DE3833122A1 - Vorrichtung zur ueberwachung des luft/kraftstoff-verhaeltnisses in einer brennkraftmaschine mit innerer verbrennung - Google Patents
Vorrichtung zur ueberwachung des luft/kraftstoff-verhaeltnisses in einer brennkraftmaschine mit innerer verbrennungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Über
wachung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in einer
Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, wobei
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem der Brennkraft
maschine zugeführten Gasgemisch überwacht wird.
Es sind verschiedene Arten von Kraftstoffüberwachungs
vorrichtungen vorgeschlagen worden. Nachstehend
sei unter Bezugnahme auf Fig. 16 eine herkömmliche
Kraftstoffüberwachungsvorrichtung beschrieben,
wie sie in der JP-OS 2 12 643/1985 offenbart ist.
Folgende Elemente sind in Fig. 16 dargestellt:
Ein Luftfilter 1, ein Luftströmungsmesser 2 zum
Messen der Menge der angesaugten Luft, eine Drossel
klappe 3, ein Luftansaugstutzen 4, ein Zylinder 5,
ein Wassertemperatursensor 6 für die Kühlwasser
temperatur, ein Kurbelwinkelsensor 7, ein Abgas
krümmer 8, ein Abgassensor 9 zum Erfassen der Kon
zentration einer Komponente (beispielsweise Sauer
stoff) im Abgas, ein Kraftstoffeinspritzventil
10, eine Zündkerze 11 und eine Überwachungseinrichtung 12.
Der Kurbelwinkelsensor gibt jeweils für Bezugs
positionen des Kurbelwinkels (180° für eine vier
zylindrige und 120° für eine sechs-zylindrige Brenn
kraftmaschine) einen Bezugspositionsimpuls und
für jeden Einheitswinkel (beispielsweise 1°) einen
Einheitswinkelimpuls ab.
Ein Kurbelwinkel kann dadurch ermittelt werden,
daß die Anzahl der Einheitswinkelimpulse nach einem
Bezugspositionsimpuls von der Überwachungseinrichtung
12 gelesen wird. Ferner wird die Maschinendrehzahl
durch Messen der Frequenz oder der Periode der
Einheitswinkelimpulse bestimmt. In dem Beispiel
nach Fig. 16 ist der Kurbelwinkelsensor 7 in einem
Verteiler angeordnet.
Die Überwachungseinrichtung 12 wird von einem Mikro
computer gebildet, der beispielsweise eine CPU,
einen RAM, einen ROM und eine Eingang/Ausgang-Schnitt
stelle umfaßt. Die Überwachungseinrichtung 12 empfängt
ein Ansaugluftmengensignal S 1 von dem Luftströmungs
messer 2, ein Wassertemperatursignal S 2 von dem
Wassertemperatursensor 6, ein Kurbelwinkelsignal
S 3 von dem Kurbelwinkelsensor 7, ein Abgassignal
S 4 von dem Abgassensor 9, ein Batteriespannungssignal,
ein Signal dafür, daß die Drosselklappe ganz geöffnet
ist, usw. und ermittelt aus den Signalen einen
Wert für die der Brennkraftmaschine zuzuführende
Kraftstoffmenge, wobei sie ein Einspritzsignal
S 5 abgibt. Das Kraftstoffeinspritzsignal S 5 steuert
das Einspritzventil 10 an, wodurch der Brennkraft
maschine eine vorbestimmte Kraftstoffmenge zugeführt
wird.
Die Kraftstoffeinspritzmenge T i wird von der Über
wachungseinrichtung 12 auf der Grundlage der folgenden
Gleichung berechnet:
T i=T p×(1+F t+KMR/100)×β+T s (1)
In der Gleichung stehen T p für eine grundlegende
Einspritzmenge, welche sich aus der Gleichung T p=K×Q/N ergibt, wobei Q für den Ansaugluftdurchsatz
und N für die Maschinendrehzahl stehen, während
K eine Konstante ist. F t stellt einen der Kühlwasser
temperatur der Brennkraftmaschine entsprechenden
Korrekturkoeffizienten dar, der einen größeren
Wert annimmt, wenn die Wassertemperatur sinkt.
KMR ist ein Korrekturkoeffizient für den Schwerlast
betrieb (beispielsweise wird er in einer Datentabelle
als ein Wert gespeichert, der sowohl von der grund
legenden Einspritzmenge T p als auch von der Maschinen
drehzahl N abhängt, wobei der Koeffizient aus der
Datentabelle herauslesbar ist). T s ist ein abhängig
von der Batteriespannung schwankender Korrektur
koeffizient, der dazu dient, Schwankungen in der
Spannung zum Ansteuern des Kraftstoffeinspritzventils
10 zu kompensieren. β ist ein Korrekturkoeffizient
für das Abgassignal S 4 von dem Abgassensor 9, mit
Hilfe dessen eine Regelung des Luft/Kraftstoff-Ver
hältnisses eines Gasgemisches derart vorgenommen
werden kann, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
auf einen vorbestimmten Wert, d. h. auf oder nahe
einem theoretischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis
von 14,6 gehalten wird.
Da das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gasgemisches
mittels der Regelung auf einem konstanten Wert
gehalten wird, ist eine Korrektur mittels der
Korrekturkoeffizienten für die Kühlwassertemperatur
und die Schwerlast bedeutungslos. Dementsprechend
kann die Regelung mittels des Abgassignals S 4 nur
ausgeführt werden, wenn der Korrekturkoeffizient
F t der Wassertemperatur und der Korrekturkoeffizient
KMR der Schwerlast Null sind. Fig. 18 zeigt die
Beziehung zwischen den Einzelkorrekturen und den
Sensoren.
Bei der herkömmlichen Kraftstoffüberwachungsvor
richtung wird bei hoher Last entsprechend der grund
legenden Kraftstoffeinspritzmenge T p und der Maschinen
drehzahl N, d. h. der Ansaugluftmenge Q und der
Maschinendrehzahl N korrigiert, während entsprechend
dem Signal des Abgassensors eine Regelung durchgeführt
wird. Mit anderen Worten stellt die Korrektur einen
offenen Steuerkreis dar. Demzufolge besteht die
Möglichkeit, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
von dem optimalen Wert abweicht (das optimale Luft/
Kraftstoff-Verhältnis ist dasjenige, bei dem das
größte Drehmoment erzeugt wird und das üblicherweise
einen Wert von ca. 13 annimmt, der sich von dem
Wert eines geregelten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
unterscheidet), weil der Luftströmungsmesser oder
das Kraftstoffeinspritzventil mit großen Streuungen
behaftet und zeitlichen Schwankungen unterworfen
sind. Unter diesen Bedingungen kann kein stabiler
Betriebszustand der Maschine erreicht werden.
Da ferner der Luftströmungsmesser sowohl die in
dem Luftansaugstutzen verbleibende Luftmenge als
auch die von der Brennkraftmaschine angesaugte
Luftmenge mißt, entspricht der von der Regelung
des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses angenommene
Wert nicht dem tatsächlichen Wert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zum Überwachen des Luft/Kraftstoff-
Verhältnisses in einer Brennkraftmaschine mit innerer
Verbrennung zu schaffen, die in der Lage ist, das
Luft/Kraftstoff-Verhältnis unabhängig vom Betriebszu
stand der Brennkraftmaschine auf einen Soll-Wert
zu regeln.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe mit
einer Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bzw. 5
gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens
sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.
Nachstehend ist die Erfindung anhand bevorzugter
Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2A eine Draufsicht auf ein Ausführungsbei
spiel eines Drucksensors für das Aus
führungsbeispiel der Erfindung nach
Fig. 1;
Fig. 2B eine vertikale Schnittansicht des
Drucksensors nach Fig. 2A;
Fig. 3 eine teilweise weggebrochene Ansicht
des Drucksensors nach Fig. 2 in einge
bautem Zustand;
Fig. 4 die Beziehung zwischen dem Maximalwert
des Druckanstiegs in einem Zündzyklus
und dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis,
um das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1
zu erläutern;
Fig. 5 die Beziehung zwischen graphisch darge
stellten effektiven Durchschnitts
drücken P i und Luft/Kraftstoff-Verhält
nissen, um das vorgenannte Ausführungs
beispiel zu erläutern;
Fig. 6 die Beziehung des Mittelwertes der
Maximalwerte P max des Zylinderinnendrucks
in einem Zündzyklus zu dem Luft/Kraft
stoff-Verhältnis, um das vorgenannte
Ausführungsbeispiel zu erläutern;
Fig. 7a, 7b Flußdiagramme des Betriebs des vor
genannten Ausführungsbeispiels;
Fig. 8 ein anderes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 9 die charakteristische Beziehung zwischen
dem Mittelwert P maxb des Maximalwertes
des Zylinderinnendrucks in einem Zünd
zyklus und den Luft/Kraftstoff-Verhält
nissen;
Fig. 10 die Beziehung zwischen dem Mittelwert
P maxb der Maximalwerte des Zylinderinnen
drucks in einem Zündzyklus, der Abgas
temperaturen T eb und den Luft/Kraft
stoff-Verhältnissen;
Fig. 11A, 11B Flußdiagramme des Betriebs des Aus
führungsbeispiels nach Fig. 8;
Fig. 12A, 12B Flußdiagramme des Betriebs eines weiteren
Ausführungsbeispiels der erfindungsge
mäßen Vorrichtung;
Fig. 13 die Beziehung zwischen den Mittelwerten
graphisch dargestellter effektiver
Durchschnittsdrücke, den Abgastemperaturen
T eb und den Luft/Kraftstoff-Verhältnissen,
um das Ausführungsbeispiel nach Fig. 12
zu erläutern;
Fig. 14A, 14B Flußdiagramme des Betriebs eines weiteren
Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 15 die Beziehung zwischen den Mittelwerten
Q b der Heizwerte, den Abgastemperaturen
T eb und den Luft/Kraftstoff-Verhältnissen,
um das Ausführungsbeispiel nach Fig. 14
zu erläutern;
Fig. 16 eine herkömmliche Vorrichtung zur
Überwachung des Luft/Kraftstoff-Ver
hältnisses;
Fig. 17 eine Wertetabelle betreffend die Beziehung
zwischen Maschinendrehzahlen und grund
legenden Einspritzmengen, um den Betrieb
der Vorrichtung nach Fig. 16 zu er
läutern; und
Fig. 18 die Beziehung zwischen einzelnen Korrek
turvorgängen und Sensoren in der her
kömmlichen Vorrichtung zur Überwachung
des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses.
In den Zeichnungen sind gleiche oder entsprechende
Elemente durchgehend mit gleichen Bezugszeichen
bezeichnet. Die Bezugszahlen 1 bis 12 in Fig. 1
bezeichnen gleiche oder entsprechende Elemente
wie diejenigen in Fig. 16. Diese Elemente sind
nicht mehr näher erläutert.
Bezugszahl 13 in Fig. 1 bezeichnet einen Drucksensor
für den Zylinderinnendruck. Der Drucksensor 13
wird anstelle eines Metallblättchens für die Zünd
kerze 11 verwendet. Der Drucksensor erfaßt Ver
änderungen des Drucks in einem Zylinder und gibt
elektrische Signale ab. Die Überwachungseinrichtung
12 umfaßt beispielsweise einen Mikrocomputer und
empfängt das Ansaugluftmengensignal S 1 des Luft
strömungsmessers 2, das Wassertemperatursignal
S 2 des Wassertemperatursensors 6, das Kurbelwinkel
signal S 3 des Kurbelwinkelsensors 7, das Abgassignal
S 4 des Abgassensors 9 und das Drucksignal S 6 des
Drucksensors 13 und verarbeitet die Signale, wobei
das Kraftstoffeinspritzventil 10 mittels eines
Kraftstoffeinspritzsignals S 5 gesteuert wird.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Drucksensors
13, wobei Fig. 2A eine Frontansicht und Fig. 2B
eine vertikale Schnittansicht von Fig. 2A zeigen.
In Fig. 2B bezeichnet Bezugszahl 13 A ein piezo
elektrisches Element, Bezugszahl 13 B ein Paar negative
Elektroden und Bezugszahl 13 C eine positive Elektrode.
Fig. 3 zeigt, daß der Drucksensor 13 an einem
Zylinderkopf 14 durch Befestigen der Zündkerze
11 angebracht wird.
Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem Luft/Kraft
stoff-Verhältnis und dem Maximalwert des Druckanstiegs
dP/dR in einem Zylinder innerhalb eines Zündzyklus
als wesentliches Merkmal der Erfindung. Auf der
Ordinate ist der Maximalwert des Druckanstiegs
(dP/dR ) und auf der Abszisse das Luft/Kraftstoff-
Verhältnis abgetragen. Fig. 4 ist zu entnehmen,
daß das Verhältnis zwischen dem Maximalwert und
dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis unabhängig von der
Last oder der Drehzahl der Maschine in einer Kurve
darstellbar ist.
Die Erfinder haben diese Tatsache als Ergebnis
weitreichender Experimente herausgefunden. Es zeigt
sich, daß die Verbrennungsgeschwindigkeit hoch
und der Maximalwert des Druckanstiegs groß ist,
wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis fett ist, während
andererseits die Verbrennungsgeschwindigkeit gering
und der Maximalwert des Druckanstiegs klein ist,
wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis mager ist.
Demzufolge stehen der Maximalwert des Druckanstiegs
(dP/dR ) max in einem Zylinder während eines Zündzyklus
und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis zueinander im
Verhältnis 1 : 1, unabhängig von der Last und der
Drehzahl der Maschine. Insbesondere ist dies in
der Nähe des theoretischen Luft/Kraftstoff-Verhält
nisses bemerkbar.
Erfindungsgemäß kann das Luft/Kraftstoff-Verhält
nis innerhalb eines Zündzyklus oder innerhalb einer
vorbestimmten Anzahl von Zyklen dadurch erhalten
werden, daß der Maximalwert des Druckanstiegs
(dP/dR ) max in einem Zylinder während eines Zündzyklus
oder dessen Mittelwert (dP/dR ) max in einer vorbe
stimmten Anzahl von Zyklen erfaßt wird, wodurch
ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis in jedem einzelnen
Zyklus oder in einer vorbestimmten Anzahl von Zyklen
dadurch überwacht werden kann, daß der Maximalwert
(dP/dR ) max des Druckanstiegs innerhalb eines Zündzyklus
oder der Mittelwert für eine vorbestimmte Anzahl
von Zyklen erfaßt wird.
Weil zwischen einem Kurbelwinkel R und der Zeit
t die Beziehung R=6 Nt gilt, folgt: dR=Ndt.
Demzufolge gilt: (dP/dR ) max=(dP/dt) max/(6 N)
wenn die Maschinendrehzahl N konstant ist. Somit
ist es möglich (dP/dt) max anstelle von (dP/dR ) max
zur Überwachung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
in jedem einzelnen Zyklus zu erfassen. Demzufolge
ist es durch Erfassung von (dP/dt) max möglich,
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis nicht nur unter
großer Last sondern auch während einer vorübergehenden
Betätigung des Gaspedals zu überwachen.
Neben dem beschriebenen Verfahren des Erfassens
von (dP/dR ) max ist eine Überwachung des Luft/Kraft
stoff-Verhältnisses durch Erfassen des Innendrucks
in den Zylindern innerhalb eines Zündzyklus ebenfalls
durch Messen des maximalen Innendrucks P max in
den Zylindern während eines Zündzyklus oder eines
graphisch dargestellten effektiven Mittelwertes
P i möglich.
Fig. 5 und 6 zeigen die Beziehung zwischen einem
graphisch dargestellten Mittelwert des Drucks P i
und dem Luft/Kraftstoff-Verhältnisses bzw. zwischen
einem Maximaldruck P max und dem Luft/Kraftstoff-Ver
hältnis. Anhand der Zeichnungen ist es möglich,
ein Verfahren zum Überwachen des Luft/Kraftstoff-
Verhältnisses zu entwickeln, bei dem der graphisch
dargestellte effektive Mittelwert des Drucks P i
in ein Maximaldruck P max in dem Zylinder innerhalb
eines Zündzyklus gemessen werden. Da aber der effektive
Mittelwert des Drucks P i und der Maximalwert des
Innendrucks P max nur einen Extrempunkt bezüglich
des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses haben, ist es
normalerweise zusätzlich erforderlich, festzustellen,
ob das Luft/Kraftstoff-Verhältnis fett oder mager
ist. An der Erfindung ist vorteilhaft, daß es nicht
nötig ist, festzustellen, ob das Luft/Kraftstoff-
Verhältnis fett oder mager ist, weil der Maximalwert
(dP/dR ) max bezüglich des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
keinen einzelnen Extrempunkt besitzt.
Ferner ist es bei Anwendung der Erfindung nicht
nötig, einen graphisch dargestellten effektiven
Mittelwert des Drucks P i oder einen Maximaldruck
P max entsprechend dem Lastzustand zu regulieren,
wenn der Wert (dP/dR ) max verwendet wird.
Fig. 7a zeigt ein Flußdiagramm betreffend den
Betrieb eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,
insbesondere das Flußdiagramm, das die Ermittlung
des Wertes (dP/dR ) max während eines Zündzyklus
betrifft. Genauer gesagt wird nach dem Flußdiagramm
nach Fig. 7a je ein Grad des Kurbelwinkels einmal
abgetastet und von einem Koprozessor eine Berechnung
vorgenommen, wobei ein Zyklus als eine vorbestimmte
Anzahl von Zyklen genommen wird.
In einer Routine (Koprozessor) nach Fig. 7a, auf
welche die Hauptroutine (Hauptprozessor) folgt,
wird in Schritt 100 ein Kurbelwinkel gelesen. In
Schritt 101 wird festgestellt, ob der in Schritt 100
gewonnene Kurbelwinkel in einem Kompressionshub
oder einem Verbrennungshub (Expansionshub) liegt.
Ist die Antwort "JA", wird in Schritt 102 ein Zylinder
druck P( R ) gelesen. Ist die Antwort "NEIN", wird
zu Schritt 100 zurückgekehrt, um Informationen
betreffend den Kurbelwinkel zu empfangen.
In Schritt 103 wird festgestellt, ob der Kurbelwinkel
in einem Ansaughub vT liegt. Ist die Antwort "JA",
werden P 1 zu P( R ) und Δ P zu Null gesetzt, wobei
die Daten für den Zylinderdruck P( R ) verwendet
werden, und die Daten für P 1 und Δ P werden gespei
chert (Schritt 104). Daraufhin wird unmittelbar
zu Schritt 100 zurückgekehrt.
Ist die Antwort in Schritt 103 "NEIN", wird in Schritt
105 festgestellt, ob der Kurbelwinkel in einem
Verbrennungshub (Expansion) vT liegt. Ist die Antwort
"NEIN", werden Δ P 2=P( R )-P 1 und Δ P=
Δ P 2-Δ P 1 berechnet und die resultierenden Werte
Δ P 2 und Δ P gespeichert. Daraufhin wird zu Schritt
107 übergegangen.
Ist die Antwort "JA" (d. h. im Verbrennungshub oder
Expansionshub), verläuft die weitere Verarbeitung
entsprechend dem Flußdiagramm in Fig. 7b.
In Schritt 107 wird festgestellt, ob Δ P≧0 ist.
Ist die Antwort "JA", wird Δ P 1 zu Δ P 2 gesetzt,
um den gespeicherten Wert Δ P 1 zu erneuern (Schritt
108), woraufhin die Bearbeitung, wie in dem Fall,
daß die Antwort "NEIN" ist, zu P 100 zurückkehrt.
Durch Abarbeiten der beschriebenen Schritte kann
der Maximalwert für den Druckanstieg (dP/dR ) max
in einem Zylinder ermittelt werden. Dann nämlich,
wenn die Antwort in Schritt 105 "JA" ist, kann
der Maximalwert des Anstiegs des Innendrucks des
Zylinders in Form des gespeicherten Wertes von
Δ P 1 gewonnen werden. Da gemäß diesem Ausführungs
beispiel der Kurbelwinkel einmal pro 1 Grad abgetastet
wird, sind die Werte für die Druckdifferenz dP
und die Druckänderung (dP/dR ) bei jedem Abtastwinkel
gleich. Demzufolge ist es nicht erforderlich die
Druckdifferenz dP durch einen abgetasteten Kurbelwinkel
zu teilen.
Wird die Brennkraftmaschine mit hoher Drehzahl
betrieben, so daß es nicht möglich ist, den Kurbel
winkel einmal pro 1 Grad abzutasten (beispielsweise
bei mehr als 3000 U/min ist eine Abtastung einmal
pro 2 Grad Kurbelwinkel erforderlich), kann der
Maximalwert (dP/dR ) max in der gleichen Weise wie
bei der Abtastung bei jeweils 1 Grad des Kurbelwinkels
dadurch ermittelt werden, daß die Werte von Δ P 1,
Δ P 2, Δ P in Schritt 106, 107 und 108 durch den
abgetasteten Kurbelwinkelabstand geteilt werden.
Viele der beschriebenen Berechnungen müssen mit
extrem hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden
(beispielsweise muß die Routine nach Fig. 7a innerhalb
der Zeitspanne zum Überstreichen eines Kurbelwinkels
von 1 Grad abgearbeitet werden). Solche Hochgeschwin
digkeitsberechnungen sind beispielsweise mit Hilfe
eines Datenflußprozessors (µPD7281 von Nippon Denki
Kabushiki Kaisha) als Koprozessor möglich.
Ein Hauptprozessor (Neumann-Prozessor) kann verwendet
werden, um verschiedene Operationen auszuführen,
wie beispielsweise den Arbeitspunkt der Maschine
feststellen, die Kraftstoffeinspritzmenge T i nach
Fig. 7b berechnen und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
überwachen und die Routine nach Fig. 7a ausführen.
Bei einem Datenflußprozessor werden Operationen
mittels Daten vorgenommen. Die Verbindung zu der
Routine nach Fig. 7a kann daher wie folgt vorgenommen
werden. Beispielsweise dann, wenn ein Kurbelwinkel
signal an den Hauptprozessor gegeben wird, sendet
dieser Daten betreffend den Kurbelwinkel und den
Innendruck des Zylinders P( R ) an einen Koprozessor,
der das Betriebsprogramm nach Fig. 7a speichert.
Das ist deshalb möglich, weil der Datenflußprozessor
automatisch arbeiten kann, wenn die benötigten
Daten zur Verfügung stehen.
Wenn in Fig. 7a R 1 erreicht ist, d. h. wenn die
Antwort in Schritt 105 "JA" ist, genügt es, daß
der Datenflußprozessor die bei Δ P 1 gespeicherten
Daten betreffend dem Maximalwert des Druckanstiegs
(dP/dR ) max des Zylinders an den Hauptprozessor
zurückgibt. Der Hauptprozessor überwacht das Luft/
Kraftstoff-Verhältnis gemäß dem Flußdiagramm in
Fig. 7b.
Wird ein selbständiger Datenflußprozessor als Haupt
prozessor verwendet, ist es möglich, den Maximalwert
des Druckanstiegs (dP/dR ) max des Zylinders dadurch
zu ermitteln, daß das Betriebsprogramm nach Fig. 7a
ausgeführt wird, welches mittels der Daten betreffend
den Kurbelwinkel aktiviert wird.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der
Maximalwert (dP/dR ) max mittels eines Betriebs
programms gewonnen. Es ist jedoch ebenfalls möglich,
den Maximalwert mit einer Schaltung, wie einer
Scheitelwerthalteschaltung zu gewinnen.
Das Flußdiagramm nach Fig. 7b stellt ein Beispiel
für eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Überwachung
dar, welche von einem Hauptprozessor vorgenommen
wird. In Schritt 109 wird festgestellt, ob der
mittels des Programms nach Fig. 7a gewonnene Maximal
wert für den Druckanstieg (dP/dR ) max in einem vorbe
stimmten Bereich liegt. Liegt der Maximalwert in
diesem Bereich, wird zu Schritt 110 übergegangen.
Ist die Antwort "NEIN", wird in Schritt 116 eine
Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt, welche die grund
legende Kraftstoffeinspritzmenge ist, und die Über
wachung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses wird
gestoppt. In Schritt 110 wird auf der Grundlage
der Maschinendrehzahl und der angesaugten Luftmenge
Q oder dem Druck P b im Luftansaugstutzen der Arbeits
punkt der Brennkraftmaschine bestimmt; ein dem
Arbeitspunkt der Brennkraftmaschine entsprechendes
Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird mittels einer
Wertetabelle gewonnen (Schritt 111) und in Schritt
112 in der Weise umgewandelt, daß es dem Maximalwert
des Druckanstiegs (dP/dR ) max entspricht. Der Maximal
wert (dP/dR ) max wird in Schritt 113 gespeichert.
In Schritt 114 wird e=r-Δ P 1 berechnet, wodurch
ein Fehlersignal gewonnen wird, das zur Ausführung
der Regelung und darauf einer PI-(proportional,
integral) oder PID-(proportional, integral, diffe
rential) Regelung dient.
Bei der Erläuterung des Ausführungsbeispiels der
Erfindung wurde bisher angenommen, daß der Zylinder
innendruck erfaßt werden kann. Die Erfindung ist
aber auch dann anwendbar, wenn die Druckänderung
erfaßt wird.
Da das beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung
in der Weise arbeitet, daß ein Luft/Kraftstoff-
Verhältnis dadurch überwacht wird, daß der Maximal
wert des Druckanstiegs (dP/dR ) max in einem Zylinder
innerhalb eines Zündzyklus oder der Mittelwert
der Maximalwerte in einer vorbestimmten Anzahl
von Zyklen erfaßt wird, wird das Luft/Kraftstoff-
Verhältnis unabhängig von dem Lastzustand der Brenn
kraftmaschine oder der Maschinendrehzahl korrekt
überwacht.
Im folgenden ist ein zweites Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert.
Fig. 8 zeigt schematisch den Gesamtaufbau der
erfindungsgemäßen Vorrichtung. Der Aufbau der Vor
richtung nach Fig. 8 ist der gleiche wie der des
ersten Ausführungsbeispiels nach Fig. 1, außer
daß ein Abgastemperatursensor im Auspuff vorgesehen
ist, so daß ein Temperatursignal S 7 an eine Über
wachungseinrichtung 12 gegeben und wie die anderen
Signale der verschiedenen Sensoren verarbeitet
wird.
Nachstehend ist der Betrieb des zweiten Ausführungs
beispiels beschrieben.
Fig. 9 zeigt die Beziehung zwischen Luft/Kraftstoff-
Verhältnissen (A/F) und den Mittelwerten von maximalen
Zylinderdrücken P maxb. Gemäß Fig. 9 weisen die
Mittelwerte P maxb ein einziges Maximum bezogen
auf die Luft/Kraftstoff-Verhältnisse auf, weshalb
ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis nicht allein aus
dem Mittelwert P maxb ermittelt werden kann. Es
ist deshalb erforderlich, unabhängig davon zusätzlich
festzustellen, ob das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
fett oder mager ist.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung
kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis korrekt erfaßt
werden, indem die Abgastemperatur als zweiter
Parameter zum Erfassen des Luft/Kraftstoff-Verhält
nisses verwendet wird.
Fig. 10 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Mittel
wert P maxb des maximalen Zylinderinnendrucks (Abszisse)
und der Abgastemperatur T eb (Ordinate). Auch dann,
wenn die Werte für den Lastzustand und die Drehzahl
der Brennkraftmaschine schwanken, kann das Luft/
Kraftstoff-Verhältnis erfaßt werden. Demzufolge
kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis dadurch überwacht
werden, daß das Verhältnis zwischen der Abgastemperatur
T eb und dem Mittelwert P maxb erfaßt wird, das ab
hängig von dem Betriebszustand der Maschine schwankt,
wobei die Daten betreffend die beschriebene Beziehung
in einer Datentabelle in Form einer Matrix vorhanden
sind.
Der Mittelwert P maxb des maximalen Zylinderinnendrucks
kann durch Dividieren der Werte des maximalen Innen
drucks durch eine vorbestimmte Anzahl von Zyklen
bestimmt werden, wenn ein Kurbelwinkel R gemessen
wird, und durch Dividieren der Werte durch eine
vorbestimmte Zeitspanne, wenn der Kurbelwinkel
R nicht gemessen wird.
Fig. 11 zeigt ein Flußdiagramm eines Beispiels
zum Gewinnen des Mittelwerts, wobei Zylinderinnen
drücke beispielsweise bei jeder Abtastzeit ent
sprechend einem Kurbelwinkel von 1 Grad gemessen
werden. Die Kurbelwinkelabtastung kann entsprechend
den Betriebszuständen der Brennkraftmaschine wechseln.
Eine Reihe von Berechnungsschritten innerhalb des
Flußdiagramms wird in einer Unterbrechungsroutine
vorgenommen, wenn die Bedingungen für Schwerlast
in dem Hauptprogramm des Hauptprozessors erfüllt
sind, welcher die Gesamtheit des Maschinenbetriebs
überwacht.
In Fig. 11 bezeichnen Symbole P 1, P 2, P 3 . . . Ver
arbeitungsschritte entsprechend der Bearbeitungs
reihenfolge.
In Fig. 11A wird die Anzahl n von Abtastzyklen
zu "1" gesetzt. Ein Speicher, welcher einen Kumulier
wert P maxt des maximalen Zylinderinnendrucks und
einen Kumulierwert T et der Abgastemperatur speichert,
wird auf Null zurückgesetzt.
In Schritt P 2 wird ein Kurbelwinkel R gelesen.
Dann wird in Schritt P 3 festgestellt, ob der in
Schritt P 2 gelesene Kurbelwinkel R im Ansaughub vT
liegt.
Ist in Schritt P 3 die Antwort "JA" (Bestätigung),
wird in Schritt P 4 der Maximalwert P maxn des Zylinder
innendrucks zu Null gesetzt. Daraufhin wird in
Schritt P 5 der Zylinderinnendruck P( R ) zum Zeitpunkt
der Zunullsetzung gelesen.
Ist in Schritt P 3 die Antwort "NEIN" (Negierung),
wird in Schritt P 5 der Wert P( R ) gelesen.
In Schritt P 6 wird festgestellt, ob der in Schritt
P 5 gelesene Zylinderinnendruck P( R ) größer als
der bis zu den vorhergegangenen Berechnungsschritten
maximale Innendruck P maxn ist. Ist die Antwort in
Schritt P 6 "NEIN", wird unmittelbar zu Schritt
P 8 übergegangen. Ist die Antwort in Schritt P 6 jedoch
"JA", wird in Schritt P 7 der aktuelle Zylinderinnen
druck P( R ) als neu festgelegter Maximalwert P maxn
des Zylinderinnendrucks gespeichert.
In Schritt P 8 wird festgestellt, ob der Kurbelwinkel
R am Ende eines Ausstoßhubes liegt. Ist die Antwort
"JA", wird angenommen, daß ein Zündzyklus beendet
ist, und zu Schritt P 9 übergegangen. Ist jedoch
die Antwort in Schritt P 6 "NEIN", wird unmittelbar
zu Schritt P 2 zurückgekehrt und der beschriebene
Vorgang wiederholt.
In Schritt P 9 wird die Abgastemperatur T e gelesen
und der gelesene Wert als aktuelle Abgastemperatur
T en gespeichert (Schritt P 10).
Um den Mittelwert P maxn des maximalen Zylinderinnen
drucks zu erhalten, wird ein Kumulierwert des Maximal
wertes P maxt berechnet und gespeichert (Schritt
P 11). In gleicher Weise wird ein Kumulierwert der
Abgastemperatur T et berechnet und gespeichert (P 12).
In Schritt P 13 wird festgestellt, ob die Anzahl
n der Zyklen einen vorbestimmten Wert erreicht
hat. Der vorbestimmte Wert ist mit nmax bezeichnet
und ändert sich in Abhängigkeit vom Arbeitspunkt
der Brennkraftmaschine zu dem Zeitpunkt, wenn das
Hauptprogramm im Hauptprozessor durch das Programm
nach Fig. 11A unterbrochen wird, wobei die Anzahl
n der Zyklen in Schritt P 1 gegeben worden ist.
Ist in Schritt P 13 die Antwort "JA", wird unmittelbar
zu Schritt P 16 in Fig. 11B übergegangen. Ist jedoch
die Antwort in Schritt P 13 "NEIN", wird zu Schritt
(14) übergegangen, in dem festgestellt wird, ob der
Arbeitspunkt der Brennkraftmaschine derselbe ist
wie vorher.
Ist die Antwort in Schritt P 14 "JA", wird die Anzahl
n von Abtastzyklen zu n=n+1 gesetzt (Schritt
P 15). Daraufhin wird unmittelbar zu Schritt P 2
zurückgekehrt.
Ist die Antwort in Schritt P 14 "NEIN", wird festge
stellt, daß sich der Arbeitspunkt der Maschine
während des Abtastens geändert hat, und das Haupt
programm wird ausgeführt.
Fig. 11B zeigt ein Flußdiagramm für die Über
wachung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses. In Schritt
P 16 wird der Mittelwert P maxb des maximalen Zylinder
innendrucks aus dem in Schritt P 11 gewonnenen Kumulier
wert P maxt und der Anzahl n von Abtastzyklen ermittelt.
In Schritt P 17 wird der Mittelwert T eb der Abgas
temperaturen aus den in Schritt P 12 gewonnenen
Kumulierwert T et und der Anzahl n von Zyklen ermittelt.
In Schritt P 18 wird ein Wert (A/F)b des Luft/Kraft
stoff-Verhältnisses aus der Beziehung zwischen
dem im Schritt P 16 gewonnenen Mittelwert P maxb und
dem in Schritt P 17 gewonnenen Mittelwert T eb durch
Verarbeitungen einer Wertetabelle ermittelt.
Demgegenüber wird der Arbeitspunkt der Brennkraft
maschine aus der Maschinendrehzahl N und einer
Ansaugluftmenge Ga oder einem Druck Pb in dem Luft
ansaugstutzen gewonnen (Schritt P 19). Ein Soll-Luft/
Kraftstoff-Verhältnis (A/F)m wird einer Wertetabelle
entsprechend dem Arbeitpunkt der Brennkraftmaschine
entnommen.
In Schritt P 21 wird ein für eine Regelung erforder
liches Fehlersignal dadurch gewonnen, daß e=(A/F)b
-(A/F)m berechnet wird; dieser Wert entspricht
der Differenz zwischen dem in Schritt P 19 gewonnenen
Wert (A/F)b und dem in Schritt P 20 gewonnenen Wert
(A/F)m. In Schritt P 22 wird eine PI-(proportional,
integral) oder eine PID-(proportional, integral,
differenzial) Regelung vorgenommen.
Mit Hilfe der Operationen nach Fig. 11A und 11B
kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in einer Brenn
kraftmaschine präzise überwacht und ein Soll-Luft/
Kraftstoff-Verhältnis durch eine Regelung des genannten
Verhältnisses dadurch gehalten werden, daß der
Mittelwert des maximalen Zylinderinnendrucks P max
und der Abgastemperatur Te verwendet werden.
In der gleichen Weise wie bei dem ersten Ausführungs
beispiel der Erfindung werden ein Hauptprozessor
und ein Koprozessor zur Ausführung der Routinen
und einer Überwachung des Prozeßablaufs nach den
Fig. 11A und 11B verwendet.
Fig. 12 zeigt eine Modifikation des Betriebs des
zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
In Schritt P 1-1 in Fig. 12A wird die Anzahl n
der Abtastzyklen zu "1" gesetzt und ein Speicher
zum Ablegen des Betrags des graphisch dargestellten
effektiven Durchschnittsdrucks P it und des Betrags
der Abgastemperatur T et wird auf Null zurückgesetzt.
In Schritt P 2 wird ein Kurbelwinkel R gelesen.
In Schritt P 2-1 wird die Änderung Δ V des Brennraums
in einer Zeitspanne, in der sich der in Schritt
P 2 gelesene Kurbelwinkel R um einen vorbestimmten
Winkel (beispielsweise 1°) ändert, berechnet. Der
Änderungsbetrag Δ V kann einer Wertetabelle entnommen
werden, die entsprechend den Kurbelwinkeln vorher
angelegt worden ist. In Schritt P 3 wird festgestellt,
ob der in Schritt P 2 gelesene Kurbelwinkel R am
Anfang des Ansaughubes liegt (Ansaug-oT). Ist die
Antwort in Schritt P 3 "JA" (Bestätigung), wird
zu Schritt P 4-1 übergegangen, wo der graphisch
dargestellte effektive Durchschnittsdruck P in auf
Null zurückgesetzt wird, und der Zylinderinnendruck
P( R ) zum Zeitpunkt der Zurücksetzung wird in Schritt
P 5 gelesen. Ist die Antwort in Schritt P 3 jedoch
"NEIN" (Negation), wird direkt zu Schritt P 5 überge
gangen und der Zylinderinnendruck P( R ) gelesen.
Dann wird in Schritt P 6-1 der graphisch dargestellte
effektive Durchschnittsdruck P in berechnet. Der
graphisch dargestellte effektive Durchschnitts
druck P in wird durch Division der Arbeit eines
Kolbens infolge der Verbrennung von Gas in einem
Zündzyklus durch das Hubvolumen gewonnen. Der
effektive Durchschnittsdruck P in kann nährungsweise
durch Verwendung der folgenden Gleichung ermittelt
werden:
P in = P in + Δ V + P( R ) (1)
wobei P( R ) der Zylinderinnendruck bei dem jeweiligen
Kurbelwinkel und Δ V die Änderung des Hubvolumens
in der Zeitspanne, in der sich der Kurbelwinkel
um einen Einheitswinkel (beispielsweise 1°) ändert,
bedeuten.
Das heißt, daß der jeweils durch Berechnung gewonnene
Zylinderinnendruck P( R ) der Änderung des Hubvolumens
Δ V zuaddiert und die Summe zu dem effektiven
Durchschnittsdruck P in addiert wird, der vorher
(einen Kurbelwinkel von 1° zurück) ermittelt worden
ist, wodurch der aktuelle Wert P in gewonnen werden
kann (es ist empfehlenswert, einen Datenflußprozessor
zu verwenden, um eine hohe Datenverarbeitungsge
schwindigkeit zu gewährleisten).
In Schritt P 8 wird festgestellt, ob der in Schritt
P 2 gelesene Kurbelwinkel das Ende des Ausstoßhubes
erreicht.
Ist die Antwort in Schritt P 8 "JA", zeigt dies,
daß ein Zündzyklus beendet ist, weshalb dann zu
Schritt P 9 übergegangen wird. Ist die Antwort in
Schritt P 8 jedoch "NEIN", wird zu Schritt P 2 zurück
gekehrt und der beschriebene Prozeß wiederholt.
Die Schritte P 9 bis P 13 in Fig. 12A entsprechen
denjenigen in Fig. 11A, wobei der Wert P maxt durch
den Wert P it ersetzt ist. Ferner entsprechen die
Schritte P 16 bis P 22 in Fig. 12B in denjenigen
in Fig. 11B, wobei der Wert P maxt und der Mittelwert
P maxb durch den Wert P it bzw. den Wert P ib ersetzt
sind.
Demnach kann durch die Verarbeitungsschritte nach
den Fig. 12A und 12B das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
in einer Brennkraftmaschine präzise überwacht und
ein Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis gehalten werden,
weil das Luft/Kraftstoff-Verhältnis unter Verwendung
des graphisch dargestellten effektiven Durchschnitts
drucks P i und der Abgastemperatur T i geregelt wird.
Die Beziehungen zwischen P i, T e und dem Luft/Kraft
stoff-Verhältnis ist in Fig. 13 dargestellt.
Fig. 14 zeigt ein Flußdiagramm eines weiteren
Ausführungsbeispiels des Betriebs nach der Erfindung.
In Schritt P 1-2 in Fig. 14A wird die Anzahl n
der Abtastzyklen zu "1" gesetzt und ein Speicher,
der einen kumulierten Heizwert Q t und einen Kumulier
wert der Abgastemperatur T et speichert, wird auf
Null zurückgesetzt.
In Schritt P 2 wird der Kurbelwinkel R gelesen.
In Schritt P 2-1 wird die Änderung Δ V des Hubvolumens
bei Änderung des Kurbelwinkels R (der in Schritt
P 2 gelesen worden ist) um einen vorbestimmten Winkel
(beispielsweise 1°) berechnet.
In Schritt P 3-1 wird festgestellt, ob der in Schritt
P 2 gelesene Kurbelwinkel am Anfang des Kompressions
hubes (Kompression-uT) liegt. Ist die Antwort in
Schritt P 3-1 "JA" (Bestätigung), wird ein Heizwert
Q n in Schritt P 4-2 auf Null zurückgesetzt und in
Schritt P 5 der Zylinderinnendruck P( R ) zur Zeit
der Zurücksetzung gelesen. Ist jedoch die Antwort
in Schritt P 3-1 "NEIN" (Negierung), wird der Wert
P( R ) direkt in Schritt P 5 gelesen.
In Schritt P 5-1 wird die Änderung Δ P des Zylinder
innendrucks in der Zeit der Änderung des Kurbelwinkels
R (in Schritt P 2 gelesen) um einen vorbestimmten
Winkel (beispielsweise 1°) berechnet.
Dann wird der Heizwert Q n unter Verwendung der
in Schritt P 2-1 gewonnenen Änderung des Hubvolumens
und der in Schritt P 5-1 gewonnenen Änderung Δ P
des Zylinderinnendrucks berechnet. Der Heizwert
Q n ist die Differenz zwischen einem von der Verbrennung
von Brennstoff in einem Zündzyklus erzeugten Wärme
Q r und der von der Zylinderwand und dem Kolben
aufgenommenen Wärme Q c (vgl. Gleichung (2)). Der
Heizwert Q n kann näherungsweise durch Verwendung
von Gleichung (3) ermittelt werden, wobei die Änderung
des Hubvolumens bei Änderung des Kurbelwinkels
um einen Einheitswinkel (beispielsweise 1°) mit
Δ V und die Änderung des Zylinderinnendrucks mit
Δ P bezeichnet sind.
Es wird festgestellt, ob der in Schritt P 2 gelesene
Kurbelwinkel das Ende des Verbrennungshubes erreicht
hat (Schritt P 8-1). Ist die Antwort in Schritt
P 8-1 "JA", zeigt dies, daß eine Zeitspanne, in
welcher in einem Zündzyklus Wärme erzeugt wird,
beendet ist, woraufhin zu Schritt P 9 übergegangen
wird.
Ist jedoch in Schritt P 8-1 die Antwort "NEIN",
wird unmittelbar zu Schritt P 2 zurückgekehrt und
der beschriebene Prozeß wiederholt.
Die Schritte P 9 bis P 13 nach Fig. 14A sind die
selben wie diejenigen in Fig. 11A, wobei der Wert
P maxt durch den Wert Q t ersetzt ist. Ferner sind
die Schritte P 16 bis P 22 nach Fig. 14B dieselben
wie diejenigen nach Fig. 11B, wobei der Mittelwert
P maxb und der Gesamtwert P maxt durch die Werte Q b
bzw. Q t ersetzt sind.
Daher kann durch Berechnung bestimmter Werte nach
den Fig. 14A und 14B das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
in einer Brennkraftmaschine präzise überwacht werden
und ein Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis gehalten
werden, weil das Luft/Kraftstoff-Verhältnis unter
Verwendung des Heizwertes Q und der Abgastemperatur
T e geregelt wird.
Fig. 15 zeigt die Beziehung zwischen den Heizwerten
Q b, der Abgastemperatur T ed und den Luft/Kraftstoff-
Verhältnissen. Soll der graphisch dargestellte
effektive Durchschnittsdruck P in berechnet werden,
ist es nötig, den Zylinderinnendruck während eines
Zündzyklus zu messen. Wird jedoch der Heizwert
Q n berechnet, genügt es, jeweils den Zylinderinnendruck
in einem Kompressionshub in bezug auf die Verbrennung
und einem Verbrennungshub zu messen. Dadurch werden
die Kosten für die Hardware und die Messung erheblich
verringert.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist nur
ein Zylinder gezeigt. Es ist jedoch selbstverständlich
möglich, die korrekte Kraftstoffeinspritzmenge
für jeden einzelnen Zylinder entsprechend Signalen
von einem Drucksensor und einem Lastsensor zu über
wachen, welche im Falle einer Mehrzylindermaschine
an jedem einzelnen Zylinder angebracht sind.
Erfindungsgemäß kann die Kraftstoffeinspritzmenge
durch Messen des mittels eines Drucksensors erfaßten
Innendrucks korrigiert werden, wobei ein Drucksensor
an jedem Zylinder oder nur an einem Zylinder angebracht
sein kann.
Entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der
Erfindung kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis durch
Erfassen einer Zustandsgröße geregelt werden, welche
aus dem Zylinderinnendruck und der Abgastemperatur
gewonnen wird. Demzufolge kann in der Brennkraft
maschine auch dann ein Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis
gehalten werden, wenn die Abmessungen der strukturellen
Maschinenelemente schwanken oder das Material der
Maschinenelemente altert bzw. verschleißt.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen
sowie der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung
können sowohl einzeln als auch in beliebigen
Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung
in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich
sein.
Claims (8)
1. Vorrichtung zum Überwachen des Luft/Kraftstoff-
Verhältnisses in einer Brennkraftmaschine mit
innerer Verbrennung, die die Menge der angesaugten
Luft und die Maschinendrehzahl mißt, aus den
gemessenen Werten eine grundlegende Kraftstoff
einspritzmenge bestimmt und ein Befehlssignal
für das Einspritzen einer Kraftstoffmenge in
einen Zylinder (5) abgibt, gekennzeich
net durch Druckerfassungsmittel (13) zum
Erfassen des Zylinderinnendrucks, Mittel (7)
zum Erfassen des Kurbelwinkels der Brennkraft
maschine und eine Überwachungseinrichtung (12),
welche die Ausgangssignale der Druckerfassungsmittel
(13) und der Mittel (7) zum Erfassen des Kurbel
winkels empfängt, um den Maximalwert des Druck
anstiegs in einem Zündzyklus der Brennkraftmaschine
oder den Mittelwert der Maximalwerte einer vor
bestimmten Anzahl von Zyklen der Maschine zu
ermitteln und die Kraftstoffeinspritzmenge ent
sprechend dem ermittelten Maximal- oder Mittelwert
zu überwachen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Überwachungsein
richtung (12) das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
mittels des Maximalwerts des Druckanstiegs oder
des Mittelwerts der Maximalwerte in einer vorbe
stimmten Anzahl von Zyklen regelt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekenn
zeichnet durch die Verwendung des Druck
anstiegs pro Kurbelwinkeleinheit in einem Zünd
zyklus oder des Druckanstiegs pro Zeiteinheit
zum Ermitteln des Maximalwertes.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Überwachungseinrichtung (12) die Regelung des
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses stoppt, wenn der
Maximalwert des Druckanstiegs oder der Mittelwert
der Maximalwerte einer vorbestimmten Anzahl
von Zündzyklen außerhalb eines vorbestimmten
Bereichs liegt.
5. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
gekennzeichnet durch Drucker
fassungsmittel (13) zum Erfassen des Zylinderinnen
drucks, Mittel (7) zum Erfassen des Kurbelwinkels
der Brennkraftmaschine, Mittel (9) zum Erfassen
der Abgastemperatur und eine Überwachungseinrichtung
(12), welche die Ausgangssignale der Druck
erfassungsmittel (13), der Mittel (7) zum Erfassen
des Kurbelwinkels und der Mittel (9) zum Erfassen
der Abgastemperatur empfängt, um aus den Signalen
betreffend den Zylinderinnendruck in einem Zünd
zyklus die eine Zustandsgröße zu bestimmen und
mittels der Zustandsgröße und der Abgastemperatur
T e, die mittels des Ausgangssignals der Mittel
(9) zum Erfassen der Abgastemperatur gewonnen
wird, eine Kraftstoffeinspritzmenge zu überwachen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Maximalwert
P max des Zylinderinnendrucks in einem Zünd
zyklus, ein graphisch dargestellter effektiver
Durchschnittsdruck P i oder ein Heizwert Q ermittelt
wird, um einen Mittelwert T eb für eine vorbestimmte
Zeitspanne zu ermitteln, und daß das Luft/Kraft
stoff-Verhältnis auf der Grundlage der Zustandsgröße
der Abgastemperatur T e und dem Mittelwert T eb
in einer vorbestimmten Zeitspanne geregelt wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die vorbestimmte
Zeitspanne zum Ermitteln des Mittelwerts des
maximalen Zylinderinnendrucks P maxb eine vorbe
stimmte Anzahl von Zyklen oder eine vorbestimmte
Zeitspanne und die vorbestimmte Periode für
den graphisch dargestellten effektiven Durch
schnittsdruck P i oder den Heizwert Q eine vorbe
stimmte Anzahl von Zyklen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die vorbestimmte
Anzahl von Zyklen oder die vorbestimmte Zeitspanne
von dem Arbeitspunkt der Brennkraftmaschine
abhängt.
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