DE3844332A1

DE3844332A1 - Verfahren zur gemischaufbereitung bei einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3844332A1
Application number: DE19883844332
Authority: DE
Inventors: Robert Dipl Ing Entenmann; Siegfried Dipl Ing Dr Rohde; Walter Dipl Ing Viess
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-12-30
Filing date: 1988-12-30
Publication date: 1990-07-05

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Gemischaufbereitung bei einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1. Bei bekannten Verfahren dieser Art (DE-A 33 04 710.3) sind besonders aufwendige Maßnahmen vorgesehen, um eine auftretende Rückströmung zu erkennen und diese bei Ermittlung der tatsächlich in Ansaugrichtung zugeführten Luftmassen zu berücksichtigen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich gegenüber den bekannten Verfahren durch eine besonders große Einfachheit aus. Es ist ledig lich erforderlich, nach an sich bekannten Verfahren, den Beginn und das Ende des Zeitintervalls festzustellen, in dem eine Rückströmung auftritt. Eine Auswertung der Lastsignale erfolgt nur außerhalb des Rückströmintervalls, in dem das Signal den Betriebszustand der Brennkraftmaschine reproduzierbar eindeutig beschreibt.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 ein Übersichtsschaubild einer Brennkraftmaschine mit Fremdzündung mit den Steuereinrichtungen für die Kraftstoffzumessung, Fig. 2 Meßdia gramme bezüglich Luftdurchsatz und Druck im Ansaugtrakt der Brenn kraftmaschine.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt in grober Übersicht die wichtigsten Elemente einer Brennkraftmaschine mit Fremdzündung im Zusammenhang mit der Kraft stoffzumessung. Mit 10 ist die Brennkraftmaschine selbst bezeichnet. Luftströmungsmäßig vor der Brennkraftmaschine 10 liegt ein Saugrohr 10 a mit einer Drosselklappe 11, das mit einem Drosselklappenpoten tiometer 11 a verbunden ist. Der Ausgang des Drosselklappenpoten tiometers ist mit dem Eingang einer Aufbereitungsschaltung 12 für das Ausgangssignal des Drosselklappenpotentiometers 11 a verbunden. Der Ausgang der Aufbereitungsschaltung 12 ist mit einem ersten Ein gang eines Analog-Digital-Wandlers 13 verbunden, dessen Ausgangsan schlüsse wiederum mit einem Mikrorechner 14 verbunden sind. Mit dem Saugrohr 10 a steht ein Druckfühler oder ein Luftmassenmesser 15 in Verbindung, dessen Ausgangsanschluß mit einem zweiten Eingangsan schluß des Analog-Digital-Wandlers 13 verbunden ist. Ein an der Brennkraftmaschine 10 angeordneter Drehzahlgeber 16 ist mit dem Ein gangsanschluß einer Aufbereitungsschaltung 17 für das Ausgangssignal des Drehzahlgebers 16 verbunden. Der Ausgangsanschluß der Aufberei tungsschaltung 17 wiederum ist mit einem Eingangsanschluß des Mikro rechners 14 verbunden. Der Rechner 14 steuert seinerseits intermit tierend ansteuerbare Einspritzventile 18 an den brennkraftmaschinen seitigen Enden der Saugrohre 10 a.

Bei hohen Lastzuständen mit vollständig oder nahezu vollständig geöffneter Drosselklappe treten im Saugrohr 10 a hohe Druckschwin gungen auf, die starke Schwankungen in dem Luftfluß hervorrufen. Die Höhe der Druckschwankung hängt neben der Drosselklappenstellung zu sätzlich von Reflexionen der Druckwelle an den geschlossenen Ein gangsventilen der restlichen Zylinder der Brennkraftmaschine 10 in Verbindung mit Eigenresonanzen der einzelnen Saugrohre ab. Die Schwingungen breiten sich vom Einlaßventil beim Motor stromaufwärts zum Anschluß des Druckfühlers oder Luftmassenmesser mit Schallge schwindigkeit aus und werden gemäß den Gesetzen der Akustik an einem nicht dargestellten Luftfilter zumindest teilweise reflektiert. Die Druckschwankungen bewirken entsprechende Schwingungen im Luftmassen fluß.

Fig. 2 zeigt ein Meßprotokoll bei einem bestimmten Brennkraftma schinentyp. Aufgetragen ist der Luftfluß Q bei verschiedenen Lastzu ständen, die in Form von Druckwerten bei einem gegebenen hohen Außendruck eingetragen sind. Die waagerechte Achse kennzeichnet den Kurbelwellenwinkel W. Erkennbar ist bei niedrigen Lastzuständen eine relativ gleichmäßige Luftströmung, die bei höheren Lasten, d.h., höher werdenden Drücken im Saugrohr eine zunehmende Welligkeit er halten. Diese Welligkeit drückt sich bei mittleren Lasten in abwech selnd stärkeren und schwächeren Luftdurchsätzen im Saugrohr aus. Ab einem bestimmten Lastzustand bilden sich derart starke Schwingungen im Saugrohr aus, daß die der normalen Strömungsrichtung entgegenge setzte Druckkraft derart hohe Werte aufweist, daß eine Strömungs richtungsumkehr eintritt. Diese Rückströmung äußert sich in zwischen den Hauptmaxima der Strömung liegenden kleineren Maxima.

Nach an sich bekannten Verfahren wird beim Betrieb der Brennkraft maschine 10 die durch das Saugrohr 10 a in Richtung Brennkraftma schine fließende Luftmasse erfaßt. Weiter wird vom Rechner 14 ge steuert, über das Einspritzventil 18 eine entsprechende Kraftstoff menge zugemessen. Bei dieser Betriebsweise bleibt es, bis ab einem bestimmten Lastzustand gemäß Fig. 2 Rückströmung auftritt, die als relatives Maximum zwischen dem absoluten Maxima der Kurvendarstel lung erkennbar ist und die mit dem Kurvenwellenwinkel korreliert ist. Gemäß der erfindungsgemäßen Lösung wird nun vorgeschlagen, das Luftmassenmeßsignal nur in den Bereichen der einzelnen Schwingungen auszuwerten, in denen eine Korrelation zwischen dem Luftmassenmeß signal und dem gemessenen Medium, also der einströmenden Luftmasse, gegeben ist. Bei einem Hubkolbenmotor ist die in Fig. 2 darge stellte Schwingungsform eine Funktion des Kurbelwinkels, der Dreh zahl und der Last der Brennkraftmaschine. Die Auswertung des Luft massenmeßsignals wird demzufolge nur in einem eindeutig korrelieren den Bereich der Schwingung vorgenommen, der also nicht durch Rück strömungsvorgänge gestört ist. Der durch Rückströmung beeinflußte Bereich der Kurvenform bleibt bei der Messung und Auswertung unbe wertet. Die Auswertung des Luftmassenmeßsignals kann durch Erfassen eines Momentanwertes oder mehrerer Momentanwerte innerhalb eines Meßintervalls erfolgen, wobei der Zeitpunkt der Erfassung für feste Kurbelwinkel in Abhängigkeit von der Drehzahl erfolgt. Weiterhin kann eine Auswertung auch durch Integration oder Mittelwertbildung des Signals innerhalb eines festen Kurbewinkelabschnitts in Abhän gigkeit von der Drehzahl in dem von Rückströmung ungestörten Bereich der Schwingung gemäß Fig. 2 durchgeführt werden. Eine zusätzliche Erfassung der Drosselklappenstellung lla ist sinnvoll, wenn sich die Pulsation bei konstanter Drehzahl über der Last kurbelwinkelmäßig ändert. In diesem Fall kann das Meßintervall in Abhängigkeit von Drehzahl und Drosselklappenwinkel gebildet werden.

Claims

1. Verfahren zur Gemischaufbereitung bei einer Brennkraftmaschine, bei dem der Luftdurchsatz im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine mit einem richtungsunabhängigen Meßorgan erfaßt wird und bei dem die Kraftstoffzumessung in Abhängigkeit von der zugeführten Luftmasse erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß für die Luftmasse ein drehzahl abhängiger, charakteristischer Wert gebildet wird, der kurbelwin kelbezogen innerhalb des Intervalls eindeutiger Vorwärtsströmung erfaßt wird und daß dieser Wert jeweils für einen Betriebspunkt als Maß für die der Brennkraftmschine zugeführte Luftmasse verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus wertung des Luftmasssenmeßsignals durch Erfassen eines Momentanwerts erfolgt, wobei der Zeitpunkt der Erfassung zu einem festen Kurbel winkel in Abhängigkeit von der Drehzahl und Drosselklappenstellung erfolgt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeich net, daß die Auswertung des Luftmassenmeßsignals durch Erfassen mehrerer Momentanwerte innerhalb eines Meßintervalls erfolgt, wobei der Zeitpunkt der Erfassung zu einem festen Kurbelwinkel in Abhän gigkeit von der Drehzahl und Drosselklappenstellung erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Auswertung des Luftmassenmeßsignals durch Inte gration oder Mittelwertbildung des Signals innerhalb eines festen Kurbelwinkelabschnitts in Abhängigkeit von Drehzahl und Last im Bereich des von Rückströmung ungestörten Luftmassenmeßsignals erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der drehzahlabhängige, charakteristische Wert in Ab hängigkeit anderer Größen wie z.B. der Ansauglufttemperaur, der Motortemperatur, des Umgebungsdrucks usw. verändert wird.