DE3902168A1 - Verfahren und vorrichtung zum messen der motor-luftmassen-stroemung - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum messen der motor-luftmassen-stroemungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Messung von Luftmassen-Strömung
in einen Motor, und insbesondere ein Verfahren und eine Vor
richtung zur genauen Bestimmung der Luftmassen-Strömung bei
jedem Zylinder des Motors.
Um Kraftfahrzeuge innerhalb vorgeschriebener Abgas-Emissions
grenzen zu betreiben, ist es notwendig, den Betrieb bei
einem ausgewählten Luft/Treibstoff-Verhältnis zu regeln,
wozu eine Bestimmung der Luftmassen-Strömung nötig ist, da
mit die Treibstoff-Einspritzrate genau eingestellt werden
kann. Zusätzlich zu den Emissionsbelangen ist es wünschens
wert, den Treibstoffverbrauch wirtschaftlich zu gestalten
und ein gutes Motorverhalten zu erreichen. Alle diese Ziele
betreffen die Fähigkeit der Treibstoff-Steuervorrichtung.
Als Ziele mit hoher Wertigkeit werden schnelles Ansprechver
halten und präzise Bestimmung der Luftmassen-Strömung ange
sehen.
Es ist allgemein üblich, die Luftmassen-Strömung mit fest
liegenden Zeitabständen zu messen. Bei Änderungen der Luft
strömung infolge Änderungen der Motorbetriebsparameter ist
es notwendig, spezielle Übergangsrechnungen zu benutzen, um
die tatsächliche augenblickliche Luftströmung angenähert zu
bestimmen. Die Rechnungen sind zeitraubend und ermangeln der
Genauigkeit.
Es wurde vorgeschlagen, Luftströmungswerte abschnittsweise
abzutasten auf Grundlage der Motordrehung während einer Ein
laßventil-Öffnung. Die Abtastrate ändert sich dann mit der
Motordrehzahl und erfordert eine Information der Motordreh
zahl und kann nicht an das Ansprechverhalten des Luftstrom-
Meßgerätes optimal angepaßt werden. Ein Ausführungsbeispiel
dafür ist US-PS 45 01 249.
Es ist deshalb ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Messen der Motoreinlaßluftmasse mit
hoher Genauigkeit und raschem Ansprechverhalten zu schaffen.
Weiter wird angestrebt, derartige Messungen für jeden Zylin
der eines Motors durchzuführen. Die Motorluftströmung soll
dabei mit feststehender Zeitrate durchgeführt und diese
Information in einen Massenluftstrom pro Zylinder gewandelt
werden.
Ein Verfahren zum Messen der Massenluftströmung erfindungsge
mäßer Art zeichnet sich gegenüber dem Stand der Technik
durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 festge
legten Merkmale aus, während für die erfindungsgemäße Vor
richtung die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 5 maß
gebend sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird so durchgeführt, daß die
Massenluftströmung bei jedem Zylinder eines Motors gemessen
wird mit Festlegung eines Luftströmungs-Meßintervalls für
jeden Zylinder, Erzeugung von Zylinderstellungs-Signalen,
die die Anfangs- und Endbegrenzungen des Intervalls für je
den Zylinder bezeichnen, periodischer Abtastung der Luftströ
mungsrate bei Abtastzeitpunkten, welche durch eine festlie
gende Abtastrate festgelegt sind, um eine Vielzahl von
ganzen Abtastzeiträumen bei jedem Strömungsmeß-Intervall und
Teil-Abtastzeiträumen zu Anfang und Ende jedes Intervalls zu
schaffen, Integrieren der Strömungsrate bei jeder ganzen
Abtastzeitlänge eines Intervalls, um die Massenströmung in
jedem ganzen Zeitraum zu bestimmen, Errechnen der Massenströ
mung für jeden partiellen Zeitraum in einem Intervall und Ak
kumulieren der in dem Intervall errechneten Massenströmun
gen, um die gesamte Luftmassenströmung für den entsprechen
den Zylinder zu bestimmen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich aus durch
Mittel zum Messen der Luftmassenströmung für jeden Zylinder
eines Motors, die enthalten: mit dem Motor wirksam gekoppel
te Signalmittel zur Erzeugung von Zylinderimpulsen in Abhän
gigkeit von bestimmten Zylinderstellungen, einen Luftstrom
fühler zum Messen der Luftströmungsrate zu feststehenden
Abtast-Zeitpunkten unabhängig von der Zylinderstellung, wo
bei die Abtastzeitpunkte wiederholt während jedes Zylinder-
Intervalls auftreten, und auf Mikroprozessor-Grundlage vor
handene Mittel zum Errechnen der Luftmassen-Strömung, welche
mit dem Signalmittel und dem Luftstromfühler gekoppelt sind
und enthalten:
- a) Mittel zum Bestimmen der durchschnittlichen Luftströmungs rate in jedem Zeitraum zwischen Abtastzeitpunkten und der Luftmassen-Strömung für jeden solchen Zeitraum,
- b) Mittel zum Bestimmen der annähernden Strömungsraten und der Zeiten für jede Teilzeitlänge zwischen Abtastzeitpunk ten und Intervall-Begrenzungen zur Bestimmung der Luftmas senströmung aus den bestimmten Zeiten und Strömungsraten und
- c) Mittel zum Summieren der Luftmassen-Strömungswerte aller Zeiträume und Teilzeiträume jedes Intervalls, wodurch die Luftmassen-Strömung für einen bestimmten Zylinder erhal ten wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung bei
spielsweise näher erläutert; in dieser zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Steuereinheit
mit am Motor angebrachten Fühlern zur Ausführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Mikroprozessor-Ausgestal
tung für diese Erfindung,
Fig. 3 ein Zeitablaufdiagramm von Luftmessungs- und Treib
stoff-Steuervorgängen,
Fig. 4 eine graphische Darstellung der Luftströmungsmessung
während eines Zylinderintervalls zur Verdeutlichung
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 5, 6 und 7 Teildarstellungen von Abschnitten des Ver
laufs der Fig. 4 zur Darstellung von Einzelheiten
der Luftstromberechnung, und
Fig. 8 und 9 Flußdiagramme von Zeit-Abläufen und Zylinder
stellungs-Abläufen bei dem in der Vorrichtung verwen
deten Computer zur Errechnung von Luftmassen-Strö
mung gemäß der Erfindung.
Die Erfindung kann auf Motoren verschiedener Größe angewen
det werden, wird hier jedoch an einen 6-Zylinder-Motor be
schrieben. In Fig. 1 besitzt der Motor 10 einen Luftstromfüh
ler 12 im Einlaß. Der Luftstromfühler 12 (der ein Luftmas
sen-Strömungssignal (AIR) erzeugt), muß schnell ansprechen,
wie es beispielsweise mit einem Heißdraht-Konstanttemperatur
anemometer erreicht wird. Ein Nockenstellungsfühler 14 ent
hält eine durch die Nockenwelle angetriebene Scheibe mit
einem Zahn und eine festgelegte Aufnahme 16 zur Erzeugung
eines Nockenimpulssignals (CAM) bei jeder Umdrehung der
Nockenwelle oder bei je zwei Umdrehungen der Nockenwelle.
Ein Zylinderstellungs-Fühler 18 enthält eine an der Kurbel
welle angebrachte Scheibe mit drei Zähnen und eine feste
Abnahme 20, wodurch ein aus drei Zylinderimpulsen bestehen
des Signal (CYL) bei jeder Kurbelwellenumdrehung erzeugt
wird. Damit treten bei zwei Umdrehungen der Kurbelwelle
sechs CYL-Impulse auf, für jeden Zylinder ein Impuls. Der
Nockenimpuls ermöglicht es, jeden Zylinderimpuls einem be
stimmten Zylinder zuzuordnen. Eine Steuereinheit 22 nimmt
die drei Signale von den Fühlern 12, 14 und 18 auf und auch
ein Drosselstellungssignal (GAS) an einem Eingang 24. Die
Steuereinheit 22 errechnet den richtigen augenblicklichen
Treibstoffbedarf und gibt einen Treibstoff-Steuerbefehl über
eine Ausgangsleitung 25 aus.
Die Steuereinheit 22 ist ein am Fahrzeug angebrachter Digi
talrechner auf Grundlage eines Mikroprozessors, der die ver
schiedenen Eingangssignale annimmt und sie entsprechend
einem vorbestimmten Programm verarbeitet, um einen festge
legten Treibstoffplan zu schaffen. Wie in Fig. 2 gezeigt,
umfaßt der Digitalrechner grundsätzlich eine zentrale Verar
beitungseinheit CPU 26, die in der üblichen Weise mit einem
wahlfreien Zugriffsspeicher RAM 28, einem Festwertspeicher
ROM 30, einer Eingabe/Ausgabe-Einheit I/O 32, einem Analog/ -
Digital-Wandler A/D 34, einem Ausgangszähler 36 und einem
Taktgeber 38 arbeitet.
Im allgemeinen führt die CPU 26 ein im ROM 30 permanent ge
speichertes Arbeitsprogramm aus. Daten werden zeitweilig im
RAM 28 an durch den ROM bestimmten und adressierten Speicher
plätzen gespeichert und abgeholt. Diskrete Eingangssignale
werden erfaßt und die Werte von Analogsignalen über die Ein
gang/Ausgangs-Einheit 32 bestimmt, die direkt die Lage-Ein
gangssignale, wie das Nockenwellen- und das Zylinder-Lagesig
nal (CAM, CYL) empfängt und über den A/D 34 die vorher er
wähnten Analogsignale von dem Luftmassenfühler 12 und dem
Gaspedal-Stellungsfühler. Der Ausgangszähler 36 wird be
nutzt, um Treibstoff-Steuersignale unter Beeinflussung durch
die CPU 26 in geeigneter Form aufzubereiten.
Soweit bisher beschrieben, sind die Steuereinheit 22 und das
Treibstoff-Steuerprogramm gut bekannt und allgemein in Ge
brauch. Die CPU 26 führt einen Hauptschleifen-Routineablauf
aus, der mit kurzen Abständen wiederholt wird. Erfindungsge
mäß wird jedoch die Luftmassenströmungs-Information in einer
verbesserten Weise erhalten, wodurch eine bessere Treibstoff
steuerung und vereinfachte Berechnung erzielt werden. Der
Hauptschleifen-Routineablauf wird durch ein regelmäßiges
periodisches Zeit-Interrupt modifiziert, durch welches ein
kurzer Routineablauf eingeleitet wird zum Lesen des Luftströ
mungsfühlers 12 und zur Auffrischung der Luftmassenströ
mungs-Berechnung. Der Hauptschleifen-Routineablauf wird
weiter durch einen Zylinderstellungs-Interrupt modifiziert,
der die Zylinderstellungszeitpunkte für die Luftströmungs
messung bei jedem Zylinder identifiziert und einen Routine
ablauf einleitet zur Ausführung der Luftmassenströmungs-Be
rechnung für den jeweiligen Zylinder.
Fig. 3 unterstützt die Erläuterung der Zeitbeziehung der Ab
läufe, die für die Luftmessung und die Treibstoffsteuerung
für einen Zylinder relevant sind. Eine gleichartige Darstel
lung kann für jeden anderen Zylinder aufgestellt werden, je
doch müssen dann die Vorgänge jeweils um 120° relativ zum
Nockenimpulssignal CAM bei jedem folgenden Zylinder in der
Reihenfolge der Zündung verschoben werden. Die X-Achse ist
in verschiedene Zylinder-Intervalle unterteilt, welche durch
Zylinderimpulse CYL begrenzt sind. Sie treten jeweils bei
70° vor dem oberen Totpunkt (TDC) und bei Vielfachen von
120° von dort aus gemessen auf. TDC bezieht sich auf den
oberen Totpunkt für die Treibstoffeinspritzzeit und hat
einen Abstand von 360° vom oberen Totpunkt für die Zündzeit.
Das CAM-Signal wird durch die Vorrichtung benutzt, um die
Zuordnung der Impulse zu den Zylindern zu bestimmen. Bei die
ser Darstellung wird der bei 310° vor TDC auftretende Zylin
derimpuls A benutzt, um das Meßintervall für den fraglichen
Zylinder zu beginnen, und der nachfolgende Impuls B beendet
das Intervall. Während des nächsten Intervalls (190 bis 70°)
werden die Treibstoffmenge und die zugehörige Einspritz
impulslänge und -Zeitgabe für diesen Zylinder berechnet. Die
tatsächliche Einspritzung findet irgendwann während des
Steuerzeitraums statt, der sich von 70° vor bis 240° nach
TDC erstreckt. Das Einlaßventil für den Zylinder ist offen
zwischen 10° vor und 270° nach TDC. Es ist einzusehen, daß
diese Zeitgabe die Messung einer bestimmten Luftmenge gerade
vor einem Lufteinlaß ergibt, so daß eine hohe Korrelation
zwischen der gemessenen Menge und der in den betreffenden
Zylinder eingeführten Menge besteht. Es ist auch einzusehen,
daß der Digitalrechner bestimmte Funktionen während jedes
Zeitintervalls besitzt, um richtige Messung und Steuerung
bei einem bestimmten Zylinder sicherzustellen, und die
gleichen Berechnungen für die anderen Zylinder der Reihe
nach durchzuführen. Die folgende Beschreibung betrifft
vorwiegend den Luftmessungsintervall zwischen den Zylinder
impulsen A und B.
Die Verwendung von schnellansprechenden Heißdraht-Luftmeß
geräten erlaubt Abtastraten von 320 Hz bei zuverlässiger
Ablesung. So ist der Digitalrechner programmiert, die Luft
strömung alle 3,125 ms ohne Rücksicht auf die Motordrehzahl
abzutasten. Bei einer bestimmten Drehzahl zeigt die graphi
sche Darstellung in Fig. 4 ein Zylinderintervall zwischen
Zylinderimpulsen A und B, bei dem zehn Luftströmungsmessun
gen abgetastet werden. Offensichtlich wird bei höheren Motor
drehzahlen der Zylinderintervall kürzer und es werden weni
ger Luftströmungsmessungen abgetastet. Es ist zu bemerken,
daß die Luftströmungs-Abtastzeiten und die Zylinderimpulse
unabhängig auftreten, so daß eine Phasen-Fehlpassung zwi
schen den Zylinderimpulsen und den Abtastzeiten auftritt.
Damit wird das Zylinderintervall in einige Ganzzeiträume
feststehender Größe und zwei Grenzbereiche oder
Teilzeiträume unterschiedlicher Größe aufgeteilt. Die
Luftmassenströmung wird dadurch bestimmt, daß die Luftströ
mungsrate über die verschiedenen Zeitlängen integriert wird.
Bei jedem regelmäßigen Zeitraum wird der Durchschnitt aus
den beiden an den Zeitraum angrenzenden Luftströmungsraten
gebildet und dieser Durchschnitt mit der Ablaufzeit multipli
ziert, um die trapezförmige Fläche unter dem die beiden
Ratenwerte verbindenden Liniensegment zu berechnen. Bei dem
Anfangs-Grenzbereich werden die Luftströmungs-Abtastwerte an
beiden Seiten des Impulses A gemittelt und der Mittelwert
wird mit dem Zeitabstand zwischen dem Zylinderimpuls A und
dem ersten Abtastzeitpunkt multipliziert. Für den End-Grenz
bereich wird die zuletzt gemessene Luftströmungsrate mit der
Zeitlänge zwischen dem letzten Abtastzeitpunkt und dem
Zylinderimpuls B multipliziert , um die Luftmassenströmung
anzunähern aufgrund der Annahme einer konstanten
Strömungsrate während dieses Teilzeitbereiches.
Fig. 5, 6 und 7 zeigen die Abläufe für den Integrationsvor
gang und helfen bei der Erklärung der Ausdrücke, die in den
Flußdiagrammen in Fig. 8 und 9 benutzt werden. Die jeweils
zuletzt bestimmte Luftströmungsrate ist NEUE LUFTRATE R N ,
gemessen zum NEUEN ZEITPUNKT t N , und der vorherige Meßwert
zum ALTEN ZEITPUNKT t₀ ist ALTE LUFTRATE R₀. Der
Zylinderimpuls tritt zum ZYLINDERZEITPUNKT t C auf. Das
LUFTRATEN-MITTEL R AV ist dann = (R N + R₀)/2. Die ZEITLÄNGE
T PER beträgt t N -tC beim ersten Grenzbereich und t N-t₀
während der regelmäßigen Zeiträume. Die in einem bestimmten
Zeitraum errechnete Luftmasse ist LUFT ZEIT A PER und die
akkumulierte Luftmasse in dem Zeitraum vor dem Ende des In
tervalls ist LUFT SUMME A SUM. Der abschließende Grenzbereich
besitzt eine Luftmase LUFT ZEIT END, A FP = (t₀-t N) * R N. Die
Gesamtluftmassenströmung im Intervall ist LUFT TOTAL = A SUM
+ A FP.
Diese Berechnungen werden in dem Digitalrechner ausgeführt
unter Benutzung von zwei Interrupt-Routineabläufen zur An
passung an die Abtastanordnung mit festen Raten und an die
zylinderstellungsabhängigen Meßzeitpunkte. Das Flußdiagramm
in Fig. 8 zeigt den Zeitinterrupt-Routineablauf, der zu
jedem Abtastzeitpunkt ausgeführt wird. Beim Abtastzeitpunkt
werden die Taktzeit und die Luftströmungsrate gelesen und
gespeichert. Die vorher gespeicherten Werte werden jeweils
ALT LUFTRATE und ALT ZEITPUNKT zugeordnet. Die zuletzt ge
speicherten Werte werden NEU LUFT RATE und NEU ZEITPUNKT
zugeordnet. Dann wird aus NEU und ALT LUFTRATE das LUFTRATEN-
MITTEL errechnet. Falls dies der erste Abtastzeitpunkt bei
dem gerade laufenden Zylinderintervall ist, wie es durch
einen Merker (Flag) angezeigt wird, wird der Merker zurückge
stellt und LUFTSUMME auf Null gestellt. Die ZEITLÄNGE wird
dann aus NEU LUFTRATE und ZYLINDERZEITPUNKT errechnet. Wenn
es nicht der erste Abtastzeitpunkt im Intervall war, wird
ZEITLÄNGE aus NEU ZEIT und ALT ZEIT errechnet. Der Wert
ABLAUF LUFT wird bestimmt durch Multiplizieren von LUFTRATEN-
MITTEL mit ZEITLÄNGE. Die LUFTSUMME wird durch Hinzufügen
der ABLAUF LUFT zu der vorhergehenden LUFTSUMME aufge
frischt. Fig. 5 zeigt das schraffierte Rechteck als LUFT-
SUMME und das ist für den Anfangs-Grenzbereich gleich der
ABLAUFLUFT. Fig. 6 zeigt im Vergleich mit Fig. 5, wie die
Werte neu den Parametern zugeordnet werden. Der Wert LUFT-
SUMME wird nun durch zwei schraffierte Rechtecke darge
stellt, wobei das zweite Rechteck als ABLAUFLUFT hinzugefügt
wurde. Der Routineablauf kehrt zur Hauptprogrammschleife
zurück, bis ein weiterer Zeitinterrupt auftritt oder ein
Zylinderinterrupt erfolgt.
Der Zylinderinterrupt leitet den in Fig. 9 gezeigten Routine
ablauf ein. Es wird zunächst die Taktzählung gespeichert und
der ZYLINDER ZEIT zugeordnet. Der Wert ABSCHLUSSLUFT wird
berechnet, indem die Differenz von ZYLINDERZEIT und NEU ZEIT
mit NEU LUFTRATE multipliziert wird, wobei diese Werte in
der gleichen Weise wie beim vorhergehenden Zeitinterrupt-Rou
tineablauf definiert sind. Dann wird, um GESAMT LUFT zu er
halten, zu LUFTSUMME der Wert ABLAUFSCHLUSS LUFT hinzuge
fügt. Schließlich wird der Merker "1. Abtastung" gesetzt
und das Programm kehrt zur Hauptschleife zurück.
Es zeigt sich, daß das Verfahren und die Vorrichtung zum
Messen der Massenluftströmung für jeden Zylinder durch die
synchrone Aufteilung von zeit- und stellungsgesteuerten
Programmen genau und schnell ist, so daß genaue Bestimmungen
der Einlaßluft bei einen bestimmten Zylinder korrekte und
zeitlich genaue Berechnungen der Treibstoffwerte ermög
lichen.
Claims (7)
1. Verfahren zum Messen der Luftmassenströmung für jeden
Zylinder eines Motors, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Luftströmungs-Meßintervall für jeden Zylinder zugeordnet
wird, daß Zylinderstellungssignale (A, B) erzeugt werden,
die die Anfangs- und Endbegrenzungen des Intervalls für
jeden Zylinder bezeichnen, daß periodisch die Luftströ
mungsrate an Abtastzeitpunkten abgetastet wird, die durch
eine festliegende Abtastrate festgesetzt sind, um eine
Vielzahl von ganzen Abtastzeiträumen in jedem Strömungs-
Meßintervall zu schaffen, sowie Teil-Abtastzeiträumen am
Anfang und Ende jedes Intervalls, daß die Strömungsrate
in jedem ganzen Abtastzeitraum eines Intervalls inte
griert wird, um die Massenströmung jedes ganzen Zeitraums
zu bestimmen, daß die Massenströmung in jedem Teilzeit
raum eines Intervalls errechnet wird und daß die im Inter
vall errechneten Massenströme akkumuliert werden, um den
Gesamt-Luftmassenstrom für den entsprechenden Zylinder zu
bestimmen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Strömungsrate bei jedem ganzen Zeitraum dadurch inte
griert wird, daß die Strömungsraten zum Beginn und zum
Ende jedes Zeitraumes gemittelt und der Mittelwert mit
der Zeitraumlänge multipliziert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anfangs-Teilzeitraum bei einem Zylinderintervall
durch das Zylindersignal (A) des betreffenden Zylinders
eingeleitet und durch den ersten Abtastzeitpunkt im Inter
vall beendet wird, und daß die Strömung im Anfangs-Teil
zeitraum errechnet wird, indem der Durchschnitt der Strö
mungsrate während des den Anfang des Intervalls überdek
kenden ganzen Zeitraums gebildet wird, daß der Zeitab
stand zwischen Zylindersignal und erstem Abtastsignal-
Zeitpunkt errechnet wird und die Durchschnitts-Strömungs
rate mit der errechneten Zeit multipliziert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der End-Teilzeitraum durch den letzten Abtastzeitpunkt im
Intervall eingeleitet wird und durch das nächste Zylinder
signal (B) beendet wird, und daß die Strömung im End-Teil
zeitraum errechnet wird, indem der Zeitabstand zwischen
dem letzten Abtastzeitpunkt und dem nächsten Zylindersig
nal errechnet wird und die errechnete Zeitlänge mit der
zuletzt abgetasteten Strömungsrate multipliziert wird.
5. Vorrichtung zum Messen der Luftmassenströmung für jeden
Zylinder eines Motors mit wirksam mit dem Motor zur Erzeu
gung von Zylinderimpulsen (CYL) in Abhängigkeit von Zylin
derstellungen gekoppelten Signalmitteln (18, 20) und
einem Luftströmungsfühler (12) zum Messen der Luftströ
mungsrate an festen Abtastzeitpunkten unabhängig von der
Zylinderstellung, wobei die Abtastzeitpunkte wiederholt
während jedes Zylinderintervalls auftreten, dadurch
gekennzeichnet, daß auf Mikroprozessor basierende Mittel
(22, Fig. 2) mit den Signalmitteln zur Errechnung der
Luftmassenströmung gekoppelt sind, und daß der Luftstrom
fühler enthält
- a) Mittel zum Bestimmen der durchschnittlichen Luftströ mungsrate während jedes Zeitraumes zwischen Abtastzeit punkten und des Luftmassenstromes während jedes sol chen Zeitraumes,
- b) Mittel zum Bestimmen der annähernden Strömungsraten und der Zeitlängen bei jedem Teilzeitraum zwischen Ab tastzeitpunkten und Intervallgrenzen, und zum Bestim men der Luftmassenströmung aus den bestimmten Zeitlän gen und Strömungsraten, und
- c) Mittel zum Summieren der Luftmassenströmungen während aller dieser Zeiträume und Teilzeiträume jedes Inter valls, um so die Luftmassenströmung für einen bestimm ten Zylinder zu erhalten.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Luftströmungsfühler (12) die Luftströmungsrate so
mißt, daß ganze Zeiträume zwischen Abtastzeitpunkten und
Teilzeiträume jeweils zwischen einem Zylinderimpuls-Zeit
punkt und einem Abtast-Zeitpunkt bestimmt sind, und daß
die auf Mikroprozessor-Grundlage vorhandenen Mittel (22,
Fig. 2) programmiert sind
- a) die Strömungsrate aller Gesamt-Abtastzeiträume eines Intervalls zu integrieren, um den Massenstrom in jedem Gesamtzeitraum zu bestimmen,
- b) den Massenstrom in jedem Teilzeitraum eines Intervalls zu errechnen, und
- c) die im Intervall errechneten und die integrierten Mas senströme zur Bestimmung der Gesamt-Luftmassenströmung für den entsprechenden Zylinder zu akkumulieren.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die auf Mikroprozessor basierenden Mittel (22, Fig. 2)
programmiert sind
- a) den Mittelwert der Strömungsraten aus jeweils zwei benachbarten gemessenen Strömungsraten zu bilden, um die Durchschnittsrate für jeden ganzen Zeitraum zu bestimmen,
- b) den Wert jedes ganzen Zeitraumes aus den Abtastzeit punkten zu bestimmen,
- c) den Wert des ersten Teilzeitraumes von einem ersten Zylinderimpuls-Zeitpunkt bis zum ersten Abtast-Zeit punkt zu bestimmen,
- d) jedes Strömungsraten-Mittel mit der entsprechenden ganzen Zeitraumlänge bzw. ersten Teilzeitraumlänge zu multiplizieren, um Luftmassenströmungs-Teilwerte zu er halten,
- e) den Wert der End-Teilzeitraum-Länge von dem vorangehen den Abtastzeitpunkt bis zu einem zweiten (benachbar ten) Zylinderimpuls-Zeitpunkt zu bestimmen,
- f) den an dem vorhergehenden Abtastzeitpunkt geltenden Strömungsraten-Wert mit dem Wert der End-Teilzeitraum- Länge zu multiplizieren, um einen End-Luftmassenströ mungs-Teilwert zu erhalten, und
- g) die Luftmassenströmungs-Teilwerte zu summieren, um die im Zylinderintervall entsprechende Gesamt-Luftmassen strömung zu erhalten.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/148,296 US4860222A (en) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | Method and apparatus for measuring engine mass air flow |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3902168A1 true DE3902168A1 (de) | 1989-08-03 |
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---|---|---|---|
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Country Status (3)
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US (1) | US4860222A (de) |
JP (1) | JPH01240754A (de) |
DE (1) | DE3902168A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3934263A1 (de) * | 1989-10-13 | 1991-04-25 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur ermittlung der von einer brennkraftmaschine in einen brennraum angesaugten luftmasse |
EP0639704A1 (de) * | 1993-08-20 | 1995-02-22 | Regie Nationale Des Usines Renault S.A. | Verfahren zur Berechnung der einer Brennkraftmaschine zugeführten Luftmasse |
WO2009083475A1 (de) * | 2007-12-28 | 2009-07-09 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur erfassung eines periodisch pulsierenden betriebsparameters |
CN104040155A (zh) * | 2012-01-06 | 2014-09-10 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机吸入空气量测量装置 |
DE102005008577B4 (de) * | 2004-03-25 | 2016-07-07 | General Motors Corp. | Auswertung der Ausgangsgröße eines Luftmassendurchflusssensors |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02241948A (ja) * | 1989-03-13 | 1990-09-26 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関の吸入空気状態量検出装置 |
US5008824A (en) * | 1989-06-19 | 1991-04-16 | Ford Motor Company | Hybrid air charge calculation system |
US5000039A (en) * | 1989-11-21 | 1991-03-19 | Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. | Mass air flow integrator |
JPH03233157A (ja) * | 1990-02-06 | 1991-10-17 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の燃料制御装置 |
JP2654706B2 (ja) * | 1990-02-16 | 1997-09-17 | トヨタ自動車株式会社 | 熱式吸入空気量センサ |
US5029569A (en) * | 1990-09-12 | 1991-07-09 | Ford Motor Company | Method and apparatus for controlling an internal combustion engine |
US5270935A (en) * | 1990-11-26 | 1993-12-14 | General Motors Corporation | Engine with prediction/estimation air flow determination |
US5273019A (en) * | 1990-11-26 | 1993-12-28 | General Motors Corporation | Apparatus with dynamic prediction of EGR in the intake manifold |
US5070846A (en) * | 1990-11-26 | 1991-12-10 | General Motors Corporation | Method for estimating and correcting bias errors in a software air meter |
US5293553A (en) * | 1991-02-12 | 1994-03-08 | General Motors Corporation | Software air-flow meter for an internal combustion engine |
US5094213A (en) * | 1991-02-12 | 1992-03-10 | General Motors Corporation | Method for predicting R-step ahead engine state measurements |
US5121903A (en) * | 1991-03-11 | 1992-06-16 | Vacuum Furnace Systems Corporation | Quenching arrangement for a furnace |
US5159914A (en) * | 1991-11-01 | 1992-11-03 | Ford Motor Company | Dynamic fuel control |
US5837903A (en) * | 1995-09-22 | 1998-11-17 | The Scott Fetzer Company Inc. | Device for measuring exhaust flowrate using laminar flow element |
DE19653521B4 (de) * | 1996-12-20 | 2006-01-19 | Bayerische Motoren Werke Ag | Elektronische Steuerung einer mehrzylindrigen insbesondere fremdgezündeten Brennkraftmaschine |
US6357430B1 (en) * | 2000-03-21 | 2002-03-19 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for calculating engine load ratio during rapid throttle changes |
FR2837923B1 (fr) * | 2002-03-27 | 2004-06-18 | Siemens Vdo Automotive | Procede et calculateur pour determiner un reglage de bon fonctionnement d'un moteur a combustion interne |
JP3961446B2 (ja) * | 2003-04-22 | 2007-08-22 | 株式会社ケーヒン | 内燃機関の制御装置 |
DE10320746A1 (de) * | 2003-05-09 | 2004-12-02 | Daimlerchrysler Ag | Erweiterter Lüfternachlauf |
DE102008039559B4 (de) * | 2008-04-23 | 2014-08-14 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Verfahren und Steuersystem zum Bestimmen eines Luftmassendurchsatzes |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1158878B (de) * | 1958-08-29 | 1963-12-05 | Telefunken Patent | Anordnung zur zentralen Erfassung von an einer Anzahl von oertlich getrennten Messstellen anfallenden Messgroessen |
DE2709376A1 (de) * | 1976-03-01 | 1977-09-08 | Hartridge Ltd Leslie | Vorrichtung zur anzeige der menge an brennstoff |
US4501249A (en) * | 1982-04-26 | 1985-02-26 | Hitachi, Ltd. | Fuel injection control apparatus for internal combustion engine |
DD230075A1 (de) * | 1984-11-14 | 1985-11-20 | Berlin Treptow Veb K | Schaltungsanordnung zur eingabe von impulsfolgen |
US4658640A (en) * | 1985-02-03 | 1987-04-21 | Mazda Motor Corporation | Acceleration detecting systems for internal combustion engines |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6047462B2 (ja) * | 1978-06-02 | 1985-10-22 | 株式会社日立製作所 | 電子制御燃料噴射装置の吸入空気量計測装置 |
JPS59221435A (ja) * | 1983-05-31 | 1984-12-13 | Hitachi Ltd | 燃料噴射制御方法 |
JPS611847A (ja) * | 1984-06-13 | 1986-01-07 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
JPS6111438A (ja) * | 1984-06-26 | 1986-01-18 | Nippon Denso Co Ltd | 電子制御燃料噴射装置 |
JPS6162820A (ja) * | 1984-09-04 | 1986-03-31 | Toyota Motor Corp | カルマン渦エアフロ−センサを用いた吸入空気質量流量検出装置 |
-
1988
- 1988-01-25 US US07/148,296 patent/US4860222A/en not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-01-25 JP JP1016091A patent/JPH01240754A/ja active Pending
- 1989-01-25 DE DE3902168A patent/DE3902168A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1158878B (de) * | 1958-08-29 | 1963-12-05 | Telefunken Patent | Anordnung zur zentralen Erfassung von an einer Anzahl von oertlich getrennten Messstellen anfallenden Messgroessen |
DE2709376A1 (de) * | 1976-03-01 | 1977-09-08 | Hartridge Ltd Leslie | Vorrichtung zur anzeige der menge an brennstoff |
US4501249A (en) * | 1982-04-26 | 1985-02-26 | Hitachi, Ltd. | Fuel injection control apparatus for internal combustion engine |
DD230075A1 (de) * | 1984-11-14 | 1985-11-20 | Berlin Treptow Veb K | Schaltungsanordnung zur eingabe von impulsfolgen |
US4658640A (en) * | 1985-02-03 | 1987-04-21 | Mazda Motor Corporation | Acceleration detecting systems for internal combustion engines |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3934263A1 (de) * | 1989-10-13 | 1991-04-25 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur ermittlung der von einer brennkraftmaschine in einen brennraum angesaugten luftmasse |
EP0639704A1 (de) * | 1993-08-20 | 1995-02-22 | Regie Nationale Des Usines Renault S.A. | Verfahren zur Berechnung der einer Brennkraftmaschine zugeführten Luftmasse |
FR2709151A1 (fr) * | 1993-08-20 | 1995-02-24 | Renault | Procédé de calcul de la masse d'air admise dans un moteur à combustion interne. |
DE102005008577B4 (de) * | 2004-03-25 | 2016-07-07 | General Motors Corp. | Auswertung der Ausgangsgröße eines Luftmassendurchflusssensors |
WO2009083475A1 (de) * | 2007-12-28 | 2009-07-09 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur erfassung eines periodisch pulsierenden betriebsparameters |
US8463526B2 (en) | 2007-12-28 | 2013-06-11 | Robert Bosch Gmbh | Method for detecting a periodically pulsing operating parameter |
DE102007063102B4 (de) | 2007-12-28 | 2022-02-10 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Erfassung eines periodisch pulsierenden Betriebsparameters |
CN104040155A (zh) * | 2012-01-06 | 2014-09-10 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机吸入空气量测量装置 |
CN104040155B (zh) * | 2012-01-06 | 2016-10-26 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机吸入空气量测量装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4860222A (en) | 1989-08-22 |
JPH01240754A (ja) | 1989-09-26 |
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