DE3902320A1

DE3902320A1 - Kraftstoffregelsystem

Info

Publication number: DE3902320A1
Application number: DE3902320A
Authority: DE
Inventors: Takanori Fujimoto; Toshiro Hara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-01-26
Filing date: 1989-01-26
Publication date: 1989-08-03
Also published as: US4932382A; KR920002456B1; DE3902320C2; KR890012073A

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffregelsystem zum Regeln der Kraftstoffspeisung für eine Brennkraft maschine mit innerer Verbrennung auf der Basis des Ausgangssignals eines Wirbelstrommessers nach dem Karman-Vortex-Prinzip.

Ein konventionelles Kraftstoffregelsystem für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung mißt die bei einem Saughub angesaugte Luftmenge mit einem Wirbelstrommesser, welcher ein Frequenzsignal abgibt, das proportional zur angesaugten Luftmenge ist, ermittelt eine Kraftstoffeinspritz-Betätigungs zeit durch Multiplizieren der gemessenen Ansaugluft menge mit einem Korrekturkoeffizient und Addieren einer ausgehend von der Batteriespannung berechneten Totzeit zu dem genannten Produkt und treibt die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen während der Betriebs zeit an, um so den Kraftstoff zuzumessen.

Der Stand der Technik ist im folgenden anhand der Fig. 5 beschrieben, welche einen Wirbelstrommesser darstellt, wie er bei einem Kraftstoffregelsystem gemäß der Erfindung eingesetzt wird.

Ein Ultraschallsender 4 und ein Ultraschallempfänger 5 sind einander gegenüber angeordnet, wobei ein Strömungsmesser mit einem Wirbelerzeuger 2 dazwischen angeordnet ist. Ein Ultraschall-Oszillator 6 treibt den Ultraschallsender 4 so, daß Ultraschallwellen über eine Karman-Wirbelstraße 3 ausgebreitet werden, welche hinter dem Wirbelgenerator 2 entsteht.

Die über die Karman-Wirbelstraße 3 geleiteten Ultra schallwellen erfahren eine Phasen-Modulation und werden vom Ultraschallempfänger 5 empfangen. Eine Wellenformschaltung zum Beeinflussen der Wellengestalt formt die Wellen des empfangenen Signals und gibt ein Ausgangssignal zu einem Phasenvergleicher 9 ab.

Der Ausgang des den Ultraschallsender 4 treibenden Oszillators 6 liegt an einer spannungsgesteuerten Phasenverschiebeschaltung 7 an.

Die spannungsgesteuerte Phasenverschiebeschaltung 7 hält die Hochfrequenz-Stabilität eines oszillieren den Ultraschall-Frequenzsignales aufrecht und steuert nur die Phasenverschiebung. Die spannungsgesteuerte Phasenverschiebeschaltung 7 legt den Ausgang des Ultraschall-Oszillators 6 an den Phasenvergleicher 9 nach dem Schieben der Phase.

Der Phasenvergleicher 9, der Ultraschall-Oszillator 6, die spannungsgesteuerte Phasenverschiebeschaltung 7 und ein Schleifenfilter 10 bilden eine Phasen schleife. Mit 11 ist ein Tiefpaß-Filter bezeichnet.

Der Phasenvergleicher 9 vergleicht die Phase des Ausgangs der Wellenformschaltung 8 und die Phase des Ausgangs der spannungsgesteuerten Phasenverschie beschaltung 7 und gibt dann ein Signal an den Schleifenfilter 10, welches das Vergleichsergebnis repräsentiert. Der Schleifenfilter 10 entfernt den unerwünschten Frequenzanteil aus dem Vergleichser gebnis.

Die spannungsgesteuerte Phasenverschiebeschaltung 7 steuert die Phasenverschiebung des Ausgangssignales des Ultraschall-Oszillators 6 entsprechend der Ausgangsspannung des Schleifenfilters 10 und gibt dann ein Ausgangssignal zum Phasenvergleicher 9 ab.

Der Ausgang des Phasenvergleichers 9 wird direkt auf den Schleifenfilter 10 und über den Tiefpaß- Filter 11 zu einem ersten Filter 12 für variable Frequenzen geführt.

Dieser erste Filter 12 ist ein Hochpaß-Filter, der die Hochfrequenz-Anteile des Ausgangssignales des Tiefpaß-Filters zu einem zweiten Filter 13 variabler Frequenz durchläßt.

Der zweite Filter 13 für variable Frequenzen ist ein Tiefpaß-Filter, der die Niederfrequenz-Anteile des Eingangssignals zu einer Wellenformschaltung 14 durchläßt.

Gemäß Fig. 6 entfernt der erste Filter 12 variabler Frequenz, d. h. ein Hochpaß-Filter, Geräuschanteile von Frequenzen unterhalb einer unteren Grenzfrequenz f _L. Der zweite Filter 13 variabler Frequenz, d. h. ein Tiefpaß-Filter, entfernt Maschinengeräusch-Anteile von Frequenzen oberhalb einer oberen Grenzfrequenz f _U. Folglich ist ein Frequenzband zwischen der oberen Grenzfrequenz f _U und der unteren Grenzfrequenz f _L ein Durchlaßband sowohl für den ersten Filter 12 als auch für den zweiten Filter 13 für variab le Frequenzen.

Das Maschinengeräusch ist aus einem Geräusch ver hältnismäßig niedriger Frequenz, das durch die Pulsation des Luftstromes erzeugt wird, einem Geräusch, das aus einem Zisch- oder Pfeifton entsteht, welcher beim Strömen von Luft durch ein Luftventil erzeugt wird, d. h. einem Geräusch vergleichsweise hoher Frequenz, und/oder einem Geräusch hoher Ausgangs frequenz gebildet, das durch den Lader erzeugt wird.

Da das geräuscherzeugende Gebiet variabel ist und der Luftstrom entsprechend dem momentanen Betriebszu stand der Maschine variiert, sind die Wirbelfrequen zen auf eine vergleichsweise große Bandbreite ver teilt. Deshalb werden der erste Filter 12 variabler Frequenz und der zweite Filter 13 variabler Frequenz in Kombination eingesetzt.

Die Schaltung 14 formt und verstärkt das Wirbelfre quenzsignal, das vom ersten Filter 12 und vom zweiten Filter 13 durchgelassen wird, zu einem weiterverarbeit baren Wirbelfrequenzsignal. Gleichzeitig wandelt ein Frequenz/Spannungswandler (im folgenden als "f-V-Wandler" bezeichnet) 15 das Wirbelfrequenzsignal in ein der Frequenz entsprechendes Spannungssignal. Die Durchlaßbänder des ersten Filters 12 und des zweiten Filters 13 werden basierend auf der vom f-V-Wandler 15 erhaltenen Spannung gesteuert.

Somit werden die Durchlaßbänder des ersten Filters 12 und des zweiten Filters 13 für variable Frequenzen variiert, so daß die veränderliche, in Fig. 6 schraf fierte Bandbreite erhalten wird.

Das so aufgebaute konventionelle Kraftstoffregel system für eine Maschine kann unter Anwendung in einer Maschine mit Lader keine genaue Kraftstoff regelung erzielen, weil die Wellenform des Wirbel signales durch Ultraschallgeräusche gestört wird, welche vom Lader während der Messung der Ansaugluftmen ge mittels des Wirbelstrommessers erzeugt werden.

Insbesondere dann, wenn die Drosselklappe plötzlich geschlossen wird, nimmt der Ansaugluftstrom ab, während die Drehzahl des Laderrotors aufgrund dessen Trägheit nicht schnell abfällt.

Demgemäß ist das SN-Verhältnis der Wellengestalt eines Signales am Ausgangsanschluß des zweiten Filters 13 variabler Frequenz sehr klein im Vergleich zu einem Signal am Eingangsanschluß des ersten Filters 12.

Wenn ein Signal einer derartigen Wellengestalt dem zweiten Filter 13 zugeführt wird, erzeugt dieser ein Ausgangssignal sehr hoher Frequenz. Folglich wird in einer Verzögerungsphase, bei welcher die Drosselklappe geschlossen ist, übermäßig viel Kraft stoff zur Maschine gespeist, und das überfette Gemisch verschlechtert den Lauf der Maschine beim Verzögern.

Die Erfindung wurde zur Behebung der beschriebenen Schwierigkeiten bei dem konventionellen Kraftstoff regelsystem geschaffen.

Es ist also Aufgabe der Erfindung, ein Kraftstoff regelsystem für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 zu schaffen, das exakte Messung der angesaugten Luftmenge zum Regeln der Kraftstoffzu fuhr unter Vermeidung ungewollter Erfassung von Geräuschen zu schaffen, welche insbesondere bei starker Verzögerung der Maschine bei geschlossener Drosselklappe erzeugt werden.

Diese Aufgabe ist mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild des grundlegenden Aufbaus eines Kraftstoffregelsystems gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung;

Fig. 2, 3 und 4 Flußdiagramme zur Erläuterung des Betriebs eines Mikrocomputers, der zu dem Kraftstoffregelsystem nach Fig. 1 gehört;

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Luftmengensensors (im folgenden kurz als "AFS" bezeichnet), der zu dem Kraftstoffregelsystem nach Fig. 1 gehört;

Fig. 6 ein Diagramm mit der Veränderung des Durchlaß bandes der Filter veränderlicher Frequenz des AFS mit der Ausgangsfrequenz des AFS;

Fig. 7 ein Flußdiagramm mit einer Modifikation eine Routine gemäß Fig. 4;

Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Modifi kation des Mikrocomputers des Kraftstoffregel systems nach Fig. 1;

Fig. 9 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Mikrocomputers, der bei einem Kraftstoffregel system einer zweiten Ausführung gemäß der Erfindung eingesetzt ist;

Fig. 10 ein Zeitdiagramm, welches in der Routine gemäß Fig. 9 verwendete Signale darstellt;

Fig. 11 ein Flußdiagramm einer Modifikation der Zeitgeber-Unterbrechungs-Routine nach Fig. 9;

Fig. 12 ein Zeitdiagramm, welches im Kraftstoffregel system der zweiten Ausführung verwendete Signale darstellt;

Fig. 13 ein Flußdiagramm einer weiteren Modifikation der Zeitgeber-Unterbrechungs-Routine nach Fig. 9 und

Fig. 14 ein Zeitdiagramm, welches bei dem Kraftstoff regelsystem der zweiten Ausführung verwendete Signale darstellt.

Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist nun anhand der Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Brennkraftmaschine 20, die beispielsweise in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist, einen Kurbelwinkelsensor 21, der beispielsweise bei jeder Verdrehung der Kurbelwelle der Maschine 20 um 180° Impulse erzeugt, einen Ansaugkrümmer 22, einen Auspuffkrümmer 23, einen stromaufwärts vom Ansaugkrümmer 22 angeordneten Stautank 25 zum Ausgleichen plötzlicher Druckanstiege im Saugrohr, ein Drosselventil 25 im Saugrohr stromaufwärts vom Stautank 24, einen Drosselklappensensor 26, der ein zur Stellung der Drosselklappe 25 analoges Signal erzeugt, einen AFS 27, d. h. einen Karman-Wirbel- bzw. Vortex-Strommesser, der im Saugrohr stromaufwärts von der Drosselklappe 25 angeordnet ist und ein der Luftansaugmenge entsprechendes Frequenzsignal erzeugt, und einen Luftreiniger 28 auf der Einlaßseite des Saugrohres.

Eine Regeleinheit 30 regelt die Kraftstoffeinspritz vorrichtungen 29, z. B. vier Kraftstoffeinspritzdüsen, die je einem Zylinder der Maschine 20 zugeordnet sind und auf Ausgangssignale des Kurbelwinkelsensors 21, des Drosselklappensensors 26 und des ASF 27 hin betrieben werden.

Die Regeleinheit 30 umfaßt einen Mikrocomputer 31 mit einem ROM 31 A zum Speichern der in den Flußdia grammen gemäß Fig. 2, 3 und 4 angegebenen Programme, einem RAM 31 B, der als Arbeitsspeicher dient, und einer CPU 31; ein mit dem Ausgangsanschluß des AFS 27 und enem Eingangsanschluß P ₁ des Mikrocomputers 31 verbundenes Interface 32 zum Übertragen des Ausgangssignals des AFS 27 zum Mikrocomputer 31; einen mit dem Drosselklappensensor 26 und einem Eingangsanschluß P ₂ des Mikrocomputers 31 verbundenen A/D-Wandler, eine mit dem Kurbelwinkelsensor 21 verbundene Wellenformgebungsschaltung 34, welche mit dem Kurbelwinkelsensor 21, einem Unterbrecher-Ein gangsanschluß P ₃ des Mikrocomputer 31 und einem Zähler 35 verbunden ist, welcher an einen Eingangs anschluß P ₄ des Mikrocomputers angeschlossen ist; einem mit dem Unterbrecher-Eingangsanschluß P ₅ des Mikrocomputers 31 verbundenen Zeitgeber 36, einen A/D-Wandler 37 zum Wandeln der Spannung einer Batterie (nicht gezeigt) in ein entsprechendes digitales Spannungssignal und Anlegen des digitalen Spannungssignales an einen Eingangsanschluß P ₆, des Mikrocomputers 31, eine Treiberschaltung 39, die mit den Einspritzvorrichtungen 29 verbunden ist; und einen Zeitgeber 38, der mit dem Mikrocom puter 31 und der Treiberschaltung 39 verbunden ist.

Der Aufbau des AFS 27 ist im folgenden anhand der Fig. 5 erläutert, wobei die schon anhand der Beschrei bung des Standes der Technik gegebenen Erläuterungen hier zur Vermeidung von Wiederholungen weggelassen sind.

In Fig. 5 sind die mit den Bezugszahlen 1 bis 15 bezeichneten Bauteile gleich wie diejenigen des AFS bei dem konventionellen Kraftstoffregelsystem. Der AFS 27 gemäß der Erfindung weist zusätzlich eine Torschaltung 16 auf. Eine Ausgangsspannung des f-V-Wandlers 15 wird über den ersten Filter 12 variabler Frequenz und die Torschaltung 16 an den zweiten Filter 13 variabler Frequenz angelegt. Der Mikrocomputer 31 (Fig. 1) gibt ein Durchlaßband- Fixiersteuersignal an die Torschaltung 16 ab.

Beim Erfassen eines Verzögerungsbetriebes der Maschine aufgrund einer entsprechenden, mittels des Drossel klappensensors 26 gemessenen Stellung der Drossel klappe 25 gibt der Mikrocomputer 31 das Durchlaßband- Fixiersteuersignal an die Torschaltung 16 zum Fixie ren des Durchlaßbandes des zweiten Filters 13 auf ein vorgegebenes Durchlaßband ab.

Der Betrieb des Kraftstoffregelsystems wird im folgenden erläutert. Die Maschine 20 saugt Verbren nungsluft durch den Luftreiniger 28, den AFS 27, die Drosselklappe 25, dem Stautank 24 und den Ansaug krümmer 22. Die Regeleinheit 30 erzeugt Kraftstoff einspritz-Regelsignale zum Regeln des Betriebes der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 29 so, daß Kraftstoff in die Zylinder der Maschine 20 einge spritzt wird. Das Abgas wird über den Auspuffkrümmer 23 ausgestoßen.

Die Frequenz des Ausgangssignals des AFS 27, welche vom Interface 32 gemessen wird, wird an den Mikro computer 31 weitergegeben. Der Drosselklappen-Stel lungssensor 26 gibt ein die Drosselstellung der Drosselklappe 25 repräsentierendes Signal an den A/D-Wandler 33 ab. Der A/D-Wandler 33 wandelt das Drosselklappen-Stellungssignal in ein entsprechendes digitales Signal und gibt dieses in den Mikrocomputer 31 ein. Der Mikrocomputer 31 fragt auf der Basis des digitalen Drosselklappen-Stellungssignals ab, ob oder ob nicht die Veränderung der Drosselklappen stellung in einem Meßkreis größer als ein vorbestimm ter Wert ist und erzeugt dann ein Regelsignal ent sprechend den Ergebnissen der Abfrage an einem Ausgangsanschluß P ₇ zum Überwachen des Durchlaßban des des vom AFS 27 kommenden Signales. Das Ausgangs signal des Kurbelwinkelsensors 21 wird über die Wellenformgebungs-Schaltung 34 an den Unterbrecher-Ein gangsanschluß P ₃ des Mikrocomputers 31 und den Zähler 35 gegeben. Dann führt der Mikrocomputer 31 eine Unterbrechungs-Subroutine bei jeder auf laufenden Kante eines Ausgangsimpulses des Kurbel winkelsensors 21 aus, um die Zeitdauer der Ausgangs impulse des Kurbelwinkelsensors 21 aus dem Zähler 35 zu erfassen. Der Zeitgeber 36 gibt ein Unter brechungs-Befehlssignal an den Unterbrecher-Eingangsan schluß P ₅ des Mikrocomputers 31 zu jeder vorbestimmten Zeit ab. Der A/D-Wandler 37 wandelt die Ausgangs spannung V _B einer Batterie (nicht gezeigt) in ein digitales Spannungssignal VB um. Der Mikrocomputer 31 liest periodisch das digitale Ausgangsspannungs signal VB des A/D-Wandlers 37. Der Zeitgeber 38 wird mittels des Mikrocomputers 31 vorher eingestellt und mittels eines vom Mikrocomputer über den Ausgangs anschluß P ₈ abgegebenen Trigger-Signales geschaltet. Ausgangssignale des Zeitgebers 38 werden an die Treiberschaltung 39 zum Treiben der Kraftstoff-Ein spritzvorrichtung 29 abgegeben.

Der Betrieb des Mikrocomputers 31 wird im folgenden anhand der Fig. 2, 3 und 4 beschrieben.

In Fig. 2 ist eine vom Mikrocomputer 31 durchzuführen de Hauptroutine dargestellt, wobei im Schritt 201 ein Rückstellsignal an den Mikrocomputer 31 gegeben wird, um den RAM 31 B und die Ein- und Ausgänge des Mikrocomputers 31 zu initialisieren. Das digitale Spannungssignal VB, welches der Ausgangsspannung V _B der Batterie entspricht, wird im Schritt 202 im RAM 31 B gespeichert. Dann wird in Schritt 203 eine Totzeit T _D entsprechend dem digitalen Spannungs signal VB durch Aufsuchen einer Datentabelle f ₁ erhalten, die im ROM 31 A gespeichert ist, worauf die Totzeit T _D im RAM 31 B abgelegt wird. Darauf wird im Schritt 204 die Kühlwassertemperatur der Maschine mittels eines Temperatursensors (nicht gezeigt) gemessen, ein Korrektur-Koeffizient K _C zum Korrigieren der Kraftstoffspeiserate entsprechend der Temperatur des Kühlwassers ermittelt und der Korrektur-Koeffzient K _C im RAM 31 B gespeichert. Darauf kehrt die Routine zum Schritt 202 zur Wiederho lung der vorangegangenen Schritte zurück.

Fig. 3 zeigt eine Unterbrechungs-Subroutine, die dann ausgeführt wird, wenn ein Unterbrechungs-Befehls signal am Unterbrecher-Eingangsanschluß P ₃ des Mikrocomputers 31 bei der ansteigenden Flanke eines mittels des Kurbelwinkelsensors 21 erzeugten Impul ses abgegeben wird. Ein Einheitswert für die Ansaug luftmenge AN, d. h. die für jeden Arbeitszyklus der Maschine 20 erforderliche Luftmenge (Lastdaten), wird im Schritt 301 ausgehend von periodischen Ausgangssignalen des AFS 27 über das Interface 32 berechnet und eine gemessene Zeitdauer der Drehung der Kurbelwelle der Maschine 20 wird mittels des Zählers 35 erfaßt. Der Korrektur-Koeffizient K _C und die Totzeit T _D werden aus dem RAM 31 B ausgelesen, um eine Treibzeit T _I einer Enspritzvorrichtung im Schritt 302 unter Verwendung des Ausdruckes:

T _I = K _C × AN + T _D zu ermitteln.

Darauf wird im Schritt 303 der Zeitgeber 38 für die berechnete Treibzeitdauer T _I der Einspritzvor richtung eingestellt und dann der Zeitgeber 38 im Schritt 304 getriggert, um die Einspritzvorrichtun gen 29 anzutreiben.

In Fig. 4, welche eine Unterbrechungs-Subroutine darstellt, die dann auszuführen ist, wenn der Zeitge ber 36 ein Unterbrechungs-Befehlssignal an den Unterbrecher-Eingangsanschluß P ₅ des Mikrocomputers 31 abgibt, wandelt der A/D-Wandler 33 ein Drossel klappen-Stellungssignal des Drosselklappen-Stellungs sensors 26 im Schritt 401 zu digitalen Drosselstel lungsdaten V _R _n, die über den Eingangsanschluß P ₂ den Mikrocomputer 31 eingespeist werden. Darauf werden im Schritt 402 die Drosselstellungsdaten V _R _o, welche im vorangegangenen Zyklus der Unter brechungs-Subroutine erhalten wurden, aus dem RAM 31 B ausgelesen, die Differenz V _R _o - V _R _n wird berechnet und die Differenz wird mit einem vorbestimmten Wert verglichen. Wenn die Differenz nicht kleiner als der vorbestimmte Wert α ist, wird entschieden, daß die Maschine 20 sich in einem Zustand großer Verzögerung befindet, worauf ein Durchlaßband-Fixier steuersignal im Schritt 403 an den AFS 27 abgegeben wird.

Nach Ausführung des Schrittes 403 oder nach Fest stellung im Schritt 402, daß die Differenz kleiner als der vorbestimmte Wert α ist, wird Schritt 404 ausgeführt, um die vorherigen Drosselstellungsdaten V _R _o durch die gegenwärtigen Drosselstellungsdaten V _R _n zu ersetzen, worauf der Mikrocomputer 31 die Hauptroutine wieder aufnimmt.

Die Wirkungsweise des AFS 27 auf den Erhalt des Durchlaßband-Fixiersteuersignals vom Mikrocomputer 31 hin wird nun anhand der Fig. 5 beschrieben. Dabei sind die Vorgänge zum Steuern des ersten Filters 20 variabler Frequenz und des zweiten Filters 13 variabler Frequenz gleich wie bei dem AFS des beschriebenen herkömmlichen Kraftstoffregelsystems, so daß diese Beschreibung weggelassen und nur die für die Erfindung charakteristischen Funktionen des AFS 27 beschrieben wird.

Probleme entstehen gewöhnlich nur bei Betrieb der Maschine mit starker Verzögerung. Daher werden die Drosselstellungssignale, welche durch periodi sches Messen der Stellung der Drosselklappe 25 mittels des Drosselklappen-Stellungssensors 26 erhalten werden, verglichen, um ausgehend von der Differenz zwischen den aufeinanderfolgenden Drossel klappen-Stellungssignalen mittels des Mikrocomputers 31 zu entscheiden, ob sich die Maschine 20 im Be triebszustand starker Verzögerung befindet. Wenn die Maschine 20 nicht stark verzögert, wird das Durchlaßband des AFS 27 nicht fixiert. Wenn sich die Maschine 20 im Betriebszustand starker Verzöge rung befindet, liefert der Mikrocomputer 31 ein Durchlaßband-Fixiersteuersignal an den AFS 27. Dann begrenzt die Torschaltung 16 die Ausgangsspan nung des f-V-Wandlers 15 und fixiert das Durchlaßband des zweiten Filters 13 auf ein Durchlaßband L niede rer Frequenz gemäß Fig. 6, um die Hochfrequenz-An teile des Eingangssignals zu entfernen. Selbst dann, wenn also ein mit Hochfrequenz-Geräuschen kombiniertes Signal an den ersten Filter 12 ange legt wird, erzeugt der zweite Filter 13 ein Ausgangs signal niedriger Frequenz, aus dem Geräusche elimi niert sind.

Die Torschaltung 16 kann je nach der Drosselklappen stellung beim Steuern des Durchlaßbandes des zweiten Filters 13 umgangen werden.

Die in Fig. 7 dargestellte Unterbrechungs-Subroutine stellt eine Modifikation der Unterbrechungs-Subroutine nach Fig. 4 dar. Die Subroutine nach Fig. 7 weist einen zusätzlichen Schritt 601 auf, der vor den Schritt 402 der Subroutine nach Fig. 4 eingeschaltet ist. Im Schritt 601 sind die derzeitigen Drossel klappen-Stellungsdaten V _R _n mit einem vorbestimmten Wert β verglichen, der einer geringfügigen Öffnung der Drosselklappe 25 entspricht. Wenn V _R _n ≦ β, wird entschieden, daß die Drosselklappe 25 über eine vorbestimmte Stellung hinaus geschlossen ist, worauf die derzeitigen Drosselklappen-Stellungsdaten V _R _n mit den vorherigen Drosselklappen-Stellungs daten V _R _o verglichen werden. Ist V _R _n < β, so springt Subroutine nach Schritt 404, wo die vorausgehenden Drosselklappen-Stellungsdaten V _R _o durch die derzeiti gen Drosselklappen-Stellungsdaten V _R _n zum Bringen der Daten auf den neuesten Stand ersetzt werden.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, regelt das Kraftstoffregelsystem der ersten Ausfüh rung die Kraftstoffspeiserate durch Fixieren des Durchlaßbandes des zweiten Filters 13 variabler Frequenz auf ein vorbestimmtes Durchlaßband, wenn die Differenz zwischen den vorausgehenden und den derzeitigen Drosselklappen-Stellungsdaten nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Hierdurch kann eine exakte Kraftstoffregelung erreicht werden, bei der Fehlmessungen bzw. Fehldeutungen von Ge räuschen, die bei geschlossener Drosselklappe 25 erzeugt werden, als Wirbelfrequenzsignale vermieden werden.

Bei dieser Ausführung kann der zweite Filter variabler Frequenz bei einem vorbestimmten Durchlaßband fixiert werden, wenn die Öffnung der Drosselklappe 25 nicht größer als ein vorbestimmter Wert ist. Beim Erfassen einer Verkleinerung der Öffnung der Drosselklappe 25 mittels des Drosselklappen-Stellungssensors 26 unter eine vorbestimmte Öffnungsstellung liefert der Mikrocomputer 31 ein Durchlaßband-Fixiersteuer signal an die Torschaltung 16, um das Durchlaßband des zweiten Filters 13 auf ein vorbestimmtes Durchlaß band zu fixieren.

Diese Betriebsweise des Mikrocomputers 31 wird im folgenden anhand der Fig. 8 beschrieben, wobei gleiche oder entsprechende Funktionen wie in Fig. 2 mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind.

Gemäß der die Hauptroutine des Mikrocomputers 31 darstellenden Fig. 1 wird im Schritt 201 zum Initia lisieren des RAM 31 B und der Eingänge und Ausgänge des Mikrocomputers 31 ein Rückstellsignal an diesen angelegt. Dann wird im Schritt 202 die Ausgangsspan nung V _B der Batterie in ein entsprechendes digita les Spannungssignal VB mittels des A/D-Wandlers 37 gewandelt, worauf das gewonnene digitale Spannungs signal VB im RAM 31 B des Mikrocomputers 31 gespei chert wird. Im Schritt 203 wird eine Totzeit T _D entsprechend den digitalen Spannungsdaten VB durch Aufsuchen eines Wertes in einer Datentabelle f ₁ erhalten, wobei diese Tabelle vorher in den ROM 31 A eingespeichert worden ist, worauf dann die aktuelle Totzeit T _D im RAM 13 B abgelegt wird. Darauf wird im Schritt 204 die Temperatur des Kühlwassers der Maschine mittels eines nicht gezeigten Tempera tursensors gemessen, ein Korrektor-Koeffizient K _C zum Korrigieren der Kraftstoffspeiserate auf der Basis der Kühlwassertemperatur berechnet und dann der Korrektur-Koeffizient K _C im RAM 31 B gespei chert. Im Schritt 505 wandelt der A/D-Wandler 33 ein Drosselklappen-Stellungssignal des Drosselklap pen-Stellungssensors 26 in digitale Drosselklappen- Stellungsdaten V _R, die ihrerseits in den Eingangsan schluß P ₂ eingespeist werden. Darauf werden im Schritt 506 die digitalen Drosselklappen-Stellungs daten V _R einem Referenzwert α verglichen, der einer vorbestimmten Drosselklappenstellung entspricht, worauf die Routine zu Schritt 202 zurückkehrt, wenn V _R < α, oder die Routine zum Schritt 507 weiter schreitet, wenn V _R ≦ α ist. Im Schritt 507 wird ein Durchlaßband-Fixiersteuersignal an AFS 27 abgege ben, worauf die Routine zu Schritt 202 zurückkehrt. Dann wird die Hauptroutine wiederholt.

Da das Durchlaßband des zweiten Filters 13 somit auf ein vorbestimmtes Durchlaßband fixiert ist, wenn die Öffnung der Drosselklappe 25 nicht größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird eine irrtümliche Messung und damit Deutung von Geräuschen, die bei geschlossener Drosselklappe erzeugt werden, als Wirbelfrequenzsignale eliminiert, so daß eine hochge naue Kraftstoffregelung erreicht werden kann.

Zweite Ausführung (Fig. 9 bis 14):
Ein Kraftstoffre gelsystem einer zweiten Ausführung hat im wesentli chen gleichen Aufbau wie dasjenige nach der ersten Ausführung nach Fig. 1 und unterscheidet sich davon hinsichtlich der Funktionen des Mikrocomputers 31 insbesondere bezüglich der Zeitgeber-Unterbre chungs-Subroutine, die allein anhand der Fig. 9 beschrieben wird, um Wiederholungen zu vermeiden.

Die Unterbrechungs-Subroutine gemäß Fig. 9 wird ausgeführt, wenn der Zeitgeber 36 ein Unterbrechungs signal zum Unterbrecher-Eingangsanschluß P ₅ des Mikrocomputers 31 abgibt. Im Schritt 701 wandelt der A/D-Wandler 33 ein Drosselklappen-Stellungs signal vom Drosselklappen-Stellungssensor 26 in entsprechende digitale Drosselklappen-Stellungsda ten V _R _n und speist diese Daten zum Eingangsanschluß P ₂ des Mikrocomputers 31. Darauf liest im Schritt 702 der Mikrocomputer das vorausgehende digitale Drosselklappen-Stellungssignal V _R _o aus dem RAM 31 B aus, berechnet die Differenz V _R _o - V _R _n, und vergleicht die Differenz mit einem vorgegebenen Wert α. Schritt 703 wird ausgeführt, um einen Zeitgeber TM für einen vorbestimmten Wert α einzustel len, wenn V _R _o - V _R _n ≧ α. Wenn V _R _o - V _R _n < α gilt, wird entschieden, daß die Maschine nicht in dem vorher bestimmten Verzögerungsbetriebszustand ist, und der Zeitgeber TM wird in Schritt 704 gestartet. Dann wird in Schritt 705 abgefragt, ob oder ob nicht ein voreingestelltes Zeitintervall verstrichen ist, auf welches der Zeitgeber TM eingestellt war. Wenn die Abfrage in Schritt 705 negativ ausfällt oder Schritt 703 ausgeführt wird, wird ein Durchlaß band-Fixiersteuersignal S _B in Schritt 706 zum AFS 27 gespeist. Wenn die Abfrage in Schritt 705 negativ ist oder wenn Schritt 706 ausgeführt wird, wird das vorausgehende digitale Drosselklappen-Stellungs signal V _R _o von dem derzeitigen digitalen Signal V _R _n in Schritt 707 ersetzt, und der Mikrocomputer 31 nimmt die Hauptroutine wieder auf.

Der Zeitgeber TM kann in die Software des Mikro computers 31 eingearbeitet oder ein externer Zeitgeber sein.

Fig. 10 zeigt in einer exemplarischen Betriebs weise der Maschine 20 Signale, wie sie in der Unter brechungs-Subroutine der Fig. 9 verwendet werden. In Fig. 10 bedeuten:
(a) die Veränderung der digitalen Drosselklappen-Positionsdaten V _R, (b) die Veränderung des voreingestellten Zeitintervalls, auf welches der Zeitgeber TM eingestellt ist und (c) den Verlauf des Durchlaßband-Fixiersteuersignals S _B. Wie in Fig. 10 gezeigt, bleibt während des vorbestimmten Verzögerungsbetriebes und während des vorbestimmten Zeitintervalls nach dem Ende der vorbestimmten Verzögerungsphase das Durchlaßband-Fixiersteuer signal S _B groß.

Der Betrieb des AFS 27 dann, wenn das Durchlaßband- Fixiersteuersignal S _B vom Mikrocomputer 31 bereitge stellt ist, wird im folgenden anhand der Fig. 1 für die erste Ausführung beschrieben. Die Durch laßbänder des ersten Filters 12 variabler Frequenz und des zweiten Filters 13 variabler Frequenz werden in gleicher Weise geregelt wie bei der ersten Aus führung, so daß nur die Unterschiedsmerkmale des AFS 27 im folgenden beschrieben sind.

Da Schwierigkeiten nur bei Betrieb mit starker Verzögerung auftreten, gibt der Mikrocomputer 31 ein Durchlaßband-Fixiersteuersignal S _B zur Torschaltung 16 im vorbestimmten Verzögerungsbetrieb ab, wobei die Veränderung der digitalen Drosselklappenstellung entsprechend den vom Drosselklappen-Stellungssensor 26 erzeugten Signalen größer als ein vorbestimmter Wert ist, und während eines Zeitintervalls, für das der Zeitgeber TM nachfolgend auf den vorbestimmten Verzögerungsbetrieb eingestellt wird. Auf Empfang des Durchlaßband-Fixiersteuersignals S _B aus dem Mikrocomputer 31 beschränkt die Torschaltung 16 die Ausgangsspannung des f-V-Wandlers 15 zum Fixieren des Durchlaßbandes des zweiten Filters 13 auf ein niedriges Frequenzdurchlaßband L gemäß Fig. 6, wodurch die Hochfrequenz-Anteile des Eingangssignales entfernt werden. Wenn demgemäß ein aus hochfrequenten Geräuschen kombiniertes Signal an den ersten Filter 12 angelegt wird, stellt der zweite Filter 13 lediglich ein Ausgangssignal niedriger Frequenz bereit, in dem Geräusche eliminiert sind.

Die Torschaltung 16 kann abhängig von der Drossel klappen-Stellung auf das Einstellen des Durchlaß bandes des zweiten Filters 13 hin umgangen werden.

Fig. 11 zeigt eine Abwandlung der Unterbrechungs- Subroutine nach Fig. 9, wobei die Schritte 801 bis 803 und die Schritte 801 bis 804 gleich wie die Schritte 701 bis 703 und die Schritte 701 bis 704 gemäß Fig. 9 sind, so daß eine Beschreibung dieser Schritte zur Vermeidung von Wiederholungen unterbleibt.

Schritt 805 wird ausgeführt, nachdem der Zeitgeber TM für die vorbestimmte Zeitdauer a in Schritt 803 eingestellt, bzw. nach dem Zeitintervall, in welchem der Zeitgeber TM abgelaufen war. In Schritt 805 wird das digitale Drosselklappen-Stellungssignal V _R _n mit dem vorbestimmten Wert β verglichen. Die Routine springt zu Schritt 809, wenn V _R _n < β. Wenn V _R _n ≦ β, das heißt wenn die Öffnung der Drosselklappe 25 kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, wird die Differenz zwischen dem nachfolgenden digitalen Drosselklappen-Stellungssignal, das heißt V _R _o - V _R _n, mit dem vorbestimmten Wert α in Schritt 806 verglichen. Wenn V _R _o - V _R _n ≧1 α,das heißt wenn die Maschine 20 im vorbestimmten Verzögerungs betrieb ist, wird Schritt 808 ausgeführt. Wenn V _R _o - V _R _n < α, wird eine Abfrage im Schritt 807 durchgeführt, um festzustellen, ob der Zeitgeber TM in Betrieb ist. Die Routine springt zu Schritt 809, wenn das Abfrageergebnis in Schritt 807 negativ ist, und die Routine fährt fort zum Schritt 808, wenn die in Schritt 807 gestellte Frage bejaht wird.

In Schritt 808 stellt ein Mikrocomputer 31 das Durch laßband-Fixiersteuersignal S _B bereit. In Schritt 809 wird das vorausgegangene digitale Drosselklappen- Stellungssignal V _R _o durch das derzeitige digitale Drosselklappen-Stellungssignal V _R _n ersetzt, um die Daten auf den neuesten Stand zu bringen. Dann nimmt der Mikrocomputer 31 die Hauptroutine nach Fig. 2 wieder auf.

Bei dieser Ausführung wird das Durchlaßband-Fixier steuersignal S _B erzeugt, wenn die Maschine 20 in dem vorbestimmten Verzögerungsbetrieb ist und das digitale Drosselklappen-Stellungssignal V _R _n ≦ β, (wenn die Öffnung des Drosselventils 25 bei einem vorbestimmten Wert oder darunter ist); der Zeitgeber TM wird nach dem Ende des vorbestimmten Verzögerungs betriebes betätigt, und das Durchlaßband-Fixier steuersignal S _B bleibt groß, während der Zeitgeber TM gemäß Fig. 12 in Betrieb ist.

Fig. 13 zeigt eine weitere Abwandlung der Unter brechungs-Subroutine nach Fig. 9, wobei die Schritte 1001 bis 1005 gleich den Schritten 801 bis 805 der Unterbrechungs-Subroutine gemäß Fig. 11 sind, so daß eine Beschreibung zur Vermeidung von Wieder holungen unterbleiben kann.

In Schritt 1005 wird abgefragt, ob daß digitale Drosselklappen-Stellungssignal V _R _n größer als ein erster vorbestimmter Wert β ₁ ist. Die Routine schreitet zum Schritt 1007 weiter, wenn die Abfrage in Schritt 1005 positiv beantwortet wird. Die Routine schreitet zum Schritt 1006 weiter, wenn V _R _n ≦ β ₁. In Schritt 1006 wird Differenz V _R _o - V _R _n mit dem vorbestimmten Wert α verglichen, um zu entscheiden, ob die Maschine 20 im vorbestimmten Verzögerungsbe trieb ist. Die Routine springt zum Schritt 1009, wenn das Abfrageergebnis in Schritt 1006 bejahend ist. Wenn das Abfrageergebnis in Schritt 1006 negativ ist, wird das digitale Drosselklappen-Stellungs signal V _R _n mit einem zweiten vorbestimmten Wert β ₂ (β ₁ < β ₂) in Schritt 1007 verglichen. Die Routine springt zum Schritt 1010, wenn V _R _n<β₂. Wenn V _R _n≦b₂, wird in Schritt 1008 abgefragt, ob der Zeitgeber TM in Betrieb ist. Die Routine springt zum Schritt 1010, wenn die Abfrage in Schritt 1008 negativ ist. Die Routine geht weiter zum Schritt 1009, wenn das Abfrageergebnis in Schritt 1008 bejahend ist. In Schritt 1009 wird das Durchlaßband- Fixiersteuersignal S _B erzeugt, worauf das vorausge hende digitale Drosselklappen-Stellungssignal V _R _o durch das derzeitige digitale Drosselklappen-Stellungs signal V _R _n in Schritt 1010 ersetzt wird, um die Daten auf den neuesten Stand zu bringen.

Wie in Fig. 4 gezeigt, wird in der Unterbrechungs- Subroutine nach Fig. 13 das Durchlaßband-Fixier steuersignal S _B erzeugt, wenn die Maschine im vorbe stimmten Verzögerungsbetrieb ist und das digitale Drosselklappen-Stellungssignal V _R nicht größer als der erste vorbestimmte Wert β ₁ ist (Öffnung der Drosselklappe 25 ist nicht größer als eine vorbestimmte erste Öffnung), und das Durchlaßband- Fixiersteuersignal S _B wird selbst dann nicht erzeugt, wenn der Zeitgeber TM, der unmittelbar am Ende des vorbestimmten Verzögerungsbetriebes gestartet wurde, in Betrieb ist, wenn das digitale Drossel klappen-Stellungssignal V _R nicht größer als der vorbestimmte zweite Wert β ist.

Wie aus der Beschreibung hervorgegangen ist, regelt das Kraftstoffregelsystem nach der Erfindung die Kraftstoffzumeßrate durch Fixieren des Durchlaß bandes des Filters variabler Frequenz auf ein vorbe stimmtes Durchlaßband, während die Maschine in einem vorbestimmten Verzögerungsbetrieb ist, wobei digitale, die Öffnung der Drosselklappe repräsen tierende Drosselklappen-Stellungsdaten schnell ver schwinden, oder während eines Zeitintervalls nach folgend auf den vorbestimmten Verzögerungsbetrieb. Demgemäß wird die irrtümliche Erfassung bzw. Auslegung von Geräuschen, welche bei geschlossener Drosselklappe erzeugt werden, als wirksame Wirbelfrequenzen elimi niert, so daß eine hochgenaue Kraftstoffregelung bzw. -zumessung erreicht werden kann.

Da die Kraftstoffzumeßrate durch Fixieren des Durchlaß bandes der Filtervorrichtung variabler Frequenz auf ein vorbestimmtes Durchlaßband geregelt wird, wenn die Maschine im vorbestimmten Verzögerungsbetrieb ist und die Öffnung der Drosselklappe nicht größer als ein vorbestimmter erster Öffnungswert ist und nur dann, wenn die Öffnung der Drosselklappe nicht größer als ein vorbestimmter zweiter Öffnungswert in einem vorbestimmten Zeitintervall ist, das auf den Verzögerungsbetrieb folgt, wird irrtümliche Erfassung von Geräuschen, die bei einer Öffnungs stellung der Drosselklappe, die nicht größer als ein erster vorbestimmter Öffnungswert ist, als wirksame Wirbelfrequenzen vermieden, und das Durchlaß band des Filters variabler Frequenz wird nicht fixiert, wenn die Betriebsweise vom Verzögerungsbetrieb auf Beschleunigungsbetrieb während des Zeitinter valles nachfolgend auf den vorbestimmten Verzögerungs betrieb übergeht, so daß eine exakte Kraftstoff zufuhrregelung entsprechend den Betriebsbedingungen der Maschine erreicht werden kann.

Claims

1. Kraftstoffregelsystem zum Regeln der Kraftstoff speisung für eine Brennkraftmaschine (20) mit innerer Verbrennung auf der Basis des Ausgangs signales eines Wirbelstrommessers (27) (nach dem Karman-Vortex-Prinzip) einschließlich einer Detektorvorrichtung zum Erfassen eines Wirbelstrom signales, das repräsentativ für die in die Maschine eingesaugte Luftmenge ist, und mit einer Filter vorrichtung (12, 13) variabler Frequenz, welche das Ausgangssignal der Detektorvorrichtung durch läßt und variable Frequenzbänder entsprechend den Frequenzen der Ausgangssignale der Detektor vorrichtung aufweist, gekennzeichnet durch:
eine Betriebszustands-Detektorvorrichtung (26) zum Erfassen des Betriebszustandes der Brenn kraftmaschine (20) und
eine Fixiervorrichtung zum Fixieren des Durchlaß bereiches der Filtervorrichtung (12, 13) auf ein vorbestimmtes Durchlaßband entsprechend dem Ausgangssignal der Betriebszustands-Detektor vorrichtung, um dem Wirbelstromsignal überlagerte Geräuschsignale zu eliminieren.

2. Kraftstoffregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtervor richtung einen ersten Filter (12) für variable Frequenzen aufweist, welcher Hochfrequenz-Anteile des Eingangssignals durchläßt, und einen zweiten Filter (13) für variable Frequenzen, welcher Niederfrequenz-Anteile des Eingangssignales durchläßt, wobei der zweite Filter (13) mittels der Fixiervorrichtung kontrolliert wird.

3. Kraftstoffregelsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebszustands-Detektorvorrichtung (26) die Öffnungsstellung der im Saugrohr angeordneten Drosselklappe (25) der Brennkraftmaschine (20) erfaßt und ein Signal abgibt, wenn die Öffnungs stellung der Drosselklappe nicht größer als ein vorgegebener Wert ist.

4. Kraftstoffregelsystem zum Regeln der Kraftstoff speisung für eine Brennkraftmaschine (20) mit innerer Verbrennung auf der Basis des Ausgangs signales eines Wirbelstrommessers (27) einschließ lich einer Detektorvorrichtung zum Erfassen eines Wirbelstromsignales des in die Maschine eingesaugten Luftstromes, und mit einer Filter vorrichtung (12, 13) für variable Frequenzen zum Durchlassen des Ausgangssignales der Detektor vorrichtung in einem Durchlaßband entsprechend der Frequenz eines Rückführsignales, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fixiervor richtung zum Fixieren des Durchlaßbandes der Filtervorrichtung (12, 13) auf ein vorbestimmtes Durchlaßband während eines definierten Verzögerungs betriebes vorgesehen ist, in welchem das Dekrement der Öffnung der Drosselklappe (20) nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und während eines vorbestimmten Zeitintervalls, welches auf den definierten Verzögerungsbetrieb folgt.

5. Kraftstoffregelsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixiervor richtung das Durchlaßband der Filtervorrichtung (12, 13) variabler Frequenz dann fixiert, wenn die Öffnungsstellung der Drosselklappe (25) nicht größer als ein vorbestimmter erster Wert bei dem definierten Verzögerungsbetrieb ist und wenn die Öffnungsstellung des Drosselventils nicht größer als ein vorbestimmter zweiter Wert in einem vorgegebenen, auf den Verzögerungsbetrieb folgenden Zeitintervall ist.