DE3903580A1 - Betriebssteuersystem fuer brennkraftmaschinen bei und nach dem starten - Google Patents
Betriebssteuersystem fuer brennkraftmaschinen bei und nach dem startenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Betriebssteuerystem bzw. eine
Betriebssteuereinrichtung zum Steuern des Betriebs von
Brennkraftmaschinen bei und nach dem Starten und insbe
sondere befaßt sich die Erfindung mit einem solchen Be
triebssteuersystem, welches dazu bestimmt ist, das Start
vermögen der Brennkraftmaschine mit einer hohen Abtriebs
leistung zu verbessern, wenn die Brennkraftmaschinentem
peratur bei und nach dem Starten der Brennkraftmaschine
niedrig ist.
Übliche Startsteuersysteme für Brennkraftmaschinen sind im
allgemeinen derart ausgelegt, daß beim Starten der Brenn
kraftmaschine die Öffnung eines Einlaßluftmengensteuer
ventils in Abhängigkeit von der Brennkraftmaschinentem
peratur auf einen Wert gesetzt wird, um eine erforderliche
Ansaugluftmenge zu erhalten, und daß die Kraftstoffmenge
ebenfalls auf einen Wert in Abhängigkeit von der Brenn
kraftmaschinentemperatur gesetzt wird, wodurch ein vorbe
stimmtes Luft/Kraftstoffgemisch der Brennkraftmaschine
zugeführt wird.
Gemäß den üblichen Startsteuersystemen ist die Öffnung des
Steuerventils auf einen größeren Wert bei niedrigeren
Brennkraftmaschinentemperaturen eingestellt, woduch je
doch ein verschlechtertes Startvermögen der Brennkraft
maschinen bei einigen Bauarten auftritt. Insbesondere
gibt es einige Brennkraftmaschinen, die Kraftstoffein
spritzsysteme haben, und bei denen die Einlaßventile, die
Auslaßventile und die Drosselventile bzw. die Drossel
klappen einen vergrößerten Durchmesser haben, um die
Brennkraftmaschinenabgabeleistung zu steigern und das
heutzutage herrschende Bedürfnis nach vielseitiger ver
wendbaren Fahrzeugen zu erfüllen.
Bei einer Brennkraftmaschine mit derartigen erweiterten
Einlaßventilen, Auslaßventilen und Drosselklappen wird die
Geschwindigkeit des Einlaßluftstromes in der Einlaßlei
tung gering, wodurch die Zerstäubung bzw. Vergasung des
Kraftstoffs verschlechtert wird. Insbesondere wenn die Brenn
kraftmaschinentemperatur niedrig ist, wie dies zuvor ange
geben ist, ist das Einlaßluftmengensteuerventil auf einen
großen Öffnungsgrad gesetzt, so daß der in der Einlaßlei
tung erzeugte Unterdruck herabgesetzt wird, woraus eine
weitere Verschlechterung der Vergasung des Brennstoffes
folgt. Ferner ist in einem geringen Ansaugluftstrombe
reich, wie beim Starten der Brennkraftmaschine, die
Ventilüberlappungsperiode, wenn die Einlaß- und Auslaß
ventile gleichzeitig offen sind, so lang, daß ein große
Menge an Ansaugluft, die in den Zylinder gesaugt wird,
zur Abgasleitung über das Auslaßventil direkt von dem
Einlaßventil abgegeben wird. Hierdurch verschlechtert
sich das Startvermögen weiter.
Wenn ferner eine auf Unterdruck ansprechende Zündzeit
steuereinrichtung in Kombination mit dem vorstehend be
schriebenen Startsteuersystem verwendet wird, bei dem die
Öffnung des Steuerventils auf einen großen Wert einge
stellt ist, wenn die Brennkraftmaschinentemperatur niedrig
ist, so ist es schwierig, die Zündzeitpunkteinstellung
genau zu steuern, da das zur Erzielung der entsprechenden
Zündzeitpunktverstellung erforderliche Vakuum insbesondere
dann nich erzeugt werden kann, wenn die Brennkraftmaschi
nentemperatur niedrig ist, so daß ein solches System
unfähig ist, diese Anforderungen zu erfüllen, da der
Zündzeitpunkt um eine größere Größe im Sinne einer Früh
zündung verstellt werden sollte, wenn die Brennkraft
maschinentemperatur niedriger ist. Auch hierin ist eine
Einflußgröße für die Verschlechterung des Startvermögens
der Brennkraftmaschine zu sehen.
Die Erfindung zielt darauf, ein Steuersystem zum Steuern
des Betriebs einer Brennkraftmaschine beim Starten be
reitzustellen, welches fähig ist, in der Einlaßleitung
selbst dann ein hohes Vakuum zu erzeugen, wenn die Brenn
kraftmaschinentemperatur niedrig ist, wodurch die Ver
gasung bzw. Zerstäubung des Brennstoffes beim Starten
der Brennkraftmaschine unterstützt und somit das Start
vermögen der Brennkraftmaschine selbst dann verbessert
wird, wenn die Brennkraftmaschine eine hohe Abgabeleistung
hat.
Ferner bezweckt die Erfindung, eine zwangsläufige Ver
stellung des Zündzeitpunkts im Sinne einer Frühzündung
sicherzustellen, um hierdurch das Startvermögen der Brenn
kraftmaschine zu verbessern, wenn die Brennkraftmaschine
mit einer auf Vakuum ansprechenden Zündzeitpunktsteuer
einrichtung versehen ist.
Ferner soll nach der Erfindung eine wirksame Kraftstoff
versorgungssteuerung beim Starten der Brennkraftmaschine
insbesondere in einer solchen Weise bereitgestellt werden,
die insbesondere derart ausgelegt ist, daß die Ansaugluft
mengensteuerung beim Starten derselben durchführbar ist,
wodurch das Startvermögen derselben verbessert wird.
Ferner soll nach der Erfindung erreicht werden, daß eine
zwangsweise Zündung der Brennkraftmaschine selbst dann er
folgt, wenn das Fahrpedal bzw. Gaspedal niedergedrückt
wird, um die Brennkraftmaschine zu starten, wodurch das
Startvermögen der Brennkraftmaschine verbessert wird.
Auch soll nach der Erfindung eine Versorgung mit einem
Luft/Kraftstoffgemisch mit einem entsprechenden Luft/
Kraftstoffverhältnis selbst dann sichergestellt werden,
wenn die Startperiode lang ist, so daß eine zwangsweise
Zündung der Brennkraftmaschine bewirkt wird.
Auch soll nach der Erfindung die Auslegung derart getroffen
werden, daß ein Abwürgen der Brennkraftmaschine infolge
einer verschlechterten Zerstäubung des Brennstoffs oder
eines Ausfalls zur Zündzeitpunktverstellung im Sinne der
Frühzündung verhindert wird, die dann leicht auftreten
können, wenn die Ansaugluftmenge abrupt nach dem Starten
der Brennkraftmaschine ansteigt, so daß bewirkt wird, daß
die Brennkraftmaschinendrehzahl gleichmäßig angehoben wird
und zugleich das Brennkraftmaschinendrehmoment auf eine
stabile Weise erhöht wird, um die Schwierigkeiten im Zu
sammenhang mit der höheren Viskosität des Brennkraft
maschinenschmieröls infolge der niedrigen Brennkraft
maschinentemperatur zu überwinden und ein schnelles Auf
wärmen der Brennkraftmaschine auf eine stabile Weise zu
ermöglichen.
Des weiteren soll nach der Erfindung verhindert werden,
daß in der Einlaßleitung erzeugter Unterdruck herabgesetzt
wird, das dadurch verursacht werden könnte, daß eine zu
große Zunahme der in die Ansaugleitung eingeleiteten
Ansaugluftmenge nach dem Starten der Brennkraftmaschine
vorhanden ist, wodurch die Stabilität der Brennkraft
maschinendrehzahl verbessert wird.
Auch soll nach der Erfindung eine gleichmäßige Überführung
von der Steuerung nach dem Starten zu der Leerlaufsteuerung
mit Rückführung für die Brennkraftmaschinendrehzahl er
reicht werden.
Nach der Erfindung wird ein System zum Steuern des Betriebs
einer Brennkraftmaschine angegeben, die eine Einlaßleitung
hat, welche einen Temperatursensor zum Erfassen einer
Temperatur der Brennkraftmaschine, ein Steuerventil zum
Steuern einer in die Einlaßleitung der Brennkraftmaschine
eingeleiteten Ansaugluftmenge, eine Ventilöffnungsbe
stimmungseinrichtung, die auf einen Ausgang von dem Tem
peratursensor zur Bestimmung des Öffnungsgrades des Steuer
ventils beim Starten der Brennkraftmaschine anspricht, und
eine Ventilbetätigungseinrichtung hat, die auf einen Aus
gang von der Ventilöffnungsbestimmungseinrichtung zur
Steuerung des Steuerventils anspricht.
Das System zeichnet sich dadurch aus, daß die Ventilöff
nungsbestimmungseinrichtung den Öffnungsgrad des Steuer
ventils beim Starten der Brennkraftmaschine auf einen
solchen Wert setzt, daß die Ansaugluftmenge geringer ist,
wenn die mit Hilfe des Temperatursensors erfaßte Brenn
kraftmaschinentemperatur niedriger ist.
Vorzugsweise hat die Brennkraftmaschine ein Drosselventil
bzw. eine Drosselklappe, die in der Einlaßleitung ange
ordnet ist, und das System umfaßt eine Kraftstoffmengen
bestimmungseinrichtung, die auf den Ausgang des Tempe
ratursensors zur Bestimmung der der Brennkraftmaschine
beim Starten derselben zuzuführenden Kraftstoffmenge an
spricht, sowie ferner eine Kraftstoffzufuhreinrichtung
zum Zuführen des Kraftstoffes zur Brennkraftmaschine mit
einer Kraftstoffmenge, die durch die Kraftstoffmengen
bestimmungseinrichtung bestimmt ist, einen zweiten Ventil
öffnungssensor zum Erfassen des Öffnungsgrades der Dros
selklappe, eine Korrekturwertbestimmungseinrichtung, die
auf einen Ausgang von dem zweiten Ventilöffnungssensor
zur Bestimmung eines Korrekturwertes für die Kraftstoff
menge anspricht, wobei die Korrekturwertbestimmungsein
richtung den Korrekturwert derart bestimmt, daß die Kraft
stoffmenge in einer größeren Rate zunimmt, wenn der Öff
nungsgrad der Drosselklappe größer wird, und eine Korrek
tureinrichtung zum Korrigieren der Kraftstoffmenge basie
rend auf dem bestimmten bzw. ermittelten Korrekturwert.
Insbesondere umfaßt das System eine Startperiodendetek
tiereinrichtung zum Feststellen, ob ein Startzustand der
Brennkraftmaschine länger als eine vorbestimmte Zeitperiode
gedauert hat oder nicht, und eine Ansaugluftmengenkorrek
tureinrichtung zum Korrigieren der Ansaugluftmenge auf
einen größeren Wert, nachdem die vorbestimmte Zeitperiode
verstrichen ist.
Die vorbestimmte Zeitperiode wird auf einen kleineren Wert
gesetzt, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine nied
riger ist.
Ferner umfaßt das System vorzugsweise eine dritte Ventil
öffnungsbestimmungseinrichtung, die auf den Ausgang des
Temperatursensors zur Bestimmung des Öffnungsgrades des
Steuerventils nach dem Starten der Brennkraftmaschine an
spricht, eine obere Grenzwertsitzeinrichtung, die auf den
Ausgang von dem Temperatursensor zum Setzen eines oberen
Grenzwertes für den Öffnungsgrad des Steuerventiles nach
dem Starten der Brennkraftmaschine anspricht, und eine
schrittweise Ventilöffnungsvergrößerungseinrichtung, um
progressiv den Öffnungsgrad des Steuerventils, bestimmt
durch die dritte Ventilöffnungsbestimmungseinrichtung auf
den gesetzten oberen Grenzwert zu erhöhen.
Die dritte Ventilöffnungsbestimmungseinrichtung setzt den
Öffnungsgrad des Steuerventils auf einen kleineren Wert,
wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine niedriger ist.
Der obere Grenzwert für die Öffnung des Steuerventils ist
auf einen größeren Wert eingestellt, wenn die Temperatur
der Brennkraftmaschine niedriger ist.
Die schrittweise Ventilöffnungsvergrößerungseinrichtung
vergrößert progressiv die Öffnung des Steuerventils mit
einer kleineren Rate, wenn die Temperatur der Brennkraft
maschine niedriger ist.
Vorzugsweise umfaßt das System eine Brennkraftmaschinen
drehzahlsetzeinrichtung, die auf den Ausgang von dem
Temperatursensor zum Setzen eines vorbestimmten Wertes
für die Drehzahl der Brennkraftmaschine anspricht, und
eine schrittweise Ventilöffnungsverkleinerungseinrichtung
zum progressiven Verkleinern des Öffnungsgrades des
Steuerventiles, nachdem die Brennkraftmaschinendrehzahl
den vorbestimmten Wert erreicht hat.
Die Brennkraftmaschinendrehzahlsetzeinrichtung setzt den
vorbestimmten Wert auf einen größeren Wert, wenn die
Temperatur der Brennkraftmaschine niedriger ist.
Die schrittweise Ventilöffnungsverkleinerungseinrichtung
verkleinert progressiv den Öffnungsgrad des Steuerventils
mit einer kleineren Rate, wenn die Temperatur der Brenn
kraftmaschine niedriger ist.
Vorzugsweise umfaßt das System eine Anhalteeinrichtung für
die progressive Zunahme, um die progressive Zunahme des
Öffnungsgrads des Steuerventils, welche durch die schritt
weise Ventilöffnungsvergrößerunseinrichtung bewirkt wird,
zu stoppen, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine den
vorbestimmten Wert erreicht.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung als ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die
Zeichnung. Darin zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm zur Verdeutlichtung der
Gesamtanordnung eines Betriebssteuersystems für eine
Brennkraftmaschine nach der Erfindung,
Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung eines
Unterprogramms zur Bestimmung eines Brennkraftmaschinen
anlaßzustandes,
Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung eines
Unterprogramms zur Ermittlung eines Steuerausgangs oder
eines Ventilöffnungsbefehlswertes I ST , der beim Starten
der Brennkraftmaschine anliegt,
Fig. 4 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Bei
spieles von einer t ST Tabelle,
Fig. 5 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Bei
spieles von einer I ST Tabelle,
Fig. 6 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Bei
spieles von einer T iCR Tabelle,
Fig. 7 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Bei
spieles von einer K TICR Tabelle,
Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung eines
Unterprogramms zur Ermittlung eines Steuerausganges oder
eines Ventilöffnungsbefehlswertes I NOBJ , der nach dem
Starten der Brennkraftmaschine anliegt,
Fig. 9 ein Diagramm zur Verdeutlichung eine Bei
spieles einer N ADD Tabelle und einer I ACRLMT Tabelle,
Fig. 10 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Bei
spieles einer I ACRADD Tabelle,
Fig. 11 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Bei
spieles einer Δ I ST Tabelle, und
Fig. 12 ein Zeitablaufdiagramm zur Verdeutlichung
des Zusammenhangs zwischen der Brennkraftmaschinendreh
zahl Ne und dem Ventilöffnungsbefehlswert I CMD .
Die Erfindung wird nachstehend detailliert unter Bezugnahme
auf die Zeichnung anhand einer bevorzugten Ausführungsform
erläutert.
Zuerst bezugnehmend auf Fig. 1 ist schematisch ein Steuer
system für die Steuerung des Betriebs einer Brennkraft
maschine nach der Erfindung gezeigt. In Fig. 1 ist mit
dem Bezugszeichen 1 eine Brennkraftmaschine bezeichnet,
bei der es sich beispielsweise um eine Brennkraftmaschine
der Vierzylinder-Bauart handelt, und die eine Einlaßlei
tung 3 hat, in der an ihrem Eintrittsende ein Luftfilter
2 angebracht ist, und es ist eine Abgasleitung 4 vorge
sehen. Die Einlaßleitung 3 und die Auslaßleitung 4 sind
jeweils an der Einlaßseite und an der Auslaßseite der
Brennkraftmaschine 1 vorgesehen. Eine Drosseleinrichtung 5
ist in der Einlaßleitung 3 angeordnet, in der eine Drossel
klappe 5′ angeordnet ist. Ein Drosselklappenöffnungs(R TH )
sensor 6 ist mit der Drosselklappe 5′ zur Erfassung des
Ventilöffnungsgrades verbunden und dieser ist elektrisch
mit einer elektronischen Steuereinheit (die nachstehend
als "ECU" bezeichnet wird) 7 verbunden, um dieser ein den
erfaßten Drosselklappenöffnungsgrad wiedergebendes elektri
sches Signal zuzuführen.
Ein Luftdurchgang 8 öffnet sich an einem Ende 8 a zu der
Einlaßleitung 3 an einer Stelle stromab der Drosselklappe
5′. Der Luftkanal 8 hat ein anderes Ende, das in Verbin
dung mit der Umgebung steht und mit einem Luftfilter 9
versehen ist. Ein Zusatzluftmengensteuerventil (das nach
stehend lediglich als "Steuerventil" bezeichnet wird) 10
ist dem Luftkanal 8 angeordnet, um die der Brennkraft
maschine 1 übe den Luftkanal 8 zuzuführende Zusatzluft
menge zu steuern. Dieses Steuerventil 10 ist ein Magnet
ventil, das im Grundzustand geschlossen ist, und es weist
einen Magneten 10 a und einen Ventilkörper 10 b auf, der
derart angeordnet ist, daß er den Luftkanal 8 öffnet, wenn
der Magnet 10 a erregt ist. Der Magnet 10 a ist elektrisch
mit der ECU 7 verbunden.
Kraftstoffeinspritzventile 6 sind in der Einlaßleitung 3
zwischen der Brennkraftmaschine 1 und dem einen Ende 8 a
des Luftkanals 8 angeordnet, wobei jedes geringfügig
stromauf eines Einlaßventiles (nicht gezeigt) eines der
jeweiligen zugeordneten Zylinder der Brennkraftmaschine
angeordnet ist, mit einer nicht-gezeigten Kraftstoffpumpe
verbunden ist.
Die Einlaßventile und die Auslaßventile (nicht gezeigt)
der Brennkraftmaschine haben größere Bohrungen als übli
cherweise, und auch die Drosselklappe 5′ hat einen größe
ren maximalen Öffnungsbereich als üblicherweise, um eine
erhöhte Abgabeleistung der Brennkraftmaschine 1 zu er
zielen.
Die Kraftstoffeinspritzventile 11 sind elektrich mit der
ECU 7 verbunden, um die Ventilöffnungsperioden oder die
Kraftstoffeinspritzmengen mittels von der ECU 7 kommenden
Treibersignalen zu steuern.
Ein Absolutdrucksensor (P BA ) 13 ist in Verbindung mit der
Einlaßleitung 3 über eine Leitung 12 an einer Stelle strom
ab des offenen Endes 18 a des Luftkanals 8 vorgesehen. Der
Absolutdrucksensor 13 ist elektrisch mit der ECU 7 ver
bunden, um ein den erfaßten Absolutdruck wiedergebendes
elektrisches Abgabesignal an ECU 7 zu liefern.
Ein Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur(T W )sensor 14,
der von einem Thermistor oder dergleichen gebildet werden
kann, ist an einen Brennkraftmaschinenzylinder (nicht
gezeigt) der Brennkraftmaschine 1 derart angebracht, daß
er beispielsweise in die Umfangswand des Brennkraftmaschi
nenzylinders eingebettet ist, dessen Innenraum mit Kühl
mittel gefüllt ist und welcher ein die erfaßte Kühlmittel
temperatur wiedergebendes elektrisches Abgabesignal der
ECU 7 liefert.
Ein Brennkraftmaschinendrehzahlpositions(N e )sensor 15 ist
einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine 1 oder einer
Kurbelwelle derselben zugewandt angeordnet. Von diesen
Bauteilen ist in der Zeichnung nichts gezeigt. Der Ne-
Sensor 15 erzeugt einen Impuls (der nachstehend als "das
TDC-Signal" bezeichnet wird) an einer vorbestimmten
Kurbelwinkelposition vor einem oberen Totpunkt zu Beginn
des Saughubes jedes Zylinders, und zwar jedesmal dann,
wenn die Brennkraftmaschinenkurbelwelle sich um 180°
dreht, und dieser Sensor liefert der ECU 7 das TDC-Signal.
Ein Startschalter 16 der Brennkraftmaschine 1 ist eben
falls mit der ECU 7 verbunden und liefert derselben ein
Abgabesignal, das die Ein- und Aus-Zustände des Start
schalters 16 wiedergibt. Ferner ist mit der ECU 7 eine
Zündzeitpunktsteuereinrichtung 17, welche auf Unterdruck
anspricht, verbunden, die auf den Unterdruck in der Ein
laßleitung 3 zum Steuern des Zündzeitpunkts des jeweiligen
Zylinders der Brennkraftmaschine 1 in Abhängigkeit in
einem Steuersignal von der ECU 7 anspricht.
Die ECU 7 weist eine Eingangsschaltung 7 a auf, die die
Aufgaben hat, die Wellenformen der von den Brennkraft
maschinenbetriebsparametersensoren und dem Startschalter
16 abgegebenen Signale zu formen, die Spannungspegel die
ser Signale auf einen vorbestimmten Pegel zu verschieben,
und die pegelverschobenen Signale einer analog zur Digital
wandlung zu unterwerfen. Ferner weist sie eine zentrale
Verarbeitungseinheit 7 b (die nachstehend als "CPU" be
zeichnet wird), eine Speichereinrichtung 7 c zum Speichern
der Steuerprogramme, die mit Hilfe von CPU 7 b ausgeführt
werden und zum Speichern der Ermittlungsergebnisse bei
den Ermittlungen durch die CPU 7 b, und ferner eine Aus
gangsschaltung 7 d zum Zuführen der Treibersignale zu den
Kraftstoffeinspritzventilen 11 und zu dem Steuerventil 10
auf, welche ebenfalls das Steuersignal zu der Zündzeit
punktsteuereinrichtung 17 zuführt.
Die Speichereinrichtung 7 c speichert ein Anlaßunterschei
dungsunterprogramm, Steuerprogramme, Diagramme und Tabellen,
die bei der Steuerung des Brennkraftmaschinenbetriebs beim
Starten und nach dem Starten verwendet werden.
Die CPU 7 b arbeitet in Abhängigkeit von den verschiedenen
Brennkraftmaschinenbetriebsparametersignalen, die von den
Brennkraftmaschinenbetriebsparametersensoren abgegeben
werden, wie den Drosselklappenöffnungssensor 6, dem Absolut
drucksensor 13, dem Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur
sensor 14 und dem Brennkraftmaschinendrehzahlsensor 15
sowie einem Ein/Aus-Zustandssignal, das von dem Start
schalter 16 abgegeben wird, um die Betriebsbedingungen
der Brennkraftmaschine 1 basierend auf den anliegenden
Signalen zu bestimmen, eine der Brennkraftmaschine 1 zuzu
führende Brennstoffmenge zu bestimmen, d. h. eine Kraft
stoffeinspritzperiode T OUT der jeweiligen Kraftstoffein
spritzventile 11 zu bestimmen, und eine Hilfsluftmenge
zu bestimmen, d. h. einen Steuerabgabewert für die Steuerung
des Magneten 10 a des Magnetventiles 10 zu bestimmen, und
Treibersignale zum Betreiben der Kraftstoffeinspritz
ventile 11, des Steuerventils 10 und der Zündzeitpunkt
steuereinrichtung 17, die auf Unterdruck anspricht, über
die Ausgabeschaltung 7 d zuzuführen. Als Steuerausgangs
wert für die Steuerung des Magneten 10 a wird eine Größe
des Magnettreiberstroms (Ventilöffnungsbefehlswert I CMD )
ermittelt, da bei dieser Ausführungsform der Magnet 10 a
linear arbeitet, so daß der Öffnungsgrad des Ventilkörpers
10 b proportional zu der anliegenden Stromgröße geöffnet
wird.
Der Magnet 10 a des Steuerventils 10 wird durch den Magnet
treiberstrom erregt, um das Steuerventil 10, d. h. den
Luftkanal 8, in einem Ausmaß entsprechend dem Wert des
Magnettreibersignals zu öffnen, so daß eine erforderliche
Zusatzluftmenge, die dem Öffnungsgrad des Steuerventils
10 entspricht, der Brennkraftmaschine 1 über den Luft
kanal 8 und die Einlaßleitung 3 zugeführt wird.
Die Kraftstoffeinspritzventile 11 sind jeweils über eine
ermittelte Kraftstoffeinspritzperiode offen, um Kraft
stoff in die Einlaßleitung 3 einzuspritzen, und dann wird
der Kraftstoff mit der Ansaugluft zu einem erforder
lichen Luft/Kraftstoff-Gemisch vermischt, das der Brenn
kraftmaschine 1 zuzuführen ist.
Wenn der Öffnungsgrad des Steuerventils 10 zunimmt, um
hierdurch die Menge der Zusatzluft zu erhöhen, wird eine
vergrößerte Gemischmenge der Brennkraftmaschine 1 zuge
führt, so daß die Brennkraftmaschinenabgabeleistung und
somit die Brennkraftmaschinendrehzahl entsprechend an
steigen. Wenn hingegen der Öffnungsgrad des Steuerventils
10 abnimmt, wird eine verminderte Gemischmenge der Brenn
kraftmaschine zugeführt, und hierdurch wird die Brenn
kraftmaschinendrehzahl verringert. Somit wird die Brenn
kraftmaschinenabgabeleistung oder die Brennkraftmaschinen
drehzahl durch die Steuerung der Zusatzluftmenge oder die
Öffnung des Steuerventils 10 gesteuert.
Während der Leerlaufsteuerung mit Rückführung für die
Brennkraftmaschine 1 beim Betreiben nach dem Starten im
Anschluß an das Starten der Brennkraftmaschine kann die
PID-Steuerung (Proportional-, Integral- und Differential
steuerung) zur Ermittlung eines Wertes I NOBJ des Ventil
öffnungssteuerwertes I CMD unter Verwendung der folgenden
Gleichung (1) verwirklicht werden:
I NOBJ = K P × N + K i × I in + K D × Δ N e . . . (1)
wobei (K P × Δ N) den Proportionalsteueranteil (P-Teil) dar
stellt, den man durch Multiplizieren der Differenz Δ N
zwischen einer gewünschten Leerlaufdrehzahl N OBJ und der
tatsächlichen Brennkraftmaschinendrehzahl N e mittels eines
proportionalen Steuerungsverstärkungsfaktors K P erhält.
Den integralen Steueranteil (I-Teil) erhält man durch
Multiplizieren eines integralen Steuerwertes I in , den man
unter Verwendung der folgenden Gleichung (2) erhält, mit
einem integralen Steuerverstärkungsfaktor K i :
I in = K 1 × Δ N + I in -1 . . . (2)
In der Gleichung (1) stellt (K D × Δ N e ) den Differential
steuerteil (D-Teil) dar, den man durch Multiplizieren der
Differenz Δ N e zwischen einem Wert N en der Brennkraft
maschinendrehzahl in der gegenwärtigen Schleife und einem
Wert N en - 1 derselben in der vorangehenden Schleife mit
einem Differentialsteuerverrstärkungsfaktor K D erhält.
Während der Leerlaufsteuerung mit Rückführung für die
Brennkraftmaschine 1 wird die Ansaugluftmenge basierend
auf der Gleichung (1) gesteuert, und zugleich wird die der
Brennkraftmaschine 1 zuzuführende Kraftstoffmenge durch
Ausführen eines Grundsteuerprogramms gesteuert, das nach
stehend näher beschrieben wird. Während des Anlassens
oder des Startens der Brennkraftmaschine 1 hingegen wird
die folgende Steuerungsweise verwirklicht.
Fig. 2 zeigt das Anlaßunterscheidungsunterprogramm. Dieses
Unterprogramm wird von ECU 7 jedesmal dann ausgeführt, wenn
ein TDC-Signalimpuls eingegeben wird.
In einem Schritt 20 wird bestimmt, ob die Brennkraftmaschine
1 angelassen wird oder nicht. Wenn die Antwort auf diese
Anfrage JA ist, wird ein Einlaßsteuerunterprogramm in einem
Schritt 21 ausgeführt, während dann, wenn die Antwort in
diesem Schritt NEIN ist, ein Grundsteuerunterprogramm in
einem Schritt 22 ausgeführt wird. Die jeweiligen Unter
programme dienen zur Ermittlung des Ventilöffnungsbefehls
wertes I NOBJ zum Steuern des Magneten 10 a des Steuerventils
10 und der Kraftstoffeinspritzperiode T OUT der Kraftstoff
einspritzventile 11 in Abhängigkeit von den Brennkraft
maschinenbetriebsbedingungen. Der Schritt 20 kann ausgeführt
werden, um zu bestimmen, ob der Anlaßschalter 16 geschlos
sen ist oder nicht und zugleich die Brennkraftmaschinen
drehzahl Ne niedriger als eine vorbestimmte Anlaßunter
scheidungsdrehzahl N CR (beispielsweise 400 1/min) ist.
Fig. 3 zeigt das Startsteuerunterprogramm zur Ermittlung
des Ventilöffnungsbefehlswertes I NOBJ .
Wenn zum einen der Startschalter 16 geschlossen ist, um die
Brennkraftmaschine 1 in einen Startbetriebszustand zu brin
gen, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist, wird in einem Schritt
301 bestimmt, ob ein TDC-Signalimpuls der gegenwärtigen
Schleife der erste Impuls ist. Wenn die Antwort auf diese
Abfrage JA ist, d. h., wenn dies der erste Impuls in der
Startbetriebsart ist, wird ein Wert t ST eines Zeitmessers,
der von einem Abwärtszähler zum Zählen der Dauer der
Stadtbetriebsart gebildet werden kann, in Abhängigkeit
von einem Wert der Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur
T W gewählt, und dann wird der Zeitmesser auf die Ausgangs
zählerstellung (in einem Schritt 302) zurückgesetzt. Der
Zeitmesserwert t ST kann in einem Schritt 302 aus einem in
Fig. 4 gezeigten Diagramm ausgewählt werden, in dem vor
bestimmte Werte t ST 0-t ST 2 jeweils für vorbestimmte Be
reiche der Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur T W ,
d. h. T W T WTS 0, T WTS 0 < T W < T WTS 1, T WTS 1 T W derart
vorhanden sind, daß ein kleinerer Wert t ST gewählt wird,
wenn die Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur T W nied
riger ist.
Dann wird in einem Schritt 303 der Ventilöffnungsbefehls
wert I ST für den Start der Brennkraftmaschine 1 entspre
chend der Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur T W unter
Verwendung einer I ST Tabelle nach Fig. 5 gesucht. In der
Figur sind eine I ST 0 Linie, die normalerweise verwendet
wird, und eine I ST 1 Linie, die größer als die I ST 0 Linie
um einen vorbestimmten Wert zur Verarmung des Gemisches,
wie dies nachstehend noch näher beschrieben wird, größer
ist, als die I ST Linie vorgesehen, wobei beide derart ge
wählt sind, daß kleinere Ventilöffnungsbefehlswerte I ST
gewählt werden, wenn die Brennkraftmaschinenkühlmittel
temperatur T W niedriger ist. Genauer gesagt sind als die
IST-Werte vorbestimmte Werte I ST 10-I ST 13 für die jeweils
vorbestimmten Bereiche der Brennkraftmaschinenkühlmittel
temperatur T W vorgesehen, d. h. T W T WIS 0, T WIS 0 < T W <
T WIS 1, T WIS 1 T W T WIS 2, T WIS 2 < T W .
In Wirklichkeit können die jeweils zugeordneten Werte der
I ST 0 Linie und der I ST 1 Linie z. B. in Abhängigkeit davon
variiert werden, ob ein Fahrzeug, an dem die Brennkraft
maschine 1 vorgesehen ist, in einem automatischen Getriebe
und einem Handschaltgetriebe (das erstgenannte erfordert
eine höhere Brennkraftmaschinenabgabeleistung als das
letztgenannte) vorhanden ist, um eine geeignetere Start
steuerung unabhängig von der Art des Getriebes des Fahr
zeugs zu erzielen.
Nachdem der Wert I ST 0 oder I ST 1 in Abhängigkeit von der
Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur T W im Schritt 303
gewählt ist, wird in einem Schritt 304 bestimmt, ob der
Zeitmesserwert i ST 0 ist oder nicht, d. h. ob eine vorbe
stimmte im Schritt 302 gesetzte Zeitperiode nach dem Rück
setzen des Zeitmessers auf seinem Startbeginn verstrichen
ist oder nicht. In der gegenwärtigen Schleife, in der der
TDC-Signalimpuls der erste Impuls ist, sollte die Antwort
auf die Anfrage NEIN sein, da der Wert t ST in der gegen
wärtigen Schleife nicht 0 ist. Dann wird ein Wert auf der
I ST 0 Linie gewählt, der der Brennkraftmaschinenkühlmittel
temperatur T W entspricht, und zwar als Ventilöffnungsbe
fehlswert I ST in einem Schritt 305, und in einem Schritt
306 wird der gewählte Wert I ST dann als Ausgangssteuerwert
I NOBJ zum Starten des Steuerventils 10 in der gegenwärti
gen Schleife gesetzt, und anschließend ist das Programm
beendet.
In der nächsten und den folgenden Schleifen wird die Ant
wort auf die Abfrage im Schritt 301 NEIN, so daß das
Programm den Schritt 302 überspringt und zu dem Schritt
303 und folgende übergeht. Wenn der Zeitmesserwert t ST im
Schritt 304 nicht 0 ist, wird der programmatische Ablauf
mit den Schritten 305 und 306 fortgesetzt. Wie zuvor be
schrieben, wird während des Startbetriebs der Brennkraft
maschine 1 ein Ventilöffnungsbefehlswert I ST auf der I ST 0
Linie in Fig. 5 als Steuerausgangswert I CMD nach Fig. 12
zugeführt. Da der Wert I ST auf einen kleineren Wert
gesetzt wird, wenn der Wert T W abnimmt, nimmt der Öffnungs
grad des Ventils 10 b (d. h. die Ansaugluftmenge) ab, wenn
die Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur T W während der
Startbetriebsart sinkt, um einen höheren Unterdruck in der
Ansaugleitung 3 zu erzeugen und somit die Vergasung bzw.
Zerstäubung des Brennstoffs zu verstärken, wenn die Brenn
kraftmaschinenkühlmitteltemperatur T W niedriger ist.
Wenn daher eine Brennkraftmaschine mit einer hohen Abgabe
leistung vorhanden ist, kann die Zerstäubung des Brenn
stoffs verstärkt werden, um das Startvermögen der Brenn
kraftmaschine durch Erzeugen eines ausreichenden Unter
drucks, d. h. der Abnahme des Absolutdrucks in der Einlaß
leitung 3, verbessert werden kann.
Da ferner ein höherer Unterdruck erzeugt wird, d. h. der
Absolutdruck nimmt ab, wenn die Brennkraftmaschinenkühl
mitteltemperatur T W niedriger wird, kann der Zündzeitpunkt
im Sinne einer Frühzündung um einen größeren Wert ver
stellt werden, wenn die Brennkraftmaschinenkühlmittel
temperatur T W niedriger ist und wenn die Zündzeitpunkt
steuereinrichtung 17 zur Zündung der Brennkraftmaschine
mittels Unterdruck gesteuert wird.
Dies bedeutet, daß beim Starten der Brennkraftmaschine 1
leicht ein Unterdruck durch Abnahme des Öffnungsgrades
des Steuerventiles 10 bei niedriger Kühlmitteltemperatur
T W erzeugt werden kann, so daß der Zündzeitpunkt der Zünd
zeitpunktsteuereinrichtung 17 gleichförmig im Sinne einer
Frühzündung selbst dann verstellt werden kann, wenn die
Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur T W niedrig ist,
so daß ein zwangsweises Zünden beim Starten der Brenn
kraftmaschine 1 ermöglicht wird, und daß man einen geeig
neten Zündzeitpunkt unmittelbar nach dem Starten der Zün
dung erhält, um das Startvermögen der Brennkraftmaschine
zu verbessern.
Die Kraftstoffzufuhrsteuerung nach Maßgabe des Startsteuer
programms in Fig. 2 wird auf die nachstehend beschriebene
Weise während des Anlassens der Brennkraftmaschine 1 be
wirkt.
Während des Anlassens der Brennkraftmaschine 1 wird die
Kraftstoffeinspritzperiode T OUT der Kraftstoffeinspritz
ventile 11 unter Verwendung der folgenden Gleichung (3)
ermittelt:
T OUT = T iCR × K TiCR + K . . . (3)
wobei T iCR einen Grundwert der Ventilöffnungsperiode des
Ventils 11 darstellt, der aus einer T W -T iCR Tabelle als
eine Funktion der Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur
T W bestimmt ist, K TiCR einen Startkraftstoffvergrößerungs
koeffizienten für die Vergrößerung des Kraftstoffs in
Abhängigkeit von dem Drosselklappenöffnungsgrad R TH während
des Anlassens der Brennkraftmaschine 1 darstellt, der aus
der R TH -K TiCR Tabelle als eine Funktion des Drossel
klappenöffnungsgrades R TH bestimmt wird, und K weitere
Korrekturvariablen darstellen, welche eine Variable zur
Kompensation der Batteriespannung enthalten.
Da wie zuvor beschrieben beim Starten der Brennkraftmaschine
1 im kalten Zustand ein Unterdruck in der Einlaßleitung 3
erzeugt wird, um eine geringere Ansaugluftmenge der Brenn
kraftmaschine 1 als eine üblicherweise erforderliche Menge
zuzuführen, wird eine entsprechend kleinere Brennstoff
menge der Brennkraftmaschine 1 zugeführt, die zu der klei
neren Ansaugluftmenge paßt.
Fig. 6 zeigt eine Tabelle zur Verdeutlichung des Zusammen
hangs zwischen der Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur
T W und dem Grundwert T iCR der Ventilöffnungsperiode der
Kraftstoffeinspritzventile 11 beim Starten der Brenn
kraftmaschine 1. Der Wert T iCR wird in Abhängigkeit von
dem Wert T W bestimmt. In der Figur sind entsprechende
Werte T iCR , d. h. T iCR 1-T iCR 5 (z. B. 116 ms, 88 ms, 46 ms,
31 ms, 21 ms) vorgesehen, welche jeweils fünf vorbestimmten
Werten der Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur, d. h.
T WCR 1-T WCR 5 (z. B. -20°C, -10°C, 10°C, 25°C, 50°C) als
Eichvariablen derart zugeordnet sind, daß ein kleinerer
Wert T iCR gewählt wird, wenn die Kühlmitteltemperatur T W
höher ist. Wenn die tatsächliche Brennkraftmaschinenkühl
mitteltemperatur T W zwischen benachbarte T WCR Werte fällt,
wird der Wert T iCR durch Interpolation ermittelt.
Da die Ansaugluftmenge während des Startbetriebs abnimmt,
wie dies zuvor angegeben ist, werden die Grundwerte T iCR 1-
T iCR 5 auf solche Werte gesetzt, daß man für den Start der
Brennkraftmaschine 1 erforderliche Kraftstoffmengen erhält,
welche zu einer Luftmenge paßt, die in der Brennkraft
maschine bei vollständig geschlossener Drosselklappe zuge
führt wird. Dies bedeutet, daß die Grundwerte T iCR 1-
T iCR 5 auf solche kleine Werte gesetzt werden, daß die
Kraftstoffzufuhrmenge ermittelt basierend auf dem Grund
wert T iCR kleiner als eine übliche Menge ist, wenn die
Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur T W niedrig ist.
Als Folge hiervon hat das der Brennkraftmaschine 1 zuge
führte Gemisch ein geeignetes Luft/Kraftstoff-Verhältnis
entsprechend der verminderten Ansaugluftmenge.
Fig. 7 zeigt eine Tabelle zur Verdeutlichung des Zusammen
hangs zwischen dem Drosselklappenöffnungsgrad R TH und dem
Kraftstoffvergrößerungskorrekturkoeffizienten K TiCR . In
der Tabelle sind vorbestimmte Werte des Korrekturkoeffi
zienten K TiCR 1-K TiCR 5 (z. B. wenn K TiCR 1 = 1,0, K TiCR 5 =
1,5) entsprechend den jeweils fünf vorbestimmten Werten
des Drosselklappenöffnungsgrades, d. h. R TH 1-R TH 5 (R TH
ist beispielsweise 20°) vorgesehen. Wenn der Drossel
klappenöffnungsgrad R TH zwischen benachbarte vorbestimmte
R TH Werte fällt, wird der Wert K TiCR durch Interpolation
ermittelt.
T OUT wird durch Multiplizieren des Grundwertes T iCR mit
dem Koeffizienten K TiCR ermittelt, der von dem Wert R TH
aus der K TiCR Tabelle abhängig ist. Wenn daher die Drossel
klappe 5′ während des Startbetriebs offen ist, wird die
Kraftstoffzufuhrmenge vergrößert, wenn der Öffnungsgrad
R TH ansteigt.
Die vorstehend genannte Korrektur wird aus den nachstehend
näher angegebenen Gründen durchgeführt.
Wie zuvor angegeben ist, wird in der T iCR Tabelle der Grund
wert T iCR nach Maßgabe einer kleinen Ansaugluftmenge gesetzt,
so daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches einen
geeigneten Wert annehmen sollte, solange der Fahrer das
Fahrpedal bzw. Gaspedal beim Starten der Brennkraftmaschne
durchtritt.
Jedoch kann der Fahrer in Wirklichkeit die Brennkraftmaschine
auf die verschiedensten Weisen starten. Wenn beispielsweise
der Fahrer versucht, die Brennkraftmaschine dadurch zu
starten, daß er das Gaspedal bzw. Fahrpedal durchdrückt,
wird Luft auch durch die Drosselklappe 5′ in der Einlaß
leitung 3 eingeleitet, so daß es schwierig wird, einen aus
reichenden Unterdruck in der Einlaßleitung 3 zu erzeugen
und somit wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis abgemagert,
wenn der Drosselklappenöffnungsgrad R TH größer wird.
Wenn insbesondere das Fahrpedal bzw. Gaspedal niederge
drückt wird und die Kraftstoffzufuhrmenge auf einem Wert
bleibt, der basierend auf dem Grundwert T iCR aus der R iCR
Tabelle bestimmt ist, wird das Gemisch relativ zu dem zum
Starten der Brennkraftmaschine erforderlichen Gemisch ab
gemagert, so daß eine zwangsläufige Zündung schwerlich
möglich ist, woraus ein verschlechtertes Startvermögen
der Brennkraftmaschine resultiert.
Um diesen Nachteil zu überwinden, ist eine größere Kraft
stoffzufuhrmenge in Abhängigkeit von dem Drosselklappen
öffnungsgrad R TH erforderlich, wenn das Fahrpedal bzw.
Gaspedal beim Starten der Brennkraftmaschine niedergedrückt
wird. Daher wird bei der bevorzugten Ausführungsform ein
Wert des Kraftstoffvergrößerungskorrekturkoeffizienten
K TiCR in Abhängigkeit von dem Drosselklappenöffnungsgrad
R TH aus der K TiCR Tabelle gesucht, um die Ventilöffnungs
periode T OUT basierend auf den Werten T iCR und K TiCR unter
Verwendung der vorstehend genannten Gleichung (3) zu er
mitteln, wodurch die Kraftstoffzufuhrmenge korrigiert wird.
Wie zuvor angegeben ist, kann das Startvermögen der Brenn
kraftmaschine durch Ausführen der Steuerung der Ansaug
luftmenge allein oder durch Ausführen sowohl der Steue
rung der Brennstoffzufuhrmenge als auch der Steuerung der
Ansaugluftmenge verbessert werden.
Wenn unter Bezugnahme auf Fig. 3 die Antwort auf die
Abfrage im Schritt 304 JA ist, d. h., wenn bestimmt wird,
daß der Startbetrieb eine vorbestimmte Zeitperiode oder
während eines Zeitmeßwertes t ST fortgesetzt wird, wird der
Ventilöffnungsbefehlswert I ST auf den Wert I ST 1 auf der
I ST 1 Linie gesetzt, die größer als die I ST 0 Linie ist, wie
dies in Fig. 5 gezeigt ist, der im Schritt 303 gewählt
wurde, wobei dieser Wert in einem Schritt 307 gesetzt wird,
der sich an die Ausführung des Schrittes 306 anschließt.
Dann ist das Programm beendet. Somit wird die Ansaugluft
menge durch das Steuerventil 10 vergrößert, nachdem der
Startbetrieb länger als die vorbestimmte Zeitperiode
dauert. Dies bedeutet, daß der Wert I ST nach Ablauf der
vorbestimmten Zeitperiode vergrößert wird, obgleich dies
in Fig. 12 nicht gezeigt ist.
Die zweistufige Steuerung des Wertes I ST hat seine Ursache
in den nachstehend angegebenen Gründen.
Wenn die Brennkraftmaschine auf übliche Art und Weise ge
startet wird, ist der Anlaßzustand während der Ausführung
der Schritte 304, 305 und 306 in Fig. 3 beendet, und dann
wird die Steuerung durch die Steuerung nach dem Starten
bewirkt, die nachstehend angegeben ist. Es kann jedoch
den Fall geben, daß der Startbetrieb einen außergewöhnlich
langen Zeitraum in Anspruch nimmt. Beispielsweise ist der
Startschalter 16 eine unnötig lange Zeitperiode durch den
Fahrer oder durch seine Beurteilung, sein Anlassen bzw.
Anzünden nicht in geeigneter Weise stattgefunden hat, ge
schlossen gehalten.
Wenn in solchen Fällen die Ansaugluftmenge gering ist, ist
die der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoffmenge der
art, daß das Verhältnis der Kraftstoffmenge zu der Ansaug
luftmenge noch höher ist, wenn die Brennkraftmaschinen
kühlmitteltemperatur T W niedriger ist, wie dies am besten
aus Fig. 6 zu ersehen ist, so daß das Luft/Kraftstoff-
Gemisch auf der angereicherten Seite relativ zum stöchio
metrischen Verhältnis liegt. Als Folge hiervon können die
Zündkerzen leicht benetzt werden, wodurch die Zündung in
den Brennkraftmaschinenzylindern behindert werden kann.
Um eine derartige zu starke Anreicherung des Gemisches
bei der Erfindung zu vermeiden, wird die Ansaugluftmenge
durch die Wahl der I ST 1 Linie vergrößert. Auf Grund dieser
zusätzlichen Korrektur läßt sich das Startvermögen der
Brennkraftmaschine 1 selbst dann verbessern, wenn die
Startsteuerung so bewirkt wird, daß die Ansaugluftmenge
abnimmt, wenn die Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur
niedriger ist.
Ferner tritt die zu starke Anreicherung des Gemisches
auch schon früher auf, wenn die Brennkraftmaschinentem
peratur niedriger ist. Daher hat die t ST Tabelle in Fig. 4
eine solche Charakteristik, daß ein kürzerer t ST Wert
gewählt wird, wenn die Brennkraftmaschinenkühlmitteltem
peratur niedriger ist, so daß eine Zunahme der Ansaugluft
menge zu einem früheren Zeitpunkt bewirkt wird, wenn die
Temperatur niedriger ist.
Nachdem die Steuerung der Ansaugluftmenge und der Kraft
stoffmenge beim Starten der Brennkraftmaschine 1 auf die
zuvor beschriebene Weise bewirkt worden ist, wird die Steue
rung in der Nachstartbetriebsweise im Schritt 22 in Fig. 2
ausgeführt, wenn die Antwort auf die Abfrage im Schritt 20
in Fig. 2 NEIN ist (beispielsweise, wenn der Startschalter
16 offen ist, wie dies in Fig. 12 gezeigt).
Gemäß des Grundsteuerunterprogramms wird im Schritt 22 die
Ventilöffnungsperiode T OUT der Kraftstoffeinspritzventile
11 mit Hilfe folgender Gleichung (4) ermittelt:
T OUT = Ti × K TW × K 1 + K 2 . . . (4)
wobei T i einen Grundwert der Ventilöffnungsperiode für die
Kraftstoffeinspritzventile 11 darstellt, der aus einem
Grund T i Diagramm in Abhängigkeit von dem Absolutdruck P BA
und der Brennkraftmaschinendrehzahl Ne bestimmt wird. K TW
stellt einen Kraftstoffvergrößerungskoeffizienten in
Abhängigkeit von der Brennkraftmaschinenbelastung und der
Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur T W dar, der aus
einer K TW Tabelle bestimmt ist. K 1 und K 2 stellen Korrektur
koeffizienten und Korrekturvariable jeweils dar, die in
Abhängigkeit von den Brennkraftmaschinenbetriebsparameter
signalen ermittelt und in Abhängigkeit von den Brennkraft
maschinenbetriebszuständen auf Werte gesetzt werden, die
erforderlich sind, um einen optimalen Kraftstoffverbrauch
und entsprechende Abgasemissionscharakteristika usw. zu
erzielen.
Die Kraftstoffzufuhrsteuerung während des Betriebs nach
dem Starten kann auf ähnliche Art und Weise wie an sich
üblich erfolgen, indem die Gleichung (4) verwendet wird.
Andererseits umfaßt die Ansaugluftmengensteuerung nach der
Erfindung die folgende Steuerung, die unmittelbar nach
Beendigung des Brennkraftmaschinenanlassens durchgeführt
wird, bis mit der Leerlaufsteuerung mit Rückführung be
gonnen wird.
Fig. 8 zeigt ein Unterprogramm zur Ermittlung eines
Ventilöffnungsbefehlswertes für das Steuerventil 10,
welches ein Teil des Grundsteuerunterprogramms in Fig. 2
bildet, und mit Hilfe von CPU 7 b ausgeführt wird.
In einem Schritt 801 wird in Abhängigkeit von der Brenn
kraftmaschinenkühlmitteltemperatur T W ein zusätzlicher Wert
N ADD , der zu dem gewünschten Wert N OBJ der Brennkraftma
schinendrehzahl in einem Schritt 803 zuzuaddieren ist,
gewählt, welcher nachstehend als ein inkrementeller Wert
bzw. Zuwachswert I ACRADD bezeichnet wird (der zur Vergrö
ßerung der Ansaugluftmenge während des Betriebs nach dem
Starten, d. h. vor der Vergrößerung des Öffnungsgrades des
Ventilkörpers 10 b des Steuerventils 10 dient), und der
dem Ventilöffnungsbefehlswert I NOBJ in einem Schritt 805
hinzuaddiert wird, der nachstehend als ein oberer Grenz
wert I ACRLMT des Ventilöffnungsbefehlswertes I NOBJ be
zeichnet wird, der in einem nachstehend angegebenen Schritt
806 bei der Steuerung verwendet wird.
Die Werte N ADD , I ACRADD und I ACRLMT werden in den zugeord
neten Tabellen als eine Funktion der Brennkraftmaschinen
kühlmitteltemperatur T W gesetzt, wie dies in den Fig. 9
und 10 gezeigt ist. Die Tabellen in den Fig. 9 und 10
haben gemeinsame vorbestimmte Werte T WLACR 1, T WLACR 2 und
T WAIS 1 der Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur T W . Diese
vorbestimmten Werte der Brennkraftmaschinenkühlmitteltempe
ratur T W sind auch die gleichen wie in Fig. 11.
In Fig. 9 sind Beispiele der N ADD Tabelle und der I ACRLMT
Tabelle gezeigt, wobei vorbestimmte Werte N ADD 3 - N ADD 0,
I ACRLMT 3 - I ACRLMT 0 der Werte N ADD und I ACRLMT derart ge
setzt werden, daß die größeren Werte N ADD und I ACRLMT ge
wählt werden, wenn die Brennkraftmaschinenkühlmitteltempe
ratur T W niedriger ist. In ähnlicher Weise ist in Fig. 10
ein Beispiel der I ACRADD Tabelle gezeigt, und es werden
vorbestimmte Werte I ACRADD 3 - I ACRADD 0 derart gesetzt, daß
ein kleinerer Wert I ACRADD gewählt wird, wenn die Brenn
kraftmaschinenkühlmitteltemperatur T W niedriger ist.
Nach der Wahl der Werte aus den zugeordneten Tabellen in
Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur T W und dem
Schritt 801 wird in einem Schritt 802 bestimmt, wobei ein
Merker FNEADD gleich 1 ist oder nicht. Der Merkmer FNEADD
wird zu Beginn auf 0 gesetzt, so daß die Antwort im
Schritt 802 in der ersten Schleife der Ausführung des
gegenwärtigen Programms NEIN ist, so daß der programma
tische Ablauf mit einem Schritt 803 fortgesetzt wird.
In dem Schritt 803 wird ein oberer Grenzwert N EADD der
Brennkraftmaschinendrehzahl, auf den die Brennkraft
maschinendrehzahl zweckmäßigerweise nach dem Starten der
Brennkraftmaschine 1 erhöht werden sollte, dadurch er
mittelt, daß der Additionswert N ADD zu dem gewünschten
Wert N OBJ mit Hilfe der folgenden Gleichung (5) addiert
wird:
N EADD = N OBJ + N ADD . . . (5)
Folglich wird wie in doppelt gebrochenen Linien in Fig. 12
dargestellt ist, der obere Grenzwert N EADD der Brenn
kraftmaschinendrehzahl auf einen Wert gesetzt, der um den
Wert N ADD größer als der gewünschte Wert N OBJ ist. Der
obere Grenzwert N EADD wird als Bezugswert (vorbestimmter
Wert) verwendet, wenn die Steuerung zum progressiven Ver
größern der Ventilöffnung durchgeführt wird, wie dies
nachstehend noch näher beschrieben wird.
Im nächsten Schritt 804 wird bestimmt, ob die tatsächliche
Brennkraftmaschinendrehzahl Ne niedriger als der obere
Grenzwert N EADD ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese
Abfrage JA ist, wird der programmatische Ablauf mit einem
Schritt 805 usw. fortgesetzt. Wenn hingegen die Antwort
in diesem Schritt NEIN ist, wird das Programm mit einem
Schritt 808 usw. fortgesetzt.
Üblicherweise sollte die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne
unmittelbar nach dem Startbetrieb niedrig sein, wie dies
in Fig. 12 gezeigt ist. Daher wird in der ersten Schleife
der Steuerung für den Betrieb nach dem Starten das Pro
gramm mit dem Schritt 805 fortgesetzt, in dem der Ventil
öffnungsbefehlswert I NOBJ für das Steuerventil 10, der nach
dem Starten der Brennkraftmaschine 1 wirksam ist, gemäß
folgender Gleichung (6) ermittelt wird:
I NOBJ(n) = I NOBJ(n - 1) + I ACRADD . . . (6)
Dies bedeutet, daß der letzte Wert I NOBJ(n - 1) des Ventil
öffnungsbefehlswertes I NOBJ (in der ersten Schleife wird
der Wert I ST als der Endwert des Startbetriebs im Schritt
306 in Fig. 3 gesetzt) zu dem Wert I ACRADD addiert wird,
der aus der I ACRADD Tabelle bestimmt wird.
Im Schritt 805 wird die Addition des Zuwachswertes I ACRADD
jedesmal wiederholt, wenn der Schritt 805 ausgeführt wird.
Somit steigt der Wert I NOBJ(n) allmählich an, wie dies in
Fig. 12 gezeigt, so daß die Ventilöffnung des Ventilkörpers
10 b des Steuerventils 10 allmählich größer wird.
Die Steuerung der progressiven Zunahme der Ventilöffnung
hängt mit den nachstehend angegebenen Gründen zusammen.
Bei der Startsteuereinrichtung, die zuvor angegeben ist,
ist die Ventilöffnung des Steuerventils 10 beim Starten der
Brennkraftmaschine 1 kleiner, wenn die Brennkraftmaschinen
kühlmitteltemperatur T W niedrig ist. Nachdem das Starten
der Brennkraftmaschine 1 jedoch beendet ist, ist es er
wünscht, daß die Zusatzluftmenge in einer solchen Weise
vergrößert werden sollte, daß das Arbeitsverhalten nicht
verschlechtert wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß
das Brennkraftmaschinenschmieröl einen größeren Reibungs
widerstand in der Brennkraftmaschine 1 hat, als wenn die
Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur T W niedriger ist,
was auf die höhere Viskosität bei einer niedrigen Tempe
ratur zurückzuführen ist. Daher sollte die Brennkraft
maschinendrehzahl sobald als möglich erhöht werden, um
den hohen Reibungswiderstand des Öls zu berücksichtigen
und zugleich eine schnelle Aufwärmung der Brennkraft
maschine 1 zu erzielen.
Daher sollte die Zusatzluftmenge erhöht werden, um die
Brennkraftmaschinendrehzahl zu erhöhen. Insbesondere ist
bei der vorliegenden Erfindung die Vergrößerung der Luft
menge von größerer Bedeutung, da die Luftmenge auf einen
kleineren Wert bei dem Starten der Brennkraftmaschine ge
steuert wird. Wenn jedoch die Zusatzluftmenge abrupt oder
plötzlich nach dem Starten der Brennkraftmaschine ansteigt,
nimmt plötzlich der Unterdruck ab, wodurch bewirkt wird,
daß die Brennkraftmaschinendrehzahl instabil wird. Wenn
insbesondere die Luftmenge abrupt ansteigt, anstatt daß
sie allmählich oder langsam ansteigt, kann dies zu einer
verschlechterten Zerstäubung des Kraftstoffs führen, und
daher ist die Zündzeitpunktsteuereinrichtung 17, die auf
Unterdruck anspricht, nicht fähig, den Zündzeitpunkt im
Sinne einer Frühzündung zu verstellen. Ferner ist im all
gemeinen die Brennkraftmaschine nicht vollständig unmittel
bar nach ihrem Anlassen bzw. Starten aufgewärmt, so daß
das Gemisch nicht gut brennt. Auf Grund dieser Tatsachen,
kann ein Abwürgen der Brennkraftmaschine auftreten, wenn
die Luftmenge plötzlich ansteigt.
Nachdem die vollständige Zündung der Brennkraftmaschine
erreicht worden ist, ist es daher zweckmäßig die Ventil
öffnung des Steuerventils 10 allmählich zu vergrößern,
um hierdurch das Brennkraftmaschinendrehmoment zu erhöhen,
so daß man eine entsprechende Gegenmaßnahme im Hinblick
auf die Viskosität des Schmieröls hat, die größer wird,
wenn die Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur T W nied
riger ist. Auch sollte die Frequenz der Verbrennung pro
Zeiteinheit vergrößet werden, um ein schnelles Aufwärmen
der Brennkraftmaschine zu erreichen.
Wie zuvor angegeben ist, wird die Zusatzluftmenge nach dem
Starten der Brennkraftmaschine allmählich vergrößert, wenn
der Ventilöffnungssteuerwert I NOBJ(n) allmählich ansteigt,
so daß die Brennkraftmaschinendrehzahl gleichmäßig in
Richtung zu dem oberen Grenzwert N EADD erhöht wird, ohne daß
das Abwürgen der Brennkraftmaschine usw. nach dem Starten
der Brennkraftmaschine bewirkt wird, um die Stabilität der
Brennkraftmaschinendrehzahl zu verbessern.
Die Einstellung des oberen Grenzwertes N EADD als neuen
gewünschten Wert der Brennkraftmaschinendrehzahl durch
Addition des Additionswertes N ADD zu der gewünschten Dreh
zahl N OBJ im Schritt 803 ist dazu bestimmt, die Brennkraft
maschine schneller aufzuwärmen, wenn die Brennkraftmaschinen
kühlmitteltemperatur T W niedriger ist (d. h. der Wert N ADD
wird auf einen größeren Wert gesetzt, wenn die Brennkraft
maschinenkühlmitteltemperatur T W niedriger ist). Ferner
wird der Zuwachswert I ACRADD auf kleinere Werte eingestellt,
wenn die Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur T W im
Schritt 805 niedriger ist, und dies ist dafür bestimmt,
daß ein Abwürgen der Brennkraftmaschine verhindert wird,
das leicht bei einem plötzlichen Anstieg der Zusatzluft
menge auftreten kann, wenn die Brennkraftmaschinenkühl
mitteltemperatur T W niedriger ist.
In einem Schritt 806 wird bestimmt, ob der Steuerwert
I NOBJ , den man im Schritt 805 erhalten hat, kleiner als
der obere Grenzwert I ACRLMT ist oder nicht. Wenn die Ant
wort JA ist, überspringt das Programm einen Schritt 807
und wird beendet. Wenn hingegen die Antwort NEIN ist, d. h.,
wenn I NOBJ I ACRLMT ist, wird der Wert I ACRLMT als der
Ventilöffnungsbefehlswert I NOBJ im Schritt 807 gesetzt,
und anschließend ist das Programm beendet.
Selbst wenn daher die tatsächliche Brennkraftmaschinendreh
zahl nicht den oberen Grenzwert N EADD erreicht, d. h. selbst
wenn die Antwort im Schritt 804 JA ist, wird der allmäh
liche Anstieg des Wertes I NOBJ oder der Ventilöffnung des
Steuerventils 10 gestoppt, wenn der Wert I NOBJ den oberen
Grenzwert I ACRLMT erreicht, und anschließend wird der Wert
I NOBJ auf dem oberen Grenzwert I ACRLMT konstant gehalten,
wie dies mit gebrochenen Linien in Fig. 12 dargestellt
ist, solange die Antwort im Schritt 806 NEIN ist. Daher
kann während des Anstiegs der Brennkraftmaschinendrehzahl
Ne nach dem Starten der Brennkraftmaschine eine für die
Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur T W geeignete Luft
menge in die Einlaßleitung 3 eingespeist werden, während
die Zufuhr einer zu großen Luftmenge verhindert wird, um
hierbei eine plötzliche Abnahme des Unterdrucks in der
Ansaugleitung 3 nach dem Beginn der Steuerung zur pro
gressiven Zunahme der Zusatzluftmenge zu verhindern und
somit die Stabilität der Brennkraftmaschinendrehzahl Ne
zu verbessern.
Wenn die Antwort auf die Abfrage im Schritt 804 NEIN ist,
d. h., wenn Ne N EADD ist, wird der Merker F MEADD in einem
Schritt 808 auf 1 gesetzt, und anschließend wird der pro
grammatische Ablauf mit einem Schritt 809 und den folgen
den fortgesetzt.
Im Schritt 809 und den folgenden wird der Ventilöffnungs
befehlswert I NOBJ allmählich unter Verwendung eines vor
bestimmten Abnahmewertes zur allmählichen Verkleinerung
der Ventilöffnung des Steuerventils 10 verringert, wie
dies nachstehend noch näher beschrieben wird. Der Schritt
804 ist zum Stoppen der progressiven Steuerungszunahme
der Ventilöffnung des Steuerventils 10 und zum Starten der
progressiven Abnahme desselben bestimmt, um die Brenn
kraftmaschinendrehzahl Ne zu verringern. In Wirklichkeit
überschreitet die tatsächliche Brennkraftmaschinendrehzahl
Ne den Wert N EADD , wenn die progressive Abnahmesteuerung
begonnen wird, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist, was auf
die progressive Zunahmesteuerung zurückzuführen ist, die
unmittelbar zuvor durchgeführt worden ist.
In einem Schritt 809 wird der Grundwert I BASE , der als ein
Anfangswert für den Ventilöffnungsbefehlswert I CMD bei
Beginn der auszuführenden Steuerung mit Rückführung ver
wendet wird, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne in
dem Steuerbereich mit Rückführung durch die Ausführung
der progressiven Abnahmesteuerung abnimmt, nach Maßgabe
der folgenden Gleichung (7) berechnet:
I BASE = I XREF + I TW + I ACGF . . . (7)
wobei I XREF einen Lernwert darstellt, den man aus Lernwerten
von I NOBJ erhält, der während der letzten Leerlaufsteuerung
mit Rückführung der Ventilöffnung des Steuerventils 10 ver
wendet wurde, I TW ein von de Brennkraftmaschinenkühl
mitteltemperatur abhängiger Korrekturwert zur Kompensa
tion für den Reibungswiderstand der Gleitteile der Brenn
kraftmaschine 1 ist, der zunimmt, wenn die Brennkraft
maschinenkühlmitteltempratur T W niedrig ist, und I ACGF
ein elektrischer lastabhängiger Korrekturwert ist, der als
eine Funktion der Größe des Feldstromes vorgegeben ist, der
durch die Lichtmaschine erzeugt wird (nicht gezeigt), die
durch die Brennkraftmaschine 1 oder dergleichen angetrie
ben wird.
In einem Schritt 810 wird ein Abnahmewert Δ I ST für den
Ventilöffnungsbefehlswert I NOBJ , der im nächsten Schritt
811 zu verwenden ist, aus einer Δ I ST Tabelle nach Fig. 11
in Abhängigkeit von der Brennkraftmaschinenkühlmittel
temperatur T W gewählt. Da der Wert Δ I ST in der Δ I ST Tabelle
als eine Funktion von T W angegeben wird, sind vorbestimmte
Werte Δ I ST 0-Δ I ST 3 vorgesehen, die derart vorgegeben sind,
daß ein kleinerer Wert Δ I ST gewählt wird, wenn die Brenn
kraftmaschinenkühlmitteltemperatur T W niedriger ist.
In einem Schritt 811 wird ein Wert I NOBJ(n) des Ventil
öffnungsbefehlswertes I NOBJ in der gegenwärtigen Schleife
basierend auf dem Wert I NOBJ(n - 1) in der letzten Schleife
(welches der Wert I NOBJ ermittelt im Schritt 805 oder der
Wert I NOBJ (= I ACRLMT ) ist, der im Schritt 807 gesetzt
ist) unter Verwendung der folgenden Gleichung (8) ermittelt:
I NOBJ(n) = I NOBJ(n - 1) - Δ I ST . . . (8)
Im nächsten Schritt 812 wird bestimmt, ob der erhaltene
Wert I NOBJ im Schritt 811 kleiner als der Grundwert I BASE
ist oder nicht, den man im Schritt 809 erhalten hat. Wenn
die Antwort NEIN ist, wird der Programm durch Überspringen
der Schritte 813 und 814 beendet, die nachstehend beschrie
ben werden.
In der nächsten Schleife usw. überspringt das Programm die
Schritte 803, 804 und 808 zu dem Schritt 809 und folgende,
da der Merker F NEADD im Schritt 808 in der letzten Schleife
auf 1 gesetzt war, und eine Subtraktion des Wertes Δ I ST
wird bei jeder Ausführung des Schrittes 811 vorgenommen.
Somit nimmt der Wert I NOBJ(n) allmählich ab, wie dies in
Fig. 12 gezeigt. In dem Fall, daß der Wert I NOBJ konstant
auf den Wert I ACRLMT bei der progressiven Zunahmesteuerung
gehalten wird, wird der Wert I NOBJ verkleinert, nachdem
die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne den oberen Grenzwert
N EADD erreicht hat.
Die Ventilöffnung des Steuerventils 10 wird progressiv
nach Maßgabe der vorgenommenen Subtraktion unter Verwendung
des Ventilöffnungsbefehlswertes I NOBJ verkleinert, um hier
durch progressiv die Zusatzluftmenge zu verkleinern, woraus
eine progressive Abnahme der Brennkraftmaschinendrehzahl Ne
resultiert. Daher erhält man einen gleichmäßigen Übergang
der Nachstartsteuerung zu der Steuerung mit Rückführung
während des Leerlaufs der Brennkraftmaschie 1, was nach
stehend näher beschrieben wird.
Im Schritt 812 wird der Wert I NOBJ mit dem Grundwert I BASE
verglichen, der im Schritt 809 ermittelt wurde, und wenn
I NOBJ I BASE ist, d. h., wenn der Wert I NOBJ auf den An
fangswert abgenommen hat, der zu Beginn der Steuerung mit
Rückführung verwendet wird, wird der Merker F NEADD im
Schritt 813 auf 0 gesetzt, und der programmatische Ablauf
wird mit dem Schritt 814 fortgesetzt, in dem der Wert I NOBJ
auf den Wert I BASE gesetzt wird. Dann ist das Programm
beendet.
Der Wert I BASE , der im Schritt 814 gesetzt ist, wird als
Anfangswert I FB zu Beginn der Steuerung mit Rückführung
verwendet.
Die Rücksetzung des Merkers F NEADD ermöglicht, daß die
Schritte 803 und folgende beim nächsten Starten der Brenn
kraftmaschine 1 ausgeführt werden können. An die Ausführung
des Unterprogramms in Fig. 8 schließt sich die Ausführung
der normalen Steuerung mit Rückführung während des Leer
laufs der Brennkraftmaschine 1 nach Maßgabe eines nicht
gezeigten Programms an.
Die Steuerung mit Rückführung während des Leerlaufs wird
derart durchgeführt, daß die tatsächliche Brennkraft
maschinendrehzahl N e auf einem gewünschten Wert dadurch
konstant gehalten wird, daß der Brennkraftmaschine 1 mit
Zusatzluft in einer Menge versorgt wird, die erforderlich
ist, um die Differenz Δ N zwischen der Brennkraftmaschinen
drehzahl Ne und der gewünschten Drehzahl zu 0 zu machen.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform nach Fig. 8
wird die Steuerung nach dem Starten zum Steuern der Zu
satzluftmenge, die mit der Startsteuerung kombiniert wird,
bei der die Ventilöffnung des Steuerventils 10 auf einen
kleineren Wert beim Starten der Brennkraftmaschine 1 ge
setzt wird, wenn die Brennkraftmaschinenkühlmitteltempe
ratur T W niedriger ist, sowohl die Steuerung der progres
siven Zunahme der Ventilöffnung des Steuerventils 10 nach
dem Starten der Brennkraftmaschine 1 als auch die Steuerung
der progressiven Abnahme derselben durchgeführt. Die Er
findung ist jedoch hierauf nicht beschränkt, sondern es
kann auch nur eine der Steuerungsweisen verwirklicht sein.
Obgleich bei der voranstehend beschriebenen bevorzugten
Ausführungsform das Steuerventil 10 einen Magneten mit
Proportionalverhalten hat, der durch Veränderung der Stärke
des Antriebsstromes gesteuert wird, kann alternativ die
Ansaugluftmenge mittels einer Verhältnissteuerung der
Öffnungsperiode eines Steuerventils der Ein/Aus-Bauart
gesteuert werden.
Zusammenfassend gibt die Erfindung ein Betriebssteuersystem
für Brennkraftmaschinen bei und nach dem Starten an, welches
einen Brennkraftmaschinentemperatursensor, ein Steuerventil
zum Steuern der der Brennkraftmaschine zuzuführenden
Ansaugluftmenge und eine Ventilöffnungsbestimmungseinrich
tung hat, die auf einen Ausgang von dem Brennkraftmaschinen
temperatursensor anspricht, um den Öffnungsgrad des Steuer
ventils zu bestimmen. Die Ventilöffnungsgradbestimmungs
einrichtung setzt die Öffnung des Steuerventils beim
Starten der Brennkraftmaschine auf einen solchen Wert,
daß die Ansaugluftmenge kleiner ist, wenn die Brennkraft
maschinentemperatur niedriger ist. Eine Kraftstoffmengen
bestimmungseinrichtung spricht auf den Ausgang von dem
Brennkraftmaschinentemperatursensor zur Bestimmung der der
Brennkraftmaschine beim Starten zuzuführenden Kraftstoff
menge an. Eine Korrekturwertbestimmungseinrichtung spricht
auf die Öffnung einer Drosselklappe der Brennkraftmaschine
zur Bestimmung eines Korrekturwertes für die Kraftstoff
menge derart an, daß die Kraftstoffmenge mit einer größeren
Rate vergrößert wird, wenn der Drosselöffnungsgrad größer
ist. Eine schrittweise Ventilöffnungsverkleinerungsein
richtung verringert progressiv die Öffnung desselben, nach
dem die Brennkraftmaschinendrehzahl einen vorbestimmten
Wert nach dem Starten der Brennkraftmaschine erreicht hat.
Claims (25)
1. System zum Steuern des Betriebs einer Brennkraft
maschine, die eine Einlaßeinrichtung hat, welches eine
Temperatursensoreinrichtung zum Erfassen einer Temperatur
der Brennkraftmaschine, ein Steuerventil zum Steuern der in
die Einlaßleitung der Brennkraftmaschine eingeleiteten An
saugluftmenge, eine Ventilöffnungsbestimmungseinrichtung,
die auf einen Ausgang von dem Temperatursensor zur Bestim
mung der Öffnung des Steuerventils beim Starten der Brenn
kraftmaschine anspricht, und eine Ventilbetätigungsein
richtung enthält, die auf einen Ausgang von der Ventil
öffnungsbestimmungseinrichtung zum Steuern des Steuer
ventils anspricht, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilöffnungsbestimmungseinrichtung die Öffnung
(I TH ) des Steuerventils (10) beim Starten der Brennkraft
maschine (1) auf einen solchen Wert setzt, daß die Ansaug
luftmenge kleiner ist, wenn die durch den Temperatursensor
(14) erfaßte Temperatur der Brennkraftmaschine (1) niedri
ger ist.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Brennkraftmaschine ein Drossel
ventil (5, 5′) hat, das in der Einlaßleitung (3) angeordnet
ist, daß das System eine Kraftstoffmengenbestimmungsein
richtung aufweist, die auf den Ausgang von dem Temperatur
sensor (14) zur Bestimmung einer der Brennkraftmaschine
(1) beim Starten derselben zuzuführenden Brennstoffmenge
anspricht, eine Kraftstoffzufuhreinrichtung (11) zum Ver
sorgen der Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffmenge
aufweist, die durch die Kraftstoffmengenbestimmungsein
richtung bestimmt ist, einen zweiten Ventilöffnungssensor
(10) zum Erfassen der Öffnung des Drosselventils (5, 5′),
eine Korrekturwertbestimmungseinrichtung, die auf einen
Ausgang von dem zweiten Ventilöffnungssensor (10) zur Be
stimmung eines Korrekturwertes für die Kraftstoffgröße
anspricht, aufweist, wobei die Korrekturwertbestimmungs
einrichtung den Korrekturwert derart bestimmt, daß die
Kraftstoffmenge mit einer größeren Rate zunimmt, wenn die
Öffnung des Drosselventils (5, 5′) größer ist, und eine
Korrektureinrichtung zum Korrigieren der Kraftstoffmenge
basierend auf dem bestimmten Korrekturwert aufweist.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Startperiodendetek
tiereinrichtung vorgesehen ist, um zu Detektieren, ob ein
Startzustand der Brennkraftmaschine (1) länger als eine
vorbestimmte Zeitperiode gedauert hat oder nicht, und
daß eine Ansaugluftmengenkorrektureinrichtung zum Korri
gieren der Ansaugluftmenge auf einen größeren Wert vor
gesehen ist, nachdem die vorbestimmte Zeitperiode ver
strichen ist.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die vorbestimmte Zeitperiode auf
einen kürzeren Wert gesetzt wird, wenn die Temperatur der
Brennkraftmaschine niedriger ist.
5. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine dritte Ventilöffnungsbestim
mungseinrichtung vorgesehen ist, die auf den Ausgang von
dem Temperatursensor (14) zur Bestimmung der Öffnung des
Steuerventils (10) nach dem Start der Brennkraftmaschine (1)
anspricht, eine obere Grenzwertsetzeinrichtung vorgesehen
ist, die auf den Ausgang von dem Temperatursensor (14) zum
Setzen eines oberen Grenzwertes für die Öffnung des Steuer
ventils (10) nach dem Starten der Brennkraftmaschine (1)
anspricht, und daß eine schrittweise Ventilöffnungsver
größerungseinrichtung vorgesehen ist, die progressiv die
Öffnung des Steuerventils (10) bestimmt durch die dritte
Ventilöffnungsbestimmungseinrichtung auf den gesetzten
oberen Grenzwert vergrößert.
6. System nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die dritte Ventilöffnungsbestim
mungseinrichtung die Öffnung des Steuerventils (10) auf
einen kleineren Wert setzt, wenn die Temperatur der Brenn
kraftmaschine (1) niedriger ist.
7. System nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der obere Grenzwert der Öffnung
des Steuerventils (10) auf einen größeren Wert gesetzt wird,
wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine (1) niedriger ist.
8. System nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die schrittweise Ventilöffnungs
vergrößerungseinrichtung progressiv die Öffnung des Steuer
ventils (10) bei einer kleineren Rate erhöht, wenn die
Temperatur der Brennkraftmaschine (1) niedriger ist.
9. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Brennkraftmaschinen
drehzahlsetzeinrichtung vorgesehen ist, die auf den Ausgang
des Temperatursensors (14) zum Setzen eines vorbestimmten
Wertes für die Drehzahl der Brennkraftmaschine (1) an
spricht, eine dritte Ventilöffnungsbestimmungseinrichtung
vorgesehen ist, die auf den Ausgang an dem Temperatursensor
(14) zur Bestimmung der Öffnung des Steuerventils (10) nach
dem Starten der Brennkraftmaschine anspricht, und eine
schrittweise Ventilöffnungsverkleinerungseinrichtung zum
progressiven Verkleinern der Öffnung des Steuerventils
(10) vorgesehen ist, nachdem die Drehzahl der Brennkraft
maschine (1) den vorbestimmten Wert erreicht hat.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Brennkraftmaschinendrehzahl
setzeinrichtung den vorbestimmten Wert auf einen größeren
Wert setzt, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine (1)
niedriger ist.
11. System nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die dritte Ventilöffnungsbestim
mungseinrichtung die Öffnung des Steuerventils auf einen
kleineren Wert einstellt, wenn die Temperatur der Brenn
kraftmaschine (1) niedriger ist.
12. System nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die schrittweise Ventilöffnungs
verkleinerungseinrichtung progressiv die Öffnung des
Steuerventils (10) mit einer kleineren Rate verkleinert,
wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine niedriger ist.
13. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Brennkraftmaschinen
drehzahlsetzeinrichtung vorgesehen ist, die auf den Aus
gang von dem Temperatursensor (14) zum Setzen eines vor
bestimmten Wertes für die Drehzahl der Brennkraftmaschine
(1) anspricht, daß eine dritte Ventilöffnungsbestimmungs
einrichtung vorgesehen ist, die auf den Ausgang von dem
Temperatursensor (14) zum Bestimmen der Öffnung des Steuer
ventils (10) nach dem Starten der Brennkraftmaschine an
spricht, daß eine schrittweise Ventilöffnungsvergrößerungs
einrichtung zum progressiven Vergrößern der Öffnung des
Steuerventils bestimmt durch die dritten Ventilöffnungs
bestimmungseinrichtung vorgesehen ist und eine Stoppein
richtung für die schrittweise Vergrößerung zum Stoppen
der progressiven Vergrößerung der Öffnung des Steuer
ventils (10) bewirkt durch die schrittweise Ventilöff
nungsvergrößerungseinrichtung vorgesehen ist, wenn die
Drehzahl der Brennkraftmaschine (1) den vorbestimmten
Wert erreicht.
14. System nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Brennkraftmaschinendrehzahl
setzeinrichtung den vorbestimmten Wert auf einen größeren
Wert setzt, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine
niedriger ist.
15. System nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die dritte Ventilöffnungsbe
stimmungseinrichtung die Öffnung des Steuerventils auf
einen kleineren Wert setzt, wenn die Temperatur der
Brennkraftmaschine niedriger ist.
16. System nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine schrittweise Ventilöffnungs
verkleinerungseinrichtung zum progressiven Verkleinern
der Öffnung des Steuerventils (10) vorgesehen ist, die
arbeitet nachdem die Stoppeinrichtung für die progressive
Zunahme die progressive Zunahme der Öffnung des Steuer
ventils (10) bewirkt durch die schrittweise Ventilöffnungs
vergrößerungseinrichtung gestoppt hat.
17. System nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die schrittweise Ventilöffnungs
vergrößerungseinrichtung progressiv die Öffnung des Steuer
ventils mit einer kleineren Rate vergrößert, wenn die Tem
peratur der Brennkraftmaschine (1) niedriger ist.
18. System nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die schrittweise Ventilöffnungs
verkleinerungseinrichtung progressiv die Öffnung des Steuer
ventils (10) mit einer kleineren Rate verkleinert, wenn
die Temperatur der Brennkraftmaschine niedriger ist.
19. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine dritte Ventilöffnungs
bestimmungseinrichtung vorgesehen ist, die auf den Ausgang
von dem Temperatursensor (14) zur Bestimmung der Öffnung
des Steuerventils (10) nach dem Starten der Brennkraft
maschine anspricht, daß eine obere Grenzwertsetzeinrichtung
vorgesehen ist, die auf den Ausgang von dem Temperatursensor
(14) zum Setzen eines oberen Grenzwertes für die Öffnung
des Steuerventils (10) nach dem Starten der Brennkraft
maschine anspricht, daß eine Brennkraftmaschinendrehzahl
setzeinrichtung vorgesehen ist, die auf den Ausgang von
dem Temperatursensor (14) zum Setzen eines vorbestimmten
Wertes der Brennkraftmaschinendrehzahl anspricht, daß eine
schrittweise Ventilöffnungsvergrößerungseinrichtung zum
progressiven Vergrößern der Ventilöffnung bestimmt durch
die dritte Ventilöffnungsbestimmungseinrichtung mit einer
Rate vorgesehen ist, die von der Temperatur der Brenn
kraftmaschine abhängig ist, bis die Öffnung des Steuer
ventils den oberen Grenzwert erreicht, der durch die obere
Grenzwertsetzeinrichtung vorgegeben ist, und daß eine
schrittweise Ventilöffnungsverkleinerungseinrichtung zum
progressiven Verkleinern der Öffnung des Steuerventils
vorgesehen ist, nachdem die Brennkraftmaschinendrehzahl
den vorbestimmten Wert erreicht hat.
20. System nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß die dritte Ventilöffnungsbe
stimmungseinrichtung die Öffnung des Steuerventils auf
einen kleineren Wert setzt, wenn die Brennkraftmaschinen
temperatur niedriger ist.
21. System nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß der obere Grenzwert der Öffnung
des Steuerventils auf einen größeren Wert gesetzt wird,
wenn die Brennkraftmaschinentemperatur niedriger ist.
22. System nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Brennkraftmaschinendrehzahl
setzeinrichtung den vorbestimmten Wert auf einen größeren
Wert setzt, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine
niedriger ist.
23. System nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß die schrittweise Ventilöffnungs
vergrößerungseinrichtung progressiv die Öffnung des Steuer
ventils mit einer kleineren Rate vergrößert, wenn die
Temperatur der Brennkraftmaschine niedriger ist.
24. System nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß die schrittweise Ventilöffnungs
verkleinerungseinrichtung progressiv die Öffnung des Steuer
ventils (10) mit einer kleineren Rate verkleinert, wenn die
Temperatur der Brennkraftmaschine (1) niedriger ist.
25. System zum Steuern der Betriebsweise einer Brenn
kraftmaschine beim Starten derselben, wobei die Brennkraft
maschine einen Einlaßkanal und eine Drosselklappe in dem
Einlaßkanal aufweist, und wobei das System einen Tempera
tursensor zur Erfassung einer Temperatur der Brennkraft
maschine, eine Brennstoffmengenbestimmungseinrichtung, die
auf einen Ausgang von dem Temperatursensor zur Bestimmung
einer der Brennkraftmaschine beim Starten derselben zuzu
führenden Kraftstoffmenge anspricht, und eine Kraftstoff
zuführeinrichtung zum Zuführen der durch die Kraftstoff
mengenbestimmungseinrichtung bestimmte Kraftstoffmenge zur
Brennkraftmaschine aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Drosselventilöffnungssensor (6) zum Erfassen des
Öffnungsgrades (R TH ) des Drosselventils (5, 5′) vorgesehen
ist, daß eine Korrekturwertbestimmungseinrichtung vorge
sehen ist, die auf einen Ausgang von dem Drosselklappen
öffnungssensor zur Bestimmung eines Korrekturwertes für die
Kraftstoffmenge anspricht, wobei die Korrekturwertbestim
mungseinrichtung den Korrekturwert derart bestimmt, daß die
Kraftstoffmenge mit einer größeren Rate geändert wird, wenn
die Öffnung des Drosselventils größer wird, und daß eine
Korrektureinrichtung zum Korrigieren der Brennstoffmenge
basierend auf dem Korrekturwert vorgesehen ist, der durch
die Korrekturwertbestimmungseinrichtung bestimmt ist.
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