DE3904027A1

DE3904027A1 - System zum feststellen und beseitigen von stoerungen im ansaugbereich eines kraftfahrzeugmotors

Info

Publication number: DE3904027A1
Application number: DE3904027A
Authority: DE
Inventors: Shuji Miyama; Hiroya Ohkumo
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1988-02-16
Filing date: 1989-02-10
Publication date: 1989-08-24
Also published as: JPH01208546A; GB2216286A; DE3904027C2; GB2216286B; GB8901317D0; US4976139A

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Feststellen und Besei tigen von Störungen im Ansaugbereich eines Kraftfahrzeug motors.

Für Kraftfahrzeuge wird ein Kraftstoffeinspritzsystem ver wendet, bei dem eine Basiskraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit vom Druck in einem Ansaugrohr und der Drehzahl des Motors bestimmt wird. Wenn in einem solchen System eine Störung im Ansaugrohr auftritt, wie z. B. das Aufgehen eines Blinddeckels im Ansaugsystem stromabwärts von der Drossel klappe, was durch Fehlzündungen hervorgerufen werden kann, so wird Luft in das Ansaugrohr eingeleitet, die durch ein Loch für den Blinddeckel hindurchgeht, ohne durch die Drosselklappe hindurchzugehen. Damit steigt der Druck im Ansaugrohr durch die eingeleitete Luft. Infolgedessen arbeitet das Kraftstoffeinspritzsystem so, daß es die Basis kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit von dem hohen Ansaugrohrdruck erhöht, was eine anormale Steigerung der Drehzahl des Motors unabhängig von der Absicht des Fahrers hervorruft.

In der JP-OS 58-2 14 632 ist ein System zur Lösung eines solchen Problems beschrieben. Das System speichert Referenz daten über den Ansaugrohrdruck, bestimmt durch den Öffnungs grad der Drosselklappe und die Motordrehzahl. Der gemessene Ansaugrohrdruck wird mit einem gespeicherten Referenzdruck verglichen. Wenn der gemessene Druck höher ist als der Referenzdruck, so wird die Basiskraftstoffeinspritzmenge auf einen vorgegebenen Wert fixiert, so daß dadurch ein anor males Ansteigen der Motordrehzahl verhindert wird.

In einem Übergangszustand des Motors, wenn z. B. ein heruntergedrücktes Gaspedal schnell losgelassen wird, wird jedoch der tatsächliche Druck wegen der Kapazität des Ansaugrohres langsam abnehmen, obwohl der Referenzdruck sofort abnimmt, und zwar aufgrund der starken Verringerung des Drosselklappenöffnungsgrades und der Motordrehzahl. Infolgedessen wird, wie in Fig. 4 dargestellt, der tatsäch liche Druck höher als der Referenzdruck, so daß irrtüm licherweise eine Anormalität im Ansaugsystem festgestellt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein System zum Fest stellen und Beseitigen von Störungen im Ansaugbereich eines Kraftfahrzeugmotors anzugeben, bei dem Störungen zuverlässig festgestellt und Fehleinschätzungen der tatsächlichen Betriebssituation vermieden werden.

Mit dem erfindungsgemäßen System wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß verhindert wird, daß der Referenzdruck höher wird als der tatsächliche Druck, indem man den Referenzdruck verzögert.

Gemäß der Erfindung wird ein System zum Feststellen und Beseitigen von Störungen im Ansaugbereich eines mit einer Drosselklappe ausgerüsteten Kraftfahrzeugmotors angegeben, das folgendes aufweist: einen Druckfühler zur Messung des Druckes in einem Ansaugrohr des Motors; einen Motordrehzahl fühler zur Erzeugung eines für die Drehzahl des Motors repräsentativen Signals; einen Drosselklappenstellungsfühler zur Messung des Öffnungsgrades der Drosselklappe; einen Speicher, in welchem eine Vielzahl von Referenzwerten für einen Parameter gespeichert sind, der gewählt ist aus den Drücken in dem Ansaugrohr des Motors, dem Öffnungsgrad der Drosselklappe und der Motordrehzahl, wobei sie so vorgesehen sind, daß sie in Abhängigkeit von einem anderen Parameter als dem gewählten Parameter abgeleitet bzw. abgerufen werden; eine Einrichtung zum Ableiten oder Abrufen eines Referenzwertes aus dem Speicher in Abhängigkeit von den nicht-gewählten gemessenen Parametern; eine Meßeinrichtung zur Feststellung eines Übergangszustandes des Motors und zur Erzeugung eines Übergangssignals; eine Verzögerungseinrich tung, die auf das Übergangssignal anspricht, um den abgelei teten Referenzwert zu verzögern; und eine Vergleichseinrich tung zum Vergleichen eines Wertes, der von dem Fühler für den gewählten Parameter gemessen worden ist, mit dem ver zögerten Referenzwert und zum Erzeugen eines Anormalitäts signals, wenn der gemessene Wert höher ist als der ver zögerte Referenzwert.

Gemäß einem speziellen Aspekt der Erfindung ist der gewählte Parameter der Druck im Ansaugrohr.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung eines Ausfüh rungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Systems;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Steuereinheit für das erfindungsgemäße System;

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Steuereinheit;

Fig. 4 und 5 Diagramme zur Erläuterung von Änderungen des Referenzdruckes und des tatsächlichen Druckes in einem Ansaugrohr in Abhängigkeit von dem Drosselklap penöffnungsgrad bei einem herkömmlichen System und dem erfindungsgemäßen System;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung zur schematischen Erläuterung einer dreidimensionalen Tabelle; und in

Fig. 7 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Steuereinheit bei einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist ein Kraftfahrzeugmotor 1 mit einem Kühlmitteltemperaturfühler 2 an seiner Wasserkühlung, einer Kraftstoffeinspritzdüse 3 sowie einem Drosselklappen stellungsfühler 5 versehen, um den Öffnungsgrad einer Dros selklappe 4 in einem Ansaugrohr 20 zu messen. Eine Bypass- Leitung 6, die mit einem Leerlaufsteuerventil 7 ausgerüstet ist, ist zur Umgehung der Drosselklappe 4 vorgesehen. Weiterhin sind ein Kurbelwinkelfühler 9 als Motordrehzahl fühler, ein Luftfilter 11, ein Lufttemperaturfühler 10, ein Druckfühler 12 zur Messung des Druckes in dem Ansaugrohr 20 stromabwärts von der Drosselklappe 4 sowie ein O₂-Fühler 13 vorgesehen, um die Sauerstoffkonzentration des Abgases in einem Auspuffrohr 21 zu messen. Die Ausgangssignale von diesen verschiedenen Fühlern werden einer Steuereinheit 8 zugeführt, die Signale zur Betätigung der Kraftstoffein spritzdüse 3 sowie des Leerlaufsteuerventils 7 erzeugt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist ein Motordrehzahlrechner 81 vorgesehen, der die Ausgangssignale von dem Kurbelwinkel fühler 9 erhält, um ein Motordrehzahlsignal zu erzeugen. Die Ausgangssignale vom Kühlmitteltemperaturfühler 2, vom Dros selklappenstellungsfühler 5 und vom Motordrehzahlrechner 81 werden einem Rechner 80 für den Öffnungsgrad des Leerlauf steuerventils 7 zugeführt.

Das Ausgangssignal des Rechners 80 wird an das Leerlauf steuerventil 7 angelegt, um für den ordnungsgemäßen Öffnungsgrad zu sorgen. Das Ausgangssignal wird ferner an einen Rechner 82 für die Öffnungsfläche des Leerlaufsteuer ventils angelegt, wobei die Fläche SQ einer zu bildenden Öffnung berechnet wird. Die Öffnungsfläche SQ und die Dros selklappenstellung vom Drosselklappenstellungsfühler 5 werden an einen Rechner 83 für die Korrektur des Drossel klappenöffnungsgrades angelegt.

Der Rechner 83 hat eine Speichertabelle, in der korrigierte Drosselklappenöffnungsgrade in Abhängigkeit von der Drossel klappenstellung und der Öffnungsfläche SQ gespeichert sind, und er leitet die Drosselklappenöffnungsgrade aus dieser Tabelle ab. Ein korrigierter Drosselklappenöffnungs grad THR=f (THR, SQ) wird mit einer Interpolationsrech nung berechnet, und zwar auf der Basis der abgeleiteten Drosselklappenöffnungsgrade, wenn das Leerlaufsteuerventil 7 beim Leerlauf geöffnet wird, so daß die Menge von Ansaugluft dadurch erhöht wird.

Das Ausgangssignal Ne des Motordrehzahlrechners 81 und der korrigierte Drosselklappenöffnungsgrad THR werden einem Referenzdruckrechner 84 eingegeben. Dieser Rechner 84 hat eine dreidimensionale Speichertabelle, in der Referenz- Ansaugrohrdrücke in Abhängigkeit von der Motordrehzahl Ne und dem korrigierten Drosselklappenöffnungsgrad THR gespeichert sind, wie es Fig. 6 zeigt. In Abhängigkeit von der Motordrehzahl Ne und dem korrigierten Drosselklappen Öffnungsgrad THR werden Referenzdrücke aus der Tabelle abgeleitet.

Ferner wird ein Referenzdruck PMR für den Druck im Ansaug rohr durch eine Interpolationsrechnung berechnet, und zwar auf der Basis des abgeleiteten Referenzdruckes PMR′=f (Ne, THR). Der Referenzdruck PMR wird an eine Referenzdruck- Änderungsverzögerungseinrichtung (85) angelegt, um die Reduzierungsgeschwindigkeit des Referenzdruckes zu ver langsamen. In der Verzögerungseinrichtung 85 wird der herrschende Referenzdruck PMR′ mit einem beim letzten Programm erhaltenen alten Referenzdruck PMR _alt verglichen.

Wenn der Referenzdruck PMR abgenommen hat und die Beziehung PMR′<PMR _alt gilt, so wird festgestellt, daß der Motorbe trieb sich in einem Übergangszustand befindet. Entsprechend dieser Feststellung wird der abgeleitete Referenzwert um ein geeignetes Inkrement erhöht, so daß dadurch die Verringe rungsgeschwindigkeit für den Referenzdruck von PMR _alt zu dem abgeleiteten Referenzdruck PMR′ verlangsamt wird. Beispiels weise kann ein korrigierter Referenzdruck den folgenden Wert von PMR haben:

PMR = (PMR′ + 3PMR _alt)/4.

Der tatsächliche Druck PM, der vom Druckfühler 12 gemessen wird, wird mit dem korrigierten Referenzdruck PMR in einem Komparator 86 verglichen. Wenn der korrigierte Referenzdruck PMR höher ist als der tatsächliche Druck im Ansaugrohr, so befindet sich das Ansaugsystem in einem Normalzustand. Wenn der tatsächliche Druck PM aber höher ist als der Referenz druck PMR, wird festgestellt, daß irgendeine Störung in dem Ansaugsystem vorliegt. Der Komparator 86 erzeugt ein Be triebssicherheitssignal, um einen entsprechenden Normalbe trieb des Motors beizubehalten.

Die Wirkungsweise des Systems wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3 näher erläutert. Nach dem Start werden die Motordrehzahl Ne und der Referenzdruck PMR′ bei den Schritte S 101 bzw. S 102 erhalten. Bei einem Schritt S 103 wird festgestellt, ob der herrschende Referenzdruck PMR′ höher ist als der letzte (alte) Referenzdruck PMR _alt, also ob die Beziehung PMR′ PMR _alt.

Wenn der herrschende Referenzdruck PMR′ niedriger ist, wird der korrigierte Referenzdruck gemäß der Beziehung PMR=(PMR′+3PMR _alt)/4 berechnet. Wenn der herrschende Referenzdruck höher ist, so geht das Programm direkt zu einem Schritt S 105 weiter. Beim Schritt S 105 wird festge stelt, ob der tatsächliche Druck PM höher ist als der korri gierte Referenzdruck PMR oder nicht. Wenn PMR<PM gilt, so geht das Programm zu einem Schritt S 106 weiter, wo ein Anormalitätsflag XFAIN zurückgesetzt wird. Wenn die Bezie hung PMR<PM gilt, wird bei einem Schritt S 107 ein Anorma litätsflag XFAIN gesetzt, so daß ein Betriebssicherheits signal wie z. B. ein Kraftstoffabschaltsignal erzeugt wird.

Gemäß der Erfindung wird, wie in Fig. 5 dargestellt, in einem Falle, wo das Gaspedal schnell losgelassen wird, der Referenzdruck langsam verringert, ohne daß der Druck niedriger wird als der tatsächliche Druck. Somit stellt das System nicht irrtümlich fest, daß im Ansaugsystem eine Anormalität vorliegt.

Fig. 7 zeigt die Wirkungsweise einer abgewandelten Ausfüh rungsform des Systems gemäß der Erfindung, wobei die Änderung des Referenzdruckes von PMR _alt zum Wert PMR um eine vorgegebene Zeitspanne unter Verwendung eines Zeitgebers verzögert wird. Wenn festgestellt wird, daß der herrschende Referenzdruck PMR höher ist als der letzte Referenzdruck PMR _alt, und zwar beim Schritt S 103 in Fig. 7, so wird ein Zeitgeber bei einem Schritt S 201 zurückgesetzt.

Wenn andererseits festgestellt wird, daß der herrschende Referenzdruck PMR nicht höher ist, so wird der Zeitgeber gesetzt und bei einem Schritt S 202 festgestellt, ob eine vorgegebene Zeitspanne seit dem Setzen des Zeitgebers ver strichen ist. Wenn die vorgegebenen Zeitspanne nicht ver strichen ist, wird der Referenzdruck PMR auf den vorherigen Referenzdruck PMR _alt gesetzt, und zwar bei einem Schritt S 203. Der Referenzdruck PMR wird bei einem Schritt S 105 mit dem tatsächlichen Druck PM verglichen. Wenn die vorgegebene Zeitspanne verstrichen war, geht das Programm direkt zu einem Schritt S 105 weiter.

Die Anormalität des Ansaugsystems kann auch durch den Öffnungsgrad oder die Motordrehzahl festgestellt werden. Genauer gesagt, es werden Referenz-Drosselklappenöffnungs grade in einer Tabelle gespeichert, deren X-Achse den Ansaugdruck angibt und deren Y-Achse die Motordrehzahl angibt, und ein tatsächlicher Drosselklappenöffnungsgrad wird mit einem abgeleiteten Referenz-Drosselklappenöffnungs grad verglichen. Wenn der Ansaugdruck einen anormal hohen Wert hat, so weicht der abgeleitete Referenz-Öffnungsgrad stark von dem tatsächlichen Öffnungsgrad ab.

Aus den vorstehenden Darlegungen ergibt sich, daß gemäß der Erfindung ein System angegeben wird, bei dem eine Änderung des Referenzwertes in Abhängigkeit vom Drosselklappen öffnungsgrad, der Motordrehzahl oder dem Ansaugrohrdruck so gesteuert wird, daß der Referenzwert sich mit einer Verzö gerung ändert, wenn sich der Motor in einem Übergangszustand befindet. Dementsprechend kann ein Fehler bei der Feststel lung einer Störung im Ansaugsystem in zufriedenstellender Weise verhindert werden.

Claims

1. System zum Feststellen und Beseitigen von Störungen im Ansaugbereich eines mit einer Drosselklappe (4) ausgerüsteten Kraftfahrzeugmotors, gekennzeichnet durch

- einen Druckfühler (12) zur Messung des Druckes in einem Ansaugrohr (20) des Motors (1);
- einen Motordrehzahlfühler (9), der ein für die Motordrehzahl repräsentatives Signal erzeugt;
- einen Drosselklappenstellungsfühler (5) zur Messung des Öffnungsgrades der Drosselklappe (4);
- einen Speicher (8), in welchem eine Vielzahl von Referenzwerten für einen Parameter gespeichert sind, der gewählt ist aus den Drücken in einem Ansaugrohr (20) des Motors (1), dem Öffnungsgrad der Drosselklappe (4) und der Drehzahl (Ne), wobei sie so vorgesehen sind, daß sie in Abhängigkeit von einem anderen Para meter als dem gewählten Parameter abgeleitet werden;
- eine Einrichtung (84) zum Ableiten eines Referenzwertes aus dem Speicher in Abhängigkeit von den nicht gewählten gemessenen Parametern;
- eine Abtasteinrichtung (84) zur Feststellung eines Übergangszustandes des Motors (1) und zur Erzeugung eines Übergangssignals;
- eine Verzögerungseinrichtung (85), die auf das Über gangssignal anspricht und den abgeleiteten Referenzwert verzögert; und
- eine Vergleichseinrichtung (86) zum Vergleichen eines Wertes, der von dem Fühler für den gewählten Parameter gemessen wird, mit dem verzögerten Referenzwert und zum Erzeugen eines Anormalitätssignals, wenn der gemessene Wert höher ist als der verzögerte Referenzwert.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gewählte Parameter der Druck (PM) im Ansaugrohr (20) ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung dazu dient, eine rasche Abbremsung des Motors (1) festzustellen.