DE3914653A1 - Einrichtung zum erfassen des atmosphaerischen drucks fuer die ueberwachung einer brennkrafmaschine - Google Patents

Einrichtung zum erfassen des atmosphaerischen drucks fuer die ueberwachung einer brennkrafmaschine

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DE3914653A1
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    • F02D2200/703—Atmospheric pressure
    • F02D2200/704—Estimation of atmospheric pressure

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erfassen des atmosphärischen Drucks für die Überwachung einer Brenn­ kraftmaschine, wobei der atmosphärische Druck ohne Verwen­ dung eines Atmosphärendruckmessers erfaßt wird.
Bisher werden Betriebskenngrößen einer Brennkraftmaschine bzw. eines Motors elektronisch auf der Grundlage von Para­ metern wie der Motordrehzahl, dem Druck im Ansaugkrümmer, dem Drosselklappenöffnungsgrad, dem atmosphärischen Druck usw. überwacht. Der Druck in dem an die Luftansaugleitung angrenzenden Ansaugkrümmer auf der Abstromseite einer Dros­ selklappe, die in Verbindung mit einem Gaspedal zur Begren­ zung der Luftansaugmenge zum Motor verstellbar ist, wird von einem Drucksensor als Absolutdruck gemessen. Der atmo­ sphärische Druck wird von einem gesondert vorgesehenen Atmosphärendrucksensor gemessen.
Die konventionelle Einrichtung zur Erfassung des atmosphä­ rischen Drucks hat also den Nachteil hoher Herstellungs­ kosten, weil zusätzlich zum Drucksensor ein Atmosphären­ drucksensor benötigt wird.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Einrich­ tung zur Erfassung des atmosphärischen Drucks für die Über­ wachung einer Brennkraftmaschine, wobei der atmosphärische Druck exakt meßbar ist, ohne daß ein Atmosphärendrucksensor benötigt wird, und wobei die Herstellungskosten niedrig sind.
Die Einrichtung nach der Erfindung zum Erfassen des atmo­ sphärischen Drucks für die Überwachung einer Brennkraft­ maschine ist gekennzeichnet durch einen Drosselklappen­ sensor, der einen Öffnungsgrad einer Drosselklappe zur Begrenzung der Ansaugluftmenge zu einem Motor mißt, einen Drucksensor, der einen Druck in dem an eine Luftansauglei­ tung angrenzenden Ansaugkrümmer abstromseitig von der Dros­ selklappe als Absolutdruck mißt, einen Drehzahlmesser, der eine Drehzahl des Motors mißt, ein Anlaßerfassungsorgan, das die Betätigung eines Anlassers zum Antreiben des Motors erfaßt, eine Druckänderungserfassungseinheit, die feststellt, daß eine vom Drucksensor gemessene Druckände­ rung während einer vorbestimmten Zeit zwischen der Energie­ zuführung und der Erfassung der Anlasserbetätigung durch das Anlaßerfassungsorgan kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, einen Zeitgeber, der vom Drosselklappensensor ein Drosselklappen-Öffnungsgradsignal und vom Drehzahlmesser ein Motordrehzahlsignal empfängt, um zu erfassen, daß eine Zeitdauer, in der diese Signalwerte ständig in eine durch den Drosselklappenöffnungsgrad und die Motordrehzahl, bei denen ein Druckverlust in der Luftansaugleitung zu einem Sollwert wird bzw. unter diesem liegt, definierte Atmo­ sphärendruck-Meßzone fallen, einen vorbestimmten Wert erreicht, und eine Verarbeitungseinheit, die ein Druck­ signal vom Drucksensor als Atmosphärendruck-Meßwert erzeugt, wenn ihr ein Erfassungssignal von der Druckände­ rungserfassungseinheit zugeführt wird, und die ein Atmo­ sphärendruck-Meßwertsignal erzeugt, das durch Addition eines Vorgabewerts zu einem Drucksignal vom Drucksensor gewonnen ist, wenn ihr ein Erfassungssignal vom Zeitgeber zugeführt wird.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Erfassung des atmosphärischen Drucks für die Überwachung einer Brennkraftmaschine;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Überwachungseinheit von Fig. 1;
Fig. 3 einen Ablaufplan, der Operationen einer CPU in der Überwachungseinheit zeigt;
Fig. 4 eine grafische Darstellung einer Atmosphären­ druck-Meßzone;
Fig. 5 die Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem Drosselklappenöffnungsgrad als Parameter; und
Fig. 6 und 7 Signalverläufe, die an verschiedenen Abschnit­ ten der Überwachungseinheit auftreten.
Fig. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine bzw. einen Motor 1, der in einem Kraftfahrzeug montiert ist; einen Ansaugkrüm­ mer 2 des Motors 1; einen Hauptteil 2 A der Luftansauglei­ tung, der mit einer aufstrom befindlichen Öffnung des An­ saugkrümmers 2 verbunden ist und zusammen mit dem Ansaug­ krümmer 2 eine Luftansaugleitung bildet; einen Luftfilter, der an einer Ansaugöffnung des Hauptteils 2 A der Luftan­ saugleitung angeordnet ist; und eine Einspritzdüse 4, die Kraftstoff in den Hauptteil 2 A der Luftansaugleitung ein­ spritzt.
Eine Drosselklappe 5 ist im Hauptteil 2 A der Luftansaug­ leitung angeordnet und verstellt den Öffnungsquerschnitt der Luftansaugleitung, so daß die dem Motor 1 zugeführte Luftmenge regelbar ist; ein Drosselklappensensor 5 A, z. B. ein Potentiometer, wirkt mit der Drosselklappe zusammen und erzeugt aufgrund des Öffnungsgrads der Drosselklappe 5 eine analoge Spannung; ein Drucksensor 6 ist im Hauptteil 2 A der Luftansaugleitung abstromseitig von der Drosselklappe 5 angeordnet und mißt einen Druck P im Ansaugkrümmer als Absolutdruck und erzeugt ein den Druck darstellendes Si­ gnal, dessen Größe einem gemessenen Druck entspricht. Ein Kühlwassertemperatursensor 7 mißt die Temperatur WT des Kühlwassers für den Motor 1; ferner sind vorgesehen ein Auspuffkrümmer 8 im Motor 1, ein Mischungsverhältnissensor 9, der die Sauerstoffkonzentration in dem durch den Aus­ puffkrümmer 8 strömenden Abgas mißt, ein Dreiwegekataly­ sator 10 zur Abgasreinigung, eine Zündspule 11, die einer Zündkerze (nicht gezeigt) des Motors 1 eine Hochspannung zuführt, und eine Zündvorrichtung 12 zum Ein-Ausschalten der Zündspule 11. Ein Anlaßschalter 13 führt Ein-Aus-Vor­ gänge aus zum Ein-bzw. Ausschalten eines Anlassers (nicht gezeigt) für den Motor 1 und erzeugt Ein-Aus-Signale.
Eine Überwachungs- bzw. Steuereinheit 14 empfängt Signale, die verschiedene Parameter darstellen, die durch die Er­ fassung von Zuständen im Motor 1 gewonnen sind, sowie wei­ tere Signale wie etwa eine Batteriespannung V B , um ver­ schiedene Bestimmungs- und Rechenvorgänge auf der Basis der Parameter und von vorher bestimmten Daten durchzuführen, so daß eine Kraftstoffeinspritzmenge und ein Atmosphärendruck­ wert errechnet werden, um dadurch den Motor zu überwachen.
Die Auslegung der Überwachungseinheit 14 wird unter Bezug­ nahme auf die Fig. 2 und 3 erläutert. Fig. 2 zeigt einen Mikrocomputer 100 mit einer CPU 200 zur Ausführung einer Schrittfolge gemäß Fig. 3, mit einem ersten und einem zwei­ ten Zähler 201 A, 201 B, die als erster und zweiter Zeitgeber dienen, mit einem Zeitgeber 202 zur Messung einer Umdre­ hungsperiode des Motors 1, mit einem A-D-Wandler 203, der ein Analogsignal in ein Digitalsignal wandelt, mit einem Eingabebaustein 204, der Digitalsignale zur Übertragung empfängt, mit einem nichtflüchtigen RAM 205, der als Arbeitsspeicher dient, mit einem ROM 206, in dem die Schrittfolge von Fig. 3 in Programmform sowie verschiedene Daten für Rechen- und Bestimmungsvorgänge gespeichert sind, mit einem Ausgabebaustein 207, der ein Signal erzeugt, z. B. ein durch Berechnung gewonnenes Kraftstoffeinspritz­ mengensignal, und mit einem gemeinsamen Bus 208, der die vorgenannten Einheiten miteinander verbindet.
Die Überwachungseinheit 14 hat eine erste Eingangsschnitt­ stelle 101, die mit dem Verbindungspunkt zwischen einem primärspulenseitigen Anschluß der Zündspule 11 und dem Kollektor eines Schalttransistors für die Zündvorrichtung 12 verbunden ist und an den Mikrocomputer 100 ein Zündsi­ gnal z. B. für die Erfassung einer Motordrehzahl N E lie­ fert; eine zweite Eingangsschnittstelle 102 zur Eingabe von analogen Ausgangssignalen des Drosselklappensensors 5 A, des Drucksensors 6, des Kühlwassertemperatursensors 7, des Mischungsverhältnissensors 9 und einer Batterie 16, mit der ein Zündschalter verbunden ist, in den Analog-Digital-Wand­ ler 203; eine dritte Eingangsschnittstelle 103, die Ein- Aus-Signale des Anlaßschalters 13 und weitere Signale emp­ fängt; eine Ausgangsschnittstelle 104, die zwischen den Ausgabebaustein 207 und die Einspritzdüse 4 geschaltet ist; einen ersten Leistungskreis 105, der mit der positiven Seite der Batterie 16, deren negative Klemme geerdet ist, durch den Schlüsselschalter 15 verbunden ist, um dem Mikro­ computer 100 Spannung zuzuführen; und einen zweiten Lei­ stungskreis 106, der mit der positiven Seite der Batterie 16 verbunden ist und dem RAM 205 Spannung zuführt.
Die Grafik von Fig. 4 zeigt als schraffierten Bereich eine Atmosphärendruck-Meßzone, wobei auf der Abszisse die Motor­ drehzahl N E und auf der Ordinate der Drosselklappenöff­ nungsgrad R aufgetragen ist. Die unteren Grenzwerte R A (N E ) der Atmosphärendruck-Meßzone sind als Beziehung zwischen dem Drosselklappenöffnungsgrad und der Motordreh­ zahl N E angegeben. Mit steigender Motordrehzahl N E nimmt der Drosselklappenöffnungsgrad 8 größere Werte an. Daten der unteren Grenzwerte werden vorher in Form einer Map im ROM 206 gespeichert, und zwar als der Motordrehzahl N E jeweils entsprechende Werte des Drosselklappenöffnungs­ grads. Die Atmosphärendruck-Meßzone liegt zwischen oberen Grenzwerten, die erhalten werden, wenn sich die Drossel­ klappe 5 in der Vollaststellung befindet, wenn sie also z. B. 80° geöffnet ist, und den unteren Grenzwerten R A (N E ) der Atmosphärendruck-Meßzone. In dieser Zone wird der Druckverlust klein. D. h., der Druckverlust in der Luftansaugleitung abstrom der Drosselklappe 5 ist kleiner als Δ P A (Δ P A ist z. B. 20 mmHg), wie Fig. 5 zeigt.
In Fig. 5, die den Druckverlust im Luftansaugsystem zeigt, ist auf der Abszisse die Motordrehzahl N E und auf der Ördinate der Druckverlust Δ P R im Luftansaugsystem aufge­ tragen. Wenn der Druckverlust Δ P B = 0, stimmt der Druck P im Ansaugkrümmer mit dem atmosphärischen Druck überein. Wenn der Drosselklappenöffnungsgrad R auf der Kurve liegt, die die unteren Grenzwerte R A (N E ) der Atmosphä­ rendruck-Meßzone bezeichnet, kann der Druckverlust durch eine Gerade L 1 dargestellt werden, und zwar Δ P B = Δ P A , der Druckverlust ist also konstant. Der Wert von Δ P A ist vorher im ROM 206 als Vorgabewert (δ P A ×1/2) gespeichert zum Aus­ gleich der Druckverlustkomponente in der Luftansaugleitung abstrom der Drosselklappe 5. Wenn die Drosselklappe voll­ ständig geöffnet ist, steigt der Druckverlust Δ P B von nahe­ zu Null mit steigender Motordrehzahl N E an und nähert sich dabei stark dem Druckverlust Δ P A entsprechend der Kurve L 2. Wenn die Drosselklappe so weit geöffnet ist, daß der Öff­ nungsgrad der Motordrehzahl in der Atmosphärendruck-Meßzone entspricht, liegen die Druckverlustwerte zwischen der Geraden L 1 und der Kurve L 2.
Die von der CPU 200 im Mikrocomputer 100 ausgeführten Operationen werden nachstehend erläutert.
Wenn der Schlüsselschalter 15 eingeschaltet wird, wird dem ersten Leistungskreis 105 von der Batterie 16 eine Spannung zugeführt. Der erste Leistungskreis 105 liefert eine un­ veränderliche Spannung an den Mikrocomputer 100, so daß die Überwachungseinheit 14 aktiviert wird. Zuerst wird eine Initialisierung durchgeführt. Z. B. werden die beiden Zeit­ geber auf 0 rückgesetzt, d. h. der erste und der zweite Zähler 201 A, 201 B werden auf 0 rückgesetzt, so daß zu jedem vorbestimmten Zeitpunkt eine Unterbrechungsoperation er­ folgt und ein Unterbrechungsroutineablauf entsprechend Fig. 3 für jede vorbestimmte Zeit durchgeführt wird.
In Schritt 301 wird die Drehzahl N E des Motors 1 auf der Basis der vom Zeitgeber 202, der die Umdrehungsperiode des Motors mißt, gemessenen Daten errechnet, und der berechnete Wert der Drehzahl N E wird im RAM 205 gespeichert. Der Zeit­ geber 202 mißt eine Zeitdauer von der (m-1)-ten Zündung zu der m-ten Zündung, indem er durch die erste Eingangs­ schnittstelle 101 ein Zündsignal empfängt, das erzeugt wird, wenn die Zündvorrichtung 12 vom EIN- in den AUS-Zu­ stand umschaltet. Der Meßwert wird mittels einer gesonder­ ten Routine im RAM 205 gespeichert.
In Schritt 302 wird vom Drucksensor 6 durch die zweite Eingangsschnittstelle 102 und den A-D-Wandler 203 ein Drucksignal abgenommen, das den Druck P im Ansaugkrümmer bezeichnet. Ferner wird durch die zweite Eingangsschnitt­ stelle 102 und den A-D-Wandler 203 vom Drosselklappensensor 5 A ein Drosselklappen-Öffnungsgradsignal R abgenommen, und die jeweils abgenommenen Werte werden im RAM 205 ge­ speichert.
In Schritt 303 wird eine Spannung V B der Batterie 16 als ein in einen Digitalwert geänderter Wert abgenommen, und dieser Wert wird in der gleichen Weise wie in Schritt 302 im RAM 205 gespeichert.
In Schritt 304 wird der durch den Druck P im Ansaugkrümmer und die Motordrehzahl N E bestimmte Füllungsgrad C EV errech­ net. Dann wird in Schritt 305 die Dauer T PWO eines Ein­ spritzmengen-Grundimpulses errechnet unter Anwendung einer Gleichung T PWO = K×P×C EV (K = Koeffizient). In Schritt 306 wird bestimmt, ob ein Zustand zur Mischungsverhältnis- Rückführung besteht, und zwar aufgrunddessen, ob das Aus­ gangssignal des Mischungsverhältnissensors 9 sich in einer vorbestimmten Zeit ändert oder ob sich der Pegel der vom Kühlwassertemperatursensor 7 gemessenen Kühlwassertempera­ tur WT ändert.
Wenn in Schritt 306 die Rückführungsbedingung besteht, wird in Schritt 307 unter Anwendung einer PI-Regelung eine Rück­ führungs-Korrekturzeit C FB der Kraftstoffeinspritzzeit aufgrund des Ausgangssignals des Mischungsverhältnissensors 9 errechnet.
Wenn dagegen die Rückführungsbedingung nicht besteht, wird in Schritt 308 die Korrekturzeit C FB mit 1 vorgegeben.
Nach Schritt 307 oder Schritt 308 wird bestimmt, ob ein Zündsignal wenigstens einmal von der Zündvorrichtung 12 eingegeben ist. Bei NEIN wird Schritt 310 ausgeführt. In Schritt 310 wird bestimmt, ob der Anlaßschalter 13 EIN oder AUS ist (die Signale des Anlaßschalters 13 werden durch die dritte Eingangsschnittstelle 103 eingegeben). Wenn der Anlaßschalter 13 unbetätigt ist, wird in Schritt 311 aus dem RAM 205 eine Batteriespannung V B ausgelesen, um zu bestimmen, ob die Größe der Spannung V B der Batterie 8 V oder mehr beträgt. Bei JA wird in Schritt 312 der Zähl­ stand im ersten Zähler 201 A erhöht, um dadurch eine Zeit im ersten Zeitgeber T M 1 zu erhöhen. In Schritt 313 wird bestimmt, ob der Wert im ersten Zeitgeber T M 1 0,1 s wird, d. h. ob ein vom ersten Zähler 201 A gezählter Wert zu einem vorbestimmten Wert wird. Wenn die Zeit im ersten Zeitgeber T M 1 0,1 s nicht erreicht, wird in Schritt 314 aus dem RAM 205 ein Drucksignal, das einen Druck im Ansaugkrümmer dar­ stellt, ausgelesen, um den Maximalwert P MAX und den Mini­ malwert P MIN zu erfassen. Dann werden die erfaßten Werte im RAM 205 gespeichert.
Wenn in Schritt 313 entschieden wird, daß im ersten Zeit­ geber T M 1 die Zeit von 0,1 s abgelaufen ist, werden in Schritt 315 Drucksignale, die den Maximalwert P MAX und den Minimalwert P MIN des Drucks P im Ansaugkrümmer darstellen, aus dem RAM 205 ausgelesen, um zu bestimmen, ob eine Druck­ änderungskomponente Δ P zwischen dem Maximal- und dem Mini­ malwert (= P MAX - PMIN) einen vorbestimmten Druckwert von (z. B.) 20 mmHg übersteigt. Wenn die Druckänderungskompo­ nente Δ P unter 20 mmHg liegt, wird Schritt 316 durchge­ führt, in dem ein Signal, das einen Druck P im Ansaugkrüm­ mer darstellt, vom Drucksensor 6 abgenommen wird, und das Signal wird als erfaßter Atmosphärendruckwert ausgegeben, der einen Atmosphärendruck P A darstellt; der erfaßte Wert wird im RAM 205 gespeichert.
Wenn in Schritt 310 entschieden wird, daß der Anlaßschalter 13 aktiviert ist, oder wenn in Schritt 311 die Größe der Batteriespannung V B aus dem RAM 205 unter 8 V liegt, dann wird in Schritt 317 der erste Zähler 201 A auf 0 rückge­ setzt.
Wenn in Schritt 309 entschieden wird, daß das Zündsignal wenigstens einmal eingegeben wird, oder wenn die Operation von Schritt 314 beendet ist, oder wenn die Operation von Schritt 317 beendet ist, oder wenn in Schritt 315 entschie­ den wird, daß die Druckänderungskomponente P 20 mmHg über­ steigt, oder wenn die Operation von Schritt 316 beendet ist, wird Schritt 318 ausgeführt. In Schritt 318 wird bestimmt, ob ein Drosselklappenöffnungsgrad R, der durch ein Drosselklappen-Öffnungsgradsignal aus dem RAM 205 dar­ gestellt ist, höher als der aus dem ROM 206 ausgelesene untere Grenzwert R A (N E ) der Atmosphärendruck-Meßzone ist. Es wird also bestimmt, ob der gemessene Drosselklap­ penöffnungsgrad R und die gemessene Drehzahl N E in die Atmosphärendruck-Meßzone fallen. Bei R < R A (N E ), also wenn der Drosselklappenöffnungsgrad entsprechend einer Motordrehzahl außerhalb der Atmosphärendruck-Meßzone liegt, wird in Schritt 319 der zweite Zähler 201 B auf Null rück­ gesetzt, so daß der Wert des zweiten Zeitgebers T M 2 auf Null rückgesetzt wird. Wenn dagegen R ≧ R A (N E ), wenn also in Schritt 318 der Drosselklappenöffnungsgrad R, bezogen auf die Motordrehzahl N E , in der Atmosphärendruck- Meßzone liegt, wird in Schritt 320 der zweite Zähler 201 B aufwärtsgezählt, um dadurch den Zählstand des zweiten Zeitgebers T M 2 zu erhöhen. Dann wird in Schritt 321 bestimmt, ob der Wert des zweiten Zeitgebers T M 2 gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert T M 0 ist.
Wenn der Wert des zweiten Zeitgebers T M 2 gleich oder höher als der vorbestimmte Wert ist, wird bestimmt, daß eine Zeitdauer, in der die Werte des Drosselklappenöffnungsgrads R und der Motordrehzahl N E ständig in die Atmosphärendruck- Meßzone fallen, eine vorbestimmte Zeitdauer erreicht, und dann geht die Schrittfolge von Schritt 321 zu Schritt 322. In Schritt 322 wird ein Wert des atmosphärischen Drucks P A , der durch den Druck P im Ansaugkrümmer und den Druckverlust Δ P A an der Untergrenze der Atmosphärendruck-Meßzone be­ stimmt ist, gewonnen, und der so gebildete Wert wird im RAM 205 gespeichert. Bei der Berechnung wird eine Gleichung P A = P + Δ P A ×1/2 verwendet, wobei aus dem RAM 205 ein Drucksignal P und aus dem ROM 206 ein Signal des Vorgabe­ werts Δ P A ×1/2 ausgelesen wird.
Wenn die Operation von Schritt 319 beendet ist, oder wenn in Schritt 321 der Wert des zweiten Zeitgebers T M 2 kleiner als der vorbestimmte Wert T M 0 ist, oder wenn die Öperation von Schritt 322 beendet ist, wird Schritt 323 durchgeführt. In Schritt 323 wird die Dauer T PW des Einspritzmengenim­ pulses errechnet durch Multiplikation der Grundimpulsdauer T PWO mit einer Rückführungs-Korrekturzeit C FB, die aus dem RAM 205 ausgelesen werden.
Die Fig. 6 und 7 sind Zeitdiagramme, wobei jeweils auf der Abszisse die Zeit aufgetragen ist und auf der Ordinate die Größe des Drucks P im Ansaugkrümmer im Abschnitt (a), der EIN-AUS-Zustand eines Signals vom Schlüsselschalter 15 im Abschnitt (b), der EIN-AUS-Zustand eines Signals vom An­ laßschalter 13 im Abschnitt (c) und der EIN-AUS-Zustand eines Signals von der Zündvorrichtung 12 im Abschnitt (d) aufgetragen sind.
Fig. 6 zeigt, daß ein den atmosphärischen Druck P A dar­ stellendes Signal als Meßwert des atmosphärischen Drucks vom Drucksensor 6 unter dieser Bedingung fehlerfrei abge­ nommen wird. D. h., der Schlüsselschalter 15 wird zu einem Zeitpunkt t 0 aktiviert; der Anlaßschalter 13 befindet sich vom Zeitpunkt t 0 bis zu einem Zeitgeber-Zeitpunkt t 1, der 0,1 s nach dem Zeitpunkt t 0 liegt, im AUS-Zustand; und das Zündsignal von der Zündvorrichtung 12 wird nicht empfangen. Infolgedessen ist die Größe der Änderung des Drucks P im Ansaugkrümmer während dieser Periode klein, z. B. kleiner als 20 mmHg. In diesem Fall wird ein atmosphärischer Druck P A zu einem Zeitpunkt P(t 1), der dem Zeitpunkt t 1 ent­ spricht, erfaßt. Zum Erfassungszeitpunkt des atmosphäri­ schen Drucks P A läuft der Motor 1 noch nicht um, es wird keine Luft angesaugt, und es tritt kein Druckverlust auf. Somit ist der Fehler in der Erfassung des atmosphärischen Drucks sehr klein. Zu einem nach dem Zeitpunkt t 1 liegenden Zeitpunkt t 2 hat sich der Zustand des Anlaßschalters 13 vom AUS- in den EIN-Zustand geändert, und gleichzeitig wird der Motor 1 angelassen. Nach dem Zeitpunkt t 2 wird Luft inter­ mittierend durch den Luftfilter 3, die Luftansaugleitung 2 A und den Ansaugkrümmer 2 angesaugt, und zu jedem Zeitpunkt t 3, t 4, t 5... wird ein Zündsignal erzeugt zur Auslösung von Verbrennungsvorgängen, so daß der Motor 1 läuft. Somit ändert sich der Druck P im Ansaugkrümmer in hohem Maß. Wenn unter diesen Bedingungen ein Drucksignalwert vom Druck­ sensor 6 als Meßwert des atmosphärischen Drucks abgenommen wird und die Druckänderung nach dem Zeitpunkt t 2 20 mmHg übersteigt, oder wenn das Zündsignal wenigstens einmal nach dem Zeitpunkt t 3 eingegeben wird, ist der Meßfehler groß. Es ist also notwendig, das Signal des Atmosphärendrucks unter Nutzung eines Vorgabewerts zu korrigieren, so daß der korrigierte Wert als Meßwert des atmosphärischen Drucks dient.
Fig. 7 zeigt einen zufälligen Signalzustand, wobei ein Signal vom Schlüsselschalter 15 aus irgendeinem Grund, z. B. infolge einer Unterbrechung der Energiezuführung, verschwindet und sofort wieder auftritt. Wenn das Signal vom Schlüsselschalter 15 zum Zeitpunkt t 6 bei laufendem Motor 1 den AUS-Zustand annimmt und zum Zeitpunkt t 7 sofort wieder in den EIN-Zustand zurückkehrt, verringert sich der Druck P im Ansaugkrümmer ziemlich stark gegenüber dem durch die Strichlinie angedeuteten Atmosphärendruck und weist eine starke Welligkeit auf, weil aufgrund des Weiterlaufens des Motors 1 aufeinanderfolgende Saughübe ausgeführt wer­ den. In diesem Fall wird der Anlaßschalter 13 zum Zeitpunkt t 6 in den AUS-Zustand umgeschaltet und hat auch zu einem Zeitpunkt t 8, der um 0,1 s nach dem Zeitpunkt t 7 liegt, den AUS-Zustand. Zum Zeitpunkt t 8 ist kein Zündsignal einge­ geben worden. Da jedoch eine Änderungskomponente des Drucks P im Ansaugkrümmer 20 mmHg übersteigt, wird der Druck P im Ansaugkrümmer, der zu einem Zeitpunkt P(t 8), der dem Zeit­ punkt t 8 entspricht, erfaßt wird, nicht als Meßwert des atmosphärischen Drucks abgenommen.
Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird die Differenz zwischen dem Höchstwert P MAX und dem Minimalwert P MIN des Drucks im Ansaugkrümmer erfaßt, und eine Druckänderungs­ komponente der Differenz wird mit einem vorbestimmten Druck verglichen. Stattdessen kann aber auch eine Druckänderungs­ komponente, die durch Abtasten des Drucks P im Ansaugkrüm­ mer zu einer unveränderlichen Periode gewonnen ist, mit einem vorbestimmten Druck verglichen werden.
Der Druckverlust Δ P A kann nach Maßgabe der Motordrehzahl N E ohne Festlegung des Werts geändert werden. Außerdem können die Daten der unteren Grenzwerte R A (N E ) eine Funktion sein, in der die Motordrehzahl eine Variable ist. In diesem Fall kann der Wert R A (N E ) durch eine Funktionalberech­ nung gewonnen werden.
Bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel wird der Druck P im Ansaugkrümmer in Schritt 316 durch den Druck­ sensor 6 gemessen. Der in Schritt 302 gemessene Druck P im Ansaugkrümmer wird aber aus dem RAM 205 ausgelesen und als Meßwert des Atmosphärendrucks verwendet.
Wenn also gemäß der Erfindung eine Druckänderung im An­ saugkrümmer während eines Abschaltzustandes des Anlaß­ schalters nach Energiezufuhr von der Energiequelle niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, wird ein Drucksignal des Drucksensors als Meßwert des atmosphärischen Drucks abgenommen, und bei laufendem Motor wird ein Meßwert des atmosphäri­ schen Drucks errechnet durch Addition eines Vorgabewerts zu einem Drucksignal, wenn der Drosselklappenöffnungsgrad und die Motordrehzahl während einer vorbestimmten Zeit ständig in die Atmosphärendruck-Meßzone fallen. Infolgedessen kann der atmosphärische Druck vor und nach dem Anlassen des Motors exakt gemessen werden. Ferner ist der Aufbau der Erfassungseinrichtung für den atmosphärischen Druck zur Überwachung der Brennkraftmaschine einfach, weil kein Atmo­ sphärendrucksensor benötigt wird, so daß die Herstellungs­ kosten verringerbar sind.

Claims (8)

1. Einrichtung zum Erfassen des atmosphärischen Drucks für die Überwachung einer Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch
  • - einen Drosselklappensensor (5 A), der einen Öffnungsgrad einer Drosselklappe (5) zur Begrenzung der Ansaugluft­ menge zu einem Motor (1) mißt,
  • - einen Drucksensor (6), der einen Druck in dem an eine Luftansaugleitung (2 A) angrenzenden Ansaugkrümmer (2) abstromseitig von der Drosselklappe (5) als Absolutdruck mißt,
  • - einen Drehzahlmesser, der eine Drehzahl des Motors (1) mißt,
  • - ein Anlaßerfassungsorgan (13), das die Betätigung eines Anlassers zum Antreiben des Motors (1) erfaßt,
  • - eine Druckänderungserfassungseinheit, die feststellt, daß eine vom Drucksensor (6) gemessene Druckänderung während einer vorbestimmten Zeit zwischen der Energiezuführung und der Erfassung der Anlasserbetätigung durch das Anlaß­ erfassungsorgan (13) kleiner als ein vorbestimmter Wert ist,
  • - einen Zeitgeber, der vom Drosselklappensensor (5 A) ein Drosselklappen-Öffnungsgradsignal und vom Drehzahl­ messer ein Motordrehzahlsignal empfängt, um zu erfassen, daß eine Zeitdauer, in der diese Signalwerte ständig in eine durch den Drosselklappenöffnungsgrad und die Motor­ drehzahl, bei denen ein Druckverlust in der Luftansaug­ leitung zu einem Sollwert wird bzw. unter diesem liegt, definierte Atmosphärendruck-Meßzone fallen, einen vor­ bestimmten Wert erreicht, und
  • - eine Verarbeitungseinheit (200), die ein Drucksignal vom Drucksensor (6) als Atmosphärendruck-Meßwert erzeugt, wenn ihr ein Erfassungssignal von der Druckänderungs­ erfassungseinheit zugeführt wird, und die ein Atmosphä­ rendruck-Meßwertsignal erzeugt, das durch Addition eines Vorgabewerts zu einem Drucksignal vom Drucksensor (6) gewonnen ist, wenn ihr ein Erfassungssignal vom Zeitgeber zugeführt wird.
2. Einrichtung zum Erfassen des atmosphärischen Drucks nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckänderung die Differenz zwischen dem Maximal­ druck und dem Minimaldruck im Ansaugkrümmer ist.
3. Einrichtung zum Erfassen des atmosphärischen Drucks nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Periode während der Zeit zwischen der Energiezuführung und der Erfassung der Anlasserbetätigung durch einen Zählwert in einem ersten Zähler (201 A) bestimmt ist.
4. Einrichtung zum Erfassen des atmosphärischen Drucks nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaßerfassungseinheit ein Anlaßschalter (13) ist.
5. Einrichtung zum Erfassen des atmosphärischen Drucks nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Atmosphärendruck-Meßzone definiert ist durch obere Grenzwerte, die bei Vollaststellung der Drosselklappe erhalten werden, und die unteren Grenzwerte, die durch die Drosselklappenöffnungsgrade entsprechend den jeweiligen Motordrehzahlen bestimmt sind.
6. Einrichtung zum Erfassen des atmosphärischen Drucks nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Grenzwerte vorher in einem Speicher (ROM 206) gespeichert sind.
7. Einrichtung zum Erfassen des atmosphärischen Drucks nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgabewert erhalten wird durch Multiplikation eines spezifizierten Druckverlustwertes mit einem Koeffizienten.
8. Einrichtung zum Erfassen des atmosphärischen Drucks nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Periode, in der die Signalwerte des Drosselklappen­ sensors (5 A) und des Drehzahlmessers in die Atmosphären­ druck-Meßzone fallen, durch einen Zählwert in einem zweiten Zähler (201 B) bestimmt ist.
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