DE4007557A1 - Treibstoffregler fuer verbrennungsmotor - Google Patents
Treibstoffregler fuer verbrennungsmotorInfo
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Description
Diese Erfindung betrifft einen Treibstoffregler für einen
Verbrennungsmotor.
Eine weite Vielfalt von Treibstoffreglern wurde verwendet, um
optimale Luft-Treibstoff-Verhältnisse vorzusehen. Fig. 7
zeigt einen solchen Treibstoffregler aus dem Stand der Technik,
der in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 60-2 12 643 beschrieben ist. Ein Kurbelwinkelfühler
7 gibt einen Bezugslage-Impuls für jede Bezugslage des
Kurbelwinkels ab (alle 180° für einen Vierzylindermotor und
alle 120° für einen Sechszylindermotor), sowie einen Winkeleinheits-
Impuls für jede Winkeleinheit (beispielsweise einen
Draht). Somit kann der Kurbelwinkel dadurch bestimmt werden,
daß man die Winkeleinheitsimpulse zählt, nachdem der Bezugslageimpuls
in einen Regler 12 eingegeben wurde. Ferner kann
die Drehzahl des Motors dadurch bestimmt werden, daß man die
Frequenz oder Periode des Verlaufes der Einheitsimpulse mißt.
In Fig. 7 ist der Kurbelwinkelfühler 7 im Verteiler vorgesehen.
Der Regler 12 ist beispielsweise aus einer Zentraleinheit
(CPU), einem Speicher mit beliebigem Zugriff (RAM), einem
Festspeicher (ROM) und einer Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle
(I/O-Interface) gebildet. Der Regler 12 empfängt ein Durchsatzsignal
S 1 für die Ansaugluft von einem Luftströmungsmeßgerät
2, ein Wassertemperatursignal S 2 von einem Wassertemperaturfühler
6, ein Kurbelwinkelsignal S 3 von einem Kurbelwinkelfühler
7, ein Abgassignal S 4 von einem Abgasfühler 9,
und ein Batteriespannungssignal sowie ein Signal für voll
geschlossenes Drosselventil (nicht gezeigt) und errechnet die
Treibstoffmenge, die einzuspritzen ist, auf der Grundlage
dieser Signale, um ein Treibstoff-Einspritzsignal S 5 zu liefern.
Ein Treibstoff-Einspritzventil 10 wird durch das Treibstoff-
Einspritzsignal S 5 so betätigt, daß es den Motor mit
einer geforderten Menge an Treibstoff speist.
Die einzuspritzende Treibstoffeinspritzung Ti wird durch den
Regler 12 unter Verwendung der folgenden Gleichung errechnet:
Ti = Tp (1 + Ft + KMR/100) β + Ts (001)
wobei Tp eine Einspritz-Grundmenge ist, Q der Durchsatz der
Ansaugluft, N die Drehzahl des Motors und K eine Konstante.
Ft ist ein Korrekturfaktor, der abhängt von der Temperatur
des Kühlwassers des Motors, der mit zunehmender Temperatur
abnimmt. KMR ist ein Korrekturfaktor, wenn der Motor unter
schwerer Last steht, und wird durch eine Ablesung von einer
Datentabelle gewonnen, in welcher Gruppen von Daten in Abhängigkeit
von der Einspritz-Grundmenge Tp (ms) und der
Drehzahl N (min-1) von vorneherein gespeichert sind, wie in
Fig. 8 gezeigt. Ts ist ein Korrekturfaktor zum Korrigieren
der Schwankung jener Spannung, die das Treibstoff-Einspritzventil
10 betreibt. β ist ein Korrekturfaktor in Abhängigkeit
vom Abgassignal S 4 aus dem Abgasfühler 9. Durch die Verwendung
von β kann das Luft-Treibstoffverhältnis des Gemisches
auf einen bestimmten Wert ausgeregelt werden, beispielsweise
einen Wert nahe dem theoretischen Luft-Treibstoff-Verhältnis
von 14,6. Wo die Regelung auf der Grundlage des Abgassignals
S 4 fließend ist, wird das Luft-Treibstoff-Verhältnis des
Gemisches auf einen konstanten Wert ausgesteuert, in welchem
Fall die Korrekturen für das Kühlwasser und die schwere Last
bedeutungslos sind. Somit wird die Regelung unter Verwendung
des Abgassignals S 4 nur dann durchgeführt, wenn die Korrekturfaktoren
Ft und KMR Null sind. Fig. 9 stellt die Zuordnung
zwischen den verschiedenartigen Meßfühlern und den jeweiligen
Korrekturen dar, die aus den Ausgängen dieser Meßfühler errechnet
werden. Beispielsweise wird das Signal aus dem Luftströmungs-
Meßgerät 2 verwendet, um die Grund-Einspritzmenge
zu errechnen, die Korrektur bei schwerer Last sowie die Einspritzmenge
dann, wenn der Motor gerade angelassen wurde.
Bei dem Treibstoffregler aus dem Stand der Technik, der oben
beschrieben wurde, wird der Ansaug-Luftströmungsdurchsatz Q
durch das Luftströmungs-Meßgerät 2 gemessen und wird dann
durch die Drehzahl N geteilt, um die Grundeinspritzung Q zu
erreichen. Somit spielt das Luftströmungs-Meßgerät 2 eine
grundlegende Rolle im Treibstoffregler. Die Einrichtung aus
dem Stand der Technik leidet unter den folgenden Nachteilen:
- (1) Ein Luftströmungs-Meßgerät wird normalerweise stromaufwärts von einem Ausgleichsbehälter angebracht. Deshalb mißt es während einer Übergangsperiode, in welcher sich die Drosselklappenöffnung abrupt ändert, nicht nur den Ansaugluft-Strömungsdurchsatz jener Luft, die in den Motor strömt, sondern auch Änderungen der Menge jener Luft, die im Ansaugrohr eingeschlossen ist (d. h. die Menge der Luft, die in das Ansaugrohr strömt), was eine Schwierigkeit bei der Messung der tatsächlichen Luftmenge verursacht, die in den Motor strömt, und deshalb die Regelung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses stört.
- (2) Es ist ein großes Luft-Strömungsmeßgerät erforderlich, was angesichts des Raumfaktors nicht von Vorteil ist.
- (3) Der Ausgang des Luft-Strömungsmeßgeräts wird unmittelbar verwendet, um die Treibstoffeinspritzung zu bestimmen. Dies erfordert ein genaues Luft-Strömungsmeßgerät.
Die vorläufige japanische Patentveröffentlichung
Nr. 59-2 21 433 offenbart ein Verfahren zum Messen des Drucks
in einem Verbrennungsraum, um eine Luftmenge zu errechnen, die
in den Verbrennungsraum eingebracht wurde. Wie aus Fig. 11
ersichtlich ist, befindet sich die Luft-Beladungsmenge Ga in
linearer Zuordnung zum Druckunterschied Δ P innerhalb des
Zylinders, wobei Δ P der Druckunterschied innerhalb des Zylinders
zwischen dem unteren Totpunkt (UT) und 40° vor dem oberen
Totpunkt ist, wie in Fig. 10 gezeigt. Diese Luft-Beladungsmenge
wird auf der Grundlage von Δ P unter Verwendung dieser
Zuordnung errechnet. Diese Vorgehensweise leidet jedoch unter
dem Nachteil, daß die Meßgenauigkeit unmittelbar vom Verstärkungsfaktor
des Meßfühlers abhängt, da eine Änderung im
Verstärkungsfaktor eine Änderung im Druckunterschied Δ P für
dieselbe Luftbeladungsmenge verursacht.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Treibstoffregler
vorzusehen, der imstande ist, die tatsächliche Menge
der Luftbeladung zu messen, die in die jeweiligen Zylinder
während einer Übergangsperiode einströmt, um hierdurch das
Luft-Treibstoff-Verhältnis des Motors auf einen gewünschten
Wert auszuregeln. Ein anderes Ziel der Erfindung ist es,
einen Treibstoffregler vorzusehen, der imstande ist, die
Treibstoffeinspritzung unabhängig von einer Schwankung des
Verstärkungsfaktors, einer Verlagerung des Ausgangs und einer
Änderung des Druckfühlers zu bestimmen, der den Druck im
Verbrennungsraum ermittelt.
Ein Treibstoffregler für einen Verbrennungsmotor weist einen
Druckfühler zum Ermitteln des Drucks in einem Verbrennungsraum
sowie einen Kurbelwinkelfühler zum Ermitteln eines
Kurbelwinkels auf. Während des Kompressionstaktes errechnet
ein Mikrocomputer den Druckunterschied im Verbrennungsraum
zwischen zwei Kurbelwinkeln oder differenziert den Druck im
Verbrennungsraum im Hinblick auf den Kurbelwinkel bei einem
willkürlichen Kurbelwinkel. Dann normalisiert der Mikrocomputer
den Druckunterschied zwischen den beiden Kurbelwinkeln
durch den Druckunterschied zwischen den beiden Kurbelwinkeln
dann, wenn sich der Motor in einem willkürlichen Bezugszustand
befindet, beispielsweise in einem Anlaß-Betriebszustand,
oder normalisiert den differenzierten Druck bei dem
willkürlichen Kurbelwinkel durch den differenzierten Druck
bei dem willkürlichen Kurbelwinkel dann, wenn sich der Motor
im willkürlichen Bezugszustand befindet, beispielsweise
seinem Anlaßzustand. Der Mikrocomputer errechnet dann das
Produkt aus einer Menge angesaugter Luft und dem Druckunterschied
oder dem differenzierten Druck, der normalisiert
wurde, wobei er die Grund-Treibstoffeinspritzung erzeugt.
Die Merkmale und andere Ziele der Erfindung werden aus der
detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich,
in welchen:
Fig. 1 ein erstes und zweites Ausführungsbeispiel des
Treibstoffreglers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 2A-2C Diagramme sind, um ein Beispiel eines Druckfühlers
zu zeigen, der verwendet wird, um den Druck im
Brennraum zu ermitteln,
Fig. 3 eine graphische Darstellung ist, um die Zuordnung
zwischen dem Kurbelwinkel R und dem Druck P im Zylinder zu
zeigen, der im ersten Ausführungsbeispiel verwendet wurde,
Fig. 4 eine graphische Darstellung ist, um die Zuordnung
zwischen dem normalisierten Ansaug-Luftdruck und Δ P 21/Δ P 21 r
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zu zeigen,
Fig. 5A-5B Flußdiagramme sind, um die Signalbehandlung im
ersten Ausführungsbeispiel zu zeigen,
Fig. 6A-6B graphische Darstellungen sind, die das Verhältnis
zwischen dem Druck im Zylinder und dem Volumen des
Zylinders im logP-logV-Maßstab zeigen,
Fig. 7 einen Regler aus dem Stand der Technik zeigt,
Fig. 8 eine Charakteristik der Einrichtung der Fig. 7
zeigt, welche den Korrekturfaktor KMR zeigt, während der
Motor unter schwerer Last steht,
Fig. 9 die Zuordnung zwischen verschiedenartigen Fühlern
und den jeweiligen Korrekturen darstellt, die auf der Grundlage
der Ausgänge der Meßfühler errechnet sind,
Fig. 10 eine graphische Darstellung ist, die die Zuordnung
zwischen dem Druck im Zylinder und dem Kurbelwinkel
zeigt,
Fig. 11 eine graphische Darstellung ist, die die Zuordnung
zwischen dem Druck im Zylinder und der Beladungsmenge
der Luft zeigt,
Fig. 12 ein Diagramm ist, um die Zuordnung zwischen dem
Kurbelwinkel R und dem Druck P im Zylinder zu zeigen, die in
einem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird,
Fig. 13 eine graphische Darstellung ist, um die Zuordnung
zwischen dem normalisierten Ansaug-Luftdruck und
(dP/dR )/(dP/dR )r gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zu
zeigen,
Fig. 14A-14C Flußdiagramme sind, um die Signalverarbeitung
im zweiten Ausführungsbeispiel zu zeigen,
Fig. 15 den Signalfluß im ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung zeigt, und
Fig. 16 den Signalfluß im zweiten Ausführungsbeispiel der
Erfindung zeigt.
Es erfolgt nun die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele.
Fig. 15 zeigt die Wirkungsweise eines ersten Ausführungsbeispiels.
Der Zylinderdruckfühler 13 mißt die Drücke
im Verbrennungsraum für zwei willkürliche
Kurbelwinkel R 1 und R 2 in einem Kurbelwinkelbereich,
in welchem die polytrope Änderung gültig ist. Eine Recheneinrichtung
errechnet die Differenz zwischen den Drücken
während des Kompressionstaktes (beispielsweise zwischen den
Kurbelwinkeln 90° nach dem unteren Totpunkt und 40° vor dem
oberen Totpunkt), um ein Signal abzugeben, das repräsentativ
ist für die Druckdifferenz Δ P 21. Dieses Signal wird durch
eine Normalisierungseinrichtung hinsichtlich einer Druckdifferenz
Δ P 21 r normalisiert, wenn sich der Motor in einem
Bezugszustand befindet (wenn beispielsweise das Drosselventil
ganz offen ist oder der Motor leerläuft. Dann wird das
Produkt aus dem normalisierten Signal und der Menge der Luftbeladung
genommen, wenn sich der Motor in dem willkürlichen
Bezugszustand befindet (beispielsweise das Produkt aus dem
Beladungswirkungsgrad η c und der Luftmenge, die in den Zylinder
angesaugt wurde). Auf der Grundlage dieses Produkts wird
die Grund-Treibstoffeinspritzung Tp des Motors durch die Einrichtung
zum Bestimmen der Grundeinspritzung bestimmt.
Fig. 16 zeigt die Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels.
Der Zylinderdruckfühler 13 mißt den Druck im Verbrennungsraum
für einen willkürlichen Kurbelwinkel R in einem Kurbelwinkelbereich,
in welchem die polytrope Änderung gültig ist. Eine
Recheneinrichtung errechnet das Derivativ dP/dR des Drucks
nach dem Kurbelwinkel während des Verdichtungstaktes
(beispielsweise Kurbelwinkel von 90° nach dem unteren Totpunkt
und 40° vor dem oberen Totpunkt), um ein Signal zu
liefern, das repräsentativ ist für das Derivativ. Das Signal
wird durch eine Normalisierungseinrichtung nach
(dP/dR )r normalisiert, wenn sich der Motor in einem Bezugszustand
befindet (wenn beispielsweise das Drosselventil voll
geöffnet ist oder der Motor leerläuft). Dann wird das Produkt
des normalisierten Signals multipliziert mit der Luftbeladungsmenge,
wenn sich der Motor im willkürlichen Bezugszustand
befindet (z. B. das Produkt aus dem Ladungswirkungsgrad
η c und der Luftmenge, die in den Zylinder eingebracht ist).
Auf der Grundlage dieses Produkts wird die Treibstoffeinspritzung
Tp des Motors durch die Einrichtung zum Bestimmen
der Grundeinspritzung bestimmt.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter
Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Bezug wird auf Fig. 1
genommen; ein Zylinderdruckfühler 13 mißt den Druck im Verbrennungsraum,
ein Ansaugluft-Temperaturfühler 14 ermittelt
die Temperatur der Ansaugluft, und ein Umgebungsdruckfühler
15 ermittelt den Atmosphärendruck. Fig. 2A zeigt eine Draufsicht
auf den Zylinderdruckfühler 13 und Fig. 2B zeigt die
Ansicht eines Querschnitts, der längs Linie 2B-2B vorgenommen
wurde. Fig. 2C ist die Ansicht eines Teilschnitts, um den Zylinderdruckfühler
13 zu zeigen, wenn er am Motor angebracht
ist. Ein piezoelektrisches Element 13 A ist wie ein Dichtungsring
ausgebildet, der fest zwischen einer Zündkerze 11 und
einem Zylinderkopf 16 sandwichartig eingeschlossen ist.
Der Ausgang des Fühlers ist ein Derivativ nach der Zeit und
wird durch eine Integriereinrichtung in der Schnittstellenschaltung
integriert.
Der Vorgang zum Bestimmen der Treibstoffeinspritzmenge wird
unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung, um den Zylinderdruck
P zu zeigen, der über dem Kurbelwinkel R aufgetragen
ist. Der Zylinderdruck während des Luftansaugtaktes und Vernichtungstaktes
ist als gestrichelte Linie A abgebildet, wenn
sich der Motor im Bezugszustand befindet, wenn beispielsweise
das Drosselventil vollständig geöffnet ist. Die ausgezogene
Linie B stellt den Zylinderdruck dar, wenn sich der Motor in
einem beliebigen Zustand befindet. R 2 bezeichnet einen der
beliebigen Kurbelwinkel während des Verdichtungstaktes und R 1
den anderen Winkel.
Für vernünftige Kurbelwinkel während des Verdichtungstaktes
ist ganz allgemein die polytrope Änderung zwischen dem Zylinderdruck
P und dem Volumen V des Zylinders gültig. Somit
liegt die folgende Gleichung vor:
PV n = a (Konstante) (102)
Deshalb sind P 2 und P 1 einander auf die folgende Weise zugeordnet:
P 2 = P 1 (V 1/V 2) n (103)
wobei P 1 und V 1 den Zylinderdruck bzw. das Zylindervolumen
für den Kurbelwinkel R 1 bezeichnet. P 2 und V 2 bezeichnen den
Zylinderdruck bzw. das Volumen des Zylinders für den Kurbelwinkel
R 2.
Die Druckdifferenz Δ P 21 zwischen P 2 und P 1 ist gegeben
durch:
Δ P 21 = P 1 {(V 1/V 2) n -1)}
wobei n ein polytroper Index ist und üblicherweise kleiner
ist als das Verhältnis k der spezifischen Wärme von Luft, V 1
und V 2 sind bekannt, und n kann im voraus bestimmt werden.
Somit bedeutet die Gleichung (104), daß der Druck P 1 durch
Messen der Druckdifferenz Δ P 21 bestimmt werden kann.
Die Gleichung (105) kann dadurch erhalten werden, daß man
Δ P 21 nach Δ P 21 r normalisiert, wobei Δ P 21 r für
die gestrichelte Linie A dem Δ P 21 für die ausgezogene Linie
B entspricht.
Hier bleibt der polytrope Index derselbe, ungeachtet des
Betriebszustandes des Motors.
Wir haben also die folgende Zuordnung aus der Gleichung des
Zustands:
P 1 V 1 = GzRT 1
Gz = Ga + Ge
wobei R die Gaskonstante ist, T 1 die Temperatur beim Kurbelwinkel
R 1 ist, Ga die aufgegebene Luftmenge ist und Ge der
Abgasrest ist, der im Zylindergas Gz enthalten ist.
Wenn man die Restgasmenge η e durch
η e = Ge/Gz
bestimmt, dann gilt
P 1 = Ga (1 + Ge/Ga)RT 1/V 1
= GaRT 1/{V 1 (1 - η e)}.
= GaRT 1/{V 1 (1 - η e)}.
Ferner gilt aus der Definition des Ladewirkungsgrades
Ga = η c Go
wobei Go die Menge der Luft ist, die in den Zylinder bei der
Standardatmosphäre (Po, To) von 1 atm bei 0°C eingesaugt
ist, und η c der Ladewirkungsgrad ist. Somit ist
P 1 letztlich auf die folgende Weise angegeben:
P 1 = η c GoRT 1/{V 1 (1 - h e)}.
Wenn man den Zylinderdruck beim Winkel R im Bezugszustand des
Motors durch P 1 r ausdrückt, dann wird die Gleichung (105) auf
die folgende Weise neu geschrieben:
wobei die Größen mit einem Suffix r jene im Bezugszustand
sind.
Fig. 4 stellt die Zuordnung zwischen Δ P 21/Δ P 21 r auf der
linken Seite der Gleichung (106) und den normalisierten Lufteinlaß
dar, der dadurch erhalten wird, daß man den Lufteinlaß im
Ausgangskrümmer nach dem Atmosphärendruck normalisiert. Die
Abszisse bezeichnet den normalisierten Luftansaugdruck und
die Ordinate stellt Δ P 21/Δ P 21 r dar. Die ausgezogene Linie
bezeichnet die Charakteristik für N = 1500 min-1 und die
gestrichelte Linie für N = 3000 min-1. Fig. 4 zeigt einen
Fall, in welchem das voll geöffnete Drosselventil als der
Bezugszustand angesehen wird. Es sollte vermerkt werden, daß,
weil der Anfangsluftdruck proportional ist zur Ladeluftmenge,
die linke Seite der Gleichung (106) die Ladeluftmenge
gut darstellt. Wie später noch beschrieben wird, sollte vermerkt
werden, daß Fig. 4 nur jene Eigenschaften zeigt, die
für den betroffenen Motor spezifisch sind.
Die Gleichung (106) kann auf folgende Weise umgeschrieben
werden:
Für η c Go wird die Treibstoffzufuhr Gf für das geforderte
Luft-Treibstoff-Verhältnis F/A abgeleitet aus der Gleichung
(107) auf die folgende Weise:
Deshalb ist die Treibstoffeinspritzung Ti für das Luft-
Treibstoff-Verhältnis F/A gegeben durch
wobei die Treibstoff-Grundeinspritzung Tp gegeben ist durch
In anderen Worten, die Korrektur der Treibstoff-Grundeinspritzung
Tp in Gleichung (109) im Hinblick auf die Temperatur
T und die Restabgasmenge Ge/Gz ergibt die Treibstoffeinspritzung
Ti. Das heißt, es ist nur notwendig, den
Wert von η cr für den Motor zu ermitteln und den so erhaltenen
Wert in einem Festspeicher im Mikrocomputer zu
speichern, wobei Δ P 21 und Δ P 21 r mit einem Zylinderdruckfühler
gemessen werden, der am Motor angebracht ist, dann wird
Δ P 21/Δ P 21 r errechnet und dann kann die Treibstoff-Grundeinspritzung
Tp dadurch errechnet werden, daß man den
Wert von Δ P 21/Δ P 21 r durch das η cr abliest, das aus
dem Festspeicher abgelesen wird.
Ferner kann der Grundbeiwert (Tr/t) (1 - η e)/(1 - η er) für die
Temperatur und die Restabgasmenge bereits vorher bestimmt
werden, und der Grundbeiwert wird dann mit Tp multipliziert,
das aus dem Festspeicher abgelesen wird, wobei man
die Treibstoffeinspritzung durch Ti bestimmt.
Für ein tatsächliches Fahrzeug sollte, wenn die oben beschriebene
Vorgehensweise ausgeführt wird, das anfängliche
Anlassen des Motors als Bezugszustand gewählt werden, weil
das anfängliche Anlassen ein Zustand ist, den der Motor als
ersten durchläuft, wenn der Motor betrieben werden soll.
Der Leerlaufzustand des Motors, nachdem der Motor warmgelaufen
ist, kann auch als Bezug gewählt werden.
Wie noch später beschrieben wird, wird der Grundbeiwert des
Motors gegeben durch (Tr/T) (1 - η e)/(1 - η er), der spezifisch
ist für den betreffenden Motor, wenn erst einmal die Kühlwassertemperatur,
die Ansauglufttemperatur, der Atmosphärendruck,
die Drehzahl und die Ventil-Zeitsteuerung bestimmt
sind. Somit kann der Grundbeiwert im voraus errechnet
werden und im Festspeicher abgespeichert werden. Die
Änderungen des Grundbeiwerts infolge der Ansauglufttemperatur,
des Atmosphärendrucks, der Drehzahl und der Kühlwassertemperatur
können ebenfalls bestimmt und im Festspeicher
im voraus abgespeichert werden. Auf diese Weise kann die
Treibstoffeinspritzung Ti erhalten werden.
Die Eigenschaften von Δ P 21/Δ P 21 r werden nun unten
erörtert.
Da der Wert Δ P 21/Δ P 21 r auf der Druckdifferenz im Zylinder
beruht, ist er immun gegenüber einer Schwankung im Ausgang
des Zylinderdruckfühlers. Die Wirkung der Änderungen
im Verstärkungsfaktor des Meßfühlers am Fühlerausgang wird
ebenfalls eliminiert, da eine Division herangezogen wird.
Deshalb kann gesagt werden, daß die charakteristischen Eigenschaften
in Fig. 4 spezifisch sind für den Motor und
lediglich von der Last betroffen werden (die durch Δ P 21/
Δ P 21 r gegeben ist, der Kühlwassertemperatur, der Ansauglufttemperatur,
dem Atmosphärendruck, der Drehzahl und der
Ventil-Zeitsteuerung. Beispielsweise verursacht eine Änderung
in der Kühlwassertemperatur eine Änderung im Wärmeverlust
wie auch eine Änderung im polytropen Index n. Eine
Änderung in der Ansauglufttemperatur veranlaßt eine
Änderung in T/Tr. Es ändert sich auch der Wert von
(1 - η er)/(1 - η e) mit der zeitlichen Ventilsteuerung. Ferner
verursacht eine Änderung im Atmosphärendruck auch eine
Änderung in dem Ladewirkungsgrad η cr, wenn sich der Motor
im Bezugszustand befindet. Die Änderung im Ladewirkungsgrad
h cr kann jedoch dadurch mühelos korrigiert werden, daß
man eine Ladewirkungsgrad-Korrektureinrichtung vorsieht,
wie sie in Fig. 15 gezeigt ist, welche den Atmosphärendruck
Pa ermittelt und dann Pa/Po mit am Fahrzeug angebrachtem
Motor errechnet.
Die Eigenschaften in Fig. 4 sollten eine gerade Linie sein,
die durch den Ursprung läuft, wenn der Grundbeiwert
in Gleichung (106) konstant ist.
Die Linien in Fig. 4 sind gerade Linien, die im allgemeinen
durch den Ursprung hindurchlaufen, obwohl sie ein wenig in
Abhängigkeit von der Drehzahl vom Ursprung abweichen. Der
Leerlaufpunkt liegt ebenfalls nahezu auf der geraden Linie.
Somit sind die Treibstoffeinspritzung Ti und die Treibstoffgrundeinspritzung
Tp auf die folgende Weise gegeben:
wobei f 1 ein Korrekturbeiwert für die Ansauglufttemperatur
Ta und die Last ist, f 2 für die Kühlwassertemperatur Tw, f 3
für den Atmosphärendruck Pa und f 4 für die Drehzahl N und
die Last. Es sollte vermerkt werden, daß zusätzlich zur
Gleichung (111) die tatsächliche Treibstoffeinspritzung
auch die Korrekturen für Ft, KMR und β erfordert, weil die
Korrekturen für Ft, KMR und β erforderlich sind, ungeachtet,
wie die Grundeinspritzung bestimmt wird.
Fig. 5 zeigt ein Programm zur Realisierung des ersten Ausführungsbeispiels
der Erfindung. Das Programm dient als
Recheneinrichtung, Normalisierungseinrichtung und Einrichtung
zum Bestimmen der Grundeinspritzung. Fig. 5A zeigt
lediglich einen relevanten Teil des Hauptprogramms, der mit
dem ersten Ausführungsbeispiel befaßt ist.
Die Kühlwassertemperatur Tw, der Atmosphärendruck Pa, die
Ansauglufttemperatur Ta und die Drehzahl N werden von den
Meßfühlern beim Schritt 100 abgelesen. Es wird auf die im
Speicher gespeicherten Werte Bezug genommen, um die Korrekturbeiwerte
f 1 (Ta), f 2 (Last, Tw) für die Kühlwassertemperatur,
f 3 (Pa) für den Atmosphärendruck Pa und f 4 (Last, N) für
die Drehzahl zu bestimmen.
Dann wird η cr aus dem Speicher C beim Schritt 102 abgelesen,
und beim Schritt 103 wird η cr Pa/Po errechnet und
wiederum im Speicher C gespeichert. Dann springt das
Programm auf den Unterbrecher des Programmteils für die
Errechnung der Treibstoffeinspritzung (Schritte 300-308),
welcher infolge einer Kurbelwinkel-Unterbrechung abgerufen
wird, die für jeden der Kurbelwinkel R 1 und R 2 erzeugt
wird. Der Wert η cr Pa/Po wird verwendet, um Tp zu errechnen,
wenn der Unterbrechungs-Programmteil zum Errechnen der
Treibstoffeinspritzung in Fig. 5B ausgeführt wird. Beim
Schritt 200 in Fig. 5B wird eine Entscheidung auf der
Grundlage vorgenommen, ob das Kurbelwinkelsignal S 3 den
Wert R 1 anzeigt oder nicht. Wenn der Kurbelwinkel R 1 ist,
dann läuft das Programm auf dem Schritt 201 weiter, um den
Wert P 1 des Drucksignals S 6 zu diesem Zeitpunkt in den
Speicher A abzuspeichern, und kehrt zum Haupt-Programmteil
zurück; wenn nicht R 1 vorliegt, dann wird der Kurbelwinkel
als R 2 angesprochen, und deshalb wird die Differenz Δ P 21
zwischen P 1 und P 2 zu diesem Zeitpunkt errechnet und im
Speicher B abgespeichert. Beim Schritt 203 wird eine Entscheidung
vorgenommen, die darauf beruht, ob der Zustand
des Motors der "Anlaßzustand" ist oder nicht, und wenn es
der "Anlaßzustand" ist, dann wird der Wert der Differenz
Δ P 21 im Speicher B in den Speicher D abgespeichert, und
nachfolgend werden die Schritte 300-308 ausgeführt, um die
Unterbrechung zum Errechnen der Treibstoffeinspritzung
durchzuführen. Der Wert von Δ P 21 wird als Druckdifferenz
Δ P 21 r im Bezugszustand benutzt, wenn man die Treibstoffeinspritzung
errechnet.
Bei der Unterbrechung für die Errechnung der Treibstoffeinspritzung
in Fig. 5B wird zunächst Δ P 21 aus dem
Speicher B beim Schritt 300 abgelesen, dann wird Δ P 21 r aus
dem Speicher D abgelesen, und dann wird das Verhältnis
Δ P 21/Δ P 21 r beim Schritt 302 errechnet. Die Grundbeiwerte
für Δ P 21/Δ P 21 r werden aus dem Speicher beim Schritt 303
abgelesen, dann wird h cr Pa/Po als η′cr aus dem Speicher C
beim Schritt 304 abgelesen, und das Produkt der Werte, die
in den Schritten 302-304 erhalten wurden, wird gewonnen,
um die Grundeinspritzung Tp beim Schritt 305 zu errechnen.
Es werden dann die Werte der Korrekturen f 1, f 2, f 3 und f 4
beim Schritt 306 abgelesen, die Treibstoffeinspritzung Ti
wird beim Schritt 307 errechnet, und dann wird auf das
Hauptprogramm zurückgegangen, nachdem die Injektionseinrichtung
beim Schritt 308 angetrieben wurde. Die oben beschriebenen
Schritte 200-308 werden jedesmal dann wiederholt,
wenn die Kurbelwinkelunterbrechung für jeden der
Kurbelwinkel R 1 und R 2 aktiviert wird.
Das erste Ausführungsbeispiel wurde unter der Annahme beschrieben,
daß der polytrope Index n derselbe sowohl für
den willkürlichen Zustand als auch den Bezugszustand des
Motors ist. Wenn sich die beiden Zustände im Index n unterscheiden,
dann wird die folgende Zuordnung erhalten:
somit wird die Gleichung (108), die Ti darstellt, einfach
durch Einführen eines Korrekturfaktors für den polytropen
Index n modifiziert. Der Wert dieses Korrekturfaktors hängt
ab von der Last und der Drehzahl des Motors. Dieser Wert
kann im Korrekturfaktor f 4 (Last, N) enthalten sein, sowie
in f 4 ( Δ P 21/Δ P 21 r, N).
Die Operation in Fig. 5B wird durchgeführt, wenn die
Kurbelunterbrechung betätigt wird, aber die Operation kann
auch durch Überwachen der Kurbelwinkel jederzeit ausgeführt
werden, um einen bestimmten Kurbelwinkel zu ermitteln. Obwohl
Δ P 21 r unmittelbar im Speicher D eingespeichert wird,
nachdem es ermittelt ist, kann der Wert Δ P 21 r auch als
Δ P 21 ro gemessen werden, bevor der Motor am Fahrzeug angebracht
ist, und das Verhältnis Kg 1 von Δ P 21 ro zu Δ P 21 r kann im
Speicher D abgespeichert werden in welchem Fall dann
Δ P 21/Δ P 21 r erhalten werden kann durch
Fig. 12 ist ein Diagramm, um die Zuordnung zwischen dem
Kurbelwinkel R und dem Druck P im Zylinder zu zeigen,
welche Zuordnung im zweiten Ausführungsbeispiel verwendet
wird.
Die gestrichelte Linie bezeichnet den Druck im Zylinder 5,
wenn sich der Motor im Bezugszustand befindet, wie beim
ersten Ausführungsbeispiel, etwa beim Ansaugtakt oder beim
Verdichtungstakt, wenn das Drosselventil 3 voll offen ist,
während die ausgezogene Linie den Druck darstellt, wenn
sich der Motor im willkürlichen Zustand befindet. Für sinnvolle
Kurbelwinkel während des Kompressionstaktes ist im
allgemeinen die polytrope Änderung zwischen dem Zylinderdruck
P und dem Zylindervolumen V des Zylinders gültig.
Somit liegt die folgende Zuordnung vor:
PV n = a (202)
wobei a eine Konstante ist.
Durch Differenzieren der Gleichung (202) nach dem Kurbelwinkel
R erhalten wird
wenn wir Gleichung (202) in Gleichung (203) einsetzen,
dann erhalten wird
oder
wobei n der polytrope Index ist und kleiner ist als das
Verhältnis k der spezifischen Wärme der Luft. V und dV/dR
sind bekannt und n kann dadurch bestimmt werden, daß man es
im voraus ermittelt. Somit kann der Druck P im Zylinder durch
Messen von dP/dR bestimmt werden. Wenn man davon ausgeht,
daß sich der polytrope Index nicht ändert, wird die
Gleichung (205) durch Normalisieren von dP/dR nach
(dP/dR )r erhalten wie folgt:
wobei (dP/dR )r eine Menge ist, die der gestrichelten Linie
in Fig. 12 entspricht, und (dP/dR ) eine Menge ist, die der
ausgezogenen Linie entspricht, und Pr der Zylinderdruck
ist, wenn sich der Motor im Bezugszustand befindet.
Wir haben aus der Gleichung des Zustands auch die folgende
Zuordnung:
PV = GzRT
Gz = Ga + Ge
Gz = Ga + Ge
wobei R die Gaskonstante ist, T die Temperatur eines Gases
beim Kurbelwinkel R 1, Ga die Ladeluftmenge und Ge das Restabgas
des Gases Gz, das im Zylinder enthalten ist.
Definiert man die verbleibende Abgasmenge η e durch
h e = Ge/Gz,
erhalten wir
P = Ga (1 + Ge/Ga)RT/V
= GaRT/{V (1 - h e)}.
= GaRT/{V (1 - h e)}.
Ferner ergibt sich aus der Definition des Ladewirkungsgrades
Ga = η c Go,
wobei Go die Menge der Luft ist, die bei Normatmosphäre
(Po, To) in den Zylinder eingesaugt wird. Somit ist P
letztlich gegeben wie folgt:
P 1 = η c GoRT 1/{V (1 - η e)}.
Somit wird die Gleichung (205) umgeschrieben wie folgt:
wobei die Mengen mit einem Suffix r jene im Bezugszustand
sind. Fig. 13 ist eine Darstellung von (dP/dR )/(dP/dR )r auf
der linken Seite der Gleichung (206), aufgetragen über dem
normalisierten Lufteinlaß, der durch Normalisieren hinsichtlich
des Atmosphärendruckes erhalten wurde. Die Abszisse
bezeichnet den normalisierten Ansaugluftdruck und die Ordinate
stellt (dP/dR )/(dP/dR )r dar. Die ausgezogene Linie
bezeichnet die Kennlinie für N = 1500 min-1 und die gestrichelte
Linie für N = 3000 min-1. Fig. 13 zeigt jenen
Fall, in dem das Drosselventil 3 voll offen ist, wenn sich
der Motor im Bezugszustand befindet. Da der Ansaugluftdruck
proportional ist zur Ladeluftmenge, stellt die linke Seite
der Gleichung (206) gut die Ladeluftmenge dar. Somit kann,
wie später noch beschrieben wird, gesagt werden, daß Fig. 13
die Kennlinien zeigt, die nur für den betroffenen Motor
charakteristisch sind.
Nun kann die Gleichung (206) umgeschrieben werden wie
folgt:
Für η c Go wird die Treibstoffzufuhr Gf für das geforderte
Luft-Treibstoff-Verhältnis aus der Gleichung (107) auf die
folgende Weise abgeleitet:
wobei F/A das Luft-Treibstoff-Verhältnis ist.
Somit ist die Treibstoffeinspritzung Ti für das Luft-Treibstoff-
Verhältnis F/A gegeben durch
wobei die Treibstoff-Grundeinspritzung Tp gegeben ist durch
Korrigiert man die Treibstoff-Grundeinspritzung Tp in
Gleichung (209) hinsichtlich der Temperatur T und der Abgas-
Restmenge Ge/Gz, dann ergibt dies die Treibstoffeinspritzung
Ti. Somit ist es lediglich erforderlich, den Wert
von η cr für den Motor zu ermitteln und den Wert von η cr,
der so gewonnen wurde, in einem Festspeicher im Mikrocomputer
zu speichern, so daß dP/dR und (dP/dR )r mit einem
Zylinderdruckfühler gemessen werden, der am Fahrzeug angebracht
ist, dann (dP/dR )/(dP/dR )r errechnet wird und dann
die Treibstoff-Grundeinspritzung Tp durch Multiplizieren
des Wertes von (dP/dR )/(dP/dR )r mit dem Wert η cr
errechnet werden kann, der aus dem Festspeicher abgelesen
wird. Ferner kann der Grundbeiwert (Tr/T) (1 - η e)/(1 - η er)
für die Temperatur und die Abgas-Restmenge von vornherein
bestimmt werden, und dieser wird dann mit Tp multipliziert,
da es aus dem Festspeicher abgelesen wird, wodurch man die
Treibstoffeinspritzung Ti bestimmt.
Für ein tatsächliches Fahrzeug sollte, wenn der oben beschriebene
Vorgang durchgeführt werden soll, das anfängliche
Anlassen des Motors als Bezugszustand gewählt werden,
weil das Anlassen ein Zustand ist, den der Motor jedesmal
als erstes durchläuft, wenn er betrieben werden soll. Der
Leerlaufzustand des Motors kann als Bezug gewählt werden,
wenn der Motor erst einmal warmgelaufen ist.
Wie später beschrieben wird, wird der Grundbeiwert
(Tr/T) (1 - η e)/(1 - η er) des Motors spezifisch für den betreffenden
Motor sein, wenn erst einmal Kühlwassertemperatur,
Ansauglufttemperatur, Atmosphärendruck, Drehzahl und
Ventil-Zeitsteuerung festgelegt sind, so daß die Grundbeiwerte
von vornherein errechnet werden und im Festspeicher
abgespeichert werden können. Die Änderungen des Grundbeiwerts
können auch von vornherein hinsichtlich der Ansauglufttemperatur,
des Atmosphärendrucks, der Drehzahl und der
Kühlwassertemperatur bestimmt werden und werden im Festspeicher
abgespeichert. Auf diese Weise kann die Treibstoffeinspritzung
Ti erhalten werden.
Da der Wert (dP/dR )/(dP/dR )r auf der Druckdifferenz im Zylinder
5 beruht, ist er immun gegenüber Schwankungen im
Ausgang des Zylinderdruckfühlers 13. Die Wirkung der Änderungen
im Verstärkungsfaktor des Fühlers 13 beim Fühlerausgang
wird ebenfalls eliminiert, da eine Division beteiligt
ist. Deshalb kann gesagt werden, daß die Eigenschaften
in Fig. 13 nur für den Motor spezifisch sind und lediglich
von der Kühltemperatur, dem Ansaugluftdruck, der Drehzahl
und der Zeitsteuerung des Ventils beeinflußt werden.
Beispielsweise verursacht eine Änderung in der Kühlwassertemperatur
eine Änderung im Wärmeverlust sowie eine Änderung im
polytropen Index n. Eine Änderung in der Ansauglufttemperatur veranlaßt
eine Änderung bei T/Tr. Es ändert sich auch der Wert von
(1 - η er)/(1 - η e) mit der Ventil-Zeitsteuerung. Ferner veranlaßt
auch die Änderung im Atmosphärendruck eine Änderung
im Ladewirkungsgrad η cr, wenn sich der Motor im Bezugszustand
befindet. Eine Änderung im Ladewirkungsgrad η cr
kann mühelos dadurch korrigiert werden, daß man eine Ladewirkungsgrad-
Korrektureinrichtung vorsieht, wie in Fig. 16
gezeigt, welche den Atmosphärendruck Pa ermittelt und dann
Pa/Po errechnet.
Die Kennlinien in Fig. 13 sollten eine gerade Linie sein,
die durch den Ursprung läuft, wenn der Grundbeiwert
(T/Tr) (1 - η er)/(1 - η e) in Gleichung (206) konstant ist.
Tatsächlich sind die Linien in Fig. 13 gerade Linien, die
im wesentlichen auch durch den Ursprung laufen. Der Leerlaufpunkt
liegt ebenfalls nahezu auf den geraden Linien.
Somit sind die Treibstoffeinspritzung Ti und die Treibstoff-
Grundeinspritzung Tp gegeben wie folgt:
Es sollte vermerkt werden, daß zusätzlich zu Gleichung
(208) die tatsächliche Treibstoffeinspritzung auch Korrekturen
für Ft, KMR und β erfordert, weil die Korrekturen für
Ft, KMR und β erforderliche Korrekturen sind, ungeachtet,
wie die Grundeinspritzung Tp bestimmt wird.
Die Fig. 14A bis 14C sind Flußdiagramme eines Programms zum
Realisieren des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Das Programm dient als Recheneinrichtung, Normalisierungseinrichtung
und Einrichtung zum Bestimmen der Einspritzung.
Fig. 14A zeigt nur einen Teil des Hauptprogramms, das mit
dem zweiten Ausführungsbeispiel befaßt ist.
Beim Schritt 100 werden die Kühlwassertemperatur Tw, der
Atmosphärendruck Pa, die Ansauglufttemperatur Ta und die
Drehzahl N von den Meßfühlern eingelesen. Die Korrekturbeiwerte
f 1 (Ta), f 2 (Last, Tw) für die Kühlwassertemperatur,
f 3 (Pa) für den Atmosphärendruck Pa und f 4 (Last, N)
für die Drehzahl werden durch Ablesen der Werte aus dem
Speicher bestimmt.
Dann wird η cr aus dem Speicher C beim Schritt 102 abgelesen
und η′cr = η cr Pa/Po wird errechnet und wieder in den
Speicher C beim Schritt 103 abgespeichert. Dann springt das
Programm auf das Unterbrechungsprogramm für die Errechnung
der Treibstoffeinspritzung über, welches infolge einer
Kurbelwinkelunterbrechung abgerufen wird, die für jeden der
Kurbelwinkel R 1 und R 2 erzeugt wird. Der Wert η′cr wird
verwendet, um Tp zu errechnen, wenn man einen Unterbrechungsprogrammschritt
zum Errechnen der Treibstoffeinspritzung
in Fig. 14B durchführt. Beim Schritt 200 in Fig. 14B
wird der Wert für dP/dR für den vorbestimmten Winkel,
bei welchem die Unterbrechung stattfindet, im Speicher A
abgespeichert. Beim Schritt 201 wird eine Entscheidung auf
der Grundlage vorgenommen, ob der Motorzustand der "Anlaßzustand"
ist oder nicht. Wenn der Motorzustand der "Anlaßzustand"
ist, dann wird derselbe Wert von dP/dR wie beim
Schritt 200 im Speicher B abgespeichert und wird als
(dP/dR )r verwendet, um die Treibstoffeinspritzung Ti zu
errechnen, wenn der Unterbrechungsprogrammschritt in Fig. 14C
abgerufen wird. Wenn es sich nicht um den "Anlaßzustand"
handelt, dann geht das Programm weiter zum Schritt
300.
In Fig. 14C wird der Wert von dP/dR aus dem Speicher A
beim Schritt 300 abgelesen und der Wert (dP/dR )r wird aus
dem Speicher B beim Schritt 301 abgelesen und dann wird das
Verhältnis (dP/dR )/(dP/dR )r beim Schritt 302 errechnet.
Der Grundbeiwert, der (dP/dR )/(dP/dR )r entspricht, wird
beim Schritt 303 abgelesen, η′cr = Pa/Po wird beim
Schritt 304 abgelesen, und die Treibstoff-Grundeinspritzung
Tp wird dadurch errechnet, daß man das Produkt der Werte
ermittelt, die bei den Schritten 302, 303 und 304 erhalten
wurden. Dann werden Korrekturbeiwerte f 1-f 4 beim Schritt
306 abgelesen, die Treibstoffeinspritzung Ti wird beim
Schritt 307 errechnet und das Treibstoff-Einspritzventil 10
wird beim Schritt 308 abgetrieben. Der Unterbrechungs-
Programmteil wird wieder aufgenommen, wenn die Kurbelwinkel-
Unterbrechung für jeden der Kurbelwinkel R 1 und R 2
wieder aktiviert wird.
Das zweite Ausführungsbeispiel wurde beschrieben unter der
Annahme, daß der polytrope Index n derselbe ist sowohl für
den willkürlichen Zustand des Motors als auch den Bezugszustand
des Motors. Wenn die beiden Zustände im Index n
sich voneinander unterscheiden, dann wird die folgende
Zuordnung erhalten
somit ist die Gleichung (208), die Ti darstellt, durch
Einführen eines Korrekturfaktors einfach modifiziert, der
sich auf den polytropen Index n bezieht. Der Wert dieses
Korrekturfaktors hängt ab von der Last und der Drehzahl des
Motors. Dieser Wert kann in der folgenden Korrektur enthalten
sein:
f 4 = {(dP/dR )/(dP/dR )r, N)}.
Der in Fig. 2 gezeigte piezoelektrische Druckfühler mißt
inhärent den Zylinderdruck, der nach der Zeit differenziert
ist, d. h. dP/dt = 6N (dP/dR ). Somit erhalten wir unter Verwendung
von dR = 6N dt den folgenden Ausdruck:
Somit ist die Treibstoffeinspritzung Ti gegeben durch
und die Treibstoffeinspritzung Tp ist gegeben durch
wobei lediglich die Addition einer Korrektur N/Nr für die
Drehung erforderlich ist, die in
f 4 = {(dP/dR )/(dP/dR )r, N)}
enthalten sein kann.
Die Operation in Fig. 5 wird durchgeführt, wenn die Kurbelunterbrechung
aktiviert wird, aber die Operation kann auch
dadurch durchgeführt werden, daß man jederzeit die Kurbelwinkel
überwacht, um hierbei einen bestimmten Kurbelwinkel
zu ermitteln. Obwohl (dP/dR )r unmittelbar im Speicher B
nach seiner Ermittlung abgespeichert wird, kann der Wert
von (dP/dR )r als (dP/dR )ro gemessen werden, bevor der Motor
in das Fahrzeug eingebaut wird, und das Verhältnis Kg 2 von
(dP/dR )ro zu (dP/dR )r kann im Speicher B abgespeichert
werden, in welchem Fall dann (dP/dR )/(dP/dR )r erhalten
werden kann durch
Obwohl beim oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
als Bezugszustand das voll offene Drosselventil
angenommen war, sind diese Ausführungsbeispiele lediglich
beispielhaft, und es kann beispielsweise auch der
Leerlaufzustand des Motors als Bezugszustand angenommen
werden. Es kann auch der Zylinderdruckfühler 13 ein Halbleiterfühler
sein.
Die Kurbelwinkel R 1 und R 2 sollten in einem Bereich
liegen, in welchem die logP-logV-Diagramme der Fig. 6A-6B
linear sind, so daß die polytrope Änderung gültig ist. Fig. 6A
zeigt das logP-logV-Diagramm, wenn das Drosselventil
voll offen ist, und Fig. 6B zeigt es, wenn der Motor mit
Teillast betrieben wird. Im allgemeinen ändert sich der Bereich,
in welchem das logP-logV-Diagramm eine konstante
Neigung aufweist, beträchtlich von Motor zu Motor, da
der Wärmeverlust vom Arbeitsgas im Zylinder lediglich von
der Temperatur des Arbeitsgases abhängen muß. Mit anderen
Worten, die polytrope Änderung ist nur dann gültig, wenn
der folgenden Gleichung genügt wird:
dq = K dt
wobei dq ein Wärmeverlust, T die Gastemperatur und dT die
Änderung in der Gastemperatur ist.
Der Wärmeverlust hängt ab von dem Maß der Wärmeübertragung
im Zylinder und der Oberflächengröße, durch welche die
Wärme übertragen wird, wobei sich der Wärmeverlust von
Motor zu Motor ändert und somit auch der Bereich der
Kurbelwinkel von den Motoren abhängt. Als Faustregel können
die Kurbelwinkel R 1 und R 2 irgendwo zwischen dem Verdichtungstotpunkt
(90°) und einem Winkel angesetzt werden,
gerade bevor eine Druckzunahme infolge der Verbrennung
stattfindet.
Claims (4)
1. Treibstoffregler für einen Verbrennungsmotor, gekennzeichnet
durch die folgenden Merkmale:
- - einen Druckfühler (13) zum Ermitteln eines Druckes in einem Verbrennungsraum, um ein erstes Signal zu liefern, das repräsentativ ist für den Druck im Verbrennungsraum,
- - ein Kurbelwinkelfühler (7) zum Ermitteln eines Kurbelwinkels, um während des Verdichtungstaktes des Motors ein zweites Signal abzugeben, das für den Kurbelwinkel repräsentativ ist,
- - eine Recheneinrichtung (Mikrocomputer 12), um auf der Grundlage des ersten und zweiten Signales ein drittes Signal zu erzeugen, das repräsentativ ist für die Druckänderung im Verbrennungsmotor bei einer Kurbelwinkeländerung,
- - eine Normalisierungseinrichtung (Mikrocomputer 12) zum Normalisieren des dritten Signales aufgrund eines ersten bestimmten Bezugswertes, um ein viertes Signal abzugeben, und
- - eine Einrichtung zum Bestimmen der Treibstoff-Grundeinspritzung (Mikrocomputer 12), um die Treibstoff-Grundeinspritzung des Motors dadurch zu bestimmen, daß man das Produkt aus dem vierten Signal und einem zweiten, bestimmten Bezugswert bildet, das repräsentativ ist für die Luftmenge, die in den Verbrennungsraum geladen ist.
2. Treibstoffregler für einen Verbrennungsmotor nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Signal
den Druckunterschied im Verbrennungsraum zwischen einem ersten
Kurbelwinkel und einem zweiten Kurbelwinkel anzeigt, und daß
der erste bestimmte Bezugswert der Druckunterschied im Verbrennungsraum
zwischen dem ersten Kurbelwinkel und dem
zweiten Kurbelwinkel während des Verdichtungstaktes ist,
wenn sich der Motor in seinem Anlaßzustand befindet.
3. Treibstoffregler für einen Verbrennungsmotor nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Signal
den Druck im Verbrennungsraum anzeigt, der nach dem Kurbelwinkel
bei einem willkürlichen Kurbelwinkel während des
Verdichtungstaktes differenziert ist, und daß der erste
bestimmte Bezugswert der Druck im Verbrennungsraum ist, der
nach dem Kurbelwinkel bei dem willkürlichen Kurbelwinkel
differenziert ist, wenn sich der Motor in seinem Anlaßzustand
befindet.
4. Treibstoffregler für einen Verbrennungsmotor, dadurch
gekennzeichnet, daß er ferner eine Einrichtung (15) zum
Ermitteln des Atmosphärendrucks aufweist, um hierbei den
zweiten bestimmten Bezugswert hinsichtlich einer Änderung
des Atmosphärendrucks zu korrigieren.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1058528A JPH0833121B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 内燃機関の燃料制御装置 |
JP1077664A JP2564933B2 (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 内燃機関の燃料制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4007557A1 true DE4007557A1 (de) | 1990-09-20 |
DE4007557C2 DE4007557C2 (de) | 1996-03-28 |
Family
ID=26399584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4007557A Expired - Fee Related DE4007557C2 (de) | 1989-03-10 | 1990-03-09 | Treibstoffregler für Verbrennungsmotor |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4971009A (de) |
KR (1) | KR930008512B1 (de) |
DE (1) | DE4007557C2 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19517767A1 (de) * | 1994-05-16 | 1995-11-23 | Unisia Jecs Corp | Kraftstoffeinspritz-Steuersystem für einen Motor |
DE4228634B4 (de) * | 1992-08-28 | 2004-07-15 | Siemens Ag | Verfahren zur Ermittlung des Luftmassenliefergrades bei einer Brennkraftmaschine |
DE4443517B4 (de) * | 1993-12-14 | 2004-11-25 | Robert Bosch Gmbh | Einrichtung zur Lasterfassung bei einer Brennkraftmaschine |
WO2008139091A2 (fr) | 2007-04-19 | 2008-11-20 | Renault S.A.S. | Moteur a combustion interne avec regulation de la quantite de carburant injecte et procede d'elaboration d'une valeur de consigne de carburant injecte |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5367462A (en) * | 1988-12-14 | 1994-11-22 | Robert Bosch Gmbh | Process for determining fuel quantity |
US5394852A (en) * | 1989-06-12 | 1995-03-07 | Mcalister; Roy E. | Method and apparatus for improved combustion engine |
US20030012985A1 (en) | 1998-08-03 | 2003-01-16 | Mcalister Roy E. | Pressure energy conversion systems |
JP2751559B2 (ja) * | 1990-04-19 | 1998-05-18 | 三菱電機株式会社 | エンジンの燃料制御装置 |
JPH04121438A (ja) * | 1990-09-12 | 1992-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の電子制御燃料噴射装置 |
JP2855923B2 (ja) * | 1991-11-06 | 1999-02-10 | 三菱電機株式会社 | エンジン制御装置およびエンジン制御方法 |
JP2809535B2 (ja) * | 1991-12-06 | 1998-10-08 | 三菱電機株式会社 | エンジン制御装置 |
US5150692A (en) * | 1991-12-16 | 1992-09-29 | General Motors Corporation | System for controlling air supply pressure in a pneumatic direct fuel injected internal combustion engine |
JP3237316B2 (ja) * | 1993-06-28 | 2001-12-10 | 三菱電機株式会社 | エンジン制御装置 |
JPH0949452A (ja) * | 1995-08-08 | 1997-02-18 | Unisia Jecs Corp | 内燃機関の制御装置 |
US5765532A (en) * | 1996-12-27 | 1998-06-16 | Cummins Engine Company, Inc. | Cylinder pressure based air-fuel ratio and engine control |
US6354268B1 (en) * | 1997-12-16 | 2002-03-12 | Servojet Products International | Cylinder pressure based optimization control for compression ignition engines |
EP1375890A4 (de) * | 2001-03-30 | 2011-04-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Abgasdiagnose/regelvorrichtung für eine brennkraftmaschine sowie verfahren zur abgasdiagnose/regelung |
JP2007064006A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の検出装置及び制御装置 |
KR100767506B1 (ko) * | 2006-09-19 | 2007-10-17 | 현대자동차주식회사 | 예열플러그 일체형 연소압력 센서를 이용한 연료분사 제어방법 |
US7913546B2 (en) * | 2008-11-25 | 2011-03-29 | Innovative Products Of America, Inc. | Methods and apparatus for analyzing internal combustion engines |
US9377105B2 (en) | 2013-03-12 | 2016-06-28 | Mcalister Technologies, Llc | Insert kits for multi-stage compressors and associated systems, processes and methods |
US8838367B1 (en) | 2013-03-12 | 2014-09-16 | Mcalister Technologies, Llc | Rotational sensor and controller |
US9255560B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-02-09 | Mcalister Technologies, Llc | Regenerative intensifier and associated systems and methods |
WO2014144581A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Mcalister Technologies, Llc | Internal combustion engine and associated systems and methods |
JP6609642B2 (ja) | 2016-01-27 | 2019-11-20 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関制御装置 |
US11362090B2 (en) | 2020-01-31 | 2022-06-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor device having buried logic conductor type of complementary field effect transistor, method of generating layout diagram and system for same |
DE102020125647A1 (de) | 2020-01-31 | 2021-08-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Halbleitervorrichtung mit Komplementärfeldeffekttransistor des Typs mit vergrabenenen Logikleitern, Layout-Diagramm-Herstellungsverfahren und System dafür |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59221433A (ja) * | 1983-05-28 | 1984-12-13 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
JPS60212643A (ja) * | 1984-04-07 | 1985-10-24 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59103965A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-15 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関制御装置 |
JPH0759910B2 (ja) * | 1986-09-19 | 1995-06-28 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
JPS6375326A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-05 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | 内燃機関の電子制御燃料噴射装置 |
JPH01253543A (ja) * | 1988-04-01 | 1989-10-09 | Fuji Heavy Ind Ltd | エンジンの空燃比制御装置 |
-
1990
- 1990-03-09 DE DE4007557A patent/DE4007557C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-09 US US07/491,017 patent/US4971009A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-28 KR KR1019900003029A patent/KR930008512B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59221433A (ja) * | 1983-05-28 | 1984-12-13 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
JPS60212643A (ja) * | 1984-04-07 | 1985-10-24 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4228634B4 (de) * | 1992-08-28 | 2004-07-15 | Siemens Ag | Verfahren zur Ermittlung des Luftmassenliefergrades bei einer Brennkraftmaschine |
DE4443517B4 (de) * | 1993-12-14 | 2004-11-25 | Robert Bosch Gmbh | Einrichtung zur Lasterfassung bei einer Brennkraftmaschine |
DE19517767A1 (de) * | 1994-05-16 | 1995-11-23 | Unisia Jecs Corp | Kraftstoffeinspritz-Steuersystem für einen Motor |
DE19517767C2 (de) * | 1994-05-16 | 1999-10-21 | Unisia Jecs Corp | Kraftstoffeinspritz-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine |
WO2008139091A2 (fr) | 2007-04-19 | 2008-11-20 | Renault S.A.S. | Moteur a combustion interne avec regulation de la quantite de carburant injecte et procede d'elaboration d'une valeur de consigne de carburant injecte |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4007557C2 (de) | 1996-03-28 |
KR930008512B1 (ko) | 1993-09-09 |
US4971009A (en) | 1990-11-20 |
KR900014727A (ko) | 1990-10-24 |
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