DE4100355C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffregelvorrichtung für
eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs.
Aus der Druckschrift "Toyota Engine 4V-EU E-VG System
Troubleshooting Manual", 1978-11, ist bekannt, in einer
Kraftstoffregelvorrichtung einen Luftmengensensor
vorzusehen, der im Luftansaugweg der
Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist und der ein der
angesaugten Luftmenge entsprechendes Signal abgibt. Das
Signal wird zur Steuerung der eingespritzten
Kraftstoffmenge herangezogen, ebenso wie ein Sensorsignal,
das der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine entspricht.
Bei einer derartigen Regelvorrichtung, bei der der
Luftströmungssensor sich in der Luftansaugleitung in
Strömungsrichtung vor der Drosselklappe befindet, erfaßt
der Sensor bei raschem Öffnen der Drosselklappe eine in
die Luftansaugleitung zwischen Drosselklappe und
Verbrennungskraftmaschine einströmende Luftmenge, die
größer ist als die von der Verbrennungskraftmaschine
tatsächlich angesaugte Luftmenge.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Kraftstoffregelvorrichtung für eine
Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, mit der eine exakte
Kraftstoffmengenregelung auch bei derartigen störenden
Einflüssen möglich ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine
Kraftstoffregelvorrichtung der eingangs genannten Art, die
erfindungsgemäß ausgestattet ist mit den im
kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen
Merkmalen.
Danach wird eine Schilderung auf der Grundlage der
folgenden Gleichung durchgeführt:
AN(n) = K₁ × AN(n-1) + K₂ × AN(t)
Dabei ist AN(t) die Luftmenge, die von der
AN-Erfassungseinrichtung aktuell bestimmt wird, AN(n-1)
die angesaugte Luftmenge, die im vorangegangenen Schritt
der Filterung unterzogen wurde, und AN(n) die Luftmenge,
die gegenwärtig der Filterung unterzogen wird. K₁ und
K₂ sind Konstanten, wobei gilt, K₁+K₂=1. Die
Konstanten werden in Abhängigkeit von den
Betriebsbedingungen der Verbrennungskraftmaschine
geändert, um den Filterungsgrad zu verringern, wenn sich
die Maschine im Leerlaufzustand befindet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
erläutert, in denen zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Kraftstoffregelvorrichtung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild, das die
Kraftstoffregelvorrichtung nach Fig. 1
detaillierter angibt;
Fig. 3 eine bauliche Darstellung, die ein typisches
Lufteinlaßsystem für eine Verbrennungskraftmaschine
angibt;
Fig. 4 eine Darstellung einer Beziehung einer
Lufteinlaßmenge zum Kurbelwinkel bei der
vorstehend ausgeführten Ausführungsform;
Fig. 5a-5f jeweils Wellenformdarstellungen, die die
Änderung der Lufteinlaßmenge in der
Übergangsperiode bei der Verbrennungskraftmaschine
angeben;
Fig. 6, 8, 9 jeweils Ablaufdarstellungen, die eine
Ausführungsform der Betriebsvorgänge der
erfindungsgemäßen
Kraftstoffregelvorrichtung angeben;
Fig. 7 eine Kurve, die die Beziehung zwischen dem
grundlegenden Steuerzeit-Umwandlungsfaktor
und der AFS-Ausgangsfrequenz in der
erfindungsgemäßen
Kraftstoffregelvorrichtung angibt; und
Fig. 10 eine Timing-Aufstellung, die das Timing in
den Ablaufdarstellungen der Fig. 8 und 9
angibt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Kraftstoffregelvorrichtung wird unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen erläutert.
Fig. 3 zeigt ein Modell eines Lufteinlaßsystems für eine
Verbrennungskraftmaschine (1). Die Verbrennungskraftmaschine (1) hat ein
Volumen (Vc) je Hub. Die Luft wird in die
Verbrennungskraftmaschine (1) angesaugt über einen
Luftströmungssensor (AFS) (13) eines
Karman-Wirbelströmungsmessers, eine Drosselklappe (12),
einen Zwischenbehälter (11) und eine Lufteinlaßleitung
(15), und Brennstoff wird der Maschine mittels einer
Einspritzdüse (14) zugeführt. Das Volumen des
Lufteinlaßsystems von der Drosselklappe (12) zur
Verbrennungskraftmaschine (1) wird durch (Vs) dargestellt. Das
Bezugszeichen (16) bezeichnet eine Auslaßleitung.
Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen der Lufteinlaßmenge
und einem vorgegebenen Kurbelwinkel in der
Verbrennungskraftmaschine, wobei Fig. 4a ein Kurbelwinkelsignal
(das anschließend mit SGT bezeichnet wird) angibt, das
bei jedem vorgegebenen Kurbelwinkel der Verbrennungskraftmaschine
(1) erzeugt wird, Fig. 4b zeigt eine Lufteinlaßmenge
(Qa), die durch den Luftströmungssensor (13)
hindurchtritt, Fig. 4c gibt eine in die Verbrennungskraftmaschine
(1) angesaugte Lufteinlaßmenge (Qe) an und Fig. 4d stellt
einen Ausgangsimpuls (f′) des Luftströmungssensors (13)
dar. Die Zeitspanne von der (n-2)-ten Vorderkante des
Kurbelwinkelsignals (SGT) bis zur (n-1)-ten Vorderkante
des SGT wird durch (tn-1) angegeben, und die Zeitspanne
von der (n-1)-ten Vorderkante zur n-ten Vorderkante des
SGT wird durch (tn) angegeben. Eine angesaugte
Luftmenge, die durch den Luftströmungssensor (13) in der
Zeitspanne (tn-1) hindurchtritt und eine angesaugte
Luftmenge, die durch den Luftströmungssensor (13) in der
Zeitspanne (tn) hindurchtritt, sind jeweils mit
[Qa(n-1)] und [Qa(n)] bezeichnet. Eine Luftmenge, die in
die Verbrennungskraftmaschine (1) in der Zeitspanne (tn-1)
angesaugt wird, und eine Luftmenge, die in die Maschine in
der Zeitspanne (tn) angesaugt wird, werden jeweils durch
[Qe(n-1)] und [Qe(n)] bezeichnet. Ein Durchschnittsdruck
und eine Durchschnittseinlaßlufttemperatur im
Zwischenbehälter (11) in der Zeitspanne (tn-1) und in
der Zeitspanne (tn) sind jeweils durch [Ps(n-1)] und
[Ps(n)] sowie [Ts(n-1)] und [Ts(n)] bezeichnet. Bei dieser
Ausführungsform entspricht [Qa(n-1)] der Anzahl der
Ausgangsimpulse des Luftströmungssensors (13) in der
Zeitspanne (Tn-1). Ferner ist, da eine Änderungsrate der
Einlaßlufttemperatur klein ist, [Ts(n-1)]=[TS(n)], und
die Ladeeffizienz der Verbrennungskraftmaschine (1) wird als
konstant festgelegt. Damit gelten folgende Gleichungen:
Ps(n-1) × Vc = Qe(n-1) × R × Ts(n) (1)
Ps(n) × Vc = Qe(n) × R × Ts(n) (2)
wobei (R) eine Konstante ist.
Wird eine in den Zwischenbehälter (11) und die
Lufteinlaßleitung (15) in der Zeitspanne (tn)
eingefüllte Lufteinlaßmenge mit [Delta Qa(n)] bezeichnet,
ergibt sich folgende Formel:
Aus den Formeln (1) bis (3) wird folgende Formel erhalten:
Somit kann die Luftmenge [Qe(n)], die in der Zeitspanne
(tn) in die Verbrennungskraftmaschine (1) angesaugt wird, unter
Verwendung der Formel (4) auf der Grundlage der durch den
Luftströmungssensor (13) hindurchtretenden Luftmenge
[Qa(n)] berechnet werden. Dabei ist Vc=0,5 l und
Vs=2,5 l und somit wird folgende Formel erhalten:
Qe(n)=0,83×Qe(n-1)+0,17×Qa(n) (5)
Fig. 5 zeigt einen Zustand bei geöffneter Drosselklappe
(12). Fig. 5a zeigt einen Öffnungsgrad der Drosselklappe
(12), Fig. 5b zeigt eine überschießende Luftmenge beim
Öffnen der Drosselklappe (12), Fig. 5c zeigt eine
Luftmenge (Qe), die in die Verbrennungskraftmaschine (1)
angesaugt ist und durch die Formel (4) korrigiert ist,
Fig. 5d zeigt einen Druck (P) im Zwischenbehälter (11),
Fig. 5e zeigt eine Mengenänderung (Delta Qe), die die
Schwankung von (Qe) angibt, und Fig. 5f stellt eine
Kraftstoffzufuhrmenge (fI) dar. In Fig. 5f ist (fI1)
korrigiert auf der Grundlage von (Qe) und (fI2) ist
korrigiert auf der Grundlage von (Delta Qe).
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform einer Kraftstoffregelvorrichtung für eine
Brennkraftmaschine. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen
(10) einen Luftfilter, der an der Einströmseite des
Luftströmungssensors (13) angeordnet ist. Der
Luftströmungssensor (13) gibt Impulse gemäß Fig. 4d ab,
entsprechend einer in die Verbrennungskraftmaschine (1)
angesaugten Luftmenge. Ein Kurbelwinkelsensor (17) gibt
Impulse gemäß Fig. 4a ab (beispielsweise bei einem
Kurbelwinkel von 180° von der Vorderkante eines Impulses
zur nächsten Vorderkante desselben), entsprechend der
Umdrehung der Verbrennungskraftmaschine.
Ein Bezugszeichen (20) bezeichnet eine
AN-Erfassungsvorrichtung, die die vom Luftströmungssensor
(13) ausgegebene Anzahl Impulse zählt, die zwischen
vorgegebenen Kurbelwinkeln der Verbrennungskraftmaschine liegen.
Das Bezugszeichen (21) bezeichnet eine
AN-Betriebseinrichtung, die die Berechnung bei Empfang
eines Ausgangssignals von der AN-Erfassungsvorrichtung
(20) entsprechend der Formel (5) durchführt und die die
Anzahl Impulse entsprechend dem Ausgangssignal des
Luftströmungssensors (13) berechnet, was einer Luftmenge
entspricht, die als in die Verbrennungskraftmaschine (1)
angesaugt betrachtet wird.
Das Bezugszeichen (12a) bezeichnet einen Leerlaufschalter,
der in der Lage ist, die vollständig geschlossene Position
der Drosselklappe (12) zu erfassen. Befindet sich der
Leerlaufschalter (12a) in einem EIN-Zustand (bei
vollständig geschlossener Drosselklappe (12)), so wird der
Filterfaktor klein gemacht. Beispielsweise wird der Wert
von 0,83 in der Formel (5) auf etwa 0,7-0,8 berichtigt.
Eine Regeleinrichtung (22) erhält ein Ausgangssignal der
AN-Betriebseinrichtung (21) und ein Ausgangssignal eines
Wassertemperatursensors (beispielsweise eines
Thermistors), der die Temperatur des Kühlwassers in der
Brennkraftmaschine erfaßt, so daß eine Steuerzeit zur
Steuerung einer Einspritzdüse (14) derart reguliert wird,
daß sie einer in die Verbrennungskraftmaschine anzusaugenden
Luftmenge entspricht, wodurch die der Verbrennungskraftmaschine
(1) zuzuführende Kraftstoffmenge geregelt wird.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild eines detaillierten Aufbaus
der vorstehend aufgeführten Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen (30) ein
Regelsystem, das die Ausgangssignale des
Wassertemperatursensors (18) und des Kurbelwinkelsensors
(17) aufnimmt, und vier Einspritzdüsen (14) reguliert, die
an den Zylindern der Verbrennungskraftmaschine angebracht sind.
Das Regelsystem (30) entspricht der
AN-Erfassungsvorrichtung (20) bis zur Regelvorrichtung
(22) gemäß Fig. 1 und wird durch einen Mikrocomputer
realisiert (der nachstehend als Zentraleinheit bezeichnet
wird) und ein ROM (41) und ein RAM (42) aufweist.
Das Bezugszeichen (31) bezeichnet eine
Wellenformerschaltung, die mit der Ausgangsseite des
Luftströmungssensors (13) verbunden ist und die eine
Ausgangsklemme aufweist, die mit der Zentraleinheit (40)
über einen Zähler (33) verbunden und unmittelbar an den
Eingangsanschluß (P3) der Zentraleinheit (40)
angeschlossen ist.
Eine Schnittstelle (45) kann EIN- und AUS-Signale des
Leerlaufschalters (12) in eine Spannungsänderung umsetzen
und ist an einen Eingangsanschluß (P6) der Zentraleinheit
(40) angeschlossen. Das Bezugszeichen (34) bezeichnet eine
Schnittstelle, die zwischen dem Wassertemperatursensor
(18) und einem A/D-Umsetzer (35) angeschlossen ist, der
seinerseits mit der Zentraleinheit (40) verbunden ist. Das
Bezugszeichen (36) bezeichnet eine Wellenformerschaltung,
die das Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors (17)
aufnehmen kann und ein Ausgangssignal an einen
Unterbrechungs-Eingangsanschluß (P4) der Zentraleinheit
(40) und einen mit dieser verbundenen Zähler (37) liefert.
Das Bezugszeichen (38) bezeichnet einen Zeitgeber, der mit
einem Unterbrechungs-Eingangsanschluß (P5) verbunden ist;
das Bezugszeichen (39) bezeichnet einen A/D-Umsetzer, der
die A/D-Umsetzung der Spannung einer (nicht dargestellten)
Batterie durchführt und die A/D-umgesetzte Spannung der
Zentraleinheit (40) zuführt, und das Bezugszeichen (43)
bezeichnet einen Zeitgeber, der zwischen der
Zentraleinheit (40) und einem Einsteller (44) liegt,
dessen Ausgang mit jeder der Einspritzdüsen (14) verbunden
ist. Der Betrieb der erfindungsgemäßen
Kraftstoffregelvorrichtung wird nunmehr beschrieben. Das
Ausgangssignal des Luftströmungssensors (13) wird in der
Wellenformerschaltung (30) einer Wellenformung unterzogen
und das so geformte Ausgangssignal wird dem Zähler (33)
eingegeben. Der Zähler (33) mißt die Zeitspanne zwischen
den Hinterkanten im Ausgangssignal der
Wellenformerschaltung (31). Die Zentraleinheit (40)
empfängt die Signale der Hinterkanten des Ausgangssignals
aus der Wellenformerschaltung (31) am
Unterbrechungs-Eingabeanschluß (P3) und gleichzeitig wird
die Zeitspanne zwischen den Hinterkanten durch den Zähler
(33) gemessen. Das Ausgangssignal des
Wassertemperatursensors (18) wird an der Schnittstelle
(34) in eine Spannung umgesetzt. Anschließend wird das
Spannungssignal in jedem vorgegebenen Zeitpunkt mittels
des A/D-Umsetzers (35) in einen digitalen Wert umgesetzt,
und die digitalen Werte werden der Zentraleinheit (40)
zugeführt.
Das Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors (17) wird dem
Unterbrechungs-Eingabeanschluß (P4) der Zentraleinheit
(40) und dem Zähler (37) über die Wellenformerschaltung
(36) zugeführt. Die Zentraleinheit (40) führt eine
Unterbrechung an jeder Vorderkante des Ausgangssignals des
Kurbelwinkelsensors (17) durch, um dadurch die Zeitspanne
zwischen den Vorderkanten des Ausgangssignals aus dem
Kurbelwinkelsensor (17) aus dem Ausgang des Zählers (37)
zu erfassen. Der Zeitgeber (38) erzeugt ein
Unterbrechungssignal an jedem vorgegebenen Zeitpunkt für
den Unterbrechungs-Eingabeanschluß (P5) der
Zentraleinheit (40).
Der A/D-Umsetzer (39) führt eine A/D-Umsetzung der
Spannung einer (nicht dargestellten) Batterie durch, und
die Daten der Batteriespannung werden an jedem
vorgegebenen Zeitpunkt in der Zentraleinheit (40)
aufgenommen. Der Zeitgeber (43) wird durch die
Zentraleinheit (40) voreingestellt und wird am
Ausgangsanschluß (P2) der Zentraleinheit (40) getriggert,
um dadurch Ausgangsimpulse mit einer vorgegebenen Breite
zu erzeugen. Somit steuert das Ausgangssignal aus dem
Zeitgeber (43) die Einspritzdüsen (14) über den Einsteller
(44).
Der Betrieb der Zentraleinheit (40) wird unter Bezugnahme
auf die Ablaufdarstellungen in Verbindung mit den Fig. 6
und 8 bis 9 beschrieben.
Fig. 6 zeigt das Hauptprogramm der Zentraleinheit (40).
Wird ein Rücksetzsignal in die Zentraleinheit (40)
eingegeben, so initialisiert es das RAM (42), die
Eingabe- und Ausgabeanschlüsse und dergleichen in der
Stufe (100). In der Stufe (101) wird das Ausgangssignal
des Wassertemperatursensors A/D-umgesetzt, und der
A/D-umgesetzte Wert wird als (WT) im RAM (42) gespeichert.
In der Stufe (102) wird die A/D-Umsetzung der
Batteriespannung durchgeführt, und die A/D-umgesetzte
Batteriespannung wird als (VB) im RAM (42) gespeichert.
Die Berechnung von (30/TR) wird aus der Periode des
Ausgangs des Kurbelwinkelsensors (17) in der Stufe (103)
durchgeführt, so daß die Anzahl der Umdrehungen (Ne)
erhalten wird.
In der Stufe (104) wird die Berechnung von (AN · Ne/30) auf
der Basis der Lastdaten, die nachstehend beschrieben
werden, sowie die Anzahl der Umdrehungen (Ne)
durchgeführt, um dadurch die Ausgangsfrequenz (Fa) des
Luftströmungssensors (13) zu erhalten. In der Stufe (105)
wird ein grundlegender Steuerzeit-Umwandlungskoeffizient
(Kp) aus einem Wert (f1) berechnet, der bezüglich der
Ausgangsfrequenz (Fa) gemäß Fig. 7 eingestellt wird. In
der Stufe (106a) wird der Umwandlungskoeffizient (Kp)
mittels der Wassertemperaturdaten (WT) korrigiert, um den
Steuerzeit-Umwandlungskoeffizienten (KI) zu erhalten, und
der auf diese Weise erhaltene Umwandlungskoeffizient (KI)
wird im RAM (42) gespeichert. In der Stufe (106b) wird der
Grundsteuerzeit-Umwandlungskoeffizient (KPA) zum Zeitpunkt
einer Beschleunigung (oder Zuwachses) durch die
Wassertemperaturdaten (WT) korrigiert, um damit den
Steuerzeit-Umwandlungskoeffizienten (KIA) zu erhalten, und
der auf diese Weise erhaltene, korrigierte
Umwandlungskoeffizient (KIA) wird im RAM gespeichert. In
dem Fall, wo die Temperatur des Kühlwassers niedrig ist,
haftet eine größere Kraftstoffmenge an der Innenseite
der Lufteinlaßleitung (15), so daß weiterhin eine
größere Brennstoffmenge für den haftenden Kraftstoff
benötigt wird. Ist andererseits die Temperatur des
Kühlwassers hoch, so ist die an der Lufteinlaßleitung
(15) haftende Kraftstoffmenge geringer, so daß eine
zuzuführende Kraftstoffmenge gering sein kann.
In der Stufe (107) wird eine Totzeit (TD) erhalten, indem
eine Datentabelle (f3) abgebildet wird, die vorausgehend
im ROM (41) auf der Grundlage der Batteriespannungsdaten
(VB) gespeichert wurde, und die Totzeit (TD) wird in Form
von Daten im RAM (42) gespeichert.
In der Stufe (108) wird festgestellt, ob der
Leerlaufschalter (12a) sich in einem EIN-Zustand befindet
oder nicht. Im bejahenden Fall wird der Filterkoeffizient
(K1), der nachstehend beschrieben wird, als Koeffizient
(C1) in der Stufe (109) gesetzt, und gleichzeitig wird der
Filterkoeffizient (K2) als (1-C1) gesetzt. Andererseits,
im verneinenden Fall, wird (K1) als Koeffizient (C2)
gesetzt und (K2) wird als (1-C2) gesetzt, wobei (C1 < C2)
ist. Ist entweder die Stufe (109, 110) beendet, so wird
die Verfahrensweise der Stufe (101) erneut aufgenommen.
Fig. 8 zeigt, daß ein Unterbrechungssignal dem
Unterbrechungs-Eingabeanschluß (P3) zugeführt wird, wobei
die Fig. 8 einen Unterbrechungsvorgang am Ausgangssignal
des Luftströmungssensors (13) darstellt.
In der Stufe (201) wird das Ausgangssignal (TF) des
Zählers (33) erfaßt und anschließend wird der Zähler
(33) gelöscht. Das Ausgangssignal (TF) des Zählers (33)
entspricht der Zeitspanne zwischen den Vorderkanten im
Ausgang des Luftströmungssensors (13). Die Zeitspanne (TF)
wird als die Ausgangsimpulsperiode (TA) gesetzt und der
Wert wird in der Stufe (202) im RAM (42) gespeichert. In
der Stufe (203) werden Restimpulsdaten (PD) den
integrierten Impulsdaten (PR) hinzugefügt, damit die
erneuerten integrierten Impulsdaten (PR) erhalten werden.
In der Stufe (204) wird ein numerischer Wert von 156 für
die Restimpulsdaten (PD) eingesetzt. Somit ist die
Unterbrechungsbehandlung beendet.
Fig. 9 stellt eine Unterbrechungsroutine in dem Fall dar,
daß ein Unterbrechungssignal dem
Unterbrechungs-Eingabeanschluß (P4) der Zentraleinheit
(40) entsprechend dem Ausgangssignal des
Kurbelwinkelsensors (17) eingegeben wird.
In der Stufe (301) wird die Zeitspanne zwischen den
Flanken im Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors (17)
gelesen, um die Zeitspanne (TR) zu erhalten, die im RAM
(42) gespeichert wird, und anschließend wird der Zähler
(37) gelöscht.
In der Stufe (302) wird ermittelt, ob der Ausgangsimpuls
des Luftströmungssensors (13) innerhalb der Zeitspanne (TR)
liegt oder nicht. Bejahendenfalls wird eine Zeitdifferenz
Delta t=t₀₂-t₀₁ zwischen dem Zeitpunkt (t₀₁) des
Ausgangsimpulses des Luftströmungssensors, der gerade
vorher erzeugt wurde, und der Unterbrechungszeit (t₀₂)
zum gegenwärtigen Zeitpunkt des Ausgangs des
Kurbelwinkelsensors (17) berechnet, und der berechnete
Wert wird als Periode (TS) gesetzt. Ist andererseits kein
Ausgangsimpuls des Luftströmungssensors (13) innerhalb der
Zeitspanne (TR) in der Stufe (302) vorhanden, so wird die
Zeitspanne (TR) als Zeitspanne (TS) gesetzt. In der Stufe
(305) wird die Zeitdifferenz (Delta t) in die
Ausgangsimpulsdaten (Delta P) des Luftströmungssensors
(13) umgesetzt, indem die Beziehung 156×TS/TA berechnet
wird. Dabei werden die Impulsdaten (Delta P) aufgrund der
Annahme berechnet, daß die Zeitspanne des vorhergehenden
Ausgangsimpulses des Luftströmungssensors (13) die gleiche
wie die Zeitspanne des gegenwärtigen Ausgangsimpulses in
der Stufe (306) ist. Es wird bestimmt, ob die Impulsdaten
(Delta P) kleiner als 156 sind oder nicht. Im bejahenden
Fall ist die folgende Stufe die Stufe (308). Anderenfalls
werden die Impulsdaten (Delta P) gelöscht und erhalten den
numerischen Wert von 156 in der Stufe (307). In der Stufe
(308) wird die Subtraktion der Impulsdaten (Delta P) von
den Restimpulsdaten (PD) durchgeführt, damit die
erneuerten Restimpulsdaten (PD) erhalten werden. Haben die
Restimpulsdaten (PD) in der Stufe (309) einen positiven
Wert, so geht die folgende Stufe zur Stufe (313). Im
anderen Fall werden die Impulsdaten (Delta P) in der Stufe
(310) als (PD) gesetzt, da der durch die Berechnung der
Impulsdaten (Delta P) erhaltene Wert größer als der
Ausgangsimpuls des Luftströmungssensors (13) ist. Die
Restimpulsdaten (PD) werden dann in der Stufe (312) gleich
Null gemacht.
In der Stufe (313) werden die Impulsdaten (Delta P) zu den
integrierten Impulsdaten (PR) addiert, um die erneuerten
integrierten Impulsdaten (PR) zu erhalten. Die somit
erhaltenen Daten (PR) entsprechen der Anzahl Impulse, die
als Ausgang des Luftströmungssensors (13) in einer
Zeitspanne zwischen den Vorderkanten des gegenwärtigen
Ausgangs des Kurbelwinkelsensors (17) betrachtet werden.
In der Stufe (314) wird die Berechnung entsprechend der
Gleichung (5) durchgeführt. Dabei wird die Berechnung von
(K1 · AN+K2 · PR) auf der Grundlage der integrierten
Impulsdaten (PR) und der Lastdaten (AN) durchgeführt, die
berechnet wurden, bis das vorhergehende Impulssignal aus
dem Kurbelwinkelsensor (17) ansteigt, und der somit
erhaltene Wert wird als die gegenwärtigen neuen Lastdaten
(AN) gesetzt.
In der Stufe (315) wird bestimmt, ob die erneuerten
Lastdaten (AN) größer als ein vorgegebener Wert (alpha)
sind oder nicht. Sind die Lastdaten (AN) größer als der
vorgegebene Wert (alpha), so werden die Daten (AN) auf den
Wert (alpha) zugeschnitten, so daß die Lastdaten (AN)
daran gehindert werden, einen tatsächlichen Wert zu
überschreiten, selbst wenn die Brennkraftmaschine (1) im
völlig geöffneten Zustand der Drosselklappe betrieben
wird. Ist andererseits (AN alpha), so springt die
Folgestufe zur Stufe (317). In der Stufe (317) werden die
integrierten Impulsdaten (PR) gelöscht. In der Stufe
(318a) wird die Berechnung der Steuerzeitdaten
(TI=AN · K1+TD) auf der Grundlage der Lastdaten (AN),
des Steuerzeit-Umwandlungskoeffizienten (KI) und der
Totzeit (TD) durchgeführt. In der Stufe (318b) wird die
Differenz (Delta AN) zwischen den erneuerten Lastdaten
(AN) und den vorausgehend erhaltenen Lastdaten (ANOLD)
erhalten. In der Stufe (318c) wird entschieden, ob der
Filterkoeffizient (K1) größer oder nicht größer als der
Koeffizient (C1+C2)/2 ist. Ist ersterer größer als
letzterer, so wird der Beschleunigung-Beurteilungswert
(beta 1) in der Stufe (318d) als (B2) gesetzt. Ist er
kleiner, so wird der Beschleunigung-Beurteilungswert
(beta 1) in der Stufe (318e) als (B1) gesetzt. In den
Stufen (318d) und (318e), B1 < B2.
In der Stufe (318f) erfolgt die Bestimmung bezüglich
(Delta AN < beta 1). Gilt (Delta AN beta 1), so springt
der Folgeschritt zum Schritt (381j). Gilt andererseits
(Delta AN < beta 1), so erfolgt ferner eine Entscheidung
bezüglich (Delta AN < beta 2) in der Stufe (318g). Gilt
(Delta AN beta 2), so springt die Folgestufe zur Stufe
(318i). Im anderen Fall wird (Delta AN) in der Stufe
(318h) auf (beta 2) beschnitten und geht dann zur Stufe
(318i). In der Stufe (318i) werden die Steuerzeitdaten
(TI) auf der Grundlage von (TI), (Delta AN) und (KIA)
erhalten. In der Stufe (318j) wird der Betrieb
(ANOLD=AN) durchgeführt und der somit erhaltene Wert
wird im RAM (42) gespeichert. In der Stufe (319) werden
die Steuerzeitdaten (TI) im Zeitgeber (43) gesetzt und der
Zeitgeber (43) wird in der Stufe (320) getriggert, so daß
die vier Einspritzdüsen (14) gleichzeitig entsprechend den
Steuerzeitdaten (TI) gesteuert werden. Somit ist die
Unterbrechungsroutine beendet.
Die Fig. 10a bis 10d sind Zeitsteuerabläufe bezüglich der
Handhabungen gemäß den Fig. 6 und 8 bis 9, wobei Fig. 10a
das Ausgangssignal der Wellenformerschaltung (31)
darstellt, Fig. 10b zeigt das Ausgangssignal des
Kurbelwinkelsensors (17), Fig. 10c zeigt die
Restimpulsdaten (PD), in denen die Daten bei jeder
Hinterkante des Signals der Wellenformerschaltung (31)
(der Hinterkante des Ausgangsimpulses des Strömungssensors
(13)) auf den numerischen Wert 156 eingestellt und in
Einklang mit der Berechnung von beispielsweise
PDI=PD-156×TS/TA an jeder Vorderkante des
Ausgangssignals des Kurbelwinkelsensors (17) geändert
werden (was den Verarbeitungen von der Stufe (305) bis zur
Stufe (312) entspricht) und Fig. 10d stellt die Änderungen
der integrierten Impulsdaten (PR) dar, bei denen die
Restimpulsdaten (PD) zu jedem Zeitpunkt der Hinterkante
des Ausgangssignals der Wellenformerschaltung (31)
multipliziert werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden
die Ausgangsimpulse des Luftströmungssensors (13) zwischen
den Vorderkanten des Ausgangssignals des
Kurbelwinkelsensors (17) gezählt. Es können jedoch die
Ausgangsimpulse zwischen den Hinterkanten gezählt werden,
oder es können die Ausgangsimpulse des
Luftströmungssensors (13) während mehrerer Perioden des
Ausgangssignals des Kurbelwinkelsensors (17) gezählt
werden. Ferner kann die Anzahl von Ausgangsimpulsen, die
durch die Konstante multipliziert ist, die der
Ausgangsfrequenz des Luftstörmungssensors (13) entspricht,
gezählt werden, anstelle des Wertes, der durch Zählen der
Ausgangsimpulse des Luftströmungssensors (13) erhalten
wird. Zudem kann ein Zündsignal für die Verbrennungskraftmaschine
verwendet werden, um einen Kurbelwinkel zu erfassen.
Somit wird in Einklang mit der Erfindung die Entscheidung,
ob eine Korrektur in einer Übergangszeit erfolgt, abhängig
von einer Änderung des Filterkoeffizienten, für eine
Filterbehandlung geändert. Somit wird eine korrekte
Lufteinlaßmenge für eine Verbrennungskraftmaschine
ordnungsgemäß erzielbar, so daß eine befriedigende
Kraftstoffsteuerung erzielt werden kann.
Claims (2)
- Kraftstoffregelvorrichtung für eine Verbrennungs kraftmaschine mit
- - einer Luftmengen-Erfassungseinrichtung (13), die im Luftansaugweg der Verbrennungskraftmaschine (1) angeordnet ist und die ein der angesaugten Luftmenge entsprechendes Signal abgibt,
- - einer Umdrehungssignal-Erzeugungseinrichtung (17) zur Erzeugung eines der Drehung der Maschine entsprechenden Signals,
- - einer AN-Erfassungseinrichtung (20), die das Ausgangssignal von der Luftmengen- Erfassungseinrichtung und der Umdrehungssignal- Erzeugungseinrichtung empfängt und ein Signal abgibt, das einen Wert, der einer Menge in die Maschine angesaugter Luft in einem vorbestimmten Intervall von Kurbelwinkeln entspricht, anzeigt, und
- - einer Steuereinrichtung (22, 30) zur Steuerung einer Kraftstoffzuführmenge zu der Maschine basierend auf dem Ausgangssignal der AN-Erfassungseinrichtung,
- gekennzeichnet durch
- - eine Filtereinrichtung (21, 30) zur Bestimmung eines Wertes AN(n) durch Filterung des Ausgangssignals AN(t) der AN-Erfassungseinrichtung bei jedem vorbestimmten Kurbelwinkel auf der Grundlage der folgenden Gleichung AN(n) = K₁ × AN(n-1) + K₂ × AN(t)wobei AN(n-1) ein durch Filterung bestimmter Wert zum vorangegangenen Zeitpunkt ist, An(n) ein durch Filterung bestimmter Wert zum momentanen Zeitpunkt ist und K₁ und K₂ Konstanten sind, für die K₁+K₂=1 gilt, und zur Bestimmung einer Kraftstoffzuführmenge, die von der Steuereinrichtung zu steuern ist auf der Grundlage von AN(t),
- - eine Korrektureinrichtung zur Korrektur, um die zuzuführende Kraftstoffmenge auf der Grundlage der Feststellung zu erhöhen, daß sich die Maschine in einem Beschleunigungszustand befindet, wodurch ein Fehler des Ausgangssignals der Filtereinrichtung einen vorbestimmten Wert überschreitet, und
- - einer Einrichtung (12a) zur Erfassung des Leerlaufzustandes der Maschine, worin durch die Korrektureinrichtung die Konstanten K₁ und K₂ der Filtereinrichtung geändert werden, um den Filterungsgrad zu verringern, wenn die Maschine sich im Leerlaufzustand befindet, und der vorbestimmte Wert des Fehlers verändert wird, um groß zu sein.
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1991
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- 1991-01-16 US US07/641,828 patent/US5080073A/en not_active Expired - Lifetime
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| US5080073A (en) | 1992-01-14 |
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