DE4115211A1 - Elektronisches steuersystem fuer die kraftstoffzumessung bei einer brennkraftmaschine - Google Patents

Elektronisches steuersystem fuer die kraftstoffzumessung bei einer brennkraftmaschine

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem elektronischen Steuersystem für die Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine mit Sensoren für Last, Drehzahl und Temperatur sowie einer Sonde im Abgasrohr, mit Mitteln zur Bestimmung eines Grundeinspritzmengensignals sowie eines Übergangskompensationssignals zur Anpassung der zugemessenen Kraft­ stoffmenge im Beschleunigungs- und Verzögerungsfall nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Bekannt ist aus der nicht vorveröffentlichten DE-Patentanmeldung 39 39 548.0 ein entsprechendes System, das mit einem Wandfilmmodell arbeitet. Dabei wird neben einem Grundeinspritzsignal ein betriebs­ kenngrößenabhängiges Wandfilmmengensignal gebildet, darüber hinaus ein sogenanntes Absteuerfaktorsignal, das im Falle eines Übergangs­ betriebs der Brennkraftmaschine die Änderung des Wandfilms über der Zeit berücksichtigt.
Bekannt ist ferner aus der ebenfalls nicht vorveröffentlichten DE-Patentanmeldung 40 40 637 ein System mit Speichern für Wandfilm­ menge sowie einem Absteuerfaktor, wobei diese gespeicherten Werte mittels eine Lernverfahrensblocks (23) den veränderten Betriebs­ bedingungen im Laufe der Lebensdauer eines Fahrzeugs angepaßt werden können.
Ergänzend sei erwähnt, daß der Stand der Technik bereits eine Viel­ zahl von Maßnahmen zur Übergangskompensation, insbesondere zur Beschleunigungsanreicherung, kennt, mit denen versucht wird, diesen Übergangszustand präziser und effektiver steuern zu können. Beispielshaft sei hier die DE-OS 30 42 246 (entspricht US-PS 44 40 136) sowie die DE-OS 36 23 043 genannt. Ferner seien erwähnt:
DE-OS 36 03 137, WO 90/0 64 28, DE-OS 36 36 810 (entspricht US-PS 48 52 538), sowie DE-OS 40 06 301.
Ein grundlegender Ansatz für ein sogenanntes Wandfilmmodell ist im SAE-Paper 81 04 94 "Transient A/F control characteristics of the five liter central fuel injection engine" von C.F. Aquino enthalten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektronisches Steuersystem für die Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraft­ maschine zu schaffen, bei dem in einem Übergangsbetrieb (Beschleuni­ gung und Verzögerung) ein bezüglich Abgas optimales Übergangs­ verhalten auch im Hinblick auf Langzeitänderungen im Verhalten der Brennkraftmaschine bzw. der einzelnen Komponenten erzielt wird.
Gelöst wird die Aufgabe mit der Merkmalskombination des Hauptan­ spruchs.
Vorteile der Erfindung
Mit dem erfindungsgemäßen Steuersystem mit den Merkmalen des Haupt­ anspruchs können Langzeitänderungen bei der Kraftstoffzumessung oder den Motorkomponenten berücksichtigt werden mit der Folge, daß Über­ gangsbetriebszustände auch über einen relativ langen Zeitraum hinweg sicher beherrschbar sind und somit strenge Abgasbestimmungen über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs exakt eingehalten werden können.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und wird im folgenden näher beschrieben und erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Übersichtsdarstellung eines elektronischen Steuersystems für die Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraft­ maschine, Fig. 2 eine Blockdarstellung des Steuersystems bezüglich der Bildung eines Einspritzsignals abhängig von den verschiedenen Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine und mit Mitteln zur Realisierung der Übergangskompensation, Fig. 3 ein Ausschnitt aus der Darstellung von Fig. 2 in einer detaillierteren Form bezüglich der Abregelung der Kraftstoff-Mehrmenge während eines Übergangs, Fig. 4 zeigt drei Signalverläufe bezüglich Laständerung, Mehrmenge sowie Lambda in Verbindung mit einem linearisierten Sondensignal, die Fig. 5 und 6 betreffen Flußdiagramme zur Realisierung einer selbstanpassenden Übergangskompensation ausgehend von einem lineari­ sierten Lambda-Sondensignal, Fig. 7 zeigt die Verhältnisse entsprechend denen von Fig. 3 im Falle der nicht linearisierten Spannung der Abgassonde, und Fig. 8 zeigt schließlich ein Fluß­ diagramm zur Realisierung der selbstanpassenden Übergangskompen­ sation mittels einer inkrementellen Verstellung der Korrekturfak­ toren aus der Sondenspannung unter Verwendung einer nicht lineari­ sierten Sondenspannung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt in einer groben Übersicht eine Brennkraftmaschine mit ihren wesentlichsten Sensoren, einem Steuergerät und einem Ein­ spritzventil. Die Brennkraftmaschine ist dabei mit 10 bezeichnet. Sie besitzt ein Luftansaugrohr 11 sowie eine Abgasleitung 12. Im Luftansaugrohr 11 befindet sich eine Drosselklappe 13, gegebenen­ falls ein Luftmengen- bzw. Luftmassenmesser 14 oder ein anderes System zur Lasterfassung sowie ein Einspritzventil 15 zur Zumessung der erforderlichen Kraftstoffmenge in den zur Brennkraftmaschine 10 strömenden Luftstrom. Ein Drehzahlsensor ist mit 16 bezeichnet, ein Temperatursensor mit 17. Ein Lastsignal von einem Drosselklappen­ sensor und/oder vom Luftmengen- bzw. Luftmassensensor 14 oder Saug­ rohrdrucksensor gelangt zusammen mit einem Signal von einer Sauer­ stoffsonde 19 im Abgasrohr 12 sowie Signalen weiterer Sensoren zu einem Steuergerät 20, das ein Ansteuersignal für das wenigstens eine Einspritzventil 15, gegebenenfalls ein Zündsignal sowie weitere für die Brennkraftmaschinensteuerung wesentliche Ansteuersignale erzeugt.
Die in Fig. 1 dargestellte Grundstruktur eines Kraftstoffzumeß­ systems für eine Brennkraftmaschine ist bekannt. Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem der Bereitstellung eines Übergangs­ kompensationssignals für den Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsfall mit dem Ziel eines möglichst optimalen Übergangsverhaltens der Brennkraftmaschine bzw. des damit ausgestatteten Fahrzeugs bei gleichzeitig möglichst sauberem Abgas. Eine Blockdarstellung bezüglich der Signalverarbeitung im Steuergerät 20 von Fig. 1 ist in Fig. 2 dargestellt.
An einer Klemme 25 liegt ein Lastsignal tL an, das z. B. dem Luft­ durchsatz im Ansaugrohr pro Hub entspricht. An weiteren Anschluß­ klemmen 26 bis 28 liegen Signale bezüglich Drehzahl- und Motor­ temperatur sowie eine Information bezüglich Schiebebetrieb. An einer Additionsstelle 29 wird neben dem Lastsignal tL von der Anschluß­ klemme 25 ein Übergangskompensationssignal UK eingespeist. Das Summensignal am Ausgang der Additionsstelle 29 gelangt dann zu einem Korrekturmittel 30, in dem letztlich das am Einspritzventil 15 zur Anwendung gelangende Einspritzsignal ti ergänzend abhängig von Lambda und u. a. von der Motortemperatur Tmot korrigiert wird.
Mit 31 ist ein Wandfilmmengenkennfeld bezeichnet, das eingangsseitig mit den Anschlußklemmen 25 und 26 für Last und Drehzahl in Verbin­ dung steht und ausgangsseitig ein Wandfilmmengensignal W zur Verfügung stellt. Die gleichen Eingangssignale bezüglich Last und Drehzahl gelangen zu zwei weiteren Kennfeldern 32 und 33 zur Bereit­ stellung von last- und drehzahlabhängigen Absteuerfaktoren je nach Beschleunigung oder Verzögerung. Vereinbarungsgemäß wird das Kenn­ feld 32 den entsprechenden Faktor im Zusammenhang mit der Verzöge­ rung enthalten, das Kennfeld 33 den entsprechenden Faktor für die Beschleunigung. Den Kennfeldern 32 und 33 ist je eine Multipli­ kationsstelle 35 und 36 nachgeschaltet, in die FWS2kor- und FWS1kor-Signale eingespeist werden. Ausgangsseitig sind die Multi­ plikationsstellen 35 und 36 mit einem Umschalter 37 verbunden, dessen Position davon abhängig ist, ob eine Verzögerung oder eine Beschleunigung gegeben ist. Ausgangsseitig steht dieser Umschalter 37 mit einer Multiplikationsstelle 38 in Verbindung.
Dem Wandfilmmengenkennfeld 31 folgt ausgangsseitig ein Differenz­ bildungsblock 40, in dem die Differenz aufeinanderfolgender Wand­ filmwerte entsprechend der Formel ΔW=Wk-Wk-1 gebildet wird. Die Differenzmenge ΔW erfährt nachfolgend eine Korrektur mit einem temperaturabhängigen Faktor ausgehend von einem (nachfolgend noch aufbereiteten) Signal an der Eingangsklemme 27 in einem Multipli­ kationsblock 41. Daran schließt sich eine Additionsstelle 42 an, in die ergänzend ausgehend von der Anschlußklemme 28 über einen Signal­ verarbeitungsblock 43 ein Signal abhängig vom Auftreten von Schiebebetrieb eingespeist wird.
Es folgt eine multiplikative Korrekturstelle 45, in die ein Korrek­ tursignal Wkor ausgehend von einem Block 46 eingreift. Das Ausgangs­ signal von der Multiplikationsstelle 45 gelangt einmal zur Multi­ plikationsstelle 38 und ferner zu einer Subtraktionsstelle 47. Das weitere Eingangssignal der Subtraktionsstelle 47 entspricht dem Ausgangssignal der Multiplikationsstelle 38. Dabei bildet das Ausgangssignal der Multiplikationsstelle 38 eine Größe ΔWs als einem schnellen Anteil der Wandfilmkompensation und das Ausgangs­ signal der Subtraktionsstelle 47 entspricht mit einer Größe ΔWl einem langsamen Anteil der Wandfilmmengenkompensation. Die Signale ΔWs und ΔWl gelangen zu Blöcken 48 und 49, die im folgenden in Fig. 3 noch näher erläutert werden. Die Ausgangssignale der beiden Blöcke 48 und 49 werden in einer Additionsstelle 50 zusammengefaßt, deren Ausgangssignal das Kompensationssignal UK als Eingangsgröße für die Additionsstelle 29 bildet.
Die Wirkungsweise der in Fig. 2 grob skizzierten Übersicht läßt sich wie folgt charakterisieren:
Im stationären Betriebszustand der Brennkraftmaschine wird das aus Luftdurchsatz im Ansaugrohr und Drehzahl gebildete Grundeinspritz­ signal bzw. Lastsignal tL an der Eingangsklemme 25 in der Korrektur­ stufe 30 wenigstens abhängig von Motortemperatur Tmot und Lambda korrigiert und das korrigierte Signal ti wird letztlich dem Ein­ spritzventil 15 zugeführt.
Bei einem dynamischen Übergang, d. h. bei einer Beschleunigung oder einer Verzögerung, kommen Werte aus dem Wandfilmmengenkennfeld 31 zum Tragen, die dem jeweils herrschenden Wandfilm bei bestimmter Last sowie bestimmter Drehzahl n entsprechen.
Aufgrund von Last und Drehzahländerungen ergeben sich aufeinander­ folgend verschiedene Wandfilmmengen, die im Block 40 ermittelt werden. Nachfolgend wird die Wandfilmdifferenzmenge ΔW temperatur­ abhängig korrigiert und noch davon abhängig beeinflußt, ob gerade Schiebebetrieb vorliegt oder nicht. Es folgt eine weitere Korrektur in der Multiplikationsstelle 45 mittels eines Korrekturwertes Wkor auf den nachfolgend noch näher eingegangen werden wird.
Die beiden weiteren Kennfelder 32 und 33 enthalten Aufteilungs­ faktoren für Beschleunigung und Verzögerung (FWFSB und FWFSV). Diese Faktoren werden nachfolgend mit je einem speziellen Korrekturwert FWS2kor sowie FWS1kor korrigiert und stehen je nach Richtung der Laständerung, d. h. Beschleunigung oder Verzögerung, über den Umschalter 37 der Multiplikationsstelle 38 zur Verfügung. In dieser Multiplikationsstelle 38 wird der schnelle Anteil ΔWs an der gesamten Mehrmenge ΔW bestimmt. Durch Differenzbildung in der Subtraktionsstelle 47 ergibt sich dann ergänzend der langsame Anteil ΔWl an der Gesamtmehrmenge ΔW. Die nachfolgenden Blöcke 48 und 49 sorgen für eine unterschiedliche Abregelung der Anteile ΔWs und ΔWl an der Mehrmenge und beeinflussen letztlich über die Additions­ stelle 50 als Übergangskompensationssignal UK an der Additionsstelle 29 das Grundeinspritzsignal an der Anschlußklemme 25.
Einzelheiten zu den Blöcken 48 und 49 sind in Fig. 3 wiedergegeben. Dabei sind gleiche Elemente und gleiche Signale auch mit den gleichen Bezugsziffern bzw. Symbolen markiert. Beide Blöcke 48 und 49 sind im konkreten Ausführungsbeispiel entsprechend aufgebaut. Eingangsseitig folgt eine Additionsstelle 52, der eine Multipli­ kationsstelle 53 nachgeschaltet ist. Die Ausgangssignale von Additionsstelle 52 und Multiplikationsstelle 53 sind zu einer weiteren Additionsstelle 54 geführt, die ihrerseits wieder das Eingangssignal eines Totzeitgliedes 55 bereitstellt. Ausgangsseitig steht dieses Totzeitglied 55 mit dem zweiten Eingang der Additions­ stelle 52 in Verbindung. Schließlich wird noch in die Multipli­ kationsstelle 53 ein fester Abregelfaktor Tks bzw. in Block 49 ein entsprechender Abregelfaktor Tkl eingespeist. Das Ausgangssignal der Multiplikationsstelle 53 bildet das Signal UKs, das zusammen mit dem entsprechenden Signal UKl von Block 49 in Addition das insgesamt zur Wirkung kommende Übergangskompensationssignal UK liefert.
Funktionsmäßig wird in der Additionsstelle 52 eine Addition der schnellen Mehrmenge ΔWs zum Rest der noch nicht abgespritzen Mehr­ menge aus den vorangegangenen Rechenschritten ermittelt. Es folgt in der nachfolgenden Multiplikationsstelle 53 die Ermittlung der aktuell abzuspritzenden schnellen Mehrmenge UKs durch Multiplikation mit dem Faktor Tks. Durch Subtraktion der aktuell abgespritzten Menge von der Summe der noch nicht abgespritzten Mehrmengen in der Additionsstelle 54 erhält man einen Wert für die noch abzuspritzende Restmenge der nächsten Rechenschritte, wobei dieser Wert im Totzeit­ glied 55 gespeichert wird. Entsprechendes gilt für den langsamen Anteil der Übergangskompensation im Block 49.
Wesentlich sind nun im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ablaufende Lernverfahren für die Werte Wkor (Block 46 von Fig. 2) und die Korrekturfaktoren FWS1kor und FWS2kor für die Aufteilung.
Die nicht-adaptive Übergangskompensation läuft kontinuierlich, während der Lernvorgang nur bei schnellen Laständerungen ausgelöst wird. Dabei sind nur monotone Laständerungen (steigendes oder fallendes tL-Signal) geeignet, da sonst nicht entschieden werden kann, ob der Korrekturfaktor FWS1kor für steigende Last oder FWS2kor für fallende Last adaptiert werden muß.
Fig. 4 zeigt die typischen Zeitverläufe von Last a), Korrekturmenge UK b) und Lambda c) während eines Lernvorgangs. Der Beginn einer Laständerung werde zu einem Zeitpunkt t=Ta erkannt. Zum Zeitpunkt t=Tb geht der Motor wieder in stationären Betrieb über. Aufgrund der Totzeit durch Einspritzung, Verbrennung und Abgaslaufzeit reagiert die Lambda-Sonde erst nach der Totzeit Tt. Während der Zeitspanne Ta t Tc wird der Lambda-Verlauf wesentlich durch den Anteil des schnellen Speichers bestimmt. Zum Zeitpunkt t=Td sind beide Mehrmengenspeicher abgeregelt.
Eine zur Adaption geeignete Laständerung liegt dann vor, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind:
  • - Vor Beginn der Laständerung muß der Motor für eine Mindestzeit T stationär mit konstanter Last und Drehzahl betrieben werden.
  • - Die nach Beendigung des Schiebebetriebs addierte Mehrmenge, die in Block 43 von Fig. 2 bereitgestellt worden ist, muß abgeregelt sein.
  • - Die Laständerungen während des Übergangs müssen alle das gleiche Vorzeichen haben (tL monoton steigend oder monoton fallend).
  • - Die gesamte Laständerung ΔtL=tLE-tLA (siehe Fig. 4a) muß größer als ein Schwellwert ΔtLmin sein.
  • - Der Übergangsvorgang darf nicht länger als eine vorgegebene Maximalzeit dauern: Tb-Ta TÜmax.
  • - Nach Ende des Übergangs muß der Motor solange im Stationärbetrieb bleiben, bis die Mehrmengenspeicher abgeregelt sind.
Während des regulären Betriebs wird durch gleitende Mittelwertbil­ dung oder durch einen Tiefpaß die mittlere Stellgröße des Lambda-Reglers, der im Korrekturblock 30 von Fig. 2 zum Tragen kommt, in der unmittelbaren Vergangenheit berechnet. Damit der Lambda-Verlauf während des Lernvorganges nicht durch Eingriffe des Lambda-Reglers verfälscht wird, kann der Lambda-Regler zum Zeitpunkt Ta abgeschaltet werden. Die Stellgröße des Lambda-Reglers wird auf den berechneten Mittelwert gesetzt.
Der Lambda-Regler ist sofort wieder einzuschalten, wenn der Zeit­ punkt Td nach Fig. 4 erreicht ist, oder jedoch eine der obengenann­ ten Bedingungen zur Adaption verletzt wird.
Für die Bestimmung des Mengenkorrekturfaktors Wkor als Eingangsgröße für die multiplikative Korrekturstelle 45 von Fig. 2 sowie für die Adaption der Faktoren FWS1kor und FWS2kor gibt es verschiedene Möglichkeiten, die im folgenden behandelt werden.
  • 1. Direktberechnung des Mengen-Korrekturfaktors Wkor entsprechend der Darstellung des Flußdiagramms von Fig. 5.
  • 2. Abschätzung der Fehlmenge und inkrementelle Berechnung von Wkor entsprechend der Darstellung von Fig. 6.
  • 3. Inkrementelle Verstellung der Korrekturfaktoren basierend auf der Auswertung der Sauerstoffsondenspannung entsprechend der Dar­ stellung von Fig. 7.
Gemeinsam ist den Verfahren nach Fig. 5 und 6 ein großer Teil des Anfangsbereichs.
Nach Fig. 5 wird in einer Abfrage 60 festgestellt, ob eine Last­ änderung vorliegt und der Ausgangspunkt stationär gewesen ist. Ist dies der Fall, folgt mit 61 die Auslösung eines möglichen Adaptions­ vorgangs mit der Abspeicherung verschiedener Anfangswerte. Es schließt sich eventuell die Abschaltung des Lambda-Reglers in 62 an. In 63 wird das Ausgangssignal der Lambda-Sonde zu den Abtastpunkten K linearisiert und die jeweiligen Werte abgespeichert. Erweist sich das Lastsignal tL im nachfolgenden Block 64 als konstant, dann werden die Werte Tb, TLe, We (= Wandfilmmenge Ende Übergang, Ausgang Block 31) abgespeichert und in 66 das Ende des Übergangs abgewartet. Ist dieses Ende erreicht, erfolgt wiederum ein Speichervorgang im Block 67 und das ganze dauert an, solange die Übergangskompensation UK ≠ 0 ist (Block 68). Daraufhin findet in Block 69 eine Über­ prüfung der Adaptionsfreigabe statt, der sich eine Berechnung der Fehlmenge in 70 anschließt. Es folgt in 71 die Berechnung des Korrekturfaktors Wkor sowie eine Adaption der Korrekturfaktoren FWS1kor und FWS2kor in 72, bevor das Ende in 73 erreicht ist.
Bezüglich der Berechnung des Mengen-Korrekturfaktors Wkor sowie der Adaption der Korrekturfaktoren WFS1kor und WFS2kor entsprechend der obengenannten Möglichkeit 1 finden folgende Berechnungsvorgänge statt.
Die Korrektur der Kraftstoff-Mehrmenge über den Faktor Wkor erfolgt über die Ermittlung der Fehlmenge während des Übergangs durch Integration der Lambda-Abweichung. Aus dieser Fehlmenge kann Wkor unmittelbar berechnet werden. Voraussetzung hierfür ist ein lineari­ siertes Sondensignal.
Während des Übergangs wird die fehlende Kraftstoffmenge aufsummiert. Für die Adaption der Übergangskompensation müssen zwei Fehlmengen bestimmt werden:
  • - Fehlmenge während der Anfangsphase des Übergangs:
  • Hierbei ist T die Zeit zwischen 2 Rechenschritten. Durch die Indexverschiebung m wird die Totzeit Tt zwischen Berechnung der Last tL und der Lambda-Messung berücksichtigt. Die Indexver­ schiebung ist im allgemeinen last- und drehzahlabhängig m=Tt/T
  • Aus der Fehlmenge Wfanf wird auf den benötigten Anteil des schnellen Speichers geschlossen.
  • - Fehlmenge während des gesamten Übergangs:
  • Wfges dient zur Adaption der Mehrmenge über den Faktor Wkor.
Nach Erkennen der Laständerung und Ablauf der Totzeit Tt wird mit der Summation begonnen. Falls vor Erreichen des Zeitpunkts Td eine der auf Seite 9 genannten Adaptionsbedingungen verletzt wird, wird die Summation abgebrochen, und die berechneten Summen werden zu 0 gesetzt.
Die Wandfilm-Menge W (Ausgangsgröße des Blocks 31 in Fig. 2) muß zu Beginn (=Wa) und am Ende der Laständerung (=We) abgespeichert werden.
Der Korrekturfaktor Wkor kann direkt aus der Fehlmenge während der gesamten Laständerung bestimmt werden. Er ergibt sich als Quotient aus benötigter Kompensationsmenge und tatsächlich eingespritzter Kompensationsmenge:
Wfkor = (W(t=Tb) - W(t=Ta) * Wfges)/(W(t=Tb) - W(t=Ta))
Je nach Richtung der Laständerung wird pro Lernvorgang nur einer der beiden Faktoren neu berechnet.
Eine direkte Berechnung der Faktoren FWS1kor und FWS2kor ist nicht möglich, da nicht auf den Lambda-Verlauf im Saugrohr zurückgerechnet wird. Deshalb werden die Faktoren abhängig von der Fehlmenge in der Anfangsphase des Übergangs Wfanf inkrementell verstellt (Integration der Fehlmenge Wfanf):
  • - bei steigender Last (tLE < tLA): FWS1korneu = FWS1koralt + TFWS * Wfanf
  • - bei fallender Last (tLE < tLA): FWS2korneu = FWS2koralt - TFWS * Wfanf
  • Der Faktor TFWS wird bei der Applikation festgelegt. Er bestimmt die Geschwindigkeit der Adaption.
Das Flußdiagramm von Fig. 6 behandelt die oben angegebene zweite Möglichkeit, d. h. einer Abschätzung der Fehlmenge und inkrementelle Berechnung von Wkor. Dabei entsprechen weite Teile dem Flußdiagramm von Fig. 5. Der Abspeicherung in Block 67 von Td folgt jedoch eine Addition der Fehlmenge während der Anfangsphase und der Gesamtbetrag der Fehlmenge wird mittels einer Abschätzung in 75 bestimmt, anschließend erfolgt eine Überprüfung der Adaptionsfreigabe in 76, was solange andauert, wie die Übergangskompensation ungleich 0 ist, was in Block 77 festgestellt wird. Der Rest entspricht wiederum den Blöcken 71 bis 73 von Fig. 5. Im einzelnen findet die Abschätzung der Fehlmenge und inkrementelle Berechnung von Wkor sowie die Adaption der Korrekturfaktoren FWS1kor und FWS2kor wie folgt statt.
Im Gegensatz zu dem weiter oben beschriebenen Verfahren 1) wird bei der 2. Möglichkeit die Fehlmenge während des Übergangs durch eine vereinfachte Formel abgeschätzt. Um die Konvergenz des Verfahrens sicherzustellen, wird der Faktor Wkor durch Integration über die abgeschätzte Fehlmenge ermittelt.
Auch für diese Variante wird ein linearisiertes Sondensignal benötigt.
Die Fehlmenge während der Anfangsphase des Übergangs ergibt sich zu:
  • tLA und tLE sind die Lastwerte bei Beginn und Ende des Übergangs (vgl. Fig. 4a).
  • Aus der Fehlmenge Wfanf wird auf den benötigten Anteil des schnellen Speichers geschlossen.
  • - Fehlmenge während des gesamten Übergangs:
  • Wfges dient zur Adaption der Mehrmenge über den Faktor Wkor.
Nach Erkennen der Laständerung und Ablauf der Totzeit Tt wird mit der Summation begonnen. Falls vor Erreichen des Zeitpunkts Td eine der für die Adaption erforderlichen genannten Bedingungen verletzt wird, wird die Summation abgebrochen, und die berechneten Summen werden zu 0 gesetzt.
Der Korrekturfaktor Wkor wird abhängig von der gesamten Fehlmenge Wfges inkrementell verstellt (Integration der Fehlmenge Wfges). Die Integration wird nur durchgeführt, wenn die Fehlmenge größer als eine vorgegebene Schwelle ist
  • - Falls |Wfges| Wfgesmin und tLA < tLE (steigende Last): Wfkorneu = Wfkoralt + TW * Wfges
  • - Falls |Wfges| Wfgesmin und tLA < tLE (steigende Last): Wfkorneu = Wfkoralt - TW * Wfges
  • - Falls |Wfges| < Wfgesmin: Wfkorneu = Wfkoralt
  • Der bei der Applikation festzulegende Faktor TW bestimmt die Geschwindigkeit der Adaption.
Die Adaption der Korrekturfaktoren FWS1kor und FWS2kor erfolgt wie bereits weiter oben beschrieben. Die Integration wird nur durch­ geführt, wenn die Fehlmenge Wfanf größer als eine vorgegebene Schwelle ist.
Die dritte Möglichkeit, d. h. die inkrementelle Verstellung der Korrekturfaktoren aus der Sondenspannung, erfolgt nach der Dar­ stellung von Fig. 8 aufgrund einer nicht linearisierten Sonden­ spannung, die sich aus Fig. 7c ergibt. Fig. 7 entspricht im übrigen Fig. 4.
Das Flußdiagramm nach Fig. 8 entspricht ebenfalls weitgehend den­ jenigen von Fig. 5 und 6, wobei jedoch beim Diagramm nach Fig. 8 die Linearisierung der Sondenspannung entsprechend Block 63 von Fig. 5 entfällt, da die in Fig. 8 behandelte Möglichkeit eine nicht linearisierte Sondenspannung zu bearbeiten vermag. An den bereits aus Fig. 5 bekannten Block 68 einer Warteschleife, die solange andauert, wie die Übergangskompensation gleich 0 ist, schließt sich in Block 80 eine Ermittlung der Bedingungen "Aus­ magerung" und "Anfettung" an. Es folgt eine Verstellung des Mengen­ korrekturfaktors Wkor in 81 und schließlich in 82 eine Verstellung der Aufteilungsfaktoren FWS1kor und FWS2kor. Im einzelnen laufen folgende Vorgänge im Zusammenhang mit der inkrementellen Verstellung der Korrekturfaktoren aus der Sondenspannung ab:
  • - Abmagerung schnell: Alle Uλ-Werte in Ta . . . Tc sind < Ufett und wenigstens ein Uλ-Wert in Ta . . . Tc ist < Umager
  • - Anfettung schnell: Alle Uλ-Werte in Ta . . . Tc sind < Umager und wenigstens ein Uλ-Wert in Ta . . . Tc ist < Ufett
  • - Ausmagerung langsam: Alle Uλ-Werte in Tc . . . Td sind < Ufett und wenigstens ein Uλ-Wert in Tc . . . Td ist < Umager
  • - Anfettung langsam: Alle Uλ-Werte in Tc . . . Td sind < Umager und wenigstens ein Uλ-Wert in Ta . . . Tc ist < Ufett
Für die Verstellung des Mengenkorrekturfaktors Wkor gilt:
Die Verstellung der Aufteilungskorrekturfaktoren FWS1kor und FWS2kor erfolgt in folgender Weise:

Claims (6)

1. Elektronisches Steuersystem für die Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine mit Sensoren für Last, Drehzahl und Temperatur, sowie einer Sonde im Abgasrohr, mit Mitteln zur Bestimmung eines Grundeinspritzmengensignals (tl) sowie eines Übergangskompensations­ signals (UK) zur Anpassung der zugemessenen Kraftstoffmenge im Beschleunigungs- und Verzögerungsfall, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - Mittel zur Kennfeldspeicherung (Kennfelder 1, 2, 3) eines Wand­ filmmengensignals (W) sowie zweier Aufteilungsfaktoren (FWFS1 und FWFS2) für den Beschleunigungs- und Verzögerungsfall vorgesehen sind, ferner mit
  • - Mitteln zur Bildung eines Korrektursignals (Wkor) für das Wand­ filmmengensignal (W) sowie Korrektursignale (FWS1kor, FWS2kor) für die zwei Aufteilungsfaktoren (FWFS1 und FWFS2),
  • - Mitteln zur Verknüpfung der einzelnen Signale und Bildung des Übergangskompensationssignales (UK), und ferner mit
  • - Mitteln zur Adaption wenigstens eines der Korrekturwerte (Wkor, FWS1kor und FWS2kor) für die aus den Mitteln zur Kennfeldspeicherung (Kennfelder 31, 32, 33) ausgelesenen Werte.
2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus aufeinanderfolgenden Wandfilmmengenwerten (W) ein Wandfilm­ mengendifferenzwert (delta W) gebildet und dieser Wert mittels des Korrekturwerts (Wkor) korrigiert wird.
3. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übergangskompensationssignal (UK) ausgehend vom korrigierten Wandfilmmengendifferenzwert und abhängig von einem korrigierten Aufteilungsfaktor (FWS) über zwei unterschiedlich schnell wirkende Abregelungen delta (Ws und delta Wl) gebildet wird.
4. Steuersystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaption des Korrekturwerts (Wkor) ausgehend von einer Ermittlung der Gesamtfehlmenge während des Übergangs durch Integration der Lambda-Abweichung und nachfolgender Berechnung erfolgt. (1. Möglichkeit)
5. Steuersystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaption des Korrekturwerts (Wkor) durch Integration über die geschätzte Fehlmenge erfolgt. (2. Möglichkeit)
6. Steuersystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaption des Korrekturwerts (Wkor) sowie der Korrekturfaktoren (FWS1, FWS2kor) durch inkrementelle Verstellung abhängig von der Sauerstoffsondenspannung erfolgt. (3. Möglichkeit)
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