DE4207782A1 - Kraftstoff-steuersystem fuer antriebsmotor - Google Patents
Kraftstoff-steuersystem fuer antriebsmotorInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Antriebs
motor und insbesondere ein Kraftstoff-Steuersystem für einen
Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, das dazu ausgelegt
ist, die Menge des in die Verbrennungskammer einzuspritzen
den Kraftstoffs während einer Verlangsamung bzw. Verzögerung
des Verbrennungsmotors schnell und sauber zu reduzieren.
Mit dem Fortschritt der elektronischen Technologie setzt ei
ne Vielzahl jüngster Modelle von Antriebsmotoren ein Kraft
stoff-Einspritzsystem anstelle eines Vergasersystems ein. Es
ist den Fachleuten auf diesem Gebiet bekannt, daß das Kraft
stoff-Einspritzsystem eine Kraftstoffdüse bzw. einen Kraft
stoff-Düsenhalter aufweist, der unter der Steuerung einer
Steuereinheit, z. B. eines Mikrocomputers, eine gesteuerte
Menge Kraftstoff in die Verbrennungskammer einspritzt. Die
Steuereinheit führt eine Berechnung auf der Basis der Menge
der Luftströmung bzw. des Luftflusses durch eine Luft-An
saugleitung durch, die zu dem Motor führt, so daß ein Luft/
Kraftstoffgemisch mit einem Luft/Kraftstoff-Mischverhältnis
ses, das für die besondere Motor-Betriebssituation geeignet
ist, schließlich in die Verbrennungskammer beschickt werden
kann, um eine saubere Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemi
sches zu erreichen.
In diesem wohlbekannten System wurde Gebrauch gemacht von
einem Luftfluß-Sensor, der an der Luft-Ansaugleitung an
geordnet ist zwischen einer Luft-Ansaugöffnung oder einem
Luftreiniger und einem Drosselventil zum Erfassen der Menge
der gegenwärtig durch die Luft-Ansaugleitung strömenden Luft
und zum Beliefern der Steuereinheit mit einem Luftsignal,
das diese Menge angibt. Soweit das von dem Luftflußsensor
ausgegebene Luftsignal verwendet wird, um die Steuereinheit
zu veranlassen, die Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs
zu berechnen und danach die Kraftstoffdüse zu betreiben, ist
oft beobachtet worden, daß eine Abweichung zwischen der
Kraftstoff-Einspritzzeit, zu der die gesteuerte Menge Kraft
stoff tatsächlich eingespritzt wird, und der Zeit auftritt,
bei der der Luftfluß durch die Luft-Ansaugleitung tatsäch
lich die Verbrennungskammer erreicht, und zwar aufgrund bei
spielsweise einer Verzögerung beim Erfassen der Menge des
Luftflusses in der Luft-Ansaugleitung und/oder einer Verzö
gerung der Steuereinheit beim Beenden der erforderlichen Be
rechnung.
Die genannte Abweichung ist im wesentlichen und insbesondere
während der Beschleunigung und Verzögerung des Verbrennungs
motors beträchtlich und es kommt häufig vor, daß die Menge
des während der Beschleunigung eingespritzten Kraftstoffs
gegenüber der erforderlichen Menge zu klein ist, und daß
während der Verzögerung die Menge des eingespritzten Kraft
stoffs gegenüber der Menge der in die Verbrennungskammer ge
lieferten Luft übergroß bzw. überschüssig ist, d. h., daß
das Luft/Kraftstoffgemisch fett wird. Die Zufuhr eines unzu
reichenden Kraftstoffs in die Verbrennungskammer z. B. wäh
rend der Beschleunigung des Motors, kann zu einer unsauberen
Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemisches führen und anderer
seits kann die Zufuhr des fetten Luft/Kraftstoffgemisches,
z. B. während der Verzögerung, nicht nur zu einer unzurei
chenden Verbrennung führen, sondern auch zu einem Nachbren
nen bzw. Knallen in einem Abgassystem.
Um die o. g. Probleme zu vermeiden, ist vorgeschlagen wor
den, daß die Drosselöffnung, d. h. die Öffnung eines Dros
selventils, einstellbar in der Luft-Ansaugleitung zwischen
einer vollgeöffneten Position und einer im wesentlichen ge
schlossenen Position ausgebildet wird, und zwar als Parame
ter, durch den die Menge der in die Verbrennungskammer zu
führenden Luft und/oder die Menge des in die Verbrennungs
kammer einzuspritzenden Kraftstoffs korrigiert bzw. berich
tigt werden kann, um schließlich ein sauber eingestelltes
Luft/Kraftstoffgemisch zu liefern. Beispielsweise beschäf
tigt sich die japanische offengelegte Patentveröffentli
chung, Nr. 62-2 23 432 (veröffentlicht am 01.10.1987) mit Pro
blemen, die während der Verzögerung des Verbrennungsmotors
auftreten. Gemäß dieser Veröffentlichung wird vorgeschlagen,
unter Bezugnahme auf die Drosselöffnung eine Last bzw. La
dung zu bestimmen, die auf dem Motor liegt, kurz bevor die
Verzögerung stattfindet, und danach die Menge der in die
Verbrennungskammer zu liefernden Luft erhöht, um eine Anrei
cherung bzw. Verfettung des Luft/Kraftstoffgemisches zu ver
meiden.
Dagegen beschäftigt sich die japanische offengelegte Patent
veröffentlichung Nr. 62-2 06 246 (veröffentlicht am
10.09.1987) mit Problemen, die während der Beschleunigung
des Verbrennungsmotors auftreten. Gemäß dieser Veröffentli
chung wird vorgeschlagen, auf der Basis der Drosselöffnung
die Luftmenge zu schätzen, die in die Verbrennungskammer zu
liefern ist, so daß die Menge des in die Verbrennungskammer
einzuspritzenden Kraftstoffs während der Beschleunigung in
Abhängigkeit von der Differenz zwischen der geschätzten
Luftmenge und der von dem Luftflußsensor erfaßten tatsächli
chen Luftmenge erhöht werden kann.
In jedem Fall ist das herkömmliche Kraftstoff-Steuersystem
für den Verbrennungsmotor so ausgelegt und so aufgebaut, daß
die Menge, um welche der in die Verbrennungskammer einzu
spritzende Kraftstoff eingestellt wird (welche Menge nach
stehend als Korrekturmenge des Kraftstoffs bezeichnet wird),
um schließlich das Luft/Kraftstoffgemisch eines sauberen
Mischungsverhältnisses zu liefern, das für einen bestimmten
Motor-Betriebszustand geeignet ist, unter Bezugnahme auf ei
nen Betrag der Änderung der Drosselöffnung während der Ver
zögerung berechnet werden kann und daher scheint eine Verzö
gerung in der Kraftstoff-Einspritzzeit in einem Maße aufzu
treten, das der Zeit entspricht, während der die Berechnung
stattfindet. Diese Verzögerung führt möglicherweise zu einer
unsauberen Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemisches oder zu
einem Nachbrennen im Auslaßsystem.
Wenn die Menge, durch welche der Kraftstoff eingestellt
wird, d. h. die Korrekturmenge des Kraftstoffs, in einem
Versuch zum Liefern eines geeigneten Luft/Kraftstoffgemi
sches eines sauberen Mischungsverhältnisses für den Verzöge
rungszustand des Motors auf einem konstanten Wert festgehal
ten ist, kann das oben diskutierte Problem im wesentlichen
vermieden werden. Dieses betrachtete Verfahren würde jedoch
nicht dazu führen, daß die Mischung des Kraftstoffs mit Luft
in einem für die Verzögerung des Motors geeigneten Verhält
nis stünde, wobei die Verbrennbarkeit des Gemisches demzu
folge verschlechtert ist.
Im Hinblick auf die vorangegangenen Ausführungen und zur Mi
nimierung oder im wesentlichen Ausschaltung eines möglichen
Nachbrennens in dem Auslaßsystem oder der ungenügenden Ver
brennung des Luft/Kraftstoffgemisches in der Verbrennungs
kammer während der Verzögerung des Motors, muß die einzu
spritzende Kraftstoffmenge so schnell wie möglich bei einer
frühen Stufe einer Rückkehr des Drosselventils in die ge
schlossene Position in der Luft-Ansaugleitung vermindert
werden, oder die Korrekturmenge des Kraftstoffs wird einer
Veränderung der Menge der in die Verbrennungskammer einge
saugten Luft nicht folgen.
Um auf der anderen Seite eine genaue Verminderung der Menge
des einzuspritzenden Kraftstoffs zu erreichen, ist es not
wendig, die Menge des Kraftstoffs im Verhältnis bwz. propor
tional zu einer Lastveränderung bzw. Ladungsänderung des Mo
tors zu vermindern. Wenn jedoch die Menge des Kraftstoffs
proportional zu der Laständerung des Motors vermindert wird,
entsteht ein ähnliches Problem darin, daß die Korrekturmenge
des Kraftstoffs einer Änderung der Menge der in die Verbren
nungskammer eingesaugten Luft nicht schnell folgt.
Im Hinblick auf die vorangegangenen Ausführungen wurde die
vorliegende Erfindung mit dem Ziel entworfen, die o. g. Pro
bleme, die herkömmlichen Antriebsmotoren eigen sind, auszu
schalten und ein verbessertes Kraftstoff-Steuersystem für
den Antriebsmotor zu liefern, der geeignet ist, eine genaue
und schnelle Verminderung der während der Verzögerung des
Motors einzuspritzenden Kraftstoffmenge erreicht.
Zu diesem Zweck ist das die vorliegende Erfindung verwirkli
chende Kraftstoff-Steuersystem von einem Typ, der geeignet
ist, die in die Verbrennungskammer in Abhängigkeit von der
in die Verbrennungskammer eingesaugten Luftmenge einzusprit
zende Kraftstoffmenge zu bestimmen. Das genannte Kraft
stoff/Steuersystem weist eine Drossel-Meßeinrichtung auf zum
Erfassen und Liefern eines Drosselsignals, das die Öffnung
des Drosselventils anzeigt, das in der Luft-Ansaugleitung
angeordnet und zwischen der vollgeöffneten Position und der
im wesentlichen geschlossenen Position einstellbar ist, und
eine Steuereinrichtung, die betriebsbereit ist, um die
Kraftstoffdüse zu steuern, um den einzuspritzenden Kraft
stoff um eine erste zu vermindernde Kraftstoffmenge, die zu
bestimmen ist, zu vermindern (nachstehend als erstes Kraft
stoffdekrement bezeichnet), und zwar in Abhängigkeit von der
Menge des zu Beginn der Bewegung des Drosselventils in die
geschlossene Position während der Verzögerung des Motors
eingespritzten Kraftstoffs mit dem Ergebnis, daß die Dros
sel-Meßeinrichtung die Bewegung des Drosselventils in die
geschlossene Position mit einer Geschwindigkeit erfaßt, die
höher ist als ein vorbestimmter Wert und unabhängig ist von
einer Geschwindigkeit der Bewegung des Drosselventils in die
geschlossene Position; um die Bestimmung des ersten Kraft
stoffdekrements zu der Zeit zu unterbrechen, wenn die Verän
derungsgeschwindigkeit bzw. Veränderungsrate des Drosselven
tils in die geschlossene Position einen Nullwert erreicht;
und danach die Kraftstoffdüse so zu steuern, daß sie den
Kraftstoff um ein zweites (zu bestimmendes) Kraftstoffdekre
ment vermindert, d. h. eine zweite zu vermindernde Kraft
stoffmenge, und zwar in Abhängigkeit von einer Änderung der
Belastung des Motors.
Erfindungsgemäß und um die Verminderung des Kraftstoffs so
genau wie möglich zu erreichen, muß das zweite Kraftstoffde
krement auf der Basis des ersten Kraftstoffdekremts bestimmt
werden, mit anderen Worten auf der Basis des ersten Kraft
stoffdekrements und des Betrags der Änderung der Drosselöff
nung nach dem Beginn ihrer Änderung und bis zum Abschluß ih
rer Änderung, so daß das zweite Kraftstoffdekrement um so
größer ist, je größer der Betrag der Änderung der Drossel
öffnung ist. Nachdem die Änderung der Drosselöffnung endet,
wird die Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs um das zwei
te Kraftstoffdekrement vermindert.
Wenn die Menge des Kraftstoffs während der Verzögerung des
Motors gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung vermindert
wird, kann es auftreten, daß eine Berechnung der Menge des
einzuspritzenden Kraftstoffs zu einem Wert nicht größer als
0 führt, insbesondere während eines Motorbetriebszustandes,
beispielsweise einem Leerlaufzustand, bei dem die Menge der
in die Verbrennungskammer eingesaugten Luft klein ist. Da in
einem solchen Fall ein Kraftstoff-Einspritzimpuls, der be
nutzt wird, um die Kraftstoffdüse anzutreiben und ein nega
tives Vorzeichen trägt, nicht formuliert werden kann und da
Kraftstoff, der an einer Wandfläche eines Kraftstoff-Zuführ
systems anhängt, eine Wirkung hat, kann keine hinreichende
Verminderung der Kraftstoffmenge erreicht werden. Zusätzlich
kann die Verwendung einer Korrekturlogik zum Vermindern der
während der Verzögerung einzuspritzenden Kraftstoffmenge,
die ähnlich aber eine umgekehrte Version einer Korrekturlo
gik zum Erhöhen des Betrags des während der Beschleunigung
einzuspritzenden Kraftstoffs ist, nicht zu einer hinreichen
den Steuerung führen.
In der Praxis der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend
das Kraftstoff-Steuersystem vorzugsweise so ausgelegt, daß,
wenn die aktuelle Berechnung der einzuspritzenden Kraft
stoffmenge während des Motorbetriebszustandes, bei dem die
Menge der eingesaugten Luft klein ist, zu einem Wert nicht
größer als 0 führt, das Kraftstoffdekrement, um das die in
die Verbrennungskammer eingespritzte Kraftstoffmenge vermin
dert wird, so gewählt ist, daß es einen Wert hat, der das
Ergebnis der Berechnung auf 0 bringt und zur gleichen Zeit
ist die Länge der Zeit, während der die Menge des einzu
spritzenden Kraftstoffs vermindert ist, verlängert.
Wie den Fachleuten auf diesem Gebiet wohl bekannt ist, sind
die meisten Antriebsmotorsysteme mit einer Leerlaufdreh
zahl-Steuereinrichtung ausgerüstet, die betriebsbereit ist,
um die einzusaugende Luftmenge einzustellen, so daß die
Leerlaufdrehzahl einen Zielwert erreichen kann. Wenn das An
triebsmotorsystem mit einer solchen Leerlaufdrehzahl-Steuer
einrichtung ausgerüstet ist, kann eine Anordnung mit dem
Ziel eingerichtet werden, daß wenn das Ergebnis der Berech
nung der aktuellen eingespritzten Kraftstoffmenge zu einem
Wert von nicht größer als 0 führt, die Leerlaufdrehzahl-
Steuereinrichtung gesteuert werden kann, um die Menge der
eingesaugten Luft zu erhöhen, um die Möglichkeit zu vermei
den, daß das Ergebnis der Berechnung einen Wert ergibt, der
nicht größer als 0 ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Kraftstoff-Steuersystem wird zu
Beginn der Verzögerung des Motors die Steuerung zur Vermin
derung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge auf der Basis
der zum Zeitpunkt des Beginns der Bewegung des Drosselven
tils in die geschlossene Position eingespritzten Kraftstoff
menge unabhängig von der Änderungsgeschwindigkeit bzw. Bewe
gungsgeschwindigkeit des Drosselventils in die geschlossene
Position ausgeführt. Daher tritt keine wesentliche Verzöge
rung bei der Berechnung ein und die Steuerung der einzu
spritzenden Kraftstoffmenge kann schnell ausgeführt werden,
wodurch eine mögliche Anreicherung des Luft/Kraftstoffgemi
sches vermieden wird.
Wenn ferner das Drosselventil eine Bewegung in die offene
Position aufnimmt, wird die erste Steuerung unterbrochen und
auf der anderen Seite die zweite Steuerung zur Verminderung
der Kraftstoffmenge auf der Basis des Betrags der Änderung
der Last des Motors durchgeführt. Daher kann die Einstellung
der zu vermindernden Kraftstoffmenge geeignet für den verzö
gerten Zustand erreicht werden, was es erlaubt, daß das
Luft/Kraftstoffgemisch unter günstigen Bedingungen in der
Motor-Verbrennungskammer verbrannt wird.
Wenn wiederum bezogen auf das erste Kraftstoffdekrement und
die Menge der Änderung der Drosselöffnung das zweite Kraft
stoffdekrement so gewählt ist, daß es einen Wert hat, der im
Verhältnis zu einem Anstieg des Betrags der Änderung der
Drosselöffnung ansteigt, kann eine geeignete Steuerung zur
Verminderung der Kraftstoffmenge erreicht werden, die geei
gnet ist für den Motorbetriebszustand unmittelbar bevor die
Verzögerung stattfindet und ebenfalls für eine Änderung der
Last auf dem Motor während der Verzögerung, was es ermög
licht, daß das Luft/Kraftstoffgemisch in der Motor-Verbren
nungskammer unter günstigeren Bedingung verbrennt und dem
Motor ermöglicht, schnell auf eine neue Beschleunigung zu
reagieren, d. h. eine Beschleunigung, die der Verzögerung
nachfolgt.
Wenn ferner das Ergebnis der Berechnung der aktuellen einge
spritzten Kraftstoffmenge dazu neigt, ein negatives Vorzei
chen anzunehmen, wird die zu vermindernde Kraftstoffmenge zu
einem Wert gewählt, der erforderlich ist, damit das Ergebnis
der Berechnung einen Nullwert annimmt, und zur selben Zeit
die Länge der Zeit, während der die einzspritzende Kraft
stoffmenge vermindert ist, verlängert. Obwohl auf diese Wei
se Kraftstoff, der an der Innenwandfläche des Motorsystems
hängt, von der Innenwandfläche abgetrennt und danach in die
Motor-Verbrennungskammer gefördert wird, kann eine wesentli
che Steuerung zur Verminderung der Kraftstoffmenge vorgenom
men werden, was ermöglicht, daß das Luft/Kraftstoffgemisch
ein geeignetes sauberes Mischungsverhältnis erreicht. Wenn
in einem solchen Fall die Leerlaufdrehzahl-Steuereinrichtung
so gesteuert wird, daß sie die angesaugte Luftmenge erhöht,
kann eine günstigere Steuerung des Luft/Kraftstoffmischungs
verhältnisses erzielt werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der
vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung
mit der Zeichnung.
Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht eines Antriebs
motors, der ein erfindungsgemäßes Kraftstoff-Steuersystem
verwendet.
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, das die Abfolge eines Verfah
rens zum Berechnen der zu vermindernden Kraftstoffmenge
zeigt, das durch das Kraftstoff-Steuersystem der vorliegen
den Erfindung durchgeführt wird.
Fig. 3 ist eine Flußdiagramm, das die Abfolge eines Verfah
rens zum Berechnen der zu erhöhenden Luftmenge zeigt, das
durch das erfindungsgemäße Kraftstoff-Steuersystem durchge
führt wird.
Fig. 4 ist eine Zeitkarte, die eine Beziehung zwischen ei
ner Veränderung der Drosselöffnung und einer Veränderung der
eingespritzten Kraftstoffmenge zeigt.
Fig. 5 ist ein schematisches Diagramm, das eine Tabelle
zeigt, die in dem Kraftstoff-Steuersystem der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, um einen Kraftstoffverminderungs-
Korrekturkoeffizienten TGTVOA 1-2 zu berechnen.
Fig. 6 ist ein schematisches Diagramm, das eine Tabelle
zeigt, die in dem Kraftstoff-Steuersystem der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, um einen Kraftstoffverminderungs-
Korrekturkoeffizienten MGTVOAH 1 zu berechnen.
Fig. 7 ist ein schematisches Diagramm, das eine Tabelle
zeigt, die in dem Kraftstoff-Steuersystem der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, um einen Kraftstoffverminderungs-
Korrekturkoeffizienten MGNEMAPH 1 zu berechnen.
Fig. 8 ist ein schmatisches Diagramm, das eine Tabelle
zeigt, die in dem Kraftstoff-Steuersystem der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, um einen Kraftstoffverminderungs-
Korrekturkoeffizienten MGTVOA 1-2 zu berechnen.
Fig. 9 ist ein schematisches Diagramm, das eine Tabelle
zeigt, die in dem Kraftstoff-Steuersystem der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, um einen Kraftstoffverminderungs-
Korrekturkoeffizienten MGNEMAP 2 zu berechnen, und
Fig. 10 ist ein schematisches Diagramm, das eine Tabelle
zeigt, die in dem Kraftstoff-Steuersystem der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, um einen Kraftstoffverminderungs-
Korrekturkoeffizienten ZGDMAP 2 zu berechnen.
Unter Bezugnahme zunächst auf Fig. 1 weist ein Antriebsmo
torsystem einen Verbrennungsmotor 1 auf. Der Motor 1 hat ei
ne Verbrennungskammer, die darin in bekannter Weise defi
niert und durch einen Einlaßanschluß 2a mit einer Einlaßlei
tung 2 verbunden ist sowie durch einen Auslaßanschluß 3a mit
einer Auslaßleitung 3. Wie den Fachleuten auf diesem Gebiet
wohl bekannt ist, ist der Einlaßanschluß 2a geeignet, durch
ein Ansaugventil 4 selektiv geöffnet und geschlossen zu wer
den. Der Auslaßanschluß 3a ist ebenfalls geeignet, durch ein
Auslaßventil 5 zu einer Zeit selektiv geöffnet und geschlos
sen zu werden, die der Zeit des Schließens oder der Öffnung
des Einlaßanschlusses 2a im allgemeinen entgegengesetzt ist.
Das Öffnen oder Schließen jedes der Einlaß- und Auslaßan
schlüsse 2a und 3a wird in der Praxis in bekannter Weise ge
steuert durch einen jeweiligen Nockenmechanismus 6, der
synchron angetrieben wird durch den Motor 1 in bekannter
Weise, um das Ansaug- oder Auslaßventil 4 oder 5 anzutrei
ben.
Die Einlaßleitung 2 weist eine Kraftstoffdüse 8 auf zum Ein
spritzen von Kraftstoff in die Verbrennungskammer durch den
Einlaßanschluß 2a und ferner ein Drosselventil 9, das ober
halb der Kraftstoffdüse 8 bezüglich der Richtung des Luft
flusses zu der Verbrennungskammer hin angeordnet ist, wobei
das Drosselventil 9 in der Lage ist, eine voll geöffnete und
eine im wesentlichen geschlossene Position in Reaktion auf
die Position eines bekannten fußbetätigten Gaspedals (nicht
gezeigt) einzunehmen. Die Einlaßleitung 2 hat eine Bypass-
Leitung 10a, die das Drosselventil 9 überbrückt und ein
Leerlaufdrehzahl-Steuerventil 10b aufweist. Die Bypass-Lei
tung 10a und das Leerlaufdrehzahl-Steuerventil (ISC) 10b
bilden zusammen eine Leerlaufdrehzahl-Steuereinheit 10, die
betriebsbereit ist, um die Luftmenge durch Regulieren des
Leerlaufdrehzahl-Steuerventils 10b während eines Leerlaufbe
triebs des Motors 1 einzustellen, so daß die Motordrehzahl
auf einen vorbestimmten Wert eingeregelt werden kann, der
für den Leerlaufbetrieb geeignet ist.
Der erläuterte Antriebsmotor weist ferner einer Abgas-Um
laufsystem (EGR 11) auf. Dieses EGR-System 11 weist einen
EGR-Durchgang 11a auf, der sich von dem Einlaßdurchgang 2 zu
dem Auslaßdurchgang 3 erstreckt während die Verbrennungskam
mer in dem Motor 1 überbrückt ist, eine EGR-Ventilanordnung
11b, die an dem IGR-Durchgang 11a angeordnet ist, und eine
Parallelschaltung von Ansaugdurchgängen 11c und 11d, durch
die ein negativer Druck zu der EGR-Ventilanordnung 11b ge
liefert werden kann, der notwendig ist, um die EGR-Ventilan
ordnung 11b selektiv zu öffnen und zu schließen. Wie den
Fachleuten auf diesem Gebiet wohl bekannt ist, arbeitet das
EGR-System 11, um einen Teil der Abgase in dem Auslaßdurch
gang 3 zurück zu dem Einlaßdurchgang 2 umzuleiten, um den
Zustand der Verbrennung zu steuern, der in der Verbrennungs
kammer stattfindet.
Die Menge des durch das Kraftstoffventil 8 in die Verbren
nungskammer eingespritzten Kraftstoffs, die Zündzeit, die
Leerlaufdrehzahl und die Menge der von dem Auslaßdurchgang 4
zu dem Einlaßdurchgang 2 umzuleitenden Abgase werden alle
durch eine Steuereinheit (ECU) 19 gesteuert. Insbesondere
ist die Steuereinheit 19 geeignet, ein Drehzahl(rpm)-Signal
aufzunehmen, das die Motordrehzahl anzeigt, die durch einen
rpm-Sensor 12 erfaßt wird, ein Drosselsignal, das die Öff
nung des Drosselventils 9 anzeigt, die durch einen Drossel
sensor 13 erfaßt ist, ein Luftsignal, das die Menge des
Luftflusses durch den Einlaßdurchgang 2 und erfaßt durch ei
nen Luftflußsensor 14 angibt, ein Kühlmittel-Temperatursi
gnal, das die Temperatur eines Kühlwassers angibt, das zum
Kühlen des Motors 1 verwendet wird und durch einen Tempera
tursensor 15 erfaßt wird, ein Sauerstoffsignal, das die Kon
zentration des Sauerstoffs in den Abgasen angibt, die durch
einen Sauerstoffsensor 16 erfaßt wird, ein Lufttemperatursi
gnal, das die Temperatur der angesaugten Luft anzeigt, wel
che durch einen Lufttemperatursensor 17 erfaßt ist, und ein
Drucksignal, das den atmosphärischen Druck angibt, der durch
einen Drucksensor 18 erfaßt wird.
Wie nachstehend beschrieben, führt die Steuereinheit auf
Empfang dieser Signale von den verschiedenen Sensoren 12 bis
18 eine beabsichtigte Berechnung durch und liefert dann auf
der Basis eines Ergebnisses der Berechnung Antriebssignale
an die Kraftstoffdüse 8, das Leerlaufdrehzahl-Steuerventil
10b bzw. die EGR-Ventilanordnung 11b. Insbesondere arbeitet
die Steuereinheit 19 zur Steuerung der EGR-Ventilanordnung
11b in Abhängigkeit von einem Motorbetriebszustand, um einen
Teil der Abgase zu dem Einlaßdurchgang zurückzuleiten bzw.
umzuleiten, um dadurch den Zustand der Verbrennung, die in
der Verbrennungskammer stattfindet, zu steuern, um das ISC-
Ventil 10b in Abhängigkeit von der Motordrehzahl während des
Leerlaufbetriebs zu steuern und um die Kraftstoffdüse 8 mit
einem Antriebssignal in Abhängigkeit von dem Motorbetriebs
zustand zu versorgen, das dargestellt wird durch die Menge
der angesaugten Luft, die Motordrehzahl, die Temperatur der
angesaugten Luft, die Kühlmitteltemperatur und den Atmosphä
rendruck.
Der bislang beschriebene Antriebsmotor ist den Fachleuten
auf dem Gebiet bekannt und kann einen beliebigen Aufbau ha
ben. Erfindungsgemäß jedoch ist die Steuereinheit 19 auch
betriebsfähig, um die Kraftstoffdüse 8 zu steuern, um den
Kraftstoff um eine erste zu vermindernde Kraftstoffmenge zu
vermindern und diese Menge zu bestimmen (die nachstehend als
erste Verminderungsmenge des Kraftstoffs bezeichnet wird),
und zwar in Abhängigkeit von der Kraftstoffmenge, die zu Be
ginn der Bewegung des Drosselventils in die geschlossene Po
sition während der Verzögerung des Motors eingespritzt wur
de, und zwar ohne Berücksichtigung einer Bewegungsgeschwin
digkeit des Drosselventils in die geschlossene Position; um
die Bestimmung der ersten Verminderungsmenge des Kraftstoffs
zu der Zeit zu unterbrechen, wenn die Veränderungsgeschwin
digkeit des Drosselventils in die geschlossene Position ei
nen Nullwert erreicht; und um danach die Kraftstoffdüse 8 so
zu steuern, daß sie den Kraftstoff vermindert um eine zweite
zu vermindernde zu bestimmende Kraftstoffmenge, d. h. eine
zweite Verminderungsmenge an Kraftstoff, und zwar in Abhän
gigkeit von einer Veränderung der Last bzw. Beladung des Mo
tors.
Der Betrieb des Kraftstoff-Steuersystems der vorliegenden
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 10 be
schrieben.
Unter der Annahme, daß der Motor 1 betrieben wird, werden
das rpm-Signal, das die Motordrehzahl angibt, das Drosselsi
gnal, welches die Öffnung des Drosselventils 9 angibt, das
Luftsignal, das die Luftmenge angibt, die durch den Einlaß
durchgang 2 strömt, das Kühlmittel-Temperatursignal, das die
Temperatur des Kühlwassers angibt, das zum Kühlen des Motors
1 verwendet wird, das Sauerstoffsignal, das die Konzentra
tion des in den Abgasen enthaltenen Sauerstoffs angibt, das
Lufttemperatursignal, das die Temperatur der Luft angibt,
die durch den Einlaßdurchgang 2 strömt, und das Drucksignal,
das den Atmosphärendruck anzeigt, von dem rpm-Sensor 12, dem
Drosselsensor 13, dem Luftflußsensor 14, dem Temperatursen
sor 15, dem Sauerstoffsensor 16, dem Lufttemperatursensor 17
bzw. dem Atmosphärendruck-Sensor 18 an die Steuereinheit 18
geliefert.
Nach Empfang dieser Signale von den verschiedenen Sensoren
12 bis 18 führt die Steuereinheit 19 eine Berechnung aus, um
zu bestimmen und danach auszugeben jeweilige Steuersignale,
die die Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs angeben, die
Kraftstoff-Einspritzzeit, den Zündzeitpunkt, die gewünschte
Leerlaufdrehzahl, und die Menge der Abgase, die aktuell in
den Einlaßdurchgang 2 zurückgeleitet werden, von denen alle
für einen bestimmten Motorbetriebszustand geeignet sind. Die
Steuersignale, die von der Steuereinheit 19 ausgehen, werden
sequentiell der Kraftstoffdüse 8 zugeführt, um die letztere
zu veranlassen, den Kraftstoff in die Verbrennungskammer in
einer für den bestimmten Motorbetriebszustand zu der richti
gen Kraftstoff-Einspritzzeit geeigneten Qualität einzusprit
zen, einem Zündverteiler, um eine Zündspule in dem Verteiler
zu veranlassen, eine Hochspannung zu erzeugen, die an die
Zündkerze angelegt wird, um dadurch ein Luft/Kraftstoffge
misch in der Verbrennungskammer zu zünden; dem Leerlaufdreh
zahl-Steuerventil 10b der Leerlaufdrehzahl-Steuereinheit 10
während eines Leerlaufbetriebs des Motors, so daß die Motor
drehzahl die gewünschte Leerlaufdrehzahl erreichen kann; und
der EGR-Ventilanordnung 11b, um die letztere zu veranlassen,
die erforderliche Menge an Abgasen in den Einlaßdurchgang 2
zu liefern. Der Betrieb ist den Fachleuten auf diesem Gebiet
wohl bekannt und bedarf keiner weiteren Erläuterung im De
tail.
Die Steuereinheit 19 ist ferner betriebsfähig, um eine Be
rechnung durchzuführen, die notwendig ist, um sowohl die
Menge des in die Verbrennungskammer einzuspritzenden Kraft
stoffs als auch die Zeit zu bestimmen, zu der der Kraftstoff
in die Verbrennungskammer eingespritzt werden muß, welche
geeignet sind für eine bestimmte Motorbetriebssituation. Auf
der Basis dieser Berechnung erzeugt die Steuereinheit 19 ein
Steuersignal entsprechend dem Ergebnis der Berechnung, wel
ches Signal seinerseits der Kraftstoffdüse 8 zu einer vorbe
stimmten Zeit angelegt wird, um die Düse 8 zu veranlassen,
eine Menge Kraftstoff, die für solche bestimmte Motorbe
triebssituationen geeignet ist, in die Verbrennungskammer
einzuspritzen.
Während der Berechnung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge,
wird eine Korrektur ausgeführt, um die Menge des einzusprit
zenden Kraftstoffs um ein Dekrement zu vermindern, das wäh
rend der Verzögerung des Motors 1 erforderlich ist. Mit an
deren Worten berechnet die Steuereinheit 19 ein erstes
Kraftstoffdekrement, um das die einzuspritzende Kraftstoff
menge vermindert ist, und zwar auf der Basis der Kraftstoff
menge, die zu der Zeit der Bewegung des Drosselventils 9 in
die geschlossene Postition während der Verzögerung des Mo
tors eingespritzt wurde, und ferner berechnet sie ein zwei
tes Kraftstoffdekrement, um das die Menge des einzuspritzen
den Kraftstoffs vermindert ist, auf der Basis des ersten
Kraftstoffdekrements und des Betrags der Änderung der Dros
selöffnung, die nach dem Start der Bewegung des Drosselven
tils 9 in die geschlossene Position stattfindet und bis das
Drosselventil 9 mit seiner Bewegung aufhört. Dieses zweite
Kraftstoffdekrement erhöht sich mit einem Anstieg des Verän
derungsbetrags der Drosselöffnung.
Es ist jedoch zu bemerken, daß, wenn ein Ergebnis der Be
rechnung der Kraftstoffmenge, die aktuell eingespritzt wur
de, einen Wert von nicht größer als 0 ergibt, die Steuerein
heit 19 eine Zeitlänge berechnet, über die die Steuerung zur
Verminderung der Kraftstoffmenge erstreckt ist, und ebenso
die Öffnung des ISC-Ventils 10a.
Unmittelbar nach der Verzögerung des Motors 1 legt die
Steuereinheit 19 das Steuersignal, das zur Verminderung der
Kraftstoffmenge um das erste Kraftstoffdekrement notwendig
ist, an die Kraftstoffdüse 8 an, um die letztere zu veran
lassen, die Kraftstoffmenge einzuspritzen, die um das erste
Kraftstoffdekrement vermindert wurde, wodurch eine schnelle
Korrektur der in die Verbrennungskammer einspritzten Kraft
stoffmenge erreicht wird. Bei Beendigung der Bewegung des
Drosselventils in die geschlossene Position, wobei die Ände
rungsgeschwindigkeit des Drosselventils nachfolgend auf 0
geht, wird die Berechnung für die Bestimmung des ersten
Kraftstoffdekrements unterbrochen und die Steuereinheit 19
legt nachfolgend das Steuersignal, welches notwendig ist, um
die Kraftstoffmenge um das zweite Kraftstoffdekrement zu
vermindern, an die Kraftstoffdüse 8 an, um die letztere zu
veranlassen, den Kraftstoff in einer Menge einzuspritzen,
die dem Änderungsbetrag der auf dem Motor 1 liegenden Last
angemessen ist.
Wenn der Motor 1 in einem Betriebszustand betrieben wird,
bei dem die eingesaugte Luftmenge klein ist, beispielsweise
in einem Leerlaufzustand, und wenn das Ergebnis der Berech
nung der tatsächlich eingespritzten Kraftstoffmenge einen
Wert von nicht größer als 0 ergibt, infolge einer Verzöge
rung des Motors, wird nicht nur die Zeitdauer, während der
die einzuspritzende Kraftstoffmenge vermindert ist, verlän
gert, sondern die Steuereinheit 19 legt auch das Steuersi
gnal an das ISC-Ventil 10a an, um das letztere zu veranlas
sen, sich zu öffnen, um die durch den Einlaßdurchgang 2 ein
gesaugte Luftmenge zu vergrößern, wodurch die Möglichkeit
vermieden wird, daß das Ergebnis der Berechnung der tatsäch
lich eingespritzten Kraftstoffmenge einen Wert von nicht
größer als 0 ergibt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 bis 10 werden Details des
Flußplans für die Kraftstoffsteuerung beschrieben, die durch
das erfindungsgemäße Kraftstoff-Steuersystem erfüllt werden.
Insbesondere erläutert Fig. 2 einen Fluß der Steuerung für
die Bestimmung der Kraftstoffmenge, die zyklisch zu Inter
vallen einer vorbestimmten Modulzeit durchgeführt wird, bei
spielsweise 8 msec. Fig. 3 erläutert einen Fluß der bewirk
ten Steuerung zu dem ISC-Ventil 10a. Fig. 4(a) und 4(b)
erläutern eine Zeitkarte, die sowohl eine Veränderung der
Drosselöffnung als auch eine Veränderung der bezüglich des
Zeitverlaufs eingespritzten Kraftstoffmenge zeigen, und Fig. 5
bis 10 erläutern verschiedene Tabellen, die während
der Berechnung der zu vermindernden Kraftstoffmenge verwen
det werden.
Unter Bezugnahme zunächst auf Fig. 2 wird nach dem Beginn
des Flusses für jeden Bestimmungszyklus der einzuspritzenden
Kraftstoffmenge und in dem Fall, daß die eingesaugte Luft
menge QA und die Motordrehzahl ME bei Schritt S 1-1 bestimmt
wurden, das Verhältnis TE2 der Luftmenge QA bezüglich der
Motordrehzahl NE, d. h. TE₂=k · QA/ME bei Schritt S1-2
berechnet, gefolgt von Schritt S 2. Dagegen wird in dem
Fall, daß eine Tabelle, die für ein bestimmtes Verhältnis
der eingesaugten Luftmenge und der für die Luftmenge geeig
neten Kraftstoffmenge beschreibend ist, durch einen Tabel
lendetektor 7 bei Schritt S 1-11 (Fig. 1) erfaßt wird, das
Verhältnis TE2 der Luftmenge QA bezüglich der Motordrehzahl
ME, d. h. TE₂=k · QA/ME unter Bezugnahme auf die erfaßte
Tabelle bei Schritt S 1-22 berechnet, und darauf folgt
Schritt S 2. Es ist zu beachten, daß der o. g. Tabellende
tektor 7 in der Form eines Drucksensors eingesetzt wird, der
betriebsfähig ist, um den Druck in dem Einlaßdurchgang 2 zu
erfassen.
Bei Schritt S 2 nach entweder Schritt S 1-2 oder Schritt S
1-22 wird eine Entscheidung gefällt, um zu bestimmen, ob ein
Kraftstoff-Verminderungskennzeichen FACC "1" ist. Da das
Kraftstoff-Verminderungskennzeichen FACC zu Beginn der Ver
zögerung des Motors 1 auf "0" gesetzt ist, wird der Betrag
δTVOA der Änderung der Drosselöffnung verglichen mit einer
Kostanten K1 (oder K2 in dem Fall, wenn ein Getriebezahnrad
MTGR in einer neutralen Position gehalten ist). Danach wird
eine Berechnung eines Verminderungs-Bestimmungskennzeichens
DCC⌀ bei Schritt S 3 derart ausgeführt, daß, wenn der Ver
gleich zwischen dem Betrag δTVOA der Änderung der Drossel
öffnung und der Konstanten K1 oder K2 anzeigt, daß der Be
trag δTVOA der Veränderung der Drosselöffnung größer oder
kleiner ist als die Konstante K1 oder K2, ein Verminde
rungs-Bestimmungskennzeichen DCC⌀ auf 1 bzw. 0 gesetzt wird.
Es ist jedoch zu beachten, daß zu Beginn des Flusses jedes
Zyklus der Bestimmung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge
das Bestimmungskennzeichen DCC⌀ auf 0 gesetzt ist.
Bei Schritt S 4 wird der Betrag δTVOA der Veränderung der
Drosselöffnung berechnet. Danach wird eine Differenz zwi
schen dem berechneten Betrag δTVOA und einem Haltewert δ
TVOAH für den Änderungsbetrag der Drosselöffnung mit einer
Konstanten K bei Schritt S 5 verglichen, um zu bestimmen, ob
eine plötzliche bzw. abrupte Verzögerung des Motors statt
findet, oder ob eine gemäßigte Verzögerung des Motors statt
findet. Wenn der Motor plötzlich verzögert wird, werden je
weilige Haltewerte für den Grundbetrag TpH der einzusprit
zenden Kraftstoffmenge, eine Konstante KTpH und der Betrag
δTVOA der Änderung der Drosselöffnung bei Schritt S 6 aufge
frischt, gefolgt von Schritt S 7, bei dem das erste Kraft
stoffdekrement TAAB1 unter Verwendung der folgenden Glei
chung (1) bestimmt wird.
TAAB1=TpH · KTpH · MGTVOH1 · MGNEMAPH1 (1)
wobei TpH ein Haltewert für den Grundbetrag der einzusprit
zenden Kraftstoffmenge vor dem Beginn der Verzögerung ist, d
0 auf 1 gewechselt hat; KTpH stellt einen Haltewert für eine
Korrekturkonstante dar, MGTVOH1 stellt einen Korrekturkoef
fizienten für die Drosselöffnung dar, der unter Bezugnahme
auf eine solche in Fig. 6 gezeigte Tabelle berechnet wird,
und zwar unter Verwendung des Haltewertes TVOAH1 für die
Drosselöffnung unmittelbar vor Beginn der Verzögerung und
des Haltewertes δTVOAH1 für den Änderungsbetrag der Drossel
öffnung unmittelbar vor Beginn der Verzögerung, und MGNE-
MAPH1 stellt einen ersten Verzögerungs-Korrekturkoeffizien
ten dar, der unter Bezugnahme auf eine solche in Fig. 7 ge
zeigte Tabelle berechnet wird, und zwar unter Verwendung des
Haltewertes NEH1 für die Motordrehzahl unmittelbar vor Be
ginn der Verzögerung und des Haltewertes MAPH1 für den nega
tiven Druck, der in dem Einlaßdurchgang 2 unmittelbar vor
Beginn der Verzögerung sich entwickelt hat.
Wenn das erste Kraftstoffdekrement TAAB1 berechnet worden
ist, wird ein Kraftstoffdekrement TAAB übergeschrieben durch
das erste Kraftstoffdekrement TAAB1 bei Schritt S 8 und da
nach wird bei Schritt S 9 die Menge To des einzuspritzenden
Kraftstoffs unter Verwendung der folgenden Gleichung berech
net, so daß das Steuersignal mit einer Impulsbreite, die der
berechneten Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs ent
spricht, an die Kraftstoffdüse 8 angelegt werden kann.
Tp=TE2 · CT-TAAB (2)
In der Gleichung (2) stellt Tp die Impulsbreite dar, TE2
stellt die Grundmenge des einzuspritzenden Kraftstoffs dar,
die durch das Verhältnis Qa/ME bestimmt wird (Qa ist der Be
trag der durch den Einlaßdurchgang 2 eingesaugten Luftmenge
und ME die Motordrehzahl); und CT stellt eine Konstante dar,
die durch die Temperatur der durch den Luft-Temperatursensor
17 erfaßten Luft bestimmt wird, wobei die Kühlmitteltempera
tur durch den Kühlmittel-Temperatursensor 15 und der Druck
durch den Drucksensor 18 erfaßt wird.
Somit findet in dem Fall der plötzlichen Verzögerung des Mo
tors 1 der Programmfluß von Schritt S 2 zu Schritt S 9
statt, und zwar nach entweder Schritt S 1-2 oder Schritt S
1-22, und während der Ausführung dieses Programmflusses wird
die Kraftstoffmenge, die tatsächlich kurz vor Beginn der
Verzögerung eingespritzt wird, durch Auffrischen des Halte
wertes für das erste Kraftstoffdekrement vermindert, wie zu
den Zeiten A und B in Fig. 4 gezeigt.
Unter Bezugnahme auf Schritt S 4, wenn die Differenz zwi
schen dem berechneten Betrag δTVOA und dem Haltewert δTVOAH
für den Änderungsbetrag der Drosselöffnung kleiner als die
Konstante K ist, d. h., wenn die gemäßigte Verzögerung in
dem Motor stattfindet, wird eine Entscheidung bei Schritt S
10 getroffen, um zu bestimmen, ob das Bestimmungskennzeichen
DCC⌀ 1 ist. Da dieses Bestimmungskennzeichen DCC⌀ auf 1 wäh
rend der Verzögerung des Motors gesetzt ist, wird die nächst
folgende Entscheidung bei Schritt S 11 getroffen, um zu be
stimmen, ob es unmittelbar ist nach dem das Bestimmungskenn
zeichen DCC⌀ von 0 nach 1 gewechselt hat. Wenn es unmittel
bar ist, nach dem das Bestimmungskennzeichen DCC⌀ von 0 nach
1 gewechselt hat, werden die Haltewerte bei Schritt S 6 auf
gefrischt, aber wenn es nicht unmittelbar ist nach dem das
Bestimmungskennzeichen DCC⌀ von 0 nach 1 gewechselt hat,
findet der Fluß bei Schritten S 8 und S 9 statt, so daß zu
der Zeit des Beginns der gemäßigten Verzögerung des Motors
das Auffrischen der Haltewerte für die erste Korrektur der
Kraftstoffmenge zur Verminderung der letzten um das erste
Kraftstoffdekrement gefolgt wird von dem Einspritzen des
Kraftstoffs in einer Menge, die der Kraftstoffmenge ent
spricht, die kurz vor dem Beginn der Verzögerung einge
spritzt wird, - dem ersten Kraftstoffdekrement, wie zu den
Zeiten A und B in Fig. 4 gezeigt.
Nach dieser ersten Kraftstoffkorrektur und in dem Fall, daß
der Änderungsbetrag der Drosselöffnung den Nullwert er
reicht, wie zur Zeit C in Fig. 4 gezeigt, wird das Vermin
derungs-Bestimmungskennzeichen DCC⌀ auf 0 gesetzt und daher
bei Schritt S 12 eine Entscheidung getroffen, um zu bestim
men, ob es unmittelbar ist nach dem das Bestimmungskennzei
chen DCC⌀ gerade von 0 nach 1 sich geändert hat. Wenn es un
mittelbar ist, nach dem das Bestimmungskennzeichen DCC⌀ von
0 nach 1 gewechselt hat,
werden bei Schritt S 13 die jeweiligen Werte für die Motor
drehzahl NE und den negativen Druck MAP, die während einer
zweiten Kraftstoffkorrektur verwendet werden, um die einzu
spritzende Kraftstoffmenge um das zweite Kraftstoffdekrement
zu vermindern, aufgefrischt, gefolgt von Schritt S 14, bei
dem unter Verwendung der folgenden Gleichungen (3) und (4)
das zweite Kraftstoffdekrement TAAB2 und die Zeitdauer
(Kraftstoff-Verminderungszeit) KTMDCCTM, während dessen die
Kraftstoffverminderung bewirkt wird, berechnet.
TAAB2=TAAB1 · (TGTVOAH1-2) (3)
KTMDCCTM=(MGTVOA1-2) · MGNEMAP2 (4)
In der Gleichung (3) oben stellt (TGTVOAH 1-2) einen ersten
Last-Korrekturkoeffizienten dar, der mit der Hilfe einer Ta
belle berechnet ist, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist in Ab
hängigkeit von der Differenz (die den Betrag der Änderung
der Maschinenlast beschreibt) zwischen dem Haltewert TVOAH1
für die Drosselöffnung kurz vor Beginn der Verzögerung und
dem Haltewert TVOAH2 für die Drosselöffnung zu der Zeit, zu
der das Bestimmungskennzeichen DCC⌀ von 1 nach 0 gewechselt
hat, d. h. beim Abschluß der Veränderung der Drosselöffnung.
Je größer der Änderungsbetrag der Maschinenlast (TVOAH1-T-
VOAH2), desto höher ist der erste Lastkorrekturkoeffizient.
In der obigen Gleichung (4) stellt (MGTVOA 1-2) einen zwei
ten Last-Korrekturkoeffizienten dar, der unter Verwendung
einer solchen Tabelle, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist, be
rechnet wird, und zwar in Abhängigkeit von der Differenz
(TVOAH 1-TVOAH 2) zwischen den jeweiligen Haltewerten für
die Drosselöffnung zur Zeit des Beginns der Verzögerung und
bei der Beendigung der Veränderung der Drosselöffnung, und
ebenso von dem Haltewert TVOAH 2 für die Drosselöffnung bei
Beendigung der Veränderung der Drosselöffnung; MGNEMAP 2
stellt einen zweiten Verzögerungs-Korrekturkoeffizienten
dar, der unter Verwendung einer solchen Tabelle, wie sie in
Fig. 9 gezeigt ist, berechnet wird, und zwar in Abhängig
keit von dem Haltewert NEH 2 für die Motordrehzahl bei der
Beendigung der Änderung der Drosselöffnung und dem Haltewert
MAPH 2 für den negativen Druck bei dem Ende der Veränderung
der Drosselöffnung; und TGDMAP 2 stellt einen Negativdruck-
Korrekturkoeffizienten dar, der berechnet wird unter Verwen
dung einer solchen Tabelle, wie sie in Fig. 10 gezeigt ist,
und zwar in Abhängigkeit von dem Haltewert MAPH 1 für den
negativen Druck kurz vor dem Beginn der Verzögerung und dem
Haltewert MAPH 2 für den negativen Druck bei Beendigung der
Veränderung der Drosselöffnung.
Nachdem das zweite Kraftstoffdekrement TAAB 2 und die Kraft
stoff-Verminderungszeit KTMDCCTM in der oben beschriebenen
Weise berechnet sind, wird das Kraftstoffdekrement TAAB
überschrieben durch das zweite Kraftstoffdekrement TAAB 2
bei Schritt S 15 und danach wird unter Verwendung der Glei
chung (2) bei Schritt S 9 die Menge des einzuspritzenden
Kraftstoffs Tp berechnet, so daß das Steuersignal mit einer
Pulsbreite, die der berechneten Menge des einzuspritzenden
Kraftstoffs entspricht, an die Kraftstoffdüse 9 für die
Kraftstoff-Verminderungszeit KTMDCCDM angelegt werden kann.
Wenn wie oben beschrieben die Veränderungsgeschwindigkeit
der Drosselöffnung 0 wird, wird die erste Steuerung zur Ab
nahme der Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs unterbro
chen und anstelle dessen wird die zweite Steuerung TAAB 2
zur Abnahme der Menge des Kraftstoffs, der dem Betrag der
Veränderung der Last an dem Motor angemessen ist, für die
Kraftstoff-Verminderungszeit KTMDCCDM druchgeführt, welche
der Veränderung der Last am Motor entspricht bzw. dieser an
gemessen ist. Auch in dem Fall, daß das Ergebnis der Berech
nung der Menge des aktuell eingespritzten Kraftstoffs einen
Wert von nicht größer als 0 erreicht, wird die Zeitdauer,
während der die Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs ver
mindert ist, verlängert.
Nachdem die Kraftstoff-Verminderungszeit KTMDCCDM verstri
chen ist, wie durch die Zeitgaben D und E in Fig. 4 ange
deutet, wie bestimmt bei Schritt S 16, wird das dritte
Kraftstoffdekrement TAABn bei Schritt S 17 unter Verwendung
der folgenden Gleichung (5) bestimmt und danach die Menge
des einzuspritzenden Kraftstoffs Tp unter Verwendung der
Gleichung (2) bei Schritt S 9 berechnet, so daß das Steuer
signal mit einer der berechneten Menge einzuspritzenden
Kraftstoffs entsprechenden Impulsbreite an die Kraftstoffdü
se (8) angelegt werden kann.
TAABn=(TAABn-1)-(TAAB2 · 8/KGDECTM) (5)
Wobei TAABn 0; wobei die Zahl 8 die Zeitdauer darstellt,
während der die Steuereinheit 19 die Berechnung durchführt,
und zwar ausgedrückt in Einheiten von Millisekunden; und
KGDEC eine vorbestimmte Zeit darstellt, die beispielsweise
zu 300 Millisekunden gewählt werden kann.
Nach der Beendigung der Steuerung zur Verminderung der ein
zuspritzenden Kraftstoffmenge wird das Verminderungskennzei
chen FACC1 auf 0 gesetzt und zur selben Zeit wird das Kraft
stoffdekrement TAAB bei Schritt S 19 auf 0 gesetzt, was der
Kraftstoffdüse 8 ermöglicht, den Kraftstoff in einer Menge
einzuspritzen, die dem bestimmten Motor-Betriebstzustand an
gemessen ist.
Dagegegen ist während der Steuerung des ISC-Ventils 10b, wie
in Fig. 3 gezeigt, und bei Schritt S 30 nicht nur die Puls
breite (Tp-TRTH) bestimmend für die Menge des einzuspritzen
den Kraftstoffs, berechnet unter Verwendung der folgenden
Gleichung (7), sondern auch die aktuelle Pulsbreite
(Tp-LST), die bestimmend ist für die Menge des einzusprit
zenden Kraftsoffs, wird unter Verwendung der folgenden Glei
chung (8) berechnet.
(Tp-TRTH]=TE2 · (1+CT) (7)
(Tp-LST)=(Tp-TRTH)-TAAB (8)
Danach wird bei Schritt S 31 eine Entscheidung getroffen um
zu bestimmen, ob das Vermindungskennzeichen FACC 1 ist, ge
folgt von einer Entscheidung bei Schritt S 32, um zu bestim
men, ob die Pulsbreite (Tp-LST) ein Minuszeichen oder ein
Pluszeichen erhält.
Wenn das Verminderungskennzeichen FACC1 ist, und wenn die
Pulsbreite (Tp-LST) ein Pluszeichen hat, bedeutet dies, daß
der Anstieg der Menge der angesaugten Luft nicht länger not
wendig ist und daher das Luftinkrement ISCDAA1 auf 0 bei
Schritt S 33 gesetzt wird, was der Steuereinheit 19 ermög
licht, an das ISC-Ventil 10b das Steuersignale ISCD anzule
gen, das notwendig ist, um die Leerlaufdrehzahl auf einen
Standard- oder Normalwert bei Schritt S34 zu steuern bzw.
einzuregeln. In Reaktion auf dieses Steuersignal ISCD wird
das ISC-Ventil 10b geöffnet, um die Zufuhr der Luft, die das
Drosselventil 9 überbrückt, zu bewirken, wodurch die Leer
laufdrehzahl auf einen vorbestimmten Wert eingeregelt wird.
Wenn das Verminderungkennzeichen FACC 0 ist, d. h. wenn die
Menge des einzuspritzenden Kraftsoffs vermindert ist und zur
selben Zeit die Menge der angesaugten Luft steigen soll,
wird ein Luftinkrement ISCDAA1, d. h. die Menge, um die die
angesaugte Luftmenge erhöht werden soll, mit einem vorbe
stimmten Wert KISCDAA1 bei Schritt S 35 eingestellt, und da
nach wird unter Verwendung der folgenden Gleichung (9) das
Steuersignal ISCD, das notwendig ist, um die Leerlaufdreh
zahl auf den Standard- oder Normalwert zu steuern und auch
die Menge der angesaugten Luft zu erhöhen, bei Schritt S 34
berechnet.
ISCD=ISCD+ISCDAA1 (9)
Auf diese Weise wird das ISC-Ventil 10b in Reaktion auf das
Steuersignal ISCD mit einer Öffnung geöffnet, die größer ist
um einen vorbestimmten Wert als die Öffnung des ISC-Ventils
10b, die eingenommen wird während der Steuerung der Leer
laufgeschwindigkeit auf den Standard- oder Normalwert, wo
durch der Motor 1 auf einer vorbestimmten Leerlaufdrehzahl
betrieben wird, während die Menge der angesaugten Luft er
höht ist. Mit anderen Worten kann die Möglichkeit, daß das
Ergebnis der aktuellen Berechnung der einzuspritzenden
Kraftstoffmenge ein negatives Vorzeichen erreicht, vermieden
werden.
Wie vorstehend beschrieben ist das Kraftstoff-Steuersystem
der vorliegenden Erfindung so ausgelegt, daß die erste Steu
erung zur Verminderung der Menge des in die Verbrennungskam
mer des Motors einzuspritzenden Kraftstoffs zum Zeitpunkt
des Beginns der Verzögerung des Motors in Abhängigkeit von
der Menge der zur Zeit des Beginns der Veränderung der Dros
selöffnung eingespritzten Kraftstoffmenge durchgeführt wer
den kann. Daher kann nicht nur die aktuelle Verminderung der
einzuspritzenden Kraftstoffmenge schnell ohne Verzögerung
stattfinden, die anderenfalls aufgrund einer charakteristi
schen Verzögerungszeit der Steuereinheit auftreten würde,
sondern die Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs kann auch
schnell vermindert werden, wodurch das mögliche Versagen des
Luft/Kraftstoffgemisches bei der Verbrennung oder das mögli
che Auftreten des Nachbrennens minimiert wird.
Das erfindungsgemäße Kraftstoff-Steuersystem ist ferner so
ausgelegt, daß die erste Steuerung, die oben genannt ist, zu
der Zeit unterbrochen werden kann, wenn der Betrag der Ver
änderung der Drosselöffnung 0 wird und auf der anderen Seite
kann die zweite Steuerung zur Verminderung der in die Ver
brennungskammer einzuspritzenden Kraftstoffmenge durchge
führt werden in Abhängigkeit von dem Betrag der Veränderung
der Last an dem Motor. Die zweite Steuerung erlaubt, daß das
Luft/Kraftstoffgemisch in der Verbrennungskammer eine gün
stige Verbrennung zeigt. Auch ermöglicht die Berechnung un
ter Bestimmung des ersten Kraftstoffdekrements und des zwei
ten Kraftstoffdekrements in Abhängigkeit von dem Betrag der
Veränderung der Drosselöffnung eine saubere Verminderung der
einzuspritzenden Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von dem Mo
tor-Betriebszustand vor dem Auftreten einer Verzögerung und
der Veränderung der Last während der Verzögerung und daher
findet die Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemisches in der
Verbrennungskammer begünstigt zusammen mit einer Verbesse
rung der Reaktion während einer Neu-Beschleunigung statt, d. h.
der Beschleunigung, die nach der Verzögerung stattfindet.
Ferner ist das Kraftstoff-Steuersystem der vorliegenden Er
findung so ausgelegt, daß, wenn der Motor in dem Zustand be
trieben wird, in dem die Menge der eingesaugten Luft klein
ist, z. B. während des Leerlaufzustandes, die Kraftstoff-
Verminderungszeit, während der die Menge des einzuspritzen
den Kraftstoffs vermindert ist, verlängert werden kann, in
dem Fall, daß das Ergebnis der Berechnung der aktuell einge
spritzten Kraftstoffmenge ein negatives Vorzeichen anzuneh
men scheint und auf der anderen Seite kann die Menge der an
gesaugten Luft erhöht werden, wodurch die Möglichkeit ver
mieden ist, daß das Ergebnis der Berechnung das Minuszeichen
annimmt. Daher kann eine wesentliche Steuerung zur Verminde
rung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge erreicht werden
bei einer Minimierung nachteiliger Einflüsse, die durch Ver
bleib von Kraftstoff an der Innenwandfläche gegeben wären.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren be
vorzugten Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die an
gefügte Zeichnung beschrieben wurde, ist zu bemerken, daß
verschiedene Änderungen und Modifikationen für Fachleute of
fensichtlich sind, die jedoch nicht vom Sinn der vorliegen
den Erfindung abweichen. Solche Veränderungen und Modifika
tionen sollen im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten
sein, wie sie durch die angehängten Ansprüche definiert ist,
es sei denn, sie weichen von diesen ab.
Claims (6)
1. Antriebsmotor mit einem Verbrennungsmotor (1) mit wenig
stens einer Verbrennungskammer, einer Einlaß-Leitungs
einrichtung (2), die mit der Verbrennungskammer durch
wenigstens einen ventilgesteuerten Einlaßanschluß (2a)
verbunden ist, zur Einführung eines Luft/Kraftstoffgemi
sches in die Verbrennungskammer, einer Auslaß-Leitungs
einrichtung (3), die mit der Verbrennungskammer durch
wenigstens einen ventilgesteuerten Auslaßanschluß (3a)
verbunden ist, zum Ablaß von Abgasen aus der Verbren
nungskammer, einer Kraftstoffdüse (8) zum Einspritzen
einer gesteuerten Kraftstoffmenge in die Verbrennungs
kammer zusammen mit Luft, die durch die Einlaß-Leitungs
einrichtung (2) angesaugt ist, und einem Drosselventil
(9) das in der Einlaß-Leitungseinrichtung (2a) oberhalb
der Kraftstoffdüse (8) bezüglich der Flußrichtung der
Luft in die Verbrennungskammer angeordnet ist, wobei das
Drosselventil (9) zwischen einer voll geöffneten Posi
tion und einer im wesentlichen geschlossenen Position
verschiebbar ist, um den Luftfluß durch die Einlaß-Lei
tungseinrichtung zu steuern, einem Kraftstoff-Steuersy
stem (19) zum Bestimmen der in die Verbrennungskammer
einzuspritzenden Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der
Luftmenge, die zu der Verbrennungskammer hin angesaugt
ist, wobei das Kraftstoff-Steuersystem (19) aufweist:
eine Drossel-Meßeinrichtung (13) zum Erfassen und Liefern eines Drosselsignals, das die Öffnung des Drosselventils (9) angibt; und
eine Steuereinrichtung (19), die betriebsbereit ist, um die Kraftstoffdüse so zu steuern, daß die Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs vermindert ist um ein zu bestimmendes erstes Kraftstoffdekrement in Abhängigkeit von der zu Beginn der Bewegung des Drosselventils in die geschlossene Position während einer Verzögerung des Motors einzuspritzenden Kraftstoffmenge, wenn die Drossel-Meßeinrichtung (13) die Bewegung des Drosselventils in die geschlossene Position bei einer höheren Drehzahl als einem vorbestimmten Wert und unabhängig von einer Geschwindigkeit der Bewegung des Drosselventils erfaßt, um die Bestimmung des ersten Kraftstoffdekrements zu unterbrechen, wenn die Geschwindigkeit der Änderung des Drosselventils in die geschlossene Position einen Nullwert erreicht, und danach die Kraftstoffdüse so zu steuern, daß der Kraftstoff um ein zweites Kraftstoffdekrement in Abhängigkeit von einer Änderung der Last an dem Motor vermindert ist.
eine Drossel-Meßeinrichtung (13) zum Erfassen und Liefern eines Drosselsignals, das die Öffnung des Drosselventils (9) angibt; und
eine Steuereinrichtung (19), die betriebsbereit ist, um die Kraftstoffdüse so zu steuern, daß die Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs vermindert ist um ein zu bestimmendes erstes Kraftstoffdekrement in Abhängigkeit von der zu Beginn der Bewegung des Drosselventils in die geschlossene Position während einer Verzögerung des Motors einzuspritzenden Kraftstoffmenge, wenn die Drossel-Meßeinrichtung (13) die Bewegung des Drosselventils in die geschlossene Position bei einer höheren Drehzahl als einem vorbestimmten Wert und unabhängig von einer Geschwindigkeit der Bewegung des Drosselventils erfaßt, um die Bestimmung des ersten Kraftstoffdekrements zu unterbrechen, wenn die Geschwindigkeit der Änderung des Drosselventils in die geschlossene Position einen Nullwert erreicht, und danach die Kraftstoffdüse so zu steuern, daß der Kraftstoff um ein zweites Kraftstoffdekrement in Abhängigkeit von einer Änderung der Last an dem Motor vermindert ist.
2. Antriebsmotor nach Anspruch 1, wobei auf der Basis
der reduzierten Kraftstoffmenge, die durch das erste
Kraftstoffdekrement dargestellt ist und dem Betrag der
Änderung der Drosselöffnung nach dem Beginn ihrer
Änderung und bis zum Abschluß ihrer Änderung die durch
das zweite Kraftstoffdekrement dargestellte
Kraftstoffmenge so gewählt ist, daß sie im Verhältnis zu
einem Anstieg des Betrags der Änderung der
Drosselöffnung ansteigt, wobei die einzuspritzende
Kraftstoffmenge um das zweite Kraftstoffdekrement
vermindert ist, nachdem die Änderung der Drosselöffnung
endet.
3. Antriebsmotor nach Anspruch 1, wobei, wenn ein
Ergebnis der Berechnung der aktuellen eingespritzten
Kraftstoffmenge bezogen auf ein Ergebnis der Berechnung
des ersten und zweiten Kraftstoffdekrements einen Wert
nicht größer als 0 während eines bestimmten
Motor-Betriebszustands anzunehmen scheint, wobei die
angesaugte Luftmenge klein ist, das Kraftstoffdekrement
so gewählt ist, daß es einen Wert hat, der bewirkt, daß
das Ergebnis der Berechnung einen Nullwert ergibt, und
zur selben Zeit eine Zeitdauer verlängert ist, während
der die einzuspritzende Kraftstoffmenge vermindert ist.
4. Antriebsmotor nach Anspruch 1, ferner mit einer Leer
laufdrehzahl-Steuereinrichtung (10), und wobei, wenn ein
Ergebnis der Berechnung der aktuellen eingespritzten
Kraftstoffmenge bezogen auf ein Ergebnis der Berechnung
des ersten und zweiten Kraftstoffdekrements einen Wert
von nicht größer als 0 annimmt, das Kraftstoff-Steuer
system (19) die Leerlaufdrehzahl-Steuereinrichtung (10)
so steuert, daß die durch die Einlaß-Leitungseinrichtung
angesaugte Luftmenge ansteigt.
5. Antriebsmotor nach Anspruch 1, wobei das erste
Kraftstoffdekrement, um das die einzuspritzende
Kraftstoffmenge zu Beginn der Verzögerung des Motors
vermindert ist, unter Bezugnahme auf das zweite
Kraftstoffdekrement bestimmt ist.
6. Antriebsmotor nach Anspruch 1, wobei der bestimmte
Motor-Betriebszustand ein Leerlaufzustand ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3067347A JPH04303146A (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | エンジンの燃料制御装置 |
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DE4207782A1 true DE4207782A1 (de) | 1992-10-01 |
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