DE4308672A1 - Elektronisches Steuergerät für einen Verbrennungsmotor - Google Patents
Elektronisches Steuergerät für einen VerbrennungsmotorInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches
Steuergerät für einen Verbrennungsmotor, wobei ein
luftdruckbezogener Wert, wie etwa der Umgebungsdruck, durch
eine Rechenoperation unter Verwendung eines weiteren
Steuerparameters für den Verbrennungsmotor erhalten wird, und
wobei der so ermittelte Wert als Hilfsparameter für die
Regelung verwendet wird.
Ein elektronisches Steuergerät dieser Art für
Verbrennungsmotoren ist durch eine Veröffentlichung, wie etwa
die japanische Veröffentlichung Nr. 159447/1989 über ein
ungeprüftes Patent bekanntgeworden. Einzelheiten über das in
der Veröffentlichung offenbarte elektronische Steuergerät
werden unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben, die auch zur
Erläuterung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
dient.
In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen: 1 - einen
Verbrennungsmotor mit einer Vielzahl von Zylindern 2, der in
ein Kraftfahrzeug eingebaut ist, wobei nur ein einziger
Zylinder 2 dargestellt ist; 3 - ein Einlaßventil für den
Verbrennungsmotor 1, das durch einen Steuernocken (nicht
dargestellt) betätigt wird; 4 - eine Einlaßrohrverzweigung
für den Verbrennungsmotor 1; 5 - eine Einspritzvorrichtung,
die für jeden Zylinder vorgesehen und in der
Einlaßrohrverzweigung 4 angeordnet ist; und 6 - einen
Puffertank, der stromaufwärts der
Einlaßverzweigungsrohrleitung 4 angeschlossen ist.
Weiter bezeichnen die Bezugszeichen: 7 - ein Drosselventil,
das in einem Einlaßkanal stromaufwärts des Puffertanks 6
angeordnet ist, um die Durchflußmenge der in den
Verbrennungsmotor 1 eingesaugten Luft zu steuern; 8 - einen
Drosselsensor zur Erfassung des Öffnungsgrades des
Drosselventils 7; 9 - einen Bypaßkanal, der stromaufwärts und
stromabwärts des Drosselventils 7 angeschlossen ist; 10 -
einen Bypaßluftmengenregler; 11 - einen
Heißdrahtluftdurchflußsensor (AFS) als
Luftdurchflußmengensensor, der stromaufwärts des
Drosselventils 7 angeordnet ist und zur Erfassung der
Durchflußmenge der in den Verbrennungsmotor 1 eingesaugten
Luft dient, wobei ein temperaturabhängiger Widerstand
verwendet wird; 12 - einen Lufttemperatursensor zur Erfassung
der Temperatur der Luft vor dem Durchtritt durch den AFS 11;
und 13 - ein Luftfilter, das am Einlaßende stromaufwärts des
AFS 11 und des Lufttemperatursensors 12 angeordnet ist.
Weiter bezeichnen die Bezugszeichen: 14 - einen
Wassertemperatursensor, der in einem Kühlkanal des
Verbrennungsmotors 1 zur Erfassung der Temperatur des
Kühlwassers angeordnet ist; 15 - einen O2-Sensor als Luft-
Kraftstoffverhältnissensor, der an einem Auspuffrohr zur
Erfassung des Luft-Kraftstoffgemisches angeordnet ist; 16 -
einen Kurbelwinkelsensor zur Erfassung des Kurbelwinkels des
Verbrennungsmotors; und 17 - eine elektronische Steuereinheit
(ECU), die die Kraftstoffeinspritzmenge aufgrund der
hauptsächlich vom AFS 11, dem Wassertemperatursensor 14 und
dem Kurbelwinkelsensor 16 gelieferten Ausgangssignale
bestimmt, und der die Einspritzvorrichtung 5 zur Einspritzung
des Kraftstoffes synchron mit dem Ausgangssignal des
Kurbelwinkelsensors 16 steuert.
Weiter dienen die Ausgangssignale des Drosselsensors 8, des
Lufttemperatursensors 12 und den O2-Sensors 15 als
Hilfsparameter für die ECU 17. Die ECU 17 steuert auch den
Bypass-Luftmengenregler 10, um die Drehzahl des
Verbrennungsmotors 1 abzustimmen, wobei jedoch die
Einzelheiten der Operation nicht beschrieben werden.
Fig. 2 zeigt die innere Struktur der ECU 17 der Fig. 1. In
Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 171 eine digitale
Schnittstelle zum Empfangen der vom Kurbelwinkelsensor 16
gelieferten digitalen Signale, wobei das Ausgangssignal der
digitalen Schnittstelle an einen Port bzw. an eine
Interruptklemme der Zentraleinheit CPU 172 geliefert wird.
Die CPU 172 ist ein bekannter Mikroprozessor mit einem ROM
1721, in den die in den Fig. 4 und 5 dargestellten
Ablaufsteuerprogramme sowie die dazugehörigen Daten
eingespeichert sind; mit einem RAM 1722 als Arbeitsspeicher;
und mit einem Zeitgeber 1723. Die CPU 172 erzeugt einen Wert,
wie etwa eine Kraftstoffeinspritzimpulsbreite, die durch eine
Ausgabe des Zeitgebers gemäß einem vorbestimmten
Steuerprogramm berechnet wird.
Das Bezugszeichen 173 bezeichnet eine analoge Schnittstelle
zum Empfangen der von einer
Beharrungsbetriebserfassungseinrichtung, wie etwa dem
Drosselsensor 8, dem AFS 11, dem Lufttemperatursensor 12, dem
Wassertemperatursensor 14 und dem O2- Sensor 15 gelieferten
analogen Signale. Die Ausgangssignale der analogen
Schnittstelle 173 werden sequentiell von einem Multiplexer
174 abgegriffen und einer Analog-Digital-Umwandlung durch
einen A/D-Umsetzer 175 unterzogen, so daß digitale Werte an
die CPU 127 geliefert werden.
Das Bezugszeichen 176 bezeichnet eine erste Treiberschaltung,
die die Einspritzvorrichtung 5 mit einer von der CPU 172
berechneten Kraftstoffeinspritzimpulsbreite ansteuert. Das
Bezugszeichen 177 bezeichnet eine zweite Treiberschaltung,
die den Bypass-Luftmengenregler 10 mit einer ISC
Treiberimpulsbreite ansteuert, die gemäß einem vorbestimmten
Steuerprogramm berechnet und durch eine Ausgangsklemme des
Zeitgebers geliefert wird.
Die CPU 172 speichert eine zweidimensionale Auflistung des
Ladungswirkungsgrades ηco unter der
Bezugsatmosphärenbedingung eines atmosphärischen Druckes Po
und einer Lufttemperatur To, wobei die Drehzahl und der
Drosselöffnungsgrad die Parameter sind. Weiter speichert die
CPU 172 zuvor Einstelldaten für die Operationen der
Beurteilung und Berechnung. Darüber hinaus speichert die CPU
172 den maximalen Luftdurchflußmengenwert Qmaxo in Form einer
Auflistung unter der Bezugsatmosphärenbedingung im ROM 172,
wobei beispielsweise die Drehzahl als Parameter dient.
Nachfolgend wird die Betriebsweise der CPU 172 beschrieben.
Zunächst wird ein Luftdruckkorrekturwert durch Anwenden der
nachfolgenden Formel (1) ermittelt, in der: Pa einen
Luftdruckwert darstellt, der zur Steuerung der
Betriebskenngröße des Verbrennungsmotors benutzt und
beispielsweise vom AFS ausgegeben wird; Po einen für einen
Bezugsluftdruckwert geltenden Luftdruckeinstellwert
darstellt; Ta einen Lufttemperaturwert darstellt, der vom
Lufttemperatursensor 12 erfaßt und ausgegeben wird; To einen
für eine Bezugs-Luftdruckbedingung geltenden
Bezugslufttemperatureinstellwert darstellt; ηc einen
Ladewirkungsgrad und ηco einen für die Bezugs-
Luftdruckbedingung geltenden Ladewirkungsgrad darstellen:
Die Erläuterung der theoretischen Grundlage der Formel (1)
wird fortgelassen.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 die Operation
zur Ermittlung des Luftdruckkorrekturwertes mit Hilfe der
Formel (1) beschrieben.
In Schritt SO wird der aktuelle Ladewirkungsgrad ηc durch
Ausrechnen der nachfolgenden Formel (2) ermittelt, und zwar:
unter Benutzung des vom Kurbelwinkelsensor 16 erfaßten
Signals der Umdrehungszahl N; dem vom AFS 11 gelieferten
Luftdurchflußmengenwert Qa (oder dem vom AFS 11 gemäß Fig. 5
erfaßten Luftdurchflußmengenwert Qa); dem vorbestimmten
Zylindervolumen VH und der Luftdichte ρo (die
Zylinderkapazität und die Luftdichte werden vorher
gespeichert), jeweils auf der Basis einer Bezugs-
Luftdruckbedingung:
In den Schritten S1 und S2 erfolgt eine Ermittlung darüber,
ob der vorhandene Betriebszustand ein Beharrungsbetrieb ist
oder nicht. Der Schritt S1 ist nämlich ein Schritt, um zu
beurteilen, ob der durch eine (nicht dargestellte) Routine
ermittelte Absolutwert |ΔR| der Abweichung des
Drosselöffnungsgrades in jedem vorbestimmten Zeitpunkt einen
vorbestimmten Wert ΔT entspricht oder größer als dieser ist.
Stellt sich heraus, daß der Absolutwert den vorbestimmten
Wert erreicht oder größer ist, wird in Schritt S3 ein Zähler
zur Erfassung des anhaltenden Beharrungsbetriebes aufgrund
der Feststellung auf 0 rückgesetzt, daß es sich um einen
Übergangsbetriebszustand handelt. Wenn der Absolutwert
kleiner als der vorbestimmte Wert ΔT ist, erfolgt in Schritt
S2 eine Entscheidung darüber, ob der durch eine (nicht
dargestellte) Routine ermittelte Absolutwert |ΔN| der
Abweichung der Drehzahl in jedem vorbestimmten Zeitpunkt
einem vorbestimmten Wert NT entspricht, oder größer als
dieser ist.
Wenn er sich als der vorbestimmte Wert oder als ein größerer
Wert herausstellt, wird die Übergangsoperation durchgeführt
und der Zähler zur Erfassung des anhaltenden
Beharrungsbetriebes in Schritt S3 auf 0 rückgesetzt. Wenn der
Wert kleiner als der vorbestimmte Wert NT ist, wird der
Beharrungsbetrieb fortgesetzt und in Schritt S4 der Zähler
zur Erfassung des anhaltenden Beharrungsbetriebes um "1"
inkrementiert. Nach Beendigung des Schrittes 53 oder 54
erfolgt in Schritt S5 eine Feststellung darüber, ob der
Zähler zur Erfassung des anhaltenden Beharrungsbetriebs eine
vorbestimmte Zeit m, oder mehr als diese, zählt, oder nicht.
Wenn der Zähler anzeigt, daß die vorbestimmte Zeit die Größe
m oder mehr aufweist, wird der Beharrungsbetrieb für die
vorbestimmte Zeit m oder für die größere Zeit als fortdauernd
betrachtet, und die Folgeoperation geht nach Schritt S6 über.
Wenn der Zähler eine kleinere Größe als die vorbestimmte Zeit
m zählt, ist die in Fig. 4 dargestellte Datenverarbeitung
beendet.
In Schritt S6 wird auf der Basis der Bezugsluftdruckbedingung
der Ladewirkungsgrad ηco durch Durchmustern einer
zweidimensionalen Auflistung ermittelt, die den
Drosselöffnungsgrad und die Drehzahl N enthält, welche mit
Hilfe von Signalen über den vom Drosselsensor 8 ermittelten
Drosselöffnungsgrad sowie mit Signalen über die vom
Kurbelwinkelsensor 16 erfaßten Drehzahl N erstellt wird.
Dann wird in Schritt S7 durch Rechnung gemäß der Formel (1)
ein Luftdruckkorrekturwert Cp (=Pa/Po) ermittelt, wobei der
Lufttemperatureinstellwert To sowie die gemäß den oben
erwähnten Operationen erhaltenen Ladewirkungsgrade ηco und ηc
und der Lufttemperaturwert Ta verwendet werden, der vom
Lufttemperatursensor 12 erfaßt wird.
In Schritt S8 erfolgte eine Filterbehandlung des
Luftdruckkorrekturwertes Cp. Die Filterbehandlung wird durch
Lösung der folgenden Gleichung durchgeführt:
Cp(i) = K·Cp(i-1)+(1-k)·Cp,
wobei k ein Wert zwischen 0 und 1, und Cp(i-1) ein
Luftdruckkorrekturwert ist, der durch die vorige
Datenverarbeitung erhalten wurde. Der Luftdruckkorrekturwert
Cp bzw. der aktuelle Luftdruckkorrekturwert Cp(i), der nach
der Filterbehandlung erhalten wird, werden gespeichert, auch
nachdem der Hauptschalter abgeschaltet worden ist; und sie
werden unmittelbar zur Luftdruckkorrektur verwendet, wenn der
Hauptschalter erneut eingeschaltet wird.
Fig. 5 stellt das Flußdiagramm einer Routine zur Ermittlung
des Luftdurchflußmengenwertes Qa unter Verwendung des
Luftdruckkorrekturwertes dar.
In Schritt S21 wird unter der Bezugsluftdruckbedingung der
maximale Luftdurchflußmengenwert Qmaxo für jede
Umdrehungszahl ermittelt. Das Symbol f(N) bringt eine Tabelle
des maximalen Luftdurchflußmengenwertes Qmaxo unter Benutzung
der Umdrehungszahl als Faktor zum Ausdruck. Der maximale
Luftdurchflußmengenwert Qmaxo kann aus der Drehzahl N
ermittelt werden, die auf der Basis der Ausgangssignale des
Kurbelwinkelsensors 16 erhalten wird.
Schritt S22 ist ein Schritt zur Bestimmung eines
Umkehrflußbereiches im Verbrennungsmotor 1 unter Verwendung
der Drehzahl N. Wenn nämlich die Drehzahl N im Bereich
zwischen N1 und N2 liegt (d. h., N1<N<N2), d. h., im
Umkehrflußbereich, geht die nachfolgende Operation nach
Schritt S23 weiter. Andernfalls geht die Operation nach
Schritt S24.
In Schritt S23 wird unter der Bezugsluftdruckbedingung die
maximale Luftdurchflußmenge Qmaxo der Luftdruck- und der
Temperaturkorrektor unterzogen; und der bei der aktuellen
Luftdruckbedingung bestehende maximale
Luftdurchflußmengenwert Qmax wird durch Ausrechnen der
folgenden Formel (3) erhalten:
wobei To ein unter der Bezugsluftdruckbedingung geltender
Lufttemperatureinstellwert und Ta der bestehende
Lufttemperaturwert ist, der vom Lufttemperatursensor 12
erfaßt wird.
Der auf der rechten Seite der Formel als dritter Term
vorkommende Temperaturkorrekturterm kann zur Vereinfachung
des Systems entweder fortgelassen oder durch die vom
Wassertemperatursensor gelieferte Wassertemperaturkorrektur
ersetzt werden.
In Schritt S24 wird auf der Basis der
Bezugsluftdruckbedingung der maximale Luftdurchflußmengenwert
Qmaxo anstelle von Qmax eingesetzt. Dieser Schritt erfolgt
aufgrund der Annahme, daß der AFS in der Lage ist, die
Luftdurchflußmenge mit Ausnahme im Umkehrflußbereich korrekt
zu messen. Falls ein solcher AFS nicht verwendet wird, werden
die Behandlungsschritte 522 und 524 nicht ausgeführt. Es ist
auch möglich, den Schritt S22 und den Schritt S24
fortzusetzen, selbst wenn der AFS in der Lage ist, die
Luftdurchflußmenge korrekt zu messen.
Der Schritt S23 oder die Schritte 524 und 525 sind Schritte
zum Vergleichen des vom ASF 11 gemessenen
Luftdurchflußmengenwertes Qa mit dem maximalen
Luftdurchflußmengenwert Qmax Falls QaQmax ist, wird der
Luftdurchflußmengenwert Qa durch Qmax begrenzt. Wenn Qa<Qmax
ist, erfolgt keine Behandlung und die in Fig. 5 dargestellte
Folge von Behandlungsschritten ist beendet.
Beim herkömmlichen elektronischen Steuergerät eines
Verbrennungsmotors mit dem oben beschriebenen Aufbau besteht
allgemein eine Diskrepanz zwischen dem Ansprechen des
Drosselsensors auf eine Änderung des Drosselöffnungsgrades
und dem Ansprechen des AFS auf eine Änderung der
Luftdurchflußmenge. Weiter besteht ein Unterschied
hinsichtlich der Verzögerungszeit bei der Bearbeitung von
Analogsignalen in der analogen Schnittstelle und dem
Umwandlungstakt im A/D-Umsetzer.
Dementsprechend liegt bei der gegebenen
Bezugsluftdruckbedingung genau nach dem Wechsel vom
Beharrungsbetrieb zum Übergangsbetrieb der Fall fehlender
Gleichzeitigkeit zwischen dem Luftdurchflußmengenwert Qa zur
Ermittlung des aktuellen Ladewirkungsgrades ηc in Formel (1)
und dem Drosselöffnungsgrad R oder der Drehzahl N zur
Ermittlung des Ladewirkungsgrades ηco vor. Gleichwohl kann
auf der Basis der Formel (1) der Luftdruckkorrekturwert Cp
aufgrund des Urteils erhalten werden, daß der
Beharrungsbetrieb nach wie vor anhält. In diesem Falle wird
der Luftdruckkorrekturwert Cp aus einem korrekten Wert
abgeleitet. Die Folge ist, daß die Korrektur beispielsweise
des maximalen Luftdurchflußmengenwertes unrichtig wird, so
daß das Luft-Kraftstoffverhältnis im Vollgasbetrieb des
Motors entweder übermäßig fett oder mager wird.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein
elektronisches Steuergerät für einen Verbrennungsmotor zu
schaffen, das keinen falschen Luftdruckkorrekturwert, der
sich aus der Berechnung im Zeitintervall zwischen
Beharrungsbetrieb und Übergangsbetrieb ergeben kann, zur
Steuerung des Verbrennungsmotors benutzt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein elektronisches
Steuergerät für einen Verbrennungsmotor geschaffen, das
aufweist:
eine Speichereinrichtung, die zuvor Ladewirkungsgradwerte oder diesbezügliche Werte des Ladewirkungsgrades entsprechend den Öffnungsgraden eines unter einer Bezugsluftdruckbedingung stehenden Drosselventils, und Drehzahlen eines Verbrennungsmotors als zweidimensionale Auflistung speichert und einstellt, und die einen gespeicherten Einstellwert ausgibt, der entsprechend einem Drosselöffnungsgradsignal, ausgegeben von einem Drosselsensor zur Erfassung des Öffnungsgrades des Drosselventils, und einem Drehzahlsignal, ausgegeben von einem Drehzahlerfassungssensor, gespeichert und eingestellt wird;
eine Beharrungsbetriebserfassungseinrichtung, die feststellt, daß der Betriebszustand des Verbrennungsmotors stetig verläuft, wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeit mindestens die Änderungsgröße des Drosselöffnungssignals kleiner als ein vorbestimmter Wert ist;
und eine Recheneinrichtung, die einen luftdruckbezogenen Wert berechnet, der mindesten einen Luftdruckwert gemäß einer gegebenen Rechenformel einschließt, die das Verhältnis eines Wertes des Ladewirkungsgrades oder eines diesbezüglichen Wertes des Ladewirkungsgrades, die durch selektive Benutzung eines von einem Luftdurchflußmengensensor zur Erfassung der Ansaugluftdurchflußmenge im Verbrennungsmotor aus gegebenen Ansaugluftdurchflußmengensignals und dem genannten Drehzahlsignal erhalten wurden, zum gespeicherten und von der Speichereinrichtung ausgegebenen eingestellten Wert benutzt, und die den luftdruckbezogenen Wert berechnet, wenn die Beharrungsbetriebserfassungseinrichtung den Betriebszustand des Motors während einer ersten vorbestimmten Zeitdauer als stetigen Betrieb erfaßt, und die den berechneten luftdruckbezogenen Wert dazu benutzt, den Motor nur dann zu regeln, wenn die Beharrungsbetriebserfassungseinrichtung feststellt, daß sich der Motor während einer zweiten vorbestimmten Zeitdauer im Beharrungsbetrieb befindet.
eine Speichereinrichtung, die zuvor Ladewirkungsgradwerte oder diesbezügliche Werte des Ladewirkungsgrades entsprechend den Öffnungsgraden eines unter einer Bezugsluftdruckbedingung stehenden Drosselventils, und Drehzahlen eines Verbrennungsmotors als zweidimensionale Auflistung speichert und einstellt, und die einen gespeicherten Einstellwert ausgibt, der entsprechend einem Drosselöffnungsgradsignal, ausgegeben von einem Drosselsensor zur Erfassung des Öffnungsgrades des Drosselventils, und einem Drehzahlsignal, ausgegeben von einem Drehzahlerfassungssensor, gespeichert und eingestellt wird;
eine Beharrungsbetriebserfassungseinrichtung, die feststellt, daß der Betriebszustand des Verbrennungsmotors stetig verläuft, wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeit mindestens die Änderungsgröße des Drosselöffnungssignals kleiner als ein vorbestimmter Wert ist;
und eine Recheneinrichtung, die einen luftdruckbezogenen Wert berechnet, der mindesten einen Luftdruckwert gemäß einer gegebenen Rechenformel einschließt, die das Verhältnis eines Wertes des Ladewirkungsgrades oder eines diesbezüglichen Wertes des Ladewirkungsgrades, die durch selektive Benutzung eines von einem Luftdurchflußmengensensor zur Erfassung der Ansaugluftdurchflußmenge im Verbrennungsmotor aus gegebenen Ansaugluftdurchflußmengensignals und dem genannten Drehzahlsignal erhalten wurden, zum gespeicherten und von der Speichereinrichtung ausgegebenen eingestellten Wert benutzt, und die den luftdruckbezogenen Wert berechnet, wenn die Beharrungsbetriebserfassungseinrichtung den Betriebszustand des Motors während einer ersten vorbestimmten Zeitdauer als stetigen Betrieb erfaßt, und die den berechneten luftdruckbezogenen Wert dazu benutzt, den Motor nur dann zu regeln, wenn die Beharrungsbetriebserfassungseinrichtung feststellt, daß sich der Motor während einer zweiten vorbestimmten Zeitdauer im Beharrungsbetrieb befindet.
Eine vollständigere Würdigung der Erfindung und vieler ihrer
Vorteile ergibt sich in dem Maße, wie ihre Wirkungsweise
unter Bezugnahme auf die nachfolgende detaillierte
Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
deutlich wird.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung
der Gesamtstruktur einer Ausführungsform des
elektronischen Steuergerätes gemäß der vorliegenden
Erfindung für einen Verbrennungsmotor;
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das den inneren Aufbau der
bei der Ausführungsform der Fig. 1 verwendeten
elektronischen Steuereinheit (ECU) zeigt;
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des
Ablaufs der Datenverarbeitung zur Steuerung des
elektronischen Steuergerätes gemäß der Erfindung;
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des
Ablaufs der Datenverarbeitung bei einem herkömmlichen
elektronischen Steuergerät eines Verbrennungsmotors;
und
Fig. 5 stellt das Flußdiagramm einer Routine zur Ermittlung
des Luftdurchflußmengenwertes unter Benutzung eines
Luftdruckkorrekturwertes beim herkömmlichen
elektronischen Steuergerät dar.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung
des elektronischen Steuergerätes gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung für einen Verbrennungsmotor und
zeigt insbesondere den Gesamtaufbau eines Heißdraht-
Kraftstoffeinspritzsteuergerätes. Da die Einzelheiten des
Aufbaus des Steuergerätes bereits erwähnt wurden, werden sie
nicht erneut beschrieben.
Fig. 2 zeigt den inneren Aufbau der in Fig. 1 dargestellten
ECU 17. Der innere Aufbau entspricht dem bereits zu Anfang
erwähnten Aufbau, mit der Ausnahme, daß der ROM 1721 die
Steuerprogramme der in Fig. 3 und 5 dargestellten Datenflüsse
und der damit in Beziehung stehenden Daten speichert.
Entsprechend wird auch die Beschreibung des inneren Aufbaus
nicht wiederholt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird nunmehr die Betriebsweise
des elektronischen Steuergerätes gemäß der vorliegenden
Erfindung für einen Verbrennungsmotor beschrieben. Das
Ablaufdiagramm der Fig. 3 entspricht demjenigen der Fig. 4,
ausgenommen, daß die Bearbeitungsschritte S10-S15
hinzugefügt wurden. Entsprechend sind die gleichen
Bezugszeichen den gleichen Behandlungsabschnitten der Fig. 4
zugeteilt, so daß die Beschreibung dieser Abschnitte
entfällt.
Gemäß Fig. 3 erfolgt die Rechenoperation mit dem Ziel, in
Schritt S0 den aktuellen Ladewirkungsgrad ηc mit Hilfe der
Formel (2) zu ermitteln. Dann wird in den Schritten S1 und S2
festgestellt, ob der aktuelle Betriebszustand der
Beharrungsbetrieb oder ein Übergangsbetrieb ist. Im Falle des
Übergangsbetriebes wird in Schritt S10 eine Marke auf 0
gesetzt, die die Beendigung der Berechnung des
Luftdruckkorrekturwertes Cp aufgrund der Feststellung
anzeigt, daß der in Schritt S7 (nachfolgend beschrieben)
ermittelte Luftdruckkorrekturwert Cp Null ist. Dann wird in
Schritt S3 der Zähler zur Erfassung des anhaltenden
Beharrungsbetriebes auf 0 rückgesetzt.
Falls der Betrieb als Beharrungsbetrieb festgestellt wird,
wird in Schritt S4 der Zähler zur Erfassung des anhaltenden
Beharrungsbetriebes um "1" inkrementiert. Nach Beendigung des
Schrittes S3 oder S4 wird eine Entscheidung darüber gefällt,
ob in Schritt S11 die Marke zur Anzeige der Beendigung der
Berechnung des Luftdruckkorrekturwertes Cp die "1" oder "0"
ist. Im Falle der "0" wird in Schritt S5 ermittelt, ob der
Zähler zur Erfassung des anhaltenden Beharrungsbetriebes eine
vorbestimmte Zeit m oder eine größere Zeit anzeigt. Wenn der
Zähler eine kleiner Zeit als die vorbestimmte Zeit m anzeigt,
ist die Folge der Behandlungsschritte der Fig. 3 beendet.
In Schritt S6 wird der Ladewirkungsgrad ηco für die
Bezugsluftdruckbedingung ermittelt. In Schritt S7 wird der
Luftdruckkorrekturwert Cp mit Hilfe der Formel (1) berechnet.
Dann wird in Schritt S12 die Marke zur Anzeige der Beendigung
der Berechnung des Luftdruckkorrekturwertes Cp auf "1"
gesetzt, um anzuzeigen, daß der Luftdruckkorrekturwert Cp
berechnet worden ist.
In Schritt S13 wird der Zähler zur Erfassung des anhaltenden
Beharrungsbetriebes auf "0" rückgesetzt, womit die Folge der
Bearbeitungsschritte der Fig. 3 beendet ist.
Wenn in Schritt S11 die Marke zur Anzeige der Beendigung der
Berechnung des Luftdruckkorrekturwertes Cp den Wert "1" hat,
geht die Folgeprozedur nach Schritt S14 über, in dessen
Verlauf ermittelt wird, ob der Zähler zur Erfassung des
anhaltenden Beharrungsbetriebs eine vorbestimmte Zeit n oder
eine größere Zeit anzeigt oder nicht. Zutreffendenfalls, d. h.
daß die vorbestimmte Zeitdauer n oder eine größere Zeitdauer
abgelaufen ist, geht die Folgeprozedur nach Schritt S8,
nachdem in Schritt S7 der Luftdruckkorrekturwert Cp berechnet
worden ist. Im gegenteiligen Falle, d. h. wenn die Zeitdauer
kleiner als die vorbestimmte Zeitdauer n ist, ist die Folge
der Behandlungsschritte der Fig. 3 beendet.
In Schritt S8 wird am Luftdruckkorrekturwert Cp eine
Filterbehandlung durchgeführt, so daß nach der
Filterbehandlung ein Luftdruckkorrekturwert Cp(i) erhalten
wird. Dann wird in Schritt S15 die Marke zur Anzeige des
Endes der Berechnung des Luftdruckkorrekturwertes Cp auf "0"
gesetzt, um die Berechnung des nächsten
Luftdruckkorrekturwertes op vorzubereiten, woraufhin die
Folge der Behandlungsschritte der Fig. 3 beendet ist.
In dem hier behandelten Falle wird der maximale
Luftdurchflußmengenwert Qmax für die aktuelle
Luftdruckbedingung unter Verwendung des
Luftdruckkorrekturwertes Cp(i), der der Filterbehandlung
unterzogen wurde, berechnet. Bei dieser Ausführungsform wird
der Luftdruckkorrekturwert Cp(i) durch die in Schritt S8
durchgeführte Filterbehandlung ermittelt, so daß der
erhaltene Korrekturwert zur Steuerung des Motors verwendet
wird. Es ist aber auch möglich, den in Schritt S7 ermittelten
Luftdruckkorrekturwert Cp durch Cp(i) zu ersetzten, ohne die
Filterbehandlung durchzuführen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird also ein auf den
Luftdruck bezogener Wert mit Hilfe einer Recheneinrichtung
berechnet, und der auf den Luftdruck bezogene berechnete Wert
wird zur Steuerung des Motors nur dann herangezogen, wenn
eine Einrichtung zur Erfassung des Beharrungsbetriebs
feststellt, daß sich der Motor während einer vorbestimmten
Zeitdauer im Beharrungsbetrieb befindet. Demgemäß kann also
ein auf einen falschen Luftdruck bezogener Wert, der durch
Berechnung während eines Bewegungszustandes zwischen
Beharrungsbetrieb und Übergangsbetrieb ermittelt wurde, nicht
zur Steuerung des Motors verwendet werden, wodurch eine sehr
zuverlässige und sehr genaue Steuerung erreicht wird.
Natürlich sind zahlreiche Abänderungen und Varianten der
vorliegenden Erfindung aufgrund der hier offenbarten Lehre
möglich. Es wird daher davon ausgegangen, daß die Erfindung
im Rahmen der beigefügten Ansprüche auch in anderer Weise als
der hier speziell beschriebenen ausgeführt werden kann.
Claims (1)
1. Elektronisches Steuergerät für einen Verbrennungsmotor,
das aufweist:
- - eine Speichereinrichtung, die zuvor Ladewirkungsgradwerte oder diesbezügliche Werte des Ladewirkungsgrades entsprechend den Öffnungsgraden eines unter einer Bezugsluftdruckbedingung stehenden Drosselventils, und Drehzahlen eines Verbrennungsmotors als zweidimensionale Auflistung speichert und einstellt, und die einen gespeicherten Einstellwert ausgibt, der entsprechend einem Drosselöffnungsgradsignal, ausgegeben von einem Drosselsensor zur Erfassung des Öffnungsgrades des Drosselventils, und einem Drehzahlsignal, ausgegeben von einem Drehzahlerfassungssensor, gespeichert und eingestellt wird;
- - eine Beharrungsbetriebserfassungseinrichtung′ die feststellt, daß der Betriebszustand des Verbrennungsmotors stetig verläuft, wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeit mindestens die Änderungsgröße des Drosselöffnungssignals kleiner als ein vorbestimmter Wert ist; und
- - eine Recheneinrichtung, die einen luftdruckbezogenen Wert berechnet, der mindesten einen Luftdruckwert gemäß einer gegebenen Rechenformel einschließt, die das Verhältnis eines Wertes des Ladewirkungsgrades oder eines diesbezüglichen Wertes des Ladewirkungsgrades, die durch selektive Benutzung eines von einem Luftdurchflußmengensensor zur Erfassung der Ansaugluftdurchflußmenge im Verbrennungsmotor aus gegebenen Ansaugluftdurchflußmengensignals und dem genannten Drehzahlsignal erhalten wurden, zum gespeicherten und von der Speichereinrichtung ausgegebenen eingestellten Wert benutzt, und die den luftdruckbezogenen Wert berechnet, wenn die Beharrungsbetriebserfassungseinrichtung den Betriebszustand des Motors während einer ersten vorbestimmten Zeitdauer als stetigen Betrieb erfaßt, und die den berechneten luftdruckbezogenen Wert dazu benutzt, den Motor nur dann zu regeln, wenn die Beharrungsbetriebserfassungseinrichtung feststellt, daß sich der Motor während einer zweiten vorbestimmten Zeitdauer im Beharrungsbetrieb befindet.
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