EP0758429B1 - Control system for an internal combustion engine - Google Patents
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- EP0758429B1 EP0758429B1 EP95916569A EP95916569A EP0758429B1 EP 0758429 B1 EP0758429 B1 EP 0758429B1 EP 95916569 A EP95916569 A EP 95916569A EP 95916569 A EP95916569 A EP 95916569A EP 0758429 B1 EP0758429 B1 EP 0758429B1
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- threshold value
- value
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D37/00—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
- F02D37/02—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
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- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1473—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
- F02D41/1475—Regulating the air fuel ratio at a value other than stoichiometry
Definitions
- the invention is based on a control system for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
- DE 41 03 419 A1 describes a control system for a Internal combustion engine known in which when falling below Threshold value depending on the efficiency of the machine The air / fuel mixture is enriched becomes. The efficiency is based on the cylinder pressure determined. The exhaust gas temperature has no influence on the calculated efficiency.
- the invention has for its object an increase in the exhaust gas temperature to prevent impermissibly high values.
- the invention according to the features defined in claim 1 has the advantage that components associated with the exhaust gas in heat contact, from damage due to overheating can be protected.
- the air / fuel mixture is enriched with a signal. Especially It is advantageous that the degree of enrichment very precisely oriented to the actual requirements and an unnecessarily strong enrichment is avoided. This works beneficial to the consumption and exhaust gas balance of the Internal combustion engine.
- a particularly high reliability of the invention can in particular can also be achieved in that an enrichment of the Air / fuel mixture only takes place if one or several constraints are met.
- constraints for example the elapse of a time interval since Falling below the threshold of the efficiency Signal or exceeding a threshold value for the exhaust gas or the catalyst temperature.
- FIG. 1 shows the technical environment in which the invention is used becomes.
- An internal combustion engine 100 is operated via an intake tract 102 air / fuel mixture supplied and the exhaust gases released into an exhaust duct 104.
- intake tract 102 are - seen in the direction of flow of the intake air - an air flow meter or air mass meter 106, for example a hot film air mass meter, a temperature sensor 108 for detecting the intake air temperature, a throttle valve 110 and at least one Injector 112 arranged.
- In the exhaust duct 104 are - in the flow direction of the exhaust gas - an exhaust gas sensor 114 and a catalyst 116 arranged.
- a Temperature sensor 118 for detecting the temperature of the internal combustion engine and a speed sensor 120 attached.
- Farther internal combustion engine 100 has, for example, four spark plugs 122 to ignite the air / fuel mixture in the cylinders.
- the output signals mL of the air flow meter or air mass meter 106, TAns of the temperature sensor 108, ⁇ of the exhaust gas sensor 114, TBKM of the temperature sensor 118 and n of the speed sensor 120 become a central control device 124 via corresponding Connection lines supplied.
- the control unit 124 evaluates the Sensor signals and controls via further connecting lines the injector or injectors 112 and the spark plugs 122 at.
- FIG. 2 shows a schematic diagram of the invention.
- a map 200 in which a signal for the speed n of Internal combustion engine 100 and a signal for the load tL are fed will be a signal for the optimal firing angle ⁇ ZOpt determined.
- the signal for the speed n is from the speed sensor 120 generated.
- the signal for the load tL is from the Output signal mL of the air mass meter or air flow meter 106 determined.
- the signal for the optimal ignition angle ⁇ Zopt is in a first input of a node 202 and a first input of a further node 204 fed.
- a signal for an ignition angle threshold value ⁇ ZS is fed in, which is output by a map 206.
- the map 206 has two inputs on which the signal for the speed n of the engine 100 and the signal for the load tL are present.
- the node 202 forms the difference from the Signal for the optimal ignition angle ⁇ Zopt and the signal for the Ignition angle threshold value ⁇ ZS and provides them at its output.
- the output of node 202 is with the input a characteristic curve 208 connected.
- the characteristic curve 208 gives one Threshold ⁇ s for a signal that determines the efficiency of the Internal combustion engine 100 indicates directly or indirectly.
- ⁇ s is fed into a first input of a node 210.
- the second input of node 210 is with connected to the output of a characteristic curve 212, at the input of which Signal for the intake air temperature TAns is present.
- the signal TAns is output by the temperature sensor 108.
- the characteristic curve 212 determines a correction value depending on the intake air temperature TAns d ⁇ for the threshold ⁇ s.
- Junction point 210 adds the threshold value ⁇ s and the correction value d ⁇ and sets the corrected threshold value ⁇ SK determined at its output ready.
- the output of node 210 is a first input of a node 214 connected.
- An actual value ⁇ is the signal indicating the efficiency.
- This actual value ⁇ actual is output by a characteristic curve 216, the input of which the output of node 204 is connected.
- At first Input of node 204 is the signal for the optimal Ignition angle ⁇ ZOpt on and at the second input Signal for the actual ignition angle value ⁇ ZIst, that of a block 218 is output.
- characteristic curve 220 gives an enrichment factor FAnf for the air / fuel ratio.
- the enrichment factor FAnf can be switched to a first via a switch 222 Input of a node 224 are forwarded.
- A is located at the second input of node 224 Signal for the injection time te on. This signal te is in the Node 224 multiplied by the enrichment factor FAnf and with that provided at the exit of node 224
- the injection nozzle 112 or the injection nozzles 112 are activated.
- the switch 222 can be switched between two switch positions become. In a first switch position I connects the switch 222 the output of the characteristic curve 220 with the first Entry of node 224. In a second switch position II, switch 222 connects the output of a memory 228 with the first input of node 224.
- Im Memory 228 is a fixed value for the enrichment factor FAnf stored, usually the value 1.
- the switch is controlled 222 from block 230.
- Block 230 tests one or more Conditions and controls switch 222 depending on the result this test either in switch position I or in Switch position II. The conditions are designed so that a unnecessary or undesirable enrichment of the air / fuel mixture is prevented.
- a predeterminable time period t0 exceeds. With this condition it is ensured that there is a short-term and thus harmless Efficiency deterioration - for example at a brief ignition angle intervention - not an enrichment of the air / fuel mixture comes.
- As further conditions can be queried whether the exhaust gas temperature is higher than a predefinable threshold or whether the catalyst temperature is higher is a predefinable threshold. Only if the corresponding one Threshold is already exceeded, there is a risk of Damage to the exhaust valves, the catalyst or other components of the exhaust system.
- the exhaust gas temperature and / or the catalyst temperature can either use a temperature model be determined or measured.
- Air / fuel mixture may be greased by the Injection time te at node 224 with an enrichment factor FAnf that has a value greater than or equal to 1 is multiplied becomes.
- FAnf an enrichment factor
- An essential aspect of the invention is in that the air / fuel mixture is then enriched, if the actual value ⁇ is the efficiency of the internal combustion engine 100 signal indicating the corrected threshold ⁇ SK falls below.
- This approach is based on the knowledge that the more thermal energy is released into the exhaust gas the lower the efficiency of the internal combustion engine 100 is.
- the comparison between the actual value ⁇ actual and the corrected Threshold value ⁇ SK takes place in node 214. There the difference between the two values is formed and into the Characteristic curve 220 fed. As long as the difference is negative, that is, as long as the actual value ⁇ actual is greater than the corrected one Threshold value ⁇ SK, characteristic curve 220 delivers the value 1, the is called the enrichment factor FAnf has the value 1 and it finds no enrichment instead.
- characteristic curve 220 has an enrichment factor FAnf greater than 1.
- the enrichment factor FAnf can then be linear, for example the difference increase. Depending on the application, it can also another functional relationship between FAnf and the difference come into use.
- ⁇ SK is determined from the threshold ⁇ S.
- the objective when specifying the threshold value ⁇ S is that a critical exhaust gas or catalytic converter temperature, above which damage can occur, is just achieved when the actual value ⁇ actual is equal to the threshold value ⁇ S at a given intake air temperature TAns.
- the threshold value ⁇ S is determined as a function of the difference between the signal for the optimum ignition angle ⁇ Zopt and a signal for an ignition angle threshold value ⁇ ZS.
- ⁇ Zopt is read from the map 200 as a function of the load tL and the speed n.
- ⁇ ZS is read from the map 206 as a function of the load tL and the speed n.
- the difference between ⁇ ZOpt and ⁇ ZS is formed in node 202.
- the intake air temperature TAns to take into account which also the exhaust gas temperature influenced, the threshold value ⁇ S in node 210 with linked to the correction value d ⁇ .
- d ⁇ is dependent on the Intake air temperature TAns read from characteristic curve 212. The Taking the intake air temperature TAns into account is an advantageous one Further development of the invention, d. H. they are too Embodiments without the node 210 and the Characteristic curve 212 is provided.
- the actual value ⁇ actual is made from the deviation using the characteristic diagram 216 of the signal for the actual ignition angle value ⁇ ZIst from the signal determined for the optimal ignition angle ⁇ ZOpt. The stronger this the two signals differ from each other, the smaller the actual value ⁇ is.
- the difference between the signals for ⁇ ZOpt and ⁇ ZIst is formed in node 204.
- the signal for ⁇ ZOpt from the map 200 is dependent determined by the load tL and the speed n.
- the signal for ⁇ ZIst is provided by block 218. Like block 218 the signal ⁇ ZIst generated in detail is for the invention not relevant and is therefore not explained in more detail.
- FIG. 3a A possible course of the characteristic curve 208 is shown in FIG. 3a, that is, the threshold ⁇ S is above the difference the signals for the optimal ignition angle ⁇ ZOpt and the ignition angle threshold ⁇ ZS applied. If there is a difference of 0 the threshold value ⁇ S maximal and falls with increasing difference from.
- FIG. 3b shows a possible course for the characteristic curve 216, that is, the actual value ⁇ actual is over the difference the signals for the optimal ignition angle ⁇ Zopt and the actual ignition angle value is applied. If there is a difference of 0, the Actual value ⁇ is maximum and decreases with increasing difference.
- tie points 202, 204, 210, 214 and 224 each of which combines two input signals perform on an output signal.
- the link is done by subtraction, addition or multiplication.
- in a tie point or other link operations in several link points are performed as described in the text of FIG. 2 and other types of linking operations, e.g. B. the Division.
- the signals involved in the link and the link operation must be coordinated, d. H. the stored values, characteristics and maps are in use corresponding to another link operation to interpret.
- one or more each of the characteristic curves or characteristic diagrams shown in FIG be replaced by a predeterminable value and so the effort be reduced.
- the enrichment factor FAnf as shown in Fig. 2 of the characteristic curve 220 can also be read out by multiplication the difference between the corrected threshold ⁇ SK and the actual value ⁇ Is determined with a constant. Is the If the difference is negative, the enrichment factor FAnf becomes 1 assigned.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Steuersystem für eine Brennkraftmaschine
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on a control system for an internal combustion engine
according to the preamble of
Bei der Steuerung einer Brennkraftmaschine kann es mitunter erforderlich sein, den Zündwinkel aus der Normallage in Richtung spät zu verschieben. Eine derartige Verschiebung des Zündwinkels kommt beispielsweise im Zusammenhang mit Verfahren zur Verringerung oder Vermeidung der klopfenden Verbrennung oder Verfahren zur Antriebsschlupfreduzierung in Betracht. In der Regel erhöht sich jedoch die Abgastemperatur, wenn der Zündwinkel nach spät verschoben wird. Eine zu hohe Abgastemperatur kann zu Schäden an den Auslaßventilen oder am Abgassystem, insbesondere am Abgaskatalysator, führen. Um eine unzulässig hohe Abgastemperatur zu vermeiden, wird bei bekannten Steuersystemen das der Brennkraftmaschine zugeführte Luft/Kraftstoff-Gemisch angefettet, falls ein Schwellwert für den Zündwinkel überschritten wird. Der Grad der Anfettung wird in der Regel abhängig vom Ausmaß der Überschreitung des Schwellwerts vorgegeben.It can sometimes be necessary to control an internal combustion engine be the ignition angle from the normal position in the direction postpone late. Such a shift in the ignition angle comes, for example, in connection with reduction procedures or avoiding knocking combustion or procedures to reduce traction slip. Usually increased however, the exhaust gas temperature when the ignition angle is late is moved. Excessively high exhaust gas temperatures can cause damage the exhaust valves or on the exhaust system, in particular on the exhaust gas catalytic converter, to lead. To an inadmissibly high exhaust gas temperature to avoid, that of the internal combustion engine in known control systems supplied air / fuel mixture enriched if a threshold value for the ignition angle is exceeded. The degree The enrichment is usually dependent on the extent of the overrun of the threshold value.
Aus der DE 41 03 419 A1 ist ein Steuersystem für eine Brennkraftmaschine bekannt, in dem bei Unterschreiten eines Schwellwertes eines vom Wirkungsgrad der Maschine abhängigen Signals eine Anfettung des Luft/Kraftstoff-Gemisches vorgenommen wird. Der Wirkungsgrad wird auf der Basis des Zylinderdrucks ermittelt. Die Abgastemperatur hat keinen Einfluß auf den berechneten Wirkungsgrad.DE 41 03 419 A1 describes a control system for a Internal combustion engine known in which when falling below Threshold value depending on the efficiency of the machine The air / fuel mixture is enriched becomes. The efficiency is based on the cylinder pressure determined. The exhaust gas temperature has no influence on the calculated efficiency.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ansteigen der Abgastemperatur auf unzulässig hohe Werte zu verhindern.The invention has for its object an increase in the exhaust gas temperature to prevent impermissibly high values.
Die Erfindung gemäß den Merkmalen, die im Anspruch 1 definiert sind, hat den Vorteil, daß Komponenten, die mit dem Abgas
in Wärmekontakt stehen, vor einer Beschädigung durch Überhitzung
geschützt werden können.The invention according to the features defined in
Bei einer Unterschreitung eines Schwellwerts für ein den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine mittelbar oder unmittelbar angebendes Signal wird das Luft/Kraftstoff-Gemisch angefettet. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß sich der Grad der Anfettung sehr genau an den tatsächlichen Erfordernissen orientiert und somit eine unnötig starke Anfettung vermieden wird. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Verbrauchs- und die Abgasbilanz der Brennkraftmaschine aus.If the threshold for the efficiency is undershot the internal combustion engine directly or indirectly The air / fuel mixture is enriched with a signal. Especially It is advantageous that the degree of enrichment very precisely oriented to the actual requirements and an unnecessarily strong enrichment is avoided. This works beneficial to the consumption and exhaust gas balance of the Internal combustion engine.
Eine besonders hohe Zuverlässigkeit der Erfindung kann insbesondere auch dadurch erreicht werden, daß eine Anfettung des Luft/Kraftstoff-Gemisches nur dann erfolgt, wenn eine oder mehrere Nebenbedingungen erfüllt sind. Als Nebenbedingungen kommen beispielsweise das Verstreichen eines Zeitintervalls seit Unterschreiten des Schwellwerts des den Wirkungsgrad angebenden Signals oder das Überschreiten eines Schwellwerts für die Abgas- oder die Katalysatortemperatur in Betracht. A particularly high reliability of the invention can in particular can also be achieved in that an enrichment of the Air / fuel mixture only takes place if one or several constraints are met. Come as constraints for example the elapse of a time interval since Falling below the threshold of the efficiency Signal or exceeding a threshold value for the exhaust gas or the catalyst temperature.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.The invention is described below with reference to the drawing Exemplary embodiments explained.
Figur 1 zeigt das technische Umfeld, in dem die Erfindung eingesetzt
wird. Einer Brennkraftmaschine 100 wird über einen Ansaugtrakt
102 Luft/Kraftstoff-Gemisch zugeführt und die Abgase werden
in einen Abgaskanal 104 abgegeben. Im Ansaugtrakt 102 sind -
in Stromrichtung der angesaugten Luft gesehen - ein Luftmengenmesser
oder Luftmassenmesser 106, beispielsweise ein Heißfilm-Luftmassenmesser,
ein Temperatursensor 108 zur Erfassung der Ansauglufttemperatur,
eine Drosselklappe 110 und wenigstens eine
Einspritzdüse 112 angeordnet. Im Abgaskanal 104 sind - in Stromrichtung
des Abgases gesehen - ein Abgassensor 114 und ein Katalysator
116 angeordnet. An der Brennkraftmaschine 100 sind ein
Temperatursensor 118 zur Erfassung der Temperatur der Brennkraftmaschine
und ein Drehzahlsensor 120 angebracht. Weiterhin
besitzt die Brennkraftmaschine 100 beispielsweise vier Zündkerzen
122 zur Zündung des Luft/Kraftstoff-Gemisches in den Zylindern.Figure 1 shows the technical environment in which the invention is used
becomes. An
Die Ausgangssignale mL des Luftmengenmessers oder Luftmassenmessers
106, TAns des Temperatursensors 108, λ des Abgassensors
114, TBKM des Temperatursensors 118 und n des Drehzahlsensors
120 werden einem zentralen Steuergerät 124 über entsprechende
Verbindungsleitungen zugeführt. Das Steuergerät 124 wertet die
Sensorsignale aus und steuert über weitere Verbindungsleitungen
die Einspritzdüse bzw. die Einspritzdüsen 112 und die Zündkerzen
122 an.The output signals mL of the air flow meter or
Figur 2 zeigt eine Prinzipdarstellung der Erfindung. M it Hilfe
eines Kennfeldes 200, in das ein Signal für die Drehzahl n der
Brennkraftmaschine 100 und ein Signal für die Last tL eingespeist
werden, wird ein Signal für den optimalen Zündwinkel
αZOpt ermittelt. Das Signal für die Drehzahl n wird vom Drehzahlsensor
120 erzeugt. Das Signal für die Last tL wird aus dem
Ausgangssignal mL des Luftmassenmessers oder Luftmengenmessers
106 ermittelt. Das Signal für den optimalen Zündwinkel αZopt
wird in einen ersten Eingang eines Verknüpfungspunktes 202 und
einen ersten Eingang eines weiteren Verknüpfungspunktes 204
eingespeist. In den zweiten Eingang des Verknüpfungspunktes 202
wird ein Signal für einen Zündwinkel-Schwellwert αZS eingespeist,
das von einem Kennfeld 206 ausgegeben wird. Das Kennfeld
206 besitzt zwei Eingänge, an denen das Signal für die Drehzahl
n der Brennkraftmaschine 100 und das Signal für die Last tL anliegen.
Der Verknüpfungspunkt 202 bildet die Differenz aus dem
Signal für den optimalen Zündwinkel αZopt und dem Signal für den
Zündwinkel-Schwellwert αZS und stellt sie an seinem Ausgang bereit.
Der Ausgang des Verknüpfungspunktes 202 ist mit dem Eingang
einer Kennlinie 208 verbunden. Die Kennlinie 208 gibt einen
Schwellwert ηs für ein Signal aus, das den Wirkungsgrad der
Brennkraftmaschine 100 mittelbar oder unmittelbar angibt. ηs
wird in einen ersten Eingang eines Verknüpfungspunktes 210 eingespeist.
Der zweite Eingang des Verknüpfungspunktes 210 ist mit
dem Ausgang einer Kennlinie 212 verbunden, an deren Eingang das
Signal für die Ansauglufttemperatur TAns anliegt. Das Signal
TAns wird vom Temperatursensor 108 ausgegeben. Die Kennlinie 212
ermittelt abhängig von der Ansauglufttemperatur TAns einen Korrekturwert
dη für den Schwellwert ηs. Der Verknüpfungspunkt 210
addiert den Schwellwert ηs und den Korrekturwert dη und stellt
den so ermittelten korrigierten Schwellwert ηSK an seinem Ausgang
bereit. Der Ausgang des Verknüpfungspunktes 210 ist mit einem
ersten Eingang eines Verknüpfungspunktes 214 verbunden. Am
zweiten Eingang des Verknüpfungspunktes 214 liegt ein Istwert
ηIst des den Wirkungsgrad angebenden Signals an. Dieser Istwert
ηIst wird von einer Kennlinie 216 ausgegeben, deren Eingang mit
dem Ausgang des Verknüpfungspunktes 204 verbunden ist. Am ersten
Eingang des Verknüpfungspunktes 204 liegt das Signal für den optimalen
Zündwinkel αZOpt an und am zweiten Eingang liegt das
Signal für den Zündwinkel-Istwert αZIst an, das von einem Block
218 ausgegeben wird.Figure 2 shows a schematic diagram of the invention. With help
a
Der Ausgang des Verknüpfungspunktes 214, an dem die Differenz
aus dem Istwert ηIst und dem korrigierten Schwellwert ηSK anliegt,
ist mit dem Eingang einer Kennlinie 220 verbunden. Die
Kennlinie 220 gibt abhängig von dieser Differenz einen Anfettungsfaktor
FAnf für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis aus. Dieser
Anfettungsfaktor FAnf kann über einen Schalter 222 an einen ersten
Eingang eines Verknüpfungspunktes 224 weitergeleitet werden.
Am zweiten Eingang des Verknüpfungspunktes 224 liegt ein
Signal für die Einspritzzeit te an. Dieses Signal te wird im
Verknüpfungspunkt 224 mit dem Anfettungsfaktor FAnf multipliziert
und mit dem am Ausgang des Verknüpfungspunktes 224 bereitgestellten
Signal wird letztendlich die Einspritzdüse 112 bzw.
werden die Einspritzdüsen 112 angesteuert.The exit of
Der Schalter 222 kann zwischen zwei Schalterstellungen umgeschaltet
werden. In einer ersten Schalterstellung I verbindet
der Schalter 222 den Ausgang der Kennlinie 220 mit dem ersten
Eingang des Verknüpfungspunktes 224. In einer zweiten Schalterstellung
II verbindet der Schalter 222 den Ausgang eines Speichers
228 mit dem ersten Eingang des Verknüpfungspunktes 224. Im
Speicher 228 ist ein fester Wert für den Anfettungsfaktor FAnf
abgelegt, in der Regel der Wert 1. Gesteuert wird der Schalter
222 von einem Block 230. Der Block 230 prüft eine oder mehrere
Bedingungen ab und steuert den Schalter 222 je nach Ergebnis
dieser Prüfung entweder in die Schalterstellung I oder in die
Schalterstellung II. Die Bedingungen sind so ausgelegt, daß eine
unnötige oder unerwünschte Anfettung des Luft/Kraftstoff-Gemisches
verhindert wird. In einer ersten Bedingung kann beispielsweise
abgefragt werden, ob eine Zeitspanne t, seit der der Istwert
ηIst kleiner ist als der korrigierte Schwellert ηSK, eine
vorgebbare Zeitspanne t0 überschreitet. Mit dieser Bedingung
wird sichergestellt, daß es bei einer kurzzeitigen und somit unschädlichen
Wirkungsgrad-Verschlechterung - beispielsweise bei
einem kurzzeitigen Zündwinkel-Eingriff - nicht zu einer Anfettung
des Luft/Kraftstoff-Gemisches kommt. Als weitere Bedingungen
kann abgefragt werden, ob die Abgastemperatur größer ist als
eine vorgebbare Schwelle oder ob die Katalaysatortemperatur größer
ist als eine vorgebbare Schwelle. Nur wenn die entsprechende
Schwelle bereits überschritten ist, besteht die Gefahr einer
Schädigung der Auslaßventile, des Katalysators oder anderer Komponenten
des Abgassystems. Die Abgastemperatur und/oder die Katalysatortemperatur
können entweder mit einem Temperaturmodell
bestimmt werden oder gemessen werden.The
Die Wirkungsweise der in Figur 2 dargestellten Erfindung läßt sich folgendermaßen beschreiben:The mode of operation of the invention shown in FIG. 2 leaves describe themselves as follows:
Um eine unzulässig hohe Abgastemperatur zu verhindern, wird das
Luft/Kraftstoff-Gemisch gegebenenfalls angefettet, indem die
Einspritzzeit te im Verknüpfungspunkt 224 mit einem Anfettungsfaktor
FAnf, der einen Wert größer oder gleich 1 besitzt, multipliziert
wird. Zur Ermittlung der Einspritzzeit te sind aus dem
Stand der Technik eine Reihe von Verfahren bekannt, auf die hier
nicht näher eingegangen wird. Es soll lediglich darauf hingewiesen
werden, daß die Einspritzzeit te bereits mit Korrekturen und
insbesonderre auch mit anderen Anfettungsfaktoren versehen sein
kann, bevor sie in den Verknüpfungspunkt 224 eingespeist wird,
beispielsweise infolge einer Warmlaufanfettung oder einer
Vollastanfettung. Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht
darin, daß dann eine Anfettung des Luft/Kraftstoff-Gemisches erfolgt,
wenn der Istwert ηIst des den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine
100 angebenden Signals den korrigierten Schwellwert
ηSK unterschreitet. Diese Vorgehensweise beruht auf der Erkenntnis,
daß umso mehr Wärmeenergie in das Abgas abgegeben
wird, je geringer der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine 100
ist. Der Vergleich zwischen dem Istwert ηIst und dem korrigierten
Schwellwert ηSK findet im Verknüpfungspunkt 214 statt. Dort
wird die Differenz aus den beiden Werten gebildet und in die
Kennlinie 220 eingespeist. Solange die Differenz negativ ist,
das heißt solange der Istwert ηIst größer ist als der korrigierte
Schwellwert ηSK, liefert die Kennlinie 220 den Wert 1, das
heißt der Anfettungsfaktor FAnf besitzt den Wert 1 und es findet
keine Anfettung statt. Ist die Differenz jedoch positiv, so liefert
die Kennlinie 220 einen Anfettungsfaktor FAnf größer als 1.
Der Anfettungsfaktor FAnf kann dann beispielsweise linear mit
der Differenz zunehmen. Je nach Anwendungsfall kann aber auch
ein anderer funktionaler Zusammenhang zwischen FAnf und der Differenz
zur Anwendung kommen.In order to prevent an inadmissibly high exhaust gas temperature, this is
Air / fuel mixture may be greased by the
Injection time te at
Die Werte für ηIst und ηSK werden folgendermaßen ermittelt:
ηSK wird aus dem Schwellwert ηS ermittelt. Die Zielsetzung bei
der Vorgabe des Schwellwerts ηS besteht darin, daß eine kritische
Abgas- oder Katalysatortemperatur, bei deren Überschreiten
es zu Schädigungen kommen kann, gerade erreicht wird, wenn bei
einer gegebenen Ansauglufttemperatur TAns der Istwert ηIst
gleich dem Schwellwert ηS ist. Mit Hilfe des Kennfelds 208 wird
der Schwellwert ηS in Abhängigkeit von der Differenz aus dem
Signal für den optimalen Zündwinkel αZopt und einem Signal für
einen Zündwinkel-Schwellwert αZS ermittelt. αZopt wird in Abhängigkeit
von der Last tL und der Drehzahl n aus dem Kennfeld
200 ausgelesen. αZS wird in Abhängigkeit von der Last tL und der
Drehzahl n aus dem Kennfeld 206 ausgelesen. Die Differenz aus
αZOpt und αZS wird im Verknüpfungspunkt 202 gebildet.The values for ηact and ηSK are determined as follows:
ηSK is determined from the threshold ηS. The objective when specifying the threshold value ηS is that a critical exhaust gas or catalytic converter temperature, above which damage can occur, is just achieved when the actual value ηactual is equal to the threshold value ηS at a given intake air temperature TAns. With the aid of the characteristic diagram 208, the threshold value ηS is determined as a function of the difference between the signal for the optimum ignition angle αZopt and a signal for an ignition angle threshold value αZS. αZopt is read from the
Um neben der Last und der Drehzahl auch die Ansauglufttemperatur
TAns zu berücksichtigen, die ja ebenfalls die Abgastemperatur
beeinflußt, wird der Schwellwert ηS im Verknüpfungspunkt 210 mit
dem Korrekturwert dη verknüpft. dη wird in Abhängigkeit von der
Ansauglufttemperatur TAns aus der Kennlinie 212 ausgelesen. Die
Berücksichtigung der Ansauglufttemperatur TAns stellt eine vorteilhafte
Weiterbildung der Erfindung dar, d. h. es sind auch
Ausführungsbeispiele ohne den Verknüpfungspunkt 210 und die
Kennlinie 212 vorgesehen. In addition to the load and speed, the intake air temperature
TAns to take into account, which also the exhaust gas temperature
influenced, the threshold value ηS in
Der Istwert ηIst wird mit Hilfe des Kennfeldes 216 aus der Abweichung
des Signals für den Zündwinkel-Istwert αZIst vom Signal
für den optimalen Zündwinkel αZOpt ermittelt. Je stärker diese
beiden Signale voneinander abweichen, desto kleiner ist der Istwert
ηIst. Die Differenz aus den Signalen für αZOpt und αZIst
wird im Verknüpfungspunkt 204 gebildet. Wie bereits oben erwähnt,
wird das Signal für αZOpt aus dem Kennfeld 200 in Abhängigkeit
von der Last tL und der Drehzahl n ermittelt. Das Signal
für αZIst wird vom Block 218 bereitgestellt. Wie der Block 218
das Signal αZIst im einzelnen erzeugt, ist für die Erfindung
nicht relevant und wird daher nicht näher erläutert.The actual value ηactual is made from the deviation using the characteristic diagram 216
of the signal for the actual ignition angle value αZIst from the signal
determined for the optimal ignition angle αZOpt. The stronger this
the two signals differ from each other, the smaller the actual value
η is. The difference between the signals for αZOpt and αZIst
is formed in
In Figur 3a ist ein möglicher Verlauf der Kennlinie 208 dargestellt,
das heißt der Schwellwert ηS ist über der Differenz aus
den Signalen für den optimalen Zündwinkel αZOpt und den Zündwinkel-Schwellwert
αZS aufgetragen. Bei einer Differenz von 0 ist
der Schwellwert ηS maximal und fällt mit zunehmender Differenz
ab.A possible course of the
In Figur 3b ist ein möglicher Verlauf für die Kennlinie 216 dargestellt,
das heißt der Istwert ηIst ist über der Differenz aus
den Signalen für den optimalen Zündwinkel αZopt und den Zündwinkel-Istwert
αZIst aufgetragen. Bei einer Differenz von 0 ist der
Istwert ηIst maximal und fällt mit zunehmender Differenz ab.FIG. 3b shows a possible course for the
Im Text zu Fig. 2 werden Verknüpfungspunkte 202, 204, 210, 214 und 224 beschrieben, die jeweils eine Verknüpfung zweier Eingangssignale zu einem Ausgangssignal durchführen. Die Verknüpfung erfolgt dabei durch Subtraktion, Addition oder Multiplikation. Als Variante können in einem Verknüpfungspunkt oder in mehreren Verknüpfungspunkten auch andere Verknüpfungsoperationen durchgeführt werden als im Text zu Fig. 2 beschrieben und es können auch andersartige Verknüpfungsoperationen, z. B. die Division, zum Einsatz kommen. Dabei ist allerdings zu beachten, daß die an der Verknüpfung beteiligten Signale und die Verknüpfungsoperation aufeinder abgestimmt sein müssen, d. h. die gespeicherten Werte, Kennlinien und Kennfelder sind bei Verwendung einer anderen Verknüpfungsoperation jeweils entsprechend auszulegen.In the text of FIG. 2, tie points 202, 204, 210, 214 and 224, each of which combines two input signals perform on an output signal. The link is done by subtraction, addition or multiplication. As a variant, in a tie point or other link operations in several link points are performed as described in the text of FIG. 2 and other types of linking operations, e.g. B. the Division. However, it should be noted that the signals involved in the link and the link operation must be coordinated, d. H. the stored values, characteristics and maps are in use corresponding to another link operation to interpret.
In einem einfachen Ausführungsbeispiel können eine oder mehrere der in Fig. 2 dargestellten Kennlinien bzw. Kennfelder jeweils durch einen vorgebbaren Wert ersetzt werden und so der Aufwand reduziert werden.In a simple embodiment, one or more each of the characteristic curves or characteristic diagrams shown in FIG be replaced by a predeterminable value and so the effort be reduced.
Statt den Anfettungsfaktor FAnf, wie in Fig. 2 dargestellt, aus
der Kennlinie 220 auszulesen, kann er auch durch Multiplikation
der Differenz aus dem korrigierten Schwellwert ηSK und dem Istwert
ηIst mit einer Konstanten ermittelt werden. Ist die
Differenz negativ, so wird dem Anfettungsfaktor FAnf der Wert 1
zugewiesen.Instead of the enrichment factor FAnf, as shown in Fig. 2
of the
Claims (9)
- Control system for an internal combustion engine (100) in which the air/fuel mixture is enriched when a signal indirectly or directly indicating the efficiency of the internal combustion engine (100) drops below a threshold value (ηS), characterized in that the threshold value ηS of the signal indicating the efficiency is determined from a characteristic curve (208) as a function of the difference (αZOpt - αZS) formed between a signal for an optimum ignition angle αZopt and a signal for an ignition angle-threshold value (αZS).
- Control system according to Claim 1, characterized in that the enrichment of the air/fuel mixture depends on the difference ηS - ηAct formed between the threshold value (ηS) and an actual value ηAct of the signal indicating the efficiency.
- Control system according to Claim 2, characterized in that when there is a negative difference ηS - ηAct there is no enrichment of the air/fuel mixture and when there is a positive difference ηS - ηAct increasingly strong enrichment takes place as the difference ηS - ηAct increases.
- Control system according to one of the preceding claims, characterized in that the air/fuel mixture is enriched only if the time interval (t) since the signal indicating the efficiency dropped below the threshold value (ηS) is greater than a predefineable value (t0) and/or the exhaust-gas temperature is higher than a predefineable value and/or the catalytic converter temperature is higher than a predefineable value.
- Control system according to one of the preceding claims, characterized in that the threshold value (ηS) of the signal indicating the efficiency is provided with a correction value (dη) which depends on the intake air temperature (TAns).
- Control system according to Claim 2, characterized in that the actual value (ηAct) of the signal indicating the efficiency is determined from a characteristic curve (216) as a function of the difference (αZOpt - αZAct) of the signal for the optimum ignition angle (αZOpt) and a signal for an ignition-angle actual value.
- Control system according to Claim 1, characterized in that the signal for the optimum ignition angle (αZOpt) and the signal for the ignition-angle threshold value (αZS) are determined from a characteristic diagram (200, 206) in each case as a function of the load (tL) and the rotational speed (n) of the internal combustion engine (100).
- Control system according to one of the preceding claims, characterized in that the degree of enrichment is defined by means of an enrichment factor (FAnf) which is read out or calculated from a characteristic curve (220), as a function of the difference ηS - ηAct formed between the threshold value ηS and the actual value ηAct of the signal indicating the efficiency.
- Control system according to Claim 8, characterized in that, in order to enrich the air/fuel mixture, an injection time (te) is logically linked to the enrichment factor (FAnf).
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