WO1991002225A1 - Verfahren zur messfehlerkorrektur eines heissfilm-luftmassenmessers - Google Patents

Verfahren zur messfehlerkorrektur eines heissfilm-luftmassenmessers Download PDF

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WO1991002225A1
WO1991002225A1 PCT/DE1990/000590 DE9000590W WO9102225A1 WO 1991002225 A1 WO1991002225 A1 WO 1991002225A1 DE 9000590 W DE9000590 W DE 9000590W WO 9102225 A1 WO9102225 A1 WO 9102225A1
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air mass
air
hot
throttle valve
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PCT/DE1990/000590
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Eberhard Schnaibel
Erich Junginger
Klaus Hirschmann
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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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
    • F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F02D41/187—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a hot wire flow sensor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/696—Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/72—Devices for measuring pulsing fluid flows

Definitions

  • the invention relates to a method for correcting a measurement error of a hot film air mass meter that occurs due to backflow
  • Hot-film airflow meters can be used to record the air mass drawn in by internal combustion engines. These have a heated element that lies in the air flow to be measured and is thereby cooled. In particular, it is possible to use the heated element as part of an electrical bridge circuit and to keep it at a constant temperature above the intake air temperature by a current flowing through it. This principle is the required heating current a measure of the air mass drawn in by the engine. The pulsations of the intake air that may occur in certain operating areas of an internal combustion engine can lead to a falsification of the measurement result. This is particularly the case when there is a so-called backflow, since the hot film air mass meter cannot distinguish the direction of flow.
  • the method according to the invention with the features mentioned in the main claim has the advantage that a high accuracy of the air mass detection and thus the load value of the internal combustion engine is given even when reverse flows occur.
  • An evaluation of the signal form, which is relatively complex and required a corresponding computing capacity, is not necessary for this. Rather, the air mass measured with the hot film air mass meter is determined as a first value and compared with a second value, which is determined by means of a further, independently working air quantity determination method. Depending on the operating range in each case, either one or the other value is used as the valid quantity determining the air mass.
  • the air mass per stroke of the internal combustion engine is preferably determined, which — in the case of the internal combustion engine provided with the injection system and stoichiometric combustion — is proportional to the injection time of the fuel injection valves.
  • a correction signal is obtained according to the invention in at least one backflow-free operating range from a comparison of the first and the second value and used to correct the second value in operating backflows.
  • the idea on which the invention is based is therefore to use the value recorded by the hot film air mass meter in certain operating ranges, and in other operating ranges in which the value recorded by the hot film air mass meter is erroneous, to work with a further value which is due to a different type of air volume -Determination procedure was determined, wherein errors occurring in the above-mentioned air volume determination procedure are corrected by means of an adaptation procedure.
  • the correction signal that enables the adaptation is obtained by comparing the first and second values in a non-backflow operating range.
  • the invention therefore makes use of the knowledge that in certain No backflow occurs in the operating areas, so that the Jitechnisch air mass meter provides correct data.
  • the correction signal is an altitude correction signal.
  • the measurement result of the second air quantity determination method is therefore height-dependent, so that a correction must be carried out in order to avoid measurement errors.
  • the altitude correction gives the air mass from the determined air volume.
  • the throttle valve angle and the rotational speed of the internal combustion engine are preferably used and subjected to a map and / or algorithm processing to determine the second value.
  • the measured value of the hot-film air mass meter is preferably used as a valid variable in idling, at small throttle valve angles and at high speeds.
  • the operating areas assumed here guarantee an error-free measurement result of the hot-film air mass meter.
  • This limit speed depends on the respective intake manifold geometry. Since the intake manifold pressure at speeds of ⁇ 3000 per min does not increase even with a relatively small throttle valve angle even when the throttle valve is opened further and the limit angle marked in this way is also a function of the speed, this relatively complicated relationship is described by a characteristic curve (limit characteristic curve) become.
  • the throttle valve angle that is currently present is smaller than the limit angle that can be derived from the map for the current rotational speed or that can be calculated using the algorithm, then there is an operating range of the internal combustion engine in which no backflow can occur.
  • the measured value of the hot-film air mass meter is therefore used as a valid variable in these operating ranges.
  • the throttle valve angle is larger and the internal combustion engine is in a speed range which is below the limit speed mentioned, then one is in a full-load benefit range in which backflow is possible. In this area, the measured value of the hot-film air mass meter is not used as the valid quantity, but rather the measured value of the second air quantity determination method taking into account the described adaptation as the valid quantity.
  • the measured value of the hot film air mass meter is valid Size is used for operating points that are below the limit characteristic of the throttle valve angle-speed diagram, the limit characteristic preferably being in the upper load range, in particular in the range between 60 and 95% of the full load. Furthermore, the measured value of the hot-film air mass meter is used as a valid quantity at speeds that are above a limit speed of preferably 3000 rpm.
  • the second value is corrected by the idle partial air mass, which is not recorded by the throttle valve angle. This is the only way to achieve an error-free result.
  • the difference between the two values determined by the different air quantity determination methods is given to an integrator, the output value of which is fed to a multiplier as a first input variable, the second input variable of the multiplier being the second value determined according to the second air quantity determination method is.
  • the integrator becomes corresponding "integrate up or down”. Has the difference of. If the value is "zero", the integrator "stops".
  • a dynamic transition compensation variable is formed from the corrected second value and is superimposed on the valid variable.
  • the purpose of this transition compensation is to compensate for the time delay that occurs during fuel transport by means of dynamic fuel quantities.
  • the time delay is caused by the fact that the amount of fuel injected into the intake manifold is not directly in the corresponding. Cylinder of the internal combustion engine arrives, but initially "hangs" on the intake manifold wall. It is only in the course of the following working cycles of the internal combustion engine that the correct amount of fuel in the cylinder is established, corresponding to the operating point of the internal combustion engine. The deficit or excess that occurs during the transition behavior is compensated for by the dynamic transition compensation.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a circuit arrangement of the method according to the invention
  • FIG. 2 shows a diagram which illustrates the behavior over time of the air flow present in the intake manifold of an internal combustion engine
  • FIG. 3 shows a diagram corresponding to FIG. 2 with a strongly pulsating and reverse flow air flow
  • Figure 5 is a schematic representation of an intake manifold with idle bypass
  • Figure 6 is a schematic representation of the cylinder head area of a cylinder of the internal combustion engine.
  • the air mass m HFM detected by the hot film air mass meter (not shown) per unit of time is fed to a multiplication point 1 to which the period duration TD of a suction period of an internal combustion engine is applied as a further input signal.
  • the injection time TL HFM determined by the hot film air mass meter is available, which corresponds to a certain fuel mass per stroke.
  • the injection time TLjjp ⁇ is proportional to a corresponding air mass per stroke.
  • the injection time TL HFM is fed to a subtraction point 3, which is also supplied with an idle injection time TL LL .
  • This idle injection time TL LL corresponds to a certain amount of air per stroke, which must be made available in a bypass parallel to the throttle valve for idle adjustment (see FIG. 5).
  • the output value 4 of the subtraction point 3 is fed to the one pole 5 of a switching element 6.
  • the other pole 7 of the switching element 6 is connected to a summation point 8.
  • the output variable 2 corresponding to the injection time TL HFM is also connected to a pole 9 of a changeover switch 10, which can preferably be actuated simultaneously with the switching element 6 by means of an active connection 11.
  • the actuation is carried out by a control circuit 12, which will be discussed in more detail below.
  • a pole 14 of the changeover switch 10, which has a changeover contact 13, is connected to a multiplication point 15, which receives as a further input variable a correction factor K Lambda obtained from a lambda control, if the internal combustion engine therefore has a lambda not equal to 1, that is to say non-stoichiometric combustion , this is taken into account by the correction factor K lambda .
  • the output 16 of the multiplication point 15 is connected to a summation point 17 for supplying an input variable.
  • the summation point 17 receives an output value 18 of a transition compensation circuit 19.
  • the injection time TL is available at the output 20 of the summation point 17.
  • the throttle valve angle a and the speed n (actual speed) of the internal combustion engine are supplied to a characteristic diagram 21 which, as an output variable 22, depends on the throttle valve angle ⁇ and the speed n dependent injection time TL DK delivers.
  • the injection time TL DK determined in this way is proportional to a corresponding amount of air per stroke.
  • the air mass or air volume is therefore detected by means of two different methods, on the one hand with the already described hot film air mass meter, which detects the air mass, and on the other hand via the throttle valve speed / speed map 21, which enables the air quantity to be determined.
  • the air mass associated with the injection time TL HFM represents a first value 23 and the air quantity associated with the injection time TL DK represents a second value 24.
  • Hot film air mass meter the density of the air is taken into account in principle, this is not the case with the ⁇ / n method, so that - as already stated - the actual air mass is recorded with the hot film air mass meter, but only the air volume with the ⁇ / n method , which - to determine the air mass - must be height-corrected (density-corrected).
  • the injection time TL DK is fed to a multiplication point 25.
  • An additional value 26 of an integrator 27 is fed to the multiplication point 25 as a further factor, and its input is connected to an output 28 of the summation point 8.
  • the output 29 of the multiplication point 25 leads to a further input 30 of the summation point 8. Since the signal of the summation point 8 coming from the multiplication point 25 has a positive sign and the signal of the summing point 8 coming from the switching element 6 has a negative sign Chen is supplied, the difference between the two signals is available at output 28.
  • the output 29 of the multiplication point 25 also leads to a summation point 31, which receives the injection time TL LL already mentioned as a further input variable.
  • the output 32 of the summation point 31 leads to a pole 33 of the changeover switch 10. Furthermore, the output 32 is connected to an input 34 of the transition compensation circuit 19.
  • Figure 2 shows. the time course of the air flow in the intake manifold of the internal combustion engine. It can be clearly seen that the air mass pulsates per unit of time (m), which means that there is no continuous flow. The pulsation is a retroactive effect of the work cycles of the internal combustion engine, which are not continuous but intermittent. The period TD of a suction period lies between two ignition times.
  • the pulsation can become so great that backflow occurs.
  • the backflow is hatched in Figure 3. Since the hot film air mass meter cannot make a flow direction detection, the air mass flowing back is also detected positively, so that a measurement error occurs.
  • the hot film air mass meter measures the areas shaded in FIG. 3 as air masses fed to the internal combustion engine; this is indicated by dash-dotted lines in FIG. To that extent through the Errors occurring in the hot film air quantity detection method are eliminated by the method according to the invention, which will be explained in more detail below.
  • the control circuit which actuates the holding element 6 and the changeover switch 10 via the wisk connection 11
  • Throttle valve angle ⁇ and the speed n of the internal combustion engine are plotted on the abscissa.
  • Load of the internal combustion engine depends on the throttle valve angle a in such a way that even at relatively small throttle valve angles ⁇ , the intake manifold pressure no longer increases for low speeds when the throttle valve is opened further.
  • the throttle valve angle ⁇ is also a function of the speed n.
  • the characteristic curve in FIG. 4 describes the speed dependency of a limit angle, which is determined such that its setting corresponds to 95% of the full load.
  • the diagram in FIG. 4 also has a speed limit line n limit and a throttle angle limit line ⁇ limit . The invention makes use of the fact that no backflow occurs in the area hatched in FIG. 4.
  • the measured value (first value 23) recorded by the hot-film air mass meter can be used to record the injection time TL or the air mass per unit of time.
  • the range mentioned is below the 95% limit line and is limited by the speed limit line n limit and the throttle valve angle line ⁇ limit .
  • Operating points that are above the 95% limit characteristic (such as the Ar Beitrete a) require an air mass measurement, which is not done with the hot film air mass meter, because measurement errors occur.
  • the second air quantity determination method already mentioned is used here, which is carried out with the aid of the throttle valve angle and speed detection and also via the characteristic diagram 21. A TL DK injection time detection is therefore carried out for the specified operating point.
  • the operating point b shown in FIG. 4 lies within the hatched area. Since there is no backflow here and therefore the Keisse film air mass meter works correctly, the air mass can be measured using the hot film air mass meter. For operating points which have a very small throttle valve angle a (operating point c in FIG. 4), even very small changes in the throttle valve angle ⁇ lead to relatively large changes in the volume flow of the air. This requires particularly high-quality angular position detection devices for the throttle valve, which must also work without play and are therefore very expensive.
  • this throttle valve angle range is not used to carry out an adaptation of the injection time TL DK , which is described in more detail below.
  • the air mass measurement is carried out with the hot-film air mass meter in the region of small throttle valve angle ⁇ present here and in particular also in the idling range. Reverse flow is not possible at speeds above the speed limit line n limit . In this respect, the "air mass is recorded in this area using the hot film air mass detector.
  • the control circuit 12 actuates the switching element 6 and the changeover switch 10, depending on the position of the currently available operating point, in such a way that the air mass detection by means of the hot film air mass meter in the backflow-free operating range.
  • the further, second air quantity determination method is used for the air quantity detection or the detection of the injection time TL DK , which is related to the throttle valve angle a and the speed n and that Map 21 works.
  • the switching positions of the switching element 6 and the changeover switch 10 shown in dashed lines in FIG. 1 correspond to an operation in which the hot-film air mass meter is used.
  • the output value of the hot film air mass meter (m PFM ) is multiplied at the multiplication point 1 by the period duration TD of a suction period and the injection time TL hfm thus formed is fed to the multiplication point 15 via the changeover switch 10. This is multiplied by the correction factor K lambda , which is obtained from the lambda control already mentioned. The value available at the output 16 of the multiplication point 15 is then given to the output 20 via the summation point 17. That way he did The mean injection time TL is accordingly based on the measurement of the hot film air mass meter.
  • the injection time TL HFM is furthermore conducted via the subtraction point 3 to the summation point 8.
  • the throttle valve angle a present at the respective operating point of the internal combustion engine and the associated speed n are likewise given to the summation point 8 via the characteristic diagram 21 and the multiplication point 25.
  • a comparison of the first value 23 (TL HFM ) with the second value 24 (TL DK ) therefore takes place at the summation point 8.
  • These two values are compared in order to generate a correction signal K H at the output of the integrator 27.
  • This correction signal K H takes into account the height influence to which the load (TL DK ) of the ⁇ / n map is subject. If this height correction were not carried out, the second value 24 would be erroneous.
  • the error is about 10% per 1000 meters height.
  • the height is corrected using an adaptive method. This means that for operating areas in which no backflow occurs, the first value 23 is constantly compared with the second value 24 and the correction signal K H is determined from this comparison. If then an operating area with backflow is then approached by the internal combustion engine, on the one hand the control circuit 12 switches the switching element 6 and the changeover switch 10 in such a way that from the detection of the air mass by means of the Hot film air mass meter is transferred to the ⁇ / n detection. Thus, the switching state shown in FIG. 1 with contacts shown in solid lines is then present. The injection time TL DK is fed to the multiplication point 25 and is appropriately adaptively corrected by means of the correction signal K H. The idle correction then takes place at the summation point 31.
  • the injection time determined in this way is passed to the multiplication point 15 via the changeover switch 10.
  • the lambda correction is carried out there and finally the injection time TL is available at the output 20.
  • the result of the adaptation is that the correction signal Kp is operated with a value which was determined shortly before the switchover from hot film air mass meter operation to ⁇ / n operation. There is therefore a system that adapts to the current conditions and compensates for height errors.
  • a special feature can be made in that the adaptation for operating areas with a very small throttle valve angle ⁇ is prevented since, as already described, this would require a high-resolution potentiometer for detecting the throttle valve position.
  • the switching element 6 is therefore not rigidly coupled to the changeover switch 10, but the switching element 6 is switched separately, regardless of the switching state of the changeover switch 10.
  • FIG. 5 shows a section of the intake manifold 36 which has the throttle valve 41.
  • the throttle Flap 41 is bridged by a bypass 42 with bypass adjuster 43 so that the idle setting of the internal combustion engine can be carried out in this way.
  • the hot-film air mass meter arranged in the area of the throttle valve 41 cannot detect the amount of partial air passing the bypass 42.
  • the arrangement according to the invention according to FIG. 1 therefore makes a corresponding correction (TL LL ).
  • the injection time value (TL DK ) corrected by the height-dependent adaptation is independent of whether the first air mass determination method (hot-film air mass meter) or the second air quantity determination method ( ⁇ / n method) is used, is supplied to the transition compensation circuit 19 via the summation point 31.
  • the output value 18 of the transition compensation circuit 19 is always added to the value of the output 16 of the multiplication point 15 with the aid of the summation point 17 in order to generate the injection time TL (output 20).
  • an output value 18 only occurs in the case of dynamic transitions, that is to say if a corresponding transition correction with regard to the air quantity supply is required due to a time-delayed “sticking” of fuel change quantities on the intake manifold wall.
  • Figure 6 illustrates the fuel time delay.
  • the fuel 37 introduced into the intake manifold 36 by the injection valve 35 shown there partially remains as a coating 38 on the intake manifold wall and only enters the cylinder 40 through the intake valve 39 with a time delay.
  • the method according to the invention has the advantage of high accuracy in the areas in which the hot-film air mass meter is used to determine the air mass, so that the load value can also be determined very precisely. A height error does not occur here.
  • the second air quantity determination method is provided, which is adaptively height-corrected (density correction), whereby only a simple, single-path potentiometer can be used to detect the throttle valve angle ⁇ , since its accuracy is sufficient, because the injection time TL DK is only in the operating states used as a valid quantity in which large amounts of air are converted. The requirements for the resolution and the linearity of the potentiometer used can thus be reduced.
  • transition compensation described is carried out with TL DK values which are available much faster than the values of the hot film air mass meter, since this measuring device has a certain inertia. Transition compensation with a very short response time is thus available.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur eines durch Rückströmung auftretenden Meßfehlers eines Heißfilm-Luftmassenmessers, insbesondere zur Luftmassenerfassung der Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine. Für die fehlerfreie Erfassung wird vorgeschlagen, daß die Luftmenge mit dem Heißfilm-Luftmassenmesser als ein erster Wert (23) und ferner mit einem unabhängig davon arbeitenden, zweiten Luftmengen-Bestimmungsverfahren (α/n-Verfahren) als ein zweiter Wert (24) erfaßt wird, daß die beiden Werte (23, 24) alternativ in Abhängigkeit von die Meßsicherheit bestimmenden Betriebsbereichen als gültige Größe herangezogen werden und daß in mindestens einem rückströmungsfreien Betriebsbereich ein Korrektursignal (KH) aus einem Vergleich des ersten (23) und des zweiten Wertes (24) gewonnen und zur Korrektur des zweiten Wertes (24) in Rückströmung aufweisenden Betriebsbereichen verwendet wird.

Description

Verfahren zur Meßfehlerkorrektur eines Heißfilm-Luftmassenmessers
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur eines durch Rückströmung auftretenden Meßfehlers eines Heißfilm-Luftmassenmessers
Zur Erfassung der von Brennkraftmaschinen angesaugten Luftmasse können Heißfilm-Lufmengenmesser zum Einsatz gelangen. Diese weisen ein beheiztes Element auf, daß in dem zu messenden L-uftstrom liegt und dadurch gekühlt wird. Insbesondere ist es möglich, das beheizte Element als Teil einer elektrischen Brückenschaltung zu verwenden und durch einen durch dieses hindurchfließenden Strom auf konstante ϋbertemperatur zur Ansauglufttemperazur zu halten. Durch dieses Prinzip ist der benötigte Heizstrom ein Maß für die vom Motor angesaugte Luftmasse. Die in gewissen Betriebsbereichen einer Brennkraftmaschine möglicherweise auftretenden Pulsationen der Ansaugluft können zu einer Verfälschung des Meßergebnis führen. Dieses ist insbesondere dann der Fall, wenn es zu einer sogenannten Rückströmung kommt, da der Heißfilm-Luftmassenmesser die Strömungsrichtung nicht unterscheiden kann.
Es ist bekannt, einen Heißfilm-Luftmassenmesser mit einer Auswerteschaltung zu versehen, um eine programmtechnische Erkennung einer Rückströmung vorzunehmen. Hierzu ist eine hohe Rechnerleistung erforderliche. Die Erkennung der Rückströmung wird durch Auswertung der Signalform vorgenommen.
Ferner ist es bekannt, daß Ausgangssignal eines Heißfilm-Luftmassenmessers beim Auftreten von Rückströmungen mit einem Korrekturwert zu bewerten. In bestimmten Betriebsbereichen läßt sich jedoch nur ein sehr ungenaues Ergebnis erzielen.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den im Hauptanspruch genannten Merkmalen hat demgegenüber den Vorteil, daß auch beim Auftreten von Ruckstromungen eine hohe Genauigkeit der Luftmassenerfassung und damit des Lastwertes der Brennkraftmaschine gegeben ist. Eine Auswertung der Signalform, die relativ aufwendig ist und eine entsprechende Rechnerkapazir tat erfordert, ist dazu nicht erforderlich. Vielmehr wird die mit dem Heißfilm-Luftmassenmesser erfaßte Luftmasse als ein erster Wert bestimmt und mit einem zweiten Wert verglichen, der mittels eines weiteren, unabhängig arbeitenden Luftmengen-Bestimmungsverfahren ermittelt wird. In Abhängigkeit von dem jeweils vorliegend Betriebsbereich wird entweder der eine oder der andere Wert, als gültige, die Luftmasse bestimmende Größe herangezogen. Vorzugsweise wird die Luftmasse pro Hub der Brennkraftmaschine ermittelt, die -bei der mit Einspritzanlage versehenen Brennkraftmaschine und stöchiometrischer Verbrennung- proportional zur Einspritzzeit der den Kraftstoff einbringenden Einspritzventile ist. Um stets eine individuelle Anpassung auf die jeweils vorliegenden Verhältnisse vornehmen zu können, wird erfindungsgemäß in mindestens einem rückströmungsfreien Betriebsbereich ein Korrektursignal aus einem Vergleich des ersten und des zweiten Wertes gewonnen und zur Korrektur des zweiten Wertes in Rückströmung aufweisenden Betriebsbereichen verwendet. Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke besteht also darin, in bestimmten Betriebsbereichen den vom Heißfilm-Luftmassenmesser erfaßten Wert zu verwenden, m anderen Betriebsbereichen, in denen der von dem HeißfilroLuftmassenmesser erfaßte Wert fehlerαehaftet ist, mit einem weiteren Wert zu arbeiten, der aufgrund eines andersartigen Luftmengen-Bestimmungsverfahrens ermittelt wurde, wobei bei dem genannten Luftmengen-Bestimmungsverfahren auftretende Fehler mittels eines Adaptionsverfahrens korrigiert werden. Das die Adaption ermöglichende Korrektursignal wird dabei durch einen in einem rückströmungsfeien Betriebsbereich erfolgenden Vergleich des ersten und des zweiten Wertes gewonnen. Die Erfindung macht sich daher die Erkenntnis zunutze, daß in bestimm ten Betriebsbereichen keine Rückströmung auftritt, so daß der Jieißfilm-Luftmassenmesser korrekte Daten liefert. Diese bilden die Grundlage, nämlich einen Kalibrierwert für das nach dem zweiten LuftmengenBesjtimmungsverfahren ermittelten Ergebnis. Insofern wird in Bereichen, in denen der Heißfilm-Luftmassenmesser, aufgrund von Rückströmung fehlerbehaftete Ergebnisse liefert , durch die erfindungsgemäße Adaption bei einem auf einem anderen Prinzip arbeitenden Luftmengen-Bestimraungsverfahren eine sehr hohe Genauigkeit erzielt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Korrektursignal ein Höhenkorrektursignal ist. Mithin ist das Meßergebnis des zweiten Luftmengen-Bestimmungsverfahrens höhenabhängig, so daß zur Vermeidung von Meßfehlern eine Korrektur vorgenommen werden muß. Durch die Höhenkorrektur erhält man aus der ermittelten Luftmenge die Luftmasse.
Vorzugsweise wird bei dem zweiten Luftmengen-Bestimmungsv.erfahren der Drosselklappenwinkel und die Drehzahl der Brennkraftmaschine herangezogen und zur Bestimmung des zweiten Wertes einer Kennfeldund/oder Algorithmus-Bearbeitung unterzogen.
Vorzugsweise wird der Meßwert des Heißfilm-Luftmassenmessers als gültige Größe im Leerlauf, bei kleinen Drosselklappenwinkeln und bei hohen Drehzahlen verwendet. Die hierbei eingenommenen Betriebsbereiche garantieren ein fehlerfreies Meßergebnis des Heißfilm-Luftmassenmessers. Im Hinblick auf die genannten hohen Drehzahlen läßt sich sagen, daß für Örehzahlen über ca. 3000 pro min keine Rückströmung mehr auftritt. Diese Grenzdrehzahl ist abhängig von der jeweiligen Saugrohrgeometrie. Da der Saugrohrdruck bei Drehzahlen < 3000 pro min bereits bei einem relativ kleinen Drosselklappenwinkel auch bei einem weiteren öffnen der Drosselklappe nicht mehr zunimmt und der so gekennzeichnete Grenzwinkel außerdem noch eine Funktion der Drehzahl ist, soll dieser relativ komplizierte Zusammenhang durch eine Kennlinie (Grenzkennlinie) beschrieben werden. Diese wird so bestimmt, daß ein Grenzwinkel vorliegt, der vorzugsweise 95 % der Vollast, das heißt, des maximalen Saugrohrdrucks entspricht. Ist der momentan vorliegende Drosselklappenwinkel kleiner als der für die momentan vorliegende Drehzahl dem Kennfeld entnehmbare bzw. über den Algorithmus berechenbare Grenzwinkel, dann liegt ein Betriebsbereich der Brennkraftmaschine vor, in dem keine Rückströmung auftreten kann. Mithin wird in diesem Betriebsbereichen der Meßwert des Heißfilm-Luftmassenmessers als gültige Größe verwendet. Ist der Drosselklappenwinkel jedoch größer und befindet sich die Brennkraftmaschine in einem Drehzahlbereich, der unterhalb der genannten Grenzdrehzahl liegt, dann befindet man sich in einem Vollastnutzenbereich, in dem Rückströmung möglich ist. In diesem Bereich wird dann erfindungsgemäß nicht der Meßwert des Heißfilm-Luftmassenmessers als gültige Größe, sondern der Meßwert des zweiten LuftmengenBestimmungsverfahrens unter Berücksichtigung der geschilderten Adaption als gültige Größe verwendet.
Zusammenfassend läßt sich also sagen, daß der Meßwert des Heißfilm-Luftmassenmessers als gültige Größe bei Arbeitspunkten herangezogen wird, die unterhalb der Grenzkennlinie des Drosselklappenvinkel-Drehzahl-Diagramms liegen, wobei die Grenzkennlinie vorzugsweise im oberen Lastbereich, insbesondere im Bereich zwischen 60 und 95 % der Vollast liegt. Ferner wird der Meßwert des Heißfilm-Luftmassenmessers als gültige Größe bei Drehzahlen verwendet, die oberhalb einer Grenzdrehzahl von vorzugsweise 3000 1/min liegen.
Da geringe Veränderungen sehr kleiner Drosselklappenwinkel sehr große Änderungen des Volumenstromes im Saugrohr mit sich bringen, ist dieser Betriebsbereich für die Erzeugung des Korrektursignals und damit für die Adaption ungeeignet. Vorzugsweise wird die Adaption somit nicht in dem genannten Bereich durchgeführt.
Sofern die Leerlaufeinstellung der Brennkraftmaschine durch einen Bypaß-Steller erfolgt, wird der zweite Wert um die Leerlauf-Teilluftmasse, die vom Drosselklappenwihkel nicht erfaßt wird, korrigiert.. Nur so läßt sich ein fehlerfreies Ergebnis erzielen.
Zur Erzeugung des Korrektursignals wird die Differenz der beiden durch die unterschiedlichen Luftmengen-Bestimraungsverfahren ermittelten Werte auf einen Integrator gegeben, dessen Ausgangswert einem Multiplizierer als eine erste Eingangsgröße zugeführt wird, wobei die zweite Eingangsgröße des Multiplizierers der nach dem zweiten Luftmengen--Bestiπtmungsverfahren ermittelte zweite Wert ist. Solange zwischen den beiden Werten eine Differenz vorhanden ist, wird der Integrator entsprechend "auf- oder abintegrieren". Hat die Differenz der. Wert "Null", so bleibt der Integrator "stehen".
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß aus dem korrigierten zweiten Wert eine dynamische Übergangs-Kompensationsgröße gebildet und der gültigen Größe überlagert wird. Diese Übergangskompensation hat die Aufgabe, die beim Kraftstofftransport auftretende Zeitverzögerung durch dynamische Kraftstoffmehr- oder -mindermengen zu kompensieren. Die Zeitverzögerung kommt dadurch zustande, daß die in das Saugrohr eingespritze Kraftstoffmenge nicht unmittelbar in den entsprechender. Zylinder der Brennkraftmaschine gelangt, sondern zunächst quasi an der Saugrohrwandung "hängenbleibt". Erst im Zuge folgender Arbeitszyklen der Brennkraftmaschine stellt sich -entsprechend des vorliegenden Betriebspunktes der Brennkraftmaschine- die korrekte Kraftstoffmenge im Zylinder ein. Das während des Übergangsverhaltens auftretende Defizit bzw. Übermaß wird durch die dynamische ϋbergangskompensation ausgeglichen.
Zeichnung
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 2 ein Diagramm, das das zeitliche Verhalten der im Saugrohr einer Brennkraftmaschine vorliegenden Luftströmung verdeutlicht, Figur 3 ein der Figur 2 entsprechendes Diagramm mit stark pulsierender sowie Ruckströmung aufweisender Luftströmung,
Figur 4 ^in Drosselklappenwinkel-Drehzahl-Diagramm mit einer 95% Vollast-Grenzkennlinie,
Figur 5 eine schematische Darstellung eines Saugrohres mit Leerlauf-Bypaß und
Figur 6 eine schematische Darstellung des Zylinderkopfberelches eines Zylinders der Brennkraftmaschine.
Gemäß Figur 1 wird die von dem nicht dargestellten Heißfilm-Luftmassenmesser pro Zeiteinheit erfaßte Luftmasse mHFM einer Multiplikationsstelle 1 zugeführt, an die als weiteres Eingangsignal die Periodendauer TD einer Saugperiode einer Brennkraftmaschine angelegt ist. Mit der Ausgangsgröße 2 der Multiplikatiσnsstelle 1 steht die durch den Heißfilm-Luftmässenmesser ermittelte Einspritzzeit TLHFM zur Verfügung, die einer bestimmten Kraftstoffimasse pro Hub entspricht. Unter der Voraussetzung einer stöchiometrischen Verbrennung ist die Einspritzzeit TLjjp^ proportional zu einer entsprechenden Luftmasse pro Hub. Die Einspritzzeit TLHFM wird einer Subtraktionsstelle 3 zugeführt, der ferner eine Leerlauf-Einspritzzeit TLLL zugeleitet wird. Diese Leerlauf-Einspritzzeit TLLL entspricht einer bestimmten Luftmenge pro Hub, die -in einem parallel zur Drosselklappe liegenden Bypaß für die Leerlaufeinstellung zur Verfügung gestellt werden muß (vergleiche Figur 5). Der Ausgaήgswert 4 der Subtraktionsstelle 3 wird dem einen Pol 5 eines Schaltelements 6 zugeleitet. Der andere Pol 7 des Schaltelements 6 ist mit einer Summationsstelle 8 verbunden.
Die der Einspritzzeit TLHFM entsprechende Ausgangsgröße 2 ist ferner an einen Pol 9 eines Umschalters 10 angeschlossen, der vorzugsweise gleichzeitig mit dem Schaltelement 6 mittels einer Wirkverbindung 11 betätigt werden kann. Die Betätigung erfolgt durch eine Steuerschaltung 12 , auf die im nachfolgenden noch näher eingegangen wird.
Ein einen Umschaltkontakt 13 aufweisender Pol 14 des Umschalters 10 ist an eine Multiplikationsstelle 15 angeschlossen, die als weitere Eingangsgröße einen aus einer Lambda-Regelung gewonnenen Korrekturfaktor KLambda erhält Wenn somit bei der Brennkraftmaschine ein Lambda ungleich 1, das heißt, eine nicht stöchiometrische Verbrennung vorliegt, so wird dieses durch den Korrekturfaktor KLambda berücksichtigt.
Der Ausgang 16 der Multiplikationsstelle 15 ist an eine Summationsstelle 17 zur Zuführung einer Eingangsgröße angeschlossen. Als zweiten Summanden erhält die Summationsstelle 17 einen Ausgangswert 18 einer ϋbergangs-Kompensationsschaltung 19. Am Ausgang 20 der Summationsstelle 17 steht' die Einspritzzeit TL zur Verfügung.
Der Drosselklappenwinkel a und die Drehzahl n (IstDrehzahl) der Brennkraftmaschine werden einem Kennfeld 21 zugeführt, das als Ausgangsgröße 22 eine vom Drosselklappenwinkel α und der Drehzahl n ab hängige Einspritzzeit TLDK liefert. Die auf diese Art und Weise ermittelte Einspritzzeit TLDK ist einer entsprechenden Luftmenge pro Hub proportional. Mithin erfolgt die Luftmassen- bzw Luftmengenerfassung mittels zweier unterschiedlicher Verfahren, und zwar zum einen mit dem bereits beschriebenen Heißfilm-Luftmassenmesser, der die Luftmasse erfaßt, und zum anderen über das Drosselklappenwinkel-Drehzahl-Kennfeld 21, welches die Ermittlung der Luftmenge ermöglicht. Die der Einspritzzeit TLHFM zugehörige Luftmasse stellt einen ersten Wert 23 und die der Einspritzzeit TLDK zugehörige Luftmenge einen zweiten Wert 24 dar. Während bei der. Heißfilm-Luftmassenmesser die Dichte der Luft prinzipiell berücksichtigt wird, ist dieses bei dem α/n-Verfahren nicht der Fall, so daß -wie bereits ausgeführt- beim Heißfilm-Luftmassenmesser die tatsächliche Luftmasse, beim α/n-Verfahren jedoch nur die Luftmenge erfaßt wird, die -zur Bestimmung der Liαftmasse- höhenkorrigiert (dichtekorrigiert) werden muß.
Die Einspritzzeit TLDK wird einer Multiplikationsstelle 25 zugeleitet. Der Multiplikationsstelle 25 wird als weiterer Faktor ein Ausgangswert 26 eines Integrators 27 zugeleitet, der mit seinem Eingang an einen Ausgang 28 der Summationsstelle 8 angeschlossen ist. Der Ausgang 29 der Multiplikationsstelle 25 führt zu einem weiteren Eingang 30 der Summationsstelle 8. Da das von der Multiplikationsstelle 25 kommende Signal der Summationsstelle 8 mit positivem und das vom Schaltelement 6 kommende Signal der Summationsstelle 8 mit negativem Vorzei chen zugeführt wird, steht am Ausgang 28 die Differenz der beiden Signale zur Verfügung.
Der Ausgang 29 der Multiplikationsstelle 25 führt ferner zu einer Summationsstelle 31, die als weitere Eingangsgröße die bereits genannte Einspritzzeit TLLL erhält. Der Ausgang 32 der Summationsstelle 31 führt zu einem Pol 33 des Umschalters 10. Ferner steht der Ausgang 32 mit einem Eingang 34 der Übergangs-Kompensationsschaltung 19 in Verbindung.
Die Figur 2 zeigt. den zeitlichen Verlauf der Luftströmung im Saugrohr der Brennkraftmaschine. Deutlich ist erkennbar, daß die Luftmasse pro Zeiteinheit (m) pulsiert, das heißt, es liegt keine kontinuierliche Strömung vor. Die Pulsation ist eine Rückwirkung der nicht kontinuierlich, sondern taktweise erfolgenden Arbeitszyklen der Brennkraftmaschine. Zwischen je zwei Zündzeitpunkten liegt die Periodendauer TD einer Saugperiode.
In bestimmten Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine kann die Pulsation derart groß werden, daß Rückströmung eintritt. Dieses bedeutet, daß der Luftmassenstrom seine Richtung im Saugrohr umkehrt. Die Rückströmung ist in der Figur 3 schraffiert gekennzeichnet. Da der Heißfilm-Luftmassenmesser keine Strömungsrichtungserfassung vornehmen kann, wird auch die rückströmende Luftmasse positiv erfaßt, so daß ein Meßfehler auftritt. Der HeißfilmLuftmassenmesser mißt die in der Figur 3 schraffierten Bereiche als der Brennkraftmaschine zugeleitete Luftmassen; dieses ist in der Figur 3 strichpunktiert angedeutet. Die insofern durch das Heißfilm-Luftmengenerfassungsverfahren auftretenden Fehler werden durch das erfindungsgemäße, im nachstehenden noch näher erläuterte Verfahren beseitigt.
Die das Sqhaltelement 6 und den Umschalter 10 über die Wiskverbindung 11 betätigende Steuerschaltung
12 weist eine Grenzkennlinie gemäß dem Diagramm der
Figur 4 auf. Auf der Ordinade des Diagramms ist der
Drosselklappenwinkel α und auf der Abszisse die Drehzahl n der Brennkraftmaschine aufgetragen. Die
Last der Brennkraftmaschine ist von dem Drosselklappenwinkel a derart abhängig, daß bereits bei relativ kleinen Drosselklappenwinkeln α für kleine Drehzahlen der Saugrohrdruck bei einem weiteren Öffnen der Drosselklappe nicht mehr zunimmt. Der Drosselklappenwinkel α ist außerdem noch eine Funktion der Drehzahl n. Die Kennlinie der Figur 4 beschreibt die Drehzahlabhängigkeit eines Grenzwinkels, der so bestimmt ist, daß seine Einstellung 95% der Vollast entspricht. Das Diagramm der Figur 4 weist ferner eine Drehzahl-Grenzlinie nGrenz und eine Drosselklappenwinkel-Grenzlinie αGrenz auf. Die Erfindung macht sich zunutze, daß in dem in der Figur 4 schraffiert eingezeichneten Bereich keine Rückströmung auftritt. Dies bedeutet, daß zur Erfassung der Einspritzzeit TL bzw. der Luftmasse pro Zeiteinheit der vom Heißfilm-Luftmassenmesser erfaßte Meßwert (erster Wert 23) verwendet werden kann. Der genannte Bereich liegt unterhalb der 95%- Grenzkenπϊinie und ist durch die Drehzahl-Grenzlinie nGrenz und die Drosselklappenwinkel-Grenzlinie αGrenz begrenzt. Arbeitspunkte, die oberhalb der 95%-Grrenzkennlinie liegen (wie z. B. der Ar beitspunkt a) erfordern eine Luftmassenerfassung, die nicht mit dem Heißfilm-Luftmassenmesser erfolgt, weil Meßfehler auftreten. Hier wird das be- reits genannte, zweite Luftmengen-Bestimmungsverfahren eingesetzt, das mit Hilfe der Drosselklappenwinkel- und Drehzahlerfassung und ferner über das Kennfeld 21 erfolgt. Mithin wird für den genannten Arbeitspunkt eine TLDK Einspritzzeit-Erfassung vorgenommen.
Der in der Figur 4 eingezeichnete Betriebspunkt b liegt innerhalb des schraffierten Bereichs. Da hier keine Rückströmung auftritt und mithin der Keißfilm-Luftmassenmesser fehlerfrei arbeitet, kann die Luftmasse über den Heißfilm-Luftmassenmesser erfaßt werden. Für Arbeitspunkte, die einen sehr kleinen Drosselklappenwinkel a aufweisen (Arbeitspunkt c in Figur 4) gilt, daß bereits sehr kleine Änderungen des Drosselklappenwinkel α zu relativ großen Änderungen des Volumenstroms der Luft führen. Dieses setzt besonders hochwertige Winkelstellungserfas- sungseinrichtungen für die Drosselklappe voraus, die außerdem spielfrei arbeiten müssen und daher sehr teuer sind. Da nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine preisgünstige Lösung angestrebt ist und daher die Drosselklappenstellung mit einem normalen Potentiometer erfolgen soll, wird dieser Drosselklappenwinkelbereich nicht verwendet, um eine im nachfolgenden noch näher beschriebene Adaption der Einspritzzeit TLDK vorzunehmen. Anderseits wird jedoch in dem hier vorliegenden Bereich kleiner Drosselklappenwinkel α und insbesondere auch im Leerlauf-Bereich die Luftmassenerfassung mit dem Heißfilm-Luftmassenmesser vorgenommen. Bei Drehzahlen, die oberhalb der Drehzahlgrenzlinie nGrenz liegen, ist keine Rückströmung möglich. Insofern erfolgt in diesem Bereich die" Luftmassenerfassung mittels des Heißfilm-Luftmassennessers.
Die Steuerschaltung 12 betätigt -je nach Lage des momentan vorhandenen Betriebspunktes- das Schaltelement 6 und den Umschalter 10 in der Art, daß im rückströmungsfreien Betriebsbereich die Luftmassenerfassung mittels des Heißfilm-Luftmassenmessers. Bei auftretender Rückströmung -also bei Betriebspunkten die oberhalb der 95%-Grenzkennlinie liegen- wird für die Luftmengenerfassung bzw. der dieser proportionalen Erfassung der Einspritzzeit TLDK das weitere, zweite Luftmengen-Bestimmungsverfahren herangezogen, das mit dem Drosselklappenwinkel a und der Drehzahl n sowie dem Kennfeld 21 arbeitet. Die in der Figur 1 gestrichelt dargestellten Schaltstellungen des Schaltelements 6 und des Umschalters 10 entsprechen einem Betrieb, bei dem der Heißfilm-Luftmassenmesser eingesetzt wird. Der Ausgangswert des Heißfilm-Luftmassenmessers (mPFM) wird an der Multiplikationsstelle 1 mit der Periodendauer TD einer Saugperiode multipliziert und die so gebildete Einspritzzeit TLhfm über den Umschalter 10 der Multiplikationsstelle 15 zugeführt. Hier erfolgt eine Multiplikation mit dem Korrekturfaktor KLambda, der aus der bereits erwähnten Lambda-Regelung gewonnen wird. Der am Ausgang 16 der Multiplikationsstelle 15 zur Verfügung stehende Wert wird dann über die Summationsstelle 17 an den Ausgang 20 gegeben. Die auf diese Art und Weise er mittelte Einspritzzeit TL basiert demgemäß auf der Messung des Heißfilm-Luftmassenmessers.
Da sich in der zuvor beschriebenen Betriebsweise das Schaltelement 6 in geschlossenem Zustand befindet, wird die Einspritzzeit TLHFM ferner über die Subtraktionsstelle 3 auf die Summationsstelle 8 geführt. Der im jeweiligen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine vorliegende Drosselklappenwinkel a sowie die dazugehörige Drehzahl n werden über das Kennfeld 21 und die Multiplikationsstelle 25 ebenfalls an die Summationsstelle 8 gegeben. Mithin erfolgt an der Summationsstelle 8 ein Vergleich des ersten Wertes 23 (TLHFM) mit dem zweiten Wert 24 (TLDK). Das Vergleichen dieser beiden Werte wird vorgenommen, um ein Korrektursignal KH am Ausgang des Integrators 27 zu erzeugen. Dieses Korrektursignal KH berücksichtigt den Höheneinfluß, dem die Last (TLDK) des α/n-Kennfelds unterliegt. Würde man diese Höhenkorrektur nicht vornehmen, so wäre der zweite Wert 24 fehlerbehaftet. Der Fehler beträgt etwa 10% pro 1000 Meter Höhe.
Die Höhenkorrektur erfolgt nach einem adaptiven Verfahren. Dieses bedeutet, daß für Betriebsbereiche, in denen keine Rückströmung auftritt, ständig ein Vergleich des ersten Wertes 23 mit dem zweiten Wert 24 vorgenommen und aus diesem Vergleich das Korrektursignal KH ermittelt wird. Sofern dann anschließend ein rückströmungsbehafteter Betriebsbereich von der Brennkraftmaschine angefahren wird, so schaltet einerseits die Steuerschaltung 12 das Schaltelement 6 sowie den Umschalter 10 derart um, daß von der Erfassung der Luftmasse mittels des Heißfilm-Luftmassenmessers auf die α/n-Erfassung übergegangen wird. Mithin liegt dann der in der Figur 1 mit durchgezogen dargestellten Kontakten wiedergegebene Schaltzustand vor. Die Einspritzzeit TLDK wird hierbei der Multiplikationsstelle 25 zugeführt und mittels des Korrektursignals KH entsprechend adaptiv korrigiert. An der Summationsstelle 31 erfolgt dann noch die Leerlaufkorrektur. Die so ermittelte Einspritzzeit wird über den Umschalter 10 zur Multiplikationsstelle 15 gegeben. Dort wird die Lambda-Korrektur vorgenommen und schließlich steht die Einspritzzeit TL am Ausgang 20 zur Verfügung. Die Adaption hat zur Folge, daß bei dem Korrektursignal Kp mit einem Wert gearbeitet wird, der kurz vor der Umschaltung vom Heißfilm-Luftmassenmesserbetrieb zum α/n-Betrieb ermittelt wurde. Mithin liegt ein sich den aktuellen Gegebenheiten anpassendes, Hόhenfehler ausgleichendes System vor.
Eine Besonderheit kann insofern vorgenommen werden, daß die Adaption für Betriebsbereiche mit einem sehr kleinen Drosselklappenwinkel α unterbunden wirdt da dies -wie bereits beschrieben- ein hochauflösendes Potentiometer zur Erfassung der Drosselklappenstellung erfordern würde. Mithin ist bei dieser Variante das Schaltelement 6 mit dem Umschalter 10 nicht starr gekoppelt, sondern es wird ein getrenntes Schalten des Schaltelements 6 unabhängig vom Schaltzustand des Umschalters 10 vorgenommen.
Die Figur 5 zeigt einen Abschnitt des Saugrohrs 36, der die Drosselklappe 41 aufweist. Die Drossel klappe 41 wird von einem Bypaß 42 mit Bypaßsteller 43 überbrückt, um auf diese Art und Weise die Leerlaufeinstellung der Brennkraftmaschine vornehmen zu können. Insofern kann der im Bereich der Drosselklappe 41 angeordnete Heißfilm-Luftmassenmesser die den Bypaß 42 passierende Teilluftmenge nicht erfassen. Die erfindungsgemäße Anordnung gemäß der Figur 1 nimmt daher eine dementsprechende Korrektur vor (TLLL).
Aus Figur 1 ist fernerhin ersichtlich, daß der durch die höhenabhängige Adaption korrigierte Einspritzzeitwert (TLDK) unabhängig davon, ob das erste Luftmassen-Bestimmungsverfahren (Heißfilm-Luftmassenmesser) oder das zweite Luftmengen-Bestimmungsverfahren (α/n-Verfahren) im Einsatz ist, über die Summationsstelle 31 der Übergangs-Kompensationsschaltung 19 zugeführt wird. Der Ausgangswert 18 der Übergangskompensationsschaltung 19 wird dem Wert des Ausgangs 16 der Multiplikationsstelle 15 stets additiv mit Hilfe der Summationsstelle 17 zur Erzeugung der Einspritzzeit TL (Ausgang 20) zugefügt. Allerdings tritt ein Ausgangswert 18 nur im Falle dynamischer Übergänge auf, das heißt, wenn aufgrund eines zeitverzögerten "Hängenbleibens" von Kraftstoff-Änderungsmengen an der Saugrohrwand eine entsprechende Übergangskorrektur im Hinblick auf die Luftmengenzuführung erforderlich ist. Die Figur 6 veranschaulicht die Kraftstoff-Zeitverzögerung. Der von dem dort dargestellten Einspritzventil 35 in das Saugrohr 36 eingebrachte Kraftstoff 37 bleibt teilweise als Belag 38 an der Saugrohrwandung hängen und tritt erst zeitverzögert durch das Einlaßventil 39 in den Zylinder 40 ein. Das erfindüngsgemäße Verfahren hat in den Bereichen, in denen der Heißfilm-Luftmassenmesser zur Ermittlung zur Luftmasse herangezogen wird, den Vorteil einer hohen Genauigkeit, so daß auch der Lastwert sehr genau bestimmt werden kann. Ein Höhenfehler tritt hierbei nicht auf. Beim Auftreten von Ruckstromungen ist dann das zweite Luftmengen-Bestimmungsverfahren vorgesehen, daß adaptiv höhenkorrigiert ist (Dichtekorrektur), wobei zur Erfassung des Drosselklappenwinkels α nur ein einfaches, einbahniges Potentiometer eingesetzt werden kann, da dessen Genauigkeit genügt, denn die Einspritzzeit TLDK wird nur in den Betriebszuständen als gültige Größe herangezogen, in denen große Luftmengen umgesetzt werden. Damit können die Anforderungen an die Auflösung und an die Linearität des ein- gesetzten Potentiometers reduziert werden.
Überdies ist vorgesehen, daß die beschriebene Übergangskompensation mit TLDK-Werten vorgenommen wird, die wesentlich schneller zur Verfügung stehen, als die Werte des Heißfilm-Luftmassenmessers, da dieses Meßgerät eine gewisse Trägheit besitzt. Es steht somit eine übergangskompensation mit sehr kurzer Reaktionszeit zur Verfügung.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Korrektur eines durch Rückströmung auftretenden Meßfehlers eines Heißfilm-Luftmasssnmessers, insbescndere zur Luftmassenerfassung der Verbrsnnuhgsluft einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftmenge mit dem Keißfilm-Luftmassenmesssr als ein erster Wert (23) und ferner mit einem unabhängig davon arbeitenden, zweiten Luftmengen-Bestimmungsverfahren (α/n-Verfahren) als ein zweiter Wert (24) erfaßt wird, daß die beiden Werte (23, 24) alternativ in Abhängigkeit von die Meßsicherheit bestimmenden Eetriebsbereicher. ais gültige Größe herangezogen werden und daß in mindestens einem rückströmungsfreien Betriebsbersich ein Korrektursignal (KH) aus einem Vergleich des ersten (23) und des zweitsn Wertes (24) gewonnen und zur Korrektur des zweiten Wertes (24) in Rückströmung aufweisendsn Betriebsbereichsn verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kcrrektursignal (KH) ein Kόhenkcrrektursignal und/oder ein Temperaturkorrektursignal ist.
3. Verfahren nach einem der verhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichent, daß bei dem zweiten Luftmengen-Bestimmungsverfahren der Drosselklappenwinkel (α) und die Drehzahl (n) dsr Brennkraftmaschine herangezogen und zur Bestimmung des zweiten Wertes (24) einer Kennfeld- und/oder AlgorithmusBearbeitung unterzogen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Msßwert des Heißfilm-Luftmasssnmessers als gültige Größe im Leerlauf, bei kleinen Drosselkiapper.winkeln (α) und bei hohen Drehzahlen (n) verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwert des Heißfilm-Luftmassenmessers als gültigs Größs bsi Arbeitspunkten herangezogen wird, die unterhalb einer Grenzkennlinie eines Drosselklappenwinkel-Drshzahl-Diagramms (Steuerschaltung 12) liegen.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzkennlinie eine im oberen Lastbereich, insbesondere im Bereich zwischen 60% bis 95% dsr Vollast liegsnds Ksnniinie ist.
7. Verfallren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwert des Heißfilm-Luftmasssnmessers als σültice Größe bei Drehzahlen (n) verwendet wird, die oberhalb einer Drehzahl-Grenzlinie (nGrenz) von vorzugsweise 3000 1/min liegt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaption nicht im Bereich sehr kleiner Drosselklappenwinkel (α) erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wert (24) bei einer durch Bypaß-Steller (43) erfolgender. Lserlaufsinstsllung um die Leerlauf-Teilluftmasse korrigiert wird.
10. Verfahrsn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz der beiden Werte (23, 24) auf einen Integrator (27) gegeben wird, desssn Ausgangswert (26) einer Multiplikationsstelle (25) als eine erste Eingangsgröße zugeführt wird und dessen zweite Eingangsgröße dsr zweite Wert (24) ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem adaptierten zweitsn Wsrt (24) sine dynamische übergangskompensations-Größe (Ausgangswert 18 der übergangsKompensationsschaltung 19) gebildet und der gültigen Größe überlagert wird.
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DE59007777T DE59007777D1 (de) 1989-08-01 1990-08-01 Verfahren zur messfehlerkorrektur eines heissfilm-luftmassenmessers.
KR1019920700245A KR100192110B1 (ko) 1989-08-01 1990-08-01 고온 막 공기 질량 계량기의 측정 오차 보정방법

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DE3925377A DE3925377A1 (de) 1989-08-01 1989-08-01 Verfahren zur messfehlerkorrektur eines heissfilm-luftmassenmessers

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994002730A1 (de) * 1992-07-28 1994-02-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur anpassung der luftwerte aus einem ersatzkennfeld, das bei pulsationen der luft im ansaugrohr einer brennkraftmaschine zur steuerung der gemischaufbereitung verwendet wird, an die aktuell herrschenden zustandsgrössen der aussenluft
WO1996009466A1 (de) * 1994-09-24 1996-03-28 Robert Bosch Gmbh Einrichtung zur lasterfassung mit höhenadaption
GB2307989A (en) * 1995-12-07 1997-06-11 Abb Kent Taylor Ltd Improvements in flow measurement
EP0643214B1 (de) * 1993-09-15 1997-08-20 Siemens Aktiengesellschaft Korrektur der Starteinspritzzeit

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4322281C2 (de) * 1993-07-05 2003-12-24 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur Lasterfassung bei einer Brennkraftmaschine
DE4336813B4 (de) * 1993-10-28 2006-01-26 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Lasterfassung bei einer Brennkraftmaschine
DE4344633B4 (de) * 1993-12-24 2007-07-26 Robert Bosch Gmbh Lasterfassung mit Diagnose bei einer Brennkraftmaschine
DE4410789A1 (de) * 1994-03-28 1995-10-05 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Korrektur des Ausgangssignales eines Luftmassenmessers
EP0695928A3 (de) * 1994-08-02 1996-11-27 Hitachi Ltd Ansaugluft-Durchflussmessgerät für eine Brennkraftmaschine
DE19513975A1 (de) * 1995-04-13 1996-10-17 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zum Bestimmen eines Lastsignals bei einer Brennkraftmaschine
JP3141762B2 (ja) * 1995-12-13 2001-03-05 株式会社日立製作所 空気流量計測装置及び空気流量計測方法
DE19740970A1 (de) * 1997-04-01 1998-10-08 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
US6370935B1 (en) 1998-10-16 2002-04-16 Cummins, Inc. On-line self-calibration of mass airflow sensors in reciprocating engines
DE10063752A1 (de) 2000-12-21 2002-06-27 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Durchsatzes eines strömenden Mediums
DE10163751A1 (de) * 2001-12-27 2003-07-17 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP4019413B2 (ja) * 2002-03-27 2007-12-12 株式会社デンソー 吸入空気流量測定装置
DE102005042690A1 (de) * 2005-09-08 2007-03-15 Volkswagen Ag Verfahren und Anordnung zur Plausibilitätsprüfung eines Luftmassenmessers
DE102006007698B4 (de) 2006-02-20 2019-03-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Computerprogramm-Produkt, Computerprogramm und Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine
JP5548104B2 (ja) * 2010-11-10 2014-07-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置
JP6970309B2 (ja) * 2018-09-26 2021-11-24 日立Astemo株式会社 内燃機関制御装置
JP7268533B2 (ja) * 2019-08-23 2023-05-08 トヨタ自動車株式会社 エンジン制御装置
CN112556980B (zh) * 2020-11-13 2022-08-12 中国科学院工程热物理研究所 离心力对转子叶片表面热膜测量影响的修正实验装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0065771A2 (de) * 1981-05-22 1982-12-01 Hitachi, Ltd. Kraftstoffeinspritzapparat
EP0154509A2 (de) * 1984-02-27 1985-09-11 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Kraftstoffeinspritzungssteuergerät für eine Innenbrennkraftmaschine
GB2159983A (en) * 1984-06-07 1985-12-11 Ford Motor Co Engine control system for an engine
EP0339638A2 (de) * 1988-04-28 1989-11-02 Hitachi, Ltd. Steuersystem einer Brennkraftmaschine
EP0347218A2 (de) * 1988-06-15 1989-12-20 Hitachi, Ltd. Luftdurchfluss-Dosiergerät für Brennkraftmaschinen

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6047460B2 (ja) * 1977-10-19 1985-10-22 トヨタ自動車株式会社 燃料噴射制御装置
FR2482223A1 (fr) * 1980-05-12 1981-11-13 Nadella Dispositif de securite pour un accouplement elastique d'entrainement en rotation
DE3304710A1 (de) * 1983-02-11 1984-08-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren und einrichtung zum messen des luftdurchsatzes im ansaugrohr einer brennkraftmaschine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0065771A2 (de) * 1981-05-22 1982-12-01 Hitachi, Ltd. Kraftstoffeinspritzapparat
EP0154509A2 (de) * 1984-02-27 1985-09-11 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Kraftstoffeinspritzungssteuergerät für eine Innenbrennkraftmaschine
GB2159983A (en) * 1984-06-07 1985-12-11 Ford Motor Co Engine control system for an engine
EP0339638A2 (de) * 1988-04-28 1989-11-02 Hitachi, Ltd. Steuersystem einer Brennkraftmaschine
EP0347218A2 (de) * 1988-06-15 1989-12-20 Hitachi, Ltd. Luftdurchfluss-Dosiergerät für Brennkraftmaschinen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 130, no. 006 (M-143) 16 Juli 1982, & JP-A-57 056632 (HITACHI) 05 April 1982, siehe das ganze Dokument *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994002730A1 (de) * 1992-07-28 1994-02-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur anpassung der luftwerte aus einem ersatzkennfeld, das bei pulsationen der luft im ansaugrohr einer brennkraftmaschine zur steuerung der gemischaufbereitung verwendet wird, an die aktuell herrschenden zustandsgrössen der aussenluft
US5546916A (en) * 1992-07-28 1996-08-20 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for adapting air values from a performance graph
EP0643214B1 (de) * 1993-09-15 1997-08-20 Siemens Aktiengesellschaft Korrektur der Starteinspritzzeit
WO1996009466A1 (de) * 1994-09-24 1996-03-28 Robert Bosch Gmbh Einrichtung zur lasterfassung mit höhenadaption
GB2307989A (en) * 1995-12-07 1997-06-11 Abb Kent Taylor Ltd Improvements in flow measurement
GB2307989B (en) * 1995-12-07 1999-07-07 Abb Kent Taylor Ltd Improvements in flow metering

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