WO1991008390A1 - Elektronisches steuersystem für die kraftstoffzumessung bei einer brennkraftmaschine - Google Patents

Elektronisches steuersystem für die kraftstoffzumessung bei einer brennkraftmaschine Download PDF

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WO1991008390A1
WO1991008390A1 PCT/DE1990/000774 DE9000774W WO9108390A1 WO 1991008390 A1 WO1991008390 A1 WO 1991008390A1 DE 9000774 W DE9000774 W DE 9000774W WO 9108390 A1 WO9108390 A1 WO 9108390A1
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WO
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signal
control system
sum
electronic control
wall film
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Application number
PCT/DE1990/000774
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English (en)
French (fr)
Inventor
Eberhard Schnaibel
Rudi Mayer
Thomas GÖLZER
Bernhard Ebinger
Dieter Schuler
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Priority to DE59006920T priority patent/DE59006920D1/de
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Classifications

    • 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
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/047—Taking into account fuel evaporation or wall wetting
    • 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
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions

Definitions

  • the invention relates to an electronic control system for fuel metering in an internal combustion engine with sensors for load, speed and temperature, means for determining a basic injection quantity signal and a transition compensation signal for adapting the metered fuel quantity in the event of acceleration and deceleration according to the preamble of the main claim.
  • US Pat. No. 4,440,136 discloses a fuel metering system in which an enrichment factor is formed according to a specific formula for the acceleration enrichment and the individual components of the formula can be called up from memories depending on the load and speed.
  • FM 1 is speed and load dependent and FM 2 temperature dependent.
  • DE-OS 36 23 041 and the corresponding US patent application SN 169 274 describe a method for fuel metering in acceleration Case known that takes into account the temporal relationship between the occurrence of the acceleration request signal and the intake valve times, so that the required additional amount of fuel for realizing the acceleration request can be metered as optimally as possible. For this purpose, provision is made, inter alia, to distribute the calculated additional quantity of fuel over a number of successive metering processes or to provide so-called intermediate splashes.
  • the physical problem with acceleration enrichment is to provide the required additional quantity in the combustion chambers of the internal combustion engine itself. This is particularly difficult at low temperatures because part of the quantity of fuel metered into the intake manifold then condenses on the walls of the intake manifold and is therefore ultimately not immediately available to the actual combustion process.
  • the fuel depositing on the inner wall of the intake manifold forms a so-called fuel wall film. In addition to the design, it is primarily temperature, speed and load dependent. Since the assembly and disassembly of the fuel wall film in the case of non-stationary operating states of the internal combustion engine is very difficult to master, different approaches for describing the wall film have already become known in the literature. A basic work on this can be found in the SAE paper 810494 "Transient A / F Control Caracteristics of the 5 liter Central Fuel Injection Engine" by CF Aguino.
  • the object of the present invention is to provide an electronic control system for the fuel metering in an internal combustion engine, in which an optimal transition behavior with regard to exhaust gas is achieved during acceleration and deceleration processes.
  • the control system for fuel metering according to the invention is characterized by good exhaust gas behavior in the transition mode, in that a transition compensation signal for adapting the metered fuel quantity in the event of acceleration and deceleration is processed, including a wall film quantity difference signal and a control factor signal, depending on the operating parameters.
  • FIG. 1 shows a rough overview diagram of an electronic control system for fuel metering in an internal combustion engine
  • FIG. 2 shows in block form the most important elements of an electronic control system for fuel metering in connection with the provision of a transition compensation signal
  • FIG. 3 shows a flow diagram of a first possibility for forming a transition compensation signal
  • FIG. 4a shows a time diagram of this implementation
  • FIG. 4b shows a time diagram to show a further possibility of forming a transition compensation signal
  • FIG. 5 shows a flow diagram to implement this second possibility of forming a transition compensation signal.
  • FIG. 1 shows a rough overview of an internal combustion engine with its most important sensors, a control unit and an injection valve.
  • the internal combustion engine is designated 10. It has an air intake pipe 11 and an exhaust pipe 12. In the air intake pipe 11 there is a throttle valve 13, possibly an air quantity or air mass meter 14 and an injection valve 15 for metering the required amount of fuel into the air flow flowing to the internal combustion engine 10.
  • a speed sensor is denoted by 16, a temperature sensor by 17.
  • the basic structure of a fuel metering system for an internal combustion engine shown in FIG. 1 is known.
  • the invention is concerned with the problem of providing a transition compensation signal for the acceleration or deceleration case with the aim of achieving the best possible transition behavior of the internal combustion engine or the vehicle equipped therewith while at the same time cleaning the exhaust gas as cleanly as possible.
  • FIG. 2 A block diagram of the electronic control system according to the invention for fuel metering can be found in FIG. 2. There, elements already known from FIG. 1 are provided with the reference numbers already mentioned.
  • a basic map for emitting a basic injection signal tlk is designated by 25.
  • a control factor map for delivering a control factor signal Tk bears the reference numeral 26 and 27 denotes a wall film quantity map for delivering a corresponding wall film quantity signal Wk. All three maps 25, 26 and 27 receive signals from the load sensor 17 and speed sensor 15 on the input side.
  • a block 30 emits a signal which is the end of a
  • a subsequent block 31 generates a correction signal TUKSAS depending on the previous duration of an overrun operating phase.
  • An addition point 32 subsequently connects the output signals of the two blocks 29 and 31.
  • There follows a multiplication point 33 in which the output signal of the addition point 32 is multiplicatively linked to a temperature-dependent signal from a block 34 which is in turn connected to the temperature sensor 16.
  • the result is then a wall film change signal ⁇ Wn corrected as a function of temperature and operating time.
  • difference-forming element 39 which receives both the signal on line 35 and the output signal of multiplication point 36 and which forms the second signal to be processed in block 29 one calculation step later.
  • FIG. 2 The subject of FIG. 2 is expediently explained on the basis of a flow chart shown in FIG.
  • the individual calculation steps can take place both in the time grid and in the angle grid (e.g. related to the crankshaft).
  • Block 41 reading a load value ⁇ k and a speed value nk.
  • the letter k clarifies the values of the individual variables available at time tk. With k-1 the corresponding values are designated at the previous sampling time.
  • Block 41 is followed by a block 42, in which a value for the basic measuring signal tlk, for the wall film fuel quantity Wk and a control factor Tk is read out from the characteristic diagrams 25, 26 and 27 known from FIG. 2 or is already made available as interpolation values become.
  • FIGS. 2 and 3 thus disclose a load-dependent and speed-dependent reading of a wall film fuel quantity signal from a corresponding characteristic diagram 27 or 42 at a sampling time t tk.
  • This wall film fuel quantity value is redetermined at each sampling time depending on the load and speed and a difference is determined therefrom. This is followed by taking into account the residual values of previous wall film differences with blocks 29 and 44 respectively. Depending on the duration of the preceding overrun operation or the prevailing temperature, correction terms are then formed, which ultimately result in a wall film fuel quantity signal SUM ⁇ Wk on line 35 or in block 47.
  • a control factor signal Tk from the control factor map 26 or 42 is taken into account multiplicatively for the formation of a current applicable transition compensation signal UKk and this transition compensation signal UKk is added to the basic injection quantity signal tlk from the basic map 25.
  • FIG. 4a shows an example of the course of the transition compensation (UK) as it results from the function described in FIGS. 2) and 3).
  • An acceleration request should occur at time to.
  • the time course of the transition compensation is determined by the throttle valve and speed-dependent control factor T.
  • FIG. 4b shows a typical course when the transition compensation is implemented differently.
  • a so-called intermediate spray is triggered, which provides an additional quantity of fuel asynchronously to the normal injection.
  • the remaining excess amount is divided into two stores.
  • the exponential de-energization of these memories begins, with one memory being de-energized quickly and the other slowly. From time t 2, only the slow downward control is effective.
  • the course from FIG. 4b makes it possible to dispense with the calculation of the control factor from a characteristic diagram. Instead, the map is replaced by 2 control factors, which are derived from 2 applicable constants. In order to make the allocation to fast and slow storage variable at different speed / load points, the distribution factor can also be described by a map of speed and load.
  • FIG. 5 shows a possible implementation of the signal curve in FIG. 4b. Blocks which correspond to those in FIG. 3 are also provided with the corresponding reference numbers. It can be seen that in block 22 the formation of a control factor signal from a map does not take place and this factor is specifically formed in the further course. Following the block 43 known from FIG. 3 regarding the formation of a current wall film difference signal ⁇ Wn, this difference signal is queried for a threshold.
  • a L , A S and A Z are applicable factors, which divide the total newly added wall film difference ⁇ Wn into the three long-term, short-term and intermediate spatter stores.
  • Intermediate sprayer signal UKK Z set to zero in block 61.
  • a programmatic union 62 connects the outputs of the two blocks 56 and 61 and the interrogation unit 59 with respect to the output "change in throttle valve position negative".
  • FIG. 3 The flow diagram of FIG. 3 is followed by a block 47, which in turn is followed by a block 66 for forming an overall injection time signal.
  • a query 67 follows a threshold greater or less than 0. If the total injection signal is less than 0, the injection time is limited to 0 in a block 68 and at the same time the negative The rest is taken into account for the next injection.
  • the entire injection signal can be metered in without the following

Abstract

Vorgeschlagen wird ein elektronisches Steuersystem für die Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine, unter anderem mit Mitteln zur Bestimmung eines Grundeinspritzmengensignals sowie eines Übergangskompensationssignals zur Anpassung der zugemessenen Kraftstoffmenge im Beschleunigungs- und Verzögerungsfall, wobei abhängig von Last- und Drehzahl zur Übergangskompensation ein Wandfilmmengensignal sowie ein Absteuerfaktorsignal (Tk) gebildet wird und das Übergangskompensationssignal sowohl das Wandfilmmengesignal als auch das Absteuerfaktorsignal berücksichtigt. Das Absteuerfaktorsignal kann dabei entweder aus einem Kennfeld ausgelesen werden oder zwei diskrete Werte annehmen. Das vorgeschlagene System dient dazu, ein möglichst optimales Übergangsverhalten bezüglich Abgas zu erzielen.

Description

Elektronisches Steuersystem für die Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem elektronischen Steuersystem für die Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine mit Sensoren für Last, Drehzahl und Temperatur, Mitteln zur Bestimmung eines Grundeinspritzmengensignals sowie eines Übergangskompensationssignals zur Anpassung der zugemessenen Kraftstoffmenge im Beschleunigungs- und Verzögerungsfall nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Bekannt ist aus der DE-OS 30 42 246 bzw. der entsprechenden
US-PS 4 440 136 ein Kraftstoffzumeßsystem, bei dem zur Beschleunigungsanreicherung ein Anreicherungsfaktor nach einer bestimmten Formel gebildet wird und die Einzelkomponenten der Formel last- und drehzahlabhängig aus Speichern abrufbar sind. Der Anreicherungsfaktor ergibt sich nach FM = 1 + FM 1 x FM 2. Dabei sind FM 1 drehzahl- und lastabhängig und FM 2 temperaturabhängig.
Aus DE-OS 36 23 041 bzw. der entsprechenden US-Patentanmeldung SN 169 274 ist ein Verfahren zur Kraftstoffzumessung im Beschleuni gungsfall bekannt, das die zeitliche Beziehung zwischen dem Auftreten des Beschleunigungswunschsignals und den Einlassventilzeiten berücksichtigt, damit die erforderliche Mehrmenge an Kraftstoff zur Realisierung des Beschleunigungswunsches möglichst zeitoptimal zugemessen werden kann. Dazu ist u. a. vorgesehen, die berechnete Mehrmenge an Kraftstoff auf mehrere aufeinanderfolgende Zumeßvorgänge zu verteilen bzw. sogenannte Zwischenspritzer vorzusehen.
Das physikalische Problem bei der Beschleunigungsanreicherung ist, die erforderliche Mehrmenge in den Brennräumen der Brennkraftmaschine selbst zur Verfügung zu stellen. Dies gestaltet sich vor allem bei niedrigen Temperaturen schwierig, weil dann ein Teil der in das Saugrohr zugemessenen Kraftstoffmenge an den Wänden des Saugrohrs kondensiert, und somit letzlich dem eigentlichen Verbrennungsprozeß nicht sofort zur Verfügung steht. Der sich an der Innenwand des Saugrohrs niederschlagende Kraftstoff bildet einen sogenannten Kraftstoffwandfilm. Er ist neben den konstruktiven Gegebenheiten vor allem temperatur-, drehzahl- und lastabhängig. Da der Auf- und Abbau des Kraftstoffwandfilms bei nicht stationärer Betriebszuständen der Brennkraftmaschine nur sehr schwierig beherrschbar ist, sind in der Literatur bereits unterschiedliche Ansätze für die Beschreibung des Wandfilms bekannt geworden. Eine grundlegende Arbeit hierzu findet sich im SAE-Paper 810494 "Transient A/F Control Caracteristics of the 5 Liter Central Fuel Injection Engine" von CF Aguino.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektronisches Steuersystem für die Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine zu schaffen, bei dem bei Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgängen ein bezüglich Abgas optimales Übergangsverhalten erzielt wird. Vorteile in der Erfindung
Das erfindungsgemäße Steuersystem für die Kraftstoffzumessung kennzeichnet sich durch ein gutes Abgasverhalten im Übergangsbetrieb aus, indem betriebskenngrößenabhängig ein Übergangskompensationssignal zur Anpassung der zugemessenen Kraftstoffmenge im Beschleunigungs- und Verzögerungsfall unter Einbeziehung eines Wandfilmmengendifferenzsignals sowie eines Absteuerfaktorsignals verarbeitet wird.
Weitere Vorteile in der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung näher beschrieben und erläutert. Es zeigen Figur 1 ein grobes Übersichtsschaubild eines elektronischen Steuersystems für die Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine, Figur 2 in Blockdarstellung die wesentlichsten Elemente eines elektronischen Steuersystems für die Kraftstoffzumessung in Verbindung mit der Bereitstellung eines Übergangskompensationssignals, Figur 3 ein Flußdiagramm einer ersten Möglichkeit zur Bildung eines Übergangskompensationssignals, Figur 4a ein Zeitdiagramm dieser Realisierung, Figur 4b ein Zeitdiagramm zur Darstellung einer weiteren Möglichkeit der Bildung eines Übergangskompensationssignals und schließlich Figur 5 eine Flußdiagramm-Darstellung zur Realisierung dieser zweiten Möglichkeit der Bildung eines Übergangskompensationssignals. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt in einer groben Übersicht eine Brennkraftmaschine mit ihren wesentlichsten Sensoren, einem Steuergerät und einem Einspritzventil. Die Brennkraftmaschine ist dabei mit 10 bezeichnet. Sie besitzt ein Luftansaugrohr 11 sowie eine Abgasleitung 12. Im Luftansaugrohr 11 befindet sich eine Drosselklappe 13, ggf. ein Luftmengen- bzw. Luftmassenmesser 14 sowie ein Einspritzventil 15 zur Zumessung der erforderlichen Kraftstoffmenge in den zur Brennkraftmaschine 10 strömenden Luftstrom. Ein Drehzahlsensor ist mit 16 bezeichnet, ein Temperatursensor mit 17. Ein Lastsignal von einem Drosselklappensensor 18 und/oder vom Luftmengen- bzw. Luftmassensensor 14 gelangt zusammen mit den Signalen der übrigen Sensoren zu einem Steuergerät 20, das ein Ansteuersignal für das wenigstens eine Einspritzventil 15 sowie ggf. ein Zündsignal sowie weitere für die Brennkraftmaschinensteuerung wesentliche Ansteuersignale erzeugt.
Die in Figur 1 dargestellte Grundstruktur eines Kraftstoffzumeßsystems für eine Brennkraftmaschine ist bekannt. Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem der Bereitstellung eines Ubergangskompensationssignals für den Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsfall mit dem Ziel eines möglichst optimalen Übergangsverhaltens der Brennkraftmaschine bzw. des damit ausgestatteten Fahrzeugs bei gleichzeitig möglichst sauberem Abgas.
Eine Blockdarstellung des erfindungsgemäßen elektronischen Steuersystems für die Kraftstoffzumessung findet sich in Figur 2. Dort sind bereits aus Figur 1 bekannte Elemente mit den bereits genannten Bezugszeichen versehen. Mit 25 ist ein Grundkennfeld zur Abgabe eines Grundeinspritzsignales tlk bezeichnet. Ein Absteuerfaktorkennfeld zur Abgabe eines Absteuerfaktorsignals Tk trägt das Bezugszeichen 26 und mit 27 ist ein Wandfilmmengenkennfeld zur Abgabe eines entsprechenden Wandfilmmengensignals Wk bezeichnet. Alle drei Kennfelder 25, 26 und 27 erhalten eingangsseitig Signale vom Lastsensor 17 und Drehzahlsensor 15. Dem Wandfilmmengenkennfeld 27 folgt ein Differenzbildungsmittel zur Darstellung eines Differenzsignals Δ Wn = Wk - Wk-1 zwischen aufeinanderfolgenden Wandfilmmengenwerten.
Ein Block 30 gibt ein Signal ab, welches das Ende eines
Schiebe- bzw. Schubbetriebes markiert. Ein nachfolgender Block 31 erzeugt ein Korrektursignal TUKSAS abhängig von der vorangegangenen Dauer einer Schubbetriebsphase. Eine Additionsstelle 32 verbindet im folgenden die Ausgangssignale der beiden Blöcke 29 und 31. Es folgt eine Multiplizierstelle 33, in der das Ausgangssignal der Additionsstelle 32 mit einem temperaturabhängigen Signal aus einem wiederum mit dem Temperatursensor 16 in Verbindung stehenden Block 34 multiplikativ verknüpft wird. Das Ergebnis ist dann ein temperatur- und betriebsdauerabhängig korrigiertes Wandfilmänderungssignal Δ Wn.
In einem nachfolgenden Block 29 wird zum momentanen Xnderungssignal A Wn der noch nicht eingespritzte Rest aller vorhergehenden Differenzbildungen SUM tu Wk-1 hinzuaddiert, mit dem Ergebnis, daß ausgangsseitig des Blocks 29 ein Signal SUM Δ Wk = Wk - Wk-1 + SUM Δ Wk-1 zur Verfügung steht. Dieses Signal wird in einer Multiplikationsstelle 36 mit dem Signal Tk vom Absteuerfaktorkennfeld 26 verknüpft. Ausgangsseitig der Multiplikationsstelle 36 steht dann das Ubergangskompensationssignal UKk zur Verfügung. Dieses Signal wird nachfolgend in einer Additionsstelle 37 mit dem Ausgangssignal tlk des Grundkennfeldes 25 verknüpft und anschließend in einem Block 38 ggf. noch lambdaabhängig und temperaturabhängig korrigiert. Das Ausgangssignal des Korrekturblocks 38 steht dann als Gesamteinspritzsignal ti letztlich dem Einspritzventil 14 zur
Verfügung. Zu erwähnen ist noch ein Differenzbildungselement 39, das sowohl das Signal auf der Leitung 35, als auch das Ausgangssignal der Multiplikationsstelle 36 empfängt und das im Block 29 einen Berechnungsschritt später zu verarbeitende zweite Signal bildet.
Erläutert wird der Gegenstand von Figur 2 zweckmäßigerweise anhand eines in Figur 3 dargestellten Flußdiagrammes. Dabei können die einzelnen Berechnungsschritte sowohl im Zeitraster, als auch im Winkelraster (z. B. bezogen auf die Kurbelwelle) ablaufen.
In Figur 3 ist der Startpunkt mit 40 bezeichnet. Es folgt in
Block 41 das Einlesen eines Lastwertes α k sowie eines Drehzahlwertes nk. Dabei verdeutlicht der Buchstabe k die zum Zeitpunkt tk zur Verfügung stehenden Werte der einzelnen Größen. Mit k-1 werden die entsprechenden Werte jeweils zum vorangegangenen Abtastzeitpunkt bezeichnet.
Block 41 schließt sich ein Block 42 an, in dem aus den von Figur 2 bekannten Kennfeldern 25, 26 und 27 jeweils ein Wert für das Grund- zumeßsignal tlk, für die Wandfilmkraftstoffmenge Wk sowie ein Absteuerfaktor Tk ausgelesen bzw. bereits als Interpolationswerte zur Verfügung gestellt werden.
Es folgt in Block 43 entsprechend Block 28 von Figur 2 eine
Differenzbildung zwischen den einzelnen Wandfilmkraftstoffmengenwerten zu aufeinander folgenden Abtastzeitpunkten. In Block 44 findet eine Korrektur abhängig von Temperatur sowie der Schubdauer statt. Zu diesem in Block 44 gebildeten Wert Δ Wn wird im nachfolgenden Block 45 zur aktuellen Wandfilmdifferenz Δ Wn der noch nicht eingespritzte Rest der vorangehenden Differenz SUM Δ Wk-1 hinzuaddiert. Der nachfolgende Block 46 entspricht der Multiplikationsstelle 36 von Figur 2. In ihm wird der Wert des momentan geltenden Übergangskompensationssignals UKk ermittelt. Es folgt in Block 47 die aus der Differenzbildungsstelle 39 von Figur 2 bekannte
Berechnung eines Änderungsbetrags von SUM Δ Wk für den nächsten Berechnungsschritt in Block 45. Schließlich wird in Block 48 das Ausgangssignal entsprechend der Additionsstelle 37 von Figur 2 gebildet, dem im nachfolgenden Block 49 weitere Korrekturen folgen können. Im Anschluß daran wird ein Signal bezüglich der gesamten Einspritzdauer ti gesamt ausgegeben und der Programmdurchlauf endet mit dem Programmschritt Stop (50).
Die Gegenstände von Figur 2 und Figur 3 offenbaren somit ein last- und drehzahlabhängiges Auslesen eines Wandfilmkraftstoffmengensignals aus einem entsprechenden Kennfeld 27 bzw. 42 zu einem Abtastzeitpunk t tk. Dieser Wandfilmkraftstoffmengenwert wird in jedem Abtastzeitpunkt last- und drehzahlabhängig neu bestimmt und daraus eine Differenz ermittelt. Es folgt im Anschluß daran mit Block 29 bzw. 44 eine Berücksichtigung der Rest-Werte früherer Wandfilmdifferenzen. Je nach Dauer des vorangegangenen Schubbetriebs bzw. der jeweils herrschenden Temperatur werden dann Korrekturterme gebildet, die letztlich ein Wandfilmkraftstoffmengensignal SUM Δ Wk auf der Leitung 35 bzw. im Block 47 ergeben. Zu diesem Wert wird für die Bildung eines momentanen geltenden Übergangskompensationssignals UKk ein Absteuerfaktorsignal Tk aus dem Absteuerfaktorkennfeld 26 bzw. 42 multiplikativ berücksichtigt und dieses Übergangskompensationssignal UKk zum Grundeinspritzmengensignal tlk aus dem Grundkennfeld 25 addiert.
Mit diesem Signal wird somit fortlaufend der jeweils geltende Wandfilmmengenwert ermittelt und Änderungen bei der Bildung als Übergangskompensationssignals berücksichtigt. Figur 4a zeigt ein Beispiel für den Verlauf der Übergangskompensation (UK), wie er sich aus der in Figur 2) und 3) beschriebenen Funktion ergibt. Ein Beschleunigungswunsch soll zum Zeitpunkt to auftreten. Der zeitliche Verlauf der Übergangskompensation wird durch den drosselklappen- und drehzahlabhängigen Absteuerfaktor T bestimmt.
Figur 4b zeigt einen typischen Verlauf bei einer geänderten Realisierung der Übergangskompensation. Sofort nach der Berechnung der notwendigen Übergangskompensation wird ein sogenannter Zwischenspritzer ausgelöst, welcher asynchron zur normalen Einspritzung eine Kraftstoffmehrmenge bereitstellt. Die restliche benötigte Mehrmenge wird auf zwei Speicher aufgeteilt. Zum Zeitpunkt t1 beginnt die exponentielle Absteuerung dieser Speicher, wobei ein Speicher schnell, der andere langsam abgesteuert wird. Ab dem Zeitpunkt t2 wirkt nur noch die langsame Absteuerung. Der Verlauf aus Figur 4b ermöglicht einen Verzicht auf die Berechnung des Absteuerfaktors aus einem Kennfeld. Stattdessen wird das Kennfeld durch 2 Absteuerfaktoren ersetzt, welche aus 2 applizierbaren Konstanten abgeleitet werden. Um bei unterschiedlichen Drehzahlen-/Lastpunkten die Aufteilung auf schnellen und langsamen Speicher variabel zu gestalten, kann der Aufteilfaktor auch durch ein Kennfeld über Drehzahl und Last beschrieben werden.
Eine Realisierungsmöglichkeit für den Signalverlauf von Figur 4b zeigt Figur 5. Dabei sind Blöcke, die denen von Figur 3 entsprechen, auch mit den entsprechenden Bezugsziffern versehen. Erkennbar wird, daß in Block 22 die Bildung eines Absteuerfaktorsignals aus einem Kennfeld unterbleibt und dieser Faktor im weiteren Verlauf speziell gebildet wird. Im Anschluß an den aus Figur 3 bekannten Block 43 bezüglich der Bildung eines aktuellen Wandfilmdifferenzsignals Δ Wn wird dieses Differenzsignal auf eine Schwelle hin abgefragt.
Diese Abfrage ist mit 55 markiert. Wird die Schwelle nicht erreicht, erfolgt in einem Block 56 eine Berechnung von Anderungswerten nach den Formeln
SUM Δ WkL = ΔWn.AL + SUM Δ Wk-1L
SUM Δ Wk = ΔWn.AS + SUM Δ Wk-1S
mit AL + AS = 1
Wird in Block 55 auf ein Änderungssignal größer als ein bestimmter Schwellwert erkannt, dann ergibt sich eine Berechnung in Block 57 nach den folgenden angegebenen Formeln
SUM Δ WkL = Δ Wn.AL + SUM Δ Wk-1L
SUM Δ Wk = ΔWn.AS + SUM Δ Wk-1S
SUM Δ WK = ΔWn.AZ
mit AL + AS + AZ = 1
AL, AS und AZ sind applizierbare Faktoren, welche die gesamte neu hinzugekommene Wandfilmdifferenz ΔWn auf die drei Speicher Langzeit-, Kurzzeit- und Zwischenspritzerspeicher aufteilt.
Daran schließt sich ein Block 58 zur Bildung eines Zwischenspritzersignals an (UKKZ = SUM Δ wkZ). Wird im folgenden in einer Abfrageeinheit 59 eine positive Änderung des Drosselklappensignals erkannt, erfolgt in Block 60 die Ausgabe eines Zwischenspritzers (UKKZ).
Nach Ausgabe dieses Zwischenspritzers wird das entsprechende
Zwischenspritzersignal UKKZ in Block 61 auf Null gesetzt. Eine programmäßige Vereinigungsstelle 62 verbindet die Ausgänge der beiden Blöcke 56 und 61 sowie der Abfrageeinheit 59 bezüglich des Ausgangs "Änderung der Drosselklappenposition negativ".
Für alle Zweige gemeinsam wird in Block 46' die Berechnung der langsamen Absteuerung (TL) und der schnellen Absteuerung (TS) durchgeführt. Daran schließt sich ein Block 65 an, der die Übergangskompensationssignale UKKL bzw. UKKS auf applizierbare
Maximalwerte max. UKS und max. UKL begrenzt. Entsprechend dem
Flußdiagramm von Figur 3 folgt ein Block 47, an den sich wiederum ein Block 66 zur Bildung eines Gesamteinspritzzeitsignals anschließt.
Im Hinblick darauf, daß je nach Übergangskompensationssignal das Gesamteinspritzsignal tik auch negative Werte annehmen kann, folgt eine Abfrage 67 auf eine Schwelle größer oder kleiner 0. Ist das Gesamteinspritzsignal kleiner 0, dann wird die Einspritzzeit in einem Block 68 auf 0 begrenzt und gleichzeitig der negative Rest bei der nächsten Einspritzung berücksichtigt.
Ist der in Block 66 gebildete Wert größer 0, so kann das gesamte Einspritzsignal zugemessen werden, ohne daß bei der folgenden
Einspritzung ein bestimmter Restwert zu berücksichtigen ist. Dies findet in Block 70 seinen Niederschlag. Letztlich werden in Block 49 weitere Korrekturen vorgenommen und das resultierende Einspritzmengensignal ti gesamt ausgegeben.
Wesentlich am Gegenstand von Figur 4b ist die Tatsache, daß Wand- filmmengenänderungen in den Blöcken 56 und 57 mit Werten AL, AS bzw. zusätzlich AZ gewichtet werden mit dem Ziel einer Abregelung mit unterschiedlichen Zeitkonstanten entsprechend der Darstellung von Figur 4a.

Claims

Ansprüche
1. Elektronisches Steuersystem für die Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine mit Sensoren für Last (α , p, QL), Drehzahl μnd Temperatur, Mitteln zur Bestimmung eines Grundeinspritzmengensignals sowie eines additiven Übergangskompensationssignals zur Anpassung der zugemessenen Kraftstoffmenge im Beschleunigungs- und Verzögerungsfall, dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von Last und Drehzahl zur Übergangskompensation ein Wandfilmmengenänderungssignal (SUM Δ Wk) in Form einer Bilanz der Änderungen des betriebspunktabhängigen Wandfilmmengensignals sowie der bereits abgespritzten Teilmengen, und ein Absteuerfaktorsignal (Tk) gebildet wird und das Übergangskompensationssignal (UKk) abhängig ist vom Wandfilmmengenänderungssignal (SUM Δ wk) und vom Absteuerfaktorsignal (Tk).
2. Elektronisches Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Übergangskompensationssignal (UKK) aus einer Multiplikation von Wandfilmmengenänderungssignal (SUM Δwk) und Absteuerfaktor (Tk) ergibt.
3. Elektronisches Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandfilmmengenänderungssignal entsprechend der Formel
(SUM Δ Wk = Wk - Wk-1 + SUM Wk-1) gebildet wird, mit
Wk = f(Lastk, nk).
4. Elektronisches Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß (SUM Δ Wk) abhängig von Temperatur ( **p ) und Schubdauer korrigierbar ist.
5. Elektronisches Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absteuerfaktorsignal (Tk) abhängig ist von Last und Drehzahl (Tk = f (Lastk, nk)).
6. Elektronisches Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für das nachfolgende Kraftstoffzumeßsignal bei der Bestimmung des Übergangskompensationssignals der bereits zugemessene Anteil berücksichtigt wird entsprechend der Formel
SUM Δ Wk-1 = SUM Δ Wk - UKk .
7. Elektronisches Steuersystem nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Absteuerfaktorsignal (Tk) abhängig ist vom Vorzeichen der Laständerung.
8. Elektronisches Steuersystem nach Anspruch 1, 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandfilmmengendifferenzsignal (SUM Δ Wk) in jedem Schritt auf zwei Speicher aufgeteilt wird und ein Speicher schnell (mit Ts), der andere Speicher langsam (mit Tl) abgesteuert wird.
9. Elektronisches Steuersystem nach Anspruch 1, 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandfilmmengendifferenzsignal (SUM Δ Wk) in jedem Schritt auf drei Speicher aufgeteilt wird und ein Speicher immer vollständig in einem Schritt geleert wird (Zwischenspritzerspeicher) und die zwei anderen schnell (mit Ts) und langsam (mit Tl) abgesteuert werd.n.
10. Elektronisches Steuersystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Faktoren für die Aufteilung des Wandfilmmengenänderungssignals (SUM Δ Wk) auf die verschiedenen Speicher nicht konstant, sondern in Form eines Kennfelds über Drehzahl und Last vorgegeben werden.
11. Elektronisches Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Übergangskompensationssignal (UKk) begrenzbar ist.
12. Elektronisches Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer berechneten Einspritzzeit kleiner Null beim nächsten Zumeßzeitpunkt kein Kraftstoff zugemessen wird und beim folgenden Zumeßvorgang der (negative) Restbetrag berücksichtigt wird.
PCT/DE1990/000774 1989-11-30 1990-10-12 Elektronisches steuersystem für die kraftstoffzumessung bei einer brennkraftmaschine WO1991008390A1 (de)

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