WO1996018811A1 - Verfahren zur beeinflussung der kraftstoffzumessung bei einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zur beeinflussung der kraftstoffzumessung bei einer brennkraftmaschine Download PDF

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WO1996018811A1
WO1996018811A1 PCT/DE1995/001596 DE9501596W WO9618811A1 WO 1996018811 A1 WO1996018811 A1 WO 1996018811A1 DE 9501596 W DE9501596 W DE 9501596W WO 9618811 A1 WO9618811 A1 WO 9618811A1
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WO
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signal
intake tract
wall
heat flow
fuel
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Application number
PCT/DE1995/001596
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English (en)
French (fr)
Inventor
Axel Stuber
Lutz Reuschenbach
Hans Veil
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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Priority to EP95936442A priority patent/EP0797730B1/de
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Priority to DE59505057T priority patent/DE59505057D1/de
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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
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • 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
    • F02D41/10—Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • F02D41/107—Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration and deceleration
    • 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

Definitions

  • the invention is based on a method for influencing the fuel metering in an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • An electronic control system for metering fuel in an internal combustion engine is known from DE 41 15 211.
  • a basic injection quantity signal is linked to a transition compensation signal, which brings about an adjustment of the metered fuel quantity in the event of acceleration and deceleration.
  • a wall film quantity signal and a number of correction signals are taken into account.
  • the invention has for its object to further improve the known system.
  • a desired air / fuel ratio should be adhered to as precisely as possible in as many operating states of the internal combustion engine as possible.
  • the invention has the advantage that it enables optimum fuel metering in dynamic operation of the internal combustion engine.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of an internal combustion engine with essential components for controlling the fuel metering
  • FIG. 2 shows a block diagram to illustrate how fuel metering is influenced by the method according to the invention
  • Figure 3 shows a variant of the block diagram shown in Figure 2 and
  • Figure 4 is a flow diagram of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of an internal combustion engine 100 and essential components for controlling or regulating the fuel metering.
  • An air / fuel mixture is supplied to the internal combustion engine 100 via an intake tract 102 and the exhaust gases are discharged into an exhaust gas duct 104.
  • an air flow meter or air mass meter 106 for example a hot film air mass meter, a temperature sensor 108 for detecting the intake air temperature, a throttle valve 110 with a sensor 111 for detecting the opening angle the throttle valve 110, a pressure sensor 112 for detecting the pressure in the intake tract 102 and at least one injection nozzle 114.
  • the air flow meter or air mass meter 106 and the pressure sensor 112 are alternatively available.
  • An oxygen probe 116 is attached in the exhaust gas duct 104.
  • a speed sensor 118 and a sensor 119 for detecting the temperature of the internal combustion engine are attached to the internal combustion engine 100.
  • the internal combustion engine 100 has to ignite the air / fuel mixture in the
  • Cylinders for example four spark plugs 120. Furthermore, a sensor 122 for detecting the vehicle speed and an electric motor 124 are shown in FIG. 1, which drives a fan arranged in the engine compartment.
  • the output signals of the sensors described are transmitted to a central control device 126.
  • these are the following signals: a signal m from the air flow meter or air mass meter 106, a signal TAn from the temperature sensor 108 for detecting the intake air temperature tur, a signal ⁇ of the sensor 111 for detecting the opening angle of the throttle valve 110, a signal PS of the pressure sensor 112 downstream of the throttle valve 110, a signal ⁇ of the oxygen sensor 116, a signal n of the speed sensor 118, a signal TMot of the sensor 119 for detecting the temperature of the internal combustion engine 100 and a signal v from the sensor 122 for detecting the vehicle speed.
  • the control unit 126 evaluates the sensor signals and controls the injection nozzle or the injection nozzles 114 and the spark plugs 120.
  • the control unit 126 also controls the electric motor 124.
  • the device for carrying out the method according to the invention is generally integrated in control unit 126.
  • the influence of the wall temperature of the intake tract 102 on the actually metered amount of fuel can be taken into account when metering the fuel.
  • a sensor for detecting the wall temperature downstream of the injection valve or the injection valves 114 is not required in the method according to the invention. Instead, depending on the required accuracy, one or more factors influencing the wall temperature are taken into account.
  • a correction signal fTW or kTW is formed.
  • the correction signal fTW or kTW influences a transition compensation signal UK, which in turn influences a basic injection signal tp.
  • the transition compensation signal UK has the property that it increases the metered amount of fuel in the event of acceleration and decreases the metered amount of fuel in the case of deceleration.
  • the correction signal fTW or kTW can be determined according to the method according to the invention either directly from the corresponding influencing variables or via an intermediate variable TW which represents the wall temperature of the intake tract 102. tated and which is determined from the influencing variables.
  • the influencing variables are a heat flow QK caused by the fuel evaporation, a heat flow QAn between the air flowing through the intake tract 102 and the wall of the intake tract 102, a heat flow QMot between the engine block and the wall of the intake tract 102 and a heat flow QU between the ambient air flowing past the outer wall of the intake tract 102 and the wall of the intake tract 102.
  • the relationship between the intermediate variable TW for the wall temperature of the intake tract 102 and the influencing variables QK, QAn, QMot and QU can be represented by the following differential equation:
  • cW represents the specific heat and mW the mass of the wall of the intake tract 102.
  • the influencing variables QK, QAn, QMot and QU are determined from operating parameters and material parameters.
  • the heat flow QK caused by the fuel evaporation is determined according to the following equation:
  • QKE represents the amount of fuel metered per time. This variable is determined by control unit 126 and is therefore known.
  • hK represents the specific heat of vaporization of the fuel and is a material constant that is known.
  • x represents the proportion of the fuel which is deposited on the wall of the intake tract 102 and which subsequently cools the wall of the intake tract 102 by evaporation. The variable x is stored in a map as a function of the speed n and the pressure PS in the intake tract 102.
  • the heat flow QAn between the air flowing through the intake tract 102 and the wall of the intake tract 102 is determined according to the following equation:
  • CtN (m) represents the heat transfer coefficient between the air flowing past and the wall of the intake tract 102 as a function of the air mass flow m.
  • the heat flow QMot between the engine block and the wall of the intake tract 102 is determined using the following equation:
  • otMot denotes the heat transfer coefficient between the engine block and the wall of the intake tract 102 and is a material constant.
  • the heat flow QU between the ambient air flowing past the outside of the intake tract 102 and the wall of the intake tract 102 depends on the air mass flow of the passing ambient air and the temperature difference between the ambient air and the wall of the intake tract 102.
  • the air mass flow can be determined on the basis of the signal v for the vehicle speed and optionally on the basis of a signal for the operating state of the electric motor 124 which drives the fan in the engine compartment.
  • the temperature of the ambient air can be determined with an ambient temperature sensor (not shown in FIG. 1) or with the sensor 108 for the intake air temperature.
  • TWNeu TWAlt + (dt / (cW * mW)) * (QK + QAn + QMot + QU)
  • a start value TWStart for the wall temperature is initially specified and then the current value TWNew is determined iteratively from the previous value TWAlt. Details of this are shown in the flow diagram of FIG. 4 and described in the associated text.
  • FIG. 2 shows a block diagram to illustrate how the fuel metering is influenced by the method according to the invention.
  • a load signal L and a signal n for the speed of rotation of the fuel machine 100 are fed into one input of a block 200.
  • the load signal L can be determined in a known manner on the basis of one of the signals m, PS or ⁇ .
  • a basic injection signal tp is provided at the output of block 200. The determination of the basic injection signal tp from the signals L and n for load and speed is known from the prior art.
  • the output of block 200 is connected to a first input of a node 202.
  • the second input of the node 202 is connected to the output of a node 204.
  • a first input of node 204 is connected to the output of a block 206 for transition compensation.
  • the second input of node 204 is connected to the output of a block 208 which carries out the method according to the invention.
  • a series of input signals are typically fed into block 208. Which signals are involved depends on which of the influencing variables QK, QAn, QMot and QU are to be taken into account. Adjusting the double arrow pointing to block 208 stands for all input signals.
  • the signals L and n for the load and the speed of the internal combustion engine 100 are present at the two inputs of the block 206 for the transition compensation. From these signals, block 206 determines a transition compensation signal UK for influencing the basic injection signal tp and provides the signal UK at its output.
  • the signal UK is linked in node 204 with a correction signal fTW, which is output by block 208.
  • the signal generated by the link in node 204 is linked in node 202 with the basic injection signal tp to form an injection signal te.
  • the injection signal te is fed to a block 210, in which further corrections are possibly made, for example depending on the signal TMot for the temperature of the internal combustion engine 100 or on the signal ⁇ of the oxygen sensor 116, and which in the end is a signal for actuating the injection nozzle or of the injection nozzles 114.
  • the method according to the invention can be used to generate a correction signal fTW, which influences the signal UK and thus also the basic injection signal tp, in other words, the correction signal fTW ultimately influences the fuel metering.
  • the determination of the UK signal by means of block 206 is already known. A corresponding method is described for example in DE 41 15 211.
  • FIG. 2 relates to one of several possibilities of how the correction signal fTW generated with the method according to the invention can influence the fuel metering.
  • An alternative possibility is shown in FIG. 3.
  • Figure 3 shows a variant of the block diagram shown in Figure 2.
  • FIG. 3 shows the influencing of the UK signal by a correction signal kTW generated by the method according to the invention.
  • the signal UK is further processed analogously to FIG. 2 and is not shown in detail in FIG. 3.
  • the link point 204 shown in FIG. 2 is omitted.
  • blocks 300 and 302 and a link point 304 connected between these blocks replace block 206 in FIG. 2.
  • Block 300 determines from signals L and n for the load and for the speed of the internal combustion engine 100, which are fed into its two inputs, a signal for the change in the fuel wall film in the intake tract 102.
  • the signal generated in this way is linked at node 304 with a correction signal kTW which is generated by block 208 using the method according to the invention.
  • the correction signal kTW ultimately has the same effect on the transition compensation signal UK as the above-described correction signal fTW, that is to say the fuel metering is influenced in the same way in both cases.
  • the correction signals fTW and kTW act on the signal UK in different ways, the correction signals themselves are generally not identical.
  • the signal generated by node 304 is fed into the input of block 302, which generates signal UK using a method known from DE 41 15 211.
  • FIG. 4 shows a flow chart of the method according to the invention.
  • the signal TWAlt is set to the start value TWStart.
  • all input variables required for the method are read in.
  • step 402 is followed by step 404.
  • step 404 determines one or more of the influencing variables QK, QAn, QMot and QU.
  • the equations described above are used for the respective heat flows.
  • step 404 is followed by step 406, in which the signal TWNew for the current wall temperature is determined in accordance with the equation already mentioned above.
  • this equation contains one or more of the influencing variables QK, QAn, QMot and QU, which represent the individual heat flows.
  • Step 406 includes
  • Step 408 in which the signal TWAlt for the previous wall temperature is set to the value TWNew of the current wall temperature.
  • Step 408 is followed by step 410.
  • step 410 the correction signal fTW or kTW for influencing the fuel metering is determined for the current wall temperature from the signal TWNew.
  • the correction signal fTW or kTW is read out from a characteristic curve, for example, as a function of the signal TW.
  • the flow of the flow chart is ended at step 410 and begins again at step 402.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung der Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine, insbesondere im Instationärbetrieb. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Korrektursignal (fTW, kTW) zur Beeinflussung der Kraftstoffzumessung gebildet. Dabei wird wenigstens eines der folgenden Signale berücksichtigt: ein Signal (QK), das mit dem Wärmestrom durch Kraftstoffverdampfung im Ansaugtrakt (102) zusammenhängt; ein Signal (QAn), das mit dem Wärmestrom zwischen der durch den Ansaugtrakt (102) strömenden Luft und der Wand des Ansaugtraktes (102) zusammenhängt; ein Signal (QMot), das mit dem Wärmestrom zwischen dem Motorblock und der Wand des Ansaugtraktes (102) zusammenhängt; ein Signal (QU), das mit dem Wärmestrom zwischen der durch den Motorraum strömenden Luft und der Wand des Ansaugtraktes (102) zusammenhängt. Bei der Bildung des Korrektursignals (fTW, kTW) kann ein Signal (TW) ermittelt werden, das die Wandtemperatur des Ansaugtraktes (102) repräsentiert.

Description

9
- 1
Verfahren zur Beeinflussung der Kraftstoffzumessung bei ei¬ ner Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Beeinflussung der Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 41 15 211 ist ein elektronisches Steuersystem für die Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine be¬ kannt. Beim bekannten System wird ein Grundeinspritzmengen- signal mit einem Übergangskompensationssignal verknüpft, das eine Anpassung der zugemessenen KraftStoffmenge im Beschleu- nigungs- und Verzögerungsfall bewirkt. Bei der Ermittlung des Übergangskompensationssignals wird u.a. ein Wandfilmmen- gensignal sowie eine Reihe von Korrektursignalen berücksich- tigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte System weiter zu verbessern. Insbesondere soll ein gewünsch¬ tes Luft/Kraftstoff-Verhältnis in möglichst vielen Betriebs- zuständen der Brennkraftmaschine möglichst genau eingehalten werden. Vorteile der Erfindung
Die Erfindung hat den Vorteil, daß sie eine optimale Kraft¬ stoffzumessung im dynamischen Betrieb der Brennkraftmaschine ermöglicht.
Dies wird durch Berücksichtigung eines oder mehrerer Signale erreicht, die den Wärmestrom zum Ansaugtrakt hin bzw. vom Ansaugtrakt weg beschreiben.
Bei bisherigem Verfahren muß bei der Parametereinstellung für die Kraftstoffzumessung ein Kompromiß zwischen verschie¬ denen Betriebszuständen gefunden werden, z.B. Umgebungstem¬ peratur hoch/niedrig oder hohe Fahrzeuggeschwindig- keit/mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit/Stand. Durch Berück¬ sichtigung dieser Einflüsse auf das Wandfilmverhalten kann für diese Zustände ein optimales Luft/Kraftstoffgemisch im Instationärbetrieb erreicht werden.
Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftma¬ schine mit wesentlichen Komponenten zur Steuerung der Kraft¬ stoffzumessung,
Figur 2 ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung, wie die Kraftstoffzumessung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren be¬ einflußt wird, Figur 3 eine Variante des in Figur 2 dargestellten Block¬ schaltbilds und
Figur 4 ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Brenn¬ kraftmaschine 100 und wesentlicher Komponenten zur Steuerung bzw. Regelung der Kraftstoffzumessung. Über einen Ansaug¬ trakt 102 wird der Brennkraftmaschine 100 Luft/Kraftstoff-Gemisch zugeführt und die Abgase werden in einen Abgaskanal 104 abgegeben. Im Ansaugtrakt 102 sind - in Stromrichtung der angesaugten Luft gesehen - ein Luftmengen¬ messer oder Luf massenmesser 106, beispielsweise ein Heiß- film-Luftmassenmesser, ein Temperatursensor 108 zur Erfas- sung der Ansauglufttemperatur, eine Drosselklappe 110 mit einem Sensor 111 zur Erfassung des Öffnungswinkels der Dros¬ selklappe 110, ein Drucksensor 112 zur Erfassung des Drucks im Ansaugtrakt 102 und wenigstens eine Einspritzdüse 114 an¬ gebracht. In der Regel sind der Luftmengenmesser oder Luft- massenmesser 106 und der Drucksensor 112 alternativ vorhan¬ den. Im Abgaskanal 104 ist eine Sauerstoffsonde 116 ange¬ bracht. An der Brennkraf maschine 100 sind ein Drehzahlsen¬ sor 118 und ein Sensor 119 zur Erfassung der Temperatur der Brennkraftmaschine angebracht. Die Brennkraf maschine 100 besitzt zur Zündung des Luft/Kraftstoff-Gemisches in den
Zylindern beispielsweise vier Zündkerzen 120. Weiterhin sind in Figur 1 noch ein Sensor 122 zur Erfassung der Fahrzeugge¬ schwindigkeit und ein Elektromotor 124 dargestellt, der ei¬ nen im Motorraum angeordneten Lüfter antreibt.
Die Ausgangssignale der beschriebenen Sensoren werden einem zentralen Steuergerät 126 übermittelt. Im einzelnen handelt es sich dabei um folgende Signale: Ein Signal m des Luftmen¬ genmessers oder Luftmassenmessers 106, ein Signal TAn des Temperatursensors 108 zur Erfassung der Ansauglufttempera- tur, ein Signal α des Sensors 111 zur Erfassung des Öff¬ nungswinkels der Drosselklappe 110, ein Signal PS des Druck¬ sensors 112 stromab der Drosselklappe 110, ein Signal λ des Sauerstoffsensors 116, ein Signal n des Drehzahlsensors 118, ein Signal TMot des Sensors 119 zur Erfassung der Temperatur der Brennkraftmaschine 100 und ein Signal v des Sensors 122 zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit. Das Steuergerät 126 wertet die Sensorsignale aus und steuert die Einspritz¬ düse bzw. die Einspritzdüsen 114 und die Zündkerzen 120 an. Weiterhin steuert das Steuergerät 126 den Elektromotor 124 an.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens ist in der Regel im Steuergerät 126 integriert. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Einfluß der Wandtemperatur des Ansaugtrakts 102 auf die tatsächlich zu¬ gemessene Kraftstoffmenge bei der Kraftstoffzumessung be¬ rücksichtigt werden. Ein Sensor zur Erfassung der Wandtempe¬ ratur stromab des Einspritzventils bzw. der Einspritzventile 114 ist beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht erforderlich. Statt dessen werden - je nach geforderter Genauigkeit - eine oder mehrere Einflußgrδßen auf die Wandtemperatur berück¬ sichtigt. Ausgehend von diesen Einflußgrδßen wird ein Kor¬ rektursignal fTW bzw. kTW gebildet. Das Korrektursignal fTW bzw. kTW beeinflußt ein Übergangskompensationssignal UK, das seinerseits ein Grundeinspritzsignal tp beeinflußt. Das Übergangskompensationssignal UK hat die Eigenschaft, daß es im Beschleunigungsfall die zugemessene Kraftstoffmenge er¬ höht und im Verzδgerungsfall die zugemessene Kraftstoffmenge erniedrigt.
Das Korrektursignal fTW bzw. kTW kann gemäß dem erfindungs¬ gemäßen Verfahren entweder direkt aus den entsprechenden Einflußgrδßen ermittelt werden oder über eine Zwischengrδße TW, die die Wandtemperatur des Ansaugtraktes 102 repräsen- tiert und die aus den Einflußgrößen ermittelt wird. Als Ein- flußgrδßen kommen ein durch die Kraftstoffverdampfung verur¬ sachter Wärmestrom QK, ein Wärmestrom QAn zwischen der durch den Ansaugtrakt 102 strömenden Luft und der Wand des Ansaug- traktes 102, ein Wärmestrom QMot zwischen dem Motorblock und der Wand des Ansaugtraktes 102 und ein Wärmestrom QU zwi¬ schen der an der Außenwand des Ansaugtrakts 102 vorbeistrδ- menden Umgebungsluft und der Wand des Ansaugtrakts 102 in Betracht. Der Zusammenhang zwischen der Zwischengrδße TW für die Wandtemperatur des Ansaugtrakts 102 und den Einflußgrδ- ßen QK, QAn, QMot und QU kann durch die folgende Differenti¬ algleichung dargestellt werden:
cW * mW * dTW/dt = QK + QAn + QMot + QU
Dabei stellt cW die spezifische Wärme und mW die Masse der Wand des Ansaugtraktes 102 dar. Die Einflußgrδßen QK, QAn, QMot und QU werden aus Betriebskenngrδßen und Materialpara¬ metern ermittelt.
Der durch die Kraftstoffverdampfung verursachte Wärmestrom QK wird gemäß der folgenden Gleichung ermittelt:
QK = - qKE * hK * x
Dabei stellt qKE die pro Zeit zugemessene Kraftstoffmenge dar. Diese Größe wird vom Steuergerät 126 festgelegt und ist somit bekannt. hK stellt die spezifische Verdampfungswärme des Kraftstoffs dar und ist eine Materialkonstante, die be- kannt ist. x stellt den Anteil des sich an der Wand des An¬ saugtrakts 102 anlagernden Kraftstoffs dar, der anschließend durch Verdampfung die Wand des Ansaugtrakts 102 kühlt. Die Größe x ist in einem Kennfeld in Abhängigkeit von der Drehzahl n und dem Druck PS im Ansaugtrakt 102 abgelegt. Der Wärmestrom QAn zwischen der durch den Ansaugtrakt 102 strömenden Luft und der Wand des Ansaugtraktes 102 wird ge¬ mäß folgender Gleichung ermittelt:
QAn = ccN (m) * (TAn - TW)
Dabei stellt CtN (m) den Wärmeübergangskoeffizienten zwischen der vorbeiströmenden Luf und der Wand des Ansaugtrakts 102 als Funktion des Luftmassenstroms m dar.
Der Wärmestrom QMot zwischen dem Motorblock und der Wand des Ansaugtraktes 102 wird nach folgender Gleichung ermittelt:
QMot = OtMot * (TMot - TW)
otMot bezeichnet den Wärmeübergangskoeffizienten zwischen dem Motorblock und der Wand des Ansaugtraktes 102 und ist eine Materialkonstante.
Der Wärmestrom QU zwischen der an der Außenseite des Ansaug¬ trakts 102 vorbeistrδmenden Umgebungsluft und der Wand des Ansaugtrakts 102 hängt vom Luftmassenstrom der vorbeistrδ¬ menden Umgebungsluft und der Temperaturdifferenz zwischen der Umgebungsluft und der Wand des Ansaugtraktes 102 ab. Der Luftmassenstrom kann ausgehend vom Signal v für die Fahr¬ zeuggeschwindigkeit und optional von einem Signal für den Betriebszustand des Elektromotors 124, der den Lüfter im Mo¬ torraum antreibt, ermittelt werden. Die Temperatur der Umge¬ bungsluft kann mit einem in Figur 1 nicht dargestellten Um- gebungstemperatursensor oder mit dem Sensor 108 für die An¬ sauglufttemperatur ermittelt werden.
Die oben angegebene Differentialgleichung kann gelöst wer¬ den, indem man die zeitliche Ableitung der Wandtemperatur des Ansaugtraktes 102 durch einen entsprechenen Differenzen- quotienten ersetzt, das heißt der Ausdruck dTW/dt wird er¬ setzt durch den Ausdruck (TWNeu - TWAlt)/dt. Nach TWNeu um¬ geformt ergibt sich folgende Gleichung:
TWNeu = TWAlt + (dt/(cW * mW) ) * (QK + QAn + QMot + QU)
Bei der Ermittlung des jeweils aktuellen Werts TWNeu für die Wandtemperatur wird anfangs ein Startwert TWStart für die Wandtemperatur vorgegeben und dann wird jeweils iterativ der aktuelle Wert TWNeu aus dem vorhergehenden Wert TWAlt ermit¬ telt. Einzelheiten hierzu sind im Flußdiagramm der Figur 4 dargestellt und im dazugehörigen Text beschrieben.
Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung, wie die Kraftstoffzumessung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beeinflußt wird. In je einen Eingang eines Blocks 200 wird ein Lastsignal L und ein Signal n für die Drehzahl der Brennkrfatmaschine 100 eingespeist. Das Lastsignal L kann auf bekannte Art und Weise ausgehend von einem der Signale m, PS oder α ermittelt werden. Am Ausgang des Blocks 200 wird ein Grundeinspritzsingal tp bereitgestellt. Die Ermitt¬ lung des Grundeinspritzsignals tp aus den Signalen L und n für Last und Drehzahl ist aus dem Stand der Technik bekannt. Der Ausgang des Blocks 200 ist mit einem ersten Eingang ei- nes Verknüpfungspunktes 202 verbunden. Der zweite Eingang des Verknüpfungspunktes 202 ist mit dem Ausgang eines Ver¬ knüpfungspunktes 204 verbunden. Ein erster Eingang des Ver¬ knüpfungspunktes 204 ist mit dem Ausgang eines Blocks 206 zur Übergangskompensation verbunden. Der zweite Eingang des Verknüpfungspunktes 204 ist mit dem Ausgang eines Blocks 208 verbunden, der das erfindungsgemäße Verfahren durchführt. In den Block 208 werden in der Regel eine Reihe von Eingangs- Signalen eingespeist. Um welche Signale es sich dabei im einzelnen handelt, hängt davon ab, welche der Einflußgrδßen QK, QAn, QMot und QU berücksichtigt werden sollen. Stellver- tretend für alle Eingangssignale steht der auf den Block 208 gerichtete Doppelpfeil.
An den beiden Eingängen des Blocks 206 zur Übergangskompen- sation liegen die Signale L und n für die Last und die Dreh¬ zahl der Brennkraf maschine 100 an. Der Block 206 ermittelt aus diesen Signalen ein Ubergangskompensations-Signal UK zur Beeinflussung des Grundeinspritzsignals tp und stellt das Signal UK an seinem Ausgang bereit. Das Signal UK wird im Verknüpfungspunkt 204 mit einem Korrektursignal fTW ver¬ knüpft, das vom Block 208 ausgegeben wird. Das durch die Verknüpfung im Verknüpfungspunkt 204 erzeugte Signal wird im Verknüpfungspunkt 202 mit dem Grundeinspritzsingal tp zu ei¬ nem Einspritzsignal te verknüpft. Das Einspritzsignal te wird einem Block 210 zugeführt, in dem ggf. weitere Korrek¬ turen vorgenommen werden, beispielsweise abhängig vom Signal TMot für die Temperatur der Brennkraftmaschine 100 oder vom Signal λ des Sauerstoffsensors 116, und der letztendlich ein Signal zur Ansteuerung der Einspritzdüse bzw. der Einspritz- düsen 114 erzeugt.
Wie in Figur 2 abgebildet, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Korrektursignal fTW erzeugt werden, das das Signal UK und somit auch das Grundeinspritzsignal tp beein- flußt, mit anderen Worten, das Korrektursignal fTW beein¬ flußt letztendlich die Kraf stoffzumessung. Die Ermittlung des Signals UK mittels des Blocks 206 ist bereits bekannt. Ein entsprechendes Verfahren ist beispielsweise in der DE 41 15 211 beschrieben.
Das in Figur 2 dargestellte Blockschaltbild betrifft eine von mehreren Möglichkeiten, wie das mit dem erfindungsgemä¬ ßen Verfahren erzeugte Korrektursignal fTW die Kraftstoffzu¬ messung beeinflussen kann. Eine alternative Möglichkeit ist in Figur 3 dargestellt. Figur 3 zeigt eine Variante des in Figur 2 dargestellten Blockschaltbilds. In Figur 3 ist die Beeinflussung des Signals UK durch ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugtes Korrektursignal kTW dargestellt. Die Weiterverar¬ beitung des Signals UK erfolgt analog zu Figur 2 und ist in Figur 3 nicht im einzelnen dargestellt. Allerdings entfällt der in Figur 2 dargestellte Verknüpfungspunkt 204. An die Stelle des Blocks 206 aus Figur 2 treten bei Figur 3 die Blöcke 300 und 302 und ein zwischen diese Blöcke geschalte¬ ter Verknüpfungspunkt 304. Der Block 300 ermittelt aus den Signalen L und n für die Last und für die Drehzahl der Brennkraftmaschine 100, die in seine beiden Eingänge einge¬ speist werden, ein Signal für die Änderung des Kraft- Stoff-Wandfilms im Ansaugtrakt 102. Das so erzeugte Signal wird im Verknüpfungspunkt 304 mit einem Korrektursignal kTW verknüpft, das vom Block 208 mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugt wird. Das Korrektursignal kTW hat letztendlich die gleiche Wirkung auf das Übergangskompensa- tions-Signal UK wie das obenbeschriebene Korrektursignal fTW, das heißt, die Kraftstoffzumessung wird in beiden Fäl¬ len in gleicher Weise beeinflußt. Da die Korrektursignale fTW und kTW aber auf verschiedene Arten auf das Signal UK einwirken, sind die Korrektursignale selbst in der Regel nicht identisch.
Das vom Verknüpfungspunkt 304 erzeugte Signal wird in den Eingang des Blocks 302 eingespeist, der nach einem aus der DE 41 15 211 bekannten Verfahren das Signal UK erzeugt.
Figur 4 zeigt ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfah¬ rens. In einem ersten Schritt 400 wird das Signal TWAlt auf den Startwert TWStart gesetzt. Im darauffolgenden Schritt 402 werden sämtliche für das Verfahren benötigte Eingangs- großen eingelesen. Auf Schritt 402 folgt ein Schritt 404. In Schritt 404 werden je nach Ausführungsbeispiel eine oder mehrere der Einflußgrδßen QK, QAn, QMot und QU ermittelt. Dabei kommen die weiter oben beschriebenen Gleichungen für die jeweiligen Wärmestrδme zur Anwendung. An Schritt 404 schließt sich ein Schritt 406 an, in dem das Signal TWNeu für die aktuelle Wandtemperatur gemäß der bereits weiter oben genannten Gleichung ermittelt wird. Je nach Ausfüh¬ rungsbeispiel enthält diese Gleichung einen oder mehrere der Einflußgrδßen QK, QAn, QMot und QU, die die einzelnen Wärme- ströme repräsentieren. An Schritt 406 schließt sich ein
Schritt 408 an, in dem das Signal TWAlt für die vorherge¬ hende Wandtemperatur auf den Wert TWNeu der aktuellen Wand¬ temperatur gesetzt wird. An Schritt 408 schließt sich ein Schritt 410 an. Im Schritt 410 wird aus dem Signal TWNeu für die aktuelle Wandtemperatur das Korrektursignal fTW bzw. kTW zur Beeinflussung der Kraftstoffzumessung ermittelt. Dabei wird das Korrektursignal fTW bzw. kTW beispielsweise in Ab¬ hängigkeit vom Signal TW aus einer Kennlinie ausgelesen. Mit Schritt 410 ist der Durchlauf des Flußdiagramms beendet und beginnt von neuem bei Schritt 402.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Beeinflussung der Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine (100) , wobei ein Korrektursignal
(fTW, kTW) zur Beeinflussung der Kraftstoffzumessung gebil¬ det wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung des Korrektursignals (fTW, kTW) wenigstens eines der folgenden Signale berücksichtigt wird:
- ein Signal (QK) , das mit dem Wärmestrom durch Kraf stoff¬ verdampfung im Ansaugtrakt (102) zusammenhängt,
- ein Signal (QAn) , das mit dem Wärmestrom zwischen der durch den Ansaugtrakt (102) strömenden Luft und der Wand des Ansaugtraktes (102) zusammenhängt,
- ein Signal (QMot) , das mit dem Wärmestrom zwischen dem Mo¬ torblock und der Wand des Ansaugtraktes (102) zusammenhängt und
- ein Signal (QU) , das mit dem Wärmestrom zwischen der durch den Motorraum strömenden Luft und der Wand des Ansaugtraktes (102) zusammenhängt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung des Korrektursignals (fTW, kTW) ein Signal (TW) ermittelt wird, das die Wandtemperatur des Ansaugtrak¬ tes (102) repräsentiert.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Korrektursignal (fTW) ein Signal (UK) zur Beschleunigungsanreicherung oder zur Verzδ- gerungsabmagerung beeinflußt.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrektursignal (kTW) ein Signal beeinflußt, das mit dem Kraftstoff-Wandfilm im Ansaugtrakt zusammenhängt und zur Ermittlung des Signals (UK) zur Beschleunigungsanreicherung oder zur Verzδgerungsabmagerung gebildet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Signal (QK) , das mit dem Wär¬ mestrom durch KraftstoffVerdampfung im Ansaugtrakt (102) zu- sammenhängt, ausgehend vom einem Signal (qKE) für die pro Zeit zugemessene Kraftstoffmenge und einem Signal (x) für den Anteil des sich an der Wand des Ansaugtraktes (102) an¬ lagernden Kraftstoffs ermittelbar ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Signal (QAn) , das mit dem Wär¬ mestrom zwischen der durch den Ansaugtrakt (102) strömenden Luft und der Wand des Ansaugtraktes (102) zusammenhängt, ausgehend von einem Signal (m) für den Luftmassenstrom durch den Ansaugtrakt (102) und der Differenz eines Signals (TAn) für die Ansauglufttemperatur und des Signals (TW) für die Wandtemperatur des Ansaugtraktes (102) erτnittelbar ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß das Signal (QMot) , das mit dem
Wärmestrom zwischen dem Motorblock und der Wand des Ansaug¬ traktes (102) zusammenhängt ausgehend von der Differenz ei¬ nes Signals (TMot) für die Temperatur der Brennkraftmaschine (100) und des Signal (TW) für die Wandtemperatur des Ansaug- traktes (102) ermittelbar ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Signal (QU) , das mit dem Wär¬ mestrom zwischen der durch den Motorraum strömenden Luft und der Wand des Ansaugtraktes (102) zusammenhängt, ausgehend von einem Signal (v) für die Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Signal (TAn) für die Umgebungstemperatur oder Ansauglufttem¬ peratur und optional von einem Signal für den Betriebszu¬ stand eines Lüfters im Motorraum ermittelbar ist.
9. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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