DE2716822A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der von einem nach dem otto-prinzip mit benzineinspritzung arbeitenden verbrennungsmotor angesaugten luftmenge - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der von einem nach dem otto-prinzip mit benzineinspritzung arbeitenden verbrennungsmotor angesaugten luftmengeInfo
- Publication number
- DE2716822A1 DE2716822A1 DE19772716822 DE2716822A DE2716822A1 DE 2716822 A1 DE2716822 A1 DE 2716822A1 DE 19772716822 DE19772716822 DE 19772716822 DE 2716822 A DE2716822 A DE 2716822A DE 2716822 A1 DE2716822 A1 DE 2716822A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pressure
- input
- sensor
- signals
- supplied
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
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
- F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
-
- 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
-
- 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
- G01F1/05—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 mechanical effects
- G01F1/34—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 mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
I MÖNCHEN S6, DEN WAtTD POSTFACH 860820
PIAT S. p. A.
Corso Ilarconi 10
Turin, Italien
Corso Ilarconi 10
Turin, Italien
Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der von einem nach dem
Otto-Prinzip mit Benzineinspritzung arbeitenden Verbrennungsmotor angesaugten Luftmenge
709843/0984
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der von einem nach dem Otto-Prinzip arbeitenden Verbrennungsmotor
angesaugten Luftmenge, insbesondere für Automobile mit elektronisch
gesteuerter Benzineinspritzung mit je einer Drosselklappe für jeden Hotorzylinder.
L's ist bekannt, daß bei allen elektronischen Systemen zur
Steuerung eines Verbrennungsmotors mit Benzineinspritzung die von den Motor angesaugte Luftmenge bei den verschiedenen
Betriebsbedingungen gemessen v/erden muß.
Die Steuerung des Hotors besteht in einer Steuerung der
Mischungsdosierung, deren Mischungsverhältnis sich je nach Drehzahl und Belastung in der Umgebung des stöchiometrischen
Verhältnisses bewegt. Es ist daher erforderlich, die Menge der angesaugten Luft bei allen Betriebsbedingungen zu kennen,
um jene Benzinmenge zuführen zu können, die dem gev/ünschten Mischungsverhältnis entspricht.
Die Bestimmung der angesaugten Luftmenge kann entweder auf direktem oder auf indirektem Wege erfolgen. Im ersten Fall
finden Vorrichtungen Verwendung, die in Reihe in die Ansaugleitung eingefügt werden und die unmittelbar ein Haß für den
Luftdurchlaß liefern. Dabei handelt es sich im allgemeinen um Heßvorrichtungen zur Ermittlung von Volumen- oder Massendurchsätzen.
Im zweiten Pail wird die Menge der angesaugten Luft für einen vorgegebenen Motortyp und eine spezifische
Ausrüstung aufgrund von experimentellen Untersuchungen auf den Bremsstand a posteriori bestimmt. Die Grundparameter,
die für die spezifischen Betriebsbedingungen kennzeichnend sind, sind bei der erwähnten direkten Messung die Drehzahlen
und der absolute Druck in dem Ansaugkriimmer oder aber der
Öffnungswinkel der Drosselklappe, wobei diese beiden letztgenannten Größen miteinander in Beziehung stehen.
709843/0984
Bei den Benzineinspritzsystemen mit nur einer Drosselklappe wird der mittlere Druck in dom Ansaugkrümmer gemessen.
Infolge des von dem Ansaugkrümner gebildeten Spei ehe rrauins
zwischen den Einlaßventilen und der Drosselklappe spricht ein derartiges System praktisch nicht auf die Änderungen des
atmosphärischen Drucks an. Bei einer Benzineinspritzanlage hingegen, bei der für jeden Zylinder eine Drosselklappe vorgesehen
ist, bewirkt die Änderung des atmosphärischen Drucks eine Änderung des mittleren gemessenen Drucks. Dies wird im
folgenden erläutert.
Bei Motoren, die für jeden Zylinder e'.ne Drosselklappe besitzen,
ist es üblich, die lies sung in dem Bereich des Ansaugrohres unterhalb
der Drosselklappe durchzuführen und daraus einen Hittelwert su bilden. Bei diesem System ergibt sich jedoch eine
Druckerhöhung:, die aus Gründen, die weiter unten dargelegt v/erden, von dem atmosphärischen Druck abhängen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung der Luftmenge anzuheben, die von einem nach dem
Otto-Prinzip mit Benzineinspritzung arbeitenden Vierzylinder-Viertaktmotor
angesaugt wird, mit einer Drosselklappe pro Zylinder, das nach dem System der indirekten .Ermittlung des
angesaugten Luftdurchsatzes arbeitet, derart, daß die Messung von Änderungen des atmosphärischen Druckes nicht beeinflußt
wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, die einen einfachen Aufbau besitzt, mit niedrigen
Hosten herstellbar ist und bei jpdem beliebigen Anwendungsfall
größtmögliche Genauigkeit bietet.
Ausgehend von einem Verfahren zur Bestimmung des Luftdurchsatzes in einem Otto-Iiotor mit vier Zylindern und einer Drosselklappe
pro Zylinder wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen der Drosselklappe und dem Einlaßventil wenigstens eines Zylin-
709843/Q984
ders ein Drucksensor angebracht wird und daß das von diesem
Drucksensor gelieferte Drucksignal entnommen und innerhalb
eines genau definierten Uinkelbereichs der Kurbelstange abgetastet
wird.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des vorangehend beschriebenen Verfahrens, bei der ein als phonisches liad ausgebildeter
Sensor, ein Totpunktsensor zur Ermittlung der von einen mit
der Motorgesclrwindigkeit rotierenden Organs, ein Sensor für
Synchronsignale zur Ermittlung der Daten eines mit der halben Ilotorgeschwindigkeit rotierenden Organs vorgesehen ist, ist
dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckwandler vorgesehen ist, mittels dessen der in einem zwischen der Drosselklappe und
dem Einlaßventil wenigstens eines Zylinders liegenden Stutzen herrschende Druck ermittelbar ist, daß ferner ilittel zur Verstärkung
der von diesem Druckwandler gelieferten Signale sowie Ilittel vorgesehen sind, durch die die von dem genannten als
phonisches Had ausgebildeten Sensor, den Sensor für die Totpunktsignale und die von dem Sensor für die Synchronsignale
gelieferten Signale umformbar sind, daß die aus den Synchronsignalen umgeformten Signale einer ersten UmschaItvorrichtung
sowie dem Ersten eines Zählers zugeführt werden, daß das Ausgangssignäl der ersten Umschaltvorrichtung dem ersten Eingang
eines ersten Uhd-Gliede3 zugeführt wird, an dessen zweitem
Eingang die umgeformten Signale des genannten Totpunktsensors
anliegen, daß das erste Und-Glied mit dem ersten Eingang einer zweiten Umschaltvorrichtung verbunden ist, daß die zweite Umschaltvorrichtung
eines zweiten UhdrGliedes verbunden ist, an dessen zweitem Eingang die von dem als phonisches Rad ausgebildeten
Sensor gelieferten umgeformten Signale anliegen, daß der Ausgang des zweiten Und-Gliedes mit dem zweiten Eingang
des genannten Zählers verbunden ist, daß der Ausgang dieses Zählers mit dem ersten Eingang eines !Comparators verbunden
ist, an dessen zweiten Eingang das Ausgangssignal einer Y/ähleinrichtung
für die Winkelposition anliegt, daß das Ausgangs-
- 4 709843/0984
signal des genannten Komparators dem ersten Eingang von
Unterbrechungsmitteln und den zweiten Eingängen sowohl der ersten als auch der zweiten Umschaltvorrichtung zugeführt
wird, daß den zweiten Eingang der genannten Unterbrechungsmittel
die verstärkten Signale des Drucksensors zugeführt werden, daß die genannten Unterbrechungsmittel mit Speichernitteln
verbunden sind, die ihrerseits mit einem Verstärker und einer Anpassungsvorrichtung in Verbindung stehen.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand eines Viertakt-Vierzylindermotors näher
erläutert:
Fig. 1 zeigt den Verlauf der angesaugten Luftmenge in Abhängigkeit
von den mittleren Druck in einem Vierzylindermotor mit nur einer Drosselklappe,
Pig. 2 zeigt die gleichen Parameter wie Pig. 1 für einen Vierzylindermotor mit je einer Drosselklappe für
jeden Zylinder,
Pig. 3 zeigt schematisch die Lufteinführung bei einer Anordnung
mit nur einer Drosselklappe,
Pig. 4 zeigt schematisch die Lufteinführung bei einer Anordnung mit je einer Drosselklappe pro Zylinder,
Pig. 5 zeigt den Verlauf des Augenblickswerts des Drucks in einem Zylinder bei ei«em Vierzylindermotor mit
vier Drosselklappen,
Pig. 6 zeigt die Hubbewegung des Einlaßventils des der Pig. 5 zugeordneten Zylinders,
- 5 -709843/0984
Pig. 7 seigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.
In Pig. 3 ist ein mit 2 "bezeichneter Ansaugkrümmer eines
Motors mit nur einer Drosselklappe erkennbar. Mit 4 sind die oberhalb, der nicht dargestellten Einlaßventile angeordneten
Ansaugstutzen bezeichnet. Die Drosselklappe für die Lufteinspeisung ist mit 6 bezeichnet. Das Bezugszeichen
8 deutet den Rauminhalt bzw. das Passungsvermögen oberhalb
der Einlaßventile an.
In Fig. 4 ist der Ansaugkrümmer eines Motors gemäß der Erfindung mit 2 bezeichnet. Die vier miteinander verbundenen
und durch das nicht dargestellte Gaspedal betätigbaren Drosselklappen sind mit 4 bezeichnet. Ein Stutzen, in den
der Druckmesser zur Ermittlung des Luftdurchsatzes gemäß der Erfindung eingefügt ist, trägt die Bezeichnung 6.
In Fig. 7 ist ein mit Benzineinspritzung arbeitender Motor
mit 2 bezeichnet. Hit 4 sind seine Ansaugstutzen bezeichnet. Das Bezugszeichen 6 kennzeichnet die miteinander verbundenen
Drosselklappen zur Lufteinspeisung. Ein Drucksensor 8 ist in einem zylindrischen Hohlraum zwischen einer Drosselklappe
6 und dem Ansaugventil eines nicht dargestellten Zylinders angeordnet. Das Besugszeichen 10 kennzeichnet ein Bad, welches
einen Zahn 12 trägt. Vor dem Rad 10 ist ein erstes Aufnehmerelement 14 angeordnet. Ein phonisches Rad 16 trägt
ein Paar von einander gegenüberliegenden Zähnen 18. Vor diesen i3t ein zweites Aufnehmerelement 20 angeordnet. Ein
drittes Aufnelimerelement ist den Zähnen 23 des Zahnkranzes
des phonischen Rades 16 zugeordnet.
Die Ausgangssignale der Aufnehmerelemente 14, 20 und 22 v/erden Schaltungen 24, 26 bzw. 28 zur Signalumformung zugeiührt.
Das Ausgangssignal der Umformschaltung 24 wird
- 6 709843/0984
— φ —
ΛΟ
einem Setz-Eingang 30 eines "bistabilen Multivibrators 32
zugeführt, der setzbar und (über den Eingang 63) rückstellbar ist.
Das Ausgan^ssignal des bistabilen Multivibrators 32 wird
einem ersten Eingang 34 eines Und-Gliedes 36 zugeführt,
an dessen zweitem Eingang 33 das Ausgangssignal der TJmformschaltung
26 anliegt. Dos Ausgangssignal der TJnd-Schaltung
36 ist mit einem Setz-Eingang 40 eines weiteren bistabilen Hultivibrators 41 verbunden, dessen Ausgangssignal einem
ersten Eingang eines weiteren Und-Gliedes 44 zugeführt wird, an dessen zweitem Ausgang das Aus gangs signal der Uniforms cha I-tung
28 anliegt. Das Ausgangssignal des Und-Gliedes 44 gelangt zu einem ersten Eingang 48 eines Zählers 50, an dessen
zweiten Eingang 52 das Ausgangssignal der ünforraschaltung
24 anliegt.
Der Zähler 50 ist mit einem ersten Eingang 53 eines Eomparators
54 verbunden, dessen zweitem Eingang 56 das Ausgangssignal
einer Uinkelposition-l/ähleinrichtung 58 zugeführt wird.
Der Druckwandler 8 ist mit einem Verstärker 60 verbunden, der seinerseits mit einem ersten Eingang 62 eines elektronischen
Schalters 64 in Verbindung steht. An den zweiten Eingang 66 dieses elektronischen Schalters 64 wird das Ausgangssignal
des Komparators 54 angelegt. Dieses Ausgangssignal gelangt
als iiückstellsignal su den Eingängen 68 und 70 der bistabilen
Multivibratoren 32 bnw. 41. Das Ausgangssignal des elektronischen
Schalters 64 wird einem analog arbeitenden Speicher 72 zugeführt, der mit einem Anpassungsverstärker 74 verbunden
ist, v/elcher seinerseits mit einer nicht dargestellten Zentralsteuerung in Verbindung steht. Der Eeschreibung der Wirkungsweise
des erfindungsgemä3en Verfahrens seien einige Betrachtungen vorangestellt:
709843/0984
Es .oei angenommen, daß ein nit Benzineinspritzung arbeitender
und nit nur einer Drosselklappe für alle Zylinder arbeitender
Verbrennungsmotor su prüfen iot und daß auf einen Bremsstand
der angesaugte Luftdurchsatz bei konstanter Motor drehzahl und
Lufttemperatur und veränderbarer Drosselklappenöffnung ermittelt
wird. Dabei ergibt sich eine charakteristische Eurre,
die der in Fig. 1 dargestellten Kurve gleicht, bei der als
Abszissenwert der mittlere Druck Pn in dem Ansaugkrümner und
als Ordinatenwert die pro Zyklus angesaugte Luftmenge Qa aufgetragen sind. Es zeigt sich, daß der Yerlauf dieser Kurve
einer Geraden entspricht, die nicht durch den ITullpunkt des
Koordinatensystems geht.
Ds sei nun unterstellt, daß sich der atmosphärische Druck
von dein der Meereshohe entsprechenden Wert auf den einer
vorgegebenen Höhe entsprechenden Wert ändert.
Damit wird sich der Druck in den An3augkrümmer ändern. Da ^■zischen dem Einlaßventil und der in Pig. 3 mit S bezeichneten
Drosselklappe ein beträchtlicher Speicxierraira liegt,
wird die Messung des in dem Ansaugkrümmer herrschenden Druckmittelwertes durch die Änderung des atmosphärischen
Drucks praktisch nicht beeinflußt. Dies ist eine Folge der Tatsache, daß die einzige vorhandene Drosselklappe einen
praktisch kontinuierlichen Luftstrom in den An3augkrüimner
liefert, v/eil in jedem beliebigen Zeitpunkt einer der Zylinder des Motors sich im Ansaugzustand befindet und die
der Änderung des atmosphärischen Drucks entsprechende Dichteänderung der Luft keine maßgebenden Differenzen
zwischen dem Druck verursacht, der in dem zylindrischen Hohlraum unterhalb des Einlaßventils einerseits und dem
in dem Ansaugkrümmer gemessenen mittleren Druck andererseits herrscht.
Daher kann bei solchen Systemen, bei denen die Lufteinspeisung über nur eine Drosselklappe verläuft, ein Drucksensor
709843/0984 " 8 "
in den Ansaugkrümmer unmittelbar oberhalb der Einlaßventile
angeordnet v/erden.
Da die vier Ansaugpliasen bei einem Viertalct-Vierzylindermotor
mit nur einer Drosselklappe den gesamten Funktionsayklus
überdecken, ändert sich der Augenblickswert des Druckes in dem Ansaugkrümmer unterhalb der Drosselklappe
nur venig, go daß der Mittelwert und der Augenblicksv/ert
suGammengefaßt v/erden können. Der Druck entspricht insbesondere
mit guter Annäherung auch den der angesaugten Luft in dem Zylinder beim Schließen des betreffenden Ventils.
Zusammenfassend kann also festgestellt werden, daßbei einem Luftregelsystem mit nur einer Drosselklappe der absolute
Druck in dem Ansaugkrümmer (als Hittelwert) bei Gleichheit aller anderen Bedingungen eindeutig mit der Luftmenge pro
Zjrklus in Besiehung steht. Diese Korrelation ist linear.
Insbesondere ist der Hittelwert des Druckes unterhalb der
Drosselklappe bei gleicher Temperatur ein Maß für die Dichte der von den Zylindern angesaugten Luft, so daß
für deren Mengenbestimmung die Kenntnis des atmosphärischen Drucks nicht erforderlich ist.
Nunmehr sei au dem hier interessierenden Fall eines mit Benzineinspritzung arbeitenden Viertakt-Vierzylindennotors
mit je einer Drosselklappe pro Zylinder übergegangen, wie er in Pig. 4 dargestellt ist. Die Drosselklappen 4 sind
fest miteinander verbunden und gemeinsam durch das Gaspedal betätigbar. Wenn dieser JIotor denselben Prüfbedingungen
ausgesetzt wird, wie bei den mit dem Ansaugkrümmer gemäß Pig. 3 ausgestatteten Motor zu den in Fig. 1 dargestellten
Diagramm führen, erhält man die in Pig. 2 dargestellten Ergebnisse, wenn man mit Hilfe entsprechender
Sensoren die Drücke mißt, die in den Stutzen der Ansaugleitungen zwischen jeder Drosselklappe und den betreffen-
- 9 709843/0984
don Zylinder herrschen und in übrigen die gleichen Bedingungen zugrunde liegen. Den Abszi3senwert bildet der
Hittelwert des absoluten Drucks Pm in dem Ansaugkrümmer, der durch liittelv/ertbildung der von den Sensoren gelieferten
Signale gewonnen wird. Der Ordinatenwert wird von den Betrag der Luftmasse Qa gebildet, die von dem Motor
während jedes Arbeitszyklus angesaugt v/ird.
Man erkennt, daß sich bei Änderung des atmosphärischen
Drucks eine Kurvenschar ergibt, man ermittelt also experimentell, daß für eine vorgegebene Drosselklappenöffnung
der in dem Ansaugkrümmer gemessene mittlere Druck nicht in einer eindeutigen Beziehung zu der angesaugten
Luft steht. Die Ursache für die große Differenz zwischen den in Pig. 2 und dem in Pig. 1 dargestellten Diagramm
kann in dem sehr variablen Verlauf des Druckes gesehen werden. Im Pail von Pig. 2 existiert der erwähnte Speicherraum
unterhalb der Drosselklappe nicht. Der in dem Ansaugkrümmer gemessene Druck wird daher ganz entschieden
von Änderungen des atmosphärischen Drucks beeinflußt.
In Pig. -j ist der typische Verlauf des Augenblickswerts
des Drucks in einer der Ansaugleitungen 6 von Pig. 5 eines Viertakt-Vierzylindermotors dargestellt. Auf der Ordinaten
achse ist der Augenblickewert Pi des Drucks aufgetragen, während auf der Abszissenachse die Zeit t aufgetragen ist.
Pig. 6 zeigt das Diagramm der Hubbewegung h des Einlaßventils desjenigen Zylinders, dem das in Pig. 5 dargestellte
Druckdiagramm entspricht. Die Hubbewegung h bildet in Pig. 6 die Ordinate, während auf der Abszissenachse
wieder die Zeit t dargestellt ist.
In dem Bereich A-B-C, in dem das Einlaßventil des betreffenden
Zylinders geöffnet ist, sinkt der Druck ab, während der Kolben seine Ansaugphase durchläuft, bis das Ventil
- 10 709843/0984
(in Bereich des Punktes C) schließt. Von dem Punkt C an wächst der Druck wieder, wobei die durch die Drosselklappe
einströmende Luft sich dem Wert des Atmosphärendrucks Patm
annähert. In Abhängigkeit von den Grad der Drosselv/irkung
der Drosselklappe wird dieser Wert mehr oder weniger
schnell erreicht. In Fig. 5 und 6 ist eine Situation nit starker Drosselv/irkung dargestellt. Bei der zugrunde liegenden
Drehzahl steht den Druck deshalb nicht die zum Erreichen des atnosphärischen Drucks erforderliche Zeit zur
Verfugung. Dieser Wert wird im Zeitpunkt der Öffnung des Einlaßventils erreicht und überschritten, weil dort eine
Überkreuzung zwischen den Ansaug- und dem Auslaßdiagramm liegt. (Dies bedeutet, daß die Auspuffgase sich in der
Ansaugleitung ausdehnen).
Während der Öffnungszeit des Einlaßventils folgt der Druck in Innern des Zylinders den in der Ansaugleitung unterhalb
der Drosselklappe herrschenden Druck. Er weicht von ihm nur um den Betrag der Verluste ab, die längs des Einlaßventils
selbst auftreten. Diese Verluste können in dem volumetrischen Wirkungsgrad zusammengefaßt werden.
Der in dem Zylinder beim Schließen des Einlaßventils herrschende Druck v/eicht nur wenig von dem in Fig. 5 nit Pc
bezeichneten Druck ab. Dieser Druck Pc kennzeichnet desalb bei Gleiclihe.lt der Temperatur mit guter Annäherung
die Dichte der während des Arbeitszyklus beteiligton Luft. Aus diesem Grunde kann das Drucksignal, das in diesem Zeitpunkt
in einen ausgewählten Zylinder ermittelt wird, der Berechnung des Luftdurchsatzes zugrunde gelegt werden.
Der am besten geeignete Zeitpunkt für die Signalentnahme hängt hauptsächlich von den Winkel nach dem Schließen des
Einlaßventils ab. Er muß durch entsprechende Versuchsreihen für jeden Hotortyp bestimmt v/erden. Der Druck muß
- 11 709843/0984
mittels eines geeigneten 'wandlerelements ermittelt werden,
das hinreichend schnell wirkt, um auch auf die weiteren Umdrehungen des Motors keine Verzerrungen des Ausgangssignals
auszuüben. Die im folgenden beschriebene elektronische Vorrichtung
ermittelt den D: uck indessen lediglich während einer bestimmten Winkelstellung der Kurbelstangen. Auf diese V/eise
wird der Druck stichprobenartig in einem geeigneten Zeitpunkt ermittelt, der mit der Position der Motorwelle synchronisiert
ist. Ss wurde experimentell ermittelt, daß für einen Motor von 1800 ecm mit einem nachlauf nach dem Schließen des Einlaßventils
von 20° der Druck bei 10° bis 30°, insbesondere 15° bis 20° nach dem unteren Totpunkt des betreffenden Kolbens
abgetastet v/erden kann. Der am besten geeignete Augenblick liegt in jedem TgII dem Schließzeitpunkt des Einlaßventils
sehr nahe.
3ei diesen Bedingungen entspricht ein System, bei dem die
Steuerung der angesaugten Luft über ebenso viele Drosselklappen erfolgt, wie Zylinder vorhanden sind, ganz und gar
einem System mit nur einer Drosselklappe, vorausgesetzt, daß der stichprobenartig (bei einer geeigneten linken Stellung
der Motorwellc) entnommene Druck anstelle des mittleren Drucks als Steuergröße verwendet wird. Es bilden insbesondere
diese stichprobenartig abgetasteten Druckwerte und die Motordrehzahl
ein Paar von unabhängigen Parametern, mittels derer der Betriebspunkt des Motors eindeutig und in sehr guter Annäherung
bestimmbar ist, so daß jedesmal dann, wenn der , Motor Betriebspunkte erreicht, die demselben Parameterpaar
entsprechen, die angesaugte Luitmenge dieselbe ist, es sei
denn, daß temperaturabhängige Korrekturen erforderlich sind.
Im folgenden sei die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung anhand des in Pig. 7 dargestellten
Blockschaltbilds erläutert:
- 12 -
709843/0984
Auf der nicht dargestellten V/elle eines iiotors mit Lensineinspritcung
ist ein an sich bekanntes phonisches Rad 16 aufgebracht, das rAiei Zahnreihon trägt. Die erste Zahnreihe
ist gleichmäßig auf der Umfangsflache angebracht und erlaubt
eine ."Bewertung des \'on dem Aufnchmerelement 22 erfaßten
Kinkels der Kurbelwelle. Die zweite besteht aus
nur zwei Zähnen 13, die einander gegenüberliegen, auf der inneren Oberfläche angebracht sind und deren Position der
Lage des oberen und unteren Totpunkts der Kurbelstange entsprechen, und die von einem Aufnehnerelement 20 abgetastet
v/erden.
Auf der nicht dargestellten Verteilerwelle ist ein weiteres Rad 10 aufgebracht, dieses trägt einen einzelnen Zahn 12,
der den Sensor 14 Synchronsignale zuführt. Diese Signale treten offensichtlich bei jeder aweiten Motorumdrehung auf.
Das mechanische System ist derart ausgebildet, daß der
günstige Zeitpunkt für die stichprobenartige Abtastung dos Zylinders mit dem Aufnehmerelement 8 zwischen swei aufeinanderfolgenden
Sotpunktsignalen liegt, die nach dein Eintreffen eines Synchronsignals gezählt v/erden.
Die von den Aufnehmerelementen 14, 20 und 22 stammenden
Signale v/erden in Impulsformerschaltungen 24, 26 bzw. 23
in Rechtecksignale umgewandelt. Das Synchronsignal des Aufnehinereleraents 14 wird nach seiner Umformung in ein
Rechtecksignal dem bistabilen Multivibrator 2J2 zugeführt und setzt diesen. Daraufhin ermöglicht das Und-Glied 36
den Durchgang der von dem Aufnehmerelement 20 gelieferten
Totpunlctsignale. Das von dem Und-Glied 36 gelieferte Signal
kippt den bistabilen Multivibrator 41, dessen Ausgangssignal das Und-Glied 44 öffnet, so daß dieses für die von
dem Aufηehmerelement 22 gelieferten Signale des phonischen
Rades durchlässig wird.
- 13 709843/0984
-V-
Das Synchronsignal setzt auch den Zähler 50 zurück, der
daraufhin von den Totpunkt an jedesmal einen Schritt v/eitergeschaltet wird, wenn ein Zahn 23 unter den Aufnehnerelenent
22 vorbeiläuft.
In der Wählvorrichtung für die 1/inkelposition 58 wird
die Winkellage der Hotorwelle eingestellt, "bei v/elcher
das von den Sensor 8 gelieferte und von den Verstärker 60 verstärkte Drucksignal abgetastet werden soll. Vie η η
der Zähler 50 einen Zählstand erreicht, der der Zahl der
Zähne entspricht, die den in der Wählvorrichtung 58 eingestellten
Winkel zugeordnet ist, liefert der Konparator 54- ein Signal, das dem elektronischen Schalter 64 zugeführt
wird. Dieser Schalter arbeitet als Unterbrecher und ist dann geschlossen, wenn das Steuersignal (das iss
in vorliegenden Pail das von dem Komparator 54 gelieferte
Signal) anliegt. Der Schalter 64 ist hingegen geöffnet, wenn dieses Steuersignal nicht vorhanden ist. Deshalb wird
das von dem Verstärker 60 gelieferte variable Drucksignal jeweils nur für einen sehr kurzen Zeitraum durchgeschaltet,
die der Dauer des von dem Komparator 54 gelieferten Impulses entspricht. Das Drucksignal wird in den Schaltungsteil
72 gespeichert. Dieser Schaltungsteil 72 ist beispielsweise
ein Kondensator mit geringer Kapazität, der sich praktisch unverzüglich auf den über den elektronischen Schalter angelegte
Spannung auflädt und sich langsam über einen nachgeschalteten Widerstand mit einer Zeitkonstanten entlädt,
die sehr viel großer ist als die größte Wiederholungsperiodendauer der Abtastung (wenn der Hotor mit geringstmöglicher
Drehzahl läuft). Der Verstärker 74 überträgt das von den Speicher 72 empfangene Signal an nicht dargestellte
nachgcschaltete Einrichtungen, in denen dieses Signal ausgewertet wird.
Der Verstärker 74 besitzt eine hohe üingangsinpedanz, so
- 14 709843/0984
- 1/ At
daß die Funktion dec Speichers 72 nicht beeinträchtigt
v/ird. Der Verstärker 74 besitzt gleichseitig eine niedrige
Ausgangsinpedans, wodurch eine korrekte Punktion
der erwähnten nachgeachalteten Verbraucher gewährleistet ist.
709843/0984
Leerseite
Claims (7)
1. Verfahren zur Bestimmung des Luftdurchsatzes in einem
Otto-Hotor mit vier Zylinderaund einer Drosselklappe
pro Zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß zv/ischen der Drosselklappe und dem Einlaßventil wenigstens eines
Zylinders ein Drucksensor angebracht wird und daß das von diesem Drucksensor gelieferte Drucksignal abgegriffen
und innerhalb eines genau definierten Winkelbereichs der Kurbelstange abgetastet wird.
2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem als phonisches Rad ausgebildeten Sensor, einem
Totpunktsensor zur Ermittlung der Daten von einem mit der
Motorgeschwindigkeit rotierenden Organ, einem Sensor für Synchronsignale, der die Daten von einem mit der halben
Motorgeschwindigkeit rotierenden Organ ermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckwandler vorgesehen ist, mittels
dessen der in einem zwischen der Drosselklappe und den Einlaßventil wenigstens eines Zylinders liegenden
Stutzen herrschende Druck ermittelbar ist, daß ferner
Mittel zur Verstärkung der von diesem Druckwandler gelieferten Signale sowie Mittel vorgesehen sind, durch
die die von dem genannten als phonisches Rad ausgebildeten Sensor, dem Sensor für die TotpunktSignaIe und
die von den Sensor für die Synchronsignale gelieferten Signale umformbar sind, daß die aus den Synchronsignalen
umgeformten Signale einer ersten UmschaItvorrichtung sowie
dem Ersten eines Zählers zugeführt werden, daß das Ausgangssignal der ersten Umschaltvorriclitung dem
ersten Eingang eines ersten Und-Gliedes zugeführt wird, an dessen zweitem Eingang die umgeformten Signale des
genannten Totpunktsensors anliegen, daß das erste Und-Glied mit dem ersten Eingang einer zweiten Umschaltvor-
709843/0984 ORIGINAL INSPECTED
ricntung verbünde;) ist, daß die zweite Ucisehaltvorrichtung
eines zweiten Und-Cliodes verbunden iat, an dessen
zweitem Eingang die von dem als phonisches Rad ausgebildeten
Sensor gelieferten umgeformten Signale anliegen,
daß der Ausgang des zweiten Und-Gliedes nit den zweiten
Eingang des genannten Zählers verbunden ist, daß der Ausgang dieses Zählers mit dem ersten Eingang eines !Comparators
verbunden ist, an dessen zweiten Eingang das Ausgangssignal einer !Zähleinrichtung für die V/inkelposition anliegt,
daß das Ausgangssignal des genannten Konparators dem ersten Eingang von Unterbrechungsmitteln und den
zweiten Eingängen sowohl der ersten als auch der zweiten Umschaltvorrichtung zugeführt wird, daß dem zweiten Eingang
der genannten Unterbrechungsmittel die verstärkten Signale des Druclcsensors zugeführt v/erden, daß die genannten
Unterbrechungsmittel mit Speichermitteln verbunden sind, die ihrerseits mit einen Verstärker und
einer Anpassungsvorrichtung in Verbindung stehen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch^kennzeichnet, daß
bei einem Motor mit einem nachlauf von 20° für das Schließen der Einlaßventile der Druck nach 15° bis 20°
nach dem unteren Totpunkt gemessen wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermittel von einer Kapazität gebildet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch geZcennzeichnet, daß
die Unterbrechermittel von einem elektronischen Schalter gebildet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltemittel von bistabilen RS-HuItivibratoren
gebildet sind.
-j-
709843/0984
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Und-G-lieder als elektronische Sorschaltungen
ausgebildet sind.
709843/098^
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT6789776A IT1058842B (it) | 1976-04-15 | 1976-04-15 | Procedimento e dispositivo per la determinazione del quantitativo di aria aspirata da un motore a combustione interna a ciclo otto ad iniezione di benzina |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2716822A1 true DE2716822A1 (de) | 1977-10-27 |
DE2716822B2 DE2716822B2 (de) | 1980-12-18 |
DE2716822C3 DE2716822C3 (de) | 1981-07-30 |
Family
ID=11306174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772716822 Expired DE2716822C3 (de) | 1976-04-15 | 1977-04-15 | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Luftdurchsatzes in einer mit Benzineinspritzung arbeitenden Otto-Brennkraftmaschine |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2716822C3 (de) |
FR (1) | FR2348473A1 (de) |
GB (1) | GB1549465A (de) |
IT (1) | IT1058842B (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2439302A1 (fr) * | 1978-10-20 | 1980-05-16 | Renault | Dispositif de mesure du remplissage volumique d'air d'un moteur |
DE3238190C2 (de) * | 1982-10-15 | 1996-02-22 | Bosch Gmbh Robert | Elektronisches System zum Steuern bzw. Regeln von Betriebskenngrößen einer Brennkraftmaschine |
US5051909A (en) * | 1989-09-15 | 1991-09-24 | General Motors Corporation | Method and means for determining exhaust backpressure in a crankcase scavenged two-stoke engine |
JP4368053B2 (ja) * | 2000-11-22 | 2009-11-18 | 株式会社ミクニ | 内燃機関における吸入空気量測定方法 |
SE523738C2 (sv) * | 2001-08-22 | 2004-05-11 | Sem Ab | Förfarande för mätning av luftflödet till en förbränningsmotor |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2051744A1 (de) * | 1970-10-21 | 1972-05-25 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Saugrohrdruckgesteuerte Kraftstoffeinspritzanordnung für Brennkraftmaschinen |
DE2231109B1 (de) * | 1972-06-24 | 1974-03-07 | Societe Industrielle D'electronique Et D'informatique, Paris | Vorrichtung zur steuerung der kraftstoffeinspritzung bei brennkraftmaschinen |
-
1976
- 1976-04-15 IT IT6789776A patent/IT1058842B/it active
-
1977
- 1977-04-15 DE DE19772716822 patent/DE2716822C3/de not_active Expired
- 1977-04-15 GB GB1586677A patent/GB1549465A/en not_active Expired
- 1977-04-15 FR FR7711491A patent/FR2348473A1/fr active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2051744A1 (de) * | 1970-10-21 | 1972-05-25 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Saugrohrdruckgesteuerte Kraftstoffeinspritzanordnung für Brennkraftmaschinen |
DE2231109B1 (de) * | 1972-06-24 | 1974-03-07 | Societe Industrielle D'electronique Et D'informatique, Paris | Vorrichtung zur steuerung der kraftstoffeinspritzung bei brennkraftmaschinen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2348473A1 (fr) | 1977-11-10 |
DE2716822C3 (de) | 1981-07-30 |
FR2348473B1 (de) | 1981-01-16 |
DE2716822B2 (de) | 1980-12-18 |
IT1058842B (it) | 1982-05-10 |
GB1549465A (en) | 1979-08-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1789665B1 (de) | Verfahren zur modellbasierten bestimmung der während einer ansaugphase in die zylinderbrennkammer einer brennkraftmaschine einstr\menden frischluftmasse | |
DE2346333C2 (de) | Digitale Schaltungsanordnung zur Ermittlung parameterabhängiger Zahlenwerte | |
DE2457461C2 (de) | ||
DE10196969B3 (de) | Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors und Verbrennungsmotor | |
DE3704837A1 (de) | Zylinderdrucksensor-ausgangskompensationsverfahren fuer brennkraftmaschinen | |
EP1272858B1 (de) | Verfahren zur kompensation der drehunförmigkeit bei der drehzahlerfassung | |
DE112010000984B4 (de) | Drehmomentschätzungssystem für einen Verbrennungsmotor | |
DE19952294B4 (de) | Vorrichtung zur Messung einer Strömungsmenge der Ansaugluft | |
DE4215581B4 (de) | System zur Steuerung einer magnetventilgesteuerten Kraftstoffzumeßeinrichtung | |
DE3721010C2 (de) | ||
DE102016117342A1 (de) | Vorrichtung zum Detektieren einer Fehlzündung | |
DE3741412C2 (de) | ||
DE3433042C2 (de) | ||
EP0465614B1 (de) | Verfahren zur arbeitstakterkennung bei einem viertaktmotor | |
DE10021639C1 (de) | Verfahren zur Diagnose des Umgebungsdruckes für Verbrennungskraftmaschinen | |
DE2716822A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der von einem nach dem otto-prinzip mit benzineinspritzung arbeitenden verbrennungsmotor angesaugten luftmenge | |
EP0229643A2 (de) | Zündsystem für einen Verbrennungsmotor | |
DE9110248U1 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Regelung der Funktionscharakteristiken eines Verbrennungsmotors | |
DE102015014406A1 (de) | Kraftstoffeinspritzvorrichtung | |
DE3622814A1 (de) | Verfahren und system zur erfassung des kraftstoffeinspritzzeitpunktes bei einem dieselmotor | |
DE2742082C2 (de) | Anordnung zum Testen eines Verbrennungsmotors | |
EP3430252B1 (de) | Verfahren und steuervorrichtung zum bestimmen einer menge einer füllungskomponente in einem zylinder einer verbrennungskraftmaschine | |
DE602005001422T2 (de) | System zum Abschätzen des Drucks im Abgaskrümmer einer Dieselbrennkraftmaschine und Verfahren zur Systemkalibrierung | |
EP3707359A1 (de) | Ladungsverstärker und messsystem zur driftkompensation und ein verfahren hierzu | |
DE102004023589B4 (de) | Verfahren zur Erkennung einer Veränderung von Steuerzeiten von Gaswechselventilen von Zylindern eines Verbrennungsmotors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OGA | New person/name/address of the applicant | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |