DE2846804A1 - Verfahren und anordnung zur erzielung einer korrektur einer kennlinie, die in einer ansteuereinrichtung fuer ein kraftstoffzumessorgan einer brennkraftmaschine gespeichert ist - Google Patents
Verfahren und anordnung zur erzielung einer korrektur einer kennlinie, die in einer ansteuereinrichtung fuer ein kraftstoffzumessorgan einer brennkraftmaschine gespeichert istInfo
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Description
- 4 K 2634/1702-pt-hu-sa 24. Okt. 1978
Verfahren und Anordnung zur Erzielung einer Korrektur einer Kennlinie, die in einer Ansteuereinrichtung für ein Kraftstoffzumeßorgan einer Brennkraftmaschine gespeichert ist
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs
sowie eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Mit besonderem Vorteil läßt sich die Erfindung bei Brennkraftmaschinen
für Kraftfahrzeuge einsetzen; die Anwendung der Erfindung erstreckt sich jedoch auch auf stationäre Brennkraftmaschinen.
Vie allgemein bekannt, muß zur Sicherstellung einer optimalen Verbrennung
in der Brennkraftmaschine für die Einhaltung eines bestimmten Kraftstoff-Luft-Gemischs
Sorge getragen werden. Bei Brennkraftmaschinen mit Kraftstoffeinspritzung erfolgt dies durch eine entsprechende Beeinflussung
des Kraftstoffzumeßorgans, und zwar entweder durch Beeinflussung
des Drucks des Kraftstoffs bei konstant gehaltender Länge der Einspritzimpulse oder durch Änderung der Länge der Impulse oder aber - bei kontinuierlicher
Einspritzung - durch Ändern des Austrittsquerschnitts.
Viii man eine schnelle Berücksichtigung von Änderungen des Betriebszustandes
der Brennkraftmaschine bei der zugeführten Kraftstoffmenge erreichen,
so speichert man in der Ansteuereinrichtung als Kennlinie den Zusammenhang zwischen der Ansteuergröße für das Kraftstoffzumeßorgan,
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also beispielsweise einen die Dauer der Einspritzimpulse "bestimmenden
elektrischen Wert, und der Betriebsgröße der Brennkraftmaschine, die
die jeweils erforderliche zuzuführende Kraftstoff menge "bestimmt. Diese
Betriebsgröße ist in der Regel - neben der Drehzahl - der Luftdurchsatz,
also die von der Brennkraftmaschine je Zeiteinheit angesaugte Luftmenge. Der Kraftstoffdurchsatz, d.h. die je Zeiteinheit zugeführte
Kraftstoffmenge, ist bei mit der Drehzahl getakteter Einspritzung über
einen - nicht notwendigerweise konstanten - Faktor proportional der Drehzahl
der Maschine und der dem jeweiligen Wert der Betriebsgröße zugeordneten
Dauer des Einspritzimpulses, die, wie gesagt, in der Ansteuereinrichturig
gespeichert ist.
Eine derartige Steuereinrichtung würde über längere Betriebsdauern
nur dann einwandfrei arbeiten, also einen optimalen 'Verbrennungsvorgang
garantieren, wenn die tatsächlich für die Brennkraftmaschine geltende Kennlinie im Sinne der obigen Definition auch über längere Betriebszeiten
übereinstimmen würde mit der gespeicherten Kennlinie. Voraussetzung
für ein einwandfreies Funktionieren einer derartigen Steuerung;
bei Maschinen einer großen Serie ist ferner, daß sehr geringe Fertigungstoleranzen eingehalten werden, so daß nicht schon von vornherein
die einzelnen Brennkraftmaschinen der Serie größere Abweichungen ihrer individuellen optimalen Kennlinien (stets im Sinne der obigen
Definition) von der für die Serie einmal festgelegten Kennlinie aufweisen.
Der Tatsache, daß durch Alterung und Fertigungsstreuung erhebliche Abweichungen
der Ist-Kennlinien von den gespeicherten Soll-Kennlinien auftreten können, tragen ein Verfahren und eine Vorrichtung Rechnung,
die in der DE-OS 26 33 β^Ί, F02d, 35/00, beschrieben sind und im Prinzip
darauf hinauslaufen, der beschriebenen Steuerung eine Regelung zu überlagern, bei der in Teilbereichen des Kennfeldes der Brennkraftmaschine
mittels einer im Abgassystem der Brennkraftmaschine angeordneten Λ,-Sonde eine dem Istwert des Kraftstoffdurchsatzes entsprechende Große
meßtechnisch erfaßt und mit einem für den betreffenden Betriebspunkt der
Brennkraftmaschine geltenden Sollwert verglichen wird. Aus der Differenz
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wird ein Korrektursignal gewonnen, das als Faktor zur Korrektur der
aus der gespeicherten Kennlinie entnommenen Kraftstoffmenge auch, in
den übrigen Teilbereichen des Kennfeldes Verwendung findet.
Das bekannte Verfahren bzw. die bekannte Vorrichtung sehen also eine
Regelung bei bestimmten Betriebszuständen vor. Insbesondere bei zum
Antrieb von Fahrzeugen dienenden Brennkraftmaschinen ist aber eine derartige "Überprüfung" der Gültigkeit der gespeicherten Kennlinie
und gegebenenfalls die Vornahme·einer Korrektur nur bei bestimmten
Betriebspunkten der Brennkraftmaschine unsicher, da man im Hinblick auf die Streuung der Maschineneigenschaften und die wechselnden Fahrbedingungen
die Betriebsparameter "von vornherein nicht genau festlegen kann.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß
dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie eine zu seiner Durchführung geeignete Anordnung zu schaffen, die eine höhere Genauigkeit der Korrektur
gegenüber dem Stand der Technik sicherstellen. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Hauptanspruchs;
eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist Gegenstand des Anspruchs 2. Die weiteren Uhteransprüche schützen vorteilhafte
Anordnungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die
Überprüfung der Gültigkeit der gespeicherten Kennlinie bzw. die Erzeugung eines Korrektursignals bei jedem stationären Betriebszustand der
Brennkraftmaschine vorgenommen wird, sofern dieser eine vorgegebene Zeitbedingung erfüllt. Durch diese Vorgabe einer Mindestzeitspanne für
das Vorliegen eines stationären Betriebs, der gekennzeichnet ist durch wenigstens annähernde Konstanz zumindest einer vorgegebenen Betriebsgröße,
z.B. von Drehzahl und/oder Saugrohrunterdruck der Brennkraftmaschine, ist es möglich, auf dem Markt befindliche Sensoren zur Messung
von Kraftstoff mengen, die in der Regel nach dem Prinzip der Verdrängungszähler,
z.B. als Ovalradzähler, arbeiten, zu verwenden, obwohl
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sie ein verhältnismäßig langsames Ansprechverhalten besitzen. Sie messen nur dann mit hinreichend großer Genauigkeit, wenn der jeweilige
Betriebspunkt der Brennkraftmaschine einige Sekunden lang konstant
"bleut. Dem stehen ihre Vorteile, nämlich die erwähnte Genauigkeit
und der niedrige Preis, gegenüber.
Die "bei der Erfindung demgemäß vorgesehene direkte Messung des Kraftstoffdurchsatzes
bietet gegenüber der Verwendung einer Λ. -Sonde beim
Stand der Technik den Vorteil, daß mit beliebigen Luftzahlen gefahren
werden kann, während handelsübliche A-Sonden nur ein stöchiomebrioches
Kraftstoff-Luft-Verhältnis anzeigen.
Eine Erhöhung der Genauigkeit ergibt sich, wenn gemäß'Anspruch 2 als
weitere Vorbedingung für die Abgabe einer Korrekturgröße an die Ansteuereinrichtung
eine vorgegebene Anzahl von Messungen verlangt wird, wobei die Korrekturgröße durch Mittelwertbildung aus den verschiedenen
Meßwerten gewonnen wird.
Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Figuren erläutert, von denen Figur 1 ein Blockschaltbild eines mit der Erfindung ausgerüsteten Kraftstoffzumeßsystems für eine Fahrzeug-Brennkraftmaschine
wiedergibt, während Figur 2 ein die Arbeitsweise veranschaulichendes Diagramm enthält. Die Figuren 3 und· 5 zeigen Blockschaltbilder
für zwei verschiedene Ausbildungen des von der Erfindung betroffenen Bereichs des Kraftstoffzumeßsystems nach Figur 1, während
die Figuren 4 voia 6 die Wirkungsweise erläuternde Zeitdiagramme für
verschiedene Größen in den Schaltungen wiedergeben.
Die da3?gestellten Blockschaltbilder sind so weit aufgelöst in einzelne
Blöcke, daß diese handelsübliche Schaltgruppen bzw. Schaltungsbausteine
darstellen, also eine weitere Darstellung von Schaltungseinzelheiten sich für den fachmännischen Leser erübrigt.
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Betrachtet man zunächst das in Figur 1 dargestellte gesamte Kraftstoffzumeßsystem,
so enthält es als Kern die elektronische Ansteuereinrichtung 1, die in diesem Ausführungsbeispiel die Dauer der Kraftstoffeinspritzimpulse
des Kraftstoffzumeßorgans 2 "bestimmende elektrische Impulse t. entsprechend einer in ihr gespeicherten .Kennlinie erzeugt, die
den Zusammenhang zwischen dem Kraftstoffdurchsatz m_ und damit der
Dauer der Impulse t. (konstante Druckverhältnisse vorausgesetzt) einerseits sowie den Betriebsgrößen Drehzahl η und Luftdurchsatz mT wieder-
Jj
gibt. Diese beiden Betriebsgrößen werden also der Ansteuereinrichtung
eingangsseitig zugeführt, und ihre Ausgangsimpulse t. werden in dem hier mit elektromagnetischen Einspritzventilen ausgerüsteten Kraftstoffzumeßorgan
zur Einspritzung der den jeweiligen Werten von Drehzahl und Luftdurchsatz entsprechenden Kraftstoffmenge in das Saugrohr bzw. die
Zylinder der Brennkraftmaschine 3 ausgewertet.
Zur Vereinfachung der Darstellung wird zunächst von dem etwas idealisierten
Pail ausgegangen, daß der Kraftstoffdurchsatz über einen konstanten
Faktor K proportional ist dem Produkt von Drehzahl η und Einspritzdauer t.:
el, = K . η . t.
-D X
Dann sind die einzelnen Bausteine der erfindungsgemäßen Anordnung zur
Kontrolle und gegebenenfalls Korrektur der beschriebenen betriebsgrößenabhängigen
Steuerung des Kraftstoffdurchsatzes besonders einfach aufgebaut, da der konstante Faktor K für alle Betriebsweisen der Brennkraftmaschine
denselben Wert hat.
Der beschriebene Steuervorgang führt, wie eingangs dargelegt, nur dann
zu einer einwandfreien Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemischs, d.h. nur dann zu einem vorgegebenen Wert der Luftzahl λ. , wenn infolge nur
sehr geringer Serientoleranzen und guter zeitlicher Konstanz der Arbeitsweise aller Bauteile, die an dem Steuervorgang beteiligt sind,
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y λ. y- ■■..■■
sich, ein tatsächlicher Zusammenhang zwischen Kraftstoffdurchsatz, Drehzahl
und Dauer der Einspritzimpulse mit einem Istwert K des oben erläuterten
Faktors ergibt, der gleich dem durch Speicherung in der Ansteuereinrichtung 1 vorgegebenen Sollwert K- ist. Um dies zu kontrollieren
und gegebenenfalls eine Korrektur zu erzielen, sind im folgenden zu beschreibende
Schaltungsteile vorgesehen, die nach Art einer Regelung durch Abgriff verschiedener Größen in Steuerrichtung hinter der Ansteuereinrichtung
1 den Istwert K des besagten Faktors berechnen und vergleichen mit dem vorgegebenen Sollwert KQ; bei Abweichungen, zumindest
solchen, die einen vorgegebenen Minimalwert überschreiten, wird der Ansteuereinrichtung 1 ein dann von ihr bei allen Betriebsweisen
der Brennkraftmaschine berücksichtigtes Korrektursignal £_ K zugeführt.
Dieser Istwert K des erläuterten Faktors wird in der ersten Rechenstufe
4 ermittelt aus ihr zugeführten Signalen für die tatsächliche Dauer der Einspritzimpulse t., den mittels des Meßfühlers 5 ermittelten
tatsächlichen Kraftstoffdurchsatζ A13 und die mittels des Drehzahlsensors
6 ermittelte Drehzahl η der Brennkraftmaschine 3· Infolge der noch
zu beschreibenden Zeitbedingungen für die Auslösung des im einzelnen noch zu beschreibenden Regelvorgangs zur Gewinnung der Korrekturgröße
Δ K kann als Sensor 5 für den Kraftstoffdurchsatz ein handelsüblicher,
billiger Durchflußmesser Einsatz finden, der -'was sonst als Nachteil empfunden wird - eine gewisse Mindestzeit zur Messung benötigt.
Eine erste dieser Zeitbedingungen wird realisiert durch die Schaltgruppe
7 und besteht darin, daß eine Berechnung des Istwerts K des
Faktors in der ersten Rechenstufe 4 nur bei zumindest annähernd stationärem
Betrieb der Brennkraftmaschine erfolgt; eine Bedingung, die durch Überwachen eines Drehzahlsignals und eines in dem Sensor 8 gewonnenen
Signals für den Saugrohrunterdruck ρ der Brennkraftmaschine in der Sehalteinheit 7 realisiert wird.
Ist diese Bedingung erfüllt, d.h. zeigen aufeinanderfolgende Einzelmessungen
von η und ρ nur innerhalb eines vorgegebenen Bereichs lie-
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gende Abweichungen voneinander, so gibt die Schalteinheit 7 Freigabesignale
sowohl an die erste Rechenstufe 4 als auch an den später als zweiten Zähler bezeichneten Zähler S, der eine weitere Bedingung realisiert,
nämlich eine vorgegebene Mindestanzahl von Messungen festlegt, die Voraussetzung für die Erzeugung des Korrektursignals<£_ K in
der Vergleichsstufe 10 sind.
Unter der von der Schalteinheit 7 geprüften Voraussetzung des Voriiegens
stationären Betriebs der Brennkraftmaschine ermittelt die erste Rechenstufe 4 also aus den ihr zugeführten Werten den Istwert K des
oben definierten Faktors, der den Zusammenhang zwischen Eraftstoffdurchsatz,
Drehzahl und Zeitdauer der Einspritzimpulse bestimmt, und liefert die für die einzelnen Meßvorgänge ermittelten Werte K an die ihr nachgeschaltete
zweite Rechenstufe 11, die sowohl einen Speicher für diese Werte als auch eine Recheneinheit zur Mittelwertbildung enthält. Ist
die in dem Zähler 9 vorgegebene Mindestzahl von Messungen absolviert,
so gelangt an den einen der beiden Eingänge der Vergleichsstufe 10 das
den Mittelwert K des Faktors wiedergebende, in der zweiten Rechenstufe 11 erzeugte Signal, und bei hinreichend großen Abweichungen zwischen K
und dem vorgegebenen Sollwert E„ wird ein Korrektursignal Δ K der Ansteuereinrichtung
1, zugeleitet.
Durch diese Mittelwertbildung wird ein Gewinn an Genauigkeit erzielt,
da stochastische Störungen unterdrückt werden.
Überschreitet die "Regelabweichung" zwischen K und K„ einen vorgegebenen
Maximalwert bzw. wird diese Abweichung so groß, daß sie durch Korrekturgrößen .:IK nicht mehr behoben werden kann, so wird von der
Vergleichsstufe 10 her der Warnsignalgeber 12 eingeschaltet, der ein
optisches oder akustisches Signal erzeugt.
Die grundsätzliche Arbeitsweise der Anordnung nach Figur 1 veranschaulicht
nochmals das Zeitdiagramm nach Figur 2: Jeweils eine Mindestanzahl von Meßvorgängen liegt zwischen längs der Zeitachse t aufeinan-
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folgenden Parallelen zur Ordinatenachse. Der Sollwert des diskutierten
Faktors ist wiederum mit K», die maximale Eorrekturgröße ist mit
ΔΚ "bezeichnet. Diese Größe definiert also, ausgehend vom Sollmax
wert E-., gleichsam den maximalen Korrekturbereich, der sowohl positive
als auch negative Abweichungen beinhalten kann. Der Istwert K folgt in diesem Ausführungsbeispiel einer Kurve, deren einzelne Zacken den
einzelnen Messungen zugeordnet sind. Wie aus dem Diagramm ersichtlich,
ergeben sich in einzelnen "Meßbereichen", die jeweils die durch den
Zähler 9 vorgegebene Mindestanzahl von Messungen enthalten, Mittelwerte
K , die mit zunehmender Zeit abnehmen und schließlich zu einer Abm
weichung vom Sollwert und damit zu einer Korrekturgröße AK führen, die
größer wird als der zulässige und/oder mögliche Maximalwert der Korrekturgröße.
Ergibt sich ein durch die Linie K' angedeuteter Mittelwert, so wird durch Betätigen des Signalgebers 12 ein Warnsignal erzeugt.
Die Korrekturgröße Δ K wird, wie bereits ausgeführt, in der Ansteuereinrichtung
1 berücksichtigt, und zwar nicht nur im Augenblick der Berechnung dieser Korrekturgröße, sondern unter Speicherung derselben
auch bei sich ändernden Betriebsbedingungen. Dies ist erforderlich, da beispielsweise beim Beschleunigen längere Zeit keine stationären Verhältnisse
vorliegen und demgemäß eine Wiederholung des beschriebenen, der Gewinnung einer Korrekturgröße dienenden Regelvorgangs nicht möglich
ist. Auf der anderen Seite setzt der beschriebene Regelvorgang nicht den Betrieb der Brennkraftmaschine bei ganz be-stimmten Betriebspunkten in ihrem Kennlinienfeld voraus, sondern kann jederzeit erfolgen,
sofern stationärer Betrieb vorliegt und die beschriebenen Bedingungen
erfüllt werden können.
Im einfachsten Fall bildet die Ansteuereinrichtung 1 einen korrigierten
Faktor im Sinne der obigen Definition, der sich additiv zusammensetzt aus dem durch die gespeicherte Kennlinie ebenfalls gespeicherten
Sollwert K0 und der Korrekturgröße Δκ,
Die Mittelwertbildung und damit der Schaltungsaufwand für die zweite
Eechenstufe 11 werden verständlicherweise größer, wenn der Faktor K
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keine Konstante darstellt, sondern.seinerseits ebenfalls von der Dauer
t. der Einspritzimpulse und der jweiligen Drehzahl η abhängig ist. In
diesem Fall ist verständlicherweise auch der Sollwert Kn keine Konstante,
sondern ebenfalls abhängig von den beiden variablen Größen t. und n. Dasselbe gilt möglicherweise für die Korrekturgröße Δ. K. Hier
muß die erste Eechenstufe 4 so ausgelegt sein, daß bei jedem Meß- und Rechenvorgang ein Wertetripel K, t. und η abgespeichert wird, und zur
Ermittlung des Mittelwerts K muß eine Ausgleichsfunktion von zwei Variablen durch die Meßpunkte gelegt werden. Dies ist aber lediglich
eine Frage der Auslegung der Schaltungsteile 4 und 11 und stellt die
generelle Anwendbarkeit der Erfindung nicht in Frage.
Betrachtet man nun Figur 3> in der die bereits in Figur 1 vorkommenden
Bezugszeichen wieder verwendet sind, unter Zuhilfenahme der Zeitdiagramme nach Figur 4» so erkennt man zunächst, daß wiederum zur Überwachung
der Konstanz der Betriebsweise der Brennkraftmaschine zwei Betriebsgrößen, nämlich Drehzahl η und Saugrohrdruck p, herangezogen werden.
Die entsprechenden Sensoren sind wiederum mit 6 und 8 bezeichnet. Ihre Meßwerte werden der Schalteinheit 7 zugeführt, die eingangsseitig
je eine weitere Vergleichsstufe 13 bzw. 14 für η und ρ enthält, in der
geprüft wird, ob zeitlich aufeinanderfolgende Meßwerte dieser beiden Betriebsgrößen
praktisch übereinstimmen, d.h. die entsprechenden Abweichungen innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen. Überschreitet
die Abweichung auch nur einer der beiden Größen η und ρ den vorgegebenen
Bereich, d.h. einen vorgegebenen Schwellwert, so wird der Regelbzw.
Korrekturvorgang unterbunden.
Die Ausgänge beider weiteren Vergleichsstufen 13 und 14 sind mit Eingängen
der Verknüpfungseinheit 15 verbunden, die hier als UND-Gatter ausgebildet ist und nur dann ein Freigabesignal an den nachgeschalteten
ersten Zähler 16 liefert, wenn durch Konstanz der Verte für η und ρ
stationärer Betrieb der Brennkraftmaschine signalisiert wird.
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1l·
Der erste Zähler 16 wird mit einer Impulsfolge konstanter Frequenz
gespeist und liefert über eine Vergleichsstufe 17 dann ein Ausgangssignal
sowohl an die Zählerstufe 18 des zweiten Zählers 9 als auch an den Schalter 19» wenn der stationäre Betriebszustand eine vorgegebene
Zeit angehalten hat.
Nimmt man also zunächst nur an, daß die Bedingung "stationärer Betriebszustand
über eine vorgegebene Zeitdauer" erfüllt ist, so erhält der Schalter 19 ein Durchschaltesignal, und die in der ersten
Rechenstufe 4 für die Einzelmessungen gewonnenen Werte*von K werden
nunmehr über den Schalter 19 der zweiten Rechenstufe 11 zugeführt, die,
wie bereits anhand Figur 1 erläutert, daraus den Mittelwert K bildet. Zur Weiterleitung des Mittelwerts zu der Vergleichsstufe 10 bedarf es
jedoch auch eines Durchschaltesignals für den zweiten Schalter 20, das
in der Schalteinheit 9 gewonnen wird. Wie dargelegt, wird die Zählstufe 18 dieser Schalteinrichtung erst dann von der Schalteinheit 7
her mit Impulsen beaufschlagt, wenn stationärer Betrieb der Brennkraftmaschine
sichergestellt ist. Die weitere Vergleichsstufe 21 vergleicht nun den Zählerstand der Zählstufe 18 mit einer vorgegebenen Mindestan-.zahl
von Messungen, die aus Gründen der Genauigkeit des Steuervorgangs absolviert sein muß, ehe die Korrekturgröße c2i. K erzeugt wird. Ist
diese Mindestzahl erreicht, erhält der weitere Schalter 20 von der Schalteinheit 9 sein Durchschaltsignal, und die Korrekturgröße _1 K
wird, wie anhand Figur 1 beschrieben, der Ansteuereinrichtung 1 zugeführt.
Diese Arbeitsweise der Schaltung nach Figur 3 erläutert auch Figur 4*
In der obersten Zeile sind durch senkrechte Striche über der Zeit t die Zeitpunkte der Abfrage der Meßwerte η bis t. angedeutet. Die Betriebsgrößen
η und ρ dienen, wie erläutert, zur Feststellung, ob stationärer Betrieb vorliegt. In der zweiten und dritten Zeile der Figur
ist angenommen, daß nach wenigen Abfragevorgängen für die Zait mehrerer
Meßvorgänge die erforderliche Konstanz dieser Betriebsgrößen vorhanden ist. ■ . ".
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Das bedeutet, daß gemäß der vierten Zeile des Diagramms das MD-Gatter
15 ein hier durch einen Rechteckimpuls gebildetes Freigabesignal für
den ersten Zähler 16 erzeugt, wenn beide Betriebsgrößen η und ρ allenfalls
innerhalb vorgegebener enger Wertbereiche schwanken. Der erste Zähler 16 stellt gemäß dem fünften Diagramm der Figur 4 fest, daß die
Zeit der Konstanz von η und p, d.h. die Dauer des vom UND-Gatter 15 erzeugten
Ansteuerimpulses für den Zähler 16, einen Mindestwert bzw.
eine Mindestzahl ζ der dem Zähler zugeführten Impulszahl überschreitet und erzeugt in dem zugehörigen Zeitpunkt ti ein Abtastsignal insbesondere
für den Kraftstoffdurchsatz-Sensor 5·
Auch in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5 sind für bereits behandelte
Schaltungsteile dieselben Bezugszeichen gewählt. Bezüglich Inhalt und Wirkungsweise dieser Schaltungsteile kann auf die bisherige Figurenbeschreibung
verwiesen werden.
In der Schaltung nach Figur 5 kommen zu den bereits in Figur 3 vorkommenden
Schaltungsteilen eine weitere Vergleichsstufe 22, ein weiteres Verknüpfungsglied 23 - hier ebenfalls als UITD-Gatter ausgeführt und
eine weitere Rechenstufe 24 hinzu.
In diesem Ausführungsbeispiel wird der Kraftstoffdurchsatz m_, über einen
als Kraftstoffdurchflußmengenmesser oder Kraftstoffzähler ausgebildeten
Sensor 5> der also einen der Kraftstoffdurchflußmenge m_ entsprechenden
Wert erzeugt, gemessen, und die Ermittlung des Durchsatzes aus dem Wert für die Darchflußmenge erfolgt in der Schalteinheit 24, die demgemäß ein
Zeitsignal ζ in Gestalt des Zählerstands der ersten Zählerstufe 16 zugeführt
wird. Die Schalteinheit 24 bildet also den Quotienten aus dem Ausgangssignal des Sensors 5 und dem von der Zählerstufe 16 erhaltenen
Zeitsignal.
Das zweite Verknüpfungsglied 23 gibt nun ein Durchschaltesignal nur
dann an den ersten Schalter 19 ab, wenn die Vergleichsstufe 17 signalisiert,
daß die Mindestzeit für die Konstanz der Betriebsbedingungen eingehalten wurde, und wenn außerdem die Vergleichsstufe 22 signali-
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siert, daß ein Mindestwert der Kraftstoffdurchflußmenge m^ erreicht
ist. Dann erfolgt die Abgabe eines Korrektursignals_K in der bereits
"beschriebenen Weise.
In dem Diagramm nach Figur 6 ist in der obersten Zeile wiederum die
Meßwertabfrage durch senkrechte Linien angedeutet. Die aweite und dritte Zeile zeigen, wie in dem Diagramm nach Figur 4>
einen möglichen Verlauf der Betriebsgrößen Drehzahl und Saugrohrdruck, und die vierte
Zeile des Diagramms nach Figur 6 zeigt ein entsprechendes Ausgangssignal
des UND-Gatters 15» das hier sowohl zum Ansteuern des ersten
Zählers 16 als auch zum Einschalten des Kraftstoffdurchflußzählers
dient. Wiederum prüfen die Schalteinheiten 16 und 17 - vergleiche die
fünfte Zeile in dem Diagramm nach Figur 6 - die Dauer des Vorliegons
des stationären Betriebszustandes der Brennkraftmaschine, jedoch wird,
ein den AbtastZeitpunkt ti bestimmendes Signal über das UND-Gatter
erst dann gegeben, wenn außerdem die weitere Tergleichsstufe 22 das
Vorliegen eines Minimalwerts m der Kraftstoffdurchflußmenge, gemessen
im Sensor 5» angibt. Dies veranschaulicht die vorletzte Zeile des Diagramms
nach Figur 6; sobald dieser Mindestwert erreicht ist, sind alle Bedingungen für die Durchführung des Regelvorgangs erfüllt, und das
UND-Gatter 23 liefert den in der letzten Zeile der Figur 6 angedeuteten
Durchschaltimpuls an den ersten Schalter 19.
Wie schon in Figur 4 ist auch in Figur 6 auf die Darstellung der Gewinnung
des Durchschaltsignals für den zweiten Schalter 20 verzichtet,
da sich schaltungstechnisch keine neuen Gesichtspunkte ergeben.
Dadurch, daß das erfindungsgemäße Verfahren gleichsam eine dauernde
Kontrolle der beschriebenen Steuerung während des gesamten Betriebs
der Brennkraftmaschine vornimmt und zufällige kurzzeitige Einflüsse ausschaltende Vorbedingungen, insbesondere stationäre Arbeitsweise der
Maschine, berücksichtigt, ist das Optimum der Genauigkeit bei der Zumessung der Kraftstoff menge erreicht.
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Die Anordnungen sind so ausgelegt, daß sie sowohl unmittelbar aufeinanderfolgende als auch in zeitlichen Abständen erfolgende Einzelmessungen
berücksichtigen. Dadurch können die zu Messungen ausgenutzten stationären Betriebszustände der Brennkraftmaschine relativ kurz sein.
Ferner ist die Erfindung nicht auf den Fall der Steuerung der Einspritzseit
beschränkt. Die Ansteuergröße kann vielmehr auch der Kraftstoffdruck bzw. ein Signal zum Verändern eines Kraftstoffleitungsquerschnitts
sein.
Schließlich kann das Kraftstoffzumeßorgan auch ein Vergaser mit verstellbarem
Kraftstoff- oder Zusatzluftventil sein, d.h. die Erfindung ist auch bei Vergasermaschinen mit Vorteil einsetzbar.
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Leerseite
Claims (1)
- 2146804VOLKSWAGENWERKAKTIENGESELLSCHAFTK 2634/1702-pt-hu-Ba 24. Okt. 1978ANSPRÜCHEVerfahren zur Erzielung einer Korrektur einer Kennlinie, die in einer Ansteuereinrichtung zur Gewinnung einer von zumindest einer Betriebsgröße einer Brennkraftmaschine abhängigen Ansteuergröße für ein Kraftstoffzumeßorgan der Brennkraftmaschine gespeichert ist, wobei zeitweilig eine für den Istwert des Kraftstoffdurohsatzes aussagekräftige Größe gemessen und durch Vergleich mit dem Sollwert dieser Größe, der dem während der Messung vorliegenden Wert der Betriebsgröße zugeordnet ist, eine Korrekturgröße gewonnen wird, die der Ansteuereinrichtung zugeführt wird, dadurch gekenns'richnet, daß der Kraftstoffdurchsatz (A-d) bzw. die Kraftstoffdurchflußmenge (nO selber gemessen wird und eine Korrekturgröße (Δκ) der Ansteuereinrichtung (1) bei beliebigen Betriebsweisen (Leerlauf, Teillast, Vollast, Schub) der Brennkraftmaschine nur dann zugeführt wird, wenn wenigstens eine vorgegebene Betriebsgröße (n,p) derselben während einer vorangegangenen Mindestzeitspanne praktisch konstant war.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturgröße (Δκ) durch eine vorgegebene Anzahl von Messungen und Mittelwertbildung (K ) gewonnen wird.3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Rechenstufe (4) für den0 30037/0002 OR1GINAL INSPECTEDVorsitzender Vorstand: Toni Schmucker, Vorsitzender · Horst Baclcsmann · Prol. Dr. techn. Ernst Fiala · Or. jur. Petoi Freikdes Aufsichtsrats: Günter Hartwien · Horst Münzner ■ Dr. rer.pol. Werner P. Schmidt Gottlieb M. Strobl · Prof. Dr. rar. pol. Friedncn Thomeu"Hans Birnbaum Sitz der Gesellschaft: Wolfsburg Amtsgericht Wolfsburg HRB 21b2046804Istwert (κ) eines die Kennlinie charakterisierenden Faktors eingangsseitig verbunden ist mit Sensoren (5,6,8) für den Istwert des Kraftstoffdurchsatzes (A13) und den während der Messung vorliegenden Wert der Betriebsgröße (n,p) und ihr ferner die Ansteuergröße (t.) zugeführt wird, während zwischen dem Ausgang der ersten Rechenstufe (4) und einer Vergleichsstufe (1O), der ferner der Sollwert (Κ ) des Faktors zugeführt wird und die aus der Differenz die Korrekturgröße (zLK) bildet, ein erster Schalter (19) liegt, der nur dann durchschaltet, wenn die vorgegebene Betriebsgröße (n,p) während der Mindestzeitspanne praktisch konstant war.Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung eines Durchschaltsignals für den ersten Schalter (19) diesem ein mit konstanter Frequenz bei Konstanz der vorgegebenen Betriebsgröße (n,p) betriebener erster Zähler (16,17) zugeordnet ist, der bei Erreichen eines der Mindestzeitspanne entsprechenden Zählerstandes (z ) ein Signal abgibt.Anordnung nach Anspruch 4 j dadurch gekennzeichnet, daß das Signal einem Eingang eines ausgangsseitig mit dem ersten Schalter (19) verbundenen Verknüpfungsglieds (23) aufgeschaltet ist mit einem weiteren Eingang, an den ein integrierender Kraftstoffdurchflußmesser (5) angeschlossen ist, der bei Erreichen eines Mindestwertes (m ) der Kraftstoffdurchflußmenge (hu,) bei der betreffenden Messung ein Signal abgibt, und daß das Verknüpfungsglied (23) bei Vorliegen beider Signale das Durchschaltsignal liefert.Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Schalter (19) eine zweite Rechenstufe (11) mit Speicher und Mittelwertbildner nachgeschaltet ist und zwischen zweiter Rechenstufe (11) und Vergleichsstufe (1O) ein zweiter Schalter (20) liegt, der nur dann durchschaltet, wenn die vorgegebene Anzahl von Me s-030037/0002.; ..... 2146804·:- -3 --■■sungen jeweils bei Konstanz der vorgegebenen Betriebsgröße (n,p) erfolgt ist..Anordnung nach den Ansprüchen 4 oder 5 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung eines Durehschaltsignalε für den zweiten Schalter (20) diesem ein zweiter Zähler (9) zugeordnet ist, der bei Erreichen eines der vorgegebenen Anzahl von Messungen entsprechenden Zählerstandes das Durchschaltsignal liefert und gespeist wird mit den Durchschaltsignalen für den ersten Schalter (19)8. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß bei Abhängigkeit der Ansteuergröße (t.) von mehreren vorgegebenen Betriebsgrößen (n,p) einem Freigabeeingang des ersten Zählers (7) ein weiteres Verknüpfungsglied (15) vorgeschaltet ist, an dessen Eingänge in konstanten Zeitabständen arbeitende Sensoren (n,p) für die Betriebsgrößen mit weiteren Vergleichsstufen (13,14) "geschaltet sind, die Signale an das weitere Verknüpfungsglied (15) liefern, solange Änderungen der Betriebsgrößen (n,p) unterhalb vorgegebener Schwellwerte liegen, und daß das weitere Verknüpfungsglied (15) ein Freigabe-signal abgibt, solange alle weiteren Vergleichsstufen (13,14) Signale liefern.9· Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Betriebsgröße die Drehzahl (n) und/oder ein Unterdruck (ρ) in einem Saugrohr der Brennkraftmaschine (3) sind.10. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Vergleichsstufe (1O) ein bei Erreichen eines Grenzwerts (Δζ ) der Korrekturgröße (Δ.Κ) ein Warnsignal erzeugender Signalgeber (12) angeschlossen ist.030037/0002
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