DE3226537A1 - Verfahren und vorrichtung zum regeln des luft/brennstoffverhaeltnisses bei einer brennkraftmaschine - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum regeln des luft/brennstoffverhaeltnisses bei einer brennkraftmaschineInfo
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Description
Nippcndenso Co., Ltd. Kariya—shi, Japan
Verfahren und Vorrichtung zum Regeln des Luft/Brennstoff Verhältnisses
bei einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regeln des Luft/Brennstoff-Verhältnisses eines
Gemisches, das einer Brennkraftmaschine entsprechend
den Maschinenbetriebszuständen zugeführt wird.
Bisher wurde in der Praxis ein Verfahren angewandt, bei dem aus der Zusammer.setzung der Abgase ei,ner Maschine mittels
eines in dem Abgasrohr der Maschine angeordneten Luft/
Brennstoff-Verhältnis-Meßfühlers ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Vernältnis (mit einem Verhältnis der Luft
zu dem zugeführten Brennstoff bzw. von L/B von ungefähr 15:1) erfaßt wurde und entsprechend dem Erfassungssignal
das Luft/Brennstoff-Verhältnis des zugeführten Gemisches
in die Nähe des stöchicmetrischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses
geregelt wurde. Dieses Verfahren stellt ein sehr wirksames Verfahren hinsichtlich der Reinhaltung der Abgase
dar, wenn es in Verbindung mit einem Dreifach-Katalysator
angewandt wird.
A/22
■* M * «
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Hinsichtlich des Brennstoffverbrauchs ist es jedoch im allgemeinen vorteilhaft, das Luft/Brennstoff-Verhältnis
höher als das stö'chiometrische Verhältnis festzulegen bzw.
ein Gemisch zu verwenden, das magerer als das stöchiometrische Gemisch ist. Das Luft/Brennstoff-Verhältnis dieses
mageren aemisches, das den optimalen Brennstoffverbrauch ergibt, wird als optimales Luft/Brennstoff-Gemisch bezeichnet.
Es wurden Verfahren zum Regeln des Luft/Brennstoff-Verhältnisses
in die Nähe des optimalen Luft/Brennstoff-Verhältnisses angegeben; dieses Luft/Brennstoff-Verhältnis
liegt jedoch einem Gemischverhältnis sehr nahe, welches Fehlzündungen der Maschine verursacht, so daß daher
die Nachteile entstehen, daß während der Beschleunigungs- und Abbremsungsperdioden das Luft/Brennstoff-Verhältnis
verändert wird, wodurch Fehlzündungen der Maschine hervorgerufen werden, Ansaug^eräusche, Abbremsungsstöße
oder Vibrationen gesteigert werden usw.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regeln des Luft/Brennstoff-Verhältnisses
zu schaffen, bei welchen die vorstehend genannten Unzulänglichkeiten nach dem Stand der Technik ausgeschaltet
sind und die Vorteile ausgenutzt sind, die auf einem mittels eines Luft/Brennstoff-Verhältnis-Meßfühlers
bestimmten gegebenen Luft/Brennstoff-Verhaltnis und dem
optimalen Luft/Brennstoff-Verhältnis beruhen.
Damit wird erfindungsgemäß während der Beschleunigungsund
Abbremsungsvorgange, bei denen das Luft/Brennstoff-
Verhältnis beträchtlich schwankt und die Mengen an NOx·; HC-und CO-Abgaben in den Abgasen groß sind, eine Rückführungs-Steuerung
bzw. Regelung mittels eines Luft/Brennstoff-Verhältnis-Meßfühlers in der Weise ausgeführt, daß
das Luft/Brennstoff-Verhältnis auf einem vorgegebenen
Luft/Brennstoff-Verhältnis gehalten wird und dadurch über
-9- DE 2328 j
einen Dreifach-Katalysatdr die schädlichen Gase wie bei- \
spielsweise NOx, HC und CO beseitigt werden. Während des ί
stationären bwz. beständigen Betriebszustands wird das :
Luft/Brennstoff-Verhältnis auf das optimale Luft/Brenn- '
stoff-Verhältnis geregelt, um dadurch den Brennstoffver-
brauch zu verbessern (was nachstehend als Optimum-Regelung '
bezeichnet wird). Wenn augenblicklich auf den Übergang · \
j von dem Beschleunigungs- oder Abbremsungsbetrieb zu dem f
Dauerbetrieb hin das vergegebene Luft/Brennstoff-Verhält- ;
nis auf das optimale Luft/Brennstoff-Verhältnis umgestellt ·
wird, wird das Maschinendrehmoment plötzlich verringert, was an dem Fahrzeug einen unangenehmen Stoß verursacht.
Daher ist nach dem Ende des Beschleunigungs- oder Abbrem- ■ sungsvorgangs eine Übergangsperiode · vorgese- ;
hen, während welcher die Maschine als in einem Übergangsbetriebszustand
laufend angesehen wird, und die Steuerung bzw. Regelung wird derart herbeigeführt, daß ein allmähli- j
eher Übergang des Luft/Brennstoff-Verhältnisses von dem
vorgegebenen Luft/Brennstoff-Verhältnis auf das optimale
Luft/Brennstoff-Verhältnis erfolgt, so daß kein auf irgendeiner
plötzlichen Veränderung des Maschinendrehmoments beruhendes unangenehmes Empfinden entsteht. Dieses Verfahren
der Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses hat
zur Wirkung, daß die Abgase gereinigt werden und das Fahrverhalten
sowie die Brennstoffverbrauchsrate verbessert werden. Die Übergangsperiode kann zwar unmittelbar an das
Ablaufen der Beschleunigungs- oder Abbremsungsperiode anschließend vergesehen werden, jedoch kann sie ggf. im
Hinblick auf das Fahrverhalten und die Abgasreinigung derart gebildet werden, daß sie nach dem Ablauf einer vorgegebenen
Zeitdauer nach dem Ende des Beschleunigungs- oder Abbremsungsvorgangs erscheint. Natürlich kann diese vorgegebene
Zeitdauer entsprechend den Bedingungen bei dem Beschleunigungs- oder Abbremsungsvorgang verändert werden.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen,
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die den Gesamtaufbau einer Vorrichtung zeigt und zur Erläuterung
der Ausfuhrungsbeispiele des Regelverfahrens bzw. der Regelvorrichtung dient.
Fig· 2 ist ein Blockschaltbild einer in Fig. 1 gezeigten
Steuerschaltung.
Fig. 3 ist ein vereinfachtes Ablaufdiagramm von Betriebsvorgängen,
die mittels eines in Fig. 2 gezeigten Mikroprozessors ausgeführt werden.
Fig. 4 ist eine Datentabelle, die in einem in Fig. 2 gezeigten nichtflüchtigen Schreib/Lesespeicher
zum Speichern von Werten einer Korrekturgröße K. gebildet ist.
Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Rückführungssteuerung
auf einen optimalen Brennstoffverbrauch.
Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, die Veränderungen der Impulsbreite eines Steuerimpulses für
eine elektromagnetische Brennstoffeinspritzvor-' richtung zeigt, der entsprechend Betriebszuständen
berechnet wird.
Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, die den Zusammenhang
zwischen der Maschinendrehzahl und dem Luft/Brennstoff-Verhältnis einerseits und den
Betriebszuständen andererseits zeigt.
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Wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis gesteuert wird, wird
zuerst entsprechend cer Ansaugluftmenge und der Maschinendrehzahl
- eine Brennstoffeinspritz-Grundmenge berechnet.
Dieser Rechenwert wird mittels einer der Kühlwasserteoiperatur
oder dergleichen entsprechenden Korrekturgröße K1
korrigiert, so daß daher die Brennstoffeinspritzmenge
durch eine Steuerung (über eine Steuerkette; festgelegt wird. Wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis entsprechend dem Ausgangssignal . eines Luft/Brennstoff-Verhältnis-MeßfühLers auf ein vorgegebenes Luft/Brennstoff-Verhältnis wie das stochicmetrische Luft/Brennstoff-Verhältnis unter Rückführung gesteuert dzw. geregelt wird, (was nachstehend als L/B-Regelung bezeichnet wird), wird die Brennstoffeinspritz-Grundmenge mit einer Korrekturgröße K„ korrigiert, die dem Ausgangssignal des Luft/Brennstoff-Verhältnis-Meßfühlers entspricht. Wenn auf den optimalen Brennstoffverbrauch geregelt wird, wird die Brennstoffeinspritz-Grundmenge mittels einer Korrekturgröße für einen optimalen Brennstoffverbrauch korrigiert, die entsprechend dem Maschinenbetriebszustand festgelegt wird. Während der Übergangsperiode wird die Brennstoffeinspritzmenge mittels einer Korrekturgröße K, korrigiert. Die Korrekturgröße K„ ist ein Faktor, der keinen festen Wert hat, sondern veränderbar ist und sicr. allmählich von dem Wert der Größe K„ auf den Wert der Größe K4 ändert, nämlich eine Variable ist, die bei jedem Einspritzen des Brennstoffs während der Übergangsperiode korrigiert wird. Wenn demnach mit T die Brennstoffeinspritzungs-Grundmenge bzw. die Grund-Impulsbreite eines Steuerimpulses für die Brennstoffeinspritzvorrichtung ist, 30 ergibt sich die tatsächliche Impulsbreite T des Steuerimpulses für die Brennstoffeinspritzvorrichtung zu- T = T χ K- χ K2 χ K3 χ K4. Es ist anzumerken, daß bei der L/B-Regelung K1=I, K„ = l und K.=l ist, bei der Optimum-Regelung K1=I, K„=l und K3=I ist, und bei dem Übergangszustand K.=l, K„=l und K4=I ist.
durch eine Steuerung (über eine Steuerkette; festgelegt wird. Wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis entsprechend dem Ausgangssignal . eines Luft/Brennstoff-Verhältnis-MeßfühLers auf ein vorgegebenes Luft/Brennstoff-Verhältnis wie das stochicmetrische Luft/Brennstoff-Verhältnis unter Rückführung gesteuert dzw. geregelt wird, (was nachstehend als L/B-Regelung bezeichnet wird), wird die Brennstoffeinspritz-Grundmenge mit einer Korrekturgröße K„ korrigiert, die dem Ausgangssignal des Luft/Brennstoff-Verhältnis-Meßfühlers entspricht. Wenn auf den optimalen Brennstoffverbrauch geregelt wird, wird die Brennstoffeinspritz-Grundmenge mittels einer Korrekturgröße für einen optimalen Brennstoffverbrauch korrigiert, die entsprechend dem Maschinenbetriebszustand festgelegt wird. Während der Übergangsperiode wird die Brennstoffeinspritzmenge mittels einer Korrekturgröße K, korrigiert. Die Korrekturgröße K„ ist ein Faktor, der keinen festen Wert hat, sondern veränderbar ist und sicr. allmählich von dem Wert der Größe K„ auf den Wert der Größe K4 ändert, nämlich eine Variable ist, die bei jedem Einspritzen des Brennstoffs während der Übergangsperiode korrigiert wird. Wenn demnach mit T die Brennstoffeinspritzungs-Grundmenge bzw. die Grund-Impulsbreite eines Steuerimpulses für die Brennstoffeinspritzvorrichtung ist, 30 ergibt sich die tatsächliche Impulsbreite T des Steuerimpulses für die Brennstoffeinspritzvorrichtung zu- T = T χ K- χ K2 χ K3 χ K4. Es ist anzumerken, daß bei der L/B-Regelung K1=I, K„ = l und K.=l ist, bei der Optimum-Regelung K1=I, K„=l und K3=I ist, und bei dem Übergangszustand K.=l, K„=l und K4=I ist.
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Nachstehend wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. In der Fig. 1 ist eine Maschine 1 eine
bekannte Viertakt-Fremdzündungs-Maschine für den Einbau
in Kraftfahrzeuge, deren Verbrennungsluft über einen Luftfilter
2, einen Luftstrom-Meßfühler 3, der eine der Luftströmungsmenge
entsprechende Spannung erzeugt, eine Drosselklappe 4 und ein Ansaugrohr 5 eingeleitet wird. Der
Brennstoff wird aus einem (nicht gezeigten) Brennstoffsystem
über elektromagnetische Brennstoff einspritzrvorrichtungen 6 zugeführt, von denen jeweils eine für einen jeden
Zylinder vorgesehen ist. Die Abgase werden über einen Abgassammler 7, ein Abgasrohr 8 und einen katalytischen
Dreifach-Umsetzer bzw. einen Dreifach-Katalysator 9 in die Umgebungsluft ausgestoßen. In dem Abgassammler 7 ist ein Luf t/Brennstoff -Verhältnisr-Meßfühler bzw. Sauerstoff-Meßfühler 10· angeordnet. Der Luf t/Brennstoff-Verhältnis-Meßfühler 10 erfaßt das Luft/Brennstoff-Verhältnis aus der Sauerstoffkonzentration in den Abgasen dadurch, daß er beispielsweise eine Spannung vcn ungefähr 1 V (mit hohem Pegel) erzeugt, wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis im Vergleich zu dem stb'chiometrischen Verhältnis klein ist (bzw. das Gemisch fett ist), und eine Spannung vcn ungefähr 0,1 V (mit niedrigem Pegel) erzeugt, wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis im Vergleich zu dem stöchiometrischen Verhältnis groß ist (bzw. das Gemisch mager ist). Dieser Meßfühler kann durch einen Meßfühler zur Erfassung eines Luft/Brennstoff-Verhältnisses ersetzt werden, das geringfügig höher als das stöchicmetrische Verhältnis ist (bzw. ein magereres Gemisch als das stöchiometrische Gemisch erfaßt), d.h. einen "Magerkeits"-Meßfühler. In der Maschine 1 ist ein Temperatur-Meßfühler 11 zum Erfassen der Kühlwassertemperatur angebracht. Die Drehzahl der Maschine 1 wird mittels eines Drehzahl-Meßfühlers bzw. Drehzahlgebers 12 erfaßt, der ein Impulssignal mit einer Periode erzeugt, die der Kurbelwellendrehzahl entspricht.
Dreifach-Umsetzer bzw. einen Dreifach-Katalysator 9 in die Umgebungsluft ausgestoßen. In dem Abgassammler 7 ist ein Luf t/Brennstoff -Verhältnisr-Meßfühler bzw. Sauerstoff-Meßfühler 10· angeordnet. Der Luf t/Brennstoff-Verhältnis-Meßfühler 10 erfaßt das Luft/Brennstoff-Verhältnis aus der Sauerstoffkonzentration in den Abgasen dadurch, daß er beispielsweise eine Spannung vcn ungefähr 1 V (mit hohem Pegel) erzeugt, wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis im Vergleich zu dem stb'chiometrischen Verhältnis klein ist (bzw. das Gemisch fett ist), und eine Spannung vcn ungefähr 0,1 V (mit niedrigem Pegel) erzeugt, wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis im Vergleich zu dem stöchiometrischen Verhältnis groß ist (bzw. das Gemisch mager ist). Dieser Meßfühler kann durch einen Meßfühler zur Erfassung eines Luft/Brennstoff-Verhältnisses ersetzt werden, das geringfügig höher als das stöchicmetrische Verhältnis ist (bzw. ein magereres Gemisch als das stöchiometrische Gemisch erfaßt), d.h. einen "Magerkeits"-Meßfühler. In der Maschine 1 ist ein Temperatur-Meßfühler 11 zum Erfassen der Kühlwassertemperatur angebracht. Die Drehzahl der Maschine 1 wird mittels eines Drehzahl-Meßfühlers bzw. Drehzahlgebers 12 erfaßt, der ein Impulssignal mit einer Periode erzeugt, die der Kurbelwellendrehzahl entspricht.
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Ein den Luftstrom-MeSfühler 3 und die Drosselklappe 4 umgehendes
Bypaß-Ventil 13 steuert eine Luftströmung, die
nicht gemessen wird.
Auf die Meßsignale aus den Meßfühlern 3, 10, 11 und 12
spricht eine Steuerschaltung 20 durch Berechnen einer Brennstoffeinspritz-Grundmenge und Korrekturgrößen K. ,
K„, K3 und K4 sowie durch Berechnen einer erwünschten :
Brennstoffeinspritzgroße aus den vorangehend angeführten '
Gleichungen an. Die Korrekturgrößen K- und K„ werden aus
den bekannten Ausdrucken berechnet. Wie später erläutert wird, werden den Maschinenbetriebszuständen entsprechende
vorbestimmte Werte der Korrekturgröße K4 vorübergehend
derart gespeichert, daß das Bypaß-Ventil 13 in Intervallen mit einer vorbestimmten Anzahl von Brennstoffeinspritzun- >
gen geöffnet und geschlossen wird und die sich ergebenden Änderungen der Maschinendrehzahl dazu herangezogen werden,
aus dem zu diesem Zeitpunkt bestehenden Luft/Brennstoff- ;
Verhältnis die Richtung der Regelung des Luft/Brennstoff- >
Verhältnisses auf das Luft/Brennstoff-Verhältnis für den
optimalen Brennstoffverbrauch zu bestimmen, wobei aufeinanderfolgend entsprechend den Bestimmungen die gespeicherten
Werte korrigiert werden. Die auf diese Weise korrigierten Werte der Korrekturgröße K4 werden in einem nichtflüchtigen
Schreib/Lesespeicher 107 gespeichert, der spä- ;. ter beschrieben wird. Gemäß der späteren Erläuterung wird <
der Wert der Korrekturgröße K0 derart berechnet, daß er >
sich allmählich von der Korrekturgröße K? bis zu der Korrekturgröße
K4 verändert, wobei sein Wert während der
Übergangsperiode korrigiert wird, wie'beispielsweise bei =
jeder Brennstoffeinspritzung.
Als nächstes wird anhand der Fig. 2 die Steuerschaltung j 20 beschrieben. 100 ist ein Mikroprozessor (bzw. eine :
Zentraleinheit (CPU)) zum Berechnen der einzuspritzenden \
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Brennstoffmenge. 101 ist eine Maschinendrehzahl-Zählereinheit
zum Messen der Maschinendrehzahl mit den Signalen aus dem Drehzahlgeber 12". 102 ist eine Unterbrechungs-Steuereinheit.
103 ist eine Digitaleingabeeinheit für die Übertragung von digitalen Signalen einschließlich der Signale
aus dem Luft/Brennstoff-Verhältnis-Meßfühler 10, ei-.
nes Anlassersignals aus einem Anlasserschalter 14 für das
Ein- und Ausschalten eines nicht gezeigten Anlasserschalters usw. 104 ist eine Analogeingabeeinheit, die einen
Multiplexer und einen Analog/Digital-bzw. A/D-Wandler enthält
und die die Signale aus dem Luftstrom/Meßfühler 3 und dem Temperaturmeßfühler 11 der A/D-Umsetzung unterzieht
und sie in den Mikroprozessor 100 einliest. Die Ausgangsdaten der Einheiten 101, 102, 103 und 104 werden zu
dem Mikroprozessor 100 über eine gemeinsame Sammelleitung 150 übertragen. 105 ist eine Stromversorgungsschaltung
für die Speisung des später beschriebenen Schreib/Lesespeichers 107. 15 ist eine Batterie und 16 ist ein Schlüsselschalter
des Kraftfahrzeugs. Die Stromversorgungsschaltung 105 ist an die Batterie 15 direkt, nicht über den
Schlüsselschalter 16 angeschlossen. Infolgedessen wird der später beschriebene Schreib/Lesespeicher 107'unabhängig
von dem Schlüsselschalter 16 ständig mit Strom versorgt. 106 ist eine weitere Stromversorgungsschaltung,
die an die Batterie 15 über den Schlüsselschalter 16 angeschlossen ist. Die Stromversorgungsschaltung 106 speist
die von dem Schreib/Lesespeicher 107 verschiedenen Bestandteile der Schaltung. Der Schreib/Lesespeicher (RAM)
ist eine Speichereinheit, die zeitweilig während der Zeit des Ablaufens eines Programms eingesetzt wird und die
einen nicht-flüchtigen Speicher bildet, da sie unabhängig
von dem Schlüsselschalter 16 ständig mit Strom versorgt wird, so daß ihr Speicherinhalt auch dann nicht verloren
geht, wenn der Schlüsselschalter 16 ausgeschaltet wird, um die Maschine außer Betrieb zu setzen. In dem Speicher
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107 sind auch die in Fig. 4 gezeigten Werte der Korrekturgröße K. gespeichert. 108 ist,ein Festspeicher (ROM), in
dem ein Programm, verschiedenerlei Konstanten usw. gespei- J1 chert sind. Eine Ausgabeschaltung 109 hat einen Zwischen- i
speicher, einen Abwärtszähler, einen Leistungstransistcr |
usw. , durch die ein die Öffnungsdauer der Einspritzvor- j richtung 6 bzw. die mittels des Mikroprozessors 100 be- ;'
rechnete Brennstoffeinspritzmenge darstellendes digitales
Signal in e^n Impulssignal mit einer Impulsbreite umge- \
setzt wird, die die tatsächliche Öffnungsdauer der Ein- : spritzvorricintungen 6 ergibt, wenn das Impulssignal an
di3 Ei.ispri' zvorrichtungen 6 angelegt wird. Eine Ausgabe- t
scnalt-ng l'O enthält einen Zwischenspeicher, einen Lei- \
scungstransistor usw. und spricht auf das Ergebnis einer
mittels des Mikroprozessors 100 aufgrund der Eingangssignale desselben ausgeführten Berechnung dadurch an, daß
sie ein Ein- und Ausschalt-Steuersignal erzeugt und an
das elektromagnetische Bypaß-Ventil 13 anlegt. Ein Zeitgeber 111 ist eine Schaltung, die Taktimpulse erzeugt, die
abgelaufene Zeit mißt, Taktsignale an den Mikroprozessor 100 anlegt und der Unterbrechungs-Steuereinheit 102 ein
Zeit-Urvterbrechungssigr.al zuführt.
Die Zänleremheit 101 mißt entsprechend dem Ausgangssignal
aes Drehzahlgebers 12 die Maschinendrehzahl einmal für jede Maschinenumdrehung und führt bei dem Abschluß einer
jeden Messung der Unterbrechungs-Steuereinheit 102 ein Unterbrechungsbefehlssignal zu. Entsprechend dem angelegten
Signal erzeugt die Unterbrechungs-Steuereinheit 102
ein Unterbrechungs-Anforderungssignal, welches bewirkt, daß der Mikroprozessor 100 eine Unterbrechungs-Verarbeitungsroutine
für die Berechnung der Brennstoffeinspritzmenge ausführt.
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Wenn nach Fig. 3 der Schlüsselschalter 16 und der Anlasserschalter
14 eingeschaltet werden, so daß die Maschine anläuft, werden bei einem ersten bzw. Start-Schritt 1000
die Rechenvorgänge einer Hauptrcutine eingeleitet, se daß
bei einem Schritt 1001 die Anfangsvcrbereitungs-Vorgänge ausgeführt werden und bei einem Schritt 1002 aus der Analogeingabeeinheit
104 ein Digitalwert eingelesen wird, der der Kühlwassertemperatur entspricht. Entsprechend dem
Ergebnis bei dem Schritt 1002 wird bei einem Schritt 1003 aus dem bekannten Ausdruck eine Kcrrekturgro'Be K1 berechnet
und das Ergebnis in den Speicher 107 eingespeichert.
Bei einem Schritt 1004 wird ermittelt, ob eine Regelung mit offenem Regelkreis, d.h. eine Steuerung gemäß der
Kühlwassertemperatur und dem Zustand des Luft/Brennstoff-Verhältnis-Meßfühlers
10 auszuführen ist. Falls die KJhI-wassertemperatur
unterhalb 60°C liegt und der Luft/Brennstoff-Verhältnis-Meßfühler 10 nicht im Arbeitszustand ist,
wird bestimmt, daß eine Steuerung vorzunehmen ist, bei der keine L/B-Regelung oder Optimum-Regelung auszuführen
ist; bei dem Schritt 1004 erfolgt daher eine Abzweigung für "JA" zu einem Schritt 1005, bei dem alle Korrekturgrößen
Kp, K„ und K. außer der Größe K- auf 1,0 eingestellt
werden, d.h., ein Zustand herbeigeführt wird, bei dem die von der Korrektur gemäß der Kühlwassertemperatur verschiedenen
Korrekturen verhindert werden, wonach eine Rückkehr zu dem Schritt 1002 erfolgt.
Wenn die Kühlwassertemperatur oberhalb 60°C liegt und der Meßfühler 10 im Betriebszustand ist, erfolgt bei dem
Schritt 1004 eine Abzweigung für "NEIiN" zu einem Schritt
1006, bei dem bestimmt wird, ob die Betriebsart d^e L/B-Regelung,
die Optimum-Regelung oder die Übergangs-Betriebsart ist. In diesem Fall wird die Korrekturgröße K1
auf 1,0 eingestellt. Falls der Unterschied zwischen dem
• ■■•ν 4
.ii .«,.■
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gerade bestenenden Luftstrom und demjenigen vor 0,2 Sek.
beispielsweise größer als 20 m /h ist, wird daraas ermittelt,
daß si;h das Fahrzeug in. dem Abbremsungs- oder Be-3crileunLgungc-BetriebssL.stand
befindet, so daß die L/B-Regelang vorzunehmen ist. Wenn ein Ansaugdruck-Meßfühler eingesetzt
wird, wird das Vorliegen eines gleichartigen Zustands darau.3 ermittelt, daß der Unterschied zwischen dem
gerade oestehenden Ansaugdruck und dem Ansaugdruck vor 0,2
SeK. beispielsweise lGö mmHg ist. Die Anordnung kann zwar
so getroffen werden, daß die L/B-Regelung unmittelbar nach dem Ende des Beschleunigungs- oder Abbremsungsvorgangs beendet
wird, jedoch bestehen Fälle, bei denen auch nach dem Ende des Beschleunigungs- oder Abbremsungsvorgangs eine
Ab.jasreiniguiigs-Regelung über den Luft/Brennstoff-Verhältnis-Meßfühler
in Abhängigkeit von den Betriebszuständen der Maschine vorgenommen werden muß und bei denen im Hinblick
auf eine Verbesserung des Fahrverhaltens die L/B-Re- f ge lung während einer vorgegebenen Zeitdauer nach dem Ende *
de.5 Beschleunigungs- oder Abbremsungsvorgangs fortgesetzt ;
werden nuß. In der nachstehenden Beschreibung wird angenommen, daß die L/B-Regelung auch während einer vorbestimmten
Zeitdauer nach dem Ende des Beschleunigungs- oder Abbremsungsvorgangs vorgenommen wird. In diesem Fall wird bestimmt,
daß die L/B-Regelung noch weiter auszuführen ist, ί
bis die vorbestimmte Zeitdauer (von beispielsweise 10 Sek.) · nach dem Ende des Zustands abgelaufen ist, bei dem eine
Ansaugluftstrom-Differenz von mehr als 20 m /h (oder eine i
Ansaugdruckdifferenz von 100 mmHg)vorliegt. Diese vorbestimmte
Zeitdauer kann festgelegt werden oder entsprechend den Betriebszuständen verändert werden. Falls bestimmt
wird, daß die L/B-Regelung vorzunehmen ist, erfolgt ein Fortschreiten zu einem Schritt 1007. Wenn die vorbestimmte
Zeitdauer abgelaufen ist, wird bestimmt, daß das Fahrzeug in dem Übergangszustand ist, so daß eine Verschiebung zu
einem Schritt 1008 erfolgt. Bei dem Schritt 1008 erfolgt auf eine später beschriebene Weise die Berechnung der Kor-
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rekturgröße K3, während auf die Beendigung der für die Be-'
rechnung der Größe K„ erforderlichen Zeit hin bestimmt wird, daß der Zustand nunmehr ein solcher ist, daß die Optimum-Regelung
herbeigeführt werden muß und uaher eine Ver-Schiebung zu einem Schritt 1009 zu erfolgen .-,at.
Entsprechend dem aus der Digitalemgabeeinhe t 103 eingegebenen
Ausgangssignal des Luft/Brennstofi-Ver.,ältnis-Meßfühlers
10 wird bei dem Schritt 1007 die Kcrrekturgröße K3
bzw. ein integrierter Kcrrekturfaktor als Funktion der mittels
des Zeitgebers 111 gemessenen abgelaufenen Zeit aus dem bekannten Ausdruck berechnet. In diesem Fall werden
die Korrekturgrößen K3 und K4 auf 1,0 eingestellt.
Bei dem Schritt 1008 wird die Kcrrekturgröße K3 aus dem
Ausdruck K3 = K2 (1-n χ K5) berechnet. Hierbei ist η die
Anzahl der Brennstoffeinspritzungen nach dem Beginn des
Übergangszustands oder nach dem Ablaufen der vorbestimmten Zeitdauer, während K5 ein Kcrrekturfaktor Je Brennstoffeinspritzung
ist, der in einer vorbestimmten adreasieroaren
bzw. abrufbaren Speicherstelle des Festspeicners 108
gespeichert ist. Die Berechnung vcn K3 ist oeencet, wenn
K (1-n χ K) gleich der Korrekturgröße K4 wird, die aufeinanderfolgend
korrigiert und auf die vorangehend beschriebene Weise gespeichert wird. In diesem Fall werden
die Korrekturgrößen K2 und K4 im Hinblick auf die Korrektur
der Brennstoffeinspritzmenge auf 1,0 eingestellt. Der Korrekturfaktor K5 kann ein Festwert oder ein veränderbarer
Wert sein. Falls der Faktor ein veränderbarer Wert ist, ist es beispielsweise mobilen, die Brennstoffeinspritzmenge
während des Anfärgste ils der Übergangsperiode
allmählich und während cer letzten Hälfte de■- Periode
schnell zu verändern.
Bei dem Schritt 1009 erfolgt die Berechnung -;er Kcrrekturgröße
K4, die nachstehend beschrieben wird.
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Bei der Optimum-Regelung wird die mittels des Luftstrom-Meßfühiers
3 nicht gemessene Luftströmungsmenge durch das Offnen und Schließen des Bypaß-Ventils 13 gesteuert, um
C3.3 Luft/Brennstoff-Verhältnis zu verändern, wobei die
sich ergebenden Änderungen der Maschinendrehzahl erfaßt
w3rden, wodurch die Richtung einer Korrektur des Luft/
Brennstoff-Verhältnisses für. die Erzielung des optimalen
Luft/5renns*.off-Verhältrusses ermittelt wird. Da in diesem
F.;il cie Brennstoff einsprxtzmenge natürlich mittels der
Kcrrekturgrcße K4 verändert wird, um den optimalen Brennstoffverbrauch
zu erzielen, ist während des beständigen bzw. Dauer-3etriebszustands das Ausmaß der Änderung der
Brennstoffeinspritzmenge gering, so daß daher die auf der Änderung de:" Brennstoffeinspritzmenge beruhende Änderung
des Luft/Brennstoff-Verhältnisses nahezu vernachlässibar
klein ^m Vergleich zu der auf der Steuerung der Luftströmung
über das Bypaß-Venwil 13 beruhenden Änderung des Luft
Brennstoff-Verhältnisses ist. Infolgedessen kann bei der Ermittlung der Richtung der Korrektur des- Luf t/Brennstoff-Verhältnisses
für das Erzielen des optimalen Verhältnisse-; dia Brennstoffeinspritzmenge als praktisch konstant
angenommen >/-arden. Wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis unter
Konstantnalten der Brennstoffeinspritzmenge verändert
w.rd, ist die Richtung zum Verbessern des Brennstoffver-Driuchs
die Ricntung, bei der die Maschinendrehzanl ansteigt.
I Der Speicher 107 enthält eine Datentabelle aus Maschinen- !
drenzahlen N und Grund-Impulsbreiten T , die mit Ansaug- j
drucKen annänernd bestimmt werden können; in der Datenta- J
belle sind entsprechend den jeweiligen Betriebszuständen { die eriNÜnscnten Werte der Korrekturgröße K4 gespeichert,
die als Ergebnis der zuvor ausgeführten Optimum-Regelungsvcrgänge
ermittelt wurden. Falls bislang noch keine Optimum-Regelung ausgeführt wurde, sind die Speicherwerte 1,0.
-20- DE 2328
Die Speicherwerte der Korrekturgröße K4 werden aufeinanderfolgend
entsprechend den durch das Öffnen und Schließen des Bypaß-Ventils 13 hervorgerufenen Änderungen der Maschinendrehzahl
korrigiert, wobei an die Stelle der zuvor gespeicherten Werte die korrigierten Werte der Größe K4
eingespeichert werden. In der Fig. 4 sind N, N+l, N-I,
eingespeichert werden. In der Fig. 4 sind N, N+l, N-I,
den Maschinendrehzahlen entsprechende Speicherzellen
während mit T , T +1, T-I, die den Grund-Impulsbreiten
entsprechenden Speicherstellen bezeichnet sind.
Beispielsweise ist die Korrekturgröße K4 (T, N), die dem
Betriebszustand entspricht, welcher durch die der Speicherstelle N entsprechende Maschinendrehzahl und die der
Speicherstelle T entsprechende Grund-Impulsbreite dargestellt ist, an der durch die Speicherstellen N und T bestimmten
Speicherstelle gespeichert.
Als nächstes wird anhand der Fig. 5 die Berechnung zur
Korrektur der Korrekturgröße K4 beschrieben. Die Fig. 5
ist ein Zeitdiagramm, welches zeigt, wie die Optimum-Regelung ausgeführt wird, wobei bei ta) in Fig. 5 gezeigt ist,
wie das Bypaß-Ventil jedesmal dann geöffnet bzw. geschlossen wird, wenn die bei (f) gezeigte Anzahl der Brennstoffeinspritzungen
"20" erreicht, wobei der hohe Pegel den Öffnungszustand und der niedrige Pegel den Schließzustand
darstellt. Bei (b) ist die Impulsbreite T der Steuerimpulse für die Brennstoffeinspritzvorrichtungen 6 dargestellt,
wobei gezeigt ist, wie die Impulsbreite T zu dem Zeitpunkt, zu dem die Anzahl der Brennstoffeinspritzungen 80, 100
bzw. 120 erreicht, entsprechend der Korrektur mittels der Korrekturgröße K4 verändert wird. Bei (c) ist gezeigt,
wie das Luft/Brennstoff-Verhältnis entsprechend dem Öffnen
und Schließen des Bypaß-Ventils 13 und entsprechend Änderungen der Impulsbreite T verändert wird, nämlich wie das
Luft/Brennstoff-Verhältnis allein entsprechend dem Öffnen
und dem Schließen des Bypaß-Ventils 13 verändert wird,
-21- DE 2328
bis die Anzahl der Brennstoffeinspritzungen 80 erreicht,
und nach dem Erreichen von 80 das Luft/Brennstoff-Verhältnis sowohl entsprechend dem Öffnen und Schließen des Bypaß-Ventils 13 als auch entsprechend den Änderungen der Impulsbreite T verändert wird. Bei (d) ist gezeigt, wie si 2h die Maschinendrehzahl entsprechend den Änderungen des Luft/Brennstcff-Verhältnisses ändert, während bei (e) dia Anzahl der Taktimpulse gezeigt ist, die für die Öffnungs- und Schließzeiten des Bypaß-Ventils 13 gezählt wer- IQ den, wobei beispielsweise P1 die Anzahl der Taktimpulse für das Int arvall darstellt, während welchem die Anzahl der Brennstoffeinspritzungen von 0 auf 20 steigt.
und nach dem Erreichen von 80 das Luft/Brennstoff-Verhältnis sowohl entsprechend dem Öffnen und Schließen des Bypaß-Ventils 13 als auch entsprechend den Änderungen der Impulsbreite T verändert wird. Bei (d) ist gezeigt, wie si 2h die Maschinendrehzahl entsprechend den Änderungen des Luft/Brennstcff-Verhältnisses ändert, während bei (e) dia Anzahl der Taktimpulse gezeigt ist, die für die Öffnungs- und Schließzeiten des Bypaß-Ventils 13 gezählt wer- IQ den, wobei beispielsweise P1 die Anzahl der Taktimpulse für das Int arvall darstellt, während welchem die Anzahl der Brennstoffeinspritzungen von 0 auf 20 steigt.
Mit den Anzahlen der Taktimpulse, die während der Intervalle
gezählt werden, welche in Stufen von 20 Brennstoffeinspritzungen aufgeteilt sind, wird entsprechend den
Taktimpuls-Mengen für die letzten vier Intervalle die j
Taktimpuls-Mengen für die letzten vier Intervalle die j
Richtung zur Korrektur auf das optimale Luft/Brennstoff- *
Verhältnis bestimmt. Wenn die Anzahl der Taktimpulse zu- χ
nimmt (bzw. die Maschinendrehzahl abnimmt), wenn das By- ,
paß-Ventil 13 geschlossen wird, und die Anzahl der Taktim- ;
pulse abnimmt (bzw. die Maschinendrehzahl zunimmt), wenn das Bypaß-Ventil 13 geöffnet wird, wird daraus ermittelt,
daß der Brennstoffverbrauch durch Einregeln eines Luft/
Brennstoff-Verhältnisses für ein magereres Gemisch verbessert
werden kann. Im entgegengesetzten Fall kann der
Brennstoffverbrauch durch das Einregeln des Luft/Brennstoff -Verhältnisses auf ein fetteres Gemisch verbessert werden. Entsprechen diesen Ermittlungen werden gemäß der folgenden Berechnung die Speicherwerte der Korrekturgröße K4 korrigiert, welche in Übereinstimmung mit den Maschinenbetriebszuständen in die Datentabelle aufgrund der Maschinendrehzahlen und der die Maschinenbelastungen ersetzenden Grund-Impulsbreiten eingeschrieben sind. Es wird für die Einregelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses auf
Brennstoffverbrauch durch das Einregeln des Luft/Brennstoff -Verhältnisses auf ein fetteres Gemisch verbessert werden. Entsprechen diesen Ermittlungen werden gemäß der folgenden Berechnung die Speicherwerte der Korrekturgröße K4 korrigiert, welche in Übereinstimmung mit den Maschinenbetriebszuständen in die Datentabelle aufgrund der Maschinendrehzahlen und der die Maschinenbelastungen ersetzenden Grund-Impulsbreiten eingeschrieben sind. Es wird für die Einregelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses auf
-22- DE 2328
ein magereres Gemisch K4=K.'-K6 berechnet, während für
die Einregelung des Luft/Brennstoff-Verhältnis auf ein fetteres Gemisch K71=K.'+K- berechnet wird. Hierbei stellt
4 4 b
K6 das Korrekturausmaß je Einzelkorrektur dar, während
K4 1 den zuvor in die Datentabelle eingeschriebenen Speicherwert
der Korrekturgröße K4 darstellt.
Beispielsweise besteht zu dem Zeitpunkt, zu dem nach Fig.
5 die Anzahl der Brennstoffeinspritzungen 80 erreicht,
zwischen den Anzahlen P- und P3 der Taktimpulse während
der Schließzeiten des Bypaß-Ventils 13 und den Anzahlen P2 und P4 der Taktimpulse für die Öffnungszeiten der Zusammenhang
P1 >· P2^ P3 >" P4» so daß daher K4=K4 1-^ berechnet
wird. Falls im Gegensatz zu dem Fall nach Fig. 5 der Zusammenhang P1 -^ P2 -5^ P3 <
P4 besteht, wird K4=
K4'+K6 berechnet. Zu dem Zeitpunkt, zu dem nach Fig. 5
die Anzahl der Brennstoffeinspritzungen 100 erreicht, wird
der Zusammenhang zwischen den den letzten vier Intervallen entsprechenden Anzahlen P2, P3, P4 und P5 der Taktimpulse
zu Pp «=: ρ
> P <: P , so daß die Maschinendrehzahl auch zunimmt, wenn das Bypail-Ventil geöffnet wird. Demzufolge
wird K4=K4 1-K,, berechnet. Die durch diese Berechnungen
korrigierten Werte der Korrekturgröße K4 werden aufeinanderfolgend
anstelle der zuvor in die Datentabelle nach Fig. 4 eingeschriebenen Speicherwerte eingespeichert. Da
bei der Regelung auf den optimalen Brennstoffverbrauch die Impulsbreite T der Steuerimpulse durch T=T χ K4 gegeben
ist, wie es später beschrieben wird, und da der Wert der Korrekturgröße K4 für jeweils 20 Brennstoffeinsprit-Zungen
durch Vermindern um K- korrigiert wird, wird die Impulsbreite T gemäß der Darstellung bei (b) in Fig. 5
korrigiert. Falls der Zusammenhang zwischen den Anzahlen der Taktimpulse von den vorstehend genannten Zusammenhängen
verschieden ist, erfolgt keine Korrektur der Korrekturgröße K4. Wenn der Zusammenhang von den vorstehend ge-
-23- DE 2328
nannten Zusammenhängen verschieden ist, stellt dies eine :
Anzeige dafür dar, daß am Fahrzeug ein besonderer Betriebszastar.
ί besteht, nämlich das Gaspedal gedrückt wurde oder d is Fahrzeug an einem Gefälle herunterfährt, so daß
demzufolge d_e Korrektur der Korrekturgröße K4 ohne Bedeu- ;
tur,g isc. Es ist anzumerken, daß zusätzlich zu dem. Luft/ :
Brennstoff-Verhältnis-Meßfühler Versuche unternommen wur- ;
den, in der Praxis einen "Magerkeits"-Meßfühler einzuset- j
zen, mit dem ein Luft/Brennstoff-Verhältnis erfaßt wird, \
das "magerer" bzw. größer als das stöchiometrische Ver- j
j häitnis ist (nämlich beispielsweise 17 bis 20 ist); es Ϊ
ist möglich, diesen "Magerkeits"-Meßfühler in der Weise j
anzusetzen, daß das optimale Luft/Brennstoff-Verhältnis j
überwacht wird und die Korrektur der Größe K. über diesen *
MeA3fühier zusätzlich zu der Korrektur der Größe K. ent- «
sprechend dem Öffnen und Schließen des Bypaß-Ventils 13 j
herbeigeführt wird. ?
Die Berechnung der Größe K4 bei dem Schritt 1009 erfolgt '
auf die vorstehend beschriebene Weise, wobei in diesem Fall die Kcrrekturgrößen K„ und K3 auf 1,0 eingestellt
werden. Die eingestellten oder auf die vorstehend beschriebene Weise errechneten Werte der Korrekturgrößen
K. , Kp, K3 und K4 werden auch aufeinanderfolgend an jewei- !
ligen adressierbaren Speicherstellen des Schreib/Lesespei- >
chers 107 anstelle der zuvor eingespeicherten Werte gespeichert.
Nach dem Abschluß dieser Berechnungen wird in Intervallen von 20 Brennstoffeinspritzungen an die Ausgabeschaltung
110 ein Signal zum Ändern des Schließ- oder Öffnungszustands des Bypaß-Ventils angelegt. Gewöhnlich wird von
dem Mikroprozessor 100 der Ablauf der Hauptroutine von dem Schritt 1002 bis zu dem Schritt 1010 wiederholt ausgeführt.
Wenn aus der Unterbrechungs-Steuereinheit 102 ein
IZ b 5 ό Ι
-24- DE 2328
* Unterbrechungs-Anforderungssignal angelegt wird, während
gerade die Hauptroutine ausgeführt wird, wird von dem Mikroprozessor 100 die Ausführung der Hauptroutine sofort
unterbrochen und die Unterbrechungsroutine bzw. Unterbrechungs-Verarbeitungsroutine
bei einem Schritt 1011 begonnen.
Bei einem Schritt 1012 werden aus der Maschinendrehzahl-Zählereinheit
101 ein Signal für die Maschinendrehzahl N und aus der Analogeingabeeinheit 104 ein Signal für die
Ansaugluftmenge Q eingegeben und in dem Speicher 107 gespeichert.
Danach wird bei einem Schritt 1013 aus der Maschinendrehzahl
N und der Ansaugluftmenge (D eine Grund-Brennstoffeinspritzmenge
bzw. eine Grund-Impulsbreite T der Steuerimpulse für die Brennstoffeinspritzvorrichtungen 6 berechnet.
Die Berechnung beruht auf dem Ausdruck T =FxQ /N (wo-
p a
bei F eine Konstante ist).
Bei einem Schritt 1014 wird die Impulsbreite T der Steuerimpulse entsprechen den mittels der Hauptroutine berechneten
Korrekturgrößen K. , K2, K3 und K4 korrigiert. Die Berechnung
erfolgt gemäß dem Ausdruck T=T χΚ-χΚρΧΚ,,χΚ..
Bei einem Schritt 1015 wird die berechnete Impulsbreite T in dem Zähler der Ausgabeschaltung 109 eingestellt. Danach
erfolgt ein Übergang zu einem Schritt 1016, bei dem das Programm zu der Hauptroutine zurückkehr *;. Diese Rückkehr
erfolgt zu demjenigen Verarbeitungsschritt, der durch
die Unterbrechungsroutine unterbrochen wur^e. Der Mikroprozessor 100 arbeitet auf die vorangehend beschriebene
Weise. -
Die Fig. 6 zeigt, wie sich die berechnete Impulsbreite T ändert. Die Fig. 6 zeigt als Beispiel einen Fall, bei
-25- DE 2328.
dem das Fahrzeug zuerst beschleunigt oder abgebremst wird und danach in einem beständigen bzw. Dauer-Betrlebszustand
betrieben wird. In der Fig. ist beispielsweise ein Intervall A die BeschleunigungsperLode und die nachfolgende
vorbestimmte Zeitdauer, wobei während dieses Intervalls aie L/B-Regelung ausgeführt wird. In diesem Fall ist die
Impulsbreite T durch T = TxIx K„ χ- IxI = T xK„
ρ 2 ρ 2
gegeben. Ein Intervall B ist die Übergangsperiode nach cem Aolaufen der vorbestimmten Zeitdauer, wobei in diesem
Intervall die Impulsbreite T durch T = T χ 1 χ 1 χ K0
xl=T χ KQ gegeben ist. Da gemäß den vorangehenden Aus-
P J
führungen K3 durch K = K2 (1 - η χ K5) gegeben ist und K„ = 1 gilt, wird entsprechend den aufeinanderfolgenden Brennstoffeinspritzungen die Impulsbreite T auf T= T
führungen K3 durch K = K2 (1 - η χ K5) gegeben ist und K„ = 1 gilt, wird entsprechend den aufeinanderfolgenden Brennstoffeinspritzungen die Impulsbreite T auf T= T
(1 - K5), T = Tp (1 - 2K5), T = Tp (1 - 3K5), verändert.
In der Fig. 6 ist der Fall dargestellt, daß K1.
ein Festwert ist; wenn K,- ein veränderbarer Wert ist,
weicht die sich ergebende stufenweise Änderung der Impulsbreite T während des Intervalls B von der dargestellten ab. Ein Intervall C ist dasjenige Intervall, in dem nach dem Ablaufen der. Übergangsperiode die Optimum-Regelung ausgeführt wird und die Impulsbreite T durch T=TxI XIxIxK4=T χ K4 gegeben ist.
weicht die sich ergebende stufenweise Änderung der Impulsbreite T während des Intervalls B von der dargestellten ab. Ein Intervall C ist dasjenige Intervall, in dem nach dem Ablaufen der. Übergangsperiode die Optimum-Regelung ausgeführt wird und die Impulsbreite T durch T=TxI XIxIxK4=T χ K4 gegeben ist.
Die Fig. 7 zeigt den Zusammenhang zwischen der Maschinendrehzahl und dem Luft/Brennstoff-Verhältnis während der
Optimum-Regelungsperiode, der L/B-Regelungsperiode und der Übergangsperiode. Die Fig. 7 veranschaulicht den Fall,
daß das Fahrzeyg aus dem beständigen bzw. Dauer-Betriebszustand
in den Beschleunigungs-Betriebszustand und zurück in den Dauer-Betriebszustand versetzt wird. Die Intervalle
A, B, C und D sind jeweils die Optimum-Regelungsperiode,
die L/B-Regelungsperiode, die Übergangsperiode bzw. die Optimum-Regelungsperiode. Die Intervalle E, F und G sind
jeweils die erste Dauerzustands-Periode, die Beschleuni-
-26- DE 2328
gungszustands-Periode bzw. die zweite Dauerzustandsperiode»
Mit H ist die vorbestimmte Zeitdauer nach dem Abschluß des Beschleunigungsvorgangs bezeichnet. Während des ersten
Dauerbetriebszustands E wird das Luft/Brenm:toff-Verhältnis
mittels der Korrekturgröße K4 korrigiert, die als Ergebnis
des verangegangenen Betriebs in der Datentabelle nach Fig. 4 gespeichert ist, und das Fahrzeug wird mit
Luft/Brennstoff-Verhältnissen betrieben, die gemäß der
Darstellung bei dem Intervall A größer als das stöchiometrisehe
Verhältnis sind. Wenn der Fahrzeugführer das Beschleunigungspedal drückt, wird das Fahrzeug beschleunigt,
so daß während der Beschleunigungsperiode F und der vorbestimmten Zeitdauer H nach der Beschleunigung die L/B-Regelung
vorgenommen wird, bei der gemäß der Darstellung bei dem Intervall B das Luft/Brennstoff-Verhältnis auf dem
stöchiometrischen Verhältnis gehalten wird. Danach kommt
bei dem zweiten Dauerbetriebszustand G da:; Fahrzeug in den Übergangszustand, so daß daher das Luft/brennstoff~
Verhältnis bei jeder Brennstoffeinspritzung mittels der Korrekturgröße K3 korrigiert wird, bis es gemäß der Darstellung bei dem Intervall C von dem stö :hiometrischen Verhältnis auf das Verhältnis für den optimalen Brennstoffverbrauch verändert ist. Wenn die Berechnung der Korrekturgröße K3 bewirkt, daß der Wert der Größe K3 die in der Datentabelle nach Fig. 4 gespeicherte Korrekturgröße K erreicht, wird gemäß der Darstellung bei dem Intervall D wieder die Optimum-Regelung ausgeführt. In diesem Fall ist im Vergleich zu dem ersten Dauerbetriebszustand die Maschinendrehzahl gesteigert, so daß die Gru d-Impulsbreite T der Steuerimpulse verringert ist und d is Luft/Brennstoff-Verhältnis im Vergleich zu demjenigen -ei der ersten Dauerbetriebszustand auf einen größeren Wer'- bzw, auf ein Verhältnis für ein magereres Gemisch geregelt wird.
Verhältnis bei jeder Brennstoffeinspritzung mittels der Korrekturgröße K3 korrigiert wird, bis es gemäß der Darstellung bei dem Intervall C von dem stö :hiometrischen Verhältnis auf das Verhältnis für den optimalen Brennstoffverbrauch verändert ist. Wenn die Berechnung der Korrekturgröße K3 bewirkt, daß der Wert der Größe K3 die in der Datentabelle nach Fig. 4 gespeicherte Korrekturgröße K erreicht, wird gemäß der Darstellung bei dem Intervall D wieder die Optimum-Regelung ausgeführt. In diesem Fall ist im Vergleich zu dem ersten Dauerbetriebszustand die Maschinendrehzahl gesteigert, so daß die Gru d-Impulsbreite T der Steuerimpulse verringert ist und d is Luft/Brennstoff-Verhältnis im Vergleich zu demjenigen -ei der ersten Dauerbetriebszustand auf einen größeren Wer'- bzw, auf ein Verhältnis für ein magereres Gemisch geregelt wird.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß während des Beschleunigungs-
oder Abbremsungsvorgangs das Luft/Brenn
-27- DE 2328
stoff-Verhältnis auf dem stöchiometrischen Verhältnis gehalten
wird, wodurch die während des Beschleunigens oder Abbremsens entstehenden Probleme des Fahrverhaltens und
der Abgasreinigung gelöst werden, wogegen bei dem beständigen
bzw. Dauerbetriebszustand das Luft/Brennstoff-Vernältnis
auf ein Verhältnis für den optimalen Brennstoffverbrauch geregelt wird, wodurch der Brennstoffverbrauch
verbessert wird: wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis von
;era stöchi ::metr ..sehen Vernaltnls auf das Verhältnis für
'Δβη cptima..en Brennstoffverbrauch geändert wird, wird es
allmählich geändert, wodurch das Fahrverhalten während
des ücergangs von der Beschleunigung oder Abbremsung auf
den Dauerbetriebszustand verbessert wird. Das Ausmaß der Änderung der Brennstoffeinspritzmenge bei jeder Korrektur
mittels der Korrekturgröße K. ist zwar gering, jedoch kann über eine lange Dauer des beständigen Betriebszustands
der Brennstoffverbrauch beträchtlich verbessert werden.
Bei dem verstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird
zwar während des Beschleunigungs- oder Abbremsungsvorgangs das Luft/Brennstoff-Verhältnis auf dem stöchiometrischen
Verhältnis gehalten, jedoch kann der Luft/Brennstoff-Verhältnis-Meßfühler
10 durch einen "Magerkeits"-Fühler gebildet sein, um damit das Luft/Brennstoff-Verhältnis des
Gemisches auf einem Verhältnis zu halten, das geringfügig
größer als das stöchiometrische Verhältnis ist. Ferner wird zwar das Luft/Brennstoff-Verhältnis als Funktion der
Anzahl der Brennstoffeinspritzungen verändert, jedoch kann
das Verhältnis als Funktion der Zeit verändert werden. 30
Wenn bei einem Luft/Brennstoff-Verhältnis-Regelsystem für
eine Maschine die Maschine in einem bestimmten Betriebszustand wie einem Beschleunigungs- oder Abbremsungszustand
betrieben wird, wird das Luft/Brennstoff-Verhältnis auf
ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Verhältnis geregelt.
-28- DE 2328
Während eines Dauerbetriebszustands, der auf die Beendigung des bestimmten Betriebszustands folgt, wird das Luft/
Brennstoff-Verhältnis allmählich von dem stöchiometrischen Verhältnis auf ein größeres Verhältnis verändert, welches
den optimalen Brennstoffverbrauch ergibt; dieses Luft/ Brennstoff-Verhältnis für den optimalen Brennstoffverbrauch
wird aufrecht erhalten, bis die Maschine erneut in den bestimmten Betriebszustand gelangt. Die Änderung
auf das Luft/Brennstoff-Verhältnis für den optimalen Brennstoffverbrauch erfolgt unmittelbar nach dem Ende des
bestimmten Betriebszustands oder nach dem Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer nach dem Ende des bestimmten Betriebssustands.
Leerseite
Claims (11)
1.) Verfahren zur. Regeln eines Luft/Brennstcff-Verhältnisses,
daaurch -^kennzeichnet, daß Maschinenbetriebszustände
erfaßt werden, daß ein Zusammenhang zwischen einem tatsächlichen Luft/Brennstoff-Verhältnis und einem
vorbestimmten Luft/Brennstoff-Verhältnis ermittelt wird, daß bei der Erfassung eines bestimmten Betriebszustands der Maschine zumindest während des bestimmten Betriebszustands das Luft/Brsnnstcff-Verhältnis auf dein vorbestimmten Luft/Brennstcff-Verhältnis gehalten wird, daß während eines Geständigen 3e~riebszustands nach dem Ende des bestimmten Betriebszustands, das Luf t/Brennstoff-Verhältnis von dem vorbestimmten Luft/Brennstoff-Verhältnis allmählich auf ein Luft/Brennstoff-Verhältnis verändert wird, welches einen optimalen Brennstoffverbrauch ergibt, und daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis für den optimalen
Brennstoffverbrauch aufrecnt erhalten wird, bis erneut ein bestimmter Betrieoszustand erfaßt wird.
vorbestimmten Luft/Brennstoff-Verhältnis ermittelt wird, daß bei der Erfassung eines bestimmten Betriebszustands der Maschine zumindest während des bestimmten Betriebszustands das Luft/Brsnnstcff-Verhältnis auf dein vorbestimmten Luft/Brennstcff-Verhältnis gehalten wird, daß während eines Geständigen 3e~riebszustands nach dem Ende des bestimmten Betriebszustands, das Luf t/Brennstoff-Verhältnis von dem vorbestimmten Luft/Brennstoff-Verhältnis allmählich auf ein Luft/Brennstoff-Verhältnis verändert wird, welches einen optimalen Brennstoffverbrauch ergibt, und daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis für den optimalen
Brennstoffverbrauch aufrecnt erhalten wird, bis erneut ein bestimmter Betrieoszustand erfaßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die allmähliche Änderung auf das Luft/Brennstoff-Verhältnis
für den optimalen Brennstoffverbrauch unmittelbar
nach dem Ende aes bestimmten Betrieoszustands herbeigeführt wird.
A/22
Dresdner BanK (München) Kto. 3939844
Bayer VeremsbanK .München) Klo 508941
Postscheck (München) KtO 670-43-804
-2- DE 2328
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die allmähliche Änderung auf das Luft/Brennstoff-Verhältnis
für den optimalen Brennstoffverbrauch nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Ende des
bestimmten Betriebszustands herbei£eführt wird.
4. Verfahren nach einem aer Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die allmähliche Änderung auf
das Luft/Brennstoff-Verhältnis für den optimalen Brennstoffverbrauch
durch eine Änderung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses
mit einer allmählich ansteigenden Änderungsgeschwindigkeit herbeigeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die allmähliche Änderung auf
das Luft/Brennstoff-Verhältnis für den optimalen Brennstoffverbrauch
durch eine stufenweise Änderung des Luft/
Brennstoff-Verhältnisses herbeigeführt wird.
Brennstoff-Verhältnisses herbeigeführt wird.
ö. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß bei dem Aufrechterhalten des
Luft/Brennstoff-Verhältnisses fur den optimalen Brennstoffverbrauch
wiederholt die Luftmenge in Intervallen mit einer vorbestimmten Zeitdauer gesteigert wird, eine
Änderung der Maschinendrehzahl während der Zeitdauer gesteigerter Luftmenge und eine Änderung der Maschinendrehzahl
während der von der Zeitdauer der gesteigerten Luftmenge verschiedenen Zeitdauer ermittelt werden und die
Brennstoffmenge entsprechend den ermittelten Änderungen
der Maschinendrehzahl verändert wird.
7. Verrichtung zum Regeln eines Luft/Brennstoff-Verhältnisses,
gekennzeichnet durch eine Luftzuführvorrichtung (2 bis 5) zum Zuführen von Luft zu einer Maschine
^i), eine Meßfühlervorrichtung (3,10 bis 12; zum Erfassen
-3- DE 2323
vcn MaschinenbetriebiiZuständen und Erzeugen mehrerer Ausgar.gssignale,
die den erfaßten Betriebszust.inien entsprechen,
eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines Zusammenhangs zwischen einem tatsächlichen Luft/Brennstcff-Verhältnis
und einem vorbestimmten Luft/Brennstoff-Verhältnis
und zum Erzeugen eines dem ermittelten Zusammenhang entsprechenden Ausgangssignals, eine Verarbeitungseinrichtung (ICO), die auf mindestens eines der Ausgangssignale
der MeßfUhlervorrichtung anspricht, um zu ermitteln,
ob die Maschine in einem bestimmten Betriebszustand oder einem beständigen Betriebszustand läuft, und um eine
Berechnung für das Halten des Gemisch-Luft/Brennstoff-Verhältnisses
auf dem vorbestimmten Luft/Brennstoff-Verhältnis
entsprechend dem Ausgangssignal der Ermittlungseinrichtung, wenn der Betriebszustand als der bestimmte Betriebszustand
ermittelt ist, eine Berechnung für das allmähliche Verändern des Gemisch-Luft/Brennstoff-Verhältnisses
von dem vorbestimmten Luft/Brennstoff-Verhältnis auf
ein Luft/Brennstoff-Verhältnis für die Erzielung eines
optimalen Brennstoffverorauchs, wenn der Betriebszustand
als der beständige Betriebszustand ermittelt ist, und eine Berechnung zum Aufrechterhalten aes Luft/Brennstoff-Verhältnisses
für den optimalen Brennstoffverbrauch auszuführen, bis ermittelt wird, daß die Maschine wieder in einem
bestimmten Betriebszustand läuft, einen Schreib/Lesespeicher (107) zum Speichern der Ergebnisse der Berechnungen
der VerarbeitungseLnrichtung an jeweiligen adressierbaren Speicherstelien und eine Brennstoffzuführvorrichtung (6)
zum Zuführen von mit der mittels der Luftzufuhrvorrichtung zugeführten Luft zu vermischendem Brennstoff entsprechend
den Ergeonissen der Berechnungen der Verarbeitungseinrichtung .
8. Vorrichtung zum Regeln eines Luft/Brennstoff-Verhältnisses,
gekennzeichnet durch eine Luftzuführvorrich-
022bS37
-4- DE 2328 f
tung (2 bis 5) zum Zuführen von Luft zu einer Maschine |
(1), eine Meßfühlervorrichtung (3, 10 bis 12) zum Erfassen | eines Maschinenbetriebszustands und zum Erzeugen einer
Mehrzahl von Signalen, die dem erfaßten Betriebszustand ·
entsprechen, eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln .:
eines Zusammenhangs zwischen einem bestehenden Luft/Brenn-
stoff-Verhältnis und einem vorbestimmter1 Luft/Brennstoff- \
Verhältnis und zum Erzeugen eines dem ermittelten Zusam- -■
menhang entsprechenden Ausgangssignals, eine Verarbei- \
tungseinrichtung (100), die auf mindestens eines der Signale der Meßfühlervorrichtung anspricht, um zu ermitteln, f
ob die Maschine in einem bestimmten Betriebszustand oder |
in einem beständigen Betriebszustand läuft und ob eine |
vorbestimmte Zeitdauer nach dem Ende des bestimmten Be- ι
t triebszustands verstrichen ist, und um eine Berechnung I
zum Regeln des Luft/Brennstoff-Verhältnisses auf das vor- \
bestimmte Luft/Brennstoff-Verhältnis entsprechend dem Aus- '
gangssignal der Ermittlungseinrichtung, wenn ermittelt wird, daß die Maschine in dem bestimmten Betriebszustand
läuft oder die vorbestimmte Zeitdauer nicht verstrichen ist, eine Berechnung zum allmählichen Ändern des Luft/
Brennstoff-Verhältnisses von dem vorbestimmten Luft/Brennstoff-Verhältnis
auf ein einen optimalen Brennstoffverbrauch ergebendes Luft/Brennstoff-Verhältnis, wenn ermitteIt
wird, daß nach dem Ende der vorbestimmten Zeitdauer die Machine in dem beständigen Betriebszustand läuft, und
eine Berechnung zum Aufrechterhalten des Luft/Brennstoff-Verhältnisses
für den optimalen Brennstoffverbrauch auszuführen, bis ermittelt wird, daß die Maschine erneut in
einem bestimmten Betriebszustand läuft, einen Schreib/Lesespeicher
(107) zum Speichern der Ergebnisse der Berechnungen der Verarbeitungseinrichtung an jeweiligen adressierbaren
Speicherstellen und eine Brennstoffzuführvorrichtung
(6) zum Zuführen vcn mit der von der Luftzuführvorricntung
zugeführten Luft zu vermischendem Brennstoff entsprechend den Ergebnissen der Berechnungen der Verarbeitungseinrichtung.
-5- DE 2328
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Festspeicher (108) vergesehen ist,
in dem an einer vorbestimmten adressierbaren Speicherstel-Ie
ein Festwert eines Korrekturfaktors gespeichert ist,
und daß die Verarbeitungseinrichtung (100) einen Rechenabschnitt für das aufeinanderfolgende Ausführen einer Berechnung zur Korrektur des Luft/Brennstoff-Verhältnisses entsprechend dem Korrekturfaktor aufweist, um damit die allmähliche Änderung auf das Luft/Brennstoff-Verhältnis für den optimalen Brennstoffverbrauch.auszuführen.
und daß die Verarbeitungseinrichtung (100) einen Rechenabschnitt für das aufeinanderfolgende Ausführen einer Berechnung zur Korrektur des Luft/Brennstoff-Verhältnisses entsprechend dem Korrekturfaktor aufweist, um damit die allmähliche Änderung auf das Luft/Brennstoff-Verhältnis für den optimalen Brennstoffverbrauch.auszuführen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Festspeicher (138) vorgesehen ist,
in dem an einer vorbestimmten adressierbaren Speicherstel-Ie
verschiedene Werte eines Korrekturfaktors gespeichert sind, und daß die Verarbeitungseinrichtung (100) einen
Rechenabschnitt für das aufeinanderfolgende Ausführen einer
Berechnung zur Korrektur des Luft/Brennstoff-Verhältnisses
entsprechend einem Minimalwert bis zu aufeinanderfolgend
größeren Werten des Kcrrekturfaktors aufweist, um damit die allmähliche Änderung auf das Luft/Brennstoff-Verhältnis
für den optimalen Brennstoffverbrauch auszuführen .
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bypaß-Vorrichtung (13)
die mit einer vorbestimmten Periode geöffnet und geschlossen wird, in der Weise vorgesehen ist, daß der Maschine
(1) in der vorbestimmten Periode Luft zugeführt wird, die die Luftzuführvorrichtung umgeht, so daß sie nicht mittels
eines Meßfühlers (3) gemessen wird, der in der Meßfühlervorrichtung (3,10 bis 12) enthalten ist und zum Erfassen
eines Ansaugzustands der Maschine ausgebildet ist, daß eine weitere Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer
Änderung der Maschinendrehzahl während des Öffnens und
-6- DE 2323
1 des Scnließens der Bypaß-Vorrichtung vorgesehen ist und daß die Verarbeitungseinrichtung (100) einen Rechenabschnitt
zum Ausführen einer Berechnung für die Änderung der Brennstoffmenge entsprechend den ermittelten Maschi-
5 nendrehzahländerungen aufweist, um damit das Luft/Brennstoff-Verhältnis
für den optimalen Brennstoffverbrauch aufrecht zu erhalten.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56110386A JPS5813131A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 空燃比の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3226537A1 true DE3226537A1 (de) | 1983-02-10 |
| DE3226537C2 DE3226537C2 (de) | 1994-07-28 |
Family
ID=14534485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3226537A Expired - Lifetime DE3226537C2 (de) | 1981-07-15 | 1982-07-15 | Verfahren zur Regelung des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses bei einer Brennkraftmaschine |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4434768A (de) |
| JP (1) | JPS5813131A (de) |
| DE (1) | DE3226537C2 (de) |
Cited By (4)
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