DE3238190C2 - Elektronisches System zum Steuern bzw. Regeln von Betriebskenngrößen einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Brennkraftmaschinensteuerungen bzw. Regelungen orientieren sich an vielfältigen Erfordernissen. Beispielhaft sei das Fahrverhalten des mit der Brennkraftmaschine ausge­ statteten Fahrzeugs, die Abgaszusammensetzung und das Verbrauchsminimum erwähnt. Bei der Regelung auf stöchio­ metrische und danebenliegende Werte des angesaugten Ge­ mischs einer Brennkraftmaschine mit Fremdzündung ist es zwangsläufig erforderlich, den Luftdurchsatz im Ansaug­ rohr zu bestimmen. Dazu dienen bei derzeit üblichen Systemen Klappenluftmengen- oder Hitzdrahtluftmassen­ messern. Je nach Luftdurchsatz wird dann ein Kraftstoff­ mengenzumeßsignal erzeugt.

Um im Leerlauffall einen möglichst geringen Kraftstoff­ verbrauch zu haben, werden Leerlaufdrehzahlregler einge­ setzt, die für eine auch bei plötzlichen Lastwechseln konstant bleibende minimale Leerlaufdrehzahl sorgen. Ein Beispiel eines Leerlaufdrehzahlreglers findet sich in der DE 30 39 435 A1. Aufgrund der Tatsache, daß Dreh­ zahlschwankungen letztendlich Reaktionen der Brennkraft­ maschine auf äußere Einflüsse und somit Drehzahlsignale als solche letztes Glied in der Regelungskette sind, verstreicht zwangsläufig eine gewisse Zeitdauer von einer Aktion auf die Brennkraftmaschine bis zum Auftreten der Reaktion. Bei im Leerlauf extrem niedrig laufenden Brennkraftmaschinen besteht deshalb die Gefahr zumindest eines unruhigen Rundlaufs für den Fall, daß die Regelung an einer unteren Drehzahlgrenze betrieben wird.

Um diesen Unsicherheitsfaktor zu vermeiden, versucht man bei anderen Leerlaufregelsystemen, schneller auf äußere Einflüsse reagierende Parameter zu erfassen und rege­ lungstechnisch auszuwerten.

Die WO 81/01 591 A1 lehrt, zur Leerlaufregelung den An­ saugdruck der Brennkraftmaschine heranzuziehen. Diese be­ kannte Einrichtung verwendet jedoch lediglich den Ansaug­ druck, so daß eine exakte Einhaltung der Leerlaufdrehzahl nicht gewährleistet ist.

Speziell bezüglich der Leerlaufregelung hat sich das Ver­ arbeiten eines Drucksignals als besonders vorteilhaft er­ wiesen. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie ein schnelles und sicheres Leerlaufregelsystem ohne Zusatzaufwand bei bestehenden elektronischen Systemen zum Steuern bzw. Regeln von Be­ triebskenngrößen einer Brennkraftmaschine realisiert wer­ den kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Aus der DE 27 55 015 A1 sind die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 bekannt. Es ist daraus bekannt, zur Bestimmung des Zündwinkels einen im stationären Zustand den Ansaugdruck repräsentierenden Wert abhängig vom Quotienten aus angesaugter Luftmenge bzw. -masse und der Motordrehzahl zu bestimmen und den Zündwinkel mittels des bestimmten Druckwertes zu korrigieren. Maßnahmen, welche die Verwen­ dung die Berücksichtigung der Saugrohrdynamik angeben, werden nicht vorgeschlagen.

Aus der DE 23 50 208 B2 bekannt, im Verzögerungs- und Leerlauf­ betrieb die Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine auf der Basis eines Drosselstellungsfühlerssignals zu bestimmen, wobei der Betriebsbe­ reich des Leerlaufs bzw. der Verzögerung anhand eines Grenzwertes fuhr den Quotienten aus Ansaugdruck und atmosphärischen Druck vorge­ nommen wird.

Aus der DE-OS 23 46 178 ist die Berechnung der momentanen Durchfluß­ menge der Ansaugluft auf der Basis von Atmosphärendruck und Atmo­ sphärentemperatur sowie Druckdifferenz oberhalb und unterhalb eines Meßelements auf der Basis des Gesetzes von Bernoulli bekannt.

Das elektronische System mit den Merkmalen des Hauptanspruchs weist gegenüber bekannten Systemen den Vorteil auf, daß auf zusätzliche Sensoren verzichtet werden kann, wenn gewünschte Signale hilfsweise ermittelt werden können. So kann beispiels­ weise über mathematische Zusammenhänge aus u. a. den Druckverhältnissen im Ansaugrohr die angesaugte Luft­ masse exakt ermittelt werden und im anderen Fall, d. h., wenn die angesaugte Luftmasse bereits als Signal zur Ver­ fügung steht, der insbesondere für die Leerlaufregelung wichtige Druck im Ansaugrohr. Möglich wird dies durch die Verwendung von Rechnern vorzugsweise digitaler Natur, auch wenn die nachfolgende Beschreibung von Ausführungs­ beispielen aus Gründen der Einfachheit hier Strukturen aus der Analog-Rechentechnik zeigt.

Weitere Vorteile der Erfindung und vorteilhafte Ausge­ staltungen ergeben sich in Verbindung mit der nachfol­ gen den Beschreibung von Ausführungsbeispielen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich­ nung dargestellt und werden im folgenden näher beschrie­ ben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Übersichts­ schaubild eines elektronischen Steuersystems zum Regeln der Einspritzung bei einer mit Fremdzündung arbeitenden Brennkraftmaschine,

Fig. 2a und 2b Blockschaltbilder zum Bestimmen des Saugrohrdrucks aus den Größen Drehzahl und zugeführter bzw. auf einen Hub bezogenen Luftmasse,

Fig. 3 ein entsprechendes System mit einer Erweiterung der Ge­ stalt, daß anstelle eines Luftmassensignals der Drossel­ klappenstellungswinkel verarbeitet wird,

Fig. 4 ein Dia­ gramm eines vom Verhältnis Druck im Ansaugrohr zum Atmos­ phärendruck abhängigen mathematischen Faktors,

Fig. 5 in Blockdarstellung die Schritte zum Errechnen des Atmos­ phärendrucks abhängig vom Saugrohrdruck, der zugeführten Luftmasse und der Drosselklappenposition. Schließlich sind in

Fig. 6 eine Kombination der Gegenstände von Fig. 3 und 5 und in

Fig. 7 ein weiteres im wesentlichen dem von Fig. 6 entsprechenden Ausführungsbeispiel dargestellt.

Fig. 1 zeigt in grober Übersicht eine Brennkraftmaschine mit Fremdzündung und ihre wesentlichsten Komponenten im Zusammenhang mit der Gemischbildung. Mit 10 ist die Brenn­ kraftmaschine selbst bezeichnet, 11 nennt ein Ansaugrohr und 12 ein Abgasrohr. Im Ansaugrohr 11 befindet sich hinter­ einander ein Luftmassensensor 13, eine Drosselklappe 14, ein Druckfühler 15 sowie eine Kraftstoffzumeßstelle 16. Ein Bypasskanal zur Drosselklappe 14 trägt das Bezugs­ zeichen 18. Seiner Querschnittssteuerung dient ein als Klappe angedeutetes Querschnittssteuerorgan 19. In einem elektronischen Steuergerät 20 werden Ansteuersignale für das Kraftstoffzumeßorgan 16 sowie für das Querschnitts­ steuerorgan 19 gebildet ausgehend von den Eingangsgrößen Drehzahl, Luftdurchsatz im Ansaugrohr, Öffnungssignal der Drosselklappe sowie der Temperatur der Atmosphärenluft usw. Während ein Drehzahlsensor 21 das Drehzahlsignal be­ reitstellt, stammt das Luftdurchsatzsignal entweder vom Luftdurchsatzsensor 13 oder vom Drucksensor 15. Dar­ gestellt ist diese Alternativlösung mittels eines Wechsel­ schalters 22. Die Drosselklappenposition wird in bekannter Weise durch ein Fahrpedal 23 bestimmt. Über den ent­ sprechenden Eingang wird dem Steuergerät wenigstens ein dreistufiges Drosselklappenpositionssignal - Leer­ lauf, Teillast und Vollast - zugeführt.

Die aus Fig. 1 ersichtliche Grundstruktur eines Ge­ mischbildungssystems ist als solche hinlänglich bekannt. Wesentlich ist, daß der Maschine 10 in jedem Betriebs­ zustand ein optimales Gemisch zugeführt wird, d. h., daß die nach Betriebsbereich unterschiedlichen λ-Werte bestimmt und exakt eingehalten werden. λ kennzeichnet das Verhältnis von Luftmasse zu Kraftstoffmasse. Be­ kannte Einrichtungen zum ermitteln der einer Brennkraft­ maschine zugeführten Luftmasse sind z. B. Klappenluft­ mengensensoren oder Hitzdrahtluftmassensensoren. In der Regel arbeiten diese bekannten Einrichtung zufrieden­ stellend, doch ergeben sich im unteren Bereich der Luft­ durchsätze deshalb Probleme, weil dort die Messung zu ungenau wird aufgrund zum Beispiel der an der Luft­ mengensensorklappe vorbeiströmenden Leckluft usw. In diesem unteren Durchflußmengenbereich erweist sich eine Druckmessung im Ansaugrohr als exakter und zuverlässiger. Derartige Druckmessungen gehören ebenfalls schon seit langem zum Stand der Technik. Beispielhaft sei auf die von der Anmelderin selbst früher hergestellte D-Jetronic hingewiesen, bei der abhängig von einem Drucksignal im Ansaugrohr die zugehörende Einspritzmenge bestimmt wurde. Die Nachteile der reinen Drucksignalverarbeitung sind jedoch ebenfalls bekannt. Sie basieren primär auf den vor allem in höheren Lastbereichen auftretenden Pulsationen im Luftansaugrohr.

Für eine Brennkraftmaschine gelten folgende physikalischen Zusammenhänge zwischen Saugrohrdruck ps, der zuströmenden Luftmasse zu und der abströmenden Luftmasse ab. Siehe hierzu auch die entsprechenden Eintragungen p, zu und mb in Fig. 1.

Saugrohrdruck ps

Zuströmende Luftmasse zu

Abströmende Luftmasse ab

Parameterdefinition

C = Konstante,
R = Gaskonstante,
ϑ_LS = Ansauglufttemperatur,
Vs = Saugrohrvolumen,
zu = zuströmende Luftmasse,
ab = abströmende Luftmasse,
= Adiabatenexponent,
po = Atmosphärendruck,
pa = Abgasgegendruck,
VH = Hubvolumen des Motors,
ε = Verdichtungsverhältnis des Motors,
λL = Füllungsgrad des Motors,
SG = Stellgröße,
DK = Öffnungswinkel der Drosselklappe,
n = Motordrehzahl.

Diese Formeln verdeutlichen die Möglichkeit, über eine Druckmessung die der Maschine zugeführte Luftmasse zu berechnen. Andererseits kann über das Messen der zu­ geführten Luftmasse, z. B. mittels eines Hitzdrahtluft­ massensensors, ein Druckwert ermittelt werden, der dann vorzugsweise für die Leerlaufregelung Verwendung findet. Außerdem verdeutlichen die Formeln, daß auch der Atmos­ phärendruck über die einzelnen Größen bestimmt werden kann. Im Endeffekt lassen sich somit über die Messung von ein paar ausgewählten Größen andere Größen rechnerisch bestimmen, dadurch spezielle Sensoren einsparen und in­ folgedessen elektronische Steuersysteme für Brennkraft­ maschinen preisgünstiger herstellen.

Die folgenden Beispiele nach Fig. 2a, 2b und 3 befassen sich mit dem Berechnen des Saugrohrdrucks aus anderen Eingangsgrößen, die Gegenstände der Fig. 5, 6 und 7 dienen schließlich dazu, über ausgewählte Größen den Atmosphärendruck zu berechnen.

Alle Fig. 2a, 2b und 3 bzw. 5 bis 7 zeigen in Blockdar­ stellung Berechnungsabläufe, d. h. die Berechnungsschritte, die zur technischen Realisierung der weiter oben ange­ gebenen Formeln erforderlich sind.

Beim Gegenstand von Fig. 2a markiert 30 einen Eingang für ein Luftmassensignal mu, 31 bezeichnet einen Dreh­ zahlsignaleingang und 32 einen Drucksignalausgang. Die einzelnen Blöcke dienen der Realisierung bzw. dem Nach­ vollziehen der weiter oben angeführten mathematischen Formeln 1 und 3, wobei aus Gründen der Einfachheit das Prinzip einer Analogrechnerlösung angegeben ist. Dem Ein­ gang 30 für mu folgt eine Differenzstufe 34, der sich ein Integrator 35 anschließt. Diese Reihenfolge entspricht im wesentlichen dem mathematischen Ausdruck der Formel 1.

Die aus dem Saugrohr abströmende Luftmasse mb nach Formel 3 wird im wesentlichen aus den Größen Drehzahl, Saugrohr­ druck und dem Abgasgegendruck gebildet. Das über ein Pro­ portionalglied 36 geleitete Saugrohrdrucksignal gelangt ebenso wie das zum Abgasgegendruck proportionale Signal pa* und einem über ein anderes Proportionalglied 37 ge­ leiteten Drehzahlsignal zu einem Summationspunkt 38, dessen Ausgang wiederum zu einem Multiplizierer 39 geführt ist. In ihn wird zusätzlich ein Drehzahlsignal eingespeist. Zwischen dem Ausgang des Multiplizierers 39 und dem zwei­ ten Eingang der Differenzstufe 34 liegt schließlich noch ein Proportionalglied 40. Bei der Dimensionierung der einzelnen Rechenstufen sind die einzelnen in den beiden Formeln 1 und 3 enthaltenen Größen zu berücksichtigen. Über sie können einzelne empirisch ermittelte Korrektur­ größen eingegeben werden, die für das jeweils in Betracht kommende Brennkraftmaschinenmodell gültig sind.

Das Signal zu stellt ein Luftmassensignal dar. Je nach Anwendungsfall kann es nun günstiger sein, nicht die Luft­ masse als solche zu Verarbeiten, sondern eine auf den Kolbenhub bezogene Luftmasse. Dies entspricht zum Bei­ spiel bei der von der Anmelderin hergestellten L-Jetronic der unkorrigierten Einspritzzeit tL. im Falle der Verwen­ dung dieser hubbezogenen Luftmasse ist dann auch dafür Sorge zu tragen, daß dem Eingang der Differenzstufe 34 auch ein hubbezogenes ab-Signal zugeführt wird was man durch Verschieben der Multiplizierstufe 39 gemäß Bild 2a erreicht. Dargestellt ist dies in Fig. 2b. Dort ent­ fällt die Multiplizierstufe 39 an der in Fig. 2a ein­ gezeichneten Stelle und findet sich statt dessen zwischen Differenzstufe 34 und Integrator 35 wieder.

Nach der Formel 2 ist die zuströmende Luftmasse eine Funktion der Drosselklappenöffnung, des Atmosphärendrucks, sowie des Quotienten von Saugrohrdruck zum Atmosphären­ druck. Dies bedeutet wiederum die Möglichkeit, bei Kennt­ nis der einzelnen Druckwerte sowie der Kennlinie der Drosselklappe die zugeführte Luftmasse rechnerisch zu be­ stimmen. Ein grobes Schaltbild mit Blöcken aus der Analog­ rechentechnik zum Bilden eines Ansaugdruckwertes abhängig von der Drosselklappenposition zeigt Fig. 3. Einem Eingang 45 für ein Drosselklappenpositionssignal folgt ein Kenn­ liniengenerator 46 entsprechend dem Zusammenhang von Drosselklappenöffnungswinkel und durchströmender Luftmasse bzw. -menge bei Atmosphärendruck poRef und ferner eine Multiplizierstufe 47, deren Ausgang wiederum mit der Eingangsklemme 30 des Gegenstandes von Fig. 2a in Ver­ bindung steht. Da der mathematische Ausdruck nach Formel 2 ein Atmosphärendrucksignal sowie einen Quotienten aus Saugrohrdruck und Atmosphärendruck verarbeitet, markiert Block 48 eine entsprechende Drucksignalverarbeitungs­ stufe, die ihr Ausgangssignal über eine Multiplikations­ stufe 49, die zusätzlich ein po-Signal zugeführt erhält, zur Multiplikationsstufe 47 weitergibt.

Die Formel 2 besitzt einen Ausdruck mit einer Wurzel

Bezeichnet man den Wurzelausdruck mit b, dann läßt sich der Wert f = c · b als eine Kennlinie über ps/po auftragen. Ein bestimmtes Beispiel ist in Fig. 4 dargestellt. Er­ kennbar ist aus Fig. 4, daß bis zum wert von ps/po = 0,52828,f den Wert von 1 besitzt und oberhalb dieses Druckverhältniswertes die Kennlinie etwa parabelförmig ab­ fällt. Dabei entspricht der untere Wert von ps/po dem Leerlauffall, während Werte im Bereich kleiner gleich 1 dem oberen Teillast bzw. Vollastfall entsprechen.

Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung soll zur Leerlaufregelung ein Drucksignal entsprechend der an­ gegebenen Formel 1 berechnet werden. Da in diesem Leerlauf­ fall nach Fig. 4 der Ausdruck für den Faktor f gleich 1 ist, ergibt sich insgesamt eine beachtliche Verein­ fachung des Rechenablaufs nach Fig. 3, weil dann die Drucksignalverarbeitungsstufe 48 entsprechend der Formel 2 lediglich ein Atmosphärendrucksignal zu verarbeiten hat. Mit anderen Worten: Für die Saugrohrdruckberechnung im Leerlauf wird der Atmosphärendruck als konstant ange­ sehen. b = 1 und po = konstant führen dazu, daß die Blöcke 47 und 48 entfallen können. Bei dieser Vorgehensweise gibt es dann allerdings Fehler bei der Saugrohrdruck­ berechnung in der Höhe.

In Fig. 3 bezeichnet 46 einen Kennliniengenerator für den Luftdurchsatz bei gegebener Drosselklappenposition. In diese Kennlinie läßt sich selbstverständlich auch der Einfluß des Querschnittssteuerorgans 19 im Bypasskanal 18 zur Drosselklappe 14 entsprechend dem Gegenstand von Fig. 1 mit einbeziehen.

Bei der Berechnung verschiedener Betriebskenngrößen für eine Brennkraftmaschine spielt die Kenntnis des Atmos­ phärendrucks eine bedeutende Rolle. Dies deshalb, weil der Atmosphärendruck ein Maß für die Luftdichte ist und davon abhängig wiederum einzelne Größen festgelegt werden müssen.

Die Gegenstände der im folgenden beschriebenen Fig. 5 bis 7 zeigen analogrechnertechnische Modelle zur Nach­ bildung des Atmosphärendrucks auf der Basis der weiter oben angegebenen Formel 2.

Aus Gründen der Anschaulichkeit sei nochmals die Formel 2 aufgeführt

Beim Gegenstand von Fig. 5 zum Berechnen des Atmosphären­ drucks folgt dem Eingang für das Drosselklappenpositionssignal 45 der Funktionsgenerator 46, an dessen Ausgang ein auf einen festen Atmosphärendruck poRef bezogenes Luftmassen­ signal DK zur Verfügung steht. Dieses Signal wird zu­ sammen mit einem gemessenen Luftmassensignal mzu vom Ein­ gang 30 einer Divisionsstufe 50 zugeführt, deren Ausgangs­ signal dem Ausdruck

entspricht.

Nimmt man an, daß der Wert für f ungefähr 1 ist, so liefert die Divisionsstufe 50 unmittelbar den Atmosphärendruck po. Diese Annahme muß geprüft werden. Dazu wird po · f zusammen mit einem Saugrohrdrucksignal von einem Eingang 53 einer weiteren Divisionsstufe 54 zugeführt. Das Ergebnis dieses in der Divisionsstufe 54 durchgeführten Divisionsvorganges wird einer Abfrageeinheit 51 zugeführt. Diese vergleicht das Druckverhältnis ps(po · f) mit einem Festwert a von z. B. 0,7, weil für Werte von ps/po < 0,7 laut Kennlinie von Fig. 4 der Wert von f∼1 ist. Der Ausgangsklemme 55 ist ein Schalter 56 vorangestellt. Die Ansteuerung erhält er über den Ausgang "nein" der Abfrageeinheit 51. Diese Schalter­ funktion wird deshalb gewählt, weil entsprechend der in Fig. 4 gezeigten Kurve für Werte von ps/po größer 0,7 die oben gemachte Annahme f∼1 nicht mehr gilt und somit in diesem Fall das Berechnungsergebnis verfälscht wäre.

Während beim Gegenstand von Fig. 5 noch ein Signal bezüglich des Saugrohrdrucks ps erforderlich ist, zeigt Fig. 6 eine Anordnung, mittels der der Atmosphären­ druck lediglich anhand der Größen Drosselklappenposition, zugeführte Luftmasse und Drehzahl berechenbar ist. Bei diesem Gegenstand wird der Saugrohrdruck mit einer An­ ordnung entsprechend der von Fig. 2 modellmäßig nach­ gebildet, so daß Fig. 6 nichts anderes als eine Zu­ sammenfassung der Gegenstände von Fig. 2 und 5 ist. Aus diesem Grunde stimmen auch die einzelnen Bezugs­ zeichen überein.

Fig. 7 zeigt insoweit eine Abänderung gegenüber Fig. 6, als beim Vorschlag nach Fig. 7 das Ansteuersignal für das Querschnittssteuerorgan 19 beim Gegenstand von Fig. 1 Grundlage für die Berechnung des Drucksignals ist und zur möglichst exakten Berechnung des gewünschten Druckwertes auch der Leckluftanteil der Drosselklappe bei geschlossener Position mit berücksichtigt wird. Dazu wird im Leerlauf bei einem Saugrohrdruck unterhalb einem gewissen Schwellwert psw (z. B. 350 mbar) aus der auf einen Referenzdruckwert poRef bezogenen zugeführten Luft­ masse und der aus dem Steuertastverhältnis berechneten durch den Bypass zuströmenden ebenfalls auf poRef be­ zogenen Luftmasse die durch poRef dividierte Leckluft mK/poRef ermittelt und abgespeichert. Im einzelnen er­ gibt sich folgender Aufbau des Gegenstandes von Fig. 7. Einem Eingang 60 für das Tastverhältnis des Querschnitts­ steuerorgans 19 folgt wieder ein Kennliniengenerator 61, an dessen Ausgang ein Signal bezüglich der durch den Bypass fließenden, auf poRef bezogenen Luftmasse myp/poRef zur Verfügung steht. Dieses Signal wird im nachfolgenden Substraktionspunkt 62 vom auf poRef bezogenen Gesamt­ luftmassensignal mz/poRef abgezogen, so daß als Aus­ gangssignal der Subtraktionsstufe 62 ein Signal bezüg­ lich der durch die Drosselklappe fließenden auf poRef bezogenen Leckluftmenge anliegt. Es folgt ein nur z. B. im Leerlauf geschlossener Schalter 63 und schließlich ein Speicher 64 für die auf poRef bezogene Leckluft durch den Drosselklappenstutzen bei geschlossener Drossel­ klappe. Dessen Ausgangssignal mK/poRef wird schließ­ lich in einem nachfolgenden Summationspunkt 65 zu der Größe myp/poRef addiert und der aus der Fig. 5 bekannten Divisionsstufe 50 zugeführt. Die übrige Schaltungsanordnung entspricht derjenigen von Fig. 6.

Der Zusammenhang von Tastverhältnis des Ansteuersignals für das Querschnittsteuerorgan 19 und auf poRef bezogener durchströmender Luftmasse ist im Kennliniengenerator 61 abgespeichert. Ist das Verhältnis von psm/po · f größer a, dann wird der Atmosphärendruck auch beim Gegenstand von Fig. 7 nicht berechnet. Ist das Verhältnis jedoch kleiner a, dann wird der aus der Divisionsstufe 50 er­ mittelte Wert als Atmosphärendruck gewonnen.

Die Berechnung des Atmospährendrucks ist dann besonders vorteilhaft, wenn man statt der Luftmasse mu die Luft­ menge mzu mißt. Die heute eingesetzten Klappenluft­ mengenmesser machen nämlich bei ihrer Messung einen Dichtefehler, und zwar ergibt sich mu = ·mzu. In diesem Fall kann durch die Berechnung des Atmosphären­ drucks bei Gemischbildungssystemen und deren Steuerung auf einen Luftdichtesensor verzichtet werden, ohne daß sich sogenannte Höhenfehler wesentlich bemerkbar machen. Dazu ist in den Bildern 5 bis 7 an 30 ein Luftmengen­ signal mzu einzuspeisen und in der Divisionsstufe 50 folgende Rechenoperation auszuführen.

Erkennbar ist ein quadratischer Ausdruck, der den Unter­ schied von Luftmasse und Luftmenge bei der Berechnung verdeutlicht.

Claims (7)

1. Elektronisches System zum Steuern bzw. Regeln von Betriebskenn­ größen einer Brennkraftmaschine abhängig von Parametern wie Drehzahl, Luftdurchsatz im Ansaugrohr, Drosselklappenposition, Druck im Ansaugrohr, Atmosphärendruck oder Temperatur,

• - mit einem Mittel zur Erfassung der Drehzahl der Brennkraftmaschi­ ne,
• - mit einem Mittel zur Erfassung des Luftdurchsatzes oder des Drucks im Ansaugrohr,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Mittel vorgesehen ist, das unter Berücksichtigung der Saugrohrdynamik der Druck im Ansaugrohr auf der Basis von Drehzahl und Luftdurchsatz oder den Luftdurchsatz auf der Basis von Drehzahl und Druck im Ansaugrohr berechnet.

2. Elektronisches System nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Atmosphärendruckwerte über Signale bezüg­ lich Saugrohrdruck, Luftdurchsatz im Ansaugrohr und Drosselklappenposition ermittelt werden.

3. Elektronisches System nach wenigstens einem der An­ sprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere Atmosphärendruck unter Berücksichtigung der Leckluftmenge der Drosselklappe in ihrem geschlossenen Zustand berechen­ bar ist und zu diesem Zweck die Messung der Leckluft im Leerlauffall erfolgt und anschließend abgespeichert wird.

4. Elektronisches System nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die der Brennkraftmaschine zugeführte Luft­ masse über Signale bezüglich des Saugrohr- und Atmosphären­ drucks berechnet werden.

5. Elektronisches System nach An­ spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle eines Luftmassensignals ein Luftmengensignal verwendet wird.

6. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Anwendung der mathematischen Zusammenhänge:

Saugrohrdruck ps

Zuströmende Luftmasse mu Abströmende Luftmasse mb ParameterdefinitionC = Konstante,
R = Gaskonstante,
ϑLS = Ansauglufttemperatur,
Vs = Saugrohrvolumen,
mu = zuströmende Luftmasse,
mb = abströmende Luftmasse,
= Adiabatenexponent,
po = Atmosphärendruck,
pa = Abgasgegendruck,
VH = Hubvolumen des Motors,
ε = Verdichtungsverhältnis des Motors,
λL = Füllungsgrad des Motors,
SG = Stellgröße,
DK = Öffnungswinkel der Drosselklappe,
n = Motordrehzahl.