DE3422384A1 - An verschiedene maschinen mit unterschiedlichen betriebscharakteristiken und steuerungen fuer diese maschinen anpassbares verfahren zur steuerung der kraftstofflieferung an brennkraftmaschinen - Google Patents
An verschiedene maschinen mit unterschiedlichen betriebscharakteristiken und steuerungen fuer diese maschinen anpassbares verfahren zur steuerung der kraftstofflieferung an brennkraftmaschinenInfo
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Description
An verschiedene Maschinen mit unterschiedlichen Betriebscharakteristiken
und Steuerungen für diese Maschinen anpaßbares Verfahren zur Steuerung der Kraftstoff
lieferung an Brennkraftmaschinen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Kraftstofflieferung an Brennkraftmaschinen.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren dieser Art, durch das das das Verfahren anwendende
Steuersystem zur Kraftstofflieferung an eine Mehrzahl von Maschinen und dafür vorgesehene Steuerungen angepaßt
werden kann, die verschiedene Betriebscharakteristiken aufweisen.
Ein System zur Steuerung der Kraftstofflieferung, das im
Zusammenhang mit einer Brennkraftmaschine, insbesondere mit einer Benzinmaschine angewendet werden kann, ist
bekannt. Bei diesem System kann die Kraftstoffeinspritzperiode einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung zur Steuerung
der Kraftstoffeinspritzmenge, d.h. des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
einer Luft/Kraftstoff-Mischung, die an die Maschine geliefert wird, dadurch bestimmt werden, daß
zuerst ein Basiswert der obengenannten Ventilöffnungsperiode als eine Funktion der Drehzahl der Maschine und
des absoluten Druckes des Ansaugrohres bestimmt wird, und daß dann·zu diesem Konstanten und/oder Koeffizienten ad-
-A-
diert werden und/oder daß dieser mit Konstanten und/oder Koeffizienten multipliziert wird, die Punktionen der Drehzahl
der Maschine, des absoluten Druckes des Ansaugrohres, der Temperatur der Maschine, der Drosselventilöffnung,
der Konzentration der Bestandteile des Auspuffgases (Sauerstoffkonzentration) usw. sind. Dabei erfolgt das
Addieren und/oder Multiplizieren durch eine elektronische Recheneinrichtung.
Bei diesem vorgeschlagenen Kraftstoffsteuersystem wird
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis im Rückkopp'lungsbetrieb gesteuert, während die Maschine in einem normalen Betriebszustand
arbeitet, so daß die Ventilöffnungsperiode der Kraftstoffeinspritzvorrichtung dadurch gesteuert
wird, daß der Wert eines Koeffizienten in Antwort auf das Ausgangssignal einer die Bestandteilkonzentration
des Auspuffgases ermitteinten Einrichtung, die in dem Auspuffsystem der Maschine angeordnet ist,geändert wird,
so daß ein theoretisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis oder ein diesem Verhältnis naher Wert (Steuerung in einer geschlossenen
Schleife) erreicht wird. Bei diesem Steuersystem wird dagegen das Luft/Kraftstoff-Verhältnis, während
die Maschine in einem von besonderen Betriebszuständen (z.B. im Leerlaufbereich, in einem die Mischung
schwächenden Bereich, einem Bereich mit weit geöffnetem Drosselventil und einem die Kraftstoffabschaltung bewirkenden
Bereich) betrieben wird, in einem Betrieb mit einer geöffneten Schleife unter Anwendung eines Mittelwertes
von Werten der obengenannten Koeffizienten,die während der vorangehenden Rückkopplung angewendet wurden,
zusammen mit einem exklusiven Koeffizienten gesteuert wird, der der Art des Betriebsbereiches entspricht,
in dem die Maschine dann arbeitet. Dadurch wird jede Abweichung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses von
einem gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis verhindert. Außerdem werden geforderte Luft/Kraftstoff-Verhältnisse,
die am besten für die jeweiligen besonderen Betriebszustände
der Maschine geeignet sind, erreicht, um dadurch den Kraftstoffverbrauch zu verringern und die Antriebsleistung
der Maschine zu verbessern. 5
Während der obengenannten Steuerung in der offenen Schleife ist es wünschenswert, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
dadurch genau auf die vorbestimmten Luft/-Kraftstoff-Verhältnisse,
die am besten für die jeweiligen Betriebszustände geeignet sind, gesteuert wird, daß
die jeweiligen exklusiven Koeffizienten und der Mittelwert des zuerst genannten Koeffizienten richtig bzw.
genau angewendet werden. Es können jedoch Änderungen der Betriebscharakteristiken oder der Ausführungen zwischen
den Maschinen in verschiedenen Produktionsposten auftreten, die dazu führen können, daß das tatsächliche
Luft/Kraftstoff-Verhältnis von den vorbestimmten Verhältnissen abweicht. Um eine solche Abweichung zu eliminieren,
ist es erforderlich, Inhalte in einem Speicher (z.B. einem Festwertspeicher), der in einem angewendeten
elektronischen Steuersystem vorgesehen ist, und verschiedene Korrekturkoeffizienten, Korrekturvariable usw.
speichert, die für die Steuerung der KraftstoffVersorgung nötig sind, zu ändern oder neu zu schreiben»
Wenn es sich jedoch bei dem Speicher um einen Speichertyp handelt, bei dem gespeicherte Inhalte nicht geändert
oder neu geschrieben werden können, wie dies bei einem Masken-ROM-Speicher der Fall ist, muß der ROM-Speicher als
solcher durch einen anderen ersetzt werden. Außerdem ist es auch erforderlich, zu dem zur Herstellung der Maske
des ROM-Speichers verwendeten Maskenmuster eine Änderung hinzuzufügen. Um diesen neuen ROM-Speicher zu liefern,
sind zwei bis drei Monate nötig. Außerdem werden große Kosten verursacht.
stoffmenge an die Maschine geliefert wird.
Die Erfindung ist durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:
·
1) Einstellen einer eine einzige Spannung erzeugenden
Einrichtung derart, daß eine Ausgangsspannung dieser
Einrichtung auf einen vorbestimmten Wert eingestellt wird, wobei Werte eines vorbestimmten Korrekturkoeffizienten
der obengenannten Korrekturkoeffizienten und einer vorbestimmten Korrekturvariablen
der obengenannten Korrekturvariablen als Funktionen der Ausgangsspannung von der die Spannung erzeugenden
Einrichtung eingestellt werden.
2) Bestimmen eines Wertes des vorbestimmten einen Korrekturkoeffizienten und eines Wertes der vorbestimmten
einen Korrekturvariablen entsprechend dem eingestellten gewünschten Wert der Ausgangsspannung
der die Spannung erzeugenden Einrichtung.
3) Multiplizieren des Grund- bzw. Basiswertes der Kraftstoffmenge mit dem bestimmten Wert des vorbestimmten
einen Korrekturkoeffizienten zusammen mit den anderen Korrekturkoeffizienten und Addieren
des bestimmten Wertes der einen vorbestimmten Kor-. rekturvariablen zusammen mit den anderen Korrekturvariablen
zu dem Grund- bzw. Basiswert, um die Kraftstoffmenge zu bestimmen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise
OQ im voraus eine Mehrzahl von Paaren eines Wertes des vorbestimmten
einen Korrekturkoeffizienten und eines Wertes der vorbestimmten Korrekturvariablen bestimmt, und es
wird beim Schritt 2) ein Paar aus der Mehrzahl der Paare ausgewählt, das dem eingestellten, gewünschten Wert der
ok Ausgangsspannung der die Spannung erzeugenden Einrichtung
entspricht, die beim obengenannten Schritt 1) erhalten wurde.
Die Abweichung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses von einem
gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis kann außerdem auf Änderungen der Ausführung verschiedener Sensoren für Betriebszustände
der Maschine und eines Systemes zur Steuerung oder zum Antrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung
usw. und/oder auf durch Alterung bedingte Änderungen der Ausführung der Sensoren und des Systemes zurückzuführen
sein. Um die Sensoren und das System·so einzustellen, daß
eine derartige Änderung eliminiert wird, sind sehr viel Zeit und Kosten erforderlich.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Steuerung der Kraftstofflieferung an
Brennkraftmaschinen anzugeben, durch das das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
in einer einfachen Weise eingestellt werden kann, um die Abweichung dieses Verhältnisses von
gewünschten Werten zu beseitigen, um die Anpassung an eine große Mehrzahl von Maschinen und Steuerungen für
die Maschinen, die unterschiedliche Betriebscharakteristiken
und Betriebsverhalten zur Zeit der Auslieferung der Maschinen von der Fabrikanlage oder zur Zeit der Vornahme
von Wartungsschritten aufweisen, zu bewirken. Dadurch können die Kosten und die zur Einstellung des Luft/Kraftstoffverhältnisses
erforderliche Zeit in hohem Maße verringert werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Kraftstofflieferung an eine Brennkraftmaschine,
durch das eine an die Maschine zu liefernde Kraftstoff menge dadurch bestimmt werden kann, daß ein Basis-
3Q bzw. Grundwert der Kraftstoffmenge, die als eine Funktion
wenigstens eines Betriebsparameters der Maschine bestimmt wurde, durch Multiplizieren mit Korrekturkoeffizienten,
die von Betriebszuständen der Maschine abhängen, und durch Addieren von Korrekturvariablen zu dem Grund- bzw. Basis-
3g wert, die von Betriebszuständen der Maschine abhängen,
verändert wird und durch das die bestimmte Kraft-
— ο-Ι Vorzugsweise wird bei benachbarten Paaren der Mehrzahl
der Paare entweder der vorbestimmte eine Korrekturkoeffizient oder die vorbestimmte eine Korrekturvariable auf
denselben Wert eingestellt.
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Die obengenannten Merkmale, weitere Merkmale, Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden im folgenden
im Zusammenhang mit den Figuren näher erläuter. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der gesamten Anordnung des Systemes zur Steuerung der Kraftstofflieferung
für Brennkraftmaschinen, das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren anwendbar
ist;
Fig. 2 ein Blockschaltbild des Innenaufbaus einer elektronischen Steuereinheit
der Fig. 1;
Fig. 3 eine Tabelle des Korrekturkoeffizienten KPRO und der Korrekturvariablen
TPRO und des erfindungsgemäß eingestellten Spannungswertes VPRO;
Fig. 4 eine Darstellung, die die Beziehung zwischen den Werten KPRO, TPRO und
VPRO der Tabelle der Figur 3 zeigt; Fig. 5 eine Darstellung, die ein Beispiel der Tabelle der Fig. 3 mit beispielhaften
Werten von VPRO, KPRO und
TPRO zeigt; und
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm einer Art zur Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Im folgenden wird die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit den Figuren ausführlich erläutert. In der Fig. 1
ist die gesamte Anordnung des Steuersystem zur Kraftstoffversorgung für Brennkraftmaschinen dargestellt, die im
Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren angewendet wird. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Brennkraftmaschine,
die beispielswise vier Zylinder aufweisen kann. Ein Ansaugrohr 2 ist mit der Maschine 1 verbunden. In
dem Ansaugrohr 2 ist ein Drosselkörper 3 angeordnet, der ein Drosselventil 31 beherbergt. Mit dem Drosselventilkörper
3 ist ein Sensor 4 für die Drosselventilöffnung ( r#th) verbunden, der die Ventilöffnung anzeigt und diese
in ein elektrisches Signal umwandelt, das an eine elektronische Steuereinheit 5 (ECU) angelegt wird.
Kraftstoffeinspritzventile 6 bilden eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung
und sind in dem Ansaugrohr 2 an Orten zwischen der Maschine 1 und dem Drosselventil 3' angeordnet.
In ihrer Anzahl entsprechen sie den Zylindern der Maschine. Jedes Kraftstoffeinspritzventil ist an einem
Ort angeordnet, der geringfügig.stromaufwärts von einem
nicht dargestellten Einlaßventil eines entsprechenden Zylinders der Maschine liegt. Diese Kraftstoffeinspritzventile
sind mit einer nicht dargestellten Kraftstoffpumpe verbunden. Außerdem sind sie mit der elektronischen Steuereinheit
5 derart verbunden, daß ihre Ventilöffnungsperioden oder ihre Kraftstoffeinspritzmengen durch Signale gesteuert
werden, die von der elektronischen Steuereinheit 5 geliefert werden.
Ein Sensor 8 für den absoluten Druck (PBA) steht andererseits über eine Leitung 7 mit dem Inneren des Ansaugrohres
2 an einem Ort in Verbindung, der stromabwärts vom Drosselventil 3' liegt. Der Sensor 8 für den absoluten Druck
kann den absoluten Druck in dem Ansaugrohr 2 anzeigen, und legt ein den ermittelten absoluten Druck anzeigendes elek-
trisches Signal an die elektronische Steuereinheit 5 an.
Ein Sensor 9 für die Temperatur der Ansaugluft (TA) ist in dem Ansaugrohr 2 an einem Ort angeordnet, der stromabwärts
von dem Sensor 8 für den absoluten Druck liegt.
Der Sensor 9 ist ebenfalls elektrisch mit der elektronischen Steuereinheit 5 verbunden, um an diese ein elektrisches
Signal zu liefern, das die ermittelte Temperatur der Ansaugluft anzeigt.
Ein Sensor 10 für die Temperatur der Maschine (TW), der
aus einem Thermistor oder dergl. bestehen kann, ist in dem Zylinderblock der Maschine 1 derart in die Umfangswand
des Zylinderblocks eingebettet, daß sein Inneres mit Kühlwasser gefüllt ist. Ein elektrisches Ausgangssignal
des Sensors 10 wird an die elektronische Steuereinheit 5 angelegt.
Ein Sensor 11 für die Drehwinkelposition (Ne) der Maschine
und ein Sensor 12 zur Unterscheidung der Zylinder
(CYL) sind einer Nockenwelle (nicht dargestellt) der Maschine 1 oder einer Kurbelwelle (nicht dargestellt)
der Maschine 1 zugewandt. Der Sensor 11 kann einen Impuls bei einem besonderen Kurbelwinkel der Maschine 1 immer
dann, wenn sich die Kurbelwelle der Maschine über 180° dreht, d.h. nach der Erzeugung jedes Impulses eines die
Position des oberen Totpunktes anzeigenden Signales (TDC) erzeugen. Der Sensor 12 kann einen Impuls bei
einem besonderen Kurbelwinkel eines besonderen Zylinders der Maschine erzeugen. Die durch die Sensoren 11 und 12
erzeugten, genannten Impulse werden an die elektronische Steuereinheit 5 angelegt.
Ein Dreiwege-Katalysator 14 ist in einem Auspuffrohr 13 angeordnet, das sich von dem Zylinderblock der Maschine
aus erstreckt, um Bestandteile HC, CG und NOx, die in den Auspuffgasen enthalten sind, abzuscheiden. Ein O2-Sensor
15 ist in das Auspuffrohr 13 an einem Ort eingeführt,
der stromaufwärts von dem Dreiwege-Katalysator 14 liegt, um die Sauerstoffkonzentration in den Auspuffgasen zu
ermitteln und um ein den ermittelten Konzentrationswert anzeigendes elektrisches Signal an die elektronische
Steuereinheit 5 zu liefern..
Außerdem sind mit der elektronischen Steuereinheit 5 ein Sensor 16 zur Ermittlung des Atmosphärendruckes (PA) und
ein Starterschalter 17 zur Betätigung des Starters (nicht
dargestellt) der Maschine 1 jeweils verbunden, um ein den ermittelten Atmosphärendruck anzeigendes elektrisches
Signal und ein die Einschalt- und Ausschaltposition des Schalters anzeigendes elektrisches Signal an
die elektronische Steuereinheit 5 zu liefern.
Außerdem ist mit der elektronischen Steuereinheit 5 eine Batterie 18 elektrisch verbunden, die eine Versorgungsspannung zum Betrieb der elektronischen Steuereinheit 5
an diese anlegt.
Die elektronische Steuereinheit 5 arbeitet in Antwort auf verschiedene obengenannte Betriebsparametersignale,
um Betriebszustände, in denen die Maschine arbeitet, wie beispielsweise einem Betriebsbereich der Kraftstoffunterbrechung
usw. zu bestimmen, und um die Kraftstoffeinspritzperiode der Kraftstoffeinspritzventile 6, die
durch die nachfolgend angegebene Gleichung vorgegeben ist, in Übereinstimmung mit den bestimmten Betriebszu-
go ständen der Maschine und synchron mit der Erzeugung von
Impulsen des TDC-Signales zu berechnen.
TOUT = Ti X (KTW X KAST X KWOT X KLS X KO2
X KPRO) + TACC X (KTWT X KTAST) + TAST g5 + TPRO + TV (1)
Ti stellt einen Basiswert der Kraftstoffeinspritzperiode
der Kraftstoffeinspritzventiie 6 dar, der durch die Drehzahl Ne der Maschine und den absoluten Druck PBA des Ansaugrohres
bestimmt wird. KTW bezeichnet einen von der Temperatur der Maschine abhängigen Korrekturkoeffizienten,
dessen Wert durch die Kühlwassertemperatur TW der Maschine bestimmt wird. KAST bezeichnet einen Korrekturkoeffizienten
zur Vergrößerung der gelieferten Kraftstoffmenge unmittelbar nach dem Start der Maschine, dessen Wert durch
eine Subroutine bestimmt wird. KWOT und KLS bezeichnen Korrekturkoeffizienten, die konstante Werte aufweisen.
KWOT bezeichnet einen Koeffizienten zur Anreicherung der Mischung, der bei einem Betrieb mit einem weit geöffneten
Drosselventil anwendbar ist. KLS bezeichnet einen die Mischung schwächenden Koeffizienten, der in einem die
Mischung schwächenden Betrieb anwendbar ist. KO2 bezeichnet
einen vom Ausgangssignal des O2-Sensor abhängigen Korrekturkoeffizienten zur Korrektur des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
der Mischung, dessen Wert in Antwort auf die Sauerstoffkonzentration in den Auspuffgasen während
des Rückkopplungssteuerbetriebes der Maschine bestimmt wird. Der Wert dieses Korrekturkoeffizienten KO2
wird während des Betriebes der Maschine in anderen oder besonderen Betriebszuständen, in denen die Rückkopplungssteuerung
nicht bewirkt wird, auf entsprechende vorbestimmte Werte eingestellt und auf diesen vorbestimmten
Werten gehalten.
In der Gleichung (1) bezeichnet KPRO einen Korrekturkoeffizienten zur Einstellung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
der Mischung auf solche Werte, die es ermöglichen, daß die Maschine optimale Betriebscharakteristiken erfüllt.
Dieser Korrekturkoeffizient KPRO ist in besonderen Betriebsbereichen, bei denen es sich nicht um den auf
das Ausgangssignal des O2-Sensors ansprechenden Rückkopplungssteuerbetrieb
handelt, und die einen den O2-Sensor
entaktivierenden Betrieb, einen Leerlaufbetrieb, einen Betrieb bei weit geöffnetem Drosselventil, einen Steuerbetrieb
bei geöffneter Schleife für eine vorbestimmte niedrige Geschwindigkeit und einen Steuerbetrieb bei geöffneter
Schleife für eine vorbestimmte hohe Geschwindigkeit enthalten, einzeln oder zusammen mit anderen
Korrekturkoeffizienten, die ausschließlich für die entsprechenden besonderen Betriebsbereiche vorgesehen sind,anwendbar.
In diesen besonderen Betriebsbereichen wird der Wert des Korrekturkoeffizienten KPRO üblicherweise auf 1,0
oder einen Wert eingestellt, der sich in dessen Nähe befindet, so daß Luft/Kraftstoff-Verhältnisse erreicht
werden, die für die Betriebsbereiche am besten passen.
In der Gleichung (1) bezeichnet TACC eine Korrekturvariable
zur Kraftstoffmengenvergrößerung, die bei der Beschleunigung der Maschine anwendbar ist, und deren
Wert durch eine Subroutine bestimmt wird. KTWT bezeichnet einen Korrekturkoeffizienten zur Vergrößerung
der Kraftstoffversorgungsmenge unmittelbar nach dem
Start der Maschine, deren Wert auf der Basis eines Wertes des aus einer Tabelle ausgelesenen "wassextemperaturabhängigen
Koeffizienten TW zur Kraftstoffmengenvergrößerung berechnet wird. KTAST bezeichnet einen Korrekturkoeffizienten
zur Kraftstoffmengenvergrößerung, der unmittelbar nach dem Start der Maschine anwendbar
ist. TAST bezeichnet eine Korrekturvariable zur Kraftstof fmengenvergrößerung, die unmittelbar nach dem Start
der Maschine anwendbar ist. TPRO bezeichnet eine Korrekturvariable, die aus demselben Grund wie der Korrekturkoeffizient
KPRO vorgesehen ist, und deren Wert auf eine Weise bestimmt wird, die einem bestimmten Wert
des Koeffizienten KPRO entspricht, wie dies nachfolgend ausführlich erläutert werden wird. In der Gleichung (1)
handelt es sich bei TV um einen Korrekturwert zur Einstellung der Ventilöffnungsperiode der Kraftstoffein-
spritzventile 6 in Antwort auf Änderung der Ausgangsspannung
von der Batterie 18, dessen Wert aus einer TV-Tabelle bestimmt wird.
Nebenbei werden die obengenannten Korrekturkoeffizienten
und Korrekturvariablen in ihren jeweiligen Betriebsbereichen zur Korrektur der Ventilöffnungsperiode angewendet.
In Betriebsbereichen, in denen sie nicht angewendet werden sollten, werden die Korrekturkoeffizienten auf jeweils 1,0
und die Korrekturvariablen jeweils auf 0 eingestellt.
Erfindungsgemäß werden der Korrekturkoeffizient KPRO in dem multiplikativen Term der Gleichung (1) und die Korrekturvariable
TPRO in dem additiven Term dieser Gleichung auf Werte eingestellt, die der Ausgangsspannung einer eine
einzige Spannung erzeugenden Einrichtung, die nachfolgend noch erläutert werden wird, entsprechen, um für Betriebszustände
der Maschine optimale Luft/Kraftstoff-Verhältnisse zu erreichen.
Die elektronische Steuereinheit 5 verarbeitet den wie oben bestimmten Wert der Kraftstoffeinspritzperiode TOUT,
um entsprechende Antriebssignale an die Kraftstoffeinspritzventile 6 zu liefern.
Die Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung in der elektronischen Steuereinheit 5 der Figur 1. Ein Ausgangssignal
von dem Sensor 11 für die Drehwinkelposition (Ne) der
Figur 1 wird an einen Wellenformer 501 angelegt, in dem seine Impulswellenform geformt wird, und an einen Zentralprozessor
503 (CPU) als das TDC-Signal und an einen Me-Wert-Zähler 502 geliefert. Der Me-Wert-Zähler 502
zählt das Zeitintervall zwischen einem vorangehenden Impuls des TDC-Signales, der bei einem vorbestimmten Kurbelwinkel
der Maschine erzeugt wurde, und einem gegenwärtigen Impuls dieses Signales, der bei demselben Kur-
belwinkel erzeugt wird. Das TDC-Signal wird an den Zähler
502 von dem Sensor 11 für die Drehwinkelposition (Ne) angelegt. Der gezählte Wert Me entpsricht daher dem reziproken
Wert der tatsächlichen Drehzahl Ne der Maschine. Der Me-Wert-Zähler 502 liefert den gezählten Wert Me an den
Zentralprozessor 503 über einen Datenbus 510.
Die Spannungspegel der jeweiligen Ausgangssignale von dem Sensor 4 für die Drosselventilöffnung (^th), dem Sensor
8 für den absoluten Druck des Ansaugrohres (PBA), dem Sensor 10 für die Kühlwassertemperatur der Maschine (TW)
usw. werden durch eine Pegelverstelleinheit 504 sukzessive auf einen vorbestimmten Spannungspegel verschoben und
an einen Analog-Digital-Wandler 506 durch einen MuItiplexer 505 angelegt. Mit dem Multiplexer 505 ist eine
VPRO-Wert-Einstelleinrichtung 511 verbunden, die eine
den Wert des Korrekturkoeffizienten KPRO und den Wert der Korrekturvariablen TPRO, die während des Maschinenbetriebes
in bestimmten, besonderen Betriebsbereichen angewendet werden, wie dies nachfolgend erläutert werden
wird, bestimmende, eingestellte Spannung VPRO über den Multiplexer 505 an den Analog-Digital-Wandler 506 liefert.
Diese VPRO-Wert-Einstelleinrichtung 511 kann beispielsweise einen eine variable Spannung liefernden Kreis, der
aus Spannungsteilerwiderständen oder dergl. besteht und vorzugsweise mit einem nicht dargestellten Regelkreis
für eine konstante Spannung verbunden ist, enthalten. Der Analog-Digital-Wandler 506 wandelt analoge Ausgangsspannungen
von den obengenannten verschiedenen Sensoren der VPRO-Wert-Einstelleinrichtung 511 sukzessive in digitale
Signale um. Die sich ergebenden digitale Signale werden über den Datenbus 510 an den Zentralprozessor 503
geliefert.
Außerdem sind mit dem Zentralprozessor 503 über den Datenbus 510 ein Festwertspeicher 507 (ROM-Speicher), ein
Speicher 508 mit wahlfreiem Zugang (RAM-Speicher) und ein
Antriebskreis 509 verbunden. Der RAM-Speicher 508 speichert zeitweise verschiedene berechnete Werte von dem
Zentralprozessor 503, während der ROM-Speicher 507 ein in dem Zentralprozessor 503 ausgeführtes Steuerprogramm,
eine Karte einer Kraftstoffeinspritz-Basisperiode Ti für die Kraftstoffeinspritzventile 6, deren gespeicherte Werte
in Abhängigkeit von dem absoluten Druck des Ansaugrohres und der Drehzahl der Maschine ausgelesen werden,
eine Korrekturkoeffiζientenkarte usw. Der Zentralprozessor
503 führt das in dem ROM-Speicher 507 gespeicherte Steuerprogramm aus, um die Kraftstoffeinspritzperiode TOUT
für die Kraftstoffeinspritzventile 6 in Antwort auf verschiedene Betriebsparametersignale der Maschine und die
Parametersignale zur Korrektur, der Kraftstoffeinspritzperiode
zu berechnen und liefert den berechneten Wert der Kraftstoffeinspritzperiode an den Antriebskreis 509
über den Datenbus 510. Der Antriebskreis 509 legt Antriebssignale,
die den oben berechneten TOUT-Wert entsprechen, an die Kraftstoffeinspritzventile 6, um diese
anzutreiben.
Die Figur 3 zeigt eine Tabelle des Korrekturkoeffizienten
KPRO und der Korrekturvariablen TPRO und der von der VPRO-Wert-Einstelleinrichtung 511 eingestellten Ausgangsspannung
VPROX, wobei diese Tabelle dazu dient, die zuerst genannten beiden Werte aus dem zuletzt genannten
Wert gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu bestimmen. Wie dies in der Figur 4a dargestellt ist, ist der Wert
VPROX der Einstellspannung in 25 Schritte unterteilt, die in einem Bereich von 0 Volt bis 5 Volt liegen. Diese
Schritte können durch entsprechende unterschiedliche Kombinationen der Spannungsteilerwiderstände der VPRO-Wert-Einstelleinrichtung
511 erreicht werden, und jedem Schritt entspricht ein Adressenkode des Wertes VPRO.
In der Tabelle der Figur 3 sind als Korrekturkoeffizient
KPRO fünf vorbestimmte Werte KPR01 bis KPR05 vorgesehen, während als Korrekturvariable TPRO fünf vorbestimmte Werte
TPR01 bis TPR05 vorgesehen sind. Die Werte KPR01 bis KPR05 des Korrekturkoeffizienten KPRO liegen in einem
Bereich von 0,96 bis 1,04, wobei zwischen benachbarten Werten eine Differenz von 0,02 besteht. Die Werte TPRO1
bis TPRO5 der Korrekturvariablen TPRO liegen in einem Bereich von -0,2 ms bis + 0,2 ms, wobei zwischen benachbarten
Werten eine Differenz von 0,1 ms besteht. Der Korrekturkoeffizient KPRO ändert sich von einem der vorbestimmten
Werte zu dem benachbarten Wert immer dann, wenn sich der VPRO-Wert um fünf Schritte ändert, während
sich die Korrekturvariable TPRO von einem der vorbestimmten Werte zu dem benachbarten Wert immer dann ändert,
wenn sich VPRO um einen Schritt ändert. Das Verhältnis der Änderung zwischen dem Korrekturkoeffizienten KRPO
und der Korrekturvariablen TPRO in Bezug auf den VPRO-Wert kann auch in einer zu der zuvor gerade erwähnten
Weise umgekehrten Weise eingestellt werden.
Die Tabelle der Figur 4 wird so eingestellt, daß der Mittelwert 3-3 des VPRO-Wertes dem Mittelwert von 2,5 Volt de
Einstellspannung VPROX entspricht, und daß eine Änderung der Einstellspannung VPROX um einen Schritt (= 0,2
Volt) eine entsprechende Änderung entweder nur des KPRO-Wertes oder des TPRO-Wertes (dies bedeutet, daß sich
die beiden Werte nicht gleichzeitig ändern) bewirkt, wie dies aus der Einstellung des KPRO-Wertes und des TPRO-Wertes
in (b) und (c) der Figur 4 hervorgeht. Die Fig.
zeigt eine tabellarisch geordnete Form der Beziehung
zwischen Werten VPROX, VPRO, KPRO und TPRO in Übereinstimmung mit der Tabelle der Figur 4. Die Einstellung
der Figuren 4 und 5 verhindert, daß eine geringfügige Änderung des eingestellten Wertes VPROX der Einstellspannung
nicht große Änderungen in den Werten KPRO und TPRO bewirkt.
Wenn man zum Beispiel annimmt, daß der Wert VPROX der Einstellspannung
in die Nähe de;s Punktes A1 in Figur 4a fällt, bewirkt eine geringfügige Änderung des Wertes VPRÖX der
Einstellspannung, daß sich der Wert KPRO entlang der Linie B1 in der Figur 4b zu 1,02 ader 1,00 ändert. Der Wert
TPRO bleibt aber in der Figur 4c selbst bei einer derartigen geringfügigen Änderung des Wertes VPROX unverändert
bei +0,2 auf dem Pegel C1. Als Ergebnis kann der Betrag der Änderung des Wertes TOUT auf einem kleinen
!Q Wert gehalten werden, der dem Betrag der Änderung von
0,02 des Wertes der Korrekturvariablen KPRO entspricht.
Angenommen, daß sich der Wert VPROX der Einstellspannung über den Punkt A2 (Figur 4a) ändert, nimmt der Korrektur-
1g koeffizient KPRO weiterhin den Wert 1,02 auf dem Pegel B2
der Figur 4b an, während die Korrekturvariable TPRO sich entweder nach 0 oder -0,1 entlang der Linie C2 in der
Figur 4c ändern wird. Der sich ergebende Betrag der Änderung des TOUT-Wertes kann daher.auf einem kleinen Wert
2Q gehalten werden, der dem Betrag der Änderung von 0,1 der
Korrekturvariablen TPRO entspricht.
Wie dies oben festgestellt wurde, bewirkt gemäß der dargestellten Einstellung ein kleiner Betrag des Fehlers in der
„c Einstellung des Wertes VPROX der Einstellspannung niemals
eine große Änderung in dem TOUT-Wert. Außerdem wird der Wert VPROX der Einstellspannung mit vorbestimmten Toleranzen
ΔV (= 0,2 Volt) geliefert, so daß eine Abweichung
des KPRO-Wertes und/oder des TPRO-Wertes von einem einge-
ori stellten Wert, wenn dieser einmal eingestellt ist, vermieden
wird.
Der Korrekturkoeffizient KPRO und die Korrekturvariable
TPRO werden durch Einstellen des Wertes VPROX der Ein-Stellspannung der VPRO-Wert-Einstelleinrichtung 511 der
Figur 2 beim Zusammenbau bzw. bei der Montage
zur Bildung eines Steuersystemes zur Kraftstofflieferung,
das das erfindungsgemäße Verfahren anwendet, in einer Maschine, bei periodischen Wartungsarbeiten usw. auf
optimale Werte eingestellt.
Dadurch, daß der Wert VPROX der Einstellspannung der VPRO-Wert-Einstelleinrichtung
511 so eingestellt wird, daß für den Korrekturkoeffizienten KPRO des multiplikativen Terms
und für die Korrekturvariable TPRO des additiven Terms jeweils
passende Werte ausgewählt werden, ist es möglich, allen möglichen Fällen zu begegnen, in denen das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
der Mischung von gewünschten Werten abweicht.
Die Figur 6 zeigt ein Beispiel zur Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
Wenn der Zündschalter der Maschine eingeschaltet wird, wird der Zentralprozessor 503 der Figur 2 initialisiert und wird
zur gleichen Zeit der eingestellte VPRO-Wert in den Zentralprozessor
503 beim Schritt 30) eingelesen. Werte des Korrekturkoeffizienten KPRO und der Korrekturvariablen TPRO
werden aus dem ROM-Speicher 507 der Figur 2 beim Schritt 31 ausgelesen, wobei diese Werte dem eingestellten VPRO-Wert
entsprechen. Der Zentralprozessor 50 3 wendet diese ausgelesenen Werte des Koeffizienten KPRO und der Variablen TPRO
im Zusammenhang mit der Gleichung (1) an, um dadurch die Kraftstoffeinspritzperiode TOUT zu berechnen.
- Leerseite -
Claims (3)
1. J Verfahren zur Steuerung der Kraftstofflieferung
an eine Brennkraftmaschine, durch das die Kraftstoffmenge
zur Lieferung an die Maschine durch Multiplizieren eines Basiswertes als eine Funktion wenigstens eines Betriebsparameters
der Maschine mit Korrekturkoeffizienten, die von Betriebszuständen der Maschine abhängen, und durch Addieren
von Korrekturvariablen, die von Betriebszuständen der Maschine
abhängen, zu dem Basiswert bestimmbar· ist, und durch das die bestimmte Kraftstoffmenge an die Maschine lieferbar
ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: 1) Einstellen einer eine einzige Spannung erzeugenden
Einrichtung (511) zur Einstellung einer Ausgangsspannung
dieser Einrichtung auf einen gewünschten Wert, wobei Werte eines vorbestimmten Korrekturko-
effizienten der Korrekturkoeffizienten und einer
vorbestimmten Korrekturvariablen der Korrekturvariablen als Funktion der Ausgangsspannung von der die
Spannung erzeugenden Einrichtung (511) eingestellt werden;
2) Bestimmen eines Wertes des vorbestimmten einen Korrektureffizienten
und eines Wertes der vorbestimmten einen Korrekturvariablen, die dem eingestellten
gewünschten Wert der Ausgangsspannung der die Span-
jQ nung erzeugenden Einrichtung (511) entsprechen; und
3) Multiplizieren des Basiswertes der Kraftstoffmenge
mit dem vorbestimmten Wert des vorbestimmten einen Korrekturkoeffizienten zusammen mit den anderen
Korrekturkoeffizienten und Addieren des vorbestimm-
, r. ten Wertes der vorbestimmten einen Korrekekturva-Ib
riablen zusammen mit den anderen Korrekturvariablen zu dem Basiswert der Kraftstoffmenge, um die Kraftstoff
menge zu bestimmen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zuvor eine Mehrzahl von Paaren aus einem Wert des
vorbestimmten einen Korrekturkoeffizienten und einem Wert der vorbestimmten einen Korrekturvariablen gespeichert
wird,und daß beim Schritt 2) ein Paar aus der Mehrzahl or der Paare ausgewählt wird, das dem eingestellten, gewünschten
Wert der Ausgangsspannung der die Spannung erzeugenden Einrichtung (511) entspricht, der beim Schritt
1) erhalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, U
daß in benachbarten Paaren der Mehrzahl der Paare entweder der eine vorbestimmte Korrekturkoeffizient oder
die vorbestimmte eine Korrekturvariable auf denselben Wert eingestellt wird.
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