DE3513086C2 - - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Derartige Vorrichtungen werden bereits von verschiedenen Kraftfahrzeugherstellern zur Beein­ flussung von Betriebsparametern verschiedener Brenn­ kraftmaschinentypen in Serie eingesetzt. Zu diesen Kraft­ fahrzeugen gehören unter anderem der Volvo B200E (Europa) sowie der Audi 200 Turbo und der VW Rabbit GTI, die beide nach USA exportiert werden. Durch die Verwendung von zwei Steuergeräten, von denen das eine wenigstens für die Be­ einflussung des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraft­ stoff-Luft-Gemisches und das andere für die Beeinflussung der Zündung der Brennkraftmaschine verantwortlich ist, wird eine hohe Flexibilität dadurch erreicht, daß jedes der bei­ den Steuergeräte individuell an verschiedene Anfor­ derungen der Kraftfahrzeughersteller angepaßt werden kann. Da die beiden Steuergeräte weitgehend unab­ hängig voneinander arbeiten, sozusagen als eigenständige Komponenten auch einzeln eingesetzt werden können, liegt beim gemeinsamen Ein­ satz der beiden Steuergeräte der Sachverhalt vor, daß für ein und dieselbe Steuergeräteeingangsinformation zwei verschiedene Sensoren eingesetzt werden. So ist es beispielsweise üblich, für das Steuer­ gerät, das im wesentlichen für die Zündung zuständig ist, als Last­ signalsensor einen im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine angebrachten Drucksensor zu verwenden. Für das das der Brenn­ kraftmaschine zugeführte Kraftstoffluftgemisch beeinflussende zweite Steuergerät kann als Lastsensor natürlich auch ein Drucksensor ein­ gesetzt werden, es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, als Lastinformation die von der Brennkraftmaschine angesaugte Luftmenge zu erfassen. Hierzu wird beispielsweise ein an sich bekannter Luft­ mengenmesser, der als Klappe im Saugrohr der Brennkraftmaschine aus­ gebildet ist, oder ein Hitzdraht-Luftmassenmesser verwendet. Natür­ lich sind auch andere Arten der Lasterfassung, beispielsweise eine Erfassung der Drosselkappenstellung oder ähnliches, denkbar. Aus der US-PS 44 03 584 ist es bekannt, mittels einem einzigen Steuergerät sowohl die Zündung als auch die Einspritzung zu steuern. Die Steuerung erfolgt über einen Rechner, dem sowohl ein Signal eines Luftmengenmessers als auch ein Signal eines Drucksensors zuzuführen ist. Bei der genannten Vorrichtung ist es daher ebenfalls üblich, bei einem Steuergerät zur Steuerung von Betriebswerten eines Kraft­ fahrzeuges zwei Drucksignale zuzuführen, aus denen dann in Ver­ bindung mit anderen Größen Steuersignale für die Brennkraftmaschine gebildet werden.

Aus der DE-OS 30 36 107 bzw. 30 06 633 ist es bekannt, in einem Steuergerät Rechenfunktionen vorzusehen, mittels denen Additionen und Multiplikationen vornehmbar sind. Schließlich ist es aus der DE-OS 34 08 215 bekannt, Kennfeldwerte zur Steuerung von Betriebs­ kenngrößen einer Brennkraftmaschine korrigierend zu beeinflussen.

Es besteht nun das Bestreben, anstelle von zwei verschiedenen Last­ sensoren nur einen einzigen Lastsensor für beide Steuergeräte einzu­ setzen, um eine noch wirtschaftlichere Fertigung dieser Systeme zu gewährleisten. Allerdings sollen dadurch keine oder nur minimale, insbesondere hardwaremäßige Änderungen im Aufbau der Steuergeräte durchgeführt werden, da beide Steuergeräte an sich eigenständige Komponenten bleiben und zur wirtschaftlichen Fertigung auch weit­ gehend gleiche Bauteile unabhängig vom speziellen Einsatz aufweisen sollen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, die es erlaubt, zwei weitgehend voneinander unabhängig arbeitende Steuergeräte zur Steuerung bzw. Regelung von Betriebsparametern unter Berücksichtigung der wirtschaftlichen Gesichtspunkte bei der Herstellung und des Einsatzes im Kraftfahrzeug unter Beibehaltung wenig­ stens der Genauigkeit der herkömmlichen Systeme und unter Minimierung des Änderungsaufwandes miteinander zu kombi­ nieren.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Vorteile der Erfindung

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs läßt sich eine erheblich preisgünstigere Fertigung der Steuergeräte erreichen. Darüber hinaus werden Fehlerquellen aufgrund von Ausfällen von Sensoren redu­ ziert.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht in der Tatsache, daß die Lastinformation vom zweiten Steuer­ gerät als Relativwert verarbeitet wird. Hierdurch werden Exemplarstreuungen des Lastsensors weitgehend entschärft.

Als sehr vorteilhaft hat sich erwiesen, die Ausgangs­ signale des Lastsensors mit additiven bzw. multiplika­ tiven Größen zu beaufschlagen, die darüber hinaus noch eine Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine aufweisen können. Durch geeignete Festlegung dieser Größen, die in vorteilhafter Weise in Speichermitteln des Steuergerätes abgelegt sind, kann eine Anpassung des Wertevorrates der Ausgangssignale des Lastsensors an die Gegebenheiten des Steuergerätes erzielt werden unter Gewährleistung einer sehr hohen Verarbeitungsgenauigkeit bei einem minimalen hardwaremäßigen Aufwand.

Darüber hinaus hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, die Ausgangssignale des Lastsensors einer korrigierenden Beeinflussung zu unterwerfen, die auf einem Vergleich der Soll- und Istwertlastkennlinie des Lastsensors beruht. Hierdurch wird eine hervorragende Stabilität des Sensor­ systems bezogen auf die Zeit garantiert.

Weitere Vorteile der Erfindung und zweckmäßige Ausge­ staltungen ergeben sich in Verbindung mit den Unteran­ sprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung der Aus­ führungsbeispiele.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit zwei Steuergeräten und verschiedenen Signalgebern,

Fig. 1a den bekannten Stand der Technik bezüglich der Last­ signalgewinnung für die beiden Steuergeräte,

Fig. 1b die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Gewinnung der Lastinformation für die beiden Steuergeräte,

Fig. 2 ein grobes Blockschaltbild der beiden Steuergeräte mit einer Signalanpassung für die Ausgangssignale des Last­ sensors,

Fig. 3a ein Drehzahllastkennfeld für beispielsweise den Zünd­ zeitpunkt, wobei das Lastsignal entsprechend dem bekannten Stand der Technik von einem Drucksensor abgeleitet wird,

Fig. 3b ein zu Fig. 3a äquivalentes Kennfeld, wobei in diesem Fall die Lastinformation von einem Luftmengenmesser abgeleitet wird,

Fig. 4 einen Ausschnitt der Fig. 3b zur Erläuterung der korrigierenden Beeinflussung der Ausgangssignale des Last­ sensors.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist eine symbolisch dargestellte Brennkraft­ maschine mit der Bezugsziffer 10 gekennzeichnet. Ein­ gangsseitig tritt durch ein Ansaugrohr 11 die zur Ver­ brennung des Kraftstoffs notwendige Luft in die Brennkraft­ maschine 10 ein. Im Ansaugrohr 11 ist ein Sensor 12 zur Erfassung der von der Brennkraftmaschine angesaugten Luft­ menge, stromab vom Sensor 12 eine Drosselklappe 13 mit einem Drosselklappenschalter 14 sowie stromab von der Drosselklappe 13 ein Sensor 15 zur Erfassung des im Ansaugrohr 11 vorhandenen Drucks angebracht. Ausgangs­ seitig der Brennkraftmaschine 10 ist ein Abgaskanal 16 für den Auslaß der Abgase der Brennkraftmaschine 10 vor­ gesehen.

Ein erstes Steuergerät 17 dient zur Beeinflussung des Kraftstoff-Luft-Gemisches und liefert im vorliegenden Ausführungsbeispiel Signale zur Ansteuerung von Ein­ spritzventilen 18 a und beeinflußt dadurch die in die Arbeitszylinder der Brennkraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge. Natürlich ist die Erfindung nicht auf eine Einzelzylindereinspritzanlage, wie sie im Aus­ führungsbeispiel der Fig. 1 dargestellt ist, beschränkt. Sie läßt sich aufgrund der vorliegenden Offenbarung des Erfindungsgedankens ohne erfinderisches Zutun ebensogut auf Anlagen mit Saugrohreinspritzung oder mit konti­ nuierlicher Einzelzylindereinspritzung (im Gegensatz zur intermittierender Einzelzylindereinspritzung) über­ tragen.

Dem ersten Steuergerät 17 werden verschiedene Eingangs­ informationen, nämlich Informationen 19 bezüglich der Batteriespannung, Informationen 20 bezüglich der Dreh­ zahl, Informationen 21 bezüglich der Last, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel vom Sensor 12 abge­ leitet werden, Informationen 22 bezüglich der Ansaug­ lufttemperatur, Informationen 23 bezüglich der Drossel­ klappenstellung der Drosselklappe 13, die vom Drossel­ klappenstellungssensor 14 abgeleitet werden, Informationen 24 bezüglich der Motortemperatur und weitere nicht näher spezifizierte Informationen 26 zugeführt. Neben der Aus­ gabe der Einspritzzeiten für die Einspritzventile 18 a sind weitere Ausgabegrößen 27 vorgesehen, mit denen das Kraftstoff-Luft-Verhältnis zu beeinflussen ist. Bei­ spielsweise kann mittels dieser Ausgabegrößen eine Dreh­ zahlregelung über einen in der Zeichnung nicht darge­ stellten steuerbaren Luftbypaß oder eine Steuerung einer Abgasrückführung durchgeführt werden. Der Einfachheit halber soll im weiteren jedoch nur auf die Steuerung der Kraftstoffzumessung eingegangen werden.

Das zweite Steuergerät 18 liefert im wesentlichen Ausgangs­ signale zur Ansteuerung der Zündungseinheiten 29 der Brenn­ kraftmaschine in Abhängigkeit von der Eingangsinformation Drehzahl bzw. Grad Kurbelwellenwinkel 20, der Batterie­ spannung 19 und von anderen nicht näher spezifizierten Eingangsgrößen 30, die Informationen über die Kraftstoff­ zumessung oder über den Ladedruck eines in der Zeichnung nicht dargestellten Laders oder über die Klopfneigung der Brennkraftmaschine beinhalten. Weitere Ausgabegrößen können zur Regelung des Ladedrucks oder anderer Betriebsparameter der Brennkraftmaschine oder für eine Klopfregelung dienen.

In Fig. 1a ist als Stand der Technik dargestellt, von wel­ chen Sensoren die beiden Steuergeräte ihre Lastinformation beziehen. Während das erste Steuergerät 17 seine Lastinfor­ mation vom Sensor 12 für die angesaugte Luftmenge bezieht, wird die Lastinformation für das zweite Steuergerät 18 vom Drucksensor 15 zur Messung des Ansaugdrucks im Ansaugrohr 11 der Brennkraftmaschine 10 abgeleitet.

In Fig. 1b ist ein Teil der Verbesserung der vorlie­ genden Erfindung gegenüber dem Stand der Technik darge­ stellt, derart, daß die Lastinformation für das zweite Steuergerät 18 ebenfalls vom Sensor 12 zur Messung der von der Brennkraftmaschine 10 angesaugten Luftmenge ab­ geleitet wird. Hierdurch wird, wie symbolisch in der Fig. 1b dargestellt ist, der Drucksensor 15 eingespart und damit eine wirtschaftlichere Fertigung und größere Störsicherheit der Kombination der beiden Steuergeräte gewährleistet. Allerdings besteht die Erfindung nicht ausschließlich in einem Austausch des Lastsensors für das zweite Steuergerät 18, sondern auch darin, eine insbesondere hardwaremäßig unaufwendige Anpassung dieses zweiten Steuer­ gerätes 18 an die geänderte Charakteristik der Last­ eingangsinformation des Sensors 12 zu erzielen. Für eine Anpassung stehen folgende Kriterien im Vorder­ grund: Aufgrund der geänderten Lasteingangsinformation sollen keine weitgreifenden Änderungen im hardware­ mäßigem Aufbau des zweiten Steuergerätes 18 durchge­ führt werden. Die Anpassung soll vielmehr im wesent­ lichen durch softwaremäßige Änderungen realisiert werden. Die Ansprechgenauigkeit des zweiten Steuer­ gerätes 18 auf die neue Lastinformation soll sich gegenüber der Version gemäß dem Stand der Technik wenigstens nicht verschlechtern und es soll eine weitgehende Unabhängigkeit von Fertigungsstreuungen des Sensors 12 gewährleistet sein.

In Fig. 2 ist der blockschaltmäßige Aufbau der beiden Steuergeräte 17, 18 schematisch dargestellt. Da das Innenleben des ersten Steuergerätes 17 für die Be­ stimmung des Kraftstoff-Luft-Gemisches im vorliegenden Fall nicht näher interessiert, ist es durch einen Block 40 (black box) dargestellt. Diesem Block 40 werden die schon erwähnten Eingangsinformationen, insbeson­ dere Informationen 19 bezüglich der Batteriespannung und Informationen 21 bezüglich der Last zugeführt. Alle weiteren Eingangsinformationen sollen für die folgende Betrachtung außer Acht bleiben. Ausgangs­ seitig steuert der Block 40 Endstufen 41 an, die ihrerseits an die Einspritzventile 18 a angeschlossen sind. Weitere Endstufen 42 zur Betätigung weiterer Stellglieder 43 sind vorgesehen.

Vom Sensor 12 zur Erfassung der angesaugten Luftmenge wird ein Lastsignal abgenommen, das am Mittelabgriff eines mit dem beweglichen Teil des Luftmengenmessers gekoppelten Potentiometers zur Verfügung steht. Dieses Potentiometer des Sensors 12 liegt in Serie mit einem Schutzwiderstand R 1, der seinerseits an eine Referenz­ spannungsquelle U 1, die von der Batteriespannung UB ge­ speist wird, angeschlossen ist. Die am Mittelabgriff des Potentiometers des Sensors 12 anliegende Spannung ist somit ein Maß für die Auslenkung des beweglichen Teils des Luftmengenmessers und beinhaltet somit eine Information über die Last. Sollten Sensoren zur Erfassung der angesaug­ ten Luftmenge der Brennkraftmaschine eingesetzt werden, die auf einem anderen Meßprinzip beispielsweise auf dem Hitzdrahtprinzip oder dem Vortexprinzip basieren, so werden diese als äquivalente Lastinformationen weiter­ verarbeitet.

Der Aufbau des zweiten Steuergerätes 18 ist in Fig. 2 etwas detaillierter dargestellt. Die Eingangsgrößen 19, 21 und weitere Eingangsgrößen 30, beispielsweise für eine Klopfregelung, werden in einem Analog-Digital-Wandler 45 in digitale Größen umgesetzt. Die aufgrund der Geber­ charakteristik schon weitgehend digital vorliegende Informationen 20 über die Drehzahl und die Kurbelwellen­ winkelgrade werden einem Impulsformer 46 zugeführt, der die Pulsform der Eingangspulse im wesentlichen nor­ miert. Alle in digitaler Form vorliegenden Signale werden einer Eingabeeinheit 47 zugeführt, die über eine Ein/Ausgabe-Einheit 48 mit einer Ausgabeeinheit 49 in Verbindung steht. Diese Einheiten 47, 48, 49 bil­ den die Peripherie einer digitalen Signalverarbeitungs­ einheit, die aus der Zentraleinheit 50, Festwertspei­ chern 51, Betriebsdatenspeichern 52, einem Bus 53, die alle datenmäßig miteinander in Verbindung stehen, auf­ gebaut ist. Im Festwertspeicher 51 sind alle Programme und alle Kenndaten, Kennliniensollwerte usw. unverlierbar gespeichert, während im Schreib/Lese-Speicher 52 die von den Sensoren gelieferten Daten gespeichert werden, bis sie vom Mikroprozessor abgerufen oder durch aktuellere Daten ersetzt werden. In der Zentraleinheit 50 werden die arithmetischen und logischen Operationen mit den eingespeisten Daten durchgeführt. Die Ausgabeeinheit 49 steuert ihrerseits wiederum verschiedene Endstufen 54, 55 an, die zur Zündung 56 oder zur Ansteuerung anderer Stellglieder 57, beispielsweise zur Steuerung des Lade­ drucks dienen.

Dem zweiten Steuergerät wird ebenfalls als Lastinformation 21 das Ausgangssignal des Sensors 12 zur Erfassung der Ansaugluftmenge zugeführt. Da das zweite Steuergerät 18 eine von der Referenzspannungsquelle U 1 des ersten Steu­ ergerätes 17 unabhängige Referenzspannungsquelle U 2 auf­ weist, muß wegen der Toleranz in der Ausgangsspannung dieser Referenzspannungsquellen dafür Sorge getragen werden, daß das Eingangssignal für das zweite Steuer­ gerät 18 in keinem Fall Werte annimmt, die oberhalb dem aktuellen Wert der Referenzspannungsquelle U 2 liegen. Aus diesem Grunde ist eine Spannungsteilerschaltung bestehend aus den Widerständen R 2 und R 3 vorgesehen, die die Ausgangsspannung des Lastsensors um einen ge­ wissen Anteil herunterteilt. Damit darüber hinaus eine Unabhängigkeit des Lastsignals vom Absolutwert des im Sensor 12 angeordneten Potentiometers gegeben ist, ist ein zweiter Signalpfad 58 vorgesehen, der die am Gesamtwiderstand des Potentiometers des Sensors 12 anliegende Spannung dem zweiten Steuergerät 18 zuführt. Damit auch dieser Spannungswert den Referenzspannungs­ wert U 2 nicht überschreiten kann, ist eine weitere Span­ nungsteilerschaltung bestehend aus den Widerständen R 2′, R 3′ vorgesehen. Im Steuergerät 18 werden diese beiden Infor­ mationen 21, 58 im wesentlichen durch einander dividiert, so daß eine vom Absolutwert des Gesamtwiderstandes des Potentiometers des Sensor 12 unabhängige Meßgröße als Last­ information zur Verfügung steht. In Abhängigkeit von den verschiedenen Eingangsinformationen berechnen nun beide Steuergeräte Ausgabegrößen zur Ansteuerung der Stellglieder. Hierfür sind insbesondere beim hier interessierenden zwei­ ten Steuergerät 18 Kennfelder vorgesehen, in denen bei­ spielsweise der Zündzeitpunkt in Grad Kurbelwellenwinkel als Funktion der Last und Drehzahl in den Festwert­ speichermitteln 51, 52 abgelegt sind.

Ein Beispiel für ein derartiges Kennfeld ist in Fig. 3a dargestellt, in dem die Kennfeldwerte als Funktion der Drehzahl und der Ausgangssignale eines Drucksensors als Lastsensor abgelegt sind. In Abhängigkeit vom Ausgangs­ signal des Drucksensors können im vorliegenden Fall acht Lastbereiche L 1 bis L 8 und acht Drehzahlbereiche unter­ schieden werden, so daß insgesamt 64 Kennfeldwerte ab­ gespeichert sind. Natürlich ist es möglich, zur feineren Abstufung zwischen den einzelnen Kennfeldwerten zu inter­ polieren. Werden nun die Lastsignale zur Kennfeldan­ steuerung anstelle von einem Drucksensor von einem Luft­ mengensensor, insbesondere von einem Luftklappensensor abgeleitet, so nimmt das Kennfeld aufgrund der völlig anderen Ausgangssignalcharakteristik des Luftmengen­ sensors die in Fig. 3b dargestellte Form an. Insbeson­ dere verdeutlicht diese Figur, daß ein Lastbereich, beispielsweise der Lastbereich L 1 nicht mehr durch einen festen Ausgangsspannungswert über den ganzen Drehzahl­ bereich beschreibbar ist, sondern daß die Spannungswerte pro Lastbereich eine weite, drehzahlabhängige Bandbreite annehmen. Darüber hinaus wird verdeutlicht, daß die Ausgangs­ signalcharakteristik des Luftmengensensors derart ge­ staltet ist, daß die Ausgangswerte des Luftmengensen­ sors in den verschiedenen Drehzahlbereichen gar nicht die volle maximale mögliche Bandbreite der möglichen Aus­ gangswerte annehmen. Hieraus folgt, daß zur Erzielung der gleichen Auflösung, wie sie mit einem Drucksensor als Last­ sensor möglich ist, ein wesentlich größerer Speicher zur Abspeicherung der Kennfeldwerte erforderlich ist. Da der Speicherplatz der heutigen Systeme noch rar ist, und auch hardwaremäßigen Änderungen, beispielsweise durch Einbau weiterer Speicherbausteine im Steuergerät, vermieden werden sollen, werden erfindungsgemäß die Ausgangssignale des Sensors 12 im zweiten Steuergerät durch Rechenfunktionen beeinflußt, so daß die Ausgangscharakteristik des Sen­ sors 12 änderbar ist. Dadurch wird letztendlich erreicht, daß der Wertevorrat der Ausgangssignale des Luftmengen­ sensors in der Weise drehzahlabhängig komprimiert und verschoben wird, daß eine optimale Nutzung des vor­ handenen Speicherplatzes bei gleichbleibender Auflösung gegenüber einer Drucksensor-Version zur Lasterfassung gewährleistet ist. Das Verfahren zur Änderung der Aus­ gangssignalcharakteristik des Luftmengensensors wird im folgenden anhand der Fig. 3b näher erläutert.

Der in den einzelnen Drehzahlbereichen mögliche Wertevor­ rat der Ausgangswerte des Luftmengensensors wird mit einzelnen, insbesondere drehzahlabhängigen additiven Größen C 1 (n 1), . . ., C 1 (n 8), . . . derart beaufschlagt, daß beispielsweise die niedrigsten Werte aller Werte­ bereiche einen gemeinsamen gleichen Wert annehmen. Dies kann beispielsweise die Nullinie im abgebildeten Koordi­ natensystem oder aber auch eine andere, vorteilhaft er­ scheinende Basisgröße sein. In einem zweiten Schritt werden die einzelnen möglichen Werte eines jeden drehzahl­ abhängigen Wertebereiches durch die Beaufschlagung mit einer insbesondere drehzahlabhängigen multiplikativen Größe C 2 (n 1), . . ., C 2 (n 8), . . . beaufschlagt, um die drehzahl­ abhängigen Wertebereiche aneinander anzupassen. In einer einfachen Version kann die multiplikative Kon­ stante C 2 auch einen für alle Drehzahlbereiche kon­ stanten Wert annehmen, insbesondere dann, wenn die Vari­ ation der einzelnen drehzahlabhängigen Wertbereiche der Ausgangssignale des Luftmengensensors im wesent­ lichen gleich ist oder vernachlässigbare Unterschiede voneinander aufweist. Durch diese additive und/oder multiplikative Änderung der Ausgangssignale des Luft­ mengensensors wird erreicht, daß der Wertevorrat in den einzelnen Drehzahlbereichen im wesentlichen identisch wird.

Nach einer experimentiellen Bestimmung der Größen C 1 (n) und C 2 (n) und Abspeicherung dieser Größen in den Festwertspeichermitteln 51 bzw. 52 ist dann eine Anord­ nung der Kennfeldwerte möglich, wie sie in Fig. 3a in bezug auf die Druckgeberversion dargestellt ist. Auch die Genauigkeit, d. h. die Quantisierung, bleibt erhalten, so daß mittels dieser softwaremäßigen Transformation der Ausgangssignale des Luftmengensensors eine zur Druck­ geber-Version identische Kennfeldanordnung möglich ist. Darüber hinaus ist es möglich, diese Größen C 1 (n), C 2 (n) mittels adaptiver Regelstrategien an zeit­ liche Veränderung anzupassen. Derartige adaptive Regel­ strategien sind beispielsweise in der auf eine ältere Patentanmeldung zurückgehenden DE-OS 34 08 215 dargestellt, die als Referenz vom Fach­ mann herangezogen werden kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird anhand der Fig. 4 im folgenden näher erläutert. Mögliche Fehlerquellen in den Ausgangswerten des Luft­ mengensensors sind beispielsweise darin begründet, daß sich die Stellung des Potentiometers in bezug auf die Stellung der Klappe des Luftmengenmessers im Ansaug­ kanal verändern kann. Eine hieraus resultierende Dejustage würde zu einer falschen Zuordnung von Kennfeldwerten und Last führen. Auch andere Langzeiteinflüsse können eine Verfälschung des Ausgangssignals des Sensors herbei­ führen. Um diese Effekte zu eliminieren, wird erfin­ dungsgemäß eine Plausibilitätsprüfung des Luftmengen­ sensorsignals durchgeführt, indem die Werte einer in den Festwertspeichermitteln 51, 52 abgespeicherten Lastkenn­ linie mit den Istwerten des Luftmengensensors insbesondere drehzahlabhängig verglichen werden. Wird dabei eine nach der Plausibilitätsprüfung noch zulässige Abweichung gegenüber einem der Sollwerte festgestellt, so läßt sich durch Addition eines Korrekturgliedes Δ C 1 zu den Größen zur additiven Beeinflussung C 1 (n) eine Übereinstimmung zwischen Soll- und Istwert erreichen. Als Sollwertkenn­ linie kann insbesondere die Vollastkennlinie abge­ speichert werden, wobei zur Detektion des Vollast­ falles die Stellung der Drosselklappe 13 mittels des Drosselklappenstellungssensors 14 überwacht wird. Ist die Drosselklappe voll geöffnet, so liegt der Vollast­ fall vor und der beschriebene Soll-Istwertvergleich kann durchgeführt werden. Diese Korrektur kann in erster Näherung für den gesamten Drehzahlbereich gültig sein, d. h. daß alle additiven C 1 (n) mit ein und demselben Korrekturwert Δ C 1 modifiziert werden. In einer höheren Näherung ist es darüber hinaus möglich und sehr vorteil­ haft, auch den Korrekturwert Δ C 1 drehzahlabhängig zu bestimmen, so daß für jeden Drehzahlbereich ein Korrektur­ wert Δ C 1 (n) gültig ist. Darüber hinaus hat es sich in verschiedenen Anwendungsfällen als vorteilhaft erwiesen, eine multiplikative Korrekturgröße Δ C 2 einzuführen, die in analoger Weise C 2 (n) drehzahlabhängig bzw. -unabhängig beeinflußt. Mittels dieser adaptiven Korrekturen der Ist­ wert-Vollastlinie des Luftmengensensors mit einer im Speicher abgelegten Sollwert-Vollastkennlinie ist es mög­ lich, trotz Toleranzen im Meßsystem des Luftmengensensors die korrekten Vollast bzw. oberen Teillastwerte eines Kenn­ feldes auszugeben. Die Bestimmung des Korrekturwertes Δ C 1/2 (n) erfolgt in der Weise, daß die Differenz zwi­ schen dem Soll- und Istwert der Lastkennlinie eliminiert wird. Insgesamt gesehen läßt sich durch die Erfindung ein Luftmengensensor anstelle eines zusätzlichen Druck­ sensors zur Lasterfassung einsetzen, ohne Einbußen in der Genauigkeit und Langzeitstabilität aufzuweisen. Die Erfindung ist nicht nur auf Kennfeldgrößen, wie beispiels­ weise die in den Ausführungsbeispielen genannten Zünd­ winkel beschränkt, sondern läßt sich auf Kennfelder für alle möglichen Betriebsparameter einer Brennkraft­ maschine, wie beispielsweise für Abgasregelgrößen, Klopf­ regelgrößen, Ladedruckregelgrößen, Kraftstoffzumeßgrößen, die in Festwertspeichermitteln abgelegt sind, anwenden.

Claims (19)

1. Vorrichtung für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit einem ersten Steuergerät zur Steuerung wenigstens des der Brennkraftma­ schine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches wenigstens in Abhängig­ keit von einer die Last der Brennkraftmaschine charakterisierenden Größe, wobei dem ersten Steuergerät die Lastinformationen als Aus­ gangssignale eines Luftmengensensors für die von der Brennkraftma­ schine angesaugte Luftmenge zugeführt werden, und mit einem im Funktionsablauf vom ersten Steuergerät im wesentlichen unabhängigen zweiten Steuergerät zur Steuerung wenigstens des Zündzeitpunktes der Brennkraftmaschine, wobei das zweite Steuergerät wenigstens einen Mikrocomputer und Speichermittel aufweist und in den Speichermitteln wenigstens Daten für den Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine als Funktion von wenigstens Last- und Drehzahlinformationen abgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastinformationen für das zweite Steuergerät (18) vom Luftmengensensor (12), der die Lastin­ formation für das erste Steuergerät (17) liefert, bezogen werden und im zweiten Steuergerät (18) Rechenfunktionen zur Beeinflussung der Werte der Ausgangssignale des Luftmengensensors (12) für die in den Speichermitteln abgelegten Lastinformationen vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wer­ te der Ausgangssignale des Luftmengensensors (12) mit einer additi­ ven Größe (C 1) beaufschlagt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der Ausgangssignale des Luftmengensensors (12) mit einer multiplikativen Größe (C 2) beaufschlagt werden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Größen (C 1, C 2) eine funktionelle Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine aufweisen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Größen (C 1, C 2) zusätzlich über adaptive Regel­ strategien bestimmt werden.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Größen (C 1, C 2) in Speichermitteln abgelegt sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß additive (C 1) bzw. multiplikative Größen (C 2) zur Beeinflussung der Werte der Ausgangssignale des Luftmengensensors (12) vorgesehen sind, die derart festgelegt werden, daß der Werte­ vorrat der Ausgangssignale des Luftmengensensors (12) im wesent­ lichen keine Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Lastinformation für das zweite Steuergerät (18) als Relativwert in der Weise zu verar­ beiten, daß Fehler aufgrund von Fertigungsstreuungen des Luftmengen­ sensors reduziert bzw. eliminiert werden.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Luftmengensensor (12) ein Potentiometer auf­ weist, an dem die Lastinformation abgegriffen wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die am Mittelabgriff des Potentiometers auftretende Spannung und die über den gesamten Potentiometerwiderstand abfallende Spannung dem zweiten Steuergerät (18) zur Verarbeitung zugeführt werden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden dem zweiten Steuergerät (18) zugeführten Spannungen durch einander dividiert werden.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für einen bestimmten Lastbetrieb der Brennkraft­ maschine die Istwerte des Luftmengensensors (12) mit einer abge­ speicherten Sollwert-Lastkennlinie verglichen werden und in Ab­ hängigkeit vom Ergebnis dieses Vergleiches eine korrigierende Beein­ flussung (Δ C) der Ausgangssignale des Luftmengensensors (12) mög­ lich ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der bestimmte Lastbetrieb der Brennkraftmaschine über die Stellung der Drosselklappe (13) erfaßt wird.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur korrigierenden Beeinflussung additive Korrektur­ werte (Δ C 1) dem Ausgangssignal des Luftmengensensors (12) zugefügt werden.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur korrigierenden Beeinflussung multiplikative Korrekturwerte (Δ C 2) dem Ausgangssignal des Luftmengensensors (12) zugefügt werden.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 und 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Korrekturwerte (Δ C 1, Δ C 2) eine funktionelle Ab­ hängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine aufweisen.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die korrigierende Beeinflussung im Vollast- bzw. oberen Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine durchgeführt wird.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die korrigierende Beeinflussung derart durchgeführt wird, daß die Differenz zwischen den Soll- und Istwerten der Last­ kennlinien minimiert wird.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch ihre Verwendung für alle Kennfeldgrößen zur Ansteuerung von Brennkraftmaschinen, die in Abhängigkeit von der Last in Kennfeldern abgelegt sind, wie Zündwinkelgrößen, Abgasregelgrößen, Klopfregel­ größen, Ladedruckregelgrößen, Kraftstoffzumeßgrößen.