DE3730417A1 - Steuervorrichtung fuer eine abgasventileinrichtung eines laders fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents

Steuervorrichtung fuer eine abgasventileinrichtung eines laders fuer eine brennkraftmaschine

Info

Publication number
DE3730417A1
DE3730417A1 DE19873730417 DE3730417A DE3730417A1 DE 3730417 A1 DE3730417 A1 DE 3730417A1 DE 19873730417 DE19873730417 DE 19873730417 DE 3730417 A DE3730417 A DE 3730417A DE 3730417 A1 DE3730417 A1 DE 3730417A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
value
machine
signal
opening
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19873730417
Other languages
English (en)
Other versions
DE3730417C2 (de
Inventor
Toshio Ishii
Yasunori Mouri
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of DE3730417A1 publication Critical patent/DE3730417A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3730417C2 publication Critical patent/DE3730417C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für eine Abgasventileinrichtung eines Laders für eine Brenn­ kraftmaschine und insbesondere auf eine Vorrichtung, die in der Lage ist, die Abgasventileinrichtung genau zu steuern, ohne daß ein spezieller Sensor zur Erfassung der Temperatur der Ansaugluft für die Brennkraftmaschine vorgesehen ist.
Bekanntlich weist ein Lader für eine Brennkraftmaschine eine im Ansaugrohr vorgesehene und durch Abgas von der Ma­ schine betätigte Turbine und einen im Ansaugrohr vorgese­ henen und funktionsmäßig mit der Turbine gekoppelten Kom­ pressor auf. Die Maschine wird durch den von der Turbine angetriebenen Kompressor mit Luft aufgeladen, so daß der Ladewirkungsgrad der Ansaugluft für die Maschine sehr ver­ bessert ist.
Bei einem derartigen Lader ist gewöhnlich eine Abgasven­ tileinrichtung, z. B. ein Schieber oder ein Ventil (im fol­ genden Ventil), in einem Pfad vorgesehen, der einen Teil der Auspuff-Bypassleitung der Turbine des Laders darstellt. Die übermäßige Zunahme des Ladedrucks während des Betriebs der Maschine im Bereich hoher Drehzahlen wird verhindert indem die Öffnung des Abgasventils entsprechend dem Druck im Ansaugrohr gesteuert bzw. geregelt wird.
Die Steuerung des Abgasventils wird mittels einer einen Mikroprozessor enthaltenden elektronischen Steuerein­ richtung durchgeführt. Ein repräsentatives Beispiel einer solchen elektronischen Steuereinrichtung ist in der japa­ nischen Patentoffenlegungsschrift 60-81 425 (am 9. Mai 1985 veröffentlicht) offenbart. Bei dieser bekannten Ein­ richtung wird die Tatsache berücksichtigt, daß der Ansaug­ druck im Bereich einer weiten Öffnung des Drosselventils durch den Ladedruck stark beeinflußt wird, obwohl der La­ dewirkungsgrad stark vom Ansaugdruck, d. h. dem Druck im Ansaugrohr stromabwärts des Drosselventils, abhängt.
Gemäß dem Stand der Technik wird der Istwert des Ansaug­ drucks einem Sollwert folgend gesteuert, der entsprechend der Drehzahl N der Maschine und der Temperatur T a der An­ saugluft bestimmt wird. Zu diesem Zeitpunkt umfaßt eine be­ kannte Vorrichtung einen Speicherplan, d. h. eine Tabelle, aus der der Sollwert des Ansaugdrucks ansprechend auf die erfaßten N- und T a -Werte der entsprechenden Sensoren aus­ gelesen wird.
Wie oben beschrieben wird gemäß Stand der Technik ein Sen­ sor benötigt, der ausschließlich zur Erfassung der Tempe­ ratur T a der Ansaugluft verwendet wird, was die Anzahl von Sensoren erhöht. Bei einer elektronischen Steuereinrichtung dieser Art muß dem Ausnutzungsgrad der in der Vorrichtung enthaltenen Geräte und Einrichtungen große Bedeutung zuge­ messen werden. Eine Erhöhung der Anzahl von Sensoren ver­ schlechtert den Ausnutzungsgrad.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervor­ richtung für ein Abgasventil eines Laders für eine Brenn­ kraftmaschine zu schaffen, bei der kein Sensor nur zur Erfassung der Ansauglufttemperatur erforderlich ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Steuervor­ richtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vor­ teilhafte Weitergestaltungen der erfindungsgemäßen Steuer­ vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Merkmal der Erfindung ist, daß ein Signal zur Steuerung bzw. Regelung des Abgasventils derart erzeugt wird, daß ein Grundwert des Steuersignals zuerst auf der Basis der Dros­ selventilöffnung und der Maschinendrehzahl erzeugt wird und daß der Grundwert dann entsprechend der Beziehung zwischen dem, Istwert eines vom Mengenstrom der Ansaugluft abhängigen Signals und dem Sollwert dieses Signals kor­ rigiert wird, der ebenfalls mittels der Drosselventil­ öffnung und der Maschinendrehzahl bestimmt wird.
Das vom Mengen- bzw. Massenstrom der Ansaugluft abhängige Signal kann der mittels eines Mengenstromsensors direkt erfaßte Mengenstrom sein. Statt dessen kann auch ein Lade­ datensignal verwendet werden, das als das Verhältnis des Mengenstroms zur Drehzahl definiert ist.
Erfindungsgemäß wird ein Endsignal zur Steuerung des Ab­ gasventils unter Verwendung des Mengenstroms der Ansaugluft bestimmt, der von Natur aus in bezug auf die Ansaugluft­ temperatur kompensiert ist. Daher wird kein spezieller Sensor zur Erfassung der Ansauglufttemperatur benötigt.
Die Erfindung ist des weiteren besonders vorteilhaft an­ wendbar bei einer elektronischen Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine, bei der die Steuerung und Regelung der Kraftstoffeinspritzung auf der Basis des Mengenstroms der Ansaugluft ausgeführt wird, da bereits mit einem Luft­ strömungs- bzw. Durchflußmesser von der Bauart ausge­ stattet ist, mittels dessen der Mengenstrom der Ansaugluft gemessen werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung und der Zeichnung weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 schematisch den Aufbau einer Steuervorrichtung für ein Abgasventil gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 ein Flußdiagramm, das die Funktion einer in der Steuervorrichtung von Fig. 1 enthaltenen elek­ tronischen Steuereinheit darstellt,
Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels einer dreidimensionalen Speichertabelle, mittels der ein Mittelwert eines einem Steuerventil zugeführten Steuersignals (Tastverhältnis) zur Steuerung der Öffnung des Abgasventils bestimmt wird,
Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels einer dreidimensionalen Speichertabelle, bei der ein Sollwert des Mengenflusses der Ansaugluft bestimmt wird, und
Fig. 5 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Kennlinie einer bei dem Ausführungsbeispiel verwendeten Be­ grenzungseinrichtung veranschaulicht.
Es wird nun auf die Zeichnung Bezug genommen und im folgen­ den ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
In Fig. 1 ist der Aufbau einer Steuervorrichtung für ein Abgasventil entsprechend diesem Ausführungsbeispiel ge­ zeigt. Eine Brennkraftmaschine 10 ist schematisch mit lediglich einem Zylinder 11 dargestellt. Im Zylinder 11 führt ein Kolben 13 fortgesetzt eine Hin- und Herbewegung zum Drehen einer Kurbelwelle 15 aus. Ein durch die In­ nenwand des Zylinders 11 und den Kolben 13 begrenzte Brenn­ kammer steht mit einem Ansaugrohr 27 und einem Abgasrohr 23 über ein Einlaßventil 17 und ein Auslaßventil 19 in Ver­ bindung.
Die Maschine ist mit einem Lader 20 versehen, der aus einer Turbine 21 und einem funktionsfähig mit der Turbine 21 ge­ koppelten Kompressor 25 besteht. Die Turbine 21 ist in einem Teil des Abgasrohrs 23 vorgesehen und wird durch Ab­ gas von der Maschine 10 angetrieben. Das Abgasrohr 23 weist einen Pfad 31 auf, der die Turbine 21 im Bypass umgibt. Im Pfad 31 ist ein Abgasventil 33 angeordnet, dessen Öffnung durch ein später beschriebenes Stellglied über einen geeig­ neten Verbindungsmechanismus 35 gesteuert wird. Durch Ände­ rung der Öffnung des Ventils 33 wird die Menge des die Tur­ bine 21 im Bypass umgehenden Gases so eingestellt, daß die Drehzahl der Turbine 21 geändert wird.
Der Kompressor 25 des Laders 20 ist in einem Teil des An­ saugrohrs 27 stromabwärts eines Luftfilters 29 eingebaut. Der Kompressor 26 wird durch die Turbine 21 angetrieben, um die Maschine 10 mit Ansaugluft aufzuladen. Der Druck des Laders ändert sich mit einer Änderung der Drehzahl des Kom­ pressors 25. Daher kann der Ladedruck durch Änderung der Drehzahl der Turbine 21 gesteuert werden.
Ein Membranstellglied 37 ist zur Betätigung des Abgas­ ventils 33 vorgesehen. Das Stellglied 37 weist zwei durch eine Membran bzw. ein Diaphragma 43 getrennte Kammern 39, 41 auf. In der Kammer 39 befindet sich eine Feder 45, durch die die Membran 43 in Schließrichtung des Abgasventils 33 vorgespannt ist. Des weiteren ist der Innenraum der Kammer 39 auf atmosphärischem Druck gehalten. Die Kammer 41 steht über einen Pfad 47 mit einer Öffnung 49 mit dem Ansaugrohr 27 stromabwärts des Kompressors 25 in Verbindung, so daß ein Teil des Ladedrucks auf die Membran 43 ausgeübt wird und diese in Öffnungsrichtung des Abgasventils 33 versetzt. Auf diese Weise wird die Öffnung des Abgasventils 33 durch Betätigung der Feder 45 und den Druck in der Kammer 41 gesteuert.
Der Pfad 47 steht auch mit einer Kammer 53 eines Steuerven­ tils 51 in Verbindung, das durch eine in ihm befindliche Solenoidwicklung 55 betätigt wird. Wenn die Wicklung 55 erregt ist, wird ein Ventil 57 in der durch einen Pfeil dargestellten Richtung bewegt, so daß die Kammer 53 über einen Luftfilter 59 mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht wird. Wenn die Kammer 53 des Steuerventils 51 zur Atmosphäre geöffnet wird, wird der Druck in der Kammer 41 des Stellglieds 37 in die Atmosphäre abgelassen. Hingegen wird der Druck in der Kammer 41 durch den Ladedruck erhöht, wenn das Ventil 57 des Steuerventils 51 durch Entregung der Solenoidwicklung 55 geschlossen wird.
Die Wicklung 55 wird intermittierend erregt, so daß die Kammer 53 des Steuerventils 51 wiederholt zur Atmosphäre geöffnet oder verschlossen wird. Wenn daher das Verhältnis der Öffnungsdauer zu einem Zyklus des sich wiederholenden Vorgangs geändert wird, kann so der Druck in der Kammer 41 im Verhältnis, d. h. in Proportion zu diesem Verhältnis geändert werden, und die Verstellung der Membran 43, d. h. die Öffnung des Abgasventils 3, wird entsprechend gesteuert. Das obenerwähnte Verhältnis wird im folgenden als Tastverhältnis des Steuerventils 51 bezeichnet. Auf diese Weise kann die Öffnung des Abgasventils 33 und daher die Drehzahl der Turbine 21 eingestellt werden, indem das Tastverhältnis des Steuerventils 51 gesteuert wird.
Es sind weiter verschiedene Sensoren zur Erfassung von Pa­ rametern vorgesehen, die den Betriebszustand der Maschine 10 anzeigen. Das Ansaugrohr 27 weist einen Luftströmungs­ sensor 61 stromabwärts des Kompressors 25 auf, der den Men­ genstrom der Ansaugluft erfaßt und ein Signal Q a im Ver­ hältnis zu einem erfaßten Wert des Mengenstroms erzeugt. Gemäß der Erfindung ist es erforderlich, daß der Luftströ­ mungssensor 61 ein Sensor von der Bauart ist, der den Men­ genstrom messen kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Heißdraht-Luftströmungssensor verwendet. Bekanntlich weist ein solcher Luftströmungssensor einen heißen und einen kalten Draht auf und es kann eine temperaturkom­ pensierte Luftströmungsrate bzw. -durchfluß erhalten wer­ den.
An einem im Ansaugrohr 27 stromabwärts des Luftströmungs­ sensors 61 vorgesehenen Drosselventil 63 ist ein Drossel­ öffnungssensor 65 angebracht, der den Öffnungsgrad des Drosselventils 63 mißt und ein Signal R th erzeugt, das zum gemessenen Wert der Drosselventilöffnung proportional ist. Ein in der Wand des Zylinders 11 vorgesehener Tempera­ tursensor 67 dient zur Erfassung der Kühlwassertemperatur in einem Wasserkühlmantel. Der Sensor 67 erzeugt ein Signal T W im Verhältnis zur Temperatur des Kühlwassers. Es ist ferner an der Kurbelwelle 15 ein Drehzahlsensor 69 ange­ bracht, der ein Signal N im Verhältnis zur Drehzahl der Maschine 10 erzeugt.
Sämtliche durch die entsprechenden Sensoren erzeugten Sig­ nale Q a , T th , T w und N werden einer elektronischen Steuer­ einheit 71 zugeführt, die einen bekannten und zur Ausfüh­ rung der verschiedenen Verarbeitungen für die Steuerung der Maschine 10 programmierten Mikroprozessor enthält. Die Einheit 71 führt beispielsweise die vorbestimmte Verarbei­ tung für die Kraftstoffeinspritzsteuerung auf der Basis der empfangenen Signale Q a , T th , T w und N durch und erzeugt ein Steuersignal für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 73, die im Absaugrohr 27 benachbart dem Einlaßventil 17 vorge­ sehen ist. Das Steuersignal für die Kraftstoffeinspritz­ einrichtung 73 ist ein Signal, mit dem die Menge des in den Zylinder 11 einzuspritzenden Kraftstoffes gesteuert wird und die Öffnungsdauer eines Ventils der Kraftstoffein­ spritzeinrichtung 73 bestimmt wird. Bekanntlich wird dieses Signal auf eine solche Weise erzeugt, daß zuerst ein Signal für eine Grundmenge des einzuspritzenden Kraftstoffes im Verhältnis zu Q a /N erzeugt wird und dann das so erhaltene Signal entsprechend R th und T w kompensiert wird.
Die elektronische Steuereinheit 71 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erzeugt auf ein Steuersignal, das das Tastverhältnis des Steuerventils 51 steuert. Die von der Einheit 71 zur Erzeugung dieses Steuersignals ausgeführte Verarbeitungsoperation bzw. -abfolge wird untenstehend unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert.
In Fig. 2 ist ein Flußdiagramm der Verarbeitungsoperation veranschaulicht, die durch den in der elektronischen Steuereinheit 71 enthaltenen Mikroprozessor ausgeführt wird, um das Signal zur Steuerung des Tastverhältnisses des Steuerventils 51 zu erzeugen. Die Verarbeitungsoperation dieses Flußdiagramms wird bei jedem Auftreten eines den oberen Totpunkt des Kolbens 13 darstellenden Signals oder jeder konstanten Zeitperiode initiiert. Angesichts der Bedeutung bzw. des Einflusses der Steuerung des Abgasventils ist es erwünscht, daß die Zeitperiode kürzer als etwa 40 Millisekunden ist.
Nach Beginnen der Operation wird das Ausgangssignal Q a des Luftströmungsmessers 61 beim Schritt 101 in den Mikropro­ zessor eingelesen. Beim Schritt 103 werden ebenfalls die Ausgangssignale R th und N des Drosselöffnungssensors 65 und des Drehzahlsensors 69 eingegeben. Beim Schritt 105 wird ein Mittelwert WG C des Tastverhältnisses des Steuerventils 51 auf der Basis von R th und N, d. h. des Betriebszustandes der Maschine 10 zu diesem Zeitpunkt, erhalten. Die Mittel­ werte WG C des Tastverhältnisses sind vorab für die ver­ schiedenen Betriebszustände beim Erprobungsbetrieb der Maschine erhalten und in einem Speicher als dreidimen­ sionale Tabelle gespeichert worden. Ein Beispiel für die dreidimensionale Tabelle ist in Fig. 3 gezeigt. Beim Schritt 105 wird daher der Mittelwert WG C des Tastver­ hältnisses erhalten, indem auf der Basis der beim Schritt 103 in den Mikroprozessor eingegebenen Werte R th und N Daten aus der WG C -Tabelle wiedergewonnen werden.
Die Operation geht dann zum Schritt 107 weiter, bei dem ein Sollwert Q at des Mengenstroms der Ansaugluft entsprechend dem Betriebszustand der Maschine 10 zu dieser Zeit erhalten wird. Ebenso wie im Fall der Mittelwerte WG C des Tastver­ hältnisses, wie oben erwähnt, sind die Sollwerte Q at des Mengenstroms für die verschiedenen Betriebszustände vorab beim Erprobungsbetrieb der Maschine erhalten und im Speicher als dreidimensionale Tabelle gespeichert worden. Ein Beispiel für die dreidimensionale Tabelle ist in Fig. 4 dargestellt. Beim Schritt 107 wird daher der Sollwert Q at erhalten, indem auf der Basis der beim Schritt 103 in den Mikroprozessor eingegebenen Werte von R th und N Daten aus der Q at -Tabelle wiedergewonnen werden.
Beim Schritt 109 wird anschließend der beim Schritt 101 eingegebene Istwert Q a mit dem beim Schritt 107 wiederge­ wonnenen Sollwert Q at verglichen. Bei den Schritten 111, 113 und 115 wird dann ein Korrekturwert WG CO für den Mit­ telwert WG C des Tastverhältnisses entsprechend dem Ver­ gleichsergebnis beim Schritt 109, d. h. der Beziehung des Istwertes Q a des Mengenstroms zu dessen Sollwert Q at , be­ stimmt.
Wenn Q a größer als Q at ist, bedeutet dies, daß sich die Ma­ schine 10 in einen Zustand des Über-Aufladens befindet. Wie beim Schritt 111 gezeigt ist, wird zu dieser Zeit ein neuer Korrekturwert WG CO bestimmt, indem ein vorbestimmter Wert Δ D von einem bei der letzten Verarbeitungsoperation ver­ wendeten alten Korrekturwert WG CO subtrahiert wird. Des weiteren wird der Korrekturwert WG CO das erste Mal beim Verarbeitungsbetrieb auf Null gesetzt.
Wenn Q a kleiner als Q at ist, befindet sich die Maschine 10 hingegen in einem Zustand einer Unter-Aufladung. Beim Schritt 113 wird dann der Korrekturwert WG CO erneuert, in­ dem der vorbestimmte Wert Δ D zum alten Korrekturwert WG CO addiert wird. Wenn beim Schritt 109 beurteilt wird, daß Q a gleich Q at ist, wird der Schritt 115 ausgewählt, bei dem der neue Korrekturwert WG CO erhalten wird, indem Null zum alten Korrekturwert WG CO addiert wird. In diesem Fall wird nämlich der Wert des Korrekturwertes WG CO nicht geändert, und daher wird derselbe Aufladezustand beibehalten.
Nachdem der neue Korrekturwert WG CO wie oben beschrieben bestimmt worden ist, schreitet die Operation zum Schritt 117 fort, bei dem der bestimmte Korrekturwert WG CO einer Begrenzungsverarbeitung unterzogen wird. Anschließend wird beim Schritt 119 der Korrekturwert WG CO zum Mittelwert WG C des beim Schritt 105 erhaltenen Tastverhältnisses addiert, wodurch ein Endsignal WG D des Tastverhältnisses bestimmt wird, entsprechend dem das Steuerventil 51 gesteuert wird.
Als Ergebnis der in Fig. 2 dargestellten und oben beschrie­ benen Verarbeitungsoperation wird der Ladedruck wie folgt gesteuert. Wenn sich die Maschine 10 im Zustand des Über- Aufladens befindet, d. h. wenn beim Schritt 109 beurteilt wird, daß Q a größer als Q at ist, wird als erstes das Tast­ verhältnis WG D wie beim Schritt 111 gezeigt verringert und der Ladedruck wird dementsprechend in die Kammer 41 des Stellglieds 36 eingegeben. Daher wird die Membran 43 gegen die Kraft der Feder 45 in die Öffnungsrichtung des Abgas­ ventils 33 bewegt, wodurch die Menge des die Turbine 21 im Bypass umgehenden Abgases zunimmt. Dies hat zur Folge, daß die Drehzahl der Turbine 21 abnimmt, so daß der übermäßige Ladedruck herabgesetzt wird.
Wenn sich die Maschine 10 im Zustand des Unter-Aufladens befindet, d. h. wenn beim Schritt 109 beurteilt wird, daß Q a kleiner als Q at ist, wird das Tastverhältnis WG D wie beim Schritt 113 gezeigt erhöht und der in die Kammer 41 ein­ gegebene Ladedruck wird entsprechend dem erhöhten Tast­ verhältnis WG D an die Atmosphäre freigegeben. Die Membran wird durch die Feder 45 in die Schließrichtung des Abgas­ ventils 33 bewegt. Hierdurch nimmt die Menge des die Tur­ bine 21 im Bypass umgehenden Abgases ab, wodurch die Dreh­ zahl der Turbine 21 zunimmt, so daß der Ladedruck erhöht wird. In dem Fall, daß Q a gleich Q at ist, wird derselbe Ladezustand beibehalten, da das Tastverhältnis WG D nicht geändert wird, wie beim Schritt 115 gezeigt ist.
Mittels der Begrenzungsverarbeitung beim Schritt 117 ändert sich außerdem das Endsignal fü das Tastverhältnis in bezug auf die Drehzahl der Maschine, wie in Fig. 5 veranschau­ licht ist. Im Fall des Über-Aufladens kann das Tastver­ hältnis-Endsignal WG D einen Wert zwischen dem Mittelwert WG C und einem unteren Grenzwert WG DL des Tastverhältnisses annehmen. Hingegen wird das Tastverhältnis-Endsignal WG D im Fall des Unter-Aufladens zwischen dem Mittelwert des Tastverhältnisses WG C und dessen oberem Grenzwert WG DU gesteuert. Die Toleranz, d. h. die zulässige Abweichung, des Tastverhältnisses, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, ist vorgesehen, um ein Hinausschieben der Steuerung des Auf­ ladens zu verhindern. Diese Toleranz ist außerdem zweck­ mäßig, um die Differenz der Kennlinien der einzelnen Brenn­ kraftmaschinen aufzunehmen bzw. aufzufangen, bei denen die erfindungsgemäße Steuervorrichtung angewendet wird.
Überdies wird gemäß der vorstehenden Beschreibung das Tastverhältnis des Steuerventils 51 so gesteuert, daß der Istwert Q a des Mengenstroms der Ansaugluft entsprechend dem Betriebszustand der Maschine zu dieser Zeit bestimmten Sollwert Q at folgt. Statt des Mengenstroms Q a kann jedoch der Wert Q a /N verwendet werden, der als Ladedatensignal bezeichnet wird. Zu dieser Zeit muß im Flußdiagramm von Fig. 2, beispielsweise nach dem Schritt 103, ein zusätz­ licher Schritt vorgesehen sein, bei dem der beim Schritt 101 eingegebene Wert Q a durch den beim Schritt 103 ein­ gegebenen Drehzahlwert N dividiert wird. Außerdem muß die Q at -Tabelle (wie in Fig. 4 gezeigt) durch eine Q at /N- Tabelle ersetzt werden. Eine derartige Tabelle kann leicht aus der Q at -Tabelle erstellt werden. Wenn dieses Ausfüh­ rungsbeispiel auf eine elektronische Maschinensteuervor­ richtung von der Bauart angewendet wird, bei der der Kraft­ stoffeinspritzsteuerung auf der Basis des Mengenstroms der Ansaugluft ausgeführt wird, ist sie sehr vorteilhaft, da der Wert Q at /N bei dieser Bauart von Steuervorrichtungen bereits als einer der Schlüsselparameter für die Kraftstoffeinspritzsteuerung verwendet wird.
Wie oben beschrieben wird gemäß der Erfindung kein aus­ schließlich zur Erfassung der Ansauglufttemperatur ver­ wendeter Temperatursensor benötigt, da die Öffnung des Ab­ gasventils auf der Basis des Ausgangssignals eines Mengen­ stroms der Ansaugluft gesteuert wird, das an sich in bezug auf die Ansauglufttemperatur kompensiert ist.
Die Erfindung läßt sich wie folgt zusammenfassen: Bei einem Lader für eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasventil wird ein Signal zur Steuerung der Öffnung des Abgasventils auf solche Weise erzeugt, daß ein Grundwert auf der Basis der Drosselventilöffnung und der Maschinendrehzahl erzeugt wird und dann der Grundwert so korrigiert wird, daß der Istwert des Mengenstroms der Ansaugluft dem Mengenstrom- Sollwert folgt, der durch die Drosselventilöffnung und die Maschinendrehzahl zu dieser Zeit bestimmt ist. Dement­ sprechend kann ein ausschließlich zur Steuerung des Abgas­ ventils verwendeter Temperatursensor entfallen.

Claims (7)

1. Steuervorrichtung für eine Abgasventileinrichtung eines Laders einer Brennkraftmaschine mit
  • - einer Abgasventileinrichtung, die in einem Pfad vor­ gesehen ist, um einen Teil des Abgases der Maschine im Bypass um eine Turbine des Laders herumzuführen, wo­ durch die Menge des der Turbine zugeführten Abgases ge­ ändert wird,
  • - einem Stellglied zur Einstellung der Öffnung der Abgas­ ventileinrichtung ansprechend auf ein ihm zugeführtes Steuersignal und
  • - einer elektronischen Steuereinheit zur Aufnahme ver­ schiedener Signale von den Betriebszustand der Maschine anzeigenden Parametern, umfassend wenigstens die Öff­ nung des Drosselventils und die Drehzahl der Maschine, um das Steuersignal für das Stellglied ansprechend auf die empfangenden Signale zu erzeugen,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - ein Luftströmungssensor (61) zur Erfassung des Men­ genstroms der Ansaugluft zur Maschine (10) vorgesehen ist und
  • - die elektronische Steuereinheit (71) das Steuersignal für das Stellglied (37) erzeugt, indem sie auf der Ba­ sis der Öffnung (R th ) des Drosselventils (63) und der Drehzahl (N) der Maschine (10) einen Grundwert erzeugt und dann den Grundwert entsprechend der Beziehung zwi­ schen den Istwert (Q a ) eines vom Mengenstrom der An­ saugluft abhängigen Signals und dem Sollwert (Q at ) des Mengenstroms korrigiert, der mittels der Öffnung des Drosselventils und der Drehzahl der Maschine bestimmt wird.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Luftströmungssensor (61) ein Heißdraht-Luftströmungssensor ist.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das vom Mengenstrom abhän­ gige Signal der Mengenstrom der Ansaugluft ist.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die elektronische Steuer­ einheit (71) umfaßt
  • - einen Speicher, in dem eine erste Tabelle für den Grund­ wert des Steuersignals in bezug auf den Betriebszustand der Maschine (10) und eine zweite Tabelle für den Soll­ wert (Q at ) des Mengenstroms in bezug auf den Betriebs­ zustand der Maschine gespeichert sind, und
  • - einen Mikroprozessor, der zur Durchführung der folgenden Schritte programmiert ist:
    • (a) Der Grundwert des Steuersignals wird erhalten, indem die erste Tabelle auf der Basis der Öffnung (R th ) des Drosselventils (63) und der Drehzahl (N) der Maschine (10) wiedergewonnen wird;
    • (b) der Sollwert (Q at ) des Mengenstroms der Ansaugluft wird erhalten, indem die zweite Tabelle auf der Ba­ sis der Öffnung (R th ) des Drosselventils (63) und der Drehzahl (N) der Maschine (10) wiedergewonnen wird;
    • (c) der Istwert (Q a ) des Mengenstroms der Ansaugluft wird beim Schritt (b) mit dem wiedergewonnenen Sollwert (Q at ) verglichen;
    • (d) entsprechend dem Vergleichsergebnis beim Schritt (c) wird ein Korrekturwert (WG CO ) für den Grundwert (WG C ) des beim Schritt (a) wiedergewonnenen Steuer­ signals bestimmt; und
    • (e) schließlich wird das dem Stellsignal (37) zugeführte Steuersignal gebildet, indem der beim Schritt (d) bestimmte Korrekturwert (WG CO ) zu dem beim Schritt (a) bestimmten Basiswert (WG C ) addiert wird.
5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Men­ genstrom abhängige Signal ein Lastdatensignal (Q/N) ist, das als das Verhältnis des Mengenstroms (Q) zur Drehzahl (N) der Maschine (10) definiert ist.
6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die elektronische Steuer­ einheit (71) umfaßt
  • - einen Speicher, in dem eine erste Tabelle für den Grund­ wert des Steuersignals in bezug auf den Betriebszustand der Maschine (10) und eine zweite Tabelle für den Soll­ wert (Q at /N) des Lastdatensignals in bezug auf den Be­ triebszustand der Maschine gespeichert sind und
  • - einen Mikroprozessor, der zur Durchführung der folgenden Schritte programmiert ist:
    • (a) Der Grundwert (WC C ) des Steuersignals wird erhalten, indem die erste Tabelle auf der Basis der Öffnung (R th ) des Drosselventils (63) und der Drehzahl (N) der Maschine (10) wiedergewonnen wird;
    • (b) der Sollwert (Q at /N) des Lastdatensignals wird er­ halten, indem die zweite Tabelle auf der Basis der Öffnung (R th ) des Drosselventils (63) und der Dreh­ zahl (N) der Maschine (10) wiedergewonnen wird;
    • (c) der Istwert (Q a /N) des Lastdatensignals wird beim Schritt (b) mit dem wiedergewonnenen Sollwert (Q at /N) verglichen;
    • (d) entsprechend dem Vergleichsergebnis beim Schritt (c) wird ein Korrekturwert (WG CO ) für den Grundwert des beim Schritt (a) wiedergewonnenen Steuersignals be­ stimmt; und
    • (e) schließlich wird das dem Stellglied (37) zugeführte Steuersignal gebildet, indem der beim Schritt (d) bestimmte Korrekturwert (WG CO ) zu dem beim Schritt (a) bestimmten Basiswert (WG C ) addiert wird.
DE19873730417 1986-09-10 1987-09-10 Steuervorrichtung fuer eine abgasventileinrichtung eines laders fuer eine brennkraftmaschine Granted DE3730417A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61211638A JPS6368722A (ja) 1986-09-10 1986-09-10 ウエストゲ−ト弁の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3730417A1 true DE3730417A1 (de) 1988-03-24
DE3730417C2 DE3730417C2 (de) 1990-03-01

Family

ID=16609089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19873730417 Granted DE3730417A1 (de) 1986-09-10 1987-09-10 Steuervorrichtung fuer eine abgasventileinrichtung eines laders fuer eine brennkraftmaschine

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4763475A (de)
JP (1) JPS6368722A (de)
KR (1) KR920006542B1 (de)
DE (1) DE3730417A1 (de)
GB (1) GB2194985B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4029086A1 (de) * 1990-09-13 1992-03-19 Volkswagen Ag Brennkraftmaschine
DE19515481A1 (de) * 1995-04-27 1996-10-31 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Lastregelung einer Antriebsanlage

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01110832A (ja) * 1987-07-03 1989-04-27 Mitsubishi Motors Corp タ−ボチャ−ジャを備える内燃エンジンの出力制御方法
GB2211245A (en) * 1987-10-19 1989-06-28 Stag Electronic Designs Forced induction I.C. engine control system
JPH02196129A (ja) * 1989-01-25 1990-08-02 Mazda Motor Corp エンジンの過給圧制御手段
US5159815A (en) * 1991-07-15 1992-11-03 Cummins Engine Company Turbocharged internal combustion engine
US5172552A (en) * 1991-11-12 1992-12-22 Allied-Signal Inc. Turbocharger with flexible cable wastegate operating linkage
GB9210339D0 (en) * 1992-05-14 1992-07-01 Rolls Royce Motor Cars Internal combustion engine
JP3366399B2 (ja) * 1993-09-29 2003-01-14 マツダ株式会社 過給機付エンジンの過給圧制御装置
US6161384A (en) * 1994-05-02 2000-12-19 Waukesha Engine Division, Dresser Equipment Group, Inc. Turbocharger control management system throttle reserve control
US5755101A (en) * 1996-03-28 1998-05-26 Cummins Engine Company, Inc. Electronic turbocharger wastegate controller
US5816047A (en) * 1996-09-03 1998-10-06 Dresser Industries, Inc. Electronically controlled wastegate valve for a turbo charger
GB2372839B (en) * 1998-05-27 2002-12-04 Cummins Engine Co Inc System and method for controlling a turbocharger
US6279551B1 (en) * 1999-04-05 2001-08-28 Nissan Motor Co., Ltd. Apparatus for controlling internal combustion engine with supercharging device
US6675769B2 (en) 2001-10-31 2004-01-13 Daimlerchrysler Corporation Air mass flow rate determination
US6705285B2 (en) * 2001-10-31 2004-03-16 Daimlerchrysler Corporation Air flow target determination
KR100440312B1 (ko) * 2001-12-17 2004-07-15 현대자동차주식회사 디젤 엔진의 급 가속 제어 장치 및 그 방법
DE10216386B4 (de) * 2002-04-12 2006-03-23 Udo Graute Verwirbelungs-Einrichtung für einen Verbrennungsmotor
KR100513448B1 (ko) * 2002-06-29 2005-09-09 현대자동차주식회사 웨이스트게이트 밸브의 제어방법
US6779344B2 (en) * 2002-12-20 2004-08-24 Deere & Company Control system and method for turbocharged throttled engine
US7254948B2 (en) 2005-02-21 2007-08-14 Cummins Inc. Boost wastegate device for EGR assist
DE102005023004A1 (de) * 2005-05-19 2006-07-27 Daimlerchrysler Ag Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader
US7788922B2 (en) * 2007-10-04 2010-09-07 Delphi Technologies, Inc. System and method for model based boost control of turbo-charged engines
US7926270B2 (en) * 2008-01-17 2011-04-19 Ford Global Technologies, Llc Turbocharger waste gate control
JP5794796B2 (ja) * 2011-03-15 2015-10-14 ダイハツ工業株式会社 内燃機関
CN108223114B (zh) * 2017-12-22 2020-04-14 中国第一汽车股份有限公司 一种增压器控制阀流量特性的在线自学习方法和***
KR101974620B1 (ko) * 2017-12-28 2019-05-03 주식회사 현대케피코 내연기관용 터보 차저의 부스팅 제어 장치 및 그 제어 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2823255A1 (de) * 1978-05-27 1979-12-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zur regelung von turboladern und zugeordneter brennkraftmaschinen
JPS56425A (en) * 1979-06-15 1981-01-06 Sumikin Kozai Kogyo Kk Prefabricated box-type retaining wall
DE3129686A1 (de) * 1981-07-28 1983-02-17 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Einrichtung zum steuern des ladedrucks bei einer mit aufladung betriebenen brennkraftmaschine
DE3303350A1 (de) * 1983-02-02 1984-08-02 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Steuervorrichtung fuer den ladedruck einer brennkraftmaschine mit turbolader
DE3509444A1 (de) * 1984-03-15 1986-09-04 Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K., Tokio/Tokyo Vorrichtung und verfahren zur steuerung eines motors

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56167814A (en) * 1980-05-28 1981-12-23 Hitachi Ltd Apparatus and method for controlling supercharger of internal combustion engine
JPS6081425A (ja) * 1983-10-13 1985-05-09 Honda Motor Co Ltd タ−ボチヤ−ジヤ付内燃機関の過給圧制御装置
US4691521A (en) * 1984-04-25 1987-09-08 Nissan Motor Co., Ltd. Supercharger pressure control system for internal combustion engine with turbocharger

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2823255A1 (de) * 1978-05-27 1979-12-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zur regelung von turboladern und zugeordneter brennkraftmaschinen
JPS56425A (en) * 1979-06-15 1981-01-06 Sumikin Kozai Kogyo Kk Prefabricated box-type retaining wall
DE3129686A1 (de) * 1981-07-28 1983-02-17 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Einrichtung zum steuern des ladedrucks bei einer mit aufladung betriebenen brennkraftmaschine
WO1983000532A1 (en) * 1981-07-28 1983-02-17 Sautter, Wilfried Control device for the supply pressure of a supercharged combustion engine
DE3303350A1 (de) * 1983-02-02 1984-08-02 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Steuervorrichtung fuer den ladedruck einer brennkraftmaschine mit turbolader
DE3509444A1 (de) * 1984-03-15 1986-09-04 Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K., Tokio/Tokyo Vorrichtung und verfahren zur steuerung eines motors

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z.: messen, prüfen, automatisieren, Dez. 1985, S. 668-671 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4029086A1 (de) * 1990-09-13 1992-03-19 Volkswagen Ag Brennkraftmaschine
DE19515481A1 (de) * 1995-04-27 1996-10-31 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Lastregelung einer Antriebsanlage
DE19515481C2 (de) * 1995-04-27 1999-09-23 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Lastregelung einer Antriebsanlage

Also Published As

Publication number Publication date
DE3730417C2 (de) 1990-03-01
KR880004204A (ko) 1988-06-02
JPS6368722A (ja) 1988-03-28
GB2194985A (en) 1988-03-23
GB8721106D0 (en) 1987-10-14
US4763475A (en) 1988-08-16
GB2194985B (en) 1990-08-22
KR920006542B1 (ko) 1992-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3730417C2 (de)
DE3437497C2 (de)
EP1247016B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine mit einem luftsystem
DE3509444C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE19743042C2 (de) Elektronische Drosselregelung
DE102004062018B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE3204918A1 (de) Verfahren und system zum steuern des einlassdruckes bei einem verbrennungsmotor
DE19711307A1 (de) Elektronischer Regler für ein Turbolader-Wastegate
DE102012223772A1 (de) Steuervorrichtung für Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zum Steuern einer Verbrennungskraftmaschine
DE10232337B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Luftmassenmessvorrichtung
DE102014210207A1 (de) Steuervorrichtung und Steuerverfahren für Innenverbrennungsmotor
DE19756919A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Gasfüllung eines Verbrennungsmotors
EP1015748A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung einer gasfüllung eines verbrennungsmotors
DE4132008C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Heizung einer Sauerstoffsonde
EP3507475B1 (de) Verfahren, steuervorrichtung und system zum erkennen einer abweichung eines tatsächlichen betätigungszeitpunkts eines gaswechselventils einer verbrennungskraftmaschine von einem vorgegebenen betätigungszeitpunkt
DE102020119399A1 (de) Verfahren und system für eine nachbehandlungssteuerung
DE102016219781A1 (de) Verfahren und Steuergerät zum Abgleich und zur Diagnose eines Abgasrückführmassenstrommessers
DE19708388A1 (de) Motorsteuerungssystem
DE3704586A1 (de) Verfahren zur abnormitaetsdetektierung bei einem elektromagnetventil-stromregler
DE19530274B4 (de) Verfahren zur Steuerung einer Kolbenbrennkraftmaschine
DE69100411T2 (de) Methode und Vorrichtung um die Luftmenge in einem Zweitaktmotor mit Kurbelgehäusespülung festzustellen.
DE102004003378A1 (de) Regelungs-/Steuerungsvorrichtung und Regelungs-/Steuerungsverfahren für einen mehrstufigen Turbolader
DE3438176A1 (de) Einrichtung zur regelung des ladedrucks einer brennkraftmaschine
DE19752220A1 (de) System zum Steuern von Dieselmotoremissionen
DE3914654A1 (de) Einrichtung zur ueberwachung einer brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8365 Fully valid after opposition proceedings
8339 Ceased/non-payment of the annual fee