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