DE3741412A1 - Brennstoffeinspritzungs-steuereinrichtung fuer eine brennkraftmaschine mit einer drosseloeffnungs-detektoreinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffeinspritzungs- Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung, durch die die Brennstoffeinspritzung durch Ermitteln des Drosselöff­ nungsgrades gesteuert wird.

Für das Zuführen von Brennstoff zu der Maschine haben elek­ trische Brennstoffeinspritzvorrichtungen weit verbreitete Anwendung gefunden, für die vielerlei Brennstoffeinsprit­ zungs-Steuereinrichtungen zum genauen Steuern der Brennstoff­ zufuhr entsprechend den Maschinenbetriebsbedingungen und damit zum Erzielen einer optimalen Leistung der Maschine vorgeschlagen wurden. Diese Brennstoffeinspritzungs-Steuer­ einrichtungen können allgemein in folgende Arten eingeteilt werden: Steuereinrichtungen, bei denen der Öffnungsgrad des Drosselventils, das den Ansaugluftdurchfluß zur Maschine regelt, und die Maschinendrehzahl erfaßt werden, um die in die Maschine einzuspritzende Brennstoffmenge zu berechnen (beispielsweise gemäß den japanischen ungeprüften Patentver­ öffentlichungen 59-28 031 und 60-1 22 237), Steuereinrichtungen, bei denen anstelle des Drosselöffnungsgrades das tatsächliche Ansaugluftvolumen ermittelt wird, und Steuereinrichtungen, bei denen der Ansaugluftdruck ermittelt wird.

Die vorstehend genannten drei Arten von Brennstoffeinsprit­ zungs-Steuereinrichtungen haben jeweils vorteilhafte Steue­ rungseigenschaften. Es ist jedoch klar ersichtlich, daß die Steuereinrichtung der ersten Art am schnellsten anspricht, da der Ansaugluftdurchfluß durch das Ändern des Öffnungsgrades des Drosselventils gesteuert wird, um dadurch einen erwünsch­ ten Maschinenbetriebszustand herbeizuführen. Das heißt, das An­ sprechen ist bei der Einrichtung der zweiten und dritten Art im Vergleich zum Ansprechen der Einrichtung der ersten Art verzögert, da bei der Einrichtung der zweiten und dritten Art als Steuerparameter für die Maschinenbelastung jeweils das Volumen bzw. der Druck der Ansaugluft ermittelt wird, die durch das Ändern des Drosselöffnungsgrades geändert werden, und da bei dem Erfassen dieser Parameter der Luftdurchfluß­ messer bzw. Drucksensor verzögert anspricht.

Nichtsdestoweniger ist eine Einspritzsteuereinrichtung, in der die in die Maschine einzuspritzende Brennstoffmenge durch das Erfassen des Öffnungsgrades des Drosselventils und der Maschinendrehzahl bestimmt wird, nicht frei von Problemen.

Grundlegend sollte die von der Maschine benötigte Brennstoff­ menge entsprechend dem Ansaugluftdurchfluß und der Maschinen­ drehzahl bestimmt werden, wobei im Falle der Steuereinrich­ tung der ersten Art als Parameter für das Errechnen des Ansaugluftdurchflusses der Öffnungsgrad des Drosselventils herangezogen wird. Falls der Öffnungsgrad des Drosselventils dem Ansaugluftdurchfluß vollkommen entspricht, ergibt dieses Errechnen auf genaue Weise den tatsächlichen Ansaugluftdurch­ fluß, wonach schnell die erforderliche Brennstoffmenge be­ stimmt und die Übereinstimmung mit der erforderlichen Brenn­ stoffmenge eingehalten wird, so daß ein gutes Ansprechvermö­ gen erreicht wird.

Der Zusammenhang zwischen dem Öffnungsgrad des Drosselventils und dem tatsächlichen Ansaugluftdurchfluß kann jedoch nicht immer als vollkommene Übereinstimmung angesetzt werden, da manche Maschinen mit Leerlaufsteuereinrichtungen mit einem Nebenluftkanal zur Umgehung des Drosselventils für die Steue­ rung der Leerlaufdrehzahl und des Warmlaufens der Maschine durch Verändern des Durchflußquerschnittes des Nebenluftka­ nals ausgestattet sind. Ferner strömt etwas Nebenluft in den Ansaugluftkanal, ohne durch das Drosselventil zu strömen, oder es ergeben sich durch Änderungen des Gegendrucks oder der Einlaßventilcharakteristik nach langer Einsatzdauer Ände­ rungen des Füllungsgrades bzw. volumetrischen Wirkungsgrades. Weiterhin können in der Detektoreinrichtung für das Erfassen des Öffnungsgrades des Drosselventils Erfassungsfehler in dem Sensor selbst oder Ausführungsfehler in einem Analog/Digital- Umsetzer oder dergleichen in einer Signalaufbereitungsein­ richtung für das Aufbereiten des Sensorausgangssignals auf­ treten, was zur Folge hat, daß die Genauigkeit der Erfassung des Öffnungsgrades des Drosselventils auf ein gewisses Ausmaß begrenzt ist.

Dies kann dahingehend gesehen werden, daß die Brennstoffein­ spritzungs-Steuereinrichtung, bei der die einzuspritzende Brennstoffmenge unter Benutzung des Öffnungsausmaßes des Drosselventils berechnet wird, einerseits ein gutes Steue­ rungsansprechvermögen ergibt, aber andererseits im Vergleich zu den Steuereinrichtungen der anderen Arten eine schlechte Steuerungsgenauigkeit hat; daher entsteht ein Problem inso­ fern, als eine derartige Brennstoffeinspritzungs-Steuerein­ richtung nicht in einer Brennkraftmaschine eingesetzt werden kann, in der durch die Steuerung des Luft/Brennstoff-Verhält­ nisses eine gute Brennstoffersparnis und eine gute Emissions­ rate erzielt werden muß.

Zur Lösung dieses Problems wurde in der vorangehend genannten ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung 59-28 031 vor­ geschlagen, die Leerlaufdrehzahl und das Warmlaufen statt durch die Steuerung des Nebenluftkanals durch die Steuerung des Öffnungsgrades des Drosselventils zu steuern, um auf diese Weise jede Nebenluftströmung zu unterbinden. Dies er­ gibt jedoch ein weiteres Problem insofern, als ein kompli­ zierter Drosselventil-Betätigungsmechanismus erforderlich ist, mit dem trotzdem die Leerlaufdrehzahl nicht auf genaue Weise gesteuert werden kann.

Zur Lösung der vorstehend genannten Probleme liegt der Erfin­ dung die Aufgabe zugrunde, für eine Brennkraftmaschine eine Brennstoffeinspritzungs-Steuereinrichtung zu schaffen, mit der die einzuspritzende Brennstoffmenge unabhängig von einer um das Drosselventil herumgeleiteten Luftmenge oder an dem Drosselventil vorbei gelangender Nebenluft, einer Änderung des Öffnungsgrades und/oder einem Fehler bei der Erfassung des Öffnungsgrades des Drosselventils durch Erfassen des Öffnungsgrades des Drosselventils nicht nur ein gutes An­ sprechvermögen, sondern auch eine hohe Genauigkeit erzielt wird.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Brennstoffeinspritzungs- Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem An­ saugluftkanal geschaffen, in dem ein Drosselventil und eine Brennstoffeinspritzvorrichtung angeordnet sind; die Steuer­ einrichtung enthält: eine erste Detektoreinrichtung für das Erfassen des Öffnungsgrades des Drosselventils, eine zweite Detektoreinrichtung für das Erfassen des Durchflusses der Ansaugluft in dem Ansaugluftkanal in Einheiten einer bestimm­ ten physikalischen Größe, vorzugsweise des Volumens oder des Druckes der durchströmenden Ansaugluft, eine dritte Detektor­ einrichtung für die Ermittlung, ob die Maschine in einem gleichbleibenden Zustand läuft, nämlich mit konstanter Dreh­ zahl betrieben wird, eine Einrichtung zum Errechnen der Ma­ schinenbelastung aus dem Ausgangssignal der ersten Detektor­ einrichtung gemäß einer vorbestimmten Bewertung und zur Ab­ gabe eines in den genannten Einheiten ausgedrückten Bela­ stungsrechenwerts, eine Lerneinrichtung, die das Ausgangssi­ gnal der zweiten Detektoreinrichtung aufnimmt, um damit die Bewertung durch die Errechnungseinrichtung zu korrigieren, wenn die dritte Detektoreinrichtung einen gleichbleibenden Maschinenlaufzustand erfaßt, und eine Einrichtung zum Berech­ nen der einzuspritzenden Brennstoffmenge entsprechend dem aus dem Ausgangssignal der ersten Detektoreinrichtung gewonnenen Belastungsrechenwert.

Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß die einzuspritzende Brennstoffmenge entsprechend einem Belastungsrechenwert be­ rechnet werden kann, falls der Ansaugluftdurchfluß bekannt ist. Erfindungsgemäß wird der Belastungsrechenwert aus dem Ausgangssignal der ersten Detektoreinrichtung gewonnen und durch Einheiten dargestellt, die bei der Erfassung mittels der zweiten Detektoreinrichtung benutzt werden. Dieses Aus­ gangssignal der zweiten Detektoreinrichtung wurde in herkömm­ lichen Maschinen zum Berechnen der einzuspritzenden Brenn­ stoffmenge nach einem festgelegten Rechenverfahren herangezo­ gen. Daher ist es bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung möglich, auf herkömmliche Weise die einzuspritzende Brenn­ stoffmenge dadurch zu berechnen, daß statt des Erfassens des Volumens oder Druckes der Ansaugluft der aus dem Ausgangssi­ gnal der ersten Detektoreinrichtung gewonnene Belastungsre­ chenwert benutzt wird. Ferner wird wie bei herkömmlichen Vorrichtungen bei einem ersten Schritt der Berechnung der Brennstoffmenge eine für ein theoretisch anzustrebendes Luft/ Brennstoffverhältnis geeignete Grund-Brennstoffmenge ermit­ telt, an der entsprechend den Maschinenbetriebszuständen wie beispielsweise während des Warmlaufens oder einer Beschleuni­ gung der Maschine Korrekturfaktoren angewandt werden. Dieses Rechenverfahren kann auch bei der erfindungsgemäßen Steuer­ einrichtung angewandt werden, so daß daher eine ausführliche Beschreibung der Berechnung der Brennstoffmenge weggelassen wird.

Das wichtigste Merkmal der erfindungsgemäßen Steuereinrich­ tung ist die Lerneinrichtung, die die Bewertung korrigiert, um die Übereinstimmung zwischen dem Belastungsrechenwert und dem tatsächlichen Ansaugluftdurchfluß zu erzielen, wodurch die Genauigkeit der Brennstoffeinspritzsteuerung in starkem Ausmaß verbessert wird. Daher kann erfindungsgemäß der Ma­ schinenbetriebszustand mit dem Belastungsrechenwert als Dros­ selventil-Betätigungszeit für ein schnelles Ansprechen oder zu einer genauen Steuerung dem tatsächlichen Ansaugluftdurch­ fluß entsprechend ausgedrückt werden.

Vorzugsweise enthält die Abschätzeinrichtung eine Einrichtung zum Speichern von durch die Einheiten dargestellten Bela­ stungsrechenwerten in einer vorbestimmten Beziehung zu Dros­ selöffnungsgraden und eine Einrichtung zum Ermitteln des Belastungsrechenwerts aus dieser vorbestimmten Beziehung unter der Vorgabe, daß der erfaßte Drosselöffnungsgrad eine Variable ist, wobei bei der Errechnung durch die Abschätzein­ richtung die Bewertung dadurch korrigiert wird, daß an diese Variable ein Korrekturfaktor angesetzt wird. Die Lerneinrich­ tung enthält eine Einrichtung zum Vergleichen des errechneten Belastungsrechenwerts mit dem erfaßten Durchfluß, um dadurch den Korrekturfaktor derart zu verändern, daß die Differenz zwischen den Werten verringert wird.

Vorzugsweise wird mit der dritten Detektoreinrichtung eine unterhalb eines vorbestimmten Werts liegende Änderung des mittels der ersten Detektoreinrichtung erfaßten Drosselöff­ nungsgrades oder des mittels der zweiten Detektoreinrichtung erfaßten Durchflusses ermittelt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Ansicht einer Brennkraftmaschine mit einer Steuereinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Fig. 2 ist eine Darstellung eines typischen Aufbaus einer elektronischen Steuereinheit nach Fig. 1.

Fig. 3 ist eine grafische Darstellung, die den Zusammenhang zwischen dem Öffnungsgrad eines Drosselventils und dem Ansaugluftdurchfluß zeigt.

Fig. 4 ist eine Ansicht von vorbestimmten Bela­ stungsrechenwerten in bezug auf den Öffnungsgrad des Drossel­ ventils und die Maschinendrehzahl.

Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm der elektronischen Steuerung der Maschine.

Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das ausführlich einen Teil des Ablaufdiagramms nach Fig. 5 mit Abschätzungs- und Lernschritten zeigt.

Fig. 7 ist ein Ablaufdiagramm der Ausführung der Brennstoffeinspritzung.

Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm der Beendigung der Brennstoffeinspritzung.

Nach Fig. 1 hat eine Brennkraftmaschine, in der die Brenn­ stoffeinspritzungs-Steuereinrichtung eingesetzt wird, einen Zylinderblock 10 mit einer Zylinderbohrung, in der ein Kolben 16 hin- und herbewegbar angebracht ist, und mit einem Zylin­ derkopf 12. Über dem Kolben 16 ist eine Brennkammer 40 gebil­ det, während an dem Zylinderkopf 12 eine Zündkerze 20 ange­ bracht ist. Der Zylinderkopf 12 ist mit einem Einlaß 22 und einem Auslaß 24 versehen, die mit der Brennkammer 18 in Verbindung stehen und in denen jeweils ein Einlaßventil und ein Auslaßventil angeordnet sind. An dem Zylinderkopf 12 sind ein Ansaugverteiler 26 und ein Abgassammler 28 angebracht, die jeweils mit dem Einlaß 22 bzw. dem Auslaß 24 in Verbin­ dung stehen.

Der Ansaugverteiler 26 ist ferner mit einem Beruhigungsbehäl­ ter 30 verbunden, der seinerseits an ein Drosselgehäuse 32 mit einem darin angeordneten Drosselventil 34 angeschlossen ist. In das Drosselgehäuse 32 wird auf herkömmliche Weise über ein (nicht gezeigtes) Luftfilter Frischluft eingeleitet. Ein Nebenluftkanal 36 steht stromauf mit dem Drosselgehäuse 32 stromauf des Drosselventils 34 und stromab mit dem Beruhi­ gungsbehälter 30 in Verbindung. In dem Nebenluftkanal 36 ist ein üblicherweise als Leerlaufdrehzahl-Steuerventil bezeich­ netes Umgehungsventil 38 angeordnet, während an dem Ansaug­ verteiler 26 eine Brennstoffeinspritzvorrichtung 40 befestigt ist.

Zur Steuerung des Umgehungsventils 38 und der Brennstoffein­ spritzvorrichtung 40 dient eine elektronische Steuereinheit (ECU) 42. Die elektronische Steuereinheit 42 ist gemäß der Darstellung in Fig. 2 durch ein Mikrocomputersystem gebildet, das typischerweise eine Zentraleinheit (CPU) 44 mit Steue­ rungs- und Rechenfunktionen, einen Festspeicher (ROM) 46 mit einem darin gespeicherten Programm, einen Schreib/Lesespei­ cher bzw. Arbeitsspeicher (RAM) 48 und einen Taktgenerator 50 enthält. Über eine Zweiwege-Sammelleitung 52 werden diese Einheiten untereinander und mit einer Eingabe/Ausgabe- Schnittstelle 54 verbunden.

Gemäß den Fig. 1 und 2 nimmt die elektronische Steuereinheit 42 Signale aus mehreren, an der Maschine angebrachten Senso­ ren auf. Ein Drosselstellungssensor 56 ist in Verbindung mit der Welle des Drosselventils 34 an dem Drosselgehäuse 32 angebracht, um den Öffnungsgrad des Drosselventils 34 zu erfassen, während an dem Beruhigungsbehälter 30 ein Drucksen­ sor 58 zum Ermitteln des Ansaugluftdurchflusses in Druckein­ heiten angebracht ist. Zum Ermitteln des Ansaugluftdurchflus­ ses können auch andere Detektoreinrichtungen verwendet wer­ den, wie beispielsweise ein Potentiometer-Luftdurchflußmes­ ser, der üblicherweise zum Erfassen des Durchflusses in Volu­ meneinheiten benutzt und stromab des Luftfilters angeordnet wird. In einem Verteiler 62 der Zündanlage ist ein Drehzahl­ sensor 60 angebracht, der auf bekannte Weise zwei Detektor­ elemente enthält, nämlich eines für die Abgabe eines Zylin­ derbezugsimpulses während einer Umdrehung des Verteilerrotors und ein zweites für die Abgabe mehrerer Impulse, beispiels­ weise von 24 Impulsen während einer Umdrehung des Verteiler­ rotors. Ferner ist an einem Getriebe 66 des Fahrzeugs ein Geschwindigkeitssensor 64 für das Ermitteln der Fahrzeugge­ schwindigkeit angebracht. Weiterhin sind als Beispiele in Fig. 1 bekannte Sensoren dargestellt, wie ein Temperatursen­ sor 68 für das Ermitteln der Ansauglufttemperatur, ein Tempe­ ratursensor 70 für das Ermitteln der Kühlwassertemperatur und ein Sauerstoffsensor 72, der in dem Abgassammler 28 ange­ bracht ist.

Die Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm für die allgemeine Steue­ rung der Maschine. Auf die übliche Weise wird in dem Programm bei dem Einschalten des Zündschalters eine Anfangseinstellung vorgenommen (Schritt 80), bei der Steuerparameter auf jewei­ lige Anfangswerte eingestellt werden. Einer dieser Steuer­ parameter ist ein Drosselkorrekturfaktor TAc, der bei der Steuereinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel bedeutsam ist. Der Drosselkorrekturfaktor TAc wird entsprechend einem nachfolgend beschriebenen Lernvorgang der Steuereinrichtung durch einen neuen ersetzt und ist in einem geeigneten Spei­ cher gespeichert. Die Anfangseinstellung umfaßt das Auslesen dieses Drosselkorrekturfaktors TAc aus diesem Speicher und das Einschreiben desselben in den Arbeitsspeicher 48. Danach beginnt die Ausführung des Programms, wobei die erfaßten Sensorsignale eingelesen werden (Schritt 81). Zu Beginn der Programmausführung werden einige Signale vorverarbeitet (Schritt 82), um die erfaßten Signale beispielsweise für den Ansaugluftdruck PM, die Maschinendrehzahl N und den Drossel­ öffnungsgrad TA in geeignete Form bzw. Einheiten für das Programm umzusetzen, wobei z. B. das Ausgangssignal des Dreh­ zahlsensors 60 von Impulsausgangssignalen in Einheiten für Umdrehungen je Minute umgesetzt wird; auf diese Weise kann die angestrebte Berechnung unter Verwendung der gewünschten Sensorausgangssignale ausgeführt werden. Die Zündungssteue­ rung (Schritt 83) und die Brennstoffeinspritzsteuerung (Schritt 84) gemäß der Darstellung sind die üblichen Maschi­ nensteuerungen. Diese Maschinensteuerschritte werden in sehr kurzen Zeitabständen von beispielsweise 4 ms wiederholt.

Die Fig. 6 zeigt Einzelheiten eines Teils der Brennstoffein­ spritzsteuerung. Es ist anzumerken, daß zwar die Steuerung des Umgehungsventils 38 und der Brennstoffeinspritzvorrich­ tung 40 durch die elektronische Steuereinheit 42 vorgesehen ist, jedoch das Umgehungsventil 38 auf herkömmliche Weise zum Einstellen einer erwünschten Leerlaufdrehzahl der Maschine gesteuert werden kann, so daß daher Einzelheiten hinsichtlich des Umgehungsventils 38 hier weggelassen sind. Weiterhin weist die Brennstoffeinspritzvorrichtung 40 ein mit einem Solenoid betätigtes Ventil auf, wobei nur dessen Öffnungs­ dauer zu bestimmen ist, um die erwünschte Brennstoffmenge einzuspritzen.

Die einzuspritzende Brennstoffmenge muß entsprechend der Maschinenbelastung gemäß der Abschätzung bzw. Berechnung aus dem Ansaugluftdurchfluß bestimmt werden. Daher wird auf die vorstehend beschriebene Weise bei vielen herkömmlichen Steuereinrichtungen diese Berechnung entsprechend den Aus­ gangssignalen des Drucksensors 58 oder des Potentiometer- Luftdurchflußmessers ausgeführt. Bei der Steuereinrichtung gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird jedoch diese Berechnung entsprechend dem Ausgangssignal des Drosselstel­ lungssensors 56 unter Zuhilfenahme einer Lerneinrichtung und einer Abschätzeinrichtung gemäß Fig. 1 ausgeführt, die in dem als Beispiel in dem Ablaufdiagramm in Fig. 6 dargestellten Programm verwirklicht sind. Für die Bewertung werden die in Fig. 4 gezeigten Zusammenhänge herangezogen.

Die Fig. 3 zeigt den Luftdurchfluß in bezug auf den Öffnungs­ grad des Drosselventils 34, wobei die ausgezogene Linie einen Hauptdurchfluß durch das Drosselgehäuse 32 zeigt, während die gestrichelte Linie einen Gesamtdurchfluß durch das Drosselge­ häuse 32 und den Nebenluftkanal 36 zeigt. Der Drosselstel­ lungssensor 56 enthält einen Leerlaufschalter, der bei voll geschlossenem Drosselventil 34, nämlich bei dem Maschinen­ leerlauf ein Einschaltsignal abgibt. Bei dem Einschaltsignal ist das Ausgangssignal des Drosselstellungssensors 56 "0", wonach es gemäß der Darstellung durch die ausgezogene Linie in allgemein linearem Zusammenhang mit dem Durchfluß an­ steigt. Der Nebenluftdurchfluß ist durch Qi dargestellt und entspricht dem Hauptdurchfluß bei einem Drosselöffnungsgrad TAc, so daß daher der Gesamtdurchfluß an der ausgezogenen Linie für einen echten Drosselöffnungsgrad TAo abgelesen werden kann, der aus dem erfaßten Drosselöffnungsgrad TA zuzüglich dem dem Nebenluftdurchlaß entsprechenden Drossel­ öffnungsgrad TAc besteht. Auf bekannte Weise ändert sich der Nebendurchfluß entsprechend dem Maschinenbetriebszustand, so daß daher der dem Nebendurchfluß entsprechende Drosselöff­ nungsgrad TAc eine Variable ist und als Drosselkorrekturfak­ tor bezeichnet wird.

Die Fig. 4 zeigt Belastungsrechenwerte PMe, die im voraus festgelegt und in dem Arbeitsspeicher 46 als zweidimensiona­ les Verzeichnis in bezug auf den echten Drosselöffnungsgrad TAo und die Maschinendrehzahl N gespeichert sind. Daher kann mit den Werten TAo und N der Belastungsrechenwert PMe be­ stimmt werden. Es ist anzumerken, daß die Maschinendrehzahl N gemäß den vorstehenden Ausführungen leicht zu ermitteln ist und daß der Belastungsrechenwert PMe in Druckeinheiten ausge­ drückt ist, da für den Lernprozeß der Drucksensor 58 benutzt wird. Falls ein Potentiometer-Luftdurchflußmesser verwendet wird, kann der Belastungsrechenwert in Einheiten des Volumens der Ansaugluft dargestellt werden (Q (l) /N).

Gemäß Fig. 6 wird bei einem Schritt 90 der Belastungsrechen­ wert PMe aus dem Verzeichnis nach Fig. 4 durch Einsetzen des Drosselöffnungsgrades TAo und der Maschinendrehzahl N ermit­ telt. Bei einem Schritt 91 wird ermittelt, ob der Leerlauf­ schalter eingeschaltet ist oder nicht, wonach bei eingeschal­ tetem Leerlaufschalter das Programm zu einem Schritt 92 fort­ schreitet. Bei einem Schritt 92 wird ermittelt, ob die Maschine in einem stationären bzw. gleichbleibendem Zustand läuft. Der gleichbleibende Betriebszustand wird dadurch erfaßt, daß ermittelt wird, ob die Änderung des mittels des Drucksensors 58 erfaßten Druckes niedriger als ein vorbestimmter Wert ist oder ob die Änderung des mittels des Drosselstellungssensors 56 erfaßten Drosselöffnungsgrades kleiner als ein vorbestimm­ ter Wert ist. Das heißt, der gleichbleibende Zustand ist dadurch definiert, daß die Maschine während einer vorgegebenen Zeit­ dauer gleichbleibend arbeitet. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der gleichbleibende Zustand ermittelt, wenn bei dem Schritt 91 der Leerlaufzustand ermittelt wurde. Falls bei dem Schritt 92 das Ergebnis "JA" ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 93 für die Ausführung des Lernvorgangs weiter. Falls bei dem Schritt 91 oder 92 das Ergebnis "NEIN" ist, schreitet das Programm direkt zu einem Schritt 96 weiter.

Bei dem Schritt 93 wird ermittelt, ob der bei dem Schritt 90 ermittelte Belastungsrechenwert PMe größer als der erfaßte Ansaugluftdruck PM ist oder nicht. Wenn das Ergebnis "JA" ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 94 weiter, bei dem ein neuer Drosselkorrekturfaktor TAc dadurch gebildet wird, daß von dem gespeicherten Drosselkorrekturfaktor TAc ein vorbestimmter Wert α subtrahiert wird. Danach wird wieder wie bei dem Schritt 90 bei einem Schritt 95 der Belastungs­ rechenwert PMe ermittelt, wobei der neue Drosselkorrekturfak­ tor eingesetzt wird. Danach schreitet das Programm zu dem Schritt 96 weiter.

Falls bei dem Schritt 93 das Ergebnis "NEIN" ist, wird ermit­ telt, ob der Belastungsrechenwert PMe gleich dem erfaßten Ansaugluftdruck PM ist oder nicht (Schritt 97). Falls bei dem Schritt 97 das Ergebnis "JA" ist, schreitet das Programm zu dem Schritt 96 weiter. Falls bei dem Schritt 97 das Ergebnis "NEIN" ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 98 wei­ ter, bei dem ein neuer Drosselkorrekturfaktor TAc dadurch gebildet wird, daß zu dem gespeicherten Drosselkorrekturfak­ tor TAc der vorbestimmte Wert α addiert wird. Danach wird bei dem Schritt 95 wieder der Belastungsrechenwert PMe ermittelt.

Bei dem Schritt 96 wird die einzuspritzende Brennstoffmenge entsprechend dem Belastungsrechenwert PMe berechnet, der gemäß dem Ausgangssignal des Drosselstellungssensors 56 und der erfaßten Maschinendrehzahl N ermittelt wurde. Bei diesem Schritt wird die offensichtlich der Brennstoffmenge entspre­ chende Öffnungszeitdauer TP für die Brennstoffeinspritzvor­ richtung 40 berechnet. Einzelheiten dieses Schrittes sind hier weggelassen, da der Belastungsrechenwert PMe in Druck­ einheiten wiedergegeben ist und infolgedessen bei der be­ schriebenen Steuereinrichtung die herkömmliche Berechnungs­ weise angewandt werden kann.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der gleich­ bleibende Maschinenbetriebszustand bei dem Schritt 92 ermit­ telt. Bei dem vorangehenden Schritt 91 wird die Ermittlung des gleichbleibenden Zustands auf die Zeit während des Leer­ laufzustands eingeschränkt, um damit auf geeignete Weise die Brennstoffeinspritzungs-Steuereinrichtung auf Leerlaufschwan­ kungen einzustellen. Daher schreitet bei dem Ergebnis "NEIN" bei den Schritten 91 und 92 das Programm von dem Schritt 90 zu dem Schritt 96 weiter, bei dem der während des vorangehen­ den Leerlaufzustands ermittelte Drosselkorrekturfaktor TAc Anwendung findet. Falls die Maschine danach in den Leerlauf­ zustand gebracht wird, wird eine neue Lernprozedur ausge­ führt.

Die Fig. 7 ist ein Ablaufdiagramm für die Ausführung der Brennstoffeinspritzung, die durch ein Unterbrechungssignal eingeleitet wird, das von dem Drehzahlsensor 60 bei jeder Kurbelwellendrehung um 30° erzeugt wird. Bei einem Schritt 100 werden die Kurbelwellenwinkel berechnet, um die Kurbel­ wellenlage der Maschine zu ermitteln, wobei ein Zähler be­ nutzt wird, dessen Zählstand durch die 24 Impulssignale aus dem Drehzahlsensor 60 bestimmt ist; danach wird bei einem Schritt 101 ermittelt, ob nun in dem Zylinder 1 oder 6 der Maschine der Ansaughub beginnt oder nicht. Diese Ermitt­ lung dient zur synchronen Einspritzung und wird zweimalig je Maschinenzyklus, nämlich bei dem Ansaughub der Zylinder 1 und 6 ausgeführt. Falls bei dem Schritt 101 das Ergebnis "NEIN" ist, kehrt das Programm bis zu einer nächsten Unter­ brechung zurück, da keine Brennstoffeinspritzung erforderlich ist. Falls bei dem Schritt 101 das Ergebnis "JA" ist, schrei­ tet das Programm zu einem Schritt 102 weiter, bei dem an dem Ausgang das Brennstoffeinspritzsignal für das Öffnen der Brennstoffeinspritzvorrichtung 40 abgegeben wird, während in einem Zeitgeber die Brennstoffeinspritzungsdauer TP einge­ stellt wird, die von diesem Zeitpunkt an bemessen wird und die die Beendigung der Brennstoffeinspritzung bestimmt.

Die Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm für die Beendigung der Brennstoffeinspritzung. Gemäß einem Schritt 104 in Fig. 8 ist in Verbindung mit dem vorstehend genannten Zeitgeber eine Vergleichsunterbrechungseinrichtung vorgesehen, die die abge­ laufene Zeit gegenüber der eingestellten Zeit vergleicht, um ein Unterbrechungssignal zu erzeugen, durch das zur Beendi­ gung der Brennstoffeinspritzung die Brennstoffeinspritzvor­ richtung 40 geschlossen wird.

Eine Brennstoffeinspritzungs-Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine umfaßt einen Drosselstellungssensor, einen Drucksensor oder ein Potentiometer zum Ermitteln des Ansaug­ luftdurchflusses in Einheiten einer bestimmten physikalischen Größe und eine dritte Detektoreinrichtung zum Ermitteln, ob die Maschine in einem gleichbleibenden Betriebszustand läuft. Ferner enthält die Steuereinrichtung eine Einrichtung zum Errechnen der Maschinenbelastung aus dem Ausgangssignal des Drosselstellungssensors und eine Einrichtung, die das Aus­ gangssignal des Luftdurchflußsensors überprüft, um die Be­ stimmung der Belastungsrecheneinrichtung zu korrigieren, wenn die Maschine in einem gleichbleibendem Betriebszustand läuft, so daß damit ein Belastungsrechenwert dem tatsächlichen Luft­ durchfluß entsprechend korrigiert werden kann. Die einzu­ spritzende Brennstoffmenge wird entsprechend dem aus dem Ausgangssignal des Drosselstellungssensors gewonnenen Bela­ stungsrechenwert berechnet.

Claims (11)

1. Brennstoffeinspritzungs-Steuereinrichtung für eine Brenn­ kraftmaschine mit einem Ansaugluftkanal, in dem ein Drossel­ ventil und eine Brennstoffeinspritzvorrichtung angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine erste Detektoreinrichtung (56) zum Erfassen des Öffnungsgrads (TA) des Drosselventils (34), eine zweite Detektoreinrichtung (58) zum Erfassen des Ansaugluftdurchflusses (PM) in dem Ansaugluftkanal (26) in Einheiten einer bestimmten physikalischen Größe, eine dritte Detektoreinrichtung zum Ermitteln, ob die Maschine in einem gleichbleibenden Zustand läuft oder nicht, eine Abschätzein­ richtung (42), die aus dem Ausgangssignal der ersten Detek­ toreinrichtung entsprechend einer vorbestimmten Bewertung die Maschinenbelastung errechnet, um einen in den Einheiten aus­ gedrückten Belastungsrechenwert (PMe) abzugeben, eine Lern­ einrichtung (42), die das Ausgangssignal der zweiten Detek­ toreinrichtung aufnimmt, um die Bewertung durch die Abschätz­ einrichtung zu korrigieren, wenn die dritte Detektoreinrich­ tung einen gleichbleibenden Maschinenlaufzustand erfaßt, und eine Recheneinrichtung zum Berechnen einer einzuspritzenden Brennstoffmenge gemäß dem aus dem Ausgangssignal der ersten Detektoreinrichtung ermittelten Belastungsrechenwert.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Detektoreinrichtung einen stromab des Drossel­ ventils (34) angeordneten Drucksensor (58) aufweist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Detektoreinrichtung einen Potentiometer-Luft­ durchflußmesser aufweist, der das Volumen der Ansaugluft erfaßt.

4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abschätzeinrichtung (42) eine Speichereinrichtung (46) zum Speichern von in den Einheiten ausgedrückten Belastungsrechenwerten (PMe) in einem vorbe­ stimmten Zusammenhang mit Drosselöffnungsgraden (TAo) und eine Berechnungseinrichtung (44) zum Errechnen des Bela­ stungsrechenwertes gemäß dem vorbestimmten Zusammenhang unter Anwendung des erfaßten Drosselöffnungsgrades (TA) aufweist, wobei zum Errechnen durch die Abschätzeinrichtung die Bewertung durch Ansetzen eines Korrekturfaktors (TAc) an den erfaßten Drosselöffnungsgrad (TA) korrigiert wird.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lerneinrichtung (42) eine Vergleichseinrichtung auf­ weist, die den errechneten Belastungsrechenwert (PMe) mit dem erfaßten Ansaugluftdurchfluß (PM) vergleicht, um den Korrek­ turfaktor (TAc) derart zu ändern, daß die Differenz vermin­ dert wird.

6. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die dritte Detektoreinrichtung eine Einrichtung zum Ermitteln einer unter einem vorbestimmten Wert liegenden Änderung des mittels der ersten Detektorein­ richtung (56) erfaßten Drosselöffnungsgrades (TA) aufweist.

7. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Drosselöffnungsgrades (TA) bei dem Leer­ lauf der Maschine ermittelt wird.

8. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die dritte Detektoreinrichtung eine Einrichtung zum Ermitteln einer unter einem vorbestimmten Wert liegenden Änderung des Ansaugluftdurchflusses (PM) auf­ weist.

9. Steuereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Ansaugluftdurchflusses (PM) mittels der zweiten Detektoreinrichtung (58) erfaßt wird.

10. Steuereinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Änderung des Ansaugluftdurchflusses (PM) bei dem Leerlauf der Maschine ermittelt wird.

11. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine einen Nebenluftkanal (36) mit einem darin angeordneten Umgehungsventil (38) zum Durchlassen von Luft unter Umgehung des Drosselventils (34) aufweist.