DE4219015C2 - Regelvorrichtung mit Abgasrückführungssystem für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Regelvorrichtung mit Abgasrückführungssystem für eine BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für eine
Brennkraftmaschine, die mit einem Abgasrückführungssystem
ausgestattet ist, das einen Teil des Abgases der
Brennkraftmaschine in die Luftansaugleitung der
Brennkraftmaschine zurückführt, und die weiteren Merkmale des
Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist.
Herkömmlicherweise wird die vorstehend aufgeführte
Störungserfassungsvorrichtung für ein Abgasrückführungssystem
(das anschließend mit AGR abgekürzt wird) beispielsweise in
der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nr. Sho.
52-27922 und Nr. Sho. 62-51746 (entspricht der US 47 15 348)
offenbart, bei welcher die Schwankungen der Strömungsmengen
der AGR, wenn die Abgasrückführung vorliegt oder nicht
vorliegt, durch Verwendung eines Unterdruckdetektors erfaßt
werden, der in der Lufteinlaßleitung vorgesehen ist, um
dadurch Störungen in der AGR-Vorrichtung zu erfassen.
Ferner wird, wie in der ungeprüften japanischen
Patentveröffentlichung Nr. Sho 56-165756 offenbart wird, ein
Druck, der aus einer ordnungsgemäßen Größe einer AGR
Strömungsmenge bei einem gegebenen Zustand erhalten wird, der
vorausgehend gespeichert wurde, mit einem erfaßten Druck
verglichen, der aus einer tatsächlichen AGR Strömungsmenge
erhalten wurde, um dadurch, falls eine Störung in der AGR-Vorrichtung
vorliegt, diese zu erfassen.
Jede dieser bekannten Vorrichtungen enthält eine
Druckerfassungsvorrichtung als Detektorvorrichtung zur
Erfassung der AGR Strömungsmenge.
Es wird nunmehr auf Fig. 9 verwiesen, wo ein Blockschaltbild
einer bekannten Störungserfassungsvorrichtung für eine AGR-Vorrichtung
angegeben ist. In Fig. 9 führt eine elektronische
Regeleinheit 22 eine Kraftstoffregelung, eine
Motorleerlaufregelung und dergl. durch.
Die Kraftstoffregelvorrichtung wird dazu verwendet, eine
Ausgangsmenge Kraftstoff auf der Grundlage von Daten zu
berechnen, die aus dem Luftströmungssensor 25 sowie aus
Drehzahldaten erhalten wurden, die von einem Zündgerät 14 und
einer Zündspule 13 stammen.
Als nächstens wird zu der aufgeführten Ausgangsmenge des
Kraftstoffs ein Korrekturwert hinzugeführt, der aus einem
Wassertemperatursensor 17 erhalten wird, der das Warmwerden
einer Brennkraftmaschine 1 angibt, sowie aus weiteren
ähnlichen Vorrichtungen, um dadurch die Kraftstoffmenge zu
finden, die dem Motorzustand entspricht. Die Kraftstoffmenge,
die der auf diese Weise berechneten Kraftstoffmenge
entspricht, wird von einer Einspritzvorrichtung 5 der
Brennkraftmaschine 1 zugeführt.
Ein Luftströmungssensor 25 ist ein als Karmansche
Wirbelstraße ausgebildeter Luftströmungssensor, der eine
volumetrische Strömungsrate als erfaßte Luftmenge mißt.
Entsprechend enthält der Luftströmungssensor 25 einen
Luftmenge-Detektorabschnitt 25a, einen
Einlaßlufttemperatursensor 25b, einen
Einlaßlufttemperatur/Luftmenge-Korrekturabschnitt 25c, einen
Umgebungsluftdrucksensor 25d, einen
Umgebungsluftmengekorrekturabschnitt 25e und einen
Luftmengesignal-Ausgabeabschnitt 25f. Insbesondere wird im
Luftströmungssensor 25 auf der Grundlage der Daten aus dem
Luftmenge-Detektorabschnitt 25a, dem
Einlaßlufttemperatursensor 25b, dem
Einlaßlufttemperatur/Luftmenge-Korrekturabschnitt 25c und dem
Umgebungsluftdrucksensor 25d die Luftmenge berechnet und die
berechnete Luftmenge wird dann mittels des
Umgebungsluftmenge-Korrekturabschnitts 25e korrigiert.
Anschließend wird die in dieser Weise berechnete und
korrigierte Luftmenge mittels des Luftmengesignal-Ausgabeabschnitts
25f in eine Massenströmungsrate umgesetzt,
die tatsächlich in die Brennkraftmaschinen angesaugt wird,
und der Luftmengesignal-Ausgabeabschnitt 25f gibt dann an die
elektronische Regelvorrichtung 22 ein Signal ab, das der
umgesetzten tatsächlichen Massenströmungsrate entspricht.
Wird ein Luftströmungssensor mit Flügelausbildung als
Luftströmungssensor 25 verwendet, so wird im allgemeinen in
ähnlicher Weise die Korrektur seitens des
Umgebungsdrucksensors durchgeführt, und somit wird dem
elektronischen Reglersystem 22 ein Signal zugeführt, das der
Strömungsrate nach der Korrektur entspricht.
Wie vorstehend erwähnt wurde, benötigen einige der
Luftströmungssensoren die Umgebungsluftkorrektur. Diese
Notwendigkeit hängt von der Art der Luftströmungssensoren 25
ab. Somit kann eine Umgebungsluftkorrektur durchgeführt
werden, indem ein Umgebungsdrucksensor 25d vorgesehen wird,
der getrennt vom Luftströmungssensor 25 angeordnet ist, oder
indem der Umgebungsdrucksensor 25d innerhalb des
Luftströmungssensors 25 vorgesehen wird.
Ferner überprüft ein Leerlaufdrehzahlregler die
Brennkraftmaschine 1 bezüglich ihres Leerlaufzustands auf der
Grundlage von Daten von einem Leerlaufschalter 9, der angibt,
ob sich eine Drosselklappe 7 in ihrem ganz geschlossenen
Zustand befindet oder nicht befindet, sowie auf der Grundlage
von Daten aus einem Fahrzeugdrehzahlsensor 18, der
entscheidet, daß ein Fahrzeug angehalten oder nicht
angehalten ist, d. h., durch Verwendung einer Kombination des
Leerlaufschalters 9 und des Fahrzeugdrehzahlsensors 18.
Wurde entschieden, daß die Brennkraftmaschine 1 sich in ihrem
Leerlaufzustand befindet, so überprüft der Leerlaufregler
abhängig vom Leerlaufzustand der Brennkraftmaschine 1 und
beispielsweise in Einklang mit einem Signal 19, das den
Lastzustand einer Klimaanlage angibt, eine Drosselklappe 7
und steuert ein Leerlaufregelventil 10, um dadurch die Menge
der in die Brennkraftmaschine 1 angesaugten Luftmenge zu
verändern, d. h., der Leerlaufdrehzahlregler regelt die
Drehzahl der Brennkraftmaschine durch Änderungen der
Einlaßluftmenge.
Da die Luftmenge, die für den Leerlaufzustand erforderlich
ist, sich in der Luftdichte entsprechend der Höhenlage
ändert, wird die Luftmenge in Einklang mit der Höhenlage
korrigiert. Dies macht einen Umgebungsluftdrucksensor 25d
erforderlich, der zur Erfassung der Höhenlage verwendet wird.
Wie vorstehend aufgeführt wurde, wird im Regler der
Brennkraftmaschine der Umgebungsdrucksensor 25d vorgesehen,
um die erforderliche Regelgenauigkeit zu gewährleisten und
eine Korrektur wird in Einklang mit einem Signal aus dem
Umgebungsdrucksensor 25d durchgeführt.
Gemäß Fig. 9 sind vorgesehen: eine Lufteinlaßleitung 3, ein
Ansaugkrümmer 4, ein Drucksensor 6, der zur Erfassung des
Drucks der Lufteinlaßleitung 3 verwendet wird, und zur
Ausgabe eines Detektorausgangssignals an die elektronische
Regeleinheit 22, ein Drosselklappenöffnungsgradsensor 8, ein
Rückführungsventil 11, das in einer Abgasrückführungsleitung
vorgesehen ist, die zwischen einem Abgasrohr 15 und dem
Lufteinlaßrohr 3 liegt, ein
Durchtrittsquerschnittregelelement 12 (das anschließend als
AGR-Ventilmagnet bezeichnet wird), eine Batterie 20, ein
Zündschlüsselschalter 21, der in Reihe an die Batterie 20
angeschlossen ist, und eine Warnlampe 23, die durch die
elektronische Regeleinheit 22 gesteuert wird. Ferner ist ein
Puffertank 24 vorgesehen.
Da die bekannte Störungsdetektor- und Diagnosevorrichtung des
Abgasrückführungssystems in der vorstehend aufgeführten Weise
aufgebaut ist, ist es erforderlich, den Druck zu erfassen, um
die Abgasrückführungsluft zu erfassen, und ferner ist der
Umgebungsdrucksensor 25d getrennt den Sensoren hinzugefügt,
die im Regler der Brennkraftmaschine verwendet werden.
Ferner ist beim bekannten Regler der Brennkraftmaschine,
infolge des Umstand, daß der Umgebungsdruck erfaßt und die
Regelgröße entsprechend dem erfaßten Umgebungsdruck
korrigiert wird, der Umgebungsdrucksensor 25d zur Erfassung
des Umgebungsdrucks vorgesehen.
Dabei müssen bei dem bekannten Regler der Brennkraftmaschine,
der mit dem Abgasrückführsystem ausgestattet ist, das die
Störungsdetektorvorrichtung aufweist, zwei Arten von Sensoren
vorgesehen werden, d. h., der Drucksensor 6 und der
Umgebungsdrucksensor 25d, was zu erhöhten Kosten der gesamten
Anordnung führt.
Aus der bereits erwähnten US 47 15 348 ist eine
Regelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1
bekannt. Bei dieser bekannten Regelvorrichtung wird die
Regelung nicht in Abhängigkeit des Umgebungsdruckes
gesteuert. Zwar wird durch ein Druckdetektorelement, das
stromabwärts der Drosselklappe angeordnet ist, ein Druck in
der Lufteinlaßleitung erfaßt, jedoch wird dieser Wert nicht
für die Berechnung des Umgebungsdrucks herangezogen.
Aus Kasedorf, J.: Benzineinspritzung, VOGEL Buchverlag
Würzburg, 1987, ISBN 3-8023-0334-2, Seiten 139-151 ist nur
bekannt, daß sich in geographischen Höhenlagen der Staudruck
im Auspuffsystem durch den geringeren Atmosphärendruck
vermindert. Ferner ist hierin offenbart, daß im Falle, daß
der im Ansaugkrümmer gemessene Druck nahezu gleich dem
Atmosphärendruck ist, das Steuergerät die
Gemischzusammensetzung verändert. Auch hier wird anscheinend
zur Messung des Umgebungsdrucks ein separater Drucksensor
verwendet.
Aus der DE-OS 38 35 112 ist schließlich ein
Kraftstoffeinspritzsystem bekannt, bei dem die
Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend dem atmosphärischen
Druck korrigiert werden kann, ohne einen Sensor für den
atmosphärischen Druck zu verwenden. Hierfür wird in
komplizierter Weise ständig ein Atmosphärendruck-Korrekturwert
berechnet.
Die Erfindung ist darauf abgestellt, die Nachteile zu
beseitigen, die bei der vorstehend aufgeführten bekannten
Vorrichtung vorhanden sind. Somit liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, eine Regelvorrichtung für eine
Brennkraftmaschine zu schaffen, die in der Lage ist, den
Umgebungsdruck kostengünstig und in einfacher Weise bei der
Regelung der Abgasrückführung mit zu berücksichtigen.
Diese Aufgabe wird durch eine Regelvorrichtung mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Durch Verwendung eines einzigen Drucksensors gemäß der
vorliegenden Erfindung wird das Erfordernis der Anordnung
eines Umgebungsdrucksensors eliminiert, der bei der bekannten
Regelvorrichtung erforderlich ist, der die Funktion der
Umgebungsdruckkorrektur erfüllt, die bei der bekannten
Regelvorrichtung erfolgt. Außerdem werden Kosten auf ein
Mindestmaß verringert, die beim Bau der in Frage stehenden
Störungsdetektor- oder Diagnosevorrichtung auftreten.
Erfindungsgemäß wird die Druckdetektorvorrichtung betrieben,
um den Druck der Abgasrückführungsströmungsrate bei einem
gegebenen Betriebszustand zu erfassen. Dabei wird die
elektronische Regelvorrichtung betrieben, um den erfaßten
Druck als Umgebungsdruck zu speichern und um die Regelgröße
einer Brennkraftmaschine durch Verwendung des Umgebungsdrucks
zu korrigieren.
Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren
Verständnis der Erfindung ein Ausführungsbeispiel unter
Bezugnahme zu den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben
und erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Regelsystems für eine
Brennkraftmaschine;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Luftströmungssensors, der
bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer elektronischen Regeleinheit,
die bei der Ausführungsform nach Fig. 1 verwendet
wird;
Fig. 4 eine Ablaufdarstellung eines Hauptprogramms, das bei
der Ausführungsform nach Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 5 eine Ablaufdarstellung einer Verarbeitung einer
Umgebungsdruckerfassung, die bei der Ausführungsform
nach Fig. 1 durchgeführt wird;
Fig. 6 eine Ablaufdarstellung einer Verarbeitung einer
Kraftstoffregelung, die bei der Ausführungsform nach
Fig. 1 durchgeführt wird;
Fig. 7 eine Ablaufdarstellung einer Verarbeitung einer
Abgasrückführungsregelung, die bei der Ausführungsform
nach Fig. 1 durchgeführt wird;
Fig. 8 eine Ablaufdarstellung einer Verarbeitung einer
Störungserfassung, die bei der Ausführungsform nach
Fig. 1 durchgeführt wird;
Fig. 9 ein Blockschaltbild eines üblichen Trägersystems für
eine Brennkraftmaschine; und
Fig. 10 ein Blockschaltbild eines üblichen
Luftströmungssensors.
Anschließend wird eine bevorzugte Ausführungsform einer
Regelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine unter Bezugnahme
auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, die ein
Abgasrückführsystem mit einem Störungsdetektorabschnitt
aufweist. In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild der vorstehend
aufgeführten Ausführungsform dargestellt.
Bei der Beschreibung des Aufbaus der in Fig. 1 angegeben
Ausführungsform, enthalten die gleichen Abschnitte, wie sie
in Fig. 9 gezeigt sind, die gleichen Bezeichnungen und die
Beschreibung betrifft somit hauptsächlich jene Abschnitte,
die sich von denen der Fig. 9 unterscheiden, um eine
Wiederholung der Beschreibung zu vermeiden. Wie aus einem
Vergleich der Fig. 1 mit der Fig. 9 klar ersichtlich ist,
entfällt im Aufbau gemäß Fig. 1 das Signal, das in Fig. 9
angegebenen ist, um den Lastzustand der Klimaanlage
anzuzeigen.
Ferner ist in Fig. 1 ein Luftströmungssensor 25 ein
Luftströmungssensor einer Bauart mit Karmanscher
Wirbelstraße, der die Luftmenge mißt, die über einen
Luftfilter 2, eine Lufteinlaßleitung 3, einen Puffertank 24
und einen Einlaßluftverteiler 4 in eine Brennkraftmaschine 1
zugeführt wird.
Der Luftströmungssensor einer Bauart mit Karmanscher
Wirbelstraße ist gemäß Fig. 2 aufgebaut und enthält in ihm
nur den Einlaßlufttemperatursensor 25d, aus dem Paar eines
Einlaßlufttemperatursensors und eines Umgebungsdrucksensors,
die dazu verwendet werden, die gemessene Luftmenge
umzusetzen, d. h., eine volumetrische Strömungsrate in eine
Massenströmungsrate.
Anders ausgedrückt, gemäß dem in Fig. 2 angegebenen
Luftströmungssensor, wird die Korrektur, die mittels eines
Einlaßlufttemperatur/Luftmenge-Korrekturabschnitts 25c
durchgeführt wird, den Daten hinzugefügt, die durch den
Luftmengedetektorabschnitt 25a und den
Einlaßlufttemperatursensor 25b erhalten werden, und ihre
Summe wird einem Luftmengesignal-Ausgabeabschnitt 25f
eingegeben, so daß die erfaßte Luftmenge nur durch den
Einlaßlufttemperatursensor 25b korrigiert wird, und die
Luftmengedaten werden als ein Luftmengesignal aus dem
Luftmengesignal-Ausgabeabschnitt 25f dem elektronischen
Regler 22 zugeführt. Infolgedessen wird im Vergleich zum
bekannten Luftströmungsmesser der Umgebungsdrucksensor beim
vorliegenden Luftströmungssensor eliminiert.
Ferner sind eine Anzahl Einspritzvorrichtungen 5 an den
jeweiligen Zylindern des Ansaugkrümmers befestigt und werden
jeweils zur Einspritzung des Kraftstoffs verwendet.
Eine Drosselklappe 7 enthält einen an ihr angebrachten
Drosselklappenöffnungsgradsensor 8, der dazu dient, den
Öffnungsgrad der Drosselklappe 7 zu erfassen.
Ein Wassertemperatursensor 17 ist ein Thermistorsensor, der
dazu dient, die Temperatur des Kühlwassers der
Brennkraftmaschine 1 zu erfassen. Ferner bewirkt eine
Zündspule 13 die Zündung entsprechend einem Signal aus einem
Zündgerät 14 und überträgt auch ein erzeugtes Zündsignal zum
elektronischen Regler 22.
Ein Rückführungssystem 11 ist ein Unterdruck-Servoventil, das
in einer Abgasrückführungsleitung angeordnet ist, die das
Lufteinlaßrohr 3 und das Auslaßrohr 15 verbindet.
Der elektronische Regler 22 erhält Signale aus dem
Luftströmungssensor 25, der Zündspule 13, dem
Wassertemperatursensor 17, dem Drucksensor 6 und der
Batteriespannung 20, um dadurch das Einspritzgerät 5 zu
betreiben und zu steuern, und gleichzeitig gibt sie jeweils
Signale ein, aus jeweils dem Drucksensor 6, dem
Drosselklappenöffnungsgradsensor 8, der Zündspule 13 und dem
Wassertemperatursensor 17, um dadurch einen AGR-Ventilmagneten
12 zu betreiben und zu steuern.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild des elektronischen Reglers
22. Gemäß Fig. 3 umfaßt ein Mikrocomputer 100 eine
Zentraleinheit 200 zur Berechnung einer Kraftstoffregelgröße,
einer AGR-Regelgröße und dergl. in Einklang mit einem
vorgegebenen Programm, einen frei schwingenden Zähler 201 zur
Messung eines Signals aus den Luftströmungssensor 25 und der
Drehzahl der Brennkraftmaschine 1, einen Zeitgeber 202 zur
Messung der Steuerzeit des Einspritzgeräts 5 und der
Steuerzeit des AGR-Ventilmagneten 12, einen A/D-Umsetzer 203,
zur Umsetzung eines Analogsignals in ein Digitalsignal, ein
ROM 205, das als Arbeitsspeicher dient, einen Eingabekanal
204, ein RAM 206, in dem Programm erneut gespeichert werden,
einen Ausgabekanal 207 zur Ausgabe eines Steuersignals, einen
gemeinsamen Bus 208 und dergl.
Ferner formt eine Eingabeschnittstellenschaltung 107 die
Wellenform des Signals aus dem Luftströmungssensor 25 und
erzeugt dabei ein erstes Unterbrechungssignal INT₁ und gibt
dann das erste Unterbrechungssignal INT₁ an den Mikrocomputer
100. Ist dieses Unterbrechungssignal erzeugt, dann zählt die
Zentraleinheit 200 die Anzahl des Vorliegens des
Unterbrechungssignals und erfaßt die Luftmenge auf der
Grundlage der Anzahl des Vorliegens der Unterbrechungen je
vorgegebener Zeitspanne.
Eine erste Eingabeschnittstellenschaltung 101 formt die
Wellenform eines primärseitigen Zündsignals der Zündspule 13,
um dadurch ein Unterbrechungssignal zu erzeugen und gibt dann
das Unterbrechungssignal an den Mikrocomputer 100 ab. Wird
dieses Unterbrechungssignal erzeugt, so liest die
Zentraleinheit 200 den Wert den Zählers 201 und berechnet
gleichzeitig den Zyklus der Anzahl der Umdrehungen der
Brennkraftmaschine aus einem Unterschied zwischen dem laufend
gelesenen Wert und dem vorausgehenden Wert und speichert den
berechneten Zyklus im ROM 205.
Eine zweite Eingabeschnittstellenschaltung 102 empfängt
Signale aus dem Drucksensor 6, dem
Drosselklappenöffnungsgradsensor 8, dem
Wassertemperatursensor 17 und dergl. und gibt dann diese
Signale an den A/D-Umsetzer 203 ab. Ferner ist eine dritte
Eingabeschnittstellenschaltung 103 vorgesehen.
Eine Ausgabeschnittstellenschaltung 104 verstärkt ein
Steuerausgangssignal aus dem Ausgabekanal und gibt ihn dann
an das Einspritzgerät 5 und den AGR-Ventilmagneten 12 ab.
Als nächstes schließt sich nachstehend eine Beschreibung des
Betriebs der vorliegenden Ausführungsform, unter Bezugnahme
auf die Fig. 4 bis 8, an.
Zunächst ist in Fig. 4 ein erfindungsgemäßen Hauptprogramm
dargestellt. In der Stufe S101 wird eine Verarbeitung
durchgeführt, um einen Umgebungsdruck auf der Grundlage der
Daten aus dem Drucksensor 6 zu erfassen.
Anschließend wird in der Stufe S102 ein Signal aus dem
Luftströmungsmesser 25 entsprechend dem Umgebungsdruck
korrigiert, der in der Stufe S101 erfaßt wurde, um dadurch
eine Kraftstoffsteuerverarbeitung durchzuführen. Darauf wird
in der Stufe S103 eine Verarbeitung zur AGR-Regelung
entsprechend den verschiedenen Arten der überprüften Zustände
durchgeführt.
Darauf werden in der Stufe S104 weitere Verarbeitungen zur
Regelung, zusätzlich zur Kraftstoff- und AGR-Regelung
durchgeführt (deren Einzelheiten hier nicht beschrieben
werden). Darauf erfolgt in der Stufe S105 eine Verarbeitung
der Störungserfassung der AGR-Regelvorrichtung bei einem
vorgegebenen Zustand, in Einklang mit den Daten des
Drucksensors 6.
Es erfolgt nunmehr eine Beschreibung der Verarbeitung der
Umgebungsdruckerfassung unter Bezugnahme auf die in Fig. 5
dargestellte Ablaufdarstellung bezüglich eines
Umgebungsdrucks.
In der Stufe S201 wird aus den Daten bezüglich der Anzahl der
Umdrehungen (deren Einzelheiten hier nicht beschreiben
werden), die vorausgehend im unterbrechungsbetrieb berechnet
wurden, überprüft, ob sich die Brennkraftmaschine in einem
blockierten oder Stopp-Zustand befindet (der anschließend als
Maschinenstillstandzustand bezeichnet wird). Ist die Maschine
nicht im Stillstandzustand, so wird die
Umgebungsdruckerfassung nicht durchgeführt, sondern die
Verarbeitung kann zur Stufe S203 weitergehen. Liegt
andererseits ein Maschinenstillstandzustand vor, so wird in
der Stufe S202 der Erfassungswert des Drucksensors 6 im
Maschinenstillstandzustand, d. h., der Ansaugkrümmerdruck
Pbenst wird als Umgebungsdruck Pa gespeichert, da Luft im
Maschinenstillstandzustand noch nicht in die Maschine
angesaugt ist. Darauf wird die Erfassung des Umgebungsdrucks
durchgeführt.
In der Stufe S203 wird darauf, ausgehend von den
Drosselklappenöffnungsgraddaten, überprüft, ob der
Öffnungsgrad der Drosselklappe gleich groß wie oder größer
als ein vorgegebener Wert ist oder nicht ist, d. h., ob sich
die Drosselklappe in einem vollständig geöffneten Zustand
befindet oder nicht. Befindet sich die Drosselklappe nicht in
vollständig geöffnetem Zustand, so wird die Verarbeitung der
Umgebungsdruckerfassung beendet.
Ist sie andererseits in vollständig geöffnetem Zustand, so
zeigt der Erfassungswert des Drucksensors 6 in völlig
geöffnetem Zustand, d. h., der Ansaugkrümmerdruck PbWOT in
völlig geöffnetem Zustand einen Druck, der nur durch den
Druckverlust des Luftansaugsystems gegenüber dem
Umgebungsdruck verringert ist.
Im Hinblick darauf wird der Druckverlust a dem
Ansaugkrümmerdruck PbWOT, der in der Stufe S204 erfaßt wird,
hinzugefügt und der resultierende Druck wird als
Umgebungsdruck Pa gespeichert, und darauf wird die Erfassung
des Umgebungsdrucks durchgeführt. Anschließend ist die
Verarbeitung der Umgebungsdruckerfassung abgeschlossen.
Es erfolgt nunmehr nachstehend eine Beschreibung der
Verarbeitung der Kraftstoffregelung, der durch den Regler der
Brennkraftmaschine durchzuführen ist, unter Bezugnahme auf
eine Ablaufdarstellung der Kraftstoffregelung gemäß Fig. 6.
Zuerst wird in der Stufe S301 aus dem Luftströmungssensor 25
eine Luftmenge Qa ausgelesen, bezüglich welcher keine
Umgebungsdruckkorrektur durchgeführt worden ist. Darauf wird
in der Stufe S302 der Umgebungsdruck Pa ausgelesen, der in
Einklang mit der Ablaufdarstellung gemäß Fig. 5 für die
Umgebungsdruckerfassung ermittelt wurde.
In der Stufe S303 wird eine Verarbeitung für eine
Umgebungsdruckkorrektur bezüglich der Luftmenge durchgeführt,
die in Stufe S301 ausgelesen wurde, mit Hilfe des in Stufe
S301 ausgelesenen Umgebungsdrucks Pa, wodurch die Luftmenge
berechnet wird, die im wesentlichen in die Brennkraftmaschine
angesaugt wurde.
In der Stufe S304 wird die Anzahl der Umdrehungen Ne, die
mittels einer Unterbrechungsverarbeitung (deren Einzelheiten
hier nicht beschreiben sind) erfaßt wurde, eingegeben.
Anschließend wird in der Stufe S305 eine
Kraftstoffausgangsmenge aus der in der Stufe S303 und der in
der Stufe S304 erhaltenen Anzahl von Umdrehungen ermittelt.
Anschließend werden in den Stufen S306 und S307 die
Kühlwassertemperaturdaten, d. h., ein Zustand beim Warmwerden
der Brennkraftmaschine, aus dem Wassertemperatursensor
ausgelesen und eine Kraftstoffkorrekturgröße wird
entsprechend beim ausgelesenen Zustand des Warmwerdens der
Brennkraftmaschine ermittelt.
In der Stufe S308 wird ein Beschleunigungszustand aus den
Daten bezüglich des Drosselklappenöffnungsgrads erfaßt und
verschiedene Arten von Korrekturen, wie beispielsweise eine
Korrektur der Kraftstoffmenge und dergl., werden entsprechend
dem ermittelten Beschleunigungszustand durchgeführt.
Darauf werden in der Stufe S309 die in den Stufen S307 und
S308 ermittelten Korrekturgrößen auf die in der Stufe S305
ermittelte Kraftstoffausgangsmenge angebracht, um dadurch
eine Kraftstoffmenge zu finden, die von der
Einspritzvorrichtung 5 abgegeben werden soll.
Schließlich wird in der Stufe S310 die in dieser Weise
berechnete Kraftstoffmenge unter Verwendung einer
Batteriespannungskorrektur und dergl. verarbeitet und wird
dann in eine Steuerzeit der Einspritzvorrichtung 5 umgesetzt.
Anschließend werden die Einspritzvorrichtungen angetrieben
(die Einzelheiten des Antriebs der Einspritzvorrichtungen
werden hier nicht beschrieben). Mittels der vorstehend
aufgeführten Stufen wird die Kraftstoffsteuerung der
Brennkraftmaschine durchgeführt.
Als nächstens erfolgt eine Beschreibung der AGR-Regelung
unter Bezugnahme auf Fig. 7.
In der Stufe S401 wird aus den vom Wassertemperatursensor 17
kommenden Daten überprüft, ob die Kühlwassertemperatur eine
vorgegebene Temperatur AC überschreitet oder nicht
überschreitet.
Als Ergebnis dieser Überprüfung wird, falls die
Kühlwassertemperatur die Temperatur AC nicht überschreitet,
entschieden, daß die Brennkraftmaschine nun warm geworden ist
und die Verarbeitung geht weiter zur Stufe S404, in der
entschieden wird, daß keine AGR vorliegt.
Überschreitet andererseits die Kühlwassertemperatur die
Temperatur AC, so geht die Verarbeitung zur Stufe S402, in
der überprüft wird, ob die Drehzahl gleich groß wie oder
größer als eine vorgegebene Drehzahl ist. Als Ergebnis
hiervon geht die Verarbeitung, falls die Drehzahl kleiner als
der vorgegebene Wert ist, von der "nein"-Seite der Stufe S402
zur Stufe S404 in der entschieden wird, daß keine AGR
vorliegt. Überschreitet die Kühlwassertemperatur die
vorgegebene Temperatur und ist die Drehzahl gleich groß wie
oder größer als der vorgegebene Drehzahlwert, so wird in der
Stufe S403 entschieden, daß eine AGR vorliegt. D. h., die AGR
wird durch diese Verarbeitung geregelt.
Anschließend erfolgt nachstehend eine Beschreibung der
Verarbeitung der Störungserfassung des AGR-Reglers unter
Bezugnahme auf Fig. 8. Zunächst wird in der Stufe S501 in
Einklang mit den Ergebnissen der AGR-Regelung, die im Verlauf
der Ablaufdarstellung nach Fig. 7 durchgeführt wird,
überprüft, ob die AGR vorliegt oder nicht vorliegt.
Falls hier die AGR nicht vorliegt, so wird die
Störungserfassung nicht durchgeführt. Liegt sie andererseits
vor, so geht die Verarbeitung weiter zur Stufe S502. In der
Stufe S502 wird ausgehend vom Drosselklappenöffnungsgrad und
der Drehzahl überprüft, ob die Brennkraftmaschine in einem
gleichförmigen Betriebszustand ist oder nicht ist. Als
Ergebnis hiervon, falls sie sich nicht im gleichförmigen
Betrieb befindet, wird die Störungserfassung nicht
durchgeführt.
Darauf wird in der Stufe S503 der Ansaugkrümmerdruck bei
gleichförmigem Betrieb vom Drucksensor 6 erfaßt. D. h., es
wird ein Druck PbON erfaßt und gespeichert, der erhalten
wird, wenn der Drosselklappenöffnungsgrad gleich Bdeg und die
Drehzahl der Brennkraftmaschine gleich Crpm während des
gleichförmigen Betriebs ist.
In der Stufe S504 sind die Ansaugkrümmerdrücke (Pbstdy), die
erhalten wurden, wenn eine normale AGR Strömungsmenge
rückgeführt wird, vorab unter allen Lastzuständen
gespeichert, und aus diesen Speicherwerten wird ein
Ansaugkrümmerdruck ausgelesen, der dem gleichen Zustand wie
in der Stufe S503 entspricht, d. h., der Ansaugkrümmerdruck
Pbstdy für den Drosselklappenöffnungsgrad Bdeg und die
Drehzahl Crpm.
Hierauf wird in der Stufe S505 ein Unterschied zwischen den
erfaßten Ansaugkrümmerdruck PbON beim gleichen
Betriebszustand und dem Ansaugkrümmerdruck Pbstdy erfaßt, wenn die AGR Strömungsrate in normaler Weise rückgeführt wird.
Betriebszustand und dem Ansaugkrümmerdruck Pbstdy erfaßt, wenn die AGR Strömungsrate in normaler Weise rückgeführt wird.
In der Stufe S506 wird überprüft, ob der in der Stufe S505
erfaßte Unterschied gleich groß wie oder größer als ein
gegebener Wert beta ist oder nicht ist. Wird ermittelt, daß
der Unterschied gleich groß wie oder größer als der gegebene
Wert beta ist, so wird in der Stufe S507 entschieden, daß mit
der AGR Strömungsrate etwas nicht in Ordnung ist, d. h., daß
der AGR-Regler falsch arbeitet.
Ist andererseits der Unterschied kleiner als der gegebene
Wert beta, so wird in der Stufe S508 entschieden, daß der
AGR-Regler ordnungsgemäß arbeitet. Wie vorstehend erwähnt
wurde, wird die Verarbeitung der Störungserfassung des AGR-Reglers
entsprechend der Ablaufdarstellung nach Fig. 8 durch
Verwendung des Erfassungswerts des Drucksensors 6
durchgeführt.
Wie vorausgehend unter Bezugnahme auf die Ablaufdarstellungen
beschrieben wurde, die jeweils in den Fig. 4 bis 8
dargestellt sind, kann in Einklang mit der ersten
Ausführungsform der Erfindung durch Verwendung eines einzigen
Drucksensors die Störungserfassung für den AGR-Regler
durchgeführt werden und es wird ferner der Umgebungsdruck
erfaßt, um es dadurch zu ermöglichen, eine
Umgebungsdruckkorrektur am Regler durchzuführen.
Wird nunmehr die vorstehend beschriebene erste
Ausführungsform der Erfindung bei einer
Störungserfassungsvorrichtung eingesetzt, die einen
Luftströmungsmesser einer Bauart mit Karmanscher Wirbelstraße
enthält, so kann die Notwendigkeit zur Anordnung des
Umgebungsdrucksensors eliminiert werden, der bei der
bekannten Vorrichtung erforderlich ist. Gemäß der ersten
Ausführungsform der Erfindung kann eine ähnliche Wirkung auch
erwartet werden, wenn sie in Verbindung mit einem anderen
Bautyp einer Störungsdetektorvorrichtung verwendet wird, die
einen Luftströmungsmesser einer mit Flügeln ausgestatteten
Bauart verwendet, um eine Umgebungsdruckkorrektur
durchzuführen.
Ferner wurde die erste Ausführungsform der Erfindung bei
ihrer Anwendung auf ein Kraftstoffregelsystem als
Regelvorrichtung der Brennkraftmaschine beschrieben. Jedoch
kann eine ähnliche Wirkung auch erwartet werden, wenn sie in
Verbindung mit anderen Arten von Regelvorrichtungen angewandt
wird, einschließlich eines Leerlaufregelsystems, das einen
Umgebungsdrucksensor verwendet, um einen Umgebungsdruck zu
erfassen und eine Umgebungsdruckkorrektur, bezüglich des
somit erfaßten Umgebungsdrucks während des Leerlaufs
durchführt, und ferner ein Zündzeitpunktregelungssystem.
Schließlich wird bei der vorstehend beschriebenen ersten
Ausführungsform der Erfindung der Ansaugkrümmerdruck als
Druckerfassungsvorrichtung zur Erfassung der AGR-Störung
verwendet. Jedoch ist dies nicht einschränkend, sondern eine
ähnliche Wirkung kann ebenfalls erhalten werden, wenn zur
Druckerfassung einer der anderen Drücke verwendet wird, die
an anderen Druckerfassungspositionen, wie beispielsweise
Positionen in der AGR-Rückführungsleitung und dergl.
Wie vorausgehend beschrieben wurde, ist es nicht
erforderlich, - dank des Umstands, daß ein Drucksensor, der
als Störungserfassungsvorrichtung für einen AGR-Regler
verwendet wird, dazu dient, einen Umgebungsdruck bei einem
gegebenen Betriebszustand zu erfassen, um dadurch eine
Korrektur bezüglich des Umgebungsdrucks durchzuführen -,
sowohl einen Drucksensor zur Erfassung des Umgebungsdrucks
und einem Drucksensor zur Erfassung der Störung vorzusehen,
sondern es kann nur ein Sensor vorgesehen werden, um eine
ähnliche Wirkung wie bei den beiden Drucksensoren zu ergeben,
was die erhöhten Kosten der Gesamtanordnung als Folge der
Anordnung eines zusätzlichen Drucksensors vermeidet.
Claims (6)
1. Regelvorrichtung mit Abgasrückführungssystem für
eine Brennkraftmaschine, die eine
Abgasrückführungsleitung zu einer Lufteinlaßleitung
hat, wobei Einlaßluft durch eine Drosselklappe (7)
und einen Ansaugkrümmer hindurch tritt, mit:
- - einer Betriebszustand-Detektorvorrichtung zur Erfassung der Betriebszustände der Brennkraftmaschine, in welcher ein Druckdetektorelement (6) stromabwärts der Drosselklappe (7) vorgesehen ist, um einen Druck in der Lufteinlaßleitung zu erfassen, zwecks Erfassung einer Abgasrückführungsrate während der Rückführung des Abgases;
- - einer Störungsdetektorvorrichtung zur Erfassung einer Störung im Abgasrückführungssystem auf der Grundlage des Druckwerts der vom Druckdetektorelement (6) erfaßt wurde; und
- - einem Maschinenregler (22) zur Regelung der Brennkraftmaschine-Betriebsparameter, abhängig von den Betriebszuständen, die durch die Betriebszustand-Detektorvorrichtung erfaßt wurden
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Regelung der Brennkraftmaschine-Betriebsparameter auch von einem Umgebungsdruck abhängt, dessen Wert dadurch bestimmt ist, daß bei Stillstand der Brennkraftmaschine der vom Druckdetektorelement (6) erfaßte Wert (Pbenst) als Umgebungsdruck (Pa) abgespeichert wird, und
- - dieser abgespeicherte Wert bei laufender Brennkraftmaschine gegebenenfalls durch einen vom Druckdetektorelement (6) erfaßten und um einen Korrekturwert (a) korrigierten Wert ersetzt wird.
2. Regelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Maschinenregler (22) der Brennkraftmaschine
bei laufender Brennkraftmaschine den vom
Druckdetektorelement (6) erfaßten und als
Umgebungsdruck abgespeicherten Druck dann korrigiert,
wenn der Öffnungsgrad der Drosselklappe (7) einem
vorgegebenen Öffnungsgradwert entspricht.
3. Regelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach
Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der vorgegebene Öffnungsgradwert einer
vollständigen Öffnung der Drosselklappe (7)
entspricht.
4. Regelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach
Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrektur des als Umgebungsdruck (Pa)
abgespeicherten Werts derart erfolgt, daß ein
vorgegebener Druckverlust (a) des Lufteinlaßsystems
zum vom Druckdetektorelement (6) erfaßten Druckwert
hinzugefügt wird und der derart neu berechnete
Umgebungsdruck den vom Druckdetektorelement (6)
erfaßten und als Umgebungsdruck abgespeicherten
Druckwert ersetzt.
5. Regelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Maschinenregler (22) der Brennkraftmaschine
eine Kraftstoffmenge regelt und Daten bezüglich der
Luftmenge aus dem Luftströmungssensor (25) erhält.
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Family
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D2 | Grant after examination | ||
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8331 | Complete revocation |