DE4435447C2 - Verfahren zum Steuern der dem Kraftstoffeinlaß eines Verbrennungsmotors zugeführten Kraftstoffmenge - Google Patents
Verfahren zum Steuern der dem Kraftstoffeinlaß eines Verbrennungsmotors zugeführten KraftstoffmengeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern der
dem Kraftstoffeinlaß eines Verbrennungsmotors zugeführten
Kraftstoffmenge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Elektronische Kraftstoffsteuersysteme finden zunehmend in Ver
brennungsmotoren Verwendung, um die Kraftstoffmenge zu bemes
sen, die für die sich verändernden Motorbetriebsbedingungen
erforderlich ist. Derartige Systeme verändern die Kraftstoff
menge, die für die Verbrennung in Abhängigkeit von verschiede
nen Systemeingaben bereitgestellt werden, zu denen die Winkel
lage der Drosselklappe, die Motordrehzahl, die Luftdurchfluß
menge und die sich durch die Verbrennung von Luft und Kraft
stoff ergebende Abgaszusammensetzung zählen.
Die grundlegende Arbeitsweise der elektronischen Kraftstoff
steuersysteme liegt darin, das Kraftstoff/Luft-Verhältnis in
oder im Bereich der Stöchiometrie zu halten. Elektronische
Kraftstoffsteuersysteme arbeiten in verschiedenen Betriebszu
ständen, die von den Motorbetriebsbedingungen, wie beispiels
weise Starten, starkes Beschleunigen, plötzliches Bremsen und
Leerlauf, abhängen. Zwei grundlegende Betriebszustände sind
die Kraftstoffsteuerung mit Rückkopplung und die Steuerung
ohne Rückkopplung.
Eine Kraftstoffsteuerung mit Rückkopplung findet statt, wenn
sowohl die erforderliche Motorleistung als auch die Bedingun
gen des Abgassensors einen Betrieb mit weniger schädlichen
Emissionen erlauben. Bei einer rückgekoppelten Steuerung wird
die zugeführte Kraftstoffmenge hauptsächlich durch eine Schät
zung der Luftfüllung bestimmt, d. h. der in einem Zylinder
eingeschlossenen Frischluftmenge. Diese Schätzung wird darauf
hin durch einen Wert modifiziert, der von der Sauerstoffkon
zentration in dem Abgas abhängt. Die Sauerstoffkonzentration
ist für die gezündete Kraftstoff/Luft-Zusammensetzung kenn
zeichnend.
Bei einem rückgekoppelten Betrieb wird der Sauerstoff im Abgas
mit einem Sauerstoffsensor gemessen. Ein derartiger Sauer
stoffsensor kann von unterschiedlichem Typ sein, z. B. ein
Abgas-Sauerstoffsensor (EGO-Sensor), ein beheizter Abgas-
Sauerstoffsensor (HEGO) oder ein universeller Abgas-
Sauerstoffsensor (UEGO). Die elektronischen Kraftstoffsteuer
systeme stellen die zugeführte Kraftstoffmenge in Abhängigkeit
von der Ausgabe des Sauerstoffsensors ein. Eine Sensorausgabe,
die ein fettes Luft/Kraftstoff-Verhältnis (ein
Luft/Kraftstoff-Verhältnis mit einer Kraftstoffmenge oberhalb
der Stöchiometrie) angibt, führt zu einer Abnahme der zuge
führten Kraftstoffmenge. Eine Sensorausgabe, die ein mageres
Luft/Kraftstoff-Verhältnis (ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis mit
einer Kraftstoffmenge unterhalb der Stöchiometrie) angibt,
führt zu einer Zunahme der zugeführten Kraftstoffmenge.
Das Kraftstoffsteuersystem erhält entsprechend der Kraftstoff
menge, die während der rückgekoppelten Regelung für die unter
schiedlichen Motordrehzahlen (Winkelgeschwindigkeit des Mo
tors) und Lufteinlaßmengen erforderlich ist, eine Steuer- oder
Korrekturinformation. Diese Information verändert sich inner
halb einer bestimmten Motorfamilie bzw. eines bestimmten Mo
tortyps von Motor zu Motor infolge der Veränderungen der Tei
le, der Veränderungen des Alterungsgrades der Teile und der
Bedingungen, unter denen das Fahrzeug gefahren wird. Folglich
"lernt" das Kraftstoffsteuersystem die verschiedenen Motoran
forderungen ständig, und es wird sowohl der Betrieb mit einer
rückkopplungsfreien als auch mit einer rückgekoppelten Steue
rung verbessert.
Die Information wird während der rückgekoppelten Regelung
ständig auf den neuesten Stand gebracht und als Korrekturterm
zur Änderung des von dem Kraftstoffsteuersystem erzeugten
Kraftstoffwertes herangezogen. So wird die "gelernte" Informa
tion dazu verwendet, dem Motor eine Kraftstoffmenge mit größe
rer Genauigkeit zuzuführen.
Wegen der Kraftstoffsteuersystemspeichergrenzen oder Konstruk
tionsgrenzen kann nur eine bestimmte Menge der Steuerinforma
tion gespeichert werden. Folglich sind Informationen über die
exakten Bedingungen, unter denen der Motor betrieben wird, im
allgemeinen nicht verfügbar. In solchen Fällen wird die benö
tigte Information durch Interpolation aus der für ähnliche
Bedingungen gespeicherten Information bestimmt.
Die bekannten Systeme arbeiten nach dem Prinzip, daß in dem
Motor bei einem Ansaugrohrdruck von Null ein Null-
Luftdurchfluß durch das Ansaugrohr gegeben ist. Das Verhältnis
zwischen der Kraftstoff- und der Luftdurchflußmenge ist line
ar, und demgemäß wird der erzeugte Kraftstoffwert mit dem
Korrekturterm multipliziert, um die Kraftstoffzuführmenge zu
bestimmen. Die Multiplikation des Grundkraftstoffwertes mit
dem Korrekturterm kann aber zu Fehlern bei der Berechnung der
Kraftstoffzuführmenge führen.
So ist es aus der für die Bildung des Oberbegriffs des Anspruchs 1 herangezogenen DE 35 26 895 A1 bekannt, einen Kraftstoff
einspritzimpulsbreitennennwert mit Hilfe der Luftmengenströ
mung und der Motordrehzahl sowie einer Konstante zu bestim
men. Aus einer Tabelle werden in Abhängigkeit von der Motor
last Korrekturwerte ausgelesen, wobei die Korrekturwerte
durch lineare Interpolation erhalten werden, wenn die festge
stellte Motorlast nicht mit den gespeicherten Lasten zusam
menfällt. Zur Ermittlung eines gewünschten Kraftstoffein
spritzimpulsbreitenwertes wird der Korrekturwert mit dem vor
her ermittelten Nennwert multipliziert.
Gemäß der GB 2 194 079 A werden Grundwerte des Kraftstoffein
spritzimpulsbreitennennwertes sowie deren Korrekturwerte je
weils aus Tabellen entnommen und durch eine Addition ver
knüpft. Angaben über Interpolationsfunktionen zur Ermittlung
von Zwischenwerten oder überhaupt über die Interpolation sind
in dieser Druckschrift nicht enthalten.
In der US 4 593 666 wird ein Verfahren zur Anpassung der
Koeffizienten einer linearen Funktion zur Ermittlung der
Kraftstoffeinspritzzeit angegeben. Korrekturfaktoren werden
durch Multiplikation mit der Ausgangsgleichung verbunden.
Funktionsverläufe für die Korrekturwerte werden nicht vorge
schrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Leistungsfähig
keit eines Verbrennungsmotors zu erhöhen und die Verbrennungs
produkte des Motors zu verringern, indem die Kraftstoffzuführ
rate, mit der Kraftstoff dem Kraftstoffeinlaß eines Verbren
nungsmotors zugeführt wird, exakt kontrolliert wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der
eingangs genannten Art durch folgende Schritte gelöst:
Generieren des Kraftstoffeinspritzimpulsbreitennennwertes als
lineare Funktion der geschätzten Zylinderluftfüllung, Ermit
teln des Korrekturtermes als zumindest abschnittsweise linea
re Funktion der der Schätzung der Zylinderluftfüllung zugrun
deliegenden Motorbetriebswerte und
Addieren des Korrekturterms zum Kraftstoffeinspritzimpuls
breitennennwert.
Zweckmäßige und weiterhin vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens
nach Anspruch 1 sind in den auf diesen Anspruch rückbezogenen
Ansprüchen 2 bis 8 angegeben.
Ein Vorteil insbesondere von bestimmten bevorzugten Ausfüh
rungsformen der Erfindung liegt darin, daß Fehler in der
Kraftstoffzuführmenge, die sich aus der Verwendung des linear
interpolierten Kraftstoffkorrekturterms als Multiplikator
ergeben, durch die Verwendung eines Korrekturterms als Sum
mand, nicht aber als Multiplikator, reduziert werden. Folglich
werden die Emissionen reduziert und der Kraftstoffverbrauch
und das Fahrverhalten verbessert.
Im folgenden wird durch Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform die Erfindung unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Verbrennungsmotors und des
erfindungsgemäßen elektronischen Motorsteuersystems,
Fig. 2 eine Kurve, die den Fehler im Kraftstoffzufluß für
verschiedene normalisierte Lasten des bekannten
Steuersystems zeigt,
Fig. 3(a), 3(b)
und 4(a) und 4(b)
Kurven, die die Leistungsfähigkeit eines bekannten
Kraftstoffsteuersystems und einer bevorzugten Aus
führungsform der Erfindung für verschiedene Kraft
stoff- und Luftstrommengen zeigen,
Fig. 5 eine Tabelle, die Daten enthält, welche während des
Motorbetriebs nach dem bekannten Kraftstoffsteuer
verfahren gewonnen wurden.
Fig. 1 zeigt ein das Prinzip der Erfindung verkörperndes Sy
stem. Eine Kraftstoffpumpe 12 pumpt Kraftstoff aus einem
Kraftstofftank 10 durch eine Kraftstoffleitung 13 zu einer
Reihe von Einspritzdüsen 14, die Kraftstoff in einen Verbren
nungsmotor 11 einspritzen. Die Kraftstoffeinspritzdüsen 14
sind herkömmlicher Bauart und dienen dazu, eine exakte Kraft
stoffmenge in die zugehörigen Zylinder einzuspritzen. Der
Kraftstofftank 10 enthält vorzugsweise Kraftstoffe wie Benzin,
Methanol oder eine Mischung aus diesen Kraftstofftypen.
Ein beheizter Abgas-Sauerstoffsensor (HEGO) 30, der am Abgas
system 31 des Motors 11 angeordnet ist, stellt den Sauerstoff
gehalt des von dem Motor 11 erzeugten Abgases fest und liefert
ein Signal 8 an die elektronische Motorsteuerung (EEC) 100.
Einige andere generell mit 101 bezeichnete Sensoren liefern
zusätzliche Informationen über die Motorleistungsfähigkeit an
die ECC 100, z. B. die Kurbelwellenposition, die Winkelge
schwindigkeit des Motors, die Drosselklappenposition etc. Die
Informationen von diesen Sensoren werden von der ECC 100 zur
Steuerung des Motorbetriebs benutzt.
Ein am Lufteinlaß des Motors 11 angeordneter Luftmengenmesser
15 mißt die Menge der den Zylindern für die Verbrennung zuge
führten Luft. Die EEC 100 implementiert die als Blockdiagramm
innerhalb der gestrichelten Linie 100 in Fig. 1 gezeigten
Funktionen. Die ECC Funktionen 100 werden vorzugsweise von
einem oder mehreren Mikrocontrollern, von denen sich jeder aus
einem oder mehreren integrierten Schaltkreisen zusammensetzt,
die einen Prozessor, einen Festspeicher (ROM), der das von dem
Prozessor ausgeführte Programm und die Konfigurationsdaten
speichert, periphere Datenerfassungsschaltkreise und einen
Direktzugriffs-Schreib/Lese-Notizblockspeicher zum Speichern
sich dynamisch verändernder Daten umfassen, implementiert.
Diese Mikrocontroller umfassen sowohl eingebaute ana
log/digital Umsetzungsmöglichkeiten, die vorteilhaft sind, um
Analogsignale von den Sensoren oder dgl. in digital ausge
drückte Werte umzusetzen, als auch Zeitglieder/Zähler zum
Generieren von zeitlichen Unterbrechungen.
Ein Mikrocontroller in der EEC 100 implementiert ferner eine
mit 36 bezeichnete Proportional + Integral (P+I) Regelein
richtung, die auf das binäre HEGO-Signal 5 antwortet, um die
von den Einspritzdüsen 14 gelieferte Kraftstoffmenge zu steu
ern, indem sie ein Luft/Kraftstoffsignal, LAMBSE, das einen
Wert, der repräsentativ für ein beabsichtigtes Luftmen
gen/Kraftstoff-Verhältnis in bezug auf das stöchiometrische
Luftmengen/Kraftstoff-Verhältnis ist, einer weiteren Regelein
richtung 16 zuführt, die ein Kraftstoffzuführmengensteuersi
gnal 17 auf eine Weise berechnet, die nachfolgend beschrieben
wird.
Das binäre HEGO-Signal 5 liefert ein Komparator 32, der einen
digitalisierten Wert des HEGO-Signalwertes 8 mit einem gespei
cherten Referenzwert VREF vergleicht. Der Komparator 32 er
zeugt das binäre HEGO-Signal 5, das entweder ein fettes oder
ein mageres Luft/Kraftstoff-Verhältnis anzeigt, das von dem
HEGO-Senor 31 detektiert wurde. Die Ausgabe der P+I Regelein
richtung 36 wird laufend einer Kraftstoffeinspritzdüsensi
gnalerzeugungseinrichtung 16 und einer adaptiven logischen
Einrichtung 41 zugeführt, die auch über die Sensorsignale 51
und 52 von dem Motorsensoren 101 Daten erhält, die die Motor
winkelgeschwindigkeit und die Last (normalisierte Luftmengen
füllung) betreffen. Die Sensorleitungen 51 und 52 enthalten
jeweils die Winkelgeschwindigkeit und die Last kennzeichnende
Signale. Diese Signale, die in Kombination einen geschätzten
Luftfüllungswert in jeden Zylinder des Motors
anzeigen, werden auf die
adaptive logische Einrichtung 41 übertragen. Die bevorzugte
Ausführungsform zieht die Motorwinkelgeschwindigkeit und die
Luftdurchflußmenge heran, um einen Schätzwert des Zylinder
luftfüllungswertes in den Motor zu bestimmen. Alternativ kön
nen auch andere Indikatoren, z. B. eine Kombination aus dem
Ansaugrohrdruck und der Motorwinkelgeschwindigkeit, benutzt
werden, um einen Schätzwert des Zylinderluftfüllungswertes in
den Motor zu bestimmen.
Die P+I Regeleinrichtung 36 bestimmt entsprechend dem binären
HEGO-Signal 5, ob die Kraftstoffzuführmenge an den Einspritz
düsen 14 erhöht oder verringert werden soll, in Abhängigkeit
davon, ob der HEGO-Sensor 30 ein Sauerstoffniveau jeweils
oberhalb oder unterhalb der Stöchiometrie anzeigt.
Die generell in Fig. 1 innerhalb des gestrichelten Rechtecks
gezeigte adaptive Lerneinrichtung weist eine adaptive logische
Einheit 41 und eine adaptive Kraftstofftabelle 42 auf. Bei der
adaptiven Kraftstofftabelle handelt es sich um eine Speicher
nachschlagetabelle, die eine zweidimensionale Anordnung von
"gelernten" Kraftstoffsystemkorrekturwerten aufweist, wobei
jede Zelle durch erste und zweite Werte adressiert wird, die
jeweils die Motorwinkelgeschwindigkeit und die Last angeben,
welche jeweils von den Signalen 51 und 52 geliefert werden.
Wenn LAMBSE = 1 ist und die Daten von der adaptiven Kraft
stofftabelle 42, in der das Lernen stattgefunden hat, benutzt
werden, wird sich ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-
Verhältnis bei jedem Drehzahl/Last-Punkt, wo das adaptive
Lernen stattgefunden hat, ergeben.
Die Tabelle 42 enthält ungefähr 80 durch die Motorwinkelge
schwindigkeit und die Lastwerte indizierte Zellen, die Kraft
stoffkorrekturwerte für die einzelnen Drehzahl-/Lastpunkte
enthalten. Folglich können wegen der physikalischen Grenzen
der Speicherkapazität und der Geschwindigkeit der Steuerein
richtung 100 nur eine begrenzte Anzahl von Werten für den
ganzen Bereich, in dem der Motor betrieben werden kann, ge
speichert werden. Für den Fall, daß der Motor bei einem Dreh
zahl-/Lastpunkt arbeitet, für den kein Kraftstoffkorrekturwert
gespeichert ist, interpoliert die Steuereinrichtung 100 den
erforderlichen Korrekturwert linear aus der indizierten Infor
mation, die in der Tabelle 42 gespeichert ist. Wie nachfolgend
beschrieben wird, erzeugt die bevorzugte Ausführungsform das
Kraftstoffzuführmengensteuersignal 17 (auch als Einspritzdü
sensteuersignal bezeichnet) in einer Weise, daß ein exaktes
Signal unabhängig davon gewonnen wird, ob der Kraftstoffkor
rekturwert direkt der Tabelle 42 entnommen wurde oder aus in
der Tabelle befindlichen Werten interpoliert wurde.
Der beschreibbare Speicher, der die adaptive Kraftstofftabelle
42 enthält, wird selbst dann mit Strom versorgt, wenn der
Motor abgeschaltet ist, so daß die in dem Speicher gespeicher
te Information erhalten bleibt. Ein als Permanentspeicher
("Keep Alive Memory" (KAM)) bezeichneter Bereich des Speichers
wird von der Fahrzeugbatterie dauernd mit Strom versorgt,
selbst dann, wenn der Zündschlüssel abgezogen ist. Der Perma
nentspeicher (KAM) ermöglicht, daß Werte, die die frühere
Motorleistung beschreiben, "gelernt" und später zur besseren
Kontrolle des nachfolgenden Motorbetriebs benutzt werden.
Die adaptive logische Einheit 41 (Logikbaustein 41) steuert
die Funktionen der adaptiven Lernsteuereinrichtung 40
(Lernbaustein 40). Der aus der Tabelle 42 gelesene Zellenwert
variiert zwischen 0,0 und 1,0 und wird durch den adaptiven
Logikbaustein 41 um den Ausgleichszahlenwert 0,5 erhöht, um
einen in Fig. 1 mit 20 bezeichneten Kraftstoffkorrekturterm
kcompensation zu erzeugen, der dem Kraftstoffeinspritzdüsensteuer
signalgenerator 16 zugeführt wird. So liegt der Korrekturterm
kcompensation 20 zwischen 0,5 und 1,5.
Der adaptive Lernbaustein 40 wird von dem adaptiven Logikbau
stein 41 gesteuert, um eine adaptive Lernstrategie zu imple
mentieren, die die Motorleistung verbessert. Kraftstoffein
spritzsysteme können infolge der normalen Veränderlichkeit der
Kraftstoffsystemkomponenten bei Fahrzeugen zu Luft-/Kraft
stoffverhältnisfehlern im Dauerbetrieb des Fahrzeugs
führen. Der adaptive Lernbaustein löst dieses Problem, indem
die Charakteristiken des benutzten individuellen Kraftstoffsy
stems gespeichert werden. Diese gespeicherte Information wird
dazu benutzt, um auf der Grundlage der früheren Kenntnisse
vorherzusehen, was das System machen wird. Die Fähigkeit, das
Systemverhalten vorherzusehen, verbessert sowohl die Steuerung
mit Rückkopplung als auch die rückkopplungsfreie Steuerung.
Die gespeicherte Information kann z. B. beim Kaltstart herange
zogen werden, um eine bessere rückkopplungsfreie Steuerung zu
erzielen, bevor der HEGO-Sensor seine Betriebstemperatur er
reicht. Der Hauptvorteil der adaptiven Kraftstoffstrategie
liegt aber darin, die Auswirkungen der Produktveränderlichkeit
in dem Bereich zu reduzieren.
Der adaptive Lernbaustein 40 arbeitet wie folgt: Die Ausgabe
der P+I Regeleinrichtung 36 (LAMBSE) wird auf obere und untere
kalibrierbare Grenzen hin überprüft. Der adaptive Lernbaustein
40 bestimmt, daß LAMBSE außerhalb eines kalibrierbaren Be
reichs liegt, wenn LAMBSE größer als eine obere Kalibriergren
ze oder kleiner als eine kleinere Kalibriergrenze ist. Diese
Grenze ist für jeden Typ des Motors, in welchem die Steuerein
richtung eingebaut ist, genau festgelegt und liegt typischer
weise bei 1%. Wenn LAMBSE die Grenze überschreitet, wird die
Zelle in der adaptiven Tabelle 42, die der Winkelgeschwindig
keit und der Last entspricht, bei der der Motor augenblicklich
arbeitet, auf diese Weise inkrementiert. Wenn LAMBSE unterhalb
der Grenze liegt, wird die Zelle in der adaptiven Tabelle 42,
die der Winkelgeschwindigkeit und der Last entspricht, bei der
der Motor augenblicklich arbeitet, dekrementiert, um die
Kraftstoffzufuhr bei dieser Last und Winkelgeschwindigkeit zu
verbessern. Jeder Zellenwert ist so in der Lage, einen laufend
gelernten Wert darzustellen, der die Besonderheiten des jewei
ligen Motors angibt, in welchem die Tabelle 42 installiert
ist.
Die Schritte, die die EEC 100 bei der Erzeugung des Einspritz
düsensteuersignals 17 ausführt, können wie folgt zusammenge
faßt werden. Zunächst werden die Motorbetriebsparameter gemes
sen, z. B. die Systemspannung, die Motorwinkelgeschwindigkeit,
die Luftdurchflußmenge in dem Ansaugrohr (Last), und die Aus
gabe des HEGO-Sensors wird gemessen. Der Ausgang des Kompara
tors 32, der das binäre HEGO-Signal 5 von dem HEGO-Sensor 8
generiert, wird von der P+I Regeleinrichtung 36 benutzt, das
Luft/Kraftstoff-Signal LAMBSE zu erzeugen. Der adaptive Lern
baustein 40 zieht LAMBSE neben der gemessenen Motorwinkelge
schwindigkeit und der Last heran, um den Kraftstoffkorrektur
term kcompensation 20 zu generieren. Die Kraftstoffeinspritzdüsen
steuersignalgenerationseinrichtung 16 generiert einen Kraft
stoffeinspritzimpulsbreitennennwert in Abhängigkeit von dem
Luft/Kraftstoff-Rückkopplungssignal, der Motorwinkelgeschwin
digkeit und der Last und addiert den Korrekturterm kcompensation
zu dem Kraftstoffeinspritzimpulsbreitennennwert. Zuletzt fügt
der Kraftstoffeinspritzsteuersignalgeneratorbaustein dem kor
rigierten Kraftstoffeinspritzimpulsbreitennennwert einen Aus
gleichswert hinzu, der eine Funktion der gemessenen Sy
stemspannung ist, um das Einspritzdüsensteuersignal 17 zu
generieren.
Wie oben erwähnt, vermeidet die bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung in vorteilhafter Weise Fehler, die bei einem Einsatz
eines linear interpolierten Kraftstoffkorrekturwertes zusammen
mit einem Multiplikationsterm auftreten. Ein bekanntes Verfah
ren erzeugt ein Kraftstoffeinspritzdüsensteuersignal nach der
folgenden Beziehung:
worin
tinjection ein Kraftstoffeinspritzimpulsbreitensignal ist,
kmultiplier alle Terme angibt, die die Kraftstoffein spritzimpulsbreite multiplizieren, wobei dieser Term durch den Reziprokwert der Mo torwinkelgeschwindigkeit und verschiedener Konstanten gebildet wird,
air die Durchflußmenge der durch die Luftan saugmittel strömenden Luft ist,
kcompensation ein Term ist, der die Nennkalibrierung mo difiziert,
AFR ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff- Nennverhältnis für bestimmte Kraftstoffe (14,64 für Benzin) ist,
λintended ein beabsichtigtes relatives Luft/Kraftstoff- Verhältnis (LAMBSE) ist und
kadder durch die Terme gebildet wird, die der Kraft stoffeinspritzimpulsbreite zugefügt wer den.
tinjection ein Kraftstoffeinspritzimpulsbreitensignal ist,
kmultiplier alle Terme angibt, die die Kraftstoffein spritzimpulsbreite multiplizieren, wobei dieser Term durch den Reziprokwert der Mo torwinkelgeschwindigkeit und verschiedener Konstanten gebildet wird,
air die Durchflußmenge der durch die Luftan saugmittel strömenden Luft ist,
kcompensation ein Term ist, der die Nennkalibrierung mo difiziert,
AFR ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff- Nennverhältnis für bestimmte Kraftstoffe (14,64 für Benzin) ist,
λintended ein beabsichtigtes relatives Luft/Kraftstoff- Verhältnis (LAMBSE) ist und
kadder durch die Terme gebildet wird, die der Kraft stoffeinspritzimpulsbreite zugefügt wer den.
Die vorstehend in Gleichung (1) angegebene Beziehung wird
exakt durch die Werte korrigiert, die in Tabelle 42 unter den
exakten Drehzahl/Last-Punkten der Tabelle gespeichert sind.
Bei Drehzahl/Last-Punkten, für die der Korrekturwert kcompensation
linear interpoliert ist, führt die obige Beziehung allerdings
zu einem Fehler.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform erzeugt der Kraftstoffe
inspritzdüsensteuersignalgenerator 16 ein Kraftstoffzuführ
steuersignal 17 nach der folgenden Gleichung:
worin die Variablen die in Gleichung (1) angegebenen Variablen
sind.
Die oben angegebene Gleichung liefert in vorteilhafter Weise
ein exaktes Kraftstoffeinspritzdüsensteuersignal 17, wenn der
Kraftstoffkorrekturwert kcompensation der Tabelle einem exakten
Drehzahl/Last-Punkt direkt entnommen wird oder für Dreh
zahl/Geschwindigkeitspunkte zwischen den Tabelleneinträgen
aus in der Tabelle 42 gespeicherten Werten linear interpoliert
wird. Wie nachfolgend gezeigt wird, sind die bekannten Verfah
ren der Kraftstoffsteuerung nicht in der Lage, die Kraftstoff
zufuhr exakt zu steuern, wenn ein Fehler, der hier durch den
Wert kcompensation dargestellt wird, von dem momentan erforderli
chen Kraftstoffeinspritzwert durch eine affine Funktion ab
weicht.
Wie für den Fachmann ersichtlich ist, ist kcompensation ein negier
ter Wert des Fehlers. Eine lineare Funktion ist eine gerade
Linie, die durch den Ursprung verläuft. Eine affine Funktion
ist eine gerade Linie, die nicht notwendigerweise durch den
Ursprung verläuft. Eine lineare Funktion kann so durch eine
Gleichung der Form y = mx dargestellt werden, wohingegen eine
affine Funktion durch eine Gleichung der Form y = mx + b darge
stellt wird, wobei m die Steigung und b den Versatz vom Ur
sprung in bezug auf die Y-Achse angibt. Wenn gespeicherte
Korrekturwerte bei Drehzahl/Last-Punkten Verwendung finden,
die exakt mit denen der Zellengrenzen übereinstimmen, führen
die bekannten Verfahren zur Bestimmung eines Einspritzdüsen
wertes zu einem richtigen Ergebnis. Im Falle eines bekannten
Kraftstoffsystems tritt aber bei Verwendung interpolierter
Werte ein Fehler bei nicht exakt auf den Zellengrenzen liegen
den Drehzahl/Last-Werten auf.
Zur Veranschaulichung sei angenommen, daß kmultiplier = 1, kadder
= 0, λintended = 1 und AFR = 1 ist. Um die folgende Darstellung
zu vereinfachen werden die Einheiten in den Termen nicht be
rücksichtigt. Damit ergibt sich folgende Gleichung (1):
tinjection = air.kcompensation (3).
Die Nennfunktion (d. h. kcompensation = 1) ergibt sich wie folgt:
tinjection = air (4).
Wenn die aktuelle (d. h. etwas andere als die Nenn-) Kraft
stoffsystemleistung ist:
tinjection = 0,75 air - 0,75 (5)
lernt das bekannte System die Kompensationswerte für zwei
vorgegebene der Tabelle entnommene Werte air, 2 und 4, aus:
und
Interpolation zur Ermittlung von kcompensation bei air = 3,
die resultierende Einspritzung ist:
Mit einer aktuellen Kraftstoffsystemleistung von
tinjection = 0,75 air - 0,75 ist der gewünschte Wert tinjection 1,5,
nicht aber 1,40625, welcher der nach dem bekannten Kraftstoff
steuerverfahren erzeugte Wert ist.
Die erfindungsgemäße Ausführungsform liefert, wie nachfolgend
gezeigt wird, ein exaktes Kraftstoffeinspritzdüsensteuersignal
17, wenn kcompensation interpoliert wird. Zur Veranschaulichung sei
angenommen, daß - wie oben angegeben - kmultiplier = 1, kadder = 0,
λintended = 1 und AFR = 1 ist, und die Einheiten werden wie oben
nicht berücksichtigt. Dann wird die Gleichung (2) zu:
tinjection = air + kcompensation (11).
Die Nennfunktion lautet:
tinjection = air (12).
Es sei angenommen, daß die aktuelle Kraftstoffsystemleistung,
wie oben angegeben, tinjection = 0,75 air - 0,75 ist. Mit den wie
oben vorgegebenen Werten von air, 2 und 4, lernt das System die
Kompensationswerte wie folgt:
kcompensation = tinjection - air (13)
kcompensation| air = 2 = 0,75 - 2 = -1,25 (14)
mit air = 2; und
kcompensation| air = 4 = 2,25 - 4 = -1,75 (15)
mit air = 4.
Die Interpolation zur Ermittlung von kcompensation mit air = 3
führt zu kcompensation = -1,50 und die sich daraus ergebende Ein
spritzung ist:
tinjection = air + kcompensation = 3 + (-1,50) = 1,50 (16).
Die bevorzugte Ausführungsform liefert somit ein exaktes
Kraftstoffeinspritzdüsensteuersignal tinjection, wobei ein inter
poliertes Kraftstoffeinspritzdüsensteuersignal kcompensation ver
wendet wird. Das Verfahren gemäß Gleichung (1) erzeugt hinge
gen ein ungenaues Kraftstoffeinspritzdüsensteuersignal.
Die Fig. 3(a) und 3(b) veranschaulichen grafisch den Unter
schied zwischen dem Verfahren gemäß Gleichung (1), das das
Kraftstoffeinspritzdüsensteuersignal kcompensation als einen Multi
plikator verwendet, und der erfindungsgemäßen Ausführungsform,
die das Kraftstoffeinspritzdüsensteuersignal als Addierer
verwendet. In Fig. 3(a) sind die Auswirkungen des Gebrauchs
von kcompensation als Multiplikator veranschaulicht. Auf der verti
kalen Achse ist die geführte (commanded) Kraftstoffdurchfluß
menge und auf der horizontalen Achse ist die Scheinluftdurch
flußmenge aufgetragen. Das Nennverhältnis zwischen diesen
Werten wird bei 401 gezeigt und das aktuelle Verhältnis wird
bei 402 gezeigt. Die gestrichelten Linien 404, 405 und 406
stellen die aktuellen Verhältniswerte dar, die nach dem be
kannten oben diskutierten Verfahren für Luftdurchflußmengen
von jeweils zwei, drei und vier erzeugt wurden, wobei die
Luftdurchflußmenge von drei interpoliert wird. Es ist bei 403
ersichtlich, daß die geführte Kraftstoffdurchflußmenge für die
Scheinluftdurchflußmenge von drei, wo bei der Kraftstoffkor
rekturwert durch Interpolation aus gespeicherten Werten er
zeugt wird, unter den aktuellen Verhältniswert fällt.
Fig. 3(b) zeigt die Auswirkungen, wenn kcompensation entsprechend
der bevorzugten Ausführungsform als Summand verwendet wird. In
Fig. 3(b) wird das Nennverhältnis bei 410 und das Kalibrier
verhältnis bei 411 gezeigt. Die gestrichelten Linien 412, 413,
und 414 zeigen jeweils den Unterschied zwischen der Nennkali
brierung und der aktuellen Kalibrierung für Luftdurchflußmen
gen von zwei, drei und vier, wobei die Luftdurchflußmenge von
drei wie in Fig. 3(a) interpoliert wird. Fig. 3(b) zeigt, daß
die geführte Kraftstoffdurchflußmenge dem aktuellen Verhältnis
für eine Scheinluftdurchflußmenge von drei entspricht, wo der
Kraftstoffkorrekturwert durch Interpolation der gespeicherten
Werte erzeugt wird.
Während die Interpolation in der obigen Darstellung zur Veran
schaulichung mit einer Variablen durchgeführt wird, wird die
Interpolation in der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausfüh
rungsform mit zwei Variablen in einer Art durchgeführt, die
dem folgenden Interpolationsverfahren mit einer einzigen Va
riablen x ähnlich ist.
yw wird aus xw mit der folgenden linearen Interpolation ermit
telt, wobei (x1, y1) und (x2, y2) gegeben sind:
Die Substitution der folgenden Implementierungswerte für die
Variablen in der obigen Gleichung:
KAMREFj für y1,
KAMREFj+1 für y2,
KAMREF für yw,
AMj für x1,
AMj+1 für x2,
AM für xw;
(wobei KAMREF gleich kcompensation und AM gleich air in den früheren Gleichungen ist)
führt zu dem folgenden Interpolationsverfahren, das in der bevorzugten Ausführungsform herangezogen wird:
KAMREFj+1 für y2,
KAMREF für yw,
AMj für x1,
AMj+1 für x2,
AM für xw;
(wobei KAMREF gleich kcompensation und AM gleich air in den früheren Gleichungen ist)
führt zu dem folgenden Interpolationsverfahren, das in der bevorzugten Ausführungsform herangezogen wird:
Wie nachfolgend dargestellt, ergibt sich eine parabolische
Beziehung, wenn das obige Interpolationsverfahren in das be
kannte Kraftstoffsteuerverfahren, das Gleichung (1) zeigt,
eingesetzt wird. Die Substitution der folgenden Implementie
rungswerte für die Werte in Gleichung (1), PW für tinjection, AM
für air, KAMREF für kcompensation und LAMBSE für λintended ergibt die
folgende Gleichung:
Die Substitution des in Gleichung (20) ausgedrückten Interpo
lationsverfahrens ergibt die folgende Gleichung zum Ermitteln
der Kraftstoffeinspritzimpulsbreite:
Der Wert KAMREF wird linear aus der in Fig. 1 gezeigten Tabel
le 42 interpoliert und dann derart ausgeschnitten, daß 0,5 <
KAMREF < 1,5 ist. Der sich als Folge eines solchen Ausschnei
dens ergebende Adaptionsbereich wird in Fig. 4(a) veranschau
licht. Die Linie 502 zeigt die nominelle Kraftstoffdurchfluß
nennmenge und die gestrichelten Linien 501 und 503 zeigen
jeweils die maximalen und minimalen Kraftstoffdurchflußnenn
mengen, die bei dem ausgeschnittenen Wert von KAMREF zugelas
sen sind. Infolge des dynamischen Bereichs des Motorluftmen
genstroms und der Kraftstoffeinspritzimpulsbreite tritt der an
der linken Seite der Kurve gezeigte Nullbetriebsbereich tat
sächlich niemals auf.
Es ist ersichtlich, daß das in Gleichung (22) mittels des AM-
Terms (berechnet in der obigen Gleichung) ausgedrückte Ver
hältnis parabolisch ist. Die Interpolation von KAMREF zwischen
den Punkten AMj und AMj+1 ergibt folglich ein parabolisches
Segment, wo die Kurve der Parabel nach oben oder unten in
Abhängigkeit von dem Vorzeichen des Wechsels von KAMREF über
einem Intervall konkav ist. Dies bedeutet, daß die interpo
lierten Punkte mit Ausnahme an den exakten Punkten selbst
immer entweder oberhalb oder unterhalb einer am besten passen
den Geraden liegen.
Die bevorzugte Ausführungsform berechnet KAMREF nach einem
linearen Interpolationsverfahren, das in Gleichung (20) ge
zeigt ist. Substitution der folgenden Implementierungswerte in
Gleichung (2): PW für tinjection, AM für air, LAMBSE für λintended
und KAMREF für kcompensation in Gleichung (2) ergibt die folgende
Gleichung:
AMmaximum wurde zur Schaffung eines Skalierungsfaktors in die
obige Gleichung eingesetzt, um den zulässigen Maximaladapti
onseffekt zu steuern, während KAMREF über einen Wert von 1
zentriert worden ist. Wie für den Fachmann ersichtlich ist,
kann KAMREF vorteilhafterweise als Festkomma-Binärzahl zwi
schen null und eins gespeichert werden, zu der ein Wert von
0,5 addiert wird, um die Informationsspeicherauflösung zu
maximieren.
Die Substitution des Interpolationsverfahrens gemäß Gleichung
(20) ergibt das folgende Verfahren zum Ermitteln der Kraft
stoffeinspritzimpulsbreite:
Diese Beziehung kann im Gegensatz zu der in Gleichung (22)
ausgedrückten Beziehung als linear angesehen werden. Der Wert
KAMREF wird aus der in Fig. 1 gezeigten Tabelle 42 linear inter
poliert und dann derart ausgeschnitten, daß 0,5 < KAMREF < 1,5
ist. Der sich als Folge eines solchen Ausschneidens ergebende
Adaptionsbereich wird in Fig. 4(b) veranschaulicht. Die Linie
511 zeigt die Kraftstoffdurchflußnennmenge und die gestrichel
ten Linien 510 und 512 zeigen jeweils die maximalen und mini
malen Kraftstoffdurchflußmengen, die bei dem ausgeschnittenen
Wert von KAMREF zugelassen sind. Infolge des dynamischen Be
reichs der Motorluftdurchflußmenge und der Kraftstoffein
spritzimpulsbreite tritt der an der linken Seite der Kurve
gezeigte Nullbetriebsbereich tatsächlich niemals auf.
Die Vorteile der Erfindung lassen sich auch durch den Ver
gleich des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Verfahren
zeigen, bei dem aktuelle von einem Fahrzeug gewonnene Daten
verwendet werden. Tab. Fig. 5 enthält unter Benutzung des Ver
fahrens entsprechend Gleichung (22) die von einem Fahrzeug
gewonnenen aktuellen Korrekturwerte für verschiedene Motorla
sten und Motordrehzahlen. Die Motorlast, die als Einlaßansaug
rohr-/Abgasdruck gegeben ist, ist in Vertikalrichtung und die
Motordrehzahl oder die als Drehzahl pro Minute gegebene Motor
winkelgeschwindigkeit ist in Horizontalrichtung aufgetragen.
Um Korrekturwerte zu erhalten, die in einem Motorsteuersystem
enthalten sind, das von der bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung Gebrauch macht, wurden Punkte gewählt, an denen die
beiden Verfahren zu ähnlichen Ergebnissen führen, d. h. wo eine
Interpolation nicht notwendig ist. An diesen Punkten wurde der
Korrekturwert KAMREFproposed aus dem in der abgeleiteten Tabelle
enthaltenen aktuellen Korrekturwert KAMREFpresent berechnet.
Um den Vergleich zwischen dem aktuellen Verfahren und dem
erfindungsgemäßen Verfahren zu vereinfachen, wird nur die
Interpolation entlang der Last-Achse dargelegt. Darüber hinaus
werden die folgenden Werte angenommen:
kmultiplier = 1
kadder = 0
AFR = 1 und
LAMBSE = 1.
kmultiplier = 1
kadder = 0
AFR = 1 und
LAMBSE = 1.
Aus der obigen Tabelle ergibt bei Wahl einer Motordrehzahl von
1500 U/Min aus der Tabelle, durch eine Interpolation in der
Lastrichtung, z. B. 0,3, und durch Einsetzen in die obige Glei
chung (21) folgendes:
woraus sich für die angenommenen Werte für kmultiplier, kadder, AFR
und LAMBSE ergibt:
PWrelative = AM.KAMREF (26).
Die angenommenen Werte für Motordrehzahl und Motorlast werden
in Gleichung (20) eingesetzt, um KAMREF zu berechnen:
KAMREF|MAPOPE = 0,3, N = 1500 = 0,882 (27).
Wenn dann die Werte von KAMREF und AM in Gleichung (26) einge
setzt werden, ergibt sich die folgende Kraftstoffeinspritzim
pulsbreite:
PWrelative = 0,3.0,882 = 0,265 (28).
Um eine Kraftstoffeinspritzimpulsbreite für das Verfahren der
bevorzugten Ausführungsform zu ermitteln, werden dieselben
Werte, wie sie bereits angegeben wurden, für kmultiplier, kadder, AFR
und LAMBSE angenommen. So reduziert sich die in Gleichung (23)
ausgedrückte Beziehung wie folgt:
PWrelative = AM+AMmaximum (KAMREF-1) (29).
Wie bereits erwähnt wurde, muß ein Wert KAMREFproposed aus dem
Wert KAMREF, der in der in Fig. 5 gezeigten Tabelle enthalten
ist, generiert werden, weil KAMREF nach dem Verfahren gemäß
der bevorzugten Ausführungsform in einer unterschiedlichen
Gleichungsstruktur benutzt wird. Dies kann durch die Gleichun
gen (26) und (29) erfolgen:
AM.KAMREFpresent = AM + AMmaximum (KAMREFproposed-1) (30).
Nach KAMREFproposed aufgelöst ergibt sich:
AMmaximum wird beliebig auf 0,97 gesetzt, was der höchsten in
Fig. 5 gezeigten Last entspricht.
Wenn Gleichung (20) und die sich oben ergebenden Werte einge
setzt werden, um einen Wert für KAMREFproposed an einem Zwischen
lastpunkt zu interpolieren, ergibt sich:
und schließlich:
PWrelative = 0,3 + 0,97 (0,966-1) = 0,267 (35).
Die obige Berechnung macht deutlich, daß das Verfahren gemäß
der bevorzugten Ausführungsform sich für einen bestimmten
Drehzahl/Last-Punkt, der gewählt wurde, von dem bekannten
Verfahren um 0,75% (0,265/0,267) unterscheidet. Dieser Unter
schied reicht aus, daß der HEGO-Sensor 30 gem. Fig. 1 schal
tet, was zu einem fehlerhaften Katalysator- und Steuereinrich
tungsbetrieb führt.
Fig. 2 zeigt den Fehler bezüglich der Kraftstoffdurchflußmenge
für verschiedene Nennlasten eines bekannten Kraftstoffsteuer
systems. Die horizontale Achse zeigt die Nennlast und die
vertikale Achse zeigt die prozentuale Differenz bezüglich der
Kraftstoffdurchflußmenge zwischen dem oben diskutierten be
kannten Verfahren und der idealen Kraftstoffdurchflußmenge.
Die Daten werden bei 688, 848, 1174, 1500, 2000, 2500, 3000,
3500, 4000 und 5000 Motorumdrehungen pro Minute aufgenommen.
Die Tabelle in Fig. 5 zeigt diese Daten. Es zeigt sich, daß
die parabolische "Muschelform", die durch die Verwendung des
bekannten Verfahrens verursacht wird, bei niedrigem Luftdurch
laß größer ist, wobei der maximale relative Fehler 1,7% be
trägt, was ausreichend ist, daß eine Kraftstoffmenge einge
spritzt wird, die sich ausreichend unterscheidet, was zu einem
unerwünschten Schalten in dem HEGO-Sensor 30 gem. Fig. 1
führt. Dies ist zu erwarten, da das Verhältnis von Kraftstoff
zu Luft bei niedrigem Luftdurchfluß dort am stärksten beein
flußt wird, wo ein Ausgleichsfehler bezüglich der Kraftstoff
bemessung oder der Luftmengenfüllungsschätzung auftritt.
Claims (8)
1. Verfahren zum Steuern der dem Kraftstoffeinlaß eines
Verbrennungsmotors zugeführten Kraftstoffmenge mit fol
genden Verfahrensschritten:
Schätzen der Zylinderluftfüllung in den Motor aufgrund von Motorbetriebswerten, Ermitteln der Abgaszusammenset zung der von dem Motor ausgestoßenen Verbrennungsproduk te, Generieren eines Luft/Kraftstoff-Signals aus der er mittelten Abgaszusammensetzung, Vergleichen des Luft /Kraftstoff-Signals mit einem vorgegebenen Bereich und Verändern eines Korrekturterms entsprechend der ge schätzten Zylinderluftfüllung, wenn das Luft/Kraftstoff- Signal außerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt und
Generieren eines Kraftstoffeinspritzimpulsbreitennenn wertes in Abhängigkeit von dem Luft/Kraftstoff-Signal und der geschätzten Zylinderluftfüllung, Auffinden eines Korrekturterms entsprechend der geschätzten Zylinder luftfüllung,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Generieren des Kraftstoffeinspritzimpulsbreitennennwer tes als lineare Funktion der geschätzten Zylinderluft füllung, Ermitteln des Korrekturtermes als zumindest ab schnittsweise lineare Funktion der der Schätzung der Zy linderluftfüllung zugrundeliegenden Motorbetriebswerte und
Addieren des Korrekturtermes zum Kraftstoffeinspritzim pulsbreitennennwert.
Schätzen der Zylinderluftfüllung in den Motor aufgrund von Motorbetriebswerten, Ermitteln der Abgaszusammenset zung der von dem Motor ausgestoßenen Verbrennungsproduk te, Generieren eines Luft/Kraftstoff-Signals aus der er mittelten Abgaszusammensetzung, Vergleichen des Luft /Kraftstoff-Signals mit einem vorgegebenen Bereich und Verändern eines Korrekturterms entsprechend der ge schätzten Zylinderluftfüllung, wenn das Luft/Kraftstoff- Signal außerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt und
Generieren eines Kraftstoffeinspritzimpulsbreitennenn wertes in Abhängigkeit von dem Luft/Kraftstoff-Signal und der geschätzten Zylinderluftfüllung, Auffinden eines Korrekturterms entsprechend der geschätzten Zylinder luftfüllung,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Generieren des Kraftstoffeinspritzimpulsbreitennennwer tes als lineare Funktion der geschätzten Zylinderluft füllung, Ermitteln des Korrekturtermes als zumindest ab schnittsweise lineare Funktion der der Schätzung der Zy linderluftfüllung zugrundeliegenden Motorbetriebswerte und
Addieren des Korrekturtermes zum Kraftstoffeinspritzim pulsbreitennennwert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt des Schätzens der Zylinderluftfüllung in den
Motor die folgenden Schritte umfaßt:
Ermitteln der Luftdurchflußmenge in den Motor,
Ermitteln der Motorwinkelgeschwindigkeit und
Schätzen der Zylinderluftfüllung in Abhängigkeit von der ermittelten Luftdurchflußmenge und der Motorwinkelge schwindigkeit.
Ermitteln der Luftdurchflußmenge in den Motor,
Ermitteln der Motorwinkelgeschwindigkeit und
Schätzen der Zylinderluftfüllung in Abhängigkeit von der ermittelten Luftdurchflußmenge und der Motorwinkelge schwindigkeit.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der aufgefundene Korrekturterm durch Auffinden des Terms
von einer Tabelle generiert wird, die in einem Speicher
enthalten ist und eine Vielzahl von Korrekturtermen ent
hält, wobei die Korrekturterme durch die Motorwinkelge
schwindigkeit und die Luftdurchflußmenge in den Motor
indiziert sind.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der aufgefundene Korrekturterm und der Kraftstoffein
spritzimpulsbreitennennwert durch eine affine Funktion
in Beziehung stehen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt des Auffindens des Korrekturterms folgende
zusätzliche Schritte umfaßt:
Normalisieren der ermittelten Luftdurchflußmenge, um ei nen Indexwert in der Tabelle zu bilden und
Auffinden eines entsprechenden Korrekturterms in Über einstimmung mit dem Indexwert.
Normalisieren der ermittelten Luftdurchflußmenge, um ei nen Indexwert in der Tabelle zu bilden und
Auffinden eines entsprechenden Korrekturterms in Über einstimmung mit dem Indexwert.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt des Auffindens des entsprechenden Korrektur
terms den zusätzlichen Schritt der linearen Interpola
tion eines Korrekturterms aus in einer Tabelle gespei
cherten Termen umfaßt.
7. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch den zu
sätzlichen Schritt des Veränderns des Kraftstoffein
spritzimpulsbreitenwerts durch einen Kraftstoffein
spritzimpulsbreitenausgleichswert und des Einspritzens
einer Kraftstoffmenge in den Motor entsprechend dem ver
änderten Kraftstoffeinspritzimpulsbreitenwert.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schritte des Generierens eines
Kraftstoffeinspritzimpulsbreitennennwertes, des Auffin
dens eines Korrekturterms und des Addierens des Korrek
turterms zu der Kraftstoffeinspritzimpulsbreite wenig
stens während des Motorbetriebsverfahrens mit Rückkopp
lung durchgeführt werden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/132,419 US5464000A (en) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | Fuel controller with an adaptive adder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4435447A1 DE4435447A1 (de) | 1995-04-13 |
DE4435447C2 true DE4435447C2 (de) | 1999-04-29 |
Family
ID=22453971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4435447A Expired - Fee Related DE4435447C2 (de) | 1993-10-06 | 1994-10-04 | Verfahren zum Steuern der dem Kraftstoffeinlaß eines Verbrennungsmotors zugeführten Kraftstoffmenge |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5464000A (de) |
JP (1) | JPH07253039A (de) |
DE (1) | DE4435447C2 (de) |
GB (1) | GB2282677B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10024512B4 (de) * | 1999-05-21 | 2005-06-30 | Toyota Jidosha K.K., Toyota | Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät für eine Brennkraftmaschine und Regelverfahren für dasselbe |
DE102006040363A1 (de) * | 2005-09-02 | 2007-04-19 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | A/F-Verhältnis-Regelung für Dieselmotoren unter Verwendung eines Sauerstoffsensors |
Families Citing this family (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5666934A (en) * | 1994-12-30 | 1997-09-16 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel metering control system for internal combustion engine |
US5813390A (en) * | 1995-04-11 | 1998-09-29 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Engine feedback control embodying learning |
US5762053A (en) * | 1995-04-11 | 1998-06-09 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Engine feedback control embodying learning |
JP3750157B2 (ja) * | 1995-08-29 | 2006-03-01 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射量制御装置 |
JP3510021B2 (ja) * | 1995-09-29 | 2004-03-22 | 松下電器産業株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
US5566662A (en) * | 1995-10-02 | 1996-10-22 | Ford Motor Company | Engine air/fuel control system with an adaptively learned range of authority |
US5743244A (en) * | 1996-11-18 | 1998-04-28 | Motorola Inc. | Fuel control method and system with on-line learning of open-loop fuel compensation parameters |
JP3340058B2 (ja) * | 1997-08-29 | 2002-10-28 | 本田技研工業株式会社 | 多気筒エンジンの空燃比制御装置 |
US6119670A (en) * | 1997-08-29 | 2000-09-19 | Autotronic Controls Corporation | Fuel control system and method for an internal combustion engine |
IT1305142B1 (it) * | 1998-10-28 | 2001-04-10 | Fiat Ricerche | Metodo di controllo dell'iniezione in un motore a combustione internain funzione della qualita' del combustibile utilizzato. |
IT1308379B1 (it) * | 1999-02-19 | 2001-12-17 | Magneti Marelli Spa | Metodo di autoadattamento del controllo del titolo in un impianto diiniezione per un motore a combustione interna. |
US6463797B2 (en) | 2000-02-25 | 2002-10-15 | Ford Global Technologies, Inc. | Electronic throttle system |
US6237564B1 (en) | 2000-02-25 | 2001-05-29 | Ford Global Technologies, Inc. | Electronic throttle control system |
EP1136681A3 (de) | 2000-03-24 | 2003-08-06 | Ford Global Technologies, Inc. | Elektronisches Drosselklappensteuerungssystem |
US6442455B1 (en) | 2000-12-21 | 2002-08-27 | Ford Global Technologies, Inc. | Adaptive fuel strategy for a hybrid electric vehicle |
US6591667B1 (en) | 2001-04-20 | 2003-07-15 | Ford Global Technologies, Llc | Method of determining throttle flow in a fuel delivery system |
US6705294B2 (en) * | 2001-09-04 | 2004-03-16 | Caterpiller Inc | Adaptive control of fuel quantity limiting maps in an electronically controlled engine |
US7158900B2 (en) * | 2002-01-07 | 2007-01-02 | Siemens Energy & Automation, Inc. | Pulse output function for programmable logic controller |
DE102007031477A1 (de) | 2007-03-12 | 2008-09-18 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Elektrolyte für elektrochemische Bauelemente |
EP2183566A4 (de) * | 2007-08-08 | 2010-09-22 | Procon Inc | Automobilkilometerstand-benachrichtigungssystem |
US9664130B2 (en) | 2008-07-11 | 2017-05-30 | Tula Technology, Inc. | Using cylinder firing history for combustion control in a skip fire engine |
US8646435B2 (en) * | 2008-07-11 | 2014-02-11 | Tula Technology, Inc. | System and methods for stoichiometric compression ignition engine control |
US8616181B2 (en) * | 2008-07-11 | 2013-12-31 | Tula Technology, Inc. | Internal combustion engine control for improved fuel efficiency |
US9020735B2 (en) | 2008-07-11 | 2015-04-28 | Tula Technology, Inc. | Skip fire internal combustion engine control |
US8131447B2 (en) * | 2008-07-11 | 2012-03-06 | Tula Technology, Inc. | Internal combustion engine control for improved fuel efficiency |
US8402942B2 (en) * | 2008-07-11 | 2013-03-26 | Tula Technology, Inc. | System and methods for improving efficiency in internal combustion engines |
US8336521B2 (en) * | 2008-07-11 | 2012-12-25 | Tula Technology, Inc. | Internal combustion engine control for improved fuel efficiency |
US8701628B2 (en) | 2008-07-11 | 2014-04-22 | Tula Technology, Inc. | Internal combustion engine control for improved fuel efficiency |
EP2287945A1 (de) | 2009-07-23 | 2011-02-23 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Leistungs- und energiedichteoptimierte Flächenelektroden für elektrochemische Energiespeicher |
US7809491B1 (en) | 2009-05-26 | 2010-10-05 | Ford Global Technologies, Llc | Method to perform carbon canister purge and adaption of air-fuel ratio estimation parameters |
US8511281B2 (en) | 2009-07-10 | 2013-08-20 | Tula Technology, Inc. | Skip fire engine control |
US8869773B2 (en) | 2010-12-01 | 2014-10-28 | Tula Technology, Inc. | Skip fire internal combustion engine control |
GB2491348A (en) * | 2011-05-24 | 2012-12-05 | Gm Global Tech Operations Inc | Method for optimising the performance of an internal combustion engine based on fuel blend level |
GB2517162A (en) * | 2013-08-13 | 2015-02-18 | Gm Global Tech Operations Inc | Method of controlling the fuel injection in an internal combustion engine |
GB2517164A (en) * | 2013-08-13 | 2015-02-18 | Gm Global Tech Operations Inc | Method of controlling a fuel injection |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3526895A1 (de) * | 1984-07-27 | 1986-02-13 | Fuji Jukogyo K.K., Tokio/Tokyo | Anordnung zum regeln des luft-brennstoff-verhaeltnisses eines kraftfahrzeugmotors |
US4593666A (en) * | 1984-07-23 | 1986-06-10 | Regie Nationale Des Usines Renault | Adaptive process for controlling fuel injection in an engine |
GB2194079A (en) * | 1986-08-13 | 1988-02-24 | Fuji Heavy Ind Ltd | Air-fuel ratio control system for an automotive engine |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4357923A (en) * | 1979-09-27 | 1982-11-09 | Ford Motor Company | Fuel metering system for an internal combustion engine |
US4391253A (en) * | 1980-10-29 | 1983-07-05 | Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Electronically controlling, fuel injection method |
JPS57143142A (en) * | 1981-03-02 | 1982-09-04 | Mazda Motor Corp | Controller for engine |
JPS58150039A (ja) * | 1982-03-03 | 1983-09-06 | Toyota Motor Corp | 電子制御機関の空燃比の学習制御方法 |
US4655188A (en) * | 1984-01-24 | 1987-04-07 | Japan Electronic Control Systems Co., Ltd. | Apparatus for learning control of air-fuel ratio of air-fuel mixture in electronically controlled fuel injection type internal combustion engine |
US4625698A (en) * | 1985-08-23 | 1986-12-02 | General Motors Corporation | Closed loop air/fuel ratio controller |
JP2947353B2 (ja) * | 1986-04-30 | 1999-09-13 | 本田技研工業株式会社 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
DE3811262A1 (de) * | 1988-04-02 | 1989-10-12 | Bosch Gmbh Robert | Lernendes regelungsverfahren fuer eine brennkraftmascchine und vorrichtung hierfuer |
US4951632A (en) * | 1988-04-25 | 1990-08-28 | Honda Giken Kogyo K.K. | Exhaust gas component concentration sensing device and method of detecting failure thereof |
JP2545438B2 (ja) * | 1988-04-26 | 1996-10-16 | 株式会社日立製作所 | 燃料供給量制御装置 |
JP2742431B2 (ja) * | 1988-10-07 | 1998-04-22 | 富士重工業株式会社 | エンジンの空燃比制御装置 |
JPH076430B2 (ja) * | 1988-10-11 | 1995-01-30 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の燃料供給装置 |
JPH06100124B2 (ja) * | 1989-01-09 | 1994-12-12 | 日産自動車株式会社 | アルコール内燃機関の空燃比制御装置 |
US4986241A (en) * | 1989-02-23 | 1991-01-22 | Nissan Motor Company, Ltd. | Internal combustion engine air-fuel ratio control system including alcohol sensor back-up control arrangement |
JPH02256847A (ja) * | 1989-03-28 | 1990-10-17 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関のアイドル回転数制御装置 |
US4945882A (en) * | 1989-06-16 | 1990-08-07 | General Motors Corporation | Multi-fuel engine control with oxygen sensor signal reference control |
US4945881A (en) * | 1989-06-16 | 1990-08-07 | General Motors Corporation | Multi-fuel engine control with initial delay |
US4945880A (en) * | 1989-06-16 | 1990-08-07 | General Motors Corporation | Multi-fuel engine control with fuel control parameter lock |
JPH0326844A (ja) * | 1989-06-21 | 1991-02-05 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関の燃料供給制御装置における空燃比フィードバック補正装置 |
JPH0331548A (ja) * | 1989-06-29 | 1991-02-12 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関の混合燃料供給装置 |
JP2581828B2 (ja) * | 1990-06-01 | 1997-02-12 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の空燃比制御方法及びその制御装置 |
JP2754501B2 (ja) * | 1990-11-29 | 1998-05-20 | 本田技研工業株式会社 | 内燃エンジンの空燃比制御方法及びその空燃比制御に使用する排気濃度センサの劣化検出方法 |
JP2860719B2 (ja) * | 1991-04-02 | 1999-02-24 | 本田技研工業株式会社 | 空燃比制御装置 |
-
1993
- 1993-10-06 US US08/132,419 patent/US5464000A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-10-04 DE DE4435447A patent/DE4435447C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-10-06 GB GB9420183A patent/GB2282677B/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-10-06 JP JP6279675A patent/JPH07253039A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4593666A (en) * | 1984-07-23 | 1986-06-10 | Regie Nationale Des Usines Renault | Adaptive process for controlling fuel injection in an engine |
DE3526895A1 (de) * | 1984-07-27 | 1986-02-13 | Fuji Jukogyo K.K., Tokio/Tokyo | Anordnung zum regeln des luft-brennstoff-verhaeltnisses eines kraftfahrzeugmotors |
GB2194079A (en) * | 1986-08-13 | 1988-02-24 | Fuji Heavy Ind Ltd | Air-fuel ratio control system for an automotive engine |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10024512B4 (de) * | 1999-05-21 | 2005-06-30 | Toyota Jidosha K.K., Toyota | Luft-Brennstoff-Verhältnis-Regelgerät für eine Brennkraftmaschine und Regelverfahren für dasselbe |
DE102006040363A1 (de) * | 2005-09-02 | 2007-04-19 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | A/F-Verhältnis-Regelung für Dieselmotoren unter Verwendung eines Sauerstoffsensors |
DE102006040363B4 (de) * | 2005-09-02 | 2008-04-17 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | A/F-Verhältnis-Regelung für Dieselmotoren unter Verwendung eines Sauerstoffsensors |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2282677B (en) | 1997-12-10 |
GB2282677A (en) | 1995-04-12 |
US5464000A (en) | 1995-11-07 |
DE4435447A1 (de) | 1995-04-13 |
JPH07253039A (ja) | 1995-10-03 |
GB9420183D0 (en) | 1994-11-23 |
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