DE68908891T2 - Brennstoffeinspritzsystem für verbrennungsmotor. - Google Patents

Brennstoffeinspritzsystem für verbrennungsmotor.

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor der im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 beschriebenen Art (vgl. WO-A-88 02811).
  • In einem Verbrennungsmotor mit einem Kraftstoffeinspritz system muß für zufriedenstellenden Lauf des Motors so viel Kraftstoff eingespritzt werden, daß das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis erzielt wird. Unter stationären Bedingungen ist dieses Stand der Technik. Bei zunehmender Belastung des Motors hingegen wird entsprechend mehr Luft in jeden Zylinder gesaugt, und daher muß mehr Kraft-Stoff eingespritzt werden. Nimmt andererseits die Belastung des Motors ab, so ist die eingespritzte Kraftstoffmenge zu reduzieren. Die Frage der Gemischanpassung unter solchen dynamischen Bedingungen ist noch nicht geklärt.
  • Bei bekannten Systemen ist in der Regel ein Sensor im Lufteinlaßsystem des Motors vorgesehen, der die Motorlast mißt und ein elektrisches Signal liefert, mit dem die einzuspritzende Kraftstoffmenge berechnet werden kann. Beispielhafte Sensoren sind der Drucksensor, der Heißfilm - oder Hitzdraht-Luftmengenmesser und der Stauscheiben- Luftmengenmesser. Die mit solchen Sensoren gewonnenen Signale geben die Last bei konstanter Belastung und selbst bei sich langsam ändernder Last sehr präzise wieder, bei schnellen Laständerungen hingegen sind die gewonnenen Signale ungenau und ergeben eine Fehlanpassung der Einspritzmenge. Die von einem Drucksensor gewonnenen Signale z.B. folgen der tatsächlichen Laständerung nur langsam mit einer gewissen Verzögerung, so daß die davon abgeleiteten Signale für die Einspritzmenge ein zu mageres Gemisch ergeben. Die Signale von den anderen erwähnten Sensortypen "überschwingen" den der tatsächlichen Last entsprechenden Wert bei schnellen Laständerungen beträchtlich, weil es sich um Meßwerte für die in das Saugrohr gesaugte Luft handelt, das erst mit Luft befüllt werden muß, damit die tatsächliche Zylinderfüllung zunehmen kann. In bestimmten Fällen folgt auf das anfängliche "Überschwingen" des Signals ein "Unterschwingen", und dieses gilt insbesondere für Stauscheiben-Luftmengenmesser. Dadurch bedingt kann das Gemisch entweder zu fett oder zu mager ausfallen. Ein weiterer Grund für Fehlanpassung des Gemisches bei Laständerung ist die änderungsbedingte Variation des Kraftstoff-Wandfilmes, für die mit besonderen Algorithmen kompensiert werden muß.
  • In den Druckschriften US-A-4 463 732 und US-A-4 753 210 ist die Berechnung der Grund-Einspritzmenge mittels eines Saugrohrdruck-Sensors beschrieben. Ändert sich das Drosselklappen-Signal über einen festgelegten Wert hinaus, wird entsprechend der Änderung des Drosselklappen-Signals eine asynchrone Einspritzmenge berechnet. Nach Angabe in der Druckschrift WO-A-88/02811 werden die zum Berechnen der grundlegenden (synchronen) Einspritzmenge benutzten Werte mit einer anderen Filter-Charakteristik dann gefiltert, wenn sich das Drosselklappen-Signal um mehr als einen festgelegten Wert ändert. Die Zusammenfassung der Druckschrift JP-A-58144635 lehrt eine Verringerung der saugrohrdruckabhängigen Grund-Kraftstoffmenge dann, wenn die Änderung des Drosselklappen-Signales weniger als Null beträgt.
  • Die Zusammenfassung der Druckschrift JP-A-6166825 lehrt eine höhere Abtasthäufigkeit von als fehlerhaft ermittelten Werten während Beschleunigungen.
  • Ein erfindungsgemäßer Zweck ist die Angabe eines Kraftstoffeinspritzsystems für einen Verbrennungsmotor, mit dem schnelle Laständerungen genauer verfolgt werden können und das es ermöglicht, das angestrebte Gemisch auch zu erhalten.
  • Der genannte Zweck wird mittels der Merkmale nach Angabe in Anspruch 1 erzielt.
  • Weitere Vorteile werden durch Nutzung der Merkmale nach den Ansprüchen 2 - 4 gewonnen.
  • Im folgenden wird eine bestimmte Ausführungsart der Erfindung beispielhaft beschrieben, dabei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:
  • Fig. 1 ein Schema eines 4-Zylinder-Ottomotors mit Benzineinspritzung mit erfindungsgemäßer Regelung der Benzineinspritzung;
  • Fig. 2 eine schematische Darstellung des sogenannten Wandfilm-Effektes;
  • Fig. 3 ein Diagramm über die Beziehung zwischen dem Drosselventil-Öffnungswinkel αDK und der entsprechenden Grund- Einspritzimpulsbreite t&sub1; für verschiedene Motordrehzahlen;
  • Fig. 4a bis 4d die Beziehung zwischen der Drosselventil- Stellung (Fig. 4a), den berechneten und tatsächlichen Kraftstoffeinspritzimpulsen (Fig. 4b), den Arbeitstakten der Motorzylinder (Fig. 4c) und dem Saugrohrdruck (Fig. 4d) während einer Änderung der Motorlast;
  • Fig. 5 ein Blockschaltbild für die Funktionsweise einer bestimmten Ausführungsart der Erfindung; und
  • Fig. 6 ein Zeitdiagramm für die mit verschiedenen Verarbeitungsverfahren gewonnenen Lastsignale.
  • Zunächst zeigt die Fig. 1 einen 4-Zylinder-Motor 10 mit Kraftstoffeinspritzung, der einen Ansaugkrümmer (Saugrohr) 12 und einen Auspuffkrümmer 14 besitzt. Luft wird, bedingt durch den Unterdruck in den Motorzylindern, in den Ansaugkrümmer 12 eingesaugt, und eine abgemessene Menge Kraftstoff wird über eines oder mehrere Einspritzventile 16 in die Luft eingespritzt. Der Luftzustrom zum Motor wird durch ein Drosselventil (in der Regel als Klappe ausgebildet) bestimmt, das mit dem Fahrpedal verbunden ist. Saugt der Motor eine größere Menge Luft an, so muß die eingespritzte Kraftstoffmenge entsprechend angepaßt werden. Zum Berechnen der Einspritzmenge wird eine elektronische Steuereinheit 20 benutzt.
  • Die Einspritzmenge muß der angesaugten Luftmenge genau angepaßt sein, damit das stöchiometrische Luft-Kraftstoff- Verhältnis erzielt wird. Erfolgt dieses, so kann mit einer saubereren und rationelleren Verbrennung des Kraftstoffs gerechnet werden.
  • Die vom Motor angesaugte Luftmenge wird in der Regel mit einem Hauptlastsensor im Lufteinlaßsystem gemessen. Bei der dargestellten Ausführungsart mit einem Drucksensor 22 und einem Hitzdraht-Meßgerät 24 sind die letztgenannten Einheiten abwechselnd mit der elektronischen Steuereinheit verbindbar, die durch einen Schalter 26 dargestellt ist. Zu beachten ist, daß in der Regel nur ein einziger Hauptlastsensor benutzt werden wird, während bei der beschriebenen Ausführungsart zwei Hauptlastsensoren vorgesehen sind, um klar zu machen, daß ein Hauptlastsensor beliebiger Art benutzt werden kann. Genau genommen können nicht nur die vorstehend angegebenen Hauptlastsensoren eingesetzt werden, sondern beispielsweise auch ein Stauscheiben- oder Heißfilm-Luftmengenmesser.
  • Ein der Winkelstellung α des Drosselventils entsprechendes elektrisches Signal wird zusätzlich der elektronischen Steuereinheit 20 zugeführt. Eine Leitung vom Motor 10 her liefert ein Signal für die Drehzahl n des Motors, außerdem Referenzsignale, die verschiedenen Winkellagen im 720º- Zyklus des Motors entsprechen.
  • Im oberen Teil der Fig. 5 ist dargestellt, wie die normalen, winkelsynchronen Kraftstoffeinspritzimpulse in der Steuereinheit 20 berechnet werden. Dabei erfolgt bei der Stufe 27 Abtastung des Drucksignals vom Druck-Hauptlastsensor 22 durch die elektronische Steuereinheit 20 bei jeder Referenzmarke tR des Motors, außerdem in einer Position zwischen zwei benachbarten Ref erenzmarken tR. Somit wird der Druck als der Mittelwert der beiden genannten Werte angenommen, wie folgt: Segment
  • Zu beachten ist, daß andere Druckerfassungsmethoden, beispielsweise schnelle ims-Abtastung des Drucksignals über eines oder mehrere Segmente von 720º/Anzahl Zylinder, ebenfalls möglich sind.
  • Anschließend wird bei der Stufe 28 eine winkelsynchrone Grund-Einspritzimpulsbreite t1p nach Fig. 4d dadurch gewonnen, daß der so erzielte Druckwert mit dem der Motordrehzahl n entsprechenden Signal abgebildet wird. (Entsprechend wird bei Verwendung eines Hauptlastsensors anderer Art eine entsprechende winkelsynchrone Grund-Einspritzimpulsbreite t1M oder t1Q gewonnen). Die auf die beschriebene Weise von dem Hauptlastsensor gewonnene Grund- Einspritzimpulsbreite wird von nun an mit t&sub1;(k) bezeichnet. Die Grund-Einspritzdauer t&sub1;(k) wird danach mit einem Filter 32 (verbindbar über einen Schalter 30) gefiltert. Auf diese Weise wird eventuelles "Zittern" des Signals beseitigt und eine gefilterte, winkelsynchrone Grund-Einspritzimpulsbreite t1f(k) gewonnen. Das gefilterte Signal geht über ein Freigabegatter 34 mit Steuerung durch die Freigabefunktion 36 zu einer Laständerungs- Kompensationsstufe 38. Die Laständerungs-Kompensationsstufe 38 verändert das Grundsignal multiplikativ oder additiv zur Kompensation für verschiedene Motorparameter, u.a. das in Fig. 2 dargestellte Wandfilm-Modell.
  • Die Freigabefunktion 36 ermöglicht Laständerungskompensation bei der Stufe 38 nur dann, wenn festgestellt worden ist, daß die für zwei Takte berechnete Laständerung eines speziellen Zylinders über einer bestimmten Schwelle liegt. Es kann beispielsweise die Druckdifferenz für einen bestimmten Zylinder, berechnet für aufeinanderfolgende Takte, benutzt werden. Somit:
  • Freigabefunktion wirksam für P(K)-P(K-Z) > Schwellenwert, wobei Z = Anzahl der Motorzylinder.
  • Die Freigabefunktion ermöglicht es, sicherzustellen, daß Laständerungskompensation nur bei Bedarf erfolgt. Sie gewährleistet, daß keine Laständerungskompensation vorgenommen wird, wenn zylinderspezifische Differenzen die Ursache einer scheinbaren Laständerung sind.
  • Wie die Fig. 2 zeigt, wird von der in das Saugrohr des Motors eingespritzten Kraftstoffmenge mKE nur der Teil mKα dem Zylinder zugeführt, während der andere Teil mKFZ zunächst als ein Kraftstoffilm auf der Wandung des Saugrohres verbleibt. Kraftstoff wird einerseits auf der Wandung abgelagert, andererseits aber auch von der Wandung abgezogen und dem Motorzylinder zugeführt. Es verbleibt somit eine Kraftstoffmenge mKF auf der Wandung, von der der Anteil mKFA von der Wandung abgezogen und dem Zylinder zugeführt wird. Also: Die in den Motorzylinder eintretende Gesamt- Kraftstoffmenge mKA setzt sich aus einem direkt eingespritzten Anteil mKα und einem durch Reduzierung des Wandfilms bedingten Anteil mKFA zusammen. In welchen Anteilen Kraftstoff als Wandf ilm abgelagert wird, andererseits vom Wandfilm abdampft, hängt weitgehend von Druck und Temperatur der Luft im Saugrohr ab.
  • Da Verfahren, Gerät und Algorithmen für die Kompensation der beschriebenen Wandfilm-Effekte bekannt sind, ist die multiplikative und/oder additive Laständerungskompensation als eine Einzelstufe 38 dargestellt und wird darauf nicht ausführlicher eingegangen. Zu beachten ist aber, daß die Strategie der Laständerungskompensation entweder von dem Hauptlastsignal oder dem Drosselventil-Lastsignal berechnet werden kann, bzw. von Letzterem nur dann, wenn der Schalter 30 umgeschaltet worden ist.
  • Die multiplikative und/oder additive Laständerungskompensation wird bei der Stufe 40 mit dem Grundsignal t1f(k) multipliziert bzw. hinzuaddiert (je nach Fall), und dadurch werden die angepaßten normalen winkelsynchronen Kraftstoffeinspritzzeiten teN gewonnen. Die bisher beschriebene Kraftstoffeinspritzung ist in jeder Weise konventionell, abgesehen von der vorgenannten zylinderspezifischen Freigabefunktion 36.
  • Das beschriebene Kraftstoffeinspritzverfahren bewährt sich im stationären Zustand bei konstanter Last sehr gut, auch dann noch, wenn die Belastung sich nur langsam erhöht oder verringert. Unter den genannten Bedingungen arbeitet der Drucksensor (oder sonstige Hauptlastsensor) sehr präzise und ergibt eine richtig zugemessene Kraftstoffmenge. Andererseits sind bei größeren Laständerungen ("dynamische" Bedingungen) die Signale von den Hauptlastsensoren nicht sonderlich geeignet. Insbesondere folgt das ausgewertete Signal des Drucksensors einer schnell zunehmenden Last zu langsam mit einem zu mageren Gemisch als Folge, während andererseits bei schnell sinkender Last ein zu fettes Gemisch erzielt wird. Hauptlastsensoren anderer Art haben den Nachteil, daß die ausgewerteten Signale dieser Sensoren bei einem schnellen Lastwechsel über den richtigen Wert hinaus erheblich "überschwingen" (Hitzdraht-Sensoren) oder um den richtigen Wert herum oszillieren (Stauklappen-Sensoren), so daß das Gemisch für den Motor einmal zu fett, dann wieder zu mager ausfällt. Dieses Verhalten ist in den Fig. 6(a), (c) und (d) dargestellt.
  • Ein entsprechendes Verhalten wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß zusätzlich die Winkelstellung des Drosselventils 18, wie schon früher beschrieben, erfaßt wird. Das Drosselventil ist in der Regel mit einem Potentiometer zum Erfassen der Vollast-Stellung des Ventils verbunden. Es wurde nun vorgeschlagen, die Motorlast über die Winkelstellung des Drosselventils zu erfassen, dieses ist aber kein zweckmäßiger Weg, da das Signal bei stationären oder sich langsam änderenden Lasten zu ungenau ist (ein einfaches Potentiometer wird benutzt) und deshalb nichtstöchiometrische Gemische erzielt werden. Bei schnellen dynamischen Veränderungen andererseits ist das aus der Drosselventil-Öffnung berechnete Lastsignal weit zweckmäßiger als die anderen Leitungssignale (siehe Fig. 6(b)).
  • Fig. 4 zeigt die Beziehungen zwischen verschiedenen Motorparametern bei einer großen Laststeigerung. Der Fig. 4d ist zu entnehmen, daß die Druckdifferenz, wie vorstehend beschrieben, während der schnellen Laständerung erheblich "nachläuft", während das Signal α für den Drosselventilwinkel und insbesondere das davon abgeleitete Signal tLW der Laständerung weit schneller folgt oder ihr sogar vorauseilt. Der entsprechende Fall - jedoch im umgekehrten Sinne - liegt bei einer schnellen Lastverringerung vor.
  • Wiederum bezugnehmend auf Fig. 5, wird das dem Drosselventil-Winkel entsprechende Signal α in regelmäßigen Abständen abgetastet (z.B. alle 10 ms entsprechend einem TAKT-Signal) und wird zusammen mit einem Eingangssignal vom Motor, das die Motordrehzahl n betrifft, in der Stufe 42 abgebildet, um eine eigene winkelsynchrone Grund- Einspritzdauer t1w(j) zu gewinnen. Dieser Vorgang ist in der Fig. 3 dargestellt, in der das Ausgangssignal t1w(j) für jeden Wert α des Drosselventil-Winkels dargestellt ist. Darstellung erfolgt nur für drei Motordrehzahlen, es ist aber klar, daß die Beziehung t1w(j)/α für viele andere Motordrehzahlen abgespeichert ist und Interpolation von Zwischenwerten erfolgt. Die Änderungsgeschwindigkeit dieser Größe wird bei der Stufe 44 ermittelt, und bei der Stufe 46 wird darüber entschieden, ob die Änderungsgeschwindigkeit einen festgelegten Schwellenwert überschreitet oder nicht.
  • Sollte dieser Schwellenwert überschritten werden, so gibt es drei Möglichkeiten, zwischen denen durch entsprechende Programmierung der elektronischen Steuereinheit gewählt werden kann:
  • 1. Der Schalter 30 kann umgeschaltet werden, so daß der Ausgang der Stufe 42 mit dem Filter 32 verbunden wird. Außerdem können die Parameter des Filters 32 geändert werden (ist aber nicht wesentlich), um die Filterdämpfung zu verringern oder aufzuheben, da es während einer starken Beschleunigung oder Verzögerung wichtiger ist, daß ein möglichst aktuelles Signal zum Bestimmen der normalen winkelsynchronen Kraftstoffeinspritzmenge benutzt wird, oder es kann beispielsweise für einen besseren Übergang von einem Signal zum anderen, mit wertmäßigem Unterschied, ein spezieller Filterwert gewählt werden. Den Fig. 4 und 6 ist zu entnehmen, daß das Drosselventil-Lastsignal der tatsächlichen Laständerung des Motors vorauseilt und daher bei starker Änderung der Motorlast bevorzugt werden kann, da das über den Drosselventil-Winkel gewonnene Signal t1w(j) genauer ist als das Signal t&sub1;(k) vom Hauptlastsensor und durch die Voreilung des Signals eine Zeitverzögerung bei der Signalverarbeitung ausgeglichen werden kann. Das Signal t1w(j) wird dann genauso behandelt wie das zuvor benutzte Signal t&sub1;(k), abgesehen davon, daß die Möglichkeit besteht, die Filterung bei der Stufe 32 zu ändern oder aufzuheben.
  • 2. Die zweite Möglichkeit wäre, daß der Schalter 30 in der Normalstellung verbleibt, aber die Abtastung des Druckes vom Drucksensor auf geänderte Art erfolgt und/oder die Filterfunktion 32 abgeschwächt oder aufgehoben wird, wie für die erste Wahlmöglichkeit beschrieben. Es ist zu ersehen, daß für das stationäre Drucksignal ein Wert benutzt wird, der um ein halbes Segment "veraltet" ist. Bei sich langsam ändernder Belastung oder unter stationären Bedingungen ist dies bedeutungslos, während bei sich schnell ändernder Last ein zu mageres Gemisch erzielt wird. Infolgedessen ist die Abtastung so abgeändert, daß die Druckmessung für den Druckwert bei der aktuellsten Bezugsmarke tR erfolgt, ohne Mittelwert-Berechnung. Dadurch wird ermöglicht, daß das Drucksignal und das daraus berechnete Lastsignal der tatsächlichen Motorlast bei schneller Laständerung schneller folgen, mit einer geringeren Abweichung des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses als Resultat.
  • 3. Die dritte Möglichkeit besteht darin, daß der Schalter 30 in der Normalstellung verbleibt und - insbesondere bei einem Hitzdraht-Luftmengenmesser - die Abtastung normal oder verändert erfolgt, aber die Filterparameter 32 relativ hoch gewählt werden, so daß ein Lastsignal gewonnen wird, das auf ein Überschwingen des Signals vom Hitzdraht-Luftmengenmesser infolge von Befüllung des Saugrohrs nicht reagiert, aber auf den Saugrohrdruck sehr genau anspricht, wie in der Fig. 6a mit gestrichelter Linie dargestellt. Die beschriebenen Merkmale sind mit einem einfachen Tiefpaß erster Ordnung zu erzielen.
  • Das erste vorerwähnte Verfahren zum Abändern der Signale vom Hauptlastsensor durch Überwachen des Signals für den Drosselventil-Winkel ermöglicht ein weit aktuelleres winkelsynchrones Kraftstoffeinspritzsignal, besonders im Falle eines Stauscheiben-Luftmengenmessers oder eines sehr langsamen Drucksignals. Die zweiten und dritten vorerwähnten Verfahren sind für turboaufgeladene Motoren oder Motoren mit einem Bypass-Leerlaufdrehzahl-Regelsystem, bei denen das Signal tLW nicht unbedingt der Motorlast entspricht, vorzuziehen. In allen drei Fällen würde die geänderte Strategie während einer Zeitspanne TTLFU, nachdem die Differenz tLW nicht mehr größer ist als der Schwellenwert TLFU, wirksam bleiben, wie in der Fig. 6b gezeigt.
  • Zusätzlich zu den drei vorerwähnten Möglichkeiten wird bei der Stufe 48 auch ermittelt, ob die aus dem Signal für den Drosselventil-Winkel berechnete Änderungsgeschwindigkeit der Einspritzdauer einen zweiten Schwellenwert erreicht oder nicht (dieser Schwellenwert kann kleiner, gleich oder größer als der Schwellenwert bei Stufe 46 sein). Überschreiten des erwähnten zweiten Schwellenwertes bedeutet eine schnelle Belastungssteigerung des Motors, und die elektronische Steuereinheit veranlaßt dann, daß weitere asynchrone Einspritzimpulse zur Gemischanreicherung erfolgen. Die Schwelle wird in der Regel zu einem Punkt gelegt, bei dem eine ausreichende Anreicherung der Zylindergemische durch normale winkelsynchrone Einspritzung nicht möglich ist. Die Fig. 4b zeigt beispielsweise, wie die normalen, winkelsynchronen Einspritzimpulse bei einer Laststeigerung länger werden, ohne daß dadurch eine Abmagerung des Gemisches im Zylinder 4 verhindert wird, eine Abmagerung im Zylinder 2 nur zum Teil. Um die Abmagerung zu verhindern, werden somit asynchrone Zwischeneinspritzungen vorgenommen. Sie können in verschiedenen Zeitabständen während jedes Segmentes erfolgen, z.B. in Abständen von 10 ms. Daß mehrere asynchrone Einspritzungen erfolgen, bedeutet, daß in allen Fällen Kraftstoff bei gerade noch offenem Einlaßventil eingespritzt werden kann. Die gesamte Zwischen-Einspritzmenge auf einmal einzuspritzen, wäre unzweckmäßig, denn dann könnte Überfettung bei bestimmten Zylindern erfolgen, z. B. bei Zylinder 4, der eine nur relativ kleine Füllungssteigerung erfordert.
  • Die einzuspritzende Kraftstoffmenge wird unter Berücksichtigung eines Faktors bei Stufe 50 berechnet. Dieser Faktor könnte sich beispielsweise nach der Temperatur des Motors, einer adaptiven Korrektur entsprechend der Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses oder anderem richten. Das gewonnene Signal ist die asynchrone Grund-Einspritzzeit tezcal. Wird bei der Stufe 52 festgestellt, daß die berechnete Breite des asynchronen Impulses unter einem bestimmten Schwellenwert liegt, so wird die betreffende Zwischeneinspritzung unterdrückt, da die Einspritzung minimal sein muß angesichts der Öffnungs- und Schließzeiten des Einspritzventils. Liegt die Impulsbreite über dem Schwellenwert, bleibt das Signal erhalten, liegt sie jedoch unter dem Schwellenwert, erfolgt Abspeicherung im Speicher 54 und wird zu der Impulsbreite der folgenden asynchronen Zwischeneinspritzung hinzuaddiert. Dieser Fall ist in den Fig. 4b2 und 4b3 unter A dargestellt.
  • Um sicherzustellen, daß im Anschluß an asynchrone Zwischeneinspritzung die normale winkelsynchrone Kraftstoffeinspritzung zu keiner Überfettung des Gemisches führt, wird die Dauer aller Zwischeneinspritzimpule in jedem Segment bei der Stufe 56 summiert und wird diese teilweise oder ganz - nach Ermittlung bei Stufe 58 - von der folgenden normalen, winkelsynchronen Einspritzimpulsdauer subtrahiert. Die asynchronen Einspritzimpulse selbst öffnen das Einspritzventil, außer bei gleichzeitiger Ausgabe mit einer normalen, winkelsynchronen Einspritzung, wie bei Punkt b in Fig. 4b2 dargestellt. In diesem Falle betätigt die Steuereinheit 20 einen Schalter 60 zum Abtrennen des Einspritzventils von der Erzeugungsschaltung für asynchrone Impulse, und dieser Teil der Schaltung wird statt dessen mit dem Schaltungsteil für normale, winkelsynchrone Impulse verbunden, so daß die berechnete Dauer der erwähnten asynchronen Zwischeneinspritzungen zu der berechneten normalen, winkelsynchronen Einspritzdauer hinzuaddiert wird.
  • Wenn also das elektronische Steuerungssystem entscheidet, daß die über die normalen, winkelsynchronen Einspritzimpulse bewirkte Kompensation nicht ausreicht, dann können auch einer oder mehrere asynchrone Zwischen-Einspritzimpulse in jedem Segment erfolgt, damit schnelle Anreicherung des Gemisches erfolgt und das Gemisch den Lastanforderungen besser entspricht, d.h. dem stöchiometrischen Idealfall näherkommt.
  • Die asynchronen Zusatzimpulse sind natürlich in der Regel nur während einer schnellen Laststeigerung erforderlich, nicht jedoch während einer schnellen Lastverringerung.
  • Zur Nutzung der Voreilcharakteristik des Signals tLW bei Verzögerung, mit Entscheidung durch den Schalter 60, werden negative Zwischen-Einspritzimpulsbreiten in einen Speicher 61 addiert und durch eine Faktorierungsschaltung 62 berichtigt. Die resultierende negative Einspritzdauer wird zur Verringerung der Impulsbreite mit dem nächsten synchronen Einspritzimpuls addiert.
  • Am Eingang der Stufe 48 kann ein Filter vorgesehen werden, um Signalschwankungen zu glätten und einen langsamen Signalabfall nach Triggerung einer Differenz tLW zu bewirken, so daß Zwischeneinspritzungen nicht nur während tLW erfolgen, sondern auch in den anschließenden Abtastintervallen mit abnehmender Impulsbreite. Auf eine entsprechende Darstellung in der Fig. 5 wurde der Einfachheit halber verzichtet.
  • Der behandelte Algorithmus ist für ein System mit Simultaneinspritzung beschrieben worden. Ein Fachmann/Fachfrau könnte Anpassung an ein sequentielles oder Grund-Einspritzsystem ohne weiteres vornehmen. Bei einem Ausfall des Hauptlastsensors oder des Sensors für den Drosselventil- Winkel ist Umschaltung des Systems auf Funktion mit dem verbleibenden Sensor möglich.
  • Zu beachten ist, daß mit den Signalen von dem normalen, winkelsynchronen Schaltungsteil und den Signalen bezüglich der asynchronen Zwischeneinspritzung auch weitere Funktionen bewirkt werden können. Wie ein einmal berechnetes Einspritzimpulssignal behandelt werden kann, ist aber dem Fachkundigen geläufig und kein Bestandteil der vorliegenden Erfindung.
  • Figurenbeschriftung in Deutsch/Englisch Figur 1 (Legende)
  • a) Elektronische Steuereinheit Electronic Control Unit
  • Figur 3 (Legende)
  • a) 3000/min 3000 r.p.m.
  • Figur 2 Figur 5 (Legende)
  • a) Abtastung Sample
  • b) Filter Filter
  • c) Freigabe Enable
  • d) Laständerungs-Kompensation Load Change Compensation
  • e) X und/oder + X And/Or +
  • f) zu Einspritzventil To Fuel Injector
  • g) Taktsignal Clock
  • h) Faktorierung Factor
  • i) Faktorierung Factor
  • j) Faktorierung Factor
  • k) Triggersignal Trigger
  • l) Speicher Store
  • m) Zu Einspritzventil To Fuel Injector
  • Figur 4 (Legende)
  • a) Einlaß Inlet
  • b) Auslaß Exhaust
  • c) Saugrohrdruck P Inlet Manifold Pressure P
  • Figur 6 (Legende)
  • a) tL ohne Filter tL without filter
  • b) tL gefiltert filtered tL
  • c) Stationäres tL-Filter Stationary tL Filter
  • d) Effektive Zeit fiir dynamisches tL-Filter oder/und Verwendung von tLW effective time for dynamic tL filter or/and use of tLw
  • e) Stationäres tL-Filter Stationary tL filter
  • f) tL mit normaler Integration und Filterung tL with normal integration and filter process
  • g) tL ohne Filterung/Integration tL without filter/integration

Claims (4)

1. Kraftstoffeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor mit einem Motor-Hauptlastsensor (22 oder 24) und Mitteln (20) zum Berechnen einer Grund-Impulsbreite für winkelsynchrone Kraftstoffeinspritzungen (t&sub1;(k)) aus Signalen, die von dem erwähnten Hauptlastsensor eingehen, einem weiteren Sensor in Form eines Drosselventilwinkel-Sensors (18) zum Überwachen der Öffnung (a) eines Motor- Drosselventils und Mitteln (20) zum Ändern der Berechnung der Breite der Kraftstoffeinspritzimpulse dann, wenn die Änderungsgeschwindigkeit eines von der Drosselventil- Öffnung abgeleiteten Signals einen festgelegten Wert erreicht, wobei die Berechnungsänderung eine Abänderung der Filtercharakteristika einer Filterfunktion umfaßt, die in der Regel für die winkelsynchrone Grund-Impulsbreite erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß während einer festgestellten Verzögerung unter bestimmten Betriebsbedingungen Zwischen-Einspritzimpulse zwischen den winkelsynchronen Grund-Einspritzimpulsen veranlaßt werden und Abtastung des Signals vom Motor-Hauptlastsensor auf andere Art erfolgt.
2. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System einen oder mehrere Zwischen- Kraftstoffeinspritzimpulse zwischen den winkelsynchronen Impulsen veranlaßt, mit Berechnung aus der Änderungsgeschwindigkeit eines Signals für die Drosselventil- Öffnung, vorzugsweise eines Signals tLW, das von der Drosselventil-Öffnung und Drehzahl abhängt, nach Erreichen eines festgelegten Wertes.
3. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine negative Korrektur-Impulsbreite aus einer negativen Änderungsgeschwindigkeit des Signals tLW abgeleitet wird, um die winkelsynchronen Impulse bei einer schnellen Lastverringerung zu korrigieren.
4. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die negativen asynchronen Impulsbreiten im Anschluß an den vorangehenden winkelsynchronen Impuls summiert werden und die Summe insgesamt oder zum Teil von dem folgenden winkelsynchronen Impuls subtrahiert wird.
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