EP0641414A1 - Control system for metering the fuel supply to an internal combustion engine - Google Patents

Control system for metering the fuel supply to an internal combustion engine

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EP0641414A1
EP0641414A1 EP94907495A EP94907495A EP0641414A1 EP 0641414 A1 EP0641414 A1 EP 0641414A1 EP 94907495 A EP94907495 A EP 94907495A EP 94907495 A EP94907495 A EP 94907495A EP 0641414 A1 EP0641414 A1 EP 0641414A1
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EP
European Patent Office
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internal combustion
combustion engine
control system
temperature
time
Prior art date
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EP94907495A
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German (de)
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EP0641414B1 (en
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Jürgen GRAS
Siegfried Hertzler
Jan-Tian Tjoa
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP0641414B1 publication Critical patent/EP0641414B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1486—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor with correction for particular operating conditions
    • F02D41/1488—Inhibiting the regulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/061—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up the corrections being time dependent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/068—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for warming-up

Definitions

  • the invention is based on a control system for the fuel metering of an internal combustion engine according to the preamble of the main claim.
  • a method and a device for operating a fuel supply system with lambda control are known from DE 28 05 805 C2. It is provided there that the lambda control is switched on when, in addition to the operational readiness of the probe, a certain internal combustion engine temperature has also been reached. The size of this temperature is specified as "preferably 50 to 85 °".
  • DE 30 24 606 AI shows a "control device for the composition of the operating mixture coming into an internal combustion engine for combustion”. This document teaches to switch on the lambda control at two different exhaust gas temperatures, depending on whether there is an idling case or not.
  • the control system according to the invention with the features of the main claim has the advantage over the known systems that, within the scope of optimization with good driving behavior of the internal combustion engine, the lambda control is switched on at a very early point in time and thereby further reduces the pollutant emission.
  • FIG. 1 shows an overview of a control system of an internal combustion engine
  • FIG. 2 shows a flow diagram for determining the switch-on point of the lambda control
  • FIG. 3 shows an example of values in connection with the flow diagram of FIG. 2.
  • FIG. 1 shows an overview of the system components and operating parameters that are essential in connection with the present invention.
  • the internal combustion engine itself is denoted by 10, its intake pipe 11 and its exhaust pipe 12.
  • an air mass or air flow sensor 14 In the intake pipe 11, an air mass or air flow sensor 14, a throttle valve 15 and an injection valve 16 are located one behind the other in the flow direction.
  • a lambda is in the exhaust pipe Probe 18 attached, which reacts to the occurrence of oxygen in the exhaust gas in a manner known per se after reaching its operating temperature.
  • an exhaust gas temperature sensor 25 can be fitted in the exhaust pipe.
  • a speed sensor 19 and a temperature sensor 20 are also assigned to internal combustion engine 10 itself.
  • a control unit 22 receives input signals from a throttle valve sensor 24 connected to the throttle valve 15, the air quantity sensor 14, the lambda probe 18, the optionally available exhaust gas temperature sensor 25 and the two sensors 19 and 20 for speed and internal combustion engine temperature TMot. Both the exhaust gas temperature and the temperature of the catalytic converter can also be modeled within the control unit from other operating parameters of the internal combustion engine.
  • the control unit 20 provides at least one injection signal for the at least one injection valve 16 and ignition signals for the spark plugs of the internal combustion engine, which are not specifically specified.
  • the structure of a control system for an internal combustion engine shown in FIG. 1 is known, as is its mode of operation.
  • the control unit 22 forms pulse-width-modulated signals for the at least one injection valve 16 and the ignition signals for the individual spark plugs.
  • the present invention now specifies measures such as with regard to a Lambda Control in the sense of an exhaust gas that is as low in pollutants as possible, measures are taken in order to achieve the best possible results. It builds on the prior art mentioned at the beginning.
  • FIG. 2 shows a flow chart for the determination of the starting point of the lambda control on the basis of a control operation following a starting process.
  • the query as to whether there is a starting process is designated by 30. If there is a starting process, then two threshold values are each made from the following characteristic curves 31. te depending on the engine temperature TMot-Start (start temperature) prevailing at the start time.
  • the two threshold values are XOLL for the idle load (LL) and XONLL (non-idle load).
  • a duration value TVO is also read from a subsequent characteristic curve 32 as a function of the engine temperature TMot-Start prevailing at the start time.
  • the subsequent query 33 determines whether the predetermined time period TVO has elapsed since the start time.
  • the following query 35 comes into play, where it is determined whether a certain value X has already reached the threshold value XOLL read from the characteristic curve 31 or not.
  • a query 36 is provided, in which, in the case of driving operation, ie. H. Non-idle operation, the value X is determined when the threshold value XONLL is reached. If the threshold values in one of the two queries 35 and 36 have not yet been reached, the system is still in control mode (block 38), otherwise control mode (block 39) is adopted. The further blocks 41 and 42 will be discussed later.
  • the mode of operation of the flow chart according to FIG. 2 is expediently explained on the basis of the signal curves shown in FIG. 3.
  • the internal combustion engine temperature at the time of the start is plotted on the abscissa (start temperature, TMot-Start).
  • the ordinates form time period TV and a value XO.
  • the dotted line shows the duration values in their course.
  • two curves are drawn with solid lines, where XOLL stands for a temperature curve when idling and XONLL for a temperature curve when not idling.
  • curve profiles given serve only as an example and the values in the special system have to be based on expedient values for a particular type of internal combustion engine.
  • time duration values TVO shown in FIG. 3 are read out from the characteristic curve 32 of the flow chart of FIG. 2. It can be seen that the predeterminable period of time is selected to be shorter as the temperature of the internal combustion engine rises at the time of starting.
  • FIG. 2 in conjunction with the curves of FIG. 3, illustrates the mode of operation of the control system according to the invention.
  • the value for the idle case (XOLL) and the value for the no-idle case (XOLL), which is valid for a certain start temperature, is read from two characteristic curves. Then, in accordance with block 32, a value is read out for a period of time TVO, which is also dependent on the starting temperature. After this time has elapsed, query 34 clarifies the question of whether or not there is an idle case at the time of the corresponding program run.
  • X in connection with the map values XOLL and XONLL is intended to make it clear that different sizes can be used for these values.
  • the most important parameter here is the temperature.
  • temperature threshold values for the idling case and the non-idling case can be read out from block 31 above the starting temperature and is determined in queries 35 and 36, the instantaneous temperature measured value the two threshold values for the idling mode and the non-idling mode. Idle operation has already reached. Only when these threshold values are exceeded in the idle or non-idle case is the switch from control to regulation.
  • a signal can be used that directly or indirectly reflects the energy conversion in the internal combustion engine since the start. This means that at least one of the following variables can be detected indirectly or directly: number of ignitions since the start, sum of the air mass sucked in or air mass since the start, sum of the fuel mass supplied since the start, in particular sum of the injection times issued,
  • Integral over the throttle valve angle which also corresponds to a summed load signal.
  • the catalyst temperature which can be calculated, for example, from operating parameters of the internal combustion engine.
  • the exhaust gas temperature which is measured, for example, with the aid of the exhaust gas temperature sensor 25 or can be derived in a known manner from the internal resistance of the probe 18, the catalyst temperature and thus the operational readiness of the catalyst can be inferred as a model.
  • Block 41 in FIG. 2 illustrates various expedient measures during control operation (block 38). It has been found to be particularly expedient to increase the idle speed setpoint in the warm-up phase by a certain delta, and also - alternatively or additionally - to increase the re-use speed to release the fuel supply after the fuel cut-off in push mode or to retard the ignition late adjust.
  • Block 42 in the flow chart according to FIG. 2 illustrates the possibility of deregulating a warm-up enrichment factor WL as a function of time and / or ignition via a ramp when switching on the control mode or while delaying its effectiveness, or alternatively or additionally, in the case of the possibility of adding secondary air, first switching off this secondary air addition and only then to let the regulation in block 39 take effect with a selectable delay.

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Abstract

The proposal is for a control system for metering the fuel supply to an internal combustion engine. Depending on the starting temperature, time values TVO and threshold values are predetermined preferably for the engine temperature when idling (XOLL) and when non-idling (XONLL). In a preferred embodiment, after a time depending on the starting temperature, an interrogation is made whether the engine temperature has already reached values which correspond to the stored threshold values for idling and non-idling and, depending upon the response, a changeover is made from control to regulation operation of the lambda regulator.

Description

Steuersystem für die Kraftstoffzumessunσ einer BrennkraftmaschineControl system for the fuel metering of an internal combustion engine
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Steuersystem für die Kraftstoffzumes- sung einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Be¬ kannt ist aus der DE 28 05 805 C2 ein Verfahren sowie eine Einrichtung zum Betrieb einer Kraftstoffversorgungsanlage mit Lambda-Regelung. Dort ist vorgesehen, die Lambda-Regelung dann einzuschalten, wenn ne¬ ben der Betriebsbereitschaft der Sonde auch eine bestimmte Brennkraft¬ maschinentemperatur erreicht worden ist. Die Größe dieser Temperatur ist mit "vorzugsweise 50 bis 85°"angegeben. Ferner zeigt die DE 30 24 606 AI eine "Regeleinrichtung für die Zusammensetzung des in einer Brennkraftmaschine zur Verbrennung kommenden Betriebsgemisches". Die¬ ses Dokument lehrt die Lambda-Regelung bei zwei unterschiedlichen Ab¬ gastemperaturen einzuschalten und zwar abhängig davon, ob Leerlauffall gegeben ist oder nicht.The invention is based on a control system for the fuel metering of an internal combustion engine according to the preamble of the main claim. A method and a device for operating a fuel supply system with lambda control are known from DE 28 05 805 C2. It is provided there that the lambda control is switched on when, in addition to the operational readiness of the probe, a certain internal combustion engine temperature has also been reached. The size of this temperature is specified as "preferably 50 to 85 °". Furthermore, DE 30 24 606 AI shows a "control device for the composition of the operating mixture coming into an internal combustion engine for combustion". This document teaches to switch on the lambda control at two different exhaust gas temperatures, depending on whether there is an idling case or not.
Es hat sich nun gezeigt, daß diese bekannten Verfahren nicht in allen Betriebszuständen optimal zu arbeiten vermögen. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ausgehend von diesem Stand der Technik ein Steuersy¬ stem für die Kraftstoffzumessung einer Brennkraftmaschine zu schaffen, das vor allem flexibler ist im Vergleich zu den bisher bekannten. Vorteile der ErfindungIt has now been shown that these known methods are unable to work optimally in all operating states. It is therefore the object of the invention, based on this prior art, to create a control system for the fuel metering of an internal combustion engine which is, above all, more flexible than the previously known ones. Advantages of the invention
Das erfindungsgemäße Steuersystem mit den Merkmalen des Hauptan¬ spruchs hat gegenüber den bekannten Systemen den Vorteil, im Rahmen einer Optimierung bei gutem Fahrverhalten der Brennkraftmaschine die Lambda-Regelung bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt einzuschalten und dadurch die Schadstoffemission weiter zu verringern.The control system according to the invention with the features of the main claim has the advantage over the known systems that, within the scope of optimization with good driving behavior of the internal combustion engine, the lambda control is switched on at a very early point in time and thereby further reduces the pollutant emission.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh¬ rungsbeispiels.Further advantages of the invention result in connection with the subclaims from the following description of an exemplary embodiment.
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung (mit Alternativlösungen) ist in der Zeichnung dargestellt und wird im nachfolgenden näher be¬ schrieben und erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Ubersichtsdarstel- lung eines Steuersystems einer Brennkraftmaschine, Figur 2 ein Flu߬ diagramm zur Bestimmung des Einschaltpunktes der Lambda-Regelung und Figur 3 ein Beispiel für Werte in Verbindung mit dem Flußdiagramm von Figur 2.An embodiment of the invention (with alternative solutions) is shown in the drawing and is described and explained in more detail below. FIG. 1 shows an overview of a control system of an internal combustion engine, FIG. 2 shows a flow diagram for determining the switch-on point of the lambda control, and FIG. 3 shows an example of values in connection with the flow diagram of FIG. 2.
Beschreibung des AusführungsbeispielesDescription of the embodiment
Figur 1 zeigt in einer Ubersichtsdarstellung die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wesentlichen Systemkomponenten und Be¬ triebskenngrößen. Dabei ist die Brennkraftmaschine selbst mit 10 be¬ zeichnet, ihr Ansaugrohr mit 11 und ihr Abgasrohr mit 12. Im Ansaug¬ rohr 11 liegen in Flußrichtung hintereinander ein Luftmassen- oder Luftmengensensor 14, eine Drosselklappe 15 sowie ein Einspritzventil 16. Im Abgasrohr ist eine Lambda-Sonde 18 angebracht, die in an sich bekannter Weise nach Erreichen ihrer Betriebstemperatur auf das Vor¬ kommen von Sauerstoff im Abgas reagiert. Zusätzlich kann ein Abgas¬ temperatursensor 25 im Abgasrohr angebracht sein. Der Brennkraftmaschine 10 selbst ist noch ein Drehzahlsensor 19 so¬ wie ein Temperatursensor 20 zugeordnet. Ein Steuergerät 22 erhält Eingangssignale von einem mit der Drosselklappe 15 in Verbindung stehendem Drosselklappensensor 24, dem Luftmengensensor 14, der Lambda-Sonde 18, dem optional vorhandenen Abgastemperatursensor 25 sowie den beiden Sensoren 19 und 20 für Drehzahl und Brennkraftma¬ schinentemperatur TMot. Sowohl die Abgastemperatur als auch die Temperatur des Katalysators kann auch innerhalb des Steuergeräts mo¬ dellhaft aus anderen Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine be¬ rechnet werden. Ausgangseitig stellt das Steuergerät 20 wenigstens ein Einspritzsignal für das wenigstens eine Einspritzventil 16 sowie Zündsignale für die nicht speziell angegebenen Zündkerzen der Brenn¬ kraftmaschine zur Verfügung.FIG. 1 shows an overview of the system components and operating parameters that are essential in connection with the present invention. The internal combustion engine itself is denoted by 10, its intake pipe 11 and its exhaust pipe 12. In the intake pipe 11, an air mass or air flow sensor 14, a throttle valve 15 and an injection valve 16 are located one behind the other in the flow direction. A lambda is in the exhaust pipe Probe 18 attached, which reacts to the occurrence of oxygen in the exhaust gas in a manner known per se after reaching its operating temperature. In addition, an exhaust gas temperature sensor 25 can be fitted in the exhaust pipe. A speed sensor 19 and a temperature sensor 20 are also assigned to internal combustion engine 10 itself. A control unit 22 receives input signals from a throttle valve sensor 24 connected to the throttle valve 15, the air quantity sensor 14, the lambda probe 18, the optionally available exhaust gas temperature sensor 25 and the two sensors 19 and 20 for speed and internal combustion engine temperature TMot. Both the exhaust gas temperature and the temperature of the catalytic converter can also be modeled within the control unit from other operating parameters of the internal combustion engine. On the output side, the control unit 20 provides at least one injection signal for the at least one injection valve 16 and ignition signals for the spark plugs of the internal combustion engine, which are not specifically specified.
Die in Figur 1 dargestellte Struktur eines Steuersystems für eine Brennkraftmaschine ist bekannt, ebenfalls ihre Wirkungsweise. Abhän¬ gig von Last und Drehzahl sowie weiteren Betriebskenngrößen wie Brennkraftmaschinentemperatur und Signal vom Drosselklappensensor 24 bildet das Steuergerät 22 pulsweitenmodulierte Signale für das we¬ nigstens eine Einspritzventil 16 sowie die Zündsignale für die ein¬ zelnen Zündkerzen. Im betriebswarmen Zustand von Brennkraftmaschine und Lambda-Sonde findet eine Regelung der Kraftstoffzu essung auf einen bestimmten La bda-Wert statt, vorzugsweise La bda = 1. Die vorliegende Erfindung gibt nun Maßnahmen an, wie im Hinblick auf ei¬ ne möglichst schnell einsetzende Lambda-Regelung im Sinne eines mög¬ lichst Schadstoffarmen Abgases Maßnahmen getroffen werden, um mög¬ lichst optimale Ergebnisse zu erzielen. Dabei wird auf dem eingangs erwähnten Stand der Technik aufgebaut.The structure of a control system for an internal combustion engine shown in FIG. 1 is known, as is its mode of operation. Depending on the load and speed as well as further operating parameters such as internal combustion engine temperature and signal from the throttle valve sensor 24, the control unit 22 forms pulse-width-modulated signals for the at least one injection valve 16 and the ignition signals for the individual spark plugs. In the warmed-up state of the internal combustion engine and lambda sensor, the fuel metering is regulated to a specific La bda value, preferably La bda = 1. The present invention now specifies measures such as with regard to a Lambda Control in the sense of an exhaust gas that is as low in pollutants as possible, measures are taken in order to achieve the best possible results. It builds on the prior art mentioned at the beginning.
Figur 2 zeigt ein Flußdiagramm für die Bestimmung des Einsetzpunktes der Lambda-Regelung ausgehend von einem Steuerungsbetrieb im An¬ schluß an einen Startvorgang. Dabei ist die Abfrage, ob ein Start¬ vorgang vorliegt, mit 30 bezeichnet. Liegt ein Startvorgang vor, dann werden aus nachfolgenden Kennlinien 31 jeweils zwei Schwellwer- te abhängig von der zum Startzeitpunkt herrschenden Brennkraftma¬ schinentemperatur TMot-Start (Starttemperatur) ausgelesen.FIG. 2 shows a flow chart for the determination of the starting point of the lambda control on the basis of a control operation following a starting process. The query as to whether there is a starting process is designated by 30. If there is a starting process, then two threshold values are each made from the following characteristic curves 31. te depending on the engine temperature TMot-Start (start temperature) prevailing at the start time.
Die beiden Schwellwerte sind XOLL für den Leeriauffall (LL) und XONLL (Nicht-Leerlauffall) . Aus einer nachfolgenden Kennlinie 32 wird ein Zeitdauerwert TVO ebenfalls abhängig von der zum Startzeit¬ punkt herrschenden Brennkraftmaschinentemperatur TMot-Start ausgele¬ sen. Die nachfolgende Abfrage 33 bestimmt, ob seit dem Startzeit¬ punkt die vorgegebene Zeitdauer TVO abgelaufen ist.The two threshold values are XOLL for the idle load (LL) and XONLL (non-idle load). A duration value TVO is also read from a subsequent characteristic curve 32 as a function of the engine temperature TMot-Start prevailing at the start time. The subsequent query 33 determines whether the predetermined time period TVO has elapsed since the start time.
Ist dies der Fall, wird im folgenden eine Aussage darüber getroffen, ob Leerlauf gegeben ist oder nicht (Abfrage 34). Im Falle eines Leerlaufbetriebs kommt die nachfolgende Abfrage 35 zum Tragen, wo ermittelt wird, ob ein bestimmter Wert X den aus der Kennlinie 31 ausgelesenen Schwellwert XOLL bereits erreicht hat oder nicht. Ent¬ sprechend ist eine Abfrage 36 vorgesehen, bei der im Falle des Fahr¬ betriebs, d. h. Nicht-Leerlaufbetrieb, der Wert X auf das Erreichen des Schwellwerts XONLL festgestellt wird. Wurden die Schwellwerte in einer der beiden Abfragen 35 und 36 noch nicht erreicht, befindet sich das System weiterhin im Steuerbetrieb (Block 38), andernfalls wird auf Regelungsbetrieb (Block 39) übergegangen. Auf die weiteren Blöcke 41 und 42 wird später noch eingegangen werden.If this is the case, a statement is made below as to whether there is idle or not (query 34). In the case of an idling operation, the following query 35 comes into play, where it is determined whether a certain value X has already reached the threshold value XOLL read from the characteristic curve 31 or not. Accordingly, a query 36 is provided, in which, in the case of driving operation, ie. H. Non-idle operation, the value X is determined when the threshold value XONLL is reached. If the threshold values in one of the two queries 35 and 36 have not yet been reached, the system is still in control mode (block 38), otherwise control mode (block 39) is adopted. The further blocks 41 and 42 will be discussed later.
Im Rahmen einer vereinfachten Ausführungsform der Erfindung ist es auch möglich, lediglich einen lastunabhängigen Schwellwert anstelle der beiden Schwellwerte XOLL oder XONLL zu verwenden. Es ist auch möglich, die vorgebbare Zeitdauer zusammen oder alternativ mit dem wenigstens einen Schwellwert einer die Betriebsdauer der Brennkraft¬ maschine charakterisierenden Größe als Einschaltkriterium für die Lambdaregelung zu benutzen. Weiterhin ist es auch möglich, eine die Betriebstemperatur des Katalysators kennzeichnende Größe, die modellhaft aus Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine berechnet werden kann, als Einschaltkriterium zu verwenden.In the context of a simplified embodiment of the invention, it is also possible to use only one load-independent threshold value instead of the two threshold values XOLL or XONLL. It is also possible to use the predeterminable time period together or alternatively with the at least one threshold value of a variable characterizing the operating time of the internal combustion engine as a switch-on criterion for the lambda control. Furthermore, it is also possible to use a variable which characterizes the operating temperature of the catalytic converter and which can be calculated as a model from operating variables of the internal combustion engine, as the switch-on criterion.
Erläutert wird die Wirkungsweise des Flußdiagramms nach Figur 2 zweckmäßigerweise anhand der in Figur 3 dargestellten Signalverläu¬ fe. Dort ist über der Abszisse die Brennnkraftmaschinentemperatur zum Zeitpunkt des Starts aufgetragen (Starttemperatur, TMot-Start). Die Ordinate bilden Zeitdauer TV und ein Wert XO. In gestrichelter Linie sind Zeitdauerwerte in ihrem Verlauf angegeben. Ferner sind zwei Kurven mit ausgezogenen Linien eingetragen, wobei XOLL für einen Temperaturverlauf im Leerlauffall steht und XONLL für einen Temperaturverlauf im Nicht-Leerlauffall.The mode of operation of the flow chart according to FIG. 2 is expediently explained on the basis of the signal curves shown in FIG. 3. The internal combustion engine temperature at the time of the start is plotted on the abscissa (start temperature, TMot-Start). The ordinates form time period TV and a value XO. The dotted line shows the duration values in their course. In addition, two curves are drawn with solid lines, where XOLL stands for a temperature curve when idling and XONLL for a temperature curve when not idling.
Es sei betont, daß die angegebenen Kurvenverl ufe nur als Beispiel dienen und sich die Werte im speziellen System an zweckmäßigen Wer¬ ten bei einem bestimmten Brennkraftmaschinentyp zu orientieren haben.It should be emphasized that the curve profiles given serve only as an example and the values in the special system have to be based on expedient values for a particular type of internal combustion engine.
Als wesentliche Aussage von Figur 3 bleibt festzuhalten, daß zu ein¬ zelnen Temperaturwerten zum Startzeitpunkt der Brennkraftmaschine (TMot-Start) unterschiedliche Brennkraftmaschinentemperaturen XO für die Fälle Leerlauf (LL) und Nicht-Leerlauf (NLL) erreicht werden müssen, um die Lambda-Regelung zu aktivieren. Die Werte der beiden Kurven XOLL und XONLL entstammen dabei den Kennlinien in Block 31 des Flußdiagrammes von Figur 2.As an essential statement of FIG. 3, it should be noted that different internal combustion engine temperatures XO for the idling (LL) and non-idling (NLL) cases must be achieved at the individual temperature values at the start of the engine (TMot-Start) in order to control the lambda to activate. The values of the two curves XOLL and XONLL originate from the characteristic curves in block 31 of the flow chart in FIG. 2.
Entsprechend werden die aus Figur 3 ersichtlichen Zeitdauerwerte TVO aus der Kennlinie 32 des Flußdiagramms von Figur 2 ausgelesen. Dabei ist ersichtlich, daß die vorgebbare Zeitdauer mit steigender Temperatur der Brennkraftmaschine zum Startzeitpunkt geringer ge¬ wählt wird. Ein Blick auf Figur 2 verdeutlicht in Verbindung mit den Kurvenver¬ läufen von Figur 3 die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Steuer¬ systems.Correspondingly, the time duration values TVO shown in FIG. 3 are read out from the characteristic curve 32 of the flow chart of FIG. 2. It can be seen that the predeterminable period of time is selected to be shorter as the temperature of the internal combustion engine rises at the time of starting. A look at FIG. 2, in conjunction with the curves of FIG. 3, illustrates the mode of operation of the control system according to the invention.
Liegt Startfall vor, dann wird entsprechend Block 31 aus zwei Kenn¬ linien der für eine bestimmte Starttemperatur geltende Wert für den Leerlauffall (XOLL) sowie der Wert für den Nicht-Leerlauffall (XOLL) ausgelesen. Anschließend erfolgt entsprechend Block 32 das Auslesen eines Wertes für eine Zeitdauer TVO, die ebenfalls von der Start¬ temperatur abhängig ist. Nach Ablauf dieser Zeitendauer erfolgt mit der Abfrage 34 eine Klärung der Frage, ob zum Zeitpunkt des ent¬ sprechenden Programmdurchlaufs Leerlauffall gegeben ist oder nicht.If there is a start case, then according to block 31, the value for the idle case (XOLL) and the value for the no-idle case (XOLL), which is valid for a certain start temperature, is read from two characteristic curves. Then, in accordance with block 32, a value is read out for a period of time TVO, which is also dependent on the starting temperature. After this time has elapsed, query 34 clarifies the question of whether or not there is an idle case at the time of the corresponding program run.
Liegt Leerlauf vor, doch ist ein Schwellwert XOLL noch nicht er¬ füllt, bleibt der Steuerungsbetrieb nach Block 38 erhalten. Ent¬ sprechend verhält es sich, wenn im Nicht-Leerlauffall ein Schwell¬ wert XONLL noch nicht erreicht worden ist. Andernfalls wird auf Re¬ gelung mittels des Blocks 39 übergegangen.If there is idling, but a threshold value XOLL has not yet been met, the control operation after block 38 is retained. The situation is similar if a threshold value XONLL has not yet been reached in the non-idling case. Otherwise control is passed to block 39.
Mit der Angabe X im Zusammenhang mit den Kennfeldwerten XOLL und XONLL soll deutlich gemacht werden, daß für diese Werte unterschied¬ liche Größen einsetzbar sind. Als wesentlichste Größe ist hier die Temperatur zu nennen. Dies bedeutet, daß aus Block 31 über der Start-Temperatur Temperaturschwellwerte für den Leerlauffall und den Nicht-Leerlauffall auslesbar sind und in den Abfragen 35 und 36 er¬ mittelt wird, der momentane Temperaturmeßwert die beiden Schwellwer¬ te für den Leerlaufbetrieb und den Nicht-Leerlaufbetrieb bereits er¬ reicht hat. Erst beim Überschreiten dieser Schwellwerte im Leer¬ lauf- bzw. Nicht-Leerlauffall wird von Steuerung auf Regelung über¬ gegangen. Als weitere zu messende Größe statt Tmot kann ein Signal dienen, das mittelbar oder unmittelbar den Energieumsatz in der Brennkraftmaschine seit dem Start wiedergibt. Dies bedeutet, daß mittelbar oder unmittelbar wenigstens eine der folgenden Größen erfaßt werden kann: Anzahl der seit dem Start erfolgten Zündungen, Summe der seit Start angesaugten Luftmasse, bzw. Luftmasse, Summe der seit Start zugeführten Kraftstoffmasse, insbesondere Summe der ausgegebenen Einspritzzeiten,The statement X in connection with the map values XOLL and XONLL is intended to make it clear that different sizes can be used for these values. The most important parameter here is the temperature. This means that temperature threshold values for the idling case and the non-idling case can be read out from block 31 above the starting temperature and is determined in queries 35 and 36, the instantaneous temperature measured value the two threshold values for the idling mode and the non-idling mode. Idle operation has already reached. Only when these threshold values are exceeded in the idle or non-idle case is the switch from control to regulation. As a further variable to be measured instead of Tmot, a signal can be used that directly or indirectly reflects the energy conversion in the internal combustion engine since the start. This means that at least one of the following variables can be detected indirectly or directly: number of ignitions since the start, sum of the air mass sucked in or air mass since the start, sum of the fuel mass supplied since the start, in particular sum of the injection times issued,
Integral über dem Drosselklappenwinkel, was ebenfalls einem summierten Lastsignal entspricht. die Katalysatortemperatur, die bspw. aus Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine modellhaft berechnet werden kann. Auch mit Hilfe der Abgastemperatur, die bspw. mit Hilfe des Abgas¬ temperatursensors 25 gemessen oder in bekannter Weise aus dem Innenwiderstand der La bdasonde 18 ableitbar ist, kann modell¬ haft auf die Katalysatortemperatur und damit auf die Betriebs¬ bereitschaft des Katalysators geschlossen werden.Integral over the throttle valve angle, which also corresponds to a summed load signal. the catalyst temperature, which can be calculated, for example, from operating parameters of the internal combustion engine. With the help of the exhaust gas temperature, which is measured, for example, with the aid of the exhaust gas temperature sensor 25 or can be derived in a known manner from the internal resistance of the probe 18, the catalyst temperature and thus the operational readiness of the catalyst can be inferred as a model.
Block 41 von Figur 2 verdeutlicht verschiedene zweckmäßige Maßnahmen während des Steuerbetriebes (Block 38). So hat sich als besonders zweckmäßig herausgestellt, den Leerlaufdrehzahlsollwert in der Warm¬ laufphase um ein bestimmtes Delta zu erhöhen, ferner - jeweils al¬ ternativ oder ergänzend - die Wiedereinsetzdrehzahl zur Freigabe der Kraftstoffzufuhr nach der Kraftstoffabschaltung im Schiebebetrieb anzuheben bzw. die Zündung nach spät zu verstellen.Block 41 in FIG. 2 illustrates various expedient measures during control operation (block 38). It has been found to be particularly expedient to increase the idle speed setpoint in the warm-up phase by a certain delta, and also - alternatively or additionally - to increase the re-use speed to release the fuel supply after the fuel cut-off in push mode or to retard the ignition late adjust.
Block 42 im Flußdiagramm nach Figur 2 verdeutlich die Möglichkeit, beim Einschalten des Regelungsbetriebs oder während der Verzögerung seiner Wirksamkeit einen Warmlaufanreicherungsfaktor WL zeitund/oder zündungsabhängig über eine Rampe abzuregein bzw. alternativ oder er¬ gänzend im Falle der Möglichkeit einer Sekundärluftzugabe diese Sekundärluftzugabe zuerst abzuschalten und erst anschließend mit wählbarer Verzögerung die Regelung in Block 39 zur Wirkung kommen zu lassen. Block 42 in the flow chart according to FIG. 2 illustrates the possibility of deregulating a warm-up enrichment factor WL as a function of time and / or ignition via a ramp when switching on the control mode or while delaying its effectiveness, or alternatively or additionally, in the case of the possibility of adding secondary air, first switching off this secondary air addition and only then to let the regulation in block 39 take effect with a selectable delay.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Steuersystem für die Kraftstoffzumessung einer Brennkraftmaschine abhängig von Betriebskenngrößen wie Last, Drehzahl, und Temperatur, mit Mitteln zur Regelung der Kraftstoffzumessung abhängig vom Aus¬ gangssignal einer im Abgasrohr der Brennkraftmaschine befindlichen Sonde und zur Umschaltung zwischen Steuerund Regelbetrieb abhängig von Betriebskenngrößen, dadurch gekennzeichnet, daß1. Control system for the fuel metering of an internal combustion engine depending on operating parameters such as load, speed and temperature, with means for controlling the fuel metering depending on the output signal of a probe located in the exhaust pipe of the internal combustion engine and for switching between control and regulating operation depending on operating parameters, characterized in that that
Mittel vorgesehen sind, die abhängig von der Temperatur der Brenn¬ kraftmaschine zum Startzeitpunkt eine vorgebbare Zeitdauer und/oder wenigstens einen Schwellwert einer die Betriebsdauer der Brenn¬ kraftmaschine charakterisierende Größe bestimmen, und ferner Mittel vorgesehen sind, mit denen auf Regelbetrieb umgeschaltet wird, wenn die vorgebbare Zeitdauer abgelaufen ist und/oder die charakterisierende Größe den Schwellwert erreicht hat.Means are provided which determine a predeterminable time period and / or at least a threshold value of a variable characterizing the operating time of the internal combustion engine as a function of the temperature of the internal combustion engine at the starting time, and furthermore means are provided with which the system is switched to regular operation when the Predeterminable time period has expired and / or the characterizing variable has reached the threshold value.
2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die charakterisierende Größe die Temperatur der Brennkraftmaschine ist.2. Control system according to claim 1, characterized in that the characterizing variable is the temperature of the internal combustion engine.
3. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, auch unabhängig von der vorgebbaren Zeitdauer, als charakterisierende Größe ein Signal dient, das mittelbar oder unmittelbar den Energie¬ umsatz (geleistete Arbeit) in der Brennkraftmaschine seit dem Start angibt. 3. Control system according to claim 1, characterized in that, regardless of the predeterminable period of time, a signal is used as the characterizing variable which indirectly or directly indicates the energy conversion (work done) in the internal combustion engine since the start.
4. Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal von wenigstens einer der folgenden Größen abhängt:4. Control system according to claim 3, characterized in that the signal depends on at least one of the following variables:
- Anzahl der seit dem Start erfolgten Zündungen,- number of ignitions since start,
Summe der seit Start angesaugten Luftmasse bzw. Luftmenge,Sum of the air mass or air volume drawn in since the start,
Summe der seit Start zugeführten Kraftstoffmasse, insbesondereSum of the fuel mass supplied since the start, in particular
Summe der ausgegebenen Einspritzzeiten,Sum of the injection times issued,
Integral über dem DrosselklappenwinkelIntegral over the throttle valve angle
Integral über dem SaugrohrdruckIntegrally above the intake manifold pressure
Wert der Abgastemperatur.Exhaust gas temperature value.
Wert der KatalysatortemperaturValue of the catalyst temperature
5. Steuersystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß bis zum Einschalten des Regelbetriebes wenig¬ stens eine der folgenden Maßnahmen getroffen werden:5. Control system according to at least one of claims 1-4, characterized in that at least one of the following measures are taken until switching on the control mode:
Erhöhung der Leerlauf-Soll-Drehzahl,Increase of idle speed,
Erhöhung der Wiedereinsetzdrehzahl zur Freigabe der Kraftstoff¬ zufuhr nach der Kraftstoffabschaltung im Schiebebetrieb, Spätverstellung der Zündung.Increasing the reinsertion speed to release the fuel supply after the fuel cut-off in push mode, retarding the ignition.
6. Steuersystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit dem Übergang auf Regelbetrieb wenigstens eine der folgenden Maßnahmen zur Wirkung kommt:6. Control system according to at least one of claims 1-5, characterized in that at least one of the following measures comes into effect in connection with the transition to regular operation:
Abregelung des Warmlaufanreicherungsfaktors zeitund/oder zün¬ dungsabhängig über eine Rampe,Regulation of the warm-up enrichment factor time and / or ignition dependent via a ramp,
Verzögern des Regelbeginns bis zum Abschalten der Sekundärluft- zugabe.Delay in the start of control until the secondary air supply is switched off.
7. Steuersystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgebbare Zeitdauer mit steigender Tempera¬ tur der Brennkraftmaschine zum Startzeitpunkt geringer gewählt wird. 7. Control system according to at least one of claims 1-6, characterized in that the predeterminable period of time with increasing temperature of the internal combustion engine is chosen to be lower at the start time.
8. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwerte für die Temperatur der Brennkraftmaschine mit steigen¬ der Starttemperatur frei gewählt werden.8. Control system according to claim 2, characterized in that the threshold values for the temperature of the internal combustion engine are chosen freely with increasing start temperature.
9. Steuersystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die die Betriebsdauer der Brennkraftmaschine charakterisierende Größe wenigstens für zwei unterschiedliche Last¬ zustände unterschiedliche Schwellwerte gewählt werden und daß ferner von Steuerung auf Regelung umgeschaltet wird, wenn die charakteri¬ sierende Größe beim dann gegebenen Lastzustand den lastabhängigen Schwellwert erreicht hat und/oder die vorgebbare Zeitdauer abgelau¬ fen ist. 9. Control system according to at least one of claims 1-8, characterized in that for the size characterizing the operating time of the internal combustion engine, different threshold values are selected at least for two different load conditions and that a switch is also made from control to regulation when the characterizing one Size in the then given load state has reached the load-dependent threshold value and / or the predefinable time period has expired.
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