SE529050C2 - Metod och anordning för justering av luftbränsleförhållande - Google Patents

Description

529 050 2 anpassas till den nya graden. Denna anpassning måste utföras till fullo för att undvika motorhaveri som orsakas av hög temperatur vid höga belastningar.

Lambdastyrning används för att optimera luft- bränsleförhàllandet som tillhandahålls till motorn. En lambdasensor övervakar syredifferentialen mellan Detta värde används för att justera luft~bränsleförhållandet för att få en optimal avgaskatalysatoromvandlingseffektivitet. avgasröret och atmosfären.

Bränsleanpassningsalgoritmerna som är kända kan endast exekveras när fordonets lambdaregulator med återkoppling är aktiv. Lambdaregulatorn med återkoppling kan endast vara aktiv i en del av motorns arbetsområde, vilket begränsas av både motorvarvtal och av belastning.

Utanför detta område måste bränsletillförseln till motorn noggrant förstyras för att undvika potentiell motorskada på grund av överskridna gränser för motors hårdvara och katalysator (avgasövertemperaturer etc.). Om en bränsleanpassning inte har exekverats och den rådande etanolhalten inte ännu säkert detekterats så måste hastigheten och belastningen begränsas till var lambdaregulatorn med återkoppling kan vara aktiv. Detta leder till en väsentlig prestandeförlust när motorn arbetar utanför denna del av arbetsområdet. Sådan prestandeförluster upplevs som i hög grad otillfredsställande av föraren. Ändamål med uppfinningen Det är ett ändamål med uppfinningen att möjliggöra bränsleanpassning i hela motorns arbetsområde, i synnerhet vid höga belastningar.

Sammanfattning av uppfinningen Detta ändamål uppfylles i enlighet med föreliggande uppfinningen medelst en metod för justering av luft- bränsleförhållandet för en motor som är anordnad att drivas med en blandning av alkohol och bensin, varvid 529 050 3 nämnda luft-bränsleförhållande styrs medelst ett etanolanpassningsvärde, innefattande följande steg: reducera anrikningsfaktorn från ett initialt värde tills en mager övergång från feta förhållanden till magra förhållanden detekteras, fastställa ett första anrikningsfaktorvärde vid vilket den magra övergången sker, öka anrikningsfaktorn tills en fet övergång från magra förhållanden till feta förhållanden detekteras, fastställa ett andra anrikningsfaktorvärde vid vilket den feta övergången sker, beräkna medelvärdet mellan det första anrikningsfaktorvärdet och det andra anrikningsfaktorvärdet, justera luft-bränsleförhållandet medelst nämna medelvärde.

Uppfinningen baseras på det faktum att feta eller magra förhållanden vanligen detekteras som binära värden.

Det vill säga värdet säger helt enkelt om feta eller magra förhållanden föreligger, utan att ange någon mängd.

Värdena ändrar sig när förhållanden ändrar sig från mager till fet eller vice versa. Enligt uppfinningen detekteras därför värdet vid vilket förhållandena är optimala så som genomsnittet mellan värdet där en mager övergång sker och värdet där en fet övergång sker.

Etanolgradanpassningsalgoritmen för hög belastning i enlighet med uppfinningen möjliggör etanolgradanpassning vid ett bredare område av motorvarvtal och -belastningar än de tidigare kända metoderna. Den kan användas vid vilken motorbelastning som helst, men kommer vara särskilt användbar vid höga belastningar. Den uppfinningsenliga anpassningsalgoritmen utförs under den första etanolanpassningen efter ett tanktillfälle.

För att säkerställa feta förhållanden utförs följande steg företrädesvis innan reducering av anrikningsfaktorn: l5 529 050 4 fastställa om feta förhållanden eller magra förhållanden föreligger, och, om magra förhållanden fastställs, utföra en bränsleanrikning för att uppnå feta förhållanden.

Justeringen av luft-bränsleförhållandet kan utföras genom att multiplicera medelvärdet med etanolanpassningsvärdet eller med en bränsleanrikningsfaktor som representerar förhållanden som inte är relaterade till etanolhalten i bränslet.

Alternativt kan justeringen utföras genom att multipliplicera ett grundläggande luft- bränsleförhàllandevärde med medelvärdet.

I en föredragen utföringsform detekteras den magra övergången och den feta övergången medelst en lambdasensor som är ansluten vid motorutloppet.

Lambdasensorer är vanliga i motorfordon.

Metoden innefattar företrädesvis steget att ställa in anrikningsfaktorvärdet till det initiala värdet, vilket företrädesvis är l, efter den feta övergången. Ändamålet uppfylles också av en datorprogramprodukt innefattande datorläsbar kod vilken när den körs i en processor i en motorstyrenhet bringar motorstyrenheten att utföra den uppfinningsenliga metoden. Detta datorprogram är normalt anordnat att köras i motorstyrenheten, men kan anordnas att köras i en separat styrenhet. Ändamålet uppfylles också av en styrenhet för att styra bränsleinsprutningen till en motor som kan köras på en blandning av alkohol och bensin, varvid nämnda styrenhet innefattar mottagningsorgan för att motta ett sensorvärde som indikerar feta förhållanden eller magra förhållanden för motorn, och en datorprogramprodukt i enlighet med det ovan. Denna styrenhet är företrädesvis den motorstyrenhet som redan finns i fordonet.

Variabler: 529 050 I beräkningarna som diskuteras nedan kommer följande variabler att användas: EnrFacTemp: Adap_EnrFac: MaxEnrFac: LowEnrFac: HighEnrFac: TotFuelFac: EnrFacAverage: EnrFacOut: Den momentana anrikningsfaktorn, Anrikningsfaktorn som används för den rådande andelen etanol i bränslet, Det teoretiska maxvärdet för anrikningsfaktorn, baserat på den maximala andelen alkohol som den rådande bränsleblandningen kan innefatta, Anrikningsfaktorn som motsvarar en övergång till magra förhållanden, används i anpassningsalgoritmen för hög belastning enligt uppfinningen, Anrikningsfaktorn som motsvarar en övergång till feta förhållanden, används i anpassningsalgoritmen för hög belastning enligt uppfinningen, Bränslefaktorn som indikerar alla andra justeringar av bränslefaktorn innan den uppfinningsenliga korrigeringen för etanolinnehåll, Medelvärdet mellan LowEnrFac och HighEnrFac som indikerar anrikningsfaktorn för vilken lambda = 1, Utvärdet för anrikningsfaktorn som används för att styra bränsleinsprutningen. Detta värde används som nytt Adap_EnrFac.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen kommer att beskrivas i mer detalj i det följande, som exempel och med hänvisning till de medföljande ritningarna pà vilka: Figur 1 illustrerar en motor som har en lambdastyrfunktion som är känd i sig, och en bränsleanpassningsfunktion i enligt med uppfinningen. 529 050 6 Figur 2 är ett flödesschema för förberedande steg för den uppfinningsenliga metoden.

Figur 3 är ett flödesschema för den uppfinningsenliga metoden.

Figurerna 4a-4c illustrerar processen i enlighet med uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av utföringsformerna Figur 1 illustrerar ett fordon l som har en ett luft/bränsleinlopp 3. Motorn och luft/bränsleinloppet 3 styrs av en motorstyrenhet 5. Motorstyrenheten 5 innefattar styrmjukvara som styr bränsleanrikningsfaktorn i enlighet med kända metoder, och för att utföra den uppfinningsenliga metoden. Allmänt beräknar styrenheten ett grundläggande bränslevärde som indikerar mängden Det är känt att detta grundläggande bränslevärde kan korrigeras för ett bränsle som ska levereras till motorn. antal olika förhållanden. Till exempel behövs mer bränsle om motorn är kall. Styrenheten 5 kan därför beräkna en eller flera korrigeringsfaktorer som ska multipliceras med det grundläggande bränslevärdet, för att erhålla ett justerat luft-bränsleförhàllande. Uppfinningen föreslår en annan sådan korrigeringsfaktor, eller anrikningsfaktor, för att möjliggöra bränsleanpassning utanför arbetsområdet i vilket lambdaregulatorn är aktiv.

Så som är vanligt i känd teknik används en syresensor kallad en lambdasensor 7 som är placerad vid motorutloppet för att fastställa avgasens syrehalt.

Värdet som avkännes av lambdasensorn matas till styrenheten 5 och används för att styra luft- bränsleförhàllandet på motorns inmatning.

Motorstyrenheten 5 innefattar ett datorprogram som är anordnat att köra en känd algoritm för att producera ett anpassningsvärde för bränslefaktorn. uppfinningen innefattar styrenheten 5 också ett datorprogram som är anordnat att köra en algoritm för I enlighet med 529 050 7 anpassning vid hög belastning av luft- bränsleförhàllandet.

Motorstyrenheten 5 kan användas för att styra ett antal funktioner som är relaterade till motorn eller andra delar av fordonet. För detta ändamål kan motorstyrenheten 5 motta parametervärden eller signaler från ett antal andra sensorer (visas ej) liksom lambdasensorn 7.

Traditionellt fastställs magra eller feta förhållanden medelst värdena från lambdasensorn 7. Låga syrenivàer i avgasen betyder att motorn körs fet, medan höga syrenivàer indikerar ett magert tillstånd.

Lambdasensorn tillhandahåller ett binärt värde som är högt om lambda > 1 och lågt om lambda < l. Det finns ingen indikering av det faktiska lambdavärdet, endast av riktningen i vilken bränslefaktorn ska justeras, det vill säga huruvida det är feta eller magra förhållanden.

Vid aktivering av anpassningen för hög belastning i enlighet med uppfinningen utvärderas lambdasensorvärdet och olika åtgärder tas om sensorn indikerar feta eller magra förhållanden.

Om magra förhållanden detekteras är den första åtgärden att utföra snabb berikning. Bränslet berikas genom att sätta det rådande luft/bränsleförhàllandet till det lägsta möjliga luft/bränsleförhàllandet som beräknats inom tankalgoritmen. Genom att göra detta kommer bränsletillförseln skifta snabbt från mager till fet, vilket i sin tur kommer att detekteras av lambdasensorn 7.

Om feta förhållanden detekteras, antingen direkt eller efter bränsleanrikningen som beskrivits ovan, så startas den uppfinningsenliga anpassningsrampningssekvensen för hög belastning så som beskrivs i Figur 3. Sekvensen kommer köra och sätta ett nytt anpassningsvärde. Utmatningen från etanolgradanpassningsalgoritmen för hög belastning begränsas av de minsta och högsta 529 050 8 luft/bränsleförhållandena som beräknats i tankalgoritmen.

De minsta och högsta luft-bränsleförhållandena är baserade på det maximala respektive minsta möjliga innehållet av alkohol i bränslet.

Detta kan i sin tur fastställas baserat på vetskap om mängden bränsle i tanken och dess alkoholhalt, innan tankning, mängden ny bränsle som tillförs samt den möjliga alkoholhalten i det nya bränslet. Till exempel kan det vara känt att bränslet som tillhandahålls vid tankstationer kan innefatta ingen alkohol eller 85% alkohol.

Figur 2 är ett flödesschema för de förberedelser som behövs I steg I steg I steg magert för att utföra den uppfinningsenliga metoden: Sl aktiveras hög belastning-anpassningsläget.

S2 utvärderas syresensorvärdet.

S3 fastställs magert eller fett förhållande. Om förhållande, gå till steg S4; om fett förhållande, gå till steg S5.

I steg nedan.

I steg S4 utförs en snabb anrikning så som beskrivs S5 startas anpassningsrampningen för hög belastning, så som beskrivs i Figur 3.

I steg S6 sätts det nya anpassningsvärdet.

Följande villkor måste vara uppfyllda innan anpassningsläget för hög belastning i steg S1 ingås: - Lambdaregulatorn måste vara i ej återkopplat läge, det vill säga lambdastyrfunktionerna måste vara satta ur stånd.

- Det sparade absolutvärdet för den filtrerade lambdaintegrerarbränslefaktorn måste vara utanför den definierade gränsen.

- Den första etanolanpassningen måste vara triggad eller aktiverad.

- Om det finns ett val att aktivera/sätta ur stånd anpassningen för hög belastning så måste den vara aktiverad. lO 529 050 9 - Den normala återkopplingen för lambdaintegrerare måste frysas, företrädesvis vid det värdet som den hade när förhållandena med hög belastning ingicks.

- Det får inte finnas några detekterade fel på lambdasensorn.

- Motorn måste vara igång och fordonet måste röra sig.

Om dessa förhållandena är sanna så sätts en begäran om hög belastning-anpassning, och den uppfinningsenliga algoritmen aktiveras.

Om vid någon tidpunkt nàgot av de ovan nämnda villkoren inte är uppfyllt så avslutas anpassningssekvensen för hög belastning och det gamla etanolanpassningsvärdet kommer fortfarande gälla. I detta fall om magra förhållanden detekterades och en nödanrikning har utförts så kommer det nya lägre luft/bränsleförhållandet att behållas.

Om magra förhållanden föreligger efter en fördröjningstid, vilken kan konfigureras, så måste bränslekompenseringar utföras snabbt för att undvika skada på motorn, så som nämnts i steg S4 ovan. I detta fall sätts den temporära anpassningsfaktorn för hög belastning lika med det maximala möjliga värdet i enlighet med följande beräkning: EnrFacTemp = MaxEnrFac/Adap_EnrFac (1) Där EnrFacTemp är den temporära anpassningsfaktorn för hög belastning, MaxEnrFac är den maximala möjliga anrikningsfaktorn och Adap_EnrFac är anpassningsvärdet.

På detta sätt åstadkommas feta förhållande.

Värdet på EnrFacTemp beräknas företrädesvis i styrenheten 5. Den maximala anrikningsfaktorn forceras in utan rampningar eller andra fördröjningar.

Om feta förhållanden föreligger startas metoden som illustreras i Figur 3. 529 050 I steg S11 sätts EnrFacTemp till 1. Eftersom kompenseringen är baserad på multiplikation betyder detta att ingen kompenseringen i enlighet med den uppfinningsenliga metoden utförs.

I steg S12 reduceras det totala insprutade bränslet genom att ändra EnrFacTemp tills en mager syresensorövergàng sker.

I steg S13 multipliceras bränslefaktorn som behövdes för att reducera bränsletillförseln med den rådande totala bränsleanrikningsfaktorn och sparas som LowEnrFac = EnrFacTempum*TotFuelFac (2) Där EnrFacTempmw är värdet på EnrFacTemp när den magra syresensorövergàngen sker och TotFuelFac är bränslefaktorjusteringen så som förklarats ovan.

I steg S14 rampas bränslet tillbaka upp tills en fet övergång sker och i steg S15 fastställs anrikningsfaktorn när en fet syresensorövergång sker, HighEnrFac, enligt följande: HighEnrFac = EnrFacTempmgh*TotFuelFac (3) Där EnrFacTemphwh är värdet på EnrFacTemp när den feta syresensorövergàngen sker.

I steg S16 erhålles genomsnittet EnrFacAverage av dessa två anrikningsfaktorer. Detta genomsnitt är en god uppskattning av anpassningsbränslefaktorn för hög belastning för vilken lambda = 1.

I steg S17 multipliceras genomsnittet som erhållits i steg S16 med det rådande etanolanpassningsvärdet för att bilda utvärdet från anpassningen för hög belastning.

Detta utvärde används för att styra bränsleinsprutningen till motorn.

Figur 4a är en kurva som illustrerar proceduren som visas i Figur 3. Fett förhållande antas. Om magra förhållanden föreligger så måste feta förhållanden 529 050 ll skapas, så som diskuterats ovan. Anrikningsfaktorn visas som en funktion av tid. Med början vid värdet 1,0 så rampas anrikningsfaktorn ner tills en mager övergång sker och rampas därefter tillbaka upp tills en fet övergång sker. Den låga anrikningsfaktorn, vilken indikeras av en punktad linje, är anrikningsfaktorn vid vilken den magra övergången sker och den höga anrikningsfaktorn, vilken också indikeras av en punktad linje, är anrikningsfaktorn vid vilken den feta övergången sker. Den genomsnittliga anrikningsfaktorn visas som en streckad linje. Denna genomsnittliga anrikningsfaktor används för att beräkna utvärdet så som beskrivits ovan.

Figur 4b illustrerar sensorsignalen från lambdasensorn som en funktion av tid, jämlöpande med kurvan i Figur 4a. O2-nivàn följer anpassningsbränslefaktorn för hög belastning, med en fördröjning som orsakas av gastransporttiden och syresensorfördröjning. Så som kan ses är O2-nivån vid den främre O2-sensorn stabil till precis innan den magra övergången sker, därefter börjar den falla. Precis efter upprampningen startar börjar den främre 02-sensorsignalen öka och när bränslefaktorn är återställd till l så återgår 02-sensorsignalen snart till dess startnivå.

Figur 4c illustrerar det verkliga lambdavärdet i avgasen när proceduren som visas i Figur 4a utförs.

Lambdavärdet kan detekteras i testsystem. En heldragen horisontell linje indikerar nivån där lambda = 1. kan ses är det verkliga lambdavärdet lågt initialt och ökar sen till en bit högre än 1 vid tiden för övergången.

När anrikningsfaktorn återställs till l så återgår lambdavärdet gradvis till dess initialvärde.

Så som

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 529 050 12 PATENTKRAV

1. Metod för justering, i ej återkopplat läge, av luft- bränsleförhållandet för en motor som är anordnad att drivas med en blandning av alkohol och bensin, varvid nämnda luft-bränsleförhållande styrs medelst ett etanolanpassningsvärde, innefattande följande steg: reducera anrikningsfaktorn från ett initialt värde tills en mager övergång från feta förhållanden till magra förhållanden detekteras, fastställa ett första anrikningsfaktorvärde vid vilket den magra övergången sker, öka anrikningsfaktorn tills en fet övergång från magra förhållanden till feta förhållanden detekteras, fastställa ett andra anrikningsfaktorvärde vid vilket den feta övergången sker, beräkna medelvärdet mellan det första anrikningsfaktorvärdet och det andra anrikningsfaktorvärdet, justera luft-bränsleförhâllandet medelst nämna medelvärde.

2. Metod enligt krav l, varvid de följande stegen utförs innan reduceringen av anrikningsfaktorn: fastställa om feta förhållanden eller magra förhållanden föreligger, och om magra förhållanden fastställs, utföra en bränsleanrikning för att uppnå feta förhållanden.

3. Metod enligt krav l eller 2, varvid nämnda justering av luft-bränsleförhållandet utförs genom multiplikation av etanolanpassningsvärdet med medelvärdet.

4. Metod enligt något av föregående krav, varvid justeringen av luft-bränsleförhållandet utförs genom multiplikation av en bränsleanrikningsfaktor som 10 15 20 25 30 529 050 13 representerar förhållanden som inte är relaterade till etanolhalten i bränslet, med medelvärdet.

5. Metod enligt något av föregående krav, varvid justeringen av luft-bränsleförhàllandet utförs genom multiplikation av ett grundläggande luft- bränsleförhållandevärde med medelvärdet.

6. Metod enligt något av föregående krav, varvid den magra övergången och den feta övergången detekteras medelst en lambdasensor som är ansluten vid motorutloppet.

7. Metod enligt något av föregående krav, vidare innefattande steget att ställa in anrikningsfaktorvärdet till det initiala värdet efter den feta övergången.

8. Metod enligt något av föregående krav, varvid det initiala värdet är 1.

9. Datorprogramprodukt innefattande datorläsbar kod vilken när den körs i en processor i en motorstyrenhet bringar motorstyrenheten att utföra metoden enligt något av kraven 1 - 8.

10. Styrenhet (5) till en motor som kan drivas med en blandning av alkohol för att styra bränsleinsprutningen och bensin, varvid nämnda styrenhet innefattar mottagningsorgan för att motta ett sensorvärde som indikerar feta förhållanden eller magra förhållanden för motorn, och en datorprogramprodukt enligt krav 9.