Anordnung zum Bestimmen der Kraftstoffeinspritzmenge für eine Brennkraftmaschine

Abstract

 Ein Luftmassenmesser hat einen beheizten Sensor 11 und einen Lufttemperaturfühler 12. Da im Stillstand einer Brennkraftma­schine jede Kühlung durch einen Luftmassenstrom entfällt, kommt es bei weiter eingeschaltetem Luftmassenmesser zur Erwärmung des Lufttemperaturfühlers 12 über den beheizten Sensor 11. Um den dadurch entstehenden Fehler im Ausgangssignal des Luft­massenmessers beim Neustart der Brennkraftmaschine zu beseiti­gen, wird er im Stillstand der Brennkraftmaschine abgeschaltet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Bestimmen der Kraft­stoffeinspritzmenge für eine Brennkraftmaschine gemäß Oberbe­griff des Patentanspruchs.

[0002] Ein Steuergerät bestimmt die Kraftstoffeinspritzmenge aus den Ausgangssignalen für den angesaugten Luftmassenstrom und die Drehzahl der Brennkraftmaschine. Ein dabei verwendeter Luftmas­senmesser mit beheiztem Sensor gibt jedoch nur in eingeschwun­genem Zustand, d. h., wenn sein beheizter Sensor auf Betriebs­temperatur aufgeheizt ist, ein von dem angesaugten Luftmassen­strom eindeutig abhängiges Ausgangssignal ab. Beim Start der Brennkraftmaschine ist dies jedoch nicht der Fall. Der Strom­fluß zum Aufheizen des beheizten Sensors wird von der Meßschal­tung nicht von einem durch einen Luftmassenstrom verursachten Stromfluß unterschieden. Dementsprechend ergibt sich ein Aus­gangssignal, das einem zu großen Luftmassenwert entspricht.

[0003] In der europäischen Patentschrift 0 064 664 ist deshalb vorge­schlagen worden, das Ausgangssignal des Luftmassenmessers wäh­rend des Startvorganges der Brennkraftmaschine bis zum Ablauf eines Zeitgliedes zu unterdrücken und an seiner Stelle ein Er­satzsignal zu verwenden. Damit kommt der durch den Aufheizstrom bewirkte Fehler nicht zur Wirkung.

[0004] Versuchsreihen haben jedoch gezeigt, daß beim Warmstart der Brennkraftmaschine ein weiterer Fehler beim Ausgangssignal des Luftmassenmessers auftritt. Dieser Fehler führt ebenfalls zu fälschlich erhöhten Luftmassenwerten und klingt nur langsam ab.

[0005] Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Anordnung zum Bestimmen der Kraftstoffeinspritzmenge für eine Brennkraft­maschine so auszuführen, daß dieser Fehler vermieden wird.

[0006] Die erfindungsgemäße Lösung ist im Patentanspruch gekennzeich­net.

[0007] Es hat sich gezeigt, daß der Fehler beim Warmstart dann auf­tritt, wenn vorher bei Stillstand der Brennkraftmaschine die Zündung und damit auch der Luftmassenmesser eingeschaltet war. Da im Stillstand der Brennkraftmaschine keine Luftmasse ange­saugt wird, kommt es wegen fehlender Kühlung zu einer Erwärmung des Lufttemperaturfühlers über Wärmeleitung durch den beheizten Sensor. Der Lufttemperaturfühler dient zur Kompensation der Tem­peratur der angesaugten Luft. Liegt seine Temperatur jedoch durch den vorbeschriebenen Effekt über der Temperatur der Umge­bungsluft, so liefert der Luftmassenmesser beim Wiederstart der Brennkraftmaschine fälschlich erhöhte Meßwerte. Diese Meß­fehler treten so lange auf, bis der Lufttemperaturfühler durch den Luftmassenstrom wieder auf die Temperatur der Umgebungsluft abgekühlt ist.

[0008] Um diese Fehlerquelle zu beseitigen ist erfindungsgemäß vorge­sehen, die Stromversorgung des Luftmassenmessers abzuschalten, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine einen bestimmten Schwellwert unterschreitet. Dieser Schwellwert liegt unterhalb der kleinsten Betriebsdrehzahl der Brennkraftmaschine, die der Anlaßdrehzahl entspricht. Ein Unterschreiten des Schwellwertes ist somit gleichbedeutend mit dem Stillstand der Brennkraftma­schine.

[0009] Durch das Abschalten der Stromversorgung wird das Aufheizen des Lufttemperaturfühlers vermieden. Die Wiederinbetriebnahme des Luftmassenmessers beim nächsten Anlassen der Brennkraftmaschine ist gewährleistet, da der die Abschaltung auslösende Schwell­wert der Drehzahl unterhalb der Anlaßdrehzahl liegt.

[0010] Die Erfindung wird anhand der FIG erläutert. Die FIG zeigt eine Anordnung zum Bestimmen der Kraftstoffeinspritzmenge für eine Brennkraftmaschine.

[0011] Ein Luftmassenmesser besteht aus einer Brückenschaltung 1, ei­ner Meßschaltung 2 und einer Stromversorgung 3. Ein beheizter Sensor 11 und ein Lufttemperaturfühler 12 im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine, sowie weitere Abgleichwiderstände 13 bilden die Brückenschaltung.

[0012] Der detaillierte Aufbau und die Wirkungsweise eines solchen Luftmassenmessers ist bekannt und zum Beispiel in der deutschen Patentanmeldung 36 l4 118 beschrieben. In der FIG sind die elektrischen Verbindungen zwischen der Brückenschaltung 1 und der Meßschaltung 2, bzw. Stromversorgung 3, deshalb nur durch eine strichlierte Wirkverbindung angedeutet. Die aktiven elek­tronischen Bauteile der Meßschaltung 2 und der Stromversorgung 3 sind von der Brückenschaltung 1 räumlich getrennt in einem Steuergerät 6 integriert. Das hat den Vorteil, daß in dem hohen Temperaturen ausgesetzten Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine nur die passiven Bauteile der Brückenschaltung 1 angeordnet sind. Die Lebensdauer der aktiven elektronischen Bauteile wird dadurch wesentlich erhöht. Das Steuergerät 6 ist im wesent­lichen ein Mikroprozessor mit Beschaltung, der aus den Ausgangs­signalen des Luftmassenmessers und eines Drehzahlmessers 4 die Kraftstoffeinspritzmenge für die Brennkraftmaschine berechnet. Der Drehzahlmesser 4 ist dabei ein beliebiger Drehzahlmesser, der in Lage ist, ein zur Verarbeitung in einem Mikroprozessor geeignetes Ausgangssignal abzugeben.

[0013] Ein Zündschalter 5 dient zum Ein- und Ausschalten des Steuerge­räts 6 und damit der gesamten Anordnung. Dieser Zündschalter 5 ist identisch mit dem in Kraftfahrzeugen üblicherweise verwende­deten Schalter zum Aktivieren der elektrischen Systeme des Fahr­zeugs.

[0014] Wird die Brennkraftmaschine über den Zündschalter 5 abgestellt, so ist damit auch die Stromversorgung 3 des Luftmassenmessers abgeschaltet und es kann zu keiner unzulässigen Erwärmung des Lufttemperaturfühlers 12 kommen. Ist dagegen die Brennkraft­maschine zum Stillstand gekommen und der Zündschalter 5 bleibt eingeschaltet, wird der beheizte Sensor 11 des Luftmassenmes­sers weiterhin auf eine konstante Übertemperatur gegenüber der Temperatur des Lufttemperaturfühlers 12 eingeregelt. Da im Stillstand der Brennkraftmaschine jede Kühlung durch einen Luft­massenstrom entfällt wird der Lufttemperaturfühler 12 über die mechanischen Halterungen mittels Wärmeleitung und auch über di­rekte Wärmestrahlung vom beheizten Sensor 11 her erwärmt. Damit gibt der Luftmassenmesser beim Wiederstart der Brennkraftmaschi­ne ein fehlerhaftes Ausgangssignal ab.

[0015] Dieser Zustand - Zündschalter 5 ein und Stillstand der Brenn­kraftmaschine - kann unter Umständen länger anhalten. Dies ist z. B. der Fall beim Benutzen elektrischer Verbraucher im Still­stand der Brennkraftmaschine, die über den Zündschalter 5 ge­schaltet werden. Je länger dieser Zustand bestehen bleibt, desto größer wird der Meßfehler für die Luftmasse nach dem Wie­derstart der Brennkraftmaschine.

[0016] Um dies zu verhindern ist ein Prüfteil 61 in dem Steuergerät 6 vorgesehen, dem das Ausgangssignal des Drehzahlmessers 4 zuge­führt ist und das die Stromversorgung 3 des Luftmassenmessers ein- und ausschalten kann. Das Prüfteil 61 ist eine Schwellwert­stufe, die beim Unterschreiten der Anlaßdrehzahl der Brennkraft­maschine die Stromversorgung abschaltet und erst beim Wiederer­reichen dieses Schwellwertes wieder einschaltet. Damit wird beim Stehenbleiben der Brennkraftmaschine die Stromversorgung 3 des Luftmassenmessers abgeschaltet und der Lufttemperaturfühler 12 damit nicht unzulässig erwärmt, obwohl der Zündschalter 5 eingeschaltet bleibt. Da bereits beim Anlaßvorgang der Brenn­kraftmaschine der Schwellwert der Drehzahl überschritten ist, wird die Stromversorgung 3 beim Wiederanlassen sofort wieder eingeschaltet.

Ansprüche

Anordnung zum Bestimmen der Kraftstoffeinspritzmenge für eine Brennkraftmaschine,
- mit einem Luftmassenmesser,
-- der eine Brückenschaltung 1) mit einem beheizten Sensor (11) und einem Lufttemperaturfühler (12) im Ansaugtrakt der Brenn­kraftmaschine aufweist,
-- der eine Meßschaltung (2) und eine Stromversorgung (3) für die Brückenschaltung (1) hat und
-- der ein von dem angesaugten Luftmassenstrom abhängiges Aus­gangssignal abgibt,
- mit einem Drehzahlmesser (4), der ein von der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängiges Ausgangssignal abgibt,
- mit einem Steuergerät (6), das unter Verwendung der Ausgangs­signale des Luftmassenmessers und des Drehzahlmessers (4) die der Brennkraftmaschine zuzuführende Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt,
- mit einem Zündschalter (5) zum Ein-und Ausschalten der Anord­nung,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuergerät (6) ein Prüfteil (61) enthält, das beim Unterschreiten eines Schwellwerts für die Drehzahl der Brenn­kraftmaschine, der unterhalb der Anlaßdrehzahl liegt, die Stromversorgung (3) des Luftmassenmessers abschaltet.

Zeichnung