Einrichtung zum Bestimmen eines Lastsignals bei einer Brennkraftmaschine

Abstract

 Vorgeschlagen wird eine Einrichtung zum Bestimmen eines die tatsächliche Luftmasse pro Hub angebenden Lastsignals bei einer Brennkraftmaschine ausgehend von Signalen, die den jeweils momentanen Luftdurchsatz im Ansaugrohr angeben und wobei diese Signale mittelbar oder unmittelbar über einen vorgegebenen Winkelbereich der Kurbelwelle zur Bildung eines Lastsignals tL aufsummiert werden, und wobei in einem ersten vorbestimmten Bereich von Drehzahlen und Drosselklappenstellungen das Lastsignal unmittelbar als Berechnungsgrundlage für die einzuspritzende Kraftstoffmenge dient, und in zweiten Bereichen der letzte Wert aus dem ersten Bereich einer wenigstens drehzahlabhängigen Korrektur unterzogen wird und dieser korrigierte Wert als Ersatzlastsignal verwendet wird.

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum Bestimmen eines Lastsignals bei einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bekannt ist aus der DE 28 40 793 ein Verfahren zum Bestimmen der von einer Brennkraftmaschine angesaugten Luftmasse mittels eines den Luftmassenstrom erfassenden Sensors, dessen Ausgangssignal zu bestimmten Zeiten oder bestimmten Winkelstellungen abgetastet wird, die abgetasteten Werte über einen vorgegebenen Winkelbereich zur Erfassung der Luftmasse pro Hub aufsummiert werden und dieser aufsummierte Wert nachfolgend mittels eines Kennfeldes korrigiert wird. Bei dieser Korrektur können Pulsationen im Ansaugrohr bei bestimmten Kombinationen der Betriebskenngrößen Drehzahl und Last berücksichtigt werden (Spalte 6, Zeilen 25 bis 45).

[0002] Aufgabe in der Erfindung ist es, eine entsprechende Einrichtung zu schaffen, die auf möglichst einfache Art und Weise an die speziellen Anforderungen von Brennkraftmaschinen angepaßt ist.

Zeichnung

[0003] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt Figur 1 ein Diagramm mit dem Drosselklappenwinkel aufgetragen über der Drehzahl und mit eingezeichneten Bereichen, in denen es aufgrund von Pulsationen im Ansaugrohr zu Fehlmessungen kommen kann.

[0004] In Figur 2 ist das Lastsignal TL dargestellt, aufgetragen über dem Drosselklappenwinkel und ebenfalls mit einem eingezeichneten Bereich, bei dem Fehlmessungen möglich sind.

[0005] Figur 3 zeigt ein Flußdiagramm zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Einrichtung und Figur 4 eine grobe Darstellung des Korrekturfaktors aufgetragen über der Drehzahl.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

[0006] Bei allen Motoren gibt es Drehzahl-Last-Bereiche, in denen im Saugrohr Pulsationen oder Rückströmungen auftreten. Wird ein Heißfilmluftmassenmesser (HFM) zur Messung des Luftdurchsatzes verwendet, dann kann je nach Bauart des HFM die Verarbeitung seines Ausgangssignals in diesen Bereichen ein falsches Lastsignal ergeben, was zur Ausmagerung oder Überfettung des Gemisches führt. Dieser Fehler bei der Lasterfassung kann sehr groß sein, so daß der Motor dann nicht mehr optimal betrieben werden kann. Das Auftreten und die Größe der Pulsationen und Rückströmungen sind von der Stellung der Drosselklappe abhängig und treten i.d.R. in einem Drosselklappenbereich auf, in dem schon die maximale Saugrohrfüllung vorhanden ist.

[0007] Figur 1 zeigt Bereiche im Drehzahl-Drosselklappenwinkel-Kennfeld, in denen Fehlmessungen aufgrund von Pulsationen möglich sind. Dabei wird deutlich, daß sich diese möglichen Fehlmessungen ab mittleren Öffnungen der Drosselklappe und bei speziellen Drehzahlbereichen ergeben. Dies aufgrund der dann gegebenen physikalisch pneumatischen Verhältnisse im Luftansaugrohr.

[0008] Das Diagramm von Figur 2 verdeutlicht, daß das Lastsignal TL bei konstanter Drehzahl im Bereich unterer Drosselklappenöffnungswinkel ansteigt, sich bei größeren Öffnungswinkeln hingegen nicht mehr, oder nur noch geringfügig ändert. Deshalb wird entsprechend der Erfindung vor dem Erreichen des schraffiert gezeichneten Bereichs hoher Drosselklappenöffnungswinkel mit der Möglichkeit von Fehlmessungen das Lastsignal eingefroren und mit einem Ersatzlastsignal weiter gerechnet.

[0009] Dargestellt ist dies in Figur 3.
Figur 3 zeigt einen Ausschnitt aus einem Flußdiagramm bei der Bildung des Lastsignals im Zusammenhang mit der Bestimmung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge bei einer Brennkraftmaschine. Mit Block 10 sei die Bestimmung des Lastsignals TL aus Meßsignalen des Heißfilmluftmassenmessers (HFM) angegeben. Es folgt eine Abfrage 11 dahingehend, ob die Drehzahl n unter einem Schwellwert n0 und der Drosselklappenöffnungswinkel WDK über einem entsprechenden Schwellwert WDK0 liegt. Ist das Ergebnis der Abfrage "NEIN", dann schließt sich mit 12 der Berechnungsblock für die Bestimmung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge TI an. Hat jedoch die Schwellwertabfrage ein "JA" ergeben, dann markiert dies das Ende des Bereichs ohne Risiko einer Fehlmessung und das Lastsignal TL aus Block 10 wird entsprechend Block 13 eingefroren, das heißt gespeichert. Nachfolgend wird ein Ersatzlastsignal in Block 14 gebildet entsprechend der Formel

[0010] Im weiteren Verlauf wird dieser Ersatzlastwert dann gesetzt (Block 15) und dient als Eingangsgröße für den nachfolgenden Block 12 für die Bestimmung der Einspritzmenge.

[0011] Das Flußdiagramm von Figur 3 macht deutlich, daß, solange der HFM ein noch nicht verfälschtes Ergebnis liefert, mit einem auf der Basis der HFM-Werte ermittelten Lastsignal TL gerechnet wird. Besteht jedoch die Gefahr von Fehlmessungen, dann wird der letzte "korrekte" Wert eingefroren, mit einem drehzahlabhängigen Korrekturfaktor versehen und dient bei den weiteren Berechnungsschritten als Ersatzlastsignal.

[0012] Figur 4 zeigt ein Beispiel für einen von der Drehzahl abhängigen Korrekturfaktor, wie er in Block 14 am Flußdiagramm von Figur 3 verwendet werden kann. Erkennbar ist im konkreten Fall eine Tendenz von kleiner 1 zu größer 1 bei steigender Drehzahl, wobei diese Faktorkennlinie selbstverständlich auf den Einzelfall des betreffenden Motors abgestimmt sein muß. In einem derartigen Einzelfall haben sich folgende Werte als zweckmäßig ergeben.

n	600	800	1200	1600	2000	2400
WDKBL	30	40	40	40	42	45
Faktor	0.95	1.0	1.02	1.05	1.1	1.15

[0013] Dieser Faktor stellt somit die Änderung des Ersatzlastwertes bei sich ändernder Drehzahl dar.

[0014] Beim Erreichen der Drosselklappenstellung, die in der oben beschriebenen Kennlinie von Fig. 2 eingetragen ist, wird der Faktor der momentanen Drehzahl abgespeichert. Bei steigender bzw. fallender Drehzahl wird dann jeweils der zur Drehzahl gehörende Faktor aus der Kennlinie genommen und der abgespeicherte von diesem subtrahiert. Zum Ergebnis wird 1 addiert. Der sich so ergebende Wert wird mit dem gespeicherten TL-Wert multipliziert und man erhält den Ersatzlastwert, der in Block 15 an die Stelle des aktuellen Lastwertes tritt.

[0015] Verläßt die Drehzahl applizierbare Drehzahl-Last-Bereiche, in denen HFM-Meßfehler auftreten, wird diese Funktion wieder ausgeschaltet.

[0016] Um höhenunabhängig zu sein, kann über den Drosselklappenwinkel unter Umständen korrigert werden.

[0017] Erwähnt sei noch, daß das "Einfrieren" von TL den Vorteil hat, daß so lange wie möglich mit der korrekten Luftmasse (TL) gearbeitet wird.

Ansprüche

1. Einrichtung zum Bestimmen eines die tatsächliche Luftmasse pro Hub angebenden Lastsignals bei einer Brennkraftmaschine ausgehend von Signalen, die den jeweils momentanten Luftdurchsatz im Ansaugrohr angeben und wobei diese Signale mittelbar oder unmittelbar über einen vorgegebenen Winkelbereich der Kurbelwelle zur Bildung eines Lastsignals tL aufsummiert werden,
dadurch gekennzeichnet, daß

- in wenigstens einem ersten vorbestimmten Bereich von Drehzahlen und Drosselklappenstellungen das Lastsignal unmittelbar als Berechnungsgrundlage für die einzuspritzende Kraftstoffmenge dient, und

- in zweiten Bereichen der letzte Wert aus dem ersten Bereich einer wenigstens drehzahlabhängigen Korrektur unterzogen wird und dieser korrigierte Wert als Ersatzlastsignal verwendet wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehzahlabhängige Korrektur multiplikativ erfolgt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Faktor der multiplikativen Korrektur in der Tendenz mit steigender Drehzahl höher wird.

Zeichnung