DE3519476A1

DE3519476A1 - Vorrichtung zur steuerung des kraftstoff-luft-gemisches einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3519476A1
Application number: DE19853519476
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Antony (FH), 7056 Weinstadt; Hermann Dr.-Ing. 7300 Esslingen Hiereth; Gert Dipl.-Ing. 7012 Fellbach Withalm
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1985-05-31
Filing date: 1985-05-31
Publication date: 1986-12-04

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 16 115/4

Stuttgart-Untertürkheim EPT schr/schu

28. Mai 1985

Vorrichtung zur Steuerung des Kraftstoff-Luft-Gemisches einer Brennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung des Kraftstoff-Luft-Gemisches einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der DE-PS 20 14 633 ist eine fremdgezündete Brennkraftmaschine bekannt, deren elektronischer Funktionsgeber mit Meßfühler erfaßte Betriebsparameter der Brennkraftmaschine zugeführt werden. Der Funktionsgeber beeinflußt die Zünd- und Gemischbildungsanlage der Brennkraftmaschine dahingehend, daß in jedem Betriebszustand der Brennkraftmaschine bestimmte vorgegebene Werte der Luftüberschußzahl Lambda erreicht werden. Ein Hinweis für eine Korrektur des Kraftstoff-Luft-Gemisches und einer Korrektur des Zündzeitpunktes für den Instationärbetrieb ist jedoch der DE-PS nicht entnehmbar .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 dahingehend zu verbessern, daß im Beschleunigungsfall die Brennkraftmaschine mit einer Luftüberschußzahl Lambda betrieben wird, bei der sich ein höheres Drehmoment unter Einhaltung vorgegebener Abgas-Emissionswerte einstellt.

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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Erfindung weiterbildende Merkmale beinhalten die Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung des Kraftstoff-Luft-Gemisches einer Brennkraftmaschine weist den Vorteil auf, daß die Brennkraftmaschine, insbesondere Brennkraftmaschinen mit Aufladung, im Instationärbetrieb nicht mit dem Zündzeitpunkt und dem Kraftstoff-Luft-Verhältnis betrieben wird, der aufgrund der mit Meßfühlern erfaßten Brennkraftmaschinen-Betriebsgrößen einstellbar ist, sondern daß ein instationär optimierter
Zündzeitpunkt und entsprechendes Kraftstoff-Luft-Verhältnis eingestellt wird. Aufgrund dessen steht ständig das drehzahlabhängige maximale Drehmoment zur Verfügung. Der Instationärbetrieb wird somit in einem kürzeren Zeitraum durchfahren.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße beispielsweise Ausführungsform dargestellt. Es zeigt:

Figur 1 ein Blockschaltbild eines Flußdiagrammes zur Steuerung des Gemischreglers einer Brennkraftmaschine und

Figur 2 ein Blockschaltbild eines Flußdiagrammes zur Steuerung der Zündanlage einer Brennkraftmaschine .
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Ein in der Figur 1 mit 1 bezeichnetes Flußdiagramm zur Steuerung eines Gemischreglers einer nicht dargestellten aufgeladenen, fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit einer

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Steuereinheit umfaßt eine Grenzstelle 2, Verzweigungsblöcke 3 bis 5, Operationsblöcke 6 bis 11, einen Ausgabeblock 12 und diese verbindende Flußlinien 13 bis 16. In der Grenzstelle 2 wird das Flußdiagramm zur Bestimmung des Kraftstoff-Luft-Verhältnises aktiviert. Im Operationsblock 6 wird ein mit einem Luftmengenmesser des Gemischreglers erfaßter Luftvolumenstrom mit einem Faktor korrigiert. Der Wert des Faktors ist Ansauglufttemperatur abhängig. Aus dem Verzweigungsblock wird zum Operationsblock 7 verzweigt, wenn die Brennkraftmaschine noch zu starten ist. Das ausgangsseitige Signal des Operationsblockes 7 wird dem Ausgabeblock 12 zugeführt, der ein pulsbreitenmoduliertes Signal dem nicht dargestellten Stellantrieb des Einspritzventils zuführt. Beim Betreiben der Brennkraftmaschine im Leerlaufbetrieb wird vom Verzweigungsblock 4 zum Leerlaufkorrekturblock 8 verzweigt. Das ausgangsseitige Signal des Leerlaufkorrekturblockes 8 wird dem Operationsblock 11 zugeführt. Das ausgangsseitige Signal des Leerlaufkorrekturblockes 8 wird je nach anliegendem Brennkraftmaschinen-Betriebszustand Warmlauf, Nachstartkorrektur, Schubabschaltung, Drehzahlbegrenzung,beeinflußt und dem Ausgabeblock 12 zugeleitet.

Ist die momentane Brennkraftmaschinendrehzahl größer als die Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine, so wird von dem Verzweigungsblock 4 zum Verzweigungsblock 5 übergeleitet. Bei einer Drosselklappenstellung von kleiner als 70 % des maximalen Auslenkungs-Wertes wird der Operationblock 10 angesteuert. Aus dem Stationärkennfeld im Operationsblock 10 wird in Abhängigkeit der Brennkraftmaschinendrehzahl und der momentan anliegenden Last eine Ausgangsgröße ausgelesen, die über dem Operationsblock

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dem Ausgabeblock 12 zugeführt wird. Bei einer Drosselklappenstellung, die größer ist als 70 % des maximalen Auslenkwertes, wird vom Verzweigungsblock 5 zum Operationsblock 9 übergeleitet. Der Operationsblock 9 umfaßt mindestens 3 Kennfelder für den Instationärbetrieb der Brennkraftmaschine. Ein erstes Kennfeld ist für eine 70 %ige, ein zweites Kennfeld für eine 85 %ige und ein drittes Kennfeld für eine 100 *oige Auslenkung der Drosselklappe vorgesehen. Eingangsgrößen des dreidimensionalen Kennfeldes sind die Drehzahl der Brennkraftmaschine und die momentane Last der Brennkraftmaschine. Ausgangsgröße der Kennfelder ist ein Stellsignal, das über den Operationsblock 11 dem Ausgabeblock 12 zugeführt wird. Der Wert des Stellsignals beschreibt das einzustellende Kraftstoff-Luft-Verhältnis im Instationärbetrieb. Nach Beendigung des Instationärbetriebes nimmt das Stellsignal einen Wert an, der dem gewünschten Stationärzustand der ürosselklappenstellung z.B. für 70 %ige Auslenkung entspricht.

Ein in der Figur 2 mit 17 bezeichnetes Flußdiagramm zur Bestimmung des Zündzeitpunktes umfaßt eine Grenzstelle 18, Verzweigung?= stellen 19 bis 22, Operationsblöcke 23 bis 29 und einen Ausgabeblock 30 und diese verbindende Flußlinien 31 bis 35. In der Grenzstelle 18 wird das Flußdiagramm zur Bestimmung des Zündzeitpunktes aktiviert. Bei einer noch zu starteten Brennkraftmaschine erfolgt eine Verzweigung vom Block 19 zum Operationsblock 25. In Abhängigkeit der Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Brennkraftmaschinentemperatur ist aus einem Kennfeldspeicher ein einzustellender Zündzeitpunkt auslesbar. Das ausgangsseitige Signal des Blockes 25 wird dem Ausgabeblock 30 zugeführt. Das ausgangsseitige Signal des Ausgabeblocks 30 wird der Zündanlage der Brennkraftmaschine zugeführt .

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Ist die Bedingung, Drosselklappenstellung kleiner 70 % des maximalen Auslenkweges erfüllt, wird im Block 23 aus einem Zündzeitpunkt-Stationärkennfeldspeicher mit den Eingangsgrößen Brennkraftmaschinendrehzahl und Last der einzustellende Zündzeitpunkt ausgelesen. Ist die Bedingung des Leerlaufs nicht erfüllt, so wird vom Block 21 zum Operationsblock 24 verzweigt. Das ausgangsseitige Signal des Blocks 23 wird im Block 24 aufgrund der anstehenden Brennkraftmaschinen- und Ansauglufttemperatur, sowie teillastabhängig korrigiert. Das Ausgangssignal des Blockes 24 wird dem Ausgabeblock 30 zugeführt. Ist die Bedingung im Block 21 erfüllt und im Block

22 nicht, so wird das auseangsseitige Signal vom Block

23 im Operationsblock 28 Brennkraftmaschinen- und An-

sauglufttemperaturabhängig, sowie Leerlaufdrehzahlabhängig korriegiert. Das Ausgangssignal des Blocks 28 wird dem Ausgabeblock 30 zugeführt.

Bei der Erfüllung der Bedingung des Schubbetriebes wird vom Block 22 zum Block 29 verzweigt, in dem brer.nkraftmaschinentemperaturabhänig - das ausgangsseitige Signal des Zündzeitpunktes des Blocks 23 korrigiert wird. Das ausgangsseitige Signal des Blocks 29 wird dem Ausgabeblock 20 zugeleitet.
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Ergibt eine Überprüfung im Verzweigungsblock 20, daß die Drosselklappenstellung größer 70 % des maximalen Auslenk-Wertes ist, wird im Operationsblock 26 der Zündzeitpunkt aus einem Instationärkennfeld ausgelesen. Als Eingangsgrößen werden dem Kennfeld die Drehzahl der Brennkraftmaschine und das momentane Lastsignal zugeführt.

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Die momentane Last ist ζ. B. mit dem abgegebenen Drehmoment der Brennkraftmaschine oder mit dem Luftdruck im Ansaugsystem der Brennkraftmaschine erfaßbar. Als Ausgangsgröße des Kennfeldes erhält man den einzustellenden Zündzeitpunkt. Im Block 27 wird der Zündzeitpunkt brennkraftmaschinen-, und ansauglufttera.peraturabhängig sowie vollastabhängig korriegiert und dem Block 30 zugeleitet.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung erfolgt die Umschaltung von den Stationärkennfeldern 10, 23 in die Instationärkennfeldern 9, 26 wenn ein Schwellwert eines Lastdifferenzsignals überschritten wird, das aus einem Lastvorgabe- und einem Lastistsignal gebildet wird. Das ausgangseitige Signal des Meßfühlers, der die Stellung des Fahrpedals bzw. der Drosselklappe erfaßt wird der nicht dargestellten Steuereinheit zugeführt, in der aus dem Fahrpedalstellungssignal bzw. dem Drosselklappenstellungssignal das Lastvorgabesignal bestimmt wird. Das Lastistsignal wird in der Steuereinheit aus dem ausgangsseitigem Signal des Meßfühlers der das Drehmoment der Brennkraftmaschine, bzw. den Luftdruck im Ansaugsystem, oder den Luftmassenstrom pro Umdrehung erfaßt und aus der Drehzahl der Brennkraftmschine ermittelt.

- Leerseite -

Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim

Stuttgart-Untertürkheim EPT schr/schu

28. Mai 1985

Patentansprüche

:

M.)Vorrichtung zur Steuerung des Kraftstoff-Luft-Gemisches einer Brennkraftmaschine mit einer Drosselklappe im Luft-Ansaugsystem und mindestens einem elektrisch betätigten Einspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff in das Ansaugrohr, einem Meßfühler zur Abtastung der Stellung der Drosselklappe und zur Erzeugung eines entsprechenden elektrischen Signals und weiterer Meßfühler zur Erfassung von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, aus deren abgegebenen elektrischen Signalen der Betriebszustand der Brennkraftmaschine in einer elektronischen Steuereinrichtung ermittelt wird, . der für

jeden Betriebszustand Lambda-Werte vorgegeben sind, aus denen in entsprechende Signale zur Steuerung der Öffnungszeit des Einspritzventiles und des Zündzeitpunktes der Zündanlage bestimmt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung aus einem Signal des Drehzahl-Meßfühlers und aus einem Signal des Drosselklappen-Meßfühlers ab einem vorgegebenen Drosselklappenöffnungswinkel ein Steuersignal bildet, mit dem die Ö'ffnungzeit des Einspritzventiles auf einen Lambda-Wert kleiner eins und die Zündanlage auf einen dem Lambda-Wert angepaßten in Richtung "spät" liegenden Zündzeitpunkt verstellt wird.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung Kennfelder (10, 23) zur Steuerung des Larabda-Wertes und des Zündzeitpunktes für den Stationärbetrieb und weitere Kennfelder (9, 26) für die Kraftstoffzumessung und den Zündzeitpunkt für den Instationärbetrieb aufweist, und daß von der Steuereinheit in Abhängigkeit eines anliegenden Signals des Drehzahl-Meßfühlers und eines Signals des Drosselklappen-Meßfühlers ab einem vorgegebenen Drosselklappenöffnungswinkel von den Kennfeldern (10, 23) für den Stationärbetrieb in die Kennfelder (9, 26) für den Instationärbetrieb umgeschaltet wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennfeld-Umschaltung ab einem Drosselklappenöffnungswinkel von etwa 70 % des maximalen Drosselklappenöffnungswinkel erfolgt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis,3, dadurch gekennzeichnet,

daß für den Instationärbetrieb der Zündzeitpunkt vom eingestellten Wert des Zündzeitpunktes für den Stationärbetrieb aus um einen Betrag bis zu 70 % dieses Wertes in Richtung "spät" verstellbar ist.
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5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß im Instationärbetrieb ein Kraftstoff-Luft-Gemisch von gleich oder größer Lambda 0,8 einstellbar ist. 35

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6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung vom Stationär- (10,23) ins Instationärkennfeld (9,26) bei einem einen Schwellwert überschreitenden Lastdifferenzsignal erfolgt, das aus einem durch mit einem Meßfühler erfaßte Fahrpedalstellung als vorgegebenes Lastvorgabesignal und aus einem Lastistsignal gebildet wird, das mit einem momentanen Drehmoment der Brennkraftmaschine erfaßenden Meßfühler bestimmt wird.

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