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    公开号:WO1989005905A1
    申请号:PCT/DE1988/000745
    申请日:1988-11-23
    公开日:1989-06-29
    发明作者:Wolfgang Krampe；Günter Braun；Helmut Janetzke
    申请人:Robert Bosch Gmbh；
    IPC主号:F02D41-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren und Einrichtung zur Beeinflussung der Luftzumessung bei einer Brennkraftmaschine, insbesondere im Leerlauf und Schubbetrieb
    [0002] Stand der Technik
    [0003] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Beeinflussung der Luftzumessung bei einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Verfahren und Einrichtung zur Beeinflussung der Luftzumessung bei einer Brennkraftmaschine ist aus der DE-OS 32 22 363 bekannt. Dort wird eine Drehzahlregelung vorzugsweise für die Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine mit einem Zustandsregler beschrieben, dem die Motordrehzahl, die Solldrehzahl sowie ein Lastsignal P zur Auswertung zugeführt werden. Die Drehzahl sowie das Lastsignal werden dabei in gegengekoppelten Proportionalzweigen und das Lastsignal wird zusätzlich in einem verzögernd mitkoppelncen Zweig berücksichtigt. Damit werden sowohl stationäre Zustände wie auch Übergangszustände der Brennkraftmaschine bei wechselnden Lasten und wechselnden Betriebsarten geregelt. Dieser Regler allein ist jedoch noch nicht in der Lage, Toleranzen des Stellgliedes auszugleichen. Daher wurde der vorhergehend beschriebenen Anordnung zur Drehzahlregelung einer Brennkraftmaschine eine Vorrichtung zur Adaption des Stellgliedkennlinienverlaufs nachgeschaltet, wie sie z. B. in der DE-OS 34 15 133 beschrieben wird. Diese so beschriebene Regeleinrichtung ist relativ aufwendig und enthält zwei T1-Glieder, was bei Motorexemplarstreuungen, wie sie in der Großfertigung vorkommen, zu Problemen führen kann. Weiterhin ist in dem beschriebenen Verfahren noch nichts Spezielles für den Schubbetrieb des Kraftfahrzeuges vorgesehen. Daher besteht die Möglichkeit, daß beim Übergang vom Schubbetrieb zum "echten" Leerlauffall der Motor absterben kann. Eine gewisse Verbesserung wird in der DE-OS 35 15 132 beschrieben. Hier wird der für den Leerlauffall benötigte Öffnungwinkel der Drosselklappe elektronisch abgespeichert, so daß sich die Drosselklappe im Schubbetrieb nicht weiter schließt wie im Leerlauffall. Auch bei dieser Lösung enthält der Regelkreis wieder ein T2-Glied, was die schon erwähnten Probleme mit sich bringen kann. Weiterhin erfolgt hier keine Korrektur der Schubluftmenge auf sich verändernde Betriebsparameter, wie z. B. eine Höhenkorrektur. Dadurch muß auch hier unter ungünstigen Bedingungen noch mit einem Absterben des Motors gerechnet werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einem Verfahren und einer Einrichtung zur Beeinflussung der Luftzumessung bei einer Brennkraftmaschine, insbesondere im Schubbetrieb der eingangs genannten Art, diese Probleme zu beheben. Weiterhin ist für die Saugrohrdruckbestimmung auf die DE-OS 32 38 190 Bezug genommen.
    [0004] Vorteile der Erfindung
    [0005] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnender. Merkmalen des ersten Verfahrensanspruchs bzw. des ersten Einrichtungsanspruchs. Neben der Verbesserung des Reglers, der jetzt nur noch ein T1-Glied enthält, ist die Korrektur des Höhenfehlers durch die Schubluftregelung über die gelernte Grundluftmenge besonders hervorzuheben. Auch bei sich änderndem Spulenwiderstand des Leerlaufstellers wird die sich dadurch ändernde Luftmenge bereits während des Schubs wieder ausgeglichen. Weiterhin wird bei einer Fahrt, die in geringer Höhe beginnt und auf großer Höhe unterbrochen wird, bereits vor dem Leerlauf die veränderte Kennlinie des Stellers berücksichtigt und die richtige Luftmenge eingestellt. Da die Schubluftregelung mit dem gleichen Integrator durchgeführt wird, den auch die Drehzahlregelung benutzt, ergeben sich in der Stellgröße immer harmonische Übergänge. Der Integrator zum Lernen der Leerlauflufcmenge arbeitet mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, um so z. B. den störenden Einfluß der Servolenkung klein zu halten, andererseits eine Fehlanpassung der Vorsteuerung mit zu großer Luftmenge schnell korrigieren zu können. Da im echten Leerlauffall, d. h. Fahrzeuggeschwindigkeit = 0 keine Begrenzung der Luftmenge nach unten wirksam ist, können die Motoren, auch bei starken Exemplarstreuungen, bei stehendem Fahrzeug niemals über die Schubluftkennliniensteuerung hochlaufen. Sollte beim Anfahren an einer Steigung der Integrator der Leerlaufdrehzahlregelung auf einen sehr hohen Wert gebracht werden, so regelt der Schubluftregler diesen hohen Wert harmonisch auf den nötigen Luftbedarf zurück. (Anfahrhilfe ohne späteres Nachschieben des Motors).
    [0006] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten und ergeben sich in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispieles.
    [0007] Zeichnung
    [0008] Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Übersichtsschaubild des elektronischen Steuersysems zum Regeln des Schubluft- und Leerlaufbetriebes der Brennkraftmaschine, die Figur 2 zeigt die Gewinnung des Luftmengenvorsteuerwerte, während Figur 3 den zeitlichen Verlauf des Klimaanlagenaufschaltsignales zeigt, in Figur 4 wird die Bildung des. Schubluftzuschlages im Schubabschaltbetrieb erläutert, durch Figur 5 und 5B wird die Anlasserschaltung des Handgeschalteten bzw. des Automatikgetriebe-Kraftfahrzeugs gezeigt, Figur 6 zeigt schließlich eine Schubluftkennlinie des Kraftfahrzeuges.
    [0009] Beschreibung des Ausführungsbeispiels
    [0010] Die Figur 1 zeigt ein Übersichtsschaubild des elektronischen Steuersystems zur Beeinflussung der Luftzumessung bei einer Brennkraftmaschine. Übereinander sind die drei prinzipiellen Zweige des Regelungssystems zu sehen. Im obersten Zweig wird aus den Größen Temperatur 10, dem Drivesignal 20 bei Automatikgetriebefahrzeugen und dem Klimaanlagensignal 30 in der Vorsteuerung Saugrohrdruck 100 ein Vorsteuerwert 101 für den Saugrohrdruck gewonnen. Weiterhin wird aus dem Drehzahlistwert 50, dem Istwertsignal der angesaugten Lufrmenge 60 und dem berechneten Wert 112 des Saugrohristdrucks eine Luftbilanz im Rechner 110 gezogen. Das Ergebnis des Luftbilanzrechners 110 wird über den Schalter S1 an den Integrator 111 weitergeleitet. Das Fahrzeug des bevorzugten Ausführungsbeispieles hat einen anfänglichen Leerweg des Gaspedales der zur Betätigung eines Mikroschalters ausgenutzt wird. Ein weiterer Mikroschalter an der Drosselklappe zeigt das Schließen an. Der Schalter S1 wird für die Druckberechnung geschlossen, wenn der Leerlaufmikroschalter am Gaspedal des Kraftfahrzeuges geschlossen ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist bzw. bei Fahrzeugen mit Automatikgetriebe der Wählhebel in der Neutralposition ist und mindestens eine Drehzahlberechnung erfolge ist. Der Ausgang des Integrators 111 stellt damit den berechneten Saugrohrdruckistwert 112 dar. Die Differenz zwischen dem Saugrchrdruckvorsteuersollwert 101 und dem berechneten Saugrohrdruckistwert 112 wird im Additionspunkt 114 gebildet und dem Proportionalglied 113 zugeführt. Das Ausgangssignal des Proportionalgliedes 113, welches als Zustandsregler wirkt, wird über den Summenpunkt 307 weiter dem Schalter S8 der Stellgliedansteuerung zugeführt.
    [0011] Der zweite mittlere Zweig stellt eine Drehzahlregelung dar. Aus den Werten Temperatursignal 10, Schubabschaltesignal 40, Drivesignal bei Automatikgetriebefahrzeugen 20 und dem Klimaanlagenbetriebssignal 30 wird in der Vorsteuerung Drehzahl 200 ein Solldrehzahlwert 201 gewonnen. Von diesem Signal wird das Istdrehzahlsignal 50 im Additionspunkt 210 abgezogen und die Differenz den Schaltern S2 und S3 zugeführt. Vor dem Schalter S2 ist noch eine Mindestdrehzahlbegren- zung 202 eingefügt. Vom Ausgang des Schalters S2 wird das Differenzsignal über ein Proportionalglied 203 weiter über den Additionspunkt 307 und den Schalter S8 der Stellgliedansteuerung zugeführt. Weiterhin wird das Differenzsignal über den Schalter S3 einem Integrationsregler 204 zugeführt. Auf den Integrationsregler 204 folgt eine Begrenzerstufe 205, darauf wird das Signal über den Additionspunkt 307 und den Schalter S8 ebenfalls dem Stellglied zugeführt.
    [0012] Der dritte, unterste Zweig in Figur 1 enthält die Schubluftregelung. Aus dem Temperatursignal 10, dem Drivesignal 20 bei Automatikgetriebefahrzeugen und dem Klimaanlagenbetriebssignal 30 wird in der Vorsteuerung Luftmenge 300 ein Luftmengenvorsteuerwert 301 gebildet. Der Luftmengenvorsteuerwert 301 wird einmal ebenfalls auf direktem Weg über die Additionspunkte 308 und 307 dem Schalter S8 der Stellgliedansteuerung zugeführt. Auf diesem Wege kann dem Luftmengenvorsteuerwert 301 über den Schalter S6 noch ein drehzahlabhängiges Signal 70 im Punkt 308 aus einer Schubluftkennlinie aufaddiert werden. Weiterhin wird der Luftmengenvorsteuerwert 301 dem Additionspunkt 302 zugeführt. Gleichzeitig wird im Punkt 302 der Istwert der angesaugten Luftmenge 60 abgezogen. Die so ermittelte Differenz wird einmal über einen weiteren Additionspunkt 303 und den Schalter S7 einem Integrator 304 zugeführt. Der Ausgang des Integrators 304 ist über einen Begrenzer 305 mit negativen Vorzeichen dem Additionspunkt
    [0013] 303 zugeführt. Weiterhin ist die im Punkt 302 gebildete Differenz einem Punkt 306 zugeführt, dem auch der Ausgangswert des Integrators
    [0014] 304 über die Begrenzerschaltung 305 mit negativem Vorzeichen zugeführt ist. Zusätzlich ist dem Punkt 306 über einen Schalter S5 und die BegrenzerSchaltung 307 die Differenz zwischen dem Vorsteuerwert für die Solldrehzahl 201 und der Istdrehzahl 50 zugeführt. Schließlich ist dem Punkt 306 noch ein drehzahlabhängiger Wert über die Schubluftkennlinie 70 sowie ein Additionsterm für die Servolenkung bei Schubbetrieb 80 und ein Sollwertzuschlag 90 für die Schubluftregelung bei SchubabSchaltung zugeführt.
    [0015] Funktionen ist der oberste Zweig der Stellgliedansteuerung eine Vorsteuerung 100 für den Saugrohrdruck. Der Vorsteuerwert 101 für den Saugrohrdruck wird aus den Parametern Temperatur 10, Getriebestellung 20 und Klimaanlagenbetriebssignal 30 gewonnen. Der Saugrohrdruckistwert 112 wird rechnerisch aus den Meßgrößen Drehzahl 50 und Luftmengendurchsatz 60 gewonnen. Zu den Einzelheiten siehe auch die DE-OS 32 38 190. Die Differenz aus Vorsteuersoll- 101 und Ist-Saugrohrdruck 112 wird über ein Proportionalglied 113, den Additionspunkt 307 und den Schalter S8 der Stellgliedansteuerung zugeführt.
    [0016] Die Drehzahlgegenkopplung wird über den Schalter S2 und ein Proportionalglied 203 im Leerlauffall aktiviert. Das heißt, der Schalter S2 schließt, wenn die Istdrehzahl n unter den Solldrehzahlwert abgefallen ist und der Gaspedalmikroschalter geöffnet ist, d. h. das Gaspedal betätigt ist und die Geschwindigkeit des Fahrzeuges v = 0 ist oder bei Automatikfahrzeugen der Wahlschalter auf Drive steht. Der Schalter S2 wird auch geschlossen, wenn die Istdrehzahl n unter den Solldrehzahlwert abgefallen ist und der Gaspedalmikroschalter geschlossen ist, d. h. das Gaspedal in Ruhestellung ist und v = 0 ist oder bei einem Automatikgetriebefahrzeug sich der Wählhebel in der Stellung Neutral befindet. Der Drehzahlintegralregler 204 wird über den Schalter S3 aktiviert, wenn folgende vier Bedingungen erfüllt sind, der Start beendet ist und die Hauptdrosselklappe geschlossen sowie eine Sperrzeit abgelaufen ist, die beim Schließen der Hauptdrosselklappe gestartet wird. Außerdem ist zweitens Bedingung, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit v = 0 ist bei einem nicht Automatikfahrzeug oder bei einem Automatikfahrzeug sich der Wählhebel in der Position Neutral befindet. Weiterhin muß drittens entweder der Mikroschalter geschlossen sein, d. h. das Fahrpedal befindet sich in Ruhestellung oder der Mikroschalter ist geöffnet und damit das Fahrpedal betätigt und die Drehzahl n ist kleiner als die Solldrehzahl. Die vierte Bedingung für das Schließen von Schalter S3 ist, daß die Stellgröße von Punkt 307 kleiner als ein vorgegebener
    [0017] Maximalwert (TAUmax) ist oder die Drehzahl n σrößer als die Solldrehzahl ist. Im echten Leerlauffall wird also auf den Vorsteuerwert für die Solldrehzahl 201 über einen PI-Regler, den Schalter S3 und das Bypass-Stellglied ausgeregelt.
    [0018] Gleichzeitig wird von dem Luftmengenvorsteuerwert 301 der Istwert der angesaugten Luftmenge 60 im Additicnspunkt 302 abgezogen und über den Additionspunkt 303 dem Schalter S7 zugeführt. Der Schalter S7 für die Grundluftadaption schließt, wenn folgende vier Bedingungen erfüllt sind, der Start beendet ist und eine Sperrzeit abgelaufen ist, die beim Schließen der Hauptdrosselklappe gesetzt wird und die Vorsteuerwerte konstant sind. Zweitens muß die Drehzahl innerhalb einer gewissen Bandbreite liegen oder der Istwert der angesaugten Luftmenge kleiner als edn vorgegebener Wert abzüglich des Ausgangssignales des Integrators bzw. Grundluftadaptionsspeichers sein. Außerdem muß bei handgeschalteten Fahrzeugen v = 0 sein oder bei Automatikfahrzeugen der Wählhebel in der Position Neutral sein. Als letzte Bedingung für das Schließen des Schalters S7 muß eine Geschwindigkeitsplausibilitätsüberwachung ein Freigabesignal abgeben.
    [0019] Für das Geschwindigkeitssignal wird eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt. Treten oberhalb einer Last- und Drehzahlschwelle innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes keine Impulse auf, wird eine Speicherzelle für ein unplausibles Geschwindigkeitssignal gesetzt, das bis zum Ausschalten der Zündung nicht mehr gelöscht werden kann. Werden Impulse oberhalb der Schwellen erkannt und ist der Speicher für ein unplausibles Geschwindigkeitssignal nicht gesetzt, gibt die Plausibilitätsüberwachung ein Signal für plausible Meßwerte ab.
    [0020] Vom Schalter S7 wird das Signal dem Eingang des Integrators 304 für die Grundluftadaption zugeführt. Der Ausgang des Integrators ist über den Begrenzer 305 subtraktiv dem Additionspunkt 303 zugeführt. Im erkannten Leerlauffall, d. h. , wenn der Schalter S7 geschlossen ist, verändert sich der Ausgang des Integrators so lange, bis der Ausgangswert des Integrators gleich der Differenz zwischen dem Luftmengenvorsteuerwert 301 und dem Istwert der angesaugten Lufeinenge 60 ist. Eine Besonderheit des Integrators ist es, daß positive Eingangssignale langsamer aufintegriert werden als negative. Dadurch können Adaptionsfehler, die z. B. durch eine ständig eingeschlagene Servolenkung entstehen können, weitgehend vermieden werden. Andererseits ermöglicht die schnellere negative Integration, daß der beim Start aus Sicherheitsgründen hochgewählte Anfangswert der Adaption schnell auf den richtigen Wert zurückgeführt werden kann. Weiterhin wird der Differenzwert des Additionspunktes 302 dem Additionspunkt 306 zugeführt. Außerdem wird dem Additionspunkt 306 der Inhalt des Speichers 304 subtraktiv zugeführt. Über den Schalter S4 kann das Summenergebnis des Punktes 306 dem I-Glied 204 des Drehzahlreglers zugeführt werden. Der Schubluftschalter S4 schließt, wenn folgende fünf Bedingungen erfüllt sind, der Start muß beendet sein und die Drosselklappe geschlossen sein. Weiterhin muß sich das Fahrpedal in Ruhestellung befinden und der zugehörige Mikroschalter geschlossen sein. Als vierte Bedingung muß die gemessene Istluftmasse kleiner als die maximal mögliche Luftdurchsatzmenge am Leerlaufsteller sein oder die Sperrzeit, die beim Schließen der Hauptdrosselklappe gesetzt wird, abgelaufen sein. Die letzte Bedingung ist, daß bei Automatikfahrzeugen die Drivestufe am Wählhebel einlegt sein muß bzw. es sich um ein Handgeschaltetes Fahrzeug handelt. Die gemeinschaftliche Benutzung des I-Gliedes 204 für die Leerlaufdrehzahlregeiung und die Schubluftmengensteuerung sorgt für harmonische Übergänge zwischen den beiden Regelungsarten. Weiterhin wird dem Additionspunkt 305 das Differenzsignal vom Additionspunkt 210 zwischen dem Vorsteuerwert für die Solldrehzahl und dem Drehzahlistwert über den Schalter S5 und die Begrenzung 307 zugeführt. Der Schalter S5 schließt sobald die Istdrehzahl unter den Vorsteuerwert für die Sollwertcrehzahl absinkt und gibt damit einen Drehzahlanteil in die Schubluftregelung. Das ergibt im Ergebnis eine Anfahrhilfe. Daher muß das Signal bei Fahrzeugen mit Handgetriebeschaltung auf einen kleineren Wert begrenzt werden, als bei Automatikgetriebefahrzeugen. Weiterhin wird dem Additionspunkt 306 noch ein drehzahlabhängiges Signal 70 über die Schubluftkennlinie zugeführt sowie ein Additionsterm 80 bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit ungleich Null um den Energiebedarf für eine eventuell benutzte Servolenkung abzudecken und schließlich ein Sollwertzuschlag 90 für die Schubluftregelung im Schubabschaltebetrieb. Schließlich sind alle Steuerwerte dem Additionspunkt 307 zugeführt und von da aus über den Schalter S8 dem Motorstellgliedantrieb. Während der Startphase ist der Schalter S8 geöffnet. Damit wird gleichzeitig bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Bypass-Luftklappe auf einen Wert von 95 % der maximalen Durchlaßmenge aufgefahren. Im Anschluß an die Startphase schließt der Schalter S8.
    [0021] Figur 2 zeigt die Gewinnung des Luftmengenvorsteuerwertes 301 in der Vorsteuerung Luftmenge 300. Mittels einer Temperaturinterpolation wird - abhängig von der Getriebeεtellung - ein Vorsteuerwert für den Luftdurchsatz errechnet 300A bzw. 300B. Bei Einlegen einer Fahrstufe erfolgt eine einmalige zusätzliche Luftmengenaufschaltung 300C, die über das nachgeschaltete Filter 300D zeitlich abgeregelt wird. Darauf wird das Klimaanlagenbetriebssignal 30B zugefügt, um so den Luftmengenvorsteuerwert 301 zu erhalten.
    [0022] Figur 3 zeigt den zeitlichen Verlauf der Kompensation des Luftmengenmehrbedarfs für die Klimaanlage über der Zeit. Der Kurvenzug 30 repäsentiert das Schaltsignal des Klimaanlagenschalters. Die Kurve darüber zeigt den zeitlichen Verlauf des Kompensationssignals 30B für die Klimaanlage. Mit dem Einschalten der Klimaanlage wird der Korrekturwert sprungartig auf ein Anteil des maximalen Zuschlags gesetzt und anschließend über eine Rampenfunktion bis zum Maximalwert erhöht. Der Maximalwert kann abhängig von der Getriebestellung unterschiedlich gewählt werden. Beim Ausschalten der Klimaanlage erfolgt zunächst ebenfalls ein Sprung auf einen vorgewählten Anteil des Zuschlags und anschließend eine rampenförmige Abregelung bis zum Wert Null.
    [0023] Figur 4 zeigt die Bildung des Sollwertszuschlages bei Schubiuft- regelung und gleichzeitiger Schubabschaltung. Die oberste Kurve 90C stellt die Drehzahl dar, während Kurve 90B das Schubabschaltsignal repräsentiert. Die unterste Kurve stellt den Sollwertzuschlag 90 dar. Nach dem Drehzahlmaximum n1 folgt zeitlich der Schubbetrieb. Damit wird das Schubabschaltsignal 90B bis zu einer Wiedereinsetzdrehzahl n3 ausgegeben. Gleichzeitig mit dem Erscheinen des Schubabschaltsignales wird der Sollwertzuschlag 90 auf einen Maximalwert gesetzt. Bei Unterschreiten einer Drehzahlschwelle n wird dieser Wert mit einem Zeitraster auf einen solldrehzahlabhängigen (aus der Drehzahlvorsteuerung) Restwert abgeregelt. Die Abregelung des Restwertes erfolgt erst nach dem Ende der Schubabschaltung (Abfangen bei starkem Drehzahlabfall!).
    [0024] An verschiedenen Stellen des Regelkreises wird die Information benötigt, ob es sich um ein Automatikgetriebefahrzeug oder um ein handgeschaltetes Fahrzeug handelt. Im Ausführungsbeispiel wird die in Figur 5A und 5B angegebenen Schaltung zur automatischen Erkennung benutzt. Oben in Figur 5A ist die Anlasserschaltungsversion für ein handgeschaltetes Fahrzeug zu erkennen, während sich die untere Schaltungsanordnung 5B auf ein Automatikschaltgetriebefahrzeug bezieht. Die Klemme 50 (KL.50) stellt den Anlasserschalter dar, während die Wicklung des Anlasserrelais mit M bezeichnet ist. Ergänzt wird die Schaltung durch den Pull-Up-Widerstand R und eine Entkopplungsdiode. Beim Automatikgetriebefahrzeug ist ein zusätzlicher Schalter vorhanden, der in den Wählhebelstellungen P, N geschlossen ist und in der Drivestellung geöffnet ist. Das Ausgangssignal G wird zur Erkennung des Getriebetyps herangezogen. Im Fahrbetrieb liegt am Ausgang G beim handgeschalteten Fahrzeug Massepotential, während beim Automatikgetriebefahrzeug am Ausgang G Pluspotential anliegt. Dieses Signal wird zur Erkennung des Getriebetyps ausgenutzt. Figur 6 zeigt schematisch die Schubluftkennlinie. Auf der X-Achse ist die Drehzahl und auf der Y-Achse die Luftmasse pro Zeiteinheit aufgetragen. Der Kurvenzug B stellt den Luftbedarf für den statischen Motorbetrieb dar. Der Kurvenzug A zeigt die Schubluftkennlinie. Ns stellt die Solldrehzahl dar, wahrend Qs die zugehörige
    [0025] Luftmenge darstellt.
    [0026] Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sowohl als Analogschaltung mit mehr oder weniger hohem Integrationsgrad aufgebaut sein, als auch als Digital- bzw. Rechnerschaltung mit unterschiedlichem Integrationsgrad. Auch Lösungen unter Einsatz eines Mikroprozessors oder Mischungen der verschiedenen Formen sind denkbar.
    [0027] Nicht unerwähnt bleiben sollte, daß es sich beim Ausführungsbeispiel um einen Motor mit Haupt- und Bypassdrosselklappe handelt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist aber auch auf Brennkraftmaschinen mit nur einer Drosselklappe anwendbar.
    [0028] Des weiteren ist bei dem Verfahren und der entsprechenden Einrichtung der Luftmengenmsser auch durch einen Luftmassenmesser ersetzbar.
    权利要求:
    ClaimsAnsprüche
    1. Verfahren zur Luftzumessung für eine Brennkraftmaschine, vorzugsweise im Leerlaufbetrieb und im Schubbetrieb mit wenigstens einer Motordrehzahlerfassung sowie einem elektrisch ansteuerbarer. Motorleistungsstellglied, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin die angesaugte Luftmenge erfaßt wird sowie der Leerlaufbetriebsfall erfaßt wird, so daß in der erkannten Leerlaufphase die Brennkraftmaschine auf eine Solldrehzahl geregelt werden kann und die dann für die Leerlaufsolldrehzahl pro Zeiteinheit angesaugte Luftmenge gemessen und abgespeichert werden kann, so daß im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine eine daran orientierte Luftmenge pro Zeiteinheit zugeführt werden kann.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Luftmenge im Schubbetrieb durch Vorsteuerwerte korrigiert wird und/oder der abgespeicherte Luftmengenwert Korrekturen durch Vorsteuerwerte aufweist.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gespeicherte Luftmengenwert auf ein Maximum und/oder Minimum begrenzt wird.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherung als Integration über der Zeit erfolgt und sich das jeweilige Integrationsergebnis auf ein Steuerkommando statisch halten läßt.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrationsgeschwindigkeit, d. h. die Anderungsrate des Integrals bei konstantem Eingangssignal abhängig vom Vorzeichen des Eingangssignales ist.
    6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrationsgeschwindigkeit beim negativen Eingangssignal größer ist, als beim positivem Eingangssignal.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der gespeicherte Luftmengenwert im Schubbetrieb drehzahlabhängig über die Schubluftkennlinie ergänzt werden kann.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei fahrendem Fahrzeug für variable Zusatzlasten, insbesondere der Servolenkung der Schubluft ein fester Sollbetrag addiert werden kann.
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer fester Betrag beim Einsatz der Kraftstoffschubabschaltung der Schubluft hinzugefügt wird, der bei Unterschreiten einer Drehzahlschwelle zwischen der Kraftstoffabschaltdrehzahl und der Wiedereinsatzdrehzahl mit einem Zeitraster auf einen aus der Vorsteuerung Drehzahl stammenden solldrehzahlabhängigen Festwert abgeregelt wird und dieser Restwert erst beim Wiedereinsatz abgeregelt wird.
    10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubluftmenge noch ein begrenzter Drehzahlgegenkopplungsterm zugefügt wird, dessen maximale Größe abhängig davon ist, ob es sich um ein Fahrzeug mit Automatikgetriebe oder Handschaltgetriebe handelt.
    11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsteuerwert für die Luftmenge wenigstens in Abhängigkeit der Parameter Temperatur, Getriebe bzw. Getriebeschalterstellung, harmonisch über ein Zeitglied (T1-Glied), sowie nachgeschaltet wenigstens eines Klimaanlagenbetriebssignales generiert wird.
    12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf- bzw. Abschaltung mindestens des Klimaanlagenbetriebssignales wenigstens stückweise in Rampenform, insbesondere in stufenförmiger Rampenform erfolgt.
    13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsteuerwert für die Leerlaufdrehzahl gebildet wird, wenigstens in Abhängigkeit der Parameter Temperatur und Getriebeschalterstellung sowie einer multiplikativen Anhebung, wenn die Istdrehzahl signifikant größer als die Solldrehzahl aus wenigstens den beiden Größen ist, weiterhin wenigstens einem Kiimaanlagenbetriebssignal und einem nachgeschalteten T1-Filter, für harmonische Übergänge, dessen Zeitkonstante wenigstens in Abhängigkeit vom Startsignal und Schubabschaltungssignal gesteuert werden kann.
    14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Klimaanlagenbetriebssignal mit einem Getriebesignal verknüpft ist, welches eine untere Begrenzung der Solldrehzahl ergibt.
    15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Leerlaufdrehzahlsollwert abzüglich des Drehzahlistwertes im Leerlauffall über wenigstens je ein P- und. ein I-Glied der Stellgliedansteuerung zugeführt wird.
    16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubluftsollwert dem Motorleistungsstellglied im Schubbetrieb über wenigstens einen Integrator zugeführt wird.
    17. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung des Motorstellgliedes aus der Leerlaufdrehzahlregelung im Leerlauffall und aus der Schubluftregelung im Schubfall über denselben Integrator erfolgt, dadurch, daß je nach Betriebsfall je eine der Regelgrößen oder ein Nullsignal dem Integratoreingang zugeführt wird, so daß beim Übergang von einem auf den anderen Betriebsfall ein harmonischer Übergang sichergestellt ist.
    18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsteuerwert für die Luftmenge ständig dem Stellglied des Motors zugeführt wird und im Fall einer Fahrzeuggeschwin- digkeit größer Null zusammen mit dem Vorsteuerungswert für die Luftmenge dem Stellglied noch ein additiver Term aus der Drehzahl über die Schubluftkennlinie zugeführt wird.
    19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Luftmenge eine Luftmasse Verwendung findet.
    20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zur Getriebearterkennung das elektrische Potential am Anlasserschalter (K1 50) an der hatteriabgewandten Seite abgegriffen wird und diskriminiert wird.
    21. Verfahren nach Anspruch 10 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß bei Fahrzeugen mit Getriebehandschaltung der Drehzahlgegenkopplungsterm auf geringere Werte als bei Automatikgetriebefahrzeugen begrenzt wird.
    22. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21, mit Eingängen für Sensorsignale wie n, LL und einem Signalausgang für ein Motorstellglied-Ansteuersignal sowie Mitteln für eine Drehzahlsteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin die angesaugte Luftmenge erfaßt wird und Mittel vorgesehen sind, die in erkannter Leerlaufphase die Brennkraftmaschine auf eine Solldrehzahl regeln und dann das für die Leerlaufsolldrehzahl/Zeiteinheit angesaugte Luftmengensignal erfassen und speichern, so daß im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine eine daran orientierte Luftmenge/Zeiteinheit der Brennkraftmaschine zugeführt werden kann.
    23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel für eine Vorsteuerung der Luftmenge vorgesehen sind, abhängig von den Parametern Temperatur, Getriebe bzw. Getriebeschaltung und Klimaanlagenbetriebssignal.
    24. Einrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Leerlaufdrehzahlregelung im Leerlauffall und die Schubluftregelung im Schubbetriebsfall mit einem einzigen I-Regier vorgenommen wird.
    25. Einrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Mittel und Vorgänge programmgesteuert sind.
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    法律状态:
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DEP3744222.8||1987-12-24||
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    DE8888909992A| DE3862299D1|1987-12-24|1988-11-23|Verfahren und einrichtung zur beeinflussung der luftzumessung bei einer brennkraftmaschine, insbesondere im leerlauf und schubbetrieb.|
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