DE3218793C2 - - Google Patents
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Luft-
Kraftstoff-Mischungsverhältnisses, das während der Warmlaufphase
einer Brennkraftmaschine durch einen Vergaser zugeführt
wird, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein solches Verfahren ist aus der DE-OS 30 01 248 bekannt.
Bei dem bekannten Verfahren ist das der Brennkraftmaschine durch
den Vergaser zugeführte Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnis
durch den Gesamtwert der relativen Einschaltdauern des
zusätzlichen Magnetventils und des Langsamlauf- und Hauptmagnetventils
bestimmt, wobei die relative Einschaltdauer des Zusatzmagnetventils
mit wachsender Motortemperatur verringert wird.
Die mit Magnetventilen erhaltenen Steuerkurven haben
allgemein eine stabile Steuerzone um eine relative Einschaltdauer
von 50% und Unempfindlichkeitszonen nahe relativen
Einschaltdauern bei 0% und 100%, so daß sich das Mischungsverhältnis
innerhalb des ganzen Steuerbereichs nur schwierig steuern läßt.
Dies ist auch bei dem aus der DE-OS 30 01 248 bekannten
Verfahren problematisch.
Die DE-OS 30 20 493 offenbart die Steuerung des
Ansaugluftdurchsatzes bei einer Brennkraftmaschine mittels eines
Magnetventils. Um bei dieser Steuerung die Unempfindlichkeitsbereiche
des Magnetventils auszulassen, wird dessen relative
Einschaltdauer zwischen 20 und 80% beschränkt. Ferner wird das
Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnis mit steigender Temperatur
der Brennkraftmaschine verringert.
Die DE-OS 30 48 386, die ein fingierter Stand der Technik
nach § 3 (2) ist, weist ein im Hauptkraftstoffsystem angeordnetes
Hauptkraftstoffsteuerventil, das den Durchsatz des im
Hauptkraftstoffsystem strömenden Kraftstoffs so steuert, daß
das Mischungsverhältnis einem vorbestimmten Sollmischungsverhältnis
im Normalbetriebszustand der Brennkraftmaschine annäherbar
ist, ein in einem Teillastkraftstoffsystem angeordnetes
Teillastkraftstoffsteuerventil, das den Durchsatz des im
Teillastkraftstoffsystem strömenden Kraftstoffs so steuert, daß das
Mischungsverhältnis dem vorbestimmten Sollmischungsverhältnis
annäherbar ist, ein von dem Haupt- und dem Teillastkraftstoffsystem
unabhängiges Hilfskraftstoffsystem, das den Kraftstoff
aus der Schwimmerkammer zu dem nach der Drosselklappe liegenden
Abschnitt des Saugluftkanals führt, und ein Hilfskraftstoffsteuerventil
auf, das in dem Hilfskraftstoffsystem angeordnet
ist und den Durchsatz des durch das Hilfskraftstoffsystem
strömenden Kraftstoffs allmählich nach Maßgabe des Verlaufs des
Warmlaufzustands des Motors nach einem Kaltstart und/oder der
Verlangsamung des Motors in Übereinstimmung mit einem Warmlaufparameter,
der den Warmlaufzustand nach einem Kaltstart
kennzeichnet und/oder einem Verlangsamungsparameter, der die
Verlangsamung des Motors kennzeichnet, verringert. Fig. 3 der letztgenannten
DE-OS zeigt, daß die relative Einschaltdauer eines das
Mischungsverhältnis steuernden Magnetventils zwischen etwa 20
und 80% gehalten ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Steuern
des Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnisses, das während der
Warmlaufphase einer Brennkraftmaschine durch einen Vergaser
zugeführt wird, anzugeben, das unter Vermeidung der Unempfindlichkeitsbereiche
der Magnetventile ohne Vergrößerung der
Ventilquerschnitte das Mischungsverhältnis innerhalb eines weiten
Steuerbereichs steuern kann.
Obige Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch die in seinem
kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale gelöst.
Der Unteranspruch 2 kennzeichnet eine vorteilhafte Weiterbildung
davon.
Vorteilhafterweise ermöglicht die Erfindung das Mischungsverhältnis
elektronisch stabil und präzise innerhalb eines
weiten Bereichs der Motortemperatur zu steuern.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 das Blockschaltbild einer Brennkraftmaschine mit
dem elektronischen Mischungsverhältnis-
Steuersystem;
Fig. 2 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
eines Vergasers, der durch das
Steuerverfahren nach der Erfindung eingestellt
wird;
Fig. 3 das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels
des Steuerteils von Fig. 1;
Fig. 4 Kennlinien eines Langsamlauf- und Hauptmagnetventils
und eines zusätzlichen Magnetventils
des Vergasers von Fig. 2;
Fig. 5 Betriebscharakteristiken des Mischungsverhältnis-
Steuersystems nach Fig. 1; und
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Durchführung des Verfahrens
zur Steuerung des Mischungsverhältnisses
nach Fig. 3.
Fig. 1 zeigt einen Motor 1, einen Vergaser 2, ein Langsamlauf-
Magnetventil 3, ein Hauptmagnetventil 4, ein zusätzliches
Magnetventil 5 zur Kraftstoffanreicherung, einen Begrenzungsschalter 6, ein
Drosselklappen-Stellglied 7, einen Saugluftunterdruckfühler
8, einen Kühlwasser-Temperaturfühler 9, einen Motordrehzahlfühler
10 vom Impulstyp, einen Leerlauf-Erfassungsschalter
11 und einen Steuerteil 12.
Der Vergaser 2 und die ihm zugeordneten Magnetventile
3-5 sind entsprechend Fig. 2 aufgebaut.
Das Langsamlauf-Magnetventil 3 regelt die Luft in einer
Übergangsbelüftungsdüse zwecks Einstellung der einer
Übergangsbohrung 201 und einer Leerlaufbohrung 202 des Vergasers
2 zugeführten Kraftstoffmenge, und das elektromagnetische
Hauptventil 4 regelt die einer Hauptdüse 203 zugeführte
Kraftstoffmenge. Das zusätzliche Magnetventil 5
bestimmt die einem Nebenluftkanal 204, der mit einer
Drosselklappe 13 in Verbindung steht, zugeführte Kraftstoffmenge.
Durch Steuerung des Langsamlauf-Ventils
3 und des Hauptventils 4 kann also das
Mischungsverhältnis A/F im Haupt-Langsamlaufsystem des
Vergasers 2 bestimmt werden, während durch Steuerung des
Kraftstoffventils 5 das Mischungsverhältnis
A/F im Anreicherungssystem des Vergasers 2 bestimmt wird.
Der Steuerteil 12 von Fig. 3 umfaßt eine Steuerlogik 22,
einen Mikroprozessor MIP 23, einen Festwertspeicher oder ROM
24, einen Multiplexer oder MPX 25 und einen Analog-Digital-Umsetzer
oder ADU 26. Die Steuerlogik 22 ruft über den MPX
25 und den ADU 26 Analoginformation wie den Saugluft-
Unterdruck V C vom Unterdruckfühler 8 (vgl. Fig. 1), die
Motortemperatur T W vom Wassertemperaturfühler 9 und ein
Ausgangssignal O₂ eines Sauerstoffühlers (nicht gezeigt), der
die Sauerstoffkonzentration im Abgas erfaßt, ab. Ferner ruft
die Steuerlogik 22 direkt Digitalinformation wie L iSW vom
Begrenzungsschalter 6 (vgl. Fig. 1), T HSW vom Leerlauferfassungsschalter
11 und die Motordrehzahl N vom
Drehzahlerfasser 10 ab. Die so abgerufenen Signale und Informationen
werden im MIP 23, dem ROM 24 und einem RAM 27 arithmetisch
aufbereitet zur Steuerung verschiedener Steller wie des
Langsamlauf-Magnetventils 3, des Hauptmagnetventils 4, des
zusätzlichen Magnetventils 5 und des Drosselklappenstellers 7,
so daß sichergestellt ist, daß ein optimales Mischungsverhältnis
A/F nach Maßgabe des Betriebszustands des Motors
erhalten wird.
Somit spricht das Mischungsverhältnis-Steuersystem auf
verschiedene Daten an, die Betriebszustände des Motors
bezeichnen, um das Mischungsverhältnis A/F im stabilen
Betriebszustand zu optimieren durch Steuerung des
Langsamlauf- und des Haupt-Magnetventils 3 und 4; im Warmlaufbetriebszustand
wird das Verhältnis A/F durch Steuerung des
zusätzlichen Magnetventils 5 optimiert, und im Leerlauf und
beim Warmlaufen im Stand wird die zugeführte Kraftstoffmenge
durch Steuerung des Drosselklappen-Stellers 7 optimiert.
Zur Steuerung der Öffnung der Magnetventile 3,
4 und 5 wird die sogenannte Ein-Aus-Steuerung
angewandt, wobei jedes Magnetventil mit
gleichbleibender Periodendauer T aktiviert und für eine Einschaltdauer
t innerhalb jeder Periode T geöffnet wird. Somit
kann das Magnetventil durch Ändern des Verhältnisses t/T der Einschaltdauer
t zur Periodendauer T gesteuert werden. Der durch
t/T × 100(%) definierte Wert wird als relative Einschaltdauer bezeichnet.
Da das Mischungsverhältnis A/F im Langsamlauf- und Hauptsystem
entsprechend einer Kurve A in Fig. 4 durch Einstellen
der Relativen Einschaltdauer des Langsamlauf- und des Haupt-Magnetventils
3 und 4 steuerbar ist, und da das Mischungsverhältnis A/F
des Anreicherungssystems entsprechend einer Kurve B von Fig. 4
durch Ändern der Ein-Periode des Kraftstoff-Magnetventils
5 steuerbar ist, kann das Mischungsverhältnis A/F durch den
Steuerteil 12 gesteuert werden.
Bei dieser Art von elektronischer Mischungsverhältnis-Steuerung
wird das Mischungsverhältnis A/F durch die
Magnetventile 3 und 4 des Langsamlauf-Hauptsystems in der stabilen
Betriebszone gesteuert, in der die Motortemperatur einen
vorbestimmten Wert übersteigt, wogegen in der Warmlauf-
Betriebszone, in der die Motortemperatur niedrig und eine
Anreicherung des Gemischs A/F erforderlich ist, das
Mischungsverhältnis A/F durch das zusätzliche Magnetventil 5 des
Anreicherungssystems gesteuert wird. Infolgedessen ist der Vergaser
so ausgelegt, daß sowohl die Kennlinie A der Magnetventile 3 und
4 des Langsamlauf-Hauptsystems als auch die Kennlinie B des
Magnetventils 5 nach Fig. 4 erhalten werden
können.
Um die Steuercharakteristik der Magnetventile 3 und 4 nahe
einem Mischungsverhältnis A/F von etwa 15, was dem
stöchiometrischen Gemisch A/F entspricht, halten zu können, wird
üblicherweise das Mischungsverhältnis A/F von ca. 15 nahe
dem 50%-Bereich der relativen Einschaltdauer der Magnetventile 3 und 4
erhalten. Während also die Mischungsverhältnis-Einstellung
durch die Magnetventile 3 und 4 des Langsamlauf-Hauptsystems
hauptsächlich nur nahe dem Wert 15 des Mischungsverhältnisses
bewirkt wird, erfolgt die Mischungsverhältnis-Einstellung
in einer Zone wie etwa der Warmlauf-Betriebszone, in
der das Mischungsverhältnis unter dem stöchiometrischen
Verhältnis liegt, hauptsächlich nur durch das zusätzliche
Magnetventil 5.
Da der Steuerbereich durch das Magnetventil 5
jedoch eher eine Zone überdeckt, in der das Mischungsverhältnis
A/F klein ist, liegt - wie aus der Kurve B von Fig. 4
hervorgeht - die relative Einschaltdauer des zusätzlichen Magnetventils
5 unter 10% für den Extremfall eines erhöhten
Mischungsverhältnisses, das nahe 15 oder bei dem stöchiometrischen
Verhältnis liegt. Ferner bestehen die Gesamt
Steuerkennlinien der Magnetventile 3-5 aus stabilen Zonen um
50% relative Einschaltdauer und nichtlinearen instabilen Zonen
einschließlich der Unempfindlichkeitszonen nach 0% - und
100% relative Einschaltdauer (vgl. Fig. 4).
Es ist zu beachten, daß zwar das Langsamlauf-Magnetventil 3
und das Haupt-Magnetventil 4 je für sich dem Vergaser 2
zugeordnet sind (vgl. Fig. 3) und daß sie getrennt gesteuert
werden; sie können jedoch vom Gesichtspunkt der Vergaserleistung
als eine Einheit angesehen werden, was bekannt ist.
Damit gehen die Kennlinien der Magnetventile 3 und
4 in die Kennlinie A von Fig. 4 ein.
Bei Betrachtung der Kennlinie A von Fig. 4 ist ersichtlich, daß
sich das Mischungsverhältnis A/F zwischen 0%
und 100% der relativen Einschaltdauer für die Langsamlauf- und
Hauptmagnetventile 3 und 4 um den Wert 6 ändert, und daß sich
das Mischungsverhältnis A/F um den Wert A₁ ändert bei Änderung der
relativen Einschaltdauer um den Wert D₁. Wie bereits erwähnt, sind
diese Magnetventile 3 und 4 ferner dazu bestimmt, das Mischungsverhältnis
auf einen Wert von ca. 15 entsprechend dem stöchiometrischen
Gemisch einzuregeln. Sie werden dazu auf eine relative
Bezugs-Einschaltdauer D AF nahe 50% eingestellt. Diese relative
Einschaltdauer D AF schwankt geringfügig in Abhängigkeit der
Bearbeitungsgenauigkeit des Vergasers und des Motorbetriebszustands,
sie ergibt jedoch in der Normalbetriebszone ein ungefähr
gleichbleibendes Mischungsverhältnis von 15.
Gemäß der Kennlinie B des Magnetventils 5 ändert sich das
Mischungsverhältnis A/F um den Wert B₁ mit einer Änderung von
dessen relativer Einschaltdauer um den Wert D₁. Daher kann die
Änderung A₁ des Mischungsverhältnisses in bezug auf die Änderung D₁
der Ein-Periode der Langsamlauf- und Hauptmagnetventile 3 und
4 erhalten werden durch Änderung des Mischungsverhältnisses mit
Hilfe des zusätzlichen Magnetventils 5 um die relative Einschaltdauer
D₁ × A₁/B₁.
Die Kennlinien A und B zeigen ferner, daß, wie bereits erläutert,
die Einschaltung der Langsamlauf- und Hauptmagnetventile 3 und 4
und des zusätzlichen Magnetventils 5 nach einem Unempfindlichkeitsbereich
D d ansteigt und nahe der 0% und 100% relative
Einschaltdauer stark nichtlinear verläuft. Da der Steuerbereich
der Langsamlauf- und Hauptmagnetventile 3 und 4 auf die Nähe
der relativen Bezugs-Einschaltdauer D AF begrenzt und der Wert
von A₁ relativ klein ist, sind deren Unempfindlichkeitsbereiche
(z. B. bei A D) unproblematisch. Dagegen ist es im
Fall des zusätzlichen Magnetventils 5 schwierig, das Mischungsverhältnis
genau einzustellen, da dessen relative Einschaltdauer
ausgehend von 0% steuerbar ist und da innerhalb dessen
Unempfindlichkeitsbereich D d das Mischungsverhältnis sich abrupt
um B₂ ändert, wenn sich die relative Einschaltdauer geringfügig
um Δ D d ändert.
Infolgedessen ist gemäß dem Ausführungsbeispiel der Bereich der
relativen Einschaltdauer zwischen 0% und D d für das Magnetventil
5 gesperrt.
Das vorgeschlagene Mischungsverhältnis-Steuerverfahren wird
unter Bezugnahme auf Fig. 5 näher erläutert.
In Fig. 5 ist auf der Abszisse die Motortemperatur T W aufgetragen,
und eine Kurve C zeigt das Mischungsverhältnis A/F,
das in bezug auf die Motortemperatur T W optimiert ist, wobei
das Mischungsverhältnis A/F konstant auf den Wert 15 geregelt
werden soll, wenn die Motortemperatur T W eine Temperatur T₁ von
z. B. 80° C übersteigt, und daß das Verhältnis A/F bei abnehmender
Motortemperatur, wenn T W unter T₁ liegt, linear
verringert wird.
Eine Kurve E zeigt die relative Einschaltdauer D A , die für die
Langsamlauf- und Hauptmagnetventile 3 und 4 gilt, um das
Mischungsverhältnis A/F auf die Kurve C zu optimieren. Gemäß der
Kurve E wird die relative Einschaltdauer D A bei D AF konstant
gehalten in Übereinstimmung mit der Kurve C, wenn die
Motortemperatur T W den Wert T₁ übersteigt, und steigt linear an
zur Anreicherung des Gemischs A/F, wenn T W unter T₁ absinkt.
In dem linear abnehmenden Verlauf der Kurve E entspricht
der Gradient Δ E, wie unter Bezugnahme auf Fig. 4
erläutert, D₁/A₁ oder Δ A. Angenommen, eine Änderung der relativen
Einschaltdauer D A , die durch den Gradienten Δ E bei einer
Motortemperatur T n bestimmt ist, ist D RA , so wird die
Änderung D RA dazu genutzt, auf der Kurve C eine Differenz
Δ (A/F)T W zwischen einem Wert des Mischungsverhältnisses
(A/F)T W bei der Temperatur T W und dem durch die relative
Einschaltdauer D AF bestimmten Gemisch von etwa 15 zu
erzeugen. Infolgedessen gilt Δ (A/F)T W = 15 - (A/F)T W ,
und die relative Einschaltdauer D A , die zur Erzielung des Mischungsverhältnisses
(A/F)T W bei der Temperatur T n für die
Langsamlauf- und Haupt-Magnetventile 3 und 4 erforderlich ist,
ist D AF + D RA .
Auf diese Weise wird bei einer Motortemperatur T W unter
T₁ die relative Einschaltdauer D A für die Magnetventile 3 und 4 des
Langsamlauf-Haupt-Systems mit dem Gradienten Δ E von D AF
bei der Temperatur T₁ erhöht, bis die relative Einschaltdauer D A bei
einer Motortemperatur T₂ 100% erreicht. Dann wird bei der
unter T₂ liegenden Motortemperatur die relative Einschaltdauer D A
auf einen Konstantwert von (100 - D D ) festgelegt, wobei
D D ein vorbestimmter Wert ist, der noch erläutert wird und
der in Beziehung steht zu dem Unempfindlichkeitsbereich
D d des zusätzlichen Magnetventils 5, was unter Bezugnahme
auf Fig. 4 erläutert wurde.
Schließlich zeigt eine Kurve F die relative Einschaltdauer D B für das
zusätzliche Magnetventil 5, das das Mischungsverhältnis A/F
auf die Kurve C optimieren soll. Gemäß der Kurve F wird in
einer Zone, in der die Motortemperatur T W über T₂ liegt,
wobei die relative Einschaltdauer D A für die Langsamlauf- und Haupt-Magnetventile
3 und 4 unter 100% bleibt, die relative Einschaltdauer D B
bei 0% festgelegt, und diese wird um Dd
entsprechend dem instabilen Teilverlauf D d der
Kennlinie B entsprechend Fig. 4 geändert, wenn die Motortemperatur
auf T₂ fällt, und wird anschließend linear mit
einem Gradienten Δ F erhöht, wenn die Motortemperatur T W
abnimmt, so daß das Gemisch angereichert wird. Der
Gradient Δ F der Kurve F entspricht D₁/B₁ oder Δ B in Fig. 4.
Wie erläutert, wird bei dem Ausführungsbeispiel zur Steuerung
des Mischungsverhältnisses A/F gemäß der Kurve C nach
Maßgabe der Motortemperatur T W zur gleichbleibenden
Optimierung des Mischungsverhältnisses A/F dieses durch die
Magnetventile 3 und 4 des Langsamlauf- und Haupt-Systems
gesteuert, wenn die Motortemperatur den vorbestimmten Wert
T₂ übersteigt, und wird durch diese Magnetventile 3 und 4
sowie das zusätzliche Kraftstoff-Magnetventil 5 zwecks
Anreicherung des Gemischs A/F gesteuert, wenn die Motortemperatur
den vorbestimmten Wert T₂ unterschreitet. Ferner
wird, sobald die relative Einschaltdauer D B des Kraftstoff-Magnetventils
5 zu einer Änderung von 0% auf einen endlichen Wert
bei der Temperatur T₂ bereit ist, diese sofort um einen
ersten vorbestimmten Wert D d geändert, so daß die
Mischungsverhältnis-Steuerung auf der Grundlage der instabilen
Teilkurve des Kraftstoff-Magnetventils 5 unterbunden wird.
Gleichzeitig wird die relative Einschaltdauer D A der Langsamlauf-
Haupt-Magnetventile 3 und 4 um einen zweiten vorbestimmten
Wert D D verringert, um sicherzustellen, daß die Steuerung
des Mischungsverhältnisses A/F jederzeit optimierbar ist und
über einen weiten Änderungsbereich der Motortemperatur T W
stabil gemacht werden kann.
Der zweite vorbestimmte Wert D D kann wie folgt bestimmt
werden.
Die relative Einschaltdauer D B ändert sich abrupt um D d bei der
Temperatur T₂, so daß der Arbeitsbereich des zusätzlichen
Magnetventils 5 aus dem instabilen Teilbereich herauskommt.
Infolgedessen ändert sich jedoch das Mischungsverhältnis A/F
schrittweise um B₂ (vgl. Fig. 4). Um eine kontinuierliche
Änderung des Mischungsverhältnisses um die Temperatur T₂
herum sicherzustellen, ist es also notwendig, die relative Einschaltdauer
D A der Langsamlauf- und Haupt-Magnetventile 3 und 4 schrittweise
in Gegenrichtung zu ändern. Der zweite vorbestimmte
Wert D D wird daher so festgelegt, daß die Langsamlauf- und
Haupt-Magnetventile die abrupte Änderung B₂ des
Mischungsverhältnisses, die durch das zusätzliche Magnetventil 5
bedingt ist, ausgleichen. So wie der erste vorbestimmte Wert
D d in Abhängigkeit von der Kennlinie des Kraftstoff-
Magnetventils 5 festgelegt wird, wird auch der zweite
vorbestimmte Wert D D festgelegt.
Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das die Realisierung der
Steuerkennlinien von Fig. 5 zeigt. Das Ablaufdiagramm ist
als Programm eines in dem Steuerteil 12 vorgesehenen
Mikrocomputers dargestellt und wird periodisch ausgeführt zur
Steuerung der Langsam- und Haupt-Magnetventile 3 und 4 und
des zusätzlichen Magnetventils 5 nach Maßgabe der Steuerkennlinien
von Fig. 5.
In Fig. 6 sind Einzelschritte des Ablaufs mit S₁ bis S₇
bezeichnet.
Wenn die Steueroperation gemäß dem Ablaufdiagramm gestartet
wird, werden in Schritt S₁ zuerst Signale abgerufen, die
die verschiedenen Motor-Betriebszustände einschließlich der
Motortemperatur T W vom Kühlwasser-Temperaturfühler 9 (Fig. 1)
bezeichnen.
In Schritt S₂ erfolgt die Tabellen-Wiedergewinnung auf der
Grundlage der Motortemperatur T W , um die Differenzdaten
Δ (A/F)T W zwischen einem Wert des erforderlichen Gemischs
und 15, Δ A = Δ E = D₁/A₁ und Δ B = Δ F = D₁/B₁ nach
Maßgabe der Kurve C von Fig. 5 zu bestimmen.
In Schritt S₃ wird die für die Kurve E von Fig. 5 erforderliche
Information D RA bestimmt durch Errechnen von
Δ (A/F)T W × Δ A, und die Entscheidungsinformation D wird
bestimmt durch Errechnen von (D RA + D AF ) - 100 auf der
Grundlage der Daten D RA und D AF (wie bereits erläutert,
ist D AF die sogenannte Bezugs-Ein-Periodeninformation, die
notwendig ist, damit die Langsamlauf- und Haupt-Magnetventile 3
und 4 das stöchiometrische Gemisch von 15 einstellen).
Anschließend wird in Schritt S₄ die Entscheidungsinformation
D daraufhin geprüft, ob sie positiv oder negativ ist.
Wenn sie negativ (D < 0) ist, hat (D RA + D AF ), also der
Wert der Information D A , die an die Langsamlauf- und
Haupt-Magnetventile 3 und 4 bei der momentanen Motortemperatur
T W anzulegen ist, noch nicht 100% erreicht,
was bedeutet, daß die momentane Motortemperatur T W höher
als T₂ von Fig. 5 ist und daß somit das Mischungsverhältnis
A/F nur durch die Langsamlauf- und Haupt-Magnetventile 3 und
4 eingestellt werden darf. Infolgedessen geht das Programm
zu Schritt S₅, in dem die relative Einschaltdauer D A für die Magnetventile
3 und 4 auf D AF + D RA eingestellt wird, wogegen
die relative Einschaltdauer D B für das zusätzliche Magnetventil 5 auf 0
gehalten wird.
Wenn dagegen die Entscheidungsinformation D bei der Prüfung
in Schritt 4 als positiv befunden wird, was bedeutet, daß
(D RA + D AF ) 100% überschritten hat und daß die momentane
Motortemperatur unter T₂ von Fig. 5 liegt, geht das
Programm zu Schritt S₆, in dem die relative Einschaltdauer D A für
die Langsamlauf-Haupt-Magnetvente 3 und 4 aufgrund von
D A = 100 - D D und anschließend die relative Einschaltdauer D B für
das zusätzliche Magnetventil 5 aufgrund von
D B = D × Δ B/ Δ A + D d errechnet wird.
Infolgedessen wird in der Zone, in der die Motortemperatur
T W höher als die Temperatur T₂ ist und somit eine
relativ reduzierte Anreicherung des Gemischs ausreicht, wenn
also der Wert der relativen Einschaltdauer D A , der als Operationssignal
für die Magnetventile 3 und 4 des Langsamlauf-Haupt-Systems
dient, einen vorbestimmten Wert von z. B. 100%
nicht erreicht, das Mischungsverhältnis A/F nur durch
die Magnetventile 3 und 4 des Langsamlauf-Haupt-Systems
gesteuert; dagegen wird in der Zone, in der die Motortemperatur
T W den Wert T₂ unterschreitet, so daß eine erhöhte
Anreicherung des Gemischs erforderlich ist, in der also die
relative EinschaltdauerD A so berechnet ist, daß sie 100% überschreitet,
das Mischungsverhältnis zusätzlich noch durch das
zusätzliche Magnetventil 5 mitbestimmt, und das Mischungsverhältnis
wird dadurch gesteuert, daß Kraftstoff aus beiden
Systemen zugeführt wird. In dieser Weise ist die Steueroperation
entsprechend den Kurven E und F von Fig. 5 realisierbar.
Ferner nimmt die relative Einschaltdauer D B des zusätzlichen Magnetventils
5 den ersten vorbestimmten Wert D d bei der Temperatur
T₂ an, wodurch die Mischungsverhältnis-Steuerung von
Instabilitäten und Unsicherheiten befreit wird.
Bei dem Ablaufdiagramm von Fig. 6 folgt auf Schritt S₆ der
Schritt S₇, in dem die relative Einschaltdauer D B durch die Motordrehzahl
N und den Saugluft-Unterdruck V C vor Programmende
korrigiert wird. Diese Korrektur wird aufgrund der Tatsache
eingeführt, daß das zusätzliche Magnetventil 5 im Luftkanal
zur Beaufschlagung der Drosselklappe 13 (vgl. Fig. 2)
angeordnet ist, und die Kennlinien der Mischungsverhältnis-
Steuerung werden durch die Werte von N und V C in
hohem Maß beeinflußt. Daher kann gemäß Fig. 6 das Mischungsverhältnis
jederzeit - unabhängig von Änderungen der Motordrehzahl
und eines Saugluft-Gegendrucks - präzise eingestellt
werden.
Claims (6)
1. Verfahren zum Steuern eines Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnisses
(A/F), das während der Warmlaufphase einer Brennkraftmaschine
durch einen Vergaser zugeführt wird, der ein
Langsamlauf- und Hauptmagnetventil (3, 4), die einem Langsamlauf
und Hauptkraftstoffsystem des Vergasers zugeordnet
sind, und ein zusätzliches Magnetventil (5) aufweist, das
einem Anreicherungs-Kraftstoffsystem des Vergasers zugeordnet
ist,
mit folgenden Schritten:
mit folgenden Schritten:
- - Messen der Kühlwassertemperatur (Tw),
- - Vorgeben eines von der gemessenen Kühlwassertemperatur abhängigen Soll-Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnisses (A/F)
- - Verringern der relativen Einschaltdauer des zusätzlichen Magnetventils (5) im wesentlichen umgekehrt proportional zur gemessenen Kühlwassertemperatur,
wobei
- - der Gesamtwert der relativen Einschaltdauern des zusätzlichen Magnetventils (5) und des Langsamlauf- und Hauptmagnetventils (3, 4) das Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnis (A/F) bestimmt,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- - Vorgeben eines ersten Grundwertes (D AF ) der relativen Einschaltdauern (D A ) des Langsamlauf- und Hauptmagnetventils (3, 4) bei Temperaturen oberhalb einer bestimmten, einem erreichten Warmlaufzustand entsprechenden Kühlwassertemperatur (T₁), bei ausgeschaltetem zusätzlichen Magnetventil (5),
- - Berechnen eines Zuwachsbetrags (D RA ) für die relative Einschaltdauer (D A ) des Langsamlauf- und Hauptmagnetventils (3, 4) bei ausgeschaltetem zusätzlichen Magnetventil (5) abhängig von dem der Kühlwassertemperatur (Tw kleiner T₁) entsprechenden Soll-Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnis (A/F) und abhängig von der Steigung (Δ A) der Steuercharakteristik des Langsamlauf- und Hauptmagnetventils (3, 4),
- - Addition des ersten Grundwertes (D AF ) mit dem Zuwachsbetrag (D RA ),
- - Subtraktion von 100% von der aus der Addition erhaltenen Summe (D AF + D RA ),
- - Vergleichen des Subtraktionsergebnisses (D = D AF + D RA - 100) mit Null;
A: Bei einem Subtraktionsergebnis D ≧ Null:
- - Ansteuern des Langsamlauf- und Hauptmagnetventils (3, 4)
mit einem zweiten Grundwert (100 -D D ), der von einem
Unempfindlichkeitsbereich (D d ) des zusätzlichen Magnetventils
(5) um eine relative Einschaltdauer bei 0% abhängt,
und
Einschalten und Ansteuern des zusätzlichen Magnetventils (5) mit einer relativen Einschaltdauer (D B ) oberhalb des Unempfindlichkeitsbereichs (D d ) abhängig vom Subtraktionsergebnis (D) und vom Verhältnis der Steigung (Δ B) der Steuercharakteristik des zusätzlichen Magnetventils (5) und der Steigung (Δ A) des Langsamlauf- und Hauptmagnetventils (3, 4) jeweils bei dem Soll-Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnis (A/F);
B: Beim Subtraktionsergebnis D < Null:
- - Ansteuern des Langsamlauf- und Hauptmagnetventils (3, 4) mit einer relativen Einschaltdauer (D A ), die gleich der bei der Addition erhaltenen Summe (D AF + D RA ) ist, bei ausgeschaltetem zusätzlichen Magnetventil (5).
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die relative Einschaltdauer (D B ) des zusätzlichen
Magnetventils (5) in Abhängigkeit vom Saugluftunterdruck (V C ) und
der Motordrehzahl (N) korrigiert wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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