DE4215107C1

DE4215107C1 - Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4215107C1
Application number: DE4215107A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Strauss
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1992-05-07
Filing date: 1992-05-07
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2012-05-08

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Aus der DE-OS 40 39 517 ist ein Steuersystem zum Steuern des an die angetriebenen Räder gelieferten Antriebsdrehmoments be kannt. Hierbei wird aus der Winkelstellung des Gaspedals mit tels Korrekturfaktoren, die beispielsweise den Straßenrei bungspegel und die Charakteristik der Kraftübertragung berück sichtigen, ein modifiziertes Motorausgangs-Zieldrehmoment ab geleitet. Anhand dieses Motorausgangs-Zieldrehmoments werden dann die Sollwerte sowohl für die Kraftstoffeinspritzmenge, als auch für den Öffnungswinkel der Drosselklappe aus einer Tabelle ausgelesen und entsprechend eingestellt.

Außerdem ist aus der DE-PS 32 28 393 eine elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzvorrichtung bekannt, bei der in einer Steu ereinrichtung auf der Grundlage von vorprogrammierten Spei cherwerten aus dem Fahrpedalwinkel Sollwerte für die Kraft stoffmenge und den Drosselklappenwinkel ermittelt werden.

Diese Steuersysteme weisen den Nachteil auf, daß die Tabellen für die Kraftstoffeinspritzmenge und den Drosselklappenöff nungswinkel zur Einstellung des gewünschten Motorausgangs- Zieldrehmoments nur für den stationären Betrieb der Brenn kraftmaschine korrekte Werte liefert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem auch im instationären Betrieb einer Brennkraftmaschine der zur Einstellung des gewünschten Aus gangs-Zieldrehmoments benötigte Sollwert für den Drosselklap penöffnungswinkel aus dem ermittelten Sollwert für die Kraft stoffeinspritzmenge korrekt ermittelt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kenn zeichnenden Teiles des Hauptanspruches gelöst.

Der Vorteil des Verfahrens liegt darin, daß für jedes beliebige Ausgangs-Zieldrehmoment, daß vom Fahrer unabhängig vom jewei ligen Fahrzeug durch die Pedalwinkeleinstellung vorgegeben wird, auch im instationären Betrieb der Brennkraftmaschine Sollwerte für die Kraftstoffeinspritzmenge und für den Luft massenstrom analytisch berechnet werden können. Der tatsächlich gemessene Luftmassenstrom kann dann in bekannter Weise auf diesen Sollwert eingeregelt werden. Gleichzeitig wird ebenfalls in bekannter Art und Weise aus dem gemessenen Luftmassenstrom die tatsächlich einzuspritzende Kraftstoffmenge bestimmt.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.

Die Zeichnung zeigt einen Ablaufplan des Verfahrens, wobei nach dem Start des Verfahrens in Block 1 aus der vom Fahrer vorge gebenen Winkelstellung α_p des Gashebels, der Motordrehzahl n und gegebenenfalls weiterer Betriebsparameter der Brennkraft maschine ein Sollwert für das auf die Fahrbahn zu übertragende Ausgangs-Zieldrehmoment M_soll ermittelt wird. Anschließend wird dann in Block 2 die zum Aufbringen des gewünschten Ausgangs- Zieldrehmoments M_soll notwendige Kraftstoffmenge m_KSoll be rechnet. Da aber das vom Motor erzeugte Moment und das an die Fahrbahn abgegebene Moment nicht identisch sind, muß hierzu neben der gesamten Antriebsstrangcharakteristik, einschließlich Getriebeübersetzung und Reibungsverlusten, auch die Fahrbahn beschaffenheit, beziehungsweise der Antriebsschlupf berücksichtigt werden.

In Block 3 wird dann aus diesem Sollwert für die Kraftstoff menge m_KSoll unter Berücksichtigung eines Sollwertes für das Kraftstoff/Luftverhältnis l_soll mittels Invertierung einer be kannten Saugrohrdynamikfunktion f_s ein Sollwert für die benö tigte Luftmasse m_LSoll bestimmt. Die Saugrohrdynamikfunktion f_s wird bei bekannten Motorsteuerungen dazu verwendet, aus dem gemessenen Luftmassenstrom _LIst die in den Brennraum strömende Luftmasse m_L zu berechnen.

Unter Berücksichtigung der Dauer dt eines Arbeitsspieles kann dann in Block 4 aus dem Sollwert für die Luftmasse m_LSoll ein Sollwert für den Luftmassenstrom _LSoll bestimmt werden. In Block 5 wird dann der momentan einströmende Luftmassenstrom _LIst gemessen und auf allgemein bekannte und daher nicht näher beschriebene Art und Weise durch Einstellung des Drosselklap penöffnungswinkels α_Dk auf den Sollwert _LSoll eingeregelt. In Block 6 wird schließlich aus dem momentan einströmenden Luft massenstrom _LIst und mit Hilfe des Sollwertes für das Kraft stoff/Luftverhältnis l_soll die tatsächlich einzuspritzende Kraftstoffmenge m_Kist, beziehungsweise die hierfür notwendige Einspritzdauer t_i ermittelt.

Der entscheidende Unterschied zu dem oben beschriebenen Ver fahren besteht also darin, daß zur Einstellung des Ausgangs- Zieldrehmoments M_Soll die Sollwerte für den Luftmassenstrom _LSoll und die Kraftstoffeinspritzmenge m_KSoll nicht einfach aus einer fest vorgegebenen Tabelle ausgelesen und eingestellt werden, sondern daß aus der ermittelten Kraftstoffeinspritz menge m_KSoll durch Invertierung der Saugrohrdynamikfunktion f_s der Sollwert für den Luftmassenstrom _LSoll analytisch berech net wird. Das Verfahren, mit dem der tatsächlich einströmende Luftmassenstrom _LIst auf diesen Sollwert _LSoll eingeregelt und gleichzeitig die tatsächlich einzuspitzende Kraftstoffmenge m_KIst aus dem gemessenen Luftmassenstrom _LIst ermittelt wird, gehört zum Stand der Technik und wird daher nicht näher be schrieben.

Die erfindungsgemäße Bestimmung der Sollwerte gewährleistet, daß das Ansprechverhalten des Fahrzeuges auf eine vorgegebene Pedalwinkelstellung α_p in allen Betriebszuständen fahrzeug unabhängig erfolgt. Da das Einregeln des Luftmassenstroms _LIst auf den Sollwert _LSoll und die Bestimmung der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge m_KIst mittels der Saugrohrdynamik funktion f_s aus dem gemessenen Luftmassenstrom _LIst be währter Art und Weise erfolgt, kann bei unverändertem Schad stoffausstoß und Kraftstoffverbrauch gegenüber bereits be kannten Verfahren eine Erhöhung des Fahrkomforts erreicht wer den.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine mit Kraft stoffeinspritzung, bei dem die Winkelauslenkung des Gashebels abgetastet, aus der Winkelauslenkung ein Sollwert für das auf die Fahrbahn zu übertragende Moment ermittelt und zur Bereitstellung dieses Sollmoments ein Sollwert für die in die Brennkraftmaschine einzuspritzende Kraftstoffmenge berechnet wird, und bei dem aus dem Kraftstoffsollwert ein Sollwert für die Ansaugluftmenge ermittelt und die gemessene Ansaugluftmenge durch Regelung des Drosselklap penöffnungswinkels auf diesen Ansaugluftsollwert eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet,

- daß der Sollwert für den Luftmassenstrom (_LSoll) aus dem Soll wert für die einzuspritzende Kraftstoffmenge (m_KSsoll) und aus einem Sollwert für das Kraftstoff/Luftverhältnis (l_Soll) durch Invertierung einer vorgegebenen Saugrohrdynamikfunktion (f_s) und dem Wert der momentanen Dauer eines Arbeitsspiels (dt) gebildet wird, und
- daß die tatsächlich einzuspritzende Kraftstoffmenge (m_KIst) aus dem momentan gemessenen Luftmassenstrom (_LIst) in an sich bekannter Weise ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert für das Kraftstoff/Luftverhältnis (l_Soll) betriebsparameterabhängig bereitgestellt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zugeführte Luftmassenstrom (_LIst) über den Drossel klappenöffnungswinkel (α_Dk) auf den Sollwert (_LSoll) eingere gelt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung für den Luftmassenstrom (_LIst) über ein luftmassenmessendes System erfolgt.