DE3311927A1

DE3311927A1 - Zusatzsystem und verfahren fuer einen motorkuehlmittel-temperaturfuehler in einem elektronischen motorsteuerungssystem

Info

Publication number: DE3311927A1
Application number: DE19833311927
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Yokohama Kanagawa Morita; Hiroshi Sanbuichi; Kunifumi Yokosuka Kanagawa Sawamoto; Satoshi Yokosuka Kanagawa Takizawa; Hiroshi Yamaguchi
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1982-04-02
Filing date: 1983-03-31
Publication date: 1983-09-01
Also published as: JPH0366506B2; JPS58172444A; DE3311927C2; FR2524552A1; US4556029A; GB2119131B; GB2119131A; GB8308425D0; FR2524552B1

Description

Zusatzsystem und Verfahren für einen Motorkühlmittel-Temperaturfühler in einem elektronischen

Motorsteuerungssystem

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein ausfallsicheres System in einem elektronischen Motorsteuerungssystem, mit dem erreicht wird, daß der Motor selbst nach einem Ausfall von einer der Komponenten des elektronischen Motorsteuerungssystemes weiterläuft. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Zusatzsystem für einen Motorkühlmittel-Temperaturfühler, das ein Er-

satzsignal erzeugt, das ungefähr die Motorkühlmittel-Temperatur anzeigt, wenn ein Ausfallen des Motorkühlmittel-Temperaturfühlers erfaßt worden ist.

Es ist bekannt, daß eine Motorkühlmittel-Temperatur ein wichtiger und grundlegender Steuerparameter für ein elektronisches Motorsteuerungsverfahren ist, wie z.B. die Benzineinspritzungssteuerung, die Leerlaufdrehzahlsteuerung, die Steuerung für hohe Drehzahlen und dgl. Im allgemeinen wird die Motorkühlmittel-Temperatur durch einen Motorkühl-

mittel-Temperaturfühler ermittelt, der ein Signal mit einem Wert erzeugt, welcher der Motorkühlmittel-Temperatur entspricht. Der Motorkühlmittel-Temperaturfühler ist in einem Wassermantel angeordnet, der die Motorzylinder umgibt. Wenn beispielsweise ein Thermistor als Motorkühl-

mittel-Temperaturfühler verwendet wird, liegt die Ausgangsspannung des Fühlers bei -40° Celsius bei ungefähr 4 V und bei 120° Celsius bei 1 V. Bei einem elektronischen Motorsteuerungssystem wird das Ausgangssignal des Motorkühlmittel-Temperaturfühlers einem Mikrocomputer über

einen Analog-Digital-Wandler zugeführt, auf den nachfolgend als A/D-Wandler bezuggenommen wird.

t- I

Wenn der Motorkühlmittel-Temperaturfühler ausfällt oder die Verdrahtung, die den Fühler mit dem Mikrocomputer verbindet, bricht, fällt der Wert, der durch den Mikrocompug

ter von dem Motorkühlmittel-Temperaturfühler empfangen wird, in einen abnormalen Bereich ab. Wenn dieser Wert unkorrigiert bleiben würde, so würde dies zu einem Fehler des Motorsteuerungssystems führen, üblicherweise hat ein Motorsteuerungssystem ein Ausfallsystem oder ein Zusatz-

system, um den Betrieb des Steuerungssystems auch dann aufrechtzuerhalten, wenn der Motorkühlmittel-Temperaturfühler ausfällt. Bei dem üblichen System spricht das Motorsteuerungssystem auf die abnormalen Werte des Motorkühlmittel-Temperatursignales an, um den Motorkühlmittel-Temperaturparameter -auf einen vorbestimmten Wert einzustellen, der einen normalen Bereich der Motorkühlmittel-Temperatur, wie z.B. 80 C, entspricht. Obwohl dieses Zusatzsystem den Betrieb des Motorsteuerungssystemes aufrechterhält, entspricht die Steuerung des Motorsteuersystemes nicht in genauer Weise den Motorbetriebsbedingungen. Insbesondere bei einem relativ kühlen Motor kann ein derartiges Zusatzsystem die Starteigenschaften des Motors und ceine Fahrfähigkeit verschlechtern.

Daher ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Zusatzsystem für einen Motorkühlmittel-Temperaturfühler zu schaffen, das in genauer Weise die Motorkühlmittel-Temperatur aufgrund eines anderen Motorbetriebsparameters oder aufgrund von anderen Parametern annähert, so daß sich ein angenommener Ersatzwert in Übereinstimmung mit Veränderungen der Motorbetriebsbedingungen verändert.

Ein weiteres Ziel· der vorliegenden Erfindung besteht darin, auch nach einem Ausfall des Motorkühlmittel-Temperaturfühlers durch gleichzeitiges indirektes Messen der Motortemperatur ein leichtes Anlassen des Motors zu gewährleisten .

Das erfindungsgemäße System i.rit. in Verbindung mit und zusätzlich zu dem Kraftstoff-Sl.ouersystem des Motors verkörpert. Das erfindungsgemäße Verfahren wird als eine Alternative zu einer normalen Anlaß-Kraftstoffsteuerung und 5

zusätzlich zu der normalen Betriebs-Kraftstoffsteuerung verwendet, wenn der Betrieb des Motortemperaturfühlers unzuverlässig ist.

Das erfindungsgemäße System enthält ein Kraftstoff-Einspritzventil, einen Motorkühlmittel-Temperaturfühler, einen Motordrehlzahlfühler, eine überwachungseinrichtung zum Ermitteln eines Ausfalles des Motorkühlmittel-Temperaturfühlers, um ein Ausfallsignal zu erzeugen, einen Starterschalter und eine arithmetische Einrichtung, die bei Vorliegen des Ausfallsignales einen Kraftstoff-Einspritzpuls erzeugt, der dem Kraftstoffeinspritzventil zugeführt werden muß und der, nachdem der Starterschalter geschlossen ist, eine Pulsweite aufweist, die in monotoner Weise

2Q in einer bekannten Beziehung zur Zeit ansteigt, bis der Motor angesprungen ist, beginnend mit einer anfänglichen Pulsweite, die der Kraftstoffmenge entspricht, die benötigt wird, um den Motor zu starten, wenn das Motorkühlmittel bei einer bekannten Temperatur ist, wobei die arithmetische Einrichtung ebenso die Zeitdauer mißt, die benötigt wird, um den Motor zu starten, und einen anfänglichen Ersatzwert für die Motortemperatur aufgrund der gemessenen Zeitdauer erzeugt und den Ersatzwert für die Motortemperatur in Übereinstimmung mit der integrierten Anzahl von Kurbelwellenumdrehungen erhöht.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in Reaktion auf die Betätigung -k-s Ctarterschal ters der Kraf tstof f'einspritzungs-Pulsweite ein anfänglicher Wert zugeordnet, der die minimale Kraftstoffmenge darstellt, die zum Anlassen eines heißen Motors benötigt wird, während anschließend

beim Drehen der Kurbelwelle durch den Anlaßmotor die Kraft· stoffeinspritz-Pulsweite in monotoner Weise erhöht wird, bis der Motor anspringt. Ein anfänglicher Wert für die Motortemperatur kann daraufhin von der Zeitdauer abgeleitet werden, die benötigt wird, bis der Motor anspringt. Daraufhin wird der Wert für die Motortemperatur in Übereinstimmung mit der integrierten Anzahl der Kurbelwellen-Umdrehungen eingestellt, bis der Temperaturwert eine vorgegebene obere Grenze erreicht.

Die vorliegende Erfindung geht von der Tatsache aus, daß die Kraftstoffmenge, die zum Starten des Motors benötigt wird, sich mit der Motortemperatur ändert. Daher kann die

Motortemperatur während des Anlaßvorganges des Motors er-15

mittelt werden, indem die Kraftstoff-Einspritzmenge langsam erhöht wird, bis der Motor anspringt. Da weiterhin der Wärmewert eines bestimmten Motors weitgehend konstant ist, kann die Wärmeabgabe und damit dier Veränderungsgeschwindigkeit der Motortemperatur in einfacher Weise aus dem zeitlichen Integral über die Motordrehzahl, d.h. der gesamten Anzahl von Kurbelwellen-Umdrehungen seit der Ermittlung eines anfänglichen Motortemperaturwertes bestimmt werden.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

QQ Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Kraftstoffeinspritz-

Steuersystemes, das ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zusatzsysfce!ü'?s für einen Motorkühlmittel-Temperaturfühler verkörpert ;

Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm einer überwachungsschaltung für einen Motorkühlmittel-Tempe-

raturfühler nach Fig. 1;

Fig. 3 einen bevorzugten Zusammenhang zwischen

der Kraftstoffeinspritz-Pulsweite t^ und der Anlaßzeitdauer t;

Fig. 4 eine Beziehung zwischen der Motorkühl-

mittel-Temperatur T und der benötigten Kraftstoffeinspritz-Pulsweite t.;

Fig. 5 die Abhängigkeit zwischen der Motorkühl

mittel-T
dauer t;

mittel-Temperatur T und der Anlaßzeit-

Fig. 6 ein Flußdiagramm der Betriebsweise des

Zusatzsystemes für den Motorkühlmittel-Terr.peraturfühler nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin

dung;

Fig. 7 ein Blockdiagramm eines Kraftstoffein-

spritz-Steuersystems, das ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäs-

sen Zusatzsystemes für den Motorkühlmittel-Temperaturfühler verkörpert; und

Fig. 8 eine zeitliche Darstellung von in

Fig. 7 auftretenden Signalen.

In den Zeichnungen, insbesondere in Fig. 1, ist das bevorzugte Ausführungsbeiopiel eines erfindungsgemäßen Zusatzsystemes für einen Motorkühlmittel-Temperaturfühler dargestellt, wobei dieses Zusatzsystem einer Steuereinheit C zugeordnet ist, die in erster Linie aus einem Mikrocompu-

öö \

besteht. Ein Motorkühlmittel-Temperaturfühler 1 vom Thermistor-Typ ist in dem Motorzylinderblock in einer

Durchlauföffnung für das Motorkühlmittel (nicht darge-5

stellt) angeordnet. Der Motorkühlmittel-Ternperaturfühler ist ausgangsseitig mit einem Analog-Digital-Wandler 2 über Teilerwiderstände R₁ und R_? verbunden und dient dazu, die Spannung am Knotenpunkt A der Teilerwiderstände in Übereinstimmung mit der Motorkühlmittel-Temperatur einzustellen. Der Analog-Digital-Wandler 2 erzeugt ein digitales Signal S., das die Motorkühlmittel-Temperatur anzeigt, und führt das die Motorkühlmittel-Temperatur anzeigende Digitalsignal S. einer Schnittstelle 8 in der Steuerein-.p. heit C zu.

Die Spannung am Knotenpunkt A wird ebenso der überwachungsschaltung 9 für den Motorkühlmittel-Temperaturfühler zugeführt. Die Überwachungsschaltung 9 überwacht die Ausgangs-

2Q spannung des Temperaturfühlers und spricht auf einen abnormalen Bereich der Fühlerspannung an, um ein einen Ausfall anzeigendes Signal S„ mit hohem Pegel zu erzeugen und hält anderenfalls das den Ausfall anzeigende Signal S_f auf niedrigem Pegel. In der praktischen Anwendung schaltet die Überwachungsschaltung 9 den Pegel des Ausfallsignales auf "hoch", wenn sich die Fühlerspannung nicht innerhalb eines vorgegebenen Bereiches von z.B. 0,5 V bis 4,5 V befindet. Die Überwachungsschaltung 9 ist ausgangsseitig mit einem Flag-Register 81 der Schnittstelle der Steuereinheit C verbunden.

Die Steuereinheit C enthält im allgemeinen eine CPU 3, eine Speichereinheit k und eine Schnittstelle 8. In bekannter Weise führt die Schnittstelle 8 Eingangsdaten über einen Datenbus der CPU 3 zu und gibt an ihrem Ausgang Ausgangsdaten oder Ausgangssignale heraus, die zur Ausführung der Motorsteuerung dienen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel

dient die Steuereinheit C zum Steuern der Kraftstoffeinspritzmenge durch Steuerung der Betätigung eines Kraftstoffeinspritzventilea 7. Die Steuereinheit C ist ebenso

mit einem Motordrehzahlfühler 5 verbunden, der ein Motor-5

drehzahlsignal S_n erzeugt, das die Motordrehzahl anzeigt, mit einem Starterschalter oder Anlasserschalter 6 verbunden, der während des Anlaßvorganges des Motors eingeschaltet ist, und mit einem Motor-Lastfühler 50 verbunden, um ein Motor-Lastsignal S_Q zu erzeugen, das den Belastungszustand des Motors anzeigt.

Während des Betriebes der Kraftstoff-Einspritzsteuerung bestimmt die Steuereinheit C eine grundlegende Kraftstoff-Einspritzmenge T aufgrund des Wertes des Motordrehzahl-P

signales S_n und des Wertes des Motorlastsignales S_Q und korrigiert die Kraftstoffeinspritzmenge mit einem Korrekturkoeffizienten, der aufgrund des Wertes des die Motorkühlmittel-Temperatur anzeigenden Signales S, ermittelt

Die Kraftstoffeinspritzmenge T., die durch den von der Motorkühlrnittel-Temperatur abhängigen Korrekturkoeffizienten korrigiert ist, kann weiterhin auf der Basis verschiebe dener Kraftstoffeinspritz-Steuerparameter korrigiert werden, wie z.B. eine Beschleunigungs-Anreicherung, eine Kraftstoffrücknahme, eine Übergangskorrektur und dgl. in Übereinstimmung mit wohlbekannten Verfahren. Beispielsweise beschreibt die US-PS 4 319 327 (Kazuhiro HIGASHIYAMA und andere) ein "lastabhängiges Kraftstoffeinspritz-Steuersystem" zum Bestimmen der grundlegenden Kraftstoff-Einspritzmenge auf d,er Basis der Motordrehzahl und auf der Basir. von Motor laot -Parametern und zum Korrigieren der grundlegenden Kraftstoffeinspritzmenge mit einem Korrekturkoeffizienten, der auf der Basis der Motordrehzahl und der Motorlast sowie eines von der Motortem-

peraturabhängigen Korrekturkoeffizienten bestimmt wird.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, enthält die Überwachungsschaltung 9 für den Motorkühlmittel-Temperaturfühler ein 5

Paar von Vergleichern 10 und 11, einen Inverter 12 und ein ODER-Gatter 13- Der Motorkühlmittel-Temperaturfühler 1 ist mit der negativen Eingangsklemme (-) des Vergleichers 10 verbunden und mit der positiven Eingangsklemme (+) des Vergleichers 11 verbunden. Ein Bezugsspannungsgenerator 10' ist mit der positiven Eingangsklemme (+) des Vergleichers verbunden, um dieser ein Bezugssignal S- mit einer Spannung zuzuführen, die eine vorbestimmte untere Schwelle von z.B. 0.5 V darstellt. Andererseits ist der Vergleicher mit einem Bezugsspannungsgenerator 11', um vom letztgenannten ein Be--ο

zugssignal Sp zu empfangen, das eine Spannung hat, die eine vorbestimmte obere Schwelle darstellt.

In dieser Bauweise erzeugt der Vergleicher 10 an seinem

_ΟΛ Ausgang-ein Vergleichersignal S₀ mit hohem Pegel, solange die an die Vergleicher 10 und 11 von dem Motorkühlmittel-Temperaturfühler angelegte Spannung innerhalb eines normalen Bereiches bleibt, welcher durch die obere und untere Schwelle festgelegt ist. Das Vergleichersignal S-, wird an das ODER-Gatter 13 als ein Signal mit niedrigem Pegel über den Inverter 12 angelegt, während der Vergleicher 11 an seinem Ausgang ein Vergleichersignal S₁. mit niedrigem Pegel erzeugt, das dem ODER-Gatter zugeführt wird. Daher bleibt der Pegel des Ausgangssignales des ODER-Gatters, welches als Ausfallanzeigesignal S_f dient, "tief", solange die Ausgangsspannung des Motorkühlmittel-Temperaturfühlers in dem normalen Bereich liegt. Wenn der Motorkühlmittel-Temperaturfühler ausfällt und damit dessen Ausgangsspannung unter die untere Schwelle absinkt, erzeugt der Vergleieher 10 an seinem Ausgang ein Vergleiohersignal S~ mit niedrigem Pegel, so daß ein Signal mit hohem Pegel von

dem ODER-Gatter 13 durch den Inverter 12 empfangen wird. Damit verändert sich der Signalpegel des einen Ausfall anzeigendes Signales S auf "hoch". In ähnlicher Weise geht

der Signalpegel des Vergleichers 11 auf "hoch", wenn der 5

Ausgangspegel des Motorkühlmittel-Temperaturfühlers die obere Schwelle übersteigt und erzeugt somit einen hohen Pegel des einen Ausfall anzeigenden Signales.

Vorzugsweise wird eine bekannte Verzögerungsschaltung in der überwachungsschaltung 9 vorgesehen sein, um.eine festgelegte Verzögerungszeit zu schaffen, bevor das einen Ausfall anzeigende Signal S_f mit hohem Pegel nach einem Ausfall des Motorkühlmittel-Teraperaturfühlers erzeugt wird, so daß jg ein Ausfallsignal mit hohem Pegel lediglich dann erzeugt wird, wenn der Ausgangspegel des Motorkühlmittel-Temperaturfühlers mehr als eine vorbestimmte Zeitdauer außerhalb des normalen Bereiches bleibt.

2Q Wiederum bezugnehmend auf Fig. 1 enthält der Speicher 3 einen Datenspeicher 41, einen Programmspeicher 42 und ein Register 43. Die Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle 8 enthält ein Register 81, das einem Taktgenerator 82 zugeordnet ist, welcher eine Kette von Taktpulsen S mit konstanter Zeitdauer erzeugt. Das Register 81 ist ebenso dem Starter-Schalter oder Anlaß-Schalter 6 zugeordnet, um die Taktpulse

. S zu zählen, während der Starter-Schalter in seiner "EIN"-c

Stellung ist. Das Register 81 wird daher in Reaktion auf die vordere Kante des Starter-Signales S mit hohem Pegel gelöscht und wird daher in Reaktion auf die hintere Kante des Starter-Signales S mit hohem Pegel gehalten. Der Da-

tenspeicher 41 enthält einen Lese-/Schreib-Speicher (RAM) zum Speichern von temporären Werten für die Kraftatoffeinspritz-Steuerparameter. Zusätzlich hierzu speichert der Datenspeicher 41 die Daten für die Kraftstoffeinspritz-Pulsweite für die Zusatzbetriebsweise für den Motorkühlmittel-

Temperaturfühler. Die Daten für die Kraftstoffeinspritz-Pulsweite können in dem Datenspeicher in der Form einer Tabelle gespeichert sein, die die in Fig. 3 gezeigten Charakteristika wiedergiebt. In der Fig. 3 wird die Kraftstoffeinspritz-Pulsweite t_i während des Anlassens der Maschine ausgewählt, um mit der Anlaßzeitdauer t anzusteigen, d.h. um mit der verstrichenen Zeit während des Anlaßvorganges anzusteigen. Während der Zusatzbetriebsweise für den Motorkühlmittel-Temperaturfühler wird die Kraftstoffeinspritz-Pulsweite t. auf einen minimalen Wert t. in Reaktion auf das Schließen des Starter-Schalter oder Anlaßer-Schalters eingestellt. Die Kraftstoffeinspritz-Pulsweite t. wächst daraufhin mit Bezug auf die Anlaßzeitdauert

!5 an, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Die letztliche Kraft-' stoffeinspritz-Pulsweite t. kann entweder dann festgehalten oder gespeichert werden, wenn der Starter-Schalter 6 wieder geöffnet wird oder wenn die Motordrehzahl N eine vorbestirr.inte Drehzahlschwelle N_n übersteigt, die eine sich selbst erhaltende Motorbetriebsweise anzeigt.'

Der Datenspeicher 41 enthält ebenso Daten für die Motorkühlmitteltemperatur, welche als endgültige Kraftstoffeinspritz-Pulsweite T- ausgelesen werden. Die endgültige Kraftstoffeinspritz-Pulsweite T₁ gibt die Motorkühlmittel-Temperatur zu dem in Fig. 4 gezeigten Anlaßzeitpunkt wieder. In der Fig. 4 zeigt die Linie D eine obere Grenze für die Kraftstoffeinspritz-Pulsweite T. zum Starten des Motors in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Motorkühlmittel-Temperatur und die Linie E zeigt die untere Grenze. Daher sollte die Kraftstoffeinspritz-Pulsweise T₁ am Ende des Anlaßvorganges innerhalb des gestrichelten Bereiches liegen. Wie in Fig. 4 zu sehen ist, sinkt die endgültige Kraftstof feinspritz-Pulsweite T₁ mit ansteigender Motorkühlmittel-Temperatur T und erreicht ihren minimalen Wert bei

einer Kühlmitteltemperatur oberhalb von ungefähr 60 C.

-ΜΙ

Fig. 5 zeigt die Abhängigkeit der Anlaßzeitdauer t von der Motorkühlmitteltemperatur. Wie vorher ausgeführt wurde, ist die endgültige Kraftstoffeinspritz-Pulsweite T.

eine bekannte Funktion der Anlaßzeitdauer t, wie in 5

Fig. 3 dargestellt ist. Daher kann die Motorkühlmitteltemperatur T auf der Basis der Anlaßzeitdauer t in übereinw

Stimmung mit der Charakteristik von Fig. 5 abgeleitet oder angenähert werden. Die Daten für die Motorkühlmitteltemperatur können daraufhin in dem Datenspeicher 41 in der Form einer Tabelle gespeichert werden, auf die mittels Ausdrükken der Anlaßzeitdauer zugegriffen werden kann.

Der Programmspeicher 42 speichert ein Kraftstoffeinspritz-Steuerprogramm und ein Zusatzprogramm, da3 ausgeführt wer-. den muß, wenn ein Ausfall des Motorkühlmittel-Temperaturfühlers ermittelt wurde. Das Zusatzprogramm ist in der Fig. 6 in Form eines Flußdiagrammes dargestellt. Nach dem Beginn des Kraftstoffeinspritz-Steuerprogrammes wird das Flag-Register 81 in Block 101 überprüft. Wenn das FLAG gleich "0" ist, und daher die Antwort in dem Block 101 "NEIN" ist, wird das normale Kraftstoffeinspritz-Steuerprogramm ausgeführt, wie es durch den Block 102 dargestellt ist. Wenn andererseits das FLAG gleich "1" ist, und . damit ein Ausfall des Motorkühlmittel-Temperaturfühlers 1 *· ermittelt ist, wird die Stellung des Starter-Schalters bei Block 103 überprüft. Wenn der Starter-Schalter 6 eingeschaltet ist und damit der Motor durchgedreht wird, wird die Motordrehzahl N mit einer vorbestimmten Drehzahlschwelle Nq bei Block 104 verglichen. Wenn die Motordrehzahl unterhalb der Drehzahlschwelle N_Q ist, wird der Zählwert in dem Register 82 der Eingabe-/Au,sgabe-Schnittstelle 8 ausgelesen. Wie oben ausgeführt wurde, stellt dor Registerwert die seit dem Einschalten des Starter-Schalters vergangene Zeit dar. In anderen Worten wird bei Block 105 die Anlaßzeitdauer t ausgelesen. Auf der Basis der Anlaßzeitdauer t

wird auf den Datenspeicher 41 zugegriffen, der die Daten für die Kraftstoffoinspritz-Pulsweite t. enthält, um die Kraftstoffeinspritz-Pulsweite in Übereinstimmung mit dem

gegenwärtigen Anlaßzeitdauerwert bei Block 106 zu erhal-5

ten. Danach werden die Daten für die Kraftstoffeinspritz-Pulsweite t. an das Register 43 in dem Speicher 4 übertragen, was bei Block 107 geschieht. Bei einem Block 108 wird auf den Datenspeicher 41 zugegriffen, der die Daten für die Motorkühlmitteltemperatur enthält, um einen Ersatzwert für die Motorkühlmitteltemperatur T abzuleiten,

und zwar in Ausdrücken der Anlaßzeitdauer t. Die angenommene Motorkühlmitteltemp'
bei Block 109 zugeführt.

mene Motorkühlmitteltemperatur T wird dem Register 43

Wenn der Starter-Schalter 6 eingeschaltet ist, was bei Block 103 überprüft wird, und die Motordrehzahl N höher als die Drehzahlschwelle N„ ist, was bei Block 104 überprüft wird, so springt die Programrr.ausführung direkt zum Block 108.

Wenn andererseits der Starterschalter 6 ausgeschaltet ist und daher die Antwort bei dem Block 103 "NEIN" ist, wird die in dem Register 43 gespeicherte Motorkühlmittel- _nr- temperatur T um einen vorgegebenen Betrag erhöht, um

λ O W

bei einem Block 110 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit anzusteigen. Die Anstiegsrate der Motorkühlmitteltemperatur ist proportional zum Wärmewert des Motors, vorausgesetzt, daß die Motorkühlmitteltemperatur T nie-

QQ driger als eine eingestellte Temperatur eines Thermostaten ist, der in dem Motorkühlmittel-Kreislaufsystem vorgesehen ist, so daß eine Motonkühlmittel-Zirkulation nicht benötigt wird. Der Wärr.owerL bestimmt, welche Wärmemenge durch den Motor pro Kurbelwellen-Umdrehung erzeugt wird. Daher wird die Anstiegsgeschwindigkeit der angenommenen Motorkühlmitteltemperatur auf der Basis der integrierten

• ■ · * · * β ro β* * «

-ν/-⁷

Anzahl von Kurbelwellen-Umdrohungen bestimmt. Damit das Zusatzsystem die Anstiegsgeschwindigkeit der Motorkühlmitteltemperatur berechnen kann, ist das Register 82 der Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle 8 dazu geeignet, die Kurbelwellen-Umdrehungen zu zählen. Der Registerwert, der die integrierte Anzahl der Kurbelwellen-Umdrehungen darstellt, wird gelöscht, wenn der Zündschalter des Motors ausgeschaltet wird. Daher kann die Erhöhung der Motorkühlmitteltemperatur T auf der Basis der integrierten Anzahl der Kurbelwellen-Umdrehungen und auf der Basis des Wärmewertes des vorgegebenen Motors bestimmt werden.

Die erhöhte Motorkühlmitteltemperatur T wird mit einem vorbestimmten Temperaturschwellenwert T _P verglichen, der _o "ει

z.B. bei 80 C liegen kann, wobei dieser Wert die eingestellte Temperatur des Thermostaten ist, der in dem Motorkühlmittel-Zirkulationssystem vorgesehen ist (Block 111). Bei den Blöcken 112 und 109 werden die Daten für die Motorkühlmitteltemperatur in dem Register 43 durch die erhöhte Motorkühlmitteltemperatur ersetzt, wenn die erhöhte Motorkühlmitteltemperatur T kleiner als die Temperaturschwelle

T _ ist. Wenn andererseits die erhöhte Motorkühlmittelref

temperatur gleich oder größer als die Temperaturschwelle ist, werden die Daten für die Motorkühlmitteltemperatur in dem Register 43 bei der Temperatur gehalten, die der Temperaturschwelle entspricht (Blöcke 113 und 109). Dies folgt daraus, daß die durch den Thermosten gesteuerte Motorkühlmittelzirkulation dazu neigt, eine obere Grenze für die Motorkühlmitteltemperatur festzulegen.

Nach dem Block 109 endet das Zuqatzprogramm für den Motorkühlmittel-Temperaturf ühler, wobei die angenommenen Daten für die Motorkühlmitteltemperatur für die Motorsteuerung verwendet werden, wobei diese nicht nur zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge, sondern ebenso für die Steuerung

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der Leerlaufdrehzahl, der Abgas-Rezirkulationsmenge und dgl. verwendet werden.

Fig. 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Zusatz-5

systemes für den Motorkühlmittel-Temperaturfühler, wie es in einem Kraftstoffeinspritz-Steuersystem verwendet wird. Wie in dem obengenannten ersten Ausführungsbeispiel erzeugt der Motorkühlmittel-Temperaturfühler 200 ein Fühlersignal „ mit einer Spannung, die die Motorkühlmitteltemperatur an-

zeigt. Ein Motorkühlmittel-Temperatursignal-Generator 204 empfängt das Fühlersignal und erzeugt ein Motorkühlmittel-Temperatursignal S_fc. Das Fühlersignal wird ebenso an die Überwachungsschaltung 202 für den Motorkühlmittel-Temperaturfühler angelegt. Die überwachungsschaltung 202 hat die 5

selbe Schaltung wie in dem obengenannten ersten Ausführungsbeispiel und erzeugt ein Ausfall-Signal S„ mit hohem Pegel, wenn die Fühlersignalspannung außerhalb eines vorbestimmten normalen Bereiches liegt.

Ein Kurbelwellenwinkel-Fühler 206 erzeugt ein Kurbelwellen-Bezugssignal C „ zu jeder vorbestimmten Kurbelwellenwinkellage von z.B. 90 oder 120 , und ein Kurbelwellenlage-Signal

C bei jedem vorbestimmten Winkel der Kurbelwellenuradrepos _n

hung, wie z.B. 1 oder 2°. Das Kurbelwellenlage-Signal C___e Zo pos

wird dem Motordrehzahl-Fühler 208 zugeführt, der die Motordrehzahl N auf der Basis des Kurbelwellenlage-Signals ermittelt, um ein Motordrehzahlsignal S_n mit einem Wert zu erzeugen, das die Motordrehzahl anzeigt. Der Zähler 208 für die Motordrehzahl ist mit einem Vergleicher 210 verbunden, der wiederum mit einem Bezugssignalgenerator 209 verbunden ist. Der Bezugssignalgenerator 209 erzeugt ein Bezugssignal S_N0 mit einem Wert, der eine vorbestimmte Drehzahlschwelle N₀ anzeigt. Der Vergleicher 210 vergleicht den Wert des Motordrehzahlsignales N mit dem Wert des Bezugssignales N_Q und erzeugt ein Vergleichersignal mit hohem Pegel, wenn der Wert

-VS-

des Motordrehzahlsignales gleich oder größer als der Bezugssignalwert ist, und erzeugt anderenfalls ein Vergleichersignal mit niedrigem Pegel.

Der Vergleicher 210 ist mit einem Rechner 212 für die Motorkühlmitteltemperatur verbunden und führt diesem das Vergleichersignal zu. Der Rechner 212 für die Kühlmitteltemperatur ist ebenso mit einem Zeitgeber 216 verbunden, der seinerseits mit dem Starter-Schalter 214 verbunden ist, Der Zeitgeber 216 erzeugt ein Zeitsignal, um die Anlaßzeitdauer des Motors zu messen. Zu diesem Zweck wird der Zeitgeber 216 jedesmal gelöscht, wenn der Starter-Schalter 214 eingeschaltet wird und damit das Startersignal mit hohem Pegel ansteigt. Der Rechner 212 für die Kühlmitteltemperatur hält den Wert für das Zeitsignal, wenn der Signalpegel des Vergleichers nach "hoch" geht oder wenn der Starter-Schalter eingeschaltet wird. Wie bereits dargelegtwurde, erzeugt der Rechner 212 für die Kühlmitteltemperatur einen ungefähren Motorkühlmittel-Temperaturwert T auf der Grundlage der gehaltenen Anlaßzeitdauer t in

Übereinstimmung mit der in Fig. 5 dargestellten Charakteristik. Der Rechner 212 für die Kühlmitteltemperatur erzeugt ein Signal, das die angenommene Motorkühlmitteltemperatur anzeigt, welche in einem Speicher 218 gespeichert ist.

Eine arithmetische Schaltung 222 ist mit dem Ausgang des Speichers 218 über eine schaltende Schaltung 220 verbunden, die ihrerseits mit dem Ausgang des Kühlmitteltemperatursignal-Generators 204 verbunden ist. Die schaltende Schaltung 220 ist ebenso mit dem Ausgang der überwachungsschaltung 202 für den Motorkühlmittel-Temperaturfühler verbunden, und steuert,ob der Speicher 218 oder der Tem-

"^ peratursignal-Generator 204 mit der arithmetischen Schaltung 222 verbunden werden muß. Der Motorlastfühler 226,

-Xs-

der Motordrehzahlzähler 208 sowie der Starter-Schalter

sind mit der arithmetischen Schaltung verbunden. Bei Vorliegen eines Ausfallsignales S_f mit hohem Pegel von der überwachungsschaltung 202 für den Motorkühlmittel-Temperatur-5

fühler spricht die arithmetische Schaltung 222 auf die Betätigung des Starter-Schalters 214 an, um einen Kraftstoffeinspritzpuls mit einer vorbestimmten anfänglichen Pulsweite t.Q zu erzeugen. So lang der Starter-Schalter 214 in dieser "EIN"-Lage verbleibt, erhöht die arithmetische Schaltung 222 die Kraftstoffeinspritz-Pulsweite t. in Übereinstimmung mit der in Fig. 3 gezeigten Charakteristik. Die arithmetische Schaltung 222 spricht auf das Öffnen des Starter-Schalters 214 an, d.h. auf das Vergleichersignal

mit hohem Pegel von dem Vergleicher 210, um die Kraftstoff-15

einspritz-Pulsweite "C. zu diesem Zeitpunkt, d.h. am Ende des Anlaßvorganges zu halten.

Nachdem der Motor angesprungen ist, empfängt der Rechner 212 für die Kühlmitteltemperatur ein Signal, das die integrierte Anzahl der Kurbelwellenumdrehungen anzeigt, von der die Umdrehungszahl integrierenden Schaltung 211, die ihrerseits mit dem Drehzahlzähler 208 verbunden ist und die Anzahl der Kurbelwellenumdrehungen aufintegriert. Aufgrund des Signalwertes von der die Drehzahl integrierenden Schaltung 211 erhöht der Rechner 212 für die Kühlmitteltemperatur die angenommene Motortemperatur T in Über-

einstimmung mit der in Fig. 5 dargestellten Charakteristik. Der in dem Speicher 218 gespeicherte Wert wird durch den erhöhten, angenommenen Motorkühlmittel-Temperaturwert ersetzt. Wie bereits unter Bezugnahme auf das erste Ausführungsbeispiel erläutert wurde, kann die angenommene Motorkühlmitteltemperatur T , die in dem Speicher 218 gespei-

chert ist, konstant gehalten werden, nachdem der angenommene Temperaturwert gleich oder größer als die vorbestimmte Motorkühlmittel-Temperaturschwelle von z.B. 80 C geworden ist.

-Vt-

Die arithmetische Schaltung 222 bestimmt die Kraftstoffeinspritz-Pulsweite auf der Basis des Motorlastsignales Sq von dem Motorlastfühler 226, auf der Basis des Motor-._& drehzahlsignales S_n von dem Motordrehzahlzähler 208 und auf der Basis eines die Motorkühlmitteltemperatur anzeigenden Signales von dem Generator 204 für das Motorkühlmittel-Temperatursignal oder dem Speicher 218. Das Kraftstoffeinspritz-Steuersignal mit der vorbestimmten Pulsweite t_i wird einem Register 228 zugeführt, um zeitweise gespeichert zu werden. Das Register 228 führt ein Registersignal einem Vergleicher 234 zu, welches die gepeicherte Kraftstoffeinspritz-Pulsweite t. anzeigt. Der Vergleicher 234 ist seinerseits mit dem Ausgang eines Zählers 230 verbunden, der Taktpulse von einem Taktgenerator 232 zählt. Der Zähler 230 ist ebenfalls mit einem Bezugspulsgenerator 224 verbunden, um von diesem einen Bezugspuls für jede Kurbelwellenumdrehung zu empfangen. Der Zähler 230 wird durch die Bezugspulse des Bezugspulsgenerators 224 gelöscht. Der Vergleicher 234 vergleicht den Registersignalwert und den Zählerwert und erzeugt ein Vergleichersignal mit hohem Pegel, wenn der Zählerwert gleich oder größer als der Registersignalwert wird.

Der Vergleicher 234 ist ausgangsmäßig mit der Basis eines Transistors 236 verbunden und schaltet somit den Transistor bei einem Vergleichersignal mit hohem Pegel an. Daher bleibt der Transistor 236 ausgeschaltet, also nichtleitend, solange das Vergleichersignal "niedrig" bleibt oder^in anderen Worten,solange der Zählerwert kleiner als der Registerwert ist. Das Kraftstoffeinspritzventil 238 ist geöffnet, um Kraftstoff einzuspritzen, während der Transistor 236 ausgeschaltet bleibt, und iöt geschlossen, wenn der Transistor durch das Vergleichersignal mit hohem Pegel eingeschaltet ist.

Wie bereits ausgeführt wurde, kann das Zusatzsystem für den Motorkühlmittel-Temperaturfühler gemäß der vorliegenden Erfindung ein Zusatzsignal erzeugen, das die angenommene Motorkühlmitteltemperatur anzeigt, welches sich in Übereinstimmung mit den Motorbetriebsbedingungen verändert. Als Ergebnis hiervon kann die Motorsteuerung nach einem Ausfall des Motorkühlmittel-Temperaturfühlers genauer durchgeführt werden und die Starteigenschaften des Motors können erheblich verbessert werden, selbst wenn der Motor relativ kalt ist.

Daher erfüllt die vorliegende Erfindung alle hierfür erwünschten Ziele und Aufgaben.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf eine Kraftstoff einspritz-Steuerung beschrieben wurde, kann die angenommene Motorkühlmitteltemperatur bei anderen Motorsteuerverfahren angewendet werden, wie z.B. bei einer Motorleerlauf-Drehzahlsteuerung, einer Rezirkulationssteuerung für

das Abgas und dergleichen. Daher sollte die vorliegende Erfindung nicht auf die dargestellte Kraftstoffeinspritz-Steuerung beschränkt werden, sondern sollte ebenso als anwendbar in anderen Motorsteuersystemen angesehen werden.

Leerseite

Claims

GRUNECKER. KINKELDEY. STOCKMAIR & PARTNER

PATENTANWÄLTE

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P 17 867-505/ar 31. März 1983

NISSAN MOTOR COMPANY, LIMITED 2, Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Jaoar.

Zusatzsystem und Verfahren für einen Motorkühlmittel-Temperaturfühler in einem elektronischen Motorsteuerungssystem

Patentansprüche

.} Zusatzsystem für einen Motorkühlmittel-Temperaturfühler in einem Motorsteuerungssystem, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

Ein Kraftstoffeinspritzventil (7);

einen Motorkühlmittel-T,emperaturfühler (1) zum Erfassen einer Motorkühlmitteltemperatur und zum Erzeugen eines die Motorkühlmittelteraperatur anzeigenden Signales ;

einen MotordrehzahlfühLer (5) zum Erfassen der

Motordrehzahl und zum Erzeugen eines die Motordrehzahl anzeigenden Signales;

eine Überwachungseinrichtung (9) zum Erfassen eines Ausfallens des Motorkühlmittel-Temperaturfühlers, um ein Ausfallsignal zu erzeugen;

einen Anlasserschalter (6) zum Erzeugen eines Anlassersignales, während dieser zum Anlassen des Motors eingeschaltet ist;

eine arithmetische Einrichtung (3), die auf das Einschalten des Anlasserschalters (6) anspricht, zum Erzeugen eines Kraftstoffeinspritzpulses, der dem Kraft-

stoffeinspritzventil (7) mit einer Pulsweite zugeführt wird, die langsam von einer vorbestimmten anfänglichen Pulsweite aus ansteigt, zum Messen einer Zeitdauer, während der der Anlaßschalter (6) eingeschaltet bleibt, um die Motorkühlmitteltemperatur auf der Basis der gemes-

senen Zeitdauer anzunehmen,und zum Bestimmen eines Wärmewertes, der durch die Kurbelwellenumdrehung auf der Basis des Motordrehzahlsignales erzeugt wird, um einen ansteigenden Wert der Motorkühlmitteltemperatur nach dem

Anlassen des Motors zu ermitteln, wobei die arithmeti-25

sehe Einrichtung (3) ein angenommenes Motorkühlmittel-Temperatursignal erzeugt, da eine angenommene Motorkühlmitteltemperatur anzeigt.

2. Zusatzsystem nach Anspruch 1, ferner g e k e η η 30

zeichnet durch eine Erfassungseinrichtung zum

Erfassen, ob der Motordrehzahlsignalwert gleich oder höher als eine vorbestimmte Motordrehzahl-Schwelle liegt, um ein Signal zu erzeugen, das das Laufen des _oer Motors anzeigt, wobei die arithmetische Einrichtung (3)

auf das den Lauf des Motors anzeigende Signal anspricht,

um die Motorkühlmitteltemperatur auf der Basis der Zeitdauer seit dom Einschalten de:.; Anlaßschalters (6) bis zum Erzeugen des den Lauf des Motors anzeigenden Signales zu ermitteln.
5

3- Zusatzsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die arithmetische Einrichtung (3) den Wärmewert bestimmt, in dem sie die Anzahl der Kurbelwellenumdrehungen auf der Basis des Motordrehzahlfühlers (5) bestimmt.

M. Zusatzsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die arithmetische Einrichtung (3) die angenommene Motorkühlmitteltemperatur mit einer vor-

bestimmten Motorkühlmittel-Temperaturschwelle vergleicht, um die angenommene Motorkühlmitteltemperatur konstant zu halten, wenn die angenommene Motorkühlmitteltemperatur gleich oder größer als die Motorkühlmittel-Temperatürschwelle wird.

5. Zusatzsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die überwachungseinrichtung (9) einen Vergleicher (10, 11) enthält, um den Motorkühlmitteltemperatur-Signalwert mit einer oberen ersten Schwelle und einer unteren zweiten Schwelle zu vergleichen, wobei der Vergleicher (10, 11) das Ausfall-Signal erzeugt, wenn der Motorkühlmitteltemperatur-Signalwert höher als die erste Schwelle oder niedriger als die zweite.Schwelle ist.

6. Zusatzsystem für einen Motorkühlmittel-Temperaturfühler in einem Motorsteuerungssystem, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

Ein Kraftstoffeinspritzventil (238), das sich während einer Zeitdauer öffnet, die einer Kraftstoffein-

spritz-Pulsweite entspricht;

einen Motorkühlmittel-Temperaturfühler (200), der ein Motorkühlmittel-Temperatursignal mit einer Spannung erzeugt, die der Motorkühlraitteltemperatur entspricht;

einen Kurbelwinkelfühler (206) zum Erfassen einer Kurbelwellendrehung, um ein eine Kurbelwellendrehung jQ anzeigendes Signal zu erzeugen;

einen Anlaßschalter (214), der ein "EIN"-Signal erzeugt, solange er eingeschaltet ist;

einen Drehzahldetektor (208, 210), der die Motor-¹^ drehzahl auf der Basis des die Kurbelwellenurndrehung anzeigenden Signales erfaßt und ein Motordrehzahl-Detektorsignal erzeugt, wenn die ermittelte Motordrehzahl gleich oder größer als eine vorbestimmte Motordrehzahlschwelle wird ;
20

einen Anlaßzeitdetektor (216), der dem Anlaßschalter (214) und dem Drehzahldetektor (208, 210) zugeordnet ist, um eine Zeitdauer seit dem Einschalten des Anlaßschalters (214) bis zum Ausschalten des Anlaßschalters (214) oder bis zum Auftreten des Motordrehzahl-Detektorsignales zu messen;

eine Ausfall-Überwachungseinrichtung (202), die dem Motorkühlmittel-Temperaturfühler (200) zugeordnet ist, um zu ermitteln, ob die Motorkühlmitteltemperatur-Signalspannung außerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, um ein Ausfall-Signal zu erzeugen; und

eine arithmetische Einrichtung (222), die auf das Ausfall-Signal anspricht, zum Erzeugen einer Zusatzbetriebsweise, um die Motorkühlmitteltemperatur auf der

Basis der Motorbetriebsbedingung anzunehmen, zum Erzeugen des Kraftstoffeinsprit.z-St.puorsignales, um dar, Kraftstoff einspritz-Steuerventil (238) zu steuern, wobei die arithmetische Einrichtung (222,) eine Kraftstoffeinspritz-Pulsweite ermittelt, die mit einer gegebenen Anstiegsgeschwindigkeit von einer vorbestimmten anfänglichen Pulsweite aus in Übereinstimmung mit der Anlaßzeitdauer erhöht wird, wobei sie ferner die Motorkühlmitteltempera-

,Q tür auf der Basis der ermittelten Anlaßzeitdauer annimmt, einen Wärmewert, der durch die aufeinanderfolgenden Kurbelwellenumdrehungen erzeugt wird, auf der Basis des die Kurbelwellenumdrehung anzeigenden Signales berechnet, um die angenommene Temperatur in Übereinstimmung mit dem berechneten Wärmewert zu erhöhen, und wobei die arithmetische Einrichtung (222) fortfährt, indem sie den Kraftstoff einspritz-Steuerpuls in Übereinstimmung mit der angenommenen Motorkühlmitteltemperatur erzeugt.

7- Zusatzsystem nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die arithmetische Einrichtung (222) die angenommene Motorkühlmitteltemperatur bei einem konstanten Wert hält, wenn die angenommene Motorkühlmitteltemperatur eine vorbestimmte Motorkühlmittel-Temperaturschwelle erreicht.

8. Zusatzsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Motorkühlmittel-Temperaturschwelle bei einer Temperatur festgesetzt ist, die einer vorgegebenen Temperatur eines Thermostaten in dem Motorkühlsystem entspricht.

9- Zusatzsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die arithmetische Einrichtung (222) einen Speicher (228) beinhaltet, der die Kraftstoff einspritz-Pulsweite , die langsam während des An-

laßvorganges erhöht wurde, speichert, wobei die Anstiegsrate der Kraftstoffeinspritz-Pulsweite eine Charakteristik hat, welche auf der Basis der benötigten Kraftstoffeinspritzmenge zum Starten des Motores in Übereinstimmung mit der Motorkühlmitteltemperatur bestimmt wird.

10. Zusatzsystem nach Anspruch 9, dadurch g e k e η η .Q zeichnet, daß die arithmetische Einrichtung

(222) ferner einen Speicher beinhaltet, aus dem die gespeicherten Motorkühlmittel-Temperaturdaten in Ausdrucken der ermittelten Motoranlaßzeitdauer ausgelesen werden.

11. Zusatzsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die arithmetische Einrichtung (222) die Anzahl der die Kurbelwellenumdrehung anzeigenden Signale integriert, um den erzeugten Wärmewert während der Kurbelwellenumdrehung zu ermitteln.

12. Zusatzsystem für einen Motorkühlmittel-Temperaturfühler in einem Motorsteuerungssystem, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

Ein Kraftstoffeinspritzventil (238) zum Einspritzen

von Kraftstoff in den Motor, während ein Kraftstoffeinspritzpuls vorliegt;

einen Motorkühlmittel-Temperaturfühler (200) zum

Ermitteln der Motorkühlmitteltemperatur und zum Erzeugen eines Motorkühlmittel-Temperatursignales, das die Motorkühlmitteltemperatur anzeigt;

einen Motordrehzahlfühler (206) zum Messen der Drehzahl und zum Erzeugen eines Drehzahlsignales, das die Drehzahl des Motors anzeigt;

eine Überwachungseinrichtung (202) zum Ermitteln

des Ausfalles des Motorkühlmitte"!--Tempernturfühlers (200), um ein Ausfall-Signal zu erzeugen;

einen Anlassschalter (214) zum Erzeugen eines Anlaßsignales, während der Anlaßschalter (21H) eingeschaltet ist, um den Motor zu starten;

eine arithmetische Einrichtung (222), die auf das Anlaßsignal anspricht, zum Erzeugen eines Kraftstoffeinspritzpulses, der dem Kraftstoffeinspritzventil (238) mit einer Pulsweite zugeführt wird, die langsam mit einem bekannten, monotonen Verhalten von einer vorbestimmten, anfänglichen Pulsweite ansteigt, welche der Kraftstoffeinspritzmenge entspricht, die zum Starten des Motors benötigt wird, wenn sich das Motorkühlmittel bei einer ersten, relativ hohen Temperatur befindet, zum Messen der Zeitdauer, seitdem das Anlaßsignal erzeugt wird, zum Ableiten eines zusätzlichen Motorkühlmittel-Temperaturwertes auf der Basis der gemessenen. Zeitdauer zum Ermitteln der Anstiegsgeschwindigkeit des Zusatzwertes für die Motorkühlmitteltemperatur in Übereinstimmung mit dem Wärmewert des Motors und mit dem Drehzahlsignal, wobei die arithmetische Einrichtung (222) ein angenommenes Motorkühlmittel-Temperatursignal erzeugt, das den Zusatzwert für die Motorkühlmitteltemperatur bei Vorliegen des Ausfall-Signales erzeugt.

13- Zusatzsystem nach Anspruch 12, ferner gekennzeichnet durch eine Detektoreinrichtung (210) zum Erfassen, ob der Motord'rehzahl-Signalwert gleich oder größer als eine vorbestimmte Motordrehzahlschwelle ist und zum Erzeugen eines den Lauf des Motors anzeigenden Signales zu derartigen Zeitpunkten, wobei die arithmetische Einrichtung (222) auf das den Lauf

-δι

des Motors anzeigende Signal anspricht, um die Ersatz-Motorkühltemperatur aus der Zeitdauer zwischen dem ersten Auftreten des Starter-Signals und dem Auftreten des den Lauf des Motors anzeigenden Signales abzu-5

leiten.

14. Zusatzsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die arithmetische Einrichtung (222) die Anstiegsgeschwindigkeit durch Integration der Anzahl der Kurbelwellenumdrehungen nach der Erzeugung des den Lauf des Motors anzeigenden Signales auf der Basis des Motordrehzahlfühlers (206) ermittelt.

. c 15. Zusatzsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die arithmetische Einrichtung (222) die angenommene Motorkühlmittelteinperatur mit einer vorgegebenen Motorkühlmittel-Temperaturschwelle vergleicht und den angenommenen Motorkühlmittel-Terape-

2Q raturwert konstant hält, wenn die angenommene Motorkühlmitteltemperatur gleich oder größer als die Motorkühlmittel-Temperaturschwelle wird.

16. Zusatzsystem nach Anspruch 15, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die überwachungseinrichtung

(202) einen Vergleicher enthält, der den Motorkühlmittel-Temperatursignalwert mit einem ersten oberen und einem zweiten unteren Schwellenwert vergleicht, wobei der Vergleicher ein Ausfall-Signal erzeugt, wenn der Motorkühlmitteltemperatur-Signalwert größer als der erste Schwellenwert oder kleiner als der zweite Schwellenwert ist.

17. Zusatzsystem für einen Motorkühlmittel-Temperaturfühler in einem Motorsteuerungssystem, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

Ein Kraftstoffeinspritzventil (238), das Kraftstoff in einen Motor während einer Zeitdauer einspritzt, die einer Kraftstoffeinspritz-Pulsweite entspricht ;

einen Motorkühlmittel-Temperaturfühler (200), der ein Motorkühlmittel-Temperatursignal mit einer Spannung erzeugt, die der Motorkühlmitteltemperatur entspricht;

einen Kurbelwinkelfühler (206) zum Ermitteln der Kurbelwellendrehung und zum Erzeugen eines die Kurbelwellendrehung anzeigenden Signales;

einen Anlaßschalter (214) zum Erzeugen eines "EIN"-Signales, während dieser eingeschaltet ist;

einen Motordrehzahlfühler (208, 210) zum Berechnen der Motordrehzahl auf der Basis des die Kurbelwellenumdrehung anzeigenden Signales und um Erzeugen eines die Motordrehzahl anzeigenden Signales, wenn die berechnete Motordrehzahl gleich oder größer als eine vor-20

bestimmte Drehzahlschwelle wird;

einen Anlaßzeitdetektor (216), der dem Anlaßschalter (214) und dem Motordrehzahldetektor (208, 210) zugeordnet ist, um die Anlaßzeitdauer zwischen dem Einschalten des Starterschalters (214) und dem ersten der beiden folgenden Ereignisse zu messen, nämlich dem Ausschalten des Starterschalters (214) oder dem Auftreten des Motordrehzahl-Detektorsignales;

einer Ausfall-Überwachungseinrichtung (202), die dem Motorkühlmittel-Temperaturfühler (200) zugeordnet ist, um zu ermitteln, ob das Motorkühlmittel-Temperatursignal spannungsmäßig außerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, um ein Ausfall-Signal zu erzeugen; und

eine arithmetische Einrichtung (222), die auf das Ausfall-Signal anspricht, um eine Kraftstoffeinspritz-Pulswcite zu erzeugen, die von einer vorbestimmten anfänglichen Pulsweite mit einer gegebenen veränderlichen Anstiegsgeschwindigkeit während der gemessenen Zeitdauer erhöht wird, um eine Ersatz-Kühlmitteltemperatur auf der Basis der gemessenen Zeitdauer zu erzeugen, um das Integral über die Kurbelwellenumdrehungen auf der Basis des ¹^ die Kurbelwe]lenumdrehungen anzeigenden Signales zu berechnen, um die Ersatz-Temperatur in Übereinstimmung mit dem integrierten Kurbelwellenumdrehungswert zu erhöhen und um die Kraftstoffeinspritz-Pulsweite in Abhängigkeit von der Ersatz-Temperatur für das Motorkühl-

mittel einzustellen.

18. Zusatzsystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die arithmetische Einrichtung

(222) die Ersatz-Temperatur für das Motorkühlmittel auf

einem konstanten Wert hält, wenn die Ersatz-Temperatur für das Motorkühlmittel eine vorbestimmte Motorkühlmittel-Temperaturschwelle erreicht.

19- Zusatzsystem nach Anspruch 18, dadurch g e k e η η -

zeichnet , daß die Motorkühlmittel-Temperaturschwelle derart gewählt ist, daß sie mit der Temperatur übereinstimmt, auf die ein Thermostat in dem Motorkühlungssystem eingestellt ist.

20. Zusatzsystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die arithmetische Einrichtung (222) einen Speicher enthält, der eine Tabelle mit Werten für die Kraftstoffeinspritz-Pulsweite speichert,

wobei diese Werte bezogen auf die Anlaßzeitdauer ange-35

ordnet sind, um in monotoner Weise mit der Anlaßzeit-

-πι

dauer anzusteigen, wobei die arithmetische Einrichtung (222) die Kraftstoffeinspritz-Pulsweite während des Anlassens des Motors berechnet, indem .sie die gespeicherte Pulsweite, die dem Wert für die momentan ge-. ο

messene Anlaßzeitdauer zugeordnet ist, liest.

21. Zusatzsystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß die arithmetische Einrichtung (222) ferner einen Speicher aufweist, der Ersatzdaten für die Motorkühlmitteltemperatur speichert, welche bezüglich der letztlich gemessenen Anlaßzeitdauer angeordnet sind.

!5 22. Verfahren zum Ableiten der Temperatur eines Motors mit innerer Verbrennung, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

(a) Bestimmen der minimalen Kraftstoffmenge pro

Kurbelwellenumdrehung, die zum Anlassen des Motors benötigt wird ; und

(b) Berechnen der Motortemperatur aufgrund der bestimmten, benötigten Kraftstoffmenge bezüglich einer

bekannten Beziehung zwischen der benötigten Kraftstoff-25

menge und der Motortemperatur.

23- Verfahren zum Ableiten der Temperatur eines Motors mit

innerer Verbrennung, gekennzeichnet __ durch folgende Verfahrensschritte:

(a) Einstellen der dem Motor pro Kurbelwellenumdrehung zugeführten Kraf tst'of fmenp;e auf einen anfänglichen Wert in Reaktion auf das Schließen eines Starterschalters (214);

(b) Erhöhen der Kraftstoffmenge mit einer bekannten Zeitfunktion, bis der Motor anspringt;

-12-1

(c) Messen der Zeitdauer, die bis zum Anspringen des Motors benötigt wird; und

(d) Berechnen der Motortemperatur aufgrund der gemessenen Zeitdauer unter Bezugnahme auf eine bekannte Beziehung zwischen der Zeit für das Anspringen des Motors und der Motortemperatur.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet , daß der Wert des anfänglich zugeführten Kraftstoffes gleich der Kraftstoffmenge ist, die zum Anspringen des Motors benötigt wird, wenn sich der Motor bei einer bekannten, relativ hohen Temperatur befindet.

25. Verfahren nach Anspruch 22, 23 oder 24, ferner gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

(a) Zählen der Kurbelwellenumdrehungen seit dem

Anspringen des Motors; und

(b^ Erhöhen des berechneten Motortemperaturwertes

in Übereinstimmung mit dem Zählwert für die Kurbelwel-25

lenumdrehungen.

26. Verfahren nach Anspruch 25, ferner gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt des An-

haltens des Erhöhens des berechneten Motortemperatur-30

wertes, wenn der Motortemperaturwert eine vorbestimmte obere Grenze erreicht.

27. Zusatzverfahren für einen Motorkühlmittel-Temperatur-,,_ fühler in einem Motorsteuerungssystem, g e k e η η zeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

(a) Erfassen des Ausfallen des Motorkühlmittel-Temperaturfühlers (200), um ein Ausfall-Signal zu er-

zeugen;
ο

(b) Einstellen der dem Motor zuzuführenden Kraftstoffmenge pro Kurbelwellenumdrehung auf einen minimalen, anfänglichen Wert in Reaktion auf die Betätigung

eines Anlassermotors, wenn das Ausfall-Signal vorliegt; 10

(c) Erhöhen der zugeführten Kraftstoffmenge mit einer bekannten Zeitfunktion, bis der Motor anspringt;

(d) Messen der zum Starten des Motors benötigten -,c Zeit seit der Betätigung des Anlassermotors, um die zum Anspringen des Motors benötigte, zugeführte Kraftstoffmenge abzuleiten;

(e) Ableiten der Motorkühlmitteltemperatur zu

• dem Zeitpunkt, in dem der Motor anspringt, aus der ab-

geleiteten Kraftstoffmenge unter Bezugnahme auf eine bekannte Beziehung zwischen der Motorkühlmitteltemperatur und der zum Anspringen des Motors benötigten Kraftstoffmenge ;

(f) Zählen der Kurbelwellenumdrehungen seit dem Anspringen des Motors, um ein Integral über die Kurbelwellenumdrehungen zu erzeugen ;

(g) Erhöhen des abgeleiteten Motorkühlmittel-Temperaturwertes in Übereinstimmung mit dem Zählwert für die Kurbelwellenumdrehungen; und

(h) Einstellen der zugeführten Kraftstoffmenge in Übereinstimmung mit der abgeleiteten Motorkühlmitteltemperatur, wenn das Ausfall-Signal vorliegt.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet , daß das Ausgangssignal des Motorkühlmittel-Temperaturfühlers (200) konstruktionsgemäß innerhalb eines bekannten Spannungsbereiches liegt und daß der Verfahrensschritt des Erfassens des Ausfalles des Motorkühlmittel-Temperaturfühlers die Verfahrensschritte des Vergleichens des Ausgangs-Signales des Fühlers (200) mit oberen und unteren Werten, die jeweils der oberen und unteren Grenze des Spannungsbereiches entsprechen, und des Erzeugens des Ausfall-Signales enthält, wenn das Ausgangssignal den oberen Wert übersteigt oder unter den unteren Wert fällt.