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Die Erfindung betrifft ein Steuer-/Regelsystem für
Brennkraftmaschinen und insbesondere ein Steuer-/Regelsystem,
das die Zuführung von in eine Einlaßleitung eingespritztem
Kraftstoff in einer eine an der Innenoberfläche der
Einlaßleitung anhaftende Kraftstoffmenge kompensierenden Weise
steuert/regelt.
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In herkömmlichen Brennkraftmaschinen des Typs, bei dem
Kraftstoff in eine Einlaßleitung eingespritzt wird, besteht ein
Problem, daß ein Teil des eingespritzten Kraftstoffs an der
Innenoberfläche der Einlaßleitung anhaftet, so daß die
erforderliche Kraftstoffmenge nicht in die Verbrennungskammer
gezogen werden kann. Um dieses Problem zu lösen, wurde ein
Kraftstoffzufuhr-Steuer-/Regelverfahren vorgeschlagen, das eine
Kraftstoffmenge, die an der Innenoberfläche der Einlaßleitung
anhaften wird, und eine von dem an der Einlaßleitung
anhaftenden Kraftstoff verdunstete Kraftstoffmenge, die in die
Verbrennungskammer eingezogen wird, abschätzt und in
Abhängigkeit von den abgeschätzten Kraftstoffmengen die
Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt (vorläufige japanische
Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 61-126337).
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Auch die GB-A-2 228 592 bezieht sich auf ein ähnliches System,
in dem eine anhaftende Kraftstoffmenge beruhend auf der
eingespritzten Kraftstoffmenge und den Kraftstoffanhaft- und
Verdunstungsraten abgeschätzt wird, wobei die
Kraftstoffanhaftrate von der Drosselöffnung und von der
Temperatur des Kühlmittels abgeleitet wird und die
Verdunstungsrate von der Temperatur des Kühlmittels, der
Einlaßluftmenge und der Motordrehzahl abgeleitet wird.
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Andererseits wurden gewöhnlich Systeme zur Steuerung/Regelung
der Emission verdunsteten Kraftstoffs weitgehend in
Brennkraftmaschinen eingesetzt, welche Systeme arbeiten, um zu
verhindern, daß verdunsteter Kraftstoff aus einem
Kraftstofftank in die Atmosphäre emittiert wird, indem
verdunsteter Kraftstoff aus dem Kraftstofftank vorübergehend in
einem Behälter gespeichert wird und dann dieser in das
Einlaßsystem der Maschine entleert wird. Das Entleeren von
verdunstetem Kraftstoff in das Einlaßsystem verursacht
Schwankungen des Luft-Kraftstoffverhältnisses eines der
Verbrennungskammer zugeführten Gemisches. Um derartige
Schwankungen des Luft-Kraftstoffverhältnisses oder um eine
Abweichung desselben von einem gewünschten Wert aufgrund des
Entleerens von verdunstetem Kraftstoff zu vermeiden, wurde
weiterhin vorgeschlagen, eine Menge von zu entleerendem,
verdunstetem Kraftstoff abzuschätzen und beruhend auf der
abgeschätzten Menge verdunsteten Kraftstoffs eine
Kraftstoffeinspritzmenge zu bestimmen. (vorläufige japanische
offenlegungsschriften (Kokai) Nr. 1-148043 und 2-27167).
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Die vorangehend vorgeschlagenen oder bekannten Systeme oder
Verfahren sind dafür vorgesehen, nur ihre jeweiligen Probleme
zu lösen. Falls jedoch nicht alle diese Probleme gleichzeitig
gelöst werden, kann das Luft-Kraftstoffverhältnis eines
Gemisches, das einer Brennkraftmaschine zugeführt wird,
tatsächlich nicht genau auf einen gewünschten Wert
gesteuert/geregelt werden. In jedem Fall muß wenigstens das
Problem des Anhaftens von Kraftstoff an der Innenoberfläche der
Einlaßleitung bei der Lösung der oben genannten Probleme
berücksichtigt werden. Allein das Kombinieren von zwei oder
mehreren der oben genannten Systeme oder Verfahren kann jedoch
nicht zu einer erfolgreichen Steuerung/Regelung des Luft-
Kraftstoffverhältnisses führen.
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Es ist ein Merkmal der Erfindung, ein Steuer-/Regelsystem für
eine Brennkraftmaschine zu schaffen, das zur genauen
Steuerung/Regelung des Luft-Kraftstoffverhältnisses in der Lage
ist, indem sowohl die Menge des an der Innenoberfläche der
Einlaßleitung anhaftenden Kraftstoffs als auch die Menge des
entleerten, verdunsteten Kraftstoffs berücksichtigt wird.
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Steuer-/Regelsystem für
eine Brennkraftmaschine mit einem Kraftstofftank, wenigstens
einer Verbrennungskammer und einem Einlaßkanal mit einer
Innenoberfläche, wobei das Steuer-/Regelsystem umfaßt:
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ein Betriebszustanderfassungsmittel, zum Erfassen von
Betriebszuständen der Maschine,
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ein Mittel zum Abschätzen einer anhaftenden
Kraftstoffmenge, um eine Menge von an der Innenoberfläche
des Einlaßkanals anhaftendem Kraftstoff abzuschätzen,
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ein Mittel zum Abschätzen einer abgeführten
Kraftstoffmenge, um eine Menge von abgeführtem Kraftstoff
abzuschätzen, der von an der Innenoberfläche des
Einlaßkanals anhaftendem Kraftstoff verdunstet ist, und
der Verbrennungskammer zugeführt wird,
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ein Kraftstoffzufuhrmengen-Bestimmungsmittel zur
Bestimmung einer Menge von der Maschine zuzuführendem
Zuführkraftstoff beruhend auf durch das
Betriebszustanderfassungsmittel erfassten
Betriebszuständen der Maschine, der Menge des anhaftenden
Kraftstoffs, die durch das Mittel zum Abschätzen einer
Menge des anhaftenden Kraftstoffs abgeschätzt wird und der
durch das Mittel zum Abschätzen einer Menge von
abgeführtem Kraftstoff abgeschätzten, abgeführten
Kraftstoffmenge, und
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ein Kraftstoffzufuhrmittel zum Zuführen der durch das
Kraftstoffzufuhrmengen-Bestimmungsmittel bestimmten
Kraftstoffzufuhrmenge in den Einlaßkanal,
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dadurch gekennzeichnet,
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daß die Maschine ferner einen Behälter zum Adsorbieren von
in dem Kraftstofftank erzeugtem, verdunstetem Kraftstoff
und einen Entleerkanal umfaßt, der den Behälter mit dem
Einlaßkanal verbindet, und
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daß das Steuer-/Regelsystem ferner ein Mittel zum
Korrigieren einer abgeschätzten Kraftstoffmenge umfaßt, um
die durch das Mittel zum Abschätzen einer anhaftenden
Kraftstoffmenge abgeschätzte, anhaftende Kraftstoffmenge
und die durch das Mittel zum Abschätzen einer abgeführten
Kraftstoffmenge abgeschätzte, abgeführte Kraftstoffmenge,
in Antwort auf eine Menge des verdunsteten Kraftstoffs zu
korrigieren, die dem Einlaßkanal aus dem Behälter über den
Entleerkanal zugeführt wird.
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Vorzugsweise korrigiert das Mittel zum Korrigieren einer
abgeschätzten Kraftstoffmenge die Menge des anhaftenden
Kraftstoffs und die Menge des abgeführten Kraftstoffs in
Antwort auf eine Konzentration von Kohlenwasserstoff in dem dem
Einlaßkanal über den Entleerkanal zugeführten, verdunsteten
Kraftstoff und auf eine Flußrate des verdunsteten Kraftstoffs.
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Die vorangehenden und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der
Erfindung werden aus der folgenden, detaillierten, lediglich
als Beispiel anzusehenden Beschreibung verschiedener
Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden
Zeichnungen augenscheinlicher.
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Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das die gesamte Anordnung
eines Kraftstoffzufuhr-Steuer-/Regelsystems für eine
Brennkraftmaschine gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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Fig. 2 ist ein Flußdiagramm eines Programms zur Berechnung
einer Kraftstoffeinspritzperiode Tout.
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Fig. 3 ist ein Flußdiagramm eines Programms zur Berechnung
einer an der Einlaßleitung anhaftenden
Kraftstoffmenge TWP(N).
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Die
Fig. 4
(a), (b),
(c) zeigen Diagramme von
Berechnungskorrekturkoeffizienten zum Korrigieren
eines Direktzufuhr-Verhältnisses A und eines
Abführverhältnisses B.
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Zuerst wird auf Fig. 1 Bezug genommen, in welcher die komplette
Anordnung eines Kraftstoffzufuhr-Steuer-/Regelsystems einer
Brennkraftmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung dargestellt ist. In der Figur bezeichnet
Bezugszeichen 1 eine Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge. Die
Maschine ist beispielsweise vom Typ eines Vierzylinders. Mit
dem Zylinderblock der Maschine 1 ist eine Einlaßleitung 2
verbunden, in die ein Drosselkörper 3 eingesetzt ist, der in
sich ein Drosselventil 301 beinhaltet. Ein
Drosselventilöffnungs (θTH) -Sensor 4 ist mit dem Drosselventil
301 verbunden, um ein die ermittelte Drosselventilöffnung
repräsentierendes, elektrisches Signal zu erzeugen und dieses
einer elektronischen Steuer-/Regeleinheit 5 (nachfolgend als
"die ECU" bezeichnet) zuzuführen.
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Kraftstoffeinspritzventile 6, von denen nur eines gezeigt ist,
sind in das Innere der Einlaßleitung 2 zwischen dem
Zylinderblock der Maschine 1 und dem Drosselventil 301 und
geringfügig stromaufwärts zu den jeweiligen, nicht gezeigten
Einlaßventilen eingesetzt. Die Kraftstoffeinspritzventile 6
sind mit einem Kraftstofftank 8 über eine Kraftstoffpumpe 7
verbunden und elektrisch mit der ECU 5 verbunden, um deren
Ventilöffnungsperioden durch Signale von dieser steuern/regeln
zu lassen.
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Andererseits ist ein Einlaßleitungs-Absolutdruck (PBA) -Sensor
10 über eine Leitung 9 an einer Stelle unmittelbar stromabwärts
des Drosselventils 301 in Verbindung mit dem Inneren der
Einlaßleitung 2 vorgesehen, um der ECU 5 ein den gemessenen
absoluten Druck in der Einlaßleitung repräsentierendes
elektrisches Signal zuzuführen.
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Ein Maschinenkühlmitteltemperatur (TW)-Sensor 11 ist im
Zylinderblock der Maschine 1 angebracht, um ein die erfaßte
Maschinenkühlmitteltemperatur TW repräsentierendes,
elektrisches Signal zur ECU 5 zu leiten. Ein Maschinendrehzahl
(NE)-Sensor 12 ist einer nicht gezeigten Nockenwelle oder
Kurbelwelle der Maschine 1 gegenüberliegend angeordnet. Der
Maschinendrehzahlsensor 12 erzeugt bei jedem Kurbelwinkel
vorbestimmter Kurbelwinkel einen Impuls als OT-Signalimpuls
immer dann, wenn sich die Kurbelwelle um 1800 dreht. Der Impuls
wird der ECU 5 zugeführt.
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Ein O&sub2;-Sensor 13 als ein Abgasbestandteilkonzentrations-Sensor
ist in einer mit dem Zylinderblock der Maschine 1 verbundenen
Ausstoßleitung 14 angebracht zur Messung der Konzentration von
Sauerstoff in von der Maschine 1 emittierten Abgasen und zum
Zuführen eines den erfaßten Wert der Sauerstoffkonzentration
repräsentierenden, elektrischen Signals zur ECU 5.
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Ein Steuer-/Regelsystem für die Emission verdunsteten
Kraftstoffs ist zwischen dem Kraftstofftank 8 und der
Einlaßleitung 2 angeordnet. Insbesondere geht eine Leitung
(Entleerkanal) 21 von einem oberen Bereich im Kraftstofftank 8
aus, der einen eingeschlossenen Rumpf aufweist, und öffnet sich
in das Innere eines Behälters 23 mit einem Adsorbens 231. Ein
Zweiwegeventil 22 ist in der Leitung 21 angebracht. Ein
Entleerkanal 24 geht vom Behälter 23 aus und öffnet sich in das
Innere der Einlaßleitung 2 an einer Stelle stromabwärts des
Drosselventils 3. Im Entleerkanal 24 sind angeordnet: ein
Entleer-Steuer-/Regelventil 25, in Form eines Linear-Steuer-
/Regelventils (EPCV) mit einem Solenoiden zum Betätigen eines
Ventilelementes desselben, ein Flußmesser 26, der die Flußrate
VP eines durch den Enleerkanal 24 fließenden, verdunsteten
Kraftstoff enthaltenden Luft-Kraftstoffgemisches (nachfolgend
als "Entleerfluß" bezeichnet), und ein HC (Kohlenwasserstoff) -
Konzentrationssensor 27 zum Erfassen der HC-Konzentration in
dem Luft-Kraftstoffgemisch. Der Solenoid des Entleer-Steuer-
/Regelventils 25 ist elektrisch mit der ECU 5 verbunden zur
Steuerung/Regelung über ein Steuer-/Regelsignal von dieser, um
seine Ventilöffnung linear zu verändern.
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Im Kraftstofftank 8 erzeugter, verdunsteter Kraftstoff oder Gas
(nachfolgend nur noch als "verdunsteter Kraftstoff" bezeichnet)
öffnet zwangsweise ein nicht gezeigtes Überdruckventil des
Zweiwegeventils 22, sobald der Druck des verdunsteten
Kraftstoffs einen vorbestimmten Pegel erreicht, um durch das
Ventil 22 in den Behälter 23 zu fließen, wo der verdunstete
Kraftstoff durch das Adsorbens 231 in dem Behälter adsorbiert
und somit in diesem gespeichert wird. Das Entleersteuer-
Regelventil 25 ist ein sogenannes Ein-Aus-Steuer-/Regel-
Solenoidventil, dessen Ventilöffnung in Antwort auf das
Tastverhältnis eines Steuer-/Regelsignals von der ECU 5, d.h.
das Verhältnis zwischen der Ventilöffnungsperiode und der
Ventilschließperiode, linear veränderlich ist. Somit ist das
Entleersteuer-/Regelventil 25 auf eine Ventilöffnung geöffnet,
welche dem Tastverhältnis des Steuer-/Regelsignals von der ECU
5 entspricht. Hierdurch strömt vorübergehend im Behälter 23
gespeicherter, verdunsteter Kraftstoff von dort durch den
Entleerkanal 24 in die Einlaßleitung 2 zusammen mit Frischluft,
die durch eine Außenlufteinlaßöffnung 232 des Behälters 23 mit
einer durch die Ventilöffnung des Entleersteuer-/Regelventils
25 bestimmten Flußrate eingeführt wird, um den Zylindern
zugeführt zu werden. Wenn der Kraftstofftank 8 aufgrund
geringer Umgebungstemperatur etc. gekühlt ist, so daß im
Kraftstofftank 8 ein Unterdruck zunimmt, wird ein nicht
gezeigtes Unterdruckventil des Zweiwegeventils 22 geöffnet, um
verdunstetes, vorübergehend im Behälter 23 gespeichertes Gas in
den Kraftstofftank 8 zurückzuleiten. In der vorangehend
beschriebenen Weise wird die Emission von im Kraftstofftank 8
erzeugtern, verdunstetem Kraftstoff in die Atmosphäre
verhindert.
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Die ECU 5 umfaßt einen Eingangskreis mit Funktionen zur
Formgebung der Signalformen von Eingangssignalen von
verschiedenen Sensoren, zum Verschieben des Spannungspegels von
Sensorausgangssignalen auf einen vorbestimmten Pegel, zum
Umwandeln von Analogsignalen von Analogausgabesensoren in
digitale Signale etc.. Die ECU 5 umfaßt ferner eine zentrale
Verarbeitungseinheit (im weiteren "die CPU" genannt) zur
Durchführung von Programmen zur Steuerung/Regelung der
Kraftstoffeinspritzventile 6 und des Entleersteuer-
/Regelventils 25 etc., Speichermittel zur Speicherung von
nachfolgend erwähnten Plänen und Tabellen und verschiedener in
der CPU durchgeführter Betriebsprogramme und zur Speicherung
von Berechnungsergebnissen daraus etc., sowie einen
Ausgangskreis zur Ausgabe der Steuer-/Regel- oder
Antriebssignale an die Kraftstoffeinspritzventile 6 und an die
Entleersteuer-/Regelventile 25.
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Die CPU arbeitet in Antwort auf die vorangehend genannten
Signale der Sensoren zur Bestimmung von Betriebszuständen, in
denen die Maschine 1 arbeitet, wie z. B. ein Luft-Kraftstoff-
Verhältnis-Rückkopplungs-Regelbereich, in welchem die
Kraftstoffzufuhr in Antwort auf die erfaßte
Sauerstoffkonzentration in den Abgasen geregelt wird, und
Offenschleifen-Steuerbereiche. Ferner berechnet die CPU
beruhend auf den bestimmten Betriebszuständen die
Ventilöffnungsperiode oder die Kraftstoffeinspritzperiode Tout,
während welcher die Kraftstoffeinspritzventile 6 göffnet sein
müssen, durch Verwendung des Programmes von Fig. 2 synchron zur
Eingabe der OT-Signalimpulse in die ECU 5.
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Die CPU führt über den Ausgangskreis die auf der wie
vorangehend bestimmten Kraftstoffeinspritzperiode Tout
beruhenden Antriebssignale den Kraftstoffeinspritzventilen 6
zu, um diese für die Kraftstoffeinspritzperiode Tout zu öffnen.
Die Kraftstoffeinspritzperiode Tout ist proportional zu der
Kraftstoffeinspritzmenge und wird deshalb nachfolgend als
Kraftstoffeinspritzmenge bezeichnet.
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Fig. 2 zeigt das Programm zur Berechnung der
Kraftstoffeinspritzmenge Tout. Dieses Programm wird nach
Erzeugung jedes OT-Signalimpulses und synchron dazu
durchgeführt.
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In einem Schritt S1 werden ein Direktzufuhrverhältnis A und ein
Abführverhältnis B berechnet. Das Direktzufuhrverhältnis A ist
definiert als ein Verhältnis einer direkt oder unmittelbar in
die Verbrennungskammer gesaugten Kraftstoffmenge zu der
gesamten, in einem Zyklus eingespritzten Kraftstoffmenge, wobei
das Direktzufuhrverhältnis eine durch Verdunstung etc. von der
Innenoberfläche der Einlaßleitung 2 im selben Zyklus abgeführte
Kraftstoffmenge einschließt. Das Abführverhältnis B ist
definiert als ein Verhältnis einer von der Innenoberfläche der
Einlaßleitung 2 durch Verdunstung etc. abgeführten und in die
Verbrennungskammer im gegenwärtigen Zyklus eingezogenen
Kraftstoffmenge zu der gesamten Kraftstoffmenge, die im letzten
oder unmittelbar vorhergehenden Zyklus an der Innenoberfläche
der Einlaßleitung 2 anhaftete. Das Direktzufuhrverhältnis A und
das Abführverhältnis B werden jeweils aus einem gemäß der
Kühlmitteltemperatur TW und dem Einlaßleitungsabsolutdruck PBA
gesetzten A-Kennfeld und B-Kennfeld in Antwort auf die erfaßten
TW- und PBA-Werte ausgelesen. Das Direktzufuhrverhältnis A und
das Abführverhältnis B können, falls nötig, durch Interpolation
berechnet werden.
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Im nächsten Schritt S2 werden erste, zweite und dritte
Korrekturkoeffizienten KA1 bis KA3 und KB1 bis KB3 berechnet,
die das Direktzufuhrverhältnis A und das Abführverhältnis B
korrigieren. Die ersten Korrekturkoeffizienten KA1 und KB1
werden in Antwort auf die durch den HC-Konzentrationssensor 27
erfaßten HC-Konzentration β bestimmt, wie in Fig. 4(a) gezeigt.
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Die zweiten Korrekturkoeffizienten KA2 und KB2 werden in
Antwort auf die durch den Flußmesser 27 erfaßte Entleerflußrate
VP bestimmt, wie in Fig. 4(b) gezeigt. Daher nehmen (KA1 x KA2)
und (KB1 x KB2) Werte an, die (β x VP) wiedergeben, d.h. eine
Menge des durch den Entleerkanal 24 fließenden, verdunsteten
Kraftstoffs.
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Gemäß Fig. 4(a) werden die ersten Korrekturkoeffizienten KA1
und KB1 erhöht, wenn die HC-Konzentration β zunimmt. Der Grund
hierfür ist, daß das Direktzufuhrverhältnis A und das
Abfuhrverhältnis B offensichtlich ansteigen, wenn die der
Einlaßleitung 2 zugeführte verdunstete Kraftstoffmenge
ansteigt. Das Setzen der zweiten Korrekturkoeffizienten KA2 und
KB2 in Fig. 4(b) beruht auf einem ähnlichen Grund.
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Die dritten Korrektureffizienten KA3 und KB3 werden in Antwort
auf die Maschinendrehzahl NE bestimmt, wie in Fig. 4(c)
gezeigt. Insbesondere ist gemäß Fig. 4(c) der
Korrekturkoeffizient KA3 zur Korrektur des
Direktzufuhrverhältnisses A derart gesetzt, daß er ansteigt,
wenn die Maschinendrehzahl NE ansteigt. Der dritte
Korrekturkoeffizient KB3 zur Korrektur des Abführverhältnisses
wird in gleicher Weise gesetzt.
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Der Grund, warum die dritten Korrekturkoeffizienten KA3 und KB3
derartig ansteigen, wenn die Maschinendrehzahl NE ansteigt,
ist, daß das Direktzufuhrverhältnis A und das Abführverhältnis
B offensichtlich ansteigen, sobald die Einlaßluftstrom-
Geschwindigkeit in der Einlaßleitung mit einer Zunahme der
Maschinendrehzahl NE zunimmt.
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Als nächstes werden in einem Schritt S3 die korrigierten Werte
Ae und Be des Direktzufuhrverhältnisses und des
Abführverhältnisses durch Verwendung der folgenden Gleichungen
(1) und (2) berechnet:
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Ae = A x KA1
x KA2 x KA3 ... (1)
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Be = B x KBI x KB2 x KB3 ... (2)
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Ferner werden (1-Ae) und (1-Be) in einem Schritt S4 berechnet,
in dem die derart berechneten Werte Ae, (1-Ae) und (1-Be) in
einem RAM der ECU 5 zur Verwendung in einem in Fig. 3
gezeigten, nachfolgend beschriebenen Programm gespeichert
werden, worauffolgend das Programm zu einem Schritt S5
weiterschreitet
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Im Schritt S5 wird bestimmt, ob die Maschine gestartet wird
oder nicht. Wenn die Antwort positiv ist (ja), wird die
Kraftstoffeinspritzmenge Tout beruhend auf einer
Grundkraftstoffmenge Ti für die Verwendung beim Start der
Maschine berechnet. Dann wird das Programm beendet. Wenn die
Antwort auf die Frage aus dem Schritt S5 negativ ist (nein),
d.h. wenn die Maschine nicht gestartet wird, dann wird eine
erforderliche Kraftstoffmenge TCYL (N) für jeden Zylinder, die
keinen nachfolgend erwähnten Zusatzkorrekturausdruck Ttotal
enthält durch die Verwendung der folgenden Gleichung (3) in
einem Schritt S6 berechnet:
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Tcyl (N) = TiM x Ktotal (N) ... (3)
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wobei (N) eine dem Zylinder zugeteilte Zahl repräsentiert, für
den die erforderliche Kraftstoffmenge Tcyl berechnet wurde. TiM
repräsentiert die Grundkraftstoffmenge, die dann zuzuführen
ist, wenn die Maschine unter normalen Betriebszuständen (andere
als der Startzustand) arbeitet. TiM wird in Antwort auf die
Drehzahl NE und den Einlaßleitungabsolutdruck PBA berechnet.
Ktotal (N) gibt das Produkt aller Korrekturkoeffizienten wieder
(z. B. ein kühlmitteltemperaturabhängiger Korrekturkoeffizient
KTW und ein Abmagerungskorrekturkoeffizient KLS), die beruhend
auf Maschinenbetriebsparametersignalen von verschiedenen
Sensoren berechnet werden, mit Ausnahme eines
Luft-Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizienten KO2, der beruhend
auf einem Ausgangssignal von dem O&sub2;-Sensor 13 berechnet wird.
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In einem Schritt S7 wird die vorangehend berechnete,
erforderliche Kraftstoffmenge TCYL (N) durch Anwendung einer
Entleerkorrekturvariablen Tpurge in der folgenden Gleichung (4)
berechnet. Die Entleerkorrekturvariable Tpurge gibt eine
Kraftstoffeinspritzperiode wieder, welche einer beruhend auf
den Ausgängen des Fiußmesssers 26 und des HC-Sensors 27
berechneten, verdunsteten Kraft stoffmenge entspricht.
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Tcyl (N) = Tcyl (N) - Tpurge ... (4)
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In einem Schritt S8 wird eine Verbrennungskammer-
Zuführkraftstoffmenge TNET, die der entsprechenden
Verbrennungskammer im gegenwärtigen Einspritzzyklus zugeführt
werden soll, durch Verwendung der folgenden Gleichung (5)
berechnet:
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TNET = Tcyl (N) + Ttotal - Be x TWP (N) ... (5)
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wobei Ttotal die Summe aller Zusatzkorrekturausdrücke ist
(z. B. ein Beschleunigungskraftstoffzuwachs-Korrekturglied
TACC), die beruhend auf den Maschinenbetriebsparametersignalen
von verschiedenen Sensoren berechnet wird. Der Wert Ttotal
beinhaltet keinen Ineffektiv-Zeit-Korrekturausdruck TV, auf den
nachfolgend Bezug genommen wird. TWP (N) gibt eine
Einlaßleitunganhaft-Kraftstoffmenge (abgeschätzter Wert)
wieder, die durch das Programm der Fig. 3 berechnet wird. (BE
x TWP (N)) entspricht einer Menge von Kraftstoff, der vom an
der Innenoberfläche der Einlaßleitung 2 anhaftenden Kraftstoff
verdunstet ist und in die Verbrennungskammer geführt wird. Eine
der von der Innenoberfläche der Einlaßleitung abgeführten
Kraftstoffmenge entsprechende Kraftstoffmenge muß nicht
eingespritzt werden und muß deshalb von dem Wert Tcyl (N) in
der Gleichung (5) subtrahiert werden.
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In einem Schritt S9 wird bestimmt, ob der durch die Gleichung
(5) berechnete Wert TNET größer als der Wert 0 ist oder nicht.
Wenn die Antwort negativ ist (nein), d.h. wenn TNET ≤ 0, wird
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die Kraftstoffeinspritzmenge Tout auf 0 gesetzt und im Anschluß
das Programm beendet. Wenn die Antwort in dem Schritt S9
positiv (ja) ist, d.h. wenn TNET > 0, wird der TOUT-Wert durch
Verwendung der folgenden Gleichung (6) berechnet:
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Tout = TNET (N) / Ae x KO2 + TV ... (6)
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wobei KO2 der vorgenannte, in Antwort auf die Ausgabe des O&sub2;-
Sensors 13 berechnete Luft-Kraftstoffverhältnis-
Korrekturkoeffizient ist. TV ist der Ineffektiv-Zeit-
Korrekturausdruck.
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Somit wird eine TNET (N) x KO2 + Be x TWP (N) entsprechende
Kraftstoffmenge durch Öffnen des Kraftstoffeinspritzventils 6
während der durch die Gleichung (6) berechneten Zeitperiode
Tout der Verbrennungskammer zugeführt.
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Fig. 3 zeigt das Programm zur Berechnung der an der
Einlaßleitung anhaftenden Kraftstoffmenge TWP (N), das nach
Erzeugung jedes Kurbelwellenwinkelimpulses durchgeführt wird,
der immer dann erzeugt wird, wenn sich die Kurbelwelle um einen
vorbestimmten Winkel (z. B. 300) dreht.
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In einem Schritt S21 wird bestimmt, ob die gegenwärtige
Schleife der Programmausführung in eine Zeitperiode nach dem
Start der Berechnung der Kraftstoffeinspritzmenge Tout und vor
dem Beenden der Kraftstoffeinspritzung fällt oder nicht
(nachfolgend als die Einspritz-Steuer-/Regelperiode
bezeichnet) . Wenn die Antwort positiv ist (ja), wird ein erstes
Kennzeichen-FCTWP (N) in einem Schritt S32 auf einen Wert
gesetzt, gefolgt vom Beenden des Programmes. Wenn die Antwort
in dem Schritt S21 negativ ist (nein), d. h. wenn die
gegenwärtige Schleife nicht innerhalb der Einspritz-Steuer-
/Regelperiode liegt, wird in einem Schritt S22 bestimmt, ob das
erste Kennzeichen-FCTWP (N) gleich 1 ist oder nicht. Wenn die
Antwort positiv ist (ja), d. h. wenn FCTWP (N) = 1, springt das
Programm zu einem Schritt S31. Wenn die Antwort dagegen negativ
ist (nein), d. h. wenn FCTWP (N) = 0, wird in einem Schritt S23
bestimmt, ob sich die Maschine in einem
Kraftstoffunterbrechungszustand befindet oder nicht (die
Kraftstoffzufuhr ist unterbrochen).
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Wenn sich die Maschine nicht in einem
Kraftstoffunterbrechungszustand befindet, wird die an der
Einlaßleitung anhaftende Kraftstoffmenge TWP (N) in einem
Schritt S24 durch die Verwendung der folgenden Gleichung (7)
berechnet. Dann wird in Schritten S30 und S31 ein erstes
Kennzeichen-FTWPR (N) auf einen Wert 0 gesetzt und das erste
Kennzeichen-FCTWP (N) auf einen Wert 1 gesetzt, gefolgt vom
Beenden des Programms:
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TWP (N) = (1-Be) x TWP (N) (n-1) +
(1-Ae) x (Tout (N) - TV) ... (7)
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wobei TWP (N) (n-1) einen bei der letzten Gelegenheit
erhaltenen Wert von TWP (N) wiedergibt und Tout (N) ein
aktualisierter oder neuer Wert der Kraftstoffeinspritzmenge
Tout ist, der durch das Programm von Fig. 2 berechnet wurde.
Der erste Ausdruck auf der rechten Seite entspricht einer
Kraftstoffmenge, die an der Innenoberfläche der Einlaßleitung
2 anhaftet ohne von dem vorher an der Innenoberfläche der
Einlaßleitung 2 anhaftenden Krafstoff in die Verbrennungskammer
abgeführt zu werden. Der zweite Ausdruck auf der rechten Seite
entspricht einer neu an der Innenoberfläche der Einlaßleitung
2 anhaftenden Kraftstoffmenge von neu eingespritztem
Kraftstoff.
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Wenn die Antwort in dem Schritt S23 positiv ist (ja), d. h.
wenn sich die Maschine in einem Kraftstoffunterbrechungszustand
befindet, wird in einem Schritt S25 bestimmt, ob das zweite
Kennzeichen-FTWPR (N) auf einen Wert 1 gesetzt worden ist oder
nicht. Wenn die Antwort positiv ist (ja), d. h. wenn FTWPR (N)
= 1, springt das Programm zu dem Schritt S31. Wenn die Antwort
negativ ist (nein), d. h. wenn FTWPR (N) = 0, wird die
anhaftende Kraftstoffmenge TWP (N) in einem Schritt S26 durch
die Verwendung der folgenden Gleichung (8) berechnet und dann
schreitet das Programm zu einem Schritt S27 fort:
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TWP (N) = (1-Be) x TWP (N) (n-1) .... (8)
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Die Gleichung (8) ist identisch zu der Gleichung (7), außer daß
der zweite Ausdruck auf der rechten Seite weggelassen wird. Der
Grund für das Weglassen besteht darin, daß es aufgrund der
Kraftstoffunterbrechung keinen neu an der Einlaßleitung-
Innenoberfläche anhaftenden Kraftstoff gibt.
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In dem Schritt S27 wird besimmt, ob der berechnete TWP (N) -Wert
größer als ein sehr kleiner vorbestimmter TWPLG-Wert ist. Wenn
die Antwort positiv ist (ja), d. h. wenn TWP (N) ) TWPLG,
schreitet das Programm zum nächsten Schritt S30. Wenn die
Antwort im Schritt S27 negativ ist (nein), d. h., wenn TWP (N)
≤ TWPLG, wird der TWP (N) -Wert in einem Schritt S28 auf einen
Wert 0 gesetzt. Dann wird das zweite Kennzeichen-FTWPR (N) in
einem Schritt S29 auf einen Wert 1 gesetzt, gefolgt von der
Programmfortsetzung im Schritt S31.
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Gemäß dem vorangehend beschriebenen Programm von Fig. 3 kann
die an der Einlaßleitung anhaftende Kraftstoffmenge TWP (N)
genau berechnet werden. Überdies kann eine geeignete
Kraftstoffmenge der Verbrennungskammer eines jeden Zylinders
zugeführt werden, welche die an der Innenoberfläche der
Einlaßleitung 2 anhaftende Kraftstoffmenge ebenso wie die von
der anhaftenden Menge abgeführte Kraftstoffmenge
berücksichtigt.
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Ferner werden gemäß der Ausführungsform das
Direktzufuhrverhältnis A und das Abführverhältnis B durch die
Korrekturkoeffizienten KA1, KB1, KA2 und KB2 korrigiert, die
von der Menge des aus dem Behälter 23 zugeführten, verdunsteten
Kraftstoffs abhängen. Dadurch berücksichtigt die berechnete
Kraftstoffeinspritzmenge die verdunstete Kraftstoffmenge. Als
ein Ergebnis kann das Luft-Kraftstoffverhältnis des der
Verbrennungskammer jeden Zylinders zugeführten Gemisches genau
auf einen gewünschten Wert gesteuert/geregelt werden.
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Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform die zweiten
Korrekturkoeffizienten KA2, KB2 zur Korrektur des
Direktzufuhrverhältnisses A und des Abführverhältnisses B in
Übereinstimmung mit der Entleerflußrate VP bestimmt werden,
können sie auch in Übereinstimmung mit der Ventilöffnung des
Entleersteuer-/Regelventils 25 oder dem Tastverhältnis des Ein-
Aus-Steuer-/Regelsignals für das Entleersteuer-/Regelventil 25
gesetzt werden.
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Gemäß der vorangehend beschriebenen, bevorzugten
Ausführungsform wird eine aus dem Behälter der Einlaßleitung
zugeführte, verdunstete Kraftstoffmenge erfasst und werden die
an der Einlaßleitung anhaftende Kraftstoffmenge und die
abgeführte Kraftstoffmenge in Antwort auf die erfaßte,
verdunstete Kraftstoffmenge korrigiert. Dadurch kann die
resultierende, berechnete Kraftstoffeinspritzmenge die an der
Einlaßleitung anhaftende Kraftstoffmenge ebenso, wie die
verdunstete Kraftstoffmenge wiedergeben, um dadurch eine genaue
Steuerung/Regelung des Luft-Kraftstoffverhältnisses des der
Verbrennungskammer jeden Zylinders zugeführten Gemisches auf
einen gewünschten Wert zu ermöglichen.