Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Bildung eines Signals bezüglich der Temperatur der von einer Brennkraf ma- schine angesaugten Luft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei modernen Brennkraftmaschinen wird die zugemessene Kraft¬ stoffmenge genau auf die von der Brennkraftmaschine ange- saugte Luftmenge angepaßt. Die Luftmenge wird mittels eines geeigneten Meßverfahrens ermittelt. Bei diesem Meßverfahren wird beispielsweise mit einem im Ansaugtrakt der Brennkraft¬ maschine angebrachten Drucksensor eine Druckmessung durchge¬ führt und zur Ermittlung der Luftmenge wird die so gewonnene Druckinformation abhängig von der Temperatur der angesaugten Luft korrigiert, um die Temperaturabhängigkeit der Luftdich¬ te zu kompensieren. Die Temperatur der angesaugten Luft wird mit einem Temperatursensor ermittelt, der im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Die Genauigkeit der Tem- peraturerfassung kann allerdings dadurch beeinträchtigt wer¬ den, daß bei hohen Temperaturen im Motorraum Strahlungswärme an den Temperatursensor und dessen Umgebung übertragen wird.

Außerdem besitzt der Temperatursensor eine gewisse Trägheit, so daß es insbesondere bei schnellen Änderungen der Tempera¬ tur der angesaugten Luft, beispielsweise bei einer Beschleu¬ nigung des Fahrzeugs, ebenfalls zu einer Beeinträchtigung der Genauigkeit der Temperaturerfassung kommen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Signal bereit¬ zustellen, das die Temperatur der angesaugten Luft sehr ge¬ nau wiedergibt. Diese Aufgabe wird durch den Anspruch 1 und die nachfolgend beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen und Weiterbildungen gelöst.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung hat den Vorteil, daß sie eine sehr genaue Er¬ mittlung der Temperatur der von der Brennkraftmaschine ange¬ saugten Luft ermöglicht. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Signal für die Temperatur der angesaugten Luft aus¬ gehend von einem Signal für die Temperatur der Brennkraftma- schine und einem Signal für die Umgebungstemperatur gebil¬ det. Dies hat den Vorteil, daß ein Sensor zur Erfassung der Temperatur der angesaugten Luft eingespart werden kann. Die Sensoren für die Motortemperatur und die Umgebungstemperatur sind in der Regel ohnehin vorhanden.

Bei der Bildung des Signals für die Temperatur der angesaug¬ ten Luft wird ein Korrekturfaktor berücksichtigt, der von einem Signal für die von der Brennkraftmaschine angesaugte Luftmasse oder Luftmenge und einem Signal für die Fahrzeug- geschwindigkeit abhängt.

Besonders vorteilhaft ist es, das Signal für die Temperatur der angesaugten Luft zu filtern, da dadurch das Zeitverhal¬ ten sehr genau nachgebildet werden kann. Dabei ist es zweck- mäßig, bei steigender und bei fallender Temperatur der ange-

saugten Luft unterschiedliche Zeitkonstanten für die Filte¬ rung zu verwenden.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeiεpiels erläutert. Es zeigen

Figur 1 eine Prinzipdarstellung des technischen Umfelds, in dem die Erfindung eingesetzt werden kann,

Figur 2 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens und

Figur 3 eine Tabelle eines bei dem erfindungsgemäßen Verfah¬ ren eingesetzten Kennfelds.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung des technischen Umfelds, in dem die Erfindung eingesetzt werden kann. Einer Brennkraftmaschine 100 wird über einen Ansaugtrakt 102 Luft/Kraftstoff-Gemisch zugeführt und die Abgase werden in einen Abgaskanal 104 abgegeben. Im Ansaugtrakt 102 sind - in Stromrichtung der angesaugten Luft gesehen - ein Luftmengen¬ messer oder Luftmassenmesser 106, beispielsweise ein Heiß- film-Luftmassenmesser, eine Drosselklappe 108 mit einem Sen¬ sor 110 zur Erfassung des Öffnungswinkels der Drosselklappe 108, ein Drucksensor 112 und wenigstens eine Einspritzdüse 114 angeordnet. Der Luftmengenmesser oder Luftmassenmesser 106 und der Drucksensor 112 sind in der Regel alternativ vorhanden. An der Brennkraftmaschine 100 sind ein Drehzahl- sensor 116 und ein Temperatursensor 118 angebracht. Weiter¬ hin besitzt die Brennkraftmaschine 100 beispielsweise vier Zündkerzen 120 zur Zündung des Luft/Kraftstoff-Gemisches in den Zylindern. An einer geeigneten Stelle des Kraftfahr-

zeugs, z. B. im Außenspiegel, ist ein Temperatursensor 121 zur Erfassung der Umgebungstemperatur angebracht. Die Aus¬ gangssignale mL des Luftmengenmessers oder Luftmassenmessers 106, α des Sensors 110 zur Erfassung des δffnungswinkels der Drosselklappe 108, P des Drucksensors 112 (in der Regel al¬ ternativ zum Signal mL) , n des Drehzahlsensors 116, TMot des Temperatursensors 118 und TU des Temperatursensors 121 wer¬ den über entsprechende Verbindungsleitungen einem zentralen Steuergerät 122 zugeführt. Das Steuergerät 122 steuert über weitere Verbindungsleitungen das Einspritzventil bzw. die

Einspritzventile 114 und die Zündkerzen 120. Weiterhin führt das Steuergerät das erfindungsgemäße Verfahren durch.

Figur 2 zeigt ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des er- findungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Schritt 200 wird die Brennkraftmaschine 100 gestartet. An den Schritt 200 schließt sich ein Schritt 202 an, in dem die Temperatur der Brennkraftmaschine 100 erfaßt wird und als Signal TMot be¬ reitgestellt wird. Auf Schritt 202 folgt ein Schritt 204, in dem ein Signal TAnF, das einen gefilterten Wert der Tempera¬ tur der angesaugten Luft repräsentiert, auf den Wert gesetzt wird, den das Signal TMot für die Temperatur der Brennkraft¬ maschine 100 angibt. Schritt 204 dient der Initialisierung und wird in der Regel lediglich einmal unmittelbar nach Starten der Brennkraf maschine 100 durchgeführt. Danach wird das Signal TAnF nach dem im folgenden geschilderten Verfah¬ ren ermittelt.

An Schritt 204 schließt sich ein Schritt 206 an, in dem eine Reihe von Betriebskenngrδßen erfaßt werden, die für die Bil¬ dung des gefilterten Signals TAnF für die Temperatur der von der Brennkraftmaschine 100 angesaugten Luft benötigt werden. Im einzelnen handelt es sich dabei um das Signal mL für die von der Brennkraftmaschine 100 angesaugte Luftmenge bzw. Luftmasse, das Signal v für die Fahrzeuggeschwindigkeit, das Signal TMot für die Temperatur der Brennkraftmaschine 100

und das Signal TU für die Umgebungstemperatur. Das Signal mL kann mit dem Lufmengenmesser oder Luftmassenmesser 106 er¬ zeugt werden oder aus dem Signal P des Drucksensors 112 und dem Signal n des Drehzahlsensors 116 ermittelt werden. An Schritt 206 schließt sich ein Schritt 208 an. In Schritt 208 wird ein Korrekturfaktor K aus einem Kennfeld ausgelesen, das über die angesaugte Luftmasse bzw. Luftmenge mL und die Fahrzeuggeschwindigkeit v aufgespannt ist. Statt dieses Kennfelds kann auch eine Kennlinie zum Einsatz kommen, in der die Abhängigkeit von der Luftmenge bzw. Luftmasse mL ab¬ gelegt ist, d. h. der Korrekturfaktor K kann auch allein von der Luftmenge bzw. Luftmasse mL abhängen. An Schritt 208 schließt sich ein Schritt 210 an, in dem aus den in Schritt 206 ermittelten Signalen TMot und TU und dem in Schritt 208 ermittelten Korrekturfaktor K ein Signal TAn für die Tempe¬ ratur der von der Brennkraf maschine 100 angesaugten Luft ermittelt wird. Dazu wird der Korrekturfaktor K mit der Dif¬ ferenz aus den Signalen TMot und TU für die Motortemperatur bzw. die Umgebungstemperatur multipliziert. Das Ergebnis dieser Multiplikation wird vom Signal TMot für die Tempera¬ tur der Brennkraf maschine 100 subtrahiert und auf diese Weise ein Wert für das Signal TAn ermittelt.

Um zu berücksichtigen, daß die Temperatur der angesaugten Luft einer raschen Änderung der Betriebsbedingungen mit ei¬ ner gewissen Trägheit hinterherhinkt, da der Ansaugtrakt 102 wie ein Wärmespeicher wirkt, wird das Signal TAn für die Temperatur der angesaugten Luft gefiltert. Die Filterung kann für steigende und fallende Temperatur der angesaugten Luft mit unterschiedlichen Zeitkonstanten ZK1 und ZK2 erfol¬ gen. Im einzelnen werden im Zusammenhang mit der Filterung folgende Schritte durchgeführt:

In der sich an Schritt 210 anschließenden Abfrage 212 wird abgefragt, ob der Wert TAn(i) der Temperatur der angesaugten Luft größer ist als der vorhergehende Wert TAn(i-l) . ist

dies der Fall, so steigt die Temperatur der angesaugten Luft an und es schließt sich an Abfrage 212 ein Schritt 214 an, in dem der Zeitkonstanten ZK der Wert ZK1 zugewiesen wird. Ist Abfrage 212 dagegen nicht erfüllt, das heißt sinkt die Temperatur der angesaugten Luft, so schließt sich an Abfrage 212 ein Schritt 216 an, in dem der Zeitkonstanaten ZK ein Wert ZK2 zugewiesen wird. Sowohl an Schritt 214 als auch an Schritt 216 schließt sich ein Schritt 218 an. In Schritt 218 wird ein gefiltertes Signal TAnF für die Temperatur der an- gesaugten Luft ermittelt. Dazu wird die Differenz zweier aufeinanderfolgender Werte TAn(i) und TAn(i-l) der Tempera¬ tur der angesaugten Luft mit der Zeitkonstanten ZK multipli¬ ziert. Das Ergebnis dieser Multiplikation wird zum Wert TAn(i-l) für die Temperatur der angesaugten Luft addiert. Das so erzeugte gefilterte Signal TAnF für die Temperatur der angesaugten Luft kann dann den gewünschten Anwendungen zugeführt werden. Es kann beispielsweise zur Korrektur des Signals P für den Druck im Ansaugtrakt oder des Signals mL für die angesaugte Luftmenge bzw. Luftmasse verwendet wer- den. Mit Schritt 218 ist der Durchlauf des Flußdiagramms be¬ endet und beginnt erneut mit Schritt 206.

Figur 3 zeigt eine mögliche Dimensionierung des Kennfelds zur Ermittlung des Korrekturfaktors K, das über den Signalen v für die FahrZeuggeschwindigkeit und mL für die von der

Brennkraftmaschine 100 angesaugte Luftmenge bzw. Luftmasse aufgespannt ist. Bei einer sehr niedrigen Fahrzeuggeschwin¬ digkeit, z.B. bei Stillstand des Fahrzeugs, und bei einer sehr geringen angesaugten Luftmenge bzw. Luftmasse, z.B. im Leerlauf, besitzt der Korrekturfaktor K den Wert 0. Somit führt die in Schritt 210 der Figur 2 durchgeführte Berech¬ nung dazu, daß das Signal TAn für die Temperatur der ange¬ saugten Luft gleich dem Signal TMot für die Temperatur der Brennkraftmaschine 100 ist. Im anderen Extremfall, bei sehr hoher Fahrzeuggeschwindigkeit und einer sehr hohen angesaug¬ ten Luftmenge bzw. Luftmasse besitzt der Korrekturfaktor K

den Wert 1. Folglich führt die Berechnung gemäß Schritt 210 der Figur 2 dazu, daß das Signal TAn für die Temperatur der angesaugten Luft gleich dem Signal TU für die Umgebungstem¬ peratur ist. Somit variiert die Temperatur der angesaugten Luft zwischen der Temperatur der Brennkraftmaschine 100 und der Umgebungstemperatur, je nach dem wie schnell sich das Fahrzeug bewegt und welche Luftmenge bzw. Luftmasse von der Brennkraftmaschine angesaugt wird.