DE2155823B2 - Verfahren zum einstellen einer elektronischen steuereinrichtung fuer eine betriebskenngroesse einer brennkraftmaschine, insbesondere die einzuspritzende kraftstoffmenge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu Einstellen einer elektronischen Steuereinrichtung für eine Betriebskenngröße einer Brennkraftmaschine, insbesondere die einzuspritzende Kraftstoffmenge, unter Verwendung mehrerer Betriebseingangsgrößenwandler, insbesondere für die Drosselklappenstellung und die Maschinendrehzahl, die in einem Netzwerk kombiniert ein der Maschinencharakteristik entsprechendes und die Betriebskenngröße darstellendes Steuersignal liefern.

Neben der einzuspritzenden Kraftstoffmenge sind als weitere Anwendungsgebiete die Zündung einer Brennkraftmaschine oder die Kombination von Zündung und Kraftstoffeinspritzung zu nennen.

Es ist bekannt, zwei Eingangsgrößen auf ein Diodennetzwerk zu geben, das die Funktionswerte der Eingangsgrößen additiv zu einer resultierenden Funktion zusammenfaßt, in deren Abhängigkeit z. B. die Brennstoffmenge eingestellt wird. Hierbei resultiert aus einer Vergrößerung einer der beiden Eingangsgrößen eine Vergrößerung der Ausgangsgröße des Diodennetzwerkes. Es wurde festgestellt, daß eine derartige Abhängigkeit nicht in jedem Betriebszustand der Brennkraftmaschine richtig ist (»Funk-Technik«, 1963, Seite 862-864; DT-AS 12 36 859).

Ferner sind Diodenmatrizen allgemein bekannt (US-PS 33 45 505).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einstellen einer elektronischen Steuereinrichtung für eine Betriebskenngröße einer Brennkraftmaschine, insbesondere die einzuspritzende Kraftstoffmenge anzugeben, mit der es möglich ist, die Brennkraftmaschine hinsichtlich dieser Betriebskenngröße, z. B. der Kraftstoffmenge und gegebenenfalls anderer Werte, z. B. der Abgaswerte, auf einfache Weise schnell zu optimieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß als Netzwerk eine Digitalmatrix mit einem Entschlüsseier verwendet wird und daß das erforderliche Steuersignal für die jeweils optimale Betriebskenngröße bei verschiedenen Betriebseingangsgrößenkombinationen ermittelt wird und zur Erzeugung des entsprechenden Steuersignals durch die in digitaler Form an die Matrix gelieferten Betriebseingangsgrößen die Matrix verknüpft wird.

Während bei bekannten Einstellungsverfahren für Steuereinrichtungen die Verknüpfung der Eingangsgröße mit der Ausgangsgröße einer vorgegebenen Kurve erfolgte, werden bei dem erfindungsgemäßen Einstellungsverfahren die verschiedenen Betriebszustände eingestellt und dafür die optimale Eingangsgrößenkombination ermittelt Durch die Verwendung einer digitalen Matrix gestaltet sich die Verschlüsselung zwischen Eingangsgröße und Ausgangsgröße denkbar einfach. Erst wenn bei einer bestimmten Betriebskenngröße, z. B. der Kraftstoffmenge, die optimale Kombination der Eingangsgröße gefunden worden ist, wird die passende Verknüpfung zwischen den Eingangsgrößen und der Ausgangsgröße in der Matrix hergestellt. Diese Verknüpfung wird an verschiedenen Stellen solange vorgenommen, bis die gesamte Matrix besetzt ist.

Die Erfindung ist im nachfolgenden an Hand einer schematischen Darstellung einer Vorrichtung in der Zeichnung näher erläutert, die zur Durchführung des Verfahrens zum Einstellen einer elektronischen Steuereinrichtung verwendet wird.

Gemäß der Zeichnung ist ein Wandler 8 vorgesehen, der ein elektrisches Signal erzeugt, welches den Drosselklappen-Anstellwinkel des Motors repräsentiert, bei dem die Steuereinrichtung Anwendung findet. Das elektrische Signal vom Wandler 8 hat die Form eines 3-Bit-Binärworts, das zu einer Regeleinrichtung 11 geleitet wird, die dazu dient, eine von acht Eingangsleitungen 13a bis 13Λ unter Strom zu setzen, wobei die Eingangsleitungen 13a bis 13/> einen Teil einer Diodenmatrixeinheit 10 bilden, deren Aufbau noch zu beschreiben sein wird. Die Einheit 10 weist ferner acht Sätze Eingangsleitungen 16a bis 16Λ auf, wobei jede der Leitungen 13a bis 13Λ den der Sätze Leitungen 16a bis 16Λ kreuzen. Obgleich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel acht Eingangsleitungen 13 und acht Sätze Leitunger 16 vorhanden sind, versteht es sich, daß die Anzahl von Leitungen mehr oder weniger betragen kann. Obgleich ferner im dargestellten Ausführungsbeispiel jeder Satz Leitungen 16 fünf Leitungen enthält, können mehr oder weniger Leitungen im jeweiligen Satz 16 vorhanden sein.

Ferner ist ein zweiter Wandler 9 vorgesehen, der ein elektrisches Signal erzeugt, welches die Motordrehzahl darstellt. Dieses Signal hat die Form eines 3-Bit-Binärworts, das in die Regeleinrichtung 12 eingefüttert wird, und diese setzt einen eines Satzes Leitungen 14a bis 14Λ unter Strom. Die Leitungen 14a bis 14/? sind mit einer Umschaltvorrichtung 15 verbunden, die acht Sätze Schalter 15a bis 15Λ hat. Die Anordnung ist dabei eine solche, daß dann, wenn ein Signal an der Leitung 14a erscheint, der Schalter 15a die Leitungen 16a mit fünf Ausgangsleitungen 21 verbunden, die mit einer Entschlüsselungsvorrichtung 22 gekoppelt sind, deren Ausgang zu einer Einspritzvorrichtung 23 geleitet wird, welche die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge regelt.

Die Leitungen 16 und 13 sind durch Dioden in einer noch zu beschreibenden Weise miteinander verbunden. In der Zeichnung sind die Verbindungen zwischen den ersten beiden Sätzen Leitungen 16a und 166 und den Leitungen 13 gezeigt, wobei jeder Punkt eine Diodenverbindung darstellt. Angenommen, die Größe des

Drosselklappen-Anstellwinkels ist derart, daß die Leitung 13a stromführend wird, dann verbinden die Schalter 15a die Leitungen 16a mit der Entschlüsselungsvorrichtung 22, und der Entschlüsseier 22 erhält ein Signal in der Form 10000, wobei 1 die Dioden verbindung zwischen der Leitung 13a und der ersten des Satzes Leitungen 16a darstellt. Wenn sich die Betriebsgrößen nun in einer solchen Weise ändern, daß die Leitungen t3g und die Leitungen 146 stromführend werden, erhält die Entschlüsselungsvorrichtung 22 ein Signal 01111. Es versteht sich also, daß die Einheit 10 ein Ausgangssignal erzeugt, das von den beiden Eingangssignalen abhängig ist, die von der Entschlüsselungsvorrichtung jeweils überwacht werden, wodurch der Kraftstoff entsprechend den Verbindungen innerhalb der Einheit geregelt wird.

Die Einheit 10 weist eine Grundplatte in der Form einer Stiftplatte 31 auf, über der die Leitungen 13 und 16 durch Stifte (nicht dargestellt) getragen werden. Die Leitungen 13 erstrecken sich in einer ersten Ebene über der Platte 31, und die Leitungen 16 erstrecken sich in einer zweiten Ebene über der Platte 31 und in rechten Winkel zu den Leitungen 13. Jede der Leitungen 13 kreuzt jede der Leitungen 16, liegt aber im Abstand zu den Leitungen 16. Die Konstruktion der Einheit 10 ist eine solche, daß jede beliebige Leitung 13 mit jeder beliebigen Leitung 16 durch eine Anzahl von Halbleiterdioden verbindbar ist, die jeweils trennbar zwischen eine Leitung 13 und eine Leitung 16 gelegt werden können, um die Leitungen elektrisch miteinander zu verbinden. In der Zeichnung, die die Vorrichtung im Betrieb darstellt, sind eine Anzahl von Dioden in ihrer Verbindung zwischen den Leitungen 13 und den ersten beiden Sätzen Leitungen 16 gezeigt, wobei die Diodenverbindungen durch die schon erwähnten Punkte angezeigt sind. Während der Einstellung einer Steuereinrichtung werden die Motordrehzahl und der Drosselklappen-Anstellwinkel des Motors auf Sollwert eingestellt, derart, daß die Leitungen 13a und die Leitung 14a stromführend sind, wobei das Stromführen der Leitung 14a dazu dient, die Leitungen 16a mit den Ausgangsleitungen 21 zu koppeln. Die Leitung 13a ist mit den Leitungen 16a durch eine oder mehrere Dioden verbunden, was willkürlich gewählt werden kann oder was man mit gewissen Vorkenntnissen über die Motorcharakteristik vornehmen kann, und, wie dargestellt, die Ausgangsleitungen 21 empfangen ein Signal 10000. Das Signal an den Ausgangsleitungen 21 dient über die Entschlüsselungsvorrichtung und die Einspritzvorrichtung 23 zur Regelung der Kraftstoffmenge, die dem Motor für die festgelegte Drosselklarjpeneinstellung und die Motordrehzahl zugeführt wird, und die Leistung des Motors unter diesen Bedingungen wird untersucht. Die Art der Untersuchung hängt von den Absichten des Konstrukteurs ab, und sie kann beispielsweise darin bestehen, die Motorleistung auf ein Maximum zu bringen oder die Abgasverschmutzung auf ein Minimum zu reduzieren.

Wenn die Motorcharakteristik untersucht worden ist, versucht der Konstrukteur dann, die Situation zu verbessern, indem die Diodenverbindungen geändert werden. Es versteht sich natürlich, daß die gewählten Verbindungen nicht immer die erforderlichen Ergebnisse mit sich bringen, und der nächste Schritt kann, lediglich beispielsweise, darin bestehen, daß eine andere Diode an die Verbindung der Leitung I3.i mit der Leitung 16a gelegt wird, so daß die Leitungen 21 ein Signal 11000 empfangen. Dieses Verfahren wird

fortgesetzt, bis man den optimalen Motorbetriebszustand erreicht. Die Motordrehzahl wird dann konstant gehalten, aber der Drosselklappen-Anstellwinkel wird geändert, so daß die Leitung t3b anstelle der Leitung 13a stromführend wird. Die Diodenverbindungen zwischen der Leitung 136 und den Leitungen 16a werden dann in der gleichen Weise geändert, um das bestmögliche Ergebnis zu erreichen. Das Verfahren wird solange forgesetzt, bis alle Stellen in der Matrix erfaßt sind, wobei der Begriff »Stelle« verwendet wird, um die Position anzuzeigen, an der eine Leitung 13 mit bis zu 5 Dioden mit einem Satz Leitungen 16 verbunden werden kann.

Es versteht sich natürlich, daß dann, wenn die erforderlichen Diodenpositionen in der beschriebenen Weise einmal gefunden sind, Diodenmatrixeinheiten auf Massenproduktionsbasis zur Verwendung in Steuereinrichtungen für die Kraftstoffeinspritzung hergestellt werden können.

Die vorstehend beschriebene Anordnung :st etwas zeitraubend, bei der die Diodenverbindungen alle empirisch gefunden werden, insbesondere dann, wenn der Konstrukteur keine Vorstellung von den wahrscheinlichsten Diodenverbindungen an jeder bestimmten Stelle hat. In der Praxis kann der Konstrukteur sehr wohl mit den angenäherten Verbindungen vertraut sein, die erforderlich sind, und deshalb braucht nicht, jede mögliche Kombination von Dioden an jeder Stelle versucht zu werden, so daß die Gesamtzeitdauer, die benötigt wird, um die Diodenverbindungen /u wählen, geringer ist, als das aussieht. Unter bestimmten Umständen kann der Konstrukteur jedoch keinerlei Vorausinformation haben, und in einem solchen Fall ist es möglich, die erforderliche Zeit für die Wahl der Diodenpositionen in der folgenden Weise zu verkürzen. Die Motordrehzahl und der Drosselklappen-Anstellwinkel werden wie zuvor geändert, so daß die Stelle, an der die Leitung 13a die Leitung 16a kreuzt, überprüft wird. Die Leitungen 21 werden jedoch von den Schaltern 15 getrennt und stattdessen über fünf von Hand bedienbare Schalter jeweils mit einer Energiequelle verbunden. Indem einer der fünf von Hand bedienbaren Schalter geschlossen wird, wird ein Signal 1 zur Entschlüsselungsvorrichtung geleitet, und in dieser Weise kann die Enischlüsselungsvorriehtung 22 mit einem Digitalsignal gefüttert werden, das das Einsetzen von Dioden in die Einheit 10 simuliert. Es geht wesentlich schneller, die Schalter /u bedienen, als die Dioden in die Matrixeinheit einzusetzen, und wenn die Handhabung der Schalter abgeschlossen ist, um das bestmögliche Ergebnis zu erzielen, erfolgt ein Einsetzen der Dioden an der entsprechenden Stelle an der Einheit 10 entsprechend den Stellungen der Schalter, so daß dann, wenn die ersten drei Schalter geschlossen und die letzten beiden getrennt sind, Dioden eingesetzt werden, um die Leitungen 13a mit den drei ersten der Leitungen 16a zu verbinden, jedoch nicht mit den beiden letzten der Leitungen 16a. Dieses wird für jede Stelle wiederholt, und dadurch wird die Zeit wesentlich verkürzt, die benötigt wird, um die Diodenpositionen zu ermitteln. Nachdem die Diodenpositionen mit den Schaltern ermittelt worden sind, ist es erforderlich, die Dioden in die Einheit selbst einzusetzen und die Tests dann zu wiederholen, fülls einige der Dioden herausgenommen werden müssen. Während des Wiederholungstests können auf Grund der vorherrschenden dvnumischen Bedingungen bei Verwendung des Motors in Verbindung mit der Einheit 10 die Schalter wieder

anstelle der Dioden verwendet werden, solange aile Diodenverbindungen vorhanden sind und zu jeden Augenblick die Leitungen 21 mit den Schaltern 15 oder mit den von Hand bedienbaren Schaltern gekoppelt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Einstellen einer elektronischen Steuereinrichtung für eine Betriebskenngröße einer Brennkraftmaschine, insbesondere die einzuspritzende Kraftstoffmenge, unter Verwendung mehrerer Betriebseingangsgrößenwandler, insbesondere für die Drosselklappenstellung und die Maschinendrehzahl, die in einem Netzwerk kombiniert ein der Maschinencharakteristik entsprechendes und die Betriebskenngröße darstellendes Steuersignal liefern, dadurch gekennzeichnet, daß als Netzwerk eine Digitalmatrix mit einem Entschlüsseler verwendet wird und daß das erforderliche Steuersignal für die jeweils optimale Betriebskenngröße bei verschiedenen Betriebseingangsgrößenkombinationen ermittelt wird u.id zur Erzeugung des entsprechenden Steuersignals durch die in digitaler Form an die Matrix gelieferten Betriebs- eingangsgröße!) die Matrix verknüpft wird