DE2507139A1 - Verfahren und vorrichtung zur gewinnung einer die annaeherung an eine vorgegebene magerlaufgrenze angebenden messgroesse - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur gewinnung einer die annaeherung an eine vorgegebene magerlaufgrenze angebenden messgroesse

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DE2507139A1 DE19752507139 DE2507139A DE2507139A1 DE 2507139 A1 DE2507139 A1 DE 2507139A1 DE 19752507139 DE19752507139 DE 19752507139 DE 2507139 A DE2507139 A DE 2507139A DE 2507139 A1 DE2507139 A1 DE 2507139A1
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Description

Dfpl. Ing. P«t«r OH· 7 Stuttgart βο (v«ihine*n)
Patentanwalt WeldburgstreOe 48
Telefon (0711) 7346 27
1131/ot/EO
16.1.1975
Firma Robert Bosch GmbH. 7ooo Stuttgart
Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung einer die Annäherung an eine vorgegebene Magerlaufgrenze angebenden Meßgröße
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zur Gewinnung einer die Annäherung an eine vorgegebene Magerlaufgrnze angebenden Meßgröße beim Betrieb einer Brennkraftmaschine, insbesondere zur Regelung des Betriebs der Brennkraftmaschine im Luftüberschußgebiet (Λ. > 1).
Zum gegenwärtigen Zeitpunkt sind verstärkt Bemühungen darauf gerichtet, Brennkraftmaschinen möglichst in einem Betriebsbereich arbeiten zu lassen, in welchem die schädlichen Bestandteile des Abgases möglichst gering und/oder der Kraft-
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stoffverbrauch klein gehalten werden kann, um so verschärften Abgasbestimmungen und einer allgemeinen Treibstoffknappheit begegnen zu können.
Eine solche Möglichkeit besteht darin, die Brennkraftmaschine mit einem möglichst mageren Kraftstoff/Luftgemisch zu betreiben, d.h. die Einstellung der Brennkraftmaschine möglichst in Richtung mager vorzunehmen, da man in diesem Bereich mit einem relativ schadstoffarmen Abgas und einem geringen Kraftstoffverbrauch rechnen kann. Von wesentlicher Bedeutung ist dabei die Bestimmung des Betriebspunktes der mageren Laufgrenze der Brennkraftmaschine in möglichst präziser Weise, so daß es gelingt, die Brennkraftmaschine unter Beachtung des jeweils noch zulässigen Wertes, der im übrigen bei jeder Drehzahl unterschiedlich ist, zu betreiben. Es ist daher von wesentlicher Bedeutung, den Betriebspunkt der mageren Laufgrenze von Brennkraftmaschinen möglichst genau festzustellen, was beispielsweise aufgrund der Schwankungen im Druckverlauf in den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine durchgeführt werden kann. Bekanntlich wird die Laufruhe einer Brennkraftmaschine um so unruhiger, je weiter man sich, grob gesagt, von dem etwa stöchiometrischen Verhältnis (Luftzahl A=1) entfernt, wobei im vorliegenden Fall allerdings lediglich die Entfernung in Richtung auf das Luftüberschußgebiet ( Λ > 1) von wesentlicher Bedeutung ist.
Zum besseren Verständnis sei vorab auf die Darstellung der Fig. 1 verwiesen, der als Kurve I der normale Kompressionsdruck einer im Ausführungsbeispiel vier Zylinder aufweisenden Brennkraftmaschine über dem Kurbelwellenwinkel entnommen werden kann; es ist ersichtlich, daß der Druck bei 0° ansteigt, wenn sich der Kolben seinem oberen Totpunkt nähert und zur Überwindung desselben Arbeit geleistet werden"
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muß; das gleiche geschieht beim Kurbelwellenwinkel 18o , wenn ein anderer Kolben der Vier-Zylinder-Maschine seinen oberen Totpunkt erreicht. Gewonnen werden kann ein solches Diagramm bei einer Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine durch Ausschalten der Zündung oder Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr -und Durchdrehen des Motors mit dem Anlasser.
Bei normalem Betriebslauf, also Zufuhr eines Kraftstoff/ Luftgemisches und Zündung ergibt sich nach Überschreiten des oberen Totpunktes jeweils eine Drucküberhöhung im entsprechenden Zylinder, die durch den Kurvenverlauf II in Fig. 1 gekennzeichnet ist. Es sei darauf hingewiesen, daß es sich bei den Kurvenverläufen der Fig. 1 lediglich um qualitative Darstellungen handelt; die Drucküberhöhung ist auf die Verbrennung des Kraftstoff/Luftgemisches zurückzuführen; hieraus resultiert ein sich auf die Kurbelwelle auswirkendes Drehmoment, so daß auch die Kurbelwelle eine Beschleunigung erfährt. Es ergibt sich in Abhängigkeit von den Arbeitstakten der Brennkraftmaschine eine Kurbelwellenumdrehungsgeschwindigkeit CO , entsprechend dem Kurvenverlauf III in Fig. 1. Die Kurve III gibt an, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle zyklischen Schwankungen unterworfen ist; die Drehgeschwindigkeit k) ist vor und bei Erreichen jeweils des oberen Totpunktes in einem der Zylinder am geringsten (Bereich T1); die Umdrehungsgeschwindigkeit Cd ist am größten im Bereich T2 und nimmt von dort dann wieder kontinuierlich ab, bis der nächste obere Totpunkt für einen anderen Zylinder erreicht ist. Da bei einer Viertakt-Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine pro Kurbelwellenumdrehung zwei Arbeitshübe auftreten, ergibt sich der in Fig. 1 gezeichnete Verlauf für die regelmäßigen Cd -Schwankungen an der Kurbelwelle. Wie soeben erläutert, sind diese regelmäßigen Schwankungen auf die rotierenden Massen und die zyklische Arbeitsfolge der einzelnen Zylinder
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zurückzuführen, wobei im übrigen,wie leicht einzusehen ist, die Amplitude dieser regelmäßigen CO -Schwankung mit steigender Drehzahl abnimmt, da die Arbeitshübe immer schnel ler einsetzen und für einen stärkeren Abfall der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle kein Raum mehr bleibt. Es sei gleich an dieser Stelle erwähnt, daß diese Abnahme jedoch nicht linear erfolgt. Die in Fig. 1 dargestellten regelmäßigen OJ -Schwankungen entsprechen daher einer gegebenen Drehzahl und treten im übrigen etwa bei einem Kraftstoff /Luftgemisch von Λ 5^ 1 auf.
Nähert man sich beim Betrieb einer Brennkraftmaschine an die Betriebsgrenze im Luftüberschußgebiet (Magerlaufgrenze), dann treten starke Schwankungen im Zündverzug und Verbrennungsablauf auf, die momentane Drehzahlschwankungen der Kurbelwelle verursachen. Es ergeben sich dann zusätzlich zu den soeben erörterten regelmäßigen CJ -Schwankungen weitere unregelmäßige CJ -Schwankungen, die sich den regelmäßigen CJ -Schwankungen überlagern und einen gemeinsamen, jedoch komplexeren Verlauf der Kurbelwellenumdrehungsgeschwindigkeit bewirken. Lediglich im Betriebspunkt von Λ^Ι» wo die Verbrennung im wesentlichen unverzögert und gleichmäßig abläuft, treten vor allem die regelmäßigen OJ -Schwankungen auf, je stärker man sich in das Luftüberschußgebiet begibt, um so mehr überwiegen . die unregelmäßigen Drehzahlschwankungen, d.h. mit anderen Worten, um so unruhiger wird der Lauf der Brennkraftmaschine insgesamt. Die Erfindung leitet aus diesem "Unruhigerwerden" einer Brennkraftmaschine schließlich ein Signal ab, das zur Regelung des jeweiligen Betriebspunktes einer Brennkraftmaschine eingesetzt werden kann.
Um jedoch in die Lage versetzt zu werden, eine Regelung
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durchzuführen, ist es erforderlich, die an sich meßbare absolute Größe der Laufunruhe auf einen zusätzlichen Sollwert zu beziehen, um daraus schließlich durch Vergleich ein Signal zu gewinnen, welches zur Regelung des Betriebsverhaltens herangezogen werden kann. Wie weiter vorn schon erwähnt, ist die Gewinnung dieses Sollwertes, also einer Größe, die die noch zulässige Laufunruhe angibt, nicht unkompliziert, weil der Sollwert selbst wieder eine Funktion der jeweiligen Drehzahl der Brennkraftmaschine ist, also nicht konstant und noch nicht einmal linear von der Drehzahl abhängt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Gewinnung einer Meßgröße als Maß für die Annäherung an die Magerlaufgrenze einer Brennkraftmaschine anzugeben, bei dem sich die spezielle Schaffung einer auf die Drehzahl bezogenen Sollwertvorgabe erübrigt.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem eingangs genannten Verfahren und besteht erfindungsgemäß darin, daß eine von der Verbrennung abhängige dynamische Größe, bevorzugt die Kurbelwellenumdrehungsgeschwindigkeit
Cu während einer Kurbelwellenumdrehung mindestens bei zwei verschiedenen Winkelstellungen derselben gemessen und den gemessenen Größen proportionale Signal-Impulsfolgen einem Vorwärts-Rückwärtszähler einmal als Aufwärtszählimpulsfolge und einmal als Abwärtszählimpulsfolge zugeführt und die Zählerstanddifferenz jeweils nach Zuführung der letzten Zählfolge als Maß für die Brennkraftmaschinenlaufruhe ausgewertet wird.
Auf diese Weise gelingt es, die LaufUnruhe, die bei Gemischabmagerung auftritt, auf die konstruktionsbedingte Laufunruhe der regelmäßigen W -Schwankungen zu beziehen, d.h.
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-feder Meß- und Auswertevorgang allein stellt unmittelbar einen Ist-Wert-Soll-Wert-Vergleich dar, wobei als Soll-Wert auch unmittelbar die regelmäßige &J -Schwankung selbst bei der jeweiligen Drehzahl verwendet wird, so daß eine drehzahlabhängige Verstellung des Soll-Wertes nicht erforderlich ist, da in die Messung automatisch einbezogen. Es wird also die Amplitude der regelmäßigen 47 -Schwankung oder der Kurbelwellen-Umdrehungsgeschwindigkeitsschwankung als Vergleichsschwelle zur Ermittlung der unregelmäßigen &J -Schwankung herangezogen. Wird diese Vergleichsschwelle überschritten, so erfolgt die Ausgabe eines Signals, das unmittelbar zur Regelung herangezogen werden kann.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren sowie Aufbau und Wirkungsweise einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anhand der Figuren im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 den Kurvenverlauf von Kurbelwellenumdrehungsgeschwindigkeit und Druck im Zylinder über dem Kurbelwellenwinkel bei einer Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Gewinnung eines Laufunruhesignals in schematischer Darstellung und
Fig. 3 die Kurvenverläufe sich ändernden Drehmoments und der
pro /looo Umdrehungen ~ Laufunruhe-Signalhäufigkeitvüber der Luftzahl J\. für
verschiedene Drehzahlen.
Auf eine ausführliche Erläuterung der Darstellung der Fig.-
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16.1.1975 -abnicht mehr eingegangen zu werden, da weiter vorn hierzu schon Angaben gemacht worden sind; das erfindungsgemäße Meßprinzip beruht darauf, daß die Kurbelwellenumdrehungsgeschwindigkeit 6J einmal bestimmt wird dann, wenn sie ihren minimalen Wert erreicht hat, zum anderen wird der maximale Wert, der unmittelbar darauf folgt, ermittelt. Die Ermittlung des minimalen 6J-Wertes erfolgt jeweils zu den Zeitpunkten T1 in Fig. 1, wobei die Messung selbst über eine bestimmte Zeitdauer vor sich geht, so daß im Grunde während dieses Zeitraumes T1 eine dort herrschende mittlere Minimalgeschwindigkeit und darauf folgend während dss Zeitraumes T_ eine dort gegebene Maximalgeschwindigkeit bestimmt wird. Diese beiden Geschwindigkeiten werden miteinander verglichen, wobei, wie leicht einzusehen ist, im Normalbetrieb die Geschwindigkeit im Zeitraum T_ stets größer zu sein hat als im Zeitraum T1, so daß die Differenz, wenn man ^(T1) von CJ (T_) abzieht, stets positiv sein muß, also CJ (T2) - CJ (T1) > O.
Bei der Darstellung des Kurvenverlaufs der Kurbelwellengeschwindigkeit OJ in Fig. 1 ist noch darauf hinzuweisen, daß das Auftreten der CJ -Minima bzw. der CJ -Maxima über den Kurbelwellenwinkel gesehen im wesentlichen für eine vorgegebene Drehzahl, aber auch sonst konstant ist, so daß die Phasenlage der Minima und Maxima im Kurvenverlauf der
CJ -Schwingung bei ungestörtem Betrieb, d.h. bei Auftreten lediglich regelmäßiger OJ -Schwankungen, konstant ist.
Es hat sich nun gezeigt, daß bei Abmagerung des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff/Luftgemisches unddem dadurch, wie sich empirisch ohne weiteres ergibt, Größerwerden der Laufunruhe die Phasenlage der CJ-Kurve gestört wird, so daß sich zum Zeitpunkt T2, der ebenso wie der Meß-
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Zeitpunkt T1 festliegt, ein Geschwindigkeitswert für CJ ergibt, der geringer ist als der zum Zeitpunkt T1 gemessene, so daß man mit zunehmender Abmagerung immer häufiger auf negative Werte für die Differenz Cl)(T2) - Cu (T J trifft.
Beim praktischen Ausführungsbeispiel einer Meßvorrichtung, die in Fig. 2 gezeigt ist, wird so vorgegangen, daß der Kurbelwelle 1 einer Brennkraftmaschine zwei Zeitmarken 2 und 3 zugeordnet werden, die in Drehrichtung der Kurbelwelle 1 gesehen, um einen bestimmten Winkel CC (jeweils vom Mittelpunkt der Zeitmarke gesehen) voneinander getrennt sind. Die Zeitmarken 2 und 3 haben eine endliche Ausdehnung, wobei während ihres Vorbeilaufes an einem Geber 4 ein der
, , . in. seiner/ Dauer umgekehrt,
UmdrehungsgeschwxnaigkeitVproportionales Signal von diesem Geber entwickelt wird, welches im rechten oberen Teil der Fig. 2 über der Zeitachse dargestellt ist. Das Signal steht über einem konstanten Kurbelwinkel an und ändert sich daher proportional τγ .
Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel kann für die Bildung der Zeitmarken beispielsweise der eine Vielzahl von Zähnen aufweisende Anlasser-Zahnkranz einer Brennkraftmaschine verwendet werden, wobei der Zeitmarke bzw. ihrer geometrischen Ausdehnung über dem Umfang der Kurbelwelle ein fester Bezug zugeordnet ist, beispielsweise kann die Zeitmarke eine Breite von 3 oder mehr Zahnteilungen des Anlasser-Zahnkranzes betragen.
Die Kurbelwelle der Fig. 2 dreht sich in Pfeilrichtung; bei Vorbeilauf der Vorderflanke der Zeitmarke 2 erzeugt der Geber ein "L"-Signal, bei Vorbeilaufen der Rückflanke der Zeitmarke wird ein "O"-Signal erzeugt. Das gleiche geschieht beim Vorbeilauf der Zeitmarke 3 am Geber 4.
Der Geberausgang ist einmal mit dem Eingang eines bistabilen
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Speicherelementes 5, beispielsweise eines Flip-Flops, verbunden und zum anderen mit dem einen Eingang eines UND-Gatters 6, dessen anderem Eingang eine Signal-Impulsfolge sehr hoher Frequenz, beispielsweise zwischen 1-2 MHz von einem Generator 7 zugeführt ist. Der Ausgang des UND-Gatters 6 ist mit dem Zähleingang eines Vorwärts-Rückwärts-Zählers 8 verbunden; die beiden Ausgänge des Speicher-Flip-Flops 5 sind so mit dem Vorwärts-Rückwärts-Zähler verbunden, daß je nach Stellung des Speicher-Flip-Flops 5 der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 8 die ihm zugeführte Zählimpulsfolge vom Generator 7 in Aufwärts- oder in Abwärtsrichtung zählt.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist im Grunde ohne Schwierigkeiten erkennbar. Beim Vorbeilauf der vorderen Kante der Zeitmarke 2 am Geber 4 wird an dessem Ausgang ein L-Signal erzeugt und bringt das UND-Gatter 6 in seinen durchlässigen Zustand, so daß die Zählimpulsfolge des Generators 7 auf den Vorwärts-Rückwärts-Zähler gelangt und von diesem aufsummiert wird, da die Ausgänge des Speicher-Flip-Flops definitionsgemäß in diesem Falle so geschaltet sind, daß der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 8 zum Aufwärtszählen veranlaßt wird.
Dieser Zählvorgang wird gestoppt bei Vorbeilauf der Rückkante der Zeitmarke 2 am Geber 4; es wird ein weiterer Zählvorgang eingeleitet mit der Vorderkante der Zeitmarke 3, wobei jedoch dieses Mal der Flip-Flop 5 in einem solchen Speicherzustand umgeschaltet ist, daß jeweils zum Zeitpunkt des Vorbeilaufes der Zeitmarke 3 und während der Dauer T_ dieser Zeitmarke der Vorwärts-Rückwärts-Zähler die Zählimpulsfolge des Generators 7 in Rückwärtsrichtung zählt. Das bedeutet mit anderen Worten, daß die während des Zeitraumes T- in den Vorwärts-Rückwärtszähler 8 einlaufenden Zährimpulse konstanter Frequenz von den Zählimpulsen abgezogen
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werden, die während des Zeitraumes T.. in den Vorwärts-Rückwärts-Zähler 8 eingezählt worden sind. Da vereinbarungsgemäß und wie aus Fig. 1 hervorgeht, üblicherweise die Geschwindigkeit zum Zeitpunkt T2 größer ist, läuft die zugeordnete Zeitmarke 3 schneller am Geber 4 vorbei, so daß die Anzahl der in Rückwärtsrichtung eingezählten Impulse an sich geringer sein müßte mit der Folge einer positiven Differenz.
Bei der schon erwähnten,sich durch die Abmagerung des Gemisches ergebenden Phasenverschiebung treten dann hier zum Teil negative Werte auf, die dadurch und im übrigen ohne zusätzlichen Schaltungsaufwand vom Vorwärts-Rückwärts-Zähler erkannt werden, daß beim Abwärtszählen nunmehr über die 0-Stellung hinaus das höchstwertigste bit (MSB = most significant bit) auf "L" schaltet.
Daraus ergibt sich, daß bei LaufUnruhe der Brennkraftmaschine am MSB des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 8 immer häufiger ein "L"-Signal auftritt, welches beispielsweise dadurch ausgewertet werden kann, daß der höchsten Zählstelle des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 8 ein bistabiles Glied 9 nachgeschaltet ist, welches entsprechend dem Ausgangssignal (L oder 0) der höchsten Zählstelle des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 8 ausgangsseitig entweder ebenfalls O oder L zeigt; das Ausgangssignal "L" des Speichergliedes 9 gelangt dann auf eine nachgeschaltete Integrierstufe, die je nach Häufigkeit des vorkommenden "L" ein geeignetes analoges Signal bildet, das unmittelbar als Stellsignal verwendet werden kann oder bevorzugt bei einer elektronischen Benzinein-
nämlich Verlängerung oder Verkürzung spritzung dadurch zur Veränderung» der Einspntz-Impulsdauer herangezogen werden kann, daß es in geeigneter Weise der Multiplizierstufe der Benzineinspritzung zugeführt wird.
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Die Integrierechaltung ist in der Darstellung der Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 1o versehen.
Kernstück der so gebildeten Auswerteschaltung ist der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 8, der bei einem praktischen Ausführung sbeispiel durch einen 12-stelligen Vorwärts-Rückwärts-Zähler gebildet wurde, dem eine Zählfrequenz von 1 MHz zugeführt wurde.
Der Abstand der beiden Zeitmarken 2 und 3 über den Umfang der Kurbelwelle bestimmt sich selbstverständlich durch den Abstand der Minima und Maxima der regelmäßigen Schwankungen der Cu-Kurve, wobei, wie Fig. 1 zeigt, das Minima auftritt kurz vor dem oberen Totpunkt, d.h. bei O°-Kurbelwelle, während die Maxima auftreten etwa bei 35 - 4o -Kurbelwelle. Der Abstand der Zeitmarken beträgt daher in Fig. 2 schematisch 45°, wobei die Länge der jeweiligen Zeitmarken, d.h. der Abstand der Vorderkante zur Rückkante bei beiden Zeitmarken selbstverständlich identisch ist, so daß Unterschiede in der Anzahl der in dem Vorwärts-Rückwärts-Zähler 8 eingezählten Impulse ausschließlich abhängt von der jeweiligen Momentangeschwindigkeit der Kurbelwelle beim Vorbeilauf der zugeordneten Zeitmarken am Geber 4.
In Fig. 3 ist schließlich noch in einem Diagramm einmal aufgetragen (Ordinate auf der linken Seite) die Häufigkeit des Auftretens eines "L"-Signals (entsprechend verstärkter Laufruhe bei Magerbetrieb) über der Luftzahl λ bzw. entsprechend über der Dauer der Benzineinspritz-Impulse t^, zum anderen der Drehmomentverlauf (rechte Ordinate des Diagramms) ebenfalls über der Luftzahl bzw. dem t^-Signal, jeweils für verschiedene Drehzahlen als Parameter. Die Abszisse mit den Luftzahlen y\. ist unter der die Zeitdauer der Einspritz-
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impulse angebenden Achse gezeichnet.
Wie der Darstellung der Fig. 3 entnommen werden kann, ergibt sich ab einem bestimmten Wert eines mageren Betriebs drehzahlabhängig ein relativ steiler Anstieg in der Häufigkeit des Auftretens des "L"-Signals am MSB des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 8 und damit ein unmittelbar auf einen Sollwert bezogenes Maß für die Magerlaufgrenze. Diesen Werten und Drehzahlen entsprechen dann die steilen Abfälle der Kurven für das Drehmoment; es ist ja leicht einzusehen, daß bei den bei starkem Magerbetrieb auftretenden Verbrennungsablaufsschwankungen und Zündverzügen auch das von der Kurbelwelle noch aufzubringende Drehmoment (wenn man die Drehzahl konstant hält) in Mitleidenschaft gezogen wird.
über eine geeignete Schaltung wird der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 8 dann noch am Ende der Zeitmarke 3, also nach Ablauf des Zeitraumes T2 zurückgestellt und so für einen neuen Zählzyklus bei der nächsten Kurbelwellenumdrehung vorbereitet.
Wie eingangs schon bemerkt, ist bei der Erfindung besonders vorteilhaft, daß automatisch eine Soll-Wertbeziehung hergestellt wird, und mit sehr geringem Aufwand Unruhesignale gewonnen werden können, die die Laufgrenze im Luftüberschußgebiet anzeigt.
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Claims (1)

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Patentansprüche:
Verfahren zur Gewinnung einer die Annäherung an eine ~ vorgegebene Magerlaufgrenze angebenden Meßgröße beim Betrieb einer Brennkraftmaschine, insbesondere zur Regelung des Betriebs der Brennkraftmaschine,im Luftüberschußgebiet ( JV > 1), dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Verbrennung abhängige dynamische Größe, bevorzugt die Kurbelwellenumdrehungsgeschwindigkeit (Cu ) während einer Kurbelwellenumdrehung mindestens bei zwei verschiedenen Winkelstellungen derselben gemessen und den gemessenen Größen proportionale Signal-Impulsfolgen einem Vorwärts-Rückwärts-Zähler einmal als Aufwärts-Zählimpulsfolge und einmal als Abwarts-Zählimpulsfolge zugeführt und die Zählerstanddifferenz jeweils nach Zuführung der letzten Zählfolge als Maß für die Brennkraftmaschinenlauf ruhe ausgewertet wird.
2. Vorrichtung zur Gewinnung einer die Annäherung an eine vorgegebene Magerlaufgrenze angebenden Meßgröße beim Betrieb einer Brennkraftmaschine, insbesondere zur Regelung des Betriebs der Brennkraftmaschine im Luftüberschußgebiet, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einem in Abhängigkeit zum Verbrennungstakt periodisch bewegbarem Element, vorzugsweise der Kurbelwelle (1) der Brennkraftmaschine Zeitmarken (2,3) zugeordnet sind, die in einem Geber (4) bevorzugt induktiv Gebersignale mit einer von der Umdrehungsgeschwindigkeit ( CJ ) der Kurbelwelle abhängenden Dauer hervorrufen und daß ein Vorwärts-Rückwärts-Zähler (8) vorgesehen ist, der für die Zeitdauer eines Gebersignals eine Impulsfolge hoher, jedoch konstanter Frequenz aufwärts
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und zur Differenzbildung darauf folgend für die Dauer des zweiten Gebersignals (T_) die Zählimpulsfolge abwärts zählt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitmarken (2,3) dem Umfang der Kurbelwelle in einem Abstand zugeordnet sind, der dem Abstand der Minima bzw. Maxima der regelmäßigen Schwankungen der Kurbelwellenumdrehungsgeschwindigkeit entspricht und daß die Vorderkante der Zeitmarke (2,3) jeweils ein den Zählvorgang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (8) auslösendes und die Rückkante des Gebers ein den Zählvorgang abstoppendes Signal im Geber (4) erzeugt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale des Gebers (4) einerseits einem die jeweilige Zählrichtung des Vorwärts-Rückwärts-Zählers steuerndem bistabilen Kippglied (5) und andererseits einem UND-Gatter (6) zugeführt sind, dessen anderer Eingang an den Ausgang eines die Zählimpulsfolge hoher, konstanter Frequenz erzeugenden Generators (7) angeschlossen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwärts-Rückwärts-Zähler (8) nach Vorbeilauf der Rückkante der einem 6J -Maximum zugeordneten Zeitmarke (3) rückstellbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (MSB) der höchsten Zählstufe des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (8) mit dem Triggereingang eines nachgeschalteten bistabilen Elements (9) verbunden ist, dem eine Integrierschaltung (1o) nachgeschaltet ist.
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7-. Vorrichtung nach Anspruch 6/ dadurch gekennzeichnet, daß die Integrierschaltung mit dem Eingang der Multiplizierstufe eines elektronischen Benzineinspritzungssystems zur Veränderung der Einspritzdauer (Anfetten oder Abmagern) verbunden ist.
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DE2507139A 1975-02-19 1975-02-19 Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung einer die Annäherung an eine vorgegebene Magerlaufgrenze angebenden Meßgröße beim Betrieb einer Brennkraftmaschine Expired DE2507139C2 (de)

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