DE2633617C2

DE2633617C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Einstellgrößen bei einer Brennkraftmaschine, insbesondere der Dauer von Kraftstoffeinspritzimpulsen, des Zündwinkels, der Abgasrückführrate

Info

Publication number: DE2633617C2
Application number: DE2633617A
Authority: DE
Inventors: Valerio Dipl.-Ing. Dr. 7147 Hochdorf Bianchi; Reinhard Dipl.-Ing. Dr. 7143 Vaihingen Latsch; Peter Jürgen Dipl.-Ing. 7141 Schwieberdingen Schmidt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-07-27
Filing date: 1976-07-27
Publication date: 1986-09-25
Also published as: SE433379B; GB1590342A; FR2359985B1; DE2633617A1; SE7708569L; JPS6354133B2; US4166437A; JPS5316128A; FR2359985A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs und einer Vorrichtung nach der Gattung des Anspruchs 10. Bei bekannten Verfahren und Einrichtungen dieser Art (MTZ, Band 34, 1973, Heft 1, Seiten 7-11, DE-OS 22 26 949) handelt es sich um übliche geregelte Einspritzanlagen bei Brennkraftmaschinen (etwa L-Jetronic), speziell mit Lambda-Regelung. Bei einer solchen Lambda-Regelung fährt ein

die aktuelle Gemischzusammensetzung mitbestimmender Integrator jeweils os lange etwa in Richtung auf seinen Fettanschlag, bis durch das Sprungverhalten der Lambda-Sonde diese nunmehr mageres Gemisch signalisiert und der Integrator seine Integrationsrichtung umkehrt. Ein solcher Regelvorgang ist von Natur aus wegen der nicht vermeidbaren Totzeit der Regelstrecke (Brennkraftmaschine) mit einer gewissen Trägheit behaftet, wobei sich dann überlagernd zu diesem geregelten Wert Änderungen in der Dauer der Kraftstoffeinspritzimpulse einfach dadurch ergeben, daß beispielsweise mehr Gas gegeben wird oder sich aus anderen, fahrtechnischen Gründen etwa die Drehzahl der Brennkraftmaschine ändert.

Ähnlich, also ohne einen adaptiven Lerneffekt der Steuerung, aber bei ständig mitarbeitender Regelung, reagiert auch die Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine entsprechend DE-OS 22 26 949, lediglich auf digitaler Grundlage, wobei bestimmte, einem Rechner zugeführte Frequenzen Istwertsignale etwa für eine Lambda-Regelung enthalten. Die Verarbeitungsmittel bei dieser bekannten Steuereinrichtung sind Zähler, Gatter, Zahlen-Frequenzwandler u.dgl. digitale Komponenten, wobei zwar Speichermittel in Form sogenannter Konstanten-Speicher und Steigungsspeicher vorgesehen sind, diese sind aber Teil von Interpolatoren, die bestimmten Frequenzzahlenwandlern zugeordnet sind und aus einzelnen Stücken durch Zusammensetzen einen Funktionsverlauf aufbauen. Mit gespeicherten, von Betriebszustandsgrößen angesprochenen Kennfelde.n, die eine Vorsteuergröße herausgeben, wird bei keiner der genannten Veröffentlichungen gearbeitet.

Bekannt ist ferner ein elektronisches Gemischdosierungssystem (DE-OS 20 14 633), welches mit Funktionsgeneratoren ohne Regelung arbeitet, sowie ein Verfahren zum Reinigen der Abgase von Vergaser-Brennkraftmaschinen (DE-OS 22 04 182), bei dem eine Grundverstellung eines Bypass-Ventils in Abhängigkeit zur Drosselklappenstellung gesteuert wird und eine Zusatzverstellung dieses Ventils abhängig vom Sauerstoffgehalt der Abgase vorgenommen wird.

Grundsätzlich ist es möglich, bestimmte Einstellgrößen bei Brennkraftmaschinen, und im folgenden wird eine solche Einsteligröße überwiegend als Kraftstoffeinspritzimpuls bezeichnet, obwohl die Erfindung auch zur Bestimmung sonstiger Einstellgrößen bei einer Brennkraftmaschine, etwa des Zündwinkels, der Abgasrückführrate u. dgl. geeignet ist, mit Hilfe einer Kennfeldsteuerung vorzugeben, der zur Abrufung der richtigen Kraftstoffmenge dann äußere Betriebszustandsgrößen zugeführt werden. Eine reine Kennfeldsteuerung ist aber nicht in der Lage, auf im Verlauf der Betriebszeit der Brennkraftmaschine auftretende verschiedene Einflüsse zu reagieren, die als Abweichungen von der im Neuzustand der Brennkraftmaschine festgelegten Einstellung der Kraftstoffaufbereitungsanlage eintreten.

So können beispielsweise einzelne, im Gesamtsystem verwendete Aggregate Drifterscheinungen aufweisen, es kann aber auch vorkommen, daß an dr Brennkraftmaschine selbst Veränderungen auftreten, die durch die Laufzeit der Brennkraftmaschine bedingt sind und denen das einmal programmierte Kennfeld nicht mehr gerecht werden kann. Dann entspricht jedoch beispielsweise die Abgaszusammensetzung nicht mehr den Vorschriften über die Abgasentgiftung von Brennkraftmaschinen, es kann auch zu erhöhtem Kraftstoffverbrauch kommen oder es können sich sonstige Störungen beim Betrieb der Brennkraftmaschine ergeben.

Andererseits ist es zwar möglich, wie weiter vorn schon erwähnt, ein Steuerungsverfahren durch eine geeignete Regelung zu überwachen, die dann so ausgelegt ist, daß die Brennkraftmaschine die Regelstrecke ist und durch ihr Verhalten Betriebszustandssignale liefert, die als Istwertgrößen bei der Regelung verwendet werden können. Ergänzend zur sogenannten Sauerstoff- oder Lambda-Sonde im Abgaskanal der Brennkraftmaschine können weitere Istwertgrößen beispielsweise aus der Laufruhe der Brennkraftmaschine abgeleitet werden. Eine Brennkraftmaschine, beispielsweise ein Ottomotor, erfordert aber infolge der sich sehr schnell ändernden Betriebszustände eine schnelle Regelung, d. h., neben der Gewinnung eines schnellen Regelsignals muß auch der Einfluß des Regelsignals schnei! erfolgen. Diese Forderung wird aber durch die Totzeiten des Motors stark behindert, die sich beispielsweise als Zeit zwischen Ansaugen und Ausschieben der Ladung ergeben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Bestimmung von Einstellgrößen bei einer Brennkraftmaschine einerseits die Nachteile einer reinen Steuerung oder einer mit Regelung arbeitenden Steuerung zu vermeiden, andererseits aber sowohl die schnelle Reaktionszeit der Steuerung als auch die präzise Abstimmung der Einstellgrößen auf den tatsächlichen Zustand der Brennkraftmaschine, wie dies nur eine Regelung aufgrund der Auswertung von Istwertgrößen bewirken kann, sicherzustellen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren und die zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung lösen diese Aufgabe jeweils mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs bzw. des Anspruchs 10 und haben den Vorteil, daß die Bestimmung der Einstellgrößen im Bereich der Brennkraftmaschine zunächst durch eine Steuerung als sogenannte Vorsteuergrößen erfolgt, die daher in der Lage ist, eine qualitativ genau und vor allen Dingen schnelle Anpassung vorzunehmen, so daß einer gegebenen Drosselklappenstellung (oder Luftmengenmesserstellung oder Unterdruckgeberstellung) und einer gegebenen Drehzahl eine fest vorgegebene, einmal bestimmte Vorsteuergröße (bestimmte Einspritzmenge) zugeordnet wird.

Erfolgt diese Zuordnung mit ausreichend hoher Genauigkeit, dann ergibt sich sofort eine entsprechende Präzision in der Anpassung der Gemischzusammensetzung, und die Steuerung ist der Regelung überlegen; die quantitative Anpassung an jeweilige Umweltbedingungen, an Motorveränderungen und an sonstige Einflüsse, die von einer Steuerung nicht erfaßt werden können, erfolgen dann mit Hilfe einer überlagerten Langzeitregelung in vorzugsweise insgesamt digitaler Ausbildung. Das bedeutet, daß die Vorsteuerung, also das auf der Auswertung enes Kennfeldes beruhende Vorsteuersystem, zeitweilig oder bei stimmten Lastzuständen der Brennkraftmaschine einer dann eingreifenden Regelung unterworfen ist, dabei das Vorsteuersystem im Regelbereich stets lernt und eine adaptive Anpassung vornimmt, die dann bei Übergang von Regelung auf Steuerung (beispielsweise für die bestimmten äußeren Betriebszustände oder Lastzustände der Brennkraftmaschine), beibehalten wird.

Die Erfindung bildet daher ein spezielles Steuerungs/ Regelungssystem bei Vermeidung der jeweiligen Nach-

teile, vereinfachtem Aufbau und der Erzielung der Vorteile, die beide Systeme bieten könnten. Hiermit ist geineini, daß der Teilkomplex der Steuerung besonders schnell in der Bestimmung der Einstellgrößen der Brennkraftmaschine arbeiten kann, da praktisch sofort auf eine Änderung entsprechender Sollwerte, also der Betriebszustandsgrößen, reagiert werden kann. Andererseits würde eine Steuerung aber häufige Wartung erforderlich machen, um Langzeiteinflüsse, Driften, Alterung u. dgl., die bei allen Bauelementen auftreten können, insbesondere aber auch eventuelle Fehlmessungen durch die Sensoren der Steuerung, zu eliminieren.

Der andere Teilkomplex vorliegender Erfindung umfaßt die aus der Änderung oder dem Zustand der Istwertgrößen lernende Regelung, mit anderen Worten durch Auswertung etwa des Ausgangssignals einer Lambda-Sonde im Abgaskanal oder einer Laufruheregelung kann korrekt eine richtige Einspritzmenge erstellt werden. Für sich gesehen würde eine solche Regelung jedoch den eigentlichen Bedürfnissen der Brennkraftmaschine zeitlich nicht gerecht werden können, da sie eine Totzeit beinhaltet, gegebenenfalls auch eine bleibende Regelabweichung oder Schwingungen nicht zu vermeiden sind.

Die Erfindung ist nun in der Lage, durch die Auswertung eines elektronischen, die Daten für die jeweilige Einstellgröße gespeichert enthaltenden Kennfeldes sehr genau und auch schnell zu arbeiten, andererseits aber durch eine zeitweise oder nur zu bestimmten Betriebszuständen die Steuerung überlagernde Regelung eine Richtigstellung der jeweils abgefragten Werte vorzunehmen und die Steuerung dabei adaptiv aus dem Verhalten der Regelung lernen zu lassen, so daß auch dann, wenn die Regelung abgeschalstet ist, der Regelabweichungsfaktor beibehalten wird. Die Erfindung beherrscht daher irgendwelche Drifteinflüsse und sonstige Abweichungen sicher, kann die Kennfeldvorsteuerung adaptiv lernen lassen und ist in der Lage, durch Regelzeitkonstanten und sonstige Totzeiten, die sich beispielsweise im Bereich der Brennkraftmaschine ergeben, bewirkte Behinderungen zu vermeiden.

Hierbei ist es auch unerheblich, ob das Regelsignai schnell oder langsam ausfällt, d. h., ob die Regelung mit hohen Totzeiten arbeitet. Durch die Erfindung gelingt es, auch im Bereich instationärer Zustände eine besonders gute Anpassung zu erzielen. Da beim Abschalten der Regelung bei bestimmten Betriebszuständen und Bestimmung der Einstellgrößen ausschließlich aus dem Kennfeld des Vorsteuersystems der aus der Regelabweichung resultierende Faktor übernommen wrid, ist der Übergang zwischen Regel- und Steuerbereich stetig-

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung im einzelnen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Übersichtsdarstellung einer Brennkraftmaschine mit Vorsteuerung und zugeordneter Regelung,

Fi g. 2 eine mögliche Form eines Kennfeldes zur Bestimmung der jeweils zutreffenden Kraftstoffmenge aus der Drosselklappenstellung und der Drehzahl der Brennkraftmaschine,

F i g. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form eines schematischen Blockschaltbildes, F i g. 4 die Blockschaltbilddarstellung der F i g. 3 in detaillierterer Ausführung,

Fig.5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in detaillierter Darstellung, wobei alternativ auch zwischen zwei verschiedenen Regeleinflüssen umgeschaltet werden kann,

F i g. 6 die Auswirkungen der Umschaltung zwischen Regelbereichen und Vo; steuerung im Drosselklappen-Drehzahlkennfeld und

Fig. 7 den Verlauf des Drehmomentes der Brennkraftmaschine als Funktion von Luftzahl Lambda mit dem Drosselklappenwinkel «_Dals Parameter und unter dem Einfluß verschiedener Regelverfahren.

Beschreibung der Erfindung

Der Grundgedanke vorliegender Erfindung liegt darin, bei ständig sich wiederholenden Einstellgrößen einer Brennkraftmaschine, beispielsweise die Menge der pro Hub einer Brennkraftmaschine zuzuführenden oder einzuspritzenden Kraftstoffmenge, den Zündwinkel oder die Abgasrückführrate, durch eine Vorsteuerung qualitativ mit genügender Genauigkeit in ihren jeweiligen Werten vorzugeben und durch eine überlagerte, nur zeitweilig eingreifende Langzeitregelung für die quantitative Anpassung der Einstellgröße zu sorgen. Es wird daher mindestens für bestimmte Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine ein Regelsignal gewonnen, welches aus dem Verhalten der Brennkraftmaschine allgemein abgeleitet ist und in üblicher rückgeführter Form der Vorsteuerung überlagert ist. In bekannter Weise umfaßt der Begriff einer Steuerung oder Vorsteuerung ein Arbeitsprinzip, bei dem eine einzustellende, sich über der Zeit ändernde Größe von einer Steuerungsanordnung vorgegeben wird, der als Anhaltspunkt für die Bemessung der Einstellgröße auf den jweiligen Betriebszustand beispielsweise der Brennkraftmaschine abgestimmte Sollwertgrößen zugeführt sind; aus diesen und aus der Schaltungsanordnung bekannten Abhängigkeiten wird dann die jeweilige Einstellgröße festgelegt, ohne daß die Schaltungsanordnung eine Information über den Erfolg ihrer Einstellarbeit zugeführt erhält, d. h., eine solche Vorsteuerung arbeitet ohne rückgeführtes Istwertsignal.
Im Gegensatz dazu arbeitet eine Regelung nicht blind, sondern vergleicht die gewünschten Sollwertgrößen mit einem aus dem Verhalten der Brennkraftmaschine abgeleiteten Istwertsignal, kann also lernen und ist in der Lage, sich veränderten Verhältnissen der Brennkraftmaschine oder ihrer Teilorgane, verursacht beispielsweise durch ein allgemeines Driftverhalten, anzupassen.

Unter diesen Umständen scheint eine Regelung stets vorzuziehen zu sein; bei bestimmten Regelstrecken, wie hier bei einer Brennkraftmaschine, ergeben sich jedoch Totzeiien, die hauptsächlich auf den Motor zurückzuführen sind (beispsielsweise die Zeit, die zwischen dem Ansaugen des Kraftstoff-Luftgemisches und dem Ausschieben der Ladung und ihrer Analyse durch eine geeignete Sonde vergeht), so daß auf diesem Gebiet eine einfache Geradeaussteuerung, die unmittelbar auf geänderte Betriebsbedingungen reagiert, einer Regelung überlegen sein kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luftgemisches, noch genauer des bei einer elektronisch gesteuerten Benzineinspritzung sich ergebenden Einspritzimpulses ti als Einsteligröße im einzelnen erläutert, sie läßt sich aber in ihrem Grundprinzip, wie weiter vorn schon

ίο

erwähnt, auch auf sonstige Regelvorgänge im Bereich einer Brennkraftmaschine, beispielsweise die Einstellung des Zündwinkels oder der Abgasrückführrate '.:. ARF, erweitern.

Der Darstellung der F i g. 1 läßt sich in stark schematisierter Form ein mögliches Ausführungsbeispiel einer elektronisch gesteuerten Benzineinspritzung, die unter dem Einfluß einer oder mehrerer Regelgrößen steht, entnehmen.

Die Brennkraftmaschine ist mit 2 bezeichnet; ihren ■ Zylindern wird über elektromagnetische Einspritzventile 6 die für den jeweiligen Betriebszustand erforderliche Kraftstoffmenge zugeführt, wobei die Ansteuerung der ι Einspritzventile 6 über Verbindungsleitungen 7 vom

Ausgang einer rechnenden Schaltungsanordnung 8 er-

S folgt. Über eine nicht dargestellte Förderleitung, Pumpe

:" und Filter werden die Einspritzventile 6 mit unter einem

vorgegebenen Druck stehenden Kraftstoff versorgt, so ■^! daß für die Bemessung der Kraftstoffeinspritzmenge lediglich die Dauer des Einspritzimpulses r,· maßgebend ^ ist. Über Eingangsleitungen 5, 9, 10, 11 und 15 werden

f: der Schaltungsanordnung 8 den jeweiligen Betriebszu-

stand der Brennkraftmaschine charakterisierende Ein-

U gangssignale zugeführt; die Rechenschaltung ist so aus-

■14 gelegt, daß sie auf Grund ihr bekannter Abhängigkeiten

ijss zwischen den jeweiligen Eingangssignalen die jeweils

richtige Dauer des Einspritzimpulses ermitteln kann.

Zum besseren Verständnis der durch diese Schaltungsanordnung 8 bewirkten Vorsteuerung wird auf F i g. 2 verwiesen, der ein spezifisches Kennfeld für eine Brennkraftmaschine vorgegebener Art entnommen werden kann. Das Kennfeld gibt entlang der Ordinate die Einspritzdauer t,- pro Hub und damit die einzuspritzende Kraftstoffmenge in Abhängigkeit über der Drehzahl η pro Minute an, wobei jeder Kurvenverlauf deurch eine bestimmte konstante Drosselklappenstellung oc_D vorgegeben ist. Dem Kennfeld kann allgemein entnommen werden, daß bei niedriger Drehzahl für relativ kleine Drosselklappenstellungsänderungen eine relativ große Änderung der eingespritzten Kraftstoffmenge erfolgt, während bei relativ großer Drehzahl kleine Drosselklappenänderungen eine geringere Veränderung der Einspritzmenge zur Folge haben. Ein solches Kennfeld ist für eine bestimmte Art einer Brennkraftmaschine spezifisch und sollte sich über der Zeit normalerweise nicht verändern, so daß für jede Brennkraftmaschine dieses durch Messung ermittelte Kennfeld zur Vorsteuerung der Kraftstoffeinspritzimpulse i,-eingesetzt werden kann, indem die Werte des Kennfelp des der Schaltungsanordnung 8 mitgeteilt werden, dar-

über hinaus, wie F i g. 1 zeigt, über die Leitung 15 Angaben über die jeweilige Drehzahl der Brennkraftmaschine, über die Leitung 9 Angaben über die jeweilige Stellung des Gaspedals und damit des Winkels «d der Drosselklappe, schließlich über die Leitungen 5, 10 und 11 noch zusätzliche Informationen, die ein Leerlaufsignal LS, ein Vollastsignal VS und die Temperatur δ der Brennkraftmaschine betreffen.

Das drehzahlproportionale Signal wird beispielsweise dadurch ermittelt, daß ein Geber 12 eine Marke 13 an der Kurbelwelle bevorzugt induktiv abtastet. Verfügt die Schaltungsanordnung 8 über das der ihr zugeordneten Brennkraftmaschine 2 spezifische Kennfeld entsprechend der Darstellung der F i g. 2, dann kann sie auf Grund der ihr eingegebenen Daten und Abhängigkeiten den jeweils richtigen Einspritzimpuls mit hinreichender, gegebenenfalls mit hoher Genauigkeit erzeugen und den Betrieb der Brennkraftmaschine sicherstellen.

Für diese Vorsteuerung der Gemischzusammensetzung ist die aus einem Drosselklappenstcllungs («o)-Drehzahl fn/Kennfeld die Dauer der Einspritzimpulse ermittelnde Schaltungsanordnung nur ein mögliches Ausführungsbeispiel, denn zur Vorsteuerung der Gemischzusammensetzung können alle bekannten elektronischen, ein gespeichertes Kennfeld auswertenden Systeme verwendet werden.

Um die qualitativ genaue Anpassung über die Kennfeld-Vorsteuerung und die quantitative Anpassung an die jeweiligen Umweltbedingungen, Motorveränderungen u. dgl. mit Hilfe der Regelung vorzunehmen, ist eine insgesamt mit 3 bezeichnete Regelschaltung vorgesehen, die der Schaltungsanordnung 8 nur für bestimmte Betriebsbereiche eines oder auch mehrere Regelsignale über eine Leitung 19 zuführt. Dabei ist es unerheblich, ob das Regelsignal schnell oder langsam ausfällt, so daß es gelingt, weitere Regelverfahren für die praktische Anwendung im Fahrzeug zu erschließen, die bei einer schnellen Regelung bisher nicht verwertet werden konnten. Insbesondere erzielt man durch eine solche kombinierte Einflußnahme (Vorsteuerung durch Kennfeldsteuerung und vergleichsweise langsame proportionale Korrektur des Kennfeldes durch zeitweilige Regelung) auf die Gemischzusammensetzung auch im Bereich instationärer Zustände eine gute Anpassung.

Da nur in Teilbereichen des in Frage kommenden Kennfeldes eine Regelung vorgenommen und die darüber hinaus vorkommenden Betriebszustände mit einer proportional zur vorhergehenden Regelabweichung veränderten Einspritzmenge aus dem Kennfeld betrieben werden, gelingt es auch, den Übergang zwischen Regel- und Steuerbereich stetig zu gestalten und Sprünge beim Ausbleiben des Regelsignals dadurch zu vermeiden, daß die vorher festgestellte Regelabweichung als bestimmender Faktor bei der Auswertung des Kennfeldes beibehalten wird.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten allgemeinen Schemabild sind zwei mögliche Regelverfahren in Betracht gezogen, die auf eine Korrektur des Kennfeldes in der Vorsteuerschaltung 8 hinwirken können.

Im Abgaskana! 4 der Brennkraftmaschine ist an geeigneter Stelle eine Abgassonde, nämlich eine sogenannte Sauerstoffsonde oder /i-Sonde, angeordnet, die so ausgebildet ist daß sie in der Lage ist, aus der Abgaszusammensetzung die Luftzahl λ des dere Brennkraftmaschine zugeführten Brennstoff-Luftgemisches zu ermitteln. Je nachdem, ob die Luftzahl λ größer oder kleiner als eins ist, d. h., ob es sich um ein der Brennkraftmaschine zugeführtes mageres oder fettes Gemisch handelt, ergibt sich am Ausgang der /Z-Sonde ein erheblich unterschiedliches Spannungssignal, welches etwa im Bereich von Ä=\ einer Sprungfunktion ähnelt. Über eine Vorstufenschaltung, beispielsweise eine Impulsformerschaltung 18, gelangt das Ausgangssignal der /i-Sonde 17 auf den Regler 16, ergänzend oder anstelle einer solchen /^-Regelung kann der Regler 16 aber auch als Laufruhenregler ausgebildet sein, dem über die Impulsformerstufe 14 ein drehzahlproportionales Signal zugeführt ist.

Die Laufruhemessung einer Brennkraftmaschine ist eine für sich gesehen bekannte Maßnahme, auf die daher nicht genauer eingegangen zu werden braucht; wesentlich ist lediglich, daß die relative Laufruhe der Brennkraftmaschine eine Funktion der Verteilung der Anteile im Kraftstoff-Luftgemisch ist und daher als Maß für diese und somit als Istwert für die Dauer der Einspritzimpulse vom Regler 16 in das Gesamtsystem ein-

geführt werden kann.

Es seien noch weitere mögliche Regelverfahren neben der Laufruheregelung und der λ— 1-Regelung genannt, beispielsweise eine auf optimales Drehmoment der Brennkraftmaschine abstellende Regelung (M-optimizer), oder auf minimalen Kraftstoffverbrauch regelndes System (6_c-optimizer-Regelung) sowie ein Regelverfahrcn, bei dem die /V anoxidation hinter dem Auslaßventil einer Brennkraftmaschine durch Messung des lonenstroms verwendet wird, wobei entweder die Schwankungen und/oder der Betrag dieses Stroms auf konstante Werte geregelt wird. Ganz allgemein gilt, daß alle Regelungsverfahren, die in der Lage sind, aus dem Verhalten der Brennkraftmaschine auf Art und Zusammensetzung des der Brennkraftmaschine auf Art und Zusammensetzung des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstofi-Luftgemisches Rückschlüsse zu ziehen und diese in Form von Signalen zur Korrektur der Kennfeldvorsteuerung anzuwenden, im vorliegenden Fall verwendet werden können.

Der Darstellung der Fig.3 läßt sich in Form eines Blockschaltbildes die in digitaler Technik ausgeführte Gesamtvorrichtung von Vorsteuerung und Korrektureingriff durch Regelung entnehmen. Mit 20 sind elektronische Speichermittel für das Kennfeld der Vorsteuerschaltung zur Erzeugung einer unkorrigierten Einspritzzeit bezeichnet, die aus den ihr zugeführten, jeweils herrschenden Betriebszuständen der Brennkraftmaschine, nämlich der Drehzahl n, dem Saugrohrdruck ρ oder der Drosselklappenstellung xd oder der Luftmenge Q die unkorrigierte Einspritzzeit (Vorsteuergröße) als Zahl darstellt. Wird hier eine analoge Schaltung verwendet, dann braucht der Wert für die Einspritzzeit lediglich digitalisiert zu werden, beispielsweise, indem eine konstante Feslfrequenz über eine Torschaltung einem Zähler zugeführt wird und die Torschaltung lediglich für die Dauer der unkorrigierten Einspritzzeit in Form eines analogen Signals entsprechend log 1 öffnet.

Die Darstellung der unkorrigierten Einspritzzeit als Zahl in digitaler Form ist erforderlich, damit in einer nachgeschalteten Wandlerschaltung 21 unter dem Einfluß einer der Wandlerschaltung zugeführten Korrekturfrequenz /j der unter dem Einfluß einer Regelung gebildete, endgültige, korrigierte Einspritzimpuls f,- am Ausgang der Wandlerschaltung 21 gebildet werden kann. Die Wandlerschaltung 21 kann in Form eines Rückwärtszählers ausgebildet sein, dem die der unkorrigierten Einsprilzzeit entsprechende Zahl Yo als Anfangswert eingegeben und dann mit der Korrekturfrequenz /"2 ausgelesen wird. Die Impulszeit beginnt mit dem Einlesen und Start des Zählvorgangs und endet, wenn der Rückwärtszähler bei null angekommen ist. Wäre die Korrekturfrequenz /2 konstant, dann besteht, wie ohne weiteres verständlich, ein direkt proportionaler Zusammenhang zwischen der Zahl Yg und der gebildeten Impulszeit entsprechend dem Einspritzimpuls f/.

Durch Änderung der Korrekturfrequenz läßt sich der Einspritzimpuls r, multiplikativ beeinflussen. Diese multiplicative Beeinflussung, auf die weiter unten gleich noch eingegangen wird, wird dazu benützt, das gesamte Einspritzkennfeld (entsprechend der Darstellung der F i g. 2) in Abhängigkeit von einer oder mehreren Regelgrößen zu verschieben und insofern zu korrigieren, daß eine Anpassung des Kennfeldes vorgenommen, die erwähnten Drifteinflüsse ausgeglichen und die Dauer des Einspritzimpulses den tatsächlichen Gegebenheiten angepaßt wird. Außerdem können an dieser Stelle, nämlich in Form der Korrekturfrequenz /2, auch noch andere Korrekturgrößen, wie beispielsweise Warmlauf, äußerer Luftdruck u. dgl., einwirken.

Bei dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Korrekturfrequenz /2 proportional zu einer Frequenz /Ί, die eine Abhängigkeit vom jeweiligen Regelsignal aufweist, diese Frequenz f\ ist wiederum proportional zu einer ersten konstanten Frequenz /0, die in beliebiger Form erzeugt werden kann, beispielsweise als systemeigene hohe Taktfrequenz von einem geeigneten Taktgenerator oder Oszillator. Die Erzeugung der regelbehafteten Frequenz /Ί geschieht folgendermaßen. Es ist ein digitaler Integrator 25 vorgesehen, der in Form eines Vorwärts-Rückwärtszählers ausgebildet ist und der wegen der gewünschten großen Zeitkonstante der erwähnten langsamen Proportionalregelung mit einer sehr niedrigen Frequenz /, angesteuert wird. Diese niedrige Frequenz /", wird dem Zähleingang 26 des Vorwärts-Rückwärtszählers, an dem sich daher der Betrag der Zählfrequenz ergibt, zugeführt. Die Aufwärts-Abwärtssteuerung des Zählvorgang erfolgt am Eingang 27 des Vorwärts-Rückwärtszählers, und zwar von dem Regelsignal, welches zweiwertig ausgebildet ist und daher den Zustand log 0 oder log 1 aufweisen kann. Bei diesem Regelsignal kann es sich beispielsweise um eine Einflußnähme durch die bekannte /J-Regelung handeln, was bedeutet, daß am Eingang 27 das am Ausgang eines Schwellwertkomparators gebildete Signal anliegt, dessen einem Eingang die Ausgangsspannung der /Z-Sonde und dessen anderem Eingang ein Schwellwertsignal zugeführt ist, welches konstant oder auch, je nach Betriebszustand der /?-Sonde, veränderlich ist. Auf jeden Fall ergibt sich im Vorwärts-Rückwärtszähler des digitalen Integrators 25 eine digitale Zahl Y₁, die vom zugeführten Regelsignai abhängt. Diese digitale Zahl Vi wird mit Hilfe eines Zahlen-Frequenzwandlers 28 in die erwähnte Frequenz f\ umgewandelt. Solche Zahlen-Frequenzwandler sind an sich bekannt und können so ausgebildet sein, daß die an ihrem Ausgang neu entstandene Frequenz proportional ist sowohl zur zugeführten konstanten oder veränderlichen Frequenz Fo als auch zu der zugeführten Zahl VO, die in eine Frequenz umgewandelt werden soll. Solche Zahlenfrequenzwandier arbeiten daher multiplikativ etwa nach der Formel

wobei M konstant ist und in diesem Fall der maximalen Registerlänge entspricht. Als Zahlen-Frequenzwandler kann beispielsweise ein sogenannter »rate multiplier« verwendet werden, wie er unter der Codebezeiehnung SN 5497 von der Firma Texas Instruments vertrieben wird.

Die Ausgangsfrequenz /i des Zahlen-Frequenzwandlers 28 ist daher vom Regelsignal beeinflußt; sie kann dann, wenn beispielsweise Korrekturgrößen an anderer Stelle zugeführt sind, sofort dem Eingang 29 der Wandlerschaltung 21 zugeführt werden; bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gelangt die Frequenz f\ zunächst auf einen nachgeschalteten zweiten Zahlen-Frequenzwandler 30, an dessen Ausgang dann die weiter vorn schon erwähnte Korrekturfrequenz f₂ geibldet ist. Dieser zweite Zahlen-Frequenzwandler 30 dient zur Erfassung sonstiger Korrekturgrößen, die in Form der Zahl Yi am Zahlenfrequenzwandier 30 anliegen. Bei diesen sonstigen Korrekturgrößen kann es sich insbesondere um die jeweilige Temperatur der Brennkraftmaschine handeln, so daß auch für Start oder Warmlauf der

Brennkraftmaschine Einspritzimpulse f,- geeigneter Dauer erzeugt werden. Hierzu ist eine Wandlerschaltung 31 vorgesehen, die an ihrem Eingang 32 das Temperatursigna! der Brennkraftmaschine zugeführt erhält und aus dieser Temperatur eine der Temperatur jeweils entsprechende Zahl bildet, so daß die Wandlerschaltung insgesamt die Warmlaufkennlinie der Brennkraftmaschine digital erzeugt Ergänzend hierzu können in der Zahl Y₂ noch sonstige Korrekturwerte enthalten sein, beispielsweise äußerer Luftdruck u. dgl. Da diese Wandlerschaltung 31 nicht Gegenstand vorliegender Erfindung ist, braucht sie im folgenden auch nicht näher erläutert zu werden.

Für die Korrekturfrequenz ergibt sich zahlenmäßig der Zusammenhang

Damit beim Einschalten der gesamten Vorrichtung, beispielsweise bei Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine mittels des Startschalters, der Vorwärts-Rückwärtszähler des Integrators 25 einen bestimmten Wert aufweist, wird in diesen von einem Festwertspeicher 34 ein vorgegebener Wert gesetzt, der dem Grundkennfeld entsprechen kann.

Ein mögliches Ausführungsbeispiel des in F i g. 3 lediglich in Form eines Blockschaltbildes dargestellten Vorsteuer-Regelungssystems ist in Fig.4 detiallierter dargestellt Die Schaltung der F i g. 4, bei der gleiche Baukomponenten durch gleiche Bezugszeichen dargestellt sind, erhält an ihrem Eingang 40 das Startsignal SL zugeführt, welches über die Leitung 41 zum Übernahmeeingang (LOAD) eines Vorwärts-Srückwärtszählers 42 des digitalen Integrators 25 gelangt. Dem Eingang 27 zur Bestimmung der Zählrichtung des Vorwärts-Rückwärtszählers 42 wird von der Eingangsklemme 45 das O/L-Signal der Regelschaltung zugeführt, die niedrige Zählfrequenz Λ gelangt über die Leitung 46 auf den Eingasng 26 des Zählers 42 und wird bei diesem Ausführungsbeispiel aus der Drehzahlinformation dadurch gewonnen, daß die Impulse des Kurbelwellenmarkengebers 12, 13 in einer Teilerschaltung 47 heruntergeteilt werden. Der Teilerschaltung 47 ist eine Impulsformerschaltung 48 zur Signalaufbereitung vorgeschaltet. Das Signal der Drehzahlinformation gelangt im übrigen über eine Verbindungsleitung 49 auf den Setzeingang des Rückwärtszählers 50 in der Wandlerschaltung 21, der daher jeweils zu diesem Zeitpunkt die der Einspritzzeit entsprechende Zahl parallel aus einem vorgeschalteten Register 51 übernimmt. Die Auszählung dieser Zahl mit Hilfe der Korrekturfrequenz /2 im Rückwärtszähler führt je nach Größe der Zahl nach einem bestimmten Zeitraum zum Zählerstand null, der von einer nachgeschalteten Gatterschaltung 52 erfaßt wird und zu diesem Zeitpunkt zu einem Ausgangssignal log 1 am Ausgang 53 dieser Gatterschaltung führt. Da zu Beginn des Drehzahlimpulses, der am Eingang 54 des Rückwärtszählers zur Übernahme und zum Beginn der Auslesung geführt hat, gleichzeitig eine nachgeschaltete, bistabile Kippschaltung 55 in ihren Setzzustand gesetzt worden ist, führt das dem Rücksetzeingang 56 des bistabilen Flipflops 55 zugeführte Ausgangssignal der Gatterschaltung 52 dazu, daß die so gebildete Standzeit der Kippschaltung 55 der durch Regelung und sonstigen Korrekturgrößeneinfluß korrigierten Dauer der Einspritzimpulse entspricht. Über eine nachgeschaltete Verstärkerschaltung 57 können unmittelbar die Einspritzventile 6 angesteuert werden.

Das dem Zahlen-Frequenzwandler 30 vorgeschaltete Register 58 enthält die jweils zutreffende Zahl füi Warmlauf und/oder Luftdruck zur Bildung eines entsprechenden Korrekturfaktors.

Geeignete Ausführungsformen für den Vorwärts-Rückwärtszähler 42 oder den Rückwärtszähler 50 sine unter der Bezeichnung SN 74191 von Texas Instruments erhältlich, die Teilerschaltung 47, die die Drehzahlinformation π im Verhältnis 1 :2" untersetzt, ist un ter der Bezeichnung SN 7493A ebenfalls von Texas Instruments erhältlich.

Der Darstellung der F i g. 5 läßt sich ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in detaillierter Forn entnehmen, wobei ebenfalls die Regelung nur in Teilbereichen des in Frage kommenden Kennfeldes vorgenommen und bei den darüber hinaus vorkommender Betriebszuständen die Einspritzmenge aus der Vorsteuerung allein, jedoch proportional zur vorhergehenden Regelabweichung ermittelt wird.

Hierbei kann neben der Umschaltung von Regelung auf Reine Steuerung auch mit unterschiedlichen Regel Signalen, nämlich einem Regelsignal I und einem Regelsignal II, gearbeitet werden, wobei das Regelsignal I einer Magerrege.üng bei Teillast und das Regelsignal Il einer Vollastregelung entsprechen kann.

Auch bei der Darstellung der F i g. 5 sind gleiche Teilkomponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen, ergänzend umfaßt die Schaltung der Fig.5 eine Dekodierschaltung 60, die so ausgebildet ist, daß sie bestimmte Betriebszustände erfassen und in geeignete, steuernde Ausgangssignale umsetzen kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel soll die Umschaltung von Regelung auf Steuerung (unter Beibehaltung des der Regelabweichung entsprechenden Beeinflussungsfaktors] lastabhängig erfolgen, daher dekodiert die Dekodierschaltung 60 aus dem Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine stammende Lastsignale, beispielsweise die Stellung ccd der Drosselklappe, den Saugrohrdruck f. oder auch die angesaugte Luftmenge. Diese Größer können der Dekodierschaltung über eine Verbindungs leitung 61 von dem elektronischen Steuergerät 20' ir Form einer digitalen Zahl zur Verfügung gestellt werden, die Dekodierschaltung kann aber auch so ausgebildet sein, daß sie unmittelbar aus den ihr über die gestrichelte Verbindungsleitung 62 zugeführten Größen der jeweiligen Lastzustand der Brennkraftmaschine ermittelt. Bevorzugt empfängt das elektronische Steuergeräi 20' die Lastsignale λ» ρ oder die Luftmenge Q in Forrr einer Frequenz und wandelt sie für die Dekodierschal tung in eine Zahl um. Bei dem dargestellten Ausfüh rungsbeispiel verfügt die Dekodierschaltung 60 übet zwei Ausgänge 64 und 65; über den Ausgang 64 Steuer die Dekodierschaltung 60 eine nachgeschaltete Tor schaltung 67, die so ausgebildet ist, daß, wenn auf BeIa stungen der Brennkraftmaschine als Betriebszustanc abgestellt wird, oberhalb eines vorgegebenen Lastwertes die Torschaltung 67, gesteuert vom Ausgang 64 dei Dekodierschaltung 60, schließt. Dadurch werden derr Vorwärts-Rückwärtszähler 42 vorn Ausgang der Teiler schaltung 47 keine Zählimpuise mehr zugeführt, so dal: der Vorwärts-Rückwärtszähler seinen ursprünglichen soeben noch von den Regelsignalen I und Il beeinflußten Zählerstand beibehält. Die Frequenz f\ bleibt konstant und erhält mit Bezug auf die Eingangsfrequenz Λ des Zahlen-Frequenzwandlers 28 lediglich den von dci Regelabweichung herrührenden Faktor. Es ergibt sich so bei bestimmten Betriebszuständen, beispielsweise

oberhalb eines vorgegebenen Lastwertes ein reiner Steuerbetrieb. Dieser Steuerbetrieb kann für jeden möglichen Lastwert oberhalb des vorgegebenen Lastwertes beibehalten werden, so daß beispielsweise oberhalb einer Drosselklappenste'lung von «d=60° ein einer reinen Steuerung unterworfener Bereich liegt; unterhalb des Drosselklappen winkeis ao=60° kann mit verschiedenen Regelungen gearbeitet werden.

Der andere Ausgang 65 der Dekodierschaltung 60 ist mit dem Eingang 70 eines Umschalters 71 verbunden, der in einfacher Ausbildung beispielsweise so ausgelegt sein kann, daß bei bestimmten Betriebszuständen das Regelsignal I auf den die Zählsrichtung des Vorwärts-Rückwürtszählers 42 bestimmenden Eingang 27 einwirkt, bei anderen Betriebszuständen beispielsweise das Regelsigna! II. Beide Regelsignale I und II sind zweiwertig ausgebildet, können also den Zustand logO oder log 1 aufweisen.

Die Diagrammdarstellung der Fig.6 verdeutlicht, was die Schaltung der F i g. 5 und die von ihr gebotene Möglichkeit, das Gesamtsystem zur Erzeugung von Einspritzimpulsen unter der Führung eines Regelsignals I, unter der Führung eines Regelsignals Il oder als reine Steuerung zu betreiben, bezweckt In der F i g. 6 ist der Verlauf der Einspriizmenge oder die Dauer des Einspritzimpuises t„ beispielsweise pro Hub, über der Drehzahl η der Brennkraftmaschine aufgetragen, wobei für die verschiedenen Kurven die Drosselklappenstellung <x,i als Parameter gilt. In etwa entspricht die Darstellung der Fig.6 daher dem in Fig.2 dargestellten Kennfeld, unterscheidet sich jedoch von dem unbeweglichen Kennfeld insofern, als die gebotenen Regelungsmöglichkeiten korrigierend eingreifen. Wie F i g. 6 zeigt, ist ein erster Regelbereich I für Drosselklappensteilungen von λ«<60° definiert, bei dem es sich um den Bereich einer Magerregelung handeln kann, d. h., in diesem Bereich wird das Istwertsignal einer beliebigen verwendeten Regelung so ausgewertet und interpretiert, daß die Brennkraftmaschine ein mehr oder weniger mageres Gemisch zugeführt erhält. Dabei definiert das Kreuz in der Nähe des Koordinatenursprungs den Leerlaufzustand der Brennkraftmaschine.

Die Schaltung der F i g. 5 kann so ausgebildet sein, daß oberhalb des der Drosselklappenstellung «d=60° entsprechenden Lastzustandes auf Steuerung umgeschaltet wird, so daß sich bei der vorgenommenen Magcrregclung ein gesteuerter Bereich IH bis zum Drosselklappenwinkel λο=90° ergibt. Dieser Zusammenhang von /xo, η und f, entspricht dem betriebswarmen Zustand der Brennkraftmaschine und üblichen Normalbedingungen. Beim Eintritt in den gesteuerten Bereich III wird der zuletzt während des Regelvorgang verwendete Faktor zwischen tatsächlich abgespritzter Kraftsioffmenge (Ergebnis der Regelung) und der im Grundkennfeld vorhandenen Einspritzmenge beibehalten, denn, wie weiter vorn schon erläutert, bleibt bei Sperrung der Torschaltung 67 der Vorwärts-Rückwärtszähicr 42 auf dem zu diesem Übergangszeitpunkt erreichten Zählerstand stehen. Daraus folgt aber, daß das Gesamtsystem im Regelbereich stets lernt, also sich Umwcltbedingungen anpaßt und Drifteinflüsse ausregelt und so cine adaptive Anpassung vornimmt, die auch im Sieuerbereich erhalten bleibt, in welchem ohne den Nachteil einer mehr oder weniger großen Regelzeitkonstante sofort auf sich ändernde Betriebszustände reagiert werden kann.

Andererseits ist es möglich und im Ausführungsbeispiel der F i g. 5 auch dargestellt, daß mit weiter steigender Last im Bereich sehr großer Drosselklappenwinkel (85°<«D<90°) ein weiteres Regelverfahren zum Eingriff kommt, so daß nunmehr mit dem Regelsignal II gefahren wird. Die Umschaltung erfolgt über den Umschalter 7t der Fig.5. Auch dieses Regelsignal II für den Regelbereich der Vollastregelung, bei der, wie F i g. 6 zeigt, mit einer vergleichsweise wesentlich größeren Dauer der Einspritzimpulse gerechnet werden kann, korrigiert wiederum den Faktor zwischen der tatsächlichen Einspritzmenge und der im Grundkennfeld vorhandenen Menge, die von dem elektronischen Steuergerät 20' der F i g. 5 bereitgestellt wird. Der Übergang erfolgt wiederum stetig, denn der Vorwärts-Rückwärtszähler 42 ändert wegen der relativ sehr niedrigen Zählfrequenz seinen Zustand nur allmählich.

Zur Regelung des Magerbetriebes sind einige der weiter vorn schon genannten Regelverfahren, wie beispielsweise die Laufruhe-Regelung, die Ionenstrom-Magerregelung geeignet, während für den Vollastbetriebspunkt Drehmoment-Optimizerregler, die λ= 1 -Regelung und sonstige geeignete Regelungen verwendet werden können.

Der wesentliche Gedanke vorliegender Erfindung besteht somit darin, daß bestimmte Betriebsbereiche, die als Lastwerte definiert werden können und dann beispielsweise auf den Drosselklappenwinkel txo bezogen sind, im Sinne einer Regelung von entsprechend geeigneten Regelverfahren geführt werden, wieder andere Betriebszustandsbereiche der Brennkraftmaschine unterliegen der reinen Steuerung, jedoch bei Beibehaltung des aus der Regelabweichung ermittelten Faktors zwischen tatsächlicher Einspritzmenge und der Grundkennfeldmenge. Im Hinblick auf die /2=1-Regelung ist denkbar, daß bei genügend genauer Aproximation des Kennfeldes der Betriebspunkt /i=l in ausreichend genauer Form geregelt wird, weiterhin kann hier beispielsweise die Vollast vom Drosselklappenwinkel Λρ> 80° in der beschriebenen Form gesteuert werden.

Der Darstellung der Fig. 7 läßt sich in Form von Kurvenverläufen das Drehmoment M der Brennkraftmaschine als Funktion der Luftzahl A, die die Anteile des Kraftstoff-Luftgemisches angibt, in Abhängigkeit vom Drosselklappenwinkel <xo in den jeweiligen Steuer- und Regelbereichen entnehmen. Es wird dabei davon ausgegangen, daß im Falle der Kombination beider Verfahren in vorteilhafter Weise auf eine sonst übliche Korrektur der durch das Kennfeld beschriebenen Kraftstoffmenge durch den Druck- und Tempraturwert der angesaugten Verbrennungsluft verzichtet werden kann. Der gestrichelte Kurvenverlauf a zeigt die Grundanpassung infolge der Kennfeldsteuerung bei hoher Umgebungstemperatur Tund niedrigem Umgebungsdruck p, der Kurvenverlauf b zeigt die Grundanpassung bei niedriger Umgebungstemperatur Γ und hohem Umgebungsdruck p. Der Kurvenverlauf cergibt sich fpür den Regelbereich I bei Magerregelung, wobei die Kurve c am Punkt «οι =60° in die gestrichelte Kurve d für kleiner werdende Luftzahl A übergeht, desgleichen am Punkt Λοι=90° in die parallel zu Kurve d verlaufende Kurve e. Die «oi-Werte gelten für hohe Umgebungstemperatur und niedrigen Umgebungsdruck, bei niedriger Umgebungstempeatur T und hohem Umgebungsdruck ρ ergeben sich zwei weitere <*O2-Werte für 60° und 90°, an denen die bei Magerregelung vorliegende Kurve c in die parallelen, durchgezogenen Kurvenzweige /und g bei kleiner werdender Luftzahl A übergeht. Im Diagramm der F i g. 7 ist weiterhin noch ein Regelbereich Il für Vollastregelung angegeben, in welchem auch das

maximale Drehmoment M_max liegt Schließlich zeigen
die Kurven k und / die gesteuerte Anpassung zwischen
den Regelbereichen I und II, wenn im Bereich I geregelt
wird.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

10

15

30

35

40

45

50

55

; 60

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bestimmung von Einstellgrößen bei einer Brennkraftmaschine, insbesondere der Dauer von Kraftstoffeinspritzimpulsen, des Zündwinkels, der Abgasrückführrate u.dgl., wobei ein oder mehrere Betriebszustandsgrößen (Drehzahl n, Luftmenge Q, Saugrohrdruck p, Drosselklappenstellungswinkel xo etc.) ausgewertet werden unter Einbeziehung mindestens einer weiteren, von der Variation der jeweiligen Einstellgröße abhängigen Betriebszustandsgröße als rückgeführter Istwert zur Regelung der jeweiligen Einstellgröße, dadurch gekennzeichnet, daß einer die Enddaten der jeweiligen Einstellgröße in elektronisch gespeicherter Form aufweisenden Kennfeldsteuerung mindestens einer der erfaßten Betriebszustandsgröüen zur Ausgabe eines die jeweilige Einstellgröße vollständig beschreibenden Vorsteuerwertes zugeführt wird, daß der Vorsteuerwert lediglich zeitweise von einer den Istwert auswertenden Langzeitregelung zu seiner quantitativen Anpassung überlagert wird und daß beim Übergang von Regelung auf den reinen Vorsteuerbetrieb der Regelabweichungsfaktor beibehalten wird derart, daß die Übergänge zwischen Regel- und Steuerbetrieb stetig sind und Langzeitfehler wie Abnutzung, Drifteinflüsse und/ oder Alterung eliminiert werden bei gleichzeitig aufrechterhaltener, unmittelbarer Reaktion der Vorsteuerung auf die sich ändernden Betriebszustandsgrößen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem ein jeweiliges brennkraftmaschinenspezifisches Kennfeld der Einstellgröße enthaltenden Speicher der Kennfeldsteuerung die mindestens eine äußere Betriebszustandsgröße in Form einer digitalen Adresse zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer unkorrigierten, die Dauer von Kraftstoffeinspritzimpulsen bestimmenden Vorsteuer-Einspritizeit ein Drosselklappenstellungs-Drehzahl-Kennfeld (xd/n) ausgewertet wird, in dem die jeweiligen Daten der Brennkraftmaschine analog oder digital gespeichert sind.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennfeldsteuerung für die Vorsteuergröße aus dem Regelabweichungsfaktor adaptiv lernt.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der An-Sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die unkorrigierte, aus einer elektronischen Speicherung gewonnene Vorsteuergröße, vorzugsweise Einspritzzeit, entweder in eine digitale Zahl umgewandelt oder bei Speicherung im Kennfeld in einem digitalen Speicher (PROM) in Form einer digitalen Zahl vorliegt und daß diese unkorrigierte Vorsteuergröße (Einspritzzeit) als digitale Zahl multiplikativ von einer von mindestens einem Regelsignal behafteten Korrekturfrequenz (/j) beeinflußt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vom Leerlauf bis zu einem vorgegebenen unteren Lastzustand (Drosselklappenstellungswinkel «d<60°) der Brennkraftmaschine die durch Vorsteuerung erzeugten Einspritzimpuise unter dem Einfluß einer Magerregelung (Laufruhe-Rcgelung, lonenstrom-Magerregelung) korrigiert werden, daß oberhalb dieses Lastzustandes bei Beibehaltung des aus der Regelabweichung ermittelten Faktors die Einspritzimpulse durch ledigliche Vorsteuerung aus der Kennfeldsteuerung erzeugt weiden und daß ab einem bestimmten oberen Lastzustand erneut eine Korrektur der Einspritzimpulse durch eine Vollastregelung (A= 1-Regelung) vorgenommen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der regelsignalbehafteten Korrekturfrequenz (/2) eine verhältnismäßig niedrige Frequenz digital integriert wird, wobei die Integrationsrichtung bestimmt ist durch ein zugeführtes zweiwertiges Regelsignal und daß das Ausgangssignal des digitalen Integrators multiplikativ in eine sich in Abhängigkeit zum Vorzeichen des Regelsignals ändernde Frequenz (Zi, /2) umgewandelt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die niedrige, den als Vorwärts-Rückwärtszähler ausgebildeten digitalen Integrator speisende Frequenz durch Frequenzteilung aus einer Drehzahlinformation (^gewonnen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß je nach Art des Betriebszustandes (Lastzustand) der Brennkraftmaschine die Zählrichtung des digitalen Integrators von unterschiedlichen Regelsignalen (Regelsignal I zur Magerregelung bei Teillast: Regelsignal II zur Vollastregelung) bestimmt wird.

IG. Vorrichtung zur Bestimmung von Einstellgrößen bei einer Brennkraftmaschine, insbesondere der Dauer von Kraftstoffeinspritzimpulsen, des Zündwinkels, der Abgasrückführrate u.dgl., wobei ein oder mehrere Betriebszustandsgrößen (Drehzahl n, Luftmenge Q, Saugrohrdruck p, Drosselklappenstellungswinkel «ο etc.) zur Auswertung zugeführt sind unter Einbeziehung mindestens einer weiteren, von der Variation der jeweiligen Einstellgröße abhängigen Betriebszustandsgröße als rückgeführter Istwert zur Regelung der jeweiligen Einstellgrößc, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß einer Vorsteuerwerte der Einstellgrößen erzeugenden Schaltungsanordnung (8) elektronische, von mindestens einer der Betriebszustandsgrößen adressierbare, ein Kennfeld der jeweiligen Einstellgröße enthaltende Speichermittel (20, 20') zugeordnet sind, daß eine lediglich zeitweise eingreifende, die jeweilige Vorsteuergröße quantitativ korrigierende Langzeitregelschaltung (3,25,28,21) vorgesehen ist und daß den jeweiligen Regelabweichungsfaktor beim Übergang von Regelung auf Steuerung beibehaltende Schaltungsmittel (25, 42) vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Istwerte eine /Z-Sonde (17) und/oder eine Abtastschaltung (12) 7ur Erzeugung einer Drehzahlinformation (n) vorgesehen ist, denen diese Istwerte in ein zweiwertiges Regelsignal (I, II) umwandelnde Schaltungsanordnungen (14,18) nachgeschaltet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermittel (20, 20') zur Bildung der Vorstcuergrößc (unkorrigierte Einspritzzeit) einen digitalen Speicher umfassen, dessen Speicherstellen das jeweils in Frage küinmeride Kennfeld einer Brennkraftmaschine (Drosselklappenstellungswinkel ««-Drehzahl /;-Kennfeld)

enthalten und bei Zuführung entsprechender Betriebszustandssignale (Drehzahl n, Drosselklappenwinkel AVj, angesaugte Luftmenge Q, Saugrohruntardruck p) einen entsprechenden, gegebenenfalls durch Interpolation gespeicherter Werte gewönnenen Wert für die Vorsteuergröße (unkorrigierte Einspritzzeit) ausgeben.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Speichermitteln (20, 20') erzeugte Vorsteuergröße in Form einer digitalen Zah! (Ko) einer nachgeschalteten Wandlerschaltung (21,51,50,52) zugeführt ist, der weiterhin noch von einer die Regelsignale (I₁ II) verarbeitenden Schaltung (25,28; 34,42) eine Korrekturfrequenz (Z₂) zugeführt ist und die die Korrekturfrequenz (/2) und digitale Zahl (VO) zur Einstellgröße (Dauer eines Einspritzimpulses f,) verarbeitet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlerschaltung (21; 51,52, 50) einen Rückwärtszähler (50) enthält, Jem die digitale Zahl (Ko) vorzugsweise parallel als Anfangswert eingegeben ist und der diese mit der zugeführten Korrekturfrequenz (/2) auszählt, wobei die Dauer oder Größe der Einstellgröße bestimmt ist vom Beginn des Einlesens der digitalen Zahl (Vo) und dem zu einem späteren Zeitpunkt erreichten Zählerstand null.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die die Regelsignale (I₁ II) verarbeitende Schaltung (25, 28, 34; 42) gleichzeitig die den jeweiligen Regelabweichungsfaktor beim Übergang von Regelung auf Steuerung beibehaltende Schaltungsmittel (25, 42) bildet und einen digitalen Integrator umfaßt, dessen Zähleingang (26) eine niedrige Zählfrequenz und dessen Zählrichtungseingang (27) das zweiwertige Regelsignal (I, II) zugeführt ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der digitale Integrator ein Vorwärts-Rückwärtszähler ist und die jeweilige von ihm erreichte Zahl (Ki) einem nachgeschalteten Zahlen-Frequenzwandler (28) zugeführt ist, dem ferner eine konstante Zählfrequenz (/Ό) zugeführt ist und der beide zugeführten Größen multiplikativ zu einer variablen Ausgangsfrequenz (/1) verarbeitet.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Vorzeichen des zugeführten Regelsignals (I, II) veränderbare Ausgangsfrequenz des Zahlen-Frequenzwandlers (28) entweder unmittelbar als Frequenz /1 der Wandlerschaltung (21; 50, 51, 52) zur Erzeugung der Einstellgröße (korrigierter Einspritzimpuls ?,) zugeführt ist oder über einen zwischengeschalteten weiteren Zahlen-Frequenzwandler (30) als Frequenz h zur Wandlerschaltung gelangt, wobei dem Zahlen-Frequenzwandler (30) zur multiplikativen Verarbeitung mit der ihm zugeführten Frequenz (Zi) eine Korrekturzahl (K2) zugeführt ist, die ein Maß für weitere korrigierende Einflußgrößen (Temperatur Θ, äußerer Luftdruck P₀) ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausgabe der Korrekturzahl ( K2) eine Korrekturschaltung (31) vorgesehen ist, die über ein zugeordnetes Register (58) äußere Betriebszustände der Brennkraftmaschine (Temperatür Θ, äußerer Luftdruck Po) entsprechende Eingangssignale zugeführt erhält und die Warmlaufkennlinie der Brennkraftmaschine in Form der gegebenenfalls auch weitere Korrekturgrößen enthaltenden Korrekturzahl (K₂) abbildet.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis

18, dadurch gekennzeichnet, daß eine niedrige Zählfrequenz (fx)für den Vorwärts-Rückwärtszähler des digitalen Integrators von einer einer Drehzahlgeberund Impulsformerschaltung (12,13; 48) nachgeschalteten Teilerschaltung (47) erzeugt ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis

19, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Rückwärtszähler (50) der Wandlerschaltung (21) zugeführte Korrekturfrequenz (/2) kontinuierlich erzeugt ist und die Übernahme der der Vorsteuergröße entsprechenden digitalen Zahl (Ko) in den Rückwärtszähler (50) jeweils durch einen dessen Setzeingang

(54) zugeführten Drehzahlimpuls veranlaßt ist und daß zur Erkennung des Zählerstandes null dem Rückwärtszähler (50) eine dessen Zählerstand parallel abtastende Gatterschaltung (NOR-Gatter 52) nachgeschaltet ist, dessen Ausgangsimpuls dem Rücksetzeingang (56) einer bistabilen Kippschaltung

(55) zugeführt ist, die durch den gleichen Drehzahlimpuls gesetzt ist, der auch die Übernahme der digitalen Zahl (Ko) in den Rückwärtszähler (50) bewirkt hat.

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zur lastabhängigen Umschaltung auf das jeweils wirksame Regelverfahren und/oder zur Umschaltung auf durch reine Steuerung erzeugte Einstellgrößen unter Beibehaltung des während des Regelvorgangs gültigen Korrekturfaktors eine Dekodierschaltung (60) vorgesehen ist, der den Lastzustand der Brennkraftmaschine bestimmende Eingangsgrößen (λο, ρ, Q) entweder von den äußeren Sensoren unmittelbar oder in Form einer digitalen Zahl von den Speichermitteln (20') zur Erzeugung der unkorrägierten Vorsteuergröße zugeführt sind und deren Ausgangssignale einer Torschaltung (67) zugeführt sind, die so ausgebildet ist, daß bei bestimmten Lastzuständen der Brennkraftmaschine die Zuführung der Zählimpulse niedriger Frequenz (Q zum Vorwärts-Rückwärtszähler des digitalen Integrators (42) unterbrochen ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Umschaltanordnung (71) vorgesehen ist, die von einem weiteren Ausgang (65) der Dekodierschaltung (60) gesteuert den die Aufwärts- bzw. Abwärtszählrichtung bestimmenden Eingang (27) des digitalen Integrators mit mindestens zwei Eingangsanschlüssen verbindet, denen für unterschiedliche Regelverfahren (Regelung für Magerbetrieb, Vollastregelung) maßgebende Regelsignale (I, II) zugeführt sind.