DE2918135A1 - Verfahren zum betrieb einer fremdgezuendeten brennkraftmaschine und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum betrieb einer fremdgezuendeten brennkraftmaschine und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens

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DE2918135A1 DE19792918135 DE2918135A DE2918135A1 DE 2918135 A1 DE2918135 A1 DE 2918135A1 DE 19792918135 DE19792918135 DE 19792918135 DE 2918135 A DE2918135 A DE 2918135A DE 2918135 A1 DE2918135 A1 DE 2918135A1
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Description

VO LK S WAG E N WE R K
AKTIENGESELLSCHAFT
5180 Wolfsburg
- 4 -
K 27i6/i702-pt-hu-sa „3
Verfahren gum Betrieb einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens. Ein derartiges Verfahren und eine entsprechende Anordnung sind Gegenstand der deutschen Patentanmeldung P 28 25 711.8. Dadurch wird die Aufgabe gelöst, im Leerlauf mit Zuführung eines im Hinblick auf die Abgasemission günstigen mageren Kraftstoff-Luft-Gemischs arbeiten zu können, ohne daß nicht zu vermeidende Streuungen der Luftzahl, und zwar sowohl zeitliche Streuungen in dem einem der Zylinder zugeführten Gemischanteil als auch Streuungen zwischen den den verschiedenen Zylindern zugeführten Gemischanteilen, zu einem unrunden Lauf der Brennkraftmaschine oder gar einem Stillstehen derselben im Leerlaufbetrieb führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs dahingehend aus- und weiterzubilden, daß trotz Begrenzung des Bereichs, in dem der Zündwinkel verändert wird, durch Grenzwerte, bei denen noch ein einwandfreier Betrieb der Brennkraftmaschine möglich ist, eine einwandfreie Stabilisierung der Leerlaufdrehzahl sichergestellt ist. Dieses Problem stellt sich insbesondere in dem üblichen Fall, in dem die Maschine teils kalt, insbesondere wäh-
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Vorsitzender Vorstand: Ton Soirr.i.e*er, Versitzende: · Prof. Dr. tecnr.. irrst Fiale · Dr. ju?. Peter Frerfc · Günter Hartivici
ocs Aufsichtsrals: Ho-st Munzner - Dr. r»r.pc.:.'.Verner p. s-.-ii: · Go'.üies M. StrcE: - Prof. pr. r»r. pci. Friedrich Thornee
Hs-: Sirn-auT sitz der Gesollschatt: Wo-V-..- Amtsgericht Wolfsburg HRB 215
rend des Startens und dem daran anschließenden Varmlauf, teils warm "betrieben wird und demgemäß beim Starten zur Berücksichtigung einer höheren Reibleistung eine erhöhte Leerlaufdrehzahl gegenüber dem warmen Betrieb der Maschine eingestellt werden muß.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Hauptanspruchs; vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie Merkmale einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens sind Gegenstand der TTnteransprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht also zunächst eine schnelle Regelung der Leerlaufdrehzahl auf einen vorgegebenen Sollwert durch Veränderung des Zündwinkels, also bei einem Drehzahlabfall durch Verstellung der Zündung in Richtung früher, vor. Stehen die unerwünschten Änderungen der Leerlaufdrehzahl, also bei Ausbildung des Verfahrens als Regelung die Regelabweichungen, längere Zeit an oder werden bei der Veränderung des Zündwinkels dessen vorgegebene Grenzwerte erreicht, so erfolgt gleichsam zur weiteren Stabilisierung der Leerlaufdrehzahl eine Veränderung der Luftzahl. Diese Luftζahlveränderung kann wiederum unterteilt sein in eine Veränderung der Kraftstoffzufuhr, also beispielsweise eine zusätzliche Anfettung, einerseits und eine Änderung der zugeführten Luftmenge, d.h. des Luftdurchsatzes, andererseits, wobei hier die Einschaltung der zweiten "Stufe", also der Änderung des Luftdurchsatzes, durch das Erreichen vorgegebener Grenzwerte für die Änderung der zugeführten Kraftstoffmenge (exakt: Grenzwerte für die Luftzahl) eingeleitet wird. In jedem Fall ergibt sich also ein schnelles Ansprechen der Regelung infolge der sehr schnell, nämlich praktisch beim nächsten Zündimpuls, wirksam werdenden Veränderung des Zündwinkels, während die langsamer wirksam werdende Veränderung der Luftzahl gleichsam zur Langzeitstabilisierung ausgenutzt wird, so daß dann die die erste Stufe bildende Veränderung des Zütidwinkels zur Ausregelung neu auftretender kurzzeitiger und begrenzter Änderungen der Leerlaufdrehzahl zur Verfügung steht.
Der einschlägige Stand der Technik läßt sich wie folgt zusammenfassen:
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Bei dem in der DE-OS 22 21 554, F02p, 5/04, "beschriebenen Verfahren zum Stabilisieren der Leerlaufdrehzahl "beim Auftreten von positiven Änderungen einer äußeren Belastung, also beispielsweise durch eine hydraulische Lenkhilfe, wird der Zündzeitpunkt, ausgehend von einem relativ spaten Zündzeitpunkt, vorverlegt; zur Kompensation des damit verbundenen Leistungsverlusts wird die Füllung der Brennräume vergrößert.
Der Drehzahlregler nach der DE-OS 27 25 46Ο, F02d, 33/00, arbeitet zur Konstanthaltung der Drehzahl bei Laständerungen mit entsprechender Veränderung der Luftdurchflußmenge. Ähnliches gilt für den in der DE-OS 27 56 704, F02d, 33/02, beschriebenen Proportionalregler. Er steuert die Luftzufuhr in Abhängigkeit vom Saugrohrunterdruck so, daß beim Starten eine Erhöhung der Leerlaufdrehzahl auftritt, der sich während des Warmlaufs eine auf elektrischem Wege erzielte Steuerkennlinie überlagert .
Aus der DE-OS 27 15 408, F02d, 31/ΟΟ, schließlich ist eine Regeleinrichtung für Brennkraftmaschinen bekannt, die die Leerlaufdrehzahl mit einem Integralregler über Änderung der zugeführten Kraftstoff menge stabilisiert. Bei zu kleiner Drehzahl wird mehr Kraftstoff zugeführt als bei Erreichen der Solldrehzahl und dadurch eine Drehmomenterhöhung der Maschine erzielt.
Alle diese bekannten Verfahren und Anordnungen zur Drehzahlstabilisierung arbeiten also mit einer einzigen Stellgröße, so daß bei entsprechend großen und lange andauernden Regelabweichungen entweder eine Veränderung der Stellgröße auf einen Wert in Kauf genommen werden muß, bei dem der Lauf der Maschine in Frage gestellt wird, oder von vornherein auf einen ausreichenden Stabilisierungseffekt verzichtet werden muß.
Diese Nachteile vermeidet die Erfindung durch die beschriebene Aufeinanderfolge einer Stabilisierung durch Veränderung des Zündwinkels und einer weiteren Stabilisierung durch Veränderung der Luftzahl.
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Zwei Ausführungsbeispiele von Anordnungen zur Durchführung des exfindungsgemäßen Verfahrens werden im folgenden anhand der Blockschaltbilder nach den Figuren 1 und 2 sowie anhand der in den Figuren 3> 4 und viedergegebenen Diagramme erläutert. Dabei beziehen sich die Diagramme nach Figur 3 auf eine Leerlaufstabilisierung allein durch Veränderung des Zündwinkels, d.h. die erste Stufe, die im folgenden auch als digitale Leerlaufstabilisierung (DLS) bezeichnet wird, während Figur 4 die entsprechenden Diagramme für den Fall wiedergibt, in den zusätzlich zur Drehzahlstabilisierung durch Änderung der zugeführten Kraftstoffmenge eine Veränderung der Luftzahl erfolgt. Diese Stufe wird im folgenden auch als digitale Leerlaufanreicherung (DL!) bezeichnet. Sie dient insbesondere dazu, während des Kaltstarts und des Waralaufs des Motors im Hinblick auf die dann höhere Reibleistung über einen erhöhten Mitteldruck in den Brennräumen ein höheres Drehmoment sicherzustellen. Figur 5 schließlich beinhaltet die Diagramme nach den Figuren 3 und 4 für den Fall, daß zusätzlich zur Änderung der Luftzahl eine Veränderung der zugeführten Luftmenge erfolgt. Diese dritte Stufe der den figürlich dargestellten Ausführungsbeispielen zugrundeliegenden Auslegung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im folgenden auch als digitale Luftzuschaltung (DLZ) bezeichnet.
Betrachtet man zunächst Figur 1, so werden zur Bildung der Regelabweichung dem ersten Regler 11 mit Proportional-Integral-Verhalten über eine die Regelabweichung bildende Schaltung 12 der jeweilige Sollwert n,c und der Istwert nT. der Leerlaufdrehzahl zugeführt. Entsprechend
Lb 111
seiner die Abhängigkeit des Zündwinkels OC von der Zeit t wiedergebenden Kennlinie setzt der erste Regler 11 die Regelabweichungen der Leerlaufdrehzahl gleichsam um in Änderungen des Zündwinkels innerhalb eines Zündwinkelbereichs, der gegeben ist durch die beiden Zündwinkel-Grenzwerte OC und oC . , wie dies in der Figur angedeutet ist. ζ max ζ mm
Diese Grenzwerte sind so gewählt, daß bei ihrem Erreichen der Lauf der Brennkraftmaschine noch nicht in unzulässiger Veise beeinträchtigt wird; man kann sie also gleichsam als Zündwinkel-Laufgrenzen bezeichnen.
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Der auch als Yorsteuerwert zu bezeichnende Ausgangswert Oi Q des Zündwinkels liegt innerhalb des durch die Grenzwerte definierten Zündwinkelbereichs, so daß zur Regelung der Leerlaufdrehzahl Änderungen des Zündwinkels in Eichtung früher und in Richtung später möglich sind.
Bereits jetzt sei darauf hingewiesen, daß auch die entsprechenden Ausgangswerte X Q und &.Q für Luftzahl und Luftdurchsatz in den "beiden weiteren Stufen der Anordnung unter diesen Aspekten gewählt sind.
Der Zündwinlcel-Ausgangswert O^ 0 wird also einem dem ersten Regler 11 zugeordneten Verknüpfungsglied 1J zugeführt, das entsprechend den Ausgangssignalen des eigentlichen ersten Reglers 11 Inderungssignale zur Einstellung des zur Stabilisierung der Leerlaufdrehzahl erforderlichen Zündwinkels (X an eine Zündwinkel-Einstellvorrichtung in der Brennkraftmaschine 14 liefert. Derartige Einrichtungen sind an sich bekannt und brauchen daher hier nicht beschrieben zu werden.
Die Ausgangssignale der Verkntipfungseinrichtung 15 werden ferner ebenso wie der Ausgangewert OC Q der Luftzahl dem dem sweiten Regler 15» der ein Integral-Verhalten aufweist, vorgeschalteten Verknüpfungsglied 16 zugeführt. Zwischen diesem und dem Eingang des zweiten Reglers 15 liegen zur Verbesserung der Hegeldynamik parallel zueinander das Dreipunktglied 26 mit Hysterese und das Verzögerungsglied 17» von denen das letztgenannte Glied in an sich bekannter Veise sicherstellt, daß das Dreipunktglied 26 als Impulsbreitenmodulator wirkt.
Regelabweichungen der Leerlaufdrehzahl wird zunächst durch Veränderung des Zündwinkels entgegengewirkt; reicht dies nicht aus, d.h. verursachen sie derart große Veränderungen des Zündwinkels, daß einer der Grenzwerte des Zündwinkelbereichs erreicht wird, erfolgt das Wirksamwerden einer Regelung der Leerlaufdrehzahl durch Änderung der zugeführten Kraftstoffmenge, in diesem Ausführungsbeispiel durch Änderung der Länge t. von Kraftstoff-Einspritzimpulsen. Damit wird über den zweiten Regler 15, der hier ausgelegt ist auf einen bestimmten Verlauf des Kehrwerts
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der Luftzahl über der Zeit t, der Sollwert (in Form eines Korrekturwertes) an den nachgeschalteten Luftzahl-Regelkreis 19 geliefert. Auch hier sind für die Stellgröße, also den Kehrwert der Luftzahl, je ein maximaler und minimaler Grenzwert vorgesehen; außerdem findet sich wieder ein VorSteuer- oder Ausgangswert 1/A/q für die hier veränderte Größe. Das Verknüpfungsglied 18 bildet aus den ihm zugeführten Signalen ein Veränderungssignal für die Luftzahl, und der Luftzahl-Regelkreis 19» dem dieses Signal zugeführt wird, liefert ein die Einspritzdauer t. bestimmendes Signal an die Kraftstoffzumeßeinrichtung in der Brennkraftmaschine 14· Diese Zumeßeinrichtung ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine übliche Kraftstoff-Einspritzvorrichtung; grundsätzlich kann es sich verständlicherweise auch um einen Vergaser handeln.
Wie bereits ausgeführt, wird auch der Luftzahlbereich durch Grenzwerte oder Laufgrenzen begrenzt. Sollte eine weitere Veränderung der Luftzahl erforderlich werden, so wird die dritte Stufe der Anordnung eingeschaltet, und zwar im.Sinne einer ablösenden Regelung durch Erreichen eines der Grenzwerte für den Kehrwert der Luftzahl. Dann wird der Stelltrieb 20 für ein Luftzumeßorgan über das Verknüpfungsglied 21 und die Parallelschaltung von Dreipunktglied 22 mit Hysterese und Verzögerungsglied 23 angesteuert; dieser Stelltrieb 20 verändert innerhalb eines Bereichs, der durch Grenzwerte el. und &T . definiert ist,
Tj max L mn
den Luftdurchsatz hu in Abhängigkeit von der eingestellten Luftzahl X bzw. deren Kehrwert. Das in dem Verknüpfungsglied 24 durch Vergleich mit dem Ausgangswert el« des Luftdurchsatzes gewonnene Veränderungssignal für den Luftdurchsatz, das den zur Regelung erforderlichen Luftdurchsatz nu bestimmt, wird einer Klappe oder einem Schieber im Ansaugsystem der Brennkraftmaschine zugeführt. Dabei handelt es sich beispielsweise um eine Drosselklappe im üblichen Ansaugrohr oder um einen Zusatzluftschieber, der in einer Zusatzluftleitung angeordnet sein kann. Entsprechende Konstruktionen stehen dem Fachmann zur Verfügung.
Sobald also durch ein äußeres Moment Mr (Widerstandsmoment) im Leerlauf
Vt
eine Verringerung des Istwerts η . der Drehzahl der Brennkraftmaschine
Li
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entsprechend ihrem Zeitverhalten 25 auftritt, wird durch diese in drei Stufen erfolgende Vergrößerung des Mitteldrucks ρ . in den Brennräumen der Maschine das von der Maschine abgegebene Drehmoment M so er-
Sl
höht, daß eine Kompensation des Einflusses des Störmoments ML auftritt.
Zur Berücksichtigung des Einflusses der Temperatur ist es zweckmäßig, eine Maschinentemperatur, beispielsweise die Öl- oder Kühlwassertemperatur, zu erfassen und Speichern zuzuführen, in denen bestimmte Zusammenhänge zwischen den Sollwerten bzw. Ausgangswerten von Leerlaufdrehzahl, Einspritzzeit und Luftdurchsatz gespeichert sind. Den Verknüpfungsgliedern 12, 13» 16, 18, 21 und 24 werden dann also nicht konstante, sondern temperaturabhängige Sollwerte zugeführt, so daß man insgesamt ein drehzahlgeregeltes Varnlaufsystem erhält.
Entsprechendes gilt auch für das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel. Auch hier findet sich ein erster Regler 30, der allerdings hier als reiner Proportional-Eegler ausgebildet und dem ein Verknüpfungsglied 31 zugeordnet ist, das aus Soll- und Istwert der Drehzahl die Regelabweichung bildet. Dieser erste Regler 30 dient also wiederum dazu, der Brennkraftmaschine 32 ein Veränderungssignal zur Einstellung eines Zündwinkels Ot zu liefern, der zur Erhöhung des Mitteldrucks zwecks Erhöhung des Motordrehmoments M im Hinblick auf das jeweils vorliegende Störmoment M dient.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Regelabweichung der Leerlaufdrehzahl über das weitere Verknüpfungsglied 33 auch dem zweiten Regler 34 zugeführt, der als Integral-Regler erst nach Ablauf einer gewissen Zeitspanne praktisch wirksam wird. Hier hat man also eine teilweise Überlappung des Arbeitens der beiden Regler JO und 34. Steht die Regelabweichung trotz Arbeitens des (schnellen) Reglers 30 längere Zeit an, so wird der (langsamere) zweite Regler 34, der über eine Änderung der Einspritzzeit t. eine entsprechende Änderung der zugeführten Kraftstoff menge und damit der Luftzahl bewirkt, wirksam. Vie in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist der Veränderungsbereich für die Luftzahl bzw. ihren Kehrwert 1/X durch vorgegebene Grenzwerte begrenzt,
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und sobald einer dieser Grenzwerte erreicht ist, wird der den Stelltrieb 35 nebst Dreipunkt- und Verzögerungsglied enthaltende Regelkreis wirksam, der in "bereits beschriebener Weise eine Änderung des Luftdurchsatzes bewirkt. Auch hier hat man also gleichsam eine drei- , stufige Regelung, da auch hier eine Veränderung der Luftzahl durch aufeinanderfolgende Veränderung der zugeführten Kraftstoffmenge und des Luftdurchsatzes erfolgt.
Betrachtet man nun zur nochmaligen Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung die in den Figuren 3, 4 und 5 wiedergegebenen Diagramme, so zeigt jeweils das linke Diagramm den Zusammenhang zwischen dem mittleren indizierten Druck ρ . in den Brennräumen der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit τοη der Luftzahl X , das mittlere Diagramm die Abhängigkeit des besagten Druckes vom Luftdurchsatz m~ und schließlich das rechte Diagramm den Zusammenhang zwischen dem genannten Druck und dem Zündwinkel CX. . Stets ist hierbei der Leerlauf zugrundegelegt.
Der Arbeitspunkt 1 der Maschine zeigt eine heute übliche Leerlaufein« stellung mit fettem Gemiech und relativ geringem Luftdurchsatz. Nachteilig bei einer derartigen Einstellung sind hohe CO- und EG-Emissionen im Abgas. Daher und aus regeltechnischen Gründen geht das erfindungsgemäße Verfahren aus von einem Arbeitspunkt 2 L^x. "?renakraftmaschine auf dem abfallenden Ast des in den Figuren jeweils linken Diagramms, d.h. von einer mageren Gemischeinstellung. Da durch diese Abmagerung
der Mitteldruck ρ . und damit auch das von der Maschine im Leerlauf abmi
gegebene Drehmoment sinken, muß der Luftdurchsatz &- erhöht werden» so daß man zum Arbeitspunkt 3 in den Diagrammen kommt. Jetzt ergeben sich aber regeltechnische Schwierigkeiten, wenn man die Zündwinkeleinstellung in der üblichen Weise entsprechend Punkt 3 in· dem jeweils rechten Diagramm der Figuren. 3» 4 und 5 wählt. Dieser Zündwinkel liegt nämlich nahe dem Maximum des indizierten Kitteldrucks, so daß ein Vorziehen des Zündzeitpunkts den Mitteldruck nur wenig steigern würde. Um also einen besseren Regelhub zu erzielen, wird die Grundeinstellung des Zündzeitpunkts zum Punkt 4 verlegt, d.h. die Zündung erheblich verzögert, und der dadurch auftretende Verlust an indiziertem Mitteldruck durch weitere Vergrößerung des Luftdurchsatzes ώ_ zum Punkt 5 kompensiert. 030045/0522
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Betrachtet man nun den Fall einer warnen Maschine, so stehen sur Ausregelung unzulässiger Regelabweichungen der Leerlaufdrehzahl Zündwinkelwerte in dem durch die Punkte 5 und β gegebenen Zündwinkelbereich zur Verfügung. Dieser Bereich ist daher durch "DLS" gekennzeichnet.
Figur 4 baut auf Figur 3 auf und betrifft den Fall des Entstehens einer Hegelabweichung der Leerlaufdrehsahl durch eine niedrige Kotortemperatur, wie sie während des Warnilaufs vorliegt. In dieses: Falle muß durch Anfettung des Gemischs ein größerer Sicherheitsabstand zur mageren Laufgrenze sichergestellt werden. Daher erfolgt zusätzlich zur Drehzahlregelung durch Veränderung des Zündwinkels, also zusätzlich zur DLS, eine Erhöhung der Kraftstoffzufuhr, also eine DLA. Der Vorteil einer derartigen Regelung gegenüber einer generellen Gemischanfettung1 im Leerlaufbetrieb liegt darin, daß eine Geiaischanfettung nur dann auftritt, wenn ein Drehzahlabfall tatsächlich einen Bedarf an einer erhöhten Kraftstoffzufuhr signalisiert.
Während also den Ausgang für die DLS eine Änderung in dem jeweils rechten Diagramm der Bilder 3» 4 und 5 bildet, erfolgt bei der DLA eine Erhöhung des indizierten Mitteldrucks ρ . durch Verringerung der Luftzahl λ , so daß das jeweils linke Diagramm den Ausgang bildet. Damit wird die Regellinie der DLS erweitert su dem in den Diagrammen der Figuren 4 und 5 schraffierten Bereich. Figur 5 schließlich zeigt die Wirkung aller drei Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens, nämlich der LeerlaufStabilisierung (DLS) durch Änderung des Zündwinkels, der Leerlaufanreicherung (DLA) durch Änderung der zugeführten Kraftstoff aenge und der Luftzuschaltung (DLZ), also einer Änderung der Luftzahl X durch Veränderung des Luftdurchsatzes el. . Wie man ohne weiteres Figur 5 entnimmt, ergibt sich so ein großer Regelbereich zur Beeinflussung des indizierten Mitteldrucks ρ ., ohne daß die Stellgrößen Zündwinkel,- Luftzahl und Luftdurchsatz für den Lauf der Maschine kritische Werte erreichen. '
In Figur 5 gibt die Linie 7 den erforderlichen Mindestwert des indizierten Mitteldrucks bei warmer Maschine, dagegen die Linie 8 den entspre-
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ORIGINAL INSPECTED
chenden Mindestwert "bei einer niedrigeren Maschinentemperatur an. Man erkennt, daß allein eine Verschiebung des Zündzeitpunkts in Richtung früher nicht ausreicht, den Mitteldruckbedarf bei kalter Brennkraftmaschine zu decken. Daher werden, wie bereits anhand Figur 1 erläutert, die Ausgangswerte nicht nur für den Zündwinkel, sondern auch für das Luftverhältnis und den Luftdurchsatz temperaturabhängig beispielsweise über Speicher gewonnen.
Kit der Erfindung ist also eine Möglichkeit geschaffen, unerwünschte Leerlaufdrehaahländerungen, und zwar sowohl solche, die aus Änderungen der Maschinentemperatur resultieren, als auch durch äußere Momente erzeugte Drehzahländerungen auszuregeln, ohne daß Betriebsgrößen der Maschine für deren Lauf kritische Verte annehmen müssen. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die bei Fahrzeugmaschinen übliche Star.tautomatik vereinfachen.
Verständlicherweise können die Anordnungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch mit -Mikrorechnern statt diskreten Reglern aufgebaut sein. Auch dann hat man den Vorteil, daß auf bekannte Baugruppen zurückgegriffen werden kann.
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•/ftr.
Leerseite

Claims (12)

ANSPRÜCHE
1. Verfahren, zum Betrieb einer fremdgezündeten, mit einem Kraftstoff-Luft-Gemisch gespeisten Brennkraftmaschine, die einen Sollwert der Leerlaufdrehzahl besitzt, deren Zündwinkel ferner zur Stabilisierung des Istwerts der Leerlaufdrehzahl verändert wird und die im Leerlauf mit einem Gemisch so hoher Luftzahl gespeist wird, daß der Arbeitspunkt der Maschine auf der den mittleren indizierten Druck in ihren Brennräumen über der Luftzahl wiedergebenden Kurve im Bereich der abfallenden Planke derselben liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündwinkel (oc ) nur in einem durch zwei vorgegebene Grenzwerte ((X > CX- mi ) definierten Zündwinkelbereich verändert wird und im wesentlichen danach zur weiteren Stabilisierung des Istwerts (n-r·) äer Leerlauf drehzahl die Luftzahl (X) verändert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftz.ahlveränderung eingeleitet wird durch Erreichen eines der Grenzwerte (oc max» Ot min^ ^es Zündwinkelbereichs ("ablösende Regelung").
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzahlveränderung praktisch wirksam wird durch längeres Anstehen einer Abweichung des Istwerts (nLi) vom Sollwert (nLg) der Leerlaufdrehzahl ("Langzeitstabilisierung"),
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Vorsitzender Vorstand: Toni Schmucker, Vorsitzender · Prof. Dr. tecnn. Ernst Fiale ■ Dr. jur. Pater Frerk ■ Günter Hartwich
des Aufsichtsrats: Horst MUnzner ■ Dr. rer. pol. Werner P, Schmidt ■ Sottlieb M. Strobl ■ Prof. Dr. rer. pol. Friedrich Thomee
Hans Birnbaum Sitz der Gesellschaft: Wolfsburg Amtsgericht Wolfiburg HRB 215
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die LuftZahlveränderung durch Veränderung der zugeführten Kraft
max'
stoffmenge in einem durch zwei vorgegebene Grenzwerte (,(<~) \~r-j . ) definierten Kraftstoffmengenbereich erfolgt. '
5. Verfahren nach Anspruch 41 dadurch gekennzeichnet, daß durch Erreichen eines der Grenzwerte (/-r-j , (τ;)-· ) des Kraftstoffmengenbereichs eine weitere Luftzahlveränderung durch Veränderung der zugeführten Luftmenge (du ) erfolgt.
6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 2
und 4) dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung von Zündwinkel-Veränderungssignalen einem ersten Regler (11) nit P- oder PI-Verhalten Sollwert (nTC) und Istwert (nT.) der Leerlaufdrehzahl zugeführt werden und mit seinem Ausgang ein zweiter Regler (15) mit I-Verhalten zur Erzeugung von SollwertSignalen für einen Luftzahl-Regelkreis (19) in Verbindung steht, der Kraftstoffzumeßsignale (t.) an ein Kraftstoffzumeßorgan der Maschine (14) liefert.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Regler (15) ein Verzögerungsglied (17) vorgeschaltet ist.
8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Regler (15) ein Dreipunktglied (26) mit Hysterese vorgeschaltet ist.
9. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 3 und 4» dadurch gekennzeichnet, daß einem ersten Regler (30) mit P-Verhalten zur Gewinnung von Zündwinkel-VeränderungsSignalen sowie einem zweiten Regler (34) mit I-Verhalten zur Erzeugung von Sollwertsignalen für einen Luftzahl-Regelkreis, der Kraftstoffzumeßsignale (^) an ein Kraftstoffzumeßorgan der Maschine (32) liefert, Sollwert (nLg) und Istwert (nLi) der Leerlaufdrehzahl zugeführt werden.
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10. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des zweiten Reglers (15) in Verbindung steht mit einem Stelltrieb (20) für einen Luftschieber ode.r eine Luftklappe.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stelltrieb (20) ein Verzögerungsglied (23) vorgeschaltet ist.
12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stelltrieb (20) ein Dreipunktglied (22) mit Hysterese vorgeschaltet ist.
13· Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert (n-c) der Leerlaufdrehzahl und/oder Ausgangswerte ("Χ,_, DLr0) für Luftzahl und Luftmenge derart von einer an der Maschine (14) gemessenen Temperatur abhängig sind, daß bei kalter Maschine ein höherer mittlerer indizierter Druck (p .) auftritt als bei warmer Maschine.
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DE2918135A 1979-05-05 1979-05-05 Verfahren zum Betrieb einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens Expired DE2918135C3 (de)

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