DE3221640C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung
einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5
bzw. des Patentanspruchs 6.
Falls nicht spezielle Anforderungen z. B. in bezug auf
Klopfgrenze oder Abgascharakteristik gestellt sind, erfolgen
Zündverstellung und Gemischaufbereitung bei Brennkraftmaschinen
meist in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen,
d. h. auf der Basis von Drehzahl, Ansaugdruck
usw., um eine möglichst hohe Ausgangsleistung bei minimalem
Brennstoffverbrauch zu erzielen. Der auf diese Weise
erzielbare Wirkungsgrad ist jedoch begrenzt, was maßgeblich
auf Faktoren, wie Leistungsunterschieden bei Brennkraftmaschinen
gleicher Bauart, Schwankungen bei der Zündverstellungskorrektur,
Änderung der Umgebungsbedingungen,
Alterungserscheinungen usw. beruht.
Zur Vermeidung derartiger Nachteile ist daher auch bereits
in Betracht gezogen worden (US-PS 40 26 251), die jeweilige
Regelgröße, wie z. B. die Zündverstellung einer Brennkraftmaschine,
auf einen ein maximales Drehmoment gewährleistenden
Optimalwert einzuregeln, indem unterschiedliche
Zündverstellungswerte vorgegeben werden, die im Bereich
eines in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der
Brennkraftmaschine berechneten Zündzeitpunkts liegen, jedoch
von diesem beabstandet sind, die Brennkraftmaschine
abwechselnd für eine vorgegebene Zeitdauer mit diesen
Zündverstellungswerten betrieben wird, ein die jeweilige
Drehzahl angebendes Signal bei jedem dieser Zündverstellungswerte
abgeleitet wird, die erhaltenen Drehzahlsignale
bei mehreren aufeinanderfolgenden Arbeitspunkten der
Brennkraftmaschine bei jedem vorgegebenen Zündverstellungswert
miteinander verglichen werden und ermittelt
wird, ob der berechnete Zündzeitpunkt vor oder hinter
einem Optimalwert wie der minimalen Zündvorverstellung für
das beste Drehmoment liegt, woraufhin die ermittelte Zündverstellung
in Abhängigkeit vom erhaltenen Ergebnis korrigiert
werden kann.
Darüberhinaus ist aus der DE-OS 31 35 148 ein Verfahren
vergleichbarer Art zur Regelung des Luft/Brennstoff-Ansauggemischs
einer Brennkraftmaschine bekannt, bei dem
über einen im Ansaugsystem der Brennkraftmaschine angeordneten
Bypass-Luftkanal periodische Änderungen des
Luft/Brennstoff-Verhältniswertes abwechselnd zum über- und
unterstöchiometrischen Bereich hin mit einer bestimmten
Frequenz herbeigeführt, die über einen solchen Regelzyklus
hinweg jeweils ermittelten Drehzahlabweichungen miteinander
verglichen und das geregelte Luft/Brennstoff-Verhältnis
in Abhängigkeit vom erhaltenen Vergleichsergebnis dann
zur Erzielung eines optimalen spezifischen Brennstoffverbrauchs
zum über- oder unterstöchiometrischen Bereich hin
korrigiert wird.
Nachteilig ist bei diesen Verfahren zur Regelung
einer Brennkraftmaschine jedoch, daß eine meist zweckmäßige
Unterscheidung zwischen regelungsbedingten und willkürlichen,
etwa auf Beschleunigungs- oder Verzögerungsvorgängen
beruhenden Drehzahlabweichungen, mit Schwierigkeiten
verbunden ist.
Aus der EP 0 024 733 A2 ist daher bereits ein Verfahren
der eingangs genannten Art zur Regelung einer Brennkraftmaschine
zwecks Erzielung eines maximalen Drehmoments bei
unterschiedlichen Betriebsbedingungen in Verbindung mit
einer zugehörigen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
bekannt, bei denen ebenfalls periodische Änderungen
der hier als Regelvariable bzw. Störgröße in Betracht
gezogenen Zündverstellung um einen variablen Referenzwert
herum mit einer bestimmten Frequenz herbeigeführt und die
hieraus resultierenden Drehzahländerungen über einen solchen
Regelzyklus hinweg jeweils ermittelt, gespeichert und
miteinander verglichen werden. In Abhängigkeit von dem
hierbei erhaltenen Vergleichsergebnis wird dann die Einstellung
des variablen Referenzwertes der Zündverstellung
in der zur Erzielung eines optimalen Drehmoment erforderlichen
Richtung, d. h. in Richtung auf einen optimalen
Zündzeitpunkt hin, korrigiert. Da sich die derart überwachte
Drehzahl der Brennkraftmaschine jedoch innerhalb
dieser Regelzyklen auch in Abhängigkeit von anderen Faktoren
als der jeweiligen Zündverstellung ändern kann, z. B.
lastabhängig oder durch Gaspedalbetätigung usw., wird eine
solche Korrektur der Zündverstellung bei manuellem Eingriff
des Fahrers, also z. B. bei Beschleunigungs- und
Verzögerungsvorgängen, nicht durchgeführt.
Obwohl hierdurch eine hohe Regelgenauigkeit in bezug auf
die angestrebte Einstellung eines jeweils optimalen Zündzeitpunktes
erzielbar ist, müssen die auf diese Weise
periodisch ermittelten Drehzahlabweichungen zur Erzielung
einer zuverlässigen Erfassung signifikanter Änderungswerte
jeweils über eine längere Zeitdauer hinweg ausgewertet
werden, die dem jeweiligen drehzahlabhängigen Änderungszeitintervall
entspricht, wobei eine maßgebliche Verzögerungszeit
vom Beginn einer solchen Änderungsperiode bis
zum Ansprechen des Regelkreises und Erreichen eines auswertbaren
Maximalwertes der Drehzahländerung auftritt.
Insbesondere ist hierbei zu berücksichtigen, daß Drehzahländerungen
innerhalb eines solchen Meßzeitintervalls auch
durch Störeinflüsse, wie ungleichmäßige Gemischaufbereitung
oder Verbrennungsvorgänge, Unregelmäßigkeiten der
Fahrbahn usw. verursacht werden können, die dann direkt in
die Regelung eingehen und die angestrebte Feineinstellung
eines jeweiligen optimalen Zündzeitpunkts in unerwünschter
Weise verfälschen können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art
derart auszugestalten, daß eine von Störeinflüssen weitgehend
unabhängige Auswertung der in den Regelperioden jeweils
hervorgerufenen Drehzahländerungen der Brennkraftmaschine
gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird bei einem solchen Verfahren mit den im
kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen
Verfahrensschritten gelöst.
Erfindungsgemäß sind somit in jeder Betriebsperiode der
Brennkraftmaschine mit dem geänderten Wert der in Betracht
gezogenen variablen Regelgröße, wie Zündverstellung,
Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis usw., mehrere Zählperioden
vorgesehen, in denen jeweils die resultierende Änderung
der Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt wird.
Diese während einer jeden Betriebsperiode der Brennkraftmaschine
mit dem geänderten Wert der variablen Regelgröße
somit mehrfach ermittelten Drehzahlwerte werden sodann in
bestimmter Weise miteinander verglichen, wobei die für den
Wert der variablen Regelgröße erforderliche Festlegung der
Änderungsrichtung in Abhängigkeit vom jeweils erhaltenen
Vergleichsergebnis erfolgt.
Auf diese Weise lassen sich störungsbedingte, inkorrekte
Regelvorgänge bei dem im Rahmen der Regelung erfolgenden
Feinabgleich der in Betracht gezogenen Regelgröße weitgehend
verhindern. Die hierdurch gewährleistete Zuverlässigkeit
der Regelung kann darüberhinaus zusätzlich gesteigert
werden, indem z. B. die ermittelten Drehzahländerungen zur
Erzielung eines weiteren Unterscheidungskriteriums zwischen
regelungsbedingten und störungsabhängigen Drehzahländerungen
nur dann für eine Regelkorrektur herangezogen
werden, wenn sie einen vorgegebenen Schwellwert überschreiten,
während bei unterhalb des Schwellwerts verbleibenden
und damit als störungsabhängig bewerteten Drehzahländerungen
die Regelung nicht anspricht, d. h. die
hierbei ermittelten Drehzahlen nicht ausgewertet werden.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung, insbesondere im Hinblick auf die
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Regelung
einer Brennkraftmaschine wiedergegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Ausführungsbeispiels
eines Zündverstellungsregelkreises
zur Durchführung des Verfahrens
Fig. 2 ein Blockschaltbild des Aufbaus des Mikrorechners 6 gemäß
Fig. 1
Fig. 3 bis 5 Ablaufdiagramme der vom Mikrorechner gemäß Fig.
2 ausgeführten Rechenvorgänge,
Fig. 6 ein Kennlinienfeld, das die Beziehung zwischen
Ausgangsdrehmomenten und Zündverstellung veranschaulicht,
Fig. 7A und 7B die Art der Änderung der Maschinendrehzahl
in Abhängigkeit von Änderungen der Zündverstellung
während einer vorgegebenen Betriebsperiode,
Fig. 8 eine bei der Regelung festgelegte Zählperiode, die
sich in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl ändert,
Fig. 9 ein Kennlinienfeld, das eine Anzahl von Zählimpulsen
und die Auflösung einer Vergleichsdrehzahl in Abhängigkeit
von der Maschinendrehzahl veranschaulicht,
Fig. 10 die Relation einer die Betriebsperiode und einer
die Beginnzeit von Zählperioden angebenden Anzahl von
Zündvorgängen in Abhängigkeit von der
Maschinendrehzahl,
Fig. 11 ein im Direktzugriffsspeicher RAM gemäß Fig. 2
abgespeichertes Datenkennfeld von Basis-Zündwinkeln,
Fig. 12A ein Beispiel für eine zeitabhängige Änderung des
Betriebszustandes einer Brennkraftmaschine, bei der
die Zündverstellung gemäß dem Stand der Technik
(EP 0 024 733 A2) geregelt wird,
Fig. 12B ein Beispiel für eine zeitabhängige Änderung des
Betriebszustandes einer Brennkraftmaschine, bei der
die Zündverstellung erfindungsgemäß auf einen Optimalwert
eingeregelt wird,
Fig. 13 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines
Regelkreises zur Regelung des Luft/Brennstoff-
Gemischverhältnisses einer Brennkraftmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel
des Verfahrens,
Fig. 14 eine Kennlinie, die die Abhängigkeit einer Brennstoffeinspritzmenge
von einer Impulsdauer veranschaulicht,
während der das elektromagnetische Brennstoffeinspritzventil
2015 gemäß Fig. 13 angesteuert
wird,
Fig. 15 ein Beispiel für eine zeitabhängige Änderung des
Betriebszustandes der Brennkraftmaschine bei Regelung
des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses und
Fig. 16 ein dem Ablaufdiagramm gemäß Fig. 4 entsprechendes
Ablaufdiagramm für einen Regelvorgang
zur Korrektur der Zündverstellung,
der nur dann durchgeführt wird, wenn
der Änderungsbetrag der Maschinendrehzahl einen
vorgegebenen Wert überschreitet.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszahlen und Symbole
gleiche Teile oder Elemente.
Bei dem nachstehend beschriebenen Verfahren und der zu dessen
Durchführung vorgesehenen Vorrichtung zur Regelung
einer Brennkraftmaschine wird die Zündverstellung als
variable Regelgröße zur Erzielung eines maximalen Maschinendrehmoments
in Betracht gezogen.
In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 1 eine Vierzylinder-Viertakt-
Brennkraftmaschine, während die Bezugszahl 2 einen
Wassertemperaturfühler zur Ermittlung der Kühlwassertemperatur
der Brennkraftmaschine 1 bezeichnet. Die Bezugszahl
3 bezeichnet einen Anlasser, während die Bezugszahl 31 einen
Anlasserschalter bezeichnet. Die Bezugszahl 5 bezeichnet
einen Drehwinkelfühler zur Ermittlung des Kurbelwellendrehwinkels
der Brennkraftmaschine 1, der ein oberes Totpunktsignal
beim Erreichen des oberen Totpunktes während der
Umdrehung der Brennkraftmaschine 1 erzeugt und bei jeder
Umdrehung über einen durch gleichmäßige Teilung des Winkels
einer Maschinenumdrehung erhaltenen vorgegebenen Kurbelwellendrehwinkel
ein Drehwinkelsignal abgibt (bei diesem
Ausführungsbeispiel findet ein Kurbelwellendrehwinkel von
30° Verwendung, wobei sämtliche Winkel in der nachstehenden
Beschreibung in Form von Kurbelwellendrehwinkelgraden angegeben
sind). Die Bezugszahl 6 bezeichnet einen Mikrorechner,
die Bezugszahl 10 einen Vergaser und die Bezugszahl 8 einen
im Mikrorechner 6 enthaltenen Ansaugdruckfühler zur
Messung des in einer Ansaugsammelleitung 9 herrschenden
Druckes, der über eine Rohrleitung 11 einem Druckeinlaßkanal
des Ansaugdruckfühlers 8 zugeführt wird. Die Bezugszahlen
4 und 7 bezeichnen Zündeinrichtungen. Bei diesem
Ausführungsbeispiel findet eine verteilerlose Zündanlage
mit zwei Zündspulen Verwendung, wobei die Bezugszahl 4 die
Zündspulen und die Bezugszahl 7 eine
Zündschaltung bezeichnen.
Der Mikrorechner 6 berechnet die Maschinendrehzahl aus den
Zeitintervallen zwischen den Drehwinkelsignalen des Drehwinkelfühlers
5 und ermittelt außerdem den Ansaugdruck aus
der Ausgangsspannung des Ansaugdruckfühlers 8, mißt also
auf diese Weise den Betriebszustand der Brennkraftmaschine
1 und regelt dann die Zündverstellung. Zur Einregelung der
Zündverstellung auf einen für das Anlassen der Brennkraftmaschine
1 vorgegebenen Zündwinkel wird ferner die dem Anlasser
3 über den Anlasserschalter 31 zugeführte Spannung
als Anlassersignal auch dem Mikrorechner 6 zugeführt. Zur
Änderung der Erregungsdauer der Zündspulen 4 in Abhängigkeit
von der Batteriespannung wird außerdem die Batteriespannung
dem Mikrorechner 6 als Batteriespannungssignal zugeführt.
Die Bezugszahl 12 bezeichnet eine Stromquelle, die die vom
Mikrorechner 6 benötigte Spannung aus der Spannung einer
Fahrzeugbatterie 13 erzeugt.
Nachstehend wird der Aufbau des Mikrorechners 6 unter Bezugnahme
auf Fig. 2 im einzelnen beschrieben.
Die Bezugszahl 100 bezeichnet einen Mikroprozessor (CPU)
zur Berechnung der Zündverstellung, während die Bezugszahl
101 einen auf die Signale des Drehwinkelfühlers 5 zur
Zählung der Maschinendrehzahl ansprechenden Zähler bezeichnet.
Der Zähler 101 führt synchron mit einem vorgegebenen
Kurbelwellendrehwinkel einer Unterbrechungssteuereinheit
102 ein Unterbrechungsbefehlssignal zu. Bei Erhalt
des Unterbrechungsbefehlssignals gibt die Unterbrechungssteuereinheit
102 über eine gemeinsame Sammelleitung 112
ein Unterbrechungssignal an den Mikroprozessor 100 ab.
Die Bezugszahl 103 bezeichnet einen digitalen Eingabekanal
zur Eingabe eines logischen Signals in Form des über den
Anlasserschalter 31 zugeführten Eingangsspannungssignals,
das die Inbetriebnahme des Anlassers 3 angibt. Die Bezugszahl
104 bezeichnet einen analogen Eingabekanal, dessen
Funktion darin besteht, die Signale des Wassertemperaturfühlers
2, des Ansaugdruckfühlers 8 und der Batterie 13
einer Analog-Digital-Umsetzung zu unterziehen und die erhaltenen
Digitaldaten aufeinanderfolgend in den Mikroprozessor
100 einzugeben. Die Ausgangsdaten der Bauelemente 101,
102, 103 und 104 werden über die gemeinsame Sammelleitung
112 in den Mikroprozessor 100 eingegeben.
Die Bezugszahl 105 bezeichnet eine Stromversorgungsschaltung,
die eine nachstehend noch näher beschriebene Zwischenspeichereinheit
in Form eines Direktzugriffsspeichers
RAM 107 mit elektrischem Strom versorgt. Die Bezugszahl
18 bezeichnet einen Zündschloßschalter,
wobei die Stromversorgungsschaltung 105 direkt und
nicht über den Zündschloßschalter 18 mit der Batterie 13
verbunden ist. Eine weitere Stromversorgungsschaltung 106
führt den anderen Elementen mit Ausnahme des Direktzugriffsspeichers
107 elektrischen Strom zu. Der Direktzugriffsspeicher
107 ist eine Zwischenspeichereinheit, die zur Zwischenspeicherung
von Informationsdaten während einer Programmverarbeitung
dient und als Dauerspeicher unabhängig
vom Schaltzustand des Zündschloßschalters 18 ständig mit
elektrischem Strom versorgt wird, so daß auch beim Öffnen
des Zündschloßschalters 18 und Außerbetriebsetzung der
Brennkraftmaschine ein Verlust seines Speicherinhalts verhindert
wird. Die Bezugszahl 108 bezeichnet einen Festspeicher
(ROM) zur Abspeicherung eines Programms, verschiedener
Konstanten usw. Die Bezugszahl 109 bezeichnet eine
Zündungssteuereinrichtung, die einen als
Zündungssteuerzähler dienenden
Abwärtszähler mit einem Register aufweist, der die Zündschaltungs-
Erregungszeit angebende Digitalsignale und die
vom Mikroprozessor 100 berechnete Zündverstellung in Ausgangssignale
zur eigentlichen Steuerung der Zündschaltung
7 umsetzt. Die Bezugszahl 111 bezeichnet einen Zeitgeber
zur Messung des Zeitablaufs und Übertragung des Meßergebnisses
in den Mikroprozessor 100.
Der Drehzahlzähler 101 zählt Taktimpulse von 8 µs
und mißt die Maschinendrehzahl aus dem Zählwert dieser
Taktimpulse in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Drehwinkelfühlers
5 bei jeder halben Umdrehung der Brennkraftmaschine
1, wobei er der Unterbrechungssteuereinheit 102 bei
einem vorgegebenen Drehwinkel ein Unterbrechungsbefehlssignal
zuführt. Die Unterbrechungssteuereinheit 102 erzeugt
in Abhängigkeit von diesem Unterbrechungsbefehlssignal ein
Unterbrechungssignal, das dem Mikroprozessor (CPU) 100 zugeführt
wird und diesen zur Ausführung einer Unterbrechungsverarbeitungsroutine
zur Berechnung der Zündverstellung veranlaßt.
In Fig. 3 ist ein vereinfachtes Ablaufdiagramm dargestellt,
das den Rechenablauf des Mikroprozessors 100 veranschaulicht.
Nachstehend wird auf die Funktion des Mikroprozessors 100 sowie
auf die Arbeitsweise des gesamten Regelkreises unter
Bezugnahme auf dieses Ablaufdiagramm näher eingegangen.
Wenn der Zündschloßschalter 18 und der Anlasserschalter 31
zum Anlassen der Brennkraftmaschine 1 geschlossen werden,
setzt in einem Schritt 1000 die Verarbeitung der Hauptroutine
ein, woraufhin in einem Schritt 1001 eine Initialisierung
stattfindet. In einem Schritt 1002 wird der die
Kühlwassertemperatur abgebende Digitalwert über den analogen
Eingabekanal 104 eingelesen. In einem Schritt 1003 wird aus
den Wassertemperaturdaten ein Vorverstellungskorrekturwinkel
R₁ zur Korrektur eines nachstehend noch näher beschriebenen
(in Fig. 11 dargestellten) Basis-Zündwinkels
R B berechnet und das erhaltene Ergebnis im Direktzugriffsspeicher
107 abgespeichert. In einem Schritt 1004 wird eine
Addition und Subtraktion zur Berechnung eines ebenfalls
nachstehend noch näher beschriebenen Vorverstellungslernwinkels
R₂ durchgeführt, der zur Korrektur des Basis-
Zündwinkels R B dient und im Direktzugriffsspeicher
107 abgespeichert wird.
In Fig. 4 ist ein detailliertes Ablaufdiagramm des Schrittes
1004 zur Korrektur und Abspeicherung des Vorverstellungslernwinkels
R₂, d. h., zur Verarbeitung des Vorverstellungslernwinkels
R₂, wiedergegeben.
Wie Fig. 12B zu entnehmen ist, die dieses Ausführungsbeispiel
der Regelung veranschaulicht, werden
in jeder vorgegebenen Betriebsperiode, bei der die Zündverstellung
in (positiver) Vorverstellungsrichtung oder (negativer)
Rückverstellungsrichtung abwechselnd verändert
wird, zwei Maschinendrehzahl-Datenwerte erhalten und die
über drei aufeinanderfolgende Zählperioden ermittelten
Daten ausgewertet, d. h., zur Durchführung des Vergleichs
und Bestimmung einer Drehzahländerung finden
insgesamt 6 Maschinendrehzahl-Datenwerte Verwendung.
In einem Schritt 400 wird ermittelt, ob ein Zündvorgangszählwert
n einen vorgegebenen Zahlenwert L₃ erreicht, der
das Ende einer jeden Betriebsperiode bezeichnet. Solange der
vorgegebene Zahlenwert L₃ nicht erreicht ist, wird das Auslesen
des Vorverstellungslernwinkels R₂ entsprechend den
Maschinenbetriebsbedingungen aus dem Direktzugriffsspeicher
107 während des laufenden Verarbeitungsablaufs wiederholt,
jedoch geht der Verarbeitungsablauf bei Erreichen des vorgegebenen
Zahlenwertes L₃ auf einen Schritt 401 über. Gewöhnlich
wird die Verarbeitung der Hauptroutine vom Schritt
1002 bis zum Schritt 1004 gemäß Fig. 3 entsprechend dem
Steuerprogramm wiederholt. Wenn der Mikroprozessor 100
sodann von der Unterbrechungssteuereinheit 102 ein Unterbrechungssignal
zur Zündverstellungsberechnung erhält, wird
auch bei Ausführung der Hauptroutine deren Ablauf sofort
unterbrochen und der Verarbeitungsablauf geht auf einen
Schritt 1010 einer Unterbrechungsverarbeitungsroutine über.
In einem Schritt 1011 wird vom Zähler 101 in den Mikroprozessor
100 eine Impulszählung T 180 eingegeben, die durch
Zählung eines jeden Kurbelwellendrehwinkels von 180° erhalten
wird und die Maschinendrehzahl Ne bezeichnet.
Ferner wird über den analogen Eingabekanal 104 ein den Ansaugdruck
angebender Digitalwert Pm eingegeben, wodurch die
Werte von Ne und Pm berechnet und sodann im Direktzugriffsspeicher
104 abgespeichert werden.
In einem Schritt 1012 wird ermittelt, ob der Zündvorgangszählwert
n den Betrag 0 aufweist, d. h., ob der Beginn einer vorgegebenen
Betriebsperiode vorliegt (siehe n in den Fig. 12 A und 12 B
sowie in Fig. 15), wobei im Falle einer Ja-Verzweigung auf
einen Schritt 1013 übergegangen wird, während andernfalls
eine Nein-Verzweigung zu einem Schritt 1014 stattfindet.
Im Schritt 1013 wird in der unter (3) in Fig. 12 B dargestellten
Weise ein Zündvorgangszahlenwert L₁, der eine erste
Taktimpuls-Zählbeginnzeit angibt, ein Zündvorgangszahlenwert
L₂, der eine zweite Zählbeginnzeit angibt, ein
Zündvorgangszahlenwert L₃, der die Endzeit einer jeden
Betriebsperiode angibt, ein Zündvorgangszahlenwert Δ L, der
erste und zweite Taktimpuls-Zählperioden angibt, sowie ein
Zündwinkel-Änderungsbetrag R D berechnet. Im Schritt 1013
werden außerdem die Werte Nc₁ und Nc₂, die die Anzahl von
Zündvorgängen in der ersten bzw. zweiten Taktimpuls-Zählperiode
angeben, jeweils auf Nc₁ = Δ L bzw. Nc₂ = Δ L
gesetzt und im Direktzugriffsspeicher 107 abgespeichert.
Wie Fig. 7 A zu entnehmen ist, unterscheidet sich bei der
Verstellung des Zündzeitpunktes R auch bei Verwendung des
gleichen Zündwinkel-Änderungsbetrages R D und der gleichen Betriebsperiode
L₃ der Änderungsbetrag der Maschinendrehzahl Ne in
der durch Ne₁ und Ne₃ in Fig. 7 A veranschaulichten Weise in
Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine
(in diesem Falle in Abhängigkeit von den Ansaugdruckwerten
Pm₁ und Pm₃ gemäß Fig. 6). Durch Vorgabe von Zündwinkel-Änderungsbeträgen
R DPm1 und R DPm3 und Betriebsperioden L 3Pm1 und
L 3Pm3 in Abhängigkeit vom Maschinenbetriebszustand in
der in Fig. 7 B veranschaulichten Weise nehmen die jeweiligen
resultierenden Änderungen Ne Pm1 und Ne Pm3 der Maschinendrehzahl
im wesentlichen gleiche Werte an.
Wenn die Maschinendrehzahl Ne konstant wird, weist
die Abhängigkeit des Ansaugdruckes (Maschinenbelastung) und
des Maschinendrehmomentes von der Zündverstellung im allgemeinen
den in Fig. 6 veranschaulichten Verlauf auf, d. h.,
das Drehmoment ändert sich leicht mit Änderungen der Zündverstellung,
wenn der Ansaugdruck bei vollständig geschlossenem
Drosselventil bzw. geringer Last niedrig ist (Pm₃),
während die Steigung des Drehmoments steilere Werte annimmt,
wenn der Ansaugdruck (mit steigender Last) von Pm₃ auf Pm₂
und Pm₁ ansteigt. Die Regelgenauigkeit läßt sich somit verbessern,
wenn der Zündwinkel-Änderungsbetrag R D in Abhängigkeit
vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine durch folgende
Gleichung bestimmt wird:
R D = (R B + R₂) · K₁
(wobei R B der Basis-Zündwinkel und K₁ eine Konstante
sind).
Durch Betreiben der Brennkraftmaschine mit einer Zündverstellung,
die auf der Basis des durch die vorstehende Gleichung
bestimmten Zündwinkel-Änderungsbetrages R D verändert wird,
läßt sich die Änderungsrichtung der variablen Regelgröße zur Verringerung des Brennstoffverbrauchs
bei sämtlichen Maschinenbetriebszuständen genau
bestimmen und darüberhinaus kann die von der abwechselnden
Vergrößerung und Verkleinerung der Zündverstellung
verursachte Änderung der Maschinendrehzahl bei der Regelung
innerhalb eines gegebenen Prozentsatzes der Maschinendrehzahl
gehalten werden, so daß eine Verschlechterung der
Fahrleistung verhindert wird. Bezüglich des positiven oder
negativen Vorzeichens des durch die vorstehende Gleichung
gegebenen Zündwinkel-Änderungsbetrages R D findet ein positiver
Änderungsbetrag +R D Verwendung, wenn der derzeitige Zündverstellungszustand
ein unter (1) in Fig. 12 A dargestellter
Vorverstellungsschritt ist, bei dem die Brennkraftmaschine
mit einem vorverstellten Zündzeitpunkt in Bezug auf einen
berechneten Zündverstellungswert
R = R B + R₁ + R₂
betrieben wird
(wobei R B der gemäß Fig. 11 vom derzeitigen Ansaugdruck
und der derzeitigen Maschinendrehzahl bestimmte Basis-
Zündwinkel ist). Liegt dagegen ein Rückverstellungsschritt
vor, bei dem die Brennkraftmaschine mit einem verzögerten
Zündzeitpunkt in Bezug auf den berechneten Zündverstellungswert
betrieben wird, findet ein negativer
Änderungsbetrag -R D Verwendung.
Hierbei wird die Periode Δ L zur Zählung der Anzahl von
Zündvorgängen mit der Maschinendrehzahl verändert, so daß
die Zählperiode Δ L bei einem Anstieg der Maschinendrehzahl
in der in Fig. 8 veranschaulichten Weise verlängert
wird. Bei einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine tritt ein
Zündvorgang jeweils bei einem Kurbelwellendrehwinkel von
180° auf. Die Zählperiode Δ L ist daher derart gewählt, daß
eine ein ganzzahliges Vielfaches der Zylinderzahl darstellende
Anzahl von Zündvorgängen zur Mittelung der Verbrennungsbedingungen
in den 4 Zylindern umfaßt wird, wodurch
eine Datenstreuung aufgrund von Drehmomentdifferenzen usw.
zwischen den jeweiligen Zylindern vermieden wird.
Die Vergleichsdrehzahl Ns läßt sich dann aus folgender
Gleichung erhalten:
wobei
Ncdie Anzahl von Zündvorgängen während einer Taktimpuls- Zählperiode (Δ L), K₂eine Konstante mit dem Wert 3,75 · 10⁶, und Cpdie Anzahl von während der Zählperiode Δ L auftretenden Taktimpulsen (die jeweils eine Wiederholperiode von 8 µs aufweisen) sind.
Ncdie Anzahl von Zündvorgängen während einer Taktimpuls- Zählperiode (Δ L), K₂eine Konstante mit dem Wert 3,75 · 10⁶, und Cpdie Anzahl von während der Zählperiode Δ L auftretenden Taktimpulsen (die jeweils eine Wiederholperiode von 8 µs aufweisen) sind.
Fig. 9 zeigt die Anzahl von gezählten Taktimpulsen
cp und die Auflösung der Vergleichsdrehzahl Ns in Abhängigkeit
von der Maschinendrehzahl.
Wie Fig. 9 zu entnehmen ist, nimmt bei Festlegung von Nc
z. B. auf den Wert 4 die Anzahl der gezählten Taktimpulse Cp mit steigender
Maschinendrehzahl ab. Für Nc = 4 nimmt somit die
durch Nm = Ne/Cp₁ gegebene Auflösung der Vergleichsdrehzahl
Ns bei 6000 min-1 den Wert Nm = 2,4 min-1 im Vergleich zu
einem Wert von Nm = 0,267 min-1 bei 2000 min-1 an.
Die durch das periodische Vergrößern und
Verkleinern der Zündverstellung hervorgerufenen
Änderungen der Maschinendrehzahl lassen sich somit
bei abnehmenden Auflösungswerten mit höherer Genauigkeit
ermitteln, so daß der Auflösungswert zweckmäßigerweise
möglichst weitgehend verringert werden sollte. Andererseits
zeigen die Fig. 7 A und 7 B deutlich, daß sich die Änderungen
der Maschinendrehzahl durch Messung der Vergleichsdrehzahl
Ns in der Nähe des Endes einer jeden Betriebsperiode L₃
wesentlich ausgeprägter ermitteln lassen. Als bester Kompromiß
zwischen diesen beiden Gegebenheiten wurde durch
Versuche ermittelt, daß sich zufriedenstellende Ergebnisse
erzielen lassen, indem die Auflösung Nm in Bezug auf die
Maschinendrehzahlwerte im wesentlichen auf einem konstanten
Wert gehalten wird. Eine solche zufriedenstellende
Charakteristik ist in Fig. 9 durch die dick ausgezogene
Kennlinie veranschaulicht. Auf diese Weise läßt sich der
Wert der Auflösung Nm im wesentlichen bei 0,5 min-1 und
weniger halten.
In Fig. 10 sind die Betriebsperiode L₃ und die zweite
Taktimpuls-Zählbeginnzeit L₂ in Abhängigkeit von der
Maschinendrehzahl Ne veranschaulicht. Hierbei ist die
Zählperiode Δ L durch Δ L = L₃ - L₂ gegeben. Es wird nun
wieder auf das Ablaufdiagramm gemäß Fig. 3 eingegangen, bei
dem im Schritt 1014 die Vergleichsdrehzahl Ns für jede
Taktimpuls-Zählperiode berechnet und im Direktzugriffsspeicher
107 abgespeichert wird.
In Fig. 5 ist ein detailliertes Ablaufdiagramm des Schrittes
1014 gemäß Fig. 3 veranschaulicht. Das Ablaufdiagramm gemäß
Fig. 5 umfaßt den Rechenablauf zur Gewinnung einer Vergleichsdrehzahl
N s-1 durch eine erste Zählperiode und
einer Vergleichsdrehzahl N s-2 durch eine zweite Zählperiode
während einer jeden Betriebsperiode.
Gemäß Fig. 5 wird in einem Schritt 140 der Zustand eines
Kennbits FL bestimmt, das angibt, ob der Verarbeitungsablauf
auf einen Verarbeitungspunkt vor der ersten Zählung
oder auf einen Verarbeitungspunkt nach der zweiten Zählung
übergehen soll. Wenn das Kennbit FL den Wert "1" aufweist,
wird damit angegeben, daß die erste Zählperiode abgeschlossen
ist. Wenn somit das Kennbit FL nicht den Wert "1" aufweist,
und die erste Zählperiode noch nicht abgeschlossen
ist, geht der Verarbeitungsablauf auf einen Schritt 141
über. Im Schritt 141 wird der vom Beginn der Betriebsperiode
an gezählte Zündvorgangszählwert n mit der die
erste Zählbeginnzeit bezeichnenden und im Schritt 1013
gemäß Fig. 3 berechneten Anzahl L₁ von Zündvorgängen verglichen.
Wenn n < L₁ ist, wird vom Schritt 141 ohne weitere
Datenverarbeitung auf das Ende des Schrittes 1014 übergegangen,
so daß der Verarbeitungsablauf auf den nächsten
Schritt 1015 gemäß Fig. 3 übergeht. Wenn n = L₁ ist, geht
der Verarbeitungsablauf auf einen Schritt 142 über, bei dem
der die Anzahl von während der Zählperiode auftretenden
Taktimpulsen angebende Wert von C p1 auf 0 verringert wird.
Wenn n < L₁ vorliegt, geht der Verarbeitungsablauf auf einen
Schritt 143 über. Im Schritt 143 wird eine Addition zur
Ermittlung der Summe der bei jedem Zündvorgang (oder einem
Kurbelwellendrehwinkel von 180°) nach dem Beginn der Taktimpulszählung
erhaltenen Taktimpulszählungen T 180 durchgeführt,
woraufhin das Ergebnis dieser Addition dem derzeitigen
Wert von C p1 hinzuaddiert wird. (Wenn die Anzahl
Δ L von Zündvorgängen für jede Taktimpuls-Zählperiode den
Wert 4 aufweist, wird die Addition zur Ermittlung der Summe
der Taktimpulszählungen T 180 vierfach wiederholt.) In einem
nächsten Schritt 144 wird die derzeitige Verarbeitungsposition
in der ersten Zählperiode bestätigt. Da in Verbindung
mit dem Schritt 1013 gemäß Fig. 3 N c1 = Δ L gesetzt
ist, wird der Wert N c1 jeweils um den Wert "1" verringert,
wenn die je Zündvorgang erfolgende Addition der
Taktimpulszählung T 180 im Schritt 143 beendet ist. In
einem Schritt 145 wird ermittelt, ob der Wert N c1 zu 0 geworden
ist. Wenn dies der Fall ist, wird entschieden, daß
die erste Zählperiode beendet ist, woraufhin durch eine
Ja-Verzweigung vom Schritt 145 auf einen Schritt 146 übergegangen
wird, in dem eine Vergleichsdrehzahl N s-1 aus dem
im Schritt 143 erhaltenen Wert von C p1 berechnet und das
erhaltene Ergebnis im Direktzugriffsspeicher 107 abgespeichert
wird. In einem nächsten Schritt 153 wird das
Kennbit FL auf "1" gesetzt, womit angezeigt wird, daß dieser
Verarbeitungsvorgang abgeschlossen ist, woraufhin der Verarbeitungsablauf
auf den nächsten Schritt 1015 gemäß Fig. 3
übergeht. Die Berechnung der Vergleichsdrehzahl N s-1 im
Schritt 146 erfolgt unter Verwendung der Gleichung
die bereits vorstehend in Verbindung mit dem Schritt 1013
gemäß Fig. 3 beschrieben ist. Wenn die im Schritt 145 vorgenommene
Ermittlung zeigt, daß der Wert N c1 nicht 0 ist,
wird damit angegeben, daß die Addition zur Gewinnung der
Summe der Taktimpulszählungen T 180 noch nicht abgeschlossen
ist, so daß der Verarbeitungsablauf auf den Schritt 1015
gemäß Fig. 3 übergeht, ohne daß im Schritt 146 die Berechnung
der Vergleichsdrehzahl N s-1 durchgeführt wird.
Wenn dagegen im Schritt 140 ermittelt wird, daß das Kennbit
FL den Wert "1" aufweist, wird damit angezeigt, daß
die erste Zählperiode abgeschlossen ist. Der Verarbeitungsablauf
geht damit auf die zweite Zählperiode über, bei
der im Rahmen von Schritten 147 bis 154, die auf der rechten
Seite von Fig. 5 dargestellt sind, die Berechnung einer
Vergleichsdrehzahl N so in einer zweiten Zählung durchgeführt
wird. Sodann geht der Verarbeitungsablauf wieder
auf den Schritt 1015 gemäß Fig. 3 über. Die in diesem
Falle durchgeführten Verarbeitungsschritte entsprechen den
auf der linken Seite in Fig. 5 dargestellten Verarbeitungsschritten
zur Ermittlung der Vergleichsdrehzahl N s-1 aus
der ersten Zählperiode, so daß sich eine erneute Beschreibung
erübrigt.
Im Schritt 1015 gemäß Fig. 3 wird der Basis-Zündwinkel
R B (ein theoretischer Zündwinkelwert) in Abhängigkeit
von entsprechenden Maschinenbetriebsparameterwerten,
d. h., in diesem Falle in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl
Ne und dem Ansaugdruck Pm, gemäß dem in Fig. 11
dargestellten und im Direktzugriffsspeicher 107 abgespeicherten
Datenkennfeld berechnet.
Sodann geht der Verarbeitungsablauf auf einen Schritt 1016
über, in dem ein Vorverstellungslernwinkel R₂ in Abhängigkeit
von entsprechenden Maschinenbetriebsparameterwerten
d. h., in diesem Falle in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl
Ne und dem Ansaugdruck Pm, gemäß einem im Direktzugriffsspeicher
107 abgespeicherten Datenkennfeld berechnet
wird. Hierbei ist der Vorverstellungslernwinkel R₂ ein
zur Korrektur des Basis-Zündwinkels R B dienender
Korrekturwert, der als experimenteller Wert bzw. Testwert
im Betrieb der Brennkraftmaschine erhalten wird, wobei das
Datenkennfeld mit den Werten des Vorverstellungslernwinkels
R₂ eine ähnliche Form wie das Datenkennfeld der Basis-
Zündwinkel R B gemäß Fig. 11 aufweist. In einem Schritt
1017 wird ein endgültiger Zündwinkel R mit Hilfe der Gleichung
R = R B + R₁ + R₂ + R D
unter Verwendung der Werte des
Basis-Zündwinkels R B , des Vorverstellungslernwinkels
R₂, des Vorverstellungskorrekturwinkels R₁ und des Zündwinkel-
Änderungsbetrages R D berechnet. In einem Schritt 1019 wird der
Zündvorgangszählwert n um den Wert 1 erhöht, woraufhin in
einem Schritt 1020 zur Verarbeitung der Hauptroutine zurückgekehrt
wird. Die Rückkehr zur Hauptroutine erfolgt
zu demjenigen Verarbeitungsschritt der Hauptroutine, der
vorher durch die Unterbrechungsverarbeitung unterbrochen
wurde.
Wenn der Verarbeitungsablauf dann zum Schritt 1004 der
Hauptroutine zurückkehrt, wird im Schritt 400 gemäß Fig. 4
ermittelt, ob der Zündvorgangszählwert n den vorgegebenen
Zahlenwert L₃ erreicht hat. Wenn dies der Fall ist, d. h.,
wenn ein Vorverstellungsschritt oder ein Rückverstellungsschritt
beendet ist, werden im nächsten Schritt 401 die
bei der ersten und zweiten Zählperiode in der derzeitigen
Betriebsperiode erhaltenen Vergleichsdrehzahlwerte jeweils
durch N-1 bzw. N 0, die bei der ersten und zweiten
Zählperiode in der vorherigen Betriebsperiode erhaltenen
Vergleichsdrehzahlwerte durch N-2, und die bei
der ersten und zweiten Zählperiode in der zweitletzten
Betriebsperiode erhaltenen Vergleichsdrehzahlwerte durch N-5
bzw. N-4 ersetzt.
Der Verarbeitungsablauf geht dann auf einen Schritt 402
über, in dem ermittelt wird, ob der Zündwinkel-Änderungsbetrag
R D positiv oder negativ ist. Wenn somit die durch N-1 oder
N0 ersetzten Vergleichsdrehzahlwerte einem Vorverstellungsschritt
zuzuordnen sind, findet im Schritt 402 eine Ja-
Verzweigung statt. Handelt es sich dagegen um einen Rückverstellungsschritt,
findet im Schritt 402 eine Nein-Verzweigung
in Verbindung mit einem Übergang auf einen Schritt
403 statt, in dem die im derzeitigen Rückverstellungsschritt,
im vorherigen Vorverstellungsschritt und im zweitletzten
Rückverstellungsschritt erhaltenen Vergleichsdrehzahlwerte
miteinander verglichen werden. Wenn die Vergleichsdrehzahlwerte
des Rückverstellungsschritts niedriger
als die Vergleichsdrehzahlwerte des Vorverstellungsschrittes
sind, wird entschieden, daß sich der Brennstoffverbrauch
durch Vorverstellung des Zündzeitpunktes verringern läßt,
so daß im Schritt 403 eine Ja-Verzweigung auf einen Schritt
408 stattfindet, in dem der in Abhängigkeit von den jeweiligen
Maschinenbetriebsbedingungen vorgegebene und im Direktzugriffsspeicher
107 abgespeicherte Vorverstellungslernwinkel
R₂ durch einen Lernwinkel-Korrekturbetrag +R₃ korrigiert
und der korrigierte Wert wieder in der entsprechenden Speicherstelle
des Direktzugriffsspeichers 107 abgespeichert
wird. Fällt im Schritt 403 eine Nein-Entscheidung, wird auf
einen Schritt 404 übergegangen. Sind dagegen die Vergleichsdrehzahlwerte
des Rückverstellungsschrittes höher als die
Vergleichsdrehzahlwerte des Vorverstellungsschrittes, wird
entschieden, daß sich der Brennstoffverbrauch durch Rückverstellung
des Zündzeitpunktes verringern läßt, so daß vom
Schritt 404 auf einen Schritt 407 übergegangen wird, in dem
im Gegensatz zum Schritt 408 der Lernwinkel-Korrekturbetrag R₃
vom Vorverstellungslernwinkel R₂ substrahiert wird.
Fällt im Schritt 404 eine Nein-Entscheidung, geht der Verarbeitungsablauf
auf einen Schritt 409 über, wobei keine
Korrektur des Vorverstellungslernwinkels R₂ erfolgt.
Wenn dagegen im Schritt 402 ermittelt wird, daß der Zündwinkel-
Änderungsbetrag R D positiv ist, d. h., daß die derzeit durch
N-1 und N0 ersetzten Vergleichsdrehzahlwerte einem Vorverstellungsschritt
zuzuordnen sind, findet im Schritt 402
eine Ja-Verzweigung in Verbindung mit einem Übergang auf
einen Schritt 405 statt, in dem derselbe Vergleich wie
im Schritt 403 stattfindet. Liegen die Vergleichsdrehzahlwerte
des Vorverstellungsschrittes unter den Vergleichsdrehzahlwerten
des Rückverstellungsschrittes, findet im
Schritt 405 eine Ja-Verzweigung in Verbindung mit einem
Übergang auf einen Schritt 407 statt, in dem der Vorverstellungslernwinkel
R₂ durch Subtraktion des Lernwinkel-Korrekturbetrages
R₃ korrigiert wird. Fällt im Schritt 405 eine
Nein-Entscheidung, wird auf einen Schritt 406 übergegangen.
Wenn die Vergleichsdrehzahlwerte des Vorverstellungsschrittes
höher als die Vergleichsdrehzahlwerte des Rückverstellungsschrittes
sind, findet im Schritt 406 eine
Ja-Verzweigung in Verbindung mit einem Übergang auf einen
Schritt 408 statt, in dem der Vorverstellungslernwinkel
R₂ durch Addition des Lernwinkel-Korrekturbetrages R₃ korrigiert
wird. In sämtlichen anderen Fällen erfolgt keine Korrektur
des Vorverstellungslernwinkels R₂. Im Schritt 409 wird dann
der Zündvorgangszählwert n auf den Wert 0 gesetzt. Sodann
kehrt der Verarbeitungsablauf in der in Fig. 3 veranschaulichten
Weise wieder zum Schritt 1002 zurück und die Verarbeitung
der Hauptroutine wiederholt sich.
Die Einregelung der Zündverstellung als variable Regelgröße
auf einen optimalen Zündzeitpunkt zur Erzielung eines maximalen
Drehmoments wird nun unter Bezugnahme auf die Schaubilder
gemäß den Fig. 12 A und 12 B näher erläutert, die
Beispiele für die zeitabhängigen Änderungen des Betriebszustandes
der Brennkraftmaschine zeigen. Das Schaubild
gemäß Fig. 12 B veranschaulicht die vorstehend beschriebene
Regelung, bei der eine optimale Zündverstellung durch Vergleich
und Bestimmung zweier Vergleichsdrehzahlwerte erhalten
wird, die aus ersten und zweiten Zählperioden in
jeweiligen positiven und negativen Bereichen des
Zündwinkel-Änderungsbetrages R D gewonnen werden. Das Schaubild
gemäß Fig. 12 A veranschaulicht dagegen eine Regelung
des Standes der Technik (EP 0 024 733 A2), um die unterschiedliche Wirkung
zur erfindungsgemäßen Regelung der Zündverstellung
gemäß Fig. 12 B deutlich hervorzuheben.
Zunächst wird auf die Charakteristik der in Fig. 12 B dargestellten
erfindungsgemäßen Regelung näher eingegangen.
Unter (1) ist in Fig. 12 B veranschaulicht, in welcher
Weise die Zündverstellung bei einem Vorverstellungsschritt
(mit einem Zündwinkel-Änderungsbetrag +R D ) zum Betrieb der Brennkraftmaschine
mit einem vorverstellten Zündzeitpunkt und
bei einem Rückverstellungsschritt (mit einem Zündwinkel-Änderungsbetrag
-R D ) zum Betrieb der Brennkraftmaschine mit verzögerter
Zündverstellung auf beiden Seiten eines berechneten
Zündverstellungswertes
R = R B + R₁ + R₂
abwechselnd
verändert wird. Bei dieser Regelung dient ein Lernwinkel-Korrekturbetrag
R₃ zur Korrektur des Vorverstellungslernwinkels
R₂ und Einstellung des Zündzeitpunktes R auf dessen Optimalwert.
Unter (2) ist in Fig. 12 B veranschaulicht, in
welcher Weise sich die Maschinendrehzahl Ne ändert, wobei
die Kennlinie (a) einen Zustand zeigt, bei dem die Zündverstellung
noch nicht auf die Optimaleinstellung eingeregelt
und der Änderungsbetrag R D noch groß ist, während die
Kennlinie (b) einen Zustand zeigt, bei dem die Zündverstellung
im Bereich des optimalen Zündzeitpunktes liegt.
Unter (3) sind in Fig. 12 B die Positionen des von der Betriebsperioden-
Beginnzeit (0) an gemessenen Zündvorgangszählwertes
n veranschaulicht, wobei L₁ die erste Taktimpuls-
Zählbeginnzeit, L₂ die zweite Taktimpuls-Zählbeginnzeit
und L₃ die Taktimpuls-Zählendzeit bezeichnen.
Unter (4) sind in Fig. 12 B die während der Taktimpuls-Zählperioden
auftretenden Taktimpulse veranschaulicht, während
unter (5) in Fig. 12 B die von der Betriebsperioden-Beginnzeit
0 an gemessene Gesamtzahl von Zündvorgängen dargestellt
ist. Unter (3) ist in Fig. 12 B ferner veranschaulicht, wie
sich die in Fig. 8 gezeigte Dauer der ersten und zweiten
Taktimpuls-Zählperioden
Δ L (Δ L = L₂ - L₁ = L₃ - L₂)
in
Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl ändert, d. h., wie sich
die Zählperiode Δ L bei einem Anstieg der Maschinendrehzahl
erhöht bzw. bei einem Abfall der Maschinendrehzahl
verringert. Nachstehend wird näher auf die wesentlichen
Unterschiede zwischen der erfindungsgemäßen Regelung gemäß
Fig. 12 B und der Regelung des Standes der Technik gemäß
Fig. 12 A eingegangen.
Bei der Regelung des Standes der Technik gemäß Fig. 12 A
werden die Taktimpulse nur während einer einzigen Zählperiode
Δ L von den dem jeweiligen Zündvorgangszählwert n entsprechenden
Werten L₁ bis L₂ in der unter (3) in Fig. 12 A dargestellten
Weise zur Gewinnung eines einzigen Vergleichsdrehzahlwertes
für jede Betriebsperiode gezählt, d. h., für die jeweiligen
Betriebsperioden werden Vergleichsdrehzahlwerte N-2,
N-1, N0, N1 und N2 erhalten. Wenn bei dieser Regelung
zum Beispiel die in den Perioden vom
nullten bis zum einhundertzwölften Zündvorgang der unter (5)
in Fig. 12 A dargestellten Gesamtzahl an Zündvorgängen getroffene
Entscheidung betrachtet wird, so ergibt sich, daß
bei Vorliegen einer Bedingung
N-2 < N-1 [ N0
eine Korrektur
R₂ ← R₂ + R₃
zur Vorverstellung des Zündzeitpunktes
durchgeführt wird. Liegt die Bedingung
N-2 < N-1 < N0
vor, wird die Korrektur
R₂ ← R₂ - R₃
zur Rückverstellung
des Zündzeitpunktes vorgenommen. In sämtlichen anderen
Fällen erfolgt keine Korrektur. Wenn die Zündverstellung
in die Nähe des optimalen Zündzeitpunktes gelangt
und sich der Drehzahländerungsbetrag verkleinert, wie dies
der unter (2) in Fig. 12 A dargestellten Kurve der Maschinendrehzahl
Ne zu entnehmen ist, weist diese Regelung jedoch
den Nachteil auf, daß der Vergleich und die Bestimmung
der Vergleichsdrehzahlen an nur drei Punkten die Gefahr
einer Erfüllung der vorstehend genannten Korrekturbedingungen
auch bei Vorliegen unerwünschter Störfaktoren
in sich birgt. In Fig. 12 A ist ein Regelzustand veranschaulicht,
bei dem die Zündverstellung in der Nähe des optimalen
Zündzeitpunkts liegt, auf unerwünschten Störfaktoren beruhende
Maschinendrehzahländerungen jedoch die Bedingung
N-2 < N-1 < N0
geschaffen haben, so daß eine unzweckmäßige
Korrektur zur Vorverstellung des Zündzeitpunktes erfolgt
ist.
Bei den unter (2) in Fig. 12 B dargestellten Änderungskurven
der Maschinendrehzahl Ne, die die Charakteristik der erfindungsgemäßen
Regelung veranschaulichen, zeigt die Kurve (a)
einen Drehzahländerungszustand, bei dem eine große Differenz
zwischen der optimalen Zündeinstellung und der berechneten
Zündeinstellung vorliegt, so daß eine von einem
Störfaktor - wenn überhaupt - verursachte Änderung nur einen
relativ geringen Einfluß ausüben kann. Während der gleichen
Periode, wie im Falle der Regelung gemäß Fig. 12 A, d. h.,
vom nullten bis zum einhundertzwölften Zündvorgang, ist
in diesem Falle die Bedingung
N-5, N-4 < N-3, N-2 < N-1, N0
erfüllt und die Korrektur
R₂ ← R₂ + R₃
zur Vorverstellung
des Zündzeitpunktes erfolgt. In Bezug auf die Kurve (b),
die einen Zustand veranschaulicht, bei dem die berechnete
Zündverstellung zur Einregelung eines optimalen Zündzeitpunktes
korrigiert worden ist, läßt sich durch eine
mathematische Analyse deutlich zeigen, daß die Wahrscheinlichkeit
des Auftretens des Zustandes
N-5, N-4 < N-3, N-2 < N-1, N0
oder des Zustandes
N-5, N-4 < N-3, N-2 < N-1, N0
und einer Auswertung von auf Störfaktoren beruhenden Maschinendrehzahländerungen
im Vergleich zur Regelung
des Standes der Technik gemäß Fig. 12 A erheblich verringert
werden kann. Außerdem läßt sich durch Versuche nachweisen,
daß die Wahrscheinlichkeit einer Erfüllung der vorstehend
genannten Korrekturbedingungen praktisch null ist.
Während bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
der Regelung die Zündverstellung auf einen optimalen
Zündzeitpunkt zur Erzielung eines maximalen Maschinendrehmomentes
eingeregelt wird, läßt sich gleichermaßen
auch eine Regelung des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses
einer Brennkraftmaschine zur Erzielung eines
möglichst geringen Brennstoffverbrauchs bzw. einer maximalen
Ausgangsleistung durchführen.
In Fig. 13 ist der Aufbau eines Ausführungsbeispieles
eines solchen Regelkreises zur Regelung des Luft/Brennstoff-
Gemischverhältnisses einer Brennkraftmaschine zur
Erzielung eines möglichst geringen Brennstoffverbrauchs
veranschaulicht.
Der in Fig. 13 dargestellte
Regelkreis umfaßt ein Maschinengehäuse 2001, einen
in einem Zündverteiler enthaltenen Drehwinkelfühler 2002,
ein stromab eines mit einem Gaspedal in Wirkverbindung
stehenden Drosselventils 2004 angeordnetes Ansaugrohr 2003
und einen Luftdurchflußfühler 2006. Der Luftdurchflußfühler
2006 umfaßt eine in einem Luftkanal angeordnete
Prallplatte, deren Öffnungsgrad sich in Abhängigkeit von
der Luftdurchflußmenge ändert, so daß sich wiederum eine
abgegebene Ausgangsspannung in Abhängigkeit vom Öffnungsgrad
der Prallplatte ändert und dadurch die Luftdurchflußmenge
ermittelt werden kann. Der
Regelkreis gemäß Fig. 13 umfaßt weiterhin ein stromabwärtiges
Luftzuleitungsrohr 2005, das eine Verbindung
zwischen dem Luftdurchflußfühler 2006 und dem Drosselventil
2004 herstellt, einen Luftfilter 2008, ein stromaufwärtiges
Luftzuleitungsrohr 2007, das eine Verbindung zwischen dem
Luftdurchflußfühler 2006 und dem Luftfilter 2008 herstellt,
einen Ansaugdruckfühler 2009 zur Ermittlung des Ansaugdruckes,
einen Drosselventil-Stellungsfühler 2010 zur Ermittlung
der vollständig geschlossenen Stellung sowie eines
Öffnungsgrades von 60% oder mehr des Drosselventils 2004,
ein elektromagnetisches Bypassluftventil 2013, das den Luftdurchflußfühler
2006 und das Drosselventil 2004 umgeht,
ein stromabwärtiges Bypassluftrohr 2011, das eine Verbindung
zwischen dem elektromagnetischen Bypassluftventil
2013 und dem Ansaugrohr 2003 herstellt, ein stromaufwärtiges
Bypassluftrohr 2012, das eine Verbindung zwischen dem
elektromagnetischen Bypassluftventil 2013 und dem stromaufwärtigen
Luftzuleitungsrohr 2007 herstellt, sowie einen
Mikrorechner 2014. Der Mikrorechner 2014 erhält die Ausgangssignale
des Luftdurchflußfühlers 2006, des Drehwinkelfühlers
2002, des Drosselventil-Stellungsfühlers 2010 sowie
des Ansaugdruckfühlers 2009 und berechnet eine über ein
Brennstoffeinspritzventil 2015 einzuspritzende Brennstoffmenge
in Form einer Impulsdauer zur Bildung eines Ausgangssignals,
mit dem das Brennstoffeinspritzventil 2015 beaufschlagt
wird.
In Fig. 14 ist die Abhängigkeit der Brennstoffeinspritzmenge
von der Zeitdauer der dem elektromagnetischen Brennstoffeinspritzventil
2015 zugeführten Impulse veranschaulicht,
durch die der Brennstoff unter konstantem Druck
intermittierend eingespritzt wird. Hierbei vergrößert
sich die Brennstoffeinspritzmenge J linear mit einem Anstieg
der Dauer T der vom Mikrorechner 2014 erzeugten
Ausgangsimpulse. In Fig. 14 ist mit Tv eine Ventilöffnungs-
und Ventilschließ-Totzeit bezeichnet, die der Summe einer
Öffnungsverzögerungszeit und einer Schließverzögerungszeit
des Brennstoffeinspritzventils 2015 entspricht, während
mit Te der effektive Teil der Impulsdauer des Ventilsteuerimpulses
bezeichnet ist.
Wenn die vom Luftdurchflußfühler 2006 gemessene Luftdurchflußmenge
sowie die Brennstoffdurchflußmenge konstant
sind und die Bypassluft vom elektromagnetischen Bypassluftventil
2013 ein- und abgeschaltet und dadurch das Luft/
Brennstoff-Gemischverhältnis verändert wird, schwankt die
Maschinendrehzahl zwischen den Fällen einer Bypassluftzufuhr
(in denen das Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis ansteigt)
und den Fällen keiner Bypassluftzufuhr (in denen das
Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis kleiner wird). Da die
zu einem Anstieg der Maschinendrehzahl führende Änderungsrichtung
des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses zu
einer Verringerung des Brennstoffverbrauchs
führt, läßt sich die die Brennstoffeinspritzmenge angebende
Impulsdauer T in Abhängigkeit von der Änderungsrichtung
korrigieren, in der die Maschinendrehzahl zunimmt.
In Fig. 15 ist ein Beispiel für eine zeitabhängige Änderung
des Betriebszustandes einer Brennkraftmaschine veranschaulicht,
bei der die vorstehend beschriebene Luft/Brennstoff-
Verhältnisregelung zur Erzielung eines möglichst geringen
Brennstoffverbrauchs durchgeführt wird, das heißt, Fig. 15
zeigt eine Charakteristik eines Ausführungsbeispiels der
Regelung, bei dem das Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis
einer Brennkraftmaschine auf einen Optimalwert zur Erzielung
eines möglichst geringen Brennstoffverbrauches
einregelbar ist, indem das Verfahren gemäß Fig. 12 B
Anwendung findet, bei dem die Zündverstellung zur Erzielung
eines maximalen Ausgangsdrehmomentes auf einen Optimalwert
eingeregelt wird. Der Korrekturbetrag Δ T(p,r) der
in Fig. 15 veranschaulichten Impulsdauer (T) ist durch
Auslesen einer von den Werten der Maschinendrehzahl Ne und
des Ansaugdruckes Pm einer dem Datenkennfeld gemäß Fig.
11 ähnlichen Datentabelle von Impulsdauerkorrekturwerten
bestimmten Lernkorrekturimpulsdauer Δ T(p,r) aus einer
entsprechenden Speicherstelle eines diese Datentabelle
abspeichernden Direktzugriffsspeichers (RAM) des Mikrorechners
2010 gegeben. In Fig. 15 ist mit Δ t ein inkrementaler
Korrekturbetrag je Entscheidung bezeichnet, durch
den die Lernkorrekturimpulsdauer Δ T(p,r) bei der Beurteilung
der Maschinendrehzahländerung korrigiert wird, wobei
der durch Addition oder Subtraktion des inkrementalen
Korrekturbetrages Δ Z korrigierte Wert von Δ T(p,r) in einer
entsprechenden Speicherstelle des Direktzugriffsspeichers
RAM abgespeichert wird.
Der Drosselventil-Stellungsfühler 2010 ist ein Schalter,
über den die Leerlaufstellung und die vollständig geöffnete
Stellung bzw. im Bereich der vollständigen Öffnung liegende
Stellungen des Drosselventils 2004 feststellbar sind.
Der Drosselventil-Stellungsfühler 2010 dient zur Begrenzung
des Regelbereiches
auf die Einregelung eines minimalen
Brennstoffverbrauches bei anderen Betriebszuständen der
Brennkraftmaschine als dem Leerlaufzustand und der vollständig
geöffneten Drosselventilstellung.
Wie in Verbindung mit den Fig. 8 bis 10 bereits beschrieben,
kann auch im Falle der vorstehend beschriebenen
Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisregelung eine Änderung der Maschinendrehzahl
mit erhöhter Genauigkeit ermittelt werden,
indem die Zählperiode Δ L als Funktion der Maschinendrehzahl
verändert wird, so daß sich eine hervorragende
Regelgenauigkeit erzielen läßt. Bei Verwendung der Luft/
Brennstoffverhältnisregelung zur Erzielung einer maximalen
Ausgangsleistung kann die Regelung auch durch Änderung
der Brennstoffdurchflußmenge erfolgen, wobei
die Luftdurchflußmenge konstant gehalten wird. Hierbei
läßt sich die gleiche Wirkung erzielen, indem die Zählperiode
Δ L als Funktion der Maschinendrehzahl verändert
wird.
Obwohl bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
der Vergleichs- und Bestimmungsvorgang durch zweifache
Messung einer Vergleichsdrehzahl bei jeder Betriebsperiode
einer variablen Regelgröße erfolgt, kann
die Meßzeit der Vergleichsdrehzahlmessung bei jeder
Betriebsperiode, falls erforderlich, auch auf mehr als drei
Messungen ausgedehnt werden, wobei in diesem Falle eine
bessere Wirkung als bei zwei Messungen erzielbar ist. Bei
dem vorstehend beschriebenen Fall der zweifachen Vergleichsdrehzahlmessung
müssen die beiden Taktimpuls-Zählperioden
nicht gleich sein und können darüberhinaus auch derart gewählt
werden, daß sie sich teilweise überdecken.
Zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Regelung,
bei der für jede Betriebsperiode eine zweifache Vergleichsdrehzahlmessung
erfolgt, kann bei der Regelung
der Zündverstellung auf einen Optimalwert zur Erzielung
eines maximalen Maschinendrehmoments die Korrektur
der Zündverstellung auch nur dann durchgeführt werden,
wenn der Betrag der durch das abwechselnde Vergrößern und Verkleinern der Zündverstellung
hervorgerufenen Maschinendrehzahländerung einen
vorgegebenen Wert überschreitet, wodurch fluktuierende
Schwankungen der Maschinendrehzahl vermieden werden, wenn
die Regelung den Bereich des optimalen Zündzeitpunktes erreicht
hat. Hierdurch wird jegliche weitere Korrektur der
Zündverstellung vermieden, wenn der Betrag der Maschinendrehzahländerung
unter einen vorgegebenen Wert abgefallen
ist, wodurch sich ein Ansprechen auf von Störfaktoren hervorgerufene
Maschinendrehzahländerungen und jegliche unerwünschte
Korrektur in der gleichen Weise, wie vorstehend
beschrieben, verhindern läßt und dadurch eine schnelle
Beendigung des Regelvorgangs ermöglicht wird.
In Fig. 16 ist ein Ablaufdiagramm für ein Ausführungsbeispiel
einer solchen Regelung veranschaulicht, bei dem die Zündverstellung
nur dann korrigiert wird, wenn der Änderungsbetrag
der Maschinendrehzahl einen vorgegebenen Wert überschreitet.
Im Vergleich zum Ablaufdiagramm gemäß Fig.
4, das den Verarbeitungsablauf zur Korrektur des Vorverstellungslernwinkels
R₂ bei der vorstehend beschrieben,
mit zweifacher Vergleichsdrehzahlmessung für jede
Betriebsperiode arbeitenden Regelung veranschaulicht,
weist das Ablaufdiagramm gemäß Fig. 16 den Unterschied
auf, daß es zusätzliche Schritte 410 und 411 für die Ermittlung
enthält, ob der Betrag einer Maschinendrehzahländerung
über einem vorgegebenen Wert liegt. Bei dem Verarbeitungsablauf
gemäß dem Ablaufdiagramm nach Fig. 16
werden somit sechs, über drei aufeinanderfolgende Zählperioden
erhaltene Vergleichsdrehzahlen N0, N-1, N-2, N-3,
N-4 und N-5 in Bezug auf ihre Relativbeträge miteinander
verglichen und bestimmt, so daß der Vorverstellungslernwinkel
R₂ im Schritt 407 oder 408 nur dann korrigiert wird,
wenn der Absolutwert der Differenz zwischen der Summe von
zwei in der derzeitigen Zählperiode und in der vorherigen
Zählperiode erhaltenen Vergleichsdrehzahlen
größer als ein vorgegebener positiver Zahlenwert N M ist,
jedoch keine Korrektur des Vorverstellungslernwinkels R₂
erfolgt, wenn dieser Absolutwert der Differenz den Betrag
N M aufweist oder kleiner ist.
Bei der vorstehend beschriebenen Regelung läßt sich somit
einerseits die Zündverstellung der Brennkraftmaschine als
variable Regelgröße zur Erzielung
einer Verringerung des Brennstoffverbrauchs
oder einer Optimierung der Maschinenausgangsleistung in die Regelung einbeziehen,
indem zumindest zwei unterschiedliche Zündverstellungen
ausgewählt werden, die in der Nähe eines in Abhängigkeit
vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine
berechneten Zündwinkelwertes liegen, jedoch von diesem um
einen vorgegebenen Zündverstellungsbetrag (Zündwinkel-Änderungsbetrag)
beabstandet sind, die Brennkraftmaschine mit zumindest
zwei gewählten Zündverstellungen abwechselnd für eine
vorgegebene Zeitdauer (Betriebsperiode) betrieben wird,
Signale abgeleitet werden, die die Maschinendrehzahlen beim
Betrieb der Brennkraftmaschine mit diesen Zündeinstellungen
angeben, zumindest drei aufeinanderfolgende, beim Betrieb
der Brennkraftmaschine mit den zumindest zwei gewählten Zündverstellungen
ermittelte Maschinendrehzahlsignale miteinander
verglichen werden, festgestellt wird, ob die berechnete
Zündverstellung in Bezug auf einen optimalen Zündzeitpunkt
zur Erzielung des geringsten Brennstoffverbrauches oder der
maximalen Ausgangsleistung vorverstellt oder rückverstellt
ist, und die berechnete Zündverstellung in Abhängigkeit vom
erhaltenen Ergebnis korrigiert wird. Hierbei läßt sich
eine unerwünschte
Korrektur der Zündverstellung aufgrund einer von einem Störfaktor
im Bereich des optimalen Zündzeitpunktes verursachten
Maschinendrehzahländerung verhindern, indem die
Änderung der Maschinendrehzahl mehrfach in
jeder Betriebsperiode ermittelt und die Änderungsrichtung
der Maschinendrehzahl bestimmt wird.
Die gleiche Wirkung läßt sich auch
erzielen, indem das Luft/
Brennstoff-Gemischverhältnis oder die Brennstoffzufuhrmenge
als variable Regelgröße in die
Regelung einbezogen wird.
Zusätzlich kann die
Zündverstellung nur dann korrigiert werden, wenn der Betrag
der Regelung entstehenden Maschinendrehzahländerung
einen vorgegebenen Wert überschreitet.
Claims (8)
1. Verfahren zur Regelung einer Brennkraftmaschine mit den
Verfahrensschritten:
- a) Berechnen des Wertes einer von mehreren variablen Regelgrößen der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von deren Betriebszustand,
- b) kontinuierliches abwechselndes Vergrößern und Verkleinern des berechneten Wertes der variablen Regelgröße um einen vorgegebenen Betrag,
- c) Betreiben der Brennkraftmaschine mit dem gemäß Schritt b) periodisch geänderten Wert der variablen Regelgröße jeweils für eine vorgegebene Betriebsperiode,
- d) Ermitteln einer resultierenden Änderung der Drehzahl der Brennkraftmaschine während einer vorgegebenen Zählperiode am Ende einer jeden Betriebsperiode,
- e) Festlegen einer Änderungsrichtung für den Wert der variablen Regelgröße in Richtung eines Optimalwertes in Abhängigkeit von der ermittelten Drehzahländerung und
- f) Korrigieren des Wertes der variablen Regelgröße in der Änderungsrichtung auf den Optimalwert hin,
dadurch gekennzeichnet, daß
- g) in jeder Betriebsperiode (L₃) mehrere Zählperioden (Δ L) vorgesehen sind, in denen jeweils gemäß Schritt d) die Drehzahl (Ne) der Brennkraftmaschine ermittelt wird,
- h) die in jeder Betriebsperiode (L₃) ermittelten mehreren Drehzahlwerte (N-5, N-4, N-3, N-2, N-1, N 0; N 1, N 2; N 3, N 4) miteinander verglichen werden und
- i) das Festlegen der Änderungsrichtung gemäß Schritt e) in Abhängigkeit vom jeweils im Schritt h) erhaltenen Vergleichsergebnis erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die variable Regelgröße der Brennkraftmaschine die Zündverstellung
ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die variable Regelgröße der Brennkraftmaschine das
Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wert der variablen Regelgröße
korrigiert wird, wenn die Drehzahländerung der Brennkraftmaschine
einen vorgegebenen Betrag überschreitet.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1, bei der als variable Regelgröße ein Zündwinkel
im Bereich eines in Abhängigkeit von ermittelten Betriebsparameterwerten
der Brennkraftmaschine berechneten Zündwinkelwertes
abwechselnd um einen vorgegebenen Betrag
vergrößert und verkleinert, die Änderungsrichtung zur
Optimierung des Ausgangsdrehmomentes der Brennkraftmaschine
in Abhängigkeit von der ermittelten Drehzahländerung
festgelegt und dadurch die Verstellrichtung des berechneten
Zündwinkelwertes korrigiert wird, mit einer mit der
Brennkraftmaschine in Wirkverbindung stehenden Zündeinrichtung,
einem mit der Brennkraftmaschine zur Erzeugung
von Drehwinkelsignalen in Wirkverbindung stehenden Drehwinkelfühler,
einem Ansaugdruckfühler, einer Stromversorgungseinrichtung
und einem Mikrorechner, der eine Datenverarbeitungseinrichtung,
eine Speichereinrichtung zur
Abspeicherung von Basis-Zündwinkeldaten und Vorverstellungslernwinkeldaten,
die jeweils in Abhängigkeit von
Drehzahl- und Ansaugdruckwerten der Brennkraftmaschine
bestimmt werden, Eingabekanäle zur Eingabe von Ausgangssignalen
der Meßfühler, eine Einrichtung, die aus den Drehwinkelsignalen
ein Maschinendrehzahlsignal erzeugt, und
eine Zündungssteuereinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mikrorechner (6) einen Basis-Zündwinkel
(R B ), einen Vorverstellungslernwinkel (R₂), einen Zündwinkel-
Änderungsbetrag (R D ), die Betriebsperiode (L₃) der
Brennkraftmaschine (1) mit dem geänderten Zündwinkelwert
und Beginnzeiten (L₁, L₂) für mehrere Zählperioden (Δ L)
in jeder Betriebsperiode (L₃) festgelegt, die Änderungsrichtung
zur Optimierung des Ausgangsdrehmomentes der Brennkraftmaschine
in Abhängigkeit vom Vergleich der in jeder
Betriebsperiode (L₃) mehrfach ermittelten Drehzahländerungswerte
bestimmt und einen Vorverstellungslernwinkel-
Korrekturbetrag (R₃) entsprechend dem erhaltenen Ergebnis
berechnet.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1, bei der als variable Regelgröße das Luft/
Brennstoff-Gemischverhältnis im Bereich eines in Abhängigkeit
von ermittelten Betriebsparameterwerten der Brennkraftmaschine
berechneten Verhältniswertes abwechselnd um
einen vorgesehenen Betrag vergrößert und verkleinert, die
Änderungsrichtung zur Verringerung des Brennstoffverbrauchs
in Abhängigkeit von der ermittelten Drehzahländerung
festgelegt und dadurch der berechnete Luft/Brennstoff-
Verhältniswert in dieser Änderungsrichtung korrigiert
wird, mit zumindest einem mit der Brennkraftmaschine
in Wirkverbindung stehenden elektromagnetischen Brennstoffeinspritzventil,
einem mit der Brennkraftmaschine zur
Erzeugung von Drehwinkelsignalen in Wirkverbindung stehenden
Drehwinkelfühler, einem Ansaugdruckfühler, einem Drosselventil,
einem Ansaugluftrohr, das eine Verbindung zwischen
dem Drosselventil und Ansaugkanälen der Brennkraftmaschine
herstellt, einem Luftdurchflußfühler, einem
stromabwärtigen Luftzuleitungsrohr, das eine Verbindung
zwischen dem Luftdurchflußfühler und dem Drosselventil
herstellt, einem stromaufwärtigen Luftzuleitungsrohr, das
eine Verbindung zwischen dem Luftdurchflußfühler und einem
Luftfilter herstellt, einem elektromagnetischen Bypassluftventil,
das über ein stromaufwärtiges Bypassluftrohr
mit dem stromaufwärtigen Luftzuleitungsrohr und über ein
stromabwärtiges Bypassluftrohr mit dem Ansaugluftrohr
verbunden ist und dadurch den Luftdurchflußfühler und das
Drosselventil umgeht, einer Stromversorgungseinrichtung
und einem Mikrorechner, der eine Speichereinrichtung zur
Speicherung von Lernkorrektur-Impulsdauerdaten bezüglich
einer in Abhängigkeit von Drehzahl- und Ansaugdruckwerten
der Brennkraftmaschine bestimmten Impulsdauer zur Öffnung
des elektromagnetischen Brennstoffeinspritzventils aufweist,
die Ausgangssignale des Luftdurchflußfühlers, des
Drehwinkelfühlers und des Ansaugdruckfühlers erhält, die
Lernkorrektur-Impulsdauer zur Öffnung des elektromagnetischen
Brennstoffeinspritzventils berechnet und diesem ein
Treibersignal zuführt, und dem elektromagnetischen Bypassluftventil
ein Treibersignal zur abwechselnden Vergrößerung
und Verkleinerung des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses
jeweils für die vorgegebene Betriebsperiode
zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrorechner
(2014) die Änderungsrichtung zur Verringerung des Brennstoffverbrauchs
in Abhängigkeit vom Vergleich der in jeder
Betriebsperiode (L₃) mehrfach ermittelten Drehzahländerungswerte
bestimmt und die berechnete Lernkorrektur-
Impulsdauer (Δ T (p, r)) zur Öffnung des elektromagnetischen
Brennstoffeinspritzventils (2015) entsprechend dem
erhaltenen Ergebnis korrigiert.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Korrektur des Vorverstellungslernwinkels
(R₂) nur dann erfolgt, wenn die Drehzahländerung der
Brennkraftmaschine einen vorgegebenen Betrag überschreitet.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56087703A JPS57203846A (en) | 1981-06-08 | 1981-06-08 | Most optimum control device for internal-combustion engine |
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Family
ID=13922272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP (1) | JPS57203846A (de) |
| DE (1) | DE3221640A1 (de) |
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