DE3224310A1

DE3224310A1 - Motorsteuersystem

Info

Publication number: DE3224310A1
Application number: DE19823224310
Authority: DE
Inventors: Seishi Yokosuka Kanagawa Yasuhara
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1981-06-30
Filing date: 1982-06-29
Publication date: 1983-01-13
Also published as: JPS585448A; JPS6328232B2; DE3224310C2; US4432331A

Description

Mdtorsteuersystem
Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Motorsteuersystem, das auf Betriebsparameter des Motors anspricht, um einen Zielbzw- Sollwert für die Einstellung einer gesteuerten Variablen zu bestimmen und dadurch einen optimalen Wert einer Bedingung für die Durchführung einer vorgegebenen Funktion eines Verbrennungsmotors zu erhalten; insbesondere bezieht die vorliegende Erfindung sich auf ein Motorsteuersystem mit einer Rückkopplungs-Steuerschaltung für die Korrektur des Zielwertes bei einer Abxveichung zwischen dem optimalen Wert, also dem Soll-Wert und dem tatsächlichen Wert, also dem Ist-Wert.

":s besteht ein zunehmender .· Bedarf an der Verwendung von Mikrocomputern bei Motorsteuerungen, um eine oder mehrere Funktionen eines Verbrennungsmotors noch genauer einstellen zu können. Ein solcher Mikrocomputer berechnet Zielwerte für die Einstellung von gesteuerten Variablen, wie beispielsweise den Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung, die Lage eines Ventils für die Abgasrückführung, den Zündzeitpunkt des Zündsystems und ähnliche Parameter, und korrigiert jeden der berechneten Zielwerte mit einem Korrekturfaktor, der der Abweichung zwischen dem berechneten Zielwert und dem festgestellten Ist-Wert für die gesteuerte Variable entspricht. Die Korrekturfaktoren werden in einem Computerspeicher gespeichert, wie beispielsweise einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff, der als RAM (Random Access Memory) bezeichnet wird.

Der genauere Ablauf dieser Funktionsweise soll am Beispiel der Einstellung der Lage des Ventils für die Abgasrückführung erläutert werden; dieses Ventil bestimmt die Menge an Abgasen, die zu den Verbrennungskammern des

Motors zurückgeführt wird. Dabei wird ein Ziel- bzw. Sollwert berechnet, um in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors und der Motorlast eine optimale Abgasrückführungsgeschwindigkeit zu erhalten. Damit dieser Sollwert bei Änderungen der Durchlaßzeit, die beispielsweise bei der Ansammlung von Kohlenstoff bzw. Ruß in dem Abgasrückführungssystem auftritt, korrigiert werden kann, wird ein Korrekturfaktor entsprechend einer Abweichung zwischen der Soll-Geschwindigkeit für die Abgasrückführung

TO und dem Ist-Wert der Geschwindigkeit für die Abgasrückführung erhalten, der durch einen geeigneten Fühler festgestellt wird. Dieser Korrekturfaktor muß in einem Speicher des Computers gespeichert werden, damit er auch dann zur Verfügung steht, wenn der Motor nach dem Abschalten erneut gestartet wird. Der in dem Speicher des Computers gespeicherte Korrekturfaktor wird jedoch dann gelöscht, wenn der Speicher von seiner Energiequelle getrennt wird.

Üblicherweise werden die in einem Speicher befindlichen Daten dadurch aufrechterhalten, also nicht gelöscht, daß ein Stromkreis verwendet wird, der die Verbindung des Speichers mit der Batterie des Fahrzeugs aufrechterhält. Die Batterie wird jedoch bei Reparaturarbeiten an dem Fahrzeug oder bei längerem Stillstand des Fahrzeugs, aber auch manchmal in kalten Winternächten, herausgenommen, so daß die gespeicherten Daten gelöscht werden. Als Alternative hierzu kann ein nicht flüchtiger Speicher (RAM) für den Korrekturfaktor eingesetzt werden. Dadurch erhöhen sich jedoch die Kosten eines solchen Motorsteuersystems.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Motorsteuersystem der angegebenen .Gattung zu schaffen, bei dem die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten.

Dies wird erfindungsgemäß durch ein Motorsteuersystem mit einem Speicher erreicht, der ein Potentiometer und einen umkehrbaren Motor enthält, der in Antriebsverbindung mit dem Potentiometer steht, um einen Widerstandswert abzugreifen, der einem in dem Speicher zu speichernden Wert entspricht. Dadurch wird also der gespeicherte Wert aufrechterhalten, nachdem der Speicher von seiner Energiequelle getrennt worden ist.

Im einzelnen wird also gemäß der vorliegenden Erfindung ein Motorsteuersystem vorgeschlagen, das auf Betriebsparameter des Motors anspricht, um einen Ziel- bzw. Soll-Wert für die Einstellung wenigstens einer gesteuerten Variablen zu bestimmen und dadurch einen optimalen Wert für eine Bedingung zur Durchführung einer vorgegebenen Funktion eines Verbrennungsmotors zu erhalten. Das Motorsteuersystem weist einen dem Motor zugeordneten Fühler für die Feststellung des Ist-Wertes der Bedingung, einen Xc.-.ps. rator für die Ermittlung der Differenz zwischen dem 0 Ist-Wert und dem optimalen Wert, einen Speicher für einen der festgestellten Differenz entsprechenden Korrekturfaktor und eine Einrichtung für die Korrektur des Zielwertes für den gespeicherten Korrekturfaktor auf. Der Speicher enthält ein Potentiometer mit einem Widerstand und mit einem Schleifer, der im Gleitkontakt mit dem Widerstand verschoben werden kann. Ein umkehrbarer Motor steht in Antriebsverbindung mit dem Schleifer, um diesen über den Widerstand zu verschieben. Eine Motorantriebsschaltung dient dazu, den umkehrbaren Motor in Abhängigkeit von der festgestellten Differenz in einer Richtung oder in der umgekehrten Richtung zu drehen, so daß der Schleifer einen Widerstandswert abgreifen kann, der der festgestellten Differenz entspricht.

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Die Motorantriebsschaltung dreht den umkehrbaren Motor in einer Richtung, wenn die festgestellte Differenz positiv ist und in der umgekehrten Richtung, wenn die festgestellte Differenz negativ ist. Die Motorantriebsschaltung kann so ausgelegt werden, daß sie den umkehrbaren Motor in einem Winkel dreht, der der festgestellten Differenz entspricht. Als Alternative hierzu kann die Motorantriebsschaltung auch so aufgebaut werden, daß sie den umkehrbaren Motor in Intervallen um eine vorgegebene Gradzahl dreht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen 15

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Motorsteuersystems nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 ein Blockdiagramm der Motorantriebsschaltung, die bei dem Motorsteuersystem nach Fig. 1 verwendet wird,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Speicher, der bei dem Motorsteuersystem nach Fig. 1 verwendet wird,

Fig. 4 zwei graphische Darstellungen zur Erläuterung der Funktionsweise des Motorsteuersystems, und

Fig. 5 ein Blockdiagramm einer Alarmschaltung für das Motorsteuersystem nach der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 stellt eine Ausführungsform eines Motorsteuersystems dar, das gemäß dem Grundprinzip der vorliegenden Erfindung

aufgebaut ist. Dieses Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Steuerung der Abgasrückführungsgeschwindigkeit; die Erfindung ist jedoch nicht auf die Steuerung dieser Variablen beschränkt, d.h., es können auch andere, einstellbare Variablen ausgewählt werden, um die Kennzahlen eines solchen Verbrennungsmotors zu steuern oder zu bestimmen, wie beispielsweise den Zeitpunkt der Kraftstoff-Einspritzung, den Zündzeitpunkt oder ähnliche Parameter.

Wie man in Fig. 1 erkennen kann, enthält dieses Motorsteu ersystem einen Computer 10, der in Abhängigkeit von den Betriebsparametern des Motors einen Ziel- bzw. Soll-Wert

t für die Geschwindigkeit der Abgasrückführung berechnet; zu den Betriebsparametern können beispielsweise die Drehzahl N des Motors, die Motorlast L, die Motortemperatur T, der Luftdruck P und ähnliche Parameter gehören. Der Computer 10 erzeugt an seinem Ausgang ein Signal St, das dem berechneten Zielwert t entspricht. Das Signal St wird über eine Korrekturschaltung 12 einer Steuerschaltung 14 zugeführt. Die Korrekturschaltung 12 korrigiert den Zielwert t um einen Korrekturfaktor K, der basierend auf einer Abweichung zwischen dem Zielwert und dem Ist-Wert für die Geschwindigkeit der Abgasrückführung bestimmt wird; eine solche Abweichung kann auf Fehlern bzw. toleranzschwankungen bei der Herstellung und dem Zusammenbau des Abgasrückführungssystems, einer Ansammlung von Kohlenstoff bzw. Ruß in dem Abgasrückführungssystem oder ähnlichen Einflüssen beruhen. Die Steuerschaltung 14 stellt die Geschwindigkeit bzw. das Maß der Abgasrückführung ein, indem beispielsweise die Lage eines Abgasrückführungsventils verändert wird, das in den Verbrennungsmotor 16 eingebaut ist.

Weiterhin ist ein Fühler 18 für die Abgasrückführungs-

rate vorgesehen, der den Ist-Wert a der Abgasrückführungsrate bzw. -geschwindigkeit ermittelt und an seinem Ausgang ein Signal Sa erzeugt, welches dem festgestellten Ist-Wert a für die Abgasrückführungsrate entspricht. Das Signal Sa wird einem Eingang eines Komparators 20 zugeführt, der an einem weiteren Eingang das Signal St von dem Computer 10 empfängt. Der Comparator 20 erzeugt an seinem Ausgang ein Signal Sd mit einer Größe d, die dem Absolutwert der Differenz d = a - t zwischen dem Ist-Wert und dem Soll-Wert für die Abga,srückführungsrate entspricht. Das Signal Sd hat ein positives Vorzeichen, wenn die Differenz d größer als α ist, und ein negatives Vorzeichen, wenn die Differenz d kleiner als -α ist; dabei ist α eine positive Zahl einschließlich Null und wird durch den zulässigen Fehlerbereich für die Steuerung der Abgasrückführungsrate bestimmt. Die Größe des Signals Sd ist Null, wenn der Absolutwert der Differenz d gleich oder kleiner als α ist. Das Signal wird dann auf eine einem Speicher 24 zugeordnete Motorantriebsschaltung 22 gegeben.

Der Speicher 24 erzeugt an seinem Ausgang ein Signal Sk, welches ein Maß für einen der Differenz d entsprechenden Korrekturfaktor K darstellt. Das Signal Sk wird auf einen Umwandler bzw. Konverter 26 gegeben, der das Signal Sk in ein entsprechendes Signal umwandelt, welches wiederum der Korrekturschaltung 12 zugeführt wird.

Wie man in Fig. 2 erkennen kann, enthält der Speicher 24 ein Potentiometer 200 aus einem Widerstand 20 2 und einem Schleifer 204, der im Gleitkontakt mit dem Widerstand 202 über diesen verschoben werden kann, um einen der Lage des Schleifers 204 entsprechenden Widerstandswert abzugreifen. Der Widerstand 202 ist an seinen beiden gegenüberliegenden Enden.über einen Startschalter 212 des Verbrennungsmotors an eine Kraftfahrzeugbatterie 214 an-

geschlossen, so daß ein Spannungssignal Sk entsteht, welches dem abgegriffenen Widerstandwert zwischen Masse und dem Schleifer 204 entspricht. Nimmt man nun an, daß der Widerstand 202 des Potentiometers einen Gesamtwider ·- standswert von 10 KΛ hat, und bezeichnet man die Spannung der Kraftfahrzeugbatterie 214 mit V, so ändert sich das Spannungssignal Sk um 1 χ V Volt, wenn sich der Schleifer 204 des Potentiomters verschiebt, um eine Änderung des abgegriffenen Widerstandswertes um einen KiL zu verursachen. Wenn sich der Korrektufaktor von 0 auf 10 verändert,.. stellt eine Änderung des abgegriffenen Widerstandswertes um 1 K.SL eine Änderung des Korrekturfaktors um den Faktor 1 dar. Der Schleifer 204 steht in Antriebsverbindung mit einem umkehrbaren Motor 206, der in einer Richtung und in der umgekehrten Richtung gedreht werden kann, um die Gleitbewegung des Schelifers 204 auf den Widerstand 202 herbeizuführen.

Dor umkehrbare Motor 206 wird durch die Motorantriebsschaltung 22 getrieben, die einen an den umkehrbaren Motor 206 angeschlossenen Umkehrschalter 208 enthält. Der Umkehrschalter 208 ist !.auch über einen Schalter 210 und den Startschalter 212 des Motors mit der Kraftfahrzeug batterie 214 verbunden. Der Umkehrschalter 208 weist 5 zwei Stellungen für die Änderung der Polarität der an den umkehrbaren Motor 206 angelegten Spannung auf, um auf diese Weise die Drehrichtung des umkehrbaren Motors 206 zu ändern. Der Umkehrschalter 208 ist einem Vorzeichendetektor 216 zugeordnet, der das Vorzeichen der Polarität des Signals Sd von dem Komparator 20 feststellt und bewirkt, daß der Umkehrschalter 208 eine seiner beiden Stellungen entsprechend dem festgestellten Vorzeichen einnimmt. Der Schalter 210 ist einer Zeitgeberschaltung 218 zugeordnet, die die Größe d des Signals Sd von dem Komparator 20 feststellt und den Schalter 210 für eine Zeitspanne schließt,

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die der festgestellten Größe d des Signals Sd entspricht.

Wie man in Fig. 3 erkennen kann, weist der umkehrbare Motor 206 ein Motorgehäuse 302 auf, das eine Solenoidspule 304 aufnimmt; diese Spule 304 ist über Leitungen 308 mit dem Umkehrschalter 208 (siehe Fig. 2) verbunden, um im erregten Zustand eine Motorantriebswelle 306 in •Vorwärtsrichtung oder in Rückwärtsrichtung zu drehen. Die Drehung der Motorantriebswelle 306 wird über ein Untersetzungsgetriebe bzw. ein Zwischenvorgelege 310 mit vorgegebenem Untersetzungsverhältnis auf den Schleifer 204 des Potentiometers übertragen. Das Untersetzungsgetriebe 310 enthält ein Zahnrad 312, das auf der Motorantriebswelle 306 angebracht ist. Das Zahnrad 312 steht im Eingriff mit einem Zahnrad 314, das auf einer Hilfswel-Ie 316 mit einem weiteren Zahnrad 318 sitzt, das mit einem Zahnrad 320 im Eingriff ist;, das Zahnrad 320 ist auf einer Schleiferwelle 322 befestigt, das auf der Motorantriebswelle 306 für die freie Drehung darauf gelagert ist.

Die Schleiferwelle 22 erstreckt sich durch eine Basisplatte 324 nach außen, die auf dem Motorgehäuse 302 angeordnet ist. Die Schleiferwelle 322 weist den Schleifer 204 auf, der im Gleitkontakt mit einem halbkreisförmigen Widerstand 202 steht, der auf der Basisplatte 324 angeordnet ist. Leitungen 326 verbinden die gegenüberliegenden Enden des halbkreisförmigen Widerstandes 202 über den Startschalter 204 des Motors mit'der Kraftfahrzeugbatterie 214 sowie den Schleifer 204 des Potentiometers mit dem Umwandler 26 (siehe Fig. 1). Auf der Basisplatte 324 ist ein Deckel 238 angeordnet, so daß eine Potentiometerkammer 330 entseht, die den Widerstand 202 und den Schleifer aufnimmt.

Das Untersetzungsgetriebe 310 dient dazu, das Drehmoment

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für die Drehung der Schleiferwelle 322 zu erhöhen und gleichzeitig das Maß der Drehung der Schleifeiwelle 222 für das gleiche Rotationsmaß der Motorantriebswelle 306 zu verringern. Nimmt man beispielsweise an, daß der Unter-Setzungsverhältnis auf 1/30 eingestellt wird, so bewirkt jede Drehung der Motorantriebswelle 306 um 30°, daß sich die Schleiferwelle 32 2 um 1° mit einem Antriebsdrehmoment dreht, welches 30 mal größer als das Antriebsdrehmoment der Motorantriebswelle 306 ist. Damit ermöglicht das Untersetzungsgetriebe 310 die Verbindung eines kleinen

Motors, wie beispielsweise in Armbanduhren verwendet wird, für den Antrieb des Schleifers 204 des Potentiomenters; außerdem wird eine Feinsteuerung für den Widerstandswert des Potentiometers 200 möglich.
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Im Laufe der Zeit rosten und verstauben die Kontaktbereiche des Widerstandes 202 und des Schiefers 204, so daß die korrekte Angabe des Korrekturfaktors nicht mehr ri-glich ist. Dieses Problem kann dadurch vermieden werden, daß eine Dichtung 332 zwischen der Basisplatte 324 und dem Deckel 328 vorgesehen wird, um die PotentionEterkammer 330 vollständig gegen die Umgebung zu isolieren und abzudichten. Zweckmäßigerweise v^ird in der Potentiometerkammer 30 ein flüssiges Antioxydationsmittel, wie beispielsweise ein elektrisch isolierendes öl, .oder ein gasförmiges: Antioxydationsmittel, wie beispielseise Stickstoffgas, Argongas oder ein anderes inertes Gas, dicht eingeschlossen. Weiterhin ist es zweckmäßig, Luft aus der Potentiometerkammer 330 herauszulassen, um den Luftdruck im Innern der Kammer zu verringern. Um den gewünschten elektrischen Kontakt zwischen dem Widerstand 202 und dem Schleifer 204 aufrechtzuerhalten, kann eine Einrichtung vorgesehen werden, um beispielsweise den Schleifer 204 eine Sekunde lang während des Ruhens bzw. Stillstands des Motors,beim Start des Motors oder beim Betrieb des Motors zu drehen,

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wenn eine Änderung des in dem Speicher gespeicherten Korrekturfaktors erforderlich ist.

Wenn der festgestellte Istwert für die Abgasrückführungsrate a größer als der berechnete Zielwert t ist und dabei außerhalb des zulässigen Fehlerbereiches PC liegt, liefert der Komparator 20 ein positives Signal mit einer Größe d, die der Abweichung zwischen dem Istwert und dem Zielwert entspricht. Der Vorzeichendetektor bringt den Umkehrschalter 208 in seine erste Stellung; die Zeitgeberschaltung 218 schließt den Schalter 210 für eine Zeitspanne, die dem Absolutwert der Größe d des Signals Sd entspricht, so daß sich der umkehrbare Motor 206 in einer Richtung dreht und der Schleifer 204 des Potentiometers einen erhöhten Widerstandswert abgreift. Der abgegriffene Widerstandswert und damit das zugehörige Spannungssignal Sk zeigen einen Korrektfaktor K an, der der Abweichung zwischen dem Ist-Wert und dem Soll-Wert für die Abgasrückführungsrate entspricht.

Wenn der festgestellte Ist-Wert für die Abgasrückführungsrate a kleiner als der berechnete Zielwert t für die Abgasrückführungsrate ist und außerhalb des zulässigen Fehlerbereiches et liegt, liefert der Komparator 20 ein negatives Signal mit einer Größe d, die der Abweichung zwischen· dem Ist-Wert und dem Zielwert für die Abgasrückführungsrate entspricht. Der Vorzeichendetektor 216 bringt den Umkehrschalter 208 in eine weitere, zweite Stellung; die Zeitgeberschaltung 218 schließt den Schalter 210 für eine Zeitspanne, die dem Absolutwert der Größe d des Signals Sd entspricht, so daß sich der umkerhbare Motor 206 in der anderen, umgekehrten Richtung dreht; dadurch greift der Schleifer 204 des Potentiometers einen verringerten Widerstandswert ab. Wenn die Abweichung zwischen dem Ist-Wert und dem Zielwert der

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Abgasrückführungsrate innerhalb des zulässigen Fehlerbereiches liegt, erzeugt der Komparator 20 kein Ausgangssignal·. Als Ergebnis hiervon bleibt der umkehrbare Motor 206 stationär, um den abgegriffenen Widerstandswert beizubehalten; dies bedeutet wiederum, daß sich das Signal Sk nicht ändert.

Die Motorantriebsschaltung 22 kann so ausgelegt werden, daß sie den umkehrbaren Motor 206 kontinuierlich in einer oder der umgekehrten Richtung dreht, bis das Signal Sd von dem Komparator 20 den Wert "Null" erreicht, wenn sich^die zu steuernde Bedingung intermittierend ändert oder ihr Ist-Wert mit hoher Zuverlässigkeit festgestellt werden kann. Wenn sich die zu steuernde Bedingung mit relativ großer Streuung ändert und es Schwierigkeiten macht, sie mit großer Zuverlässigkeit festzustellen, sollte als umkehrbarer Motor 206 ein Impulsmotor verwendet werden; die Motorantriebsschaltung 22 kann dann so aufgebaut werden, daß sie bei jeder Verstellung, also immer gleichzeitig, nur eine Drehung des .reversiblen bzw. umkehrbaren Motors um eine kleine Gradzahl, beispielsweise um 30°, herbeiführt, um den Sollwert allmählich nahe zu dem Ist-Wert zu bringen. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung bei der Rückkopplungssteuerung der Abgasrückführungsrate eingesetzt wird, die sich im Laufe der Zeit langsam ändert, da sich in dem Abgasrückführungssystem Kohlenstoff bzw. Ruß ansammelt und dadurch die Gasgeschwindigkeit Schwankungen unterworfen ist; es ist deshalb schwierig, den Ist-Wert mit hoher Zuverlässigkeit festzustellen. Zu diesem Zweck kann eine Steuerschaltung 220 vorgesehen sein, die in gleichmäßigen Intervallen Impulse mit konstanter Pulsdauer durch den Zeitgeber 218 oder direkt zu dem Schalter 210 erzeugt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 soll die Funktionsweise nun in Bezug auf die Motorantriebsschaltung 22 beschrieben werden, die den umkehrbaren Schrittmotor 206 in einer Richtung oder der umgekehrten Richtung um eine vorgegebenc Gradzahl drehen kann, um so allmählich den Ist-Wert nahe zu dem Zielwert zu bringen.

Es wird zunächst angenommen, daß bei der Montage des Motors aus irgendwelchen Gründen ein Fehler bzw. eine Toleranzschwankung bei der Abgasrückführungsrate (EGR-rote = Exhaused Gass Circulation Rate) auftritt. Wenn der Fühler 18 für die Abgasrückführungsraten in dem ersten Schritt einen Wert feststellt, der größer als der berechnete Zielwert und über dem zulässigen Fehlerbereich et- liegt, dreht die Motorantriebsschaltung 22 den umkehrbaren Motor 206 um eine vorgegebene Gradzahl in eine Richtung, so daß der Korrekturfaktor K um einen vorgegebenen Betrag β reduziert wird. Dieser Vorgang wird in der zweiten, dritten, vierten und fünften Stufe wiederholt, solange der festgestellte Wert für die Abgasrückführungsrate noch größer als der berechnete Zielwert für die Abgasrückführungsrate ist und über dem zulässigen Fehlerbereich oc liegt. Wenn beim sechsten Schritt- der Fühler 18 für die Abgasrückführungsrate einen Wert feststellt, der kleiner als der Zielwert ist und außerhalb des zulässigen Fehlerbereiches °<· liegt, dreht die Motorantriebsschaltung 22 den umkehrbaren Motor 206 um eine vorgegebene Gradzahl in der umgekehrten Richtung, so daß der Korrekturfaktor K um den vorgegebenen Betrag fi> erhöht wird. Wenn beim siebten Schritt die Differenz zwischen dem festgestellten Istwert und dem Sollwert der Abgasrückführungsrate innerhalb des zulässigen Fehlerbereiches liegt, dreht die Motorantriebsschaltung 22 den umkehrbaren Motor 206 nicht, so daß der Korrekturfaktor K

auf" dem gleichen Wert gehalten wird, wie er bei dem vorherigen, sechsten Schritt erzielt wurde. Sogar dann, wenn beim achten Schritt aus irgendwelchen Gründen eine große Streuung in der Messung der Abgasrückführungsrate auftritt", dreht die Motorantriebsschaltung 2 2 den umkehrbaren Motor 206 nur um die vorgegebene Gradzahl. Wenn bei dem neunten, zehnten und elften Schritt die Differenz zwischen dem festgestellten Ist-Wert und dem Soll-Wert der Abgasrückführungsrate innerhalb des zulässigen Fehlerbereiches gehalten wird, bleibt der umkehrbare Motor im stationären Zustand, dreht sich also nicht, so daß der Korrekturfaktor K unverändert bleibt.

In Fig. 5 ist eine Alarmschaltung 500 zur Lieferung eines wahrnehmbaren Alarmsignals dargestellt, wenn der in dem Speicher 24 gespeicherte Korrekturfaktor K größer als

eine obere Grenze oder kleiner als eine untere Grenze ist, ur. idurch einen anomalen Zustand in dem Fühler für zLz Abgasrückführungsrate, in dem Betätigungsglied für

.20 das Ventil des Abgasrückführungssystems oder in anderen Bauteilen des Systems anzuzeigen. Die Alarmschaltung enthält einen ersten. Komparator 502 und einen zweiten Komparator 504. Der erste Komparator 502 weist einen . ersten Eingang, der mit dem Schleifer 204 des Potentiometers verbunden ist, und einen weiteren, zxveiten Eingang auf, der mit dem Widerstand 202 des Potentiomters an einem Punkt P1 verbunden ist, der einen der oberen Grenze des Korrekturfaktors entsprechenden Widerstandswert abgreift. Der erste Komparator 502 führt ein Alarmsignal einem Eingang eines ODER-Gliedes 506 zu, wenn sich der Schleifer 204 gemäß der Darstellung in Fig. 5 nach oben über den Punkt P1 hinaus bewegt oder wenn der Korrekturfaktor K sich über die obere Grenze hinaus erhöht. Der zweite Komparator 504 weist einen ersten Eingang, der mit

dem Schleifer 204 des Potentiometers verbunden ist, und einen weiteren, zweiten Eingang auf, der mit dem Widerstand 202 des Potentiometers an einem Punkt P2 verbunden ist, der einen der unteren Grenze des Korrekturfaktors entsprechenden Widerstandswert abgreift. Der zweite Komparator 504 liefert ein Alarmsignal zu einem weiteren Eingang des ODER-Gliedes 506, wenn sich der Schleifer 204 gemäß der Darstellung in Fig. 5 nach unten über den Punkt P2 hinaus bewegt oder wenn der Korrekturfaktor K sich unter die untere Grenze verringert. Dementsprechend wird ein Alarmsignal über das ODER-Glied 506 an einem Summer 508 angelegt, der ein wahrnehmbares Alarmsignal für die Anzeige eines anomalen Zustandes des Fühlers für die Abgasrückführungsrate, des Stellgliedes für das Ventil des Abgasrückführungssystems oder einer anderen Komponente dieses Systems erzeugt. Nimmt man an, daß der Widerstand 202 des Potentiometers einen Gesamtwiderstandswert von 10 κΛ- hat, so können die weiteren Eingänge des ersten und zweiten Komparators 502 und 504 mit dem Widerstand 202 des Potentiomters an Punkten verbunden werden, die Widerstandswerte von 9 KiL bzw. 1 K-TL abgreifen.

Obwohl die Erfindung in Verbindung mit der Steuerung der Abgasrückführungsrate beschrieben worden ist, kann sie auch zur Steuerung anderer einstellbarer Variabler eingesetzt werden, wie beispielsweise zur Steuerung des Zeitpunktes der Kraftstoffeinspritzung, des Zündzeitpunktes und ähnlicher Parameter.
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Die Erfindung schlägt also ein Motorsteuersystem mit einem Speicher vor, der ein Potentiomter und einen umkehrbaren Motor enthält, der in Antriebsverbindung mit dem Potentiometer steht; der Motor verschiebt den Schleifer

des Potentiometers, um einen Widerstandswert abzugreifen, der einem in dem Speicher zu speichernden Wert entspricht. Dementsprechend kann der gespeicherte Wert auch dann noch aufrechterhalten und gespeichert werden, nachdem der Speicher von einer Energiequelle getrennt worden ist.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

[1 J Auf Betriebsparameter ansprechendes Motorsteuersystem :ür die Bestimmung eines einzustellenden Zielwertes für wenigstens eine gesteuerte Wiable, um den optimalen Wert einer Bedingung für die Durchführung einer vorgegebenen Funktion eines Verbrennungsmotors zu erhalten, g e k e η η zeichnet durch einen dem Motor zugeordneten Fühler (18) für die Feststellung des Ist-Wertes dieser Bedingung, durch einen Komparator (20) für die Feststellung der Differenz zwischen dem Ist-Wert und dem optimalen Wert, durch einen Speicher (22, 24) für die Speicherung eines

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Korrekturfaktors, welcher der gestellten Differenz entspricht, und durch eine Einrichtung für die Korrektur des Zielwertes für den gespeicherten Korrekturfaktor, wobei der Speicher ein Potentiometer (200) mit einem Widerstand (202) und mit einem Schleifer (204), der in Gleitkontakt mit dem Widerstand (202) verschiebbar ist, einen umkehrbaren Motor (206), der zur Verschiebung des Schleifers (204) auf dem Widerstand (202) in Antriebsverbindung mit dem Schleifer (204) steht, und eine Mo- torantriebsschaltung (22) für die Drehung des umkehrbaren Motors (206) in einer Richtung oder in der umgekehrten Richtung entsprechend der festgestellten Differenz aufweist, so daß der Schleifer (204) einen der festgestellten Differenz entsprechenden Widerstand abgreift.
2. Motorsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorantriebsschaltung (22) den umkehrbaren Motor (206) in einer Richtung, wenn die festgestellte Differenz positiv ist, und in der umgekehrten Richtung drehen kann, wenn die festgestellte Differenz negativ ist.
3. Motorsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorsteuerschaltung (22) den umkehrbaren Motor (206) in einer Richtung, wenn die festgestellte Differenz einen positiven Wert hat, der größer als ein vorgegebener, positiver Wert ist, und in der umgekehrten Richtung drehen kann, wenn die festgestellte Differenz einen negativen Wert hat, der kleiner als ein vorgegebener, negativer Wert ist.
4. Motorsteuersystem nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorantriebsschaltung (22) den umkehrbaren Motor (206) in einem Winkel drehen

kann, der dem Absolutwert der festgestellten Differenz entspricht.
5. Motorsteuers ystem __ nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorsteuerschaltung (22) den umkehrbaren Motor (206) in Intervallen um eine vorgegebene Gradzahl drehen kann.
6. Motorsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, TO gekennzeichnet durch eine Alarmschaltung (500) zur Lieferung einer Anzeige eines anomalen Zustandes, wenn der Korrektürfaktor größer als eine obere Grenze oder kleiner als eine untere Grenze ist.
7. Motorsteuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmschaltung (500) einen ersten Komparator (502) mit einem mit dem Schleifer (204) verbundenen Eingang und mit einem weiteren Eingang, der mit dem Widerstand (200) an einem ersten Punkt verbunden ist, der einen der oberen Grenze entsprechenden Widerstandswert abgreift, um ein Alarmsignal zu erzeugen, wenn sich der Schleifer (204) über den ersten Punkt hinwegbewegt, so daß der Korrekturfaktor über die obere Grenze hinaus erhöht wird, weiterhin ein zweiten Komparator (504) mit einem mit dem Schleifer (204) verbundenen Eingang und mit einem weiteren Eingang, der mit dem Widerstand (202) an einem zweiten Punkt verbunden ist, der einen der oberen Grenze entsprechenden Widerstandswert zur Lieferung eines Alarmsignals abgreift, wenn sich der Schleifer (204) .über den zweiten Punkt hinwegbewegt, um den Korrekturfaktor über die untere Grenze hinaus zu verringern, und eine auf das Alarmsignal von dem ersten oder dem zweiten Komparator (502, 504) ansprechende Einrichtung zur Erzeugung eines wahrnehmbaren Alarmsignals aufweist.
8. Motorsteuerung für einen Verbrennungsmotor mit einer Abgasrückführungseinrichtung (EGR = Exhaused Gas Recirculation) für die Rückführung der Abgase des Motors zu seinen Verbrennungskammern, wobei das Motorsteuersystem auf Betriebsparameter des Motors anspricht, um einen Zielwert für die Abgasrückführungsgeschwindigkeit zu bestimmen und die Abgasrückführungseinrichtung so zu steuern, daß die Abgasrückführungsgeschwindigkeit des Zielwertes erreicht wird, gekennzeichnet durch einen der Abgasrückführungseinrichtung zugeordneten Fühler (18) für die Feststellung des Ist-Wertes der Abgasrückführungsgeschwindigkeit, durch einen Komparator (20) für die Ermittlung der Differenz zwischen dem Istwert und dem Zielwert der Abgasrückführungsgeschwindigkeit, durch einen Speicher für einen der festgestellten Differenz entsprechenden Korrekturfaktor und durch eine Einrichtung für die Korrektur des Zielwertes bzw. Soll\irertes der Abgasrückführungsgeschwindigkeit für den gespeicherten Korrekturfaktor, wobei der Speicher ein Potentiometer (200) mit einem Widerstand (202) und mit einem im Gleitkontakt mit dem Widerstand (202) verschiebbaren Schleifer (204), einen umkehrbaren Motor (206), der durch Verschiebung des Schleifers (204) auf dem Widerstand (202) in Antriebsverbindung mit dem Schleifer (204) des Potentiometers (200) steht, und eine Motorantriebsschaltung (22) für die Drehung des umkehrbaren Motors (206) in einer Richtung oder in der umgekehrten Richtung entsprechend der festgestellten Differenz aufweist, so daß der Schleifer (204) einen der festgestellten Differenz entsprechenden Widerstandswert abgreifen kann.
9. Motorsteuersystem nach Anspruch 8, dadurch gekenn^· zeichnet, daß der Komparator (20) ein Abweichungssignal erzeugen kann, dessen Größe Null ist, wenn die festge-

stellte Differenz in einem zulässigen Fehlerbereich mit vorgegebenen oberen und unteren Grenzen liegt, und dessen Größe der ,festgestellten Differenz entspricht, wenn die festgestellte Differenz außerhalb des zulässigen Rehlers bereiches liegt, wobei das Abweichungssignal ein positives Vorzeichen, wenn die festgestellte Differenz über der oberen Grenze liegt, und ein negatives Vorzeichen hat, wenn die festgestellte Differenz unter der unteren Grenze liegt.
10. Motorsteuersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorsteuerschaltung (22) den umkehrbaren Motor (206) in einer Richtung, wenn das Abweichungssignal ein positives Vorzeichen hat, und in der umgekehrten Richtung drehen kann, wenn das Abweichungssignal ein negatives Vorzeichen hat.
11. Motorsteuersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorsteuerschaltung (22) einen Umkehrschalter (208) mit einer ersten und mit einer zweiten · Stellung, der in der ersten Stellung den umkehrbaren Motor (206) mit einer Polarität an eine Energiequelle und in der zweiten Stellung den umkehrbaren Motor (206) in · der umgekehrten Polarität an die Energiequelle anschließt, und einen auf das Vorzeichen des Abweichungssignals von dem Komparator ansprechenden Vorzeichendetektor für die Änderung der Stellung des Umkehrschalters (208) aufweist.
12. Motorsteuersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorsteuerschaltung (22) den umkehrbaren Motor (206) um einen Winkel drehen kann, der der Größe des Abxtfeichungssignals entspricht.
13. MotorSteuersystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorantriebsschaltung (22) einen Schal-

ter (210), der im geschlossenen Zustand den umkehrbaren Motor (206) mit einer Energiequelle verbindet und eine Einrichtung zum Schließen des Schalters (210) für ein Zeitintervall aufweist, welches der Größe des Abweichungssignals entspricht.
14. Motorsteuersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorantriebsschaltung (22) den umkehrbaren Motor (206) in Intervallen um eine vorgegebene Gradzahl drehen kann.
15. Motorsteuersystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorantriebsschaltung (22) eine Einrichtung (220) zur Erzeugung von Impulsen mit konstanter Impulsdauer und einen beim Auftreten der Impulse schließenden Schalter (210) aufweist, um für eine Zeitspanne, die der Impulsdauer der Impulse entspricht, den umkehrbarer. >'otor (206) mit einer Energiequelle zu verbinden.
16. Motorsteuersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 15, gekennzeichnet durch eine Alarmschaltung (500) zur Anzeige eines anomalen Zustandes, wenn der Korrekturfaktor größer als eine obere Grenze oder kleiner als eine untere Grenze ist.

.17. Motorsteuersystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmschaltung (500) einen ersten Komparator (502) mit einem mit dem Schleifer (204) verbundenen Eingang und mit einem weiteren Eingang, der mit dem Widerstand (202) und an einem ersten Punkt verbunden ist, der einen der oberen Grenze entsprechenden Widerstandswert zur Lieferung eines Alarmsignals abgreift, wenn sich der Schleifer (204) über den ersten Punkt bewegt, um den Korrekturfaktor über die obere Grenze hinaus zu erhöhen,

weiterhin einen zweiten Komparator (504) mit einem mit dem Schleifer (204) verbundenerEingang und mit einem weiteren Eingang, der mit dem Widerstand (202) an einem zweiten Punkt verbunden ist, der einen der unteren Grenze entsprechenden Widerstandswert zur Lieferung eines Alarmsignals abgreift, wenn sich der Schleifer (204) über dem zweiten Punkt bewegt., um den Korrekturfaktor über die untere Grenze hinaus zu verringern, und eine auf das Alarmsignal von dem ersten oder zweiten Komparator (502, 504) ansprechende Einrichtung zur Erzeugung eines wahrnehmenbaren Alarmsignals aufweist.