DE3302931A1 - Verfahren und vorrichtung zum regeln der leerlaufdrehzahl einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum regeln der leerlaufdrehzahl einer brennkraftmaschine

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DE3302931A1 DE19833302931 DE3302931A DE3302931A1 DE 3302931 A1 DE3302931 A1 DE 3302931A1 DE 19833302931 DE19833302931 DE 19833302931 DE 3302931 A DE3302931 A DE 3302931A DE 3302931 A1 DE3302931 A1 DE 3302931A1
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Description

χ -
Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regeln der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine mit Funkenzündung und insbesondere variablem Zündzeitpunkt, die dazu dienen, eine Änderung in der Leerlaufdrehzahl bei sich ändernden Arbeitsverhältnissen zu unterdrücken.
Es gibt verschiedene Verfahren und Vorrichtungen, die eine unerwünschte Änderung der Leerlaufdrehzahl der Maschine auf eine schnelle Laständerung ansprechend verhindern, wobei bei einem herkömmlichen Verfahren der Ansaugluftstrom oder das Kraftstoff-Luftverhältnis des der Maschine gelieferten Gemisches gesteuert wird,um die Leerlaufdrehzahl zu regeln.
Bei einem derartigen herkömmlichen Verfahren oder bei einer derartigen herkömmlichen Vorrichtung kann jedoch ein schnelles Ansprechen selbst dann nicht erwartet werden, wenn die Menge an Kraftstoff oder an Kraftstoff-Luftgemisch auf die Wahrnehmung eines Abfalls der Drehzahl der Maschine ansprechend erhöht wird, da dem Luftversorgungssystem und dem Kraftstoffversorgungssystem eine langsame Ansprechcharakteristik eigen ist. Ein wirksames Drehmoment zum Kompensieren des Abfalls der Drehzahl der Maschine wird nämlich nach dem Absinken der Drehzahl der Maschine in einem Ausmaß erzeugt, das beim Fehlen verschiedener Zusatzbedingungen durch die Umstände bestimmt ist, so daß eine Selbstregelung mit Rückführung, die eine Regelung des Kraftstoff-Luftverhältnisses einschließt, die gexfünschte^ schnelle Regelung der Leerlauf-
drehzahl der Maschine, insbesondere im Falle einer schnellen Änderung, nicht liefern kann. Weiterhin führt eine Übersteuerung bei einer derartigen herkömmlichen Regelung zu einer Störung der Regelung mit Rückführung des Kraftstoff-Luftverhältnisses. Als Folge einer derartigen Störung wird eine wirksame Regelung schwierig, während gleichzeitig die Gefahr besteht, daß ein Pendeln des Kraftstoff-Luftverhältnisses auftreten kann.
Um das obige Problem zu beseitigen, das durch das langsame Ansprechen des Kraftstoff-Luftregelsystems hervorgerufen wird, ist ein Regelverfahren entwickelt worden, das die Regelung des Zündzeitpunktes einschließt. Dieses Verfahren zeigt jedoch gleichfalls die Schwierigkeit, daß ein unerwünschtes Pendeln der Drehzahl der Maschine um die Solldrehzahl bei einer Übersteuerung die Folge ist.
Durch die Erfindung sollen die oben beschriebenen Mängel der herkömmlichen Verfahren und Vorrichtungen zum Regeln der Leerlaufdrehzahl beseitigt werden.
Durch die Erfindung sollen daher ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regeln der Leerlaufdrehzahl geschaffen werden, die in kurzer Zeit auf eine schnelle Änderung der Arbeitsverhältnisse der Maschine ansprechen.
Wenn die Leerlaufdrehzahl Ni der Maschine, d.h. die letzte Momentandrehzahl der Maschine, in einem bestimmten Bereich von beispielsweise Ni = Np ^ 20 Upm liegt, der durch die Solldrehzahl Np bestimmt ist, wird gemäß der Erfindung die mittlere Drehzahl N über ein bestimmtes Zeitintervall oder über eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen der Maschine als Solldrehzahl Np zum Berechnen der Korrekturwerte des Zündzeitpunktes benutzt, wobei andererseits dann, wenn die Leerlaufdrehzahl Ni der Maschine außerhalb des oben beschriebe-
nen Bereiches liegt, der Wert der Solldrehzahl Np direkt zur Berechnung der Korrekturwerte des Zündzeitpunktes herangezogen wird.
Wenn weiterhin keine Solldrehzahl Np vorliegt, beispielsweise wenn während des Warmlaufens der Maschine mit offener Regelschleife gearbeitet wird, wird die mittlere Drehzahl N der Maschine anstelle der Solldrehzahl Np über den gesamten Maschinenarbeitsbereich zum Berechnen der Korrekturwerte des Zündzeitpunktes benutzt.
In dieser Weise wird gemäß der Erfindung der Mittelwert einer Vielzahl von Drehzahlwerten der Maschine erhalten und als Bezugswert zum Vergleich mit der letzten Momentandrehzahl der Maschine benutzt. Die Drehzahl der Maschine läuft daher leicht mit dem Mittelwert innerhalb eines kurzen Zeitintervalles zusammen, ohne daß unerwünschte Erscheinungen, wie beispielsweise eine Übersteuerung, ein Pendeln oder ähnliches, auftreten.
Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 scheraatisch ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Leerlaufdrehzahlregelvorrichtung,
Fig. 2 in einem schematischen Blockschalt
bild einen Mikrocomputer, der bei der in Fig. 1 dargestellten Regelvorrichtung verwandt wird,
Fig. 3 in einem Flußdiagramm das Hauptpro-
gramm des durch den Mikrocomputer
in Fig. 2 ausgeführten Programmes,
Fig. 4. in einem Flußdiagramm ein Hilfsluft-
berechnungsprogramm, das in dem in Fig. 3 dargestellten Hauptprogramm enthalten ist,
Fig. 5A bis 5D graphische Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise des Mikrocomputers in Fig. 2,
Fig. 6 in einem Flußdiagramm ein Programm
zur Berechnung des Zündzeitpunktes, das in dem in Fig. 3 dargestellten Hauptprogramm enthalten ist,
Fig. 7 in einem Flußdiagramm ein weiteres
Programm zum Berechnen des Zündzeitpunktes, das anstelle des in Fig. 6 dargestellten Programms verwandt werden kann,
Fig. 8 und 9 in graphischen Darstellungen Daten
karten, die die Beziehung zwischen der Drehzahldifferenz der Haschine und dem Votfstellwinkelkorrekturwert liefern,
Fig. 10 in einem Flußdiagramm ein Unterbre
chungsdienstprogramm zum Ermitteln einer mittleren Drehzahl der Maschine , und
Fig. 11 in einem Erläuterungsdiagramm die
Art der Regelung der Leerlauf-
drehzahl der Maschine gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
In der Zeichnung, und insbesondere in Fig. 1, ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leerlaufdrehzahlregelvorrichtung dargestellt. Die Leerlaufdrehzahlregelvorrichtüng ist in der dargestellten V/eise zur Erläuterung in eine Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung eines Kraftfahrzeuges eingebaut. Gemäß eines Hauptgedankens der Erfindung wird die Leerlaufdrehzahl der Maschine dadurch geregelt, daß der Zündzeitpunkt optimiert wird, so daß Änderungen in der Leerlaufdrehzahl in einem annehmbaren Bereich unter den sich ändernden Arbeitsverhältnissen gehalten werden. Die Leerlaufdrehzahlregelvorrichtung enthält vorzugsweise ein Hilfsluftzuführsystem , das zusätzliche Luft der Maschine über eine" Leitung zuführt, die das Drosselventil des Hauptluftansaugkanals der Maschine umgeht. Wie es später beschrieben wird, wird das Hilfsluftzuführsystem kombiniert mit der Leerlaufdrehzahlregelung über den Zündzeitpunkt geregelt, um die Leerlaufdrehzahl auf einen schmaleren Bereich weiter zu beschränken. Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren können in gleicher Weise bei vergasergesteuerten Maschinen angewandt werden, wobei das Hilfsluftzuführsystem durch ein System ersetzt werden kann, das die Öffnung des Drosselventils des Hauptluftansaugkanals steuert.
Die in Fig. 1 dargestellte Maschine 10 ist eine bekannte Viertakt-Brennkraftmaschine mit Funkenzündung, die mit angesaug-ferLuft über ein Luftfilter 11 und einen Hauptluftan-.saugkanal 13 versorgt wird, in dem ein Luftstrommesser 12 und ein Drosselventil 16 stromaufwärts von einem Druckausgleichsbehälter 14 angeordnet sind, der mit einem Ansaugkrümmer 15 in Verbindung steht. Eine Vielzahl von solenoidbetätigten Kraftstoffeinspritzventilen 16 ist am Ansaugkrüm-
6 -
mer 15 vorgesehen, um die Maschine 10 mit Kraftstoff, beispielsweise mit Benzin, zu versorgen.
Die Menge an zur Maschine 10 angesaugten Hauptluft wird durch das Drosselventil 17 gesteuert, das auf ein vom Fahrer betätigtes, nicht dargestelltes Fahrpedal anspricht, während die Kraftstoffmenge durch die Einspritzventile 16 auf Kraftstoff Steuerimpulse ansprechend gesteuert wird, die von einem Mikrocomputer 20 kommen, Der Mikrocomputer 20 empfängt einen die Drehzahl der Maschine angebenden Parameter N in Form von Impulsen von einer elektromagnetischen Abnehmereinrichtung 37, die im Zündverteiler 38 angeordnet ist, sowie einen Parameter AFM für den Ansaugluftstrom vom Luftstrommesser 12 als Grundeingangsparameter zum elektronischen Steuern der Kraftstoffmenge, die in bekannter Weise einzuspritzen ist. Dem Mikrocomputer 20 wird gleichfalls ein Warmlaufsignal THW von einem Warmlaufsensor 19 geliefert, um die Kraftstoffmenge zusätzlich zu steuern. Zum Zweck der Leerlaufdrehzahlregelung ist der Mikrocomputer 20 so ausgebildet, daß er weitere Signale einschließlich eines Drosselstellungssignals von einem Drosselsensor 36 empfängt, das anzeigt, daß sich das Drosselventil 17 in der oder nahe an der vollständig geschlossenen Stellung oder in der vollständig geöffneten Stellung befindet. Der Mikrocomputer 20 spricht auch auf ein EIN-AUS-Signal a/C der Klimaanlage von einem Netzschalter 28 der Klimaanlage des Fahrzeugs an. Zusätzlich zu diesen Signalen werden auch ein Maschinenanlaßsignal STA vom nicht dargestellten Anlasser der Haschine und ein Leerlaufsicherheitssignal NSS, das im folgenden auch als Drehmomentwandlersignal bezeichnet wird, von einem nicht dargestellten automatischen Getriebe dem Mikrocomputer 20 zugeführt.
Es sind Luftleitungen 21 und 22'vorgesehen, um das Drosselventil 17 zu umgehen, derart, daß ein Luftsteuerventil 30 zwischen den Luftleitungen '21 und 22 vorgesehen ist. Ein
Γ:
JA
- 'TV-
der Luftleitung 21 steht mit einem Lufteinlaß 23 in Verbindung, der an einer Stelle zwischen dem Luftstrommesser 12 und dem Drosselventil 17 mit dem Hauptluftansaugkanal 13 verbunden ist, und ein Ende der anderen Luftleitung 22 steht mit einem Luftauslaß 24 in Verbindung, der stromabwärts vom Drosselventil 17 vorgesehen ist.
Das Luftsteuerventil 30 ist im Grunde ein lineares Solenoidventil mit einem Gehäuse 31 und einem Kolben 32, der bezüglich des Gehäuses 31 bewegbar ist. Das Luftsteuerventil 30 ändert nämlich die wirksame Luftdurchlaßfläche zwischen den Luftleitungen 21 und 22 durch eine Verschiebung des Kolbens 32, der normalerweise durch eine Druckfeder 33 so vorgespannt ist, daß die Luftdurchlaßfläche gleich Null ist. Eine elektromagnetische Einrichtung oder eine elektromagnetische Spule 34 des Luftsteuerventils 30 ist dazu angeordnet, daß sie dann, wenn sie erregt wird, eine Anziehungskraft erzeugt, die den Kolben 32 zu einem Kern 35 anzieht. Der Kolben 32 bewegt sich somit zum Kern 35 in Abhängigkeit vom Mittelwert des Erregungsstromes. In dieser Weise wird die Lage des Kolbens 32 entsprechend dem mittleren Strom gesteuert, der der elektromagnetischen Einrichtung 34 geliefert wird, um eine fortlaufende Änderung in der Luftdurchlaßfläche zwischen den Luftleitungen 21 und 22 zu bewirken. Der Luftstrom durch die Umgehungsleitung, d.h. die Leitungen 21 und 22, kann somit über den elektrischen Strom gesteuert werden.
Die elektromagnetische Einrichtung 34 des Luftsteuerventils 30 wird vom Mikrocomputer 20 angesteuert, der auch die Kraftstoff einspritzventil 16 steuert. Der Aufbau des Luftsteuerventils 30 ist nicht auf den oben beschriebenen Aufbau beschränkt. Es kann anstelle eines derartigen solenoidgesteuerten Ventils nämlich auch ein Ventil, das eine Membran verwendet, oder ein Schrittmotor verwandt werden.
Der elektromagnetische Abnehmer 37 ist so vorgesehen, daß er einem Tellerrad 37a zugewandt ist, das sich synchron mit der Kurbelwelle der Maschine dreht, um ein Impulskettensignal zu erzeugen, dessen Frequenz proportional zur Drehzahl der Maschine ist. Das Tellerrad 37a ist in einen Verteiler 38 eingebaut. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der elektromagnetische Abnehmer 37 so angeordnet, daß er einen Impuls immer dann erzeugt, wenn die Kurbelwelle einen Winkel von 30° einnimmt. Der Warmlaufsensor 19 umfaßt einen Wärmesensor, wie beispielsweise einen Thermistor, um die Kühlmitteltemperatur oder einen ähnlichen Parameter zu messen, der die Temperatur der Maschine angibt. Der Verteiler 38 hat einen herkömmlichen Aufbau, so daß er eine Hochspannung den jeweiligen Zündkerzen 41 liefert. Die Zündeinrichtung 39 ist so ausgebildet, daß sie ein Signal empfängt, das den Zündzeitpunkt- und die Erregungsdauer zum entsprechenden Erzeugen der Hochspannung angibt, und umfaßt einen Zünder, d.h. eine Zündsteuereinheit und eine Zündspule, die beide bekannt sind.
Wenn der Netzschalter 28 der Klimaanlage angeschaltet wird, wird eine elektromagnetische Kupplung 27 in den eingerückten Zustand gebracht, in dem ein Kompressor der Klimaanlage mit der Maschine 10 als Last gekoppelt ist.
Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40 ist dazu vorgesehen, Impulse zu erzeugen, die proportional zur Drehgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades sind, wobei das Impulssignal SPD, das die Fahrzeuggeschwindigkeit angibt, am Mikrocomputer 20 liegt.
Im folgenden wird anhand von Fig. 2 der Aufbau des Mikrocomputers 20 beschrieben. Der Mikrocomputer 20 umfaßt eine Zentraleinheit CPU 100, mehrere Speicher und verschiedene periphere Schaltungen oder Hilfsschaltungen, so daß der gewünschte oder optimale Zündzeitpunkt, die gewünschte oder
optimale Kraftstoffeinspritzmenge und der gewünschte oder optimale Hilfsluftstrom entsprechend einem vorbestimmten Programm berechnet -werden. Die Zentraleinheit CPU 100 ist an sich bekannt, und es kann ein 8, 12 oder 16 Bit-Typ verwandt werden.
Ein Eingangszähler 101 ist dazu vorgesehen, die Anzahl der Impulse vom elektromagnetischen Abnehmer 37 zu zählen, so daß Daten N, die die Drehzahl der Maschine angeben, der Zentraleinheit CPU 100 zugeführt werden. Der Eingangszähler 101 hat auch die Funktion, daß er ein Unterbrechungsbefehlssignal synchron mit der Umdrehung der Maschine erzeugt. Das Unterbrechungsbefehlssignal liegt an einer Unterbrechungssteuerschaltung 102, die einen Unterbrechungsbefehl über eine Sammelleitung 150 der Zentraleinheit CPU 100 zuführt.
Ein Eingangsteil 103 umfaßt einen Analog/Digitalwandler, einen Multiplexer oder eine ähnliche Einrichtung zum Empfang der Signale von den verschiedenen Sensoren und zum Übertragen der Signale über die Sammelleitung 150 auf die Zentraleinheit CPU 100. Das heißt im einzelnen, daß das Ansaugluftstromsignal AFM vom Luftstrommesser 12, das Kühlmitteltemperatursignal THV/ vom Warmlaufsensor 19, das Klimaanlagesignal A/C vom Netzschalter 28 der Klimaanlage, das Drehmomentv/andlersignal NSS vom nicht dargestellten automatischen Getriebe, das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal SPD vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40 und das Anlaßsignal STA vom Anlasser der Maschine dem Eingangsteil 103 zugeführt v/erden.
Es sind Energieversorgungsschaltungen 104 und 105 vorgesehen, um die Ausgangsspannung von einer im Fahrzeug angebrachten Batterie 60 zu regulieren. Eine erste Energieversorgungsschaltung 104 ist über den Zündschloßschalter 61 mit der Batterie 60 verbunden, während die zweite Energieversorgungsschaltung 105 direkt mit. der Batterie 60 verbunden ist. Die
AM
zweite Energieversorgungsschaltung 105 ist so'ausgebildet, daß sie einen Speicher mit direktem Zugriff RAM 106 immer mit Energie versorgt, und die erste Energieversorgungsschaltung 104 ist so ausgebildet, daß sie die übrigen Schaltungen mit Energie versorgt, wenn der Zündschloßschalter 61 angeschaltet ist.
Zusätzlich zu dem oben erwähnten Speicher mit direktem Zugriff RAM 106 ist ein weiterer Speicher mit direktem Zugriff RAM 107 vorgesehen, der mit Energie von der ersten EnergieversQrgungsschaltung 104 versorgt wird. Diese. Speicher mit direktem Zugriff RAM 106 und 107 dienen dazu, kurzzeitig die verschiedenen Daten zu speichern, so daß die Zentraleinheit CPU 100 Programme ausführt, wie es später beschrieben wird. Da der erste Speicher mit direktem Zugriff RAM 106 immer unabhängig vom Zustand des Zündschloßschalters 61 mit Energie versorgt wird, wird verhindert, daß der darin gespeicherte Inhalt gelöscht wird. Das heißt mit anderen Worten, daß der erste Speicher mit direktem Zugriff RAM 106 als nicht löschbarer Speicher mit Energieversorgungssicherung arbeitet.
Ein Festspeicher ROM 108 ist dazu vorgesehen, die verschiedenen Programme sowie die Konstanten zu speichern, die für die Rechenvorgänge notwendig sind, und ist so ausgebildet, daß sein Inhalt über die Sammelleitung 150 zur Zentraleinheit CPU 100 ausgelesen wird.
Ein Zeitgeber 109 ist dazu vorgesehen, den Zeitablauf dadurch zu messen, daß die Anzahl der Taktimpulse gezählt wird. Der Zeitgeber 109 versorgt die Zentraleinheit CPU 100 somit mit Taktimpulsen und erzeugt gleichfalls ein Unterbrechungsbefehlssignal in einem vorbestimmten Zeitintervall, das der Unterbrechungssteuerschaltung 102 zugeführt wird.
sind drei Ausgangsschaltungen 110,112 und 113 vorgesehen, um ^Jeweils die Ausgangssignale den Kraftstoffeinspritzventilen 15, dem Steuerventil 30 für den Hilfsluftstrom und der Zündsteuereinrichtung 39 zu liefern. Diese drei Ausgangsschaltungen 110, 1.12 und 113 werden somit jeweils als Kraftstoffeinspritzausgangsschaltung, als Hilfsluftausgangsschaltung und als Zündausgangsschaltung bezeichnet. Jede dieser drei Ausgangsschaltungen 110, 112 und 113 umfaßt einen Sperrschalter, einen Abzähler und einen Leistungstransistor, so daß sie ein Ausgangsbetätigungs- oder Steuersignal nach Maßgabe der Ergebnisse der Rechenvorgänge erzeugen,die durch die Zentraleinheit CPU 100 ausgeführt werden. Die Kraftstoffeinspritzausgangsschaltung 110 erzeugt ein Impulskettensignal, das eine die Kraftstoffeinspritzmenge angebende Impulsbreite entsprechend den Kraftstoffmengendaten aufweist, die durch die Zentraleinheit CPU 100 erhalten werden. Die Hilfsluftausgangsschaltung 112 erzeugt ein Impulskettensignal, das ein Tastverhältnis hat, das. sich ändert, um den Hilfsluft strom zu steuern, der das Drosselventil 17 umgeht. Dieses Impulssignal liegt an der Spule 34 des Luftsteuerventils 30. Die Zündausgangsschaltung 113 erzeugt ein Zündzeitpunktsignal nach Maßgabe des Steuerwertes, der durch die Zentraleinheit CPU 100 berechnet wird, so daß der Zündzeitpunkt gesteuert wird.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des Mikrocomputers 20, und insbesondere seiner. Zentraleinheit CPU 100 anhand der Flußdiagramme von Fig. 3,4,6 und 7 beschrieben. Fig. 3 zeigt das Hauptprogramm, das im Speicher ROM 108 gespeichert ist. Der Mikrocomputer 20 ist so ausgebildet, daß er entsprechend dem Hauptprogramm arbeiteten dem verschiedene Steuervorgänge bewirkt werden, v/ie es später beschrieben wird. Das Hauptprogramm ist so ausgebildet, daß drei verschiedene Steuervorgänge bewirkt werden, von denen einer die Zündzeitpunktsteuerung, ein anderer die Hilfsluftsteuerung und der
letzte die Kraftstoffeinspritzsteuerung sind. Der Zündzeitpunkt, der Hilfsluftstrom und die Kraftstoffeinspritzmenge werden· nämlich jeweils wiederholt gesteuert. Damit die Zentraleinheit CPU 100 diese drei Steuervorgänge ausführen kann, wird ein Hochgeschwindigkeitsprozessor verwandt. Die oben beschriebenen drei Arten von Steuervorgängen werden unter Verwendung verschiedener Maschinenparameter, der Fahrzeuggeschwindigkeit oder ähnlicher Parameter ausgeführt, und die diese Information angebenden Daten werden in nicht dargestellten Unterprogrammen oder Unterbrechungsdienstprogrammen verarbeitet. Obwohl bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die oben beschriebenen drei Arten von Steuervorgängen durch das Hauptprogramm ausgeführt werden, können einige oder alle diese Steuervorgänge durch Unterprogramme oder Unterbrechungsdienstprogramme ausgeführt werden, wenn das erwünscht ist.
Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, die das Hauptprogramm zeigt, tritt der Arbeitsablauf des Mikrocomputers 20 in einen Programmschritt 100 ein, wenn der Zündschloßschalter 61 angeschaltet wird. Sobald das Hauptprogramm anläuft, erfolgt eine Initialisierung im folgenden Programmschritt, um die folgenden Arbeitsvorgänge vorzubereiten. Nach der Initialisierung werden verschiedene Maschinenparameter oder andere Daten eingelesen. Diese Daten v/erden nämlich im Speicher mit direktem Zugriff RAM 106 oder 107 gespeichert. Dann folgen drei verschiedene Programme oder Unterprogramme aufeinander, um die oben erwähnten drei Steuervorgänge auszuführen. . Es werden nämlich ein Zündzeitpunktrechenprogramm 300, ein Kraftstoffeinspritzmengenrechenprogramm 500 und ein Hilfsluftstromrechenprogramm 200 ausgeführt.
Zunächst wird das Hilfsluftstromrechenprogramm 200 im einzelnen anhand von Fig. 4 beschrieben. Dieses Programm dient dazu, das Tastverhältnis des solenoidbetätigten Ventils 30
in Fig. 1 zu steuern, so daß der Luftstrom durch die Umgehungskanäle 21 und 22 gesteuert wird. Das Tastverhältnis wird im folgenden als Steuergröße D bezeichnet. Wenn die Arbeitsabfolge in das Hilfsluftstromrechenprogramm 200 eintritt, ■werden die Eingangsdaten, die für die gewünschte Steuerung notwendig sind, im Programraschritt 201 ausgelesen. Es werden nämlich das Kühlmitteltemperatursignal THW, das Klimaanlagesignal A/C, das Drehmomentwandlersignal NSS, das Anlaßsignal STA, die Temperaturfunktionskartendaten F (t) von Fig. 5A, die vorher ausgegebene Steuergröße D (i-1), ein Korrekturwert ADj1, der im nicht löschbaren Speicher mit direktem Zugriff RAM 106 gespeichert ist, die Drehzahl der Maschine N zu diesem Zeitpunkt und ähnliche Werte ausgelesen. Wenn jedoch ermittelt wurde, daß das Anlaßsignal STA anzeigt, daß der Anlasser angeschaltet ist, ist die vorhergehende Steuergröße D (-i-1) nicht geeignet und wird daher ein geeigneter Wert unter Verwendung der Temperaturfunktionskarte abgeleitet. Im folgenden Programmsehritt 202 wird ein unterer Grenzwert Dmino der Steuergröße, der ein Bezugswert ist, als Funktion der Kühlmitteltemperatur unter Verwendung der Temperaturfunktionskarte F (t) ermittelt.
Anschließend wird im Programmschritt 203 eine Bezugs- oder Solldrehzahl Np der Maschine aus den verschiedenen Betriebswerten berechnet. Es wird beispielsweise die Solldrehzahl Np der Maschine auf der Grundlage der Kühlmitteltemperatur der Maschine, der Frage, ob das Drehmomentwandlersignal NSS den Leerlauf (NT) oder den Antriebsbereich (DR) angibt, der Frage, ob das Klimaanlagesignal A/C eine an- oder eine ausgeschaltete Anlage anzeigt,und ähnlicher Informationen berechnet, so daß ein Rechenvorgang bewirkt wird, um die Solldrehzahl der Maschine zu finden, die den verschiedenen Arbeitsverhältnissen entspricht, wie es in Fig. 5B dargestellt ist.
Beim Übergang auf den Programmschritt 204 wird ermittelt, ob der Leerlaufbezugskorrekturwert Δ-Dtj» der im Programmschritt 202 vom nicht löschbaren Speicher RAM 106 ausgelesen wurde, im normalen Bereich liegt oder nicht. Es wird nämlich festgestellt, ob der Wert ADjj aus irgendwelchen Gründen, beispielsweise aufgrund einer Abtrennung der Anschlußklemme der Batterie 60,abnorm ist. Wenn es sich herausstellt, daß der WertADjj abnorm ist, wird ein Programmschritt 205 ausgeführt, in dem ein geeigneter fester Korrekturwert ADttq, der im Speicher ROM 108 gespeichert ist, zur Initialisierung an die Stelle des Viertes f\ Du gesetzt wird. Wenn andererseits der Leerlaufbezugskorrekturwert Λ-ϋΗ im normalen Bereich liegt, wird ein Programmschritt 206 ausgeführt, um zu prüfen, ob die Maschine sich in einem stetigen Leerlaufzustand befindet, indem Änderungen in den verschiedenen MaschinenarbeitsVerhältnissen wahrgenommen werden. Es wird beispielsweise bestätigt, daß sich das Klimaanlagesignal A/C und das Drehmomentwandlersignal NSS gegenüber dem vorhergehenden Zyklus nicht geändert haben, daß die Maschine in ausreichendem Maße warmgelaufen ist, und daß der Unterschied zwischen der vorhergehenden Drehzahl der Maschine N (i-1) und der gegenwärtigen Drehzahl Ni der Maschine kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Unter der gegenwärtigen Drehzahl Ni der Maschine ist dabei die letzte oder neueste Momentandrehzahl der Maschine zu verstehen, die so gemessen wird, wie es später beschrieben wird. -Wenn alle obigen Bedingungen erfüllt sind, betrachtet die Zentraleinheit CPU 100 die Maschine 10 als im stabilen Leerlaufzustand befindlich,um auf einen Programmschritt 207 überzugehen. Wenn eine der obigen Bedingungen nicht erfüllt ist, wird anschließend ein Programmschritt 210 ausgeführt.
In einem Programmschritt 207, der auf den Programmschritt 206 folgt, wird die vorhergehende Steuergröße D (i-1) auf eine neue Korrekturgröße D (i'-i) dadurch geändert, daß der
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Zustand des Drehmomentwandlersignals NSS und des Klimaanlagesignals A/C wahrgenommen wird. Die vorhergehende Steuergröße D (i-1) wird nämlich in Abhängigkeit davon geändert, ob das Drehmomentwandlersignal NSS den Leerlauf (NR) oder den Antriebsbereich (DR) anzeigt und ob das Klimaanlagesignal A/C den angeschalteten oder ausgeschalteten Zustand der Klimaanlage angibt.
In einem Programmschritt 208 wird die Steuergröße D (i-1), die im Programmschritt 207 erhalten wurde, als Bezugssteuergröße DRD verwandt und wird der Wert der Leerlaufbezugskorrekturgröße ADu so korrigiert, daß der Unterschied zwischen der Leerlaufbezugssteuergröße DRD und dem unteren Grenzwert Dmino, der im Programmschritt 202 erhalten wurde, gleich einem konstanten Wert Z\h1 ist. ·Δθρτ wird nämlich unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet:
Δ DH = DRD - Dmino - DH1.
Der erhaltene Wert AO„ wird dann im Speicher mit direktem Zugriff RAM 106 in einem folgenden Programmschritt 209 gespeichert.
In einem folgenden Programmschritt 210 wird die Korrekturgröße Adh, die im Speicher RAM 106 gespeichert ist, ausgelesen, um einen oberen Grenzwert Dmax und einen unteren Grenzwert Dmin einer Steuergröße oder des Tastverhältnisses zu berechnen, die für einen Standardbetrieb, d.h. für Arbeitsverhältnisse geeignet sind, bei denen das Drehmomentwandlersignal NSS den Leerlaufbereich NR anzeigt und das Klimaanlagesignal A/C den ausgeschalteten Zustand anzeigt. Es werden nämlich die folgenden Rechenvorgänge ausgeführt:
Dmin = Dmino + Δ D1T
rl
■ Dmax rs Dmin + ΔΗ2,
•wobei /!SRZ eine Konstante ist.
Das.Programm geht auf einen Programmsehritt 211 über, um den oberen und den unteren Grenzwert Dmax und Dmin der Steuergröße entsprechend den Arbeitsverhältnissen, nämlich auf der Grundlage der Drehmomentwandlerposition und des Betriebszustandes der Klimaanlage zu ändern. In einem folgenden Programmschritt 212 wird der Unterschied Δ Ν zwischen der Drehzahl N der Maschine, die im Programmschritt 201 ausgelesen wurde, und der Solldrehzahl Np der Maschine, die im Programmschritt 203 erhalten wurde, in der folgenden Weise berechnet:
ΔΝ = Ni - Np.
In einem Programmschritt 213 wird ein Steuerkorrekturwert Ad, der sich als Absolutwert des Differenzwertes· ΔΚ eignet, aus einer bestimmten Karte von Fig. 5D herausgesucht, so daß die vorhergehende Steuergröße D (i-1) dadurch korrigiert wird, daß der Steuerkorrekturwert Ad mit der ausgelesenen vorhergehenden Korrekturgröße D (i-1) kombiniert wird, indem berechnet wird:
D = D (i-1) - AD, wenn AD größer' als Null ist und D = D (i-1) + A-D, wenn Ad gleich oder kleiner als
Null ist.
Die Korrekturgröße D, die im Programmschritt 213 korrigiert wurde, wird weiter im Programmschritt 214 auf irgendeiner Änderung in den Arbeitsverhältnissen der Maschine 10 ansprechend korrigiert, um ein Über- oder Untersteuern der Drehzahl der Maschine zu unterdrücken, die durch eine derartige Änderung hervorgerufen werden könnte. Dazu wird die Änderung im Drehmomentwandlersignal und im Klimaanlagesignal NSS und A/C wahrgenommen, um die Korrekturgröße D
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weiter zu korrigieren.
Die Zentraleinheit CPU 100 prüft im folgenden Programmschritt 215, ob die Korrekturgröße D, die im Programmschritt 214 ermittelt wurde, im Bereich zwischen dem oberen und dem unteren Grenzwert Dmax und Dmin liegt (siehe Pig. 5C). Wenn entweder der obere oder der untere Grenzwert überschritten ist, wird die Korrekturgröße D gleich Dmin oder Dmax jeweils im Programmschritt 216 gesetzt. Auf die Programmschritte 214 und 216 folgt ein Programmschritt 217, um die Korrekturgröße D im Speicher RAM 106 als D (i-1) zu speichern, woraufhin anschließend der Programmschritt 218 folgt, um die Korrekturgröße D, d.h. das Tastverhältnis, der Hilfsluftsteuerausgangsschaltung 112 zu liefern, um das Luftsteuerventil 30 anzusteuern.
Die Steuergröße D, die das Tastverhältnis angibt, das in der Zentraleinheit CPU 100 berechnet worden ist, wird nämlich kurzzeitig in der Hilfsluftsteuerausgangsschaltung 112 gespeichert, so daß das gespeicherte Signal auf ein Zeitbefehlssignal von der Zentraleinheit CPU 100 in ein Treiberimpulssignal mit einem Tastverhältnis umgewandelt wird, das durch das gespeicherte Signal bestimmt ist, um .dem Luftsteuerventil 30 zugeführt zu werden. Das Luftsteuerventil 30 wird somit so gesteuert, daß der Umgehungsluftstrom geändert wird, so daß die Leerlaufdrehzahl der Maschine mit der Solldrehzahl Np zusammenläuft.
Nach der Ausführung des Hilfsluftstromrechenprogramms 200 geht das Programm auf das Maschinenparaiaeterleseprogramin über, so daß verschiedene Maschinenparameter, wie der angesaugte Luftstrom Q, die Kühlmitteltemperatur oder ähnliches über den Eingangsteil 103 eingelesen werden. Dann wird das oben erwähnte Zündzeitpunktrechenprograram 300 ausgeführt.
In Fig. 6 ist im einzelnen das Diagramm der Programmschritte dargestellt, die im Zündzeitpunktrechenprogramm 300 enthalten sind. Anschließend an einen Programmstarts ehr itt v/ird ein Programmschritt 301 ausgeführt, um die notwendigen Daten zur Verwendung bei der Zündzeitpunktsteuerung unter den vorher gespeicherten Daten im Speicher RAI-I 106 auszulesen. Es ■werden nämlich die letzte Momentandrehzahl Ni der Maschine, die mittlere Drehzahl N der Maschine, der Ansaugluftstrom Q, das" Kühlmitteltemperatursignal TEBi, das Anlaßsignal STA, das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal SPD, das Klimaanlagesignal A/C, das Drosselschaltersignal und ähnliche Signale ausgelesen. Die oben erwähnte mittlere Drehzahl N der Maschine wird dadurch erhalten, daß eine Anzahl von Momentandrehzahlwerten Ni, N (i-1), N (i-2) ... gemittelt wird, wie es später anhand von Fig. 10 beschrieben wird. In einem folgenden ProgFammschritt 302 wird ein Grundzündzeitpunktvorstsllwinkel öBSE unter Verwendung der Grundvorstellwinkelkarte berechnet, die eine Funktion des Ansaugluftstromes Q und der Drehzahl der Maschine (Q/Ni, Ni) ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeis-piel wird das Signal der Momentandrehzahl Ni der Maschine periodisch durch Zählen der Anzahl der Taktimpulse aufgenommen, die in einem Zeitintervall auftreten, das 120° des Drehwinkels der Kurbelwelle entspricht, wobei der Maschinendrehzahlsensor oder elektromagnetische Abnehmer 37 einen Impuls jeweils für 30° erzeugt. Die mittlere Drehzahl N der Maschine ist der Mittelwert einer Anzahl von Werten Ni innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls. Da das Verfahren der Bestimmung des Grundvorstellwinkels O-or,-, nach Maßgabe der Maschinenparameter unter Verwendung einer Karte bekannt ist, v/ird es nicht weiter beschrieben.
In einem Programmschritt 303 wird ein Vorstellwinkelkorrekturwert Oa ermittelt, indem Korrekturber.echnungen des Vorstellwinkels nach Maßgabe der verschiedenen Maschinenparameter bewirkt v/erden. Beispielsweise erfolgen eine Vorstell-
winkelkorrektur für den Viarmlauf und eine feste Vorstellwinkelkorrektur. Diese Korrekturwerte sind in einem Speicher in Form jeweiliger Karten gespeichert, so daß davon die geeigneten Daten abgeleitet werden können.
In den folgenden Programmschritten 304 bis 305 wird dann geprüft, ob die Maschine sich im Leerlauf befindet, in dem eine Zündzeitpunktsteuerung zu bewirken ist. Im Programmschritt 304 wird nämlich geprüft, ob das Drosselventil vollständig oder nahezu vollständig geschlossen ist oder nicht, und im Programmschritt 305 wird geprüft, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als 2 km/h ist, so daß sich das Fahrzeug nicht bewegt oder nahezu anhält.
Wenn eine oder beide Bedingungen der Programmschritte 304 und 305 nicht erfüllt ist oder sind, geht der Arbeitsablauf auf einen Programmsehritt 307 über, in dem die Leerlaufvorstellwinkelkorrekturgröße ©τση auf Null gesetzt wird. Yfenn andererseits beide Bedingungen in den Programmschritten 304 und 305 erfüllt sind, d.h. wenn festgestellt wird, daß sich die Maschine im Leerlauf befindet, wird ein Programmschritt 310 ausgeführt.
Bevor der Arbeitsvorgang beschrieben wird, der dann ausgeführt wird, wenn festgestellt wird, daß sich die Maschine im Leerlauf befindet, werden zunächst die Programmschritte beschrieben, die auf den Programmschritt 307 folgen. In einem Programmsehritt 308 wird ein Vorstellwinkel θ dadurch ermittelt, daß der Vorstellwinkelkorrektunvert Oa und der Leerlaufvorstellwinkelkorrekturwert 9tSC (der in diesem Fall gleich Null ist) dem GrundvorStellwinkel Öt>se zuaddiert werden, der vorher erhalten wurde. Der Wert dieses Vorstellwinkels θ wird dann kurzzeitig in der Zündausgangsschaltung 113 von Fig. 2 gespeichert. Diese gespeicherten Vorstellwinkeldaten 9 werden so benutzt, daß die Zündeinrichtung 39 so
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gesteuert wird, daß der Zündzeitpunkt dadurch mit den auf den Ausgangszeitbefehl von der Zentraleinheit CPU 100 ausgeleseneh Daten gesteuert wird.
Der Programmschritt 310 wird nach der Feststellung des Leerlaufes der Maschine ausgeführt, wobei ein Anfangswert Ni der Drehzahl N der Maschine, der für das letzte Zeitintervall gemessen wurde, das dem Kurbelwellendrehwinkel von 120° entspricht und der im Programmschritt 302 erhalten wurde, ausgelesen wird. Zusätzlich wird der letzte Wert der Solldrehzahl Np der Maschine, der im Hilfsluftstromrechenprogramm von Fig. 4 erhalten wurde, gleichfalls ausgelesen. Anschliessend wird der Unterschied zwischen diesen beiden Werte Ni und Np, in der folgenden Weise berechnet:
ΔΝ = NF - Ni.
Im folgenden Programmschritt 311 wird ermittelt, ob der Unterschied A N in einem bestimmten Bereich liegt. Es wird beispielsweise festgestellt, ob die folgende Gleichung erfüllt ist oder nicht:
20 Upm> ΔΝ > -20 Upm.
Wenn diese Beziehung erfüllt ist, d.h., wenn das Ergebnis des Programmschrittes 311 positiv ist, wird ein Programmschritt 312 ausgeführt, in dem der Unterschied ^N unter Verwendung der: mittleren Drehzahl "Ti der Maschine anstelle der Solldrehzahl Np der Maschine berechnet v/ird.
Wenn andererseits die obige Beziehung nicht erfüllt ist, wird ein Programmschritt 314 ausgeführt, um den Unterschied ΔίΤ zu berechnen. Unter Verwendung des Differenzwertes von A N, der im Programmsehritt 312 oder 314 erhalten wird, wird ein Leerlaufvorstellwinkelkorrekturwert Qjqq aus der ΔΝ Karte
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in Fig. 8 im folgenden Programmschritt 313 aufgesucht. Die Karte von Fig. 8 ist ein Beispiel, die die Beziehung Δ Ν und öjgn zeigt, so daß eine andere A N Karte von Fig. 9 statt der in Fig. 8 dargestellten AN Karte verwandt werden kann.
Nachdem der Wert des LeerlaufvorsteilwinkeIkorrekturwertes 0ISC im F^Srammschritt 313 erhalten worden ist, wird der Wert des Vorstellwinkels O (9 « 9BSE + öa + ÖISC) im folgenden Programmschritt 308 in derselben V/eise berechnet, wie es oben beschrieben wurde. Dann wird im Programmschritt 309 der Vorstellwinkel θ der Zündausgangsschaltung 113 in Fig. 2 als Zündzeitpunktsignal zugeführt, wodurch die Zündeinrichtung 39 dazu gebracht wird, die Zündung mit dem Vorstellwinkel O zu bewirken.
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wurde eine Regelung mit Rückführung der Drehzahl der Maschine über den gesamten Bereich mit der Solldrehzahl Np der Maschine bewirkt. In dem Fall, in dem keine Solldrehzahl Np der Maschine vorliegt, beispielsweise dann, wenn kein Hilfsluftstromrechenprograinm 200 vorliegt, oder wenn die Leerlaufdrehzahl der Maschine über eine offene Regelschleife geregelt wird', kann jedoch die mittlere Drehzahl N der Maschine statt der Solldrehzahl Np der Maschine über den Gesamtbereich verwandt werden.
Fig. 7 zeigt ein anderes Zündzeitpunktrechenprogramm 400, das statt des in Fig. 6 dargestellten Programms 300 verwandt werden kann. Im Flußdiagramm von Fig. 7 sind die Programmschritte 401 bis 405 die gleichen wie die Schritte 301 bis 305 in Fig. 6. Wenn im Programmschritt 405 festgestellt wird, daß sich das Fahrzeug nicht bewegt oder nahezu anhält, da die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als 2 km/h ist, wird ein Programmschritt 406 ausgeführt, in dem geprüft wird, ob der Warmlauf beendet ist. Wenn das Ergebnis des
Programmschritts 406 positiv ist,' wird ein Programmschritt 412 ausgeführt, um den Wert Δ N in der gleichen Weise ,wie im Programms ehr itt 312 in Fig. 6 zu berechnen. Wenn anderer seits der Warmlauf noch nicht beendet ist, wird ein Programmschritt 414 ausgeführt, um den Wert Δ Ν unter Verwendung der folgenden Gleichung zu berechnen:
« N - Ni - a,
wobei a eine Konstante ist und beispielsweise 5 Upm beträgt.
Der folgende Programmschritt 413 entspricht dem Programmschritt 313» so daß ein Wert des Leerlaufvorstellwinkelkorrekturwertes Qjan von der Δ N Karte von Fig. 8 oder Fig. 9 entsprechend dem Unterschied ^N abgeleitet wird, der im Programmschritt 412 oder 414 erhalten wird. Die dem Schritt 413 folgenden Programmschritte 408 und 409 sind die gleichen wie die Programmschritte 308 und 309 von Fig. 6, so daß der Vorstellwinkel θ berechnet wird, um den Zündzeitpunkt zu steuern.
Wenn im Programmschritt 405 festgestellt wird, daß. die Fahrzeuggeschwindigkeit über 2 km/h liegt, wird ein Programraschritt 407 ausgeführt, in dem der Leerlaufvorstellwinkelkorrekturwert öjSC gleich Null gesetzt wird, bevor das Programm auf den Schritt 408 übergeht.
Wenn das Zündzeitpunktrechenprogramm 300,400 in Fig. 6 oder Fig. 7 beendet ist, dann wird in dieser Weise das oben erwähnte Kraftstoffeinspritzmengenrechenprogramm 500 in Fig. ausgeführten .dem die Grundkraftstoffeinspritzzeit unter Ve rwendung der Drehzahl N der Maschine und des Ansaugluftstromes Q berechnet wird, wobei diese Grundkraftstoffeinspritzzeit durch die verschiedenen Maschinenparameter, wie beispielsweise die Kühlmitteltemperatur, die Temperatur der angesaugten Luft und ähnliche Parameter korrigiert oder geändert
2?
- 25
wird. Da eine derartige Steuerung der eingespritzten Kraftstoffmenge auf dem Gebiet der Steuerung von Brennkraftmaschinen bekannt ist, wird das Programm 500 nicht weiter im einzelnen beschrieben.
Fig. 10 zeigt ein Unterbrechungsdienstprogramm zum Berechnnen des oben beschriebenen Mittelwertes der Drehzahl N der Maschine. Dieses Unterbrechungsdienstprogramm ist so ausgebildet, daß es in einem Zeitintervall von beispielsweise 200 Mikrosekunden ausgeführt wird. In einem Programmschritt
601 wird die letzte Momentandrehzahl Ni der Maschine einer Variablen SUM zuaddiert, um den Wert von SUM, der am Anfang gleich Null war, zu erhöhen. Im folgenden Programmschritt
602 wird ein Kennzeichen F, das am Anfang gleichfalls gleich Null ist, um eins erhöht. In einem Programmschritt 603 wird geprüft, "ob der Wert des Kennzeichens F größer oder gleich ist. Wenn F im Bereich von 0 bis 7 liegt, kehrt die Arbeitsabfolge zum Hauptprogramm zurück. Wenn andererseits F gleich 8 ist, wird der Wert der Variablen SUM durch 8 im folgenden Schritt 604 dividiert, um die mittlere Drehzahl N der Maschine zu erneuern. Dann werden F und SUIi beide auf Null in einem Programmschritt 605 rückgesetzt, bevor die Arbeitsabfolge auf das Hauptprogramm zurückkehrt.
Wie es oben beschrieben wurde, wird jedes Rechenprogramm von Fig. 3 mit einer hohen Geschwindigkeit ausgeführt, so daß die berechneten Daten den entsprechenden Stellgliedern mit einer gegebenen zeitlichen Steuerung zugeführt werden, die durch die Zentraleinheit CPU 100 bestimmt ist und somit die Stellglieder jeweils angesteuert werden. Wenn daher die Maschine 10 als in einem gegebenen Leerlaufzustand befindlich angesehen wird, werden der Hilfsluftstrom und der Zündzeitpunkt beide so gesteuert, daß die Drehzahl der Maschine gleich der Solldrehzahl Np ist. Wenn nämlich sich die Drehzahl der Maschine drastisch ändert, wird die Zündzeitpunkt-
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Steuerung wirksam mit einem sehr schnellen Ansprechen, so daß die Änderung in der Leerlaufdrehzahl der Maschine wirksam kompensiert wird. Wenn darüberhinaus keine Solldrehzahl NF der Maschine vorliegt, kann, die Änderung in der Leerlaufdrehzahl der Maschine in ähnlicher Weise wirksam verringert werden.
Das heißt zusammenfassend, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dann, wenn eine Solldrehzahl Np der Maschine vorliegt, wie es in Pig. 6 dargestellt ist, und die letzte Momentandrehzahl Ni der Maschine in einem gegebenen Bereich liegt, der durch Addieren oder Subtrahieren einer bestimmten Drehzahl ^ der Maschine zu und von der Solldrehzahl Np als (Np .- X < Ni <£ Np + % ) bestimmt ist, die mittlere Drehzahl N der Maschine als Bezugswert statt der Solldrehzahl Np benutzt wird, so daß der Unterschied Λ N = N - Ni berechnet wird, um einen Vorstellwinkelkorrekturwert Öjsq» der für den erhaltenen Viert ΔN geeignet ist, aus der ΔΝ Karte zu finden. Wenn im Gegensatz dazu Ni außerhalb des oben beschriebenen Bereiches liegt, wird der Unterschied als /\N = Np - Ni berechnet, um einen geeigneten Vorstellwinkelkorrekturwert ©jsQ in derselben Weise zu finden, wie es oben beschrieben wurde. Wenn in der in Fig. 7 dargestellten Weise keine Solldrehzahl Np der Maschine vorliegt, wird die mittlere Drehzahl N der Maschine als Bezugsdrehzahl verwandt, um den Unterschied^N = N - Ni zu berechnen, so daß ein geeigneter Vorstellwinkelkorrekturwert Qjqq aus der AjX Karte gefunden werden kann.
Fig. 11 zeigt das oben beschriebene Verfahren. Angenommen, daß die Momentandrehzahl Ni der Maschine sich sinusförmig ändert, so versteht es sich, daß die Regelung der Drehzahl der Maschine leicht bewirkt werden kann, wenn die mittlere Drehzahl N als Bezugswert verwandt wird, da die mittlere Drehzahl N im wesentlichen die Mitte der Schwankungen ist.
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Wenn jedoch die Regelung der Drehzahl der Maschine weiter bewirkt wird, um die Maschinendrehzahl Ni auf die Solldrehzahl NTj. zu führen, wie es bei den herkömmlichen Verfahren der Fall ist, braucht das mehr Zeit, während die Drehzahl der Maschine dazu neigt, instabil zu sein. Obwohl die Verwendung der mittleren Drehzahl "N der Maschine als Bezugswert keine extrem genaue Regelung mit einem Mittelwert gleich der Solldrehzahl Np liefern kann, führt der Unterschied zwischen der mittleren Drehzahl N und der Solldrehzahl Np nicht zu einer unerwünschten Regelung, wenn die mittlere Drehzahl N nur dann verwandt wird, wenn die Momentandrehzahl Ni der Maschine in einem schmalen Bereich von beispielsweise Np +_ 20 Upm liegt.
-3O-
Leerseite

Claims (10)

  1. Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann - Dr. R. Koenigsberger Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.
    PATENTANWÄLTE
    ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE
    3/Li
    G3-8216-MN
    NIPPONDENSO CO.,LTD., Kariya-shi,'Japan
    Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine
    PATENTANSPRÜCHE
    Verfahren zum Regeln der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine, die eine Einrichtung aufweist, die bewirkt, daß die Zündung in der Maschine zu variablen Zündzeitpunkten auftritt,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    a) wahrgenommen wird, wenn sich die Maschine im Leerlaufzustand befindet,
    b) die Größe der Änderung der Drehzahl der Maschine auf den Schritt a) ansprechend ermittelt wird, wobei im Schritt b) der Unterschied zwischen einer mittleren Drehzahl der Maschine aus mehreren Messungen und der letzten Momentan drehzahl der Maschine ermittelt wird, und
    c) der variable Zündzeitpunkt als Funktion der ermittelten Größe der Änderung der Drehzahl der Maschine in
    eine Richtung auf eine Verminderung der Größe der anschließend auftretenden Drehzahländerung der Maschine nachgestellt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Drehzahl der Haschine dadurch ermittelt wird, daß eine Vielzahl von Drehzahlwerten der Maschine gemittelt wird, die in einem bestimmten Zeitintervall erhalten werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Drehzahl der Maschine dadurch ermittelt wird, daß eine Vielzahl von Drehzahlwerten der Maschine gemittelt wird, die in einem Zeitintervall erhalten werden, in dem eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen der Maschine auftritt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß ermittelt wird, ob die letzte Momentandrehzahl der Maschine in einem vorbestimmten Bereich liegt, der eine bestimmte Solldrehzahl der Maschine enthält.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Größe der Änderung der Drehzahl nur dann durchgeführt wird, wenn die letzte Momentandrehzahl der Maschine in dem vorbestimmten Bereich liegt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt b) weiterhin der Unterschied zwischen der vorbestimmten Solldrehzahl der Maschine und der letzten Drehzahl der Maschine als Größe der Änderung ermittelt wird, wenn die letzte Momentandrehzahl der Maschine außerhalb des vorbe-
    stimmten Bereiches liegt.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Nachstellen des Zündzeitpunktes dadurch erfolgt, daß ein Vorstellwinkelkorrekturwert dem Grundvorstellwinkel zuaddiert wird, der durch die Drehzahl der Maschine und durch den Ansaugluftstrom bestimmt ist, wobei der Vorstellwinkelkorrekturwert von einer Karte abgeleitet wird, die in einem Speicher gespeichert ist, so daß ein Wert gefunden wird, der für den Unterschied zwischen der mittleren Drehzahl der Haschine und der letzten Drehzahl der Maschine geeignet ist.
  8. 8. Vorrichtung zum Regeln der Leerlaufdrehzahl für eine Brennkraftmaschine mit Funkenzündung und einer Einrichtung, die bewirkt, daß die Zündung in der Maschine zu variablen Zeitpunkten auftritt,
    gekennzeichnet durch
    a) eine erste Einrichtung, die wahrnimmt, wenn sich die Maschine im Leerlaufzustand befindet,
    b) eine zweite Einrichtung, die die Größe der Änderung der Drehzahl der Maschine auf die erste Einrichtung ansprechend ermittelt, wobei die zweite Einrichtung so ausgebildet ist, daß sie den Unterschied zwischen einer mittleren Drehzahl der Maschine aus mehreren Messungen und der letzten Momentandrehzahl der Haschine ermittelt, und
    c) eine dritte Einrichtung zum Nachstellen des variablen Zündzeitpunktes als Funktion der ermittelten Größe der Änderung der Maschinendrehzahl in eine Richtung zur Abnahme der Größe der anschließend auftretenden Drehzahländerung.'
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, χ
    daß die zweite Einrichtimg eine Einrichtung, die den mittleren Drehzahlwert der Maschine berechnet, eine Einrichtung, die den letzten Momentanwert der Drehzahl ι der Maschine wahrnimmt, und eine Einrichtun umfaßt,die deiwahrgenommenen letzten Momentanwert mit dem mittleren Drehzahlwert der Maschine vergleicht.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die einen oder mehrere Maschinenbetriebsparameter aufnimmt, und eine Einrichtung, die eine Bezugsdrehzahl der Maschine als Funktion eines oder mehrerer der aufgenommenen Maschinenbetriebsparameter festsetzt.
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