DE3309947A1

DE3309947A1 - Method and device for reducing load change reaction

Info

Publication number: DE3309947A1
Application number: DE19833309947
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl.-Ing. 8074 Gaimersheim Bois; Georg 8069 Wolnzach Faltermeier; Henning Dipl.-Ing. 8070 Ingolstadt Rasche
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG; Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1983-03-19
Filing date: 1983-03-19
Publication date: 1984-07-19

Abstract

In order to prevent the abrupt build-up of power in the case of load change reactions, for example from coasting operation to full load, the ignition timing is retarded on opening of the throttle to be then gradually advanced up to the optimum value. The power output of the engine is thereby built up more gently.

Description

Ingolstadt, den 18. M'arz* 1982fIngolstadt, March 18th * 1982f

IP 1826 Vg/WeIP 1826 Vg / We

AUDI NSU AUTO UNIOf AktiengesellschaftAUDI NSU AUTO UNIOf Aktiengesellschaft

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Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung der Lastwechselreaktion Method and device for reducing the load change reaction

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung der Lastwechselreaktion eines mit einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine betriebenen Kraftfahrzeuges, sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. . jThe invention relates to a method for reducing the load change reaction one with a spark-ignition internal combustion engine operated motor vehicle, as well as a device for implementation of the procedure. . j

Ein im Schiebezustand oder im Teillastbetrieb betriebenes Kraftfahrzeuq mit fremdgezündeter Brennkraftmaschin« erfährt bei plötzlicher Lastanforderung, überlicherweise erkennbar am plötzlichen Öffnen der Drosselklappe, eine Verstellung des Zündwinkels in Richtung früh, um die abgeforderte Leistung zur Verfügung stellen zu können. Diese sehr plötzliche Anforderung der Leistung führt insbesondere bei Motoren mit hoher Leistung zu einem sehr ruckartigen Einsetzen, was von den Insassen des Fahrzeuges als unangenehm empfunden wird.A motor vehicle operated in the sliding state or in partial load operation with externally ignited internal combustion engine ”experiences a sudden load requirement, usually recognizable by the sudden Opening the throttle valve, an adjustment of the ignition angle in the early direction, in order to provide the required power to be able to. This very sudden demand for power results in a very high, especially in high power engines jerky onset, which is perceived as uncomfortable by the occupants of the vehicle.

Aufgabe der Erfindung- ist es, den schlagartigen Übergang bei der Lastwechselreaktion abzumildern.The object of the invention is to make the sudden transition in the To mitigate the load change reaction.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Anspruch 7 sieht eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 vor.The object is achieved by the features of claim 1. Claim 7 provides a device for carrying out the method according to claim 1.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß bei Erfassen des Lastwechsels der Zündzeitpunkt nicht schlagartig auf früh verstellt wird, sondern im Gegensatz, sozusagen zur Kompensation der plötzlich geöffneten Drosselklappe, die- eine erheblich höhere Leistung des Motors ermöglicht, der Zündzeitpunkt in Richtung spät verstellt wird. Dadurch -kann die Brennkraftmaschine nicht sofort die volle Leistung erbringen. Durch ein entsprechendes Zeitglied wird der Zündzeitpunkt dann kontinuierlich auf seinen optimalen Wert geregelt, also in Richtung früh verstellt, so daß die Leistung nicht schlagartig, sondern kontinuierlich pinsetzt. Die Zeitkonstante,According to the invention it is provided that when the load change is detected the ignition point is not suddenly adjusted to early, but on the contrary, so to speak, to compensate for the suddenly opened Throttle valve, which enables a considerably higher output of the engine, adjusts the ignition point in the direction of retardation will. As a result, the internal combustion engine cannot immediately reach its full capacity Perform. The Ignition point then continuously regulated to its optimal value, so adjusted in the early direction so that the performance does not increase suddenly, but continuously. The time constant

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mit der der Zündzeitpunkt von spät auf den optimalen Wert nach früh verstellt wird, ist voreinstellbar und ggf. durch Betriebsparameter der Brennkraftmaschine beeinfluQbar. Dadurch entsteht beim plötzlichen öffnen der Drosselklappe ein kurzer Übergangszeitraum, der zum allmählichen Anstieg der Leistung führt. Dieser Zeitraum wird selbstverständlich so kurz gewählt, daß im Bedarfsfall, beispielsweise beim Einleiten eines Überholvorganges, die Leistung so rechtzeitig zur Verfügung steht, daß die Leistungswerte nicht bemerkbar verändert werden.with which the ignition point from late to the optimal value is adjusted early, can be preset and possibly influenced by operating parameters of the internal combustion engine. This creates if the throttle valve is suddenly opened, a short transition period leading to a gradual increase in power. This The period is of course chosen so short that if necessary, for example when initiating an overtaking maneuver, the performance is available in good time so that the performance values are not noticeably changed.

Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschriebßn. Dabei ist insbesondere vorgesehen, die Belastungsanford^ru^g dadurch zu erkennen, daß der Saugrohrunterdruck gemessen wird. Wenn der Saugrohrunterdruck sich sehr stark mit der Zeit ändert, erfaßt die vorgesehene Logik diesen Zustand als Lastwechselreaktion .Preferred embodiments are described in the subclaims. In particular, it is provided that the load requirement to be recognized by the fact that the intake manifold vacuum is measured. If the intake manifold vacuum changes very strongly over time, the provided logic detects this state as a load change reaction .

Alternativ dazu ist es denkbar die Stellung des Gaspedals abzufragen und eine plötzliche Änderung der Gaspedalstellung oder der Drosselklappe als Anzeichen für einen Lastwechsel zu nehmen.Alternatively, it is conceivable to query the position of the accelerator pedal and a sudden change in the accelerator pedal position or the To take the throttle valve as an indication of a load change.

Wie bereits erwähnt, kann die Größe der Verstellung des Winkels in Richtung spät, also die Größe der Abweichung vom optimalen Wert, sowie die Rückstellzeit durch Betriebsparameter beeinflußt werden, beispielsweise die Drehzahl oder den Saugrohrdruck.As already mentioned, the size of the adjustment of the angle in the late direction, i.e. the size of the deviation from the optimum Value, as well as the reset time can be influenced by operating parameters, for example the speed or the intake manifold pressure.

Im folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:In the following the invention will be explained with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 das Blockschaltbild einer Schaltunq zur DurchFig. 1 is the block diagram of a circuit for through

führung der Erfindung;conduct of the invention;

Figuren 2a bis 2f Signale, die zur Erläuterung der ErfindungFigures 2a to 2f signals used to explain the invention

dienen.to serve.

In Fig. 1 ist ein Verteiler 10 vorgesehen, der, üblicherweise als Hall-Verteiler ausgebildet, Zündsignale liefert, die durch nicht dargestellte Vorrichtungen mechanischer oder elektronischer Art zeitlich richtig zum Arbeitstakt der Maschine liege.i. DieIn Fig. 1, a manifold 10 is provided which, usually designed as a Hall distributor, provides ignition signals, which are mechanical or electronic devices, not shown Art is right in time for the work cycle of the machine. I. the

auf der Leitung 12 anliegende Zündzeitpunktinformation beinhaltet somit gleichzeitig eine Information über die Drehzahl n.includes ignition timing information present on line 12 thus at the same time information about the speed n.

Mit 14 ist eine Logik zum Erkennen einer Lastwechselrsaktion dargestellt. Diese Logik 14 erhält über die Einheit 16 ein Signal, wenn die Drehzahl, die der Einheit 16 über die Verbindung 18 zugeführt wird, einen vorgegebenen Wert überschreitet. Gleichzeitig y/ird der Logik 14 vom Ausgang der Einheit 20 ein Signal zugeführt, das die Änderung des Saugrohrdrucks nach der Zeit darstellt. jWith 14 a logic for recognizing a load change action is shown. This logic 14 receives a signal via the unit 16 when the speed is supplied to the unit 16 via the connection 18 exceeds a specified value. At the same time, a signal is fed to the logic 14 from the output of the unit 20, which represents the change in the intake manifold pressure with respect to time. j

Zusätzlich kann von einer Einheit 22 der Wert des absoluten Drucke im Saugrohr zugeführt werden, wobei ein Schwellwertschalter, ähnlich wie bei der Drehzahlschwelle 16, dann anspricht, wenn der Saugrohrdruck einen bestimmten Wert überschritten·hat. ^; In addition, the value of the absolute pressure in the intake manifold can be supplied by a unit 22, with a threshold switch, similar to the speed threshold 16, responding when the intake manifold pressure has exceeded a certain value. ^;

Aus den Informationen der Drehzahl n, des absoluten Wertes des Saugrohrdruckes ρ _h und der Ermittlung der zeitlichen Ä'nderunqen des Saugrohrdruckes entscheidet die Logik 14, ob ein Lastwechsel vorliegt. Diese Information wird über die Leitung 26 einem Zeitglied 24 zugeführt, das gleichzeitig über den Eingang 28 eine Information über die Drehzahl bekommt.From the information on the speed n, the absolute value of the intake manifold pressure ρ _h and the determination of the changes in the intake manifold pressure over time, the logic 14 decides whether there is a load change. This information is fed via line 26 to a timing element 24, which at the same time receives information about the speed via input 28.

Das Zeitglied 24 entscheidet einmal über die Größe der Verstellung des Winkels, die wesentlich von dem auf Leitung 26 zugeführten Siqnal abhängt, sowie über die Zeitkonstante, mit der der Winkel auf seinen optimalen Wert eingestellt wird, die beispielsweise von der Drehzahl, die über Leitung 28 zugeführt wird, abhängt. Es ist denkbar, auch den Absolutdruck im Saugrohr, wie er von der Einheit 22 ermittelt wird, ebenfalls zur Festlegung der Zeitkonstante heranzuziehen.The timing element 24 decides once on the size of the adjustment of the angle, which depends essentially on the Siqnal fed to line 26, as well as on the time constant with which the Angle is set to its optimal value, for example on the speed, which is supplied via line 28, depends. It is conceivable that the absolute pressure in the intake manifold, such as it is determined by the unit 22, also to be used to determine the time constant.

Ein Signalverzögerer 30 verstellt den Zündwinkel entsprechend der Information auf der Leitung 32, die vom Zeitglied 24 zum Signalverzögerer 30 führt. Die auf Leitung 34 eingehenden Zündimpulse werden dementsprechend auf d^m Ausgang 38 verzögert an die Zündung 36 weitergegeben, solange der Eingang 32 zum Signalverzögerer 30 ein Signal besitzt.A signal delay 30 adjusts the ignition angle accordingly the information on the line 32 from the timer 24 to the signal delay 30 leads. The ignition pulses arriving on line 34 are accordingly delayed on output 38 to the Ignition 36 passed on as long as input 32 to signal delay 30 has a signal.

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Als konkrete Ausführung für das Zeitglied 24 bietet" sich an, einen Rückwärtszähler vorzusehen, der auf einen vorgegebenen Wert springt der der Höhe des Verstellwinkels für die Zündung entspricht, und der dann mit einer bestimmten Rate rückwärts zählt, wobei der Zündwinkel jeweils um die Höhe des Zählinhaltes verstellt ist. Das heißt, mit abnehmendem Zählerinhalt gleicht sich der Zündwinkel immer mehr dem optimalen Wert an, wobei der Zähltakt beeinflußbar ist und somit die Dauer des Abu/ärtszählens eingestellt werden kann. Die einzelnen Komponenten der Fig. 1 sind üblicherweise in einem Mikroprozessor oder Rechner enthalten.As a specific implementation for the timing element 24, "a Provide a down counter that jumps to a specified value which corresponds to the height of the adjustment angle for the ignition, and which then counts backwards at a certain rate, the The ignition angle is adjusted by the amount of the count. This means that the ignition angle is the same as the counter content decreases more and more towards the optimal value, whereby the counting cycle can be influenced and thus the duration of the counting is set can be. The individual components of FIG. 1 are usually contained in a microprocessor or computer.

In Fig. 2 ist aus den Signalen der verschiedenen Komponenten zu erkennen, wie die Kompensation des Lastwechselschlages erfolgt. In allen Figuren ist auf der Abszisse die Zeit aufgetragen, die Ordinate in Fig. 2a zeigt den öffnungswinkel OC der Drosselklap-pe, die zum Zeitpunkt t. geöffnet wird und dann voll geöffnet ist.In FIG. 2 it can be seen from the signals of the various components how the load change shock is compensated. In all figures, the time is plotted on the abscissa, the ordinate in Fig. 2a shows the opening angle OC of the throttle valve, which at time t. opened and then fully open.

In Fig. 2b ist der Saugrohrdruck P . zu erkennen, der mit Öffnen der Drosselklappe zum Zeitpunkt t.. ansteigt.In Fig. 2b, the intake manifold pressure is P. to recognize the one with opening the throttle valve at time t .. increases.

In Figur 2c ist die Ableitung des Saugrohrdruckes nach der Zeit, aufgetragen, dieses Signal erscheint am Ausgang der Einheit 20 in Fig. 1. Gleichzeitig wird ein gewisser Schwellwert festgelegt, in Fig. 2c strichpunktiert eingezeichnet, und mit Überschreiten der in 2c dargestellten Kurve über den Schwellwert gibt die Logik 14 an ihrem Ausgang 26 das mit A bezeichnete Signal ab, das auf 1 springt, sobald das Zeitglied für eine Zündzeitpunktverstellung im Signalverzögerer 30 sorgen soll. Der Ausgang des Zeitgliedes ist in Fig. 2e dargestellt, dieses Signal B erscheint an der Verbindung 32 zwischen den Zeitglied 24 und dem Signalverzögerer 30. Zum Zeitpunkt t„, also zu dem Zeitpunkt, zu dem das Signal in Figur 2c den Schwellwert überschritten hat, springt das Signal 2e um einen vorgegebenen Betrag nach oben, wobei die Höhe dieses Sprunges unter anderem abhängt von der Drehzahl n. Gleichzeitig beginnt ein Rückw.ä-rtszähler von diesem Wert wieder rückwärts zu zählen, bis er zu einem Zeitpunkt t, den ursprünglichen Null-Wert erreicht hat.In FIG. 2c, the derivative of the intake manifold pressure is plotted against time; this signal appears at the output of the unit 20 1. At the same time, a certain threshold value is established, shown in dash-dotted lines in FIG. 2c, and when it is exceeded In the curve shown in FIG. 2c over the threshold value, the logic 14 emits the signal labeled A at its output 26, which outputs 1 jumps as soon as the timer is intended to adjust the ignition timing in the signal delay 30. The output of the timer is shown in Fig. 2e, this signal B appears at the connection 32 between the timing element 24 and the signal delay 30. At time t ", that is to say at the time at which the signal has exceeded the threshold value in FIG. 2c, the signal 2e jumps upwards by a predetermined amount, the level of which is this The jump depends, among other things, on the speed n. At the same time, a downward counter starts to go backwards from this value count until it has reached the original zero value at a point in time t.

Wie aus der Fig. 2f zu ersehen, wird der Zündvi/inkel (2> , sobald das Signal B entsprechend Fig. 2e von Null auf den vorgegebenen Wert springt, nach spät verstellt. Die eigentlich vorgesehene Verstellung durch öffnen der Drosselklappe und Ansteigen des absoluten Druckes im Saugrohr ist in Fig. 2f gestrichelt dargestellt, während der Verlauf des Zündwinkels, der durch das Signal B gemäß Fig. 2e beeinflußt wird, in durchgezogener Linie erkennbar ist. Demzufolge springt der Zündwinkel zum Zeitpunkt t„, also wenn das Signal B auf den vorgegebenen Wert springt, auf einen Winkel in Richtung spät, um sich dann mit folgendem Signal B immer mehr dem optimalen Wert anzunähern, den es zum Zeitpunkt t,, also dann, wenn das Signal B auf Null gefallen ist, erreicht. Der Zeitraum zwischen t_? und t, wird derart bemessen, daß das schlagartige Einsetzen der abgeforderten Leistung vermieden wird, jedoch keine nicht notwendige Verzögerung in dem zur Verfügungstellung der Leistung auftritt. Ein Zeitraum von deutlich unter einer Sekunde ist ausreichend, um den Eindruck des schlagartigen Einsetzens mit all den Belastungen, die damit für die Lagerungen und die Antriebsaggregate verbunden sind, zu mildern.As can be seen from FIG. 2f, the ignition angle (2> , as soon as the signal B jumps from zero to the specified value according to FIG 2f, while the course of the ignition angle, which is influenced by signal B according to FIG. 2e, can be seen in a solid line the predetermined value jumps to an angle in the late direction, in order then with the following signal B to come closer and closer to the optimal value that it reaches at time t 1, that is, when signal B has fallen to zero t _? and t, are measured in such a way that the sudden onset of the required power is avoided, but no unnecessary delay occurs in the provision of the power of well under a second is sufficient to alleviate the impression of sudden onset with all the loads that are associated with it for the bearings and the drive units.

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Claims

AuöiOuch

Ingolstadt, 18th
IP 1826 Vg / We

AUDI NSU AUTO UNION AktiengesellschaftAUDI NSU AUTO UNION Aktiengesellschaft

Method and device for reducing the load change

reaction

Patent claims:

Method for reducing the load change reaction of a motor vehicle operated with an externally ignited internal combustion engine, characterized in that the change from the Schiebzusfeand or from the partial load operation for heavier load, possibly full load of the internal combustion engine is detected, the ignition angle is adjusted in the retarded direction, and then with a predetermined time constant of the The ignition angle is controlled to the optimal value in the early direction,

2. The method according to claim 1, characterized that the detection of the change from the sliding state or from partial load operation to stronger operation, if necessary Full load of the internal combustion engine by measuring the first derivative of the intake manifold pressure is carried out according to the time.

3. The method according to claim 1, characterized in that the detection of the change from the sliding state or from partial load operation to greater load, possibly full load of the internal combustion engine by measuring the change variable the intake manifold pressure is carried out between a predetermined number of ignition pulses.

4. The method according to claim 1, characterized that the detection of the change from the sliding state or from partial load operation to the heavier load, possibly full load of the internal combustion engine by measuring the first Deriving the accelerator pedal or throttle valve position according to the time is carried out.

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5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the speed as a parameter serves to influence the size of the ignition angle adjustment and / or the time constant for resetting the ignition angle .

6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the intake manifold pressure as a parameter serves to influence the size of the ignition angle adjustment and / or the time constant of the return control of the ignition angle. . '.

7. Device for performing the method according to one of the Claims 1 to 6, characterized by an arrangement (14, 20) for recognizing the load change, a timer (24) responding to it for setting the delay time, a signal delay (30) connected to the timing element (24), which sends the ignition signal according to the the timer (24) adjusted the predetermined delay time.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the timing element (24) as a down counter is constructed.

9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that that the timing element (24) the speed information (28) is fed.

10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized characterized in that the arrangement (14, 20) for detecting the load change and / or the timing element (24) and / or the signal delay (30) by a microprocessor is realized.