DE3401751C2

DE3401751C2 -

Info

Publication number: DE3401751C2
Application number: DE19843401751
Authority: DE
Inventors: Kouichi Shiki Saitama Jp Izumi
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1983-01-19
Filing date: 1984-01-19
Publication date: 1991-12-05
Also published as: GB8400383D0; GB2134265B; GB2134265A; JPS59141750A; DE3401751A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ermittlung der Ist-Drehzahl eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS 25 07 057 bekannt. Diese bekannte Einrichtung enthält wenigstens einen Drehzahlfühler für Lieferung von Signalen, die vor bestimmte Drehwinkelwerte der Kurbelwelle des zugeordneten Verbrennungsmotors angeben. Ferner sind bei der bekannten Einrichtung auch Mittel vorgesehen, um die Periode der Signalfolge zu messen und um die Zeitintervalle zwischen den Signalen zu ermitteln. Diese Mittel bestehen aus drei Zählern, die so geschaltet sind, daß der Zählerinhalt des ersten als Aufwärtszähler ausgebildeten Zählers parallel jeweils bei Zählbeginn in einen zweiten als Abwärtszähler ausgebildeten Zähler und der Zählerinhalt des Abwärts zählers parallel in einen dritten, wiederum als Auf wärtszähler ausgebildeten Zähler eingegeben wird, wobei der erste Zähler und der zweite Zähler von einer gegebenen Frequenz, jedoch der mittlere zweite Zähler von der doppelten Zählfrequenz angesteuert wird, und wobei ferner der Zählbeginn und die Zählinhaltsübernahme jeweils bestimmt werden können durch ein zur Kurbelwellenumdrehung der zugeordneten Brennkraftmaschine synchrones Signal. Mit Hilfe der verschiedenen Zähler wird bei dieser bekannten Einrichtung somit jede Periode genau ausgemessen und damit können Schwankungen innerhalb der Periodendauer festge stellt und berücksichtigt werden. Mit Hilfe dieser bekannten Einrichtung läßt sich zwar prinzipiell die Lauf unruhe einer Brennkraftmaschine aufgrund der Verwendung der verschiedenen Zähler ermitteln, jedoch eilt der Zeitpunkt der Feststellung und Auswertung der jeweiligen Meßergeb nisse immer gegenüber dem tatsächlichen Auftreten des gemessenen Ist-Wertes bzw. der Auswertzeitpunkt immer dem Zeitpunkt des tatsächlichen Auftretens des erfaßten Ist- Wertes nach.

Aus der Literaturstelle "messen+prüfen", September 1972, Seiten 539-541, ist das Prinzip der digitalen Dreh zahlmessung bei Brennkraftmaschinen bekannt, wobei eben falls Zähler zur Anwendung gelangen. Während einer bestimmten Meßzeit werden gemäß dieser bekannten Dreh zahlmessung von einer Impulsquelle ankommende Frequenz impulse sofort mit einem Proportionalitätsfaktor multi pliziert und in einem Drehzahlzähler gezählt. Nach Ablauf der Meßzeit erfolgt eine Übernahme in die Anzeige. Der Zähler inhalt selbst wird danach gelöscht und es kann ein neuer Meßzyklus beginnen. Als Meßzeit kann beispielsweise der Zündimpulsabstand verwendet werden, wobei der Abstand zweier nacheinander eintreffender Impulse die Meßimpulszeit definiert. Diese Zeit wird mit Hilfe einer Hilfs- oder Referenzfrequenz ausgezählt. Die Meßgenauigkeit kann dadurch erhöht werden, indem man die Referenzfrequenz relativ hoch wählt und indem man gleichzeitig jeden Meßzeitimpuls selbst um einen konstanten Faktor vervielfacht.

Im allgemeinen muß die Drehzahl eines Verbrennungsmotors festgestellt werden, um den Betrieb des Verbrennungsmotors elektronisch zu steuern. Die für diesen Zweck verwendeten Drehzahldaten sind eine der wichtigsten Datenarten für eine elektronische Steuerung oder Regelung des Betrieb eines Verbrennungsmotors, und es sollten Daten erhalten werden, welche genau die tatsächliche, augenblickliche Drehzahl darstellen, um die Steuergenauigkeit zu verbessern.

Ein herkömmlicher Drehzahldaten-Generator, welcher hierfür bisher verwendet worden ist, ist so ausgelegt, daß ein Drehzahlfühler zum Erzeugen eines elektrischen Impulses bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle des Motors um einen vorbe stimmten Winkel vorgesehen ist, so daß die Drehzahl des Verbrennungsmotors aus der Periode des Impulsfolgesignals festgestellt wird, welche von dem Fühler erzeugt worden ist (siehe beispielsweise die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 1 71 047/82).

Es ergibt sich jedoch eine Schwierigkeit, wenn der Versuch gemacht wird, eine Betriebssteuerung des Verbrennungsmotors mit hoher Genauigkeit mit Hilfe der Drehzahldaten durchzuführen, welche mittels des herkömmlichen Dreh zahldaten-Generators erhalten worden sind. Der Verbren nungsmotor führt Verdichtungs-, Ausdehnungs- und Ausstoß hübe in einem vorgegebenen Zyklus durch, und die Drehzahl des Verbrennungsmotors pulsiert periodisch wegen Schwankungen in der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle, welche durch die Ausdehnungshübe der jeweiligen Kolben hervor gerufen worden sind. Wenn die mittels des herkömmlichen Drehzahldaten-Generators erhaltenen Drehzahldaten so, wie sie sind, verwendet werden, um die Drehzahl des Motors zu regulieren, kann aus diesem Grund keine zuverlässige Arbeitsweise des Motors und dessen genaue Drehzahlsteuerung sichergestellt werden. Wenn andererseits die festgestellten Daten gemittelt werden, um die pulsierende Komponente in den Drehzahldaten zu beseitigen, wird ein Unterschied zwischen der durch die gemittelten Daten dargestellten Dreh zahl und der tatsächlichen oder Ist-Drehzahl erzeugt. Wenn derartige Daten zum Steuern des Motors verwendet werden, bewirken derartige Daten ein Schwanken in dem Betrieb der Drehzahlsteuerung des Motors und machen dadurch die Steuerung unsicher und instabil.

Aus der DE 29 02 815 A1 ist eine Vorrichtung zum Erfassen der Drehzahl und der Drehzahlschwankungen einer Welle bekannt, insbesondere der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine. Das wesentliche dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß die von einem Drehzahlfühler abgeleiteten elek trischen Impulse einem Zähler zugeführt werden und daß die Impulse mehrerer Impulsbereiche zu einem Zählintervall zusammengefaßt werden und daß die bis zum Erreichen eines Zählintervalls erforderliche Zeit gemessen wird. Bei dieser bekannten Vorrichtung gelangt auch eine Rechenanlage zur Anwendung, ebenso ein Binärzähler, eine Impulsformer stufe und eine Dekodierschaltung. Die von einem Drehzahl fühler gewonnenen elektrischen Impulse gelangen zu dem genannten Binärzähler über die Impulsformerstufe. Mit Hilfe dieser Schaltungsanordnung werden die zu einem bestimmten Drehbereich der Welle von beispielsweise 60° gehörenden Impulse zu einem Zählintervall zusammengefaßt. Auf diese spezifische Impulszahl ist der genannte Binärzähler einge stellt. Nach Zählung der zu diesem Zählintervall gehörenden Anzahl von Impulsen wird von der genannten Dekodierschaltung ein Rücksetzimpuls für einen zweiten Zähler erzeugt, wobei dieser zweite Zähler von einem Oszillator Vergleichs impulse erhält, deren Frequenz ein Mehrfaches der höchsten Impulsfolgefrequenz der genannten Drehzahlimpulse ist. Der Inhalt des zweiten Zählers, der bis zum nächsten Rücksetz impuls erreicht wird, entspricht dann dem Kehrwert der Drehzahl und wird in einem Ergebnisspeicher abgespeichert. Wird dann für das vorgegebene Zeitintervall eine Anzahl von m-Impulsen zur Zählung gewählt, so kann mit dieser genannten Schaltung eine Drehzahlschwingung der Frequenz f erfaßt werden, was aber bedeutet, daß bei dieser bekannten Schaltungs anordnung eine möglichst hohe Auflösung bei der Ermittlung der Ist-Drehzahl angestrebt wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Einrichtung zur Ermittlung der Ist-Drehzahl eines Verbrennungsmotors der angegebenen Gattung zu schaffen, welche die Möglichkeit bietet, sehr viel genauere Ist- Drehzahldaten erzeugen zu können, die sich besser für eine elektronische zuverlässige Steuerung des Betriebes eines Verbrennungsmotors eignen, ohne dessen Ansprechkenndaten zu verschlechtern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn zeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Es werden nicht nur die Drehzahldaten zweier Perioden gemittelt, um Daten zu erhalten, die der tatsächlichen Drehzahl besser angenähert sind, sondern es werden auch Drehzahldaten von mindestens zwei weiteren, jedoch früheren Perioden mit berücksichtigt.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 4.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs beispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Dieselmotorsystems mit einer Steuereinheit;

Fig. 2A eine Kurvendarstellung der Änderung in der Drehzahl des Dieselmotors;

Fig. 2B die Wellenform des Impulsfolgesignals der Fig. 1;

Fig. 2C die Wellenform des frequenzmultiplizierten Impulsfolgesignals der Fig. 3;

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Datenprozessors;

Fig. 4 ein Flußdiagramm eines Programms zum Erhalten von augenblicklichen Drehzahldaten, welche in einem in Fig. 3 dargestellten Mikrocomputer gespeichert werden;

Fig. 5 ein Flußdiagramm eines weiteren Programms, um augenblickliche bzw. Ist-Drehzahl daten zu erhalten;

Fig. 6 ein Flußdiagramm noch eines weiteren Programms, um augenblickliche bzw. Ist-Drehzahl daten zu erhalten;

Fig. 7A eine Kurvendarstellung der Drehzahländerung des Dieselmotors;

Fig. 7B die Wellenform des Impulsfolgesignals, das entsprechend der in Fig. 7A dargestellten Drehzahl erhalten worden ist,

Fig. 7C eine Darstellung der Änderung in den Drehzahl daten; und

Fig. 8 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Einrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist schematisch ein Blockdiagramm einer Ausfüh rungsform eines Dieselmotorsystems dargestellt, das mit einer Einrichtung gemäß der Erfindung ver sehen ist. Das Dieselmotorsystem 1 weist einen Diesel motor 2 und eine Kraftstoff-Einspritzpumpe 3 auf, um Kraft stoff in den Dieselmotor 2 einzuspritzen und um diesen mit Kraftstoff zu versorgen. Eine (nicht dargestellte) Kurbelwelle des Dieselmotors 2 hat einen herkömmlichen Drehzahlfühler 6, der eine Zahnscheibe 4 und eine elektro magnetische Aufnahmespule 5 aufweist. Der Drehzahlfühler 6 gibt ein Impulsfolgesignal S₁ ab, das aus Impulsen gebildet ist, die für jede vorbestimmte Winkeldrehung der Kurbel welle erzeugt werden. Das Dieselmotorsystem 1 weist ferner einen ersten Fühler 7 zum Erzeugen eines ersten Signals S₂, das die Betriebsstellung eines Gaspedals wieder gibt, und einen zweiten Fühler 8 auf, um ein zweites Signal S₃ zu erzeugen, das die Temperatur des Kühlmittels des Dieselmotors 2 wiedergibt. Das Impulsfolgesignal S₁ und das erste sowie das zweite Signal S₂ bzw. S₃ werden in eine Steuerschaltung 9 eingegeben, welche einen Mikrocomputer 10 aufweist. Entsprechend diesen Eingangssignalen erzeugt die Steuerschaltung 9 ein Steuersignal S₄, um ein Kraft stoff-Einstellteil 3a in die entsprechende Stellung zu bringen, um die eingespritzte Kraftstoffmenge zu steuern, und das Steuersignal S₄ wird bei einem Stellglied 14 wirksam, mit welchem das Einstellteil 3a verbunden ist. Folglich wird die eingespritzte Kraftstoffmenge entsprechend dem Steuersignal S₄ gesteuert, und die Betriebssteuerung des Verbrennungsmotors wird entsprechend einer gewünschten Fliehkraftregler-Kennlinie elektronisch bewirkt.

Da die Anordnung zum Steuern der eingespritzten Kraft stoffmenge entsprechend den eingegebenen Signalen, wie oben beschrieben ist, bekannt ist, ist deren ins einzelne gehende Beschreibung hier weggelassen. Da, wie oben beschrieben, die Drehzahl des Dieselmotors 2 eine periodisch schwankende Komponente enthält, zeigt die augenblickliche oder Istdrehzahl N eine im wesentlichen sinusförmige Schwankung, wie in Fig. 2A dargestellt ist. Folglich schwanken auch Zeitintervalle T₁, T₂, T₃, . . . periodisch, in welchen die Impulse P₁, P₂, P₃, . . . erzeugt werden, welche das von dem Drehzahlfühler 6 abgegebene Impulsfolgesignal S₁ bilden (Fig. 2B).

Um den Einfluß der pulsierenden bzw. periodisch schwankenden Komponente zu beseitigen, die in dem Impulsfolgesignal S₁ erscheint, und um augenblickliche Drehzahldaten der Istdrehzahl des Motors auf der Basis des Impulsfolgesignals S₁ zu erzeugen, wird das Impulsfolgesignal S₁ durch einen Datenprozessor 11 (siehe Fig. 3) verarbeitet, welcher den in der Steuerschaltung 9 vorgesehenen Mikrocomputer 10 auf weist.

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm des Datenprozessors 11. Das Impulsfolgesignal S₁ wird in eine Meßschaltung 12 eingegeben, um die Periode des Signals S₁ zu messen, und die Zeitintervalle T₁, T₂, T₃, . . . in welchen die Impulse P₁, P₂, P₃, . . . erzeugt werden, welche das Impulsfolgesignal S₁ bilden, wie es in Fig. 2B dargestellt ist, werden anschließend bei jeder Erzeugung eines Impulses gemessen. Die sich ergebenden Periodendaten T, welche das Meßergeb nis anzeigen, werden nacheinander in den Mikrocomputer 10 eingegeben. Der Mikrocomputer 10 speichert ein Programm, um Motordrehzahldaten N_DATA aufgrund der nacheinander ein gegebenen Periodendaten T zu berechnen. Die augenblicklichen Motordrehzahldaten N_DATA werden entsprechend dem Programm synchron mit der Erzeugung der Impulse des Impulsfolge signals S₁ erzeugt.

In Fig. 4 ist ein Flußdiagramm eines Beispiels des Programms zum Berechnen der augenblicklichen Motordrehzahl daten N_DATA dargestellt. Das in Fig. 4 dargestellte Programm wird synchron mit dem Impulsfolgesignal S₁ ausgeführt.

Beim Schritt 30 werden gemittelte Drehzahldaten M_n des Dieselmotors 2 zu dem Zeitpunkt, an welchem die Daten T_n erzeugt werden, entsprechend der nachstehenden Formel berechnet:

wobei T_n die Periode ist, welche durch die Periodendaten T dargestellt ist, welche durch die augenblickliche Messung mittels der Meßschaltung 12 bestimmt worden sind, und T_n-1 die Periode ist, welche durch die Periodendaten T darge stellt ist, welche durch die vorhergehende Messung bestimmt worden ist. Folglich werden Daten erhalten, welche die durch schnittliche Drehzahl darstellen, bei welcher der Einfluß der periodisch schwankenden Komponente in der Drehzahl des Motors verringert ist. Der Wert der Motordrehzahl, welche durch die gemittelten Drehzahldaten M dargestellt ist, ent spricht im wesentlichen dem Mittelwert der in Fig. 2A dar gestellten Drehzahl N.

Nachdem der Wert M_n der gemittelten Drehzahldaten M erhalten ist, wird der Istwert ΔN/ΔT der Motordrehzahl pro Zeiteinheit beim Schritt 40 auf der Basis des Unterschieds zwischen dem Wert M_n der gerade erhaltenen, gemittelten Dreh zahldaten M und dem Wert M_n-1 der bei einem Schritt vorher erhaltenen, gemittelten Drehzahldaten M berechnet. Der Istwert ΔN/ΔT wird folgendermaßen berechnet:

ΔN/ΔT = M_n-M_n-1 (2)

Der Wert ΔN/ΔT wird mit einer Konstanten K₁ und dem Wert M_n der gemittelten Drehzahldaten M multipliziert und das sich ergebende Produkt wird zu dem Wert M_n der gemittelten Drehzahldaten M addiert, um endgültige Motordrehzahldaten N_DATA zu erhalten (Schritt 50). Das heißt, beim Schritt 50 werden die Motordrehzahldaten N_DATA entsprechend der folgenden Formel berechnet:

Obwohl mit dieser Anordnung der Wert der beim Schritt 30 erhaltenen, gemittelten Drehzahldaten ein Durchschnittswert ist und einen Verzögerungsfaktor enthält, kann der durch den Durchschnittswert hervorgerufene Verzögerungsfaktor eliminiert werden, indem K₁ · ΔN/ΔT · M_n als ein Wert addiert wird, der dem Zeitdifferentialwert der Motordrehzahl zuge ordnet ist. Folglich kann eine Drehzahlinformation erhalten werden, die frei von der Schwankungskomponente der Motor drehzahl ist und bezüglich der Istdrehzahl des Motors nicht verzögert ist, so daß eine zuverlässige und genaue Steuerung der eingespritzten Kraftstoffmenge bewirkt werden kann, ohne daß die Drehzahl des Motors pendelt, indem die eingespritzte Kraftstoffmenge mit Hilfe der Motordrehzahldaten N_DATA gesteuert wird.

In Fig. 5 ist eine Modifikation des in Fig. 4 dargestellten Programms wiedergegeben. Das Programm der Fig. 5 ist ein Programm zum Durchführen eines Betriebs, um die Drehzahl daten N_DATA asynchron mit dem Impulsfolgesignal S₁ zu erhalten. In diesem Fall führt ein Unterbrechungsprogramm INT bei der Erzeugung jedes Impulses in dem Impulsfolge signal S₁ die folgenden Operationen durch: Stoppen eines Takt gebers (Schritt x₁), Einlesen neuer Periodendaten T aus der Meßschaltung 12 (Schritt x₂), Setzen eines Zeichens F, um anzuzeigen, daß die neuen Periodendaten eingelesen sind (Schritt x₃), Starten des Taktgebers, wenn der folgende Impuls ausgegeben ist (Schritt x₄) und Rückkehren zu dem (nicht dargestellten) Hauptprogramm.

Das Programm zum Berechnen der Motordrehzahldaten N_DATA ist ein Programm, welches aus dem in Fig. 4 dargestellten Programm gebildet ist, bei welchem die Schritte 31 und 32 hinzugefügt sind. Nach Beendigung der Ausführung des Schritts 30 wird beim Schritt 31 unterschieden, ob das Zeichen F gesetzt worden ist oder nicht. Wenn das Zeichen F gesetzt worden ist, wird das Zeichen F rückgesetzt (Schritt 32) und auf den Schritt 40 vorgerückt. Wenn das Zeichen F nicht gesetzt worden ist, d. h. wenn der Wert der Periodendaten T nicht erneuert wird, wird der Schritt 40 ausgelassen und der Schritt 50 durchgeführt. Mit anderen Worten, im Falle eines asynchronen Programms, bei welchem das Programm zum Berechnen der Motordrehzahldaten N_DATA asynchron bezüglich des Impulsfolgesignals S₁ durchgeführt wird, wird durch das Zeichen F immer überwacht, ob die Periodendaten T erneuert worden sind oder nicht, und nur wenn die Perioden daten erneuert worden sind, wird der Schritt 40 durchgeführt, während im anderen Fall die Durchführung des Schrittes 40 ent fällt.

Da der Wert der Motordrehzahldaten N_DATA bei der Erzeugung jedes Impulses des Impulsfolgesignals S₁ in den vorherge henden Programmen erneuert ist, besteht die Tendenz, daß sich der Unterschied zwischen der Istdrehzahl und der durch N_DATA angezeigten Drehzahl vergrößert, und im niedrigen Drehzahlbereich des Motors keine hochgenaue Steuerung erwartet werden kann. Fig. 6 zeigt das Flußdiagramm eines Beispiels eines Programms, mit welchem der Unterschied zwischen der Istdrehzahl und der durch N_DATA angezeigten Drehzahl verringert werden kann, selbst wenn die Drehzahl verhältnismäßig niedrig ist. In dem Flußdiagramm der Fig. 6 sind die gleichen Schritte wie in dem grundlegenden Fluß diagramm der Fig. 4 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. In dem Flußdiagramm der Fig. 6 ist ein Schritt 60, bei welchem unterschieden wird, ob der Wert der gemittelten Drehzahldaten M erneuert worden ist oder nicht, zwischen den Schritten 30 und 40 vorgesehen. Nur wenn das Ergebnis der Unterscheidung beim Schritt 60 nein ist, wird mit dem Ablauf beim Schritt 70 fortgefahren und die Motordrehzahl daten N_DATA werden bei jedem Programmzyklus mit dem Wert von ΔN/ΔT wieder erneuert, selbst wenn keine Erneuerung der gemittelten Drehzahldaten M erfolgt ist.

Insbesondere wenn ein Impuls P_n des Impulsfolgesignals S₁ abgegeben wird, wird der neue Wert M_n der gemittelten Dreh zahldaten M beim Schritt 30 berechnet. Folglich wird das Ergebnis der Unterscheidung beim Schritt 60 ja, so daß die Berechnung von ΔN/ΔT (Schritt 40) ausgeführt wird, und eine Korrektur durch Addition der differentiellen Größe beim Schritt 50 vorgenommen wird, um die augenblicklichen Dreh zahldaten N_DATA zu erhalten, welche die Motordrehzahl zu diesem Zeitpunkt wiedergeben. Wenn bei dem folgenden Programm zyklus der nachfolgende Impuls P_n+1 des Impulsfolgesignals S₁ nicht ausgegeben worden ist, wird das Ergebnis der Unter scheidung beim Schritt 60 nein, und der Schritt 70 wird aus geführt. Beim Schritt 70 wird der Wert von ΔN/ΔT, welcher durch die Berechnung erhalten wird, wenn der Impuls P_n abgegeben wird, mit einer Konstanten K₂ und dem Wert M_n der gemittelten Drehzahldaten M multipliziert und das sich bei der Multiplikation ergebende Produkt wird dann zu den Daten N_DATA addiert, um neue Motordrehzahldaten N_DATA zu erhalten. Folglich wird der Istwert der Motordrehzahl pro Zeiteinheit aus dem Wert ΔN/ΔT erhalten, um so bei jedem Programmzyklus schrittweise die Motordrehzahldaten N_DATA zu ändern, bevor der folgende gemittelte Drehzahldatenwert M_n+1 gebraucht wird.

Wenn die Berechnung der Motordrehzahldaten N_DATA, wie oben beschrieben, unter der Voraussetzung durchgeführt ist, daß die Motordrehzahl N so, wie in Fig. 7A darge stellt, geändert wird, und das Impulsfolgesignal S₁ erscheint, wie es in Fig. 7B dargestellt ist, ist entsprechend dem Programm der Fig. 4 der erhaltene Wert der Daten N_DATA so, wie durch die ausgezogene Linie in Fig. 7C darge stellt ist. Unter denselben Voraussetzungen wie oben beschrieben, wird jedoch gemäß dem Programm der Fig. 6 der Wert der Daten N_DATA, die zum Zeitpunkt der Erzeugung jedes Impulses des Impulsfolgesignals S₁ erhalten worden sind, aufgrund des Wertes von ΔN/ΔT bei jeder Durchführung des Programms verbessert, wie oben beschrieben ist, so daß der Wert der Drehzahldaten N_DATA so wird, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 7C dargestellt ist. Wenn folglich der Motor im niedrigen Drehzahlbereich läuft, kann irgendeine große Unstetigkeit in dem Wert der Daten N_DATA entsprechend interpoliert werden, um eine gleichmäßige Steuerung der eingespritzten Kraftstoffmenge sicherzustellen und um zur Stabilisierung der Steuereinrichtung beizutragen.

Obwohl der Schritt 70 in dem Programm der Fig. 6 vorgesehen ist, um den Einfluß der stufenweisen Änderung in dem Wert der Daten N_DATA bei der Steuereinrichtung zu verringern, kann andererseits eine Frequenz-Multipliziereinheit 13 auf der Eingangsseite der Meßschaltung 12 vorgesehen sein, wie in Fig. 3 durch die gestrichelte Linie angedeutet ist, um ein frequenzmultipliziertes Signal S₁′ zu erhalten, das beispielsweise zweimal soviele Impulse wie diejenigen des Impulsfolgesignals S₁ (d. h. eine Frequenzverdoppelung) aufweist, wie in Fig. 2c dargestellt ist, um so die Anzahl Impulse entsprechend zu erhöhen, um dadurch die Rechenfrequenz für die Berechnung der Motordrehzahldaten N_DATA zu erhöhen. In diesem Fall kann der durchschnittliche Drehzahlwert, DM₁, DM₂, DM₃ . . . ent sprechend den folgenden Formeln berechnet werden:

Der Faktor einer Frequenzmultiplikation des Impulsfolge signals S₁ in der Frequenzmultipliziereinheit 13 ist nicht auf zwei begrenzt, sondern kann irgendeine gewünschte Zahl sein.

Obwohl die Motordrehzahldaten, die durch die erfindungs gemäße Einrichtung zum Erzeugen von Drehzahldaten erhalten worden sind, in den vorstehend beschriebenen Ausführungs formen zum Steuern der in einen Dieselmotor eingespritzten Kraftstoffmenge verwendet werden, ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, sondern kann auch dazu verwendet werden, um Drehzahldaten bei anderen Arten von Verbrennungsmotoren zu erhalten, wie beispielsweise einem Benzinmotor. Die erhaltenen Daten können dann für einen anderen Zweck als der Steuerung der eingespritzten Kraftstoffmenge verwendet werden.

In Fig. 8 ist ein Blockschaltbild einer weiteren Ausfüh rungsform einer Einrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, und die Arbeitsweise dieser Einrichtung verläuft entsprechend dem in Fig. 4 dargestellten Programm.

In Fig. 8 sind der Drehzahlfühler 6 und die Meßschaltung 12 dieselben wie die in Fig. 1 und 3. Die Periodendaten T von der Meßschaltung 12 werden an ein Register 15 angelegt, welches die zwei letzten Periodendaten T_n-1 und T_n speichern kann. Die Daten T_n-1 und T_n werden an eine erste Rechen schaltung 16 angelegt, in welcher gemittelte Drehzahldaten M auf der Basis der vorstehend wiedergegebenen Formel (1) berechnet werden, und die beiden letzten gemittelten Daten M_n-1 und M_n werden in einem weiteren Register 17 gespeichert. Diese gemittelten Daten M_n-1 und M_n werden in einer zweiten Rechenschaltung 18 verwendet, in welcher der Wert ΔN/ΔT der Motordrehzahl pro Zeiteinheit entsprechend der Formel (2) gespeichert wird. Das berechnete Ergebnis der zweiten Rechenschaltung 18 und die Daten M_n werden an eine dritte Rechenschaltung 19 angelegt, um Drehzahldaten N_DATA entsprechend der Formel (3) zu berechnen.

Mit einer Einrichtung gemäß der Erfindung können Motordrehzahldaten erhalten werden, in welchen die periodisch schwankende Komponente in der Drehzahl des Verbrennungsmotors beseitigt ist und welche keine Verzögerung bezüglich der Istdrehzahl des Motors aufweist. Somit kann eine zuverlässige Betriebs steuerung des Verbrennungsmotors ohne ein Verschlechtern der Ansprechkenndaten mit Hilfe der mit der Erfindung erhaltenen Motordrehzahldaten zum Steuern des Betriebs des Verbrennungsmotors realisiert werden.

Claims

1. Einrichtung zur Ermittlung der Ist-Drehzahl eines Ver brennungsmotors, mit einem Drehzahlfühler, der eine Folge von Impulssignalen liefert, die vorbestimmte Drehwinkel der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angeben, mit einer Meß schaltung, um die Periode der Impulssignalfolge zu messen und um die Zeitintervalle zwischen den Impulssignalen zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit (9) mit einer Recheneinrichtung (10; 16, 18, 19) und einer Speichereinrichtung (15, 17) vorgesehen ist, daß die Speichereinrichtung (15) zur fortlaufenden Speicherung der mit der Meßschaltung (12) gemessenen Perioden (T_n) der Impulssignalfolge (S₁) vorgesehen ist, daß die Recheneinrichtung (10; 16, 18, 19) eine gemittelte Drehzahl (M_n) anhand der augenblicklich gemessenen Periode (T_n) und anhand einer Periode (T_n-1), welche durch eine vorhergehende Messung bestimmt worden ist, nach der folgenden Gleichung berechnet: daß die Speichereinrichtung (17) die berechneten gemittelten Drehzahlwerte (M_n) speichert, daß die Rechen einrichtung (10; 16, 18, 19) den Ist-Wert der Motordrehzahl pro Zeiteinheit (ΔN/ΔT) durch Bildung der Differenz zwischen dem gerade berechneten gemittelten Drehzahlwert (M_n) und dem bei der vorangegangenen Berechnung erhaltenen gemittelten Drehzahlwert (M_n-1) ermittelt und auf der Grund lage des gerade berechneten gemittelten Drehzahlwerts (M_n) und des Ist-Werts der Motordrehzahl pro Zeiteinheit (ΔN/ΔT) die Ist-Drehzahl (N_DATA) des Verbrennungsmotors (2) nach der folgenden Beziehung berechnet: worin K₁ eine Konstante ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Frequenz-Multipliziereinheit (13) vorgesehen ist, um ein frequenzmoduliertes Signal (S₁′) des Impulsfolgesignals (S₁) von dem Drehzahlfühler (6) zu erzeugen, wobei das frequenzmodulierte Signal (S₁′) an die Meßschaltung (12) angelegt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Recheneinrichtung (18, 19) feststellt, ob die berechneten gemittelten Drehzahldaten (M_n, M_n-1) erneuert worden sind oder nicht.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Recheneinrichtung (18, 19) dann, wenn keine Erneuerung der gemittelten Drehzahldaten (M_n, M_n-1) vorliegt, einen neuen Ist-Drehzahlwert (N_DATA) des Verbrennungsmotors (2) auf der Basis des letzten Ist- Drehzahlwertes (N_DATA), des Ist-Wertes der Motordrehzahl pro Zeiteinheit (ΔN/ΔT) und des gemittelten Drehzahlwertes (M_n) nach folgender Beziehung: N_DATA = N_DATA+K₂ · ΔN/ΔT · M_nberechnet, worin K₂ eine Konstante ist.