DE3407805C2 - Kraftstoffzufuhrsteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Kraftstoffzufuhrsteuereinrichtung für eine BrennkraftmaschineInfo
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Abstract
Eine Kraftstoffzufuhrsteuereinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine 1 mit einer Motortreiberstufe 6 zur Lieferung von Speiseimpulsen an einen Motorspeisestromkreis 4 für einen Schrittmotor 3, einem Vergleicher 12, der eine Zielschrittposition für den Schrittmotor 3 von einem Zielpositionsspeicher 8 sowie eine gerade vorhandene Schrittposition des Schrittmotors 3 von einem Schrittpositionsspeicher 11 erhält und abhängig ist von einem Ausgangssignal einer Motorgeschwindigkeitseinstelleinheit 10, die wiederum in Abhängigkeit von der von einem Versorgungsspannungsdetektor 9 erfaßten Versorgungsspannung arbeitet und die Zielschrittposition und gerade vorhandenen Schrittpositionen miteinander vergleicht und die Motortreiberstufe 6 in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Vergleichers 12 Speiseimpulse dem Motorspeisestromkreis 4 liefert zum Antrieb des Schrittmotors 3 um jeweils einen Schritt in die eine oder andere Richtung, bis die gerade vorhandene Schrittposition gleich ist der Zielschrittposition (Fig. 1).
Description
- einem Gaspedaldetektor, der die jeweilige Stellung
des betätigten Gaspedals feststellt und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, gekennzeichnet
durch
- einen Versorgungsspannungsdetektor (9), der die an den Motorspeisestromkreis (4) gelegte
Versorgungsplanun.g erfaßt und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt;
- eine Motorgeschwindigkeitseinstelleinheit (10)
zur Erzeugung eines Ausgangssignals in einer von der Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors
abhängigen Zeitdauer, welche dem Ausgangssignal des Versorgungsspannungsdetektors (9)
entspricht;
- einen Zielpositionsspeicher (8) zur Speicherung der Zielschrittposition des Schrittmotors
(3), die abhängt vom Ausgangssignal des Gaspedaldetektors (7);
- einen Schrittpositionsspeicher (11) zur Speicherung der gerade vorhandenen Schrittposition
des Schrittmotors (3);
- einen Vergleicher (12) zum Vergleichen des gespeicherten Inhalts des Zielpositionsspeichers
(8) mit dei:i gespeicherten Inhalt des
SchrittpositionsspeLhers (11), jedesmal dann, wenn ein Ausgangssignal fön der Motorgeschwindigkeitseinstelleinheit
(10) ausgegeben wird, und
- eine Motortreiberstufe (6), die in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Vergleichers (12)
wahlweise Speiseimpulse dem Motorspeise-Stromkreis (4) liefert zum Antrieb des Schrittmotors
(3) um einen Schritt in die eine Richtung, wobei der gespeicherte Inhalt des Schrittpositionsspeichers
(11) um eins erhöht wird bzw. zur Lieferung von Speiseimpulsen an den Motorspeisestromkreis (4) zur Drehung des
Schrittmotors (3) um jeweils einen Schritt in die entgegengesetzte Richtung und Verringerung
des gespeicherten Inhalts im Schrittpositionsspeicher (11) um eins, bis der gespeicherte se
Inhalt im Schrittpositionsspeicher (11) gleich
ist dem gespeicherten Inhalt im Zielpositionsspeicher (8).
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Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffzufuhrsteuereinrichtung
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer derartigen aus der EP 0044 289 Al bekannten
Einrichtung wird ein Kraftstoffzufuhrsteuermittel, beispielsweise eine Drosseklappe im Ottomotor oder
ein Steuerhebel im Dieselmotor mit Hilfe eines Schrittmotors angetrieben, der in Abhängigkeit von der Stellung
des betätigten Gaspedals für eine entsprechende Schrittposition gespeist wird. Auf diese Weise erreicht
man die Steuerung der Kraftstoffzufuhr.
Das vom Schrittmotor erzeugte Drehmoment ändert sich in Abhängigkeit von den Spannungsänderungen
der Versorgungsspannung am Speisestromkreis des Schrittmotors. Hieraus ergibt sich die Gefahr, daß der
Schrittmotor nicht das Drehmoment erzeugt, welches für die gewünschte Einstellung der Kraftstoffzufuhr
erforderlich ist Dies kann zu einem Schrittausfali führen. Ein Lösungsversuch zur Beseitigung dieser
Schwierigkeit ist die Verwendung eines Rückkoppelpotentiometers zur Erfassung der Position des Rotors
des Schrittmotors, wodurch eine verbesserte Betriebssicherheit erreicht werden soll.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Kraftstoffzufuhrsteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine
zu schaffen, bei der die Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors gesteuert ist in Abhängigkeit von der
Spannung einer Versorgungsspannungsquelle für den Speisestromkreis des Schrittmotors.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Kraftstoffzufuhrsteuereinrichtung gelöst durch die im
Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmale.
Zur Erläuterung der Erfindung dienen die belügende Zeichnung, welche Ausführungsbeispiele darstellt. Es
zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Kraftstoffzufuhrsteuereinrichtung
als Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Mikrocomputers und von Eingabe- und Ausgabeeinrichtungen, welche
bei der Kraftstoffzufuhrsteuereinrichtung verwendet werden;
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Gaspedals;
Fig.4 und 5 Flußdiagramme zur Erläuterung des Betriebs des Ausführungsbeispiels der Kraftstoffzufuhrsteuereinrichtung
und
Fig. 6 eine schematische Darstellung der Spannungen und Drehgeschwindigkeiien des Schrittmotors.
Beim dargestellten Ausfuhrungsbeispiel dieni ein
Schrittmotor 3 zur Betätigung eines Kraftstoffzufuhrsteuermittels,
beispielsweise einer Drosselklappe 2. Bei dem Schrittmotor 3 kann es sich um einen Vierphasenschrittmotor
handeln, der jeweils mit zwei Phasen gespeist wird.
Die Erfindung ist anwendbar bei Brennkraftmaschinen, beispielsweise Ottomotoren oder Dieselmotoren.
Die Fig. 1 zeigt eine Kraftstoffzufuhrsteuereinrbhtung
als Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung zur Steuerung der Kraftstoffmenge, welche einer Brennkraftmaschine
1, beispielsweise einem Benzinmotor zugeführt wird. Die Brennkraftmaschine 1 besitzt die Drosselklappe
2, die in bestimmte Drosselöffnungen einstellbar
ist, zur Steuerung der Menge des Kraftstoff-Luftgemisches, welches den Zylindern des Motors zugeführt
wird. Die Drosselklappe 2 ist gekoppelt an den Schrittmotor 3, der in Stufen mit Hilfe eines Speisestromkrcises
4 in Abhängigkeit von Zweiphasenspeiseimpulscn angetrieben wird. Die Speiseimpulse werden von einer
Motortreiberstufe 6 geliefert. Die Versorgungsspannung einer Versorgungsspannungsquellc 5 ist an den
Speisestromkreis 4 gelegt.
Die Position eines Gaspedals, das durch Niederdrücken betätigt ist, wird erfaßt von einem Gaspeduldctektor
7, und eine Zielschrittposition des Schrittmotors 3, welche der erfaßten Stellung des Gaspedals entspricht,
wird in einem ZielpositionsspeicherSabgcspcichert.
Die Spannung der Versorgungsspannungsquelle 5 wird von einem Versorgungsspannungsdetcklor 1J
erfaßt. Dieser steuert eine Motorgcschwindigkcilscin-
itclleinheit 10 zur Erzeugung von Ausgangsimpulsen mit einer Periode, die abhängt von der Drehgeschwin-Jigkeit
des Schrittmotors 3, welche hinwiederum jbhängt von der Spannung der Versorgungsquelle 5.
Die Schrittposition eines Rotors des Schrittmotors 3
jntspricht der VentilöfFnung der Drosselklappe 2. Die
gerade vorhandene Schrittoosition des Rotors des Schrittmotors 3 wird in einem Schrittpositionsspeicher
11 gespeichert. Jedesmal denn, wenn ein Ausgangsimpuls
von der Motorgeschwindigkeitseinstelleinheit 10 erzeugt wird, vergleicht ein Vergleicher 12 den gespeicherten
Inhalt des Schrittpositionsspeichers 11 mit dem gespeicherten Inhalt des Zielpositionsspeichers 8.
Wenn der gespeicherte Inhalt des Zielpositionsspeichers 8 größer ist als der gespeicherte Inhalt des Schritt-Positionsspeichers
11 als Ergebnis des Vergleichs im Vergleicher 12, liefert die Motortreiberstufe 6 Speiseimpulse
an den Speisestromkreis 4 zum Antrieb des Schrittmotors 3 um einen Schritt zur Betätigung der
Drosselklappe 2 in Öffnungsrichtung um einen bestimmten Schwenkwinkel, der einem Schritt des
Schrittmotors 3 entspricht. Der gespeicherte Inhalt des Schrittpositionsspeichers 11 wird geändert divrch Auhebcn
um 1. Wenn der gespeicherte Inhalt des Zielpositionsspeichers geringer ist als der gespeicherte Inhalt
des Schrittpositionsspeichers 11 als Ergebnis des Vcrgleichsvorgangs im Vergleicher 12, liefert die Motortreiberstufe
6 Speiseimpulse an den Speisestromkreis 4, um den Schrittmotor 3 um einen Schritt anzutreiben zur
Betätigung der Drosselklappe 2 in Schließrichtung um einen Winkelbereich, weichereinem Schritt des Schrittmotors
3 entspricht. Der gespeicherte Inhalt des Schrittpositionsspeichers 11 wird geändert durch Verringerung
um I. Wenn der gespeicherte Inhalt des Zielpositionsspeichers 8 gleich ist dem gespeicherten Inhalt des
Schrittpositionsspeichers 11 als Ergebnis des Vergleichs
im Vcrglcicher 12, wird der Schrittmotor 3 nicht mehr angetrieben. Das bedeutet, daß die Drosselklappe 2 in
dergleichen Öffnungsstellung wie vorher gehalten wird. Der vorstehende Betrieb wird jedesmal dann wiederholt,
wenr ein Ausgangsimpuls von der Motorgeschwindigkeitseinstelleinheit 10 zur Steuerung der
KraftslofTmenge, welche der Brennkraftmaschine zugeführt
wird, abgegeben wird.
Die F-'ig. 2 zeigt einen Mikrocomputer und Eingabe-
und Ausgabeeinrichtungen, welche von der Kraftstoffzufuhrslei.ereinrichtung
gemäß dtm ersten Ausführungsbeispiel gebildet werden.
Der Mikrocomputer, welcher mit 30 bezeichnet ist, besitzt einen bekannten Aufbau und umfaßt einen Eingabeteil
31, eine ZentraL'echnereinheit (CPU) 32, einen Festspeicher (ROM) 33, einen Direktzugriffsspeicher
(RAM) 34, einen Ausgabeteil 35 und einen einstellbaren Zeitgeber 36 mit einer Zählzeitsteuerung. Der ROM
33 speichert ein Programm zur Steuerung der CPU 32 zur Erzielung der im Zusammenhang mit der Fig. 1
beschriebenen Arbeitsweise. Der Mikrocomputer 35 ist funktionell iiquivalent zur Motortreiberstufe 6, zum
Ziclpositionsspeicher 8, zur Motorgeschwindigkeitseinstclleinhcit
10, zum Schrittpositionsspeicher 11 und zum Vcrglcicher 12.
Die Spannung der Versöfgungsspannungsquelle 5
wird von einem Analog/Digitalwandler 13 in ein numerisches Signal umgewandelt. Der Analog/
Digilulwundler 13 dient als Versorgungsspannungsdetckior9.
Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, ist ein Gaspedal 14 schwenkbar an einer Pedalwelle eines Lagers 20, das
an einer stationären U-7'erlage vorhanden ist, gelagert.
Das Gaspedal 14 besitzt einen Schenkel, d?r sich über
den Fahrzeugboden in der Nähe des Fahrersitzes erstreckt. Ferner besitzt er einen entgegengesetzt
gerichteten Schenkel, der mit einer Spiralfeder 15 verbunden ist, die das Gaspedal 14 normalerweise im Uhrzeigersinn
um das Lager 20 schwenkt. Die Pedalwelle des Gaspedals 14 ist mit einem Potentiometer 16 verbunden,
so daß durch das Potentiometer 16 die Position des betätigten Gaspedals 14 erfaßt werden kann. Eine
vom Potentiometer 22 abgegriffene Ausgangsspannung wird von einem Analog/Digitalwandler 17 in ein numerisches
Signal verwandelt, welches in den Eingabeieil 31 eingegeben wird. Demgemäß wirken das Potentiometer
16 und der Analog/Digitalwandler 17 als Gaspedaldetektor 7 des Ausfuhrungsbeispiels der Fig. 1.
Der Eingabeteil 31 umfaßt eine Multiplexerschaltung zur wahlweisen Weiterleitung der numerischen Signale,
welche von den Analog/Digitalwandlern 13 und 17 kommen, an die CPU 32 in Abhängigkeit von einem
Wählsignal, welches durch die CPU 32 in Abhängigkeit von der Steuerung durch das im ROM 33 abgespeicherte
Programm abgegeben wird.
Der einstellbare Zeitgeber 36 umLßt einen Frequenzteiler
zur Frequenzteilung eines Taktsignals im Mikrocomputer 30 sowie einen programmierbaren
Abwärtszähler zum Abwärtszählen des frequenzgeteilten Ausgangssignals des Frequenzteilers. Ein
Frequenzteilungsverhältnis für den Frequenzteiler und ein vorbestimmter Wert für den programmierbaren
Abwärtszähler können durch das im ROM 33 abgespeicherte Programm über die CPU 32 eingestellt werden.
Der einstellbare Zeitgeber 36 liefert ein Unterbrechungssignal nach Ablauf einer Zeitperiode, die
bestimmt ist durch das Frequenzteilungsverhältnis und den voreingestellten Wert.
Die CPU 32 verarbeitet die eingelesenen Eingaben, speichert die Eingaben in vorbestimmten Speicherbereichen
des RAM 34, erneuert die abgespeicherten Inhalte des RAM 34, führt eine Datenverarbeitung in
Abhängigkeit vom im ROM 33 abgespeicherten Programm durch in Abhängigkeit vom Unterbrechungssif
nal und liefert verarbeitete Ausgangsdaten über den Ausgabeteil 35 an den Motorspeisestromkreis 4 in
Abhängigkeit vom im ROM 33 abgespeicherten Programm. Der Ausgabeteil 35 besitzt eine Verriegelungsschaltung, welche einen entsprechenden Ausgabebefehl
von der CPU 32 empfangen kann, um in einem Ausgabeteil vorübergehend gespeicherte Ausgangsdaten
an den Motorspeisestroinkreis 4 weiterzugeben.
Der Motorspeisestromkreis 4 wird mit den Ausgangssignalen des Ausgabeteils 35 versorgt. Das heißt, es
werden beim vorliegenden Ausführungsbeispiel Zweiphasenspeiseimpulse
abgegeben und verstärkt, und rie dienen zur Versorgung von Speisestatorspulen in zwei
Phasen des Schrittmotors 3.
Das im ROM 33 abgespeicherte Programm ist in Flußdiagrammen der l· i g. 4 und 5 dargestellt. D;e Betriebsweise
der Kraftstoffzufuhrsteuereinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel wird im folgenden anhand
der Fig. 4 und 5 erläutert.
Beim Start des Programms löscht der Mikrocomputer die Inhalte des Motorgeschwindigkeitsspeicherbereichs,
des Zielpositionsspeicherbereichs und des Schrittpositionsspeicherbereichs im RAM 34. Ferner
stellt erden einstellbaren Zeitgeber36aufeinen Zeitgeberbetrieb ein. Da ?n wird ein Bitmuster entsprechend
einer Phasenanzahl und dem Speisebetrieb des Schrittmotors 3 in einem dafür vorgesehenen Speicherbereich
des RAM 34 zur Initialisierung abgespeichert (Programmschritt u). Da der Schrittmotor, welcher beim
beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendet wird, ein Vierphasenschritimotor ist, der jeweils mit zwei
Phasen gespeist wird, umfaßt das Bitmuster beispielsweise ein 8-Bitmuster von 33 (//), [wobei (»H«) eine
hexadezimale Darstellung bedeutet], und vier niederwertige Bits werden zum Antrieb des Schrittmotors verwendet.
Die vier verwendeten Bits entsprechen den a-, b-, c- und (/-Phasen des Schrittmotors. Wenn der
Schrittmotor in den a- und Λ-Phasen und b- und c-Phasen,
c- und «/-Phasen gespeist wird, wird der Rotor des Schrittmotors im Uhrzeigersinn gedreht und ofmet
dabei die Drosselklappe 2. Wenn im umgekehrten Fall der Motor in den a- und «/-Phasen, d- und c-Phasen, c-
und /j-Phasen, b- und α-Phasen gespeist wird, wird der Rotor des Schrittmolors entgegen dem Uhrzeigersinn
gedreht und schließt dabei die Drosselklappe 2.
Der gespeicherte inhalt des Speiseinusicfspeichcrbcreichs
wird über den Ausgabeteil 35 an den Motorspeisestromkreis 4 geleitet, welcher das Speisemuster verstärkt
und den Schrittmotor 3 damit speist (Programmschritt b). In Abhängigkeit von der Durchführung
des Programmschrittes b werden die a- und /»-Phasen
des Schrittmotors gespeist und bringen den Rotor des
Schrittmotors in eine Bezugsschrittposition, in welcher die Drosselklappe 2 vollständig geschlossen ist. Der
Schrittmotor wird dann abgeschaltet, so daß sein Rotor in der Bezugsschrittposition stehenbleibt. Im Programmabschnitt
c wird der einstellbare Zeitgeber 36 auf einen Anfangswert eingestellt, mit dem die Drosselklappe
2 jeweils mit der niedrigstmöglichen Spannung der Versorgungsspannungquelle antreibbar ist, d. h. auf
den Takt der Speiseimpulse für den Antrieb des Schrittmotors 3. Nachdem der Zeitgeber 36 eingestellt ist, werden
die vom Analog/Digitalwandler 13 kommenden Daten ausgelesen. (Program.mschntt d). Die Drehgeschwindigkeit
des Schrittmotors 3 wird aus einer Nachschlagtabelle entnommen, die die Schrittmotorgeschvvindigkeit
und entsprechende Spannungen der Spannungsquelle 5 enthält (Programmschritt e). Die
Schrittmotorgeschwindigkeit, welche den vom Analog/ Digitalwandier Ϊ3 kommenden numerischen Ausgangsdaten
entspricht, wird im Motorgeschwindigkeitsspeicherbereich gespeichert (Programmschritt/). Wie aus
Fig. 6 zu ersehen ist, ist die Nachschlagtabelle so angeordnet, daß die Speicherimpulsperiode kürzer wird
(das bedeutet, daß die Drehgeschwindigkeit größer wird) bei anwachsender Spannung.
Das Programm schreitet dann zum Programmschritt g fort, bei weichen", die vom Analog/Digitalwandler 17
kommenden Ausgangsdaten gelesen werden. Im nachfolgenden Programmschritt h wird eine Zielschrittposition
aus einer Nachschlagtabelle entnommen, welche Zielschrittpositionen und entsprecnende Gaspedalstel-
!ungen enthält. Im Programmschritt / wird die Zielschrittposition,
weiche den vom Analog/Digitalwandler 17 kommenden Ausgangsdaten entspricht, im Zielpositionsspeicherbereich
gespeichert. Die Zielschrittpositionen sind in der Nachschlagtabelle als Schrittmotorschrittnummern
gespeichert, wobei die vollständige Schließstellung der Drosselklappe 2 als Bezugsschrittposition
dient.
Dem Programmschritt ; folgen andere Programmschritte,
die jedoch nicht in direktem Bezug zur Erfindung stehen. Anschließend kehrt das Programm zum
Programmschritt d zurück und wiederholt die Proerammschritte
d bis ; und die anderen Programmschritte. Wenn während der Wiederholung der vorstehenden
Programmschritte die Spannung der Spannungsversorgungsquelle
5 geändert wird, wird der gespeicherte Inhalt des Motorgeschwindigkcitsspcicherbcreichs
erneuert in Abhängigkeit von der Spannung der Spannungsversorgungsquelle 5. Wenn während
der Wiederholung der gleichen Programmschrittc die Position des Gaspedals geändert wird, wird der
gespeicherte Inhalt im Zielpositionsspeicherbereich geändert in Abhängigkeit von der neuen Gaspcdalstellung.
Der einstellbare Zeitgeber 36, welcher im Programmschritt c auf die Anfangszeitperiode eingestellt wurde,
führt eine Zeitzählung durch mittels Frequenzteilung des Taktsignals im Mikrocomputer 30 und Abwärtszählen
des frequenzgeteilten Taktsignals und liefert ein Unterbrechungssignal jedesmal, wenn die eingestellte
Anfangszeitperiode verstrichen ist, während das Programm
die Hauptroutine durchführt, Λ\?. /us;immcni»csetzt
ist aus den Programmschritten d bis / und zurück zu d. Das Programm wird dann durch das Untcrbrcchungssignal
so beeinflußt, daß die Ausführung der Hauptroutine unterbrochen wird, nachdem ein Befohlssignal
des ROM 33, welches dann ausgeführt wird, wenn das erzeugte Unterbrechungssignal beendet ist, und es
wird dann eine Unterbrechungsroutine bzw. eine Schrittmotorantriebsroutine, wie sie in Fig. 5 vcranschau!";ht
ist, durchgeführt.
Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, beginnt die gaspedalgesteuerte
Routine durch Vergleich des gespeicherten Inhalts des Zielpcsitionsspeicherbereichs mit dem
gespeicherten Inhalt des SchriUpositionsspeichcrbcreichs (Programmschritt k). Wenn der einstellbare Zeitgeber
die Anfangszeitperiode erreicht, verbleibt der gespeicherte Inhalt des Schrittpositionsspeicherbereiches
unverändert. Der Zielpositiorisspeichcrbcreich speichert eine Zielschrittpositionsnummer, welche der
Gaspedalposition unmittelbar vor der Erzeugung des Unterbrechungssignales entspricht. Wenn das Gaspedal
nicht betätigt wird, ist der gespeicherte Inhalt des Zielpositionsspeicherbereiches 0.
Wenn das Gaspedal 14 betätigt wird, ist der gespeicherte Inhalt des Zielpositionsspeicherbereiches größer
als der gespeicherte Inhalt des Schrittpositionsspeicherbereiches, und der gespeicherte Inhalt des Speisemusterspeicherbereichs
wird um 1 Bit nach links gedreht (Programmschritt /). Die Linksdrehung bewirkt, daß
der gespeicherte Inhalt des Speisemusterspeicherbcreiches sich von 33 (H) auf 66 (H) ändert. Das neu eingestellte
Speisemusier wird über den Ausgabeteil 35 weitergeleitet (Programmschritt m). In Abhängigkei. vom
ausgegebenen Speisemuster werden die Λ- und c-Phasen des Schrittmotors 3 über den Motorspeisestromkreis
4 gespeist. Der Rotor des Schrittmotors 3 wird dabei um einen Schritt im Uhrzeigersinn weitergerückt.
Hierdurch wird die Drosselklappe 2 um einen Winkelbereich verschwenkt, welcher einem Schritt des Schrittmotors
3 entspricht. Dann wird das neue Speisemuster 66 (H) anstelle des vorherigen Speisemusters 33 (//) im
Speisemusterspeicherbereich gespeichert (Programmschritt n). Der gespeicherte Inhalt des Schrittpositionsspeicherbereiches
wird dann um 1 erhöht (Programmschritt o). In Abhängigkeit von dieser Erhöhung wird
der gespeicherte Inhalt des Schrittpositionsspeicherbereiches ersetzt durch die Daten, welche der neuen Öffnungsstellung
der Drosselklappe 2 entsprechen, die beim Programmschritt m erreicht wurde. Hierauf folgt
ein Programmschritt /?, in welchem der einstellbare
Zeitgeber 36 auf eine Zeitperiode eingestellt wird, die
dem gespeicherten Inhalt des Motorgeschwindigkeitsspeichcrbereiches
entspricht. Der einstellbare Zeitgeber 36 wird dann auf einen Wert eingestellt, der der
Spannung der Versorgungsspannungsquelle 5 ent-.spricht.
Das Programm schreitet vom Programmschriit
/> /um Programmschritt q weiter, während welchem eine Unterbrechung möglich ist, und kehrt dann zur
llau/vfoutine zurück.
Wenn der gespeicherte Inhalt des Zielpositionsspeichcrbereiches
gleich ist dem gespeicherten Inhalt des Schritlpositionsspeicherbereichs im Protrammschritt
k, werden die Programmschritte ρ und q nachfolgend auf den Programmschritt k durchgeführt, und das Programm
kehrt dann zur Hauptroutine zurück. Zu diesem Zeitpunkt wird der Schrittmotor 3 weder im Uhrzeigersinn
noch entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben. Die Öffnungsstellung der Drosselklappe 2 wird daher
beibehalten.
von dem Zeitpunkt an, zu welchem der einstellbare Zeitgeber 36 die Anfangszeitperiode erreicht. Eine Verarbeitung,
bei welcher der einstellbare Zeitgeber 36 auf eine Zeitperiode im Programmschritt ρ eingestellt wird
und der variable Zeitgeber 36 eine derartige Zeitperiode erreicht, ist die gleiche wie ein derartiger Betrieb. Jedesmal,
wenn die Programmschritte A:, / bis q durchgeführt
werden, wird der Motorspeisestromkreis 4 nacheinander mit Speiseimpulsen von 33 (H), 66 (H), CC (H), 99
(H), 33 (H) versorgt. Demzufolge werden die a- und b-Phasen,
b- und c-Phasen, c- und d-Phasen, d- und a-Pha
.^n, o- und ^-Phasen des Schrittmotors nacheinander
versorgt, jedesmal, wenn die Programmschritte k, I
bis q ausgeführt werden. Auf diese Weise wird die Drosselklappe 2 in Öffnungsrichtung geschwenkt. Die
Periode, während welcher der Schrittmotor 3 bei jedem Schritt angetrieben wird, ist gleich der Zeitperiode, die
im einstellbaren Zeitgeber 36 im Programmschritt b eingestellt wurde. Die Zeitperiode entspricht der Spannung
der Spannungsversorgungsquelle 5. Je höher die Spannung der Spannungsversorgungsquelle 5 ist, um so
größer ist die Drehgeschwindigkeit, mit welcher der Schrittmotor 3 schrittweise angetrieben wird.
Wenn der Schrittmotor 3 angetrieben wird und die Drosselklappe 2 geöffnet wird, kann sich ein Zustand
ergeben, bei welchem der gespeicherte Inhalt des Zielpositionsspeicherbereiches geringer ist als der gespeicherte
Inhalt des Schrittpositionsspeicherbereiches im Programmschritt L Wenn dies der Fall ist, ist das Gaspedal
von einer bestimmten Gaspedalposition, die der gerade vorhandenen Drosselklappenöffnungsstellung
entspricht, zurückverstellt worden. Wenn dies geschieht, wird der gespeicherte Inhalt des Speisemusterspeicherbereichs
um 1 Bit nach rechts gedreht (Programmschritt s). Die Rechtsdrehung des Speisemusters
bewirkt die Erneuerung des Speisemusters von 33 (H) aur99 (H), von 99 (H) auf CC (H), von CC (H) auf 66 (H)
bzw. von 66 (H) auf 33 (H). Dieser Vorgang ist entgegengesetzt zu dem im Programmschritt /. Das erneuerte
Speisemuster wird über den Ausgabeteil 35 weitergeleitct
(Programmschritt /). Die gespeisten Phasen des Schrittmotors 3 werden dann geändert von den a- und
ή-Phasen zu den d- und α-Phasen, von den d- und a-Phasen
zu den c- und rf-Phasen, von den c- und rf-Phasen
zu den b- und c-Phasen bzw. von den b- und c-Phasen zu den a- und 6-Phasen. Der Schrittmotor wird
dabei um einen Schritt entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Demzufolge wird die Drosselklappe 2 um
einen Winkelbereich verschwenkt in Richtung zur Schließstellung hin. Dieser Schwenkwinkelbereich entspricht
einem Schritt des Schrittmotors 3. Dann wird das neue Speisemuster anstelle des vorherigen Speisemusters
im Speisemusterspeicherbereich abgespeichert (Programmschritt u). Der gespeicherte Inhalt des
Schrittpositionsspeicherbereiches wird dann um 1 erniedrigt (Programmschritt v). In Abhängigkeit von
dieser Verringerung wird der gespeicherte Inhalt des Schrittpositionsspeicherbereiches in Daten geändert,
die der neuen Öffnungsstellung der Drosselklappe 2, welche beim Programmschritt / erreicht wurde, entsprechen.
Der Erneuerung des gespeicherten Inhalts des Schrittpositionsspeicherbereichs folgt die Ausführung
der Programmschritte ρ und q. Dann kehrt das Programm zur Hauptroutine zurück. Jedesmal, wenn die
Programmschritte k, s bis q durchgeführt werden, wird
der Motorspeisestromkreis 4 aufeinanderfolgend mit den Speiseimpulsen von 33 (H), 99 (H), CC (H), 66 (H),
33 *H^ VerSCrat DemZufo!°C W!rf^ fipr ^rhrittmntnr "?
entgegen dem Uhrzeigersinn um einen Schritt gedreht, jedesmal, wenn die Programmschritte k, s bis q durchgeführt
werden. Auf diese Weise wird die Drosselklappe 2 in Schließrichtung geschwenkt. Die Zeitdauer, während
welcher der Schrittmotor 3 bei jedem Schritt angetrieben wird, ist gleich der Zeitdauer, die im einstellbaren
Zeitgeber 36 im Programmschritt ρ eingestellt wurde. Diese Zeitdauer entspricht der Spannung der
Versorgungsspannungsquelle 5. Je höher die Spannung der Spannungsversorgungsquelle 5 ist, um so größer ist
die Drehgeschwindigkeit, mit der der Schrittmotor 3 schrittweise angetrieben wird.
Der vorstehende Betrieb wird wiederholt, bis die Drosselklappe 2 so eingestellt ist, daß die angestrebte
Öffnungsstellung erreicht wird, und zwar mit einer Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors 3, die abhängig
ist von der Versorgungsspannung, die am Motorspeisestromkreis 4 anliegt.
Die Erfindung läßt sich ebenfalls anwenden bei einem Schrittmotor, der eine andere Phasenanzahl als 4
aufweist, und der mit einer anderen Phasenanzahl als 2 Phasen jedesmal gespeist wird. Es ist hierzu lediglich
erforderlich, daß die jeweiligen Speisemuster Bitmuster sind, die den Phasenanzahlen, welche zur Anwendung
kommen, und dem Speisebetrieb des Schrittmotors entsprechen.
Die Erfindung ist im vorstehenden beschrieben im Zusammenhang mit dem Betrieb eines Ottomotors. Die
Erfindung kann jedoch auch bei Dieselmotoren zur Anwendung kommen. Es wird dann der Steuerhebel
einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung durch den Schrittmotor
3 betätigt.
Bei der Erfindung wird der Schrittmotor mit einer Drehgeschwindigkeit angetrieben, die der Versorgungsspannung entspricht, welche an den Motorspeisestromkreis
4 zur Speisung des Schrittmotors gelegt ist. Es wird daher die Gefahr vermieden, daß ein Schrittausfall auftritt,
selbst wenn die Versorgungsspannung, weiche an den Motorspeisestromkreis gelegt wird, sich ändert.
Da die Position des Kraftstoffzufuhrsteuermittels, welches als Drosselklappe ausgebildet sein kann, jedesmal
durch den gespeicherten Inhalt im Schrittpositionsspeicher erfaßt ist, ist ein Rückkopplungspotentiometer
nicht erforderlich für den Schrittmotor. Die Betätigungseinrichtung für die Kraftstoffzufuhrsieuerrnittel
benötigt daher nur einen geringen Raum.
9
Kurzerläuterung zu Fig. 4 und 5
α Speichern des Speisemusters
b Ausgabe des Speisemusters
c Einstellen der Motoranfangsgeschwindigkeit 5
d Spannungscmittlung
e Ermitteln der Geschwindigkeit aus Nachschlagtabelle
/ Speichern der Geschwindigkeit
g Ermitteln der Gaspedalstellung ίο
h Ermitteln der Zielschrittposition aus Nachschlagtabelle
/ Speichern der Zielschrittposition
A: Vergleich der vorhandenen Position mit der Zielschrittposition
15
/ Drehen des Speisemusters um 1 Bit nach links
m Ausgabe
η Speichern des Speisemusters
η Frhöhen der vorhandenen .Schrittposition um 1
ρ Einstellen der Motorgeschwindigkeit 20
q Möglichkeit der Unterbrechung
s Drehen des Speisemusters um 1 Bit nach rechts
/ Ausgabe
u Speichern des Speisemusters
ν Verringern der vorhandenen Schrittposition um 1 25
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
30
35
40
45
50
55
60
Claims (1)
- EjJ1S
i.'jPatentanspruch:KraftstofFzufuhrsteuereinrichtung zur Steuerung der einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge, mit Kraftstoffzufuhrsteuermitteln, die von einem durch einen Motorspeisestromkreis gespeisten Schrittmotor betätigt werden, und
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