DE3540313C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruches 8 zur Steuerung der Brennstoff-Einspritzmenge
bei einem Dieselmotor.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren
sowie eine Vorrichtung zur optimalen Steuerung der
Brennstoff-Einspritzmenge in die Zylinder eines Dieselmotors
in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des
Motors.
Zur Steuerung der Brennstoff-Einspritzmenge bei einem
Dieselmotor ist es bekannt, ein elektronisches Steuersystem
zu verwenden, welches mit einer Brennstoff-Einspritzpumpe
des Verteilertyps arbeitet, wobei Brennstoff
in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Motors
mittels eines Einspritzventiles, wie beispielsweise eines
magnetbetätigten Einspritzventils in die Zylinder eingespritzt
wird.
Aus der JP-OS 58-1 87 537 ist es bekannt, mittels eines
magnetbetätigten Ventils das Zeitverhalten eines Brennstoff-Bypasses
in Abhängigkeit von der Motordrehzahl zu
steuern. Genauer gesagt, mittels der Zeitsteuerung wird
ein magnetbetätigtes Bypass-Ventil nach dem Verstreichen
einer festgelegten Zeitdauer aktiviert, wobei die festgelegte
Zeitdauer nach dem Erkennen eines Referenzsignals
zu laufen beginnt, welches immer dann erzeugt wird, wenn
sich die Motorkurbelwelle um einen bestimmten Winkelbetrag
gedreht hat und wobei weiterhin die festgelegte
Zeitdauer durch eine Zeitzählvorrichtung gemessen wird,
welche in einem Mikrocomputer implementiert ist und welche
bei der Erzeugung des Referenzsignals aktiviert
wird.
Bei einer gattungsgemäßen Brennstoff-Einspritzvorrichtung
gemäß der DE-OS 31 16 552 wird der Erzeugungszeitpunkt
(Phasenwinkel) eines Steuersignals, mittels dem das
Bypass-Ventil veranlaßt wird, die Kraftstoffzufuhr zu
unterbrechen, dadurch bestimmt, daß die Anzahl von Drehwinkelsignalen
im Intervall eines festgelegten Drehwinkels
nach der Erzeugung eines Referenzsignals gezählt
wird. Um einen korrekten Erzeugungszeitpunkt des Steuersignals
auch dann zu erhalten, wenn sich Schwankungen im
Betriebszustand des Verbrennungsmotors ergeben, ist es
nötig, die Anzahl der ermittelten Drehwinkelsignale zu
erhöhen. Gemäß der DE-OS 31 16 552 wird mittels eines
Frequenzvervielfachers die Anzahl der Drehwinkelsignale
erhöht, so daß die Drehwinkelsignale schließlich innerhalb
eines Erzeugungsintervalls von 0,5° gezählt werden.
Hieraus ergibt sich jedoch der wesentliche Nachteil,
daß diese Signale nicht mehr direkt von einer Datenverarbeitungseinheit
gezählt werden können, da sich Prozeßzeit-Probleme
ergeben, insbesondere dann, wenn der Motor
mit Vollgasleistung dreht. Somit ist es nötig, weitere
Signalverarbeitungseinheiten, beispielsweise Vorwärts-/Rückwärtszähler
etc. vorzusehen, so daß der schaltungstechnische
Aufwand insgesamt und somit auch die Störanfälligkeit
erhöht werden.
Verzichtet man auf die "künstliche" Erhöhung der Drehwinkelsignale,
ist es nicht mehr möglich, das Steuersignal
für das Bypass-Ventil im wesentlichen unabhängig von
Schwankungen des Motorbetriebszustandes zum korrekten
Zeitpunkt zu erzeugen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Steuerung der Brennstoff-Einspritzmenge
bei einem Dieselmotor nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 8 derart zu schaffen,
daß mit gegenüber der DE-OS 31 16 552 verringertem
schaltungstechnischem Aufwand eine exakte Steuerung der
Brennstoff-Einspritzmenge auch dann möglich ist, wenn
während eines Arbeitstaktes des Motors Drehzahlschwankungen,
Drehzahlwechsel oder andere Unregelmäßigkeiten im
Betriebszustand auftreten.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruches 1 bzw. 8.
Erfindungsgemäß wird nach dem Erfassen eines Referenzwinkelsignals
der Erzeugungszeitpunkt des Steuersignals
durch Zählen eines Quotienten bestimmt, der durch einen
Divisionsvorgang erhalten wurde und das Verstreichen der
Zeitperiode entsprechend dem Restwinkel gemessen. Mit
anderen Worten, die Bestimmung des Erzeugungszeitpunktes
für das Steuersignal beruht auf einer Kombination des
Zählens der Drehwinkelsignale und des Messens einer
Zeitperiode.
Der erwünschte Bypass-Phasenwinkel, d. h. die Öffnungszeit
des magnetbetätigten Bypass-Ventiles wird in Abhängigkeit
von Drehzahländerungen der Brennstoff-Einspritzpumpe
geregelt. Der erwünschte Bypass-Phasenwinkel wird
durch einen festgelegten Einheitswinkelwert dividiert, so
daß ein Quotient und ein verbleibender Restwinkel erhalten
werden. Der Restwinkel wird auf der
Grundlage der momentanen Motordrehzahl in ein Zeitsignal
umgewandelt. Die
Drehwinkelsignale, welche nach der Erzeugung des Referenzwinkelsignales
erzeugt werden, werden gezählt. Das
Steuersignal zur Betätigung des magnetbetätigten Bypass-Ventiles
wird im wesentlichen nach dem Verstreichen der
umgewandelten Zeitdauer, nachdem der Zählwert der Drehwinkelsignale
gleich dem Quotienten ist, erzeugt. Wenn
die Betriebsbedingungen des Motors sich unmittelbar vor
dem Zeitpunkt des Übereinstimmens des Zählwertes und des
Quotienten ändern und es daher notwendig ist, die Öffnungszeit
des Bypass-Ventiles vorzuziehen, wird das
Steuersignal unmittelbar nach dem Übereinstimmen oder
nach dem Verstreichen einer festgelegten Zeitdauer nach
dem Übereinstimmen erzeugt. Die festgelegte Zeitdauer
wird hierbei so kurz wie möglich gewählt.
Dies bringt den Vorteil, daß eine momentane Brennstoff-Einspritzmenge
bzw. deren Regelung sichergestellt ist,
wobei diese Regelung unabhängig von Drehzahländerungen
oder Ungleichmäßigkeiten während eines Arbeitstaktes des
Motores, sowie von raschen Drehzahländerungen ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen
aufgeführt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
mehrerer Ausführungsformen anhand der Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 schematisch stark vereinfacht das Steuersystem
zur Regelung der Brennstoff-Einspritzmenge;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie II-II
in Fig. 1;
Fig. 3 ein Zeitdiagramm zur Erklärung des Grundprinzips
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ein Flußdiagramm eines Hauptprogrammes welches
in dem erfindungsgemäßen Steuersystem abläuft;
Fig. 5 ein Flußdiagramm eines Unterbrechungsprogrammes,
das in Abhängigkeit eines Drehwinkelsignales
abläuft;
Fig. 6 ein Flußdiagramm eines Unterbrechungsprogrammes
zur Durchführung einer analog/digital Umwandlung
bei einem festgelegten Zeitpunkt;
Fig. 7 ein Flußdiagramm eines Unterbrechungsprogrammes
zum Lesen der digitalisierten Daten von der A/D-Wandlung
in Fig. 6;
Fig. 8 ein Flußdiagramm eines Unterbrechungsprogrammes
zum Zurücksetzen des Zählwertes des Drehwinkelsignals
auf 0 beim Erkennen eines Referenzwinkelsignals;
Fig. 9-11 ein Zeitdiagramm zur näheren Veranschaulichung
der Erfindung;
Fig. 12 eine weitere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 13 ein Impulsdiagramm, welches die Signale zeigt,
die von dem Drehwinkelsensor gemäß Fig. 12 erzeugt
werden; und
Fig. 14 ein Flußdiagramm eines Unterbrechungsprogrammes,
das anstelle des Programmes gemäß Fig. 5 verwendet
wird, wenn der Drehwinkelsensor gemäß Fig. 12
in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Gemäß Fig. 1 weist die Brennstoff-Einspritzvorrichtung
eine Antriebswelle 1 auf, welche von einem in der Zeichnung
nicht dargestellten Dieselmotor betrieben wird, um
eine Zufuhrpumpe 2 anzutreiben, die im dargestellten
Ausführungsbeispiel eine Flügellamellen-Pumpe ist. Die
Pumpe 2 fördert Brennstoff von einem Ansauganschluß 3 und
treibt den angesaugten Brennstoff mit einem gewissen
Druck durch ein Brennstoffdruck-Regulierventil 4, von wo
aus der Brennstoff unter Druck zu einer Brennstoffkammer
6 in einem Pumpengehäuse 5 geführt wird. Die Antriebswelle
1 treibt weiterhin über eine Kupplung 7 einen
Brennstoff-Zufuhrkolben 8 an. Die Kupplung 7 ist vorgesehen,
den Brennstoff-Zufuhrkolben 8 zu drehen und
gleichzeitig achsial zu bewegen. An den Zufuhrkolben 8
ist einstückig eine Nockenoberfläche 9 ausgebildet, welche
unter der Kraft einer Feder 10 nachgiebig gegen Nockenrollen
11 gedrückt wird. Die Nockenrollen 11 sowie die
Nockenoberfläche 9 bilden einen bekannten Mechanismus,
der die Drehung der Antriebswelle 1 in eine Hin- und Herbewegung
des Zufuhrkolbens 8 in achsialer Richtung
umwandelt. Der Aufbau ist hierbei derart, daß der Zufuhrkolben
8 während einer Umdrehung soviele Hin- und
Herbewegungen ausführt, wie der Motor Zylinder aufweist,
wobei die Nocken auf der Nockenoberfläche 9 über die
Nockenrollen 11 laufen. Der Brennstoff-Zufuhrkolben 8
weist einen Teilbereich auf, der in einem Kopfteil 12 des
Pumpengehäuses 5 eingesetzt ist und in dem Kopfteil 12
eine Pumpenkammer 13 bildet. Der Brennstoff-Zufuhrkolben
8 weist weiterhin eine Mehrzahl von Brennstoff-Einlaßschlitzen
14 auf, die an seiner äußeren Umfangsoberfläche
ausgebildet sind und sich in die Pumpenkammer 13
öffnen. Wenn einer der Einlaßschlitze 14 bei einem Ansaughub
des Kolbens 8 mit einem Brennstoffeinlaß-Anschluß
15, der seinerseits mit der Brennstoffkammer 6 verbunden
ist, in Verbindung steht, wird Brennstoff von der Brennstoffkammer
6 in die Pumpenkammer 13 gefördert. Wenn beim
Kompressionshub des Kolbens 8 der Brennstoff in der Pumpenkammer
13 komprimiert wird, wird er von Verteileranschlüssen
16 durch Druckventile 17 nicht dargestellten
Brennstoff-Einspritz-Ventilen zugeführt, von wo aus dann
der Brennstoff in die einzelnen Motorzylinder eingespritzt
wird.
Die Pumpenkammer 13 ist mit einem Brennstoff-Dosiermechanismus
20 kombiniert, der ein magnetbetätigtes Ventil
21 mit einer Spule 22 und einem Nadelventil 23 aufweist.
Wenn durch die Spule 22 Strom fließt, wird das Nadelventil
23 angehoben, so daß Brennstoff von der Pumpenkammer
13 unter hohem Druck durch Bypässe 24 und 25 in die
Brennstoffkammer 6 zurückfließen kann. Wenn somit die
Brennstoff-Einspritzung beendet ist, wird das Ventil 21
während des Kompressionshubes des Zufuhrkolbens 8 betätigt.
Der Zeitpunkt, zu dem das Ventil 21 betätigt wird,
wird von einer elektronischen Steuereinheit oder einem
Mikrocomputer 26 bestimmt. Die elektronische Steuereinheit
26 wird mit verschiedenen Signalen versorgt, die von
verschiedenen Sensoren kommen und den Betriebszustand des
Motors anzeigen. So erhält die elektronische Steuereinheit
26 Signale von einem Referenz-Drehwinkelsensor 30,
einem Gaspedalsensor 40, einem Drehwinkelsensor 50, einem
Temperatursensor 45 etc. Diese verschiedenen Signale
werden zur Steuerung der Betätigung des Ventiles 21 verwendet,
wobei die Steuerung mittels eines Steuerprogrammes
durchgeführt wird, das später noch im Detail beschrieben
wird.
Der Referenz-Drehwinkelsensor 30 weist einen Detektor 32
und eine Scheibe 31 auf, wobei die Scheibe 31 auf der
Kurbelwelle des Motors (nicht dargestellt) angeordnet
ist, welche sich gleichförmig mit der Antriebswelle 1
dreht und weist beispielsweise für einen Vierzylinder-Motor
vier im gleichmäßigen Abstand zueinander angeordnete
umfangsseitige Vorsprünge auf. Der Detektor 32 ist ein
bekannter elektromagnetischer Aufnehmer, der nahe bei und
in Richtung auf den Umfang der Scheibe 31 angeordnet ist,
um diesen abzutasten.
Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, weist der Drehwinkelsensor
50 eine Scheibe 52 auf, welche auf der Antriebswelle
1 befestigt ist und zusammen mit dieser dreht
und eine Mehrzahl von umfangseitigen Zähnen aufweist,
wobei ein Detektor 51 vorgesehen ist, der den gleichen
Aufbau wie der Detektor 32 hat. Der Drehwinkelsensor 50
erzeugt ein Ausgangssignal jedes Mal dann, wenn die Antriebswelle
1 sich um einen bestimmten Winkelbetrag
dreht, d. h. bei einem bestimmten Drehwinkelbetrag der
Kurbelwelle des Motors (nicht dargestellt). In der dargestellten
Ausführungsform weist die Scheibe 52 64 Zähne
auf, so daß der Sensor 50 64/2 Ausgangssignale oder ein
Ausgangssignal bei einem Winkel von 360°/32 = 11,25°
erzeugt.
Der Gaspedalsensor 40 weist ein bekanntes Potentiometer
auf, um den Grad der Niederdrückung des Gaspedals zu
ermitteln.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 10 wird nun die Arbeitsweise
des Steuersystems gemäß den Fig. 1 und 2
beschrieben.
In Fig. 3 zeigt der Signalverlauf (1) den Verschiebungsgrad
des Zufuhrkolbens 8, der Signalverlauf (2) zeigt das
Ausgangssignal des Referenz-Drehwinkelsensors 30, der
Signalverlauf (4) zeigt ein Pulssignal, das zur Betätigung
des Bypass-Ventils 21 erzeugt wird und der Signalverlauf
(5) zeigt Taktsignale, welche beispielsweise in
Intervallen von 1 ms erzeugt werden. In dem Signalverlauf
(1) d. h. im Signalverlauf des Verschiebungsgrades des
Kolbens 8 entspricht die Kurve (a) der Kolbenverschiebung,
wenn keine Drehzahlveränderungen des Motors auftreten,
die Kurve (b) entspricht einer Verringerung der
Drehzahl und die Kurve (c) entspricht einer Erhöhung der
Drehzahl.
Der Mikrocomputer 26 erhält von dem Drehwinkelsensor 50,
dem Gaspedalsensor 40 und nicht dargestellten Temperatur-
und Drucksensoren Informationen über die Belastung
des Motors und dessen momentane Betriebsbedingungen, berechnet
eine Brennstoffmenge q, die einzuspritzen ist und
berechnet einen Bypass-Startzeitpunkt T R beispielsweise
als Funktion der berechneten Brennstoffmenge und der Motordrehzahl. Die Betätigung des Bypass-Ventiles erfolgt
nach dem Verstreichen einer Zeitperiode nach dem Erkennen
des Ausgangssignales des Referenzdrehwinkelsensors, d. h.,
beim Erreichen des Bypass-Startzeitpunktes T R für das
Beenden der Brennstoff-Einspritzung.
Wie jedoch aus dem Diagramm gemäß Fig. 3 hervorgeht,
verursachen Drehzahlschwankungen Veränderungen im Verschiebungsbereich
des Zufuhrkolbens 8 und daher variiert
die Brennstoffmenge q in Abhängigkeit von den Verschiebungen
des Kolbens 8, so daß bezüglich der Brennstoffmenge
ein Fehler auftritt.
Um das Problem hinsichtlich von Drehzahlschwankungen zu
umgehen, wäre es möglich, einen Drehwinkelsensor mit einem
extrem hohen Auflösungsvermögen zu verwenden. Hierbei
ergeben sich jedoch Schwierigkeiten insbesondere im
Kostenbereich.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Fehler dadurch
kompensiert, daß eine Kombination des Zählwertes der Drehwinkelsignale
von dem Drehwinkelsensor und einer Zeitmessung
erfolgt, d. h. das Zählen der Taktpulse mittels
eines Zeitzählers. Obwohl es möglich ist, den Bypass-Zeitfehler
mittels eines Anhebens der Anzahl der Drehwinkelsignale
pro Umdrehung der Pumpenantriebswelle zu
reduzieren, hat sich bei durchgeführten Versuchen herausgestellt,
daß die Anzahl von Drehwinkelsignalen pro
Umdrehung in der Größenordnung von 60 oder mehr ausreichend
ist, die Brennstoff-Einspritzmenge sauber zu regeln,
d. h. das Drehwinkelsignal wird mit Intervallen von
weniger als 6° (Einheitswinkel, d. h. der Winkel zwischen
den umfangsseitig angeordneten Zähnen auf der
Scheibe 52) erzeugt, was 30 oder mehr Intervallen pro
Umdrehung der Kurbelwelle entspricht. Daher ist in dieser
Ausführungsform der Drehwinkelsensor 50 derart ausgelegt,
daß die Anzahl von Signalen pro Umdrehung der Pumpenantriebswelle
65 beträgt und somit wird das Signal in Intervallen
von 5,625° erzeugt, was 11,25° CA (crank
angle = Kurbelwellen-Winkel) entspricht.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 11 wird im folgenden
ein Steuerungsvorgang beschrieben.
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm eines Hauptprogrammes das
nach einem Reset-Signal durchgeführt wird, welches erzeugt
wird, wenn ein Spannungsschalter eingeschaltet
wird.
Das Programm beginnt in einem Schritt 101, in welchem
initialisiert wird und nach dem Schritt 101 folgt ein
Schritt 102 zur Berechnung des Durchschnittes der Motordrehzahl
auf der Basis der Motordrehzahl-Information,
welche in einem Unterbrechungsprogramm gemäß Fig. 5 erzeugt
wird, welches noch beschrieben wird. Der Durchschnittswert
ergibt sich als Durchschnitt von vier
Geschwindigkeitswerten, welche in Intervallen von 45°
CA (crank angle = Kurbelwellen-Winkel) in dem Unterbrechungsprogramm
ermittelt werden, d. h.,
Es folgt ein Schritt 103, in welchem der Betätigungsgrad
des Gaspedales ermittelt wird und danach wird ein Schritt
104 ausgeführt, in welchem der Motorbetriebszustand als
Funktion von Kühlmitteltemperatur, Ansaugluftemperatur,
Ansaugluftdruck und dergleichen berechnet wird, wobei die
entsprechenden Meßwerte von verschiedenen Sensoren erhalten
werden. In einem folgenden Schritt 105 wird die gewünschte
Brennstoffmenge q auf der Grundlage des Betätigungsgrades
des Gaspedales und des Betriebszustandes des
Motors (erhalten in den Schritten 103 und 104) berechnet.
In einem folgenden Schritt 106 wird der benötigte Bypass-Phasenwinkel
R sp berechnet, bei welchem das magnet-betätigte
Bypass-Ventil geöffnet wird, wobei diese Berechnung
als Funktion der gewünschten Brennstoffmenge q
und der Durchschnittsdrehzahl erfolgt. Der Bypass-Phasenwinkel R sp wird mit einem Einheitswinkel R g dividiert,
so daß sich ein Quotient, n und ein Restwinkel R rem
ergibt, welche als 2-Byte-Daten in den Mikrocomputer gespeichert
werden, wobei das obere Byte dem Quotienten n
und das untere Byte dem Restwinkel R rem entspricht.
In einem folgenden Schritt 107 vergleicht der Mikrocomputer
den vorliegenden Quotientenwert n (i) des oberen
Bytes mit dem letzten Quotientenwert n (i- 1) und wenn n
(i) < n (i -1) ist, wird ein Schritt 109 ausgeführt und
wenn n (i) < (i -1) ist, d. h., wenn der Bypass-Phasenwinkel
R sp stark abfällt, wird ein Schritt 108 ausgeführt,
in welchem ein Flag F auf "1" gesetzt wird, was
das rasche Verringern des Winkels R sp anzeigt. Das Programm,
das mit dem raschen Verringern zu tun hat, ist das
Unterbrechungsprogramm gemäß Fig. 5. Ein folgender
Schritt 109 ist vorgesehen, in welchem der Restwinkel
R rem in eine Zeitperiode Ts umgewandelt wird. Diese Umwandlung
wird unter Verwendung der Periode T₁₈₀ des
Winkels 180° CA durchgeführt, welche in dem Unterbrechungsprogramm
gemäß Fig. 5 erhalten wird und die
Zeitperiode Ts ergibt sich durch die Gleichung Ts = T₁₈₀ × (R rem/180). In einem Schritt 110 wird die Zeitperiode
Ts mit einer festgelegten Zeitperiode Tp verglichen,
wobei Tp der Zeitperiode entspricht, die sich beispielsweise
daraus ergibt, daß es unmöglich ist, ein
Signal an das Bypass-Ventil zu geben, da der Mikrocomputer
momentan andere Berechnungen durchführt. Wenn Ts < Tp
ist, geht das Programm zum Schritt 102 zurück und wenn Ts
Tp ist, folgt ein Schritt 111, in welchem die Zeitperiode
Ts unter Verwendung der Gleichung Ts = T₁₈₀ × [(11,25 + R rem)/180] berechnet wird und danach wird ein
Schritt 112 ausgeführt, in welchem das obere Byte n auf n -1
gesetzt wird. Danach geht der Ablauf zum Schritt 102
zurück und dieses Hauptprogramm wird in Intervallen von 4
bis 5 ms wiederholt durchgeführt, wobei der Arbeitszyklus
schneller ist als die Zeitdauer des Erkennens des Referenzdrehwinkelsignales
bei einer Leerlaufdrehzahl von 700 Upm.
Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm eines Unterbrechungsprogrammes,
das in Abhängigkeit der steigenden Flanke eines
jeden der Drehwinkel-Sensorsignale durchgeführt wird.
Zunächst werden in einem Schritt 120 die Drehwinkel-Sensorsignale
gezählt. Der Zählwert Cg wird in einem Unterbrechungsprogramm
gemäß Fig. 8 auf 0 zurückgesetzt, so
daß der Zählvorgang in dem Schritt 120 auf der Grundlage
eines Referenzsignales von dem Referenzdrehwinkelsensor
durchgeführt wird. In einem folgenden Schritt 121 wird
der Zählwert Cg mit dem Wert n des oberen Bytes verglichen.
Wenn Cg = n erfüllt ist, folgt ein Schritt 122, in
welchem ein Steuersignal zum Öffnen des Bypass-Ventiles
beim Verstreichen der Zeitperiode Ts nach dem Erkennen
der steigenden Flanke des Drehwinkelsensorsignales erzeugt
wird. Wenn beispielsweise ein Mikrocomputer
vom Typ 6801 verwendet wird, kann dies wie folgt
einfach durchgeführt werden:
Die Erkennungszeit t n der steigenden Flanke des Drehwinkelsensorsignales
wird durch Lesen des Wertes am Eingangs-Sammelregister
erhalten, in welchem der Wert des
Zeitzählers zum Zeitpunkt des Auftretens der steigenden
Flanke des Drehwinkelsensorsignales automatisch gehalten
wird und dann wird die Zeit t on des Einschaltens des
Bypass-Ventiles im Ausgabe-Vergleichsregister gesetzt,
wobei die Zeit t on durch Addieren der umgewandelten
Zeit Ts zu der Erkennungszeit t n erhalten wird und ein
ON-Wert wird in einem festgelegten Ausgangs-Bit festgesetzt.
Wenn danach der Zählwert des Zeitzählers gleich
der Zeit t on wird, wird der ON-Wert des festgelegten
Ausgangs-Bits automatisch ausgegeben.
Wenn andererseits Cg nicht gleich dem Wert n ist, geht
das Programm zu einem Schritt 123, in welchem überprüft
wird, ob die Erzeugungszeit des Ventil-Auf-Signales vorbei
ist (Cg < n) oder nicht (Cg < n). Wenn Cg < n erfüllt
ist, geht das Programm zu einem Schritt 132, und wenn
Cg < n erfüllt ist, geht das Programm zu einem Schritt
124, in welchem überprüft wird, ob der ON-Wert beim Erkennen
des vorhergehenden Drehwinkelsensorsignales bereits
gesetzt wurde. Wenn dies der Fall ist, geht das
Programm zum Schritt 132. Wenn nicht, geht das Programm
zu einem Schritt 125, in welchem überprüft wird, ob die
Ventil-Zu-Zeit erreicht worden ist (Cg 9), nachdem die
Ventil-Auf-Zeit verstrichen ist. Wenn dies der Fall ist,
geht das Programm ebenfalls zum Schritt 132, so daß ein
Ventil-Auf-Signal nicht ausgegeben wird. Wenn die oben
erwähnte Bedingung nicht erfüllt ist, folgt ein Schritt
126, in welchem überprüft wird, ob der gewünschte Bypass-Phasenwinkel
R sp in Abhängigkeit des Zustandes des
Flags F bereits rasch verringert wurde oder nicht, wobei
das Flag F in dem Schritt 108 des Hauptprogrammes gemäß
Fig. 4 gesetzt wurde. Wenn das Flag auf "1" gesetzt wurde,
d. h., wenn R sp rasch verringert wurde, liefert der
Mikrocomputer in einem Schritt 127 ein Ventil-Auf-Signal,
welches so kurz wie möglich ist, wobei der Schritt 127
analog zu dem Schritt 122 ist. Wenn die leichten Veränderungen
von R sp bewirken, daß der ON-Wert auf der
Grundlage der vorhergehenden Erkennungszeit des Drehwinkelsensorsignales
gesetzt wird, wird ein Schritt 128
ausgeführt, in welchem ein Ventil-Auf-Signal nach dem
Verstreichen der festgelegten Zeit Tp nach der Erkennungszeit
T n der steigenden Flanke des Drehwinkelsensorsignales
ausgegeben wird.
Im Schritt 132 überprüft der Mikrocomputer in Abhängigkeit
des Zählwertes Cg des Drehwinkelsensorsignales, ob
der Ventil-Zu-Zeitpunkt nach dem Ventil-Auf-Zeitpunkt
erreicht worden ist und wenn dies der Fall ist, folgt ein
Schritt 133, in welchem das Ventil-Zu-Signal gesetzt
wird. Obwohl in dieser Ausführungsform der Ventil-Zu-Zeitpunkt
auf Cg = 9 gesetzt wurde, kann der Wert im Bereich
von 9 Cg 13 vor dem nächsten Brennstoff-Kompressionshub
gesetzt werden. Ein folgender Schritt 134 wird
ausgeführt, um die Periode T₁₈₀ von 180° CA zu berechnen,
da dieser Wert für die nächste Zeitumwandlung
benötigt wird. Diese Berechnung wird beispielsweise dadurch
durchgeführt, daß eine Zeitdifferenz zwischen der vorliegenden
Erkennungszeit von Cg = 13 und der nächsten
Erkennungszeit von Cg = 13 auf der Grundlage der Taktsignale
des Mikrocomputer gemessen wird. In einem folgenden
Schritt 135 wird eine Zeitdauer T₄₅ von 45° CA
in Intervallen von 45° CA erhalten und dann wird die
Motordrehzahl unter Verwendung von T₄₅ als NE(i) = 1/T₄₅
berechnet. Die Durchschnittsdrehzahl NE, die im
Schritt 102 des Programmes gemäß Fig. 4 berechnet wurde,
wird zur Steuerung der Brennstoff-Einspritzmenge verwendet.
Wenn ein Drehwinkelsensorsignal und ein Referenz-Drehwinkelsensorsignal
zur gleichen Zeit erkannt werden,
hat das Unterbrechungsprogramm gemäß Fig. 5 über das Referenzsignal-Unterbrechungsprogramm Priorität und das
Referenzsignal-Unterbrechungsprogramm wird nach dem
vollständigen Ablauf des Unterbrechungsprogrammes gemäß
Fig. 5 ausgeführt, so daß diese beiden Programme nicht
miteinander in Konflikt geraten können.
Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm eines Unterbrechungsprogrammes
zur Betätigung eines Analog/Digital-Wandlers zu
einem festgelegten Zeitpunkt und Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm
eines Unterbrechungsprogrammes zum Lesen der
digitalisierten Daten von dem A/D-Wandler.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 9 bis 11 wird eine weitere
Brennstoff-Einspritzmengensteuerung gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
Fig. 9 ist ein Zeitdiagramm, in welchem (1) den Verschiebungsgrad
des Zufuhrkolbens 8 anzeigt, (2) zeigt ein
Ausgangssignal des Referenzdrehwinkelsensors 30, welches
bei einem festgelegten Phasendrehwinkel der Brennstoff-Einspritzpumpe
erzeugt wird, (3) zeigt Pulssignale von
dem Drehwinkelsensor 50, (4) zeigt ein Pulssignal, welches
dem Bypass-Ventil zu dessen Inbetriebnahme zugeführt
wird und (5) zeigt Taktsignale, welche mit Intervallen
von 1 ms erzeugt werden. Weiterhin zeigt (b) ein niedrigeres
Drehzahlsignal als (a).
Zunächst soll beschrieben werden, wenn die Brennkraftmaschine
mit dem Kolben-Verschiebungsgrad (a) betrieben
wird.
In dem Unterbrechungsprogramm gemäß Fig. 8 wird das Referenz-Drehwinkelsignal
in Intervallen von 180° CA erkannt
und das Unterbrechungsprogramm von Fig. 5 wird in
Intervallen von 11,25°CA durchgeführt, entsprechend der
Erzeugung von 16 Drehwinkelsignalen pro 180°CA. Wenn
das Bypassventil nach dem Verstreichen eines erwünschten
Bypass-Phasenwinkels R sp°CA auf der Grundlage eines
Referenzwinkels erzeugt wird, um die Brennstoffeinspritzung
zu beenden, führt der Mikrocomputer 26 den Schritt
106 im Hauptprogramm gemäß Fig. 6 aus, um in seinem
Speicher das Ergebnis von R sp/11,25 zu speichern, wobei
das Ergebnis n und ein Restwinkel R rem ist und dann führt
der Mikrocomputer eine Umwandlung eines Restwinkels
R rem°CA in eine Zeit aus, wobei diese Umwandlung auf
der Grundlage der Zeitdauer T₁₈₀ von 180°CA entsprechend
der Drehzahl erfolgt, d. h. die Berechnung erfolgt
durch die Formel Ts = T₁₈₀ × (R rem/180). Die
Zeitdauer T₁₈₀ wird aus der Erkennungsperiode des Referenz-Drehwinkelsignales
(2) oder der Erkennungsperiode
des Drehwinkelsignales zu einem Phasenzeitpunkt gleich
dem des Referenz-Drehwinkelsignales erhalten. Weiterhin
setzt der Mikrocomputer 26 den Zähler als Antwort auf das
Drehwinkelsignal, das bei einer Phase gleich der des Referenz-Drehwinkelsignales
erkannt wurde auf "0" und zählt
dann die Anzahl von Drehwinkelsignalen, die nach der Erkennung
des Referenz-Drehwinkelsignales erzeugt werden.
Weiterhin zählt der Mikrocomputer die Taktsignale (5)
mittels des Zeitzählers auf der Basis der Zeit tm (n = 4),
bis der Zählwert Cg gleich dem Quotienten m (Cg = 4)
wird und erzeugt ein Impulssignal, welches dem Bypass-Ventil
zum Zeitpunkt t on zugeführt wird, wobei t on
zum Zeitpunkt Ts nach der Zeit t n verstrichen ist, so
daß eine Brennstoffeinspritzmenge q a erhalten wird.
Wenn jedoch der Verschiebungsgrad des Kolbens 8 sich ändert,
wie in Fig. 9 in (1) durch (b) dargestellt wird,
wobei diese Veränderung aus einer Drehzahländerung (Absinken)
nach dem Erkennen des Referenz-Drehwinkelsignales
resultiert, ändert sich auch das Drehwinkelsignal (3) wie
durch (b) dargestellt und weiterhin ändert sich die Erzeugung
des Pulssignales (4) von t on zu t′ on . Dies
bedeutet, daß das Pulssignal (4) korrekt als R sp°CA erzeugt
werden kann, unabhängig von irgendwelchen Zeitänderungen,
so daß eine Brennstoff-Einspritzmenge q b erzeugt
wird, welche im wesentlichen der Brennstoffmenge
q a entspricht.
Wenn der Mikrocomputer 26 nach dem Verstreichen der Zeit
Ts nach Cg = n ten ein Signal zu dem Bypass-Ventil erzeugt,
wird eine Verarbeitungszeit Tpp für diese Operation
benötigt. Wenn die umgewandelte Zeit Ts kleiner als
die Zeit Tpp ist, d. h., wenn es nötig ist, daß das Impulssignal
zu einem Zeitpunkt extrem nahe an n ten erzeugt
werden muß, erzeugt der Mikrocomputer das Impulssignal
nicht nach dem Verstreichen der Zeit Ts. Weiterhin
ist der Mikrocomputer mit anderen Arbeitsvorgängen nach
dem Erkennen des Drehwinkelsignales belastet, so daß sich
eine Zeitperiode Tpw ergibt, in welchem es unmöglich ist,
das Impulssignal zu dem Bypass-Ventil zu erzeugen. Wenn
daher Ts < Tp = Tpp + Tpw, wird der Restwinkel R rem auf
R ′rem = R g + R rem gesetzt und n auf n -1 gesetzt, wobei
R g dem Einheitswinkel zum Erkennungszeitpunkt des Drehwinkelsignales
entspricht und der Mikrocomputer führt
bezüglich R ′rem°CA eine Berechnung Ts′ = T₁₈₀ × (R ′rem/180) aus. In diesem Fall wird das Signal (4) nach
dem Verstreichen der Zeit Ts′ nach der Erkennung von Cg = n -1
erzeugt. Diese Vorgänge werden in den Schritten 111
und 113 des Hauptprogrammes gemäß Fig. 4 durchgeführt.
Je länger jedoch die Differenzzeit zwischen dem Erzeugungszeitpunkt
t on des Signales (4) und dem Erkennungszeitpunkt
t n des Drehwinkelsignales ist, um so
größer ist der Fehler bezüglich des Erzeugungszeitpunktes
des Signales (4), wobei der Fehler durch Drehzahländerungen
nach der Erkennung von t n verursacht wird, so
daß es erwünscht ist, die Zeit Tpp und die Zeit Tpw so
kurz wie möglich zu machen. Um dies zu erreichen, wird
die Berechnung von R sp/11,25°CA = Quotient n und
Restwinkel R rem sowie die Umwandlung des Restwinkels R rem
in eine Zeit vorher in einem anderen Steuerprogramm
durchgeführt und das Zählen des Drehwinkelsignals wird in
dem Unterbrechungsprogramm gemäß Fig. 5 durchgeführt und
wenn der Zählwert Cg mit dem Quotient n übereinstimmt,
wird das Signal zum Betätigen des Bypass-Ventiles nach
dem Verstreichen der Zeit Ts oder Ts′ erzeugt. Weiterhin
wäre es möglich, die oben erwähnte Berechnung und den
oben erwähnten Prozeß in einem Steuerprogramm ablaufen zu
lassen, das bei der Erkennung des Referenz-Drehwinkelsignales
ausgeführt wird. Obwohl dies vorteilhaft hinsichtlich
eines einfachen Algorhytmus der Steuerung ist,
ergibt sich der Nachteil, daß die Berechnungszeit länger
wird, wenn die Motordrehzahl relativ gering ist, so daß
es schwierig wird, korrekt auf die Änderungen der Motordrehzahl
reagieren zu können.
Insbesondere der folgende Fall soll näher erläutert werden:
Wenn die Betriebsbedingungen des Motors derart sind, daß
der Betätigungsgrad des Gaspedals sich nach der Berechnung
des Quotienten n und der umgewandelten Zeit Ts und
unmittelbar vor der Erkennung des n ten Drehwinkelsignals
rasch ändert, geht der Bypass-Ventil-Öffnungswinkel
von R sp zu (R ′sp- R g), so daß der Quotient n sich manchmal
zu n′ ( n -1) ändert. Zu diesem Zeitpunkt wurde jedoch
die Erkennung von dem (n -1) ten Drehwinkelsignal bereits
beendet, so daß es unmöglich wird, das Bypass-Ventil-Betätigungssignal
zum gewünschten Zeitpunkt zu erzeugen,
so daß das Signal zwingend an dem zunächst gesetzten
Bypass-Ventil-Zeitpunkt sp erzeugt wird. Unter
Bezugnahme auf Fig. 10 wird nun eine Steuerung erläutert,
welche das oben erwähnte Problem umgeht.
In Fig. 10 sind die Bezugszeichen (1) bis (4) äquivalent
zu den Bezugszeichen in Fig. 9.
Zunächst sei angenommen, daß der gewünschte Ventil-Auf-Zeitpunkt
R sp durch 4 × R g + R rem angezeigt wird und die
umgewandelte Zeit Ts entsprechend R rem ist größer als die
festgelegte Zeitdauer Tp und das Signal (4) wird zu einer
Zeit a erzeugt, um eine Brennstoffeinspritzmenge q a zu
erhalten. Ein Nachlassen des Gaspedal-Betätigungsgrades
nach der Erkennung des Referenz-Drehwinkelsignales und
des Zählwertes Cg = 3 wenn es nötig ist, daß der Ventil-Auf-Zeitpunkt
sich von R sp zu R′ sp = 3 × R q + R ′rem
ändert und das Signal (4) zu einer Zeit b nach einer
Zeitperiode Ts′ nach Cg = 3 erzeugt werden muß, um eine
Brennstoff-Einspritzmenge q b zu erhalten - führt jedoch
dazu, daß der Mikrocomputer 26 das Signal (4) zu einer
Zeit c erzeugt, welche nach einer Minimalzeit (im wesentlichen
gleich der Zeit Tpp) erzeugt wird, nachdem Cg = 4,
so daß eine Brennstoff-Einspritzmenge q c erhalten werden
kann, was zu einer Verbesserung der Brennstoff-Einspritzregelung
in einer Übergangsperiode zwischen der
Menge q a und der Menge q b führt. Der Schritt 108 in
dem Hauptprogramm gemäß Fig. 4 ist zur Erkennung des oben
erwähnten Betriebszustandes vorgesehen, wobei das Flag F
auf "1" gesetzt wird, und in Abhängigkeit vom Zustand des
Flags wird die Ventilöffnung in dem Schritt 127 des Programms
gemäß Fig. 5 durchgeführt.
Wenn weiterhin, wie in Fig. 11 dargestellt, in der die
Zeichen (1) bis (4) denen von Fig. 10 entsprechen, sich
die gewünschte Einspritzmenge leicht vor der Erkennung
von Cg = 4 in einem relativ stabilen Betriebszustand des
Motors ändert, ändert sich die Zeitdauer Ts von einer
Zeitdauer T 1, welche etwas größer ist als die Zeitdauer
Tp zu einer Zeitdauer T 2, die etwas kleiner ist als die
Zeitdauer Tp, so daß der Öffnungszeitpunkt des Bypass-Ventils
auf der Grundlage des Zeitpunktes von Cg = 3
durchgeführt werden soll. In diesem Falle erzeugt der
Mikrocomputer das Signal (4) zu einer Zeit d nach dem
Verstreichen der Zeitdauer Tp und nach der Entdeckung von
Cg = 4 im Schritt 128 des Unterbrechungsprogrammes gemäß
Fig. 5, so daß eine Brennstoff-Einspritzmenge q d erhalten
wird, welche im wesentlichen gleich der Menge q b
ist, welche erhalten wird, wenn das Impulssignal zu einer
Zeit b erzeugt wird, welche nach einer gewünschten Zeitdauer
Ts′ erzeugt wird. Dies macht es möglich, die Brennstoff-Einspritzmenge
genauer zu bestimmen als in dem
Fall, daß das Signal (4) nach dem Verstreichen der Minimalzeit
nach Cg = 4 erzeugt wird.
In dem Mikrocomputer 26 ist der gewünschte Bypass-Phasenwinkel
R sp entsprechend der gewünschten Brennstoff-Einspritzmenge
q als ein Datum mit mehreren Bytes gespeichert,
wobei das niedrigstwertige Bit (LSB) des oberen
Bytes für den Einheitswinkel vorgesehen ist, d. h. dem
Winkel zwischen den aufeinanderfolgenden Zähnen des
Drehwinkelsensors, der die Drehwinkelsignale erzeugt, so
daß es nicht wirklich notwendig ist, R sp/R g = Quotient n
und Restwinkel R rem zu berechnen. Die oberen Bytes zeigen
direkt den Quotienten n und die anderen Bytes den Restwinkel
R rem, so daß der Prozeß vereinfacht wird und die
Verarbeitungszeit kürzer ist. Wenn beispielsweise das
Datum R sp als Datum mit zwei Bytes mit je 8 Bits gespeichert
wird und das LSB des oberen Bytes 11,25°CA bedeutet,
ist der Datenwert mit zwei Bytes entsprechend R sp = 50,625°CA,
d. h. 50,625 × (2⁸/11,25 = 1152 und
"0480" in hexadezimaler Form, d. h., das obere Byte ist
"04" hexadezimal (4 dezimal) und das untere Byte ist "80"
hexadezimal (128 dezimal). Das untere Bytedatum entspricht
11,25 × (128/2⁸) = 5,625°CA. Daher entsprechen
der Quotient 4 und der Restwinkel 5,625°CA der
Division 50,625/11,25 dem oberen Bytedatum bzw. dem unteren
Bytedatum.
Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform des Drehwinkelsensors
50, der in Fig. 12 mit 50′ bezeichnet ist. Wie
aus Fig. 12 hervorgeht, sind zwei Zähne einer Scheibe 52′
unmittelbar vor dem Erkennungspunkt des Referenz-Drehwinkelsignals
entfernt. Hierdurch wird das Signal (1)
gemäß Fig. 13 von dem elektromagnetischen Aufnehmer 51
erzeugt. Das Signal (1) von dem Aufnehmer 51 wird durch
einen bekannten Impulsformer in ein Pulssignal (2)
geformt. Somit werden in Intervallen von 180°CA (90°
Drehung der Pumpenantriebswelle) 13 Pulse erzeugt, d. h.
ein Puls wird im Intervall von 11,25°CA erzeugt und
ein Puls wird mit Intervallen von 11,25 × 3°CA erzeugt.
Eine Erkennungsperiode Ti des Impulssignals wird
mit der vorhergehenden Erkennungsperiode Ti -1 verglichen.
Wenn beispielsweise Ti < Ti -1 ist, wird der
Drehwinkelimpuls als Referenz-Drehwinkelimpuls festgelegt
und der Zählwert Cg des Zählers wird auf 0 gesetzt. Somit
ist es möglich, das Drehwinkelsignal und das Referenzdrehwinkelsignal
mit einem Sensor zu erkennen. Die Anzahl
der zu entfernenden Zähne ist hierbei nicht beschränkt.
Fig. 14 ist ein Flußdiagramm, das zum Betrieb der zweiten
Ausführungsform des Sensors verwendet wird.
Hierbei ist das Unterbrechungsprogramm gemäß Fig. 8 nicht
nötig und anstelle dieses Unterbrechungsprogrammes werden
Schritte 129 und 131 zu dem Programm gemäß Fig. 5 hinzugefügt.
Im Schritt 129 wird die Periode Ti des Drehwinkelsignales
erhalten und im Schritt 130 wird diese vorliegende
Zeitdauer Ti mit der vorhergehenden Zeitdauer
Ti -1 verglichen. Wenn die Bedingung Ti < 2 × T -1
erfüllt ist, wird der vorliegende Drehwinkelimpuls als
Referenz-Drehwinkelsignal festgelegt und der Zählwert Cg
wird auf 0 zurückgesetzt. Die anderen Abläufe erfolgen in
der gleichen Weise wie im Unterbrechungsprogramm gemäß
Fig. 5 und somit wird auf eine erneute Beschreibung verzichtet.
Claims (18)
1. Verfahren zur Steuerung der Brennstoff-Einspritzmenge
bei einem Dieselmotor mit einer ein magnetbetätigtes
Bypass-Ventil aufweisenden Brennstoff-Einspritzpumpe,
mit den Schritten:
- a) Abtasten der Betriebsbedingungen des Motors einschließlich Motordrehzahl und Betätigungsgrad eines Gaspedals;
- b) Berechnen einer benötigten Brennstoff-Einspritzmenge in die Zylinder des Motors in Abhängigkeit der erfaßten Betriebsbedingungen;
- c) Ermitteln eines nötigen Bypass-Phasenwinkels, bei welchem das Bypass-Ventil geöffnet werden soll, in der Drehung einer Pumpenantriebswelle als Funktion der berechneten Brennstoff-Einspritzmenge;
- d) Erzeugen eines Referenz-Drehwinkelsignals bei einem Referenz-Drehwinkel der Antriebswelle der Brennstoff-Einspritzpumpe;
- e) Erzeugen eines Drehwinkelsignals jedesmal dann, wenn die Antriebswelle der Brennstoff-Einspritzpumpe sich um einen bestimmten Winkel dreht;
- f) Zählen der Anzahl der Drehwinkelsignale, die nach der Erzeugung des Referenz-Drehwinkelsignals erzeugt wurden; und
- g) Erzeugen eines Steuersignals und Zuführen des Steuersignals zu dem magnetbetätigten Bypass-Ventil, um die Brennstoffzufuhr zu dem Motor durch Öffnen des Bypass-Ventils zu unterbrechen,
gekennzeichnet durch die Schritte:
- h) Ermitteln eines Quotienten und eines Restwinkels mittels einer Division des Bypass-Phasenwinkels durch den bestimmten Drehwinkel der Antriebswelle der Brennstoff-Einspritzpumpe;
- i) Umwandeln des erhaltenen Restwinkels in eine Zeit auf der Grundlage der erfaßten Motordrehzahl; und
- j) Erzeugen des Steuersignals zur Unterbrechung der Brennstoffzufuhr nach dem Verstreichen der durch Umwandlung des Restwinkels erhaltenen Zeit, nachdem der Zählwert der Drehwinkelsignale mit dem erhaltenen Quotienten übereinstimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet
durch die Schritte:
- j) Vergleichen der durch Umwandlung des Restwinkels erhaltenen Zeit mit einer festgelegten Zeit;
- k) Umwandeln des bestimmten Drehwinkels und des Restwinkels in eine Zeit, wenn die durch Umwandlung des Restwinkels erhaltene Zeit gleich oder kleiner als die festgelegte Zeit ist; und
- l) Erzeugen des Steuersignals nach dem Verstreichen der durch Umwandlung des Restwinkels erhaltenen Zeit entsprechend des bestimmten Drehwinkels und des Restwinkels, nachdem die Anzahl der Drehwinkelsignale um eins kleiner ist als die Anzahl, welche mit dem Quotienten übereinstimmt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, weiterhin gekennzeichnet
durch den Schritt:
- m) Regelung des Erzeugungszeitpunktes des Steuersignals in Abhängigkeit von Änderungen des Motor-Betriebszustandes.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Schritt (m) Änderungen im Betriebszustand
des Motors durch Vergleichen des momentanen Bypass-Phasenwinkels
mit dem vorhergehenden Bypass-Phasenwinkel
erfaßt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet
durch den Schritt des Erzeugens des Steuersignals
unmittelbar nachdem der Zählwert der Drehwinkelsignale den Quotienten erreicht
hat, wenn Änderungen im Betriebszustand des
Motors unmittelbar vor dem Zeitpunkt erkannt werden,
zu dem der Zählwert der Anzahl von Drehwinkelsignalen
gleich dem Quotienten wird, nachdem der Zählwert der
Anzahl der Drehwinkelsignale um eins kleiner ist als
der Quotient.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt (m) einen weiteren Schritt aufweist,
in welchem die Änderungen der Betriebsbedingungen des
Motors durch Vergleichen der durch Umwandlung des Restwinkels erhaltenen Zeit mit
der festgelegten Zeit erkannt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet
durch Erzeugen des Steuersignals beim Verstreichen
der festgelegten Zeit, nachdem der Zählwert der Anzahl der Drehwinkelsignale
mit dem Quotienten übereinstimmt, wenn
erkannt wurde, daß die durch Umwandlung des Restwinkels erhaltene Zeit kleiner als
die festgelegte Zeit ist.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 7, mit:
- a) einer ersten Sensoreinrichtung zum Abtasten der Betriebsbedingungen des Motors einschließlich Motordrehzahl und Betätigungsgrad eines Gaspedals;
- b) einer ersten Einrichtung zum Berechnen der benötigten Brennstoff-Einspritzmenge in die Zylinder des Motors in Abhängigkeit von den abgetasteten Betriebsbedingungen des Motors:
- c) einer zweiten Einrichtung zur Ermittlung des nötigen Bypass-Phasenwinkels in der Drehung der Pumpenantriebswelle als Funktion der berechneten Brennstoff-Einspritzmenge:
- d) einer dritten Einrichtung zur Erzeugung des Referenz-Drehwinkelsignals bei einem Referenzdrehwinkel der Antriebswelle der Brennstoff-Einspritzpumpe:
- e) einer vierten Einrichtung zur Erzeugung des Drehwinkelsignals jedesmal dann, wenn die Antriebswelle der Brennstoff-Einspritzpumpe sich um einen bestimmten Winkel dreht:
- f) einer fünften Einrichtung zum Zählen der Anzahl der Drehwinkelsignale, die nach der Erzeugung des Referenz-Drehwinkelsignals erzeugt wurden; und
- g) einer sechsten Einrichtung zur Erzeugung des Steuersignals und zum Zuführen des Steuersignals zu dem magnetbetätigten Bypass-Ventil, um die Brennstoffzufuhr zu dem Motor durch öffnen des Bypass-Ventils zu unterbrechen,
gekennzeichnet durch:
- h) eine siebte Einrichtung zur Ermittlung des Quotienten (n) und des Restwinkels (R rem) bei der Division des Bypass-Phasenwinkels (R sp) durch den bestimmten Drehwinkel (R g) der Antriebswelle der Brennstoff-Einspritzpumpe;
- i) eine achte Einrichtung zur Umwandlung des erhaltenen Restwinkels (R rem) in eine Zeit (Ts) auf der Grundlage der erfaßten Motordrehzahl; und
- j) die sechste Einrichtung, welche das erzeugte Steuersignal nach dem Verstreichen der durch Umwandlung des Restwinkels erhaltenen Zeit, nachdem der Zählwert (Cg) der Drehwinkelsignale mit dem erhaltenen Quotienten (n) übereinstimmt, dem Bypass-Ventil (21) zuführt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch:
Einrichtungen zum Vergleichen der durch Umwandlung des Restwinkels (R rem) erhaltenen Zeit mit der festgelegten Zeit;
Einrichtungen zum Umwandeln des bestimmten Drehwinkels (R g) und des Restwinkels (R rem) in eine Zeit, wenn die durch Umwandlung des Restwinkels erhaltene Zeit gleich oder kleiner als die festgelegte Zeit ist; und
Einrichtungen zum Erzeugen des Steuersignals nach dem Verstreichen der durch Umwandlung des Restwinkels erhaltenen Zeit, welche dem bestimmten Drehwinkel (R g) und dem Restwinkel (R rem) entspricht, nachdem der Zählwert (Cg) der Drehwinkelsignale um eins kleiner ist als der Quotient.
Einrichtungen zum Vergleichen der durch Umwandlung des Restwinkels (R rem) erhaltenen Zeit mit der festgelegten Zeit;
Einrichtungen zum Umwandeln des bestimmten Drehwinkels (R g) und des Restwinkels (R rem) in eine Zeit, wenn die durch Umwandlung des Restwinkels erhaltene Zeit gleich oder kleiner als die festgelegte Zeit ist; und
Einrichtungen zum Erzeugen des Steuersignals nach dem Verstreichen der durch Umwandlung des Restwinkels erhaltenen Zeit, welche dem bestimmten Drehwinkel (R g) und dem Restwinkel (R rem) entspricht, nachdem der Zählwert (Cg) der Drehwinkelsignale um eins kleiner ist als der Quotient.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung zum Steuern der Erzeugungszeitpunkte
des Steuersignals in Abhängigkeit von Änderungen
der Betriebsbedingungen des Motors.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung zum
Erkennen von Änderungen des Betriebszustandes des
Motors durch Vergleichen des momentanen Bypass-Phasenwinkels
(R sp) mit dem vorhergehenden Bypass-Phasenwinkel
aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch
Einrichtungen zum Erzeugen des Steuersignals unmittelbar
nachdem der Zählwert (Cg) der Drehwinkelsignale den Quotienten (n) erreicht
hat, wenn Änderungen des Betriebszustandes unmittelbar
vor dem Zeitpunkt entdeckt werden, zu dem der Zählwert der
Anzahl der Drehwinkelsignale gleich dem Quotienten
ist, nachdem der Zählwert der Anzahl der Drehwinkelsignale um eins
kleiner als der Quotient ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung Einrichtungen zum Erkennen
der Änderungen des Betriebszustandes des Motors
aufweist, in dem die durch Umwandlung des Restwinkels (R rem) erhaltene Zeit mit einer
festgelegten Zeit verglichen wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet
durch Einrichtungen zum Erzeugen des Steuersignals
unmittelbar nach dem Verstreichen der festgelegten
Zeit, nachdem der Zählwert (Cg) der Anzahl der Drehwinkelsignale
mit dem Quotienten (n) übereinstimmt, wenn erkannt
wurde, daß die durch Umwandlung des Restwinkels (R rem) erhaltene Zeit kleiner als die
festgelegte Zeit ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die fünfte Einrichtung ein Format aufweist, in
welchem Daten mit zwei Bytes vorgesehen sind, welche
den Quotienten (n) bzw. den Restwinkel (R rem) anzeigen, wobei
das Bit mit dem niedrigsten Stellenwert des oberen
Bytes den bestimmten Drehwinkel anzeigt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die dritte und vierte Einrichtung einen Detektor (30, 50, 50′)
aufweisen, der seinerseits aus einer Scheibe (31, 52, 52′) und einem
elektromagnetischen Aufnehmer (32, 51) besteht, wobei die
Scheibe auf der Antriebswelle der Brennstoff-Einspritzpumpe
angeordnet ist und eine Mehrzahl von
Zähnen an ihrer äußeren Umfangsoberfläche aufweist,
wobei die Zähne derart angeordnet sind, daß sie das
Referenz-Drehwinkelsignal bei dem Referenz-Drehwinkel
bzw. das Drehwinkelsignal
bei dem festgelegten Drehwinkel der Pumpenantriebswelle
erzeugen.
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