DE3546168C2

DE3546168C2 -

Info

Publication number: DE3546168C2
Application number: DE3546168A
Authority: DE
Inventors: Masaaki Fuchu Tokio/Tokyo Jp Nagai
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1984-12-28
Filing date: 1985-12-27
Publication date: 1989-07-06
Also published as: DE3546168A1; GB2169957A; GB8531648D0; JPS61157768A; US4715342A; GB2169957B

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Regeln des Zündzeitpunkts einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der DE-OS 31 44 733 ist eine Einrichtung bekannt, bei der in eine Recheneinheit durch eine besondere, mit einer Zapfpistole gekoppelte Einrichtung die Oktanzahl des getankten Benzins übermittelt wird. Gemäß dieser Oktanzahl wird dann ein der Oktanzahl entsprechender Datensatz ausgelesen und entsprechend diesem Datensatz der Zündzeitpunkt in Übereinstimmung mit der aktuellen Drehzahl, Last usw. eingestellt. Es handelt sich also bei dieser Vorrichtung um eine Steuerung. Wenn die Oktanzahl beim Tanken mangels einer entsprechenden Eingabeeinrichtung nicht eingegeben werden kann, so kann man nur hoffen, daß beim letzten Tanken Kraftstoff mit der gleichen oder mit einer niedrigeren Oktanzahl verwendet wurde als beim neuerlichen Tanken, damit kein Klopfen auftritt.

Aus der DE-OS 31 42 082 ist ein Verfahren zur Antiklopfregelung bekannt, bei dem die Regelgeschwindigkeit eine wesentliche Rolle spielt. Bei diesem Verfahren wird immer wieder bis an die Klopfgrenze herangeregelt, wobei jedes mal bei Wechsel der Betriebsbedingungen der Zündzeitpunkt erneut eingeregelt wird. Durch die Bestimmung der Regelgeschwindigkeit kann man bei diesem Verfahren zwar ein ständiges Hin- und Herpendeln des Zündzeitpunktes bei schnellen Betriebsbedingungswechseln verhindern, jedoch wird der Motor dennoch ständig durch das immer wieder auftretende Heranfahren an die Klopfgrenze belastet.

Aus der DE-OS 31 16 593 ist eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches bekannt. Diese Vorrichtung umfaßt einen Speicher für ein Basiskennfeld, dessen Inhalt durch Versuchsmessungen an einigen Prüfexemplaren im Herstellerwerk bestimmt wird. Wenn das mit der Vorrichtung ausgerüstete Kraftfahrzeug zum erstenmal tankt, so werden für jeden der Betriebsparameter Korrekturgrößen aus der Abweichung zum Inhalt des Basiskennfeldes gebildet, die abgespeichert werden. Treten zum abgespeicherten Wert gehörige Betriebsparameter erneut auf, so wird der Korrekturwert herangezogen. Dies bedeutet, daß es eine ganze Zeit lang dauert, bis das ganze Korrekturfeld mit den anhand von Klopfmessungen ermittelten Daten gefüllt ist, wobei für jeden einzelnen Wert im Korrekturfeld mindestens einmal Klopfen aufgetreten sein muß. Dieser Vorgang muß bei jedem Oktanzahlwechsel des Kraftstoffes erneut durchgeführt werden. Wenn z. B. nach dem Wechsel der Kraftstoffoktanzahl zunächst das Kraftfahrzeug einige Tage lang ausschließlich im Stadtverkehr, also im Kurzstreckenbetrieb fährt, so wird während dieser Zeit zwar eine Reihe von Daten in das Korrekturfeld eingespeichert, jedoch keine Daten, die auf andere Betriebsparameter, z. B. solche, die bei Autobahnfahrt auftreten, zugeschnitten sind. Auch mehrere Tage nach dem Tanken kann es dadurch geschehen, daß bei der ersten Autobahnfahrt immer wieder bis an die Klopfgrenze herangeregelt wird, bis das Korrekturkennfeld vollständig beschrieben ist. Insbesondere besteht hierbei somit das Problem, daß eine Vielzahl von Korrekturdaten zu speichern ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Hauptanspruches angegebenen Art dahingehend weiterzubilden, daß die Korrekturdatenmenge verringert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß nur eine Korrekturgröße berechnet werden muß, da der den Betriebsbedingungen des Motors entsprechende Wert immer im Bereich zwischen den beiden gespeicherten Maximalzündzeitpunktwerten liegt und zwar an einer Stelle, die durch eben diesen Korrekturwert definiert ist. Es genügt somit, daß ein einziges Mal nach einem Wechsel der Kraftstoffsorte ein der Oktanzahl angepaßter Korrekturwert ermittelt wird.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, die anhand von Abbildungen näher erläutert wird. Hierbei zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Regelanordnung,

Fig. 2a und 2b Darstellungen von Tabellen zum Speichern mehrerer Zündzeitpunkte,

Fig. 3 eine Darstellung eines Bereichs eines Koeffizienten K,

Fig. 4 ein Flußdiagramm der Arbeitsweise der Anordnung und

Fig. 5 ein Flußdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 sind ein Ansaugluftdruck(oder -mengen)fühler 1, ein Motordrehzahlfühler 4, z. B. ein Kurbelwinkelfühler, und ein Klopffühler 7 vorgesehen, um die Motorbetriebszustände festzustellen. Das Ausgangssignal des Fühlers 1 wird an einen A/D- Umsetzer 3 über einen Puffer 2 angelegt. Das Ausgangssignal des Fühlers 4 wird an einen Unterbrechungsverarbeitungskreis 6 über einen Puffer 5 angelegt. Das Ausgangssignal des Klopffühlers 7 wird an einen Komparator 12 über ein Filter 8 und einen Verstärker 9 und andererseits an den Komparator 12 über einen Gleichrichter 10 und einen Verstärker 11 angelegt. Der Komparator 12 vergleicht die beiden Eingangssignale und erzeugt ein Ausgangssignal, wenn ein Motorklopfen mit einem höheren Pegel als ein vorbestimmter Wert auftritt. Die Ausgangssignale des A/D-Umsetzers 3, des Kreises 6 und des Komparators 12 werden an einen Mikroprozessor 18 über einen Eingabeport 13 angelegt.

Der Mikroprozessor 18 enthält einen Zentralprozessor CPU 15, ein RAM 16, ein ROM 17 und einen Ausgabeport 14. Der Ausgang des Mikroprozessors 18 wird mit der Zündzeitpunkteinstellvorrichtung 21 über einen Treiber 19 verbunden, um den Zündzeitpunkt in Übereinstimmung mit den Motorbetriebszuständen, die durch die Fühler 1, 4 und 7 abgetastet werden, zu regeln.

Fig. 4 zeigt die Arbeitsweise der Regelanordnung. Im Schritt 36 wird beurteilt, ob eine Korrektur beendet worden ist, d. h. ob ein Korrekturvervollständigungskennzeichen RCMP gesetzt worden ist. Im Schritt 37 werden die Motordrehzahl und der Ansaugluftdruck auf der Grundlage von Ausgangssignalen der Fühler 1 und 4 berechnet. Danach werden im Schritt 38 ein erster maximaler Zündzeitpunkt MAPSTD und ein zweiter maximaler Zündzeitpunkt MBT aus den Tabellen 38 a und 38 b (Fig. 2a, 2b) im ROM 17 in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl und dem Ansaugluftdruck gelesen. Der erste maximale Zündzeitpunkt ist ein maximaler Zeitpunkt zum Erzeugen eines maximalen Drehmoments mit einem Benzin mit niedriger Oktanzahl, ohne daß Klopfen auftritt, und der zweite maximale Zündzeitpunkt ist ein maximaler Zeitpunkt zum Erzeugen eines maximalen Drehmoments mit einem Benzin mit hoher Oktanzahl, ohne daß Klopfen auftritt.

In der Anordnung wird ein Koeffizient K zum Korrigieren des Zündzeitpunkts bereitgestellt. Der Wert des Koeffizienten K wird vorläufig auf einen Wert zwischen Null und 1 eingestellt (siehe Fig. 3).

Der Koeffizient K wird im RAM 16 gespeichert und in Übereinstimmung mit den Motorbetriebszuständen aktualisiert, um den Zündzeitpunkt auf einen gewünschten Wert zu bringen. Die Aktualisierung wird unter einem vorbestimmten Zustand ausgeführt. Dieser Zustand wird im Schritt 39 bestimmt. Wenn die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten maximalen Zündzeitpunkt, die aus den Tabellen 38 a und 38 b ausgelesen werden, größer als ein vorbestimmter Grad, beispielsweise 5°, ist, wird die Aktualisierung ausgeführt. Das Programm geht dann zum Schritt 40, in dem bestimmt wird, ob Klopfen während des Programms aufgetreten ist. Wenn das Auftreten von Klopfen festgestellt wird, geht das Programm zum Schritt 41, wenn nicht, zum Schritt 42. Im Schritt 41 wird der Koeffizient K um eine Korrekturgröße Δ K (Δ K = K/2) verringert und der Rest K-Δ K wird in dem RAM 16 als neuer Koeffizient für die nächste Aktualisierung gespeichert. Die Korrekturgröße Δ K beim nächsten Aktualisieren ist somit (K-Δ K)/2. Die Korrekturgröße ist somit die Hälfte des Koeffizienten K beim Aktualisieren. Wenn der Anfangskoeffizient 1/2 ist, so ist die Korrekturgröße 1/4, und wenn der Anfangskoeffizient 0 oder 1 ist, ist die Korrekturgröße 1/2, siehe Fig. 3.

Im Schritt 42 wird bestimmt, ob der Motor lief, ohne daß während einer vorbestimmten Zeitdauer Klopfen aufgetreten ist. Wenn kein Klopfen während der Zeitdauer aufgetreten ist, so wird der Koeffizient K um die Korrekturgröße Δ K im Schritt 43 vergrößert.

Nach dem Aktualisieren des Koeffizienten K im Schritt 41 oder 43 wird im Schritt 44 bestimmt, ob die Korrektur beendet worden ist. Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß die Korrekturgröße Δ K abnimmt, wenn die Anzahl der Korrekturen zunimmt. Wenn bei der Anordnung die Korrekturgröße einen vorbestimmten kleinen Wert erreicht, wird die Korrektur beendet. Wenn demgemäß die Größe Δ K den vorbestimmten Wert erreicht, wird ein Grobkorrekturvervollständigungskennzeichen RCMP im Schritt 45 gesetzt. Wenn nicht, wird das Kennzeichen im Schritt 46 zurückgesetzt. Im Schritt 47 wird ein Zündzeitpunkt SPKbs nach der folgenden Formel berechnet:

SPKbs = MAPSTD + K × Δ MAPMBT --- 1;

worin gilt Δ MAPMBT = MBT-MAPSTD.

Der Zündzeitpunkt wird im RAM 16 gespeichert und der Motor mit dem entsprechenden Zündzeitpunkt betrieben. Der Koeffizient K wird im RAM 16 gespeichert. Wenn die Korrektur nicht vervollständigt worden ist, wird der Koeffizient K beim nächsten Programmdurchlauf aktualisiert, um den Zündzeitpunkt auf einen gewünschten Wert zu konvergieren. Wenn der Anfangskoeffizient K 0 ist, so ist der Zündzeitpunkt SPKbs, der mit der Formel 1 berechnet wird, gleich dem maximalen Zündzeitpunkt MAPSTD beim ersten Programmdurchlauf. Der Zündzeitpunkt SPKbs, der durch die Korrektur erhalten wurde, wird des weiteren durch einen Feinkorrekturvorgang korrigiert.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der das Programm vom Schritt 40 zum Schritt 50 geht, in dem bestimmt wird, ob der Koeffizient K beim letzten Programmdurchlauf vergrößert worden ist, d. h. kein Klopfen aufgetreten ist. Wenn der Koeffizient vergrößert worden ist, wird der Koeffizient Δ K aus dem letzten Programmdurchlauf halbiert und K wird um den neuen Wert Δ K (Δ K/2) im Schritt 51 verringert. Wenn der Koeffizient nicht vergrößert worden ist, wird der Koeffizient um Δ K vergrößert, ohne Δ K zu halbieren. Andererseits wird im Schritt 53 bestimmt, ob der Koeffizient beim letzten Programmdurchlauf verringert worden ist. Wenn der Koeffizient verringert worden ist, wird der Koeffizient um den neuen Wert Δ K (Δ K/2) vergrößert, wenn nicht, wird der Koeffizient um Δ K verringert. Solange Klopfen auftritt, wird nämlich der Koeffizient K um Δ K verringert, und solange kein Klopfen auftritt, wird der Koeffizient K um Δ K erhöht. Somit kann eine genaue Bestimmung des Klopfens ausgeführt werden.

Gemäß der Erfindung wird der Koeffizient K zum Bestimmen einer maximalen Frühzündung zum Erzeugen eines maximalen Drehmoments mit einem Benzin mit hoher Oktanzahl (ohne daß Motorklopfen auftritt) bereitgestellt und der Koeffizient wird allmählich aktualisiert. Der Zündzeitpunkt kann somit schnell auf einen gewünschten Wert konvergiert werden.

Claims

1. Anordnung zum Regeln des Zündzeitpunktes einer Brennkraftmaschine, mit einem Mikroprozessor und einer Zündzeitpunkt- Einstellvorrichtung (21), mit einem Motordrehzahlfühler (4) zum Abtasten der Motordrehzahl, mit einem Klopffühler (7) zum Abtasten von Motorklopfen und Abgeben eines Klopfsignales, mit mindestens einem Speicherbereich zum Speichern und Vorgeben eines Zündzeitpunktes in Abhängigkeit von Motorbetriebsparametern und bestimmten Kraftstoffsorten und mit Speichereinrichtungen (16) zum Speichern mindestens eines Korrekturwertes, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Speicherbereiche vorgesehen sind, wobei in einem ersten Maximalzündzeitpunktspeicherbereich (38 a) Zündzeitpunkte einer ersten Zündkennlinie gespeichert sind, bei denen kein Klopfen auftritt, und von denen jeder ein maximales Motordrehmoment in Abhängigkeit von der Motordrehzahl mit Benzin niedriger Oktanzahl repräsentiert und wobei in dem zweiten Maximalzündzeitpunktspeicherbereich (38 b) Zündzeitpunkte einer zweiten Zündkennlinie gespeichert sind, bei denen kein Klopfen auftritt, und von denen jeder ein maximales Motordrehmoment in Abhängigkeit von der Motordrehzahl bei Benzin hoher Oktanzahl repräsentiert, wobei der Mikroprozessor (18) derart programmiert ist, daß in einem ersten Schritt (38) ein erster Zündzeitpunkt aus dem ersten Maximalzündzeitpunktspeicherbereich in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl ermittelt wird, daß in weiteren Schritten (41, 43, 45) auf das Klopfsignal hin ein Korrekturwert innerhalb der Differenz zwischen den beiden Maximalzündzeitpunkten ermittelt wird, und daß in einem Berechnungsschritt (47) die Zündzeitpunkte über eine Addition des Korrekturwertes zum ersten Maximalzündzeitpunkt festgelegt werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturwert über die Multiplikation eines Koeffizienten mit der Differenz ermittelt wird.