DE3546168C2 - - Google Patents
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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 (2)
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.
Applications Claiming Priority (1)
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Date | Code | Title | Description |
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