DE3639074A1 - Einrichtung zum steuern des leerlaufs eines verbrennungsmotors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern des Leerlaufs eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und betrifft insbesondere eine Leerlaufsteuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor, mit welcher der jedem Zylinder zuzuführende Kraftstoff reguliert werden kann, um so die Streuung in der Leistungsabgabe zwischen den Zylindern eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotor auf ein Minimum herabzusetzen, womit ein sicherer Leerlaufbetrieb verwirklicht ist.

In dem herkömmlichen Steuersystem zum Steuern der Kraftstoffmenge, welche von einer Einspritzpumpe in einen Mehrzylinder- Verbrennungsmotor eingespritzt worden ist, wird die Kraftstoffeinspritzmenge für alle Zylinder gemeinsam gleichförmig gesteuert. Folglich kann infolge der Unterschiede aufgrund der Herstellungstoleranzen bei einem Verbrennungsmotor/oder der Kraftstoffeinspritzpumpe u. ä. keine gleichförmige Leistungsabgabe von den Zylindern erhalten werden. Insbesondere bewirkt eine nicht gleichförmige Leistungsabgabe der Zylinder eine deutliche Verschlechterung in der Standfestigkeit des Verbrennungsmotors während seines Leerlaufbetriebs, und hierdurch wiederum wird die Menge an schädlichen Anteilen größer, welche in dem Abgas enthalten sind. Ferner ruft eine nicht gleichförmige Leistungsabgabe eine Motorschwingung hervor, was wiederum Nachteile, wie einen höheren Geräuschpegel, zur Folge hat.

Um die vorstehend angeführten Nachteile zu überwinden, sind verschiedene Einrichtungen vorgeschlagen worden, um entsprechend einem Einzelzylinder-Steuerverfahren individuell den Kraftstoff zu steuern, der in die jeweiligen Zylinder des Verbrennungsmotors einzuspritzen ist. In der offengelegten japanischen Patenanmeldung Nr. 82 534/84 ist ein Beispiel einer Einrichtung dieser Art beschrieben, bei welcher eine Einzelzylindersteuerung auf der Basis eines für jeden Arbeitshub in jedem Zylinder durchgeführten Feststellergebnisses der Differenz zwischen der Drehzahl zum Zeitpunkt der Verbrennung von durch Einspritzung dem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor zugeführten Kraftstoffs und der Drehzahl zu dem Zeitpunkt durchgeführt wird, wenn die augenblickliche Drehzahl der Kurbelwelle als Ergebnis der vorstehend erwähnten Verbrennung den maximalen Wert erreicht.

Obwohl es keine Schwierigkeiten gibt, wenn dies Verfahren bei einem Vierzylinder-Verbrennungsmotor angewendet wird, wie er in der in der veröffentlichen Druckschrift beschriebenen Ausführungsform dargestellt ist, ergeben sich jedoch beispielsweise die im folgenden angeführten Nachteile, wenn es beispielsweise bei einem Sechszylinder-Verbrennungsmotor angewendet wird.

Bei eine Motor, bei welchem eine Verbrennung in einer Periode von nicht weniger als 180° Drehung der Kurbelwelle (180°CA) wie bei einem Sechszylinder-Verbrennungsmotor stattfindet, wird das Ausgangsdrehmoment, welche während des Expansions- oder Arbeitshubs des in Betracht gezogenen Zylinders erzeugt worden ist, durch das Ausgangsdrehmoment der Zylinder beeinflußt, deren Arbeitshübe im Endteil des Arbeitshubs des in Betracht gezogenen Zylinders begonnen und/oder in dessen Anfangsteil beendet werden. Folglich ist es unmöglich, die Leistungsabgabe eines gewünschten, ganz bestimmten Zylinders mit den herkömmlichen Verfahren genau festzustellen. Wenn daher eine Einzelzylindersteuerung entsprechend dem herkömmlichen Verfahren bei einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor durchgeführt wird, bei welchem eine Verbrennung mit einer Periode von nicht weniger als 180° Drehung der Kurbelwelle (180° CA) stattfindet, sind die festgestellten Daten ungenau, was zu verschiedenen Nachteilen, wie beispielsweise einer Zunahme in der durch den Motor hervorgerufenen Schwingung, führt.

Gemäß der Erfindung soll daher eine Einrichtung zum Steuern des Leerlaufs eines Verbrennungsmotors geschaffen werden, bei welcher das Steuern einer Kraftstoffeinspritzung für jeden Zylinder unabhängig von der Zylinderanzahl des zu steuernden Verbrennungsmotors gut und einwandfrei durchgeführt werden kann. Gemäß der Erfindung ist dies bei einer Einrichtung zum Steuern des Leerlaufs eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Closed-Loop- Regelung zum Steuern der den jeweiligen Zylindern zugeführten Kraftstoffmenge, um so die Leistungsabgabe von den Zylindern des Verbrennungsmotors leicht zu machen, in einer Rückkopplungsschleife zum Steuern der Motordrehzahl in der Weise vorgesehen, daß die mittlere Drehzahl des Motors gleich der gewünschten Leerlaufdrehzahl wird. Eine zweite Fühleinrichtung legt die Meßperiode für jeden der Zylinder fest, und erste Daten, welche sich auf die Aufgabe von den einzelnen Zylindern beziehen, beispielsweise Motordrehzahldaten, werden von einer ersten Recheneinheit während der Meßperiode erhalten. Da die vorerwähnte Meßperiode entsprechend eingestellt wird, um von dem Periodenabschnitt, während welchem ein Drehmoment infolge einer Kraftstoffverbrennung in dem betreffenden Zylinder erzeugt wird, zumindest den Teil zu erfassen, während welchem ein Drehmoment nicht beeinflußt wird, das in Zylindern außer in dem betreffenden Zylinder erzeugt worden ist, ist der Wert der Leistungsabgabe von den einzelnen Zylindern, welcher durch die ersten Daten dargestellt ist, hoch. Einzelzylinder-Steuerdaten, um die Leistungsabgabe von jedem Zylinder des Verbrennungsmotors gleichzumachen, werden von einer dritten Recheneinrichtung auf der Basis der ersten Daten abgegeben, welche wie vorstehend beschrieben, erhalten worden sind. Das Steuern der mittleren Leerlaufdrehzahl mit Hilfe des Closed-Loop-Regelsystems wird durch die Einzelzylinder-Steuerdaten für jeden der Zylinder korrigiert. Im Ergebnis wird dann die Kraftstoffmenge, die in jeden Zylinder eingespritzt worden ist, festgelegt, um so die Leistungsabgabe von jedem Zylinder des Verbrennungsmotors im wesentlichen gleich zu machen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Leerlaufsteuereinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2A bis 2H Zeitdiagramme, anhand welcher der Betriebszustand eines in Fig. 1 dargestellten Dieselmotors erläutert wird;

Fig. 3 ein Blockdiagramm zum Erläutern der Steuerfunktion eines in Fig. 1 dargestellten Mikrocomputers;

Fig. 4A bis 4K Zeitdiagramme zum Erläutern der Arbeitsweise der in Fig. 1 und 3 dargestellten Einrichtung;

Fig. 5 ein Flußdiagramm in welchem ein in einem Mikrocomputer gespeichertes Steuerprogramm zum Durchführen der Steuerfunktion in Fig. 3 dargestellt ist, und

Fig. 6 ein ins einzelne gehendes Flußdiagramm eines Teils des in Fig. 5 wiedergegebenen Flußdiagramms.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Leerlaufsteuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der Erfindung. Eine Leerlaufsteuereinrichtung 1 dient dazu, die Leerlaufdrehzahl eines Dieselmotors 3 zu steuern, welchem Kraftstoff von einer Kraftstoffeinspritzpumpe 2 aus zugeführt wird. Ein bekannter Umdrehungsfühler 7, welcher aus einem Impulsgeber 6 und einer elektromagnetischen Abnahmespule 6 besteht, ist an einer Kurbelwelle 4 des Verbrennungsmotors 3 vorgesehen. In dieser Ausführungsform ist der Dieselmotor 3 ein Viertakt-Sechszylinder-Motor und hat sechs Zylinder C 1 bis C 6.

In Fig. 2A bis 2F sind Zeitdiagramme wiedergegeben, welche den Kraftstoffverbrennungszeitpunkt und die Größe des Abgabedrehmoments darstellen, daß als Ergebnis der Kraftstoffverbrennung in den Zylindern C 1 bis C 6 erzeugt worden ist. Die horizontale Achse stellt den Kurbelwellenwinkel (°CA) dar, wobei der Kraftstoffverbrennungs-Startzeitpunkt in dem Zylindern C 1 0° ist. Da der Dieselmotor 3 in dieser Ausführungsform ein Viertakt-Sechszylinder-Motor ist, beginnt die nächste Kraftstoffverbrennung im Zylinder C 1 bei 720(°CA) und hieraus folgt, daß eine Kraftstoffverbrennung in den Zylindern in Intervallen von 120(°CA) beginnt, d. h. in einem Intervall von 120(°CA) zwischen der Verbrennung in einem Zylindern und der Verbrennung in dem nächsten Zylinder. In dieser Ausführungsform wird die Kraftstoffverbrennung in der Reihenfolge C 1, C 2, C 3, C 4, C 5 und C 6 durchgeführt. In welchen Zylinder auch immer, das Abgabedrehmoment steigt bei 60(°CA) von dem Startzeitpunkt einer Kraftstoffverbrennung an, während das Abgabedrehmoment nach 60(°CA) abnimmt. Das Abgabedrehmoment wird zu dem Zeitpunkt null, wenn 180(°CA) erreicht worden ist, da der Arbeitshub in diesem Zylinder dann beendet worden ist. In Fig. 2A bis 2F ist schematisch der Änderungszustand in dem Abgabedrehmoment TQ 1 bis TQ 6 von den Zylindern C 1 bis C 6 dargestellt. Darüber hinaus können der Kraftstoffverbrennungs-Startzeitpunkt der einzelnen Zylinder nicht zwangsläufig genau mit dem oberen Totpunkt-Zeitpunkt des entsprechenden Kolbens des Zylinders zusammenfallen. Um jedoch die Beschreibung zu vereinfachen, soll der Verbrennungs- Startzeitpunkt mit dem oberen Totpunkt-Zeitpunkt zusammenfallen.

Aufgrund des sich ergebenen Abgabedrehmoments der jeweiligen Zylinder, wie es in Fig. 2A bis 2F dargestellt ist, ergibt sich der augenblickliche Wert TQ 1 des von der Kurbelwelle 4 abgegebenen Drehmoments, wie es in Fig. 2G dargestellt ist, und die augenblickliche Drehzahl N der Kurbelwelle 4 ändert sich mit der Periode von 120(°CA), wie in Fig. 2H dargestellt ist.

Um mit Hilfe des Fühlers 7 den Zeitpunkt festzustellen, an welchem die Winkelstellung der Kurbelwelle 4 des Dieselmotors 3 die vorherbestimmten Bezugswinkelstellungen erreicht, sind entlang des Umfangs des Impulsgebers 5 eine Reihe Zähne 5 a bis 5 f in einem Abstand von jeweils 60° ausgebildet. Der Impulsgeber 5 ist so an der Kurbelwelle 4 befestigt, daß einer der Zähne 5 a bis 5 f der elektromagnetischen Abnahmespule 6 immer dann gegenüberliegt, wenn die Kurbelwelle 4 eine der vorherbestimmten Winkelstellungen erreicht. Ein Ausgangssignal AC von dem Fühler 7 wird in eine Wellenformerschaltung 8 eingegeben, von welcher ein dem oberen Totpunkt entsprechendes, impulsförmiges Signal TDC abgegeben wird, welches aus Impulsen besteht, welche den Zeitpunkt des Erreichens des oberen Totpunkts der Kolben der jeweiligen Zylinder anzeigt.

In Fig. 4A und 4B ist der augenblickliche Wert TQi des von der Kurbelwelle 4 des Dieselmotors 3 abgegebenen Drehmoments bzw. die augenblickliche Drehzahl N der Kurbelwelle 4 dargestellt, während in Fig. 4C die Form des dem oberen Totpunkt entsprechenden, impulsförmigen Signals TDC dargestellt ist. Von den das Signal TDC bildenden Impulse stellen diejenigen, welche den Tieftspunkten der augenblicklichen Drehzahl N entsprechen, den Startzeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung in die jeweiligen Zylinder dar.

Um festzustellen, um welche Art Zeitpunkt es sich handelt, an welchem ein Zylinder durch jeden Impuls des Signals TDC dargestellt ist, ist an dem Zylinder C 1 ein Hubfühler 9vorgesehen, um den Nadelanhebezeitpunkt eines (nicht dargestellten) Kraftstoffeinspritzventils festzustellen. Der von dem Hubfühler 9 erzeugte Ausgangsimpuls wird durch die entsprechende Wellenformerschaltung 10 in ein impulsförmiges Hubsignal NLP umgeformt. Das Signal NLP wird unmittelbar vor dem Beginn der Kraftstoffverbrennung in dem Zylinder C 1 in Intervallen von 270(°CA) abgegeben, wie in Fig. 4D dargestellt ist. Das Fühlen des Betriebszeitpunkts des Dieselmotors 3 wird entsprechend dem impulsförmigen Hubsignal NLP und dem den oberen Totpunkt anzeigenden, impulsförmigen Signal TDC durchgeführt, wie unten noch beschrieben wird.

Die Einrichtung weist ferner einen Beschleunigungsdetektor 12 auf, welcher mit einem Gaspedal 11 verbunden ist, um die Betätigungsstellung des Gaspedals 11 festzustellen, und der ein Beschleunigungssignal A erzeugt, welches die Stellung des Gaspedals 11 anzeigt. Ferner ist ein Fühler 13 vorgesehen, welcher die Kühlmitteltemperatur des Dieselmotors 3 feststellt und ein Signal T abgibt, welches die Kühlmitteltemperatur anzeigt.

Das Beschleunigungssignal A und das Kühlmitteltemperatursignal T werden in eine Signalverarbeitungseinheit 14 eingegeben, in welcher die Signale A und T in entsprechende digitale Signale DA und DT umgewandelt werden und dann in eine Steuereinheit 15 eingegeben werden, in welche auch die Signale TDC und NLP eingegeben werden. Die Steuereinheit 15 ist vorgesehen, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu berechnen, die für jeden Zylinder notwendig ist, um eine gewünschte Leerlaufdrehzahl zu erhalten. Das Regulieren der einzuspritzenden Kraftstoffmenge wird mittels eines Regulierteils 16 der Einspritzpumpe 2 durchgeführt, und das Berechnungsergebnis, welches die gewünschte in jeden Zylinder einzuspritzende, in der Steuereinheit 15 berechnete Kraftstoffmenge anzeigt, wird in Form von Steuerdaten D abgegeben, welche die Regulierstellung des Regulierteils 16 anzeigen. Die Steuerdaten D werden durch einen Digital-Analog-(D/A-)Umsetzer 17 in ein Positionssteuersignal St umgesetzt, welches den Steuerdaten D enstspricht, und das Signal St wird dann zum Steuern der Stellung des Regulierteils 16 in eine Servoeinheit 18 eingegeben.

Die Servoeinheit 18 hat ein Stellglied 19, das mit dem Regulierteil 16 verbunden ist, und eine Closed-Loop-Regelung der Stellung des Regulierteils 16 wird mittels des Stellglieds 19 entsprechend dem Positionssteuersignal St durchgeführt. Die Servoeinheit 18 ist auch mit einem Positionsdetektor 20 versehen, um ein Istpositionssignal zu erzeugen, welches die tatsächliche Regulierstellung des Regulierteils 16 zu dem jeweiligen Zeitpunkt anzeigt. Ein Istpositionssignal Sa von dem Positionsdetektor 20 wird in einem Addierer 21 zu dem Positionssteuersignal St mit der Polarität addiert, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Der Addierer 21 gibt ein Fehlersignal Se ab, welches die Differenz zwischen der Sollstellung des Regulierteils 16, welche notwendig ist, die vorherbestimmte in der Steuereinheit 15 berechnete Kraftstoffmenge zu erhalten, und dessen Iststellung anzeigt. Das Fehlersignal Se wird in eine PID-Rechenschaltung 22 eingegeben, in welcher eine Signalverarbeitung für eine PID-Regelung bezüglich des Fehlersignals Se durchgeführt wird; das Ausgangssignal So von der PID-Rechenschaltung 22 wird in einem Impulsbreiten- Modulator 23 eingegeben, welcher ein impulsförmiges Signal PS abgibt, dessen Tastverhältnis sich entsprechend dem Pegel des Ausgangssignals So ändert. Das Signal PS wird auf einen Pegel verstärkt, der ausreicht, um mittels einer Ansteuerschaltung 24 das Stellglied 19 anzusteuern; das Stellglied 19 wird dann mittels eines Impuls DP angesteuert, der, wie vorstehend beschrieben erhalten worden ist.

Das Stellglied 19 wird durch den Ansteuerimpuls DP betätigt, um die Stellung des Regulierteils 16 in der Richtung einzustellen, in welcher das Fehlersignal Se auf null verringert wird. Im Ergebnis wird dann eine Closed-Loop-Regelung in der Weise durchgeführt, daß die Stellung des Regulierteils 16 in einer entsprechenden Position eingestellt wird, welche durch das Positionssteuersignal St angezeigt ist.

Im folgenden wird anhand von Fig. 3 der Aufbau der Steuereinheit 15 beschrieben, welche auf die verschiedenen, vorstehend angeführten Eingangssignale anspricht, um die Steuerdaten D zu berechnen und abzugeben. Um den Betriebszeitpunkt des Dieselmotors 3 festzustellen, ist ein erster Zeitdetektor 27 vorgesehen, welcher ein Zähler ist, welcher entsprechen den Signal TDC und NLP arbeitet. Der erste Zeitdetektor 27 wird durch das Signal NLP rückgesetzt und hat eine Zählfunktion, welche bei jedem Eingang des jeweiligen Impulses des Signals TDC inkrementiert wird. Das Zählergebnis in dem ersten Detektor 27 wird als ein Zählsignal TDCTR erhalten. Anschließend ändert sich der gezählte Wert des Zählsignals TDCTR so, wie in Fig. 4F dargestellt ist; der Zeitabschnitt, während welchem die augenblickliche Motordrehzahl N sich von einem Minimal- auf einen Maximalwert ändert und der Zeitabschnitt, während welchem die augenblickliche Drehzahl N sich von einem Maximal- auf einen Minimalwert ändert, können dadurch unterschieden werden, ob der Wert des Zählsignals TDCTR eine gerade oder eine ungerade Zahl ist (siehe Fig. 4B).

Das Zählsignal TDCTR wird einem zweiten Zeitdetektor 28 zugeführt, welcher ein Zeitsignal für jeden Zeitzylinder erzeugt, welches einen vorher bestimmten Meßabschnitt festlegt, welcher zumindest den Teil des Abschnitts einschließt, während welchem ein Drehmoment infolge einer Kraftstoffverbrennung in dem betreffenden Zylinder erzeugt wird, und während welchem kein Enfluß wegen eines Drehmoments auftritt, welcher in anderen Zylindern als dem betreffenden Zylinder erzeugt worden ist.

Der zweite Zeitdetektor 28 hat einen Diskriminator 29, welcher auf das Zählsignal TDCTR anspricht, um zu unterscheiden, ob der Wert des Zählsignals TDCTR eine ungerade oder eine gerade Zahl ist; der Diskriminator 29 erzeugt auf der Ausgangsleitung 29 a ein Signal mit hohem Pegel, wenn der Wert des Zählsignals TDCTR eine ungerade Zahl ist. Die Ausgangsleitung 29 a ist über einen Inverter 30 mit einem Eingangsanschluß eines UND-Glieds 31 verbunden, an dessen anderen Eingangsanschluß das Signal TDC angelegt ist.

Daher wird das UND-Glied 31 nur geöffnet, wenn der Wert des Zählsignals TDCTR gerade oder null ist, so daß nur die Impulse des Signals TDC, welche den Tiefswerten der augenblicklichen Motordrehzahl N entsprechen, über das UND-Glied 31 durchgelassen werden, und die über das UND-Glied 31 erhaltenen Impulse werden als das Zeitsteuersignal von dem zweiten Zeitdetektor hergeleitet.

Das Zeitsteuersignal TS wird in einem Drehzahldetektor 32 eingegeben, in welcher die Zeitpunkte T 11, T 21, T 31. . . . von dem Zeitpunkt an, an welchem die augenblickliche Motordrehzahl N einen Minimalwert erreicht hat, bis zu dem Zeitpunkt, an welchem sie ihren nächsten Minimalwert erreicht, auf der Basis des Zeitsteuersignals TS gemessen werden (siehe Fig. 4B und 4E). Die Zeitpunkte T 11, T 21, T 31. . . . werden zu der Motordrehzahl d. h. zu der Ausgangsleistung von den jeweiligen Zylindern, in Beziehung gebracht. Der Zeitabschnitt, der zum Messen der Motordrehzahl in der vorstehend beschriebenen Weise eingestellt worden ist, wird auf der Basis des Zustands des Signals TDCTR in der Weise festgelegt, daß es von dem Abschnitt, während welchem ein Drehmoment infolge einer Kraftstoffverbrennung in dem betreffenden Zylinder erzeugt wird, zumindest den Teil einschließt, während welchem keine Beeinflussung wegen eines Drehmoments stattfindet, das in anderen Zylindern als dem betroffenen Zylinder erzeugt worden ist. Mit anderen Worten, wenn die zu messende Zeit beispielsweise T 11 ist, dient der Meßabschnitt 0, welcher zum Messen dieser Zeit T 11 festgesetzt ist, dazu, die Messung durchzuführen, welche den Ausgang von dem Zylinder C 1 betrifft, und von dem gesamten Abschnitt (0)°CA) bis 180(°CA)), während welchem ein Drehmoment infolge einer Kraftstoffverbrennung im Zylinder C 1 erzeugt wird, schließt nur den gesamten Abschnitt (60(°CA) bis 120(°CA)), welcher nicht durch in den Zylindern C 6 und C 2 erzeugten Drehmomenten beeinflußt wird und einen Abschnitt (0(°CA) bis 60(°CA)) ein, der etwas durch den Ausgang von dem Zylinder C 6 beeinflußt wird. Das gleiche gilt bezüglich des Festsetzens des Zeitabschnitts zum Messen der anderen Zeiten T 21, T 31,. . . . Wenn auf diese Weise die Meßabschnitte festgelegt sind, um so den gesamten Abschnitt einzuschließen, während welchem keine Beeinflussung von dem Drehmoment in anderen Zylindern vorliegt, um aber nicht den gesamten Abschnitt einzuschließen, während welchem eine Beeinflussung durch das Drehmoment in anderen Zylindern vorliegt, ist es möglich, eine Zeitmessung zu erhalten, welche beinahe genau dem Leistungsausgang von dem ganz bestimmten, in Betracht gezogenen bestimmten Zylinder entspricht, und auch eine genau Information bezüglich des Leistungsausgangs von jedem der Zylinder zu erhalten.

Die Zeiten T 11, T 21, T 31,. . . ., die wie vorstehend ausgeführt erhalten worden sind, stellen die Zeit dar, welche die Kurbelwelle 4 benötigt, um sich um 120(°CA) zu drehen. Die Drehzahldaten, welche die augenblickliche Motordrehzahl darstellen, welche der Ausgangsleistung von jedem Zylinder Ci entspricht, wird in dem Drehzahldetektor 32 mit Hilfe der Zeiten T 11, T 21, T 31,. . . berechnet. Die Drehzahldaten, welche die augenblickliche Motordrehzahl für den Zylinder Ci darstellen, werden hier im allgemeinen entsprechend der Folge dargestellt, in welcher sie in dem Drehzahldetektor 32 als N _in (n = 0,1,2,. . . ) festgestellt wurden. Dementsprechend ist der Inhalt der die augenblickliche Drehzahl darstellenden Daten N _in , welche von dem Drehzahldetektor 32 abgegeben worden sind, so, wie in Fig. 4G dargestellt ist.

Die der augenblicklichen Drehzahl entsprechenden Daten N _in werden in eine einen Durchschnittswert berechnende Einheit 33 eingegeben, in welcher die durchschnittliche Drehzahl des Dieselmotors 3 berechnet wird, und es werden der durchschnittlichen Drehzahl entsprechende Daten erzeugt, welche die durchschnittliche Motordrehzahl anzeigen. In diesem Fall werden die Drehzahldaten auf der Basis von zwei seriellen augenblicklichen Drehzahl entsprechenden Daten von dem Drehzahldetektor 32 berechnet (siehe Fig. 4I). Eine Recheneinheit 34 berechnet eine Soll-Leerlaufdrehzahl, welche dem Betriebszustand des Dieselmotors 3 zu dem jeweiligen Zeitpunkt entspricht, entsprechend den Kühlmitteltemperaturdaten D _T und gibt Solldrehzahldaten N _t ab, welche das Ergebnis dieser Berechnung darstellen. Die Recheneinheit 33 gibt die Daten ab, welche die durchschnittliche Drehzahl des Dieselmotors darstellen, und die Solldrehzahldaten N _T und die Durchschnittsdrehzahl- Daten werden in einem Addierer 35 mit den Polaritäten addiert, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Das Ergebnis dieser Addition wird in Form von Fehlerdaten De hergeleitet, welche in eine erste PID-(Proportional-Integral- und Differenzial) Recheneinheit 36 eingegeben werden, um eine Datenverarbeitung für eine PID-Regelung für die Fehlerdaten De durchzuführen.

Das Ergebnis der in der ersten PID-Recheneinheit 36 durchgeführten Berechnung wird in Form von Daten Qci zusammen mit einer Einspritzmengendimension hergeleitet, welche über einen Addierer 37 in einem Umsetzer 38 verwendet werden, in welchen auch die Durchschnittsdrehzahl-Daten eingegeben werden. Die von dem Addierer 37 zugeführten Daten werden in Steuerdaten D umgesetzt, welche die Sollstellung des Regulierteils 16 darstellen, was notwendig ist, um den Inhalt der Fehlerdaten De auf null zu reduzieren.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen ist, hat die Einrichtung 1 ein Closed-Loop-Regelsystem, welches auf die Durchschnittsdrehzahldaten und die Solldrehzahldaten N _t anspricht, um die durchschnittliche Leerlaufdrehzahl des Dieselmotors 3 so zu steuern, daß sie mit dem gewünschten Sollwert übereinstimmt.

Obwohl in dieser Ausführungsform die Durchschnittsdrehzahl- Daten auf der Basis der der augenblicklichen Drehzahl entsprechenden Daten N _in von dem Drehzahldetektor 32 berechnet werden, können die Durchschnittsdrehzahldaten auch mittels einer herkömmlichen Einrichtung erhalten werden.

Die Einrichtung 1 hat ein weiteres Closed-Loop-Regelsystem für eine Einzelzylindersteuerung, durch welche der dem Motor zugeführte Kraftstoff für jeden der Zylinder entsprechend reguliert wird, um die augenblicklichen Motordrehzahlen für die jeweiligen Zylinder gleich zu machen. Dieses Closed- Loop-Regelsystem weist eine eine Drehzahldifferenz berechnende Einheit 39 auf, welche auf die Daten N _in anspricht und nacheinander und wiederholt für jeden Zylinder die Differenz zwischen der augenblicklichen Motordrehzahl infolge des Leistungsausgangs von dem jeweiligen Zylinder und die (Motordrehzahl) infolge der Ausgangsleistung von einem Bezugszylinder berechnet, welcher unter den jeweiligen Zylindern vorher festgesetzt wird. In dieser Ausführungsform wird die augenblickliche Motordrehzahl, welcher unmittelbar vor der augenblicklichen Motordrehzahl für einen ganz bestimmten, in Betracht gezogenen Zylinder erhalten worden ist, als die augenblickliche Bezugsdrehzahl für den bestimmten Zylinder ausgewählt. Folglich werden der Differenzwert N 11-N 21, N 21-N 31, N 31 - N 41, . . . . nacheinander von der Recheneinheit 39 als Differenzdaten ↦ N _in abgegeben. In dieser Ausführungsform hat die Recheneinheit 39 ein Schieberegister 40 und einen Addierer 41. Das Schieberegister 40 enthält die der augenblicklichen entsprechenden Daten N _in und speichert nur die letzten zwei der augenblicklichen Drehzahl entsprechenden Daten in der Reihe. Die letzten zwei folgenden Daten des Schieberegisters 40 werden in den Addierer 41 eingegeben, in welchem diese beiden Daten mit der Polarität addiert werden, die in Fig. 3 dargestellt ist, um die norwendigen Differenzdaten Δ N _in in Folge zu erhalten. Die Abgabezeitpunkte und die Inhalte dieser Differenzdaten Δ N _in sind in Fig. 4H dargestellt.

Die Differenzdaten Δ N _in werden in eine zweite PID- Recheneinheit 42 eingegeben, um einen erforderlichen Prozeß für eine PID-Regelung auf der Basis der Differenzdaten Δ N _in durchzuführen. Dann gibt die zweite PID-Recheneinheit 42 Daten Q _ATC ab, welche die für jeden Zylinder zu regulierende Kraftstoffmenge darstellen, um die Ausgangsleistung von den jeweiligen Zylindern gleichzumachen und die Daten Q _ATC werden in eine Leistungsausgangs-Steuereinheit 43 eingegeben. In Fig. 4J ist der Zustand dargestellt, bei welchem der Inhalt der Daten Q _ATC bei jeweils 120 (°CA) wieder erneuert wird.

Die Steuereinheit 43 dient dazu, die Leistungsabgabe-Zeitpunkte der Daten Q _ATC zu steuern. Diese Ausgangszeitpunkte werden entsprechend dem Zählsignal TDCTR von dem ersten Zähldetektor 27 gesteuert, wie im folgenden beschrieben wird.

Wenn die Daten Q _ATC , die zu einem ganz bestimmten Zeitpunkt erzeugt worden sind, basierend auf den Differenzdaten Δ N _in erhalten werden, die sich auf zwei der Zylinder C _i und C _i+1 beziehen, werden die Daten Q _ATC vor oder während dem anschließenden Kraftstoff-Regulierhub für den Zylinder C _i+1 abgegeben. In diesem Fall werden die Daten Q _ATC nach 8 gezählten Einheiten des Zählsignals TDCTR abgegeben. Das heißt, der Zeitschlitz zum Abgeben der Daten Q _ATC wird in der Ausgangssteuereinheit 43 um 8 gezählte Einheiten des Zählsignals TDCTR zurückgeschoben.

Die Daten Q _ATC werden über einen Schalter 44 dem Addierer 37 zugeführt und in dem Addierer 37 zu Daten Q _ci addiert, die zu diesem Zeitpunkt von der ersten PID-Recheneinheit 36 abgegeben worden sind. In den Addierer 37 werden ferner Q _DR von einer einen Sollantriebswert Q berechnenden Einheit 45 eingegeben. Die Recheneinheit 45 berechnet eine gewünschte Sollantriebs-Kraftstoffmenge, welche mit Betätigungszustand des Gaspedals 11 entspricht, entsprechend den Durchschnittsdrehzahldaten und den Beschleunigungsdaten D _A und sie (45) gibt die Daten, welche das Rechenergebnis darstellen, als Antriebswert Q-Daten Q _DR ab. Der Addierer 37 addiert die Daten Q _ATC , Q _ci und Q _DR und gibt Daten Q _t ab, welche die Gesamtsumme darstellen.

Wie der vorstehenden Beschreibung zu entnehmen ist, stellt beispielsweise der Wert Q 11 der Daten Q _ATC die zu regulierende Kraftstoffmenge dar, um die Differenz zwischen der augenblicklichen Motordrehzahl für den Zylinder C 6 und diejenige für den Zylinder C 1, d. h. zwischen dem Leistungsausgang von dem Zylinder C 6 und dem von dem Zylinder C 1, auf null zu verringern. Die Daten Q _ATC mit dem Wert Q 11 werden während des Abschnitts von (600(°CA) bis 720(°CA)) abgegeben, was in dem folgenden Kraftstoff-Druckaufschlagungshub in dem Zylinder C 1 erfolgt und wodurch eine Kraftstoffeinspritzung in dem nächsten Zylinder (C 5) nicht beeinflußt wird. (Siehe Fig. 4J und 4K). Auf dieselbe Weise, wie oben beschrieben, wird anschließend die Reduzierung der Leistungsabgabedifferenz zwischen den Zylindern durchgeführt, um jeweils die Ausgangsleistungsdifferenz zwischen den Zylindern C 1 und C 2, C 2 und C 3, C 3 und C 4, C 4 und C 5, sowie zwischen C 5 und C 6 auf null zu verringern. Auf diese Weise wird für jeden Zylinder eine Steuerung zur Regulierung der Kraftstoffmenge durchgeführt, um so den Leistungsausgang für die Zylinder identisch zu machen.

Ferner wird der Schalter 44, der auf der Ausgangsseite der Steuereinheit 43 vorgesehen ist, entsprechend gesteuert, um durch eine Closed-Loop-Regeleinheit 46 auf den Ein- oder Ausschaltzustand eingestellt zu werden. Der Schalter 44 wird geschlossen, um eine Einzelzylindersteuerung nur dann durchzuführen, wenn die Regeleinheit 46 feststellt, daß vorherbestimmten Bedingungen genügt worden ist, welche anzeigen, daß die Einzelzylindersteuerung in zuverlässiger Weise durchgeführt werden kann. Wenn dagegen diese vorherbestimmten Bedingungen nicht erfüllt sind, wird der Schalter 44 geöffnet, um zu verhindern, daß eine Einzelzylindersteuerung durchgeführt wird; hierdurch ist dann eine Instabilität des Leerlaufbetriebs verhindert, welche aus einer Einzelzylindersteuerung resultiert.

Um die Steuerung der Winkelgeschwindigkeit mittels der vorerwähnten Einzelzylindersteuerung durchzuführen, ist es insbesondere wünschenswert, daß die Leerlaufdrehzahl sich in einem stabilen Zustand befindet, in welchem die Motordrehzahl in einem vorherbestimmten Drehzahlbereich liegt, welcher einen gewünschten Sollwert einschließt. Dies ist der Fall, da eine gute Einzelzylindersteuerung in der vorstehend beschriebenen Weise nur wirksam durchgeführt wird, wenn die Änderung in der augenblicklichen Motordrehzahl, die sich aus einer Abweichung von den Konstruktionsnormwerten des Kraftstoffeinspritzsystems und des Verbrennungsmotors ergibt, regelmäßig und periodisch vorkommt. Wenn folglich eine Einzelzylindersteuerung durchgeführt wird, wenn ein Beschleunigungs-/ Verzögerungsbetrieb durchzuführen ist oder wenn irgendeine Anormalität in dem Steuersystem aufgetreten ist, dann würde die Instabilität des Leerlaufbetriebs noch größer werden.

Daher wird in dieser Ausführungsform der Schalter 44 geschlossen, um die Closed-Loop-Regelung für eine Einzelzylindersteuerung nur dann durchzuführen, wenn den folgenden Bedingungen insgesamt genügt ist. Erstens muß die Kühlmitteltemperatur höher als ein vorherbestimmter Wert Tr sein. Zweitens muß der Absolutwert der Differenz zwischen der Soll- und der Istleerlaufdrehzahl für mehr als die vorherbestimmte Zeit unter einem vorherbestimmten Wert K ₁ gehalten werden. Drittens muß der Betätigungswert A _p des Gaspedals unter einem vorherbestimmten Wert A ₁ liegen.

Wenn dagegen einer einzigen dieser Bedingungen nicht genügt ist, wird der Schalter 44 geöffnet und die Einzelzylindersteuerung wird beendet.

Da sich jedoch der Zustand des Steuerbetriebs in Abhängigkeit davon ändert, ob eine Einzelzylindersteuerung durchgeführt wird, kann die Einrichtung 1 so ausgebildet sein, daß die PID-Rechenschaltung 42 entsprechend dem offenen/ geschlossenen Zustand des Schalters 44 geändert wird, um dadurch eine viel größere Betriebsstabilisierung zu ermöglichen.

Entsprechend der vorerwähnten Ausführung werden die Steueroperationen für Übergangs-Änderungen, wie die Unterschreitung der Motordrehzahl oder zum Steuern der Leerlaufdrehzahl, um sie im wesentlichen dem Sollwert anzunähern, durch das Closed-Loop-Regelsystem durchgeführt, welches auf die durchschnittliche Drehzahl des Dieselmotors und die tatsächliche Stellung des Regulierteils 16 anspricht. Folglich wird eine Einzelzylindersteuerung bei dem sich ergebenden stabilen Zustand der Leerlaufdrehzahl durchgeführt, welche mittels des die durchschnittliche Leerlaufmotordrehzahl steuernden Systems erhalten worden ist, um so die Differenzen zwischen den Ausgangsleistungen der jeweiligen Zylinder zu beseitigen. Ferner werden die Daten, welche die jeweiligen Ausgangsleistungen der Zylinder darstellen, welche notwwendig sind, um eine Einzelzylindersteuerung durchzuführen, auf der Basis erhalten, da sich die Kurbelwelle 4 innerhalb eines vorherbestimmten Meßabschnitts dreht, welcher so festgelegt ist, daß er zumindest den Teil des Abschnittes einschließt, während welchem ein Drehmoment infolge einer Kraftstoffverbrennung in dem betroffenen Zylinder erzeugt wird, und während welchem wegen eines Drehmoments, das in anderen Zylindern als dem betroffenen Zylinder erzeugt worden ist, keine Beeinflussung erfolgt. Daher ist es möglich, Daten zu erhalten, welche zu der Ausgangsleistung von einem ganz bestimmten in Betracht gezogenen Zylinder in Beziehung gesetzt sind, während die Beeinflussung durch die Ausgangsleistung der anderen Zylinder auf ein Minimum herabgedrückt ist. Folglich kann eine Einzelzylindersteuerung des Leerlaufbetriebs zuverlässig durchgeführt werden.

Dieselbe Funktion wie die der vorstehend beschriebenen Steuereinheit 15 kann mit Hilfe eines entsprechenden Steuerprogramms in einem Mikrocomputer durchgeführt werden, und eine Einrichtung mit dieser Ausführungsform liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, das ein Steuerprogramm zeigt, das in einem Mikrocomputer durchzuführen ist, um eine ähnliche Steuerfunktion wie diejenige der in Fig. 1 dargestellten Steuereinheit 15 auszuführen. Dieses Steuerprogramm wird anhand des Flußdiagramms im folgenden erläutert. Das Steuerprogramm weist ein Hauptsteuerprogramm 50 und zwei Unterbrechungsprogramme INT 1 und INT 2 auf. Das Hauptsteuerprogramm 50 dient zum Berechnen der Antriebswert Q-Daten Q _DR und hat einen Schritt 51, bei welchem der Betrieb initialisiert wird, worauf auf den Schritt 52 übergegangen wird, bei welchem Beschleunigungsdaten D _A und die Kühlmitteltemperaturdaten D _T eingelesen werden. Das Verfahren geht dann bei Schritt 53 weiter, bei welchem die Daten Q _DR auf der Basis der Beschleunigungsdaten D _A und der Durchschnittsdrehzahl- Daten , welche in dem später noch zu beschreibenden Unterbrechungsprogramm INT 2 erhalten worden sind.

Das Unterbrechungsprogramm INT 1 wird jedesmal dann durchgeführt wenn ein Hubimpuls NLP erzeugt. Wenn die Durchführung des Unterbrechungsprogramms INT 1 beginnt, wird die Veränderliche TDCTR, welche den gezählten Wert eines durch Software gebildeten Zählers darstellt, beim Schritt 61 rückgesetzt, und das Verfahren kehrt auf das Hauptprogramm 50 zurück.

Das Unterbrechungsprogramm INT 2 wird jedesmal dann durchgeführt, wenn einer der Impulse des dem oberen Totpunkt entsprechenden, impulsförmigen Signals TDC erzeugt wird. Wenn die Durchführung des Unterbrechungsprogramms INT 2 beginnt, wird zuerst auf den Wert 71, bei welchem der Wert von TDCTR um eins inkrementiert wird, und dann auf den Schritt 72 übergegangen, bei welchem unterschieden wird, ob der Wert von TCDTR eine ungerade Zahl ist oder nicht. Wenn der Wert von TCDTR eine ungrade Zahl ist, wird das Ergebnis der Unterscheidung beim Schritt 72 klar, und das Verfahen geht auf Schritt 73 über, bei welchem Daten N _in berechnet werden. Wie aus Fig. 4 ersehen werden kann, sind die zu diesem Zeitpunkt berechneten Daten N _in Daten für einen Zylinder, dessen Verbrennungshub 120(°CA) vorher begonnen hat. Es wird dann auf Schritt 74 übergegangen, bei welchem die Durchschnittsdrehzahl- Daten , welche die durchschnittliche Motordrehzahl zu dem Zeitpunkt anzeigen, aus den beim Schritt 73 erhaltenen Daten N _in und aus Daten N _i(n-1) berechnet wird, welche vor den Daten N _in erhalten worden sind.

Bei den folgenden Schritten 75 bis 77 wird entschieden, ob die Kühlmitteltemperatur Tw höher als ein vorherbestimmter Wert Tr ist, ob der Betätigungswert A _p des Gaspedals 11geringer als ein vorherbestimmter Wert A ₁ ist und ob der Absolutwert - t welches die Differenz zwischen der Soll- und der Durchschnittsleerlaufdrehzahl N _t bzw. ist, länger als ein vorbestimmter Abschnitt unter dem Wert K ₁ gewesen ist. Nur wenn die Ergebnisse bei der Untescheidung in allen Schritten 75 bis 77 ja sind, geht der Betrieb auf Schritt 78 über, bei welchem die Daten Q _ATC für eine Einzelzylindersteuerung berechnet werden. Wenn dagegen das Ergebnis der Unterscheidung bei einem Schritte 75 bis 77 nein ist, geht es bei Schritt 79, wobei dann der Inhalt der Daten Q _ATC null gesetzt wird, so daß keine Einzelzylindersteuerung durchgeführt wird.

Nachdem entweder der Schritt 78 oder 79 durchgeführt worden geht es beim Schritt 80 weiter, bei welchem Daten Q _ci berechnet werden, um die Durchschnitts-Leerlaufmotordrehzahl auf der Basis der Kühlmitteltemperaturdaten D _T zu steuern. Danach wird beim Schritt 81 fortgefahren, bei welchem Daten Q _t , welche die für den jeweiligen Augenblick erforderliche Kraftstoffeinspritzmenge anzeigen, berechnet werden. Die Daten Q _t sind gleich der Gesamtsumme aus den Daten Q _DR , Q _ci und Q _ATC . Der Wert von Q _ATC zu diesem Zeitpunkt ist ein Wert, welcher zu der Zeit berechnet wurde, wenn der Wert des Signals TCDTR 8 Einheiten weniger betrug als der vorhandene Wert des Signals TDCTR, d. h. zu dem Zeitpunkt 480(°CA) früher. Bei dem nächsten Schritt 82 werden die Daten Q _t in Steuerdaten D umgewandelt, welche die Stellung des Regulierteils 16 anzeigen, die notwendig ist, um bezüglich der Durchschnittsdrehzahldaten die durch die Daten Q _t angezeigte Kraftstoffeinspritzmenge zu erhalten. Der Betrieb geht dann beim Schritt 83 weiter, bei welchem die Steuerdaten D ausgegeben werden. Darüber hinaus werden in dem Fall, daß das Ergebnis der Unterscheidung beim Schritt 72 nein ist, die Schritte 73 bis 83 nicht durchgeführt. Das heißt, wie aus Fig. 4 ersehen werden kann, werden die Schritte 73 bis 83 als Antwort auf die entsprechenden Impulse des den oberen Totpunkt anzeigenden, impulsförmigen Signals TDC nicht durchgeführt, welches durch den Maximalwert der augenblicklichen Motordrehzahl erzeugt worden ist.

In dieser Ausführungsform werden die Schritte 78 bis 83 während des Zeitabschnitts von dem Minimal- zu dem Maximalwert der augenblicklichen Motordrehzahl N durchgeführt. Die Ausführungsform kann jedoch auch so ausgelegt sein, daß die Schritte 78 bis 83 wärhrend des Zeitabschnitts von dem Maximal- zu dem Minimalwert der augenblicklichen Motordrehzahl N durchgeführt werden.

In Fig. 6 ist ein ins einzelne gehendes Flußdiagramm des in Fig. 5 dargestellten Berechnungsschritts 78 für die Daten Q _ATC dargestellt. Zuerst werden beim Schritt 91 die Differenzdaten Δ N _in berechnet, welche die Differenz zwischen den beim Schritt 73 dieses Programmzyklus erhaltenen Daten N _in und den beim Schritt 73 des vorherigen Programmzyklus erhaltenen Daten N _i(n-1) anzeigen. Es wird dann auf den Schritt 92 übergegangen, bei welchem die Differenz Δ N _in zwischen den beim Schritt 91 erhaltenen Differenzdaten Δ N _in und den Differenzdaten Δ N _in(n-1) die auf dieselbe Weise zu einer Zeit einen Zyklus vorher erhalten worden sind, berechnet wird. Danach geht der Betrieb auf den Schritt 93 über, bei welchem die einzelnen Konstanten für eine PID-Regelung gesetzt werden, dann wird beim Schritt 94 fortgefahren, bei welchem der Integralausdruck I _ATCi geladen wird. Es wird dann auf den Schritt 95 übergegangen, bei welchem eine PID- Regelberechnung durchgeführt wird und anschließend folgt der Schritt 96, bei welchem die Steuerdaten Q _ATC für eine Einzelzylindersteuerung, welche als Ergebnis des Schritts 95 erhalten worden ist, in einem Randomspeicher (RAM) in Beziehung zu dem TDCTR-Wert zu diesem Zeitpunkt gespeichert wird.

Entsprechend dem vorerwähnten Steuerprogramm wird der Inhalt der Daten TDCTR, welche durch das Auftreten eines Hubsignals NLP rückgesetzt worden sind, jedesmal dann inkrementiert, wenn ein Impuls des dem oberen Totpunkt entsprechenden, impulsförmigen Signals auftritt. Jedoch wird, nur wenn TDCTR eine ungrade Zahl ist, eine Berechnung für die augenblickliche Drehzahl der Kurbelwelle entsprechend dem Drehmoment durchgeführt, der an dem jeweiligen Zylinder auftritt; im Ergebnis wird dann eine Einzelzylindersteuerung durchgeführt. Anschließend werden, wie bereits ausgeführt, Daten N _in auf der Basis der Drehbewegung der Kurbelwelle 4 während eines vorherbestimmten Meßabschnitts berechnet, der so festgelegt worden ist, daß dieser Teil des Abschnitts, während welchem ein Drehmoment infolge einer Kraftstoffverbrennung in einem ganz bestimmten Zylinder erzeugt wird, während welcher aber kein Einfluß wegen eines Drehmoments, das in anderen Zylindern als dem bestimmten Zylinder erzeugt worden ist, vorkommt. Im Ergebnis ist es dann möglich, Daten zu erzeugen, welche sich auf den Leistungsausgang jedes Zylinders beziehen, wobei ein Einfluß durch die Ausgangsleistung anderer Zylinder auf ein Minimum heruntergedrückt worden ist, und es ist auch möglich, eine Einzelzylindersteuerung bei Leerlaufbetrieb zuverlässig durchzuführen.

In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist ein Fall beschrieben, bei welchem die Erfindung bei der Leerlaufsteuerung eines Viertakt-Sechszylinder-Dieselmotors angewendet wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, sondern sie kann auch bei einer Leerlaufsteuerung eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotors angewendet werden, welcher sich von dem in der Ausführungsform wiedergegebenen Verbrennungsmotor unterscheidet.

Da gemäß der Erfindung der Meßabschnitt, um Daten zu erhalten, welche zu dem Leistungsausgang jedes Zylinders in Beziehung gesetzt sind, wie vorerwähnt, festgesetzt ist, ist eine vergleichsweise genaue Feststellung des Leistungsausgangs jedes Zylinders möglich, wobei der Einfluß durch die Ausgangsleistung von anderen Zylindern unterdrückt ist. Somit ist es möglich, eine genaue Steuerung der Einspritzmenge für jeden Zylinder während des Leerlaufbetriebs des Verbrennungsmotors durchzuführen und den Leerlaufbetrieb mit sehr höher Beständigkeit durchzuführen.

Claims (10)

1. Einrichtung zum Steuern des Leerlaufes eines Verbrennungsmotors, mit einem Closed-Loop-Regelsystem zum Steuern der einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor zuzuführenden Kraftstoffmenge, um so die durchschnittliche Motordrehzahl des Verbrennungsmotors auf einer gewünschten Soll-Leerlaufdrehzahl zu halten, gekennzeichnet durch,
eine erste Fühleinrichtung (5, 7, 9,) um die Betriebszeit des Verbrennungsmotors festzustellen;
eine zweite Fühleinrichtung, welche auf ein Ausgangssignal von der ersten Fühleinrichtung anspricht, um ein Zeitsteuersignal zu erzeugen, um einen vorherbestimmten Meßabschnitt für jeden Zylinder festzulegen, welcher zumindest den Teil einschließt, während welchem ein Drehmoment infolge einer Kraftstoffverbrennung in einem betroffenen Zylinder erzeugt wird, und während welchem keine Beeinflussung wegen eines Drehmoments erfolgt, das in anderen Zylindern als dem bestimmten, betroffenen Zylinder erzeugt worden ist;
eine erste Recheneinrichtung, welche auf das Zeitsteuersignal anspricht, um erste Daten zu berechnen und zu erzeugen die zu der Ausgangsleistung jedes Zylinders des Verbrennungsmotors in Beziehung gesetzt sind;
eine zweite Recheneinrichtung, welche auf die ersten Daten anspricht, um nacheinander und wiederholt für jeden Zylinder Differenzdaten zu berechnen und zu erzeugen, welche der Differenz zwischen dem Leistungsausgang jedes Zylinders und dem Leistungsausgang von einem vorherbestimmten Bezugszylinder unter diesen Zylindern entspricht;
eine dritte Recheneinrichtung, welche auf die Differenzdaten anspricht, um zu der Kraftstoffzufuhr in Beziehung gesetzte Einzelzylinder-Steuerdaten zu berechnen und zu erzeugen, die notwendig sind, um die durch die Differenzdaten dargestellte Differenz auf null zu verringern;
eine Ausgangsleistung-Steuereinrichtung (43), um Einzelzylinder- Steuerdaten zu einem vorher bestimmten Zeitpunkt vor dem nächsten Kraftstoffregulierungsvorgang für die einzelnen Zylinder auf der Basis des Ergebnisses in der ersten Fühleinrichtung abzugeben, und
eine Addiereinrichtung, um die Einzelzylinder-Steuerdaten dem Closed-Loop-Regelsystem zuzuführen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fühleinrichtung einen ersten Signalgenerator (5, 7), der erste Impulse jedesmal dann erzeugt, wenn eine Kurbelwelle (4) des Motors vorherbestimmte Bezugswinkelstellungen erreicht, einen zweiten Signalgenerator (9), um zweite Impulse jedesmal dann zu erzeugen, wenn Kraftstoff in einen vorherbestimmten Zylinder des Motors (3) einggespritzt wird, und eine Datenausgabeeinrichtung hat, welche auf die ersten und zweiten Impulse anspricht, um Unterscheidungsdaten zu erzeugen, welche anzeigen, in welchem Zylinder eine Verbrennung stattfindet.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Signalgenerator einen ersten Impuls jedesmal dann erzeugt, wenn einer der Kolben des Motors (3) seine obere Totpunktstellung erreicht.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Generator ein Hubfühler (9) ist, welcher an einer Kraftstoffeinspritzdüse vorgesehen ist, welche an dem vorbestimmten Zylinder angebracht ist, und die zweiten Impulse entsprechend dem Einspritzvorgang über die Kraftstoffeinspritzdüse erzeugt werden.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenausgabeeinrichtung eine Zähleinrichtung ist, welche entsprechend den zweiten Impulsen rückgesetzt wird und die Anzahl eingegebener erster Impulse zählt, und daß das Zählergebnis in Form der Unterscheidungsdaten erzeugt wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (4) ein Viertaktmotor mit mehr als vier Zylindern ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fühleinrichtung (28) einen Diskriminator (29) hat, welcher auf die Unterscheidungsdaten anspricht, um zu entscheiden, ob das Zählergebnis durch die Datenausgabeeinrichtung eine ungerade Zahl ist oder nicht, und ferner eine Einrichtung (31) hat, welche auf die ersten Impulse und den Ausgang des Diskriminators (29) anspricht, um wahlweise die ersten Impulse entsprechend dem Zählergebnis der Datenausgabeeinrichtung selektiv auszugeben.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Recheneinrichtung Daten berechnet, welche die Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle (4) des Motors während des Meßabschnitts anzeigen.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Recheneinrichtung die Differenzdaten entsprechend den ersten Daten gemäß der Differenz zwischen der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle (4) des Motors (3) für den betroffenen Zylinder und die für den vorherigen Zylinder berechnet.

10. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schaltereinrichtung (44), um das Zuführen der Einzelzylinder-Steuerdaten zu der Addiereinrichtung (35) zu steuern, wobei die Schalteinrichtung (44) entsprechend dem Betriebszustand des Motors (3) gesteuert wird.