DE3830603A1

DE3830603A1 - System zur regelung eines betriebsvorgangs eines verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE3830603A1
Application number: DE3830603A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Wazaki; Kudo Keisuke
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1987-09-08
Filing date: 1988-09-08
Publication date: 1989-03-16
Also published as: DE3830603C2; JPS6466432A; JPH07116960B2; US4877273A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Regelsystem zur Regelung eines Betriebsvorgangs eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Dabei handelt es sich speziell um ein Regelsystem, mit dem die Ausgangsgröße des Motors in Abhängigkeit von einer Änderung der elektrischen Last eines durch den Motor angetriebenen Wechselstromgenerators schnell änderbar ist.

In einem aus den JP-AS 60-1 50 449 und 61-81 546 bekannten Regelsystem für einen Verbrennungsmotor wird die Größe des in einer Feldwicklung eines elektrische Belastungen des Motors speisenden Wechselstromgenerators detektiert, ein Korrekturwert entsprechend dem Feldstrom berechnet und die Ventilöffnungsperiode eines Regelventils korrigiert, das die dem Motor zugeführte Ansaugluftmenge regelt. Diese Regelung erfolgt auf der Basis des berechneten Korrekturwertes, um die Ausgangsgröße als Funktion der Größe der elektrischen Belastungen zu regeln.

In diesem bekannten System kann in vorteilhafter Weise die Ausgangsgröße des Motors als Funktion der Größe von elektrischen Belastungen genau geregelt werden, wenn sich die elektrischen Belastungen in einem stationären Zustand befinden, da der Feldstrom die Größe der den Motor belastenden elektrischen Belastungen genau repräsentiert.

Bei diesem System ergibt sich jedoch der folgende Nachteil, wenn sich die elektrischen Belastungen in einem Übergangszustand befinden, d. h., wenn sie sich ändern. In konventionellen Wechselstromgeneratoren für Kraftfahrzeugmotoren wird der Feldstrom gewöhnlich nur zwischen eingeschaltetem und ausgeschaltetem Zustand geregelt. Um den Feldstrom zu detektieren, muß daher seine Regelung zwischen eingeschaltetem und ausgeschaltetem Zustand mittels eines Filters mit großer Zeitkonstante in einen analogen Strom überführt werden. Speziell wird der Feldstrom zwischen seinem eingeschalteten und ausgeschalteten Zustand mittels eines Spannungsreglers so geregelt, daß die Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators oder die Ausgangsspannung einer ihm parallelgeschalteten Batterie konstant gehalten wird. Ein Fühler zur Bestimmung des Feldstromes ist zur Glättung dieses Feldstromes mit einer Filteranordnung mit großer Zeitkonstante versehen, um diesen Strom genau zu bestimmen. Die Filteranordnung wird durch ein Filter gebildet, das den Feldstrom in eine mit einer Welligkeit behaftete Spannung überführt, sowie ein weiteres Filter, das die mit Welligkeit behaftete Spannung glättet oder mittelt, wenn die elektrischen Belastungen sich im stationären Zustand befinden.

Die Verwendung einer Filteranordnung zur Bestimmung des Feldstromes ist jedoch in der Praxis mit einer Zeitverzögerung bei der Bestimmung einer Änderung der Größe der elektrischen Belastungen behaftet.

Da der Feldstrom mit einer Zeitverzögerung entsprechend der Zeitkonstante der Filteranordnung bestimmt wird, bedeutet dies, daß die Korrektur der Ansaugluftmenge, welche bei der Bestimmung einer Änderung des Feldstromes beginnt, zu spät auftritt, um die Motorausgangsgröße in Abhängigkeit von der Änderung des Feldstroms oder der Größe der elektrischen Belastungen ändern zu können. Diese Regelverzögerung kann beispielsweise zu einem Abfall der Motordrehzahl führen. In dem konventionellen Regelsystem für einen Betriebszustand des Motors ist daher die Motorausgangsgrößenregelung nur sehr schwer genau und auf einen Übergangszustand der elektrischen Belastungen des Motors schnell ansprechend durchzuführen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System zur Regelung eines Betriebsvorgangs eines Verbrennungsmotors anzugeben, mit dem die Ausgangsgröße des Motors als Funktion einer Änderung der Größe von elektrischen Belastungen des Motors schnell regelbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Regelsystem der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Gesamtanordnung eines Zusatzluft-Zufuhrregelsystems als Motorbetriebsvorgang- Regelsystem für einen Verbrennungsmotor gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Flußdiagramm, aus dem die Art der Einstellung eines Korrekturwertes des Treiberstroms für ein Zusatzluft-Regelventil gemäß Fig. 1 ersichtlich ist; und

Fig. 3 ein Zeitdiagramm, aus dem die Zeitverzögerung eines feldstromabhängigen Korrekturwertes I _ACGF als Funktion einer Änderung der Größe von elektrischen Belastungen ersichtlich ist.

Fig. 1 zeigt ein System zur Regelung eines Betriebsvorgangs eines Verbrennungsmotors gemäß der Erfindung in Form eines Zusatzluft-Zufuhrregelsystems. Mit 1 ist dabei ein Verbrennungsmotor bezeichnet, bei dem es sich beispielsweise um einen Vierzylindermotor handeln kann. Mit dem Motor 1 sind ein an seinem offenen Ende mit einem Luftfilter 2 versehenes Ansaugrohr 3 und ein Auspuffrohr 4 verbunden. Im Ansaugrohr 3 ist eine Drosselklappe 5 vorgesehen, um die ein Ansaugrohr 8 mit einem Ende 8 a geführt ist, das sich auf der in Strömungsrichtung hinteren Ende der Drosselklappe 5 in das Innere des Ansaugrohrs 3 öffnet. Das andere Ende dieses Umführungsansaugrohrs 8 ist mit einem Luftfilter 7 versehen und steht mit der Atmosphäre in Verbindung. Am Umführungsansaugrohr 8 ist ein Zusatzluft-Regelventil 6 (im folgenden lediglich als "Regelventil" bezeichnet) vorgesehen, bei dem es sich um ein normalerweise geschlossenes Magnetventil handelt, das durch einen linearen Hubmagneten 6 a und einen zur Öffnung des Umführungsansaugrohrs 8 dienenden Ventilkörper 6 b gebildet wird. Die Öffnung des Umführungsansaugrohrs 8 durch den Ventilkörper 6 b erfolgt, wenn der Hubmagnet 6 a erregt wird. Dieser ist elektrisch mit einer elektronischen Regeleinheit 9 (im folgenden als "ECU" bezeichnet) verbunden.

Im Ansaugrohr 3 sind an Stellen zwischen dem Motor 1 und dem offenen Ende 8 a des Umführungsansaugrohrs 8 Kraftstoffeinspritzventile 10 montiert, die mechanisch mit einer (nicht dargestellten) Kraftstoffpumpe und elektrisch mit der ECU 9 verbunden sind. Von diesen Ventilen 10 ist lediglich eines dargestellt.

Mit der Drosselklappe 5 ist ein Drosselklappen-Öffnungssensor 11 ( R _TH-Sensor) verbunden. Ein Absolutdrucksensor 13 (P _BA-Sensor) steht mit dem Inneren des Ansaugrohrs 3 über eine Leitung 12 an einer Stelle in Strömungsrichtung hinter dem offenen Ende 8 a des Umführungsansaugrohrs 8 in Verbindung. Ein Motorkühltemperatur-Sensor 14 (T _W-Sensor) sowie ein Motordrehzahl-Sensor 15 Ne-Sensor) sind auf dem Motor 1 montiert und elektrisch mit der ECU 9 verbunden.

Mit 16₁ bis 16 _m sind verschiedene elektrische Einrichtungen, wie beispielsweise Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs, in dem der Motor eingebaut ist, oder ein Heizungsgebläse einer Klimaanlage bezeichnet. Diese elektrischen Einrichtungen werden - wenn nichts anderes ausgeführt ist - als "elektrische Last 17" bezeichnet. Die elektrischen Einrichtungen 16₁ bis 16 _m besitzen jeweils eine Speiseklemme, mit der jeweils ein Schalter 18₁ bis 18 _m verbunden ist. Diese Schalter 18₁ bis 18 _m sind über ein Hall-Element 19 als Laststromfühler mit einem Verbindungspunkt 20 a verbunden. Die elektrischen Einrichtungen 16₁ bis 16 _m liegen mit einem weiteren Anschluß an Erde. Parallel zwischen dem Verbindungspunkt 20 a und Erde liegen eine Batterie 20, ein Wechselstromgenerator 21 sowie ein Spannungsregler 22. Der Spannungsregler 22 regelt den einer Feldwicklung 21 a des Wechselstromgenerators zugeführten Feldstrom als Funktion der Größe der elektrischen Last, d. h., der elektrischen Einrichtungen 16₁ bis 16 _m.

Das Hall-Element 19 bestimmt den Wert des die Größe der elektrischen Last angebenden, vom Wechselspannungsgenerator 21 und der Batterie 20 zur elektrischen Last 17 fließenden Stroms und liefert ein Ausgangssignal EL für die ECU 9, das ein Maß für den bestimmten Strom ist.

Zwischen eine Feldstrom-Ausgangsklemme 22 a des Spannungsreglers 22 und die Feldwicklung 21 a ist ein Stromfühler 23 geschaltet. Dieser Stromfühler 23 kann in konventioneller Weise mit einem Filter großer Zeitkonstante der obengenannten Art ausgebildet sein und dient als Feldstromfühler zur Bestimmung des in der Feldwicklung 21 a des Wechselstromgenerators 21 fließenden Feldstroms. Der Stromfühler 23 liefert für die ECU 9 ein Ausgangssignal, das ein Maß für den Arbeitszustand des Wechselstromgenerators ist, d. h., ein Spannungssignal V _ACGF mit einem Spannungswert entsprechend der Größe des vom Spannungsregler 22 in den Wechselstromgenerator eingespeisten Feldstroms.

Der Wechselstromgenerator ist mechanisch mit einer ihn antreibenden (nicht dargestellten) Ausgangswelle des Motors 1 verbunden. Wird einer der Schalter 18₁ bis 18 _m geschlossen, so führt der Wechselstromgenerator einer entsprechenden elektrischen Einrichtung 16₁ bis 16 _m Strom zu. Übersteigt die Größe des von den elektrischen Einrichtungen 16₁ bis 16 _m gezogenen Stromes das Leistungsvermögen des Wechselstromgenerators 21, so liefert die Batterie 20 den notwendigen zusätzlichen elektrischen Strom.

Die ECU 9 wird mit den Motorbetriebsparameter-Signalen vom Drosselklappenöffnungs-Sensor 11, dem Absolutdrucksensor 13, dem Motorkühltemperatur-Sensor 14, dem Motordrehzahl-Sensor 15, dem Hall-Element 19, das ein dem elektrischen Laststrom entsprechendes Signal liefert, sowie dem Stromfühler 23, der ein dem Generatorzustand entsprechendes Signal liefert, gespeist. Auf der Basis dieser Signale legt die ECU 9 die Betriebsbedingungen und die Lastbedingungen, wie etwa die Größe der elektrischen Last des Motors, fest, stellt eine gewünschte, im Leerlaufbetrieb des Motors aufrechtzuerhaltende Motordrehzahl ein, berechnet die Kraftstoffzufuhrmenge für den Motor, d. h., eine Ventilöffnungsperiode T _OUT für die Kraftstoffeinspritzventile 10, sowie eine Zusatzluftmenge, d. h., einen entsprechend großen Treiberstrom für den Hubmagneten 6 a des Regelventils 6, und speist die resultierenden Treibersignale in die Kraftstoffeinspritzventile 10 und das Regelventil 6 zu deren Betätigung ein.

Der Treiberstrom I _OUT zur Speisung des Hubmagneten 6 a des Regelventils 6 wird gemäß folgender Gleichung (1) berechnet:

I _OUT = I _AIn + I _p (1)

Darin bedeuten I _p einen proportionalen Regelterm und I _AIn einen integralen Regelterm. Der proportionale Regelterm I _p kann das Produkt aus der Differenz Δ N zwischen der gewünschten Motordrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl sowie einer proportionalen Regelverstärkung K _p sein. Der integrale Regelterm I _AIn kann durch die folgende Gleichung (2) bestimmt werden:

I _AIn = I _AIn-1 + K _I × Δ N + Δ I _ACGF (2)

Darin bedeuten I _AIn-1 einen in der letzten Schleife erhaltenen integralen Regelterm, K _I eine integrale Regelverstärkung und Δ I _ACGF eine Änderung eines von der elektrischen Last abhängenden Korrekturwertes I _ACGF, welcher durch Abarbeitung eines im folgenden noch zu beschreibenden Regelprogramms nach Fig. 2 in Abhängigkeit von der Größe des zum Wechselstromgenerator 21 fließenden Feldstroms eingestellt wird.

Der Hubmagnet 6 a des Regelventils 6 wird durch den im obengenannten Sinne berechneten Treiberstrom I _OUT berechnet, um den Ventilkörper 6 b, d. h., das Umführungsansaugrohr 8 bis zu einem Öffnungsgrad zu öffnen, welcher der Größe dieses Stroms entspricht, so daß dem Motor 1 die erforderliche Zusatzluftmenge entsprechend dem Öffnungsgrad über das Umführungsansaugrohr 8 und das Ansaugrohr 3 zugeführt werden.

Die Kraftstoffeinspritzventile 10 werden für die durch die ECU 9 berechnete Ventilöffnungsperiode T _OUT berechnet, um Kraftstoff in das Ansaugrohr 3 einzuspritzen, so daß dem Motor 1 eine Mischung im gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis zugeführt wird.

Wird der Öffnungsgrad des Regelventils 6 vergrößert, um die zugeführte Zusatzluftmenge zu vergrößern, so wird dem Motor eine entsprechend größere Mischungsmenge zugeführt, wodurch die Motorausgangsgröße und damit die Motordrehzahl vergrößert wird. Wird andererseits der Öffnungsgrad des Regelventils 6 verringert, so wird die resultierende Mischungsmenge verringert, um die Motordrehzahl abzusenken. Durch Änderung der Zusatzluftmenge, d. h. des Öffnungsgrades des Regelventils 6, ist es so möglich, das Motorausgangsdrehmoment und damit die Motordrehzahl zu regeln.

Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm eines Regelprogramms zur Berechnung einer Korrekturgröße des Treiberstroms für das Regelventil 6 als Funktion der Größe der elektrischen Last, speziell eine Übergangskorrekturgröße des bei Änderung der Größe der elektrischen Last zugeführten Treiberstroms. Dieses Programm wird bei jedem Impuls eines vom Motordrehzahl- Sensors 15 gelieferten TDC-Signals abgearbeitet, wobei dieser Impuls bei einem vorgegebenen Kurbelwinkel jedes Zylinders des Motors unmittelbar vor der Mittelstellung im oberen Totpunkt des Zylinders entsprechend dessen Ansaughub erzeugt wird.

Zunächst liest die ECU 9 in einem Schritt 301 einen Wert des Signals V _ACGF als Maß für den Feldstrom des Wechselstromgenerators vom Stromfühler 23 in Fig. 1 sowie einen Wert des Signals EL, das ein Maß für den vom Hall-Element 19 gelieferten elektrischen Laststroms ist. Diese Signale V _ACGF und EL sind vor ihrem Einlesen über eine Analog-Digital-Umsetzung in Digitalwerte umgesetzt worden. Sodann berechnet die ECU 9 die Differenz Δ EL zwischen einem Wert EL _n-1 des in einem Schritt 301 der letzten Schleife eingelesenen Signals EL und einem Wert EL _n dieses in der laufenden Schleife eingelesenen Signals, d. h., eine Änderung Δ EL des elektrischen Laststroms zwischen der letzten Schleife und der laufenden Schleife. Diese Berechnung erfolgt in einem Schritt 302. Sodann wird in einem Schritt 303 ein Diskriminatorwert G _EL zur Festlegung der in einem noch zu beschreibenden Schritt 306 auszunutzenden Größe der Änderung EL auf einen vorgegebenen Wert G _EL+ gesetzt, wonach in einem Schritt 304 festgelegt wird, ob die Änderung EL größer als 0 ist. Ist die Antwort negativ, d. h., ist EL nicht positiv, so wird der Diskriminatorwert G _EL auf einen vorgegebenen Wert G _EL- gesetzt, welcher in einem Schritt 305 eingegeben wird, wenn die Änderung EL negativ ist. Ist die Antwort auf die Frage im Schritt 304 positiv, so überspringt das Programm den Schritt 305 zum Schritt 306, in dem festgelegt wird, ober der Absolutwert |Δ EL| der Änderung Δ EL größer als der gesetzte vorgegebene Wert G _EL ist. Die vorgenannten Schritte 304 bis 306 dienen zur Festlegung, ob die Änderung Δ EL der Größe der elektrischen Last in einem Bereich bleibt, der durch den vorgegebenen positiven und negativen Wert G _EL+ und G _EL- definiert ist, um damit zu entscheiden, ob die Motorausgangsgröße zu ändern ist. Eine Änderung des die tatsächliche Größe der elektrischen Last anzeigenden Stromes, der vom Wechselstromgenerator 21 und der Batterie zur elektrischen Last 17 fließt, erfolgt unmittelbar bei Änderung des Einschalt/Ausschalt-Zustandes der elektrischen Last 17 und wird ohne Zeitverzögerung unmittelbar durch das Hall-Element 19 bestimmt. Eine Änderung der Größe der elektrischen Last 17 wird daher durch die ECU 9 und das Hall- Element 19 ohne Zeitverzögerung sofort bestimmt.

Ist die Antwort im Schritt 306 positiv, d. h., übersteigt der Absolutwert der Änderung Δ EL den obengenannten vorgegebenen Bereich, so entscheidet die ECU 9, daß die Motorausgangsgröße durch Änderung der über das Regelventil zugeführten Zusatzluftmenge zu ändern ist und korrigiert damit die Betriebsgröße des Regelventils 6. Speziell wird in einem Schritt 307 die Anzahl der TDC-Signalimpulse, für welche die Korrektur der Motorausgangsgröße während der Zeit eines Übergangszustandes der elektrischen Last durchgeführt werden soll, auf eine vorgegebene Anzahl N _TDCEL (beispielsweise 3 TDC-Signalimpulse) gesetzt (siehe Fig. 3). In einem Schritt 308 wird ein Kennzeichensignal F _ACGE auf 0 gesetzt. Dieses Kennzeichensignal F _ACGE wird in einem Schritt 310 für eine noch zu erläuternde Festlegung ausgenutzt und auf 0 gesetzt, wenn eine Änderung in der Größe der elektrischen Last 17 aufgetreten ist. Ist keine Änderung der elektrischen Last aufgetreten und daher keine Korrektur der Motorausgangsgröße erforderlich, so wird diese Signal aus 1 gesetzt.

Sodann wird in einem Schritt 309 ein Wert der von der elektrischen Last abhängigen Korrekturgröße I _ACGF auf einen Wert entsprechend dem bestimmten, im Schritt 301 eingelesenen Wert des Generatorzustandsignals beispielsweise unter Ausnutzung einer (nicht dargestellten) I _ACGF-V _ACGF-Tabelle gesetzt. Diese Korrekturgröße I _ACGF wird so gesetzt, daß die Ansaugluftmenge mit einer Vergrößerung des Feldstroms des Wechselstromgenerators 21 erhöht wird, um die Leerlaufdrehzahl des Motors selbst bei einer Erhöhung des Feldstroms konstant zu halten.

Im Schritt 310 wird festgelegt, ob das Kennzeichensignal F _ACGE 0 ist oder nicht. Ist die Antwort positiv, d. h., wird eine so große Änderung des elektrischen Laststroms bestimmt, daß eine Änderung der Motorausgangsgröße erforderlich ist, so schreitet das Programm zu einem Schritt 311 fort, in dem die Differenz Δ I _ACGF zwischen einem in der laufenden Schleife erhaltenen Wert I _ACGFn des Korrekturwertes I _ACG und einem in der letzten Schleife erhaltenen Wert I _ACGn-1 dieser Größe als Änderungsgröße der elektrischen Lastgröße berechnet, worauf in einem Schritt 312 festgelegt wird, ob die berechnete Differenz bzw. Änderung Δ I _ACGF größer als 0 ist oder nicht. Ist die Änderung Δ I _ACGF größer als 0, so wird in einem Schritt 313 festgelegt, ob die Änderung Δ I _ACGF größer als ein erster vorgegebener Wert Δ I _ACGF+ ist, während in einem Schritt 314 festgelegt wird, ob der Absolutwert |Δ I _ACGF| der Änderung größer als ein zweiter vorgegebener Wert Δ I _ACGF- ist.

Ist die Antwort im Schritt 313 oder 314 positiv, d. h., wird im Schritt 313 festgelegt, daß die Änderung Δ I _ACGF größer als der erste vorgegebene Wert Δ I _ACGF+ ist, oder wird im Schritt 314 festgelegt, daß der Absolutwert |Δ I _ACGF| der Änderung größer als der zweite vorgegebene Wert Δ I _ACGF- ist, so bedeutet das, daß eine so große Änderung im Einschalt- Ausschalt-Zustand der elektrischen Einrichtungen aufgetreten ist, die einer relativ großen Änderung der Last des Motors entspricht. In diesem Falle, besteht die Möglichkeit, daß eine plötzliche Abnahme der Motordrehzahl (wenn die elektrische Last gemäß Fig. 3 zugenommen hat) oder eine plötzliche Zunahme der Motordrehzahl auftritt. Um die Betriebsgröße des Regelventils 6 zu korrigieren, beispielsweise die Zusatzluftmenge zu erhöhen, um eine plötzliche Änderung der Motordrehzahl zu vermeiden, schreitet das Programm daher zu einem Schritt 315 fort, in dem die im Schritt 311 festgelegte Änderung Δ I _ACGF dem in der letzten Schleife gemäß Gleichung (2) erhaltenen integralen Regelterm I _AIn-1 hinzu zu addieren, wonach das Programm beendet wird.

Auf diese Weise wird die Korrektur der Zusatzluftmenge unmittelbar bei Bestimmung einer Änderung in der Größe der elektrischen Last im Schritt 306 gestartet, um die Motorausgangsgröße schneller zu ändern als das bei der konventionellen Art des Startens der Korrektur nach Bestimmung einer Änderung im Feldstrom des Wechselstromgenerators möglich ist. Daher kann ein Abfall der Motordrehzahl reduziert oder verhindert werden, was aufgrund der Regelverzögerung bei einem konventionellen System nicht möglich ist.

Ist die Antwort im Schritt 313 oder 314 negativ, d. h., ist die Änderung Δ I _ACGF positiv und gleichzeitig kleiner als der erste vorgegebene Wert Δ I _ACGF+ oder ist der Absolutwert |Δ A _CGF| kleiner als der zweite vorgegebene Wert Δ I _ACGF-, so bedeutet dies, daß die Änderung der Größe der elektrischen Last so klein, daß keine plötzliche Änderung der Motordrehzahl stattfindet. Das Programm schreitet daher zu einem Schritt 316 fort, um einen Wert der von der elektrischen Last abhängenden Korrekturgröße I _ACGF für die laufende Schleife gemäß der folgenden Gleichung (3) festzulegen:

I _ACGFn = I _ACGFn-1 × (1-α) + I _ACGn × α (3)

Darin bedeutet α einen als Funktion der dynamischen Charakteristik des Motors eingestellten Eichkoeffizienten. Dieser Koeffizient wird beispielsweise auf 0,25 eingestellt.

Der Grund für ein solches Einstellen des I _ASCGn-Wertes auf einen kleineren Wert durch Ausnutzung des Eichkoeffizienten α, wenn die Änderung der Größe der elektrischen Last klein ist, liegt in der Filterung des Feldstroms. Speziell enthält die vom Feldstromfühler 23 gelieferte Spannung auch bei Filterung innerhalb dieses Fühlers 23 eine bestimmte Welligkeit. Befindet sich die elektrische Last in einem stationären Zustand, so wird daher der Schritt 316 zur Ausmittelung des bestimmten Feldstroms abgearbeitet.

Der gemäß der obigen Gleichung (3) berechnete I _ACGF-Wert wird jedoch bei der Regelung der Änderung der Zusatzluftmenge nicht ausgenutzt. Er wird vielmehr bei der Berechnung der Änderung Δ I _ACGF im Schritt 311 ausgenutzt, wenn eine relativ große Änderung der Größe der elektrischen Last 17 im nächsten und den folgenden Schritten bestimmt wird.

Nach der Berechnung des I _ACGn-Wertes im Schritt 316 schreitet das Programm zu einem Schritt 317 fort, in dem die im Schritt 311 festgelegte Änderung Δ I _ACGF auf 0 gesetzt wird, da die während der Rückkoppelungsregelung der Zusatzluftmenge auftretende Änderung der elektrischen Last so klein ist, daß es nicht erforderlich ist, den integralen Regelterm I _AIn durch Änderung von Δ I _ACGF zu korrigieren. Sodann wird das Programm geändert. Die Übergangskorrektur der Zusatzluftmenge, d. h., die Addition von Δ I _ACGF und I _AIn-1, im Schritt 315 wird sich wiederholend bei jeder Erzeugung eines TDC- Signalimpulses sich wiederholend von dem Zeitpunkt an, in dem der ein Maß für die Laststromänderung darstellende Wert des Spannungssignals EL sich aufgrund einer Zunahme der elektrischen Last schrittweise geändert hat, bis zum Ablauf der Zeitperiode der Erzeugung der vorgegebenen Anzahl von TDC-Impulsen abgearbeitet, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.

Wie Fig. 3 zeigt, wird die elektrische lastabhängige Korrekturgröße I _ACGF vom Zeitpunkt einer Änderung des Signalwertes EL an und selbst nach der Reduzierung des Wertes Δ EL auf 0 kontinuierlich erhöht, bis sie einen Wert entsprechend den Änderungswerten Δ I _ACGF und der vorgegebenen TDC-Signalimpulszahl N _TDCEL erreicht.

Wird eine Änderung der Größe der elektrischen Last nicht bestimmt, so daß die Antwort im Schritt 306 negativ ist, so wird in einem Schritt 318 festgelegt, ob die TDC-Signalimpulszahl N _TDCEL auf 0 reduziert worden ist oder nicht. Ist die Antwort negativ, so werden die Anzahl N _TDCEL in einem Schritt 319 um 1 reduziert und die Schritte 318 und die nachfolgenden Schritte wiederholt.

Ist die TDC-Signalimpulszahl N _TDCEL auf 0 reduziert, so daß die Antwort auf die Frage im Schritt 318 positiv wird, so wird in einem Schritt 320 das Kennzeichensignal N _FACGE auf 1 gesetzt, wodurch die Korrektur der Zusatzluftmenge für einen Übergangszustand der elektrischen Last vervollständigt wird. Das bedeutet, daß die Antwort auf die Frage im Schritt 310 negativ wird und sodann die Schritte 316 und 317 abgearbeitet werden, worauf das Programm beendet wird.

Der Grund für die kontinuierliche Erhöhung der lastabhängigen Korrekturgrößen I _ACGF, bis die TDC-Signalimpulszahl N _TDCEL auf 0 reduziert ist, ist der folgende. Der Zeittakt des Auftretens einer Änderung in der Motorlast hervorgerufen durch eine Änderung der elektrischen Last, hängt von einer Änderung der Generatorgröße des Wechselstromgenerators ab. So führt beispielsweise eine Erhöhung der Motorausgangsgröße mit dem Zeittakt des Auftretens einer Erhöhung des Feldstroms, hervorgerufen durch eine Zunahme der elektrischen Last, zu einer guten Regelung der Motorausgangsgröße. Ein Wechselstromgenerator-System besitzt jedoch generell eine solche Charakteristik, daß eine große Zeitverzögerung zwischen einer Erhöhung der elektrischen Last und der entsprechenden Erhöhung des Feldstroms vorhanden ist. Daher wird die TDC-Signalimpulszahl N _TDCEL auf einen Wert eingestellt, der von der Zeitverzögerung abhängig ist, um die Zunahme des Feldstroms zu berücksichtigen, welche dem Ablauf der Zeitverzögerung genau folgt.

Es ist erfindungsgemäß nicht zwingend erforderlich, die Zusatzluftregelung durch Änderung der Größe des Treiberstroms für den Hubmagneten 6 a des Regelventils 6 durchzuführen. Als Regelventil 6 kann auch ein solches Ventil verwendet werden, bei dem über das Tastverhältnis des Hubmagneten die Ventilöffnungsdauer geregelt wird.

Bei dem im oben beschriebenen Sinne aufgebauten System zur Regelung eines Motorbetriebsvorgangs ist es möglich, eine Änderung der elektrischen Last sofort festzustellen und damit eine Übergangskorrektur eines Faktors zur Änderung der Motorausgangsgröße sofort zu starten, wodurch das Ansprechen der Regelung der Motorausgangsgröße verbessert und damit ein Abfall der Motordrehzahl vermieden wird.

Das Zusatzluft-Regelsystem ist nicht auf eine Ausführungsform mit einem die Drosselklappe umführenden Ansaugrohr 8 und einem Regelventil zur Änderung der Öffnungsfläche des Umführungsansaugrohrs 8 beschränkt. Es ist jede Ausführungsform möglich, mit der die Gesamt-Ansaugluftmenge änderbar ist. Beispielsweise kann ein elektromagnetisches oder ein druckabhängiges Betätigungsorgan verwendet werden, das mit der Drosselklappe in Antriebsverbindung steht, um dieses zwangsweise zu öffnen.

Das erfindungsgemäße Regelsystem ist auch nicht auf eine Verwendung als Zusatzluftzuführungs-Regelsystem beschränkt. Es ist auch zur Regelung anderer Größen verwendbar, um das Ausgangsdrehmoment eines Verbrennungsmotors zu ändern. Beispielsweise kann es als Zündzeitpunkt-Regelsystem verwendet werden, mit dem der Zündzeitpunkt eines Verbrennungsmotors vorverschoben oder vergrößert wird. Es läßt sich etwa wie folgt zusammenfassen:

Regelsystem für einen Betriebsvorgang eines Verbrennungsmotors mit einem ersten Stromfühler 23 zur Bestimmung eines Wertes eines in einer Feldwicklung 21 a eines Wechselstromgenerators 21 des Motors 1 fließenden elektrischen Stroms und mit einer vom bestimmten Stromwert angesteuerten ECU 9 zur Festlegung einer Regelgröße, durch die der Betriebsvorgang des Motors geregelt werden kann, sowie zur Änderung des Ausgangsdrehmomentes des Motors 1 als Funktion der festgelegten Regelgröße. Ein zweiter Stromfühler, vorzugsweise ein Hall-Element 19 bestimmt einen Wert des vom Wechselstromgenerator 21 zu einer elektrischen Last 17 des Motors 1 fließenden Stroms. Die ECU 9 detektiert einen Übergangszustand der elektrischen Last 17 auf der Basis des vom zweiten Stromfühler 19 bestimmten Stromwertes. Die ECU 9 legt als Funktion des vom ersten Stromfühler 23 bestimmten Stromwert eine Übergangskorrekturgröße der festgelegten Korrekturgröße fest, wenn ein Übergangszustand detektiert wird.

Claims

1. System zur Regelung eines Betriebsvorgangs eines Verbrennungsmotors (1), der einen mechanisch durch ihn angetriebenen Wechselstromgenerator (21) mit einer Feldwicklung (21 a) und wenigstens eine durch den Wechselstromgenerator (21) elektrisch gespeiste Last (17) aufweist, mit einem ersten Stromfühler (23) zur Bestimmung des Wertes des in der Feldwicklung (21 a) des Wechselstromgenerators (21) fließenden Stroms, mit einer vom bestimmten Stromwert vom ersten Stromfühler (23) angesteuerten Regelgrößen-Festlegungsanordnung (in 9) zur Festlegung einer Regelgröße, durch die der Betriebsvorgang des Motors (1) zu regeln ist, und mit einer von der festgelegten Regelgröße von der Regelgrößen-Festlegungsanordnung (in 9) angesteuerten Ausgangsdrehmoment-Änderungseinrichtung (8, 10) zur Änderung des Ausgangsdrehmomentes des Motors (1),
gekennzeichnet durch
einen zweiten Stromfühler (19) zur Bestimmung des Wertes des vom Wechselstromgenerator (21) zur elektrischen Last (17) fließenden Stroms,
eine Übergangszustand-Detektoranordnung (in 9) zur Detektierung eines Übergangszustandes der elektrischen Last (17) auf der Basis des bestimmten Stromwertes vom zweiten Stromfühler (19)
und eine Übergangskorrekturgrößen-Festlegungsanordnung (in 9), die als Funktion des bestimmten Stromwertes vom ersten Stromfühler (23) bei Detektierung des Übergangszustandes eine Übergangskorrekturgröße der durch die Regelgrößen- Festlegungsanordnung (in 9) festgelegten Regelgröße festlegt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangszustand-Detektoranordnung (in 9) entscheidet, daß die elektrische Last (17) sich im Übergangszustand befindet, wenn eine Änderung des bestimmten Stromwertes vom zweiten Stromfühler (19) in Richtung der Stromänderung größer als ein vorgegebener Wert ist.

3. System nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangskorrekturgrößen- Festlegungsanordnung (in 9) einen Korrekturwert aus dem bestimmten Stromwert vom ersten Stromfühler (23) bestimmt, eine Änderung des festgelegten Korrekturwertes bestimmt und die festgelegte Änderung als Übergangskorrekturgröße verwendet, wenn die festgestellte Änderung in Richtung des festgelegten Korrekturwertes größer als ein vorgegebener Wert ist.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangskorrekturgrößen- Festlegungsanordnung (in 9) vom Zeitpunkt des ersten Detektierens des Übergangszustandes durch die Übergangszustand- Detektoranordnung (in 9) an die Übergangskorrekturgröße in einer vorgegebenen Zeitperiode kontinuierlich festlegt, und zwar unabhängig davon, ob der detektierte Übergangszustand vor dem Ablauf der vorgegebenen Zeitperiode ändert.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stromfühler (19) ein Hall-Element ist.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung zur Regelung des Betriebsvorgangs in Form der einem Verbrennungsmotor (1) zugeführten Ansaugluftmenge.

7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Verwendung zur Regelung des Betriebsvorgangs in Form einer einem Verbrennungsmotor (1) zugeführten Zusatzluft, wobei der Verbrennungsmotor (1) ein erstes Ansaugrohr (3), eine im ersten Ansaugrohr (3) angeordnete Drosselklappe (5) und ein zweites, das erste Ansaugrohr (3) umführendes Ansaugrohr (8) aufweist.