DE3929104C2

DE3929104C2 -

Info

Publication number: DE3929104C2
Application number: DE3929104A
Authority: DE
Inventors: Setsuhiro Himeji Hyogo Jp Shimomura; Shoichi Amagasaki Hyogo Jp Washino
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-09-05
Filing date: 1989-09-01
Publication date: 1992-05-21
Also published as: US5027773A; JPH0270960A; DE3929104A1; KR930005958B1; KR900005050A

Description

Die Erfindung betrifft einen Regler für eine Brennkraftma schine, wobei die Kraftstoffzuführmenge, der Zündzeitpunkt usw. während des Übergangszustands der Brennkraftmaschine bei Beschleunigung oder Verlangsamung verstellt werden.

Eine derartige Regelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Sensor zum Erfassen von Druckschwankungen in einer Brennkammer der Brennkraftmaschine ist aus der DE-PS 30 28 940 bekannt. Mit dem Signal dieses Verbrennungsdruck sensors können verschiedene Größen, die Einfluß auf den Be trieb des Motors nehmen können, als Regelvariable geregelt werden. Mit dieser Erfindung läßt sich der Verstärkungsfak tor der Regelung bei Auftreten eines Beschleunigungsvorgangs erhöhen. Zur Erfassung dieses Beschleunigungszustandes wird ein Detektor verwendet, der auf die Änderungsgeschwindigkeit des Ansaugdrucks oder des Drosselklappen-Öffnungswinkels an spricht. Bei dieser Regelvorrichtung wird als nachteilig an gesehen, daß sie lediglich für einen verhältnismäßig kleinen Betriebsbereich der Brennkraftmaschine, d. h. in der Spitzen leistung des Motors, wirksam betrieben wird.

Es ist heute üblich, Regler für Brennkraftmaschinen zu ver wenden, wobei die richtige Kraftstoffzuführmenge und der richtige Zündzeitpunkt auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Menge oder dem Druck der Ansaugluft und der Motordrehzahl errechnet und das Einspritzventil sowie die Zündvorrichtung entsprechend geregelt werden. In der JP-OS 62 85 148 ist ein Regler vorgeschlagen, bei dem zur Erzie lung einer hochgenauen Regelung der Verbrennungsdruck in den Motorzylindern gemessen und auf einen Sollwert einge stellt wird; bei dieser Reglerart wird der Verbrennungs zustand des Motors durch Verbrennungsdrucksensoren erfaßt, die an den jeweiligen Zylindern angeordnet sind, und der Einspritzzeitpunkt sowie das AGR-Abschaltventil werden so verstellt, daß der Verbrennungszustand des Motors an einen vorbestimmten Verlauf angenähert wird.

Diese Reglerart für Brennkraftmaschinen weist jedoch fol genden Nachteil auf: der Einspritzzeitpunkt und das AGR- Verhältnis, die bei dieser Reglerart als Stellgrößen die nen, eignen sich nur zur Regelung des Verbrennungsdrucks über einen kleinen Druckbereich. Bei Kraftfahrzeugmotoren ändert sich jedoch der Betriebszustand des Motors häufig sehr schnell innerhalb eines großen Bereichs; wenn der Motor z. B. sehr schnell beschleunigt wird, weicht er von seinem optimalen Verbrennungszustand ab.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rege lung für eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, die in der Lage ist, in einem weiten Betriebsbereich der Brennkraftma schine eine ausreichende Regelbarkeit zu gewährleisten und eine Änderung des Verbrennungszustandes nach Maßgabe eines optimalen Zustandes so zu regeln, daß ein gleichmäßiges Be triebsverhalten der Maschine bei Beschleunigung und Verlang samung erreicht wird. Diese Aufgabe wird gemäß dem Oberbe griff des Anspruchs 1 mit den kennzeichnenden Merkmalen die ses Anspruchs gelöst, wobei die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß das mit dem Ausgang des Ver brennungsdrucksensors gekoppelte Rechenglied zur Berechnung des Ist-Wertes des Parameters (x), der die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine bezeichnet, auf der Basis des vom Verbrennungsdrucksensor aufgenommenen Verbrennungsdrucks (Pc) dient, und daß das mit dem Drosselklappenlagesensor ge koppelte Rechenglied zur Bestimmung eines Soll-Wertes (x_T) des Parameters (x) nach Maßgabe eines Übergangszustandes der Brennkraftmaschine dient.

Mit anderen Worten heißt das, daß die Aufgabe erfindungsge mäß mit einem Regler für eine Brennkraftmaschine gelöst wird, wobei wenigstens eine der folgenden Größen als Stell größe gewählt wird: die Kraftstoffzuführmenge, die der Trei berimpulsdauer des Einspritzventiles im Falle eines Motors mit Einspritzanlage entspricht; der Zündzeitpunkt; und die Ansaugluftmenge. Der Ist-Wert eines die Ausgangsleistung des Motors bezeichnenden Parameters, der aus dem Verbrennungs druck in den Motorzylindern errechnet wird, wird mit einem Sollwert verglichen, der z. B. aus der Änderungsrate des Öff nungsgrades der Drosselklappe des Motors bestimmt ist. Die Stellgröße wird so geändert, daß die Differenz zwischen dem Ist- und dem Sollwert des Parameters verringert wird.

Gemäß der Erfindung wird somit die Ausgangsleistung bzw. der Verbrennungsdruck des Motors in jedem Verbrennungstakt entsprechend einem gleichmäßigen Verlauf geregelt, der durch die Änderung des Soll-Verbrennungsdrucks gegeben ist. Infolgedessen kann der Motor auch im Übergangszustand gleichmäßig beschleunigt oder verlangsamt werden.

Die Erfindung ist in den Patentansprüchen im einzelnen gekennzeichnet.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm, das den Gesamtaufbau des Sensorsystems des Reglers in Verbindung mit der Brennkraftmaschine zeigt;

Fig. 2 ein Blockdiagramm, das die gegenständliche Organisation des Reglers von Fig. 1 zeigt;

Fig. 3 ein Blockdiagramm, das die funktionelle Organisation des Reglers gemäß den Prinzipien der Erfindung zeigt;

Fig. 4 einen typischen Änderungsverlauf des Verbrennungsdrucks in einem Motorzylinder;

Fig. 5 Änderungsverläufe des Parameters x, der die Ausgangsleistung bzw. den Wirkungsgrad des Motors bezeichnet, sowie des Drosselklappenöffnungsgrads, über einen Beschleunigungszeitraum;

Fig. 6 eine Routine zur Bestimmung des Sollwertes des Parameters x;

Fig. 7 eine Routine zur Bestimmung des Istwerts des Parameters x und zur Einstellung der Stellgrößen und

Fig. 8 und 9 die Beziehungen zwischen den Werten der Stellgrößen und dem Parameter x.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 soll zuerst der Gesamtaufbau einer Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge erläutert werden, die einen Regler nach der Erfindung aufweist. Luft wird in ein Ansaugrohr 1 durch einen Luftfilter 2 angesaugt, der an der Einlaßöffnung des Ansaugrohrs 1 angeordnet ist. Die von einem Luftmengenmesser 3 gemessene Saugluftmenge Qa wird primär von einer Drosselklappe 4 geregelt, deren Stellung bzw. Öffnungsgrad von einem Drosselklappenlagesensor 5 erfaßt wird. Eine die Drosselklappe 4 umgehende Bypassleitung 6 weist ein Bypassventil 7 auf, das die durch die Bypassleitung 6 geleitete Zusatzluftmenge bestimmt. Der Luftdruck Pb im Ansaugkrümmer 8 wird von einem dort befindlichen Saugluftdrucksensor 9 erfaßt.

Die so in den Ansaugkrümmer 8 eingeleitete Luft wird mit dem von einem Einspritzventil 10 eingespritzten Kraftstoff vermischt; das erhaltene Kraftstoff-Luft-Gemisch wird den Zylindern in einem Zylinderblock 11 des Motors zugeführt; das in jeden Zylinder eingeleitete Kraftstoff-Luft-Gemisch wird von einem Zündfunken gezündet und verbrannt, der an einer Zündkerze 12 aufgrund einer von einer Zündspule 13a über einen Zündverteiler 13 zugeführten Hochspannung erzeugt wird. Ein am Zylinderblock 11 angeordneter Wassertemperatursensor 14 mißt die Kühlwassertemperatur im Kühlwassermantel des Zylinderblocks 11. Ein Kurbelwinkelsensor 15, der am Zündverteiler 13 angeordnet ist, nimmt den der Drehstellung des Motors entsprechenden Kurbelwinkel Rc auf; genauer gesagt erzeugt er z. B. einen Referenzwinkelimpuls bei jedem Referenzkurbelwinkel (d. h. bei jeweils 180° im Fall eines Vierzylindermotors bzw. bei jeweils 120° im Fall eines Sechszylindermotors) und einen Einheitswinkelimpuls bei jedem Einheitswinkel (z. B. bei jeder Rotation um 1°) der Kurbelwelle des Motors. Somit kann der Kurbelwinkel Rc bestimmt werden durch Zählen der Anzahl Einheitswinkelimpulse, die nach jedem Referenzwinkelimpuls erzeugt werden. Andererseits kann die Motordrehzahl N durch Messen der Frequenz bzw. Periode der Einheitswinkelimpulse bestimmt werden. Außerdem ist am Sockel der Zündkerze 12 ein Verbrennungsdrucksensor 16 angeordnet, der den Innendruck bzw. Verbrennungsdruck Pc in jedem Motorzylinder aufnimmt.

Die durch die Verbrennung in den Motorzylindern erzeugten Abgase werden aus einem Auspuffkrümmer 17 ausgestoßen; ein dort befindlicher Abgassensor 18 nimmt die Konzentration einer Abgaskomponente (z. B. die Sauerstoffkonzentration der Abgase) auf.

Der Betrieb des Motors von Fig. 1 wird von einem Regler 19 geregelt, der aufgrund der verschiedenen Sensorsignale die erforderlichen Regelsignale liefert. Insbesondere werden dem Regler 19 folgende Sensorsignale als Eingangssignale zugeführt: das Ausgangssignal S 1 des Luftmengenmessers 3, das die Saugluftmenge Qa bezeichnet, bzw. alternativ das Ausgangssignal S 1a des Drucksensors 9, das den Saugluftdruck Pb bezeichnet; das Ausgangssignal S 2 des Drosselklappenlagesensors 5, das den Öffnungsgrad der Drosselklappe 4 bezeichnet; das Ausgangssignal S 3 des Wassertemperatursensors 14, das die Kühlwassertemperatur des Motors bezeichnet; das Ausgangssignal S 4 des Kurbelwinkelsensors 15, das den Kurbelwinkel Rc und die Motordrehzahl N bezeichnet; das Ausgangssignal S 5 des Verbrennungsdrucksensors 16, das den Innendruck (d. h. den Verbrennungsdruck) Pc in den Motorzylindern bezeichnet; und das Ausgangssignal S 6 des Abgassensors 18, das die Zusammensetzung einer Abgaskomponente bezeichnet. Auf der Grundlage dieser eingegebenen Sensorsignale liefert der Regler 19 Regelsignale S 7, S 8 bzw. S 9 an eine Zündleistungseinheit 20, das Einspritzventil 10 bzw. das Bypassventil 7. Die Einstellung des Zündzeitpunkts und der Kraftstoffeinspritzung erfolgen durch das Zündzeitpunktsignal S 7 bzw. das Einspritzstellsignal S 8; die Zündleistungseinheit 20 verstärkt das Zündzeitpunktsignal S 7 vom Regler 19 und liefert die resultierende Spannung an die Zündspule 13a synchron mit dem Zündzeitpunktsignal S 7; andererseits wird das Einspritzventil 10 aufgrund des Einspritzstellsignals S 8 angetrieben. Die auf der Basis der vorgenannten Sensorsignale durchgeführten Regelvorgänge für den Zündzeitpunkt und die Kraftstoffeinspritzung sind wohlbekannt; sie werden daher nicht weiter erläutert. Dagegen wird noch im einzelnen die Regelung des Bypassventils 7 durch das Stellsignal S 9 beschrieben, da diese Regelung nach Maßgabe der Grundsätze der Erfindung durchgeführt wird.

Der Regler 19 kann als Mikrocomputer realisiert sein, dessen physischer Aufbau in Fig. 2 gezeigt ist: Ein A-D- Wandler 191 wandelt die analogen Sensorsignale S 1 (oder S 1a), S 2, S 3, S 5 und S 6 in Digitalsignale um; das impulsförmige Kurbelwinkelsignal S 4 wird einer dafür vorgesehenen Eingangsschnittstelle 192 zugeführt; eine CPU 193, die die Sensorsignale über den A-D-Wandler 191 und die Schnittstelle 192 empfängt, führt verschiedene Operationen nach Maßgabe der vorbestimmten Programme und der in einem ROM 194 gespeicherten Daten sowie der in einem RAM 195 gespeicherten temporären Daten aus; eine Ausgangsschnittstelle 196 liefert das Ergebnis dieser Operationen der CPU 193 als Regelsignale S 7 bis S 9 an die Zündleistungseinheit 20, das Einspritzventil 10 und das Bypassventil 7.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 sollen die funktionelle Organisation und die Betriebsweise des Reglers 19 gemäß der Erfindung erläutert werden. Dabei umfaßt der Regler 19 folgende Glieder: ein Rechenglied 19a zum Berechnen des Istwerts eines Parameters x (z. B. des mittleren effektiven Drucks Pi in den Motorzylindern), der der Ausgangsleistung bzw. dem Wirkungsgrad des Motors entspricht und diesen darstellt; ein Rechenglied 19b zum Berechnen des Sollwerts x_T desselben Parameters x auf der Grundlage des festgestellten Beschleunigungs-Übergangszustands des Motors; und eine Einstelleinheit 19c zur Bestimmung und Einstellung des Werts der Stellgröße (bzw. der Stellgrößen) y (bestehend aus wenigstens einer der folgenden drei Variablen: der Treiberimpulsdauer Ti des Einspritzventils 10, die der den Motorzylindern zugeführten Kraftstoffmenge entspricht; dem Zündzeitpunkt R_ig der Zündkerze 12; und der Saugluftmenge Qa durch das Bypassventil 7) nach Maßgabe der Ausgangssignale der vorgenannten Rechenglieder 19a und 19b. Die Einstellung der Stellgröße(n) y erfolgt derart, daß der Istwert des Parameters x dessen Sollwert x_T angenähert wird. So wird gemäß der Erfindung der Sollwert x_T, der eine gleichmäßige Beschleunigung des Motors garantiert, durch das Rechenglied 19b bestimmt, und der im Rechenglied 19a berechnete Istwert des Parameters x wird so verstellt, daß er dem so bestimmten Sollwert x_T eng folgt; infolgedessen kann die Ausgangsleistung des Motors gleichmäßig und schnell an den Übergangszustand des Motors angepaßt werden. Nachstehend wird die Betriebsweise der Glieder 19a-19c im einzelnen erläutert.

Der im Rechenglied 19a als der Ausgangsleistung des Motors entsprechender Wert berechnete Parameter x kann der angegebene (d. h. grafisch dargestellte und angegebene) mittlere effektive Druck Pi in den Motorzylindern sein; nachstehend wird die Berechnungsmethode des mittleren effektiven Drucks Pi auf der Basis des Innen- oder Verbrennungsdrucks Pc in den Motorzylindern (bestimmt aus dem Ausgangssignal S 5 des Verbrennungsdrucksensors 16) und des Kurbelwinkels Rc (bestimmt aus dem Ausgangssignal S 4 des Kurbelwinkelsensors 15) erläutert.

Der Verbrennungsdruck Pc ist, wie Fig. 4 zeigt, in bezug auf den Kurbelwinkel Rc veränderlich; der durch das Ausgangssignal S 5 des Verbrennungsdrucksensors 16 bezeichnete Verbrennungsdruck Pc erreicht seinen Höchstwert unmittelbar nach dem oberen Totpunkt (OT) während des Arbeitshubs des Kolbens. Der angegebene mittlere effektive Druck Pi kann berechnet werden durch Integration der Werte des Verbrennungsdruckes Pc über einen Arbeitshub jedes Takts; Pi ist also gegeben durch:

worin dV das Differential des Innenvolumens V des Zylinders und Vs das Verdrängungsvolumen des Kolbenhubs ist. Das Innenvolumen V des Zylinders wird durch den Bohrungsdurchmesser d, die Länge l der Pleuelstange, den Kolbenhub γ und den Kurbelwinkel Rc wie folgt geschrieben:

V = (π/4)×d²×γ {(1-cos Rc)+(γ/4l) (1-cos 2Rc)}

Andererseits wird das Verdrängungsvolumen Vs des Kolbens wie folgt geschrieben:

Vs = (π/4)×d²×γ

Der angegebene mittlere effektive Druck Pi, der durch die vorstehenden Gleichungen errechnet wird, ist als Parameter zur direkten Bezeichnung und Bestimmung der Ausgangsleistung des Motors wohlbekannt.

Anstelle des mittleren effektiven Drucks Pi kann der Höchstwert Pmax des Verbrennungsdrucks Pc im Motorzylinder oder einer der folgenden Werte A und B als Parameter x genützt werden, dessen Istwert im Rechenglied 19a als Anzeichen der Motorausgangsleistung bzw. des Motorwirkungsgrads berechnet wird:

A = Pi/(Qa/N)
B = Pi/Pb

wobei Qa die aus dem Ausgangssignal S 1 des Luftmengenmessers 3 bestimmte Saugluftmenge, N die Motordrehzahl entsprechend dem Ausgangssignal S 4 des Kurbelwinkelsensors 15 und Pb der Saugluftdruck entsprechend dem Ausgangssignal S 1a des Saugluftdrucksensors 9 ist. Diese Parameter A und B bezeichnen die Verbrennungsenergie, die aus der Luftmengeneinheit je Hub des Motors entnehmbar ist; somit bezeichnen sie den Wirkungsgrad des Motors.

Wenn die Regelung gemäß der Erfindung nicht durchgeführt wird, ändert sich der Parameter x (d. h. der angegebene mittlere effektive Druck Pi oder der Höchstdruck Pmax des Verbrennungsdrucks Pc oder der Parameter A bzw. B entsprechend der vorstehenden Definition) über die Zeit t oder mit dem Kurbelwinkel Rc entsprechend der Vollinienkurve von Fig. 5 (dort ist die Zeit t auf der Abszisse aufgetragen), wenn sich der Motor in einem Beschleunigungszustand befindet. Der Öffnungsgrad α der Drosselklappe 4 wird während der Beschleunigungsperiode zwischen den Zeitpunkten t₀ und t₂ größer, wie im oberen Teil der Figur gezeigt ist. Nach dem Zeitpunkt t₀, zu dem der Öffnungsgrad α der Drosselklappe 4 größer zu werden beginnt, vermindert sich der Wert des Parameters x zuerst zwischen t₀ und t₁, um dann zwischen t₁ und t₂ sehr schnell anzusteigen. Diese anfängliche Verminderung des Parameters x erfolgt häufig dann, wenn der Motor in einen sehr schnellen Übergangszustand gebracht wird, der z. B. auf die verzögerte Kraftstoffzufuhr oder Zündzeitpunktverstellung in bezug auf die schnelle Änderung zurückgeht. Diese anfängliche Verminderung des Parameters x bezeichnet die Verminderung der Motorausgangsleistung; dadurch wird nicht nur das Beschleunigungsverhalten des Motors beeinträchtigt, sondern häufig ist dies auch von unangenehmen Vibrationen begleitet. Die anschließende ausgleichende sehr schnelle Zunahme des Parameters x zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂ kann ferner zu einer Überbeschleunigung führen, die mit einem mechanischen Stoß oder einer Resonanzschwingung der Motorabstützung einhergeht.

Gemäß der Erfindung bestimmt also das Rechenglied 19b des Reglers 19 nach Fig. 3 einen Sollwert x_T des Parameters x, dessen Wert sich entsprechend der Strichlinienkurve von Fig. 5 ändert. Der Sollwert x_T steigt gleichmäßig an, so daß, wenn der Wert des Parameters x dem Sollwert x_T folgt, der Motor ohne die genannten nachteiligen Auswirkungen beschleunigt wird; dieser Sollwert wird auf der Basis des Öffnungsgrads α der Drosselklappe 4 oder der Saugluftmenge Qa bestimmt. Die eigentliche Bestimmung des Sollwerts x_T kann wie folgt durchgeführt werden: Die der zeitlichen Änderungsrate des Öffnungsgrads α oder der Saugluftmenge Qa entsprechenden Werte von x_T werden vorher experimentell bestimmt und in einer Tabelle im ROM 194 (Fig. 2) gespeichert; der der momentanen zeitlichen Änderungsrate von oder Qa (bestimmt durch das Ausgangssignal des Luftmengenmessers 3 oder des Drosselklappenlagesensors 5) entsprechende momentane Wert von x_T wird aus der Datentabelle des ROM 194 vom Rechenglied 19b abgerufen. Alternativ kann der momentane Sollwert x_T vom Rechenglied 19b aus dem momentanen Wert von α oder Qa errechnet werden unter Anwendung einer Funktion, die einen bzw. mehrere Parameter hat, die durch α oder Qa dargestellt sind; z. B. kann der Sollwert x_T entsprechend der Sinusfunktion x_T=b · sin at erhöht werden, wobei t die Zeit ist und die Parameter a und b nach Maßgabe der Änderungsrate des Öffnungsgrads α der Drosselklappe oder der Saugluftmenge Qa bestimmt sind. Es wurde experimentell bestätigt, daß die Beschleunigung des Motors gleichmäßig erfolgen kann, wenn der Parameter x nach Maßgabe der Sinusfunktion geändert wird.

Fig. 6 zeigt den Ablauf der Routine, der das Rechenglied 19b bei der Bestimmung des Sollwerts x_T folgt. In Schritt 61 wird die Beschleunigung des Motors aus der zeitlichen Änderung des Öffnungsgrads α der Drosselklappe 4 oder der zeitlichen Änderung der Saugluftmenge Qa erfaßt und bestimmt. Im nächsten Schritt 62 wird der Sollwert x_T des Parameters x auf der Grundlage der Änderungsrate des Öffnungsgrads α oder der Saugluftmenge Qa entsprechend der Feststellung im vorhergehenden Schritt S 61 bestimmt.

Die Einstelleinheit 19c des Reglers 19 (Fig. 3) bestimmt den Wert einer Stellgröße (bzw. von Stellgrößen) y derart, daß der vom Rechenglied 19a errechnete Istwert des Parameters x an dessen im Rechenglied 19b ermittelten Sollwert x_T angenähert wird. Die Stellgröße y umfaßt wenigstens eine der folgenden Größen: die Treiberimpulsdauer Ti des Einspritzventils 10, den Zündzeitpunkt R_ig der Zündkerze 12 bzw. die Saugluftmenge Qa durch das Bypassventil 7. Der Wert des Parameters x ändert sich entsprechend den Fig. 8 bzw. 9, wenn sich die Werte der Treiberimpulsdauer Ti und des Zündzeitpunkts R_ig ändern, in beiden Figuren sind die Normalwerte der Stellgrößen Ti und R_ig mit dem Suffix 0 bezeichnet (d. h. durch Ti₀ und R_{ig 0}). Der Wert des Parameters x erhöht oder vermindert sich mit der Zunahme oder Abnahme der Einspritztreiberimpulsdauer Ti relativ zum Normalwert Ti₀; wenn also die Treiberimpulsdauer Ti als eine der Stellgrößen y gewählt wird, wird das Inkrement oder Dekrement ΔTi der Impulsdauer Ti nach Maßgabe der Differenz Δx=x-x_T bestimmt, so daß der Wert der Impulsdauer Ti so eingestellt und geregelt wird, daß die Differenz Δx kleiner wird. Ebenso erhöht oder vermindert sich der Wert des Parameters x nach Maßgabe der Verzögerung oder Vorverstellung des Zündzeitpunkts R_ig (Fig. 9); wenn also das Zündzeitpunktsignal als eine der Stellgrößen y gewählt wird, wird das Inkrement oder Dekrement ΔR_ig des Zündzeitpunkts R_ig nach Maßgabe des Werts von Δx bestimmt, so daß der Zündzeitpunkt R_ig so eingestellt und geregelt wird, daß die Differenz Δx zwischen dem Momentan- und dem Sollwert des Parameters x kleiner wird. Wenn die Saugluftmenge Qa durch das Bypassventil 7 als eine der Stellgrößen y gewählt wird, wird sie gleichermaßen so beeinflußt, daß dieselbe Differenz Δx kleiner wird; d. h., die Saugluftmenge Qa wird erhöht, wenn der Wert des Parameters x erhöht werden soll; sie wird verringert, wenn der Wert des Parameters x verringert werden soll.

In bezug auf die Saugluftmenge Qa ist jedoch folgendes zu beachten: bei dem oben angegebenen Ausführungsbeispiel wird die Saugluftmenge Qa durch das Bypassventil 7 bestimmt; die Saugluftmenge Qa durch das Bypassventil 7 kann aber nur dann wirksam bestimmt werden, wenn der Öffnungsgrad α der Drosselklappe 4 klein ist. Wenn also die Regelung des Parameters x über einen weiten Bereich der Saugluftmenge Qa erwünscht ist, sollte der Öffnungsgrad α der Drosselklappe 4 selbst anstelle desjenigen des Bypassventils 7 geregelt werden.

Wie die Fig. 8 und 9 zeigen, hat der Parameter x ferner einen Höchstwert in bezug auf die Stellgrößen Ti und R_ig und beginnt abzunehmen, wenn der Wert der Stellgröße den dem Höchstwert entsprechenden Punkt überschreitet; zusätzlich kann eine Fehlzündung oder Klopfen auftreten, wenn Ti oder R_ig in einem zu großen Bereich geändert wird. Der Regelbereich des Parameters x, der durch die Verstellung von Ti oder R_ig allein möglich ist, ist somit begrenzt; daher wird die kombinierte Regelung beider Variablen Ti und R_ig bevorzugt, wenn Ti und R_ig als eine der Stellgrößen gewählt werden.

Das vorstehende Betriebsverfahren des Regelglieds 19e kann als innerhalb des Blocks 19c in Fig. 3 wiedergegeben zusammengefaßt werden: das Subtrahierglied 19d errechnet die Differenz zwischen dem Ist- und dem Sollwert des Parameters x wie folgt:

Δx = x_T-x.

Das Regelglied 19e bestimmt auf der Grundlage der obigen Differenz Δx und der Beziehung zwischen dem Inkrement Δy der Stellgröße(n) y und der Änderung des Parameters x (wobei diese Beziehung der Darstellung in Fig. 8 oder 9 entspricht) das Inkrement oder Dekrement Δy der Stellgröße, das die obige Differenz Δx auf Null verringert. Die Beziehung zwischen der Stellgröße y und dem Parameter x (entsprechend Fig. 8 oder 9) ist im ROM 194 gespeichert und kann ausgelesen werden.

Die Routine, der die Glieder 19a und 19c des Reglers 19 bei der Bestimmung des Istwerts des Parameters x und der Einstellung der Stellgrößen y folgen, ist in Fig. 7 gezeigt. Zuerst wird in den Schritten 71-73 der Istwert des Parameters x durch das Rechenglied 19a bestimmt: in Schritt 71 wird der Verbrennungsdruck Pc vom Sensor 16 ausgelesen und sein Wert bestimmt; in Schritt 72 wird der Kurbelwinkel Rc aus dem Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 15 bestimmt; in Schritt 73 wird dann der Istwert des Parameters x, d. h. Pmax, Pi, A oder B gemäß der vorstehenden Erläuterung, errechnet. Wenn dabei der Wert von A oder B zu berechnen ist, müssen die Saugluftmenge des Motors pro Hub, Qa/N, oder der Wert des Saugluftdrucks Pb bestimmt werden; die Routine sollte also zur Bestimmung dieser Werte weitere Schritte umfassen, die nicht dargestellt sind. Ferner erfolgt in den Schritten 74 und 75 die Einstellung der Stellgröße(n) y (umfassend wenigstens Ti, R_ig oder Qa) durch das Regelglied 19c; dabei wird in Schritt 74 festgestellt, ob der Istwert x gleich dem Sollwert x_T ist; bei JA in Schritt 74 endet die Routine; bei NEIN dagegen erfolgt die Einstellung der Stellgröße(n) y in Schritt 75 in der beschriebenen Weise.

Es wurde zwar nur ein bestimmtes Ausführungsbeispiel erläutert, das Verfahren zur Durchführung dieser Regelung liegt jedoch ebenfalls im Rahmen der Erfindung.

Claims

1. Regler für eine Brennkraftmaschine mit Mitteln zur Ein stellung einer einem Motorzylinder zuzuführenden Kraft stoffmenge mit

- einem Verbrennungsdrucksensor (16), der einen Verbren nungsdruck (Pc) im Zylinder der Brennkraftmaschine auf nimmt;
- einem mit einem Ausgang des Verbrennungsdrucksensors (16) gekoppeltes Rechenglied (19a); und
- einem Rechenglied (19b), das mit dem Drosselklappen lagesensor (5) gekoppelt ist;
- einer mit den beiden Regelgliedern (19a, 19b) gekoppel ten Einstelleinheit (19c) zur Einstellung des Wertes einer Stellgröße derart, daß die Differenz zwischen dem Ist- und dem Sollwert eines Parameters (x) verrin gert wird, wobei die Stellgröße wenigstens eine Kraft stoffzufuhrmenge (Ti), einen Zeitzeitpunkt (R_ig) oder eine Saugluftmenge (Qa) der Brennkraftmaschine umfaßt,

dadurch gekennzeichnet, daß

- das mit dem Ausgang des Verbrennungsdrucksensors (16) gekoppelte Rechenglied (19a) zur Berechnung des Ist wertes des Parameters (x), der die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine bezeichnet, auf der Basis des vom Verbrennungsdrucksensor (16) aufgenommenen Verbren nungsdrucks (Pc) dient; und daß
- das mit dem Drosselklappenlagesensor (5) gekoppelte Rechenglied (19b) zur Bestimmung eines Sollwerts (x_T) des Parameters (x) nach Maßgabe eines Übergangszustands der Brennkraftmaschine dient.

2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Parameter ein mittlerer effektiver Druck des Verbrennungsdrucks während jedes Takts im Zylinder der Brennkraftmaschine ist.

3. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Parameter ein Höchstwert (Pmax) des Verbrennungs drucks während jedes Takts im Zylinder der Brennkraftma schine ist.

4. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Parameter gegeben ist durch Pi/Qwobei Pi ein mittlerer effektiver Druck des Verbrennungs drucks während jedes Takts im Zylinder der Brennkraft maschine und Q ein Wert ist, der einer Saugluftmenge je Hub der Brennkraftmaschine entspricht.

5. Regler nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechenglied (19b) zur Berechnung des Parameter- Sollwerts diesen nach Maßgabe einer zeitlichen Änderungs rate des Öffnungsgrads (α) einer Drosselklappe (4) der Brennkraftmaschine bestimmt.

6. Regler nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechenglied (19b) zur Berechnung des Parameter- Sollwerts diesen nach Maßgabe einer zeitlichen Änderungs rate einer der Brennkraftmaschine zugeführten Saugluftmenge (Qa) bestimmt.