DE4002803C2

DE4002803C2 -

Info

Publication number: DE4002803C2
Application number: DE4002803A
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Hamamatsu Shizuoka Jp Kobayashi
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1989-01-31
Filing date: 1990-01-31
Publication date: 1992-07-30
Also published as: GB9001540D0; JP2671146B2; DE4002803A1; US4986236A; JPH02201051A; GB2227580B; GB2227580A; CA2008796A1; CA2008796C

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der US-PS 43 64 347 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Justieren der Leerlaufdrehzahl offenbart. Die Vorrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl weist einen Hauptansaug luftkanal mit Drosselventil auf, wobei das Drosselventil durch jeweils einen Bypasskanal und einen Hilfsbypasskanal umgangen wird. Der Luftdurchsatz im Bypasskanal wird durch ein Bypass luft-Steuerventil und der Luftdurchsatz im Hilfsbypasskanal durch eine Hilfsbypassluft-Justiereinrichtung gesteuert. Das Verfahren zum Justieren der Leerlaufdrehzahl umfaßt die Schritte:

- Festsetzen des Luftdurchsatzes durch den Bypasskanal auf einen bestimmten Wert, unabhängig von Maschinenparame tern, wie z. B. der Motordrehzahl,
- Justieren der Leerlaufdrehzahl anhand der Hilfsbypassluft- Justiereinrichtung.

Eine ähnliche Vorrichtung zur Justierung der Leerlaufdrehzahl wird in der DE-PS 30 17 846 offenbart, bei der eine Justier schraube zum Justieren der Leerlaufdrehzahl vorgesehen ist. Bei dieser Vorrichtung ist für die Soll-Leerlaufdrehzahl ein bestimmter Drehzahl-Toleranzbereich von beispielsweise ±25 1/min vorgesehen.

Ferner ist aus der DE-OS 38 12 146 ein Leerlaufdrehzahl-Regel system für eine Brennkraftmaschine bekannt, die einen tempera turabhängigen Drehzahltoleranzbereich aufweist, dessen Breite mit abnehmender Maschinentemperatur zunimmt.

Bei einer Wartungsinspektion oder einer Reparatur usw. kann auf zwei Arten die Soll-Leerlaufdrehzahl mit der Hilfsbypass luft-Justiereinrichtung justiert werden. Die eine Justierungs art entspricht dem in der oben genannten US-PS 43 64 347 offenbarten Verfahren, bei dem der Luftdurchsatz durch den Bypasskanal auf einen festen Wert gesetzt ist und der Luft durchsatz durch den Hilfsbypasskanal verändert wird, um die Soll-Leerlaufdrehzahl zu justieren. Bei der anderen Justie rungsart wird die Soll-Leerlaufdrehzahl durch Änderung des Luftdurchsatzes durch den Hilfsbypasskanal justiert, während gleichzeitig eine Regelung des Luftdurchsatzes im Bypasskanal durch das Bypassluft-Steuerventil erfolgt.

Hat die Regelung des Bypass-Luftsteuerventils eine hohe Emp findlichkeit, so treten Regelschwankungen auf, zu deren Ver meidung eine Drehzahltoleranzbereich beiderseits der Soll- Leerlaufdrehzahl vorgesehen ist. Dies hat zur Folge, daß bei einer Justierung der Soll-Leerlaufdrehzahl durch Verändern des Luftdurchsatzes durch den Hilfsbypasskanal, während eine Rege lung durch das Bypassluft-Steuerventil erfolgt, die Justierung nicht genau ausgeführt werden kann.

Wenn beispielsweise in dem in Fig. 6 dargestellten Drehzahlto leranzbereich A₁ von ±50 1/min bezüglich der Soll-Leerlauf drehzahl von 800 1/min die Leerlaufdrehzahl im Drehzahltole ranzbereich A₁ mit einer Breite von 100 1/min liegt, dann erfolgt keine Regelung durch das Bypassluft-Steuerventil, selbst wenn der Luftdurchsatz durch den Hilfsbypasskanal anhand der Hilfsbypassluft-Justiereinrichtung justiert wird. Somit kann keine genaue Justierung der Soll-Leerlaufdrehzahl erhal ten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genann te Vorrichtung zum Justieren der Leerlaufdrehzahl einer Brenn kraftmaschine so auszubilden, daß die Soll-Leerlaufdrehzahl fehlerfrei justiert werden kann, selbst wenn eine Regelung durch das Bypassluft-Steuerventil erfolgt.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des An spruchs 1 gelöst.

Durch die Verkleinerung des Drehzahltoleranzbereichs, wenn die Soll-Leerlaufdrehzahl durch die Hilfsbypassluft-Justiereinrich tung justiert wird, wird ein genaues Justieren der Soll-Leer laufdrehzahl möglich, selbst wenn eine Regelung mit einen Drehzahltoleranzbereich durch das Bypass-Steuerventil erfolgt und selbst wenn nur kleine Änderungen durch die Ju stiereinrichtung bewirkt werden.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in einer schematischen Ansicht den Aufbau des Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zum Justieren der Leerlauf drehzahl,

Fig. 2 in einem Flußdiagramm die Steuer- und Regelvorgänge, die durch die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ausgeführt werden,

Fig. 3 in einer vergrößerten Ansicht einen Teil des Bypass-Ansaugluftkanals der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 4 die graphische Darstellung des Drehzahltoleranzbereichs,

Fig. 5 die graphische Darstellung des Drehzahltoleranzbereichs, wobei die Rückkopp lungskonstante klein ist, und

Fig. 6 eine graphische Darstellung des normalen Drehzahltoleranzbereichs.

In Fig. 1 sind eine Brennkraftmaschine 2, ein Haupt- oder Primäransaugluftkanal 4 und ein Abgaskanal 6 dargestellt. Der Ansaugluftkanal 4 ist mit einem Kraftstoffeinspritzven til 8 und einem Ansaugdrosselventil 10 versehen, die in die ser Reihenfolge von der stromaufwärts liegenden Seite ange ordnet sind. Der durch das Kraftstoffeinspritzventil 8 ein gespritzte Kraftstoff wird mit der Luft gemischt, um ein Kraftstoff-Luftgemisch zu erzeugen. Das Kraftstoff-Luftge misch wird in seiner Menge durch das Ansaugdrosselventil 10 reguliert und einer Verbrennungskammer 12 geliefert und ver brannt. Das als Folge der Verbrennung erzeugte Abgas wird über den Abgaskanal 6 nach außen abgegeben.

Das Kraftstoffeinspritzventil 8, das eine Kraftstoffein spritzeinrichtung als Kraftstoffversorgungseinrichtung dar stellt, steht über einen Kraftstoffversorgungskanal 14 mit einem Kraftstofftank 16 in Verbindung. Der Kraftstoff vom Kraftstofftank 16 wird unter Druck durch eine Kraftstoff pumpe 18 zugeführt. Der Kraftstoff wird über ein Kraftstoff filter 20 gefiltert und dem Kraftstoffeinspritzventil 8 ge liefert. Der Kraftstoffversorgungskanal 14 ist mit einem Kraftstoffregler 22 versehen. Der Kraftstoffregler 22 ist so ausgebildet, daß der Ansaugdruck in eine Druckkammer 26 über einen Druckeinführungskanal 24 eingeführt wird. Ein Ende des Kanals 24 steht mit dem Ansaugluftkanal 4 auf der stromaufwärts liegenden Seite des Drosselventils 10 in Ver bindung, um den Regler nach Maßgabe eines bestimmten Druckes zu regulieren, und der Kraftstoffüberschuß wird zum Kraft stofftank 16 über einen Kraftstoffrückleitungskanal 28 zurückgeführt. Das Kraftstoffeinspritzventil 8 ist mit einer Steuereinrichtung 54 verbunden, die später beschrieben wird, und wird durch diese Einrichtung 54 nach Maßgabe des Be triebszustandes der Brennkraftmaschine betätigt, um den Kraftstoff einzuspritzen.

Das Ansaugdrosselventil 10 ist mit einem Leerlaufschalter 30 versehen, der angeschaltet ist, wenn das Ansaugdrosselventil 10 auf einen Leerlauföffnungsgrad, d.h. die entsprechende Position, geöffnet ist, und der abgeschaltet wird, wenn das Ansaugdrosselventil 10 um mehr als den Leerlauföffnungsgrad geöffnet wird. Ein Sensor 32 erfaßt den Öffnungsgrad des Ansaugdrosselventils 10.

Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, ist der Ansaugluftkanal 4 mit einem Bypass-Ansaugluftkanal 34 versehen, der mit der stromaufwärts liegenden Seite des Ansaugdrosselventils 10 und der stromabwärts liegenden Seite verbunden ist, so daß er das Ansaugdrosselventil 10 umgeht. Dieser Bypasskanal 34 ist mit einem, die Bypass-Luftmenge steuernden Ventil 36 ver sehen. Das die Bypass-Luftmenge steuernde Ventil 36 kann die Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine 2 auf eine Soll- Leerlaufdrehzahl regeln, indem es öffnet und schließt, wenn die Leerlaufdrehzahl beispielsweise beim Anlassen der Ma schine oder bei hohen Maschinentemperaturen oder aufgrund einer Zunahme in der elektrischen Last gere gelt werden muß. Der Bypasskanal 34 ist auch mit einem Hilfs bypassluftkanal 38 versehen, der das Bypassluft-Steuerventil 36 umgeht. Dieser Hilfsbypasskanal 38 ist mit einer von Hand einstellbaren Hilfsbypassschraube 40 als Einrichtung zum Justieren der Hilfsbypassluftmenge versehen. Bei einer Wartungsinspektion oder während einer Reparatur wird die Soll-Leerlaufdrehzahl durch diese Hilfsbypassschraube 40 justiert. In Fig. 1 ist weiterhin ein Luftregler 42 darge stellt.

Der Abgaskanal 6 ist mit einem Abgasrezirkulationskanal 44 versehen, der eine Abgasrezirkulationseinrichtung zur Abgas rezirkulation darstellt. Ein Ende des Kanals 44 steht mit dem Abgaskanal 6 in Verbindung, und das andere Ende steht mit dem Ansaugkanal 4 stromabwärts vom Drosselventil 10 in Verbindung. In der Mitte des Abgasrezirkulationskanals 44 befindet sich ein Abgasrezirkulationsregulierventil 46. Eine Druckkammer 48 des Regulierventils 46 ist mit einem Ende eines Druckkanals 50 verbunden, dessen anderes Ende mit dem Ansaugluftkanal 4 stromaufwärts vom Drosselventil 10 ver bunden ist. In der Mitte dieses Druckkanals 50 befindet sich ein Drucksteuerventil 52. Dieses Drucksteuerventil 52 ist mit der Steuereinrichtung 54 verbunden, wie es im folgenden beschrieben wird, und wird nach Maßgabe des Be triebszustandes der Brennkraftmaschine 2 geöffnet und ge schlossen, um das Regulierventil 46 so zu betätigen, daß es die Abgasrezirkulationsmenge reguliert.

Die Einrichtungen, wie beispielsweise das Kraftstoffein spritzventil 8, die Kraftstoffpumpe 18, der Leerlauf schalter 30, der Sensor 32, das die Bypass-Luftmenge steuernde Ventil 36 und das Drucksteuerventil 52 sind mit der Steuereinrichtung 54 verbunden und werden von dieser gesteuert. Die Steuereinrichtung 54 ist auch mit einer Zünd spule 56 zum Erfassen eines Zündsignals, der Maschinendreh zahl usw., mit einem Ansauglufttemperatursensor 58, der im Ansaugluftkanal 4 angeordnet ist und die Temperatur der an gesaugten Luft erfaßt, mit einem Drucksensor 62 der den Ansaug druck in einem Druckmeßkanal 60 erfaßt, der mit dem Ansaugluftkanal 4 verbunden ist, mit einem Sauerstoffsensor 64, der so ange ordnet ist, daß er dem Abgaskanal 6 zugewandt ist, um die Sauerstoffdichte im Abgas zu erfassen, mit einer Batterie 66 als Energiequelle mit einem Schalter 68 zum Ein geben eines Signals zum Einstellen einer bestimmten Soll-Leer laufdrehzahl und ähnlichen Einrichtungen verbunden. Der Schalter 68 kann vom Servicemechaniker von Hand betätigt, d.h. geschlossen werden. Statt den Schalter 68 zu verwenden, kann das Signal zum Einstellen der Soll-Leerlaufdreh zahl auch dadurch eingegeben werden, daß geeignete Kabel im Kabelbaum kurzgeschlossen werden, der nicht dargestellt ist. Die Steuereinrichtung 54 steuert die Leerlaufdrehzahl derart, daß dann, wenn die Leerlaufdrehzahl durch die Hilfsbypass schraube 40 justiert wird, ein Maschinendrehzahlblindbereich bezüglich der Soll-Leerlaufdrehzahl klein wird, während das Bypass-Steuerventil 36 eine Regelung auf das Signal zum Einstellen einer bestimmten Soll-Leerlaufdrehzahl vom Schalter 80 ausführt.

Die Arbeitsweise des obigen Ausführungsbeispiels der Erfin dung wird im folgenden anhand von Fig. 2 beschrieben.

Am Anfang der Steuer- und Regelvorgänge (Schritt 100) wird beurteilt, ob die Soll-Leerlaufdrehzahl durch die Hilfs bypassschraube 40 zu justieren ist oder nicht (Schritt 101). Wenn die Soll-Leerlaufdrehzahl nicht zu justieren ist, dann wird die Soll-Leerlaufdrehzahl separat gesteuert, da sie keinen Bezug zu dem vorliegenden Regelverfahren hat (Schritt 102).

Wenn die Soll-Leerlaufdrehzahl durch die Hilfsbypassschraube 40 zu justieren, dann wird beurteilt, ob der Schalter 68 angeschaltet ist (Schritt 103). Wenn anderer seits das Signal zum Einstellen der Soll-Leerlaufdrehzahl durch Kurzschließen eines Teils des Kabelbaums eingegeben wird, dann wird beurteilt, ob dieser Teil des Kabelbaums kurzge schlossen ist.

Wenn die Beurteilung im Schritt 103 negativ ist, dann wird der Schalter 68 angeschaltet (Schritt 104) oder wird ein Teil des Kabelbaums kurzgeschlossen, woraufhin das Programm auf den Schritt 105 übergeht.

Wenn die Beurteilung im Schritt 103 positiv ist, dann wird das Bypass-Luftsteuerventil 36 so gesteuert, daß der Drehzahltoleranzbereich bezüglich der Soll-Leerlaufdreh zahl klein wird, wenn das Bypass-Luftsteuerventil 36 eine Regelung durchführt.

Die Steuereinrichtung 44 führt beispielsweise eine derartige Steuerung durch, daß der in Fig. 6 dargestellte normale Bereich von ±50 1/min bezüglich der Soll-Leerlaufdrehzahl von 800 1/min, d.h. der Drehzahltoleranzbereich A₁ mit ei ner Breite von 100 1/min zu einem kleinen Drehzahltoleranzbereich A₂ von ±15 1/min, d.h. zu einem Bereich mit einer Breite von 30 1/min, wird, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Wie es in Fig. 5 dargestellt ist, wird zu diesem Zeit punkt die Rückkopplungskonstante klein, d.h. wird die Neigung oder das Gefälle der Rückkopplung geringer, was bedeutet, daß die Rückkopplung die Maschinendrehzahl lang samer ändert. Dadurch können Regelschwankungen nur schwer entstehen.

Die Hilfsbypassschraube 40 wird nach Maßgabe dieses kleinen Maschinendrehzahlblindbereichs A₂ justiert (Schritt 106).

Nach Abschluß der Justierung wird der Schalter 68 ausgeschaltet (Schritt 107) oder wird der kurzgeschlossene Zustand im Kabelbaum aufgehoben und geht das Programm auf das Programmende (Schritt 108) über. Dadurch wird der kleine Drehzahltoleranzbereich A₂ von 30 1/min bezüglich der Soll-Leerlaufdrehzahl aufgehoben und wird der normale Maschinendrehzahlblindbereich A₁ von 100 1/min wieder herge stellt.

Der Grund dafür besteht darin, daß bei einer Rückkehr von einer hohen Maschinendrehzahl auf die Leerlaufdrehzahl, beispielsweise nach einer Fahrt auf einer Autobahn, bis Zurückführung des Drehtoleranzbereichs bezüglich der Soll-Leerlaufdrehzahl und bis zum Halten des größeren Bereichs von ±50 1/min leicht Regelschwankungen auftreten können. Wenn jedoch die Leerlaufdrehzahl mit kleinen Ände rungen in der Maschinendrehzahl justiert wird, treten selbst dann kaum Regelschwankungen auf, wenn der Drehzahltoleranzbereich bezüglich der Soll- Leerlaufdrehzahl klein ist. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Rückkopplungskonstante klein gemacht wird, wird es noch unwahrscheinlicher, daß Regelschwankungen auftreten.

Durch die Eingabe des Signals zum Regulieren einer bestimmten Leerlaufdrehzahl durch Anschalten des Schalters 68 und durch Steuern des Bypassluft-Steuerventils 36 derart, daß der Maschinendrehzahlblindbereich A₁ bezüglich der Soll-Leer laufdrehzahl klein wird, beispielsweise zum Toleranzbereich A₂ wird, kann dann, wenn das Bypass-Luftsteuerventil 36 eine Regelung ausführt, die Soll-Leerlaufdrehzahl auf den kleinen Drehzahltoleranzbereich A₂ reguliert werden, ohne daß Regelschwankungen auftreten.

Während einer Wartungsinspektion oder einer Reparatur kann somit die Soll-Leerlaufdrehzahl fehlerfrei durch die Hilfs bypassschraube 40 justiert werden.

Es ist ersichtlich, daß die Steuereinrichtung 54 unter Ver wendung einer herkömmlichen Mikroprozessorschaltung ausge führt werden kann.

Claims

1. Vorrichtung zum Justieren der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine (2)
mit einer Regeleinrichtung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl auf eine Soll-Leerlaufdrehzahl,
mit einem Bypass-Steuerventil (36) in einem das Drosselventil (10) in einem Hauptansaugluftkanal (4) umgehenden Bypasskanal (34), und
mit einer Hilfsbypassluft-Justiereinrichtung (40) in einem das Bypassluft-Steuerventil (36) umgehenden Hilfsbypasskanal (38) zum Justieren der Leerlaufdrehzahl, wobei in der Regeleinrichtung ein Drehzahltoleranzbereich beiderseits der Soll-Leerlaufdrehzahl vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die den Drehzahltoleranzbereich verklei nert, wenn die Soll-Leerlaufdrehzahl durch die Hilfsbypass luft-Justiereinrichtung (40) justiert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsbypassluft-Justiereinrichtung (40) eine von Hand einstellbare Schraube ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine von Hand betätigbare Einrichtung (68) vorgesehen ist zur Abgabe eines Einstellwählsignals, wenn die Soll-Leerlauf drehzahl justiert werden soll, und
daß die den Drehzahltoleranzbereich verkleinernde Einrich tung durch das Einstellwählsignal geschaltet wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regelungskonstante der Regelungseinrichtung auf einen Wert entsprechend einer geringeren Steigung gesetzt wird, wenn die Soll-Leerlaufdrehzahl justiert wird.