DE4013924A1 - Leerlaufsteuerung fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents
Leerlaufsteuerung fuer eine brennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Leerlaufsteuerung zur Einstel
lung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine.
Zur Einstellung von Betriebszuständen einer Brennkraftma
schine wie des Zündzeitpunkts, des Einspritzzeitpunkts und
dergleichen werden allgemein Signale genützt, die von einem
Signalgeber synchron mit der Rotation der Maschine erzeugt
werden. Der Signalgeber erfaßt allgemein die Rotation einer
Kurbelwelle oder eine damit betriebsmäßig verbundenen
Nockenwelle. Ein Beispiel für diese Art von Signalgeber ist
in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellt. In Fig. 1 ist
ein Signalgeber in Form eines Drehgebers allgemein mit 8
bezeichnet und umfaßt eine Welle 1, die synchron mit der
Rotation einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine (nicht ge
zeigt), die bei diesem Beispiel eine Vierzylindermaschine
ist, umläuft, sowie eine mittig auf der Welle 1 drehfest
angeordnete Scheibe 2. Die Scheibe 2 hat eine Vielzahl von
Schlitzen bzw. Fenstern 3, die um die Welle 1 herum um
fangsmäßig voneinander beabstandet vorgesehen sind. Jeder
Schlitz 3 entspricht einem der Zylinder der Maschine, so
daß bei einer Vierzylindermaschine vier Schlitze in der
Scheibe 2 vorhanden sind. Die Schlitze 3 sind von der Mitte
der umlaufenden Scheibe 2 gleichbeabstandet. Sämtliche
Schlitze 3 haben gleiche Länge in Umfangsrichtung der
Scheibe 2. Jeder Schlitz 3 hat einen vorderen Rand L und
einen hinteren Rand T. Die vorderen Ränder L und die hin
teren Ränder T sämtlicher vier Schlitze 3 sind um die
Scheibe 2 herum in Abständen von jeweils 80° gleichbeab
standet.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, sind eine Lichtquelle in Form
einer lichtemittierenden Diode 4 und ein Fototransistor 5
in Ausrichtung miteinander auf entgegengesetzten Seiten der
Scheibe 2 derart angeordnet, daß dann, wenn ein Schlitz 3
mit der lichtemittierenden Diode 4 und dem Fototransistor 5
fluchtet, Licht von der lichtemittierenden Diode 4 den so
ausgerichteten Schlitz 3 durchsetzen und den Fototransistor
5 erreichen kann, der dadurch eingeschaltet wird. Zu allen
anderen Zeiten bleibt der Fototransistor 5 ausgeschaltet.
Wenn im Gebrauch das von der lichtemittierenden Diode 4
erzeugte Licht einen der Schlitze 3 der Scheibe 2 durch
setzt und auf den Fototransistor 5 trifft, wird dieser
leitend, und es fließt ein Strom durch den Fototransistor 5
und einen Widerstand 5 A, der mit dem Emitter des Fototran
sistors 5 gekoppelt ist. Ein Verstärker 6 verstärkt die
Spannung am Widerstand 5 A und liefert das verstärkte Signal
an die Basis eines Ausgangstransistors 7 mit offenem Kol
lektor.
Fig. 3 zeigt das Ausgangssignal des Signalgebers 8. Das
Ausgangssignal liegt in Form in Impulsen vor, die eine An
stiegsflanke entsprechend dem vordern Rand L und eine Ab
fallflanke entsprechend dem hinteren Rand T jedes Schlitzes
3 der Scheibe 2 haben. In Fig. 3 tritt eine Anstiegsflanke
eines Ausgangsimpulses auf, wenn der jeweilige Zylinder 75°
vor OT liegt, während die Abfallflanke auftritt, wenn der
Zylinder bei 5° vor OT liegt. Die den Anstiegs- und Abfall
flanken von Fig. 3 entsprechenden Kolbenlagen sind jedoch
nur beispielhaft, und es können andere Größen verwendet
werden.
Wie Fig. 4 zeigt, wird das Ausgangssignal des Signalgebers
8 einem Mikrocomputer 10 über eine Schnittstelle 8 zuge
führt. Aufgrund des Ausgangssignals des Signalgebers B
steuert der Mikrocomputer 10 den Zündzeitpunkt, den Ein
spritzzeitpunkt und andere Aspekte des Betriebs der Ma
schine. Um z. B. die Anzahl Umdrehungen pro Minute der
Maschine zu stabilisieren, bestimmt der Mikrocomputer 10
aufeinanderfolgend die momentane Maschinendrehzahl (U/min)
etwa durch Messen der Zeitdauer zwischen den Anstiegs- oder
den Abfallflanken von zwei aufeinanderfolgenden Impulsen
des Ausgangssignals des Signalgebers, berechnet einen Mit
telwert der so bestimmten momentanen Drehzahl, vergleicht
diesen mit einer vorbestimmten Drehzahl unter Bildung einer
Differenz und führt dann die Steuerung aus, wobei eine
bestimmte geeignete Verstellung oder Änderung des Zündzeit
punkts in Abhängigkeit von der so gebildeten Differenz vor
genommen wird.
Bei der so aufgebauten bekannten Leerlaufsteuerung wird
jedoch die Soll-Leerlaufdrehzahl mit einem vorbestimmten
Wert vorgegeben, und zwar ungeachtet der Betriebszustände
der Maschine, und die Maschinendrehzahl wird allgemein so
gesteuert, daß sie auf dem Sollwert gehalten wird, und zwar
auch im schnellen Leerlaufbetrieb der Maschine, in dem die
Maschinentemperatur (d. h. die Kühlmitteltemperatur) nied
rig ist und die Maschinendrehzahl höher als während des
Zeitraums gehalten werden sollte, in dem die Maschinentem
peratur hoch ist, um so eine vollständigere Verbrennung des
Kraftstoff-Luftgemischs zu ermöglichen und die Verschlech
terung der Abgase etwa aufgrund der erhöhten Kohlenmonoxid
erzeugung zu verhindern sowie die Verlängerung der Warm
laufzeit zu vermeiden. Infolgedessen eignet sich die vor
genannte bekannte Leerlaufsteuerung nicht zur Steuerung des
Leerlaufbetriebs der Maschine innerhalb eines weiten Be
reichs von Betriebszuständen.
Ferner wird bei der oben beschriebenen Leerlaufsteuerung
der Leerlaufbetrieb der Maschine aus den Ausgangssignalen
verschiedener Sensoren, z. B. eines Leerlaufschalters,
eines Drucksensors, eines Drosselklappensensors und der
gleichen bestimmt, und wenn bestimmt wird, daß die Maschine
im Leerlauf läuft, wird die Leerlaufsteuerung ausgeführt,
d. h. die Steuerung stellt die Drehzahl der Maschine auf
den vorgegebenen Sollwert ein. Wenn allerdings dabei einer
oder mehrere Schalter oder Sensoren zur Bestimmung des
Leerlaufbetriebs der Maschine ausfallen, wird es unmöglich
zu bestimmen, ob die Maschine im Leerlauf läuft, so daß im
Fall eines anomalen Zustands im Betrieb wie etwa einer
großen Änderung der Drehzahl, einem Abwürgen der Maschine
und dergleichen, die Leerlaufsteuerung nicht mehr in der
Lage ist, den Maschinenbetrieb richtig zu steuern.
Die Erfindung soll die vorstehend beschriebenen Nachteile
der bekannten Leerlaufsteuerung beseitigen.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung einer
neuen und verbesserten Leerlaufsteuerung für eine Brenn
kraftmaschine, mit der die Leerlaufdrehzahl der Maschine
innerhalb eines weiten Betriebsbereichs einschließlich des
schnellen Leerlaufs richtig steuerbar ist. Ferner soll
dabei eine Leerlaufstabilisierungssteuerung möglich sein,
wenn der Maschinenbetrieb anomal ist, und zwar ungeachtet
eines Ausfalls verschiedener Schalter oder Sensoren zur
Bestimmung des Leerlaufbetriebs der Maschine.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfaßt die Leerlaufsteue
rung für eine Brennkraftmaschine einen Signalgeber, der ein
Ausgangssignal synchron mit der Rotation der Maschine er
zeugt; eine Sensoreinrichtung, die verschiedene Betriebs
zustände der Maschine aufnimmt; eine Maschinenbetriebszu
stands-Bestimmungseinheit, die aufgrund der Ausgangssignale
der Sensoreinrichtung bestimmt, ob die Maschine im schnel
len Leerlauf, im normalen Leerlauf oder in anderen Be
triebszuständen läuft; eine Sollwert-Wähleinheit, die auf
grund des Ausgangssignals der Maschinenbetriebszustands-
Bestimmungseinheit einen ersten Sollwert für normalen Leer
lauf bestimmt, wenn bestimmt wird, daß die Maschine im nor
malen Lerrlaufzustand ist, und einen zweiten Sollwert für
schnellen Leerlauf, der höher als der erste Sollwert ist,
bestimmt, wenn die Maschine im schnellen Leerlaufzustand
ist; und eine Steuereinheit zur Einstellung der Maschinen
drehzahl aufgrund der Ausgangssignale des Signalgebers und
der Sollwert-Wähleinheit, wobei die Steuereinheit die Ma
schinendrehzahl aufgrund des Ausgangssignals des Signal
gebers berechnet und den Maschinenbetrieb in solcher Weise
steuert, daß die Maschinendrehzahl gleich dem ersten Soll
wert gemacht wird, wenn die Maschine im normalen Leerlauf
läuft, während die Maschinendrehzahl gleich dem zweiten
Sollwert gemacht wird, wenn die Maschine im schnellen Leer
lauf läuft.
Bevorzugt ist dabei vorgesehen, daß die Sensoreinrichtung
die Temperatur der Maschine, den Ein-Auszustand eines Leer
laufschalters, den Ansaugdruck im Ansaugkrümmer der Maschi
ne sowie den Öffnungsgrad einer im Ansaugkrümmer angeord
neten Drosselklappe erfaßt.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Maschinenbetriebszu
stands-Bestimmungseinheit den schnellen Leerlaufzustand der
Maschine bestimmt, wenn folgende Bedingungen sämtlich er
füllt sind:
- 1) die Maschinentemperatur liegt unter einem vorbestimm ten Wert;
- 2) der Leerlaufschalter ist eingeschaltet;
- 3) der Ansaugdruck liegt unter einem vorbestimmten Druckpegel; und
- 4) der Drosselklappenöffnungsgrad ist kleiner als ein vorbestimmter Öffnungsgrad; wogegen die Maschinenbetriebszustands-Bestimmungseinheit den normalen Leerlaufzustand der Maschine bestimmt, wenn die obige Bedingung 1) nicht erfüllt ist und die Bedingun gen 2) bis 4) sämtlich erfüllt sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt eine Leer
laufsteuerung für eine Brennkraftmaschine einen Signal
geber, der ein Ausgangssignal synchron mit der Rotation der
Maschine erzeugt; eine Sensoreinrichtung, die verschiedene
Betriebszustände der Maschine aufnimmt; eine Steuereinheit,
die aufgrund des Ausgangssignals des Signalgebers den Be
trieb der Maschine so steuert, daß die Maschinendrehzahl
gleich einer Soll-Leerlaufdrehzahl gemacht wird; eine Ma
schinenbetriebszustands-Bestimmungseinheit, die aufgrund
der Ausgangssignale der Sensoreinrichtung bestimmt, ob sich
die Maschine in einem Leerlaufzustand befindet, und die die
Steuereinheit in solcher Weise beeinflußt, daß diese den
Betrieb der Maschine so steuern kann, daß die Maschinen
drehzahl nur dann gleich der Soll-Leerlaufdrehzahl gemacht
wird, wenn bestimmt wird, daß die Maschine im Leerlauf
läuft; und eine Anomalitätsbestimmungseinheit, die be
stimmt, ob der Betrieb der Maschine normal oder anomal ist,
und die Steuereinheit in solcher Weise beeinflußt, daß die
se den Betrieb der Maschine so steuern kann, daß die Ma
schinendrehzahl nur dann gleich der Soll-Leerlaufdrehzahl
gemacht wird, wenn bestimmt wird, daß der Maschinenbetrieb
anomal ist.
Bevorzugt ist dabei vorgesehen, daß die Sensoreinrichtung
den Ein-Auszustand eines Leerlaufschalters, den Ansaugdruck
in einem Ansaugkrümmer der Maschine und den Öffnungsgrad
einer im Ansaugkrümmer angeordneten Drosselklappe aufnimmt.
Dabei ist ferner bevorzugt vorgesehen, daß die Maschinen
betriebszustands-Bestimmungseinheit den Leerlaufzustand der
Maschine bestimmt, wenn die folgenden Bedingungen sämtlich
erfüllt sind:
- 1) der Leerlaufschalter ist eingeschaltet;
- 2) der Ansaugdruck unterschreitet einen vorbestimmten Druckpegel; und
- 3) der Drosselklappenöffnungsgrad ist kleiner als ein vorbestimmter Öffnungsgrad.
In weiterer bevorzugter Ausbildung ist ferner vorgesehen,
daß die Anomalitätsbestimmungseinheit auf der Basis des
Ausgangssignals des Signalgebers aufeinanderfolgend bei
jeder Umdrehung eine Maschinendrehzahl, eine gemittelte
Maschinendrehzahl und eine Differenz zwischen der momen
tanen Drehzahl und der vorhergehenden Drehzahl berechnet
und bestimmt, daß der Betrieb der Maschine anomal ist, wenn
wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:
- A) die gemittelte Drehzahl bleibt länger als eine vor bestimmte Zeitdauer ständig niedriger als ein vorbe stimmter Schwellenwert, der niedriger als der Soll- Leerlaufwert ist; und
- B) die Differenz zwischen der momentanen Drehzahl und der vorhergehenden Drehzahl übersteigt einen vorbe stimmten Wert.
Ferner ist bevorzugt vorgesehen, daß die Steuereinheit eine
Maschinendrehzahl und eine gemittelte Maschinendrehzahl auf
der Basis des Ausgangssignals des Signalgebers berechnet
und bestimmt, ob die so berechnete gemittelte Drehzahl
einen vorbestimmten Leerlauf-Schwellenwert unterschreitet,
eine Differenz zwischen der gemittelten Drehzahl und der
Soll-Leerlaufdrehzahl berechnet und den Betrieb der Maschi
ne auf der Grundlage der so berechneten Differenz so
steuert, daß die Maschinendrehzahl gleich der Soll-Leer
laufdrehzahl gemacht wird, wenn bestimmt wird, daß die
gemittelte Drehzahl den vorbestimmten Leerlauf-Schwellen
wert unterschreitet.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung umfaßt die Leer
laufsteuerung einen mit dem Ausgang der Steuereinheit ge
koppelten Schalter zur Steuerung der Übertragung des Aus
gangssignals der Steuereinheit; eine Schalterstelleinheit,
die auf der Grundlage des Ausgangssignals der Maschinenbe
triebszustands-Bestimmungseinheit ein Ausgangssignal zum
Schließen des Schalters erzeugt, wenn bestimmt wird, daß
die Maschine im Leerlauf läuft; und ein ODER-Glied, dessen
erstem Eingang das Ausgangssignal der Schalterstelleinheit
zugeführt wird, dessen zweiter Eingang das Ausgangssignal
der Anomalitätsbestimmungseinheit empfängt und an dessen
Ausgang ein Steuersignal zu dem Schalter geliefert wird,
wobei das ODER-Glied den Schalter schließt, wenn wenigstens
entweder das Ausgangssignal der Schalterstelleinheit oder
der Anomalitätsbestimmungseinheit seinem jeweiligen Eingang
zugeführt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Leer
laufsteuerung für eine Brennkraftmaschine angegeben, die
umfaßt: einen Signalgeber, der ein Ausgangssignal synchron
mit der Rotation der Maschine erzeugt; eine Sensoreinrich
tung, die verschiedene Betriebszustände der Maschine auf
nimmt; eine Steuereinheit, die auf der Grundlage des Aus
gangssignals des Signalgebers ein Ausgangssignal erzeugt,
das den Maschinenbetrieb so beeinflußt, daß die Maschinen
drehzahl gleich einer Soll-Leerlaufdrehzahl gemacht wird,
wobei ein erster Eingang der Steuereinheit das Ausgangs
signal des Signalgebers empfängt, ein zweiter Eingang ein
die Soll-Leerlaufdrehzahl bezeichnendes Bezugssignal emp
fängt und ein Ausgang ein Steuersignal zur Steuerung des
Maschinenbetriebs liefert; einen mit dem Ausgang der Steu
ereinheit gekoppelten Schalter zur Steuerung der Übertra
gung des Ausgangssignals der Steuereinheit; eine Maschinen
betriebszustands-Bestimmungseinheit, die auf der Grundlage
der Ausgangssignale der Sensoreinrichtung bestimmt, ob die
Maschine sich im Leerlaufzustand befindet; eine Schalter
stelleinheit, die auf der Grundlage des Ausgangssignals der
Maschinenbetriebszustands-Bestimmungseinheit ein Ausgangs
signal zum Schließen des Schalters erzeugt, wenn bestimmt
wird, daß die Maschine im Leerlauf läuft; eine Anomalitäts
bestimmungseinheit, die bestimmt, ob der Maschinenbetrieb
normal oder anomal ist, und ein Ausgangssignal erzeugt,
wenn eine Anomalität im Maschinenbetrieb vorliegt; und ein
ODER-Glied, dessen erster Eingang das Ausgangssignal der
Schalterstelleinheit empfängt, dessen zweiter Eingang das
Ausgangssignal der Anomalitätsbestimmungseinheit empfängt,
und dessen Ausgang das Öffnen und Schließen des Schalters
steuert, wobei das ODER-Glied ein Steuersignal zum Schlie
ßen des Schalters liefert, wenn wenigstens eines der Aus
gangssignale der Schalterstelleinheit oder der Anomalitäts
bestimmungseinheit dem entsprechenden Eingang zugeführt
wird.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer
Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh
rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in
Fig. 1 eine Perspektivansicht, die schematisch einen
bekannten Signalgeber zeigt;
Fig. 2 ein Schaltbild des Signalgebers von Fig. 1;
Fig. 3 ein Signalverlaufsdiagramm des Ausgangssignals
des Signalgebers der Fig. 1 und 2;
Fig. 4 ein Blockdiagramm einer bekannten Leerlauf
steuerung für eine Brennkraftmaschine;
Fig. 5 ein Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbei
spiels der Leerlaufsteuerung nach der Erfin
dung;
Fig. 6 ein Blockdiagramm eines zweiten Ausführungs
beispiels der Leerlaufsteuerung nach der Er
findung; und
Fig. 7 ein Flußdiagramm, das den Betrieb der Leer
laufsteuerung von Fig. 6 zeigt.
Nach Fig. 5, die das erste Ausführungsbeispiel der Leer-
Laufsteuerung darstellt, umfaßt diese einen Signalgeber
108, der dem Signalgeber 8 der Fig. 1 und 2 entspricht,
eine Schnittstelle 108, einen Mikrocomputer 110 und eine
Sensoreinrichtung 111 in Form einer Vielzahl von Sensoren
zur Aufnahme verschiedener Betriebszustände einer Brenn
kraftmaschine. Beispielsweise umfaßt die Sensoreinrichtung
111 einen Maschinentemperatursensor, der die Temperatur der
Maschine aufnimmt, einen Leerlaufschalter, der zur Erzeu
gung eines Ausgangssignals eingeschaltet ist, wenn die Ma
schine im Leerlauf läuft, einen Drucksensor zur Aufnahme
des Ansaugdrucks in einem Ansaugkrümmer, einen Drosselklap
pensensor zur Aufnahme des Öffnungsgrads einer Drosselklap
pe im Ansaugkrümmer und dergleichen. Die Ausgangssignale
des Signalgebers 108 und der Sensoreinrichtung 111 werden
über die Schnittstelle 108 dem Mikrocomputer 110 zugeführt.
Dieser enthält eine Maschinenbetriebszustands-Bestimmungs
einheit 112, die den Betriebszustand der Maschine auf der
Grundlage der Ausgangssignale der Sensoreinrichtung 111
bestimmt, eine Sollwert-Wähleinheit 113, die in Abhängig
keit von den von der Maschinenbetriebszustands-Bestimmungs
einheit 112 bestimmten Betriebszuständen der Maschine eine
geeignete Soll-Maschinendrehzahl auswählt, und eine Steuer
einheit 114 in Form eines Anderungsrechners, dessen erstem
Eingang das Ausgangssignal des Signalgebers 108 über die
Schnittstelle 108 und dessen zweitem Eingang das Ausgangs
signal der Sollwert-Wähleinheit 113 zugeführt wird und an
dessen Ausgang ein Steuersignal für eine entsprechende Ma
schinensteuerung (nicht gezeigt) ausgegeben wird, um die
Maschinendrehzahl gleich der von der Sollwert-Wähleinheit
113 ausgewählten Soll-Drehzahl zu machen. Beispielsweise
kann die Steuerung eine konventionelle Zündzeitpunktsteue
rung sein, die allgemein bekannt ist und den Zündzeitpunkt
der Maschine in solcher Weise einstellt, daß die Maschinen
drehzahl dem Sollwert angenähert wird. Die Steuerung kann
aber auch eine andere Art von Steuerung sein, die die Ma
schinendrehzahl in geeigneter Weise einstellen kann.
Im Gebrauch wird das Ausgangssignal des Signalgebers 108
über die Schnittstelle 109 dem ersten Eingang des Ände
rungsrechners 114 zugeführt, in dem die momentane oder
Ist-Maschinendrehzahl (N IDL ) aufeinanderfolgend berechnet
wird, indem z. B. die Zeitdauer T zwischen den Anstiegs
oder Abfallflanken von zwei aufeinanderfolgenden Impulsen
(d. h. zwischen der Anstiegs- oder Abfallflanke des momen
tanen Impulses und der Anstiegs- oder Abfallflanke des vor
hergehenden Impulses) des Ausgangssignals des Signalgebers
108 gemessen wird, wie bereits unter Bezugnahme auf Fig. 3
im einzelnen erläutert wurde. Aufgrund der so berechneten
Ist-Maschinendrehzahl (N IDL ) bestimmt dann der Änderungs
rechner 114 eine momentane gemittelte Maschinendrehzahl
(N AVE (n)) unter Anwendung der folgenden Gleichung:
N AVE = N AVE (n-1) + K {N AVE (n-1) - N AVE (n) } (1)
wobei N AVE (n-1) die vorhergehende gemittelte Drehzahl und K
eine Mittelungskonstante ist.
Andererseits werden die Ausgangssignale der verschiedenen
Sensoren 111, z. B. des Maschinentemperatursensors, des
Leerlaufschalters, des Drucksensors, des Drosselklappen
sensors und dergleichen, über die Schnittstelle 109 in die
Maschinenbetriebszustands-Bestimmungseinheit 112 eingege
ben, in der die momentanen Betriebszustände wie die Maschi
nentemperatur, der Ein-Auszustand des Leerlaufschalters,
der Lade- oder Ansaugdruck im Ansaugkrümmer, der Drossel
klappenöffnungsgrad und dergleichen erfaßt werden, so daß
auf der Grundlage dieser gemessenen Faktoren bestimmt wird,
ob sich die Maschine im schnellen oder normalen Leerlauf
befindet. Beispielsweise wird bestimmt, daß sich die Ma
schine im schnellen Leerlauf befindet, wenn die folgenden
Bedingungen sämtlich erfüllt sind:
- 1) die Maschinentemperatur liegt unter einem vorgegebenen Wert;
- 2) der Leerlaufschalter ist eingeschaltet;
- 3) der Ansaugdruck liegt unter einem vorgegebenen Druck pegel; und
- 4) der Drosselklappenöffnungsgrad ist kleiner als ein vor gegebener Öffnungsgrad.
Aufgrund der so in der Maschinenbetriebszustands-Bestim
mungseinheit 112 bestimmten Betriebszustände der Maschine
wählt die Sollwert-Wähleinheit 113 eine geeignete Soll-
Drehzahl aus, die für den erfaßten Maschinenbetriebszustand
geeignet ist. Wenn beispielsweise die erfaßte Maschinen
temperatur höher als der vorgegebene Wert ist und die übri
gen Bedingungen 2) bis 4) sämtlich erfüllt sind, wird be
stimmt, daß die Maschine im normalen Leerlauf läuft. In
diesem Fall wählt die Sollwert-Wähleinheit 113 eine vorge
gebene erste Soll-Drehzahl (N TID 1) für normalen Leerlauf
aus. Wenn andererseits die obigen Bedingungen 1) bis 4)
sämtlich erfüllt sind, wird bestimmt, daß die Maschine im
schnellen Leerlauf läuft, und dann wählt die Sollwert-Wähl
einheit 113 eine zweite Soll-Drehzahl (N TID 2) für schnellen
Leerlauf aus, die höher als die erste Soll-Drehzahl (N TID 1)
ist. Das Ausgangssignal der Sollwert-Wähleinheit 113 wird
dann dem zweiten Eingang des Änderungsrechners 114 zuge
führt, wo die momentane gemittelte Drehzahl (N AVE ), die wie
oben angegeben berechnet wurde, mit dem Ausgangssignal (der
ersten Soll-Drehzahl (N TID 1) oder der zweiten Soll-Drehzahl
(N TID 2) der Sollwert-Wähleinheit 113 verglichen wird unter
Bildung einer Differenz zwischen beiden, und eine Zündzeitpunkt-
Korrekturgröße (R ISC ) wird auf der Basis der folgenden
Gleichung berechnet:
R ISC = (N TID - N AVE (n)) * K₁₀ (2)
wobei N TID entweder (N TID 1) oder (N TID 2) und K₁₀ eine Umrechnungskonstante
ist.
Die Zündzeitpunktsteuerung verstellt dann den Zündzeitpunkt
derart, daß der vorbestimmte Zündzeitpunkt um die so berechnete
Zündzeitpunkt-Korrekturgröße (R ISC ) geändert
wird, so daß die Maschinendrehzahl zur Soll-Maschinendrehzahl
(N TID 1 oder N TID 2) wird. Aus der obigen Gleichung (2)
ist ersichtlich, daß der Zündzeitpunkt vorverstellt wird,
wenn die gemittelte Maschinendrehzahl (N AVE (n)) niedriger
als die Soll-Maschinendrehzahl (N TID 1 oder N TID 2) ist, während
der Zündzeitpunkt verzögert wird, wenn die gemittelte
Maschinendrehzahl N AVE (n)) höher als die Soll-Drehzahl
(N TID 1 oder N TID 2) ist.
Auf diese Weise wird die Maschinendrehzahl im schnellen
Leerlaufbetrieb der Maschine auf den zweiten Sollwert ein
gestellt, so daß jegliche unerwünschte Steuerung zur Auf
rechterhaltung der Maschinendrehzahl auf dem ersten Soll
wert, der für den normalen Leerlauf geeignet, aber für den
schnellen Leerlauf unerwünscht niedrig ist, vermieden wer
den kann; somit kann in wirksamer Weise eine nachteilige
Verschlechterung der Abgase infolge einer erhöhten Schad
stofferzeugung wie Kohlenmonoxid und dergleichen sowie eine
unerwünschte Verlängerung der Warmlaufphase der Maschine
vermieden werden. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß der
zweite Sollwert in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen
der Maschine variierbar sein kann.
Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Leerlauf
steuerung. Diese umfaßt zusätzlich zu einem Signalgeber
208, einer Schnittstelle 209 und einer Sensoreinrichtung
211, die den Elementen 108, 109 und 111 von Fig. 5 entspre
chen, einen Mikrocomputer 210, der anders als der Mikro
computer 110 des vorhergehenden Ausführungsbeispiels arbei
tet. Insbesondere enthält der Mikrocomputer 210 eine Steu
ereinheit 210 a in Form eines Änderungsrechners, dessen
erstem Eingang das Ausgangssignal vom Signalgeber 208 über
die Schnittstelle 209 und dessen zweitem Eingang ein Be
zugssignal zugeführt wird, das eine Soll-Leerlaufdrehzahl
der Maschine darstellt, während der Ausgang über einen Ein-
Ausschalter 210 b mit einer Maschinensteuereinheit (nicht
gezeigt) wie etwa einem Zündversteller verbunden ist, der
den Leerlaufbetrieb der Maschine so steuert, daß die Dreh
zahl auf der vorgegebenen Soll-Leerlaufdrehzahl gehalten
wird; ferner enthält der Mikrocomputer eine Maschinenbe
triebszustands-Bestimmungseinheit 210 c, die die Ausgangs
signale des Signalgebers 208 und der Sensoreinrichtung 211
über die Schnittstelle 209 empfängt und die Betriebszustän
de der Maschine auf der Basis der ihr zugeführten Signale
bestimmt und ein Ausgangssignal erzeugt, das den erfaßten
Maschinenbetriebszustand bezeichnet; ferner sind vorgesehen
eine Schalterstelleinheit 210 d, die den Schalter 210 b auf
der Basis des Ausgangssignals der Maschinenbetriebszu
stands-Bestimmungseinheit 210 c öffnet und schließt, eine
Anomalitätsbestimmungseinheit 210 e, die auf der Basis des
Ausgangssignals der Maschinenbetriebszustands-Bestimmungs
einheit 210 c bestimmt, ob der Maschinenbetrieb normal oder
anomal ist, und ein Ausgangssignal zum Schließen des
Schalters 210 b liefert, wenn bestimmt wird, daß der Maschi
nenbetrieb anomal ist, und ein ODER-Glied 210 f, dessen
erstem Eingang das Ausgangssignal der Schalterstelleinheit
210 d und dessen zweitem Eingang das Ausgangssignal der
Anomalitätsbestimmungseinheit 210 e zugeführt wird und des
sen Ausgang den Ein-Aus-Schaltbetrieb des Schalters 210 b
steuert.
Der Änderungsrechner 210 a berechnet aufeinanderfolgend eine
momentane oder Ist-Drehzahl und eine gemittelte Maschinen
drehzahl z. B. aus dem Ausgangssignal des Signalgebers 208
in der gleichen Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel von
Fig. 5 und bestimmt, ob die so berechnete gemittelte Dreh
zahl einen Leerlauf-Schwellenwert (z. B. 1000 U/min) unter
schreitet. Bei JA berechnet der Änderungsrechner 210 a eine
Differenz zwischen der gemittelten Maschinendrehzahl und
der Soll-Leerlaufdrehzahl, die seinem zweiten Eingang zuge
führt ist und niedriger als der Leerlauf-Schwellenwert ist,
und korrigiert den Zündzeitpunkt auf der Grundlage der so
berechneten Differenz in solcher Weise, daß die Maschinen
drehzahl auf der Soll-Drehzahl gehalten wird.
Der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels wird nun im einzel
nen unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 7 be
schrieben. Das Ausgangssignal des Signalgebers 208, das in
Fig. 3 gezeigt ist, wird über die Schnittstelle 209 dem
Änderungsrechner 210 a zugeführt, der auf der Basis des Aus
gangssignals des Signalgebers in der vorgenannten Weise
arbeitet.
Andererseits werden die die verschiedenen Maschinenbe
triebszustände bezeichnenden Ausgangssignale der Sensorein
richtung 211, die einen Maschinentemperatursensor, einen
Leerlaufschalter, einen Drucksensor, einen Drosselklappen
sensor usw. aufweist, und das Ausgangssignal des Signal
gebers 208 über die Schnittstelle 209 der Maschinenbe
triebszustands-Bestimmungseinheit 210 c zugeführt, die in
Schritt S 1 von Fig. 7 auf der Basis der Ausgangssignale der
Sensoreinrichtung 211 bestimmt, ob die Maschine im Leerlauf
läuft. Insbesondere wird der Leerlaufbetrieb der Maschine
bestimmt, wenn die folgenden Bedingungen sämtlich erfüllt
sind:
- 1) der Leerlaufschalter ist eingeschaltet;
- 2) der Ansaugdruck liegt unter einem vorgegebenen Pegel; und
- 3) der Drosselklappenöffnungsgrad ist kleiner als ein vor bestimmter Öffnungsgrad.
Wenn in Schritt S 1 der Leerlaufzustand der Maschine be
stimmt wird, erzeugt die Maschinenbetriebszustands-Bestim
mungseinheit 210 c ein den Leerlaufzustand bezeichnendes
Ausgangssignal, das der Schalterstelleinheit 210 d zugeführt
wird, so daß diese ein Schließsignal durch das ODER-Glied
210 f an den Schalter 210 b liefert und diesen schließt
(Schritt S 3). So wird bei nunmehr geschlossenem Schalter
210 b ein von dem Änderungsrechner 210 a geliefertes Steuer
signal durch den Schalter zu der nicht gezeigten Maschinen
steuereinheit, z. B. einem Zündversteller, geliefert, der
dann einen Betriebsparameter der Maschine wie etwa den
Zündzeitpunkt in geeigneter Weise so steuert, daß die Ma
schinendrehzahl gleich der Soll-Drehzahl gemacht wird
(Schritt S 4).
Wenn andererseits keine der Bedingungen 1) bis 3) erfüllt
ist, kann die Maschine im Leerlaufbetrieb sein oder nicht.
Wenn nämlich einer oder mehrere Sensoren ausfallen, werden
eine oder mehrere der vorgenannten Bedingungen in bezug auf
den/die ausgefallenen Sensoren nicht erfüllt, auch wenn die
Maschine tatsächlich im Leerlauf läuft. In diesem Fall
erzeugt die Maschinenbetriebszustands-Bestimmungseinheit
210 c ein Ausgangssignal, das den Nicht-Leerlaufbetrieb be
zeichnet und das der Anomalitätsbestimmungseinheit 210 e
zugeführt wird, in der (auf der Grundlage des Ausgangssi
gnals des Signalgebers 208, das über die Schnittstelle 209
und die Maschinenbetriebszustands-Bestimmungseinheit 210 c
zugeführt wird) bestimmt wird, ob der Maschinenbetrieb nor
mal oder anomal ist (Schritt S 2). In diesem Fall kann die
Anomalitätsbestimmungseinheit 220 e nacheinander auf der
Basis des Ausgangssignals des Signalgebers 208, das ihr
über die Schnittstelle 209 und die Maschinenbetriebszu
stands-Bestimmungseinheit 210 zugeführt wird, eine Maschi
nendrehzahl und eine gemittelte Maschinendrehzahl für jede
vorbestimmte Anzahl Umdrehungen der Maschine oder jeden
vorbestimmten Maschinenbetrieb (z. B. jeden Zündzeitpunkt)
sowie eine Änderung zwischen der momentanen gemittelten
Drehzahl und der vorhergehenden gemittelten Drehzahl be
rechnen und bestimmt, daß der Maschinenbetrieb anomal ist
(daß z. B. ein Abwürgen möglich ist), wenn wenigstens eine
der folgenden Bedingungen erfüllt ist:
- A) die aus dem Ausgangssignal des Signalgebers 208 berech nete gemittelte Maschinendrehzahl bleibt länger als eine vorbestimmte Zeitdauer ständig niedriger als ein vorge gebener Schwellenwert, der niedriger als die Soll-Leer laufdrehzahl ist; und
- B) die Differenz zwsichen der momentanen gemittelten Dreh zahl und der vorhergehenden gemittelten Drehzahl über steigt einen vorbestimmten Wert.
Wenn also in Schritt S 2 aufgrund eines Ausfalls der Sen
soren 211 ein anomaler Betrieb der Maschine bestimmt wird,
obwohl bestimmt ist, daß die Maschine nicht im Leerlauf
betrieb läuft, erzeugt die Anomalitätsbestimmungseinheit
210 e ein Ausgangssignal, das dem zweiten Eingang des ODER-
Glieds 210 f zugeführt wird, so daß dieses ein Steuersignal
an den Schalter 210 b liefert, um diesen zu schließen
(Schritt S 3). Infolgedessen wird das Ausgangssignal des
Änderungsrechners 210 a über den nunmehr geschlossenen
Schalter 210 b an die nicht gezeigte Maschinensteuereinheit
geleitet, so daß die Maschinendrehzahl gleich dem Sollwert
gemacht wird (Schritt S 4). Auf diese Weise wird der Leer
laufbetrieb der Maschine ungeachtet eines Ausfalls der Sen
soren 211 stabilisiert, wodurch ein etwaiges Abwürgen der
Maschine vermieden wird.
In der vorstehenden Beschreibung berechnet die Anomalitäts
bestimmungseinheit 210 e die Maschinendrehzahl, die gemit
telte Maschinendrehzahl und die Differenz zwischen der mo
mentanen gemittelten Drehzahl und der vorhergehenden gemit
telten Drehzahl; stattdessen können diese Berechnungen auch
in der Maschinenbetriebszustands-Bestimmungseinheit 210 c
oder der Steuereinheit 210 a durchgeführt und die Resultate
dieser Rechenvorgänge der Anomalitätsbestimmungseinheit
210 e zugeführt werden.
Claims (14)
1. Leerlaufsteuerung für eine Brennkraftmaschine,
gekennzeichnet durch
einen Signalgeber (108), der ein Ausgangssignal synchron mit der Rotation der Maschine erzeugt;
eine Sensoreinrichtung (111), die verschiedene Betriebs zustände der Maschine aufnimmt;
eine Maschinenbetriebszustands-Bestimmungseinheit (112), die aufgrund der Ausgangssignale der Sensoreinrichtung (111) bestimmt, ob die Maschine im schnellen Leerlauf, im normalen Leerlauf oder in anderen Betriebszuständen läuft;
eine Sollwert-Wähleinheit (113), die aufgrund des Aus gangssignals der Maschinenbetriebszustands-Bestimmungsein heit (112) einen ersten Sollwert für normalen Leerlauf be stimmt, wenn bestimmt wird, daß die Maschine im normalen Lerrlaufzustand ist, und einen zweiten Sollwert für schnel len Leerlauf der höher als der erste Sollwert ist, be stimmt, wenn die Maschine im schnellen Leerlaufzustand ist; und
eine Steuereinheit (114) zur Einstellung der Maschinen drehzahl aufgrund der Ausgangssignale des Signalgebers (108) und der Sollwert-Wähleinheit (113), wobei die Steuer einheit (114) die Maschinendrehzahl aufgrund des Ausgangs signals des Signalgebers (108) berechnet und den Maschinen betrieb in solcher Weise steuert, daß die Maschinendrehzahl gleich dem ersten Sollwert gemacht wird, wenn die Maschine im normalen Leerlauf läuft, während die Maschinendrehzahl gleich dem zweiten Sollwert gemacht wird, wenn die Maschine im schnellen Leerlauf läuft.
einen Signalgeber (108), der ein Ausgangssignal synchron mit der Rotation der Maschine erzeugt;
eine Sensoreinrichtung (111), die verschiedene Betriebs zustände der Maschine aufnimmt;
eine Maschinenbetriebszustands-Bestimmungseinheit (112), die aufgrund der Ausgangssignale der Sensoreinrichtung (111) bestimmt, ob die Maschine im schnellen Leerlauf, im normalen Leerlauf oder in anderen Betriebszuständen läuft;
eine Sollwert-Wähleinheit (113), die aufgrund des Aus gangssignals der Maschinenbetriebszustands-Bestimmungsein heit (112) einen ersten Sollwert für normalen Leerlauf be stimmt, wenn bestimmt wird, daß die Maschine im normalen Lerrlaufzustand ist, und einen zweiten Sollwert für schnel len Leerlauf der höher als der erste Sollwert ist, be stimmt, wenn die Maschine im schnellen Leerlaufzustand ist; und
eine Steuereinheit (114) zur Einstellung der Maschinen drehzahl aufgrund der Ausgangssignale des Signalgebers (108) und der Sollwert-Wähleinheit (113), wobei die Steuer einheit (114) die Maschinendrehzahl aufgrund des Ausgangs signals des Signalgebers (108) berechnet und den Maschinen betrieb in solcher Weise steuert, daß die Maschinendrehzahl gleich dem ersten Sollwert gemacht wird, wenn die Maschine im normalen Leerlauf läuft, während die Maschinendrehzahl gleich dem zweiten Sollwert gemacht wird, wenn die Maschine im schnellen Leerlauf läuft.
2. Leerlaufsteuerung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensoreinrichtung (111) die Maschinentemperatur,
den Ein-Auszustand eines Leerlaufschalters, den Ansaugdruck
in einem Ansaugkrümmer der Maschine und den Öffnungsgrad
einer im Ansaugkrümmer angeordneten Drosselklappe aufnimmt.
3. Leerlaufsteuerung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Maschinenbetriebszustands-Bestimmungseinheit
(112) den schnellen Leerlaufzustand der Maschine bestimmt,
wenn folgende Bedingungen sämtlich erfüllt sind:
- 1) die Maschinentemperatur liegt unter einem vorbestimm ten Wert;
- 2) der Leerlaufschalter ist eingeschaltet;
- 3) der Ansaugdruck liegt unter einem vorbestimmten Druckpegel; und
- 4) der Drosselklappenöffnungsgrad ist kleiner als ein vorbestimmter Öffnungsgrad; wogegen die Maschinenbetriebszustands-Bestimmungseinheit (112) den normalen Leerlaufzustand der Maschine bestimmt, wenn die obige Bedingung 1) nicht erfüllt ist und die Be dingungen 2) bis 4) sämtlich erfüllt sind.
4. Leerlaufsteuerung für eine Brennkraftmaschine,
gekennzeichnet durch
einen Signalgeber (208), der ein Ausgangssignal synchron mit der Rotation der Maschine erzeugt;
eine Sensoreinrichtung (211), die verschiedene Betriebs zustände der Maschine aufnimmt;
eine Steuereinheit (210 a), die aufgrund des Ausgangs signals des Signalgebers (208) den Betrieb der Maschine so steuert, daß die Maschinendrehzahl gleich einer Soll-Leer laufdrehzahl gemacht wird;
eine Maschinenbetriebszustands-Bestimmungseinheit (210 c), die aufgrund der Ausgangssignale der Sensoreinrich tung (211) bestimmt, ob sich die Maschine in einem Leer laufzustand befindet, und die die Steuereinheit (210 a) in solcher Weise beeinflußt, daß diese den Betrieb der Maschi ne so steuern kann, daß die Maschinendrehzahl nur dann gleich der Soll-Leerlaufdrehzahl gemacht wird, wenn be stimmt wird, daß die Maschine im Leerlauf läuft; und
eine Anomalitätsbestimmungseinheit (210 e), die bestimmt, ob der Betrieb der Maschine normal oder anomal ist, und die Steuereinheit (210 a) in solcher Weise beeinflußt, daß diese den Betrieb der Maschine so steuern kann, daß die Maschi nendrehzahl nur dann gleich der Soll-Leerlaufdrehzahl ge macht wird, wenn bestimmt wird, daß der Maschinenbetrieb anomal ist.
einen Signalgeber (208), der ein Ausgangssignal synchron mit der Rotation der Maschine erzeugt;
eine Sensoreinrichtung (211), die verschiedene Betriebs zustände der Maschine aufnimmt;
eine Steuereinheit (210 a), die aufgrund des Ausgangs signals des Signalgebers (208) den Betrieb der Maschine so steuert, daß die Maschinendrehzahl gleich einer Soll-Leer laufdrehzahl gemacht wird;
eine Maschinenbetriebszustands-Bestimmungseinheit (210 c), die aufgrund der Ausgangssignale der Sensoreinrich tung (211) bestimmt, ob sich die Maschine in einem Leer laufzustand befindet, und die die Steuereinheit (210 a) in solcher Weise beeinflußt, daß diese den Betrieb der Maschi ne so steuern kann, daß die Maschinendrehzahl nur dann gleich der Soll-Leerlaufdrehzahl gemacht wird, wenn be stimmt wird, daß die Maschine im Leerlauf läuft; und
eine Anomalitätsbestimmungseinheit (210 e), die bestimmt, ob der Betrieb der Maschine normal oder anomal ist, und die Steuereinheit (210 a) in solcher Weise beeinflußt, daß diese den Betrieb der Maschine so steuern kann, daß die Maschi nendrehzahl nur dann gleich der Soll-Leerlaufdrehzahl ge macht wird, wenn bestimmt wird, daß der Maschinenbetrieb anomal ist.
5. Leerlaufsteuerung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensoreinrichtung (211) den Ein-Auszustand eines
Leerlaufschalters, den Ansaugdruck in einem Ansaugkrümmer
der Maschine und den Öffnungsgrad einer im Ansaugkrümmer
angeordneten Drosselklappe aufnimmt.
6. Leerlaufsteuerung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Maschinenbetriebszustands-Bestimmungseinheit
(210 c) den Leerlaufzustand der Maschine bestimmt, wenn die
folgenden Bedingungen sämtlich erfüllt sind:
- 1) der Leerlaufschalter ist eingeschaltet;
- 2) der Ansaugdruck unterschreitet einen vorbestimmten Druckpegel; und
- 3) der Drosselklappenöffnungsgrad ist kleiner als ein vorbestimmter Öffnungsgrad.
7. Leerlaufsteuerung nach einem der Ansprüche 4-6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anomalitätsbestimmungseinheit (210 e) auf der
Basis des Ausgangssignals des Signalgebers (208) aufein
anderfolgend eine Maschinendrehzahl bei jeder Umdrehung,
eine gemittelte Maschinendrehzahl und eine Differenz zwi
schen der momentanen Drehzahl und der vorhergehenden Dreh
zahl berechnet und bestimmt, daß der Betrieb der Maschine
anomal ist, wenn wenigstens eine der folgenden Bedingungen
erfüllt ist:
- A) die gemittelte Drehzahl bleibt länger als eine vor bestimmte Zeitdauer ständig niedriger als ein vorbe stimmter Schwellenwert, der niedriger als der Soll- Leerlaufwert ist; und
- B) die Differenz zwischen der momentanen Drehzahl und der vorhergehenden Drehzahl übersteigt einen vorbe stimmten Wert.
8. Leerlaufsteuerung nach einem der Ansprüche 4-7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinheit (210 a) eine Maschinendrehzahl und
eine gemittelte Maschinendrehzahl auf der Basis des Aus
gangssignals des Signalgebers (208) berechnet, daß sie
bestimmt, ob die so berechnete gemittelte Drehzahl einen
vorbestimmten Leerlauf-Schwellenwert unterschreitet, eine
Differenz zwischen der gemittelten Drehzahl und der Soll-
Leerlaufdrehzahl berechnet und den Betrieb der Maschine auf
der Grundlage der so berechneten Differenz so steuert, daß
die Maschinendrehzahl gleich der Soll-Leerlaufdrehzahl
gemacht wird, wenn bestimmt wird, daß die gemittelte Dreh
zahl den vorbestimmten Leerlauf-Schwellenwert unterschrei
tet.
9. Leerlaufsteuerung nach einem der Ansprüche 4-8,
gekennzeichnet durch
einen mit dem Ausgang der Steuereinheit (210 a) gekoppel ten Schalter (210 b) zur Steuerung der Übertragung des Aus gangssignals der Steuereinheit;
eine Schalterstelleinheit (210 d), die auf der Grundlage des Ausgangssignals der Maschinenbetriebszustands-Bestim mungseinheit (210 c) ein Ausgangssignal zum Schließen des Schalters (210 b) erzeugt, wenn bestimmt wird, daß die Ma schine im Leerlauf läuft; und
ein ODER-Glied (210 f), dessen erstem Eingang das Aus gangssignal der Schalterstelleinheit (210 d) zugeführt wird, dessen zweiter Eingang das Ausgangssignal der Anomalitäts bestimmungseinheit (210 e) empfängt und an dessen Ausgang ein Steuersignal zu dem Schalter (210 b) geliefert wird, wobei das ODER-Glied (210 f) den Schalter (210 b) schließt, wenn wenigstens entweder das Ausgangssignal der Schalter stelleinheit (210 d) oder der Anomalitätsbestimmungseinheit (210 e) seinem jeweiligen Eingang zugeführt wird.
einen mit dem Ausgang der Steuereinheit (210 a) gekoppel ten Schalter (210 b) zur Steuerung der Übertragung des Aus gangssignals der Steuereinheit;
eine Schalterstelleinheit (210 d), die auf der Grundlage des Ausgangssignals der Maschinenbetriebszustands-Bestim mungseinheit (210 c) ein Ausgangssignal zum Schließen des Schalters (210 b) erzeugt, wenn bestimmt wird, daß die Ma schine im Leerlauf läuft; und
ein ODER-Glied (210 f), dessen erstem Eingang das Aus gangssignal der Schalterstelleinheit (210 d) zugeführt wird, dessen zweiter Eingang das Ausgangssignal der Anomalitäts bestimmungseinheit (210 e) empfängt und an dessen Ausgang ein Steuersignal zu dem Schalter (210 b) geliefert wird, wobei das ODER-Glied (210 f) den Schalter (210 b) schließt, wenn wenigstens entweder das Ausgangssignal der Schalter stelleinheit (210 d) oder der Anomalitätsbestimmungseinheit (210 e) seinem jeweiligen Eingang zugeführt wird.
10. Leerlaufsteuerung für eine Brennkraftmaschine,
gekennzeichnet durch
einen Signalgeber (208), der ein Ausgangssignal synchron mit der Rotation der Maschine erzeugt;
eine Sensoreinrichtung (211), die verschiedene Betriebs zustände der Maschine aufnimmt;
eine Steuereinheit (210 a), die auf der Grundlage des Ausgangssignals des Signalgebers (208) ein Ausgangssignal erzeugt, das den Maschinenbetrieb so beeinflußt, daß die Maschinendrehzahl gleich einer Soll-Leerlaufdrehzahl ge macht wird, wobei ein erster Eingang der Steuereinheit das Ausgangssignal des Signalgebers (208) empfängt, ein zweiter Eingang ein die Soll-Leerlaufdrehzahl bezeichnendes Bezugs signal empfängt und ein Ausgang ein Steuersignal zur Steue rung des Maschinenbetriebs liefert;
einen mit dem Ausgang der Steuereinheit (210 a) gekoppel ten Schalter (210 b) zur Steuerung der Übertragung des Aus gangssignals der Steuereinheit;
eine Maschinenbetriebszustands-Bestimmungseinheit (210 c), die auf der Grundlage der Ausgangssignale der Sen soreinrichtung (211) bestimmt, ob die Maschine sich im Leerlaufzustand befindet;
eine Schalterstelleinheit (210 d), die auf der Grundlage des Ausgangssignals von der Maschinenbetriebszustands-Be stimmungseinheit (210 c) ein Ausgangssignal zum Schließen des Schalters (210 b) erzeugt, wenn bestimmt wird, daß die Maschine im Leerlauf läuft;
eine Anomalitätsbestimmungseinheit (210 e), die bestimmt, ob der Maschinenbetrieb normal oder anomal ist, und ein Ausgangssignal erzeugt, wenn eine Anomalität im Maschinen betrieb vorliegt; und
ein ODER-Glied (210 f), dessen erster Eingang das Aus gangssignal der Schalterstelleinheit (210 d) empfängt, des sen zweiter Eingang das Ausgangssignal der Anomalitätsbe stimmungseinheit (210 e) empfängt, und dessen Ausgang das Öffnen und Schließen des Schalters (210 b) steuert, wobei das ODER-Glied (210 f) ein Steuersignal zum Schließen des Schalters (210 b) liefert, wenn wenigstens eines der Aus gangssignale der Schalterstelleinheit (210 d) oder der Anomalitätsbestimmungseinheit (210 e) dem entsprechenden Eingang zugeführt wird.
einen Signalgeber (208), der ein Ausgangssignal synchron mit der Rotation der Maschine erzeugt;
eine Sensoreinrichtung (211), die verschiedene Betriebs zustände der Maschine aufnimmt;
eine Steuereinheit (210 a), die auf der Grundlage des Ausgangssignals des Signalgebers (208) ein Ausgangssignal erzeugt, das den Maschinenbetrieb so beeinflußt, daß die Maschinendrehzahl gleich einer Soll-Leerlaufdrehzahl ge macht wird, wobei ein erster Eingang der Steuereinheit das Ausgangssignal des Signalgebers (208) empfängt, ein zweiter Eingang ein die Soll-Leerlaufdrehzahl bezeichnendes Bezugs signal empfängt und ein Ausgang ein Steuersignal zur Steue rung des Maschinenbetriebs liefert;
einen mit dem Ausgang der Steuereinheit (210 a) gekoppel ten Schalter (210 b) zur Steuerung der Übertragung des Aus gangssignals der Steuereinheit;
eine Maschinenbetriebszustands-Bestimmungseinheit (210 c), die auf der Grundlage der Ausgangssignale der Sen soreinrichtung (211) bestimmt, ob die Maschine sich im Leerlaufzustand befindet;
eine Schalterstelleinheit (210 d), die auf der Grundlage des Ausgangssignals von der Maschinenbetriebszustands-Be stimmungseinheit (210 c) ein Ausgangssignal zum Schließen des Schalters (210 b) erzeugt, wenn bestimmt wird, daß die Maschine im Leerlauf läuft;
eine Anomalitätsbestimmungseinheit (210 e), die bestimmt, ob der Maschinenbetrieb normal oder anomal ist, und ein Ausgangssignal erzeugt, wenn eine Anomalität im Maschinen betrieb vorliegt; und
ein ODER-Glied (210 f), dessen erster Eingang das Aus gangssignal der Schalterstelleinheit (210 d) empfängt, des sen zweiter Eingang das Ausgangssignal der Anomalitätsbe stimmungseinheit (210 e) empfängt, und dessen Ausgang das Öffnen und Schließen des Schalters (210 b) steuert, wobei das ODER-Glied (210 f) ein Steuersignal zum Schließen des Schalters (210 b) liefert, wenn wenigstens eines der Aus gangssignale der Schalterstelleinheit (210 d) oder der Anomalitätsbestimmungseinheit (210 e) dem entsprechenden Eingang zugeführt wird.
11. Leerlaufsteuerung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensoreinrichtung (211) den Ein-Auszustand eines
Leerlaufschalters, den Ansaugdruck in einem Ansaugkrümmer
der Maschine und den Öffnungsgrad einer im Ansaugkrümmer
angeordneten Drosselklappe aufnimmt.
12. Leerlaufsteuerung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Maschinenbetriebszustands-Bestimmungseinheit
(210 c) den Leerlaufzustand der Maschine bestimmt, wenn die
folgenden Bedingungen sämtlich erfüllt sind:
- 1) der Leerlaufschalter ist eingeschaltet;
- 2) der Ansaugdruck unterschreitet einen vorbestimmten Druckpegel; und
- 3) der Drosselkappenöffnungsgrad ist kleiner als ein vorbestimmter Öffnungsgrad.
13. Leerlaufsteuerung nach einem der Ansprüche 10-12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anomalitätsbestimmungseinheit (210 e) auf der
Grundlage des Ausgangssignals des Signalgebers (208) auf
einanderfolgend eine Maschinendrehzahl, eine gemittelte
Maschinendrehzahl und eine Differenz zwischen der momenta
nen Drehzahl und der vorhergehenden Drehzahl berechnet und
bestimmt, daß der Maschinenbetrieb anomal ist, wenn wenig
stens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:
- A) die gemittelte Maschinendrehzahl bleibt länger als eine vorbestimmte Zeitdauer ständig niedriger als ein vorbestimmter Schwellenwert, der niedriger als der Soll-Leerlaufwert ist; und
- B) die Differenz zwischen der momentanen Drehzahl und der vorhergehenden Drehzahl überschreitet einen vor bestimmten Wert.
14. Leerlaufsteuerung nach einem der Ansprüche 10-13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinheit (210 a) eine Maschinendrehzahl und
eine gemittelte Maschinendrehzahl auf der Grundlage des
Ausgangssignals des Signalgebers (208) berechnet und be
stimmt, ob die so berechnete gemittelte Maschinendrehzahl
einen vorbestimmten Leerlauf-Schwellenwert unterschreitet,
eine Differenz zwischen der gemittelten Drehzahl und der
Soll-Leerlaufdrehzahl berechnet und den Betrieb der Maschi
ne auf der Grundlage der so berechneten Differenz so beein
flußt, daß die Maschinendrehzahl gleich der Soll-Leerlauf
drehzahl gemacht wird, wenn bestimmt wird, daß die gemit
telte Drehzahl den vorbestimmten Leerlauf-Schwellenwert
unterschreitet.
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