DE4140715A1 - Ignition timing control for IC engine of motor vehicle - uses ignition timing angle characteristic and correction characteristic addressed by selected gear ratio - Google Patents

Ignition timing control for IC engine of motor vehicle - uses ignition timing angle characteristic and correction characteristic addressed by selected gear ratio

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Abstract

The ignition timing control uses an ignition timing angle characteristic, which is addressed in dependence on the detected engine load and the engine r.p.m. at least for the low and medium speed and load ranges. The timing angle characteristic is corrected for the low and medium r.p.m. and load ranges by a correction angle characteristic addressed by the selected gear ratio to obtain improved running characteristics and ride comfort. Pref. the selected gear ratio is calculated from the detected engine r.p.m. and the vehicle velocity. ADVANTAGE - Combines fuel economy and comfortable ride.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zum Ein­ stellen des Zündwinkels der Zündanlage einer Kraftfahr­ zeug-Brennkraftmaschine, insbesondere im unteren und mittleren Drehzahl- und Lastbereich, unter Zugriff auf ein als Funktion von der Brennkraftmaschinen-Last und der Brennkraftmaschinen-Drehzahl abgespeichertes Zündwinkel- Kennfeld.The invention relates to a control device for one set the ignition angle of the ignition system of a motor vehicle stuff internal combustion engine, especially in the lower and medium speed and load range, under access to one as a function of the engine load and the Engine speed stored ignition angle Map.

Bei den bisher bekannten Steuereinrichtungen zum Einstel­ len des Zündwinkels der Zündanlage einer Kraftfahrzeug- Brennkraftmaschine stellt das verwendete Zündwinkel-Kenn­ feld einen Kompromiß zwischen Verbrauchsoptimum und Dreh­ momentoptimum, das sich nur jeweils beim Zündwinkelbest­ wert einstellt, einerseits und dem gewünschten Fahrkom­ fort, der sich zumindest im unteren und mittleren Dreh­ zahl- und Lastbereich nur durch Zündverstellung in Rich­ tung spät erreichen läßt, dar. Die Zündverstellung in Richtung spät von dem verbrauchs- bzw. drehmomentoptima­ len Bestwert, die erforderlich ist, um ein komfortables Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges zu erreichen, führt zu einem Kraftstoffmehrverbrauch in den angepaßten Drehzahl- und Lastbereichen. Schlechte Laufeigenschaften, d. h. schlechte Gasannahme und Ruckeln der Brennkraftmaschine und damit Komforteinbußen des Kraftfahrzeuges bei Betrieb der Brennkraftmaschine mit dem jeweiligen verbrauchs- und drehmomentoptimierten Zündwinkelbestwert, treten jedoch bei gleicher Brennkraftmaschinendrehzahl und Brennkraft­ maschinenlast in Abhängigkeit von der jeweils eingelegten Getriebegangstufe des Kraftfahrzeuges unterschiedlich stark auf. Dies bedeutet, daß ein Zündwinkel, der in einem niedrigen Gang zu Problemen führt, in einem höheren Gang den Fahrkomfort des Kraftfahrzeuges nicht beein­ trächtigt, also eine Zündverstellung in Richtung spät vom verbrauchs- und drehmomentoptimalen Zündwinkelbestwert bei eingelegter höherer Getriebegangstufe nicht erforder­ lich ist. Wenn dennoch, wie dies bei den bekannten Steuereinrichtungen zum Einstellen des Zündwinkels der Zündanlage einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine bekannt ist, der Zündwinkel auch bei eingelegter höherer Getrie­ begangstufe in Richtung spät verstellt wird, so führt dies zu einem unnötigen Kraftstoffmehrverbrauch.In the previously known control devices for setting len the ignition angle of the ignition system of a motor vehicle Internal combustion engine provides the ignition angle characteristic used field a compromise between optimum consumption and rotation torque optimum, which is only in each case at the ignition angle value, on the one hand and the desired driving com continued, at least in the lower and middle rotation Number and load range only through ignition timing in Rich can be reached late. The ignition timing in Direction late from the consumption or torque optima len best value that is required to be a comfortable Achieving driving behavior of the motor vehicle leads to an additional fuel consumption in the adjusted speed and load ranges. Poor running properties, i. H.  poor throttle response and stuttering of the internal combustion engine and thus loss of comfort of the motor vehicle during operation the internal combustion engine with the respective consumption and Torque-optimized best firing angle, however occur at the same engine speed and internal combustion engine machine load depending on the currently inserted Gear ratio of the motor vehicle different strongly on. This means that an ignition angle that is in a lower gear leads to problems, a higher one Gear does not affect the driving comfort of the motor vehicle pregnant, i.e. an ignition timing towards late Best fuel consumption and torque optimal ignition angle not required with a higher gear ratio is. If nevertheless, like this with the known Control devices for adjusting the ignition angle of the Ignition system of a motor vehicle internal combustion engine is known is the ignition angle even when a higher gear is engaged step is adjusted in the late direction, so leads this leads to an unnecessary fuel consumption.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Steuereinrich­ tung zum Einstellen des Zündwinkels der Zündanlage einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine eingangs genannter Art anzugeben, durch die ohne Einschränkung der Laufeigen­ schaften der Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine und damit des Fahrkomforts des Kraftfahrzeuges eine deutliche Kraftstoffverbrauchseinsparung erreicht wird.It is therefore an object of the invention, a Steuereinrich device for setting the ignition angle of the ignition system Motor vehicle internal combustion engine of the type mentioned specify by which without limitation the current shafts of the motor vehicle internal combustion engine and thus the driving comfort of the motor vehicle a clear Fuel consumption savings is achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein verbrauchs- und drehmomentoptimiertes Hauptzündwin­ kel-Kennfeld vorgesehen ist und daß dieses Hauptzündwin­ kel-Kennfeld zumindest im unteren und mittleren Drehzahl- und Lastbereich mit Hilfe eines für die jeweils einge­ legte Getriebegangstufe spezifischen Korrekturzündwinkel- Kennfeldes bzw. -Kennfeldteiles zur Verbesserung der Laufeigenschaften der Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine und damit zur Verbesserung des Fahrkomforts des Kraft­ fahrzeuges modifiziert wird.This object is achieved in that a consumption and torque-optimized main ignition kel map is provided and that this main ignition kel map at least in the lower and middle speed and load range using one for each one put gearbox stage specific correction ignition angle Map or map part to improve the Running properties of the motor vehicle internal combustion engine  and thus to improve the driving comfort of the force vehicle is modified.

Bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung sind für die verschiedenen Getriebegangstufen jeweils ein eigenes Kor­ rekturzündwinkel-Kennfeld abgelegt, das den jeweiligen, im Hauptzündwinkel-Kennfeld abgespeicherten verbrauchs- und drehmomentoptimalen Zündwinkel je nach den Fahrkom­ fortanforderungen des Kraftfahrzeuges modifiziert. Dabei ist es z. B. auch möglich, für zwei oder mehrere neben­ einanderliegende Getriebegangstufen nur ein einziges Kor­ rekturzündwinkel-Kennfeld vorzusehen. Bei der erfindungs­ gemäßen Steuereinrichtung wird je nach eingelegter Ge­ triebegangstufe das verbrauchs- und drehmomentoptimierte Hauptzündwinkel-Kennfeld unterschiedlich stark modifi­ ziert. So wird beispielsweise bei eingelegter erster Ge­ triebegangstufe zur Erzielung des gewünschten Fahrkom­ forts des Kraftfahrzeuges das Hauptzündwinkel-Kennfeld relativ stark modifiziert, was jedoch einen Anstieg des Kraftstoffverbrauchs zur Folge hat, der aber aus Komfort­ gründen nicht zu vermeiden ist. Hingegen muß bei einge­ legter fünfter Getriebegangstufe das verbrauchs- und drehmomentoptimierte Hauptzündwinkel-Kennfeld zur Erzie­ lung der gewünschten Laufeigenschaften der Kraftfahrzeug- Brennkraftmaschine und damit zur Erzielung des gewünsch­ ten Fahrkomforts des Kraftfahrzeuges nur geringfügig mo­ difiziert werden, was dann auch nur einen geringfügigen Anstieg des Kraftstoffverbrauchs zur Folge hat. Damit kann durch diese von der jeweils eingelegten Getriebe­ gangstufe abhängige Modifizierung des verbrauchs- und drehmomentoptimierten Hauptzündwinkel-Kennfeldes insge­ samt eine deutliche Verbrauchsreduzierung des Kraftfahr­ zeuges erreicht werden.In the control device according to the invention are for the different gear ratios each have their own cor rectification ignition angle map stored that the respective consumption stored in the main ignition angle map and torque-optimal ignition angle depending on the driving com modified requirements of the motor vehicle. Here is it z. B. also possible for two or more in addition mutually lying gear stages only a single Kor rectification ignition angle map to be provided. In the invention according control device depending on the inserted Ge gear stage that optimizes consumption and torque Main ignition angle map with varying degrees of modification graces. For example, if the first Ge gear stage to achieve the desired driving com continues the main ignition angle map of the motor vehicle modified relatively strongly, which, however, an increase in Fuel consumption results, but from comfort start up is not to be avoided. On the other hand, at placed fifth gear gear consumption and torque-optimized main ignition angle map for education the desired running properties of the motor vehicle Internal combustion engine and thus to achieve the desired ten driving comfort of the motor vehicle only slightly mo be differentiated, which is then only a minor one Increase in fuel consumption. In order to can by this from the currently engaged gear gear stage dependent modification of the consumption and total torque-optimized main ignition angle map including a significant reduction in fuel consumption for motor vehicles can be achieved.

Die jeweils eingelegte Getriebegangstufe kann bei bekann­ ter Reifengröße und bei bekannter Hinterachsgetriebeüber­ setzung in einfacher Weise aus der Brennkraftmaschinen- Drehzahl und der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden.The gear stage in each case can be known from tire size and with known rear axle gearbox  in a simple manner from the engine Speed and vehicle speed are calculated will.

Es versteht sich von selbst, daß eine Modifikation des Hauptzündwinkel-Kennfeldes nur unter Berücksichtigung übergeordneter Funktionen bzw. Zuständen, wie z. B. der Brennkraftmaschinenwarmlaufphase und der Klopfregelung erfolgen kann.It goes without saying that a modification of the Main ignition angle map only taking into account higher-level functions or states, such as B. the Internal combustion engine warm-up phase and knock control can be done.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der einzigen Figur näher erläutert.The following is an embodiment of the invention explained in more detail using the single figure.

Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung die Modifikation des Hauptzündwinkel-Kennfeldes durch jeweils ein für die jeweils eingelegte Getriebegangstufe spezifi­ sches Korrekturzündwinkel-Kennfeld.The only figure shows a schematic representation of the Modification of the main ignition angle map by in each case a speci for the gear stage selected cal correction ignition angle map.

Wie der Figur zu entnehmen ist, erhält die erfindungsge­ mäße Steuereinrichtung zum Einstellen des Zündwinkels der Zündanlage einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine als Eingangsgrößen u. a. das Lastsignal t1, die Ansaugluft­ temperatur ϑAns., die Kühlwassertemperatur ϑW, die Brennkraftmaschinendrehzahl n sowie die Kraftfahrzeugge­ schwindigkeit V. In Abhängigkeit dieser Eingangsgrößen wird in der Steuereinrichtung das jeweilige verbrauchs- und drehmomentoptimierte Hauptzündwinkel-Kennfeld KFαzHaupt. ausgewählt. In diesem Hauptzündwinkel-Kennfeld KFαzHaupt. ist der jeweilige verbrauchs- und drehmoment­ optimierte Zündwinkel als Funktion von der Brennkraftma­ schinen-Last t1 und der Brennkraftmaschinen-Drehzahl n abgespeichert.As can be seen from the figure, the control device according to the invention for setting the ignition angle of the ignition system of a motor vehicle internal combustion engine receives as input variables, inter alia, the load signal t 1 , the intake air temperature ϑ Ans. , the cooling water temperature ϑ W , the engine speed n and the motor vehicle speed V. Depending on these input variables, the respective consumption and torque-optimized main ignition angle map KFα zHaupt in the control device. selected. In this main ignition angle map KFα zHaupt. the respective consumption and torque-optimized ignition angle is stored as a function of the engine load t 1 and the engine speed n.

Ferner wird aufgrund der beiden Eingangsgrößen Brenn­ kraftmaschinen-Drehzahl n und Kraftfahrzeuggeschwindig­ keit V unter Berücksichtigung der Kraftfahrzeugreifen­ größe und der Hinterachsgetriebeübersetzung die jeweils eingelegte Getriebegangstufe Ki berechnet. In Abhängig­ keit von der jeweils ermittelten Getriebegangstufe Ki wird das jeweilige für die jeweils eingelegte Getriebe­ gangstufe Ki spezifische Korrekturzündwinkel-Kennfeld KFαzKi ausgewählt.Furthermore, based on the two input variables internal combustion engine speed n and motor vehicle speed V, taking into account the motor vehicle tire size and the rear axle gear ratio, the gear ratio stage K i that is in each case calculated. In Depending speed of the respectively determined transmission ratio K i for the respective respectively engaged transmission gear ratio K is selected i-specific Korrekturzündwinkel map KFα Zki.

Wenn beispielsweise die zweite Getriebegangstufe K2 ein­ gelegt ist, dann wird das in der Figur eingezeichnete Korrekturzündwinkel-Kennfeld KFαzK2 zur Modifikation des verbrauchs- und drehmomentoptimierten Hauptzündwinkel- Kennfeldes KFαzHaupt. verwendet. Diese Modifikation ist in der Figur durch die mit Pfeilen versehenen gestrichel­ ten Linien angedeutet. Durch diese Modifikation des ver­ brauchs- und drehmomentoptimierten Hauptzündwinkel-Kenn­ feldes KFαzHaupt durch das für die eingelegte zweite Ge­ triebegangstufe K2 spezifische Korrekturzündwinkel-Kenn­ feld KFαzK2 wird das modifizierte Zündwinkel-Kennfeld KFαzMod. gebildet, das neben den Verbrauchs- und Drehmo­ mentgesichtspunkten bei geringstmöglicher Kraftstoffver­ brauchsanhebung auch noch die gewünschten Laufeigenschaf­ ten der Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine und damit den gewünschten Fahrkomfort des Kraftfahrzeuges berücksich­ tigt. Diesem modifizierten Zündwinkel-Kennfeld KFαzMod. wird in Abhängigkeit von der Brennkraftmaschinen-Drehzahl n und der Brennkraftmaschinen-Last t1 der jeweilige Zünd­ winkel für die Zündanlage der Kraftfahrzeug-Brennkraftma­ schine entnommen.If, for example, the second gear stage K 2 is engaged, then the correction ignition angle map KFα zK2 shown in the figure becomes the modification for the consumption and torque-optimized main ignition angle map KFα zHaupt. used. This modification is indicated in the figure by the dashed lines with arrows. By this modification of the All application and torque-optimized characteristic map Hauptzündwinkel KFα zHaupt by the second for the inserted Ge drives gear ratio K 2 Korrekturzündwinkel specific characteristic field KFα ZK2 the modified ignition angle KFα ZMOD. formed that takes into account not only the consumption and torque considerations with the lowest possible fuel consumption increase but also the desired running properties of the motor vehicle internal combustion engine and thus the desired driving comfort of the motor vehicle. This modified ignition angle map KFα zMod. depending on the engine speed n and the engine load t 1, the respective ignition angle for the ignition system of the motor vehicle internal combustion engine is removed.

Durch die erfindungsgemäße Steuereinrichtung wird er­ reicht, daß das verbrauchs- und drehmomentoptimierte Hauptzündwinkel-Kennfeld KFαzHaupt. in Abhängigkeit von der eingelegten Getriebegangstufe Ki jeweils nur so stark modifiziert wird, wie es zur Gewährleistung der gewünsch­ ten Laufeigenschaften der Kraftfahrzeug-Brennkraftma­ schine und damit zur Gewährleistung des Fahrkomforts des Kraftfahrzeuges unbedingt erforderlich ist. Dies bedeutet in der Praxis, daß bei eingelegter kleiner Getriebegang­ stufe eine stärkere Modifikation erfolgt als bei einge­ legter großer Getriebegangstufe. Da somit die Zünd­ winkelverstellung nicht mehr generell auf die kleinste Getriebegangstufe abgestellt werden muß, wie dies bei den bekannten Steuereinrichtungen der Fall ist, kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung eine deut­ liche Kraftstoffverbrauchseinsparung erzielt werden.By the control device according to the invention it is sufficient that the consumption and torque-optimized main ignition angle map KFα zHaupt. depending on the selected gear ratio K i is only modified to the extent necessary to ensure the desired running properties of the motor vehicle internal combustion engine and is therefore absolutely necessary to ensure the driving comfort of the motor vehicle. In practice, this means that when a small gear stage is engaged, a greater modification is carried out than when a large gear stage is engaged. Since thus the ignition angle adjustment generally no longer has to be switched to the smallest gear stage, as is the case with the known control devices, a significant savings in fuel consumption can be achieved with the help of the control device according to the invention.

Claims (2)

1. Steuereinrichtung zum Einstellen des Zündwinkels der Zündanlage einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine, insbesondere im unteren und mittleren Drehzahl- und Lastbereich, unter Zugriff auf ein als Funktion von der Brennkraftmaschinen-Last und der Brennkraftma­ schinen-Drehzahl abgespeichertes Zündwinkel-Kenn­ feld, dadurch gekennzeichnet, daß ein verbrauchs- und drehmomentoptimiertes Hauptzündwinkel-Kennfeld (KFαzHaupt.) vorgesehen ist und daß dieses Haupt­ zündwinkel-Kennfeld (KFαzHaupt.) zumindest im unte­ ren und mittleren Drehzahl- und Lastbereich mit Hilfe eines für die jeweils eingelegte Getriebegang­ stufe (Ki) spezifischen Korrekturzündwinkel-Kenn­ feldes bzw. -Kennfeldteiles (KFαzKi) zur Verbesse­ rung der Laufeigenschaften der Kraftfahrzeug-Brenn­ kraftmaschine und damit zur Verbesserung des Fahr­ komforts des Kraftfahrzeuges modifiziert wird. 1. Control device for setting the ignition angle of the ignition system of a motor vehicle internal combustion engine, in particular in the lower and middle speed and load range, with access to an ignition angle characteristic field stored as a function of the engine load and the internal combustion engine speed, characterized in that that a consumption- and torque-optimized main ignition angle map (KFα zHaupt. ) is provided and that this main ignition angle map (KFα zHaupt. ) at least in the lower and middle speed and load range with the aid of a gear stage (K i ) specific correction ignition angle map or map part (KFα zKi ) to improve the running properties of the motor vehicle internal combustion engine and thus to improve the driving comfort of the motor vehicle is modified. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils eingelegte Getriebegangstufe (Ki) aus der Brennkraftmaschinen- Drehzahl (n) und der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit (V) berechnet wird.2. Control device according to claim 1, characterized in that the gear stage (K i ) in each case is calculated from the engine speed (n) and the motor vehicle speed (V).
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