DE4222298A1

DE4222298A1 - Verfahren zur Dämpfung von auftretenden Ruckelschwingungen für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE4222298A1
Application number: DE4222298A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Kugler; Karlheinz Dipl Ing Riedel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-07-08
Filing date: 1992-07-08
Publication date: 1994-01-13
Anticipated expiration: 2012-07-09
Also published as: FR2693510A1; DE4222298B4; FR2693510B1; US5383434A; JPH06173837A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Dämpfung von auftre tenden Ruckelschwingungen für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Möglichkeit der Dämpfung von auftretenden Ruckelschwingungen für Brennkraftmaschinen in der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE-P 4 20 18 861 vorgeschlagen worden. Hierbei wird bei einer Drehzahlzunahme eine Momentenrück nahme durch Spätverstellung der Zündung und bei einer Drehzahlab nahme ein Momentenzuwachs durch Frühverstellung der Zündung ausge löst. Dabei werden die Drehzahlschwankungen als Drehzahländerung pro Zeiteinheit erfaßt, wobei gleichzeitig eine Unterscheidung vorgenom men wird, ob es sich bei der Drehzahländerung um ein Ruckeln oder um eine vom Fahrer gewollte Beschleunigung handelt. Handelt es sich bei der Drehzahländerung um ein Ruckeln, so wird die Drehzahländerung gewichtet und als additiver vorzeichenbehafteter Zündwinkel dem normalen Kennfeldzündwinkel zugeführt.

Das Auslösen der Dämpfung von Ruckelschwingungen bei Erkennen einer Drehzahlschwankung ist unter Umständen nicht schnell genug, da die Antiruckelregelung erst nach den ersten Drehzahlschwankungen ein setzt. Das beeinflußt aber unter Umständen das Verhalten einer Brennkraftmaschine negativ.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, hat demgegenüber den Vorteil, daß die Antiruckel maßnahmen wesentlich früher, d. h. sofort beim Erkennen einer Last änderung ausgelost werden. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß das Maß der Zündwinkelverstellung durch die Laständerung bestimmt ist, und daß die Rückführung des Zündwinkels abhängig vom Drehzahl gradienten erfolgt. Gegenüber der Antiruckelregelung, die aus schließlich mit Drehzahldynamik arbeitet, wird hierdurch eine spür bare Erhöhung des Fahrkomforts erreicht.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß die Rückführung des Zündwinkels auf den vorgegebenen Kennfeldzündwinkel in vorgebbaren Schritten von einem Zündungszähler nach jeder Zündung ausgelöst wird. Damit wird sichergestellt, daß die Rückführung des Zündwinkels ohne Drehzahlsprung erfolgt.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Prinzipaufbau der Brennkraftmaschine zur Erfassung der Drehzahl und der Last und Fig. 2 ein Struktogramm zur Durchführung des Verfahrens.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

In Fig. 1 ist der schematische Aufbau einer Brennkraftmaschine mit einer Zündanlage dargestellt. Über ein Geberrad 10 wird die vom Motor 11 abgegebene Drehzahl n mit einem Drehzahlgeber 12 erfaßt und einem Mikroprozessor 13 zugeführt. An den Mikroprozessor 13 ist weiterhin als Eingangsgröße die Last p geführt. Der Mikroprozessor 13 bestimmt eine Verstellung des Zündwinkels um α_KORR um auftre tendes Ruckeln zu vermeiden. Dieser Korrekturzündwinkel α_KORR wird in einem Addierer 14 einem Kennfeldzündwinkel α_Z zugeschlagen und über eine Zündschaltstufe 15 die Zündung dementsprechend ausgelöst. Der Kennfeldzündwinkel α_Z wird dabei in bekannter Weise abhängig von der Drehzahl n, der Temperatur T und weiteren Eingangsgrößen 15 vom Mikroprozessor 13 ausgegeben.

Fig. 2 zeigt das Struktogramm zur zyklischen Durchführung des Ver fahrens. In einem Arbeitsschritt 20 wird eine Zündung erfaßt. An schließend wird nach jeder Zündung im Arbeitsschritt 21 die Last erfaßt und eine Lastdifferenz Δp zum zuvor erfaßten und zwischenge speicherten Lastwert berechnet. In einer anschließenden Abfrage 22 wird geprüft, ob die erfaßte Lastdifferenz Δp größer bzw. gleich einer vorgebbaren Schwelle Δp_schw ist. Ist dies der Fall, so wird in einem Arbeitsschritt 23 ein Aktivbit gesetzt. Das bedeutet nichts anderes, als daß das Verfahren zur Dämpfung von Ruckelschwingungen aktiviert wird. Im anschließenden Arbeitsschritt 24 wird ein Korrek turzündwinkel Δα1 unter Bezugnahme der Parameter der Brennkraftma schine insbesondere der Lastdifferenz Δp und der Drehzahl n berech net. In einer Abfrage 25 wird kontrolliert, ob ein Summenkorrektur winkel Δ_Σ _Z nach dem Hinzuaddieren des Korrekturzündwinkelsan teils Δα₁ größer bzw. gleich einem maximalen Summenkorrekturzünd winkel Δα_Z _Σ _max ist. Ist dies der Fall, so führt der Ja-Ausgang der Abfrage 25 zu einem Arbeitsschritt 26, in welchem der Summenkorrek turzündwinkel α_Σ _Z auf den maximalen Summenkorrekturzündwin kel α_Σ _Zmax gesetzt wird. Der Nein-Ausgang der Abfrage 25 führt zu einem Arbeitsschritt 27, in welchem zum Summenkorrekturzündwinkel der aktuelle Korrekturzündwinkelanteil Δα₁ hinzuaddiert wird. Der Ausgang des Arbeitsschrittes 26 und der Ausgang des Arbeitsschrittes 27 führt zu einer Abfrage 28. In dieser Abfrage 28 wird überprüft, ob der aktuelle Korrekturzündwinkelanteil Δα₁ größer oder gleich dem Summenkorrekturzündwinkel α_Σ _Z ist. Ist dies der Fall, so führt der Ja-Ausgang der Abfrage 28 an den Arbeitsschritt 29, in welchem das Aktivbit für die Zündwinkelkorrektur zur Dämpfung von Ruckel schwingungen wieder auf Null gesetzt wird. Damit wird die Abregelung der Summenkorrektur α_Σ _Z bzw. α_KORR ermöglicht bzw. gestartet. Wird die Abfrage 28 mit nein beantwortet, so führt der Nein-Ausgang dieser Abfrage zum Arbeitsschritt 30. Im Arbeitsschritt 30 wird der aktuelle Korrekturzündwinkel α_KORR in vorgebbaren kleinen Schrit ten inkrementiert, so daß die Regelung des Zündzeitpunktes in klei nen Schritten über eine Rampe erfolgt. Damit werden größere Zündwin kelsprünge vermieden und das Fahrverhalten verbessert.

Parallel zu dem bisher beschriebenen Verfahren sind noch weitere Arbeitsschritte notwendig. So wird bei einem Nein auf die Abfrage 22, d. h. die Lastdifferenz ist kleiner als eine vorgebbare Schwelle in einer Abfrage 31 überprüft, ob das Aktivbit für die Zündwinkel korrektur bereits gesetzt ist. Ist dies der Fall so führt der Ja-Ausgang an eine Abfrage 32, in welcher überprüft wird, ob die Lastdifferenz größer oder gleich Null ist (Δp 0). Ist dies der Fall, so führt der Ja-Ausgang an den Eingang des Arbeitsschrittes 24, in welchem der Korrekturzündwinkel auf Grundlage der aktuellen Betriebsparameter bestimmt wird. Der Nein-Ausgang der Abfrage 32 führt an einen Arbeitsschritt 33, in welchem aufgrund der Bedingung, daß die Lastdifferenz Δp < 0 ist, einen Korrekturzündwinkelan teil Δα₁ mit ebenfalls dem Wert Null ausgegeben wird, d. h. alle positiven Lastdifferenzen Δp erhöhen Δα_Σ _Z bzw. alle negativen Lastdifferenzen Δp bringen keinen Beitrag zu Δα_Σ _Z. Der Ausgang der Abfrage 33 ist nun an den Eingang der Abfrage 25 geführt. Der Nein-Ausgang der Abfrage 31 führt zur Abfrage 34. In der Abfrage 34 wird zunächst überprüft, ob ein erster Zündungszähler ZZ1 auf den Wert Null gesetzt ist. Ist dies der Fall, so wird in einem Arbeits schritt 35 eine Rücknahme der Zündwinkeländerung α_KORR und Δα_Σ _Z durch eine schrittweise Inkrementierung vorgenommen, d. h. solan ge ein Zündungszähler ZZ1 auf den Wert ZZ1 ≠ 0 steht, bleibt die Zünd winkelkorrektur α_KORR unverändert. Der Nein-Ausgang der Abfrage 34 führt an einen Arbeitsschritt 36, in welchem der Zündungszähler ZZ1 in vorgebbaren Schritten bzw. Drehzahlgradienten abhängig inkremen tiert wird.

Die Ausgänge der Arbeitsschritte 29 und 30 führen an einem Arbeits schritt 37. Dieser Arbeitsschritt 37 setzt den Zündungszähler ZZ1 auf einen vorgebbaren Startwert ZZ1_Start, wobei dieser Startwert in der Applikation festlegbar ist und einerseits einen Notausstieg aus der Zündwinkelkorrektur darstellt, andererseits um zu verhin dern, daß die Korrektur α_KORR vor dem lokalen Drehzahlmaximum abgeregelt wird. Der Ausgang dieses Arbeitsschrittes 37 führt nun ebenso wie die Ausgänge der Arbeitsschritte 35 und 36 an einen Arbeitsschritt 38. Im Arbeitsschritt 38 wird ein zweiter Zündungs zähler ZZ2 inkrementiert. Anschließend wird in einer Abfrage 39 kon trolliert, ob ein Übergang vom Schubabschalten SAS in den Teillast bereich TL erfolgte. Ist dies nicht der Fall, so führt der Nein-Aus gang der Abfrage 39 an einer Abfrage 40, in welcher kontrolliert wird, ob die Brennkraftmaschine im Leerlauf LL arbeitet. Ist dies nicht der Fall, so wird in einer anschließenden Abfrage 41 über prüft, ob der Inhalt des Zündungszählers ZZ2 gleich Null ist. Im Leerlaufbetrieb (LL) wird die Zündwinkelkorrektur α_KORR nicht zum Kennfeldzündwinkel addiert. Ein Ja auf die Frage 41 führt zum Arbeitsschritt 42 in welchem der aktuelle Zündwinkel α_{Z ist} durch Addition des Korrekturzündwinkels zum Kennfeldzündwinkel bestimmt wird (α_{Z ist} = α_Z + α_KORR). Der Ja-Ausgang der Abfrage 39 führt zu einem Arbeitsschritt 43, in welchem ein zweiter Zündungs zähler ZZ2 auf einen Startwert ZZ2 Start gesetzt wird. Im Betriebs fall Schubabschalten SAS wird die Einspritzung abgeschaltet. Bei einem Übergang Schubabschalten SAS nach Teillast TL darf nicht mit zu späten Zündwinkeln begonnen werden, da dies aufgrund einer noch schlechten Gemischaufbereitung zu verschleppten Verbrennungen führen kann. Diese wiederum verursachen Saugrohrpatscher.

Der zweite Zündungszähler ZZ2 hat also die Aufgabe die Spätverstel lung α_KORR der Antiruckelfunktion erst dann wirksam werden zu lassen, wenn man sicher sein kann, daß die Gemischaufbereitung spätere Zündwinkel als Kennfeldzündwinkel zuläßt. Der zweite Zün dungszähler ZZ2 stellt somit eine Verzögerung der Korrektur des Zündwinkels unter bestimmten Betriebsbedingungen, wie z. B. Übergang Schubbetrieb nach Teillast TL dar. Der Ausgang des Arbeitsschrittes 43 sowie der Ja-Ausgang der Abfrage 40 und der Nein-Ausgang der Abfrage 41 führen an den Arbeitsschritt 44, in welchem der Kennfeld zündwinkel als der aktuelle Zündwinkel α_{Z ist} ausgegeben wird.

Die Ausgänge der Arbeitsschritte 42 und 44 führen wiederum an einen Arbeitsschritt 45, in welchem der nächste Zyklus zur Korrektur des Zündwinkels begonnen wird.

Claims

1. Verfahren zur Dämpfung von auftretenden Ruckelschwingungen für Brennkraftmaschinen durch Zündwinkelverstellung, wobei bei Drehzahl zunahme eine Drehmomentenverkleinerung und bei Drehzahlabnahme eine Drehmomentenvergrößerung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl (n) sowie die angreifende Last (P) zyklisch erfaßt und zwischengespeichert wird und eine durch Vergleich aufeinanderfolgen der Lastwerte erkannte Laständerung (Δp) eine Zündwinkelverstellung bewirkt, deren Ausmaß durch die Laständerung (Δp) und die Drehzahl (n) bestimmt wird und wobei eine Rücknahme der Zündwinkelverstellung in Abhängigkeit der Drehzahländerung (Δp) erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an schließende Rückführung des Zündwinkel auf einen vorgegebenen Kenn feldzündwinkel (α_Z) in Abhängigkeit der Drehzahländerung (Δn) schrittweise erfolgt, so daß die Drehzahländerung in einer vorgeb baren Funktion allmählich und ohne Drehzahlsprung erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an schließende Rückführung des Zündwinkels auf den vorgegebenen Kenn feldzündwinkel (α_Z) in vorgebbaren Schritten von einem Zündungs zähler (ZZ1) nach jeder Zündung ausgelöst wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündwinkelrückführung sowohl in Abhängigkeit der Drehzahländerung (Δn) als auch auf der Basis eines Zündungszählers (ZZ1) erfolgt.