DE4234982A1 - Vorrichtung und verfahren zum steuern einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine, um allmählich die Menge der Einlaßluft oder der dem Motor zugeführten Mischung nach Art eines Luftpuffers oder verzögert zu verringern, wenn der Motor von einem hochbelasteten Zustand in den Leerlaufzustand übergeht, und betrifft insbesondere eine derartige Vorrichtung und ein derartiges Verfahren, welche bei einer derartigen Änderung des Motorbetriebs verläßlich ein Abwürgen des Motors verhindern.

Üblicherweise wird bei einer Motorsteuervorrichtung, die bei einem Kraftfahrzeugmotor eingesetzt wird, um die Drehzahl oder die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors während des Leerlaufs auf einem vorbestimmten niedrigen Wert zu halten, ein Bypass-Kanal mit einem darin vorgesehenen Luftventil mit einem Einlaß-Kanal oder Einlass-Krümmer verbunden, um das dort angeordnete Drosselventil zu umgehen, wobei das Luftventil durch ein Betätigungsglied gesteuert wird, beispielsweise eine getastete Magnetspule, eine lineare Magnetspule oder dergleichen, und zwar rückgekoppelt, um hierdurch die Menge der Hilfsluft einzustellen, die in dem Bypass-Kanal fließt, und so eine Feineinstellung der Gesamtmenge der Einlaßluft oder der Mischung zu erreichen, die den Zylindern des Motors zugeführt wird.

Bei einer derartigen Motor-Steuervorrichtung wird die Menge der Hilfsluft, die durch den Bypass-Kanal fließt, allmählich verändert, so daß der Motor glatt von einem Leerlauf-Zustand in einen hochbelasteten Zustand oder umgekehrt übergehen kann. Insbesondere dann, wenn das Luftventil schnell geschlossen wird, gleichzeitig mit dem Schließen des Drosselventils im Einlaß-Kanal zu dem Zeitpunkt, wenn der Motor von dem hochbelasteten Betrieb in den Leerlaufbetrieb übergeht, nimmt die Drehzahl des Motors abrupt ab, wodurch die Möglichkeit entsteht, daß der Motor abgewürgt wird. Um dies zu vermeiden wird eine Luftpuffer- oder Dämpfungsfunktion verwendet, um in derartigen Situationen allmählich die Menge der in dem Bypass-Kanal fließenden Hilfsluft zu verringern.

Fig. 4 erläutert schematisch den allgemeinen Aufbau einer Brennkraftmaschine, die mit einer bekannten Motorsteuervorrichtung versehen ist, die eine derartige Pufferfunktion aufweist. In dieser Figur ist der Motor mit einem Einlaß-Kanal oder Krümmer 1 versehen, der an seinem einen Ende mit einem Luftfilter 2 verbunden ist und an seinem anderen Ende mit mehreren Motorzylindern 16, obwohl nur ein Zylinder 16 beispielhaft dargestellt ist. Ein Luftflußmesser 4 (Luftmengenmesser) ist in dem Lufteinlaß-Kanal 1 am einem Ort stromabwärts des Luftfilters 2 angeordnet, um die Einlaß-Luftmenge A zu messen, die in dem Einlaß-Kanal 1 fließt. Ein Drosselventil 6 ist in dem Einlaß-Kanal 1 an einem Ort zwischen dessen Enden und stromabwärts des Luftflußmessers 4 angeordnet, um die Menge oder Flußrate der Einlaßluft zu steuern, die den Zylindern 16 durch den Einlaßkanal 1 zugeführt wird. Ein Druckausgleichbehälter 8 mit einem größeren Querschnitt als der Einlaß-Kanal 1 ist in den Einlaß-Kanal 1 eingefügt und mit diesem verbunden, stromabwärts des Drosselventils 6. Ein Bypass-Kanal (Leitung) 10 ist an seinem Ende mit dem Einlaß-Kanal 1 an einem Ort zwischen dem Luftflußmesser 4 und dem Drosselventil 6 und an seinem anderen Ende mit dem Druckausgleichbehälter 8 verbunden, um das Drosselventil 6 zu umgehen. Ein Luftventil 12 ist in dem Bypass-Kanal 10 in der Mitte zwischen dessen Enden angeordnet, um die Menge der Hilfsluft einzustellen, die durch den Bypass-Kanal 10 gelangt. Das Luftventil 12 weist beispielsweise einen getasteten Elektromagneten zum Steuern eines Tastverhältnisses auf, also eines Leitungszeitverhältnisses zwischen einem Öffnungszeitraum und einem Schließzeitraum des Magnetventils 12, wobei das Ventil 12 über ein Zeitverhältnis zwischen einer Leitungsperiode und einer Nicht- Leitungs- Periode eines Stroms gesteuert wird, der eine konstante Größe aufweist und den Elektromagneten zugeführt wird, um die Menge oder die Flußrate der Hilfsluft Ac einzustellen, die durch den Bypass-Kanal 10 fließt. In dieser Hinsicht kann statt der Steuerung des Leitungszeitverhältnisses des Elektromagneten auch zum selben Zweck die Größe des dem Magnetventil 12 zugeführten Stroms gesteuert werden.

Die dargestellte bekannte Vorrichtung weist weiterhin ein Brennstoffeinspritzventil 14 auf, welches in dem Einlaß-Kanal 1 stromabwärts des Druckausgleichbehälters 8 angeordnet ist, eine Zündkerze 18, die auf einem Zylinderkopf jedes Zylinders 16 so angeordnet ist, daß ihre Elektrode in einer in jedem Zylinder ausgebildeten Brennkammer liegt, einen Katalysator 19, der in einem Auslaß-Kanal oder Auslaßkrümmer 17 nahe dessen Auslaßende angeordnet ist, um von den Zylindern 16 ausgestoßene Auspuffgase zu behandeln oder zu reinigen, einen Drehzahlsensor 20, der betriebsmäßig mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle des Motors verbunden ist, um die Drehzahl oder die Anzahl der Umdrehungen pro Minute R des Motors zu messen, und Sensoreinrichtungen 22 einschließlich verschiedener Sensoren zur Ermittlung verschiedener Betriebszustände des Motors.

Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 30 empfängt ein Ausgangssignal A von dem Luftflußmesser 4, welches die Flußrate der in dem Einlaß-Kanal 1 fließenden Einlaßluft repräsentiert, ein Ausgangssignal R von dem Drehzahlsensor 20, welches die Drehzahl oder die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors repräsentiert, und ein Betriebszustandssignal D von der Sensoreinrichtung 22, und erzeugt auf der Grundlage dieser Eingangssignale, Steuersignale C12, C14 und C18 zum Steuern des Luftventils 12 in dem Bypass-Kanal 10, des Brennstoffeinspritzventils 14, und der Zündkerze 18 für jeden Zylinder 16. Im einzelnen umfaßt die ECU 30 eine Hilfsluft-Einstellvorrichtung zur Einstellung der Menge der Hilfsluft Ac, die durch den Bypass-Kanal 10 fließt, auf der Grundlage des Steuersignals C12 auf solche Weise, daß in einem belasteten Zustand des Motors das Luftventil 12 vollständig geöffnet ist, um die Menge oder die Flußrate der durch den Bypass-Kanal fließenden Hilfsluft zu vergrößern, wogegen in einem Leerlaufzustand eine Steuerung erfolgt, auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen der momentanen Drehzahl des Motors und einer vorbestimmten Leerlaufdrehzahl, um hierdurch die Flußrate der Hilfsluft in den Bypass-Kanal 10 ordnungsgemäß einzustellen.

Weiterhin weist die ECU 30 eine Leerlaufdetektor-Einrichtung auf, um auf der Grundlage des Betriebszustandssignals D von der Sensoreinrichtung 22 eine Änderung des Motorbetriebs zu ermitteln, wenn der Motorbetriebszustand von einem Lastzustand in einen Leerlaufzustand übergeht, und zum Verringern der Drehzahl des Motors bei der Feststellung einer derartigen Änderung. Die Hilfsluft-Einstellvorrichtung führt eine Luftpuffer- oder Dämpfungsfunktion in der Hinsicht aus, daß eine Schließgeschwindigkeit des Luftventils verringert wird, wenn die Leerlauf-Detektoreinrichtung eine Änderung von einem Lastzustand zu einem Leerlaufzustand ermittelt, so daß die Flußrate der durch den Bypass-Kanal 10 fließenden Hilfsluft allmählich verringert wird, wodurch die Drehung des Motors bei einer vorbestimmten Leerlaufdrehung stabilisiert wird.

Unter Bezug auf Fig. 4, wird nachstehend der Betriebsablauf bei der bekannten Motorsteuervorrichtung beschrieben. Während des normalen Betriebs des Motors arbeitet der Motor in vier Zyklen, einschließlich eines Ansaugtaktes, eines Kompressionstaktes, eines Verbrennungstaktes und eines Auspufftaktes, auf folgende Weise. In dem Einlaß-Takt wird über den Luftfilter 2 Luft in den Einlaß-Kanal 1 eingesaugt, mit einer geeigneten Brennstoffmenge gemischt, die von dem Brennstoffeinspritzventil 14 eingespritzt wird, und von hier aus der Brennkammer jedes Zylinders 16 zuführt. Daraufhin wird in dem Verbrennungstakt die auf diese Weise der Brennkammer in jedem Zylinder 16 zugeführte Mischung aus Luft und Brennstoff durch die Zündkerze 18 gezündet, um ein Ausgangsdrehmoment zu erzeugen, wodurch die nicht dargestellte Kurbelwelle des Motors zu einer Drehung veranlaßt wird. Auspuffgase, die durch die Verbrennung der Luft / Brennstoffmischung erzeugt werden, werden aus den Brennkammern in die Umgebung über das Auspuffrohr oder den Auspuffkrümmer 17 ausgestoßen, während sie durch den Katalysator 19 behandelt oder gereinigt werden.

Die Öffnung des Drosselventils 6 während des Betriebs des Motors entspricht dem Ausmaß des Niederdrückens eines nicht dargestellten Gaspedals, welches betriebsmäßig mit dem Drosselventil 6 verbunden ist, und in dem Lastzustand des Motors drückt der Fahrer das Gaspedal herunter, um hierdurch das Drosselventil 6 in eine vollständig geöffnete Position zu bringen. Dies führt dazu, daß die Menge der in die Zylinder 16 eingesaugten Einlaßluft A einen Maximalwert annimmt. Während des Lastbetriebes erzeugt die ECU 30 ein Steuersignal C12, wodurch auch das Luftventil 12 in dem Bypass-Kanal 10 vollständig geöffnet wird.

Die ECU 30 steuert ordnungsgemäß das Brennstoffeinspritzventil 14 und die Zündkerze 18 in Reaktion auf das Ausgangssignal A von dem Luftflußmesser 4, welches die Menge oder Flußrate der Einlaßluft repräsentiert, auf das Ausgangssignal R des Drehzahlsensors 20, welches die Drehzahl oder die Umdrehungen pro Minute des Motors repräsentiert, und auf das Betriebszustandssignal D von der Sensoreinrichtung 22, welches einen Motorbetriebszustand repräsentiert, beispielsweise die Öffnung des Drosselventils 6, und/oder synchronisiert mit der Zündzeitpunktsteuerung für die Zylinder 16, so daß der Motor ein optimales Ausgangsdrehmoment oder eine entsprechende Leistung erzeugen kann.

Als nächstes wird nachstehend der Betriebsablauf bei der bekannten Vorrichtung für den Fall beschrieben, in welchem sich der Motorbetrieb von einem Lastzustand oder einem Zustand des schnellen Fahrens (also Beschleunigung in unbelastetem Zustand) zu einem Leerlaufzustand ändert, in welchem das Drosselventil 6 vollständig geschlossen ist. Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der ECU 30 bei einer derartigen Änderung des Motorbetriebs zeigt.

Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ermittelt die ECU 30 im Schritt S1, ob eine Änderung zum Leerlaufbetrieb erfolgt, auf der Grundlage eines Betriebszustandssignals D, welches die Drosselöffnung und den Zustand "EIN" oder "AUS" eines nicht dargestellten Leerlaufschalters repräsentiert. In diesem Zusammenhang ist der Leerlaufschalter eingeschaltet, wenn das Drosselventil 6 vollständig geschlossen ist, und ist sonst immer ausgeschaltet. Ist daher der Leerlaufschalter ausgeschaltet (befindet sich der Motor also nicht im Leerlauf), dann wird im Schritt S2 erkannt, daß sich der Motor in einem Lastbetrieb befindet und daher steuert die ECU 30 so, daß das Luftventil 12 geöffnet wird, wodurch die Menge oder die Flußrate der in dem Bypass-Kanal 10 fließenden Hilfsluft auf einen Maximalwert erhöht wird.

Wenn allerdings der Leerlaufschalter eingeschaltet ist, (also das Drosselventil 6 vollständig geschlossen ist), dann wird im Schritt S3 ermittelt, daß eine Änderung des Motorbetriebs zum Leerlaufzustand hin erfolgt und unmittelbar nach einer derartigen Änderung führt die ECU 30 eine Luftpuffer- oder Dämpfungs-Funktion durch, bei welcher das Luftventil 12 allmählich oder langsam geschlossen wird, um den Motor zu verlangsamen. Dies führt dazu, daß die Menge oder die Flußrate der Hilfsluft Ac in den Bypass-Kanal 10 allmählich verringert wird.

In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß dann, wenn das Drosselventil 6 während eines Zustands hoher Drehzahl des Motors vollständig geschlossen wird, die Menge oder Flußrate der Hilfsluft Ac abnimmt, wobei gleichzeitig der Leerlaufschalter eingeschaltet wird, selbst wenn die Luftpuffer-Funktion genutzt wird, und dies führt dazu, daß die Drehzahl oder die Umdrehungen pro Minute R des Motors plötzlich auf eine vorbestimmte Leerlaufdrehzahl oder Umdrehungen pro Minute Ri absinkt, und dann zu der Leerlaufdrehzahl zurückkehrt, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 3 angedeutet ist.

Vom Standpunkt der Leerlauf-Drehzahlsteuerung aus, ist dieser Effekt nicht erwünscht, und er kann das Fahrgefühl oder den Komfort für den Fahrer beeinträchtigen. Wenn die Motordrehzahl R übermäßig oder erheblich auf 0 verringert wird, während der Verzögerungssteuerung, nimmt darüber hinaus die Möglichkeit eines Abwürgens des Motors zu.

Daher wird bei der bekannten Motorsteuervorrichtung bzw. dem zugehörigen Verfahren, welche voranstehend beschrieben wurden, die Menge oder Flußrate der Hilfsluft Ac unmittelbar dann verringert, wenn auf der Grundlage des vollständigen Schließens des Drosselventils 6 festgestellt wird, daß sich der Motorbetriebszustand zu einem Leerlaufbetrieb geändert hat. Wenn die Motordrehzahl R zu dem Zeitpunkt, in welchem eine Änderung des Motorbetriebs zum Leerlauf hin erfolgt, sehr hoch ist, führt dies dazu, daß den Zylindern 16 keine ausreichende Menge an Hilfsluft Ac zugeführt wird, und daher wird die Motordrehzahl R in abnormer Weise verringert, was zu der Befürchtung Anlaß gibt, daß der Motor abgewürgt wird.

Daher sollen mit Hilfe der folgenden Erfindung die voranstehend erwähnten Probleme überwunden werden, die bei der bekannten Motorsteuervorrichtung und dem bekannten zugehörigen Verfahren auftreten.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Bereitstellung einer neuen und verbesserten Motorsteuervorrichtung und eines entsprechenden Verfahrens, welche ein Abwürgen auf verläßliche Weise verhindern können, wenn sich der Betrieb des Motors vom Betrieb mit hoher Drehzahl zum Leerlaufbetrieb ändert.

Zur Lösung der voranstehend angegebenen Aufgabe wird gemäß einer Zielrichtung der vorliegenden Erfindung eine Motor-Steuervorrichtung mit folgenden Teilen zur Verfügung gestellt:
einer primären Zufuhreinrichtung für die Zufuhr einer Luft / Brennstoffmischung zu Zylindern einer Brennkraftmaschine;
einer Hilfszufuhrvorrichtung zur Zufuhr von Hilfsluft zu den Zylindern;
einem Drehzahlsensor zur Ermittlung der Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors und zur Erzeugung eines entsprechenden Ausgangssignals;
einer Sensorvorrichtung zur Messung der Betriebszustände des Motors und zur Erzeugung eines entsprechenden Ausgangssignals; und
einer Steuereinrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die Ausgangssignale von dem Geschwindigkeitssensor und der Sensorvorrichtung empfängt, um auf dieser Grundlage die primäre und die Hilfs- Zufuhreinrichtung auf solche Weise zu steuern, daß die Menge der Luft/ Brennstoffmischung und die Menge der Hilfsluft, welche den Zylindern zugefügt werden, entsprechend den Motorbetriebszuständen gesteuert werden. Die Steuereinrichtung umfaßt: eine Leerlauf-Detektoreinrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie das Ausgangssignal von der Sensoreinrichtung empfängt, um auf dieser Grundlage eine Änderung des Motors von einem Lastzustand zu einem Leerlaufzustand zu ermitteln; eine Drehzahl-Detektoreinrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie das Ausgangssignal von dem Drehzahlsensor empfängt, um auf dieser Grundlage zu ermitteln, ob die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors nicht größer ist, als ein vorbestimmter Referenzwert; und eine Hilfslufteinstelleinrichtung, die der Leerlauf-Detektoreinrichtung und der Drehzahl-Detektoreinrichtung zugeordnet ist, um allmählich die Menge der Hilfsluft zu verringern, die den Zylindern zugeführt wird, wenn sich der Motorbetrieb von einem Lastzustand zu einem Leerlaufzustand hin ändert, und wenn die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors kleiner oder gleich dem vorbestimmten Referenzwert wird.

Gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellt, in welcher eine Luft / Brennstoffmischung Zylindern des Motors über eine primäre Zufuhreinrichtung zugeführt wird, und in welcher den Zylindern Hilfsluft über eine Hilfszufuhreinrichtung zugeführt wird, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Ermittlung, wenn sich der Motorbetrieb von einem Lastzustand zu einem Leerlaufzustand hin ändert;
Feststellung, ob die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors kleiner oder gleich einem vorbestimmten Referenzwert ist;
und allmähliche Verringerung einer Menge der Hilfsluft, die den Zylindern zugeführt wird, wenn sich der Motorbetrieb von einem Lastzustand zu einem Leerlaufzustand ändert, und wenn die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors kleiner oder gleich dem vorbestimmten Referenzwert ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchem sich weitere Vorteile und Merkmale ergeben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer elektronischen Steuereinheit, welche einen wesentlichen Abschnitt einer Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bildet;

Fig. 2 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung eines Motorsteuerverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ein Signalformdiagramm mit einer Darstellung, wie sich die Drehzahl eines Motors zeitlich gemäß der vorliegenden Erfindung ändert;

Fig. 4 eine schematische Darstellung des allgemeinen Aufbaus einer bekannten Motorsteuervorrichtung; und

Fig. 5 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung eines bekannten Motorsteuerverfahrens, welches von der Vorrichtung von Fig. 4 ausgeführt wird.

Nunmehr wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben.

Eine Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine primäre Zufuhreinrichtung auf, um eine Luft / Brennstoffmischung mehreren Zylindern einer Brennkraftmaschine zuzuführen;
eine Hilfs- Zufuhreinrichtung für die Zufuhr von Hilfsluft zu den Zylindern;
einen Drehzahlsensor zur Ermittlung der Drehzahl, der Anzahl der Umdrehungen/pro Minute des Motors und zur Erzeugung eines entsprechenden Ausgangssignals;
eine Sensoreinrichtung zur Feststellung der Betriebszustände des Motors und zur Erzeugung eines entsprechenden Ausgangssignals;
und eine Steuereinrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die Ausgangssignale von dem Drehzahlsensor und der Sensoreinrichtung empfängt, um auf dieser Grundlage die primäre und die Hilfs- Zufuhreinrichtung zu steuern, daß die Menge der Luft / Brennstoffmischung und die Menge der Hilfsluft, welche den Zylindern zugeführt werden, entsprechend den Motorbetriebszuständen gesteuert werden.

Wie in der voranstehenden erwähnten Fig. 4 gezeigt ist, weist die primäre Zufuhreinrichtung einen Einlaß-Kanal 1 mit einem Drosselventil 6 und einem Brennstoffeinspritzventil 14 auf, um eine Luft / Brennstoffmischung den Zylindern 16 zuzuführen. Wie weiterhin in Fig. 4 dargestellt ist, ist die Hilfs­ zufuhreinrichtung mit einem Bypass-Kanal 10 versehen, der an den Einlaßkanal 1 angeschlossen ist, um das Drosselventil 6 zu umgehen, und mit einem Luftventil 12, welches in dem Bypass-Kanal 10 angeordnet ist und durch die Steuereinrichtung betätigt wird, um die in dem Bypass-Kanal 10 fließende Hilfsluft zu steuern.

Der voranstehende beschriebene Aufbau Betriebsablauf der Motorsteuervorrichtung ist im wesentlichen ähnlich wie bei der in Fig. 4 dargestellten, voranstehend beschriebenen bekannten Motorsteuervorrichtung, abgesehen von dem Aufbau der Steuereinrichtung und dem Betriebsablauf des Luftventils 12.

Im einzelnen weist, wie in Fig. 1 gezeigt ist, die Steuereinrichtung die Form einer elektronischen Steuereinrichtung 30 A auf, welche folgende Teile umfaßt:
Eine Leerlauf-Detektoreinrichtung 31, die so angeschlossen ist, daß sie ein Ausgangssignal D von der Sensoreinrichtung 22 empfängt, welches einen Motorbetriebszustand repräsentiert, um auf dieser Grundlage eine Änderung von einem Lastzustand des Motors zu einem Leerlaufzustand zu ermitteln;
eine Drehzahl-Detektoreinrichtung 32, die so angeschlossen ist, daß sie ein Ausgangssignal R von dem Drehzahlsensor 20 empfängt, welches die Drehzahl oder die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors repräsentiert, um auf dieser Grundlage zu ermitteln, ob die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors R kleiner oder gleich einem vorbestimmten Referenzwert Rk ist, und eine Hilfslufteinstellung 34, um das Luftventil 12 in dem Bypass-Kanal 10 so einzustellen, daß hierdurch die dort befindliche Hilfsluft gesteuert wird. Die Leerlauf-Detektoreinrichtung 31 und die Drehzahl-Detaktoreinrichtung 32 bilden zusammen eine Verzögerungsermittlungseinrichtung 33. Auf der Grundlage eines Ausgangssignals K von der Verzögerungsermittlungs-Einrichtung 33 und daher der Drehzahl-Detektor-Einrichtung 32 erzeugt die Hilfsluft- Einstelleinrichtung 34 ein Steuersignal C12 für das Luftventil 12 auf solche Weise, daß das Luftventil 12 allmählich geschlossen wird, um die Menge der Hilfsluft in den Bypass-Kanal 10 zu verringern, wenn sich der Motor-Betriebszustand von einem Lastzustand zu einem Leerlaufzustand ändert, und wenn die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors R kleiner oder gleich dem vorbestimmten Referenzwert Rk ist.

Nunmehr wird im einzelnen der Betriebsablauf der voranstehend beschriebenen Motorsteuervorrichtung oder eines Motorsteuerverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben, insbesondere unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 2, das Signalformdiagramm von Fig. 3, und die allgemeine Anordnung von Fig. 4. Zuerst ermittelt in einem Schritt S1 die Leerlauf-Detektoreinrichtung 31, ob sich der Motorbetriebszustand von einem Lastzustand in einen Leerlaufzustand geändert hat, auf der Grundlage des Betriebszustandssignals D in Form eines Leerlaufschaltersignals, welches einen Zustand "EIN" oder "AUS" eines nicht dargestellten Leerlaufschalters angibt.

Falls das Leerlaufschaltersignal D den Zustand "AUS" zeigt, wodurch angezeigt wird, daß sich das Drosselventil 6 in einem vollständig geöffneten Zustand befindet, so wird die Antwort auf diese Frage negativ. In diesem Falle wird im Schritt S2 festgestellt, daß sich der Motor im Lastbetrieb befindet, und die Hilfslufteinstellung 34 erzeugt ein Steuersignal C12 für das Luftventil 12 in dem Bypass-Kanal 10, wodurch das Luftventil 12 in seine vollständig offene Position bewegt oder dort gehalten wird, wodurch die Menge der Hilfsluft Ac auf ein Maximum erhöht wird. Ist allerdings die Antwort im Schritt S1 positiv (ist also der Leerlaufschalter eingeschaltet), dann geht der Steuervorgang zum Schritt S21 über, in welchem auf der Grundlage des Drehzahlsignals R die Drehzahl-Detektoreinrichtung 32 feststellt, ob die Drehzahl oder die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors R nicht größer ist als der vorbestimmte Referenzwert Rk. Falls nicht (also falls R größer als Rk ist), geht der Steuervorgang zum Schritt S22 über, in welchem eine momentane Menge der Hilfsluft Acn auf einem vorherigen Wert der Hilfsluft Acn -1 gehalten wird, der vorher eingestellt wurde. Dies bedeutet, daß auch in diesem Falle das Luftventil 12 in seine vollständig offene Position bewegt oder dort gehalten wird, um so die Menge der Hilfsluft Ac zu maximieren, wie in dem Falle des ausgeschalteten Leerlaufschalters. Dies führt dazu, daß sichergestellt wird, daß eine ausreichende Menge an Hilfsluft Ac fortwährend den Zylindern 16 zugeführt werden kann, wodurch eine plötzliche Verringerung der Motordrehzahl R und ein sich daraus ergebendes Abwürgen des Motors vermieden wird. Da der Leerlaufschalter eingeschaltet und das Drosselventil 6 vollständig geöffnet ist, nimmt allerdings in diesem Falle die Drehzahl R des Motors ab, wie durch eine durchgezogene Linie in Fig. 3 gezeigt ist.

Andererseits ermittelt schließlich im Schritt S20, während im Verlauf der Zeit t die Motordrehzahl R abnimmt, die Drehzahl-Detektoreinrichtung 32 schließlich, daß die Motordrehzahl R kleiner oder gleich dem vorbestimmten Referenzwert Rk wird, worauf sie dann ein entsprechendes Ausgangssignal K für die Hilfslufteinstelleinrichtung 34 erzeugt. Von dem Start tk des Ausgangssignals K aus beginnt die Hilfslufteinrichtung 34 mit der Erzeugung eines Steuersignals C12 zum Schließen des Luftventils 12 in dem Bypass-Kanal 10, und dies führt dazu, daß die Menge der in dem Bypass-Kanal 10 fließenden Hilfsluft Ac allmählich verringert wird, wodurch die Motordrehzahl R auf allmähliche und verzögerte Weise auf eine vorbestimmte Leerlaufdrehzahl Ri verringert wird. Daher kann die Drehzahl R allmählich bis zur Drehzahl Ri auf äußerst glatte und stabile Weise abnehmen, ohne daß irgendein abruptes oder übermäßiges Absinken auftritt, wie durch eine gestrichelte Linie in Fig. 3 gezeigt ist. Sobald die vorbestimmte Leerlaufdrehzahl Ri erreicht ist, wird die normale oder gewöhnliche Leerlaufsteuerung durchgeführt, bei welcher das Luftventil 12 durch ein Steuersignal C12 von der ECU 30A fein eingestellt wird, um so die Motordrehzahl R auf einen Wert um die vorbestimmte Leerlaufdrehzahl Ri herum zu halten. Von den Schritten S2, S3 und S22 aus kehrt der Steuerausgang zum Schritt S1 zurück, und sämtliche voranstehenden Schritte werden wiederholt.

Zwar ermittelt bei der voranstehenden Beschreibung die Leerlauf-Detektoreinrichtung 31 eine Änderung von einem Lastzustand zu einem Leerlaufzustand auf der Grundlage des Ein / Aus- Signals eines Leerlaufschalters, jedoch kann eine derartige Ermittlung auch auf der Grundlage der Öffnung des Drosselventils 6 erfolgen, die durch einen Drosselsensor ermittelt werden kann.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine, mit:
einer primären Zufuhreinrichtung für die Zufuhr einer Luft / Brennstoffmischung zu den Zylindern der Brennkraftmaschine;
einer Hilfszufuhreinrichtung für die Zufuhr von Hilfsluft von den Zylindern;
einem Drehzahlsensor zur Messung der Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors und zur Erzeugung eines entsprechenden Ausgangssignals;
einer Sensoreinrichtung zur Ermittlung von Betriebszuständen des Motors und zur Erzeugung eines entsprechenden Ausgangssignals;
eine Steuereinrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die Ausgangssignale von dem Drehzahlsensor und der Sensoreinrichtung empfängt, um auf dieser Grundlage die primäre und die Hilfs- Zufuhreinrichtung auf solche Weise zu steuern, daß die Menge der Luft / Brennstoffmischung und die Menge der Hilfsluft, welche den Zylindern zugeführt werden, entsprechend den Motorbetriebszuständen gesteuert werden;
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung aufweist:
eine Leerlaufdetektoreinrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie das Ausgangssignal von der Sensoreinrichtung empfängt, um auf dieser Grundlage eine Änderung des Motors von einem Lastzustand zu einem Leerlaufzustand zu ermitteln;
eine Drehzahlermittlungseinrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie das Ausgangssignal von dem Drehzahlsensor empfängt, um auf dieser Grundlage zu ermitteln, ob die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors nicht größer ist als ein vorbestimmter Referenzwert;
eine Hilfslufteinstelleinrichtung, die der Leerlauf-Detektoreinrichtung und der Drehzahlermittlungseinrichtung zugeordnet ist, um allmählich die Menge der Hilfsluft zu verringern, die den Zylindern zugeführt wird, wenn sich der Motorbetriebszustand von einem Lastzustand zu einem Leerlaufzustand ändert und wenn die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors kleiner oder gleich dem vorbestimmten Referenzwert wird.

2. Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die primäre Zufuhreinrichtung einen Einlaß-Kanal mit einem darin angeordneten Drosselventil aufweist, um die Luft / Brennstoffmischung den Zylindern zuzuführen, und daß die Hilfszufuhreinrichtung aufweist:
einen an den Einlaß-Kanal angeschlossenen Bypass-Kanal, um das Drosselventil zu umgehen;
und ein in dem Bypass-Kanal angeordnetes Luftventil, welches von der Hilfslufteinstelleinrichtung auf solche Weise steuerbar ist, daß es allmählich geschlossen wird, wenn sich der Motorbetriebszustand von einem Lastzustand zu einem Leerlaufzustand ändert, und wenn die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors kleiner oder gleich dem vorbestimmten Referenzwert ist.

3. Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine, in welcher eine Luft / Brennstoffmischung Zylindern des Motors durch eine primäre Zufuhreinrichtung zugeführt wird, und bei welcher Hilfsluft den Zylindern über eine Hilfszufuhreinrichtung zugeführt wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Feststellung, wenn sich der Motorbetriebszustand von einem Lastzustand zu einem Leerlaufzustand hin ändert;
Feststellung, ob die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors kleiner oder gleich einem vorbestimmten Referenzwert ist;
und allmähliche Verringerung der Menge der Hilfsluft, die den Zylindern zugeführt wird, wenn sich der Motorbetriebszustand von einem Lastzustand zu einem Leerlaufzustand ändert, und wenn die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Motors kleiner oder gleich dem vorbestimmten Referenzwert ist.