HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren
für eine isochrone PI-Regelung der Drehzahl einer
Brennkraftmaschine während einer Gangschiebe- bzw.
Gangschalt-Operation.
Stand der Technik
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Es ist beispielsweise bei einem Fahrzeug, welches
mit einer Brennkraftmaschine angetrieben wird und welches
mit einem elektronisch gesteuerten automatischen
Getriebesystem ausgerüstet ist, bei dem die Operationen eines
Gangschaltgetriebes und einer Kupplung mit Hilfe eines
Mikrocomputers gesteuert werden, um das Gangschaltgetriebe in eine
gewünschte Gangposition zu verschieben, erforderlich, die
Drehzahlen zwischen zwei Zahnrädern, die in dem Getriebe
miteinander kämmen sollen, zu synchronisieren
(veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. Sho 60-179365). Um
eine solche Synchronisation zwischen den Zahnrädern
herzustellen, wird gewöhnlich eine isochrone Steuerung angewandt
und es wird eine Brennstoffmenge, welche einer
Brennkraftmaschine zuzuführen ist, durch Verwendung der PI-Regelung
geregelt, um die Ist-Drehzahl eines Zahnrads in
Übereinstimmung zu bringen mit einer gewünschten Soll-Drehzahl
desselben.
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Wenn jedoch die Drehzahl der Brennkraftmaschine in
dem PI-Regelmode geregelt wird, entsteht die Neigung der
Verschlechterung der Ansprechcharakteristika der Regelung
zur Erzielung einer Variation der Soll-Drehzahl. In diesem
Fall wird die Verbesserung in der Ansprechcharakteristik
eine Regelstabilität beeinträchtigen. Darüber hinaus kann
ein Überschwing- oder Unterschreitungszustand der
Maschinendrehzahl verursacht werden, wenn die Soll-Drehzahl für eine
kurze Zeit stark schwankt. Man kann daher allgemein sagen,
daß die PI-Regelung dort ungeeignet ist, wo die
Soll-Drehzahl stark von der Ist-Drehzahl abweicht und es erforderlich
ist, die Ist-Drehzahl gleich der Soll-Drehzahl für eine
kurze Zeit zu machen, beispielsweise bei dem obigen Beispiel
der Synchronisationssteuerung der Zahnraddrehzahl für die
Gangschiebe- bzw. Gangschaltoperation des oben erwähnten
Getriebesystems.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Drehzahl-Regelverfahren für eine Brennkraftmaschine mit
einem isochronen PI-Regelmode zu schaffen, bei dem sowohl
die Ansprechcharakteristik als auch die
Stabilisierungscharakteristik zur gleichen Zeit befriedigt werden können,
selbst wenn sich die Soll-Drehzahl stark von der
Ist-Drehzahl unterscheidet.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein
Verfahren geschaffen, um eine isochrone PI-Regelung der Drehzahl
einer Brennkraftmaschine bzw. Verbrennungsmotors während
einer Gangverschiebung bzw. Gangschaltung durchzuführen,
wobei eine Sollposition eines Brennstoffregulierteils zum
Regulieren der Brennstoffmenge, welche der Maschine
zuzuführen ist, abhängig von einer gegebenen Soll-Maschinendrehzahl
und einer Ist-Maschinendrehzahl der Brennkraftmaschine
berechnet wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte
umfaßt:
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ein Schritt zur Bestimmung eines Anfangswertes
durchgeführt wird, um einen Anfangswert eines Integralterms
für die isochrone PI-Regelung auf der Grundlage der
Differenz zwischen der Soll-Maschinendrehzahl und der
Ist-Maschinendrehzahl zu bestimmen, wenn diskriminiert worden ist, daß
die Differenz zwischen der Soll-Maschinendrehzahl und der
Ist-Maschinendrehzahl größer ist als ein vorgeschriebener
Wert, und zwar in Abhängigkeit von einem ersten
Diskriminierungsschritt,
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ein zweiter Diskriminierungsschritt durchgeführt
wird, um zu diskriminieren, ob die Ist-Maschinendrehzahl im
wesentlichen gleich der Soll-Maschinendrehzahl durch die
isochrone PI-Regelung gemacht worden ist oder nicht, die
unter Verwendung des Anfangswertes durchgeführt wird, der
bei dem Schritt gemäß der Bestimmung des Anfangswertes
bestimmt worden ist,
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und ein Schritt zur Änderung des Wertes des
Integralausdruckes auf einen Wert durchgeführt wird, welcher
einem Wert entspricht, der im wesentlichen gleich ist einer
lastfreien Zahnstangenposition des Brennstoffregulierteils,
bei der eine Brennstoffmenge, die zur Aufrechterhaltung der
Drehzahl der Maschine bei Lastfreiheit bei der
Soll-Maschinendrehzahl, der Maschine zugeführt wird, wenn bei dem
zweiten Diskriminierungsschritt diskriminiert worden ist, daß
die Ist-Maschinendrehzahl im wesentlichen gleich ist der
Soll-Maschinendrehzahl.
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Wenn demzufolge die Differenz zwischen der
Soll- und Ist-Maschinendrehzahl einen Wert erreicht, der Probleme
verursacht hinsichtlich einem Überschwingen bzw. Übersteuern
oder einem Unterschreiten bzw. Untersteuern aufgrund von
beispielsweise einer Erneuerung der Soll-Maschinendrehzahl,
wird der Anfangswert des Integralterms für eine PI-Regelung
auf der Grundlage der erneuerten Soll-Maschinendrehzahl und
der Ist-Maschinendrehzahl bestimmt. Der Anfangswert kann
derart bestimmt werden, daß beispielsweise die
Ansprechcharakteristik der Maschinendrehzahlsteuerung verbessert wird.
Um dies zu erreichen, sollte der Anfangswert des
Integralterms so bestimmt werden, um den gleichen Effekt zu erzielen
wie derjenige, der durch Erhöhen der Verstärkung der PI-
Regelung erhalten wird. Dies bedeutet, daß ein großer Wert
als Anfangswert ausgewählt werden sollte, wenn eine Erhöhung
der Maschinendrehzahl erforderlich ist. Andererseits sollte
ein kleiner Wert als Anfangswert ausgewählt werden, wenn
eine Abnahme der Maschinendrehzahl gefordert wird. Wenn die
Ist-Drehzahl im wesentlichen gleich wird der
Soll-Maschinendrehzahl, und zwar durch die PI-Regelung unter Verwendung
des Wertes des Integralterms, der oben bestimmt wurde, so
wird der Wert des Integralterms auf den Wert gemäß der
lastfreien Zahnstangenposition geändert, wodurch ein starkes
Überschwingen und Unterschreiten effektiv unterdrückt werden
kann, und zwar aufgrund der Tatsache, daß das Drehmoment zum
Erhöhen oder Vermindern der Maschinendrehzahl zu Null wird.
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Die Erfindung kann besser verstanden werden und es
ergeben sich andere Aufgaben und Vorteile derselben klarer
aus der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten
Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichungen.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die eine
Ausführungsform eines Fahrzeugregelsystems veranschaulicht,
bei dem eine Maschinendrehzahl gemäß der vorliegenden
Erfindung geregelt wird;
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Fig. 2 ist ein Blockschaltbild der
Drehzahlregelungseinheit, die in Fig. 1 gezeigt ist;
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Fig. 3 ist ein Flußdiagramm der Ausführung eines
Drehzahlregelungsprogramms in der Drehzahlregeleinheit;
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Fig. 4 ist ein detailliertes Flußdiagramm eines
Schrittes zum Bestimmen eines Wertes für einen Integralterm
für die PI-Regelung; und
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Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, welche die
Charakterstika einer minimalen Zahnstangenposition und einer
lastfreien Zahnstangenposition zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die eine
Ausführungsform eines Fahrzeugregelsystems zeigt, bei dem
eine isochrone Maschinendrehzahlregelung unter Verwendung
einer PI-Regeleinrichtung durchgeführt wird (die im
folgenden als isochrone PI-Regeleinrichtung bezeichnet wird), und
zwar nach der vorliegenden Erfindung. Bei einem
Fahrzeugregelsystem 1 der Fig. 1 dient eine Dieselmaschine 2 für den
Antrieb eines Fahrzeugs (nicht gezeigt) und es wird
Brennstoff der Maschine 2 von einer Brennstoffeinspritzpumpe 3
zugeführt, die mit einer Brennstoffregulierzahnstange 4
ausgestattet ist, um die Brennstoffmenge zu regulieren,
welche in die Maschine 2 einzuspritzen ist. Das
Bezugszeichen 5 gibt eine Solenoidbetätigungsvorrichtung an, um die
Brennstoffregulierzahnstange 4 zu betreiben. Es ist ferner
eine Reibungskupplung 6 und ein Getriebe vom Zahnrad-Typ 7
auf der Ausgangsseite der Dieselmaschine 2 vorgesehen und
ein herkömmliches automatisches Getriebesystem AT wird durch
die Zuordnung der Kupplung 6, des Getriebes 7 und einer
Regeleinheit 8 gebildet, wie dies unten beschrieben wird.
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Die Regeleinheit 8 ist mit einem Mikrocomputer
ausgestattet und empfängt einen Satz von Positionssignalen
P, der von einem Positionssensor (nicht gezeigt) gesendet
wird, welcher in dem Getriebe 7 enthalten ist und eine
Anzeige der momentanen Gangschiebe- bzw. Gangschaltposition
des Getriebes 7 liefert. Die Regeleinheit 8 empfängt von der
Sensoreinheit 9 ein Beschleunigungssignal A, welches das
Betätigungsausmaß eines Beschleunigungspedals 10 anzeigt,
empfängt einen TDC-Impuls T, der anzeigt, wann ein Kolben in
einem vorbestimmten Zylinder (nicht gezeigt) der
Dieselmaschine 2 seine obere Totpunktlage erreicht hat, und ein
Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V, welches die
Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigt, welches von der
Dieselmaschine 2 angetrieben wird. Eine Wählvorrichtung 11 besitzt einen
Wählhebel 11a, um eine Gangposition des Getriebes 7
auszuwählen, und es wird ein Wählpositionssignal S, welches die
tatsächliche Position des Wählhebels 11a anzeigt, von einem
Sensor (nicht gezeigt) erzeugt, der dem Wählhebel 11a
zugeordnet ist, wobei dieses Signal zu der Regeleinheit 8
gesendet wird.
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Die Regeleinheit 8 spricht auf diese
Eingangssignale P, A, V und S und den Eingangsimpuls T an, um die
Berechnung durchzuführen, die für die Ausführung der
Gangschiebesteuerung erforderlich ist, und gibt ein erstes
Steuersignal S1 aus, um die Einkuppel-/Auskuppeloperation der
Kupplung 6 zu steuern, und gibt zweite und dritte
Steuersignale S2 und S3 aus, um jeweils die Wähl- und
Verschiebebzw. Schaltoperationen des Getriebes 7 zu steuern. Dem
Getriebe 7 ist eine Wählbetätigungsvorrichtung 12 zugeordnet,
die auf das zweite Steuersignal S2 anspricht, um den Gang in
einer ausgewählten Richtung zu bewegen, und eine
Verschiebebzw. Schaltbetätigungsvorrichtung 13, die auf das dritte
Steuersignal S3 anspricht, um den Gang in eine Schiebe- bzw.
Schaltrichtung zu bewegen. Das erste Steuersignal S1 wird an
eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung 14 angelegt, um die
Kupplung 6 zu betätigen. Die Operation, um automatisch das
Getriebe 7 in eine gewünschte Position zu schieben, wird in
einer bekannten Weise abhängig von den Steuersignalen S1 bis
S3 ausgeführt, die von der Regeleinheit 3 erzeugt werden.
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Das Fahrzeugsteuersystem 1 ist mit einem
Maschinendrehzahlregelsystem SS ausgestattet, um elektronisch die
Drehzahl der Dieselmaschine 2 zu regeln, und zwar zusätzlich
zu dem automatischen Getriebesystem AT, welches die
Regeleinheit 8 verwendet. Das Maschinendrehzahlregelsystem SS
besitzt eine Drehzahlregeleinheit 21, welche das
Beschleunigungssignal A, den TDC-Impuls T, ein
Zahnstangenpositionssignal R, welches die Position der
Brennstoffregulierzahnstange 4 anzeigt, und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V
von der Sensoreinheit 9 empfängt.
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Wie in Fig. 2 veranschaulicht, ist die
Drehzahlregeleinheit 21 durch Verwendung eines herkömmlichen
Mikrocomputersystems gebildet, welches eine zentrale
Prozessoreinheit (CPU) 22, einen Nurlesespeicher (ROM) 23, einen
Speicher (RAM) 24 mit wahlfreiem Zugriff, eine
Eingabe-/Ausgabeschnittstelle (I/O) 25 und einen Bus 26, um diese zu
verbinden, enthält. Ein Steuerprogramm zur Steuerung der
Maschinendrehzahl der Dieselmaschine 2 ist in dem ROM 23 im
voraus abgespeichert und wird in der CPU 22 ausgeführt, um
ein Drehzahlsteuersignal CS zu erzeugen, welches an die
Solenoidbetätigungsvorrichtung 5 angelegt wird, um die
Position der Brennstoffregulierzahnstange 4 zu regulieren.
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Wie an späterer Stelle beschrieben wird, hat die
Drehzahlregeleinheit 21 nicht nur eine Funktion, um die
Position der Brennstoffregulierzahnstange 4 in Einklang mit
einer vorgeschriebenen Reglerkennlinie in Abhängigkeit von
der Betätigung des Beschleunigungspedals 10 zu regulieren,
sondern hat auch eine andere Funktion, um die
Maschinendrehzahl zu regeln, um die Ist-Maschinendrehzahl Na der
Dieselmaschine 2 koinzident mit der Soll-Maschinendrehzahl No zu
machen, die zu jenem Zeitpunkt in einer isochronen
PI-Regelungsart gemäß der Erfindung in Abhängigkeit von einem
Befehlssignal I angefragt wird, welches von der Regeleinheit 8
erzeugt wird. Das Befehlssignal I dient dazu, anzuzeigen,
daß das Getriebe 7 eine geforderte Gangschiebeoperation
ausführt.
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Es soll nun eine Erläuterung des
Maschinendrehzahlregelbetriebes gemäß dem Drehzahlregelprogramm gegeben
werden, welches in dem ROM 23 gespeichert ist, und zwar
unter Hinweis auf Fig. 3. Nach dem Start der Ausführung des
Drehzahlregelprogramms gelangt die Operation zu dem Schritt
31, bei dem Daten, basierend auf den von außerhalb
angelegten Signalen, eingegeben werden. Dann bewegt sich die
Operation zum Schritt 32, bei dem die Ist-Maschinendrehzahl Na
der Dieselmaschine 2 aus dem Zeitintervall zwischen den TDC-
Impulsen T berechnet wird. Bei dem nächsten Schritt 33 zum
Bestimmen eines Wertes eines Integralterms für eine
isochrone PI-Regeloperation wird diskriminiert, ob das
Befehlssignal I von der Regeleinheit 8 erzeugt worden ist oder nicht,
und es wird der Wert des Integralterms für die isochrone PI-
Regelung gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt, wenn das
Befehlssignal I erzeugt wurde.
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Wenn gemäß Fig. 4 die Operation vom Schritt 32 zum
Schritt 51 gelangt, wird beim Schritt 51 diskriminiert, ob
der Pegel des Befehlssignals I gleich ist "1" oder nicht
oder in anderen Worten, ob die Regelung zur
Aufrechterhaltung der Drehzahl der Dieselmaschine 2 auf einem
vorgeschriebenen Sollwert mit Hilfe einer isochronen
PI-Regeloperation gefragt ist oder nicht. Die Entscheidung beim
Schritt 51 wird zu NEIN, wenn I = "0", das bedeutet, wenn
die isochrone PI-Regelung nicht gefragt ist, und die
Operation gelangt zum Schritt 52, bei welchem ein Flag UF,
welches anzeigt, daß die Ist-Maschinendrehzahl erhöht werden
sollte, und ein Flag DF, welches anzeigt, daß die
Ist-Maschinendrehzahl vermindert werden sollte, gelöscht bzw.
nullgesetzt werden. Dann gelangt die Operation zum Schritt
34 (Fig. 3).
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Die Entscheidung beim Schritt 51 wird zu JA, wenn
I = "1", das bedeutet, wenn die isochrone PI-Regelung
gefragt ist, und die Operation gelangt zum Schritt 53, bei dem
die Soll-Maschinendrehzahl No, die für den Betriebszustand
des Fahrzeugs zu diesem Zeitpunkt geeignet ist, in einer
herkömmlichen Weise auf der Grundlage von Informationen aus
der Sensoreinheit 9 und der Regeleinheit 8 berechnet wird.
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Danach gelangt die Operation zum Schritt 54, bei
dem entschieden wird, ob No - Na größer ist als 200 U/min
(rpm) oder nicht. Die Entscheidung beim Schritt 54 wird zu
JA, wenn No - Na größer ist als 200 U/min (rpm), und die
Operation gelangt zum Schritt 55, bei dem eine Entscheidung
getroffen wird, ob das Flag UF gleich ist "1" oder nicht.
Die Operation gelangt zum Schritt 34, wenn UF = "1". Wenn im
Gegensatz dazu UF = "0", wird beim Schritt 56 das Flag UF
gesetzt und die Operation gelangt zum Schritt 57, um eine
lastfreie Zahnstangenposition zu berechnen, die als eine
Position der Brennstoffregulierzahnstange 4 definiert ist
gemäß einem unbelasteten Zustand bei dieser
Maschinendrehzahl. Dann bewegt sich die Operation zum Schritt 58, bei dem
der berechnete Wert der lastfreien Zahnstangenposition als
der Wert i des Integralterms für die isochrone PI-Regelung
gesetzt wird und die Operation gelangt dann zum Schritt 34.
Das heißt, der Wert der lastfreien Zahnstangenposition wird
als ein Anfangswert des Integralterms gesetzt, wenn die
Soll-Maschinendrehzahl größer ist als die
Ist-Maschinendrehzahl, und zwar um mehr als 200 U/min (rpm) und das Flag UF
gleich ist "0". In diesem Fall kann der Wert der maximalen
Zahnstangenstellung als Anfangswert des Integralterms
gesetzt werden, um die Zunahme der Maschinendrehzahl zu
beschleunigen.
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Andererseits bewegt sich die Operation zum Schritt
59, wenn beim Schritt 54 die Entscheidung zu NEIN geführt,
und es wird beim Schritt 59 entschieden, ob Na - No größer
ist als 200 U/min (rpm) oder nicht. Die Entscheidung beim
Schritt 59 wird zu JA, wenn Na - No größer ist als 200 U/min
(rpm), und die Operation gelangt dann zum Schritt 60. Beim
Schritt 60 wird eine Diskriminierung durchgeführt, ob DF
gleich ist "1" oder nicht. Wenn DF = "0", wird die
Entscheidung beim Schritt zu NEIN und die Operation gelangt zum
Schritt 61. Es wird dann beim Schritt 61 das Flag DF gesetzt
und der Wert i wird beim Schritt 62 auf Null gesetzt. Danach
gelangt die Operation zum Schritt 34. Die Operation gelangt
zum Schritt 34 ohne die Ausführung der Schritte 61 und 62,
wenn die Entscheidung beim Schritt 60 JA ist. Das heißt, für
den Fall, bei dem die Ist-Maschinendrehzahl höher ist als
die Soll-Maschinendrehzahl, und zwar um mehr als 200 U/min
(rpm), wird die Entscheidung getroffen, ob das Flag DF
gelöscht ist oder nicht, und der Anfangswert des Integralterms
wird auf Null gesetzt, wenn das Flag DF gelöscht ist.
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Wenn die Diskriminierung beim Schritt 59 NEIN
wird, bewegt sich die Operation zum Schritt 63, wobei die
Diskriminierung durchgeführt wird, ob das Flag UF gesetzt
ist oder nicht. Die Diskriminierung beim Schritt 63 wird zu
JA, wenn UF = "1", und die Diskriminierung wird beim Schritt
64 durchgeführt, ob No kleiner ist als Na oder nicht. Die
Operation bewegt sich zum Schritt 34, wenn beim Schritt 64
diskrimiert wurde, daß No größer ist als oder gleich ist mit
Na. Andererseits für den Fall, bei dem No kleiner ist als
Na, bewegt sich die Operation zum Schritt 65, bei dem die
Flags UF und DF gelöscht werden und dann die Schritt 57 und
58 ausgeführt werden.
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Wenn beim Schritt 63 diskriminiert wurde, daß UF
gleich ist "0", bewegt sich die Operation zum Schritt 66,
bei dem die Diskriminierung durchgeführt wird, ob DF gesetzt
ist oder nicht. Die Diskriminierung beim Schritt 66 wird zu
NEIN, wenn DF = "0", und die Operation bewegt sich dann zum
Schritt 34. Andererseits wird die Diskriminierung beim
Schritt 66 zu JA, wenn DF = "1", und die Operation bewegt
sich dann zum Schritt 67, wobei eine Diskriminierung
durchgeführt wird, ob No größer ist als Na oder nicht. Wenn No
größer ist als Na, wird die Diskriminierung beim Schritt 67
zu JA und die Operation bewegt sich dann zum Schritt 65.
Andererseits wird die Diskriminierung beim Schritt 67 zu
NEIN, wenn No kleiner ist als oder gleich ist mit Na und die
Operation bewegt sich dann zum Schritt 34. Das heißt, für
den Fall, bei dem die Differenz zwischen No und Na kleiner
ist als 200 U/min (rpm), folgt, daß der Wert der lastfreien
Zahnstangenposition als Wert i des Integralterms gesetzt
wird, wenn UF = "1" und No kleiner ist als Na oder wenn UF =
"1" und No größer ist als Na. Mit anderen Worten wird der
Wert der lastfreien Zahnstangenposition als der Wert i des
Integralterms gesetzt, wenn die Ist-Maschinendrehzahl sich
der Soll-Maschinendrehzahl annähert und über die
Soll-Maschinendrehzahl hinausläuft.
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Gemäß Fig. 3 wird eine Entscheidung beim Schritt
34 getroffen, ob I = "1" oder nicht. Wenn I = "1", gelangt
die Operation zum Schritt 35, bei dem die Berechnung zur
Regelung bzw. Steuerung der Position der
Brennstoffregulierzahnstange 4 bei der isochronen PI-Regelung durchgeführt
wird, um die Soll-Maschinendrehzahl No zu erhalten, und zwar
durch Verwendung des Anfangswertes, der beim Schritt 33
gesetzt wurde, um erste Soll-Zahnstangenpositionsdaten RD zu
erzeugen, welche die Sollposition der
Brennstoffregulierzahnstange 4 für die isochrone PI-Regelung angeben. Die
Bestimmung beim Schritt 34 wird zu NEIN, wenn die Ausführung
der isochronen PI-Regelung nicht gefragt ist und die
Operation gelangt dann zum Schritt 42, bei dem zweite
Soll-Zahnstangenpositionsdaten RL, welche die Soll-Position der
Brennstoffregulierzahnstange 4 anzeigen, um die
Brennstoffregulierzahnstange 4 für den Fall der Verwendung einer
Minimum-Maximum-Drehzahl-Reglercharakteristik zu regeln, gemäß
der Ist-Maschinendrehzahl und dem Ausmaß der Betätigung des
Beschleunigungspedals 10 berechnet. Danach gelangt die
Operation zum Schritt 40.
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Beim Schritt 36 wird die Diskriminierung
durchgeführt, ob das Flag DF gesetzt ist oder nicht. Wenn die
Unterscheidung beim Schritt 36 JA wird, wenn das Flag DF
gesetzt ist, bewegt sich die Operation zum Schritt 37. Beim
Schritt 37 wird ein Satz von
Minimum-Zahnstangenpositionseigenschaften, wie in Fig. 5 veranschaulicht, berechnet, der
die lastfreie Zahnstangenposition zum Zeitpunkt enthält, zu
dem die Drehzahl der Maschine gleich ist der Soll-Drehzahl
No. Beim nächsten Schritt 38 wird die
Minimum-Zahnstangenposition RM gemäß den
Minimum-Zahnstangenpositionseigenschaften mit den Zahnstangenpositionsdaten RD verglichen.
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Die Minimum-Zahnstangenpositioncharakteristik ist
als eine Charakteristik definiert, welche die minimale
Zahnstangenposition angibt, die erforderlich ist, um das
Auftreten eines Überschwingzustandes zu verhindern, und zwar
für den Fall, bei dem die isochrone Regelung durchgeführt
wird, während die Zahnstange in ihrer Nichteinspritzposition
positioniert ist, bis die Ist-Maschinendrehzahl gleich wird
der Soll-Maschinendrehzahl, und es wird dann der Wert der
lastfreien Zahnstangenposition als der Wert des
Integralterms gesetzt.
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Die Bestimmung beim Schritt 38 wird zu NEIN, wenn
RM größer ist als oder gleich ist RD und die Operation
gelangt dann zum Schritt 39, bei dem der Wert von RM als die
Inhalte der Daten RD gesetzt wird. Dann bewegt sich die
Operation zum Schritt 40. Wie oben beschrieben wurde, wird
das Auftreten eines Unterschreitens (undershoot) effektiv
durch die Erstellung der
Minimum-Zahnstangenpositionscharakteristika verhindert. Wenn andererseits beim Schritt 38
diskriminiert wird, daß RM kleiner ist als RD, wird die
Unterscheidung beim Schritt 38 zu JA und die Operation
bewegt sich zum Schritt 40 ohne die Ausführung des Schritts
39.
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Die maximale Position der
Brennstoffregulierzahnstange 4 in Richtung einer Zunahme der Brennstoffmenge wird
beim Schritt 40 berechnet und die Zahnstangenpositionsdaten,
die vor dem Schritt 40 erhalten worden sind, werden in
solcher Weise begrenzt, daß die Daten niemals eine Position
größer als die maximale Position anzeigen. Die
Zahnstangenpositionsregelung oder Brennstoffregelung wird beim Schritt
41 durch das Drehzahlregelsignal CS durchgeführt, welches
gemäß den ersten oder zweiten
Soll-Zahnstangenpositionsdaten, die in der oben beschriebenen Weise erhalten werden,
erzeugt wird. Die Operation kehrt dann zum Schritt 31 nach
der Ausführung des Schritts 41 zurück und wird beendet.
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Gemäß der oben beschriebenen Anordnung wird dann,
wenn die Maschinendrehzahlregelung der Brennkraftmaschine 2
gemäß einer isochronen PI-Regelung durch die Regeleinheit 8
angefragt wird, diskriminiert, ob die Differenz zwischen der
Soll-Maschinendrehzahl No und der Ist-Maschinendrehzahl Na
größer ist als ein vorgeschriebener Wert oder nicht, was in
angemessener Weise bestimmt werden kann (beispielsweise
werden bei dieser Ausführungsform 100 U/min (rpm) verwendet)
und es wird der Anfangswert des Integralterms für die PI-
Regelung auf der Grundlage des Ergebnisses der
Diskriminierung bestimmt, welche die Drehzahldifferenz und die
Bedingungen bzw. Zustände der Flags DF, UF betrifft. Wenn die
Ist-Maschinendrehzahl im wesentlichen gleich wird der Soll-
Maschinendrehzahl, aufgrund der PI-Regelung, welche den in
der oben beschriebenen Weise bestimmten Integralterm
enthält, wird der Wert gemäß der lastfreien Zahnstangenposition
als der Wert i des Integralterms gesetzt, wodurch das
Auftreten eines starken Überschwingens oder Unterschreitens
unterdrückt werden kann.
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Um das gewünschte Ansprechverhalten und
Stabilitätseigenschaften sicherzustellen ist, da der Wert i des
Integralterms in Relation zur Differenz zwischen den
Ist- und Soll-Maschinendrehzahlen ohne Korrektur der
Soll-Maschinendrehzahl bestimmt wird, kein Anpassungsprozeß für die PI-
Regelung erforderlich, selbst wenn der herkömmliche
PI-Regelmode für die Maschinendrehzahlregelung verwendet wird.
Als Ergebnis kann ein einfacher Einstellprozeß realisiert
werden und die Regelfähigkeit kann merklich verbessert
werden.
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Bei dieser Ausführungsform wird der Wert der
lastfreien Zahnstangenposition als der Wert i des Integralterms
verwendet, wenn die Ist-Maschinendrehzahl im wesentlichen
gleich der Soll-Maschinendrehzahl geworden ist. Es kann
jedoch eine allmähliche Änderung des Wertes i des
Integralterms für die PI-Regelung gestartet werden, und zwar vor dem
Zeitpunkt, bei dem die Ist-Maschinendrehzahl im wesentlichen
gleich der Soll-Maschinendrehzahl geworden ist, so daß der
Wert i des Integralterms gerade gleichgemacht wird dem Wert
der lastfreien Zahnstangenposition, der für die
Maschinendrehzahl zu diesem Zeitpunkt gefordert wird, wenn die Ist-
Maschinendrehzahl gerade die Soll-Maschinendrehzahl erreicht
hat.