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Diese Erfindung betrifft ein System zur Auswahl der zu betreibenden Anzahl von
Zylindern in einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor mit variablem Hubraum, das in
einem Fahrzeug eingebaut ist, das einen vom Fahrer bedienbaren
Beschleunigungsvorrichtungs-Regler aufweist.
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Kraftfahrzeugkonstrukteure und -hersteller sind sich seit Jahren bewußt, daß es
möglich ist eine gesteigerte Brennstofferspamis zu erreichen, wenn ein Motor unter
bestimmten Fahrbedingungen mit weniger als der ganzen Ausstattung an Zylindern
betrieben werden kann. Entsprechend ist es bei geringer Geschwindigkeit und bei
Kleinlastbetrieb möglich Kraftstoff zu sparen, wenn der Motor mit vier anstatt acht oder
drei anstatt sechs Zylindern betrieben werden kann. In der Tat hat ein Hersteller vor
einigen Jahren einen 4-6-8-Motor mit variablem Hubraum angeboten, und die Ford
Motor Company hat einen Sechszylindermotor entworfen, der mit nur drei Zylindem
betrieben werden konnte; und welcher, obwohl er nie zur Produktion freigegeben
wurde, bis zu einem hohen Entwicklungsstand entwickelt wurde. Unglücklicherweise
litten beide der obengenannten Motoren unter Unzulänglichkeiten, die mit ihren
Steuerungssystemen zusammenhingen. Genau gesagt war die Kundenakzeptanz des
sich tatsächlich in Produktion befindlichen Motorensystems unzufriedenstellend, da die
Kraftübertragung zum "Springen" oder zum häufigen Wechseln zwischen den
verschiedenen Betriebsarten neigte. Anders ausgedrückt schaltete der Motor häufig
von Vier- auf Achtzylinderbetrieb, wobei er merkliche Drehmomentabwanderungen
erzeugte. Dies hatte den unerwünschten Effekt, daß der Fahrer veranlaßt wurde im
Zwischengetriebe übermäßige Veränderungen - in der Art von Rück- und
Hochschaltvorgängen - wahrzunehmen. Ein weiterer Nachteil gegenüber dem
bisherigen Stand der Technik lag in der Tatsache, daß die - einer gegebenen
Veränderung der Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerstellung entsprechende -
Drehmomentsreaktion des Motors sich recht stark mit der tatsächlich in Betrieb
befindlichen Anzahl an Zylindern veränderte. Wenn sich der Motor beispielsweise im
Achtzylinderbetrieb befand, so erzeugte eine gegebene Veränderung in der Stellung
des Beschleunigungsvorrichtungs-Reglers bei irgendeiner bestimmten Motordrehzahl
eine gewisse Veränderung der Drehmomentabgabe des Motors. Wenn der Motor
jedoch mit weniger als der Gesamtanzahl an Zylindern, zum Beispiel mit vier oder
sechs Zylindern, betrieben wurde, so war bei der selben Veränderung in der Stellung
des Beschleunigungsvorrichtungs-Reglers eine wesentlich verringerte
Drehmomentsreaktion verfügbar. Als Ergebnis dessen fühlten sich die Fahrzeuge träge
und unempfindlich den Fahrervorgaben gegenüber an.
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GB-A-2006336 offenbart ein Steuerungssystem für einen Mehrzylinder-
Verbrennungsmotor, das einen Motordrehzahl-Detektor und einen Motorleistungs-
Detektor umfaßt. Abhängig von der detektierten Drehzahl und Leistung werden - indem
mit vorbestimmten Bezugsniveaus verglichen wird - entweder alle oder die Hälfte der
Kraftstoffeinspritzungen periodisch erregt, und die Leistung wird als Funktion der
Impulsbreite der Erregersignale der Einspritzung bestimmt. Das Drehzahl-
Bezugsniveau, mit welchem die festgestellte Motordrehzahl verglichen wird, kann
abhängig von der Detektion einer niedriger Leistungsabgabe des Motors variiert
werden.
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US-A-4383514 offenbart eine - mit dem System entsprechend dem Oberbegriff von
Anspruch 1 vergleichbare - Anordnung zur Kraftstoffversorgung der Brennkammern
eines Fahrzeug-Verbrennungsmotors mit einer Motorbremsen-Abschaltung. Ein
Sensor bestimmt die Drehzahl des Motors. Funktionsgeneratoren bestimmen die
Grenzwertsignale, welche eine Funktion der Motordrehzahl sind. Komparatoren
vergleichen die von den Funktionsgeneratoren bestimmten Signale mit einem
Lastsignal, das von einem Potentiometer empfangen wird, das als Positionssensor
dient und die Stellung der Ansaugkrümmer-Drosselklappe anzeigt. Die Komparatoren
sind an Schalter angeschlossen, welche die Kraftstoffversorgung der Brennkammern
abhängig von den Ausgangsgrößen dieser Komparatoren regulieren oder abstellen,
indem sie alle Brennkammern, Gruppen von Brennkammern oder keine
Brennkammem mit Kraftstoff versorgen, so daß der Betrieb des Motors bezüglich des
Kraftstoffverbrauchs optimal ist.
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Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Zylindermodus-Auswahlsystem
bereitzustellen, das einen ruhigeren Betrieb mit weniger wahrnehmbaren Wechseln der
betriebenen Anzahl an Zylindern bereitstellt als andere bekannte Motorsysteme mit
variablem Hubraum.
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Im Einklang mit der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Auswahl der Anzahl
der zu betreibenden Zylinder eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotors mit variablem
Hubraum bereitgestellt, das in einem Fahrzeug eingebaut ist und einen vom Fahrer
bedienbaren Beschleunigungsvorrichtungs-Regler aufweist; und welches umfaßt: einen
Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerstellungs-Sensor zur Bestimmung der
Betriebsstellung des Beschleunigungsvorrichtungs-Reglers und zur Erzeugung eines
Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerpositions-Signals, das diese Stellung anzeigt; und
ein Motordrehzahl-Sensor zur Bestimmung der Drehzahl des Motors und zur
Erzeugung eines Motordrehzahl-Signals, das diese Drehzahl anzeigt; dadurch
gekennzeichnet, daß das System weiterhin umfaßt: einen Prozessor, der gespeicherte
Werte enthält um die Motorlast als Funktion der Motordrehzahl und
Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerstellung abzuleiten, und um die Motorlast als
Funktion der Motordrehzahl bei Vollgas abzuleiten; wobei dieser Prozessor weiterhin
Vorrichtungen zum Empfang dieses Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerpositions-
Signals und dieses Motordrehzahl-Signals umfaßt, und um - basierend auf der
Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerstellung und Motordrehzahl - auf die
augenblickliche Motorbelastung zu schließen; wobei dieser Prozessor weiterhin
Vorrichtungen zum Vergleich der gefolgerten, augenblicklichen Motorbelastung mit
dem gespeicherten Wert der Motorbelastung bei Vollgas und der selben Motordrehzahl
umfaßt; und Vorrichtungen, welche die Anzahl der zu betreibenden Zylinder
wenigstens teilweise auf Basis der Ergebnisse dieses Vergleichs auswählt.
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Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß der durch das vorliegende System
erzeugte Drosselbetrieb Veränderungen der betriebenen Anzahl an Zylindern
verursachen wird, die bezüglich der Wahrnehmung der Drosselreaktion des Motors
durch den Fahrer durchschaubar sind.
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Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß der Moduswechsel von einer
Anzahl an Zylindern zu einer anderen minimiert werden wird; das vorliegende System
wird einen stabilen Betrieb bereitstellen und "Modusspringen" minimieren.
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Falls der Motor zwischen Höchst- und Niedrigst-Grenzdrehzahlen und bei einem
geringeren als einem vorbestimmten Lastwert betrieben wird, wird der Prozessor
weniger als die Gesamtzahl der Zylinder zum Betrieb auswählen. Nachdem er den
Motor mit weniger als der Gesamtzahl der Zylinder zu betreiben begonnen hat, wird
der Prozessor den Motor in einer solchen Teil-Betriebsbedingung halten, sogar wenn
der Motor bei einer die Höchst-Grenzdrehzahl überschreitenden Drehzahl betrieben
wird oder bei einer Drehzahl, die geringer ist als die Niedrigst-Grenzdrehzahl;
vorausgesetzt die Motordrehzahl liegt innerhalb eines Drehzahl/Belastungs-
Hysteresebereichs.
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Die Erfindung wird nun anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen weiter beschrieben werden, in denen:
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Abb. 1 ein Blockdiagramm eines Zylindermodus-Auswahlsystems im Einklang mit
der vorliegenden Erfindung ist;
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Abb. 2 ein Motor-Betriebsdiagramm darstellt, das teilweisen und maximalen
Zylinderbetrieb basierend auf Motorbelastung und Motordrehzahl zeigt;
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Abb. 3 ein Motor-Betriebsdiagramm basierend sowohl auf dem Wert einer
Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerfunktion wie auch der Motordrehzahl ist;
Abb. 4 ein Flußdiagramm ist, das den Betrieb eines Motors mit variablem ·
Hubraum im Einklang mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, wobei die
gefolgerte Motorfast als Regelvariable verwendet wird;
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Abb. 5 ein Flußdiagramm ähnlich Abb. 4 darstellt, aber die Verwendung
einer Beschleunigungsvorrichtungs-Regierstellungs-Funktion als Regelvariable zeigt;
und
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Abb. 6 und 7 die Verwendung dynamischer Hysteresegrenzen zur
Modusauswahl veranschaulichen.
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Wie in Abb. 1 gezeigt, umfaßt ein Kraftfahrzeugmotor mit einem Zylindermodus-
Auswahlsystem für verstellbaren Hubraum im Einklang mit der vorliegenden Erfindung
die Mikroprozessor-Regler 10 vom gewöhnlich zur Bereitstellung einer Motorregelung
verwendeten Typ. Der Regler 10 umfaßt den Mikroprozessor 10A, welcher eine Vielfalt
von Eingangsgrößen von verschiedenen Sensoren verwendet, wie etwa die Sensoren
12, die Motorkühlmittel-Temperatur, Luftladungstemperatur, Motorluft-Massenstrom,
Ansaugkrümmerdruck und andere dem Fachmann bekannte und in dieser Offenbarung
vorgeschlagene Sensoren umfassen können. Der Regler 10 empfängt auch
Informationen von dem Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerpositions-Sensor 14, dem
Motordrehzahl-Sensor 16 und dem Fahrzeugsgeschwindigkeits-Sensor 18. Der Regler
10 kann die Regelung der Zündungseinstellung, die Regelung des Luft/Kraftstoff-
Verhältnisses, die Abgasrückführung (EGR; Exhaust Gas Recirculation) und andere
Motor- und Leistungsübertragungs-Funktionen handhaben. Zusätzlich besitzt der
Regler 10 durch eine Mehrzahl von Motorzylinder-Operatoren 20 die Fähigkeit, die
ausgewählten Zylinder in dem Motor abzuschalten, um so zu bewirken daß der Motor
einen verringerten effektiven Hubraum aufweist. Bei einem Achtzylindermotor
beispielsweise kann der Motor wie benötigt auf 4, 5, 6, oder 7 oder sogar auf 3
Zylindern betrieben werden. Der Fachmann wird angesichts dieser Offenlegung
erkennen, daß eine Anzahl verschiedener Abstellvorrichtungen verfügbar sind, die
Zylinder des Motors selektiv abzuschalten, Solche Vorrichtungen umfassen
Mechanismen, die verhindern daß sich irgendeines der Zylinderventile der
abgeschalteten Zylinder öffnet; so daß Gas in dem Zylinder eingeschlossen bleibt.
Der Regler 10 betreibt das elektronische Drosselklappen-Bediengerät 22, das einen
Drehmomentmotor, Schrittmotor oder ein Gerät anderen Typs umfassen kann, welches
zum Zweck der Positionierung einer elektronischen Drosselklappe 24 verwendet wird.
Eine elektronische Drosselklappe ist, wie der Name andeutet, gänzlich verschieden
von einer mechanisch betriebenen Drosselklappe, welche in Verbindung mit dem ·
manuell bedienbaren Beschleunigungsvorrichtungs-Regler eingesetzt werden kann, an
dem der Positionssensor 14 befestigt ist. Das elektronische Drosselklappen-
Bediengerät 22 liefert dem Regler 10 Rückmeldung bezüglich der Stellung der
elektronischen Drosselklappe 24.
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Wie in dem Motor-Betriebsdiagramm der Abb. 2 gezeigt, tritt teilweiser Betrieb,
welcher hierin als Betrieb mit weniger als der Gesamtzahl an Motorzylindern definiert
ist, in Form einer Insel ein, die durch Motordrehzahl- und Motorlast-Parameter definiert
wird. An jedem ausgewähltem Betriebspunkt übermittelt der
Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerpositions-Sensor 14 an den Regler 10 eine
Information, die in ein Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerpositions-Signal
umgewandelt wird, das die Stellung des Beschleunigungsvorrichtungs-Reglers anzeigt.
Die Stellung des Beschleunigungsvorrichtungs-Reglers wird in dem System der
vorliegenden Erfindung als zuverlässiger Indikator für die Forderung des Fahrers
bezüglich Motor-Drehmoment oder Leistungsabgabe verwendet, Der Fachmann wird
sich angesichts dieser Offenlebung bewußt sein, daß die
Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerstellung an einem Gaspedal oder an einer
manuell gesteuerten Drosselklappe gemessen werden kann, oder bei einer
Zwischenposition an einer sich zwischen diesen beiden erstreckenden Verbindung. So
wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff "Beschleunigungsvorrichtungs-Regler" ein
konventionelles Fahrzeug-Fußgaspedal oder jeden anderen manuell bedienten Typ
einer Beschleunigungsvorrichtung, wie zum Beispiel einen Drosselklappenhebel. Wie
oben angemerkt, empfängt der Regler 10 auch Informationen von dem Motordrehzahl-
Sensor 16, was dem Regler 10 erlaubt den Motor entsprechend dem in Abb. 2
dargestellten Betriebsdiagramm zu betreiben, welches in Verbindung mit dem in
Abb. 4 gezeigten Flußdiagramm erklärt werden wird.
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Wendet man sich jetzt der Abb. 4 zu, so beginnt das Zylindermodus-
Auswahlprogramm bei Block 100 mit der Einleitung des Programms. Bei Block 102
fragt der Regler ab, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit - wie von dem
Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 18 festgestellt - innerhalb der Regelgrenzen liegt.
Im Leerlauf kann der Betrieb bei weniger als der Gesamtzahl an Zylindern aufgrund
von Überlegungen über Lärm, Vibration und Ruppigkeit unerwünscht sein. Bei hohen
Geschwindigkeiten ist es möglich, daß Betrieb mit weniger als der Gesamtzahl an
Zylindern einfach nicht genügend Leistung erzeugt, um das Fahrzeug geräusch- und
vibrationsfrei anzutreiben. Liegt die Fahrzeuggeschwindigkeit bei Block 102 nicht
innerhalb der Regelgrenzen, so wählt der Regler dementsprechend bei Block 104
Maximalantrieb und kehrt zu Block 102 zurück. Wie oben beschrieben bedeutet
Maximalbetrieb einfach, daß der Motor mit der größten Anzahl an Zylindern betrieben
wird, so daß bei einem Achtzylindermotor acht Zylinder betrieben werden; ein
Sechszylindermotor würde entsprechend mit sechs Zylindern betrieben werden.
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Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb der Regelgrenzen von Block 102 liegt,
schreitet die Routine zu Block 106 fort. Bei Block 106 wird die zur Zeit herrschende
Motorlast aus der Beschleunigungsvorrichtungs-Stellung und der Motordrehzahl
abgeleitet. Wie hier verwendet, bezeichnet der Begriff "Last" den Liefergrad, der
anhand des Ansaugkrümmerdrucks oder der Ansaugluftladung gemessen werden
kann. Der Prozessor 10A innerhalb des Reglers 10 umfaßt gespeicherte Werte für die
Motorlast als Funktionen der Motordrehzahl und der Beschleunigungsvorrichtungs-
Reglerstellung. Es ist festgestellt worden, daß ein System im Einklang mit der
vorliegenden Erfindung mit gespeicherten Belastungswerten entweder für Teil- oder
Maximalbetrieb betrieben werden kann. Der Prozessor 10A enthält auch gespeicherte
Werte für die Motorlast als Funktion der Motordrehzahl bei Vollgas. Der Prozessor 10A
folgert die Motorbelastung, indem der Prozentsatz der Vollgas-Motorlast bestimmt wird,
der mit der vom Fahrer geforderten Motorbelastung übereinstimmt, wie sie durch die
gemessene Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerstellung angezeigt wird. Die Vollgas-
Last und der durch den Beschleunigungsvorrichtungs-Regler bestimmte Liefergrad
werden bei der selben Motordrehzahl verglichen. Im Effekt bestimmt der Prozessor
10A den Grad der Motorladung bis hin zur und einschließlich der Vollgas-Last. Das
Ergebnis dieses Vergleichs - das ein Bruch mit Wert kleiner oder gleich Eins ist - wird
in eine von zwei Tabellen eingegeben, wobei jede, wie in Abb. 2 gezeigt, zwei
Dimensionen aufweist. Die Tabellen verfügen über abgeleitete Motorlast und
Motordrehzahl als unabhängige Variablen. Die Tabellen entsprechen Teil- und
Maximalbetrieb. In Block 110 vergleicht der Prozessor 10A die Werte der abgeleiteten
Motorlast und Motordrehzahl mit den Tabellenwerten, um zu bestimmen ob Maximal-
oder Teilbetrieb angezeigt ist. Wie in Abb. 2 gezeigt, befindet sich in der Mitte des
Betriebsdiagramms eine Insel des Teilbetriebs, umgeben von einem Hystereseband,
das seinerseits von einem Bereich des Maximalbetriebs umgeben ist. Die Insel des
Teilbetriebs wird von Motordrehzahlen abgegrenzt, die als "LUG HIGH" und "LIMIT
LOW" gezeigt sind. Daher ist Teilbetrieb angezeigt, wenn die Motordrehzahl höher als
der LUG HIGH-Wert, aber niedriger als der LIMIT LOW-Wert ist. Wenn jedoch der
Motor mit der maximalen Anzahl von Zylindern betrieben wird, so wird der Teilbetrieb
nicht aktiviert werden, wenn die Motordrehzahl niedriger als der LUG HIGH-Wert oder
größer als der LIMIT LOW-Wert ist. Wie weiterhin in Abb. 2 gezeigt wird, wird
Teilbetrieb verwendet, wo die abgeleitete Motorlast geringer als der L&sub1;-Wert ist.
Maximalbetrieb wird bei jedem Wert der Motorfast verwendet, an dem die
Motordrehzahl geringer als LUG LOW oder größer als LIMIT HI ist. Wenn die
Motordrehzahl geringer ist als LIMIT LOW oder größer als LUG HI, so wird
Maximalbetrieb weiterhin bei jeder Motordrehzahl verwendet, wenn die abgeleitete
Belastung größer als der Wert L&sub2; ist.
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Zwischen den Inseln des Maximalbetriebs und des Teilbetriebs wird ein
Drehzahl/Belastungs-Hystereseband verhängt. Hat der Regler 10 den Motor einmal in
Betrieb mit weniger als der Gesamtanzahl an Zylindern versetzt, d. h. Teilbetrieb, wird
der Regler 10 daher den Motor bei Motor-Teilbetriebsbedingung halten, selbst wenn
der Motor bei einer Drehzahl über dem LIMIT LOW-Wert und bis zum LIMIT HI-Wert
betrieben wird. Andererseits wird Teilbetrieb selbst dann aufrecht erhalten, wenn die
Motordrehzahl geringer ist als der LUG HI-Wert, vorausgesetzt die Drehzahl sinkt nicht
unter den LUG LOW-Wert. Maximalbetrieb wird auch dank des Hysteresebands von
Abb. 2 erreicht. Bei jeder Motordrehzahl zwischen LUG LOW und LIMIT HI, aber
bei Motorbelastungen über L&sub1;, bleibt daher der Motor bei Achtzylinderbetrieb, sogar
wenn die Belastung unter die L&sub2;-Grenze sinkt. Außerdem wird Achtzylinderbetrieb
-was zum Beispiel bei einem Achtzylindermotor Maximalbetrieb darstellt -
aufrechterhalten werden, wenn die Motordrehzahl bei jedem Wert der Motorlast
zwischen den LUG Lo und den LUG HI-Werten oder den LIMIT LOW und LIMIT HI-
Werten liegt.
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Um eine Möglichkeit zur Auswahl der passenden Tabelle für entweder Teil- oder
Maximalbetrieb bereitzustellen, werden zwei Pufferzonen - Puffer-M und Puffer-F
benannt - bereitgestellt. Wenn der Motor im Teilmodus betrieben wird, und sich in und
durch das Hystereseband bewegt, wird Maximalbetrieb ausgewählt, sobald die
Motordrehzahl und die abgeleitete Last sich in Puffer-F bewegen. Wenn der Motor im
Maximalmodus betrieben wird und sich durch das Hystereseband in Richtung der Insel
des Teilbetriebs bewegt, so wird umgekehrt Teilbetrieb ausgewählt, sobald der
Betriebspunkt in den Puffer-M eintritt.
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Fährt man nun mit Abb. 4 fort, so begibt sich das Programm von Block 110
- wenn Maximalbetrieb angezeigt ist - nach Block 104 und wählt Maximalbetrieb. Wenn
jedoch der Maximalbetrieb bei Block 110 nicht angezeigt ist, wird bei Block 112
Teilbetrieb gewählt, und die Routine wird mit Block 102 fortgesetzt.
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Das Motor-Betriebsdiagramm von Abb. 3 und das Flußdiagramm von Abb. 5
veranschaulichen die Verwendung eines Systems mit einer direkten Funktion der
Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerstellung. Es ist festgestellt worden, daß ein
System auf empfindlichere Art und Weise reagiert, wenn die Wünsche des Fahrers
über die augenblickliche Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerstellung und eine
Funktion des Zeitgradienten der Änderung übersetzt werden, oder - im Effekt - über
die Geschwindigkeit der Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerbewegung. Daher umfaßt
das Zylinder-Betriebsdiagramm in Abb. 3 auf der Abszisse wie zuvor die
Motordrehzahl, umfaßt aber auf der Ordinate diese Regelfunktion der
Beschleunigungsvorrichtung.
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Beginnt man nun mit Block 202 in Abb. 5, so wird wie zuvor Maximalbetrieb
gewählt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht innerhalb der Regelgrenzen liegt.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb der Regelgrenzen liegt, wird der
Prozessor 10A bei Block 206 den Wert der Beschleunigungsvorrichtungs-
Reglerstellungs-Funktion berechnen. Wie vorher bemerkt wird diese Funktion nicht nur
die augenblickliche Stellung, sondern auch die Geschwindigkeit der
Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerbewegung umfassen. Der Wert dieser Funktion,
wie auch die augenblickliche Motordrehzahl, werden bei Block 208 mit den
festgelegten Werten verglichen, die in Abb. 3 gezeigt werden. Man bemerke, daß
das Hystereseband, welches die Teilbetriebsinsel umgibt, abgeschrägte obere und
untere Grenzen aufweist. Diese Grenzen werden durch eine Best-Fit-
Linearregressionsanalyse vorbestimmter Lasten bestimmt, bei denen der Motor - der
für die Anwendung der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen wird - die besten
Betriebsmerkmale bezüglich der Zylinderauswahl vorweist. Weil das System wie in
Abb. 5 gezeigt nicht nur die Beschleunigunsvorrichtungs-Reglerstellung, sondern
auch Änderungsgeschwindigkeit der Stellung verwendet, wird das System
empfindlicher und robuster sein, da im Effekt für alle Motordrehzahlen ein
einheitlicheres Hystereseband zur Verfügung steht. Wenn bei Block 210 gemäß dem
Diagramm von Abb. 3 Maximalbetrieb angezeigt ist, so wird bei Block 204
Maximalbetrieb gewählt. Setzt man nun fort, so wird - wenn bei Block 210
Maximalbetrieb kein Maximalbetrieb angezeigt ist - bei Block 212 Teilbetrieb gewählt
und die Routine wird fortgesetzt. Die Anwendung von LUG LOW, LUG HIGH, LIMIT
LOW und LIMIT HIGH und auch der Linien L&sub1; und L&sub2; und der Puffer-M und Puffer-F ist
für diesen Fall die selbe wie in dem vorhergehenden Beispiel. Wenn gewünscht kann
ein System dergestalt angewandt werden, daß der Prozessor 10A - auf Basis der Zeit,
die seit der vorhergehenden Veränderung der betriebenen Anzahl an Zylindern
vergangen ist - vorbestimmte Grenzwerte für die Motordrehzahl und für die
Übertragungsfunktion der Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerstellung auswählt.
Diese Technik kann verwendet werden um das Hystereseband dynamisch entweder zu
verengen oder zu verbreitern, so daß der Betrieb in kraftstoffsparenden Modi maximiert
wird, aber ohne unerwünschten Lärm, Vibration und Ruppigkeit zu verursachen.
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Wendet man sich nun den Abb. 6 und 7 zu, so wurde wie oben beschrieben
festgestellt, daß der Betrieb eines Systems entsprechend der vorliegenden Erfindung
verbessert werden kann, wenn dynamische Hysteresegrenzen verwendet werden. Dies
wird gestatten daß das Hystereseband während Betrieb in gleichbleibendem Zustand
so klein wie möglich ist, so daß die Dauer des Teilbetriebs maximiert werden kann,
während übermäßige Moduswechsel zwischen Betrieb mit verschiedenen
Zylinderzahlen verhindert werden. Die Modusauswahl-Logik verfolgt dies wie es in den
Abb. 2 und 3 veranschaulicht wird. Wenn der Wert der
Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerfunktion den maximalen Betriebswert übersteigt
wird entsprechend Maximalbetrieb gewählt. Wenn der Wert der Funktion unter der
Teilbetrieblinie liegt, wird Teilbetrieb gewählt. Wenn der Wert der Funktion zwischen
den Maximal- und Teilbetriebslinien liegt, wird der bisherige Betriebsmodus aufrecht
erhalten. Beginnt man nun bei Abb. 6, so wird die Regelfunktion der
Beschleunigungsvorrichtung gezeigt, wie sie bei der Zeit t&sub1; eine scharfe
Aufwärtsbewegung vollführt. Da der Wert der Beschleunigungsvorrichtungs-
Reglerfunktion zu der Zeit t&sub1; über der Maximalbetriebslinie liegt, wählt der Prozessor
10A Maximalbetrieb. Gleichzeitig wird die Teilbetriebsbasislinie, entsprechend der mit
FRACTIONAL OPERATION (MODIFIED) bezeichneten Linie, auf ein niedrigeres
Niveau gebracht. Diese Linie wird durch den Prozessor 10A durch Herabsetzen der
Teilbetriebs-Basislinie um eine festgelegte Größe erzeugt, gefolgt von einer
stufenweisen Anstieg bis zum Basislinienwert. Effektiv erzeugt der Prozessor 10A - als
Funktion des Zeitintervalls zwischen der Veränderung der Zahl der betriebenen
Zylinder - einen Wert für die modifizierte Teilbetriebsvariable. Wenn der Wert der
Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerfunktion unter die mit FRACTIONAL
OPERAT10 N-BASE benannte Linie fällt, so wird aufgrund dieser variablen Hysterese
kein Teilbetrieb gewählt werden, da der Wert der Beschleunigungsvorrichtungs-
Funktion zwischen der Linie MODIFIED und der Linie MAX OPERATION liegt. Zur Zeit
t&sub3; ist der Wert der Beschleunigungsvorrichtungs-Positionsfunktion annähernd dem Wert
FRACTIONAL OPERATION (MODIFIED) gleich, der als mit der Zeit ansteigend
gezeigt wird. Zur Zeit t&sub3; wird der Prozessor 10A Teilbetrieb wählen. Gleichzeitig wird
der Wert der Linien FRACT10NAL OPERATION (MODIFIED) um die selbe Größe
verringert wie bei der Verringerung zum Zeitpunkt t&sub1;. Zum Zeitpunkt t&sub4; schließlich
überschneiden sich der Wert der Beschleunigungsvorrichtungs-Positionsfunktion und
die Linie FRACTIONAL OPERATION (MODIFIED) wieder. In diesem Fall bleibt der
Motor jedoch - wie von der Modusauswahl-Logik vorgeschrieben - im Teilbetrieb.
Abb. 7 zeigt die dynamische Veränderung der Maximalbetriebs- und
Teilbetriebslinien als Reaktion auf Veränderungen der Motordrehzahl. Wenn die
Motordrehzahl beispielsweise zum Zeitpunkt t&sub1; als Ergebnis eines Hochschaltens des
Getriebes drastisch abnimmt, so würde MAX OPERATION (BASE) auch bedeutend
fallen, da die Modusauswahl bedeutend von der Motordrehzahl beeinflußt wird. Wenn
jedoch die Werte, welche die Linie MAX OPERATION (BASE) erzeugen, gefiltert
werden, so wird die MAX OPERATION (MODIFIED) bezeichnete, punktierte Linie mit
dem Ergebnis erzeugt, daß der Wert der Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerfunktion
unter der Linie MODIFIED bleibt. In ähnlicher Weise sieht man - wenn der Wert der
FRACTIONAL OPERATION (BASE) bezeichneten Linie gefiltert wird - daß der Wert
der Beschleunigungsvorrichtungs-Reglerfunktion wahrscheinlicher unter der
resultierenden Linie liegen wird, die mit FRACTIONAL OPERATION (MODIFIED)
bezeichnet ist. Dies wird bewirken, daß der Teilbetrieb öfter gewählt wird, woraus
Ersparnisse beim Kraftstoffverbrauch resultieren.
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Der Fachmann wird angesichts dieser Offenlegung richtig einschätzen, daß
mathematische Berechnungen beinhaltende Logikbäume zur Durchführung der in den
Diagrammen der Abb. 2 und 3 illustrierten Strategien verwendet werden
könnten.