EP0646712B1 - Vorrichtung zum Verändern des Drehmoments während besonderer Betriebszustände einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung zum Verändern des Drehmoments während besonderer Betriebszustände einer Brennkraftmaschine Download PDF

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EP0646712B1
EP0646712B1 EP94115403A EP94115403A EP0646712B1 EP 0646712 B1 EP0646712 B1 EP 0646712B1 EP 94115403 A EP94115403 A EP 94115403A EP 94115403 A EP94115403 A EP 94115403A EP 0646712 B1 EP0646712 B1 EP 0646712B1
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mixture
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Stefano Scolari
Giancarlo Ricciardelli
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Marelli Europe SpA
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Magneti Marelli SpA
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F02D41/123—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off
    • F02D41/126—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off transitional corrections at the end of the cut-off period
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F02D41/123—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus controlling the engine torque of a vehicle.
  • the apparatus forming the subject of the present invention relates to a control strategy for controlling the introduction of fuel into the cylinders of the engine, causing it to change from a normal fuel-delivery condition to a fuel cut-off condition and vice versa.
  • GB-A-2 138 176 proposes-during fuel recovery-after a cut-off condition, the use of several fuel increment tables, the tables being selected according the magnitude of change of the engine speed.
  • the object of the present invention is that of providing a system for varying the drive torque in particular operating conditions of a heat engine of a motor vehicle, which will be free from the above mentioned disadvantages and which, therefore, reduces the engine vibrations upon change from a normal fuel-delivery condition to a fuel cut-off condition and vice versa. This object is achieved with the features according to claim 1.
  • a system for varying the drive torque of a heat engine (not illustrated) of a vehicle (not illustrated) in particular conditions is generally indicated with the reference number 1.
  • the system 1 controls the induction of the air-fuel mixture to the cylinders (not illustrated) of the engine to change from a normal delivery condition of the fuel-air mixture to a mixture cut-off condition and vice versa.
  • the system 1 comprises:
  • each engine phase that is to say each 180° of the engine crankshaft, the system passes from block 21 to a block 23 in which the detected value F of the angular position of the induction manifold butterfly valve is compared with a threshold value MF1 memorised in block 12. If the value F is less than or equal to the value MF1, the system passes from block 23 to a block 24, whilst if not it returns from block 23 to block 21.
  • the detected value RPM of the speed of rotation of the engine is compared with a threshold value MRPM1 memorised in block 12. If the value RPM is greater than or equal to the value MRPM1, the system passes from block 24 to a block 25, whilst otherwise it returns from block 24 to block 21.
  • the unit 14 performs a control strategy on devices 4,5,6,7 and 8 for the purpose of changing to the cut-off condition in a predetermined number of engine phases N (which condition does not permit any flow of mixture to the engine) and for the purpose of indicating to the user the change to this cut-off condition by means of the device 8.
  • N which condition does not permit any flow of mixture to the engine
  • the system passes from block 25 to a block 26 in which, in unit 15 the value F is compared with the threshold value MF1. If the value F is less than or equal to the value MF1 the system passes from block 26 to a block 27, whilst otherwise it returns from block 26 to block 21.
  • the value RPM is compared with the threshold value MRPM1. If the value RPM is greater than or equal to the value of MRPM1 the system passes from block 27 to block 22, whilst otherwise it returns from block 27 to block 21.
  • FIG 4 is illustrated a preferred embodiment of the strategy performed by the block 25.
  • a table 28 ( Figure 5) of coefficients Ki memorised in block 12 is utilised.
  • the table 28 comprises N cells to each of which is associated a value of the coefficient Ki.
  • the system passes to a block 34 in which the injection time Tj just calculated is multiplied by the coefficient Ki1 in such a way as to define a new injection time Tji1.
  • the cylinder in the induction phase is controlled to have a fuel mixture injection according to the new injection time Tji1.
  • the system passes to a block 35 in which it is determined if the quantity C is greater than the number N of cells in the table 28. If this is so it passes from block 35 to a block 37 and from this to block 26 of Figure 2, whilst otherwise it passes from block 35 to a block 36 in which the quantity C of the counter 16 is incremented by one unit.
  • the system then returns to the block 32.
  • the device 8 is activated to indicate, for example by means of a warning lamp (not illustrated) the change to mixture cut-off conditions.
  • the block 25 allows the injection time Tji1 to be calculated cylinder by cylinder following a variation of the engine operating conditions.
  • the values of the coefficients Ki are processed in such a way as to vary the engine torque during the change from normal mixture-delivery conditions to cut-off conditions according to a law which does not involve sharp changes and therefore engine shocks.
  • Other parameters can contribute to the processing of the law of variation of the engine torque in different embodiments, such as the variation of the electronic ignition advance (by suitably managing the device 5), the variation in control of the fuel pump (by suitably managing the device 6) and/or the variation of the rate of flow of inducted air (by suitably managing the device 7).
  • the variation of the electronic ignition advance by suitably managing the device 5
  • the variation in control of the fuel pump by suitably managing the device 6
  • the variation of the rate of flow of inducted air by suitably managing the device 7
  • each engine phase that is each 180° of the engine crankshaft, the system passes from block 22 to a block 41 in which, in unit 15 the value Qa detected by a sensor 3, and relating to the rate of flow of air along the induction manifold, is compared with a threshold value MQa memorised in unit 12. If Qa is greater than MQa the system passes from block 41 to a block 42, whilst otherwise it passes from block 41 to a block 43.
  • the system passes from block 43 to a block 44 whilst otherwise it passes from block 43 to block 45.
  • the detected value RPM of the speed of rotation of the engine is compared with a threshold value MRPM2 memorised in unit 12. If the value RPM is greater than or equal to the value MRPM2 the system returns from block 44 to block 22 whilst otherwise it passes to a block 46.
  • the system compares the angular variation of the induction manifold butterfly valve, in a predetermined time ⁇ F/ ⁇ t with the threshold value MFt memorised in unit 12.
  • the system passes from block 45 to a block 47, whilst otherwise it passes from block 45 to block 48.
  • the system compares the variation of the speed of rotation of the engine in a predetermined time ⁇ RPM/ ⁇ t with a threshold value MRPMt memorised in unit 12. If the value ⁇ RPM/ ⁇ t is greater than or equal to the value MRPMt, the system passes from block 46 to a block 51, whilst otherwise it passes from block 46 to block 52.
  • a different quantity representative of the behaviour of the inducted air can be utilised, for example the parameter relating to the inducted air pressure can be utilised.
  • the parameter utilised in unit 41 detects possible rapid and unwanted decreases in the speed of rotation of the engine.
  • the angular position of the air induction manifold butterfly valve and therefore the angular position of the accelerator pedal is evaluated, which position represents the user's wish to leave the cut-off condition.
  • the rate of change of the angular position of the butterfly valve is evaluated and essentially gives the pressure exerted by the user on the accelerator pedal.
  • the system 1 envisages exit from the cut-off condition upon a variation in the rate of flow of inducted air (block 41), a variation in the angular position of the butterfly valve (block 43), and a variation in the engine speed (block 44). Moreover, the system 1 detects the way in which the angular position of the butterfly valve varies (block 45) and the way in which the speed of rotation of the engine (block 46) varies. Essentially the system 1 envisages five possibilities (blocks 42,47,48,51 and 52) to determine the exit from the cut-off condition.
  • block 12 five tables similar to the table 28 are memorised, each of which relates to a condition for exit from the cut-off condition.
  • the associated table is therefore taken from block 12.
  • block 53 similar to block 25 of Figures 2 and 4, and from block 53 it moves on to block 21 which represents the normal fuel mixture delivery conditions.
  • the operating diagram of block 25 illustrated in Figure 4 can be assumed as an operative scheme also for block 53.
  • a command strategy is performed in block 53, by means of the block 14, for control of devices 4,5,6,7 and 8 for the purpose of changing, in a predetermined number of engine phases N, from the mixture cut-off condition to normal mixture-delivery conditions, and for the purpose of indicating to the user, by means of the device 8, this change to normal mixture-delivery conditions.
  • FIG 4 alongside the reference numerals for the components of the block 25, and in parenthesis, are indicated the components of the block 53.
  • a table (corresponding to blocks 52,47,48,51 or 52 via which the block 53 is reached) of coefficients Ko memorised in block 12.
  • the table comprises N cells to each of which is associated a value of the coefficient Ko.
  • the block 53 includes a block 54 in which a quantity D is caused to assume the value 1 in counter 16; quantity D being associated with the sequence of cells of the said table. From block 54 the system passes to a block 55 in which the engine operating condition is evaluated and the injection time Tj is calculated for that operating condition.
  • the block 53 calculates an injection time Tjo1 following the variations in the operating conditions of the engine.
  • the values of the coefficients Ko are processed in such a way as to vary the engine torque, during the change from mixture cut-off conditions to normal delivery conditions, in dependence on a law of variation which does not involve sharp changes and therefore jolts or jerks of the engine.
  • the processing of the law of variation of the engine torque can also be in different forms, and can involve other parameters such as the variation of the electronic ignition advance, the variation of the fuel pump control, and/or variation of the rate of flow of inducted air.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Steuern des Drehmoments eines Fahrzeugs, mit:
    einer Mehrzahl von Sensoren (3), die derart betriebsfähig sind, daß sie die Parameter des Motors, wie die Drehzahl, den Motortakt, die Winkelstellung der Ventilklappe des Lufteinlaßkanals, die Temperatur des Motorkühlmittels, die Temperatur der angesaugten Luft, die Batteriespannung und weitere, erfassen;
    einer elektronischen Brennstoff-Einspritzeinrichtung (4);
    einem Speicherblock (11), in welchem für jeden Betriebszustand des Motors Steuerpläne für die Brennstoff-Einspritzeinrichtung (4) gespeichert sind;
    einem Block (13) zum Steuern der Einspritzeinrichtung (4) in normalen Zuführzuständen für ein Brennstoff/Luft-Gemisch;
    einem Block (15) zum Verarbeiten und Vergleichen von Daten, der betriebsfähig ist, die Parameter des Motors zu verarbeiten und den Steuerblock (13) zu steuern;
    ersten Vergleichsmitteln (23) zum Vergleichen des erfaßten Wertes (F) der Winkelstellung der Ventilklappe des Lufteinlaßkanals mit einem ersten Schwellenwert (MF1) in jedem Motortakt;
    zweiten Vergleichsmitteln (24) zum Vergleichen des erfaßten Wertes (RPM) der Drehzahl des Motors mit einem zweiten Schwellenwert (MRPM1) für jeden Motortakt;
    einer ersten Steuereinrichtung (25), die aktiviert ist, wenn der erste Wert (F) der Winkelstellung der Ventilklappe kleiner als der erste Schwellenwert (MF1) ist und der Wert (RPM) der Drehzahl des Motors größer als der zweite Schwellenwert (MRPM1) ist, um für jeden Zylinder des Motors und gemäß einer vorbestimmten ersten Tabelle (28) die Strömung des Gemisches derart zu steuern, daß es in einer vorbestimmten Zeitdauer von dem normalen Zuführzustand für das Brennstoffgemisch hin zu einem Unterbrechungszustand der Gemischzuführung mit einer vorbestimmten Variationsregel des Maschinendrehmoments übergeht;
    wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie Mittel zum Erfassen des Variationsgrades (δF/δt und δRPM/δt) des erfaßten Wertes (F) der Winkelschinendrehzahl umfaßt und sie zudem fünf zweite Tabellen umfaßt, wobei sich die erste auf eine Veränderung des Wertes (F) der Winkelstellung der Ventilklappe bezieht, die größer als ein bestimmter dritter Schwellenwert (MFt) ist, die zweite auf eine Veränderung des Wertes (F) der Winkelstellung der Ventilklappe bezieht, die kleiner als der dritte Schwellenwert (MFt) ist, die dritte auf eine Veränderung des Wertes (RPM) der Motordrehzahl bezieht, die größer als ein vorbestimmter vierter Schwellenwert (MRPMt) ist, die vierte auf eine Veränderung des Wertes (RPM) der Motordrehzahl bezieht, die größer als der vierte Schwellenwert (MRPMt) ist und die fünfte auf eine Veränderung über einen fünften Schwellenwert (MQa) eines Wertes (Qa) hinaus bezieht, welcher mit einem Parameter der entlang des Einlaßkanals angesaugten Luft übereinstimmt.
  2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Tabelle (28) in einer vorbestimmten Sequenz umfaßt, eine Mehrzahl von ersten Koeffizienten (Ki), jeweils mit vorbestimmtem Wert, wobei der erste Koffizient (Ki) der Anzahl von Motortakten zugeordnet ist, die für den Übergang vom normalen Zuführzustand des Gemisches hin zum Unterbrechungszustand der Gemischzuführung eingestellt sind; wobei die zweite Steuereinrichtung (25) einen Block (32) umfaßt, welcher für jeden Motortakt und den Motorparametern entsprechend die Motorbetriebszustände und daraus die Einspritzzeit (Tj) für den Zylinder in seinem Ansaughub während des Motortaktes feststellt, und einen Block (34), welcher für jeden Motortakt eine neue Einspritzzeit (Tji1) als Funktion der auf der Basis der Motorbetriebszustände und einem der ersten Koeffizienten (Ki) berechneten Einspritzzeit (Tj) berechnet und welche ferner für jeden Zylinder in seinem Ansaugtakt eine Gemischeinspritzung entsprechend der neuen Einspritzzeit (Tji) steuert.
  3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein drittes Vergleichsmittels (43) umfaßt, das in Unterbrechungszuständen der Brennstoffzufuhr aktiviert ist, um für jeden Motortakt die erfaßten Werte (F) der Winkelstellung der Ventilklappe des Lufteinlaßkanals mit einem sechsten Schwellenwert (MF2) zu vergleichen; vierte Vergleichsmittel (44), die in Unterbrechnungszuständen der Brennstoffzufuhr aktiviert sind, um für jeden Motortakt den erfaßten Wert (RPM) der Drehzahl des Motors mit einem siebten Schwellenwert (MRPM2) zu vergleichen; eine zweite Steuereinrichtung (53), die aktiviert ist, wenn der Wert (F) der Winkelstellung der Ventilklappe größer als der sechste Schwellenwert (MF2) ist oder wenn der Wert (RPM) der Motordrehzahl geringer als der siebte Schwellenwert (MRPM2) ist, um für jeden Motorzylinder und entsprechend einer der fünf zweiten Tabellen die Strömungsgeschwindigkeit des Gemisches zu steuern, um so in einer vorbestimmten Zeitdauer von dem Unterbrechungszustand der Gemischzuführung hin zu dem normalen Zustand der Brennstoffzuführung mit einer vorbestimmten Variationsregel des Maschinendrehmoments überzugehen.
  4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt fünfte Vergleichsmittel (41), die in Unterbrechungszuständen der Brennstoffzuführung aktiviert sind, um für jeden Motortakt den erfaßten Wert (Qa), der sich auf den Parameter der entlang des Einlaßkanals angesaugten Luft bezieht, mit dem fünften Schwellenwert (MQa) zu vergleichen, um die fünfte zweite Tabelle als die geeignete zweite Tabelle auszuwählen; wobei die zweite Steuereinrichtung (53) aktiviert ist, wenn der zweite Wert (Qa), der sich auf den Parameter der entlang des Einlaßkanals angesaugten Luft bezieht, größer als der fünfte Schwellenwert (MQa) ist.
  5. Vorrichtung gemäß Anspruch 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der fünf zweiten Tabellen umfaßt eine Mehrzahl von zweiten Koeffizienten (Ko) in einer vorbestimmten Sequenz, wobei jeder dieser zweiten Koeffizienten einen vorbestimmten Wert hat, wobei die zweiten Koeffizienten (Ko) einer Anzahl von Maschinentakten zugeordnet sind, die für den Übergang von dem Unterbrechungszustand der Gemischzuführung hin zum normalen Zustand der Brennstoffzuführung eingestellt sind; wobei die zweite Steuereinrichtung (53) umfaßt einen Block (55), welcher für jeden Motortakt und auf der Basis der Motorparameter die Motorbetriebszustände und daraus die Einspritzzeit (Tj), die sich auf den Zylinder in seinem Ansaughub während des Motortaktes beziehen, verarbeitet, und einen Block (57), welcher eine neue Einspritzzeit (Tj01) für jeden Motortakt als Funktion der auf der Basis der Motorzustände und eines zweiten Koeffizienten (Ko) berechneten Einspritzzeit (Tj) berechnet und welcher ferner für den Zylinder in seinem Ansaughub eine Brennstoffgemisch-Einspritzung gemäß der neuen Einspritzzeit (Tj0) steuert.
  6. Vorrichtung gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zum Variieren der Steuerung einer Brennstoffzuführungspumpe (6) während des Übergangs vom normalen Zustand der Gemischzuführung hin zum Unterbrechungszustand der Gemischzuführung aufweist.
  7. Vorrichtung gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zum Variieren der Steuerung einer Brennstoffzuführungspumpe (6) während des Übergangs vom Unterbrechungszustand der Gemischzuführung hin zum normalen Zustand der Brennstoffzuführung aufweist.
  8. Vorrichtung gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zum Variieren der Steuerung einer elektronischen Zündungseinrichtung (5) während des Übergangs vom normalen Zustand der Gemischzuführung hin zum Unterbrechungszustand der Brennstoffzuführung aufweist, um die Zündvorverstellung zu modifizieren.
  9. Vorrichtung gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zum Variieren der Steuerung einer elektronischen Zündungseinrichtung (5) während des Übergangs vom Unterbrechungszustand einer Gemischzuführung hin zum normalen Zustand der Brennstoffzuführung aufweist, um die Zündvorverstellung zu modifizieren.
  10. Vorrichtung gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (8) zum Anzeigen des Unterbrechungszustandes der Brennstoff/Luft-Gemischzuführung an den Benutzer aufweist.
EP94115403A 1993-09-30 1994-09-29 Vorrichtung zum Verändern des Drehmoments während besonderer Betriebszustände einer Brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP0646712B1 (de)

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IT93BO000389A IT1264227B1 (it) 1993-09-30 1993-09-30 Sistema per la variazione della coppia motore in particolari condizio- ni di funzionamento di un motore endotermico di un veicolo.

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EP0646712A1 EP0646712A1 (de) 1995-04-05
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