DE2949151C2

DE2949151C2 - Vorrichtung zum Regeln der Leerlaufdrehzahl für einen Verbrennungsmotor in Abhängigkeit von den Betriebsparametern

Info

Publication number: DE2949151C2
Application number: DE2949151A
Authority: DE
Inventors: Sadao Yokohama Kanagawa Takase
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1978-12-06
Filing date: 1979-12-06
Publication date: 1982-07-29
Also published as: FR2443580A1; JPS6215750B2; JPS5578138A; US4380979A; GB2038041B; GB2038041A; FR2443580B1; DE2949151A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln der Leerlaufdrehzahl für einen Verbrennungsmotor in Abhängigkeit von den Betriebsparametern, mit einer Regeleinrichtung, durch die durch Steuerung der dem Verbrennungsmotor zugeführten Luftmenge die Leerlaufdrehzahl auf einem vorbestimmten Wert haltbar ist.

Bei einer solchen, aus der DE-OS 19 61 438 bekannten Vorrichtung erfolgt die Steuerung der Leerlaufdrehzahl dadurch, daß ein der tatsächlichen Leerlaufdrehzahl entsprechendes Signal mit einem vorbestimmten Signal verglichen wird, welches der Solldrehzahl entspricht. Aus dem Vergleich dieser beiden Signale wird ein Steuersignal abgeleitet, durch welches ein Magnetventil geschlossen wird, wenn die Drehzahl größer als der Bezugswert ist, und geöffnet wird, wenn die Drehzahl kleiner als der Bezugswert ist. Es wird also die jeweils vorliegende Drehzahl mit einer Solldrehzahl verglichen. Durch die Steuerung des genannten Magnetventils wird die Menge der durch eine das Drosselventil überbrükkende Nebenleitung fließenden Ansaugluft gesteuert. Es ist also möglich, die mittlere Drehzahl auf einen vorbestimmten Wert zu steuern, jedoch können periodische Änderungen der Drehzahl nicht ausgeschlossen werden.

Bei einer aus der US-PS 36 59 571 bekannten Vorrichtung zum Regeln der Drehzahl von Verbrennungsmaschinen wird ein erstes Signal erzeugt, dessen Länge sowohl von der Drehzahl des Motors als auch von der Stellung des Gaspedals abhängt Dieses erste Signal wird an einem monostabilen Vibrator abgenommen. Ferner wird ein zweites Signal erzeugt, dessen Impulslänge von der Ventilstellung bzw. von der Stellung eines Betätigungseiementes des Einspritzventils abhängt Das erste und das zweite Signal werden miteinander in bezug auf ihre zeitliche Länge verglichen. Wenn die beiden Signale eine unterschiedliche Länge aufweisen, so erfolgt eine Steuerung des Einspritzventils derart, daß der zeitliche Längenunterschied der beiden Signale zu Null wird. Statt der Regelung in Hinblick auf einen festen Bezugswert wie bei der eingangs genannten DE-OS 19 61 438 erfolgt die Regelung hier in Hinblick auf fest vorgegebene Regelkurven. Auch hier besteht das Grundprinzip der Drehzahlregelung des Motors darin, daß die tatsächliche Drehzahl mit einer Bezugsdrehzahl verglichen wird, wenn auch hier die Bezugsdrehzahl kein vorgegebener konstanter Wert ist, sondern sich jeweils aus der Regelktnnlinie ergibt.

Auch bei einer aus der DE-OS 27 15 408 bekannten Regelvorrichtung wird ein der tatsächlichen Drehzahl des Verbrennungsmotors entsprechendes Signal mit einem Signal, welches einer vorbestimmten Drehzahl entspricht mittels eines !Comparators verglichen, dessen Ausgang einer Integrierschaltung zugeführt wird, welche die Treibstoffpumpe steuert. Auch bei dieser Regeleinrichtung wird ein direkter Vergleich zwischen der Ist-Drehzahl und der Soll-Drehzahl vorgenommen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine gleichmäßigere Leerlaufdrehzahl erreicht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Feststellungseinrichtung, durch die die Änderungsbereiche der Leerlaufdrehzahl feststellbar sind, und eine Treibstoffsteuerungseinrichtung für die Menge des dem Verbrennungsmotor zugeführten Treibstoffes vorgesehen sind, wobei die dem Verbrennungsmotor zugeführte Treibstoffmenge derart steuerbar ist, daß die Größe der Änderungsbereiche verringerbar ist.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich die Leerlaufdrehzahl eines Verbrennungsmotors so regeln,

daß keine periodischen Änderungen der Leerlaufdrehzahl auftreten. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nämlich eine Feststelleinrichtung vorgesehen, durch die die Änderungsbereiche der Leerlaufdrehzahl festgestellt werden können.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in der eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt ist.

Es wird auf die F i g. 1 Bezug genommen, in der eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist. Der Verbrennungsmotor 1 umfaßt einen Leerlauffühler 2 (beispielsweise ein Schalter, der bei vollständig geschlossenem Drosselventil betätigt wird), um den lastfreien Betrieb des Verbrennungsmotors festzustellen, einen Temperaturfühler 3, um die Temperatur des Verbrennungsmotors festzustellen, einen Drehzahlfüh-

ler 4, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors festzustellen, einen Ansaugluftmengenfühler 5, um die Ansaugluftmenge für den Verbrennungsmotor festzustellen und ein Treibstoffeinspritzventil 6. Ein Mikrorechner 7 enthält einen Eingangs- und Ausgangsschaltkreis 8, einen zentralen Rechenschaltk-eis 9 und einen Speicher 10.

Entsprechende Signale von dem Leerlauffühler 2, dem Temperaturfühler 3 und dem Drehzahlfühler 4 werden in den Mikrorechner 7 eingegeben, von dem Signale einem Treiberschaltkreis 11 zugeführt werden, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors gemäß jener zu steuern, welche vorhergehend in den Speicher 10 entsprechend der Temperatur des Verbrennungsmotors beim Leerlauf eingegeben worden ist

Andererseits sind stromaufwärts und stromabwärts gelegene Abschnitte eines in einem Ansaugrohr 12 des Verbrennungsmotors vorgesehenen Drosselventils 13 miteinander über eine Nebenleitung verbunden, die ein Luftzufuhrventil 14 enthält. Ein Magnetventil 18 schließt und öffnet abwechselnd, um eine Verbindung zwischen einer Atmosphärenleitung 19 und einer Unterdruckleitung 20 herzustellen bzw. diese zu unterbrechen. Der Druck in einer Luftkammer 15 des Luftzufuhrventils 14, die zwischen der Unterdruckleitung 20 und dem Magnetventil 18 verbunden ist, ändert sich deshalb in Abhängigkeit von der Öffnungsdauer des Magnetventils 18. Mit anderen Worten je länger das Zeitintervall gewählt wird, um das Magnetventil offen zu halten, um so größer ist der Druck in der Luftkammer 15. In Abhängigkeit von der Druckänderung in der Luftkammer 15 bewegen sich eine Membran 16 und ein mit dieser verbundenes Ventilelement 17 in senkrechter Richtung, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, um die Luftmenge für den Verbrennungsmotor durch das Luftzufuhrventil 14 zu ändern. Demgemäß kann durch Steuerung des Tastverhältnisses der Treiberimpulse von dem Treiberschaltkreis 11 zu dem Magnetventil 18 mittels der Signale von dem Mikrorechner 7 die zugeführte Luftmenge und damit die Drehzahl des Verbrennungsmotors beim Leerlaufbetrieb gesteuert werden. Das Signal von dem Drehzahlfühler 4 wird dem Mikrorechner 7 zugeführt, der eine Rückkopplungssteuerung durchführt, um die tatsächliche Drehzahl auf einen mit dem erwünschten Wert übereinstimmenden Wert zu bringen. Ein Signal, welches den normalen Betrieb einer Klimaanlage anzeigt, kann dem Mikrorechner 7 als eine der Lasten zugeführt werden, welche an dem Verbrennungsmotor angreift.

Andererseits werden die Signale von dpm Temperaturfühler 3, dem Drehzahlfühler 4 und dem Ansaugluftmengenfühler 5 einem Treibstoffsteuerschaltkreis der Treibstoffsteuereinrichtung 21 zugeführt, welcher eine Treibstoffzufuhr in Abhängigkeit von einer Ansaugluftmenge pro Drehzahleinheit errechnet und, wenn erforderlich, eine Temperaturkompensation zu der berechneten Treibstoffzufuhr hinzufügt, um einen Antriebsimpuls zu erzeugen, de- das Treibstoffeinspritzventil 6 betätigt, um eine vorbestimmte Treibstoffmenge dem Verbrennungsmotor 1 zuzuführen.

Das Signal von dem Drehzahlfühler 4 wird dann einem Schaltkreis der Feststelleinrichtung 22 zum Feststeller, eines Drehzahländerungsbereiches zugeführt, welcher ein Signal Si entsprechend dem Drebzahländerungsbereich des Verbrennungsmotors erzeugt Ein Steuerschaltkreis 23 erzeugt ein Signal Sj, um das Treibstoff-Luft-Verhältnis zu ändern, wenn das Signal Si oder der Drehzahländerungsberekh oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt Wenn der Treibstoffstsuerungsschaltkreis der Treibstoffsteuereinrichtung 21 das Signal S₂ erhält, wird das Treibstoff-Luft-Verhältnis geändert beispielsweise eine Erhöhung der Treibstoffmenge, und dann, wenn der Wert des Signals S_t kleiner wird (der Drehzahländerungsbereich wird kleiner), kann die Steuerung zur Zunahme des Treibstoff-Luft-Verhältnisses fortgesetzt werden. Im Gegensatz hierzu, wenn das Treibstoff-Luft-Verhältnis geändert wird, um den Treibstoff in der gleichen Weise zu erhöhen, wenn der Wert des Signals S\ größer wird, sollte das Treibstoff-Luft-Verhältnis geändert werden, damit der Treibstoff verringert wird. Wenn der Wert des Signals Si kleiner als ein vorgegebener Wert wird, wird das Signal Si auf diesem Wert gehalten.

Der Treibstoffsteuerungsschaltkreis der Treibstoffsteuereinrichtung 21 dient dazu, das Treibstoff-Luft-Verhältnis des Gemisches zu ändern, d. h_n das Verhältnis der Treibstoffzufuhr zu der Ansaugluftmenge in Abhängigkeit von dem Signal S2.

Die Steuerung des Treibstoff-Luft-Verhältnisses des Gemisches gemäö dem Drehzahländerungsbereich in der vorhergehend angegebenen Weise verhindert die Drehzahländerung des Verbrennungsmotors, welche von einer unvorschriftsmäßigen Verbrennung eines Treibstoff-Luft-Gemisches aufgrund eines ungeeigneten Treibstoff-Luft-Verhältnisses herrührt, so daß somit der Leerlaufbetrieb des Verbrennungsmotors stabilisiert werden kann.

Der Mikrorechner 7 kann in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen mit verschiedenen Ein-Ausgabe-Einheiten (time-sharing-Betrieb) verwendet werden, um die Funktionen zu erfüllen, welche dem Treibstoffsteuerungsschaltkreis der Treibstoffsteuereinrichtung 21, dem Schaltkreis der Feststelleinrichtung 22 zum Feststellen des Drehzahländerungsbereiches und dem Steuerungsschaltkreis 23 äquivalent sind, ohne die besondere Schaltkreisanordnung für diese Schaltkreise der Einrichtungen 21,22 und 23 aufzuweisen.

Wie der Beschreibung zu entnehmen ist, wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die störende Minderung der Leerlaufdrehzahl behoben, wodurch insgesamt die Betriebsweise von Fahrzeugen verbessert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Regeln der Leerlaufdrehzahl für einen Verbrennungsmotor in Abhängigkeit von den Betriebsparametern, mit einer Regeleinrichtung, durch die durch Steuerung der dem Verbrennungsmotor zugeführten Luftmenge die Leerlaufdrehzahl auf einem vorbestimmten Wert haltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feststellungseinrichtung (22), durch die die Änderungsbereiche der Leerlaufdrehzahl feststellbar sind, und eine Treibstoffsteuerungseinrichtung (21) für die Menge des dem Verbrennungsmotor (1) zugeführten Treibstoffes vorgesehen sind, wobei die dem Verbrennungsmotor (1) zugeführte Treibstoffmenge derart steuerbar ist, daß die Größe der Änderungsbereiche verringerbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellungseinrichtung <22) eine Schaltungsanordnung umfaßt, der Signale von einem Drehzahlfühler (4) des Verbrennungsmotors (1) zuführbar sind und durch die den Änderungsbereichen der Drehzahl entsprechende Signale erzeugbar sind, und daß die Treibstoffsteuerungseinrichtung einen Steuerungsschaltkreis (23), durch den Signale zum Ändern des Treibstoff-Luftverhältnisses des zugeführten Gemisches erzeugbar sind, wenn das Signal von der Schaltungsanordnung der Feststelleinrichtung (22) über einem vorgegebenen Wert liegt, und eine Treibstoffsteuerungseinrichtung (21) aufweist, wodurch das Treibstoff-Luft-Verhältnis des Gemisches in Abhängigkeit von dem Signal von dem Steuerungsschaltkreis (23) veränderbar ist, daß der Treibstoffsteuerungseinrichtung (21) den verschiedenen Betriebsparametern entsprechende Signale von einem Temperaturfühler (3) für die Temperatur des Verbrennungsmotors (1) von einem Drehzahlfühler (4) und von einem Ansaugluftmengenfühler (5) zuführbar sind und daß durch die Treibstoffsteuerungseinrichtung (21) Signale zur Betätigung eines Treibstoffeinspritzventils (6) erzeugbar sind.