DE3020494C2

DE3020494C2 -

Info

Publication number: DE3020494C2
Application number: DE3020494A
Authority: DE
Inventors: Kenji Yokosuka Kanagawa Jp Ikeura
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1979-05-29
Filing date: 1980-05-29
Publication date: 1988-05-26
Anticipated expiration: 2000-05-30
Also published as: US4345557A; JPS6115259B2; DE3020494C3; JPS55160137A; FR2457975A1; DE3020494A1; GB2051422B; GB2051422A; FR2457975B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens.

Das Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der DE-OS 27 49 369 bekannt. Es wird das Tastverhältnis eines Magnetventils im Umgehungskanal einer Drosselklappe entweder gesteuert oder geregelt. Geregelt wird bei geschlos sener Drosselklappe außer im Schubbetrieb, gesteuert wird bei geöffneter Drosselklappe und im Schubbetrieb.

Ähnliche Verfahren sind auch in den vorangemeldeten, jedoch nicht vorveröffentlichten deutschen Offenlegungsschriften 30 15 832 und 30 17 846 beschrieben. Gemäß der Lehre der DE-OS 30 15 832 wird die Entscheidung, ob gesteuert oder ge regelt werden soll, nicht nur in Abhängigkeit von der Stel lung der Drosselklappe, sondern in Abhängigkeit von den Wer ten verschiedener Parameter gefällt. Das Verwenden verschie dener Führungsgrößen für die Regelung wird diskutiert. Außer dem wird das Anpassen der Proportionalitätskonstante und der Nachstellzeit bei einer PI-Regeleinrichtung abgehandelt. Auch gemäß der Lehre der DE-OS 30 17 846 wird die Entschei dung, ob gesteuert oder geregelt werden soll, in Abhängig keit der Werte verschiedener Parameter gefällt. Es wird be schrieben, beim Übergang vom Regeln auf Steuern die Solldreh zahl stufenweise zu erhöhen.

Die eben zitierte Maßnahme des stufenweisen Erhöhens der Solldrehzahl beim Übergang vom Regeln auf Steuern vermag es nicht, in allen Fällen des Übergangs vorübergehenden unrun den Motorlauf zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, durch das der Übergang vom Regeln auf Steuern und umgekehrt so bewerkstelligt wird, daß unrunder Motorlauf möglichst weitgehend vermieden wird. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung anzugeben, die so aufgebaut ist, daß sie das erstrebte Verfahren ausführen kann.

Die Erfindung ist für das Verfahren durch die Merkmale von Anspruch 1 und für die Vorrichtung durch die Merkmale von Anspruch 7 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter bildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß zum Einstellen des Tastverhältnisses an dem den Luft durchsatz durch den Motor einstellenden Stellglied ein Sum mensignal verwendet wird, das durch Summieren des Regel- Stellsignals und des Steuer-Stellsignals gebildet ist. Nach dem Übergang von Regeln auf Steuern behält das Regel-Stell signal seinen zuletzt eingenommenen Wert bei. Entsprechend behält das Steuer-Stellsignal nach dem Übergang von Steuern auf Regeln seinen zuletzt eingenommenen Wert bei.

Gemäß bevorzugten Ausführungsformen wird das Summensignal auf einen Maximalwert und/oder einen Minimalwert begrenzt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher ver anschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 (ebenfalls dargestellt und beschrieben in den älteren Anmeldungen 30 15 832 und 30 17 846):
schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Ein stellen des Ansaugluftdurchsatzes eines Verbrennungs motors;

Fig. 2 (ebenfalls dargestellt und beschrieben in der älteren Anmeldung 30 15 832):
grafische Darstellung betreffend das steuernde Ändern einer Bezugs-Drehzahl in Abhängigkeit von verschiede nen Betriebsparametern des Motors;

Fig. 3 schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Entscheiden, ob gesteuert oder geregelt werden soll und zum Bilden eines Summensignals;

Fig. 4 grafische Darstellung des Verlaufs eines Steuerver hältnisses zum Einstellen des Luftdurchsatzes in Abhängigkeit von der Zeit;

Fig. 5 Diagramm entsprechend dem von Fig. 4, zum Erläutern eines Problemes beim Übergang von Steuerung auf Re gelung;

Fig. 6 Diagramm entsprechend dem von Fig. 5, zum Erläutern, wie das anhand von Fig. 5 beschriebene Problem umgeh bar ist; und

Fig. 7 Flußdiagramm zum Erläutern des Ablaufs eines Pro gramms zum Begrenzen des Summenstellsignals auf einen Minimal- oder einen Maximalwert.

In der folgenden Figurenbeschreibung werden statt den Begrif fen "Steuerung" und "Regelung" im allgemeinen die Begriffe "offene Steuerung" bzw. "Rückkopplungssteuerung" verwendet. Statt "Tastverhältnis" werden auch die Begriffe "Steuerver hältnis", "Nutzimpulsverhältnis", "Impulsbreitenverhältnis" oder "Impulsverhältnis" verwendet.

Einleitend sei darauf hingewiesen, daß die nachstehend be schriebene Vorrichtung zum Steuern der Ansaugluftmenge im allgemeinen für jede Art von Kraftfahr zeug-Verbrennungsmotor geeignet ist, die ein computer gesteuertes Treibstoff-Einspritzsystem besitzen. Der Mo tor kann durch einen am Fahrzeug angebrachten Mikrocompu ter gesteuert sein.

Gemäß Fig. 1 steht jeder Zylinder 12 des Verbrennungsmotors 10 mit einem Lufteinlaßkanal 20 in Verbindung, zu dem ein Ansaugstutzen 22 mit einem Luftreiniger 24 für atmosphäri sche Luft, ein in Strömungsrichtung weiter hinten angeord neter Ansaugluftmengenmesser 26, eine Drosselkammer 28 mit einer an ein nicht dargestelltes Gaspedal angeschlossenen Drosselklappe 30 zur Regulierung des Einlaßluftmengenver hältnisses und ein Einlaßstutzen 32 gehören, der mehrere in Fig. 1 nicht dargestellte Verzweigungen besitzt. Obwohl in Fig. 1 nicht so dargestellt, kann der Luftmengenmesser auch noch mit einem anderen Motorsteuersystem verbunden sein, beispielsweise zur Bestimmung der Brennstoffeinspritz menge. In dem Einlaßstutzen 32 befindet sich eine Einspritzdüse 34. Das Einstellen der Menge des durch diese Düse eingespritzten Brennstoffes erfolgt über ein nicht dargestelltes elektromagnetisches Betätigungselement, wel ches in bezug auf die Einspritzmenge, den Einspritzzeit punkt und dgl. durch das andere Steuersystem nach verschie denen Motorparametern angesteuert wird. Statt im Einlaß stutzen 32 kann die Einspritzdüse 34 bekanntlich auch in der Brennkammer des Zylinders 12 angeordnet sein.

Ein in die Drosselkammer 28 mündender Leerlaufkanal 36 besitzt in Strömungsrichtung vor und hinter der Drossel klappe 30 je eine Endöffnung 38 und 40 und bildet somit eine Überbrückung der Klappe. Eine in dem Leerlaufkanal 36 angeordnete Leerlaufjustierschraube 4 ist in geeigneter Weise von Hand justierbar. Ein in dem Luftein laßkanal 20 angeordneter Bypasskanal 44 mün det mit einem Ende 46 zwischen den Elementen 26 und 30, und mit dem anderen Ende 48 in Strömungsrichtung hinter der Drosselklappe 30 nahe dem Einlaßstutzen 32, so daß er die Drosselklappe 30 überbrückt.

Ein in dem Bypass 44 befindliches Leerlauf-Regulierventil 50 enthält zwei durch eine Membran 56 getrennte Kammern 55 und 54, von denen letztere mit der Atmosphäre verbunden ist. Dieses Ventil unterteilt den Bypass 44 in zwei oberhalb und unterhalb der Öffnung 57 des Ventils 50 gelegenen Abschnit te 43 und 45. Ein an der Öffnung 57 befindlicher Ventil körper 58 ist durch einen Schaft 60 so mit der Membran 56 verbunden, daß er zwischen einer geöffneten Ventilstellung, wo die Abschnitte 43 und 45 des Bypasskanals 44 miteinan der in Verbindung stehen, und einer geschlossenen Stellung verschiebbar ist. Eine Schraubendruckfeder 64 in der Kammer 52 spannt die Membran 56 in der Zeichnung nach unten vor, wo der Ventilkörper 58 von einem Ventilsitz 62 abgehoben und so normalerweise geöffnet ist.

Die Kammer 52 des Leerlaufregulierventils 50 ist an eine Kammer 66 eines Druckregulierventils 68 als konstante Unter druckquelle über einen Unterdruckkanal 67 angeschlossen. Eine Membran 72 unterteilt das Ventil 68 in zwei Kammern 66 und 70, von denen die Kammer 66 über einen Kanal 74 mit dem Einlaßstutzen 32 zwecks Anschluß an dessen Unterdruck verbunden ist. Die Kammer 70 mündet in bekannter Weise in die Atmosphäre. An der Membran 72 ist gegenüber einem an dem Ende des Kanals 74 angeordneten Ventilsitz 78 ein Ventilkörper 76 angeordnet. In den Kammern 66 und 70 be findet sich je eine Schraubendruckfeder 71 bzw. 73, und diese halten die Membran 72 durch annähernd gleiche Feder kräfte in einer neutralen Position. Obwohl nicht dargestellt, kann die Kammer 66 auch an ein Steuerventil zur Abgasrück führung angeschlossen sein, um einen Teil des durch einen Abgaskanal 80 strömenden Abgases in den Einlaßstutzen 32 zurückzuführen.

Je nach der Druckdifferenz zwischen der Unterdruckkammer 66 nach dem atmosphärischen Druck in der Kammer 70 wird die Membran 72 nach oben oder unten verschoben. Dabei wird der Ventilkörper 76 mehr oder weniger von seinem Ventil sitz 78 abgehoben, um auf diese Weise einen Referenz-Unter druck für das Leerlaufregulierventil 50 einzustellen. Die ser Referenz-Unterdruck gelangt über den Unterdruckkanal 67 mit Drosselstelle 69 in die Kammer 52 des Ventils 50. Die Drosselstelle 69 begrenzt Unterdruckänderungen in Richtung auf die Kammer 52 und glättet so die Ventiltätigkeit.

Die Kammer 52 von Ventil 50 steht ferner über einen Luft kanal 81 mit einer Kammer 82 eines Lufteinlaßventils 84 in Verbindung, welches durch eine Membran 88 in zwei Kam mern 82 und 86 unterteilt ist. Die Kammer 82 ist über einen Kanal 90 oberhalb der Drosselklappe 30 mit dem Luftein laßkanal 20 verbunden. Ein in der Kammer 86 befindlicher Elektromagnet 92 wird durch Signalimpulse auf der Grund lage eines Steuersignals aus einem später beschriebenen Steuersignalgenerator in Verbindung mit einem Mikrocompu ter elektrisch betätigt. Mit der Membran 88 ist ein durch den Elektromagneten 92 bewegbarer Ventilkörper 94 ange ordnet. Im Betrieb wird der Elektromagnet auf der Grund lage des Steuersignals mit veränderbarer Impulsbreite an gesteuert und dadurch das Verhältnis zwischen den Öffnungs- und Schließperioden des Ventilkörpers 94 so verändert, wie es zur Steuerung des zum Lufteinlaßventil 84 fließ enden Luftmengenverhältnisses erwünscht ist. Eine Schrau bendruckfeder 96 in der Kammer 86 spannt die Membran mit dem Ventilkörper 94 gegen das Ende des Kanals 90 vor, um den Ventilkörper 94 gegen einen Ventilsitz 98 am Ende des Kanals 90 zu legen. Durch Unterdruck von dem Druckregu lierventil 68 wird die Membran 56 mit dem Ventilkörper 58 zur Steuerung des Luftdurchsatzes durch den Bypasskanal 44 bewegt. Durch Steuerung des Luftdurchsatzes durch den Lufteinlaßkanal 84 und den Kanal 81 wird der Unterdruck in der Kammer 52 kontrolliert.

Im Leerlaufzustand des Motors 10 ist die Drosselklappe 30 weitgehend geschlossen, um die Einlaßluft abzusperren. Folglich gelangt im Leerlauf die Ansaugluft weitgehend durch den Leerlaufkanal 36 und den Bypasskanal 44 in den Motor. Den Luftdurchsatz durch den Leerlaufkanal 36 bestimmt die Justierschraube 42, und den Luftdurchsatz durch den By passkanal 44 bestimmt weitgehend das Leerlaufregulier ventil 50, welches über den Kanal 74, das Ventil 68 und den Kanal 67 an den Unterdruck im Einlaßstutzen 32 ange schlossen ist. Der Unterdruck in Kammer 52 wird regu liert durch atmosphärische Ansaugluft, welche durch den Kanal 90, das Ventil 84 und den Kanal 81 strömt. Über den Ventilkörper 58 wird der Luftdurchsatz durch den Kanal 44 über den Unterdruck in Kanal 52 gesteuert. Da die Motordrehzahl von dem Einlaßluftdurchsatz abhängt, kann sie im Leerlaufzustand des Motors 10 durch Regulieren des Luftdurchsatzes durch den Leerlaufkanal 36 und den Bypass kanal 44 gesteuert werden.

Die Steuerung des Luftdurchsatzes und damit der Motordreh zahl kann statt über den Elektromagneten 92, wie nachste hend beschrieben, auch manuell über die Leerlauf- Justierschraube 42 erfolgen. Die Justierschraube 42 dient im wesentlichen dazu, die Ausgangs-Leerlaufdrehzahl ein zustellen.

Ein ferner in Fig. 1 dargestellter Mikrocomputer 100 zur automatischen Steuerung des Luftmengenverhältnisses ent hält einen Zentralprozessor (CPU) 102, eine Speicher einheit 104 und als Interface eine Eingabe/Ausgabeeinheit 106. Von verschiedenen Fühlern erhält der Mikrocomputer 100 folgende Eingangssignale:

a) Mit jedem einzelnen Grad oder mit jedem bestimmten Wert über einem Grad des Kurbelwellenwinkels einen Kurbelwellenimpuls, und über einen Kurbelwellen winkelfühler 110 bei jedem vorgegebenen Kurbel wellenwinkel einen Kurbelwellen-Standardimpuls. Dabei wird die Umdrehung einer Kurbelwelle 112 abgetastet;
b) von einem in ein Kühlmittel 118 innerhalb eines den Zylinder 12 umgebenden Kühlmittelkanals 116 eingetauchten Temperaturfühler 114 ein Kühlmittel temperatursignal. Ein von dem Fühler 114 erzeug tes temperaturabhängiges Analogsignal wird durch einen Analog/Digitalwandler 120 in ein binärkodier tes Digitalsignal umgesetzt, welches zur Verarbei tung durch den Mikrocomputer 100 geeignet ist und in die Einheit 106 eingespeist wird;
c) ein Drosselklappenwinkelsignal, welches von einem mit einem veränderlichen Widerstand 124 ausgestat teten Winkelfühler 122 analog erzeugt und durch einen Analog/Digitalwandler 126 in ein Digitalsignal umgewandelt wird;
d) ein Neutralsignal (EIN/AUS-Signal) von einem Ge triebeschalter 128;
e) ein Fahrzeug-Geschwindigkeitssignal von einem Ge schwindigkeitsfühler 130, der eingeschaltet ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein gegebener Wert von beispielsweise 8 km/h ist; und
f) ein Batteriespannungssignal von einer Batterie 127 über einen Analog/Digitalwandler 129.

Erfindungsgemäß wird bei der Steuerung mit offenem Regelkreis das Steuerverhältnis unter Berücksichtigung der offenen und der rückgekoppelten Regelung ermittelt.

Bei der Steuerung mit offenem Regelkreis gibt es drei verschiedene Methoden zur Abwandlung des Steuerver hältnisses:

Erste Methode (nicht erfindungsgemäß): Änderung des gesamten Steuerwertes entsprechend der Kühlmitteltemperatur;
Zweite Methode (erfindungsgemäß): Es wird nur der von der offenen Steuerung abhängige Wert geändert, jedoch nicht der von der Rückkopplungssteuerung abhängige Wert, und
Dritte Methode (erfindungsgemäß): Es wird der bei der zweiten Methode von der Rückkopplungssteuerung abhängige Wert ebenfalls geändert, und zwar entsprechend der Kühlmitteltemperatur.

Bei der ersten Methode werden Tabellendaten bestimmt und entsprechend einer in Fig. 2 dargestellten Steuer charakteristik aus der Speichereinheit 104 ausgelesen. In der Praxis sind diese Tabellendaten in einem Fest speicher (ROM) innerhalb der Speichereinheit gespeichert. Das Signal des Kühlmittelfühlers 114 wird über einen Analog/Digitalwandler 120 in den Mikrocomputer 100 einge geben, und die Ermittlung des Steuerverhältnisses erfolgt gemäß Tabelle.

Fig. 3 enthält ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung der zweiten Methode. Von dem Kühlmittel fühler 114 gelangt das Temperatursignal S ₁₁ in eie Schaltung 340 zur Bestimmung der Bezugs-Motordrehzahl N _SET entsprechend der Kühlmitteltemperatur. Ein der Bezugs-Motordrehzahl N _SET entsprechendes Ausgangssignal S ₁₂ der Schaltung 340 geht in eine Schaltung 342 zur Ermittlung des Rückkopplungs-Steuerverhältnisses. Die Schaltung 342 enthält ferner von dem Kurbelwellenwinkel fühler 110 ein der Ist-Motordrehzahl N _RPM entsprechendes Impulssignal S ₁₃. Aus diesen Werten ermittelt die Schaltung 342 eine Differenz Δ N zwischen der Bezugs- Drehzahl N _SET und der Ist-Drehzahl N _RPM. Ein dieser Differenz Δ N entsprechendes Rückkopplungssteuersignal S ₁₅ gibt die Schaltung 342 an eine Additionsstufe 344 ab. Das Kühlmitteltemperatur-Signal S ₁₁ geht gleichzeitig in eine Schaltung 346 zur Ermittlung eines Steuerverhält nisses für offenen Regelkreis. Diese Schaltung 346 er hält ferner ein Korrektursignal S 14 in bezug auf positive und negative Beschleunigungsvorgänge. Die Schaltung 346 errechnet aus ihren Eingangsdaten das Steuerverhältnis für offenen Regelkreis und gibt ein entsprechendes Aus gangssignal S ₁₆ an die Additionsstufe 344 ab, welche die beiden Signale S ₁₅ und S ₁₆ addiert. Eine Schaltung 348 begrenzt die Steuerverhältnis-Summe der Signale S ₁₅ und S ₁₆ auf einen oberen und unteren Grenzwert.

In die Schaltung 342 zur Ermittlung des Rückkopplungs- Steuerverhältnisses gelangt ein Befehlssignal S ₁₈ von einem Diskriminator 352, welcher verschiedene Eingangssignale über Motorbetriebszustände verarbeitet und entscheidet, ob die Rückkopplungssteuerung durchgeführt wird. Ent scheidet der Diskriminator 352 auf Durchführung der Steuerung mit offenem Regelkreis, dann fixiert das Befehlssignal S ₁₈ das von der Schaltung 342 erzeugte Signal. Folglich bleibt während der Einspeisung des Signals S ₁₈ das von der Schaltung 342 ermittelte Steuerverhältnis konstant. Wird diese Steuerung mit offenem Regelkreis durchgeführt, dann bleibt die Schaltung 346 in Funktion zur Bestimmung des Steuer verhältnisses, um das Signal S ₁₆ entsprechend der Kühlmitteltemperatur zu erzeugen. Somit kann, auch wenn während der offenen Steuerung das Rückkopplungs-Steuer verhältnis auf ein gegebenes Verhältnis fixiert ist, die Umschaltung von der offenen zur Rückkopplungs- Steuerung stufenlos erfolgen, und es kommt zu keiner Verzögerung im Ansprechverhalten, was sonst möglicher weise zur Erzeugung besonders großer oder kleiner Steuer werte führen würde.

Vorzugsweise befindet sich die zuvor beschriebene Schaltung in dem Mikrocomputer, welcher den Funktionsablauf steuert. Obwohl dies nicht näher beschrieben wird, ist bei der dritten Methode das Rückkopplungs-Steuerverhältnis von der Kühlmitteltemperatur abhängig. Hierbei ändert sich das Rückkopplungs-Steuerverhältnis unabhängig von der Differenz zwischen der Ist- und der Bezugs-Motordrehzahl.

Die zuvor beschriebene Vorrichtung, bei der alternativ die Durchführung der offenen und der rückgekoppelten Steuerung möglich ist, kann die Leerlauf-Motordrehzahl genau und mit Erfolg geregelt werden. Selbst wenn beispielsweise das Fahrzeug mit kaltem Motor und ohne Aufwärmvorgang ab fährt, beherrscht die Vorrichtung den Steuervorgang.

Wie eingangs erwähnt, gibt es einen Totbereich bzw. einen Unempfindlichkeitsbereich des Lufteinlaßventils 84, und wenn das Steuersignal in diesen besonderen Bereich fällt, ist es unmöglich den Luftdurchsatz und damit die Leerlaufdrehzahl zu regeln. Um derartige Zustände zu vermeiden wird für das Steuersignal ein Bereich zwischen einem Maximal- und einem Minimalwert der Nutzimpuls breite festgelegt. Angenommen, das Rückkopplungs steuersignal S ₂ für Δ I, das offene Steuersignal S ₁ für I _OUT und das Steuersignal S ₃ (= Δ I + I _OUT) ist gleich oder kleiner als ein gegebener Minimalwert K _L, z. B. 10% der Motordrehzahl, dann wird das Rückkopplungssteuersignal S ₂ nach Δ I = K _L - I _OUT korrigiert. Das Steuersignal S ₃ kann also auf einen gegebenen Minimalwert K _L begrenzt werden. Ist S ₃ dagegen gleich oder größer als ein gegebener Maximal wert K _H, dann wird bei der Korrektur ein Maximalwert nicht überschritten. In diesem Fall werden die Signale S ₂ und S ₁ nicht korrigiert. So wird verhindert, daß das Signal in den Unempfindlichkeitsbereich der Ansteuerung des Lufteinlaßventils gelangt, die Regelung der Leerlaufdrehzahl bleibt vielmehr stets wirksam.

In Fig. 4 sind das Rückkopplungssteuersignal S ₂, das offene Steuersignal S ₁, das Steuersignal S ₃ und der Minimalwert K _L gegenübergestellt. Beim Anlassen des Motors zu einem Zeitpunkt T ₁ sind beide Signale S ₂ und S ₁ relativ hoch, entsprechend der Motorbelastung, an schließend werden beide Signale jedoch zunehmend kleiner, und auch das Steuersignal S ₃ wird kleiner. Zu einem Zeitpunkt T ₅ erreicht das Steuersignal S ₃ den Minimalwert K _L, und dann erfolgt die Korrektur des Rückkopplungssteuersignals S ₂, damit dessen Wert Δ I = K _L - I _OUT wird. Wenn zu einem Zeitpunkt T ₆ das offene Steuersignal S ₁ seinen tiefsten Punkt erreicht hat, hat sich das Signal S ₂ entgegengesetzt proportional erhöht, damit das Steuersignal S ₃ gleichmäßig den Minimalwert K _L einhält. Nach Durchführung der offenen Steuerung in einem Zeitraum W ₂ erfolgt zum Zeitpunkt T ₃ der Übergang zur Rückkopplungssteuerung, und damit steigen beide Signale S ₂ und S ₃ proportional an. Da zu diesem Zeitpunkt das Steuersignal S ₃ nicht im Unempfindlichkeitsbereich (kleiner als S ₄) liegt, kann das Lufteinlaßventil sofort in Abhängigkeit von dem erhöhten Steuersignal S ₃ ansprechen. So wird eine Ansprechverzögerung mit Motorstillstand wirksam ver hindert.

Fig. 5 und 6 zeigen die Beziehungen zwischen dem Steuersignal und dem gegebenen Maximalverhältnis K _H bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung. Wird zu einem Punkt T ₇ bei offener Steuerung die Drosselklappe geschlossen und das Fahrzeug dadurch gebremst, dann erfolgt zur Erhöhung des Luftdurchsatzes eine Korrek tur des Steuersignals S ₃ durch Erhöhung des Signals S ₁. Sobald S ₃ den Maximalwert K _H wegen starker Erhöhung des offenen Steuersignals S ₁ überschreitet, wird S ₂ gemäß der Beziehung Δ I = K _H - I _OUT korrigiert. Bei sehr hohem Signalwert S ₁ wird das Rückkopplungssteuersignal S ₂ auf einen recht kleinen Wert korrigiert, um durch Verminderung des korrigierten Steuersignals S ₃ einen Motorstillstand zu vermeiden. Bei T ₈ ist das offene Steuersignal S ₁ auf seinem Normalwert angekommen, und auch das Steuersignal S ₃ ist sehr niedrig, der Motor kann stehenbleiben. Obwohl bei T ₆ die Rückkopplungs steuerung einsetzt, kann mit der Erhöhung des Signals S ₂ auf den Normalwert ein Motorstillstand wegen der Ansprechverzögerung zwischen T ₈ und T ₆ nicht verhindert werden.

Gemäß Fig. 6 wird bei einer Über höhung des Steuersignals S ₃ über ein Steuerverhält nis von 80% hinaus das Signal auf das Maximalver hältnis K _H begrenzt, der in Fig. 6 mit S ₃′′ bezeich nete Abschnitt wird wegkorrigiert. Da gleichzeitig das Signal S ₂ nicht korrigiert wird, kann das Steuer signal S ₃ nach Beendigung der Verzögerungs-Korrektur unmittelbar auf den Normalwert zurückkehren, der Motor wird nicht stehenbleiben.

Die Steuerwertkorrektur bei Fahrzeugbremsungen erfolgt augenblicklich, daher sind die Zeiteinheiten in Fig. 5 und 6 gegenüber Fig. 4 sehr kurz.

In dem Flußdiagramm gemäß Fig. 7 eines Programms zur Korrektur des Steuersignals entsprechend den gegebenen Minimal- und Maximal-Verhältnissen beim Beschleunigen oder Abbrem sen des Fahrzeugs wird in einem Block 802 das Rück kopplungssteuerverhältnis Δ I geprüft. Ist es gleich oder größer als null, dann wird in einem Block 804 die Summe aus dem Rückkopplungssteuerverhältnis Δ I und dem offenen Steuerverhältnis I _OUT in einem Register A gesetzt. Wird in einem Block 806 festge stellt, daß die Summe die Kapazität von 8 Bits, d. h. 256 überschreitet, dann wird der Speicherwert in Re gister A in Block 812 durch den geraden Maximalwert K _H ersetzt. Ist die Summe kleiner als 256, wird sie in einem Block 808 mit dem Minimalverhältnis K _L ver glichen. Ist diese Summe größer als das Minimalver hältnis, erfolgt ein weiterer Vergleich mit dem Maximalverhältnis K _H in Block 810. Übersteigt die Summe das Maximalverhältnis, dann wird der Speicher wert in Register A mit Block 812 durch das Maximal verhältnis K _H ersetzt.

Ist Δ I kleiner als null, wird in Block 814 die Summe aus Δ I und I _OUT in Register A gegeben. Ergibt ein Vergleich in Block 816, daß die Summe gleich oder größer als Null ist, wird in Block 808 geprüft, ob die Summe gleich oder kleiner als das Minimalverhält nis K _L ist. Wenn ja, erfolgt in Block 818 die Korrek tur des Steuerverhältnisses nach Δ I = K _L - I _OUT. Gleichzeitig wird mit diesem Block die im Register A gespeicherte Summe durch das Minimalverhältnis K _L er setzt.

Nach Durchführung von Block 818 oder 812 erfolgt die Übertragung des Speicherwertes von Register A zur Schnittstelle der Eingabe/Ausgabeeinheit zwecks Ausgabe, s. Block 820. Liegt der Wert der Summe zwischen dem Minimal- und dem Maximalverhältnis, dann wird der Wert aus dem Register A zur Schnittstelle übertragen (s. Block 820). Die Blöcke 804 und 814 dienen der Überlaufkontrolle der Summe aus dem Steuerverhältnis Δ I und I _OUT.

Obwohl bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel die Minimal- und Maximal-Verhältnisse zur Begrenzung des Steuersignals vorgegeben sind, ist auch eine Direkt steuerung des Luftdurchsatzes möglich, insbesondere wenn ein elektronisch gesteuertes Einspritzsystem eine Ein heit zur Bestimmung oder Messung des Luftdurchsatzes enthält. Das Ausgangssignal dieser Einheit kann zur Bestimmung der Maximal- und Minimal-Verhältnisse für die Leerlaufregelung benutzt werden.

Da, wie mehrfach vorstehend erläutert, bei wechselnder Motorbelastung zum Übergangszeitpunkt von der offenen zur rückgekoppelten Steuerung ein veränderter Luft bedarf nicht umgehend befriedigt wird, kann der Motor stehenbleiben. Deshalb ist für das offene Steuersignal ein Minimalverhältnis festgelegt, auf das sich die Rückkopplungssteuerung leicht einstellen kann. Hier bestimmen verschiedene ungleichmäßige Motorelemente das Minimalverhältnis. Wenn dann im Augenblick des Übergangs von der Rückkopplung zur offenen Steuerung das Steuersignal kleiner als das Minimalverhältnis ist, wird es auf das Minimalverhältnis korrigiert. Wenn das Rückkopplungs-Steuersignal sehr klein ist im Vergleich zu dem Minimalverhältnis, dann wird zur Vermeidung von lästigen Sprüngen beim Übergang zur Steuerung mit offener Regelung und zur Verhütung eines erhöhten Schadstoffanteils im Abgas gemäß dieser Erfindung das Steuersignal schrittweise erhöht, z. B. um 0,5% für jeweils 128 Kurbelwellenumläufe, bis das Minimal-Ver hältnis erreicht ist.

Claims

1. Verfahren zum Betreiben einer kombinierten Steuer/Regel- Einrichtung zum Einstellen der Drehzahl eines Verbren nungsmotors, bei dem

- mindestens ein mit dem Luftdurchsatz durch den Motor in Zusammenhang stehender Motorparameter, insbesondere die Stel lung der Drosselklappe, überwacht wird und abhängig vom Wert des oder der Parameter auf "Steuern" oder "Re geln" entschieden wird,
- ein Steuer-Stellsignal bei "Steuern" und ein Regel-Stellsignal bei "Regeln" be stimmt werden und
- einem den Luftdurchsatz durch den Motor einstellenden Stellglied ein Stellsignal zugeführt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

- das dem Luftdurchsatz-Stellglied (92, 84 + 50 + 44) zugeführte Stellsignal ein Summen-Stellsignal (S 16 + S 15; S 1 + S 2 = S 3) ist, das durch Addition von Steuer- Stellsignal (S 16; S 1) und Regel-Stellsignal (S 15, S 2) gewonnen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regel-Stellsignal (S 2; S 15) während der Betriebsart "Steuern" dauernd auf dem Wert gehalten wird, den es vor dem Umschalten von "Regeln" auf "Steuern" einnahm.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Summen-Stellsignal (S 3) auf einen Maximalwert (KM) begrenzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Betriebsart "Steuern" dann, wenn das Regel- Stellsignal (S 2) so stark abnimmt, daß das Summen-Stell signal (S 3) unter einen Minimalwert (KL) fallen würde, das Steuer-Stellsignal (S 1) zwangsweise so weit erhöht wird, daß der Minimalwert nicht unterschritten wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es beim Anlassen des Motors angewandt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es im Schubbetrieb bei geschlossener Drosselklappe ange wandt wird.

7. Kombinierte Steuer/Regel-Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 2, mit einer Regeleinrichtung (342), die das Regel-Stellsignal (S 15) ausgibt, gekennzeichnet durch

- eine Steuereinrichtung (346), die das Steuer-Stellsig nal (S 16) ausgibt,
- einen Diskriminator (352), der beim Vorliegen der Be triebsart "Steuern" ein Signal (S 18) an die Regelein richtung abgibt, woraufhin diese dasjenige Regel- Stellsignal beibehält, das zuletzt ausgegeben wurde, und
- einen Addierer (344), der aus dem Steuer-Stellsignal und dem Regel-Stellsignal das Summen-Stellsignal bil det.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Begrenzerschaltung (348) zum Begrenzen des Summen- Stellsignals auf einen Maximalwert und einen Minimal wert.