DE3218777A1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung von brennkraftmaschinen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur regelung von brennkraftmaschinenInfo
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Description
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llEDTKE — DUHLING —.. .SVl-NNE--. :— .-«..-. Vertreter beim EPA fe
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GrUPE - PELLMANN -AjmÄMS "--"---* '..".:.. Dipl.-Chem. G. Bühling
Dipl.-lng. R. Kinne _g_ Dipl.-lng. R Grupe
Dipl.-lng. B. Pellmann Dipl.-lng. K. Grams
3218777 8000 München 2
Tel.: 089-539653
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_, . _ cable: Germaniapatent München
Kariya-Shx, Japan ^
DE 2147 case 6446-02
Verfahren und Vorrichtung zur Regelung von Brennkraftmaschinen
Die Erfindung betrifft ein Regelverfahren für eine Brennkraftmaschine
mit elektronisch geregelter Brennstoffeinspritzung, bei der die Brennstoffeinspritzmenge auch bei
Übergangsbetriebszuständen geregelt wird, und bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung des
Regelverfahrens.
Bekanntermaßen unterscheidet sich die von einer Brennkraftmaschine bei Übergangsbetriebszuständen benötigte Brennstoffmenge
von der im stationären Betrieb erforderlichen Brennstoffmenge. Bei einer Brennkraftmaschine mit z.B. einer
drehzahlabhängig und ansaugleitungsdruckabhängig arbeitenden elektronischen Brennstoffeinspritzanlage wird
daher die während einer Übergangsperiode eingespritzte Brennstoffmenge geregelt, indem in Intervallen von vorgegebener
Zeitdauer der Änderungsbetrag des Ansaugleitungsdrucks oder der Drosselklappenstellung ermittelt wird und
bei überschreiten eines vorgegebenen Wertes ein in Bezug zur Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine vorgegebener
Brennstoffeinspritzmengen-Korrekturfaktor sowie ein Regelfaktor-Änderungsbetrag
abgeleitet und eine von der Maschinendrehzahl und dem Ansaugleitungsdruck bestimmte Brennstoffeinspritzgrundmenge
in Abhängigkeit von den Korrekturfaktorwerten korrigiert werden. Da bei diesem bekannten Verfahren
V/25
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flrosdnnr Rruik (Miincbiml KIo. 30311MA Poatsr.hnck iMilnclinn) Klo R70 43 004
zur Regelung einer Brennstoffeinspritzmenge bei Übergangsbetriebszuständen
Änderungsbeträge von Regelfaktoren durch Abtastung der Regelfaktoren in Intervallen von vorgegebener
Zeitdauer berechnet werden, wird ein gewünschter Korrekturfaktor zur Korrektur der Brennstoffeinspritzgrundmenge in
Abhängigkeit von einem Regelfaktor-Änderungsbetrag ermittelt, der im Vergleich zu einem bei kontinuierlicher Abtastung
der Regelfaktoren ermittelten bzw. dem tatsächlichen Regelfaktor-Änderungsbetrag
zeitlich verzögert ist. Dies hat zur Folge, daß die Korrektur der Brennstoffeinspritzmenge
den tatsächlichen Änderungen des Luftstromes zu den Zylindern der Brennkraftmaschine nicht entsprechend folgen kann,
so daß das in den Zylindern gebildete Luft/Brennstoff-Verhältnis
abmagert, was insbesondere bei niedrigen Kühlwassertemperaturen zu Fehlzündungen oder einem unruhigen
Lauf der Brennkraftmaschine bei Übergangsbetriebszuständen führt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung von Brennkraftmaschinen
derart auszugestalten, daß die vorstehend genannten Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.
Diese Aufgabe wird mit den in den Patentansprüchen angegebenen Mitteln gelöst.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden somit
Regelfaktoren in Intervallen von vorgegebener Zeitdauer abgetastet, der erhaltene Änderungsbetrag der Regelfaktoren
durch Einbeziehung der Änderungsrate der Regelfaktoren in den Abtästintervallen korrigiert und damit ein korrigierter
Änderungsbetrag der Regelfaktoren erhalten, dessen Verzögerung in Bezug auf den tatsächlichen Regelfaktor-Änderungsbetrag
erheblich verringert ist, so daß sich die bei über-
gangsbetriebszuständen eingespritzte Brennstoffmenge in Abhängigkeit
von dem jeweiligen Wert eines korrigierten Änderungsbetrages der Regelfaktoren steuern und dadurch die
Brennkraftmaschine auch bei niedrigen Kühlwassertemperaturen
zufriedenstellend regeln läßt.
Bei einer Brennkraftmaschine mit einem elektronisch ge-
-lq regelten Brennstoff-Zuführungssystem, wie einer elektronisch
geregelten Brennstoffeinspritzanlage oder einem elektronisch geregelten Vergaser,wird somit der Änderungsbetrag
zumindest eines den Lastzustand der Brennkraftmaschine angebenden Regelfaktors sowie die Änderungsrate bzw. Änderungsgeschwindigkeit
des Änderungsbetrages des oder der Regelfaktoren in den jeweiligen Abtastintervallen zur Ermittlung
von Korrekturdaten für die zur Regelung der Brennkraftmaschine dienenden Regelfaktoren herangezogen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben .
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Sechs-Zylinder-Brennkraftmaschine
mit zugehörigem Regelsystem, bei dem das Regelverfahren Anwendung findet,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer einen Mikrorechner aufweisenden Regelvorrichtung zur Durchführung des
Regelverfahrens,
Fig. 3 Signalverläufe zur Veranschaulichung der Wirkungsweise
der Regelvorrichtung gemäß Fig. 2,
Fig. 4A bis 4C ein Ablaufdiagraitim zur Veranschaulichung der
Wirkungsweise der Regelvorrichtung gemäß Fig. 2.und
Fig. 5 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Korrektur von Änderungsbeträgen der Regelfaktoren.
In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 2 einen Ansaugdruckfühler in Halbleiterbauart zur Ermittlung des Ansaugdruckes
in einer Ansaugleitung 3, während die Bezugszahl 4 ein in der Ansaugleitung 3 in der Nähe der Ansaugkanäle der jeweiligen
Zylinder einer Brennkraftmaschine 1 angeordnetes elektromagnetisches Einspritzventil bezeichnet. Der auf
einen vorgegebenen Druckwert eingestellte Brennstoff wird den Brennstoffeinspritzventilen 4 zugeführt. Die Bezugszahl 5 bezeichnet eine Zündspule, die ein Teil der Zündanlage
der Brennkraftmaschine bildet, während die Bezugszahl 6 einen Zündverteiler zur Verteilung der von der
Zündspule 5 abgegebenen Zündenergie auf die jeweiligen Zündkerzen bezeichnet. Der Zündverteiler 6 dreht sich in
bekannter Weise einmal bei jeweils 2 Umdrehungen der Maschinenkurbelwelle und ist mit einem Drehwinkelfühler
ausgestattet.
Die Bezugszahl 9 bezeichnet ein Drosselventil der Brennkraftmaschine
1, während die Bezugszahl 1o einen Drosselstellungsfühler zur Ermittlung der Stellung des Drossel-
^O yentils 9 bezeichnet. Die Bezugszahl 11 bezeichnet einen
Kühlwassertemperaturfühler zur Ermittlung des Warmlaufzustandes
der Brennkraftmaschine 1, während die Bezugszahl 12 einen Ansauglufttemperaturfühler zur Ermittlung
der Ansauglufttemperatur bezeichnet. 35
-Ιο-
Die Bezugszahl· 8 bezeichnet einen Mikrorechner zur Berechnung von Betrag und zeitiichem Auftreten von Steuersignal·en
zur Regeiung der Brennkraftmaschine 1, dem die
Ausgangssignale des Ansaugdruckfühlers 2, des Drehwinkelfühlers 7, des Drosselstellungsfühlers 1o, des Kühlwassertemperaturfühlers
11 und des Ansauglufttemperaturfühlers 12 sowie ein Batteriespannungssignal zugeführt werden.
Der Mikrorechner 8 berechnet wiederum in Abhängigkeit von diesen Eingangssignalen die über die Brennstoffeinspritzventile
4 in die Brennkraftmaschine 1 einzuspritzende Brennstoffmenge sowie die zeitliche Steuerung der Zündung der
Brennkraftmaschine 1 . Die Bezugszahl 13 bezeichnet einen Luftdruckfühler zur Ermittlung des atmosphärischen Luftdruckes.
In Fig. 2 bezeichnet die Bezugszahl 1oo eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung CPU (nachstehend vereinfacht
als Zentraleinheit bezeichnet), die die Rechenschritte zur Festlegung der Brennstoffeinspritzmenge und zeitlichen
Steuerung der Zündung in Abhängigkeit von Unterbrechungsschritten ausführt. Die Bezugszahl 1o1 bezeichnet einen
Unterbrechungsbefehlsgeber, der der Zentraleinheit CPU 1oo in Abhängigkeit von den Drehwinkelsignalen des Drehwinkelfühlers
7 Unterbrechungsbefehle zur Ausführung der Berechnung der Brennstoffeinspritzmenge und zeitlichen Steuerung
der Zündung zuführt, wobei die Datenübertragung zur Zentraleinheit
CPU 1oo über eine gemeinsame Sammelleitung 123 erfolgt.
Der Unterbrechungsbefehlsgeber 1o1 erzeugt weiterhin zeitliche Steuersignale zur Steuerung eines Zeitgebers für
den Betriebsstart von nachstehend noch näher beschriebenen Einheiten 1o6 und 1o8. Die Bezugszahl 1o2 bezeichnet eine
Drehzahlzählereinheit/diein Abhängigkeit von dem Drehwinkelsignal
des Drehwin-kelfühlers 7 und einem von der Zentral-
einheit CPU 1oo mit einer vorgegebenen Frequenz abgegebenen Signal das Intervall eines vorgegebenen Drehwinkels zählt
b und die Maschinendrehzahl berechnet. Din Bezucjszahl 1o4
bezeichnet eine Analog-Digital-Umsetzer/Verarbeitungseinheit, die dazu dient, die von dem Ansaugdruckfühler 2, dem
Drosselstellungsfühler 1o, dem Kühlwassertemperaturfühler 11, dem Ansauglufttemperaturfühler 12 und dem Luftdruckfühler
13 abgegebenen Analogsignale in Digitalsignale umzusetzen und die in die Zentraleinheit CPU 1oo einzugebenden
Digitalsignale auszulesen. Die Ausgangsdaten der Einheiten 1o2 und 1o4 werden über die gemeinsame Sammelleitung
123 der Zentraleinheit CPU 1oo zugeführt.
Die Bezugszahl 1o5 bezeichnet eine Speichereinheit mit Direktzugriffsspeichern
(RAM) und Festspeichern (ROM), die das Steuerprogramm der Zentraleinheit CPU 1oo speichert und
darüberhinaus zurSpeicherung der von den Einheiten 1o1, 1o2 und 1o4 abgegebenen Ausgangsdaten dient, wobei die Datenübertragung
zwischen der Speichereinheit 1o5 und der Zentraleinheit CPU 1oo über die gemeinsame Sammelleitung 123
erfolgt.
Die Bezugszahl 1o6 bezeichnet eine Zündungssteuerzählereinheit mit einem Register, durch die ein den Erregungszeitpunkt der Zündspule 5 angebendes Digitalsignal und die
zeitliche Aberregungssteuerung der Zündspule 5, die von der Zentraleinheit CPU 1oo berechnet werden, in eine kurbelwellendrehwinkelabhängige
Zeitdauer und Zeitsteuerung umgesetzt werden.
Die Bezugszahl 1o7 bezeichnet einen Leistungsverstärker, der das Ausgangssignal der Zündungssteuerzählereinheit 1o6
zur Erregung der Zündspule 5 verstärkt. Die Bezugszahl 1o8
bezeichnet eine Brennstoffeinspritz-Steuerzählereinheit
mit Registern, die zwei Abwärtszähler von identischer Funktion zur jeweiligen Umsetzung eines die Ventilöffnungsdauer
des Brennstoffeinspritzventils 4 bzw. die von der Zentraleinheit CPU 1oo berechnete Brennstoffeinspritzmenge
angebenden Digitalsignals in ein Impulssignal mit einer die Ventilöffnungsdauer des Brennstoffeinspritzventils 4 festlegenden
Impulsdauer aufweist. Die Bezugszahl 1o9 bezeichnet einen Leistungsverstärker, der das von der Brennstoffeinspritz-Steuerzählereinheit
1o8 abgegebene Impulssignal verstärkt und dem Brennstoffeinspritzventil 4 ein Ausgangssignal
zuführt, wobei der "Leistungsverstärker 1o9 entsprechend dem Aufbau der Brennstoffeinspritz-Steuerzählereinheit
1o8 zwei Kanäle aufweist.
Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, weist der Drehwinkelfühler 7 drei Meßfühler 81, 82 und 83 auf. Der erste Meßfühler 81
erzeugt für jeweils zwei Umdrehungen der Maschinenkurbelwelle (oder einer Umdrehung des Zündverteilers 6) ein
Winkelsignal A bei einer um den Winkel θ vor dem Kurbelwellendrehwinkel
0° liegenden Position, wie dies durch den Signalverlauf (A) gemäß Fig. 3. veranschaulicht ist. Der
zweite Meßfühler 82 erzeugt für jeweils zwei Umdrehungen der Maschinenkurbelwelle ein Winkelsignal B bei einer um
den Winkel Θ vor dem Kurbelwellendrehwinkel 36o° liegenden
Position, wie dies durch den Signalverlauf (B)gemäß Fig. 3 veranschaulicht wird. Der dritte Meßfühler 83 erzeugt
in dor durch den Signalverlauf (C) gemäß Fig. 3 veranschaulichten
Weise für jede Umdrehung der Kurbelwelle in gleichen Intervallen eine der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine entsprechende Anzahl von Winkelsignalen, d.h.,im
Falle der bei diesem Ausführungsbeispiel in Betracht gezo-
• β ·
genen Sechs-Zylinder-Brennkraftmaschine werden ausgehend
vom Kurbelwellendrehwinkel 0° sechs Drehwinkelsignale
5
in Intervallen von jeweils 6o° erzeugt.
Der Unterbrechungsbefehlsgeber 1o1 erhält die Winkelsignale der Meßfühler 81, 82 und 83 und erzeugt ein Unterbrechungsbefehlssignal
zur Berechnung der zeitlichen Zündungssteuerung sowie ein Unterbrechungsbefehlssignal
zur Berechnung der Brennstoffeinspritzmenge. Zu diesem
Zweck wird die Frequenz des Winkelsignals C des dritten Meßfühlers 83 durch den Faktor 2 dividiert, so daß ein
Unterbrechungsbefehlssignal D direkt nach der Erzeugung
des Winkelsignals A des ersten Meßfühlers 81 in der durch den Signalverlauf (D) gemäß Fig. 3 veranschaulichten Weise
abgegeben wird. Das Unterbrechungsbefehlssignal D wird sechsfach für jeweils zwei Umdrehungen der Kurbelwelle,
^n d.h., in einer der Zylinderzahl entsprechenden Anzahl erzeugt.
Bei einer Sechs-Zylinder-Brennkraftmaschine wird das Unterbrechungsbefehlssignal D somit jeweils nach einem
Kurbelwellendrehwinkel von 12o° als Zündsteuerungsunterbrechungsbefehl
für die Zentraleinheit CPU 1oo erzeugt.
Der Unterbrechungsbefehlsgeber 1o1 teilt außerdem die Frequenz des von dem dritten Meßfühler 83 abgegebenen
Winkelsignals durch den Faktor 6, so daß ein Unterbrechungsbefehlssignal E jeweils für einen Kurbelwellendrehwinkel
von 36o° (1 Umdrehung) ausgehend von dem sechsten Winkelsignal C bzw. bei einem Kurbelwellendrehwinkel von 3oo°
nach der Erzeugung der Winkelsignale der Meßfühler 81 und 82 in der durch den Signalverlauf E gemäß Fig. 3 veranschaulichten
Weise abgegeben wird, wobei dieses Unterbrechungsbefehlssignal E eine Unterbrechung der Zentraleinheit
CPU 1oo zur Berechnung der Brennstoffeinspritzmenge herbeiführt.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm
gemäß den Fig. 4A bis 4C näher auf die Wirkungsweise des b
Regelsystems gemäß Fig. 2 eingegangen.
In der Speichereinheit 1o5 ist ein Programm derart abgespeichert, daß eine Steuerroutine 2oo in Intervallen von
in vorgegebener Zeitdauer auch dann ausgeführt wird, wenn die
Zentraleinheit CPU 1oo eine Hauptroutine ausführt. Bei der Verarbeitung der Steuerroutine 2oo wird zunächst in einem
Schritt 2o1 der digitalisierte Wert (THP) der letzten Drosselventilstellung aus dem Direktzugriffsspeicher RAM
-,,- in die Zentraleinheit CPU 1oo eingegeben, während in einem
Schritt 2o2 auf die bei der vorhergehenden Ausführung der Steuerroutine eingegebene Drosselventilstellung (THP') im
Direktzugriffsspeicher RAM zugegriffen wird. In einem Schritt 2o3 wird der Wert THP als THP1 in den Direktzugriffsspeicher
RAM eingespeichert, woraufhin in einem Schritt 2o4 die Differenz THP - THP1 zur Gewinnung des
Wertes Δ THP berechnet wird. In einem Schritt 2o5 wird ermittelt,
ob der Wert Δ THP positiv oder negativ ist. Bei negativem A THP geht der Verarbeitungsablauf auf
einen Schritt 2o6 über, bei dem das Zweierkomplement von Δ THP berechnet wird, während in einem Schritt 2o7 ein
logisches AblaufSteuerkennzeichen (Flag) A auf den Wert 1 gesetzt wird, woraufhin der Verarbeitungsablauf auf einen
Schritt 2o9 übergeht. Falls Δ THP positiv oder "0" ist,
wird in einem Schritt 2o8 das AblaufSteuerkennzeichen A
auf den Wert "O" gesetzt, woraufhin der Verarbeitungsablauf
auf den Schritt 2o9 übergeht. Im Schritt 2o9 wird auf den bei der vorherigen Ausführung der Steuerroutine erhaltenen
Wert Δ THP1 zugegriffen, woraufhin in einem Schritt
21o der zuletzt erhaltene Wert Δ THP als Δ THP* im Direktzugriffsspeicher
RAM abgespeichert wird.
In einem Schritt 211 wird der Absolutwert von A THP mit
einer vorgegebenen Konstanten Λ THP in Bezug auf den Relativbetrag verglichen. Wenn /<idTHP/<
A THP ist, geht der Verarbeitungsablauf auf einen Schritt 228 über. Ist I Δ ΤΗΡ/ά Δ THPo' wird in einem Schritt 212 der Zustand
des AblaufSteuerkennzeichens A überprüft. Weist das Ablauf-Steuerkennzeichen
A den Wert "0" auf, wird in einem Schritt 213 der Zustand eines weiteren Kennzeichens (Flag) DCC
überprüft. Weist das Kennzeichen DCC den Wert "0" auf, wird in einem Schritt 214 die Differenz THP - THP' zur Gewinnung
von Δ ( Δ THP) berechnet. Weist das Kennzeichen DCC den
j ρ- Wert "1" auf, geht der Verarbeitungsablauf auf einen
Schritt 215 über, bei dem wiederum der Ausdruck Λ THP +
Δ THP1 zur Gewinnung von Λ ( Δ THP) berechnet wird. Wenn
dagegen das AblaufSteuerkennzeichen A den Wert "1" aufweist,
geht der Verarbeitungsablauf auf einen Schritt 216 über, was zur Folge hat, daß in den Schritten 216, 217, und
ähnliche Operationen,wie in den vorstehend beschriebenen
Schritten 213, 214 und 215 ausgeführt werden. In einem
Schritt 219 wird festgestellt, ob der Wert von Δ {Δ THP) positiv oder negativ ist. Bei negativem Wert von Δ ( Δ THP)
2g wird in einem Schritt 22o das Zweierkomplement von
Δ ( Δ THP) berechnet, während in einem weiteren Schritt
221 der Ausdruck Δ THP - 1/2 £( άTHP) zur Gewinnung eines
neuen Wertes von Δ THP berechnet wird. In einem Schritt
222 wird dann ermittelt, ob der im Schritt 221 erhaltene Wert von Δ THP positiv oder negativ ist. Bei negativem
A THP wird in einem Schritt 223 THP auf den Wert "0" gesetzt.
Wenn Δ\ THP positiv oder "0" ist, geht der Verarbeitungsablauf
direkt auf einen Schritt 224 über. Wenn im Schritt 219 ermittelt wird, daß Δ ( Δ THP) positiv oder "0"
ist, wird in einem Schritt 225 der Ausdruck Δ THP + 1/2 · Δ (Δ THP) zur Gewinnung eines neuen Wertes von Λ THP berech-
net, woraufhin der Verarbeitungsablauf auf den Schritt
ι- 224 übergeht. Im Schritt 224 wird der Zustand des logischen
AblaufSteuerkennzeichens A überprüft. Weist das Ablauf-Steuerkennzeichen
A den Wert "0" auf, werden in einem Schritt 226 das Kennzeichen DCC sowie der im Direktzugriffsspeicher
RAM abgespeicherte Wert AEWD beide auf den Wert "°" gesetzt.
Weist das AblaufSteuerkennzeichen A den Wert "1" auf, wird
in einem Schritt 227 das logische Steuerkennzeichen DCC auf den Wert "1" gesetzt, während der im Direktzugriffsspeicher
RAM abgespeicherte Wert AEWA auf den Wert "0" gesetzt wird. In einem Schritt 228 wird eine kühlwassertemperaturabhängige
Korrektur, eine ansauglufttemperaturabhängige Korrektur und eine vom atmosphärischen Luftdruck abhängige Korrektur
an dem Wert Λ THP zur Gewinnung des Wertes AEW0 durchgeführt.
In einem Schritt 229 wird der Zustand des Kennzeichens DCC überprüft. Weist das Kennzeichen DCC den Wert
"O" auf, wird in einem Schritt 23o die Summe AEWA + AEW
zur Gewinnung des Wertes AEW- berechnet. Weist das Kennzeichen DCC den Wert "1" auf, wird in einem Schritt 231
die Summe AEWD + AEW zur Gewinnung von AEW- berechnet.
In einem Schritt 232 wird von AEW- ein vorgegebener Wert DAEW zur Gewinnung eines Wertes AEW- subtrahiert, woraufhin
in einem Schritt 233 ermittelt wird, ob der Wert AEW,
positiv oder negativ ist. Bei negativem AEW3 wird AEW- in
einem Schritt 234 auf "0" gesetzt und der Verarbeitungsablauf geht auf einen Schritt 235 über. Ist dagegen AEW-positiv
oder weist den Wert "0" auf, geht der Verarbeitungsablauf direkt auf den Schritt 235 über und der Zustand
des Kennzeichens DCC wird überprüft. Weist das Kennzeichen DCC den Wert "0" auf, wird dieser Wert AEW3 als AEWA in den
Direktzugriffsspeicher RAM eingespeichert. Weist das Kennzeichen
DCC den Wert "1" auf, wird der Wert AEW, in einem J ■
Schritt 237 als AEWD in den Direktzugriffsspeicher RAM eingespeichert.
In einem Schritt 238 wird die Verarbeitung der Steuerroutine abgeschlossen und die Verarbeitung der
Hauptroutine wieder aufgenommen.
In Abhängigkeit vom Zustand des Kennzeichens DCC wird somit im Rahmen einer Brennstoffeinspritzdauer-Rechenroutine
eine Korrektur zur Vergrößerung oder Verkleinerung einer in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl und dem Ansaugleitungsdruck
bestimmte! Brennstoffeinspritz-Basisdauer (Tp) durchgeführt. Das heißt, wenn das Kennzeichen DCC den
Wert "0" aufweist, wird eine Korrektur gemäß Tp* (1 +
+ AEWA) ausgeführt, während bei dem Wert "1" des Kennzeichens DCC eine Korrektur gemäß T * (1 - AEWD) ausge-
führt wird.
In Fig. 5 ist veranschaulicht, daß durch Korrektur eines durch Abtastung in Intervallen von vorgegebener Zeitdauer
erhaltenen Regelfaktor-Änderungsbetrages in Abhängigkeit 2g von der Änderungsrate bzw. der Änderungsgeschwindigkeit
der Regelfaktoren in den Abtastintervallen die Verzögerung in Bezug auf den tatsächlichen Änderungsbetrag der
Regelfaktoren beträchtlich verringert werden kann.
Obwohl bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Korrekturfaktor für eine Brennstoffeinspritzdauer
während einer Übergangsperiode mit Hilfe der in Intervallen von vorgegebener Zeitdauer ausgeführten Steuerroutine
erhalten wird, kann die Berechnung dieses Korrekturfaktors auch mittels einer Routine erfolgen, die in Intervallen
eines gegebenen Kurbelwellendrehwinkels ausgeführt
wird. Alternativ kann der Korrekturfaktor mit Hilfe einer
Routine erhalten werden, die z.B. mit der Rechner-Datenverarbeitung synchronisiert ist, welche weder in Intervallen
von vorgegebener Zeitdauer, wie z.B. in den Intervallen der Analog-Digital-ümsetzungsperiode des Drosselventilstellungssignals,
noch in Intervallen eines vorgegebenen Kurbelwellendrehwinkels erfolgt.
Obwohl ferner bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Regelung in Verbindung mit einer Sechs-Zylinder-Brennkraftmaschine
mit einer drehzahlabhängig und druckabhängig elektronisch geregelten Brennstoffein-
Spritzanlage beschrieben ist, stellt dies keinesfalls eine Beschränkung auf eine solche Brennkraftmaschine bzw. Regelung
dar, sondern die Regelung kann in'der gleichen Weise
auch bei anderen Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen, wie z.B. Vier-Zylinder- oder Acht-Zylinder-Brennkraftmaschinen
erfolgen, die mit einer durchflußabhängig, drosselgeschwindigkeitsabhänaiq oder auf andere Weise
elektronisch geregelten Brennstoffeinspritzanlage versehen sind. Darüberhinaus kann die vorstehend beschriebene Regelung
selbstverständlich nicht nur bei Brennkraftmaschinen mit elektronisch geregelter Brennstoffeinspritzanlage Verwenr-;
dung finden, sondern ist gleichermaßen auch auf Brennkraftmaschinen mit elektronisch geregeltem Vergaser anwendbar.
Das heißt, bei einer Brennkraftmaschine mit elektronisch geregeltem Brennstoff-Zuführungssystem kann der Brennstoff
den jeweiligen Zylindern mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Regelung auch bei einem Übergangsbetriebszustand ohne
jegliche Verzögerung in Relation zu den Änderungen der von den jeweiligen Zylindern angesaugten Luftmenge zugeführt
werden, was eine exakte Regelung der Brennkraftmaschine ermöglicht.
-19-
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren und der zu dessen
Durchführung in Betracht gezogenen Vorrichtung zur Regelung 5
einer mit einem elektrisch geregelten Brennstoff-Zuführungssystem,
wie einer elektronischen Brennstoffeinspritzregelung, einer elektronischen Vergaserregelung oder dergleichen
versehenen Brennkraftmaschine wird somit der Änderungsbetrag zumindest eines den Lastzustand der Brennkraftmaschine
angebenden Regelfaktors und die Änderungsrate bzw. Änderungsgeschwindigkeit des oder der Regelfaktoren in
zur Ermittlung des Regelfaktor-Änderungsbetrages dienenden Abtastintervallen zur Gewinnung von Regelfaktor-Korrekturdaten
verwendet, mit deren Hilfe auch bei übergangsbetriebs-15
zuständen den jeweiligen Zylindern der Brennkraftmaschine Brennstoff ohne jegliche Verzögerung in Bezug auf die
Änderungen der jeweiligen Zylinder-Ansaugluftmenge zuführbar und damit eine genaue Regelung der Brennkraftmaschine
erzielbar ist. 20
Claims (8)
- Patentansprüche( 1. !verfahren zur Regelung einer Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:a) Abtasten zumindest eines den Lastzustand der Brennkraftmaschine angebenden Regelfaktors in Intervallen von vorgegebener Dauer zur Ableitung eines Änderungsbetrages des oder der Regelfaktoren,b) Ermitteln der Änderungsrate des Änderungsbetrages des oder der Regelfaktoren in den Abtastintervallen undc) Ermitteln von Daten zur Korrektur von Regelfaktoren zur Regelung der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von dem Änderungsbetrag der Regelfaktoren und der Änderungsrate des Regelfaktor-Änderungsbetrages.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Lastzustand der Brennkraftmaschine angebenden Regelfaktoren die Drosselventilstellung, den Ansaugleitungsdruck oder den Ansaugluftdurchfluß umfassen.V/25Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844Postscheck (München) Kto. 670-43-80432
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, i- daß bei übergang des Vorzeichens eines aus dem Änderungsbetrag der Regelfaktoren und der Änderungsrate des Regelfaktor-Änderungsbetrages ermittelten Rechenwertes auf den entgegengesetzten Wert zum Vorzeichen des Änderungsbeträges der Rechenwert auf O gesetzt wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß während der Ausführung einer Hauptroutine eine Zeitgeberroutine in Intervallen von vorgegebener Zeitdauer ausgeführt wird, und daß während der Ausführung der Zeitgeberroutine ein digitalisierter Wert (THP) der letzten Drosselventilstellung und ein während der vorherigen Ausführung der Zeitgeberroutine ausgelesener Drosselventilstellungswert (THP') in einen Direktzugriffsspeicher (RAM) eingelesen werden und eine Berechnung von THP - THP zur Gewinnung des Wertes A THP durchgeführt wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert A THP einer maschinenkühlwassertemperaturabhängigen Korrektur, einer ansauglufttemperaturabhängigen Korrektur und einer luftdruckabhängigen Korrektur zur Gewinnung eines Wertes AEW0 unterzogen wird.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ausführung einer Brennstoffeinspritzdauer-Rechenroutine eine in Abhängigkeit von der Drehzahl und dem Ansaugleitungsdruck der Brennkraftmaschine bestimmte Brennstoffeinspritz-Grunddauer (Tp) zur Korrektur in Abhängigkeit vom Status eines logischen Ablaufsteuerkennzeichens (DCC) derart erhöht oder verringert wird, daß die Brennstoffeinspritz-Grunddauer (Tp) bei dem Wert "0" des AblaufSteuerkennzeichens (DCC) gemäß Tp* (1 + AEWA)321877?-3-korrigiert wird, und bei dem Wert "1" des Ablaufsteuer-kennzeichens (DCC) gemäß Tp *(1 - AEWA) korrigiert wird. 5
- 7. Vorrichtung zur Regelung einer Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durcha) einen Ansaugdruckfühler (2) zur Ermittlung des Druckes in einer Ansaugleitung (3) der Brennkraftmaschine (1),b) einen Drosselventilfühler (1o) zur Ermittlung der jeweiligen Stellung eines Drosselventils (9) der Brennkraftmaschine,c) einen Kühlwassertemperaturfühler (11) zur Ermittlung des Warmlaufzustandes der Brennkraftmaschine,d) einen Ansauglufttemperaturfühler (12) zur Ermittlungder Temperatur von der Brennkraftmaschine zugeführter Ansaugluft,e) einen Drehwinkelfühler (7) zur Ermittlung der Drehzahl der Brennkraftmaschine undf) einen Mikrorechner (8), der in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Ansaugdruckfühlers, des Drosselventilfühlers, des Kühlwassertemperaturfühlers, des Ansauglufttemperaturfühlers und des Drehwinkelfühlers den Änderungsbetrag von zumindest einem den Lastzustand der Brennkraftmaschine angebenden Regelfaktor und die Änderungsrate des Regelfaktor-Änderungsbetrages in vorgegebenen Abtastintervallen berechnet und Daten zur Korrektur des oder der Regelfaktoren in Abhängigkeit von dem Änderungsbetrag der Regelfaktoren und der Änderungsrate des Regelfaktor-Änderungsbetrages zur Regelung derBrennkraftmaschine erzeugt.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,daß der Mikrorechner aufweist:a) eine Mikroprozessoreinheit (1oo),ίο ■■■'.,·b) einen Unterbrechungsbefehlsgeber (1o1), der in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Drehwinkelfühlers(7) die Mikroprozessoreinheit zur Durchführung von Unterbrechungsprozessen für die Berechnung einer Brenn-,pstoff einspritzmenge und einer Zündungszeitsteuerung veranlaßt,c) eine Drehzahlzählereinheit (1o2), die auf die Ausgangssignale des Drehwinkelfühlers (7) zur Zählung der Dauer2Q eines vorgegebenen Drehwinkels in Abhängigkeit von einnem mit einer vorgegebenen Frequenz von der Mikroprozessoreinheit abgegebenen Taktsignal anspricht und die Drehzahl der Brennkraftmaschine berechnet,d) einen Analog-Digital-Umsetzer (1o4) zur Umsetzung von analogen Ausgangssignalen des Ansaugdruckfühlers (2), des Drosselventilfühlers (1o), des Kühlwassertemperaturfühlers (11), des Ansauglufttemperaturfühlers (12) und eines Luftdruckfühlers (13) in Digitalsignale und Auslesen der Digitalsignale zu deren Eingabe in die Mikroprozessoreinheit,e) eine Speichereinheit (1o5) zur Speicherung eines Steuerprogramms der Mikroprozessoreinheit und der Ausgangssignale des Unterbrechungsbefehlgebers, der Drehzahlzählereinheit und des Analog-Digital-Umsetzers,O-iJ;;vi"!V 321877?-5-f) eine Brennstoffeinspritzzeitsteuerzählereinheit (1o8), durch die ein von dem Mikrorechner berechnetes, eine Ventilöffnungsdauer von Brennstoffeinspritzventilen (4) :der Brennkraftmaschine angebendes Digitalsignal in ein Impulssignal mit einer die Ventilöffnungsdauer der Brennstoffeinspritzventile angebenden Impulsdauer umgesetzt wird,g) eine gemeinsame Sammelleitung (123) zur Datenübertragung zwischen dem Unterbrechungsbefehlsgeber, der Drehzahlzählereinheit, dem Analog-Digital-Umsetzer, der Speichereinheit und der Brennstoffeinspritzzeitsteuerzählereinheit sowie der Mikroprozessoreinheit undh) einen Leistungsverstärker (1o9) zur Verstärkung des Ausgangssignals der Brennstoffeinspritzzeitsteuerzählereinheit und Regelung der elektromagnetisch betätigtenBrennstoffeinspritzventile (4).
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