DE3302931C2 - Verfahren zum Regeln der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Verfahren zum Regeln der Leerlaufdrehzahl einer BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln der Leerlauf
drehzahl einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Ein Verfahren dieser Art ist aus der DE-OS 28 45 354 bekannt,
die die Ausführung einer Programmgruppe zum Regeln einer
Brennkraftmaschine beschreibt. Dabei wird die gleichzeitige
Regelung der Kraftstoffeinspritzmenge, des Zündzeitpunktes und
der Leerlaufdrehzahl offenbart. Hierbei wird die Leerlaufdreh
zahl nur durch die Menge des Luft-Kraftstoffgemisches gesteu
ert. Weitere Details der Regelung der Leerlaufdrehzahl sind in
dieser Druckschrift nicht angegeben.
Die DE-OS 30 14 635 offenbart ein Verfahren zur Steuerung des
Zündzeitpunktes einer Brennkraftmaschine bei lastfreiem Be
trieb, wobei im Falle eines lastfreien Betriebs eine Zündzeit
punktsvorverstellung anhand von gespeicherten Werten ermittelt
wird, die von einer entsprechenden Vorverstellung bei Normal
betrieb abweicht. Nach der Erwärmungsperiode wird bei last
freiem Zustand die Zündvorverstellung mit steigender Drehzahl
vergrößert und während der Erwärmungsperiode verringert. Dies
bezieht sich hauptsächlich auf den Startvorgang.
Aus der DE-OS 30 17 846 ist ein Verfahren zum Steuern des
Luftdurchsatzes bei einer Brennkraftmaschine bekannt, wobei
ein Bypasskanal zur Umgehung der Drosselklappe vorgesehen ist.
Es wird eine Differenz zwischen einer Bezugsdrehzahl der Ma
schine, die einer vorgegebenen Drehzahl aufgrund des Betriebs
zustandes der Maschine entspricht, und einer tatsächlichen
Drehzahl ermittelt, worauf die Regelung, sofern die Differenz
in einem vorgegebenen Bereich liegt, unterbrochen wird, wenn
die geschlossene Stellung der Drosselklappe und ein stabiler
Lauf der Maschine ermittelt wird.
Schließlich ist aus der DE-OS 30 14 679 ein Verfahren zum
Steuern des Zündzeitpunktes beim Anlassen einer Brennkraftma
schine bekannt, wobei eine Korrektureinrichtung zur Verringe
rung der Zündzeitpunktsvorverstellung bei einem Abfall der
Anlaßdrehzahl während eines Anlaßvorganges unter einen vorge
gebenen Wert vorgesehen ist. Dabei wird eine dem vorgegebenen
Drehzahlwert entsprechende Vorverstellung mit dem Quotienten
aus der tatsächlichen Drehzahl und der vorgegebenen Drehzahl
multipliziert und das Ergebnis als Ausgangswert zur Steuerung
des Zündzeitpunkts bei der tatsächlichen Drehzahl geliefert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß eine
Feinregelung von geringfügigen Schwankungen der Momentan
drehzahl möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kenn
zeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei wird nicht ein
bereits ermittelter Soll-Wert vorgegeben, sondern es wird ab
hängig von den aktuellen Laufeigenschaften der Brennkraftma
schine durch Mittelung ein Bezugswert festgelegt, der ein Maß
für die gerade feststellbaren Laufeigenschaften der Brenn
kraftmaschine ist. Durch die Verwendung dieses Mittelwertes
als Bezugsdrehzahl kann schnell ein stabiler Zustand bei der
Regelung erreicht werden. Durch Differenzbildung zwischen Be
zugsdrehzahl für die Zündzeitpunktregelung und der letzten
Momentandrehzahl wird eine weitere Feineinstellung des Zünd
zeitpunktes erreicht. Die Zündzeitpunktregelung im Leerlaufbe
reich der Brennkraftmaschine kann somit genauer als bei den
bisher bekanntgewordenen Verfahren durchgeführt werden. Dabei
spricht die Regelung kurzzeitig auf schnelle Änderungen der
Arbeitsverhältnisse der Maschine an, und es wird ein uner
wünschtes Pendeln der Drehzahl der Maschine um eine Soll-Dreh
zahl bei einer Übersteuerung vermieden, wie dies bei bekannten
Verfahren der Fall ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weite
ren Ansprüchen angegeben.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfol
gend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zur Regelung der Leer
laufdrehzahl einer Brennkraftmaschine,
Fig. 2 ein Blockschaltbild mit einem Mikrocomputer zur
Durchführung der Regelung,
Fig. 3 ein Flußdiagramm des Hauptprogramms des durch den
Mikrocomputer
in Fig. 2 ausgeführten Programmes,
Fig. 4 in einem Flußdiagramm ein Hilfsluft
berechnungsprogramm, das in dem in
Fig. 3 dargestellten Hauptprogramm
enthalten ist,
Fig. 5A bis 5D graphische Darstellungen zur Erläute
rung der Arbeitsweise des Mikro
computers in Fig. 2,
Fig. 6 in einem Flußdiagramm ein Programm
zur Berechnung des Zündzeitpunktes,
das in dem in Fig. 3 dargestellten
Hauptprogramm enthalten ist,
Fig. 7 in einem Flußdiagramm ein weiteres
Programm zum Berechnen des Zünd
zeitpunktes, das anstelle des in
Fig. 6 dargestellten Programms ver
wandt werden kann,
Fig. 8 und 9 in graphischen Darstellungen Daten
karten, die die Beziehung zwischen
der Drehzahldifferenz der Maschine
und dem Vorstellwinkelkorrekturwert
liefern,
Fig. 10 in einem Flußdiagramm ein Unterbre
chungsdienstprogramm zum Ermitteln
einer mittleren Drehzahl der Ma
schine, und
Fig. 11 in einem Erläuterungsdiagramm die
Art der Regelung der Leerlauf
drehzahl der Maschine gemäß einem
Ausführungsbeispiel.
Es wird die Leerlaufdrehzahl der Maschine dadurch geregelt,
daß der Zündzeitpunkt optimiert wird, so daß Änderungen in
der Leerlaufdrehzahl in einem annehmbaren Bereich unter den
sich ändernden Arbeitsverhältnissen gehalten werden. Die
Leerlaufdrehzahlregelvorrichtung enthält vorzugsweise ein
Hilfsluftzuführsystem, das zusätzliche Luft der Maschine
über eine Leitung zuführt, die das Drosselventil des Haupt
luftansaugkanals der Maschine umgeht. Wie es später beschrie
ben wird, wird das Hilfsluftzuführsystem kombiniert mit der
Leerlaufdrehzahlregelung über den Zündzeitpunkt geregelt, um
die Leerlaufdrehzahl auf einen schmaleren Bereich weiter zu
beschränken. Das erfin
dungsgemäße Verfahren kann in gleicher Weise bei vergaser
gesteuerten Maschinen angewandt werden, wobei das Hilfsluft
zuführsystem durch ein System ersetzt werden kann, das die
Öffnung des Drosselventils des Hauptluftansaugkanals steuert.
Die in Fig. 1 dargestellte Maschine 10 ist eine bekannte
Viertakt-Brennkraftmaschine mit Funkenzündung, die mit ange
saugter Luft über ein Luftfilter 11 und einen Hauptluftan
saugkanal 13 versorgt wird, in dem ein Luftstrommesser 12
und ein Drosselventil 16 stromaufwärts von einem Druckaus
gleichsbehälter 14 angeordnet sind, der mit einem Ansaug
krümmer 15 in Verbindung steht. Eine Vielzahl von solenoid
betätigten Kaftstoffeinspritzventilen 16 ist am Ansaugkrüm
mer 15 vorgesehen, um die Maschine 10 mit Kraftstoff, bei
spielsweise mit Benzin, zu versorgen.
Die Menge an zur Maschine 10 angesaugten Hauptluft wird
durch das Drosselventil 17 gesteuert, das auf ein vom Fahrer
betätigtes, nicht dargestelltes Fahrpedal anspricht, während
die Kraftstoffmenge durch die Einspritzventile 16 auf Kraft
stoffsteuerimpulse ansprechend gesteuert wird, die von einem
Mikrocomputer 20 kommen. Der Mikrocomputer 20 empfängt einen
die Drehzahl der Maschine angebenden Parameter N in Form von
Impulsen von einer elektromagnetischen Abnehmereinrichtung
37, die im Zündverteiler 38 angeordnet ist, sowie einen Pa
rameter AFM für den Ansaugluftstrom vom Luftstrommesser 12
als Grundeingangsparameter zum elektronischen Steuern der
Kraftstoffmenge, die in bekannter Weise einzuspritzen ist.
Dem Mikrocomputer 20 wird gleichfalls ein Warmlaufsignal
THW von einem Warmlaufsensor 19 geliefert, um die Kraftstoff
menge zusätzlich zu steuern. Zum Zweck der Leerlaufdrehzahl
regelung ist der Mikrocomputer 20 so ausgebildet, daß er
weitere Signale einschließlich eines Drosselstellungssignals
von einem Drosselsensor 36 empfängt, das anzeigt, daß sich
das Drosselventil 17 in der oder nahe an der vollständig ge
schlossenen Stellung oder in der vollständig geöffneten Stel
lung befindet. Der Mikrocomputer 20 spricht auch auf ein
EIN-AUS-Signal A/C der Klimaanlage von einem Netzschalter 28
der Klimaanlage des Fahrzeugs an. Zusätzlich zu diesen Sig
nalen werden auch ein Maschinenanlaßsignal STA vom nicht dar
gestellten Anlasser der Maschine und ein Leerlaufsicherheits
signal NSS, das im folgenden auch als Drehmomentwandlersig
nal bezeichnet wird, von einem nicht dargestellten automati
schen Getriebe dem Mikrocomputer 20 zugeführt.
Es sind Luftleitungen 21 und 22 vorgesehen, um das Drossel
ventil 17 zu umgehen, derart, daß ein Luftsteuerventil 30
zwischen den Luftleitungen, 21 und 22 vorgesehen ist. Ein
Ende der Luftleitung 21 steht mit einem Lufteinlaß 23 in Ver
bindung, der an einer Stelle zwischen dem Luftstrommesser 12
und dem Drosselventil 17 mit dem Hauptluftansaugkanal 13 ver
bunden ist, und ein Ende der anderen Luftleitung 22 steht
mit einem Luftauslaß 24 in Verbindung, der stromabwärts vom
Drosselventil 17 vorgesehen ist.
Das Luftsteuerventil 30 ist im Grunde ein lineares Solenoid
ventil mit einem Gehäuse 31 und einem Kolben 32, der bezüg
lich des Gehäuses 31 bewegbar ist. Das Luftsteuerventil 30
ändert nämlich die wirksame Luftdurchlaßfläche zwischen den
Luftleitungen 21 und 22 durch eine Verschiebung des Kolbens
32, der normalerweise durch eine Druckfeder 33 so vorge
spannt ist, daß die Luftdurchlaßfläche gleich Null ist. Eine
elektromagnetische Einrichtung oder eine elektromagnetische
Spule 34 des Luftsteuerventils 30 ist dazu angeordnet, daß
sie dann, wenn sie erregt wird, eine Anziehungskraft erzeugt,
die den Kolben 32 zu einem Kern 35 anzieht. Der Kolben 32
bewegt sich somit zum Kern 35 in Abhängigkeit vom Mittelwert
des Erregungsstromes. In dieser Weise wird die Lage des Kol
bens 32 entsprechend dem mittleren Strom gesteuert, der der
elektromagnetischen Einrichtung 34 geliefert wird, um eine
fortlaufende Änderung in der Luftdurchlaßfläche zwischen den
Luftleitungen 21 und 22 zu bewirken. Der Luftstrom durch die
Umgehungsleitung, d. h. die Leitungen 21 und 22, kann somit
über den elektrischen Strom gesteuert werden.
Die elektromagnetische Einrichtung 34 des Luftsteuerventils
30 wird vom Mikrocomputer 20 angesteuert, der auch die Kraft
stoffeinspritzventile 16 steuert. Der Aufbau des Luftsteuer
ventils 30 ist nicht auf den oben beschriebenen Aufbau be
schränkt. Es kann anstelle eines derartigen solenoidgesteuer
ten Ventils nämlich auch ein Ventil, das eine Membran verwen
det, oder ein Schrittmotor verwandt werden.
Der elektromagnetische Abnehmer 37 ist so vorgesehen, daß er
einem Tellerrad 37a zugewandt ist, das sich synchron mit der
Kurbelwelle der Maschine dreht, um ein Impulskettensignal zu
erzeugen, dessen Frequenz proportional zur Drehzahl der Ma
schine ist. Das Tellerrad 37a ist in einen Verteiler 38 ein
gebaut. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der
elektromagnetische Abnehmer 37 so angeordnet, daß er einen
Impuls immer dann erzeugt, wenn die Kurbelwelle einen Winkel
von 30° einnimmt. Der Warmlaufsensor 19 umfaßt einen Wärme
sensor, wie beispielsweise einen Thermistor, um die Kühlmit
teltemperatur oder einen ähnlichen Parameter zu messen, der
die Temperatur der Maschine angibt. Der Verteiler 38 hat
einen herkömmlichen Aufbau, so daß er eine Hochspannung den
jeweiligen Zündkerzen 41 liefert. Die Zündeinrichtung 39 ist
so ausgebildet, daß sie ein Signal empfängt, das den Zünd
zeitpunkt und die Erregungsdauer zum entsprechenden Erzeugen
der Hochspannung angibt, und umfaßt einen Zünder, d. h. eine
Zündsteuereinheit und eine Zündspule, die beide bekannt
sind.
Wenn der Netzschalter 28 der Klimaanlage angeschaltet wird,
wird eine elektromagnetische Kupplung 27 in den eingerückten
Zustand gebracht, in dem ein Kompressor der Klimaanlage mit
der Maschine 10 als Last gekoppelt ist.
Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40 ist dazu vorgesehen,
Impulse zu erzeugen, die proportional zur Drehgeschwindigkeit
eines Fahrzeugrades sind, wobei das Impulssignal SPD, das die
Fahrzeuggeschwindigkeit angibt, am Mikrocomputer 20 liegt.
Im folgenden wird anhand von Fig. 2 der Aufbau des Mikro
computers 20 beschrieben. Der Mikrocomputer 20 umfaßt eine
Zentraleinheit CPU 100, mehrere Speicher und verschiedene
periphere Schaltungen oder Hilfsschaltungen, so daß der ge
wünschte oder optimale Zündzeitpunkt, die gewünschte oder
optimale Kraftstoffeinspritzmenge und der gewünschte oder
optimale Hilfsluftstrom entsprechend einem vorbestimmten
Programm berechnet werden. Die Zentraleinheit CPU 100 ist an
sich bekannt, und es kann ein 8, 12 oder 16 Bit-Typ verwandt
werden.
Ein Eingangszähler 101 ist dazu vorgesehen, die Anzahl der Im
pulse vom elektromagnetischen Abnehmer 37 zu zählen, so daß
Daten N, die die Drehzahl der Maschine angeben, der Zentral
einheit CPU 100 zugeführt werden. Der Eingangszähler 101 hat
auch die Funktion, daß er ein Unterbrechungsbefehlssignal
synchron mit der Umdrehung der Maschine erzeugt. Das Unter
brechungsbefehlssignal liegt an einer Unterbrechungssteuer
schaltung 102, die einen Unterbrechungsbefehl über eine Sam
melleitung 150 der Zentraleinheit CPU 100 zuführt.
Ein Eingangsteil 103 umfaßt einen Analog/Digitalwandler, ei
nen Multiplexer oder eine ähnliche Einrichtung zum Empfang
der Signale von den verschiedenen Sensoren und zum Übertra
gen der Signale über die Sammelleitung 150 auf die Zentral
einheit CPU 100. Das heißt im einzelnen, daß das Ansaugluft
stromsignal AFM vom Luftstrommesser 12, das Kühlmitteltempera
tursignal THW vom Warmlaufsensor 19, das Klimaanlagesignal
A/C vom Netzschalter 28 der Klimaanlage, das Drehmomentwand
lersignal NSS vom nicht dargestellten automatischen Getriebe,
das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal SPD vom Fahrzeuggeschwin
digkeitssensor 40 und das Anlaßsignal STA vom Anlasser der
Maschine dem Eingangsteil 103 zugeführt werden.
Es sind Energieversorgungsschaltungen 104 und 105 vorgesehen,
um die Ausgangsspannung von einer im Fahrzeug angebrachten
Batterie 60 zu regulieren. Eine erste Energieversorgungs
schaltung 104 ist über den Zündschloßschalter 61 mit der
Batterie 60 verbunden, während die zweite Energieversorgungs
schaltung 105 direkt mit der Batterie 60 verbunden ist. Die
zweite Energieversorgungsschaltung 105 ist so ausgebildet,
daß sie einen Speicher mit direktem Zugriff RAM 106 immer
mit Energie versorgt, und die erste Energieversorgungsschal
tung 104 ist so ausgebildet, daß sie die übrigen Schaltungen
mit Energie versorgt, wenn der Zündschloßschalter 61 ange
schaltet ist.
Zusätzlich zu dem oben erwähnten Speicher mit direktem Zu
griff RAM 106 ist ein weiterer Speicher mit direktem Zugriff
RAM 107 vorgesehen, der mit Energie von der ersten Energie
versorgungsschaltung 104 versorgt wird. Diese Speicher mit
direktem Zugriff RAM 106 und 107 dienen dazu, kurzzeitig die
verschiedenen Daten zu speichern, so daß die Zentraleinheit
CPU 100 Programme ausführt, wie es später beschrieben wird.
Da der erste Speicher mit direktem Zugriff RAM 106 immer un
abhängig vom Zustand des Zündschloßschalters 61 mit Energie
versorgt wird, wird verhindert, daß der darin gespeicherte
Inhalt gelöscht wird. Das heißt mit anderen Worten, daß der
erste Speicher mit direktem Zugriff RAM 106 als nicht lösch
barer Speicher mit Energieversorgungssicherung arbeitet.
Ein Festspeicher ROM 108 ist dazu vorgesehen, die verschiede
nen Programme sowie die Konstanten zu speichern, die für die
Rechenvorgänge notwendig sind, und ist so ausgebildet, daß
sein Inhalt über die Sammelleitung 150 zur Zentraleinheit
CPU 100 ausgelesen wird.
Ein Zeitgeber 109 ist dazu vorgesehen, den Zeitablauf da
durch zu messen, daß die Anzahl der Taktimpulse gezählt wird.
Der Zeitgeber 109 versorgt die Zentraleinheit CPU 100 somit
mit Taktimpulsen und erzeugt gleichfalls ein Unterbrechungs
befehlssignal in einem vorbestimmten Zeitintervall, das der
Unterbrechungssteuerschaltung 102 zugeführt wird.
Es sind drei Ausgangsschaltungen 110, 112 und 113 vorgesehen,
um jeweils die Ausgangssignale den Kraftstoffeinspritzventi
len 15, dem Steuerventil 30 für den Hilfsluftstrom und der
Zündsteuereinrichtung 39 zu liefern. Diese drei Ausgangs
schaltungen 110, 112 und 113 werden somit jeweils als Kraft
stoffeinspritzausgangsschaltung, als Hilfsluftausgangsschal
tung und als Zündausgangsschaltung bezeichnet. Jede dieser
drei Ausgangsschaltungen 110, 112 und 113 umfaßt einen
Sperrschalter, einen Abzähler und einen Leistungstransistor,
so daß sie ein Ausgangsbetätigungs- oder Steuersignal nach
Maßgabe der Ergebnisse der Rechenvorgänge erzeugen,die durch
die Zentraleinheit CPU 100 ausgeführt werden. Die Kraftstoff
einspritzausgangsschaltung 110 erzeugt ein Impulskettensig
nal, das eine die Kraftstoffeinspritzmenge angebende Impuls
breite entsprechend den Kraftstoffmengendaten aufweist, die
durch die Zentraleinheit CPU 100 erhalten werden. Die Hilfs
luftausgangsschaltung 112 erzeugt ein Impulskettensignal, das
ein Tastverhältnis hat, das sich ändert, um den Hilfsluft
strom zu steuern, der das Drosselventil 17 umgeht. Dieses
Impulssignal liegt an der Spule 34 des Luftsteuerventils 30.
Die Zündausgangsschaltung 113 erzeugt ein Zündzeitpunktsig
nal nach Maßgabe des Steuerwertes, der durch die Zentralein
heit CPU 100 berechnet wird, so daß der Zündzeitpunkt ge
steuert wird.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des Mikrocomputers 20,
und insbesondere seiner Zentraleinheit CPU 100 anhand der
Flußdiagramme von Fig. 3, 4, 6 und 7 beschrieben. Fig. 3 zeigt
das Hauptprogramm, das im Speicher ROM 108 gespeichert ist.
Der Mikrocomputer 20 ist so ausgebildet, daß er entsprechend
dem Hauptprogramm arbeitet, in dem verschiedene Steuervorgän
ge bewirkt werden, wie es später beschrieben wird. Das
Hauptprogramm ist so ausgebildet, daß drei verschiedene
Steuervorgänge bewirkt werden, von denen einer die Zündzeit
punktsteuerung, ein anderer die Hilfsluftsteuerung und der
letzte die Kraftstoffeinspritzsteuerung sind. Der Zündzeit
punkt, der Hilfsluftstrom und die Kraftstoffeinspritzmenge
werden nämlich jeweils wiederholt gesteuert. Damit die Zen
traleinheit CPU 100 diese drei Steuervorgänge ausführen
kann, wird ein Hochgeschwindigkeitsprozessor verwandt. Die
oben beschriebenen drei Arten von Steuervorgängen werden
unter Verwendung verschiedener Maschinenparameter, der Fahr
zeuggeschwindigkeit oder ähnlicher Parameter ausgeführt,
und die diese Information angebenden Daten werden in nicht
dargestellten Unterprogrammen oder Unterbrechungsdienstpro
grammen verarbeitet. Obwohl bei dem dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel die oben beschriebenen drei Arten von Steuer
vorgängen durch das Hauptprogramm ausgeführt werden, können
einige oder alle diese Steuervorgänge durch Unterprogramme
oder Unterbrechungsdienstprogramme ausgeführt werden, wenn
das erwünscht ist.
Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, die das Hauptprogramm
zeigt, tritt der Arbeitsablauf des Mikrocomputers 20 in ei
nen Programmschritt 100 ein, wenn der Zündschloßschalter 61
angeschaltet wird. Sobald das Hauptprogramm anläuft, er
folgt eine Initialisierung im folgenden Programmschritt, um
die folgenden Arbeitsvorgänge vorzubereiten. Nach der
Initialisierung werden verschiedene Maschinenparameter oder
andere Daten eingelesen. Diese Daten werden nämlich im Spei
cher mit direktem Zugriff RAM 106 oder 107 gespeichert. Dann
folgen drei verschiedene Programme oder Unterprogramme auf
einander, um die oben erwähnten drei Steuervorgänge auszu
führen. Es werden nämlich ein Zündzeitpunktrechenprogramm
300, ein Kraftstoffeinspritzmengenrechenprogramm 500 und ein
Hilfsluftstromrechenprogramm 200 ausgeführt.
Zunächst wird das Hilfsluftstromrechenprogramm 200 im ein
zelnen anhand von Fig. 4 beschrieben. Dieses Programm dient
dazu, das Tastverhältnis das solenoidbetätigten Ventils 30
in Fig. 1 zu steuern, so daß der Luftstrom durch die Umge
hungskanäle 21 und 22 gesteuert wird. Das Tastverhältnis wird
im folgenden als Steuergröße D bezeichnet. Wenn die Arbeits
abfolge in das Hilfsluftstromrechenprogramm 200 eintritt,
werden die Eingangsdaten, die für die gewünschte Steuerung
notwendig sind, im Programmschritt 201 ausgelesen. Es werden
nämlich das Kühlmitteltemperatursignal THW, das Klimaanlage
signal A/C, das Drehmomentwandlersignal NSS, das Anlaßsignal
STA, die Temperaturfunktionskartendaten F (t) von Fig. 5A,
die vorher ausgegebene Steuergröße D (i-1), ein Korrektur
wert ΔDH, der im nicht löschbaren Speicher mit direktem Zu
griff RAM 106 gespeichert ist, die Drehzahl der Maschine N
zu diesem Zeitpunkt und ähnliche Werte ausgelesen. Wenn je
doch ermittelt wurde, daß das Anlaßsignal STA anzeigt, daß
der Anlasser angeschaltet ist, ist die vorhergehende Steuer
größe D (i-1) nicht geeignet und wird daher ein geeigneter
Wert unter Verwendung der Temperaturfunktionskarte abgelei
tet. Im folgenden Programmschritt 202 wird ein unterer
Grenzwert Dmino der Steuergröße, der ein Bezugswert ist, als
Funktion der Kühlmitteltemperatur unter Verwendung der Tem
peraturfunktionskarte F (t) ermittelt.
Anschließend wird im Programmschritt 203 eine Bezugs- oder
Solldrehzahl NF der Maschine aus den verschiedenen Betriebs
werten berechnet. Es wird beispielsweise die Solldrehzahl
NF der Maschine auf der Grundlage der Kühlmitteltemperatur
der Maschine, der Frage, ob das Drehmomentwandlersignal
NSS den Leerlauf (NT) oder den Antriebsbereich (DR) angibt,
der Frage, ob das Klimaanlagesignal A/C eine an- oder eine
ausgeschaltete Anlage anzeigt, und ähnlicher Informationen
berechnet, so daß ein Rechenvorgang bewirkt wird, um die
Solldrehzahl der Maschine zu finden, die den verschiedenen
Arbeitsverhältnissen entspricht, wie es in Fig. 5B darge
stellt ist.
Beim Übergang auf den Programmschritt 204 wird ermittelt, ob
der Leerlaufbezugskorrekturwert ΔDH, der im Programmschritt
202 vom nicht löschbaren Speicher RAM 106 ausgelesen wurde,
im normalen Bereich liegt oder nicht. Es wird nämlich fest
gestellt, ob der Wert ΔDH aus irgendwelchen Gründen, bei
spielsweise aufgrund einer Abtrennung der Anschlußklemme der
Batterie 60, abnorm ist. Wenn es sich herausstellt, daß der
Wert ΔDH abnorm ist, wird ein Programmschritt 205 ausgeführt,
in dem ein geeigneter fester Korrekturwert ΔDHO, der im
Speicher ROM 108 gespeichert ist, zur Initialisierung an die
Stelle des Wertes ΔDH gesetzt wird. Wenn andererseits der
Leerlaufbezugskorrekturwert ΔDH im normalen Bereich liegt,
wird ein Programmschritt 206 ausgeführt, um zu prüfen, ob
die Maschine sich in einem stetigen Leerlaufzustand befindet,
indem Änderungen in den verschiedenen Maschinenarbeitsver
hältnissen wahrgenommen werden. Es wird beispielsweise be
stätigt, daß sich das Klimaanlagesignal A/C und das Drehmo
mentwandlersignal NSS gegenüber dem vorhergehenden Zyklus
nicht geändert haben, daß die Maschine in ausreichendem Maße
warmgelaufen ist, und daß der Unterschied zwischen der vor
hergehenden Drehzahl der Maschine N (i-1) und der gegenwärti
gen Drehzahl Ni der Maschine kleiner als ein vorbestimmter
Wert ist. Unter der gegenwärtigen Drehzahl Ni der Maschine
ist dabei die letzte oder neueste Momentandrehzahl der Ma
schine zu verstehen, die so gemessen wird, wie es später be
schrieben wird. Wenn alle obigen Bedingungen erfüllt sind,
betrachtet die Zentraleinheit CPU 100 die Maschine 10 als
im stabilen Leerlaufzustand befindlich, um auf einen Programm
schritt 207 überzugehen. Wenn eine der obigen Bedingungen
nicht erfüllt ist, wird anschließend ein Programmschritt
210 ausgeführt.
In einem Programmschritt 207, der auf den Programmschritt
206 folgt, wird die vorhergehende Steuergröße D (i-1) auf
eine neue Korrekturgröße D (i′-1) dadurch geändert, daß der
Zustand des Drehmomentwandlersignals NSS und des Klimaanlage
signals A/C wahrgenommen wird. Die vorhergehende Steuergröße
D (i-1) wird nämlich in Abhängigkeit davon geändert, ob das
Drehmomentwandlersignal NSS den Leerlauf (NR) oder den An
triebsbereich (DR) anzeigt und ob das Klimaanlagesignal A/C
den angeschalteten oder ausgeschalteten Zustand der Klima
anlage angibt.
In einem Programmschritt 208 wird die Steuergröße D (i-1),
die im Programmschritt 207 erhalten wurde, als Bezugssteuer
größe DRD verwandt und wird der Wert der Leerlaufbezugskor
rekturgröße ΔDH so korrigiert, daß der Unterschied zwischen
der Leerlaufbezugssteuergröße DRD und dem unteren Grenzwert
Dmino, der im Programmschritt 202 erhalten wurde, gleich ei
nem konstanten Wert ΔH1 ist. ΔDH wird nämlich unter Ver
wendung der folgenden Gleichung berechnet:
ΔDH = DRD - Dmino - DH1.
ΔDH = DRD - Dmino - DH1.
Der erhaltene Wert ΔDH wird dann im Speicher mit direktem
Zugriff RAM 106 in einem folgenden Programmschritt 209 ge
speichert.
In einem folgenden Programmschritt 210 wird die Korrektur
größe ΔDH, die im Speicher RAM 106 gespeichert ist, ausge
lesen, um einen oberen Grenzwert Dmax und einen unteren
Grenzwert Dmin einer Steuergröße oder des Tastverhältnisses
zu berechnen, die für einen Standardbetrieb, d. h. für Ar
beitsverhältnisse geeignet sind, bei denen das Drehmoment
wandlersignal NSS den Leerlaufbereich NR anzeigt und das
Klimaanlagesignal A/C den ausgeschalteten Zustand anzeigt.
Es werden nämlich die folgenden Rechenvorgänge ausgeführt:
Dmin = Dmino + ΔDH
Dmax = Dmin + ΔH2,
wobei ΔH2 eine Konstante ist.
Dmin = Dmino + ΔDH
Dmax = Dmin + ΔH2,
wobei ΔH2 eine Konstante ist.
Das Programm geht auf einen Programmschritt 211 über, um
den oberen und den unteren Grenzwert Dmax und Dmin der
Steuergröße entsprechend den Arbeitsverhältnissen, nämlich
auf der Grundlage der Drehmomentwandlerposition und des
Betriebszustandes der Klimaanlage zu ändern. In einem fol
genden Programmschritt 212 wird der Unterschied ΔN
zwischen der Drehzahl N der Maschine, die im Programm
schritt 201 ausgelesen wurde, und der Solldrehzahl NF der
Maschine, die im Programmschritt 203 erhalten wurde, in
der folgenden Weise berechnet:
ΔN = Ni - NF.
ΔN = Ni - NF.
In einem Programmschritt 213 wird ein Steuerkorrekturwert
ΔD, der sich als Absolutwert des Differenzwertes ΔN
eignet, aus einer bestimmten Karte von Fig. 5D herausge
sucht, so daß die vorhergehende Steuergröße D (i-1) da
durch korrigiert wird, daß der Steuerkorrekturwert ΔD mit
der ausgelesenen vorhergehenden Korrekturgröße D (i-1) kom
biniert wird, indem berechnet wird:
D = D (i-1) - ΔD, wenn ΔD größer als Null ist und
D = D (i-1) + ΔD, wenn ΔD gleich oder kleiner als Null ist.
D = D (i-1) - ΔD, wenn ΔD größer als Null ist und
D = D (i-1) + ΔD, wenn ΔD gleich oder kleiner als Null ist.
Die Korrekturgröße D, die im Programmschritt 213 korrigiert
wurde, wird weiter im Programmschritt 214 auf irgendeiner
Änderung in den Arbeitsverhältnissen der Maschine 10 an
sprechend korrigiert, um ein Über- oder Untersteuern der
Drehzahl der Maschine zu unterdrücken, die durch eine der
artige Änderung hervorgerufen werden könnte. Dazu wird die
Änderung im Drehmomentwandlersignal und im Klimaanlage
signal NSS und A/C wahrgenommen, um die Korrekturgröße D
weiter zu korrigieren.
Die Zentraleinheit CPU 100 prüft im folgenden Programm
schritt 215, ob die Korrekturgröße D, die im Programmschritt
214 ermittelt wurde, im Bereich zwischen dem oberen und dem
unteren Grenzwert Dmax und Dmin liegt (siehe Fig. 5C). Wenn
entweder der obere oder der untere Grenzwert überschritten
ist, wird die Korrekturgröße D gleich Dmin oder Dmax jeweils
im Programmschritt 216 gesetzt. Auf die Programmschritte
214 und 216 folgt ein Programmschritt 217, um die Korrektur
größe D im Speicher RAM 106 als D (i-1) zu speichern, worauf
hin anschließend der Programmschritt 218 folgt, um die Kor
rekturgröße D, d. h. das Tastverhältnis, der Hilfsluftsteuer
ausgangsschaltung 112 zu liefern, um das Luftsteuerventil
30 anzusteuern.
Die Steuergröße D, die das Tastverhältnis angibt, das in der
Zentraleinheit CPU 100 berechnet worden ist, wird nämlich
kurzzeitig in der Hilfsluftsteuerausgangsschaltung 112 ge
speichert, so daß das gespeicherte Signal auf ein Zeitbe
fehlssignal von der Zentraleinheit CPU 100 in ein Treiber
impulssignal mit einem Tastverhältnis umgewandelt wird, das
durch das gespeicherte Signal bestimmt ist, um dem Luft
steuerventil 30 zugeführt zu werden. Das Luftsteuerventil 30
wird somit so gesteuert, daß der Umgehungsluftstrom geändert
wird, so daß die Leerlaufdrehzahl der Maschine mit der Soll
drehzahl NF zusammenläuft.
Nach der Ausführung des Hilfsluftstromrechenprogramms 200
geht das Programm auf das Maschinenparameterleseprogramm
über, so daß verschiedene Maschinenparameter, wie der ange
saugte Luftstrom Q, die Kühlmitteltemperatur oder ähnliches
über den Eingangsteil 103 eingelesen werden. Dann wird das
oben erwähnte Zündzeitpunktrechenprogramm 300 ausgeführt.
In Fig. 6 ist im einzelnen das Diagramm der Programmschrit
te dargestellt, die im Zündzeitpunktrechenprogramm 300 ent
halten sind. Anschließend an einen Programmstartschritt wird
ein Programmschritt 301 ausgeführt, um die notwendigen Daten
zur Verwendung bei der Zündzeitpunktsteuerung unter den vor
her gespeicherten Daten im Speicher RAM 106 auszulesen. Es
werden nämlich die letzte Momentandrehzahl Ni der Maschine,
die mittlere Drehzahl der Maschine, der Ansaugluftstrom
Q, das Kühlmitteltemperatursignal THW, das Anlaßsignal STA,
das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal SPD, das Klimaanlagesig
nal A/C, das Drosselschaltersignal und ähnliche Signale aus
gelesen. Die oben erwähnte mittlere Drehzahl N der Maschine
wird dadurch erhalten, daß eine Anzahl von Momentandrehzahl
werten Ni, N (i-1), N (i-2) . . . gemittelt wird, wie es
später anhand von Fig. 10 beschrieben wird. In einem folgen
den Programmschritt 302 wird ein Grundzündzeitpunktvorstell
winkel RBSE unter Verwendung der Grundvorstellwinkelkarte
berechnet, die eine Funktion des Ansaugluftstromes Q und der
Drehzahl der Maschine (Q/Ni, Ni) ist. Bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel wird das Signal der Momentandrehzahl
Ni der Maschine periodisch durch Zählen der Anzahl der Takt
impulse aufgenommen, die in einem Zeitintervall auftreten,
das 120° des Drehwinkels der Kurbelwelle entspricht, wobei
der Maschinendrehzahlsensor oder elektromagnetische Abnehmer
37 einen Impuls jeweils für 30° erzeugt. Die mittlere Dreh
zahl N der Maschine ist der Mittelwert einer Anzahl von
Werten Ni innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls. Da
das Verfahren der Bestimmung des Grundvorstellwinkels RBSE
nach Maßgabe der Maschinenparameter unter Verwendung einer
Karte bekannt ist, wird es nicht weiter beschrieben.
In einem Programmschritt 303 wird ein Vorstellwinkelkorrek
turwert Ra ermittelt, indem Korrekturberechnungen des Vor
stellwinkels nach Maßgabe der verschiedenen Maschinenpara
meter bewirkt werden. Beispielsweise erfolgen eine Vorstell
winkelkorrektur für den Warmlauf und eine feste Vorstellwin
kelkorrektur. Diese Korrekturwerte sind in einem Speicher
in Form jeweiliger Karten gespeichert, so daß davon die ge
eigneten Daten abgeleitet werden können.
In den folgenden Programmschritten 304 bis 305 wird dann ge
prüft, ob die Maschine sich im Leerlauf befindet, in dem
eine Zündzeitpunktsteuerung zu bewirken ist. Im Programm
schritt 304 wird nämlich geprüft, ob das Drosselventil
vollständig oder nahezu vollständig geschlossen ist oder
nicht, und im Programmschritt 305 wird geprüft, ob die Fahr
zeuggeschwindigkeit niedriger als 2 km/h ist, so daß sich
das Fahrzeug nicht bewegt oder nahezu anhält.
Wenn eine oder beide Bedingungen der Programmschritte 304
und 305 nicht erfüllt ist oder sind, geht der Arbeitsablauf
auf einen Programmschritt 307 über, in dem die Leerlaufvor
stellwinkelkorrekturgröße RISC auf Null gesetzt wird. Wenn
andererseits beide Bedingungen in den Programmschritten 304
und 305 erfüllt sind, d. h. wenn festgestellt wird, daß sich
die Maschine im Leerlauf befindet, wird ein Programmschritt
310 ausgeführt.
Bevor der Arbeitsvorgang beschrieben wird, der dann ausge
führt wird, wenn festgestellt wird, daß sich die Maschine
im Leerlauf befindet, werden zunächst die Programmschritte
beschrieben, die auf den Programmschritt 307 folgen. In ei
nem Programmschritt 308 wird ein Vorstellwinkel R dadurch
ermittelt, daß der Vorstellwinkelkorrekturwert Ra und der
Leerlaufvorstellwinkelkorrekturwert RISC (der in diesem Fall
gleich Null ist) dem Grundvorstellwinkel RBSE zuaddiert wer
den, der vorher erhalten wurde. Der Wert dieses Vorstellwin
kels R wird dann kurzzeitig in der Zündausgangsschaltung
113 von Fig. 2 gespeichert. Diese gespeicherten Vorstellwin
keldaten R werden so benutzt, daß die Zündeinrichtung 39 so
gesteuert wird, daß der Zündzeitpunkt dadurch mit den auf
den Ausgangszeitbefehl von der Zentraleinheit CPU 100 ausge
lesenen Daten gesteuert wird.
Der Programmschritt 310 wird nach der Feststellung des Leer
laufes der Maschine ausgeführt, wobei ein Anfangswert Ni der
Drehzahl N der Maschine, der für das letzte Zeitintervall
gemessen wurde, das dem Kurbelwellendrehwinkel von 120° ent
spricht und der im Programmschritt 302 erhalten wurde, ausge
lesen wird. Zusätzlich wird der letzte Wert der Solldreh
zahl NF der Maschine, der im Hilfsluftstromrechenprogramm
von Fig. 4 erhalten wurde, gleichfalls ausgelesen. Anschließend
wird der Unterschied zwischen diesen beiden Werte Ni und
NF in der folgenden Weise berechnet:
ΔN = NF - Ni.
ΔN = NF - Ni.
Im folgenden Programmschritt 311 wird ermittelt, ob der Un
terschied ΔN in einem bestimmten Bereich liegt. Es wird
beispielsweise festgestellt, ob die folgende Gleichung er
füllt ist oder nicht:
20 Upm < ΔN < -20 Upm.
20 Upm < ΔN < -20 Upm.
Wenn diese Beziehung erfüllt ist, d. h., wenn das Ergebnis
des Programmschrittes 311 positiv ist, wird ein Programm
schritt 312 ausgeführt, in dem der Unterschied ΔN unter Ver
wendung der mittleren Drehzahl der Maschine anstelle der
Solldrehzahl NF der Maschine berechnet wird.
Wenn andererseits die obige Beziehung nicht erfüllt ist, wird
ein Programmschritt 314 ausgeführt, um den Unterschied ΔN
zu berechnen. Unter Verwendung des Differenzwertes von ΔN,
der im Programmschritt 312 oder 314 erhalten wird, wird ein
Leerlaufvorstellwinkelkorrekturwert RISC aus der ΔN Karte
in Fig. 8 im folgenden Programmschritt 313 aufgesucht. Die
Karte von Fig. 8 ist ein Beispiel, die die Beziehung ΔN
und RISC zeigt, so daß eine andere ΔN Karte von Fig. 9
statt der in Fig. 8 dargestellten ΔN Karte verwandt werden
kann.
Nachdem der Wert des Leerlaufvorstellwinkelkorrekturwertes
RISC im Programmschritt 313 erhalten worden ist, wird der
Wert des Vorstellwinkels R = RBSE + Ra + RISC) im fol
genden Programmschritt 308 in derselben Weise berechnet, wie
es oben beschrieben wurde. Dann wird im Programmschritt 309
der Vorstellwinkel R der Zündausgangsschaltung 113 in Fig. 2
als Zündzeitpunktsignal zugeführt, wodurch die Zündeinrich
tung 39 dazu gebracht wird, die Zündung mit dem Vorstellwin
kel R zu bewirken.
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wurde eine Regelung mit
Rückführung der Drehzahl der Maschine über den gesamten Be
reich mit der Solldrehzahl NF der Maschine bewirkt. In dem
Fall, in dem keine Solldrehzahl NF der Maschine vorliegt,
beispielsweise dann, wenn kein Hilfsluftstromrechenprogramm
200 vorliegt, oder wenn die Leerlaufdrehzahl der Maschine
über eine offene Regelschleife geregelt wird, kann jedoch
die mittlere Drehzahl N der Maschine statt der Solldrehzahl
NF der Maschine über den Gesamtbereich verwandt werden.
Fig. 7 zeigt ein anderes Zündzeitpunktrechenprogramm 400,
das statt des in Fig. 6 dargestellten Programms 300 verwandt
werden kann. Im Flußdiagramm von Fig. 7 sind die Programm
schritte 401 bis 405 die gleichen wie die Schritte 301 bis
305 in Fig. 6. Wenn im Programmschritt 405 festgestellt
wird, daß sich das Fahrzeug nicht bewegt oder nahezu an
hält, da die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als 2 km/h
ist, wird ein Programmschritt 406 ausgeführt, in dem geprüft
wird, ob der Warmlauf beendet ist. Wenn das Ergebnis des
Programmschritts 406 positiv ist, wird ein Programmschritt
412 ausgeführt, um den Wert ΔN in der gleichen Weise, wie
im Programmschritt 312 in Fig. 6 zu berechnen. Wenn anderer
seits der Warmlauf noch nicht beendet ist, wird ein Pro
grammschritt 414 ausgeführt, um den Wert ΔN unter Verwen
dung der folgenden Gleichung zu berechnen:
ΔN = N - Ni - a,
wobei a eine Konstante ist und beispielsweise 5 Upm beträgt.
ΔN = N - Ni - a,
wobei a eine Konstante ist und beispielsweise 5 Upm beträgt.
Der folgende Programmschritt 413 entspricht dem Programm
schritt 313, so daß ein Wert des Leerlaufvorstellwinkelkor
rekturwertes RISC von der ΔN Karte von Fig. 8 oder Fig. 9
entsprechend dem Unterschied ΔN abgeleitet wird, der im
Programmschritt 412 oder 414 erhalten wird. Die dem Schritt
413 folgenden Programmschritte 408 und 409 sind die glei
chen wie die Programmschritte 308 und 309 von Fig. 6, so
daß der Vorstellwinkel R berechnet wird, um den Zündzeit
punkt zu steuern.
Wenn im Programmschritt 405 festgestellt wird, daß die
Fahrzeuggeschwindigkeit über 2 km/h liegt, wird ein Pro
grammschritt 407 ausgeführt, in dem der Leerlaufvorstell
winkelkorrekturwert RISC gleich Null gesetzt wird, bevor das
Programm auf den Schritt 408 übergeht.
Wenn das Zündzeitpunktrechenprogramm 300,400 in Fig. 6 oder
Fig. 7 beendet ist, dann wird in dieser Weise das oben er
wähnte Kraftstoffeinspritzmengenrechenprogramm 500 in Fig. 3
ausgeführt, in dem die Grundkraftstoffeinspritzzeit unter Verwen
dung der Drehzahl N der Maschine und des Ansaugluftstromes
Q berechnet wird, wobei diese Grundkraftstoffeinspritzzeit
durch die verschiedenen Maschinenparameter, wie beispiels
weise die Kühlmitteltemperatur, die Temperatur der angesaug
ten Luft und ähnliche Parameter korrigiert oder geändert
wird. Da eine derartige Steuerung der eingespritzten Kraft
stoffmenge auf dem Gebiet der Steuerung von Brennkraftma
schinen bekannt ist, wird das Programm 500 nicht weiter im
einzelnen beschrieben.
Fig. 10 zeigt ein Unterbrechungsdienstprogramm zum Berech
nen des oben beschriebenen Mittelwertes der Drehzahl der
Maschine. Dieses Unterbrechungsdienstprogramm ist so ausge
bildet, daß es in einem Zeitintervall von beispielsweise
200 Mikrosekunden ausgeführt wird. In einem Programmschritt
601 wird die letzte Momentandrehzahl Ni der Maschine einer
Variablen SUM zuaddiert, um den Wert von SUM, der am Anfang
gleich Null war, zu erhöhen. Im folgenden Programmschritt
602 wird ein Kennzeichen F, das am Anfang gleichfalls gleich
Null ist, um eins erhöht. In einem Programmschritt 603 wird
geprüft, ob der Wert des Kennzeichens F größer oder gleich 8
ist. Wenn F im Bereich von 0 bis 7 liegt, kehrt die Arbeits
abfolge zum Hauptprogramm zurück. Wenn andererseits F gleich
8 ist, wird der Wert der Variablen SUM durch 8 im folgenden
Schritt 604 dividiert, um die mittlere Drehzahl der Ma
schine zu erneuern. Dann werden F und SUM beide auf Null in
einem Programmschritt 605 rückgesetzt, bevor die Arbeitsab
folge auf das Hauptprogramm zurückkehrt.
Wie es oben beschrieben wurde, wird jedes Rechenprogramm von
Fig. 3 mit einer hohen Geschwindigkeit ausgeführt, so daß
die berechneten Daten den entsprechenden Stellgliedern mit
einer gegebenen zeitlichen Steuerung zugeführt werden, die
durch die Zentraleinheit CPU 100 bestimmt ist und somit die
Stellglieder jeweils angesteuert werden. Wenn daher die Ma
schine 10 als in einem gegebenen Leerlaufzustand befindlich
angesehen wird, werden der Hilfsluftstrom und der Zündzeit
punkt beide so gesteuert, daß die Drehzahl der Maschine
gleich der Solldrehzahl NF ist. Wenn nämlich sich die Dreh
zahl der Maschine drastisch ändert, wird die Zündzeitpunkt
steuerung wirksam mit einem sehr schnellen Ansprechen, so
daß die Änderung in der Leerlaufdrehzahl der Maschine wirk
sam kompensiert wird. Wenn darüberhinaus keine Solldreh
zahl NF der Maschine vorliegt, kann die Änderung in der
Leerlaufdrehzahl der Maschine in ähnlicher Weise wirksam
verringert werden.
Das heißt zusammenfassend, daß bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren dann, wenn eine Solldrehzahl NF der Maschine vor
liegt, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, und die letzte
Momentandrehzahl Ni der Maschine in einem gegebenen Bereich
liegt, der durch Addieren oder Subtrahieren einer bestimm
ten Drehzahl der Maschine zu und von der Solldrehzahl NF
als (NF - < Ni < NF + ) bestimmt ist, die mittlere Dreh
zahl der Maschine als Bezugswert statt der Solldrehzahl
NF benutzt wird, so daß der Unterschied ΔN = - Ni be
rechnet wird, um einen Vorstellwinkelkorrekturwert RISC, der
für den erhaltenen Wert ΔN geeignet ist, aus der ΔN Karte
zu finden. Wenn im Gegensatz dazu Ni außerhalb des oben be
schriebenen Bereiches liegt, wird der Unterschied als
ΔN = NF - Ni berechnet, um einen geeigneten Vorstellwinkel
korrekturwert RISC in derselben Weise zu finden, wie es oben
beschrieben wurde. Wenn in der in Fig. 7 dargestellten Weise
keine Solldrehzahl NF der Maschine vorliegt, wird die mitt
lere Drehzahl der Maschine als Bezugsdrehzahl verwandt, um
den Unterschied ΔN = - Ni zu berechnen, so daß ein geeigne
ter Vorstellwinkelkorrekturwert RISC aus der ΔN Karte ge
funden werden kann.
Fig. 11 zeigt das oben beschriebene Verfahren. Angenommen,
daß die Momentandrehzahl Ni der Maschine sich sinusförmig
ändert, so versteht es sich, daß die Regelung der Drehzahl
der Maschine leicht bewirkt werden kann, wenn die mittlere
Drehzahl als Bezugswert verwandt wird, da die mittlere
Drehzahl im wesentlichen die Mitte der Schwankungen ist.
Wenn jedoch die Regelung der Drehzahl der Maschine weiter
bewirkt wird, um die Maschinendrehzahl Ni auf die Solldreh
zahl NF zu führen, wie es bei den herkömmlichen Verfahren
der Fall ist, braucht das mehr Zeit, während die Drehzahl
der Maschine dazu neigt, instabil zu sein. Obwohl die Ver
wendung der mittleren Drehzahl der Maschine als Bezugs
wert keine extrem genaue Regelung mit einem Mittelwert
gleich der Solldrehzahl NF liefern kann, führt der Unter
schied zwischen der mittleren Drehzahl und der Solldreh
zahl NF nicht zu einer unerwünschten Regelung, wenn die
mittlere Drehzahl nur dann verwandt wird, wenn die Momen
tandrehzahl Ni der Maschine in einem schmalen Bereich von
beispielsweise NF ± 20 Upm liegt.
Claims (10)
1. Verfahren zum Regeln der Leerlaufdrehzahl einer Brenn
kraftmaschine, bei dem dann, wenn der Leerlaufbetriebs
zustand der Maschine festgestellt ist, die der Maschine
gelieferte Menge an Luft-Kraftstoff-Gemisch nach Maßgabe
des Unterschiedes zwischen einer Soll-Leerlaufdrehzahl
und der letzten Momentandrehzahl und der Zündzeitpunkt
der Maschine nach Maßgabe des Unterschiedes zwischen
einer Bezugsdrehzahl und der letzten Momentandrehzahl in
Richtung auf eine Verringerung dieser Unterschiede nach
gestellt werden, wobei ein Grundvorstellwinkel RBSE abhän
gig von der Drehzahl mit weiteren Maschinenparametern be
stimmt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Grundvorstellwinkel RBSE durch einen Leerlaufvor
stellwinkelkorrekturwert RISC korrigiert wird, und daß der
Leerlaufvorstellwinkelkorrekturwert RISC mit Hilfe der
Differenz zwischen Bezugsdrehzahl für die Zündzeitpunkt
regelung und der letzten Momentandrehzahl (Ni) erhalten
wird, und daß die Bezugsdrehzahl für den Zündzeitpunkt
der Mittelwert () einer vorgegebenen Anzahl von Meßwer
ten der letzten Momentandrehzahl (Ni) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mittelwert dadurch ermittelt wird, daß Meßwerte
der letzten Momentandrehzahl gemittelt werden, die in
einem bestimmten Zeitintervall gemessen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mittelwert dadurch ermittelt wird, daß Meßwerte
der letzten Momentandrehzahl gemittelt werden, die in
einem Zeitintervall gemessen werden, in dem eine bestimmte
Anzahl von Umdrehungen der Maschine auftritt.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ermittelt wird, ob die letzte Momentandrehzahl der
Maschine in einem vorbestimmten Bereich liegt, der die
Solldrehzahl der Maschine enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ermittlung des Mittelwertes nur dann erfolgt,
wenn die letzte Momentandrehzahl der Maschine in dem
vorbestimmten Bereich liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß dann, wenn die letzte Momentandrehzahl der Maschine
außerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt, der Unterschied
zwischen der Solldrehzahl der Maschine und der letzten
Momentandrehzahl der Maschine zum Nachstellen des Zünd
zeitpunktes herangezogen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Nachstellen des Zündzeitpunktes dadurch erfolgt,
daß ein Vorstellwinkelkorrekturwert dem Grundvorstell
winkel zuaddiert wird, der durch die Drehzahl der Maschine
und durch den Ansaugluftstrom bestimmt ist, wobei der Vor
stellwinkelkorrekturwert von einer Liste abgeleitet wird,
die in einem Speicher gespeichert ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Grundvorstellwinkel RBSE durch Addieren des Leer
laufvorstellwinkelkorrekturwertes RISC korrigiert wird
(Schritt 308), und daß der Leerlaufvorstellwinkelkorrek
turwert RISC auf Null gesetzt wird, wenn die Maschinenpa
rameter außerhalb des Leerlaufbetriebszustandes liegen
Schritt 307).
9. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß festgestellt wird, ob eine erste Differenz (ΔN) zwi
schen der Solldrehzahl (NF) und der letzten Momentandreh
zahl (Ni) unter einem vorbestimmten Wert liegt ( Schritt
311), worauf, wenn diese erste Differenz (ΔN) unter die
sem vorbestimmten Wert liegt, eine zweite Differenz (ΔN)
unter Verwendung der Bezugsdrehzahl errechnet wird
(Schritt 312), während andererseits, wenn die erste Dif
ferenz (ΔN) gleich oder größer ist als dieser vorbestimm
te Wert (Schritt 311), diese erste Differenz als zweite
Differenz verwendet wird (Schritt 34), so daß der Leer
laufvorstellwinkelkorrekturwert RISC von der zweiten Dif
ferenz (ΔN) abgeleitet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß festgestellt wird, ob während des Leerlaufbetriebs
zustandes das Aufwärmen der Maschine vorüber ist (Schritt
406), worauf, wenn dies der Fall ist, die zweite Diffe
renz (ΔN) unter Verwendung der Bezugsdrehzahl errechnet
wird (Schritt 412), während andererseits, wenn festge
stellt wird, daß die Aufwärmphase der Maschine während
des Leerlaufbetriebszustandes nicht vorüber ist, ein vor
bestimmter Wert (α) von dieser ersten Differenz subtra
hiert wird (Schritt 414), um die zweite Differenz (ΔN) zu
erhalten, von der der Leerlaufvorstellwinkelkorrekturwert
RISC abgeleitet wird.
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