DE3309947A1

DE3309947A1 - Verfahren und vorrichtung zur verminderung der lastwechselreaktion

Info

Publication number: DE3309947A1
Application number: DE19833309947
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl.-Ing. 8074 Gaimersheim Bois; Georg 8069 Wolnzach Faltermeier; Henning Dipl.-Ing. 8070 Ingolstadt Rasche
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG; Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1983-03-19
Filing date: 1983-03-19
Publication date: 1984-07-19

Description

Ingolstadt, den 18. M'arz* 1982f

IP 1826 Vg/We

AUDI NSU AUTO UNIOf Aktiengesellschaft

-3-

Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung der Lastwechselreaktion

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung der Lastwechselreaktion eines mit einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine betriebenen Kraftfahrzeuges, sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. . j

Ein im Schiebezustand oder im Teillastbetrieb betriebenes Kraftfahrzeuq mit fremdgezündeter Brennkraftmaschin« erfährt bei plötzlicher Lastanforderung, überlicherweise erkennbar am plötzlichen Öffnen der Drosselklappe, eine Verstellung des Zündwinkels in Richtung früh, um die abgeforderte Leistung zur Verfügung stellen zu können. Diese sehr plötzliche Anforderung der Leistung führt insbesondere bei Motoren mit hoher Leistung zu einem sehr ruckartigen Einsetzen, was von den Insassen des Fahrzeuges als unangenehm empfunden wird.

Aufgabe der Erfindung- ist es, den schlagartigen Übergang bei der Lastwechselreaktion abzumildern.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Anspruch 7 sieht eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 vor.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß bei Erfassen des Lastwechsels der Zündzeitpunkt nicht schlagartig auf früh verstellt wird, sondern im Gegensatz, sozusagen zur Kompensation der plötzlich geöffneten Drosselklappe, die- eine erheblich höhere Leistung des Motors ermöglicht, der Zündzeitpunkt in Richtung spät verstellt wird. Dadurch -kann die Brennkraftmaschine nicht sofort die volle Leistung erbringen. Durch ein entsprechendes Zeitglied wird der Zündzeitpunkt dann kontinuierlich auf seinen optimalen Wert geregelt, also in Richtung früh verstellt, so daß die Leistung nicht schlagartig, sondern kontinuierlich pinsetzt. Die Zeitkonstante,

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mit der der Zündzeitpunkt von spät auf den optimalen Wert nach früh verstellt wird, ist voreinstellbar und ggf. durch Betriebsparameter der Brennkraftmaschine beeinfluQbar. Dadurch entsteht beim plötzlichen öffnen der Drosselklappe ein kurzer Übergangszeitraum, der zum allmählichen Anstieg der Leistung führt. Dieser Zeitraum wird selbstverständlich so kurz gewählt, daß im Bedarfsfall, beispielsweise beim Einleiten eines Überholvorganges, die Leistung so rechtzeitig zur Verfügung steht, daß die Leistungswerte nicht bemerkbar verändert werden.

Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschriebßn. Dabei ist insbesondere vorgesehen, die Belastungsanford^ru^g dadurch zu erkennen, daß der Saugrohrunterdruck gemessen wird. Wenn der Saugrohrunterdruck sich sehr stark mit der Zeit ändert, erfaßt die vorgesehene Logik diesen Zustand als Lastwechselreaktion .

Alternativ dazu ist es denkbar die Stellung des Gaspedals abzufragen und eine plötzliche Änderung der Gaspedalstellung oder der Drosselklappe als Anzeichen für einen Lastwechsel zu nehmen.

Wie bereits erwähnt, kann die Größe der Verstellung des Winkels in Richtung spät, also die Größe der Abweichung vom optimalen Wert, sowie die Rückstellzeit durch Betriebsparameter beeinflußt werden, beispielsweise die Drehzahl oder den Saugrohrdruck.

Im folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild einer Schaltunq zur Durch

führung der Erfindung;

Figuren 2a bis 2f Signale, die zur Erläuterung der Erfindung

dienen.

In Fig. 1 ist ein Verteiler 10 vorgesehen, der, üblicherweise als Hall-Verteiler ausgebildet, Zündsignale liefert, die durch nicht dargestellte Vorrichtungen mechanischer oder elektronischer Art zeitlich richtig zum Arbeitstakt der Maschine liege.i. Die

auf der Leitung 12 anliegende Zündzeitpunktinformation beinhaltet somit gleichzeitig eine Information über die Drehzahl n.

Mit 14 ist eine Logik zum Erkennen einer Lastwechselrsaktion dargestellt. Diese Logik 14 erhält über die Einheit 16 ein Signal, wenn die Drehzahl, die der Einheit 16 über die Verbindung 18 zugeführt wird, einen vorgegebenen Wert überschreitet. Gleichzeitig y/ird der Logik 14 vom Ausgang der Einheit 20 ein Signal zugeführt, das die Änderung des Saugrohrdrucks nach der Zeit darstellt. j

Zusätzlich kann von einer Einheit 22 der Wert des absoluten Drucke im Saugrohr zugeführt werden, wobei ein Schwellwertschalter, ähnlich wie bei der Drehzahlschwelle 16, dann anspricht, wenn der Saugrohrdruck einen bestimmten Wert überschritten·hat. ^;

Aus den Informationen der Drehzahl n, des absoluten Wertes des Saugrohrdruckes ρ _h und der Ermittlung der zeitlichen Ä'nderunqen des Saugrohrdruckes entscheidet die Logik 14, ob ein Lastwechsel vorliegt. Diese Information wird über die Leitung 26 einem Zeitglied 24 zugeführt, das gleichzeitig über den Eingang 28 eine Information über die Drehzahl bekommt.

Das Zeitglied 24 entscheidet einmal über die Größe der Verstellung des Winkels, die wesentlich von dem auf Leitung 26 zugeführten Siqnal abhängt, sowie über die Zeitkonstante, mit der der Winkel auf seinen optimalen Wert eingestellt wird, die beispielsweise von der Drehzahl, die über Leitung 28 zugeführt wird, abhängt. Es ist denkbar, auch den Absolutdruck im Saugrohr, wie er von der Einheit 22 ermittelt wird, ebenfalls zur Festlegung der Zeitkonstante heranzuziehen.

Ein Signalverzögerer 30 verstellt den Zündwinkel entsprechend der Information auf der Leitung 32, die vom Zeitglied 24 zum Signalverzögerer 30 führt. Die auf Leitung 34 eingehenden Zündimpulse werden dementsprechend auf d^m Ausgang 38 verzögert an die Zündung 36 weitergegeben, solange der Eingang 32 zum Signalverzögerer 30 ein Signal besitzt.

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Als konkrete Ausführung für das Zeitglied 24 bietet" sich an, einen Rückwärtszähler vorzusehen, der auf einen vorgegebenen Wert springt der der Höhe des Verstellwinkels für die Zündung entspricht, und der dann mit einer bestimmten Rate rückwärts zählt, wobei der Zündwinkel jeweils um die Höhe des Zählinhaltes verstellt ist. Das heißt, mit abnehmendem Zählerinhalt gleicht sich der Zündwinkel immer mehr dem optimalen Wert an, wobei der Zähltakt beeinflußbar ist und somit die Dauer des Abu/ärtszählens eingestellt werden kann. Die einzelnen Komponenten der Fig. 1 sind üblicherweise in einem Mikroprozessor oder Rechner enthalten.

In Fig. 2 ist aus den Signalen der verschiedenen Komponenten zu erkennen, wie die Kompensation des Lastwechselschlages erfolgt. In allen Figuren ist auf der Abszisse die Zeit aufgetragen, die Ordinate in Fig. 2a zeigt den öffnungswinkel OC der Drosselklap-pe, die zum Zeitpunkt t. geöffnet wird und dann voll geöffnet ist.

In Fig. 2b ist der Saugrohrdruck P . zu erkennen, der mit Öffnen der Drosselklappe zum Zeitpunkt t.. ansteigt.

In Figur 2c ist die Ableitung des Saugrohrdruckes nach der Zeit, aufgetragen, dieses Signal erscheint am Ausgang der Einheit 20 in Fig. 1. Gleichzeitig wird ein gewisser Schwellwert festgelegt, in Fig. 2c strichpunktiert eingezeichnet, und mit Überschreiten der in 2c dargestellten Kurve über den Schwellwert gibt die Logik 14 an ihrem Ausgang 26 das mit A bezeichnete Signal ab, das auf 1 springt, sobald das Zeitglied für eine Zündzeitpunktverstellung im Signalverzögerer 30 sorgen soll. Der Ausgang des Zeitgliedes ist in Fig. 2e dargestellt, dieses Signal B erscheint an der Verbindung 32 zwischen den Zeitglied 24 und dem Signalverzögerer 30. Zum Zeitpunkt t„, also zu dem Zeitpunkt, zu dem das Signal in Figur 2c den Schwellwert überschritten hat, springt das Signal 2e um einen vorgegebenen Betrag nach oben, wobei die Höhe dieses Sprunges unter anderem abhängt von der Drehzahl n. Gleichzeitig beginnt ein Rückw.ä-rtszähler von diesem Wert wieder rückwärts zu zählen, bis er zu einem Zeitpunkt t, den ursprünglichen Null-Wert erreicht hat.

Wie aus der Fig. 2f zu ersehen, wird der Zündvi/inkel (2> , sobald das Signal B entsprechend Fig. 2e von Null auf den vorgegebenen Wert springt, nach spät verstellt. Die eigentlich vorgesehene Verstellung durch öffnen der Drosselklappe und Ansteigen des absoluten Druckes im Saugrohr ist in Fig. 2f gestrichelt dargestellt, während der Verlauf des Zündwinkels, der durch das Signal B gemäß Fig. 2e beeinflußt wird, in durchgezogener Linie erkennbar ist. Demzufolge springt der Zündwinkel zum Zeitpunkt t„, also wenn das Signal B auf den vorgegebenen Wert springt, auf einen Winkel in Richtung spät, um sich dann mit folgendem Signal B immer mehr dem optimalen Wert anzunähern, den es zum Zeitpunkt t,, also dann, wenn das Signal B auf Null gefallen ist, erreicht. Der Zeitraum zwischen t_? und t, wird derart bemessen, daß das schlagartige Einsetzen der abgeforderten Leistung vermieden wird, jedoch keine nicht notwendige Verzögerung in dem zur Verfügungstellung der Leistung auftritt. Ein Zeitraum von deutlich unter einer Sekunde ist ausreichend, um den Eindruck des schlagartigen Einsetzens mit all den Belastungen, die damit für die Lagerungen und die Antriebsaggregate verbunden sind, zu mildern.

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Claims

Auöi

Ingolstadt, den 18.
IP 1826 Vg/We

AUDI NSU AUTO UNION Aktiengesellschaft

Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung der Lastwechsel-

reaktion

Patentansprüche :

Verfahren zur Verminderung der Lastwechselreaktion eines mit einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine betriebenen Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung vom Schiebezusfeand oder vom Teillastbecrieb zur stärkeren Belastung, ggf. Vollast der Brennkraftmaschine erfaßt wird, der Zündwinkel in Richtung spät verstellt wird, und anschließend mit einer vorgegebenen Zeitkonstante der Zündwinkel auf den optimalen Wert in Richtung früh gesteuert wird,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Erfassung der Änderung vom Schiebezustand oder vom Teillastbetrieb zum stärkeren Betrieb, ggf. Vollast der Brennkraftmaschine durch Messen der ersten Ableitunq des Saugrohrdrucks nach der Zeit durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Erfassung der Änderung vom Schiebezustand oder vom Teillastbetrieb zur stärkeren Belastung, ggf. Vollast der Brennkraftmaschine durch Messen der Änderungsgröße des Saugrohrdrucks zwischen einer vorgegebenen Anzahl von Zündimpulsen durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Erfassung der Änderung vom Schiebezustand oder vom Teillastbetrieb zur stärkeren Belastung, ggf. Vollast der Brennkraftmaschine, durch Messen der ersten Ableitung der Gaspedal- oder Drosselklappenstellung nach der Zeit durchgeführt wird.

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5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Drehzahl als Parameter dient, um die Größe der Zündwinkelverstellung und/oder die Zeitkonstante d«r Rückstellung des Zündwinkels zu beeinflussen .
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Saugrohrdruck als Parameter dient, um die Größe der Zündwinkelverstellung und/oder die Zeitkonstante der Rücksteuerung des Zündwinkels zu beeinflussen. . ' .
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Anordnung (14, 20) zum Erkennen des Lastwechsels, ein darauf ansprechendes Zeitglied (24) zur Einstellung der Verzögerungszeit, ein mit dem Zeitglied (24) verbundener Signalverzögerer (30), der das Zündsignal entsprechend der durch das Zeitglied (24) vorgegebenen Verzögerungszeit verstellt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Zeitglied (24) als Rückwärtszähler aufgebaut ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zeitglied (24) die Drehzahlinformation (28) zugeführt wird.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Anordnung (14, 20) zur Erkennung des Lastwechsels und/oder des Zeitgliedes (24) und/oder des Signalverzögerers (30) durch einen Mikroprozessor realisiert wird.