DE3724302A1 - Verfahren und vorrichtung zum regeln des ladedrucks bei einer mit einem turbolader versehenen brennkraftmaschine - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum regeln des ladedrucks bei einer mit einem turbolader versehenen brennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Regeln des Ladedrucks bei einer mit einem Turbolader
versehenen Brennkraftmaschine und insbesondere ein Ver
fahren und eine Vorrichtung zum Regeln des Ladedrucks bei
einer Brennkraftmaschine, die mit einem Turbolader ausge
stattet ist, bei dem die Zeitsteuerung für die Ladedruck
reduzierung relativ zum Zündzeitpunkt bestimmt wird.
Bei einer Brennkraftmaschine, die mit einem Turbolader
ausgestattet ist, ist es allgemeine Praxis, den Ladedruck
zu reduzieren, wenn die Größe der Nachverstellung des Zünd
zeitpunkts bezüglich des Grundzündzeitpunkts einen vorbe
stimmten Wert überschreitet. Hierzu sei beispielsweise die
offengelegte japanische Patentanmeldung No. 58(1983)-1 67 881
aufgeführt.
Fig. 7(a) und 7(b) stellen den Stand der Technik und
die Erfindung einander gegenüber. Wie in Fig. 7(a) ge
zeigt ist, wird bei der üblichen Auslegung der Ladedruck
P 2 reduziert, wenn die Größe der Zündzeitpunktnachverstel
lung d R R zur Verhinderung des Klopfens so groß wird, daß
ein vorbestimmter Bezugswert überschritten wird. Bei der
Erfindung hingegen erfolgt eine Entscheidung dahingehend,
ob der Ladedruck reduziert werden soll oder nicht, und
zwar nicht auf der Basis der Größe der Zündzeitpunktnach
verstellung, sondern auf der Basis des tatsächlichen Zünd
zeitpunkts R ig, den man durch Subtraktion der Zündzeit
punktnachverstellgröße von dem Grundzündzeitpunkt erhält,
und wenn der tatsächliche Zündzeitpunkt R ig einen vorbe
stimmten Bezugswert überschreitet, wird der Ladedruck redu
ziert. Wenn in diesem Beispiel die Brennkraftmaschinenkühl
mitteltemperatur Tw zum Zeitpunkt t 1 größer als eine Tem
peratur ist, oberhalb der die Gefahr einer Beschädigung
der Brennkraftmaschine auftritt, wird der Zündzeitpunkt
R ig im Sinne einer Spätzündung sowohl beim Stand der Tech
nik als auch bei der Erfindung verstellt. Bei der Erfin
dung jedoch erfolgt eine Zündzeitpunktnachverstellung des
Zündzeitpunkts um eine solche Größe, die ausreichend groß
ist, daß ein solcher abnormaler Betriebszustand verhindert
wird, bei dem bewirkt wird, daß der tatsächliche Zündzeit
punkt R ig unmittelbar den Bezugswert überschreitet, ober
halb dem der Ladedruck reduziert werden muß, so daß der
Ladedruck unmittelbar zum Zeitpunkt t 1 reduziert wird und
als Folge hiervon wird die Brennkraftmaschinenabgabelei
stung PS auf den Bereich innerhalb der Sicherheitsgrenzen
zurückgeführt. Andererseits wird bei der üblichen Ausle
gung der Ladedruck nicht reduziert, bis die Nachverstel
lungsgröße d R R, die relativ zum Grundzündzeitpunkt ermit
telt wird, den Bezugswert zum Zeitpunkt t 2 überschreitet.
Innerhalb dieses Zeitraums bleibt die Brennkraftmaschinen
abgabeleistung außerhalb der Sicherheitsgrenzen, so daß
die Gefahr einer Beschädigung der Brennkraftmaschine be
steht. Ferner wird, wie dies in Fig. 7(b) gezeigt ist,
bei der üblichen Auslegungsform der Ladedruck jedesmal dann
reduziert, wenn die Nachverstellungsgröße d R R den Bezugs
wert überschreitet und zwar selbst dann, wenn in Wirklich
keit keine Notwendigkeit zu der Reduzierung desselben be
steht. Daher führt dies häufig zu einem unnötigen Abfall
der Brennkraftmaschinenbetriebsleistung. Bei der Erfindung
überschreitet der tatsächliche Zündzeitpunkt R ig den Grund
wert unter diesen Umständen nicht und daher besteht keine
Notwendigkeit, den Ladedruck zu reduzieren. Die Schwierig
keit beim Stand der Technik ist somit darin zu sehen, daß
die Entscheidung bezüglich der Reduktion des Ladedrucks nur
in Bezug zu der Größe der Zündzeitpunktnachverstellung er
folgt, die zur Verhinderung eines Klopfens vorgenommen wird,
d.h. ohne einen Bezug zu den Änderungen des Zündzeitpunkts,
die durch Änderungen des Brennkraftmaschinenbetriebszu
standes oder der Umgebung notwendig sind. Als Folge hier
von wird bei der üblichen Auslegung die Gefahr der Be
schädigung der Brennkraftmaschine in Kauf genommen und es
werden unnötige Verminderungen der Brennkraftmaschinenab
gabeleistung verursacht.
Unter Berücksichtigung der vorstehend genannten Schwierig
keiten bei der üblichen Auslegungsform zielt die Erfindung
darauf ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung
des Ladedrucks bei einer mit einem Turbolader ausgestat
teten Brennkraftmaschine bereitzustellen, bei denen die
Entscheidung im Hinblick, ob der Ladedruck reduziert wer
den muß, abhängig von dem tatsächlichen Zündzeitpunkt ge
macht wird, der im Hinblick auf Änderungen des Brennkraft
maschinenbetriebszustandes und der Umgebung der Brennkraft
maschine in entsprechender Weise verstellt worden ist, wo
durch eine Beschädigung der Brennkraftmaschine und eine un
nötige Reduktion der Brennkraftmaschinenabgabeleistung ver
mieden werden.
Hierzu zeichnet sich erfindungsgemäß ein Verfahren zum Re
geln des Ladedrucks bei einer mit einem Turbolader ver
sehenen Brennkraftmaschine, bei dem der Zündzeitpunkt für
die Brennkraftmaschine bestimmt und der Zündzeitpunkt durch
eine vorbestimmte Größe verstellt wird, wenn ein Klopfen
auftritt, dadurch aus, daß der Ladedruck reduziert wird,
wenn der Zündzeitpunkt stärker als ein vorbestimmter Wert
nachverstellt wird. Die Erfindung gibt andererseits auch
eine Vorrichtung zur Regelung des Ladedrucks bei einer mit
einem Turbolader versehenen Brennkraftmaschine an, die
sich dadurch auszeichnet, daß eine Einrichtung zum Detek
tieren eines Brennkraftmaschinenbetriebszustandes an einem
entsprechenden Teil der Brennkraftmaschine angeordnet ist,
daß eine Einrichtung zum Detektieren des Auftreten des
Klopfens in einer Brennkammer der Brennkraftmaschine an
einem entsprechenden Teil der Brennkraftmaschine angeord
net ist, daß eine Einrichtung zum Bestimmen des Zündzeit
punkts auf der Basis der Ausgänge der Betriebszustandde
tektionseinrichtung und der Klopfdetektionseinrichtung
vorgesehen ist, daß eine Zündeinrichtung zum Zünden eines
Luft/Brennstoffgemisches in der Brennkammer der Brennkraft
maschine vorgesehen ist, die auf der Basis des Ausgangs
der Zündzeitpunktbestimmungseinrichtung arbeitet, daß
eine Einrichtung zum Regeln des Ladedrucks im Brennkraft
maschinenansaugkanal vorgesehen ist, die auf der Basis des
Ausgangs der Zündzeitpunktbestimmungseinrichtung arbeitet,
und daß eine Einrichtung zum Zuführen des Ladedrucks zu
diesem Kanal vorgesehen ist, die auf der Basis des Aus
gangs der Ladedruckregeleinrichtung arbeitet, wobei in
Weiterentwicklung der Erfindung der Ladedruck reduziert
wird, wenn der Zündzeitpunkt in größerem Maße als ein vor
bestimmter Wert nachverstellt wird.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor
zugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die bei
gefügte Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Gesamtauslegung
einer Vorrichtung zur Regelung des Ladedrucks
bei einer mit einem Turbolader versehenen Brenn
kraftmaschine nach der Erfindung,
Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung von näheren
Einzelheiten einer Steuereinheit der Vorrichtung,
Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Arbeits
weise der Vorrichtung sowie eine Ausbildungs
form eines Verfahrens zur Regelung des Lade
drucks bei einer mit einem Turbolader versehenen
Brennkraftmaschine nach der Erfindung,
Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des Ablauf
programms als Teil des Flußdiagramms nach Fig. 3,
das zur Ermittlung einer Zündzeitpunktverstell
größe zur Verhinderung des Klopfens dient,
Fig. 5 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zündzeit
punkts (Bezugswert), bei dem der Ladedruck re
duziert wird,
Fig. 6 eine Tabelle zur Erläuterung der Zündzeitpunkt
werte für die Ladedruckreduzierung, die in ROM
(Festspeicher) eines Mikroprozessors gespeichert
sind, und
Fig. 7(a) und 7(b) schematische Diagramme zur Gegenüber
stellung von Erfindung und üblichen Auslegungs
formen.
Zuerst werden Ausbildungsformen der Erfindung unter Bezug
nahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Gesamtauslegung der Vorrichtung zur Re
gelung eines Ladedrucks bei einer mit einem Turbolader ver
sehenen Brennkraftmaschine nach der Erfindung. Wie in die
ser Figur gezeigt ist, ist ein Kurbelwinkelsensor 10, der
als eine elektromagnetische Abtasteinrichtung oder derglei
chen ausgelegt sein kann, in der Nähe eines Drehteils einer
Vierzylinder-Brennkraftmaschine 12 zur Detektion von Ände
rungen des Kurbelwinkels der Brennkraftmaschine 12 angeord
net, die durch die hin- und hergehende Bewegung der Kolben
14 (nur einer gezeigt) bewirkt wird. Eine Drosselklappe 16
ist in einem Luftansaugkanal 18 der Brennkraftmaschine 12
vorgesehen und ein Drucksensor 20 ist stromab der Dros
selklappe 16 vorgesehen, um den Absolutdruck eines an
dieser Stelle strömenden Luftstromes zu detektieren.
Auf einem Zylinderblock 22 der Brennkraftmaschine ist ein
Kühlmitteltemperatursensor 24 angebracht, um die Tempera
tur des Kühlmittels zu detektieren. Die Brennkraftmaschine
12 ist ferner in der Nähe einer Brennkammer 26 mit einem
Klopfsensor 28 versehen, der ein piezoelektrisches Ele
ment zur Ermittlung von Vibrationen des Kopfes aufweist,
so daß der Verbrennungszustand eines Luft/Brennstoffgemi
sches in der Brennkammer 26 detektiert wird. Der Ausgang
des Klopfsensors 28 wird einer Steuereinheit 30 zugeführt.
Eine genaue Auslegung der Steuereinheit 30 ist in Fig. 2
gezeigt. In die Steuereinheit 30 wird das Signal von dem
Klopfsensor 28 einer Klopfdetektionsschaltung 32 eingelei
tet, in der die Signale zu Beginn in ein Bandpaßfilter 34
eingegeben werden, um nur die Klopffrequenzkomponente zu
extrahieren. Der Ausgang des Bandpaßfilters 34 liegt einer
seits an einer Spitzenwertdetektionsschaltung 36 an, in
der der Spitzenwert des Klopfsignals detektiert wird. An
dererseits liegt er auch an einem Vergleichsbezugswertge
nerator 38 an, in dem der Mittelwert des Signales von dem
Klopfsensor 28 während des Arbeitens ohne Klopfen bestimmt
wird. Die Ausgänge der Spitzenwertdetektionsschaltung 36
und des Vergleichsbezugswertgenerators 38 werden an einen
Komparator 40 angelegt, in dem die beiden Ausgänge vergli
chen werden und, wenn der Spitzenwert den Mittelwert über
schreitet, so wird angenommen, daß ein Klopfen aufgetreten
ist. Die der Klopfdetektionsschaltung 32 folgende Stufe
ist ein Mikroprozessor 42. Die Hauptteile des Mikroprozes
sors 42 sind ein Eingangsteil 42 a, ein A/D- (Analog/Digi
tal) Wandler 42 b, eine CUP (zentrale Verarbeitungseinheit)
42 c, ein ROM (Festspeicher) 42 d, ein RAM (Random-Speicher)
42 e und ein Ausgabeteil 42 f. Der Ausgang der Klopfdetek
tionsschaltung 32 wird in den Mikroprozessor 42 eingegeben
und in RAM 42 e gespeichert.
Der Ausgang des Kurbelwinkelsensors 10 wird auch in die
Steuereinheit 30 eingegeben, in der das Signal zuerst mit
tels einer Wellenformformungsschaltung 44 geformt wird
und dann wird das Signal in den Mikroprozessor 42 über
das Eingabeteil 42 a zur Abspeicherung in RAM 42 e einge
geben. Die Ausgänge vom Drucksensor 20 und von dem Kühl
mitteltemperatursensor 24 werden ebenfalls in die Steuer
einheit 30 eingegeben, in der zuerst eine Pegelkonvertierung
bei einem vorbestimmten Pegel in einem Pegelkonverter 46
erfolgt, und dann wird das mit Hilfe des A/D-Wandlers 42 b
in eine digitale Form umgewandelte Signal weitergeleitet,
das dann anschließend in RAM 42 e gespeichert wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist die Brennkraftmaschine 12
mit einem Turbolader 50 ausgestattet. Insbesondere treibt
eine Turbine 52, die in einer Abgasleitung 54 angeordnet
ist, über eine Welle 55 einen Kompressor 56 an, der unter
Druck gesetzte Ansaugluft in die Brennkammer 26 einführt.
Die Abgasleitung 54 ist mit einem Bypaß 58 versehen, und
ein Abgasabsperrventil 60 ist an der Zweigstelle zwischen
der Abgasleitung 54 und dem Bypaß 58 vorgesehen. Das Abgas
absperrventil 60 ist mit einer Abgasabsperrventilbetätigungs
einrichtung 62 verbunden, die derart arbeitet, daß sie das
Abgasabsperrventil 60 öffnet und schließt, um die durch den
Bypaß 58 gehende Abgasmenge und somit den Ladedruck zu re
geln. Wenn insbesondere das Abgasabsperrventil 60 offen
ist, wird der Ladedruck reduziert. Auch ist eine Regelein
richtung, wie ein Überdruckventil (nicht gezeigt) vorgese
hen, um zu verhindern, daß der Ladedruck über einen vorbe
stimmten Wert ansteigt.
Bei der Vorrichtung mit der vorstehend genannten Auslegung
ermittelt CUP 42 c des Mikroprozessors 42 die Brennkraftma
schinendrehzahl aus dem Ausgang des Kurbelwinkelsensors 10,
und unter Verwendung der ermittelten Brennkraftmaschinen
drehzahl und des Ausgangs des Drucksensors 20, die als
Adressdaten dienen, wird ein Grundzündzeitpunkt aus einer
in ROM 42 d gespeicherten Tabelle abgeleitet. Auch wird der
sogenannte Grundzündzeitpunkt auf der Basis des Ausgangs
des Kühlmitteltemperatursensors 24 verstellt und ferner
in Abhängigkeit von dem Ausgang der Klopfdetektionsschal
tung 32. Hieraus wird eine Verstellgröße für die Verhinde
rung des Klopfens ermittelt, die verwendet wird, um den
Zündzeitpunkt auf seinen Endwert einzustellen. Wie in Fi
gur 2 gezeigt ist, wird ein Zündbefehl basierend auf dem
endgültigen Zündzeitpunkt über eine erste Ausgabeschaltung
64 einer Zündeinrichtung 66 übermittelt, die an einem Zünd
verteiler oder einer Zündkerze (nichts hiervon ist gezeigt)
gebildet wird. Hierdurch wird ein Luft/Brennstoffgemisch in
der Brennkammer 26 mit Hilfe einer Zündkerze (nicht gezeigt)
gezündet. Wie nachstehend noch näher erläutert werden wird,
liefert CPU 42 auch einen Befehl zu der Abgasabsperrventil
betätigungseinrichtung 62 über eine zweite Ausgangsschaltung
68, wodurch das Öffnen des Abgasabsperrventils 60 geregelt
wird, um den Ladedruck zu regeln.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung sowie eine bevorzugte
Ausbildungsform des Regelverfahrens nach der Erfindung wer
den nachstehend unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach
Fig. 3 näher erläutert. Dieser programmatische Ablauf be
ginnt bei einem vorbestimmten Kurbelwinkel oder zu vorbe
stimmten Zeitintervallen.
Im Schritt 70 wird ein Grundzündzeitpunkt R b auf die vor
stehend beschriebene Weise ermittelt und eine Kühlmittel
temperaturverstellung wird hinzugefügt, um den sogenannten
Grundzündzeitpunkt zu erhalten. Der Grundzündzeitpunkt R b
wird ferner dadurch verstellt, daß eine Batteriespannungs
änderung und dergleichen hierzu addiert wird. Der Verfahrens
ablauf wird dann mit dem Schritt 72 fortgesetzt, in dem
eine Klopfverstellgröße R kc ermittelt wird. Diese Ermitt
lung erfolgt gemäß eines Teilablaufprogramms, das im Fluß
diagramm nach Fig. 4 verdeutlicht ist. Im ersten Schritt
72 a dieses Unterprogramms wird bestimmt, ob ein Klopfen
aufgetreten ist oder nicht. Diese Bestimmung erfolgt auf
der Basis des Ausgangs der Klopfdetektionsschaltung 32.
Wenn sich herausstellt, daß ein Klopfen aufgetreten ist,
wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 72 b fortgesetzt,
indem die Klopfverstellgröße R kc durch Subtraktion einer
vorbestimmte Größe d R R ermittelt wird. (Im Flußdiagramm ist
die Zündzeitpunktverstellung im Sinne einer Spätzündung
mit Blick auf den Zündwinkel als eine Subtraktion darge
stellt, während die Zündzeitpunktverstellung im Sinne einer
Frühzündung als eine Addition dargestellt ist. Der Anfangs
wert der Klopfverstellgröße R kc ist Null). Wenn im Schritt
72 a ermittelt wird, daß ein Klopfen nicht aufgetreten ist,
wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 72 c fortgesetzt,
indem ermittelt wird, ob eine Warteperiode (die als eine
Anzahl von Zündungen definiert ist) verstrichen ist, und
wenn dies nicht der Fall ist, wird der Verfahrensablauf mit
dem Schritt 72 d fortgesetzt, indem die Klopfverstellgröße
R kc in unveränderter Form beibehalten wird. Wenn aller
dings diese Warteperiode verstrichen ist, wird der Ver
fahrensablauf mit dem Schritt 72 e fortgesetzt, in dem die
Klopfverstellgröße R kc in Richtung einer Frühzündung um
einen vorbestimmten Wert d R A verstellt wird. Die vorstehend
angegebenen Werte d R R und d R A und die Warteperiode können
fest vorgegeben sein oder sie können sich in Abhängigkeit
von dem Brennkraftmaschinenbetriebszustand ändern.
Zurückkehrend auf das Flußdiagramm nach Fig. 3 wird im
anschließenden Schritt 74 die Klopfverstellgröße R kc zu
dem Grundzündzeitpunkt R b addiert, um den endgültigen und
tatsächlichen Zündzeitpunkt R ig zu erhalten. Da in diesem
Fall die Klopfverstellgröße R kc entweder Null oder ein
negativer Wert ist, ergibt sich als Ergebnis, daß, wenn
ein Klopfen auftritt, der momentane Zündzeitpunkt R ig im
Sinne einer Spätzündung um eine ähnliche Größe verstellt
ist.
Der Verfahrensablauf wird dann mit dem Schritt 76 fort
gesetzt, in dem der tatsächliche Zündzeitpunkt R ig mit
einem vorbestimmten Bezugszündzeitpunkt R T verglichen wird,
um zu ermitteln, ob der tatsächliche Zündzeitpunkt R ig
gleich oder kleiner als (d.h. stärker im Sinne einer Spät
zündung verstellt als) der Bezugszündzeitpunkt R T ist. Der
Bezugszündzeitpunkt R T entspricht dem Bezugswert für die
Reduktion des Ladedrucks, der nachstehend anhand von Fig. 7
erläutert wird. Ein kennzeichnendes Merkmal bei der Erfin
dung ist darin zu sehen, daß der Ladedruck reduziert wird,
wenn der momentane Zündzeitpunkt den Bezugszündzeitpunkt
überschritten hat. Dieser Bezugszündzeitpunkt R T wird nach
stehend unter Bezugnahme auf Fig. 5 näher erläutert. Da
bei einer mit einem Turbolader ausgestatteten Brennkraft
maschine die Brennkraftmaschine im Prinzip bei einem hohen
Ladedruck arbeitet, wenn die Kühlmitteltemperatur ansteigt,
verschiebt sich der Klopfbereich in den Bereich des nach
verstellten Zündzeitpunkts, wie dies mit gebrochenen Li
nien Tw 1 und Tw 2 (hohe und niedrige Kühlmitteltemperaturen)
dargestellt ist. Daher wird der tatsächliche Zündzeitpunkt
R ig bezüglich des Grundzündzeitpunkts R b beispielsweise
auf den Wert nachverstellt, der durch den Punkt A darge
stellt ist. Als Folge hiervon fällt er (wird mehr verstellt
im Sinne einer Spätzündung als) der Bezugszündzeitpunkt R T.
Wie bereits vorstehend erwähnt worden ist, beginnt bei der
Erfindung die Regelung der Arbeitsweise zur Reduktion des
Ladedrucks ausgehend von diesem Zeitpunkt. Während bei der
üblichen Praxis der Ladedruck reduziert wird, wenn die Nach
verstellungsgröße d R R einen vorbestimmten Bezugswert über
schreitet, wird bei der Erfindung der Zündzeitpunkt, mit
dem die Brennkraftmaschine momentan betrieben wird, mit
dem Bezugswert (dem Bezugszündzeitpunkt) verglichen und
es erfolgt eine Entscheidung zur Reduktion des Ladedrucks
basierend auf dem Ergebnis dieses Vergleiches. Die Reduk
tion des Ladedrucks erfolgt daher direkter als bei den üb
lichen Auslegungen und als Folge hiervon wird es möglich,
den Ladedruck auf eine solche Weise zu regeln, daß man eine
bessere Anpassung an den momentanen Brennkraftmaschinenbe
triebszustand erhält. Auch ist noch zu erwähnen, daß dann,
wenn der Ladedruck einmal reduziert worden ist, sich der
Klopfbereich in Richtung der Zündzeitpunktvorverstellung
verschiebt und zwar zu einer Position, die mit durchgezo
genen Linien Tw 1 und Tw 2 dargestellt ist, so daß der momen
tane Zündzeitpunkt R ig wiederum im Sinne einer Frühzündung
zu der Nähe des Grundzündzeitpunkts R b verstellt wird.
Wie nachstehend noch näher erläutert wird, wird daher der
Ladedruck wiederum erhöht und in Verbindung hiermit steigt
die Abgabeleistung der Brennkraftmaschine an. Nach der Er
findung ist die Auslegung aber derart getroffen, daß der
Bezugszündzeitpunkt R T, auf dem die Entscheidung basiert,
ob der Ladedruck reduziert wird oder nicht, sich hinsicht
lich des Bezugs in Abhängigkeit von dem Brennkraftmaschinen
zustand ändert oder, genauer gesagt, daß dieser in Abhängig
keit von der Brennkraftmaschinendrehzahl und/oder des An
saugluftdrucks größer oder kleiner wird. In ähnlicher Weise
wie sich der momentane Zündzeitpunkt R ig in Abhängigkeit
von dem Brennkraftmaschinenbetriebszustand ändert, so än
dert sich auch der Bezugszündzeitpunkt R T. Als Folge hier
von wird es möglich, den Ladedruck genauer zu regeln, indem
der momentane Betriebszustand der Brennkraftmaschine berück
sichtigt wird. Fig. 6 zeigt Werte des Bezugszündzeitpunkts
R T, die in ROM 42 d des Mikroprozessors 42 in Form einer Ta
belle gespeichert sind. Die dort tabellarisch gespeicher
ten Werte werden unter Verwendung der Brennkraftmaschinen
drehzahl Ne und des Ansaugdruckes Pb als Adressdaten ab
geleitet. Alternativ ist es möglich, die Auslegung so zu
treffen, daß man eine Ableitung der Informationen nach Fi
gur 6 unter Verwendung entweder der Brennkraftmaschinen
drehzahl oder des Ansaugluftdruckes alleine als Adressdaten
vornehmen kann.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird, wenn im Schritt 76 er
mittelt wird, daß der momentane Zündzeitpunkt R ig stärker
als der Bezugszündzeitpunkt R T nachverstellt ist, der Ver
fahrensablauf mit dem Schritt 78 fortgesetzt, in dem ermit
telt wird, ob eine vorbestimmte Verzögerungszeit verstrichen
ist. Diese Vorgehensweise dient dazu, zu verhindern, daß
die Abgabeleistung plötzlich ansteigt, wodurch eine plötz
liche Änderung des Ladedrucks verursacht würde. Wenn der
Ablauf der Verzögerungszeit im Schritt 78 bestätigt wird,
wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 80 fortgesetzt,
indem der Ladedruck P 2 reduziert wird. Dies wird dadurch er
reicht, daß der eine Magnet (nicht gezeigt) in der Abgas
absperrventilbetätigungseinrichtung 62 entregt wird, so daß
das Abgasabsperrventil 60 geöffnet wird und der Abgasstrom
umgelenkt wird. Wenn im Schritt 76 bestimmt wird, daß der
momentane Zündzeitpunkt R ig weiter als der Bezugszündzeit
punkt R T im Sinne einer Frühzündung verstellt ist, wird der
Verfahrensablauf mit dem Schritt 82 fortgesetzt, indem be
stimmt wird, ob der Ladedruck P 2 reduziert ist. Wenn dies
zutrifft, ist der Ablauf einer Verzögerungszeit in ähnli
cher Weise wie im Schritt 78 abzuwarten, und anschließend
wird der Ladedruck P 2 vergrößert, indem das Abgasabsperr
ventil 60 geschlossen wird. Wenn der Ladedruck P 2 sich nicht
auf einem niedrigen Wert befindet, oder wenn die Verzöge
rungszeit nicht verstrichen ist, wird der Verfahrensablauf
fortgesetzt (mit den Schritten 84 und 86).
Die vorliegende Erfindung ist derart beschaffen und aus
gelegt, daß der Ladedruck reduziert wird, wenn der Zünd
zeitpunkt unter einen vorbestimmten Wert fällt. Die Ent
scheidung, ob der Ladedruck reduziert wird, erfolgt somit
auf der Basis des Zündzeitpunkts, der momentan zur Rege
lung der Brennkraftmaschine verwendet wird. Somit wird die
Entscheidung bei der Erfindung direkter als bei der übli
chen Technik getroffen, die auf der Entscheidung bezüglich
der Nachverstellungsgröße basiert. Daher wird es möglich,
eine optimale Regelung des Brennkraftmaschinenbetriebs
auf eine solche Weise zu erreichen, die sich besser an
die Änderungen des Brennkraftmaschinenbetriebszustandes
und den Änderungen der Umgebungen der Brennkraftmaschine
anpaßt, wobei keine Gefahr einer Beschädigung der Brenn
kraftmaschine besteht und eine unnötige Reduzierung der
Brennkraftmaschinenabgabeleistung verhindert wird.
Die Erfindung wurde vorangehend gezeigt und anhand speziel
ler Ausbildungsformen näher erläutert. Selbstverständlich
ist die Erfindung nicht auf das vorliegende Beispiel be
schränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Mo
difikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall tref
fen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.
Nach der Erfindung werden ein Verfahren und eine Vorrich
tung zum Regeln des Ladedrucks bei einer mit einem Turbo
lader versehenen Brennkraftmaschine angegeben. Eine Tur
bine, die in der Abgasleitung angeordnet ist, wird durch
das Abgas angetrieben und treibt ihrerseits einen Kompres
sor an, der in der Brennkraftmaschinenansaugleitung ange
ordnet ist, so daß der Ladedruck, der der Brennkammer zuge
leitet wird, durch die Zugabe von Druckluft erhöht wird.
Der Ladedruck wird reduziert, wenn der momentane Zündzeit
punkt stärker als ein Bezugszündzeitpunkt nachverstellt ist.
Der Bezugszündzeitpunkt ändert sich im Verhältnis zu einer
Brennkraftmaschinendrehzahl und/oder eines Ansaugluft
drucks. Da die Entscheidung, ob der Ladedruck reduziert
wird oder nicht, auf dem Zündzeitpunkt basiert, mit dem
momentan die Brennkraftmaschine betrieben wird, besteht
keine Gefahr, daß die Brennkraftmaschine beschädigt wird
und eine unnötige Reduktion der Brennkraftmaschinenabgabe
leistung kann zuverlässig verhindert werden, so daß die
Brennkraftmaschine mit optimalem Leistungsverhalten be
trieben werden kann.
Claims (8)
1. Verfahren zum Regeln des Ladedrucks bei einer mit einem
Turbolader versehenen Brennkraftmaschine, bei dem der
Zündzeitpunkt für die Brennkraftmaschine bestimmt und
der Zündzeitpunkt um eine vorbestimmte Größe verändert
wird, wenn ein Klopfen auftritt, dadurch gekenn
zeichnet, daß
der Ladedruck reduziert wird, wenn der Zündzeitpunkt
stärker als ein vorbestimmter Wert nachverstellt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der vorbestimmte Wert sich in
Abhängigkeit von einer Brennkraftmaschinendrehzahl
ändert.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der vorbestimmte Wert sich in
Abhängigkeit von einem Ansaugluftdruck ändert.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der vorbestimmte Wert sich in
Abhängigkeit von einer Brennkraftmaschinendrehzahl
und einem Ansaugluftdruck ändert.
5. Vorrichtung zum Regeln des Ladedrucks bei einer mit
einem Turbolader versehenen Brennkraftmaschine, ge
kennzeichnet durch:
eine Einrichtung (12) zur Detektion eines Brennkraft maschinenbetriebszustands, die an einem entsprechenden Teil der Brennkraftmaschine angeordnet ist,
eine Einrichtung (28) zur Detektion des Auftretens eines Klopfens in der Brennkammer (26) der Brennkraft maschine (12), die an einem entsprechenden Teil der Brennkraftmaschine angeordnet ist,
eine Einrichtung (30, 42) zur Bestimmung des Zündzeit punkts auf der Basis der Ausgänge der Betriebszustands detektionseinrichtung (10, 20) und der Klopfdetektions einrichtung (32),
eine Zündeinrichtung (66) zum Zünden eines Luft/Brenn stoffgemisches in der Brennkammer auf der Basis des Ausgangs der Zündzeitpunktbestimmungseinrichtung (42),
eine Einrichtung (30, 62) zur Regelung des Ladedrucks im Luftansaugbereich auf der Basis des Ausgangs der Zündzeitpunktbestimmungseinrichtung, und
eine Einrichtung zum Zuführen des Ladedrucks zu dem Einlaß auf der Basis des Ausgangs der Ladedruckregel einrichtung (30, 66),
wobei der Ladedruck reduziert wird, wenn der Zündzeit punkt stärker als ein vorbestimmter Wert nachverstellt wird.
eine Einrichtung (12) zur Detektion eines Brennkraft maschinenbetriebszustands, die an einem entsprechenden Teil der Brennkraftmaschine angeordnet ist,
eine Einrichtung (28) zur Detektion des Auftretens eines Klopfens in der Brennkammer (26) der Brennkraft maschine (12), die an einem entsprechenden Teil der Brennkraftmaschine angeordnet ist,
eine Einrichtung (30, 42) zur Bestimmung des Zündzeit punkts auf der Basis der Ausgänge der Betriebszustands detektionseinrichtung (10, 20) und der Klopfdetektions einrichtung (32),
eine Zündeinrichtung (66) zum Zünden eines Luft/Brenn stoffgemisches in der Brennkammer auf der Basis des Ausgangs der Zündzeitpunktbestimmungseinrichtung (42),
eine Einrichtung (30, 62) zur Regelung des Ladedrucks im Luftansaugbereich auf der Basis des Ausgangs der Zündzeitpunktbestimmungseinrichtung, und
eine Einrichtung zum Zuführen des Ladedrucks zu dem Einlaß auf der Basis des Ausgangs der Ladedruckregel einrichtung (30, 66),
wobei der Ladedruck reduziert wird, wenn der Zündzeit punkt stärker als ein vorbestimmter Wert nachverstellt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der vorbestimmte Wert sich in
Abhängigkeit von einer Brennkraftmaschinendrehzahl än
dert.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der vorbestimmte Wert sich in
Abhängigkeit von einem Ansaugluftdruck ändert.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der vorbestimmte Wert sich in
Abhängigkeit von einer Brennkraftmaschinendrehzahl
und einem Ansaugluftdruck ändert.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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- 1987-07-22 GB GB8717329A patent/GB2192934B/en not_active Expired - Fee Related
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JPS6329043A (ja) | 1988-02-06 |
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