DE3924953C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei der insbesondere die der Brennkraftmaschine zu liefernde Kraftstoffmenge, die auf der Grundlage der Maschinenarbeitsverhältnisse bestimmt wird, in Abhängigkeit von Änderungen in der Maschinendrehzahl herauf- oder herabgesetzt wird, wenn die Maschine im Leerlauf arbeitet, um dadurch die Maschinendrehzahl der Maschine im Leerlauf zu stabilisieren.

Es sind bereits Vorrichtungen zum Steuern der Kraftstoffversorgung für eine Brennkraftmaschine, beispielsweise in der US-PS 46 71 241 und der US-PS 47 00 675 vorgeschlagen worden, bei denen dann, wenn die Maschine im Leerlauf arbeitet, der Unterschied zwischen einer gewünschten Leerlaufdrehzahl der Maschine (beispielsweise dem Mittelwert der Maschinendrehzahlwerte im Leerlauf) und der tatsächlichen Maschinendrehzahl ermittelt und die herauf- oder herabzusetzende Kraftstoffmenge auf der Grundlage des ermittelten Unterschiedes bestimmt wird, um dadurch die der Maschine zu liefernde Kraftstoffmenge um einen bestimmten Betrag zu erhöhen, wenn die Drehzahl unter der gewünschten Leerlaufdrehzahl liegt und somit die Maschinendrehzahl zu erhöhen, und andererseits die der Maschine zu liefernde Kraftstoffmenge um einen bestimmten Betrag herabzusetzen, wenn die Maschinendrehzahl über der gewünschten Leerlaufdrehzahl liegt, und dadurch die Maschinendrehzahl herabzusetzen, wodurch die Leerlaufdrehzahl der Maschine stabilisiert wird.

Bei den oben genannten bereits vorgeschlagenen Vorrichtungen zum Steuern der Kraftstoffversorgung wird die Kraftstoffmenge, um die die Kraftstoffversorgung herauf- oder herabzusetzen ist, dadurch erhalten, daß die Regeldifferenz - d. h. der Unterschied zwischen der gewünschten bzw. Soll-Leerlaufdrehzahl der Maschine und der tatsächlichen bzw. Ist-Drehzahl der Maschine - mit einem bestimmten Koeffizienten multipliziert wird. Wenn somit die Regeldifferenz bzw. der Unterschied zunimmt, nimmt die Kraftstoffmenge, um die die Kraftstoffversorgung herauf- oder herabzusetzen ist, proportional zum steigenden Unterschied zu, so daß die Drehzahl der Maschine sich schneller der gewünschten Leerlaufdrehzahl nähert. Durch die Festlegung des bestimmten Koeffizienten auf einen relativ großen Wert, d. h. durch die Festlegung des Regelverstärkungsfaktors auf einen größeren Wert, nähert sich die Drehzahl der Maschine noch schneller der gewünschten Leerlaufdrehzahl.

Es ist inzwischen allgemein bekannt, daß bei einer Brennkraftmaschine das Ansprechvermögen der Drehzahl auf eine Änderung in der der Maschine gelieferten Kraftstoffmenge davon abhängt, ob die Maschine mit dem Antriebssystem des Fahrzeuges, in das die Maschine eingebaut ist, beispielsweise mit der Kupplung und dem Getriebe, in Eingriff steht oder nicht.

Wenn die Kraftstoffversorgung erhöht wird, um die Drehzahl der Maschine zu erhöhen, dann besteht eine zeitliche Verzögerung, die dem Rückkopplungs- oder Regelsystem eigen ist und vom Zeitpunkt der Erhöhung der Kraftstoffversorgung, an dem die Maschinenausgangsleistung anzusteigen beginnt, bis zum Zeitpunkt der tatsächlichen Zunahme der Drehzahl der Maschine reicht. Diese Zeitverzögerung hängt vom Umfang des Rückkopplungssystems ab. Wenn die Maschine nicht mit dem Antriebssystem des Fahrzeuges in Eingriff steht, wie es dann der Fall ist, wenn das Fahrzeug angehalten ist, dann ist der Umfang des Rückkopplungssystems relativ klein, d. h. umfassen die Arbeitsschritte des Rückkopplungssystems eine kürzere Abfolge der Erhöhung (der Herabsetzung) der Kraftstoffversorgung - des Anstiegs (Abfalls) im Maschinendrehmoment - der Erhöhung (der Abnahme) der Maschinendrehzahl, so daß die Zeitverzögerung relativ klein ist. Wenn andererseits die Maschine mit dem Antriebssystem des Fahrzeuges in Eingriff steht, wie es dann der Fall ist, wenn das Fahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit und vollständig geschlossenem Drosselventil fährt, dann ist der Umfang des Rückkopplungssystems relativ groß, d. h. umfassen die Arbeitsschritte des Rückkopplungssystems eine erweiterte Abfolge der Erhöhung (oder Herabsetzung) der Kraftstoffversorgung - des Anstiegs (des Abfalls) im Maschinendrehmoment - der Erhöhung (Herabsetzung) der Maschinendrehzahl, die mit einer Zunahme (Abnahme) der Drehzahl der Antriebsräder verbunden ist, die über das Antriebssystem des Fahrzeuges aufgrund der Zunahme (Abnahme) des Maschinendrehmoments verursacht wird, so daß die Zeitverzögerung relativ groß ist. Wenn daher die oben beschriebene Steuerung der Kraftstoffversorgung auf den Unterschied zwischen der gewünschten Leerlaufdrehzahl der Maschine und der tatsächlichen Drehzahl der Maschine ansprechend ausgeführt wird und das Steuersystem mit einer Drehung der Antriebsräder verbunden ist, die von dem Antriebssystem der Maschine angetrieben werden, dann wird beispielsweise ein Anstieg in der Drehzahl der Maschine, der durch eine Zunahme in der Kraftstoffversorgung bewirkt wird, erst nach einem Anstieg der Drehzahl der Antriebsräder, d. h. der Fahrzeuggeschwindigkeit, über die Zunahme im Ausgangsdrehmoment der Maschine erfolgen. Ein ähnlicher Unterschied in der Zeitverzögerung der Steuerung aufgrund eines demgegenüber unterschiedlichen Umfangs des Rückkopplungssystems tritt auch dann auf, wenn die Kraftstoffversorgung herabgesetzt wird, um die Drehzahl der Maschine zu verringern.

Bei den obigen Vorrichtungen zum Steuern der Kraftstoffversorgung wird der Regelverstärkungsfaktor in der Kraftstoffversorgungssteuerung auf einen relativ großen Wert festgelegt, so daß sich die Maschinendrehzahl der gewünschten Leerlaufdrehzahl schneller nähert, wenn die Maschine nicht mit dem Antriebssystem in Eingriff steht. Wenn daher dieser relativ große Wert des Regelverstärkungsfaktors auch dann gilt, wenn die Maschine mit dem Antriebssystem in Eingriff steht, d. h. wenn die Zeitverzögerung in der Regelung länger ist, dann wird die Regelung der Maschinendrehzahl bei einer relativ hohen Kraftstoffversorgung durch eine Korrektur der Kraftstoffversorgung mit dem relativ großen Verstärkungsfaktor für ein längeres Zeitintervall fortgesetzt, bis sich die Maschinendrehzahl tatsächlich geändert hat, was zu Regelschwingungen in der Maschinendrehzahl führen kann.

Durch die Erfindung soll daher die Aufgabe gelöst werden, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der es möglich ist, die Leerlaufdrehzahl der Maschine auf einen gewünschten Wert schneller zu regeln, und zwar unabhängig davon, ob die Maschine mit den Antriebssystem des Fahrzeugs in Eingriff steht oder nicht, um dadurch eine stabile Leerlaufdrehzahl der Maschine zu erzielen, die frei von Regelschwingungen ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Die den Korrekturwert ändernde Einrichtung setzt vorzugsweise das Verhältnis des Korrekturwertes zum Unterschied auf einen größeren Wert, wenn die Detektoreinrichtung feststellt, daß die Maschine nicht mit dem Antriebssystem in Eingriff steht, und auf einen kleineren Wert, wenn die Detektoreinrichtung feststellt, daß die Maschine mit dem Antriebssystem in Eingriff steht.

Die erfindungsgemäße Ausbildung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn sie bei einer Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffversorgung vorgesehen wird, bei der der Korrekturwert dadurch bestimmt wird, daß der Unterschied zwischen der gewünschten Leerlaufdrehzahl der Maschine und der tatsächlichen Drehzahl der Maschine mit einem bestimmten Koeffizienten multipliziert wird.

Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 schematisch den Gesamtaufbau eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffversorgung für eine Brennkraftmaschine und

Fig. 2 in einem Flußdiagramm ein Programm zum Berechnen der Korrekturvariablen T_AIC für die Kraftstoffmenge.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffversorgung dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 1, die beispielsweise eine Vierzylindermaschine sein kann. Mit der Maschine 1 sind ein Ansaugrohr 3, das an seinem offenen Ende mit einem Luftfilter 2 versehen ist, und ein Abgasrohr 4 verbunden. Im Ansaugrohr 3 befindet sich ein Drosselventil 5, das von einem Luftkanal 8 umgangen wird, dessen eines Ende 8a im Inneren des Ansaugrohrs 3 stromabwärts vom Drosselventil 5 mündet und dessen anderes Ende mit der Außenluft verbunden und mit einem Luftfilter 7 versehen ist. Quer im Luftkanal 8 ist ein Hilfsluftsteuerventil 6 angeordnet, das im folgenden der Einfachheit halber als AIC-Steuerventil bezeichnet wird und ein normalerweise geschlossenes Solenoidventil ist, das von einem linearen Solenoid 6a und einem Ventilkörper 6b gebildet wird, der so angeordnet ist, daß er den Luftkanal 8 öffnet, wenn das Solenoid 6a erregt wird, wobei das Solenoid 6a elektrisch mit einer elektronischen Steuereinheit ECU 9 verbunden ist.

Kraftstoffeinspritzventile 10, von denen nur eines dargestellt ist, sind im Ansaugrohr 3 an Stellen zwischen der Maschine 1 und dem offenen Ende 8a des Luftkanals 8 angebracht und mechanisch mit einer nicht dargestellten Kraftstoffpumpe sowie elektrisch mit der ECU 9 verbunden.

Ein Sensor 11 für die Drosselöffnung R_TH ist mit dem Drosselventil 5 verbunden. Ein Sensor 13 für den absoluten Druck P_BA ist in Verbindung mit dem Ansaugrohr 3 über eine Leitung 12 an einer Stelle stromabwärts vom offenen Ende 8a des Luftkanals 8 vorgesehen. Ein Sensor 14 für die Maschinenkühlmitteltemperatur T_W und ein Sensor 15 für die Maschinendrehzahl N_e sind an der Maschine 1 angebracht und elektrisch mit der ECU 9 verbunden.

Der Sensor 15 für die Maschinendrehzahl erzeugt einen Impuls, der im folgenden als Signalimpuls für den oberen Totpunkt oder als TDC-Signalimpuls bezeichnet wird, an einer bestimmten Kurbelwellenwinkelposition vor dem oberen Totpunkt TDC am Anfang des Ansaugtaktes jedes Zylinders, immer wenn sich die Kurbelwelle der Maschine um 180° gedreht hat, und liefert das TDC-Signal der ECU 9.

Mit der ECU 9 ist weiterhin elektrisch ein Sensor 16 verbunden, der die Fahrzeuggeschwindigkeit V_H ermittelt und ein Signal der ECU 9 liefert, das die Fahrzeuggeschwindigkeit V_H angibt.

Die ECU 9 umfaßt eine Eingangsschaltung 9a mit den Funktionen der Wellenformung der Eingangssignale von den verschiedenen Sensoren, der Verschiebung der Spannungspegel der Sensorausgangssignale auf einen bestimmten Pegel, der Umwandlung analoger Signale von den Sensoren mit analogem Ausgang in digitale Signale usw., eine Zentraleinheit CPU 9b, eine Speichereinrichtung 9c, die die verschiedenen Betriebsprogramme speichert, die in der CPU 9b auszuführen sind, und die die Ergebnisse der Berechnungen dieser Programme usw. speichert, und eine Ausgangsschaltung 9d, die Treibersignale an die Kraftstoffeinspritzventile 10 und das AIC-Steuerventil 6 ausgibt.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bildet die ECU 9 eine Detektoreinrichtung, die feststellt, ob die Maschine mit dem Antriebssystem in Eingriff steht, eine einen Korrekturwert ändernde Einrichtung und eine Einrichtung, die den Korrekturwert gleich Null macht.

Die CPU 9b arbeitet auf Signale von den oben erwähnten Sensoren entsprechend und bestimmt, ob die Maschine sich in bestimmten Leerlaufarbeitsverhältnissen befindet, in denen die Regelung der Leerlaufdrehzahl der Maschine über eine Steuerung der angesaugten Luftmenge ausgeführt werden soll, was im folgenden als AIC-Regelung bezeichnet wird, und berechnet auf der Grundlage der bestimmten Arbeitsverhältnisse eine Stromstärke (Steuerwert) I, die dem linearen Solenoid 6a des AIC-Steuerventils 6 synchron mit der Eingabe der TDC-Signalimpulse in die ECU 9 zu liefern ist. In diesem Zusammenhang kann der Regelwert I_FB der Stromstärke I bei den bestimmten Leerlaufverhältnissen der Maschine nach einem bekannten Verfahren beispielsweise dadurch erhalten werden, daß der Unterschied zwischen der gewünschten Leerlaufdrehzahl N_IC der Maschine und der tatsächlichen Drehzahl N_e der Maschine ermittelt wird.

Die CPU 9b der ECU 9 arbeitet andererseits auf die oben erwähnten Signale von den Sensoren ansprechend so, daß sie die Arbeitsverhältnisse, unter denen die Maschine 1 arbeitet, beispielsweise den Leerlaufbetrieb, ermittelt und auf der Grundlage der ermittelten Arbeitsverhältnisse das Ventilöffnungsintervall oder das Kraftstoffeinspritzintervall T_OUT berechnet, über das die Kraftstoffeinspritzventile 10 zu öffnen sind, indem sie die folgenden Gleichungen (1) und (2) synchron mit der Eingabe der TDC-Signalimpulse in die ECU 9 verwendet:

T_OUT = Ti × K₁ + K₂ (1)

T_OUT = T_OUT + T_AIC (2)

wobei Ti ein Grundwert des Kraftstoffeinspritzintervalls T_OUT der Kraftstoffeinspritzventile 10 ist, der auf der Grundlage der Drehzahl N_e der Maschine und dem Absolutdruck P_BA im Ansaugrohr 3 der Maschine bestimmt ist. K₁und K₂ sind Korrekturkoeffizienten und Korrekturvariablen jeweils, die auf der Grundlage der verschiedenen Maschinenparametersignale von den obengenannten Sensoren, d. h. vom Sensor 11 für die Drosselventilöffnung, vom Sensor 13 für den absoluten Druck im Ansaugrohr, vom Sensor 15 für die Drehzahl der Maschine und von den anderen nicht dargestellten Sensoren für die Betriebsparameter auf derartige Werte berechnet werden, daß die Charakteristik der Maschine, beispielsweise das Anlaßverhalten, der Kraftstoffverbrauch und das Beschleunigungsvermögen, optimiert sind, indem bestimmte Gleichungen benutzt werden.

Der Wert T_OUT auf der rechten Seite der Gleichung (2) ist weiterhin ein Kraftstoffeinspritzintervall, das durch die Gleichung (1) erhalten wird und dem der Wert T_AIC zuaddiert wird, um einen neuen Wert T_OUT zu bilden. T_AIC ist eine Kraftstoffkorrekturvariable gemäß der Erfindung, die auf einen Wert gesetzt wird, der durch die folgende Gleichung (3) erhalten wird, und zwar während der Regelung der Leerlaufdrehzahl der Maschine über eine Steuerung der Kraftstoffversorgung, die im folgenden als T_AIC-Steuerung bezeichnet wird, wobei der Wert vom Unterschied zwischen der tatsächlichen Drehzahl Ne der Maschine und dem Mittelwert Ne_AVE der Werte der Drehzahl der Maschine während des Leerlaufes der Maschine als gewünschter Leerlaufdrehzahl der Maschine abhängt:

T_AIC = α_Me × (Me-Me_AVE) (3)

Hierbei ist Me ein Wert, der dem Kehrwert der Drehzahl Ne der Maschine entspricht und in der ECU 9 anstelle der Drehzahl Ne der Maschine aus Gründen der einfachen Signalverarbeitung verwandt wird und das Zeitintervall zwischen der Erzeugung eines TDC-Signalimpulses und der Erzeugung des unmittelbar folgenden TDC-Signalimpulses wiedergibt. Wenn die Drehzahl der Maschine höher ist, ist der Wert von Me kleiner. Me_AVE ist ein Mittelwert der Me-Werte, der nach der Gleichung (4) berechnet wird, die später angegeben wird. α_Me ist ein Verstärkungsfestlegungswert zum Festlegen der Regelverstärkung, die durch die Korrekturvariable T_AIC für das Kraftstoffeinspritzintervall T_OUT zu bewirken ist, und wird auf geeignete Werte in Abhängigkeit davon festgelegt, ob die Maschine mit dem Antriebssystem des Fahrzeuges in Eingriff steht oder nicht, wie es später im einzelnen beschrieben wird.

Die CPU 9b versorgt das AIC-Steuerventil 6 und die Kraftstoffeinspritzventile 10 über die Ausgangsschaltung 9d mit jeweiligen Treibersignalen, um diese Ventile jeweils zu öffnen, und zwar auf der Grundlage der Stromstärke I und des Kraftstoffeinspritzintervalls T_OUT, die in der oben beschriebenen Weise erhalten werden.

Im folgenden wird anhand von Fig. 2 die Steuerung der Kraftstoffversorgung während des Leerlaufs der Maschine mit dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffversorgung beschrieben.

Fig. 2 zeigt das T_IC-Berechnungsprogramm zum Festlegen der obengenannten Korrekturvariablen T_AIC für die Kraftstoffmenge auf einen Wert in Abhängigkeit vom Unterschied zwischen der tatsächlichen Drehzahl Ne der Maschine und der gewünschten Leerlaufdrehzahl der Maschine (Mittelwert Ne_AVE der Maschinendrehzahl). Das Programm wird immer dann durch die CPU 9b ausgeführt, wenn ein TDC-Signalimpuls an der ECU 9 liegt.

Zuerst wird in einem Schritt 201 ermittelt, ob die AIC-Steuerung unter Verwendung des AIC-Steuerventils 6 ausgeführt wird oder nicht. Die AIC-Steuerung wird beispielsweise dann begonnen, wenn die folgenden beiden Bedingungen erfüllt sind, nämlich, daß die Drosselventilöffnung R_TH einen Wert angenommen hat, der unter einem bestimmten Wert R_IDL liegt, bei dem und unter dem das Drosselventil als im wesentlichen vollständig geschlossen angesehen werden kann, und daß die Maschinendrehzahl Ne unter einem bestimmten Wert N_A von beispielsweise 900 1/min liegt.

Wenn die Antwort auf die Frage im Schritt 201 negativ ist, d. h. wenn die AIC-Steuerung nicht ausgeführt wird, da die obigen Bedingungen nicht erfüllt sind, dann geht das Programm auf einen Schritt 202 über, ohne die TAIC-Steuerung in den Schritten 204 und folgenden auszuführen. Im Schritt 202 werden der Wert eines ersten Kennzeichens FLG_CI, das später beschrieben wird, und der Wert einer Steuervariablen n beide auf "0" gesetzt und in dem folgenden Schritt 203 wird der Wert eines zweiten Kennzeichens FLG_TAIC, das gleichfalls später beschrieben wird, auf "0" gesetzt, woran sich das Ende des vorliegenden Programms anschließt.

Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes 201 positiv ist, dann geht das Programm auf einen Schritt 204 über, in dem bestimmt wird, ob der Wert des zweiten Kennzeichens FLG_TAIC gleich "1" ist oder nicht. Das zweite Kennzeichen FLG_TAIC dient zum Bestimmen, ob die TAIC-Steuerung tatsächlich in der unmittelbar vorhergehenden Schleife ausgeführt wurde oder nicht, und wird auf einen Wert "1" in einem Schritt 229 gesetzt, der später beschrieben wird, nachdem die TAIC-Steuerung an den Schritten 208 und den folgenden Schritten ausgeführt worden ist, die im folgenden beschrieben werden. Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes 204 positiv ist, d. h. wenn die TAIC-Steuerung in der unmittelbar vorhergehenden Schleife ausgeführt wurde, dann überspringt das Programm die folgenden Schritte 205 bis 207. Es geht auf die Schritte 208 und die folgenden Schritte über, um die TAIC-Steuerung fortzusetzen.

Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes 204 negativ ist, d. h. wenn die TAIC-Steuerung in der unmittelbar vorhergehenden Schleife nicht durchgeführt wurde, dann geht das Programm auf die Schritte 205 bis 207 über. Zunächst wird in dem Schritt 205 ermittelt, ob der Wert Me kleiner als ein Wert M_OBJ ist, der dem Kehrwert der gewünschten Leerlaufdrehzahl der Maschine N_OBJ entspricht, die nach Maßgabe der Maschinentemperatur bei der TAIC-Steuerung festgelegt wird. Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes 205 positiv ist, d. h. wenn die Drehzahl Ne die gewünschte Leerlaufdrehzahl N_OBJ überschreitet, dann wird beurteilt, daß es nicht notwendig ist, die TAIC-Steuerung an den Schritten 208 und den folgenden auszuführen, so daß das Programm dann endet.

Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes 205 negativ ist, dann geht das Programm auf einen Schritt 206 über, in dem der Anfangswert eines Werts Me_AVE, der im folgenden der Einfachheit halber als Mittelwert Me_AVE bezeichnet wird und dem Kehrwert des Mittelwertes Ne_AVE der Maschinendrehzahl als gewünschter Leerlaufdrehzahl entspricht, die bei der TAIC-Steuerung zu verwenden ist, auf den Wert M_OBJ gesetzt wird, wobei im Schritt 207 der Wert des ersten Kennzeichens FLG_CI auf "1" gesetzt wird und anschließend das Programm auf die Schritte 208 und folgende übergeht.

Bei der TAIC-Steuerung in den Schritten 208 und den folgenden Schritten wird zunächst in den Schritten 208 bis 216 ermittelt, ob der obengenannte Verstärkungswert α_Me zum Bestimmen der Regelverstärkung über die Korrekturvariable TAIC auf einen ersten Wert α_MeCI (0,06) oder einen zweiten Wert α_MeL (0,35) gesetzt werden sollte.

Um in den Schritten 208 bis 211 zu ermitteln, ob ein bestimmtes Zeitintervall nach dem Zeitpunkt des Beginns der TAIC-Steuerung (Zeitpunkt, an dem die Antwort auf die Frage des Schrittes 205 negativ geworden ist) abgelaufen ist, wird im Schritt 208 ermittelt, ob der Wert des ersten Kennzeichens FLG_CI gleich "1" ist, und weiterhin im Schritt 209, ob die Steuervariable n einen bestimmten Wert N_CI (z. B. 10) erreicht hat oder nicht. Die Steuervariable n wird um "1" immer dann erhöht, wenn der Schritt 210 ausgeführt wird, nachdem die Antwort auf die Frage des Schrittes 209 zum ersten Mal negativ wurde. Die Antwort auf die Frage des Schrittes 209 bleibt daher über ein gegebenes Zeitintervall negativ, bis 10 TDC-Signalimpulse nach dem Beginn der TAIC-Steuerung erzeugt worden sind, wobei in dieser Schleife der Verstärkungswert α_Me auf den zweiten Wert α_MeL im Schritt 216 gesetzt wird, um dadurch die Regelverstärkung der TAIC-Steuerung auf einen größeren Wert zu setzen. Diese Festlegung der Regelverstärkung für die Leerlaufdrehzahl auf einen größeren Wert und die Beibehaltung über ein gegebenens Zeitintervall nach dem Beginn der TAIC-Steuerung basiert darauf, daß dann, wenn die Drehzahl Ne der Maschine unter der gewünschten Leerlaufdrehzahl N_OBJ (die Antwort auf die Frage des Schrittes 205 ist negativ) unmittelbar nach Beginn der TAIC-Steuerung liegt, die Drehzahl Ne der Maschine weiter auf einen wesentlich niedrigeren Wert abfallen kann, wenn die Regelverstärkung klein ist.

Wenn ein gegebenes Zeitintervall nach dem Beginn der TAIC-Steuerung abgelaufen ist (10 TDC-Signalimpulse wurden erzeugt), so daß die Antwort auf die Frage des Schrittes 209 positiv wird, dann werden der Wert des ersten Kennzeichens FLG_CI und der Wert der Steuervariablen n beide im Schritt 211 auf "0" gesetzt, woraufhin das Programm auf die Schritte 212 und folgende übergeht.

Wenn das gegebene Zeitintervall nach dem Beginn der TAIC-Steuerung abgelaufen ist, wird der Wert des ersten Kennzeichens FLG_CI auf "0" gesetzt, so daß danach die Antwort auf die Frage des Schrittes 208 negativ ist und das Programm die Schritte 209 bis 211 überspringt und auf die Schritte 212 und folgende übergeht.

Im Schritt 212 wird ermittelt, ob die Kühlmitteltemperatur T_W der Maschine über einem bestimmten Wert T_WCI von beispielsweise 60°C liegt oder nicht. Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes 212 negativ ist, dann wird beurteilt, daß eine Steuerung der Luftzufuhr während des Anlassens der Maschine erfolgt, bei der die größte Menge an angesaugter Luft der Maschine über einen Schnelleerlaufmechanismus (z. B. das Steuerventil 6) der Maschine geliefert wird, woraufhin das Programm auf den Schritt 216 übergeht, in dem der Verstärkungswert α_Me auf den zweiten Wert α_MeL gesetzt wird, um die Regelverstärkung der TAIC-Steuerung auf einen größeren Wert zu setzen, ohne daß die folgenden Schritte 213 und 214 ausgeführt werden.

Diese Festlegung der Regelverstärkung auf einen größeren Wert während der Arbeit des Schnelleerlaufmechanismus basiert darauf, daß dann, wenn eine große Menge an angesaugter Luft der Maschine geliefert wird, die Maschinendrehzahl Ne auf einen relativ hohen Wert gesteuert wird, wodurch ein ausreichendes Ausgangsdrehmoment der Maschine erhalten wird. Selbst wenn in diesem Zustand die Maschine mit dem Antriebssystem in Eingriff steht, ist die Zeitverzögerung des Regelsystems von der Zu- oder Abnahme der Kraftstoffversorgung bis zur tatsächlichen Zu- oder Abnahme der Maschinendrehzahl relativ kurz. Es besteht daher keine Gefahr der obengenannten Regelschwingungen aufgrund der Zeitverzögerung im Regelsystem. Die Regelverstärkung wird daher auf den größeren Wert während des Schnelleerlaufes gesetzt, um dadurch das Ansprechvermögen der Drehzahlregelung der Maschine zu erhöhen.

Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes 212 positiv ist, dann werden die folgenden Schritte 213 und 214 ausgeführt, um zu ermitteln, ob die Maschine mit dem Antriebssystem des Fahrzeuges in Eingriff steht oder nicht. Im Schritt 213 wird zunächst festgestellt, ob das Fahrzeug, in das die Maschine eingebaut ist, ein Fahrzeug mit Handschaltgetriebe ist oder nicht, und im Schritt 214 wird ermittelt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V_H über einem vorbestimmten Wert V_AIC von beispielsweise 10 km/h liegt oder nicht.

Wenn die Antworten auf beide Fragen der Schritte 212 und 213 positiv sind, d. h. wenn das Fahrzeug ein Handschaltgetriebe hat und gleichzeitig die Fahrzeuggeschwindigkeit V_H über dem vorbestimmten Wert V_AIC liegt, dann wird normalerweise davon ausgegangen, daß die Maschine mit dem Antriebssystem des Fahrzeugs in Eingriff steht, so daß der Verstärkungswert α_Me auf den ersten Wert α_MeCI im Schritt 215 gesetzt wird und anschließend das Programm auf die Schritte 217 und folgende übergeht.

Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schrittes 213 negativ ist, d. h. wenn das Fahrzeug mit einem automatischen Getriebe ausgerüstet ist, dann wird der zweite Wert α_MeL zum Festlegen der Regelverstärkung auf den größeren Wert als Verstärkungswert α_Me im Schritt 216 gewählt, da bei einem Fahrzeug mit automatischem Getriebe das Antriebssystem einen relativ kleinen Einfluß auf die Maschinendrehzahl infolge des dazwischengeschalteten Drehmomentwandlers zwischen der Maschine und dem Getriebe hat und daher die Zeitverzögerung im Regelsystem nicht so lang ist, während die Maschine mit dem Antriebssystem in Eingriff steht. Dann geht das Programm auf die Schritte 217 und folgende über. Wenn weiterhin die Antwort auf die Frage des Schrittes 214 negativ ist, d. h. wenn das Fahrzeug ein Handschaltgetriebe hat und gleichzeitig die Fahrzeuggeschwindigkeit V_H nicht über dem vorbestimmten Wert V_AIC liegt, woraus normalerweise geschlossen wird, daß der Fahrer die Kupplung gelöst hat, um ein Abwürgen der Maschine bei einer derart niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit zu vermeiden, dann wird entschieden, daß die Maschine nicht mit dem Antriebssystem in Eingriff steht, so daß das Programm auf den Schritt 216 übergeht, in dem der Verstärkungswert α_Me auf den zweiten Wert α_MeL gesetzt wird, woraufhin das Programm auf die Schritte 217 und folgende übergeht.

Im Schritt 217 wird der Unterschied ΔMe_AVE zwischen dem Mittelwert Me_AVE, der im Schritt 206 oder im Schritt 227 festgelegt wird und der später beschrieben wird, und einem Me-Wert berechnet, der dann ermittelt wird, wenn der vorliegende TDC-Signalimpuls erzeugt wird. Dann wird in einem Schritt 218 über die Gleichung (3) der Unterschied ΔMe_AVE mit dem Verstärkungswert α_Me multipliziert, der im Schritt 215 oder 216 festgelegt wurde, um die Korrekturvariable T_AIC für die Kraftstoffmenge zu erhalten.

Im Schritt 219 wird ermittelt, ob der Absolutwert |T_AIC | der Korrekturvariable T_AIC für die Kraftstoffmenge, der im Schritt 218 erhalten wurde, größer als ein bestimmter maximal erlaubter Wert T_AICG ist. Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes 219 positiv ist, wird der Absolutwert |T_AIC | auf den bestimmten Wert T_AICG in einem Schritt 220 korrigiert, woraufhin das Programm auf einen Schritt 221 übergeht. Wenn andererseits die Antwort negativ ist, dann geht das Programm direkt auf den Schritt 221 über.

Im Schritt 221 wird ermittelt, ob der Wert Me größer als der Mittelwert Me_AVE ist oder nicht. Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes 221 positiv ist, d. h. wenn festgestellt wird, daß die Drehzahl Ne der Maschine unter dem Mittelwert Ne_AVE der Leerlaufdrehzahl der Maschine liegt, dann wird in einem Schritt 222 ermittelt, ob eine Änderung ΔMe des Wertes Me größer als "0" ist oder nicht. Die Änderung ΔMe wird dadurch erhalten, daß ein Wert Me_n-1 des Wertes Me, der in der unmittelbar vorhergehenden Schleife erhalten wurde, vom Wert Me_n des Wertes Me abgezogen wird, der in der vorliegenden Schleife erhalten wird (= Me_n - Me_n-1). Wenn die Änderung ΔMe positiv ist, bedeutet das, daß die Drehzahl Ne der Maschine abnimmt, und wenn die Änderung ΔMe negativ ist, bedeutet das, daß die Drehzahl Ne der Maschine zunimmt. Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes 222 positiv ist, d. h. wenn sich die Drehzahl Ne der Maschine vom Mittelwert Ne_AVE weg nach unten bewegt, dann geht das Programm auf einen Schritt 227 über, ohne die Korrektur des Wertes T_AIC im Schritt 226 auszuführen, der später beschrieben wird.

Im Schritt 227 wird der Mittelwert Ne_AVE der Me-Werte, die während des Leerlaufes der Maschine erhalten wurde, nach der folgenden Gleichung (4) berechnet:

Me_AVEn = (M_REF/256) × Me_n + [(256-M_REF)/256] × Me_AVEn-1 (4)

wobei Me_AVEn den Mittelwert von Me wiedergibt, der in der vorliegenden Schleife erhalten wird, und Me_AVEn-1 den Mittelwert von Me wiedergibt, der in der unmittelbar vorhergehenden Schleife erhalten wurde. M_REF ist ein Mittelungskoeffizient, der auf eine bestimmte ganze Zahl zwischen 0 und 256 auf der Grundlage der Arbeitscharakteristik der Maschine während ihres Leerlaufes usw. festgelegt ist. Wie es oben beschrieben wurde, ist Me_n ein Wert Me, der aus dem vorliegenden TDC-Signalimpuls erhalten wird. Der Anfangswert Me_AVE wird in der oben beschriebenen Weise im Schritt 206 erhalten. Der in dieser Weise berechnete Mittelwert Me_AVE wird in der Speichereinrichtung 9c in Fig. 1 gespeichert.

Im folgenden Schritt 228 wird das Kraftstoffeinspritzintervall T_OUT der Kraftstoffeinspritzventile 10, das durch die Gleichung (1) erhalten wurde, mit dem Korrekturkoeffizienten T_AIC nach der Gleichung (2) korrigiert, um ein korrigiertes Kraftstoffeinspritzintervall T_OUT zu erhalten. Dann wird im Schritt 229 das zweite Kennzeichen FLG_TAIC auf einen Wert "1" gesetzt, um anzuzeigen, daß die TAIC-Steuerung in der vorliegenden Schleife ausgeführt wurde, woraufhin das vorliegende Programm endet.

Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes 222 negativ ist, geht das Programm auf einen Schritt 223 über, in dem ermittelt wird, ob der Absolutwert |ΔMe | der Änderung Me größer als ein bestimmter Wert ΔMe_G- ist oder nicht. Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes 223 negativ ist, dann geht das Programm unmittelbar auf die Schritte 227 und folgende über, um die Kraftstoffversorgung um den T_AIC-Wert zu erhöhen. Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schrittes 223 positiv ist, d. h. wenn die Drehzahl Ne der Maschine schnell in Richtung auf die gewünschte Leerlaufdrehzahl ansteigt, dann geht das Programm auf den Schritt 226 über, in dem die Korrekturvariable T_AIC für die Kraftstoffmenge auf Null korrigiert wird. Selbst wenn daher die Drehzahl Ne der Maschine unter der gewünschten Leerlaufdrehzahl liegt, wird die Korrektur der Kraftstoffmenge über die Variable T_AIC im wesentlichen gleich Null gesetzt, wenn die Drehzahl Ne schnell ansteigt, wodurch ein Hinausschießen der Drehzahl Ne über die gewünschte Leerlaufdrehzahl vermieden wird.

Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes 221 negativ ist, d. h. wenn die Drehzahl Ne der Maschine den Mittelwert Ne_AVE oder die gewünschte Leerlaufdrehzahl überschreitet, dann geht das Programm auf einen Schritt 224 über, in dem ermittelt wird, ob die Änderung ΔMe von Me größer als Null ist oder nicht. Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes 224 negativ ist, d. h. wenn die Drehzahl Ne der Maschine von dem Mittelwert Ne_AVE aus zunimmt, dann geht das Programm unmittelbar auf den Schritt 227 über, ohne T_AIC im Schritt 226 zu korrigieren. Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schrittes 224 positiv ist, wird weiter in einem Schritt 225 festgestellt, ob der Absolutwert |ΔMe | der Änderung ΔMe größer als ein vorbestimmter Wert ΔMe_G+ ist. Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes 225 negativ ist, geht das Programm unmittelbar auf die Schritte 227 und folgende über, um die Kraftstoffversorgung durch die Variable T_AIC herabzusetzen, die im Schritt 218 erhalten wurde. Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schrittes 225 positiv ist, d. h. wenn die Drehzahl Ne der Maschine schnell in Richtung auf den Mittelwert Me_AVE abfällt, dann geht das Programm auf den Schritt 226 über, in dem die Korrekturvariable T_AIC für die Kraftstoffmenge auf Null korrigiert wird, um den schnellen Abfall der Drehzahl Ne der Maschine anzuhalten, woraufhin das Programm auf die Schritte 227 und folgende übergeht.

Obwohl bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel entschieden wurde, daß die Maschine mit dem Antriebssystem des Fahrzeuges in Eingriff steht, wenn das Fahrzeug mit einem Handschaltgetriebe ausgerüstet ist, und gleichzeitig die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem bestimmten Wert liegt, kann die Ineingriffnahme zwischen der Maschine und dem Antriebssystem auch direkt daraus ermittelt werden, daß kombiniert die Schaltgetriebestellung des Getriebes und der eingerückte Zustand der Kupplung erfaßt werden.

Obwohl weiterhin das obige Ausführungsbeispiel bei einem Fahrzeug mit Handschaltgetriebe vorgesehen war, bei dem die Regelverstärkung der Leerlaufdrehzahl der Maschine in Abhängigkeit von der Ineingriffnahme zwischen der Maschine und dem Antriebssystem geändert wurde, kann die erfindungsgemäße Ausbildung auch bei einem Fahrzeug vorgesehen sein, das mit einem automatischen Getriebe ausgerüstet ist, wobei die Regelverstärkung in ähnlicher Weise in Abhängigkeit von der Ineingriffnahme zwischen der Maschine und dem Antriebssystem gesteuert werden kann.

Obwohl weiterhin bei dem obigen Ausführungsbeispiel die Korrekturvariable T_AIC für die Steuerung der Kraftstoffzufuhr auf der Grundlage des Unterschiedes zwischen der tatsächlichen Drehzahl Ne der Maschine und dem Mittelwert Me_AVE der Maschinendrehzahl während des Leerlaufes der Maschine berechnet wurde, kann die Korrekturvariable T_AIC für die Kraftstoffmenge auch beispielsweise auf der Grundlage des Unterschiedes zwischen der tatsächlichen Drehzahl der Maschine und der gewünschten Leerlaufdrehzahl N_OBJ bei der AIC-Steuerung oder auf der Grundlage der Änderung ΔNe der Drehzahl Ne der Maschine berechnet werden.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffversorgung für eine in ein Kraftfahrzeug eingebaute Brennkraftmaschine, wobei das Kraftfahrzeug ein mit der Maschine verbundenes Antriebssystem aufweist mit einer Leerlaufdrehzahlregeleinrichtung, wobei dann, wenn die Maschine im Leerlauf arbeitet, (201), die der Maschine zuzuführende Kraftstoffmenge (T_OUT) in Abhängigkeit von den Arbeitsverhältnissen (Ne, P_BA) der Maschine bestimmt wird, auf der Grundlage einer Regeldifferenz (ΔMe_AVE) als Unterschied zwischen einer gewünschten Soll-Leerlaufdrehzahl (Me_AVE) der Maschine und der tatsächlichen Ist-Drehzahl (Me; Ne) der Maschine ein Korrekturwert (T_AIC) ermittelt wird, die bestimmte Kraftstoffmenge (T_OUT) durch den ermittelten Korrekturwert (T_AIC) korrigiert wird und die korrigierte Kraftstoffmenge (T_OUT+T_AIC) der Maschine zugeführt wird, und mit Korrekturwertänderungseinrichtungen (9; 215, 216, 218) zum Ändern des Wertes des Verhältnisses (αMe) des Korrekturwertes (T_AIC) zu der Regeldifferenz (ΔMe_AVE), gekennzeichnet durch Detektoreinrichtungen (16, 9; 214), die ermitteln, ob die Maschine mit dem Antriebssystem des Kraftfahrzeuges in Eingriff steht, und dadurch, daß die Korrekturwertänderungseinrichtungen (9; 215, 216, 218) den Wert des Verhältnisses (αMe) in Abhängigkeit davon ändern, ob die Maschine mit dem Antriebssystem des Kraftfahrzeuges in Eingriff steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturwertänderungseinrichtungen (9; 215, 216, 218) das Verhältnis (αMe) des Korrekturwertes (T_AIC) zu der Regeldifferenz (ΔMe_AVE) auf einen größeren Wert (αMe_L) setzen, wenn die Detektoreinrichtungen (16, 9; 214) feststellen, daß die Maschine nicht mit dem Antriebssystem in Eingriff steht, und auf einen kleineren Wert (αMe_CI) setzen, wenn die Detektoreinrichtungen feststellen, daß die Maschine mit dem Antriebssystem in Eingriff steht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturwert (T_AIC) dadurch bestimmt wird, daß die Regeldifferenz (ΔMe_AVE) mit einem bestimmten Koeffizienten (αMe) multipliziert wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bestimmte Koeffizient (αMe) einen ersten Wert (αMe_L) einnimmt, wenn die Detektoreinrichtungen (16, 9; 214) feststellen, daß die Maschine nicht mit dem Antriebssystem in Eingriff steht, und einen zweiten Wert (αMe_CI) einnimmt, der kleiner als der erste Wert ist, wenn die Detektoreinrichtungen feststellen, daß die Maschine mit dem Antriebssystem in Eingriff steht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtungen (16, 9; 214) entscheiden, daß die Maschine mit dem Antriebssystem in Eingriff steht, wenn die Geschwindigkeit (V_H) des Kraftfahrzeugs über einem bestimmten Wert (V_AIC) liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebssystem ein Handschaltgetriebe umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine eine Schnelleerlaufeinrichtung umfaßt, und daß der bestimmte Koeffizient den ersten größeren Wert (αMe_L) einnimmt, wenn die Kühlmitteltemperatur (T_W) der Maschine nicht über einem bestimmten Wert (T_WCI) liegt, an dem und unter dem die Schnelleerlaufeinrichtung arbeiten kann, und zwar unabhängig davon, ob die Maschine mit dem Antriebssystem in Eingriff steht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bestimmte Koeffizient den ersten größeren Wert (αMe_L) solange einnimmt, bis ein bestimmtes Zeitintervall (N_CI) nach Beginn der Korrektur der Kraftstoffmenge (T_OUT) durch den Korrekturwert (T_AIC) abgelaufen ist, und zwar unabhängig davon, ob die Maschine mit dem Antriebssystem in Eingriff steht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die den Korrekturwert (T_AIC) auf Null setzt, wenn sich die Ist-Drehzahl (Me) der Maschine in Richtung auf die Soll-Leerlaufdrehzahl (Me_AVE) der Maschine mit einer Geschwindigkeit (|ΔMe|) ändert, die über einem bestimmten Wert (ΔMe_G) liegt.