DE4042552C3 - Idle speed control system for an OTTO engine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Leerlauf-Regelsystem zur Stabilisierung der Leerlaufdrehzahl eines OTTO-Mo­ tors gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an idle control system for Stabilization of the idle speed of an OTTO-Mo tors according to the preamble of claim 1.

Bei einem Leerlauf-Regelsystem der eingangs ge­ nannten Art (EP-A 033 616) wird die Leerlaufdrehzahl durch gemeinsame Regelung der Ansaugluftmenge und des Zündzeitpunkts eingeregelt. Der Leerlaufzustand des Motors wird festgestellt, wenn das Gaspedal bis zur Leerlaufstellung zurückgestellt ist, d. h. das Drosselven­ til und ein entsprechender Schalter geschlossen sind. Für die Regelung der Leerlaufdrehzahl wird aus der Differenz zwischen der Ist-Drehzahl und der Soll-Leer­ laufdrehzahl ein Fehlersignal erzeugt, in dessen Abhän­ gigkeit der Zündzeitpunkt augenblicklich verändert und zusätzlich die Ansaugluftmenge in Abhängigkeit von dem Zeitintegral des Fehlersignals gesteuert wird. Als Zündzeitpunkt wird der optimale Frühzündwinkel für den Leerlauf eingestellt der aus einem Kennfeld ent­ nommen wird.With an idle control system the ge named type (EP-A 033 616) is the idle speed by jointly regulating the amount of intake air and the ignition timing adjusted. The idle state of the engine is detected when the accelerator pedal up to Idle position is reset, d. H. the throttle valve til and a corresponding switch are closed. To regulate the idle speed, the Difference between the actual speed and the target empty running speed generates an error signal, in its dependency the instant of ignition changes instantly and additionally the intake air quantity depending on the time integral of the error signal is controlled. As Ignition timing becomes the optimal early ignition angle for set the idle from a map is taken.

Bei einem weiteren bekannten Leerlauf-Regelsystem (Bosch: Kombiniertes Zünd- und Benzineinspritzsystem mit Lambda-Regelung: Motronic 2. Ausgabe 1985) er­ folgt die Zündwinkelsteuerung unter anderem auch im Leerlauf im Hinblick auf eine optimale Einstellung des jeweiligen Betriebspunktes in Abhängigkeit von Dreh­ zahl und Last. Als optimaler Betriebspunkt für den Leerlauf wird die Zündung im Hinblick auf günstige Abgaswerte, einwandfreien Rundlauf und geringen Ver­ brauch angesehen.In another known idle control system (Bosch: Combined ignition and gasoline injection system with lambda control: Motronic 2nd edition 1985) er follows the ignition angle control among other things in the Idle for optimal adjustment of the respective operating point depending on the rotation number and load. As the optimal operating point for the The ignition will be idle for cheap Emission values, perfect concentricity and low ver viewed.

Nach einer weiteren bekannten Art der Leerlaufrege­ lung (GROHE: OTTO- und Dieselmotoren, Vogel-Ver­ lag Würzburg, 5. Auflage 1981, Seiten 64, 65) ist vorgese­ hen, im Leerlauf die Drosselklappe ein wenig weiter als notwendig zu öffnen, so daß der Motor mehr frisches Gemisch ansaugt. Um ein daraus resultierendes Anstei­ gen der Drehzahl zu vermeiden, wird die Zündung nach "Spät" verstellt, so daß im Leerlauf im Unterschied zu der bei normalem Fahrbetrieb eingestellten Vorzün­ dung eine Nachzündung eintritt.According to another known type of idle rain lung (GROHE: OTTO and diesel engines, Vogel Ver Würzburg, 5th edition 1981, pages 64, 65) is provided hen, at idle the throttle a little further than necessary to open so that the engine is more fresh Mixture sucks. A resulting increase To avoid the speed, the ignition is after "Late" adjusts so that idle in contrast to the pre-ignition set during normal driving detonation occurs.

Schließlich ist bei einem weiteren bekannten Leerlauf- Regelsystem vorgesehen, für den Regelvorgang die Grundeinstellung des Zündzeitpunkts erheblich zu verzögern, um dadurch einen besseren Regelhub zu erzielen (DE 29 18 135 B1). Hierdurch wird vermieden, daß bei Anliegen einer Last im Leerlauf der Zündwinkel zu nahe am Maximum des indizierten Mitteldrucks liegt, wodurch ein Vorziehen des Zündzeitpunkts den Mitteldruck und damit das Motor-Drehmoment nur wenig steigern würde, so daß die anliegende Last durch eine entsprechende Drehmomenterhöhung nicht ausgeglichen werden könnte. Diese Grundeinstellung des Zündzeitpunkts (Vorsteuerwert) ist für den Leerlauf konstant vorgegeben.Finally, in another known idle Control system provided for the control process Basic setting of the ignition timing to retard considerably thereby achieving a better control stroke (DE 29 18 135 B1). This avoids that when a load is present in the Idle the ignition angle too close to the maximum of the indicated Medium pressure lies, whereby the ignition timing is brought forward Increase medium pressure and thus the engine torque only slightly would, so that the applied load by an appropriate Torque increase could not be compensated. This The basic setting of the ignition point (pilot control value) is for the Idle is constantly set.

Wenn der Motor im Leerlauf unter einer äußeren Last, zum Beispiel einer Klimaanlage, läuft, wird eine größere Ansaugluftmenge als im lastfreien Leerlaufzu­ stand zugeführt, um die Motordrehzahl auf der für den lastfreien Zustand eingestellten Leerlaufdrehzahl zu halten. Wenn die Ansaugluftmenge zunimmt, nimmt die Verbrennungsgeschwindigkeit zu, so daß das Motor­ drehmoment bei einem Zustand, in dem der Motor im Leerlauf lastfrei läuft, zu einem früheren Zündzeitpunkt ein Maximum erreicht, als in einem Zustand, in dem der Motor im Leerlauf unter Last läuft, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Wie ebenfalls aus Fig. 7 hervorgeht, ist der Gradient des Motordrehmoments bei einer gegebenen Änderung des Zündzeitpunkts im Leerlaufzustand unter Last größer als im lastfreien Leerlaufzustand. Wenn da­ her im Leerlauf unter Last auf der Grundlage des Refe­ renz-Zündzeitpunktes für den lastfreien Leerlauf eine Rückkopplungsregelung des Zündzeitpunktes ausge­ führt wird, kann das Motordrehmoment absinken, weil der Referenz-Zündzeitpunkt für ein maximales Motor­ drehmoment im Leerlauf unter Last zu früh liegt. Wenn ferner die Rückkopplungsregelung des Zündzeitpunkts im Leerlauf unter Last auf der Grundlage der Regelver­ stärkung für den lastfreien Leerlauf ausgeführt wird, ändert sich das Motordrehmoment bei einer gegebenen Änderung des Zündzeitpunkts um einen größeren Be­ trag als im lastfreien Leerlauf. Daher kann die Motor­ drehzahl nicht einwandfrei stabilisiert werden.When the engine is idling under an external load, such as an air conditioner, a larger amount of intake air than in the no-load idle state is supplied to keep the engine speed at the idle speed set for the no-load state. As the amount of intake air increases, the combustion speed increases so that the engine torque reaches a maximum at an earlier ignition timing in a state in which the engine is idling than in a state in which the engine is idling as shown in FIG. 7. As is also apparent from FIG. 7, the gradient of the engine torque is greater for a given change in the ignition timing in the idle state under load than in the no-load idle state. Therefore, if a feedback control of the ignition timing is carried out at idle under load based on the reference ignition timing for the no-load idling, the engine torque may drop because the reference ignition timing is too early for a maximum engine idling under load. Further, when the feedback control of the ignition timing is performed under load based on the control gain for the no-load idling, the engine torque changes by a larger amount than the no-load idling for a given change in the ignition timing. Therefore, the engine speed cannot be stabilized properly.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Leerlaufdrehzahl-Regelsystem für einen OTTO-Motor zu schaffen, mit dem unabhängig davon, ob der Motor im Leerlauf unter Last oder lastfrei läuft, eine gleichmä­ ßige Annäherung der Leerlaufdrehzahl an eine vorge­ gebene Soll-Leerlaufdrehzahl erreicht werden kann.It is therefore an object of the present invention Idle speed control system for an OTTO engine to create with that regardless of whether the engine runs idle under load or load-free, an even Approximate approximation of the idle speed to a pre given target idle speed can be achieved.

Diese Aufgabe wird bei einem Regelsystem der ein­ gangs angegebenen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale gemäß dem Kennzeichenteil des Anspru­ ches 1.This task is the one with a control system initially specified type solved by the invention the features according to the label part of the claim ches 1.

Erfindungsgemäß wird darauf Rücksicht genommen, daß bei Anlegen einer äußeren Last an den Motor, zum Beispiel durch eine Klimaanlage, die Ansaugluftmenge erhöht und dadurch der Zündzeitpunkt, an dem das Mo­ tordrehmoment maximiert wird, zur Nacheilungsseite hin verschoben wird. Da aber nach der Erfindung der Basis-Voreilungs-Zündwinkel verkleinert wird, kann der Zündzeitpunkt von Beginn an auf einen für die Re­ gelung optimalen Zeitpunkt festgesetzt werden, so daß die Motordrehzahl im Leerlauf mit einem nahe an dem Maximalwert befindlichen Drehmoment gesteuert wer­ den kann. Deshalb kann die Leerlaufdrehzahl des Mo­ tors stabil eingeregelt werden, auch wenn im Leerlauf­ zustand, d. h. nach dem Schließen des Drosselventils, an dem Motor eine Last anliegt und gegebenenfalls in Ab­ hängigkeit von dem Betriebszustand des Motors eine Drehzahl eingehalten ist, die einem Betriebszustand des Motors auch im Nicht-Leerlauf entsprechen können.According to the invention, consideration is given to that when applying an external load to the engine to Example by air conditioning, the intake air quantity increased and thereby the ignition point at which the Mo torque is maximized to the lag side is moved there. But since after the invention of Base lead ignition angle can be reduced the ignition timing from the beginning to one for the Re optimal time to be set so that the engine speed at idle with a close to that Torque is controlled by the maximum value that can. Therefore, the idle speed of the Mo tors are regulated stably, even when idling condition, d. H. after closing the throttle valve there is a load on the engine and possibly in Ab dependence on the operating state of the engine Speed is observed, which is an operating state of the Motors can also correspond in non-idling.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer bevor­ zugten Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnun­ gen näher erläutert; es zeigen:The invention is based on a before preferred embodiment with reference to the drawing gene explained in more detail; show it:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Motors, der mit einem Leerlaufdrehzahl-Steuersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist; Fig. 1 is a schematic view of an engine provided with an idle speed control system according to an embodiment of the present invention;

Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Funk­ tion der Steuervorrichtung; Fig. 2 is a flowchart for explaining the function of the control device;

Fig. 3 ein Beispiel einer Basis-Zündvoreilungswinkel- Tabelle; Fig. 3 shows an example of a basic Zündvoreilungswinkel- table;

Fig. 4 ein Beispiel einer Leerlauf-Zündnacheilungs­ winkel-Tabelle; Fig. 4 shows an example of an idle ignition retardation angle table;

Fig. 5 eine Darstellung der Beziehung zwischen der Ziel-Motordrehzahl und der Temperatur des Motor­ kühlmittels; Fig. 5 is an illustration of the relationship between the target engine speed and the temperature of the engine coolant;

Fig. 6 eine Darstellung zur Erläuterung des Rück­ kopplungssteuerungsbereichs des Zündzeitpunktes; Fig. 6 is a diagram for explaining the feedback control range of the ignition timing;

Fig. 7 eine Darstellung der Beziehung zwischen dem Zündzeitpunkt und dem Motorausgangsdrehmoment für Zustände, in denen der Motor unter Last bzw. last­ frei arbeitet; Fig. 7 illustrates the relationship between the ignition timing and the engine output torque for states in which the engine is under load or load-operate freely;

Fig. 8 eine Darstellung der Beziehung zwischen der Ansaugluft-Beschickungsmenge und der Änderungsrate des Rückkopplungssteuerung-Zündvoreilungswinkels für zwei unterschiedliche Differenzwerte zwischen der Ziel-Motordrehzahl und der tatsächlichen Leerlauf­ drehzahl; und Fig. An illustration of the relationship between the intake air charging amount and the variation rate of the feedback control-spark advance angle for two different difference values between the target engine speed and the actual idle speed 8; and

Fig. 9 eine Darstellung zur Erläuterung der Funktion des erfindungsgemäßen Leerlaufdrehzahl-Steuersy­ stems. Fig. 9 is an illustration for explaining the function of the idle speed control system according to the invention.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt ein Motor 1 eine Ver­ brennungskammer 2, die in einem Zylinder 3 durch ei­ nen Kolben 4, der vom Zylinder 3 gleitend aufgenom­ men wird, definiert wird. Ein Ansaugkanal 5 stellt zwi­ schen der Verbrennungskammer 2 und der Atmosphäre eine Verbindung her, während ein Abgaskanal 6 eine weitere Verbindung zwischen der Verbrennungskam­ mer 2 und der Atmosphäre herstellt. Im Ansaugkanal 5 sind eine Drosselklappe 7 und ein Kraftstoffeinspritz­ ventil 8 vorgesehen, während im Abgaskanal 6 ein kata­ lytischer Wandler 9 vorgesehen ist. Der Ansaugkanal 5 ist mit einem Nebenweg 17 versehen, der einen Neben­ weg zur Drosselklappe 7 darstellt und in dem ein Strö­ mungssteuerventil 18 vorgesehen ist. Die Bezugszei­ chen 10, 11 und 12 bezeichnen ein Einlaßventil bzw ein Auslaßventil bzw. eine Zündkerze. Das Bezugszeichen 13 bezeichnet eine Zündspule, das Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Verteiler. Der Kurbelwellenwinkel oder die Motordrehzahl wird durch den Verteiler 14 ermittelt.As shown in FIG. 1, an engine 1 includes a combustion chamber 2 defined in a cylinder 3 by a piston 4 which is slidably received by the cylinder 3 . An intake duct 5 connects between the combustion chamber 2 and the atmosphere, while an exhaust duct 6 creates another connection between the combustion chamber 2 and the atmosphere. In the intake duct 5 , a throttle valve 7 and a fuel injection valve 8 are provided, while in the exhaust duct 6 a catalytic converter 9 is provided. The intake duct 5 is provided with a secondary path 17 , which is a secondary path to the throttle valve 7 and in which a flow control valve 18 is provided. The reference numerals Chen 10 , 11 and 12 denote an inlet valve or an outlet valve or a spark plug. Numeral 13 denotes an ignition coil, numeral 14 denotes a distributor. The crankshaft angle or the engine speed is determined by the distributor 14 .

Die Bezugszeichen 15 und 16 bezeichnen einen Hitz­ draht-Luftströmungsmesser bzw. einen Leerlaufschal­ ter. Der Leerlaufschalter 16 wird eingeschaltet, wenn die Drosselklappe 7 vollständig geschlossen ist. Der Luftströmungsmesser 15 und der Leerlaufschalter 16 sind mit einer Steuerschaltung 20 verbunden, die eine CPU (Zentraleinheit) enthalten kann. Die Steuerschal­ tung 20 steuert die vom Kraftstoffeinspritzventil 8 ein­ zuspritzende Kraftstoffmenge und den Zündzeitpunkt. Ferner ist mit der Steuerschaltung 20 ein Lastschalter 19 verbunden, der ein EIN-Signal ausgibt, wenn eine Last wie etwa eine Klimaanlage betrieben wird. Die Steuer­ schaltung 20 steuert das Strömungssteuerventil 18 im Nebenkanal 17 so, daß der Motor während des Leer­ laufs mit einer vorgegebenen Motordrehzahl im Leer­ lauf läuft. Wenn daher die Last während des Leerlaufs einwirkt, veranlaßt die Steuerschaltung 20 das Strö­ mungssteuerventil 18 zu einem weiteren Öffnen, so daß in die Verbrennungskammer 2 eine Luftmenge eingelei­ tet werden kann, die ausreicht, um während des Leer­ laufs eine vorgegebene Motordrehzahl aufrechtzuer­ halten.Reference numerals 15 and 16 denote a hot wire air flow meter and an idle switch, respectively. The idle switch 16 is turned on when the throttle valve 7 is completely closed. The air flow meter 15 and the idle switch 16 are connected to a control circuit 20 , which may include a CPU (central processing unit). The control circuit 20 controls the amount of fuel to be injected from the fuel injection valve 8 and the ignition timing. Also connected to the control circuit 20 is a load switch 19 which outputs an ON signal when a load such as an air conditioner is operated. The control circuit 20 controls the flow control valve 18 in the secondary passage 17 so that the engine idles at a predetermined engine speed during idling. Therefore, when the load is applied during idling, the control circuit 20 causes the flow control valve 18 to open further so that an amount of air can be introduced into the combustion chamber 2 that is sufficient to maintain a predetermined engine speed during idling.

In Fig. 2 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Funktion der Steuerschaltung 20, durch die die Motor­ drehzahl während des Leerlaufs durch eine Rückkopp­ lungssteuerung des Zündzeitpunktes an eine vorgege­ bene Leerlaufdrehzahl angenähert wird, gezeigt.In Fig. 2 is a flow chart for explaining the function of the control circuit 20 , by which the engine speed during idling by a feedback control of the ignition timing is approximated to a predetermined idling speed.

Zunächst liest die Steuerschaltung 20 das Ausgangssi­ gnal Q des Luftströmungsmessers 15 und das Ausgangs­ signal N_e des Motordrehzahlsensors (des Verteilers 14) (Schritte S₁ und S₂). Dann berechnet die Steuerschal­ tung 20 in einem Schritt S₃ die Luftmenge C_e, die in den Motor 1 geschickt wird (diese Luftmenge wird im fol­ genden mit "Ansaugluft-Beschickungsmenge C_e" be­ zeichnet) entsprechend der Formel C_e = K . Q/N_e, wo­ bei K eine Proportionalitätskonstante ist.First, the control circuit 20 reads the output signal Q of the air flow meter 15 and the output signal N _{e of} the engine speed sensor (the distributor 14 ) (steps S ₁ and S ₂ ). Then, in a step S ₃ , the control circuit 20 calculates the amount of air C _e that is sent to the engine 1 (this amount of air is hereinafter referred to as "intake air charge amount C _e ") according to the formula C _e = K. Q / N _e , where K is a proportionality constant.

Im Schritt S₄ liest die Steuerschaltung 20 aus der in Fig. 3 gezeigten Basis-Zündvoreilungswinkel-Tabelle einen Basis-Zündvoreilungswinkel ZW_Basis aus, der zur Maximierung des Motorausgangsdrehmomentes bei der Motordrehzahl Ne und bei dem im Schritt S₃ be­ rechneten Wert der Ansaugluft-Beschickungsmenge C_e erforderlich ist. In der in Fig. 3 gezeigten Tabelle ist der Basis-Zündvoreilungswinkel ZW_Basis so gesetzt, daß er abnimmt, wenn die Ansaugluft-Beschickungsmenge C_e zunimmt.In step S ₄ , the control circuit 20 reads from the basic ignition advance angle table shown in FIG. 3 a base ignition advance angle ZW _Basis which is used to maximize the engine output torque at the engine speed Ne and at the value of the intake air calculated in step S _3. Feed quantity C _{e is} required. In the table shown in Fig. 3, the basic ignition advance angle ZW _Basis is set to decrease as the intake air charge amount C _e increases.

Im Schritt S_e liest die Steuerschaltung 20 aus der in Fig. 4 gezeigten Leerlauf-Zündnacheilungswinkel-Ta­ belle eine Leerlauf-Zündnacheilungswinkel ZW_Nach0 für die im Schritt S₃ berechnete Ansaugluft-Beschickungs­ menge C_e aus. Der Leerlauf-Zündnacheilungswinkel ZW_Nach0 dient der Gewinnung eines in Fig. 6 gezeigten Referenzwertes IgO, auf dessen Grundlage die Rück­ kopplungssteuerung des Zündzeitpunktes ausgeführt werden soll. Somit wird der Referenzwert IgO aus dem­ jenigen Zündzeitpunkt abgeleitet, bei dem das Motor­ ausgangsdrehmoment maximal ist, so daß das Motor­ ausgangsdrehmoment sowohl erhöht als auch erniedrigt werden kann. In der in Fig. 4 gezeigten Leerlauf-Zünd­ nacheilungswinkel-Tabelle ist der Leerlauf-Zündnachei­ lungswinkel ZW_Nach0 so gesetzt, daß er zunimmt, wenn die Ansaugluft-Beschickungsmenge C_e abnimmt.In step S _e , the control circuit 20 reads from the idle ignition lag angle table shown in FIG. 4 an idle ignition lag angle ZW _Nach0 for the intake air charge amount C _e calculated in step S ₃ . The idling ignition retardation angle ZW _Nach0 is used to obtain a reference value IgO shown in FIG. 6, on the basis of which the feedback control of the ignition timing is to be carried out. Thus, the reference value IgO is derived from the ignition point at which the engine output torque is maximum, so that the engine output torque can be both increased and decreased. In the idle-ignition lag angle table shown in FIG. 4, the idle-ignition lag angle ZW _Nach0 is set to increase as the intake air charge amount C _e decreases.

In einem Schritt S₆ bestimmt die Steuerschaltung 20, ob der Leerlaufschalter 16 eingeschaltet ist. Wenn der Leerlaufschalter 16 eingeschaltet ist, geht die Steuer­ schaltung 20 weiter zu einem Schritt S₇, um eine Rück­ kopplungssteuerung des Zündzeitpunktes auszuführen, damit die Motordrehzahl an eine vorgegebene Leer­ laufdrehzahl angenähert wird. Im Schritt S₇ erhöht die Steuerschaltung 20 allmählich einen Leerlauf-Zündna­ cheilungs-Nachlaufkoeffizienten C_Nach (0 ≦ C_Nach ≦ 1, Anfangswert: 0), indem sie eine Konstante K_Nach (0 < K_Nach ≦ 1) addiert, damit der Zündzeitpunkt allmählich gegenüber dem Basis-Zündvoreilungswinkel ZW_Basis auf den Zeitpunkt, der um den Leerlauf-Zündnachei­ lungswinkel ZW_Nach0 verzögert ist, verzögert wird. Wenn der Leerlauf-Zündnacheilungs-Nachlaufkoeffi­ zient C_Nach größer als 1 wird, setzt die Steuerschaltung 20 den Wert des Leerlauf-Zündnacheilungs-Nachlauf­ koeffizienten C_Nach auf 1 und berechnet den Wert des Leerlauf-Zündnacheilungswinkels ZW_Nach zu diesem Zeitpunkt gemäß der folgenden Formel (Schritte S₈ bis S₁₀):
In a step S ₆ , the control circuit 20 determines whether the idle switch 16 is turned on. When the idle switch 16 is turned on, the control circuit 20 proceeds to step S ₇ to perform feedback control of the ignition timing so that the engine speed is approximated to a predetermined idle speed. In step S ₇ , the control circuit 20 gradually increases an idling ignition lag coefficient C _Nach (0 ≦ C _Nach ≦ 1, initial value: 0) by adding a constant K _Nach (0 <K _Nach ≦ 1) so that the ignition timing is gradually retarded with respect to the basic ignition advance angle ZW _Basis to the point in time which is delayed by the idle ignition delay angle ZW _Nach0 . When the idling lag lag coefficient C _Nach becomes greater than 1, the control circuit 20 sets the idling lag lag coefficient C _Nach to 1 and calculates the idling ignition lag angle ZW _Nach value at that time according to the following formula ( Steps S ₈ to S ₁₀ ):

ZW_Nach = C_Nach . ZW_Nach0 ZW _After = C _After . ZW _After0

In einem Schritt S₁₁ bestimmt die Steuerschaltung 20 gemäß der in Fig. 5 gezeigten Tabelle einen Zielwert N₀ der Motordrehzahl während des Leerlaufs, wobei der Zielwert mit abnehmender Temperatur des Motorkühl­ mittels zunimmt. Weiterhin berechnet die Steuerschal­ tung 20 in einem Schritt S₁₂ die Differenz DN = (N₀ - N_e) zwischen der Ziel-Motordrehzahl N₀ und der tatsächlichen Leerlaufdrehzahl N_e und in einem Schritt S₁₃ einen Rückkopplungssteuerung-Zündvoreilungs­ winkel ZW_vor (als Steuerungsverstärkungsfaktor) auf der Grundlage des momentanen Leerlauf-Zündnachei­ lungswinkels ZW_Nach gemäß der folgenden Formel:
In a step S ₁₁ , the control circuit 20 determines a target value N _{0 of} the engine speed during idling in accordance with the table shown in FIG. 5, the target value increasing as the temperature of the engine cooling decreases. Further calculates the control TIC 20 in a step S, the difference DN = ₁₂ (N ₀ - N _e) as between the target engine speed N ₀ and the actual idle speed N _e and in a step S _13, a feedback control-Zündvoreilungs angle ZW _moment ( control gain) on the basis of the instantaneous idle Zündnachei lung angle ZW _After accordance with the following formula:

ZW_vor = K_vor . DN . ZW_Nach
ZW _before = K _before . DN. ZW _After

wobei K_vor eine Konstante ist. Da der Leerlauf-Zündna­ cheilungswinkel ZW_Nach bei Abnahme der Ansaugluft- Beschickungsmenge C_e zunimmt, nimmt der Rückkopp­ lungssteuerung-Zündvoreilungswinkel ZW_vor bei Ab­ nahme der Ansaugluft-Beschickungsmenge C_e zu.where K _is a constant. Since the idle ignition angle ZW _After increases as the intake air charge amount C _e decreases, the feedback control ignition advance angle ZW increases _before the intake air charge amount C _e decreases.

Danach geht die Steuerschaltung 20 weiter zu einem Schritt S₁₄ und setzt auf der Grundlage des momenta­ nen Leerlauf-Zündnacheilungswinkels ZW_Nach einen Rückkopplungssteuerungsbereich des Zündzeitpunktes, d. h. einen Maximalwert und einen Minimalwert des Rückkopplungssteuerung-Zündvoreilungswinkels ZW_vor, wie in Fig. 6 gezeigt ist. D. h., daß die Steuer­ schaltung 20 im Schritt S₁₄ den Rückkopplungssteue­ rung-Zündvoreilungswinkel ZW_vor mit dem momenta­ nen Leerlauf-Zündnacheilungswinkel ZW_Nach ver­ gleicht; wenn der erstere größer als der letztere ist, setzt die Steuerschaltung 20 in einem Schritt S₁₅, den Wert des Rückkopplungssteuerung-Zündvoreilungswinkels ZW_vor gleich dem momentanen Leerlauf-Zündnachei­ lungswinkel ZW_Nach. Wenn der Rückkopplungssteue­ rung-Zündvoreilungswinkel ZW_vor nicht größer als der momentane Leerlauf-Zündnacheilungswinkel ZW_Nach ist, vergleicht die Steuerschaltung 20 in einem Schritt S₁₆ den ersteren mit dem Minimalwert -K_mn . ZW_Nach (wobei K_mn eine Konstante, zum Beispiel 0,5, ist); wenn der Rückkopplungssteuerung-Zündvoreilungswinkel ZW_vor kleiner als der Minimalwert ist, setzt die Steuer­ schaltung 20 in einem Schritt S₁₇ den Wert des ersteren gleich dem Minimalwert -K_mn . ZW_Nach. Da der Leer­ lauf-Zündnacheilungswinkel ZW_Nach wie oben be­ schrieben bei Abnahme der Ansaugluft Beschickungs­ menge C_e zunimmt, wird der Rückkopplungssteuerbe­ reich des Zündzeitpunktes bei Abnahme der Ansaug­ luft-Beschickungsmenge C_e vergrößert. 20 After that, the control circuit advances to a step S ₁₄ and continues on the basis of the momenta NEN idle Zündnacheilungswinkels ZW _After a feedback control range of the ignition timing, that is _before a maximum value and a minimum value of the feedback control-spark advance angle ZW, as shown in Fig. 6 is shown. That is, in step S _14, the control circuit 20 compares the feedback control ignition advance angle ZW _before with the current idle ignition lag angle ZW _After ; if the former is larger than the latter, the control circuit 20 sets in step S ₁₅ , the value of the feedback control ignition advance angle ZW _before equal to the current idle ignition delay angle ZW _Nach . If the feedback control ignition advance angle ZW _{before is} not greater than the current idle ignition delay angle ZW _Nach , the control circuit 20 compares the former with the minimum value -K _mn in a step S ₁₆ . ZW _Nach (where K _{mn is} a constant, for example 0.5); if the feedback control ignition advance angle ZW _is less than the minimum value, the control circuit 20 sets the value of the former equal to the minimum value -K _mn in a step S ₁₇ . ZW _After . Since the idle Zündnacheilungswinkel ZW _After written as above be in decrease of the intake air feed quantity C _e increases, the Rückkopplungssteuerbe is rich of the ignition timing when decreasing the intake air-feed quantity C _e increased.

Dann berechnet die Steuerschaltung 20 auf der Grundlage des Basis-Zündvoreilungswinkels ZW_Basis, des momentanen Leerlauf-Zündnacheilungswinkels ZW_Nach und des Rückkopplungssteuerung-Zündvorei­ lungswinkels ZW_vor gemäß der folgenden Formel einen Endzündzeitpunkt ZW_End:
Then 20 calculates the control circuit on the basis of the basic spark advance angle ZW _basis of the instantaneous idle Zündnacheilungswinkels _After ZW and the feedback control-Zündvorei lung angle ZW _before a final ignition timing according to the formula ZW _End:

ZW_End = ZW_Basis - ZW_Nach + ZW_vor ZW _End = ZW _Basis - ZW _Nach + ZW _vor

Anschließend gibt die Steuerschaltung 20 an die Zündspule 13 ein Zündsignal aus, damit die Zündkerze 12 im Endzündzeitpunkt ZW_End zündet (Schritte S₁₈ und S₁₉).The control circuit 20 then outputs an ignition signal to the ignition coil 13 so that the spark plug 12 ignites at the final ignition time ZW _End (steps S ₁₈ and S ₁₉ ).

Wenn der Leerlaufschalter 16 ausgeschaltet ist, geht die Steuerung vom Schritt S₆ weiter zum Schritt S₂₀. Im Schritt S₂₀ senkt die Steuerschaltung 20 den Leerlauf- Zündnacheilungs-Nachlaufkoeffizienten C_Nach (der auf 1 gesetzt worden ist) allmählich ab, indem sie die Kon­ stante K_Nach subtrahiert, damit der Zündzeitpunkt all­ mählich auf den Zeitpunkt zurückgestellt wird, der dem Basis-Zündvoreilungswinkel ZW_Basis entspricht. Wenn der Leerlauf-Zündnacheilungs-Nachlaufkoeffizient C_Nach kleiner als 0 wird, setzt die Steuerschaltung 20 den Wert des Leerlauf-Zündnacheilungs-Nachlaufkoeffi­ zienten C_Nach auf 0 und berechnet den momentanen Leerlauf-Zündnacheilungswinkel ZW_Nach unter allmäh­ licher Absenkung des Leerlauf-Zündnacheilungswinkels ZW_Nach gemäß der folgenden Formel:
If the idle switch 16 is turned off, control proceeds from step S ₆ to step S ₂₀ . In step S _20, the control circuit reduces 20 the idle Zündnacheilungs-gain coefficient (is the set to 1) C. _After gradually by the con stant K _After subtracted, so that the ignition timing is all gradually reset to the time the base the Ignition advance angle corresponds to ZW _base . When the idling lag lag coefficient C _Nach becomes less than 0, the control circuit 20 sets the idling lag lag coefficient C _Nach to 0 and calculates the current idling lag lag ZW _Nach while gradually lowering the idling lag lag ZW _Nach according to the following formula:

ZW_Nach = C_Nach . ZW_Nach0
ZW _After = C _After . ZW _After0

(Schritte S₂₂ und S₂₃). Danach setzt die Steuerschaltung 20 den Rückkopplungssteuerung-Zündvoreilungswin­ kel ZW_vor im Schritt S₂₄ auf 0 und geht weiter zu den bereits beschriebenen Schritten S₁₈ und S₁₉.(Steps S ₂₂ and S ₂₃ ). Thereafter, the control circuit 20 sets the feedback control-Zündvoreilungswin kel ZW _before in step S ₂₄ to 0, and proceeds to the previously described steps S ₁₈ and S _19th

Wenn auf den Motor 1 eine äußere Last wie etwa eine Klimaanlage zu wirken beginnt, während der Motor 1 lastfrei im Leerlauf läuft und die Motordrehzahl an eine Zieldrehzahl No, zum Beispiel 800 min^-1 angenähert wird, wie durch die Linie a in Fig. 9 gezeigt, betätigt die Steuerschaltung 20 das Strömungssteuerventil 18 in der Nebenleitung 17, so daß in die Verbrennungskammer 2 eine Luftmenge eingeleitet werden kann, die ausreicht, um die in Fig. 9 durch die Linie b gezeigte Ziel-Motor­ drehzahl N₀ aufrechtzuerhalten. Wenn auf diese Weise die Ansaugluft-Beschickungsmenge C_e erhöht wird, wird das Motorausgangsdrehmoment zu einem späte­ ren Zündzeitpunkt maximiert, so daß die Änderung des Motorausgangsdrehmomentes in Abhängigkeit von der Änderung des Zündzeitpunktes, wie oben in Verbin­ dung mit Fig. 7 beschrieben, größer wird.When an external load such as an air conditioner begins to act on the engine 1 while the engine 1 is running without load at idling speed and the engine speed is, for example, 800 closer to a target speed No min ^-1, as shown by line a in Fig. 9 shown, the control circuit 20 actuates the flow control valve 18 in the secondary line 17 , so that an amount of air can be introduced into the combustion chamber 2 , which is sufficient to maintain the target engine speed N ₀ shown in FIG. 9 by line b. When the intake air charging amount C _e is increased in this manner, the engine output torque is maximized at a late ren ignition timing, so that the change in the engine output torque as a function of the ignition time of the change, such as dung above in Verbin with Fig. 7 will be described, is greater .

In dem Leerlaufdrehzahl-Steuersystem gemäß dieser Ausführungsform wird der Basis-Zündvoreilungswinkel ZW_Basis so gesetzt, daß er bei einer Zunahme der An­ saugluft-Beschickungsmenge C_e kleiner wird, wie durch die Linie c gezeigt, während der Leerlauf-Zündnachei­ lungswinkel ZW_Nach0 so gesetzt wird, daß er bei einer Zunahme der Ansaugluft-Beschickungsmenge C_e ab­ nimmt, wie durch die Linie d gezeigt. Folglich kann der Zündzeitpunkt auf den Zeitpunkt eingesteuert werden, zu dem das Motorausgangsdrehmoment maximiert wird, ferner kann die Motordrehzahl N_e während des Leerlaufs an die Ziel-Motordrehzahl N₀ angenähert werden, ohne daß das Motorausgangsdrehmoment ab­ gesenkt wird.In the idle speed control system according to this embodiment, the basic ignition advance angle ZW _Basis is set to decrease as the intake air charge amount C _e increases, as shown by the line c, while the idle ignition delay angle ZW _Nach0 is set so is that it decreases with an increase in intake air charging amount C _e, as shown by line d. Consequently, the ignition timing can be controlled to the point in time at which the engine output torque is maximized, and the engine speed N _e can be approximated to the target engine speed N ₀ during idling without the engine output torque being reduced.

Weiterhin wird im Leerlaufdrehzahl-Steuersystem gemäß dieser Ausführungsform der Rückkopplungs­ steuerung-Zündvoreilungswinkel ZW_vor auf der Grund­ lage des Leerlauf-Zündnacheilungswinkels ZW_Nach0 festgesetzt so daß die Änderungsrate des Rückkopp­ lungssteuerung-Zündvoreilungswinkels ZW_vor (Steue­ rungsverstärkungsfaktor) bei einer Änderung der Diffe­ renz zwischen der Zielmotordrehzahl N₀ und der tat­ sächlichen Leerlaufdrehzahl N_e kleiner wird, wenn die Ansaugluft-Beschickungsmenge zunimmt (wenn die Motorlast größer wird), wie in Fig. 8 gezeigt ist. Da ferner der Bereich der Werte, die der Rückkopplungs­ steuerung-Zündvoreilungswinkel ZW_vor annehmen kann, auf der Grundlage des Leerlauf-Zündnacheilungs­ winkels ZW_Nach0 festgesetzt wird und kleiner wird, wenn die Ansaugluft-Beschickungsmenge erhöht wird, kann das Motorausgangsdrehmoment selbst dann ge­ nau gesteuert werden, wenn die Änderungsrate des Mo­ torausgangsdrehmomentes für eine gegebene Ände­ rung des Zündzeitpunktes zunimmt, wodurch die Leer­ laufmotordrehzahl N_e mit hoher Genauigkeit an die Ziel-Motordrehzahl N₀ angenähert werden kann.Furthermore, in the idle speed control system according to this embodiment, the feedback control ignition advance angle ZW _{is set} based on the idle ignition lag angle ZW _Nach0 so that the rate of change of the feedback control ignition advance angle ZW _before (control gain factor) changes the difference between the Target engine speed N ₀ and the actual idle speed N _e becomes smaller as the intake air charge amount increases (as the engine load increases) as shown in FIG. 8. Further, since the range of the values that the feedback control ignition advance angle ZW can assume _{before is set} based on the idle ignition advance angle ZW _Nach0 and becomes smaller as the intake air charge amount is increased, the engine output torque can be precisely controlled even then are when the rate of change of the engine output torque increases for a given change in the ignition timing, whereby the idle engine speed N _e can be approximated with high accuracy to the target engine speed N ₀ .

Claims (5)

1. Leerlaufdrehzahl-Regelsystem für einen OTTO- Motor mit einem Drosselventil (7) zur Steuerung der Ansaugluftmenge, mit einem Bypass (17, 18) für die Zufuhr einer Zusatz-Ansaug-Luftmenge bei ge­ schlossenem Drosselventil, mit einem Leerlaufde­ tektor (16) zur Feststellung, ob der Motor im Leer­ lauf läuft, wobei das Vorliegen von Leerlauf bei voll geschlossenem Drosselventil festgestellt wird, mit einer Detektoreinrichtung (14, 15) zur Feststellung des Betriebszustandes des Motors, mit einer Basis- Zündzeitpunkt-Setzeinrichtung zum Festsetzen ei­ nes Basis-Zündzeitpunkts (ZW_Basis) entsprechend dem Betriebszustand (Ansaugluftmenge C_e, Motor­ drehzahl N_e) des Motors derart, daß bei Nicht- Leerlauf das Motordrehmoment jeweils ein Maxi­ mum ist, und mit einer Steuereinrichtung zur Durchführung einer Rückkopplungsregelung im Leerlauf mittels einer Verstellung des Zündzeit­ punkts gegenüber einem Basis-Zündzeitpunkt für den Leerlauf, wobei die Verstellung mittels einer Zündzeitpunkt-Änderungseinrichtung derart aus­ geführt wird, daß die Motordrehzahl (N_e) an eine Soll-Motordrehzahl (N₀) herangeführt wird, die entsprechend dem Betriebszustand des Motors festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Basis-Zündzeitpunkt (ZW_Basis - ZW_nach) für den Leerlauf durch die Basis-Zündzeitpunkt-Setzein­ richtung (20) bei voll geschlossenem Drosselventil (7) derart festgesetzt wird, daß er gegenüber dem ein maximales Motordrehmoment ergebenden Ba­ sis-Zündzeitpunkt (ZW_Basis) für den Nicht-Leerlauf auch dann verzögert ist, wenn der durch die Detek­ toreinrichtung (14, 15) festgestellte Betriebszustand (C_e, N_e) des Motors im Leerlauf und im Nicht-Leer­ lauf übereinstimmt, wobei
der Basis-Zündzeitpunkt für den Leerlauf durch Subtrahieren eines Leerlauf-Nach­ eilwinkels (ZW_nach0) von dem ein maximales Mo­ tordrehmoment ergebenden Basis-Zündzeitpunkt (ZW_Basis) erhalten wird, und
daß die Differenz zwischen dem Basis-Zündzeitpunkt bei Leerlauf und dem ein ma­ ximales Motordrehmoment ergebenden Basis- Zündzeitpunkt abnimmt wenn die Last zunimmt. 1. Idle speed control system for an OTTO engine with a throttle valve ( 7 ) for controlling the amount of intake air, with a bypass ( 17 , 18 ) for supplying an additional amount of intake air when the throttle valve is closed, with an idle detector ( 16 ) for determining whether the engine is idling, the presence of idling being determined when the throttle valve is fully closed, with a detector device ( 14 , 15 ) for ascertaining the operating state of the engine, with a basic ignition timing setting device for fixing a base -Ignition point (ZW _basis ) according to the operating state (intake air quantity C _e , engine speed N _e ) of the engine such that when the engine is not idling, the engine torque is a maximum, and with a control device for carrying out a feedback control during idling by adjusting the Ignition point compared to a basic ignition point for idling, the adjustment using a Ignition timing change device is performed such that the engine speed (N _e ) is brought up to a target engine speed (N ₀ ), which is determined according to the operating state of the engine, characterized in that the basic ignition timing (ZW _Basis - ZW _after ) for idling by the basic ignition timing setting device ( 20 ) with the throttle valve ( 7 ) fully closed is set such that it also retards compared to the resultant maximum engine torque _base ignition timing (ZW _basis ) for non-idling is when the operating state (C _e , N _e ) of the engine determined by the detector device ( 14 , 15 ) matches when idling and when not idling, wherein
the base ignition timing for idling by subtracting an idle lag angle (ZW _nach0 ) from which a maximum engine torque base ignition timing (ZW _Basis ) is obtained, and
that the difference between the base ignition timing at idle and the base ignition timing giving a maximum engine torque decreases as the load increases. 2. Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Leerlauf-Nacheilungswinkel ein vorgegebener Wert (ZW_nach0) ist.2. Control system according to claim 1, characterized in that the idle lag angle is a predetermined value (ZW _nach0 ). 3. Regelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vorgegebene Wert (ZW_nach0) ab­ nimmt, wenn die Last zunimmt.3. Control system according to claim 2, characterized in that the predetermined value (ZW _nach0 ) decreases when the load increases. 4. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelungsbe­ reich für die Rückkopplungsregelung auf der "Spät"-Seite der Drehmoment/Zündwinkel-Kurve gewählt und kleiner als ein Regelbereich auf der "Früh"-Seite der Drehmoment/Zündwinkel-Kurve ist (Fig. 6).4. Control system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Regelungsbe rich for the feedback control on the "late" side of the torque / ignition angle curve selected and smaller than a control range on the "early" side of the torque / Ignition angle curve is ( Fig. 6). 5. Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Endzündzeitpunkt (ZW_end) nicht früher als ein maximales Motordrehmoment erge­ bender Basis-Zündzeitpunkt im Nicht-Leerlauf be­ stimmt wird.5. Control system according to claim 1, characterized in that the final ignition timing (ZW _end ) not earlier than a maximum engine torque yielding base ignition timing in the non-idling condition is determined.