DE4327702C1 - Motorleerlaufdrehzahlsteuergerät - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Motorleerlaufdreh­ zahlsteuergerät zum Steuern der Luftmenge, die dem Motor zugeführt werden darf, um die Motordrehzahl bei einem Sollwert zu halten, wenn sich der Motor in seinem Leerlaufzustand befindet.

Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Motorleerlaufdrehzahlsteuergerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Das japanische Gebrauchsmuster Kokai Nummer 1-179148 offen­ bart ein Motorleerlaufsteuergerät, welches ein Hilfsluft­ steuerventil hat, das in einer Hilfsluftpassage vorgesehen ist, die ein Drosselventil bypass-artig umläuft, das in einer Motoransaugpassage angeordnet ist. Das Motorleerlauf­ drehzahlsteuergerät ist angeordnet, um den Lastfaktor eines elektrischen Pulssignales zu ändern, welches angelegt wird, um das Hilfsluftsteuerventil zu betätigen, wenn sich der Motor in seinem Leerlaufzustand befindet. Der Lastfaktor wird in einer derartigen Weise erzeugt, daß eine Rückkopp­ lungssteuerung ausgeführt wird, welche den Luftfluß durch die Hilfsluftpassage korrigiert, um die Motorleerlaufdreh­ zahl bei einem Sollwert zu halten. Der Lastfaktor ISC_ON wird folgendermaßen berechnet: ISC_ON = ISC_TW + ISC_CL, wobei ISC_TW ein grundlegender Steuerfaktor ist, der als Funktion der Mo­ torkühlmitteltemperatur TW berechnet wird, und wobei ISC_CL ein Rückkopplungskorrekturfaktor ist, der integrale und pro­ portionale Terme enthält, die in Reaktion auf die erfaßte Abweichung der tatsächlichen Motordrehzahl N_e von dem Soll­ wert N_SET erzeugt werden. Wenn beispielsweise eine äußere Last erzeugt wird, durch die die momentane Motordrehzahl N_e vermindert wird, ist es erforderlich, den Lastfaktor ISC_ON zu erhöhen, um die Abweichung der tatsächlichen Motordreh­ zahl N_e gegenüber dem Sollmotordrehzahlwert N_SET gegen Null zu führen. Obgleich das bekannte Motorleerlaufdrehzahlsteu­ ergerät angeordnet ist, um den Lastfaktor graduell zu er­ höhen, während die Motordrehzahländerung überwacht wird, be­ nötigt dieses bekannte Gerät jedoch eine erhebliche Zeit, um die Abweichung gegen Null zu führen, und hat ein langsames Antwortverhalten.

Aus der DE 41 41 655 A1 ist ein Gerät zum Steuern der Leer­ laufdrehzahl eines Motors mit innerer Verbrennung bekannt, mit einem Drosselventil, das in einer Ansaugpassage vorge­ sehen ist, um die Luftflußmenge durch die Ansaugpassage zu steuern, und mit einem Hilfssteuerventil, das in einer Hilfsluftpassage vorgesehen ist, die das Drosselventil by­ pass-artig umläuft, um die Luftflußmenge durch die Hilfs­ luftpassage zu steuern. Ferner wird eine Sensoreinrichtung geoffenbart, die auf die Motordrehzahl anspricht, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, welches eine erfaßte Mo­ tordrehzahl anzeigt, und eine Einrichtung zum Berechnen eines Soll-Wertes für die Motordrehzahl als Funktion der Motortemperatur beschrieben.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegen­ den Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Motor­ leerlaufdrehzahlsteuergerät zu schaffen, welches ein schnel­ les Antwortverhalten auf eine äußere Laständerung und gleichfalls auf eine Änderung der Sollmotorleerlaufdrehzahl hat.

Diese Aufgabe wird durch ein Motorleerlaufsteuergerät gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Die Erfindung schafft ein Gerät zum Steuern der Leerlauf­ drehzahl eines Motors mit innerer Verbrennung mit einem in einer Ansaugpassage vorgesehenen Drosselventil zum Steuern der Luftflußmenge durch die Ansaugpassage und ein Hilfsluft­ steuerventil, das in einer Hilfsluftpassage angeordnet ist, die bypass-artig das Drosselventil umgeht, um die Menge der Hilfsluft, die durch die Hilfsluftpassage fließt, zu steu­ ern. Das Gerät umfaßt eine Sensoreinrichtung, die auf die Motordrehzahl anspricht, um ein elektrisches Signal zu er­ zeugen, das eine erfaßte Motordrehzahl darstellt, eine Ein­ richtung zum Berechnen eines Sollwertes für die Motordreh­ zahl als Funktion der Motortemperatur, eine Einrichtung zum Berechnen eines grundlegenden Motorausgangsdrehmomentes, das benötigt wird, um die Motordrehzahl bei dem berechneten Sollwert zu halten, eine Einrichtung zum Berechnen einer benötigten Motorausgangsdrehmomentänderung, die erforderlich ist, um die Motordrehzahl auf einen veränderten Soll-Motor­ leerlaufdrehzahlwert zu bringen, eine Einrichtung zum Erfas­ sen einer momentanen Motorausgangsdrehzahländerung, eine Einrichtung zum Berechnen eines erforderlichen Motoraus­ gangsdrehmomentes auf der Grundlage einer Summe des berech­ neten grundlegenden Motorausgangsdrehmomentes und eines Drehmomentwertes, welcher einer Differenz zwischen der er­ forderlichen Motorausgangsdrehmomentänderung und einer er­ faßten tatsächlichen Motorausgangsdrehmomentänderung ent­ spricht, einer Einrichtung zum Umwandeln des erforderlichen Motorausgangsdrehmomentes in eine entsprechende Luftflußmen­ ge, die durch die Hilfsluftpassage fließt, und eine Einrich­ tung zum Steuern des Hilfsluftsteuerventiles, um es zu er­ möglichen, daß die umgewandelte Luftmenge durch die Hilfs­ luftpassage fließt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm eines Ausführungsbei­ spieles eines erfindungsgemäßen Motorleerlaufdreh­ zahlsteuergerätes;

Fig. 2 ein Flußdiagramm der Programmierung des digitalen Computers, der verwendet wird, um das Hilfsluft­ steuerventil zu betätigen;

Fig. 3 ein detailliertes Flußdiagramm der Programmierung des digitalen Computers, der verwendet wird, um die erforderliche Motorausgangsdrehmomentänderung zu berechnen; und

Fig. 4 ein detailliertes Flußdiagramm für die Programmie­ rung des digitalen Computers für die Berechnung der tatsächlichen Motorausgangsdrehmomentänderung.

In den Zeichnungen und insbesondere in Fig. 1 ist ein sche­ matisches Diagramm eines Motorleerlaufdrehzahlsteuergerätes gezeigt, welches die Erfindung verkörpert. Ein Motor mit in­ nerer Verbrennung für ein Kraftfahrzeug, welcher in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist, umfaßt Brennkammern oder Zylinder, welche an einen Ansaugkrümmer 12 angeschlossen sind.

Luft wird zu dem Motor 10 durch einen Luftfilter 14 in einer Ansaugpassage 16 zugeführt. Die Menge der Luft, die in die Brennkammern durch den Ansaugkrümmer 12 eintreten kann, wird durch ein Schmetterlingsdrosselventil 18 gesteuert, das in der Ansaugpassage 16 liegt. Das Drosselventil 18 ist mittels einer mechanischen Verbindung mit einem Gaspedal (nicht dar­ gestellt) verbunden. Der Grad, um den das Gaspedal niederge­ drückt wird, steuert den Grad der Drehung des Drosselventi­ les 18. Ein Hilfsluftsteuerventil 20 ist in einer Hilfsluft­ passage 22 angeordnet, die das Drosselventil 18 Bypass-artig umläuft, um die Luftmenge zu steuern, die in den Ansaug­ krümmer 12 bei einem Leerlaufzustand zugeführt wird, bei dem das Drosselventil 18 sich in seiner geschlossenen Position befindet. Das Hilfsluftsteuerventil 20 öffnet sich, um einen Luftfluß durch die Hilfsluftpassage 22 zu ermöglichen, wenn es bei Vorliegen eines elektrischen Pulssignales mit Energie versorgt wird. Der Lastfaktor des elektrischen Pulses, d. h. das Verhältnis der Pulsbreite bezüglich der sich wiederho­ lenden Periode, welches an das Hilfsluftsteuerventil 20 an­ gelegt wird, bestimmt die Länge der Zeitdauer, während der sich das Hilfsluftsteuerventil 20 während der aufeinander­ folgenden Perioden öffnet und bestimmt damit die Luftfluß­ menge in den Ansaugkrümmer 12. Ein Kraftstoffeinspritzventil 24 ist angeordnet, um eine gesteuerte Kraftstoffmenge in den Ansaugkrümmer 12 einzuspritzen. Während des Betriebs des Mo­ tors 10 wird Kraftstoff intermittierend in Synchronisation mit der Drehung des Motors 10 durch das Kraftstoffeinspritz­ ventil 24 in den Ansaugkrümmer 12 eingespritzt und in diesem mit Luft gemischt.

Die Menge der Luft, die durch die Hilfsluftpassage 22 in den Ansaugkrümmer 12 zugemessen wird, welche durch den Lastfak­ tor des an das Hilfsluftsteuerventil 20 angelegten elektri­ schen Pulssignals festgelegt wird, wird in sich wiederho­ lender Weise durch Berechnungen festgelegt, die in einer Steuereinheit 30 ausgeführt werden. Diese Berechnungen wer­ den auf der Grundlage verschiedener Zustände des Motors 10, welche während seines Betriebes erfaßt werden, durchgeführt. Die erfaßten Zustände umfassen die Motorkühlmitteltemperatur Tw, die Drosselventilposition, die Getriebeschaltposition, die Motordrehzahl N_e und die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP. Daher sind ein Motorkühlmitteltemperatursensor 31, ein Leer­ laufschalter 32, ein Neutralschalter 33, ein Bezugspulsgene­ rator 34 und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 an die Steuereinheit 30 angeschlossen.

Der Motorkühlmitteltemperatursensor 31 ist vorzugsweise in dem Motorkühlmittelsystem befestigt und umfaßt einen Ther­ mistor, der an einer elektrischen Schaltung angeschlossen ist, welche dazu geeignet ist, eine elektrische Gleichspannung zu erzeugen, die ein veränderliches Niveau proportional zu der Motorkühlmitteltemperatur hat. Der Leerlaufschalter 32 spricht auf die Leerlaufposition (oder geschlossene Posi­ tion) des Drosselventiles 18 an, um den Stromfluß von der Fahrzeugbatterie zu der Steuereinheit 30 zu schließen. Der Neutralschalter 33 spricht auf die Lage des Getriebes in seiner Neutralstellung an, um einen Stromfluß von der Fahr­ zeugbatterie zu der Steuereinheit 30 zu schließen. Ein Be­ zugspulsgenerator 34 ist der Motorkurbelwelle zugeordnet, um eine Reihe von elektrischen Bezugspulsen REF zu erzeugen, von denen ein jeder einer vorbestimmten Anzahl von Graden der Drehung der Motorkurbelwelle (beispielsweise 360 Grad im Falle eines Vierzylindermotors) der sich wiederholenden Pe­ riode T_REF umgekehrt proportional zu der Motordrehzahl ent­ spricht. Die elektrischen Bezugspulse REF werden in ein ent­ sprechendes Signal umgewandelt, welches die Motordrehzahl N_e darstellt. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 erzeugt ein elektrisches Signal, welches der Geschwindigkeit VSP des Fahrzeuges entspricht.

Die Steuereinheit 30 kann einen digitalen Computer verwen­ den, welcher eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen Nur-Lese-Spei­ cher (ROM) und eine Eingabe/Ausgabe-Steuerschaltung (I/O) umfaßt. Die zentrale Verarbeitungseinheit steht mit dem Rest des Computers über einen Datenbus in Verbindung. Die Einga­ be/Ausgabe-Steuerschaltung umfaßt einen Analog-Digital-Wand­ ler, welcher analoge Signale, die er von verschiedenen Sen­ soren empfängt, in eine digitale Form für die Anwendung durch die zentrale Verarbeitungseinheit umwandelt. Der Nur- Lese-Speicher umfaßt ein Programm zum Betreiben der zentra­ len Verarbeitungseinheit und enthält ferner geeignete Daten in einer Auslesetabelle, die bei der Berechnung eines ent­ sprechenden Wertes für den Lastfaktor des elektrischen Puls­ signales verwendet wird, das an das Leerlaufsteuerventil 20 angelegt wird. Die Tabellendaten können experimentell oder empirisch erhalten werden. Die zentrale Steuereinheit kann in einer bekannten Art programmiert sein, um zwischen Daten unterschiedlicher Eingabepunkte zu interpolieren, wenn dies erwünscht ist.

Fig. 2 ist ein Gesamtflußdiagramm der Programmierung des di­ gitalen Computers, der zur Steuerung der Motorleerlaufdreh­ zahl verwendet wird. In das Computerprogramm wird bei dem Punkt 202 in Reaktion auf einen elektrischen Bezugspuls REF, der von einem Bezugspulsgenerator 34 erzeugt wird, lediglich dann eingetreten, wenn eine Leerlaufdrehzahlsteuerbedingung erfüllt ist, d. h. wenn der Leerlaufschalter 32 geschlossen (ein) und der Neutralschalter 33 geschlossen (ein) ist, oder wenn der Leerlaufschalter 32 geschlossen (ein) ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP geringer ist als ein vorbestimm­ ter Wert (von beispielsweise 8 km/Stunde). Bei dem Punkt 204 innerhalb des Programmes berechnet die zentrale Verarbei­ tungseinheit einen Sollwert N_SET für die Motorleerlaufdreh­ zahl. Zu diesem Zweck greift die zentrale Verarbeitungsein­ heit auf den Sollmotordrehzahlwert N_SET in einer Auslese­ tabelle zu, welche den Sollwert N_SET als Funktion der Mo­ torkühlmitteltemperatur Tw speichert, wie dies innerhalb des Blockes 204 von Fig. 2 gezeigt ist. Bei dem Punkt 206 inner­ halb des Programmes wird die tatsächliche oder die erfaßte Motordrehzahl N_e in den Computerspeicher eingelesen. Bei dem Punkt 208 innerhalb des Programmes wird das grundlegende Mo­ torausgangsdrehmoment T_pump berechnet, welches benötigt wird, um die Motorleerlaufdrehzahl bei dem Sollwert N_SET zu halten, wobei dieser Wert folgendermaßen berechnet wird: T_pump = GAINP × (N_SET/N_e - 1 ), wobei GAINP eine Konstante ist, die verwendet wird, um die Motordrehzahländerung in ein entsprechendes Motorausgangsdrehmoment umzurechnen. Das grundlegende Motorausgangsdrehmoment T_pump entspricht der Hilfsluftmenge, die benötigt wird, um die Motorleerlaufdreh­ zahl zu dem Sollwert zurückzuführen, während das Motoraus­ gangsdrehmoment aufrecht erhalten wird, wobei sich die Mo­ torleerlaufdrehzahl ändert. Das bedeutet, daß das grundle­ gende Motorausgangsdrehmoment T_pump einer externen Last ent­ spricht, die die Motordrehzahl N_e gegenüber dem Sollwert N_SET ändert. Das Motorausgangsdrehmoment T ist durch fol­ gende Gleichung gegeben: T = K × Q/N, wobei K eine Konstante und Q der Ansaugluftfluß ist, d. h. die Luftmenge, die dem Motor zugeführt werden darf. Es sei nunmehr angenommen, daß der Ansaugluftfluß Q konstant ist. In diesem Fall wird das Motorausgangsdrehmoment T_m, das bei einer Motordrehzahl N_m erzeugt wird, folgendermaßen berechnet: T_m = K × Q/N_m, wobei das Motorausgangsdrehmoment T_e, das bei einer Drehzahl N_e erzeugt wird, folgendermaßen berechnet wird: T_e = K × Q/N_e. Hieraus folgt: T_m x N_m = T_e × N_e und T_e = T_m × N_m/N_e. Dem­ entsprechend berechnet sich die Änderung des Motorausgangs­ drehmomentes bei Änderung der Drehzahl von N_m nach N_e für die gleiche Ansaugluftflußmenge Q folgendermaßen: T_m - T_e = T_m × (1 - N_m/N_e). Wenn beispielsweise die Motordrehzahl ab­ fällt, zeigt das Motorausgangsdrehmoment an, so daß folgen­ der Zusammenhang gilt: T_m < T_e. Es ist daher möglich, die Motordrehzahl auf den Anfangswert N_m bei Aufrechterhalten dieses Motorausgangsdrehmomentes zu erhöhen, indem die An­ saugluftflußmenge Q um eine Menge erhöht wird, die dem Dreh­ moment - T_m × (1 - N_m/N_e) = T_m × (N_m/N_e - 1) entspricht. Wenn der anfängliche Drehzahlwert N_m durch den Soll-Motor­ leerlaufdrehzahlwert N_SET ersetzt wird, ist das grundlegende Motorausgangsdrehmoment T_pump als Drehmoment direkt propor­ tional zu (N_SET/N_e - 1) gegeben.

Bei dem Punkt 210 des Programmes wird die benötigte Motor­ ausgangsdrehmomentänderung T_SET berechnet. Diese Ausgangs­ drehmomentänderung T_SET ist erforderlich, um die Motordreh­ zahl auf den veränderten Sollmotorleerlaufdrehzahlwert N_SET zu ändern, um einer Änderung bezüglich des Soll-Motorleer­ laufdrehzahlwertes zu folgen. Bei dem Punkt 212 des Program­ mes wird die momentane Motorausgangsdrehmomentänderung T_ENG erfaßt. Bei dem Punkt 214 in diesem Programm berechnet die zentrale Verarbeitungseinheit die erforderliche Hilfsluft­ menge Q_a, d. h. die Menge Q_a der durch die Hilfsluftpassage 22 zu dem Motor zuzuführenden Luft gemäß folgender Glei­ chung: Q_a = [N_SET × (T_SET - T_ENG + T_pump) - Q_BASE], wobei N_SET der neue Soll-Leerlaufdrehzahlwert ist, (T_SET - T_ENG + T_pump) das benötigte Motorausgangsdrehmoment darstellt und Q_BASE die Leckluftmenge ist, die das Drosselventil 18 um­ läuft. Wenn beispielsweise folgende Ungleichung gilt: T_SET < T_ENG, so ist das Motorausgangsdrehmoment um den Differenzbe­ trag T_SET - T_ENG zu niedrig. Daher hat die Motordrehzahlän­ derung ein langsames Antwortverhalten. Um das unzureichende Motorausgangsdrehmoment zu kompensieren, wird das erforder­ liche Motorausgangsdrehmoment durch Addition von (T_SET - T_ENG) zu dem grundlegenden Motorausgangsdrehmoment T_pump er­ halten.

Bei dem Punkt 216 innerhalb des Programmes liest die zentra­ le Verarbeitungseinheit den Lastfaktor DUTY des elektrischen Pulssignales, das dem Hilfsluftsteuerventil 20 zugeführt wird, aus einer Auslesetabelle aus, die den Lastfaktor DUTY als Funktion der erforderlichen Hilfsluftmenge Q festlegt. Bei dem Punkt 218 innerhalb des Programmes wird der berech­ nete Lastfaktor DUTY durch die zentrale Verarbeitungseinheit zu der Eingabe/Ausgabe-Steuerschaltung übertragen, welche hierdurch ein elektrisches Pulssignal zum Betreiben des Hilfsluftsteuerventiles 20 mit einem Lastfaktor erzeugt, der dem Wert DUTY entspricht, welcher durch den Computer berech­ net worden ist. Hierauf schreitet das Programm zu dem End­ punkt 220 fort.

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, welches die obige Berechnung der erforderlichen Motorausgangsdrehmomentänderung T_SET dar­ stellt. Bei dem Punkt 302, der dem Punkt 210 gemäß Fig. 2 entspricht, findet das Eintreten in das Computerprogramm statt. Bei dem Punkt 304 des Programmes wird der Soll-Leer­ laufdrehzahlwert N_SET in den Computerspeicher eingelesen. Bei dem Punkt 306 innerhalb des Programmes berechnet die zentrale Verarbeitungseinheit eine erforderliche Motoraus­ gangsdrehmomentänderung T_SET, die benötigt wird, um die Mo­ tordrehzahl von dem letzten Soll-Leerlaufdrehzahlwert N_SET - 1 zu dem nächsten oder neuen Soll-Leerlaufdrehzahlwert N_SET fol­ gendermaßen abzuändern: T_SET = {GAINM × (N_SET - N_SET-1)}/ T_REF, wobei GAINM eine Konstante ist, die verwendet wird, um die Motordrehzahländerung in ein entsprechendes Drehmoment umzuändern, und wobei T_REF die Wiederholungsperiode der elektrischen Bezugspulse REF darstellt. Der letzte Soll- Leerlaufdrehzahlwert N_SET-1 ist der Soll-Leerlaufdrehzahl­ wert, der bei dem Punkt 304 bei dem letzten Zyklus der Aus­ führung des Programmes abgetastet oder gelesen worden ist, wobei der neue Soll-Leerlaufdrehzahlwert N_SET der Soll-Leer­ laufdrehzahlwert, der bei dem Punkt 304 bei dem gegenwärti­ gen Zyklus der Ausführung des Programmes abgetastet oder ge­ lesen worden ist. Daher ist die erforderliche Drehmomentän­ derung T_SET die erforderliche Motorausgangsdrehmomentände­ rung pro Zeiteinheit.

Bei dem Punkt 308 innerhalb des Programmes wird der neue Soll-Leerlaufdrehzahlwert N_SET verwendet, um den letzten Soll-Leerlaufdrehzahlwert N_SET-1 für die Berechnung der er­ forderlichen Motorausgangsdrehmomentänderung T_SET bei dem nächsten Zyklus der Ausführung des Programmes auf den neue­ sten Stand zu bringen. Bei dem Punkt 310 innerhalb des Pro­ grammes wird der neue Motorausgangsdrehmomentänderungswert T_SET innerhalb des Computerspeichers gespeichert. Der alte Motorausgangsdrehmomentänderungswert wird verwendet, um die jeweiligen älteren Motorausgangsdrehmomentwerte derart auf den neuesten Stand zu bringen, daß der Computerspeicher einen neuen Motorausgangsdrehmomentwert T_SET und drei alte Motorausgangsdrehmomentänderungswerte T_SET-1, T_SET-2 und T_SET-3 speichert. Bei dem Punkt 312 innerhalb des Programmes wird der älteste erforderliche Motorausgangsdrehmomentän­ derungswert T_SET-3 aus dem Computerspeicher ausgelesen und als erforderliche Drehmomentänderung T_SET festgelegt. Der Grund dafür, daß das älteste erforderliche Motorausgangs­ drehmoment T_SET-3 ausgewählt wird, besteht darin, daß bei Steuerung des Hilfsluftsteuerventils 20 gemäß der Änderung der Menge Q_a des Luftflusses durch die Hilfsluftpassage 22 sich das Motorausgangsdrehmoment nach einer Verzögerung von einem halben Zyklus (360 Grad der Drehung der Motorkurbel­ welle) im Falle eines Vierzylindermotors ändert. Die Tat­ sache, daß die neue erforderliche Motorausgangsdrehmomentän­ derung T_SET erfüllt ist, kann nach 360 Grad der Drehung der Motorkurbelwelle überprüft werden. Bei Vervollständigung dieser Einstellung des erforderlichen Motorausgangsdrehmo­ mentes schreitet das Programm zu dem Endpunkt 314 fort, wel­ cher dem Punkt 212 von Fig. 2 entspricht.

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm der Programmierung des digitalen Computers, wobei dieses Programm zur Berechnung der momen­ tanen Motorausgangsdrehmomentänderung T_ENG verwendet wird. Bei dem Punkt 402, der dem Punkt 212 von Fig. 2 entspricht, findet der Eintritt in das Computerprogramm statt. Bei dem Punkt 404 innerhalb des Programmes wird die Motordrehzahl N_e in den Computerspeicher eingelesen. Bei dem Punkt 406 inner­ halb des Programmes wird die momentane Motorausgangsdreh­ zahländerung T_ENG pro Zeiteinheit gemäß folgender Formel be­ rechnet: T_ENG = {GAINM′ × (N_e - N_e-1)}/T_REF, wobei GAINM′ eine Konstante ist, die zur Umwandlung einer Motordrehzahl­ änderung in ein entsprechendes Drehmoment verwendet wird, N_e der neue Motordrehzahlwert ist, der bei dem Punkt 404 bei dem vorliegenden Zyklus der Ausführung des Programmes gele­ sen oder abgetastet wird, und N_e- der letzte Motordrehzahl­ wert ist, der bei dem Punkt 404 innerhalb des letzten Zyklus der Ausführung des Programmes gelesen wird. Bei dem Punkt 408 innerhalb des Programmes wird der neue Motordrehzahlwert N_e gespeichert, um den letzten Motordrehzahlwert N_e-1 für die Berechnung der tatsächlichen Motorausgangsdrehmomentän­ derung T_ENG bei dem Punkt 406 innerhalb des nächsten Zyklus der Ausführung des Programmes auf den neuesten Stand zu bringen. Daraufhin schreitet das Programm zu dem Endpunkt 410 fort, welcher dem Punkt 214 gemäß Fig. 2 entspricht.

Gemäß der Erfindung berechnet die Steuereinheit ein grundle­ gendes Motorausgangsdrehmoment, das benötigt wird, um die Motorleerlaufdrehzahl bei einem Sollwert zu halten, und eine erforderliche Motorausgangsdrehmomentänderung, die erfor­ derlich ist, um die Motordrehzahl auf einen veränderten Soll-Motorleerlaufdrehzahlwert zu ändern. Ein erforderliches Motorausgangsdrehmoment wird auf der Grundlage der Summe des berechneten grundlegenden Motorausgangsdrehmomentes und eines Drehmomentwertes berechnet, welcher eine Abweichung der erfaßten Motorausgangsdrehmomentänderung von der erfor­ derlichen Motorausgangsdrehmomentänderung entspricht. Das erforderliche Motorausgangsdrehmoment wird verwendet, um die Luftmenge zu steuern, die dem Motor zugeführt werden darf, während sich dieser in seinem Leerlaufzustand befindet. Da­ her ist es möglich, ein schnelles Reaktionsverhalten auf eine äußere Laständerung und ebenfalls auf eine Änderung der Soll-Motorleerlaufdrehzahl zu schaffen.

Claims (5)

1. Gerät zum Steuern der Leerlaufdrehzahl eines Motors mit innerer Verbrennung mit einem Drosselventil (18), das in einer Ansaugpassage (16) vorgesehen ist, um die Luftflußmenge durch die Ansaugpassage (16) zu steuern,
mit einem Hilfsluftsteuerventil (20), das in einer Hilfsluftpassage (22) vorgesehen ist, die das Drossel­ ventil (18) bypass-artig umläuft, um die Luftflußmenge (Q_a) durch die Hilfsluftpassage (22) zu steuern,
mit einer Sensoreinrichtung (34), die auf die Motor­ drehzahl (N_e) anspricht, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, welches eine erfaßte Motordrehzahl anzeigt,
und mit einer ersten Einrichtung (204) zum Berechnen eines Sollwertes (N_SET) für die Motordrehzahl als Funk­ tion der Motortemperatur (Tw),
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
eine zweite Einrichtung (208) zum Berechnen eines grundlegenden Motorausgangsdrehmomentes (T_pump), das benötigt wird, um die Motordrehzahl bei dem berechneten Soll-Wert (N_SET) aufrecht zu erhalten;
eine dritte Einrichtung (210) zum Berechnen einer er­ forderlichen Motorausgangsdrehmomentänderung (T_SET), die benötigt wird, um die Motordrehzahl auf einen ver­ änderten Soll-Motorleerlaufdrehzahlwert abzuändern;
eine vierte Einrichtung (212) zum Erfassen einer tat­ sächlichen Motorausgangsdrehmomentänderung (T_ENG);
eine fünfte Einrichtung (214) zum Berechnen eines er­ forderlichen Motorausgangsdrehmomentes auf der Grund­ lage einer Summe des berechneten grundlegenden Motor­ ausgangsdrehmomentes (T_pump) und eines Drehmoment­ wertes, welcher einer Differenz zwischen der erforder­ lichen Motorausgangsdrehmomentänderung (T_SET) und der erfaßten momentanen Motorausgangsdrehmomentänderung (T_ENG) entspricht;
eine sechste Einrichtung (214) zum Umwandeln des erfor­ derlichen Motorausgangsdrehmomentes in eine entspre­ chende Luftflußmenge (Q_a) durch die Hilfsluftpassage (22); und
eine siebte Einrichtung (218) zum Steuern des Hilfs­ luftsteuerventiles (20) in der Weise, daß die umgewan­ delte Luftflußmenge (Q_a) durch die Hilfsluftpassage (22) fließt.

2. Motorleerlaufdrehzahlsteuergerät nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet,
daß die sechste Einrichtung (214) eine achte Einrich­ tung zum Berechnen der Menge Q_a des Luftflusses durch die Hilfsluftpassage (22) gemäß folgendem Zusammenhang umfaßt: Q_a = N_SET × (T_SET - T_ENG + T_pump),wobei N_SET der soll-Motorleerlaufdrehzahlwert, T_SET die erforderliche Motorausgangsdrehmomentänderung, T_ENG die tatsächliche Motorausgangsdrehmomentänderung und T_pump das grundlegende Motorausgangsdrehmoment sind.

3. Motorleerlaufdrehzahlsteuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (208) zum Berechnen des grundlegenden Motorausgangsdrehmomentes eine neunte Einrichtung zum Berechnen des grundlegenden Motoraus­ gangsdrehmomentes T_pump gemäß folgendem Zusammenhang umfaßt: T_pump = K1 × (N_SET/N_e - 1),wobei K1 eine erste Konstante ist und wobei N_e die er­ faßte Motordrehzahl ist.

4. Motorleerlaufdrehzahlsteuergerät nach einem der Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die dritte Einrichtung (210) zum Berechnen der er­ forderlichen Motorausgangsdrehmomentänderung eine zehnte Einrichtung (304 bis 312) zum Berechnen der er­ forderlichen Motorausgangsdrehmomentänderung T_SET gemäß folgendem Zusammenhang umfaßt: T_SET = K2 × (N_SET - N_SET-1)/T_REF,wobei K2 eine zweite Konstante ist, N_SET ein neuer Wert der Soll-Motorleerlaufdrehzahl ist, N_SET-1 ein letzter Wert der Soll-Motorleerlaufdrehzahl ist, welcher eine vorbestimmte Anzahl von Winkelwerten (T_REF) der Drehung der Motorkurbelwelle vor der Berechnung des neuen Soll-Motorleerlaufdrehzahlwertes erfaßt worden ist.

5. Motorleerlaufdrehzahlsteuergerät nach einem der Ansprü­ che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die vierte Einrichtung (212) zum Erfassen der tat­ sächlichen Motorausgangsdrehmomentänderung eine elfte Einrichtung (404 bis 408) zum Berechnen der tat­ sächlichen Motorausgangsdrehmomentänderung T_ENG gemäß folgendem Zusammenhang umfaßt: T_ENG = K3 × (N_e - N_e-1)/T_REF,wobei K3 eine dritte Konstante ist, N_e der erfaßte neue Motordrehzahlwert ist, N_e-1 der letzte Motordrehzahl­ wert ist, der eine vorbestimmte Anzahl von Winkelwerten T_REF der Drehung der Motorkurbelwelle vor der Berech­ nung des neuen Motordrehzahlwertes erfaßt worden ist.