DE2949151A1

DE2949151A1 - Vorrichtung zur steuerung der leerlaufdrehzahl bei einem verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE2949151A1
Application number: DE19792949151
Authority: DE
Inventors: Sadao Takase
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1978-12-06
Filing date: 1979-12-06
Publication date: 1980-06-12
Also published as: GB2038041B; FR2443580B1; US4380979A; GB2038041A; JPS6215750B2; FR2443580A1; DE2949151C2; JPS5578138A

Description

Be Schreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Leerlaufdrehzahl bei einem Verbrennungsmotor, insbesondere bei einem Kraftfahrzeugmotor, und speziell eine Vorrichtung zum Verringern von Drehzahländerungen eines Verbrennungsmotors.

In jüngster Zeit ist es erforderlich geworden, die Leerlaufdrehzahl bei Verbrennungsmotoren genau zu steuern, um die Reinigung der Verbrennungsgase zu erhöhen und den Treibstoffverbrauch zu verringern. Für diesen Zweck ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem ein Rechenschaltkreis verwendet wird, der einen Mikrorechner oder ähnliches umfaßt und der die tatsächliche Leerlaufdrehzahl mit vorhergehend in einem Speicher des Rechenschaltkreises gespeicherten Werten vergleicht, um ein Signal zum Vergrößern oder Verringern der Luftzufuhr zu erzeugen, wenn die tatsächliche Drehzahl größer oder kleiner als der gespeicherte Wert ist, wodurch die Luftzufuhr und damit die Drehzahl des Verbrennungsmotors in einer solchen rückgekoppelten Steuerungsart gesteuert wird. Da die Menge an zugeführtem Treibstoff (beispielsweise die Menge an eingespritztem Treibstoff) von der zugeführten Luftmenge abhängt, ergibt eine Steuerung der zugeführten Luftmenge eine Drehzahlsteuerung des Verbrennungsmotors.

Mit den bisher verwandten Steuervorrichtungen, z.B. der vorhergehend beschriebenen, ist es jedoch unmöglich,

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periodische Änderungen der Drehzahl von Verbrennungsmotoren auszuschließen, obgleich es möglich ist, die mittlere Drehzahl auf dem erwünschten Wert zu halten.

Die periodische Drehzahländerung wird teilweise durch eine unvorschriftsmäßige Verbrennung in einem Verbrennungsmotor hervorgerufen. Mit anderen Worten, wird, wenn eine Mischung "fett" oder "mager" oder das Treibstoff-Luft-Verhältnis der Mischung größer oder kleiner als ein erwünschtes Treibstoff-Luft-Verhältnis ist, die Verbrennung der Mischung in dem Verbrennungsmotor instabil, woraus sich Drehzahländerungen ergeben.

Bei der vorhergehend beschriebenen, bisher verwandten Steuervorrichtung für die Leerlaufdrehzahl besteht die Neigung, da nur die zugeführte Luftmenge rückkopplungsmäßig gesteuert wird und eine vorhergehend bestimmte Treibstoffmenge, die der zugeführten Luftmenge entspricht, zugeführt wird, daß Drehzahländerungen aufgrund der unregelmäßigen Verbrennung auftreten, was zum Ergebnis hat, daß sich ein Fahrer häufig unbehaglich oder gestört fühlt.

Es ist eine Zielsetzung der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zur Steuerung der Leerlaufdrehzahl bei einem Verbrennungsmotor zu schaffen, bei der alle die Probleme beim bisherigen Stand der Technik nicht auftreten.

Eine weitere Zielsetzung der Erfindungbesteht darin, eine verbesserte Vorrichtung zur Steuerung der Leerlaufdrehzahl bei einem Verbrennungsmotor zu schaffen, welche Drehzahländerungsbereiche feststellt und rückkopplungs-

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mäßig die Treibstoff-Luft-Verhältnisse des Gemisches so steuert, daß die Inderungsbereiche kleiner werden.

Eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Leerlaufdrehzahl bei einem Verbrennungsmotor, die von den Betriebsparametern des Verbrennungsmotors gemäß der Erfindung abhängt, weist eine Drehzahlbereich-Feststelleinheit auf, um einen Bereich von Änderungen der Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors festzustellen, und ferner eine Treibstoffsteuereinrichtung, um ein Treibstoff-Luft-Verhältnis der Mischung zu ändern, um den Bereich der änderungen der Leerlaufdrehzahl zu verringern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in der eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt ist.

Es wird auf die Figur \ Bezug genommen, in der eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist. Ein Verbrennungsmotorblock 1 umfaßt einen Le erlauf fühl er (beispielsweise ein Schalter, der bei vollständig geschlossenem Drosselventil betätigt wird), um den lastfreien Betrieb des Verbrennungsmotors festzustellen, einen Temperaturfühler 3» um die Temperatur des Verbrennungsmotors festzustellen, einen Drehzahlfühler 4-, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors festzustellen, einen Ansaugluftmengenfühler 5» um die Ansaugluftmenge für den Verbrennungsmotor festzustellen·und ein Treibstoffeinspritzventil 6. Ein Mikrorechner 7 enthält einen Eingangs- und Ausgangsschaltkreis 8, einen zentralen Rechenschaltkreis und einen Speicher 10.

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Entsprechende Signale von dem Leerlauffühler 2, dem Temperaturfühler 3 und dem Drehzahlfühler 4 worden in den Mikrorechner 7 eingegeben, von dem Signale einem Treiberschaltkreis 11 zugeführt v/erden, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors gemäß jener zu steuern, welche vorhergehend in den Speicher 10 entsprechend der Temperatur des Verbrennungsmotors beim Leerlauf eingegeben worden ist.

Andererseits sind stromaufwärts und stromabwärts gelegene Abschnitte eines in einem Ansaugrohr 12 des Verbrennungsmotors vorgesehenen Drosselventils 13 miteinander über eine Nebenleitung verbunden, die ein Luftzufuhrventil 14 enthält. Ein Magnetventil 18 schließt und öffnet abwechselnd, um eine Verbindung zx^rischen einer Atmosphärenleitung 19 und einer Unterdruckleitung 20 herzustellen bzw. diese zu unterbrechen. Der Druck in einer Luftkammer 15 des Luftzufuhrventils 14, die zwichen der Unterdruckleitung 20 und dem Magnetventil 18 verbunden ist, ändert sich deshalb in Abhängigkeit von der öffnungsdauer des Magnetventils 18. Mit anderen Worten je länger das Zeitintervall gewählt wird, um das Magnetventil offen zu halten, um so größer ist der Druck in der Luftkammer 15· In Abhängigkeit von der Druckänderung in der Luftkammer 15 bewegen sich eine Membran 16 und ein mit dieser verbundenes Ventilelement 17 in senkrechter Richtung, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, um die Luftmenge für den Verbrennungsmotor durch das Luftzufuhr ventil 14 zu ändern. Demgemäß kann durch Steuerung des Tastverhältnisses der Treib er impulse von dem Treiberschaltkreis 11 zu dem Magnetventil 18 mittels der Signale von dem Mikrorechner 7 die zugeführte Luftmenge und damit die Drehzahl des Verbrennungsmotors beim Leerlaufbetrieb

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gesteuert werden. Das Signal von dem Drehzahlfühler 4 wird dem Mikrorechner 7 zugeführt, der eine Rückkopplungssteuerung durchführt, um die tatsächliche Drehzahl, auf einen mit dem erwünschten Wert übereinstimmenden Wert zu bringen. Ein Signal, welches den normalen Betrieb einer Klimaanlage anzeigt, kann dem Mikrorechner 7 als eine der Lasten zugeführt werden, welche an dem Verbrennungsmotor angreift.

Andererseits werden die Signale von dem Temperaturfühler 3, dem Drehzahlfühler 4 und dem Ansaugluftmengenfühler einem Treibstoffsteuerschaltkreis 21 zugeführt, welcher eine Treibstoffzufuhr in Abhängigkeit von einer Ansaugluftmenge pro Drehzahleinheit errechnet und, wenn erforderlich, eine Temperaturkompensation zu der berechneten Treibstoffzufuhr hinzufügt, um einen Antriebsimpuls zu erzeugen, der das Treibstoffeinspritzventil 6 betätigt, um eine vorbestimmte Treibstoffmenge dem Verbrennungsmotor 1 zuzuführen.

Das Signal von dem Drehzahlfühler 4 wird dann einem Schaltkreis 22 zum Feststellen eines Drehzahländerungsbereiches zugeführt, welcher ein Signal S^. entsprechend dem Drehzahländerungsbereich des Verbrennungsmotors erzeugt. Ein Steuerschaltkreis 23 erzeugt ein Signal Sg* um das Treib st off-Luft-Verhältnis zu ändern, vrenn das Signal S,, oder der Drehzahländerungsbereich oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt. Wenn der Treibstoffsteuerungsschaltkreis das Signal S₂ erhält, wird das Treibstoff-Luft-Verhältnis geändert, beispielsweise eine Erhöhung der Treibstoffmenge, und dann, wenn der Wert des Signals S^ kleiner wird (der Drehzahländerungsbereich wird kleiner), kann die Steuerung

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zur Zunahme des Treibstoff-Luft-Verhältnisses fortgesetzt werden. Im Gegensatz hierzu, wenn das Treibstoff-Luft-Verhältnis geändert wird,um den Treibstoff in der gleichen Weise zu Erhöhen ,wenn der Wert des Signals S,-größer wird, sollte das Treibstoff-Luft-Verhältnis geändert werden, damit der Treibstoff verringert wird. Wenn der Wert des Signals S,. kleiner als ein vorgegebener Wert wird, wird das Signals S^. auf diesem Wert gehalten.

Der Treibstoffsteuerungsschaltkreis 21 dient dazu, das Treibstoff-Luft-Verhältnis des Gemisches zu ändern, d.h., das Verhältnis der Treibstoff zufuhr zu der Ansaugluftmenge in Abhängigkeit von dem Signal Sp-

Die Steuerung des Treibstoff-Luft-Verhältnisses des Gemisches gemäß dem Drehzahländerungsbereich in der vorhergehend angegebenen Weise verhindert die Drehzahländerung des Verbrennungsmotors, welche von einer unvorschriftsmäßigen Verbrennung eines Treibstoff-Luft-Gemisches aufgrund eines ungeeigneten Treibstoff-Luft-Verhältnisses herrührt, so daß somit der Leerlaufbetrieb des Verbrennungsmotors stabilisiert werden kann.

Der Mikrorechner 7 kann im time-sharing-Betrieb verwendet werden, um die Funktionen zu erfüllen, welche dem Treibstoffsteuerungsschaltkreis 21, dem Schaltkreis 22 zum Feststellen des Drehζahlanderungsbereiehes und dem Steuerungsschaltkreis 23 äquivalent sind, ohne die besondere Schaltkreisanordnung für diese Schaltkreise 21, 22 und 23 aufzuweisen.

Wie der vorhergehenden Beschreibung zu entnehmen ist, wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die störende

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Minderung der Leerlaufdrehzahl behoben, wodurch die Handhabbarkeit und die Bequemlichkeit von Fahrzeugen verbessert wird.

Es ergibt sich ohne weiteres für den Durchschnittsfachmann, daß, obgleich die Erfindung in Hinblick auf eine besondere Ausführungsform dargestellt und beschrieben worden ist, die vorhergehend angegebenen und andere Abwandlungen hinsichtlich der Form und an Einzelheiten durchgeführt v/erden können, ohne vom Grundgedanken und dem Bereich der Erfindung abzuweichen.

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Leerseite

Claims

P14 537-5.Dez. 1979

NISSAN MOTOR CO., LTD.,

2, Takara-Cho, Kanagawa-Ku, Yoko-mm;;.. City, Japan

Vorrichtung zur Steuerimg der Leerlaufdrehzahl bei einem Verbrennungsmotor

Patentansprüche

(1. Vorrichtung zur Steuerung der Leerlaufdrehzahl bei einem Verbrennungsmotor zur Steuerung dessen Leerlauf drehzahl in Abhängigkeit von den Betriebsparametern, dadurch gekennzeichnet , daß eine Drehzahlbereich-Feststellungseinrichtung (22) zum Feststellen eines Bereiches von Änderungen bei der Leerlauf drehzahl des Verbrennungsmotors (i) und eine Treibstoffsteuerungseinrichtung (21) vorgesehen sind, um das Treibstoff-Luft-Verhältnis eines Gemisches zu

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verändern, wodurch der Bereich der Änderungen bei der Leerlaufdrehzahl verringerbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Drehzahlbereich-Feststellungseinrichtung eine Schaltungsanordnung (22) zum Feststellen eines Drehzahländerungsbereiches umfaßt, der Signale von einem Drehzahl fühl er (4·) zum Feststellen der Drehzahl des Verbrennungsmotors (1) zuführbar sind und durch die Signale erzeugbar sind, die den Bereichen der Drehzahländerung des Verbrennungsmotors (1) entsprechen, und daß die Treibstoffsteuerungseinrichtung einen Steuerungsschaltkreis (23)» durch den Signale zum Ändern des Treibstoff-Luft-Verhältnisses der Mischung erzeugbar sind, wenn das Signal von der Schaltkreisanordnung (22) zum Feststellen des Drehzahländerungsbereiches über einem vorgegebenem V/ert liegt und einen Treibstoffänderungsschaltkreis (21) aufweist, durch den das Treibstoff-Luft-Verhältnis des Gemisches in Abhängigkeit von dem Signal von dem Steuerungsschaltkreis (23) veränderbar ist und dem verschiedenen Parametern entsprechende Signale von einem Temperaturfühler (3) zum Feststellen der Temperatur des Verbrennungsmotors (1), von einem Drehzahlfühler (4) zum Feststellen der Drehzahl des Verbrennungsmotors (1) und von einem Ansaugluftmengenfühler (5) zum Feststellen der Ansaugluftmenge zuführbar sind, um Betätigungsimpulse bzw. Treibimpulse zur Betätigung eines Treibstoffeinspritzventils (6) zu erzeugen.

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