DE3546167A1 - Anordnung zum regeln des zuendzeitpunkts eines verbrennungsmotors - Google Patents

Description

5/213 5 Fuji Jukogyo K.K.

Anordnung zum Regeln des Zündzeitpunkts eines Verbrennungsmotors Priorität: 28. Dezember 1984 Japan 59-280559

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Regeln des Zündzeitpunkts eines Verbrennungsmotors, wie eines Kraftfahrzeugmotors.

Eine bekannte Lernregelanordnung zum Korrigieren des Zündzeitpunkts ist so ausgebildet, daß der Zündzeitpunkt vorgestellt wird, um ein maximales Drehmoment so lange zu erzeugen, wie der Pegel des Mot orklopfens nicht einen tolerierbaren Pegel übersteigt. Der in einem RAM gespeicherte Zündzeitpunkt wird durch eine kleine Korrekturgröße korrigiert und konvergiert nach und nach zu einem gewünschten Wert. Die Korrekturgröße für den Zündzeitpunkt bei jedem Aktualisierungsvorgang wird allmählich verringert, wenn sich die Anzahl der Lernvorgänge verringert, d.h. wenn sich der Zündzeitpunkt dem gewünschten Wert annähert.

Wenn sich andererseits die Motorbetriebszustände stark ändern, weicht der Zündzeitpunkt stark von einem gewünschten Wert ab. Bei einer bekannten ZündzeitpunktIernregeIanordnung ist ein einziges Programm zum Korrigieren des Zündzeitpunkts für die Beschleunigung und den stetigen Zustand vorgesehen. Demgemäß dauert es eine lange Zeit, um den Zündzeitpunkt zu korrigieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, die schnell den Zündzeitpunkt korrigieren kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der Anordnung der Erfindung enthält die Korrektur des Zündzeitpunkts einen Grobkorrektür Vorgang, einen Feinkorrekturvorgang und einen Beschleunigungszustandskorrekturvorgang.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung erläutert, in der sind

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Regelanordnung der Erfindung, Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Hauptteils der Regelanordnung, Fig. 3a und 3b Darstellungen von Tabellen zum Speichern mehrerer Zündzei tpun kte,

Fig. 4 eine Darstellung eines Bereichs eines Koeffizienten K, Fig. 5a bis 5c Tabellen für eine Beschleunigungssubroutine, Fig. 6 bis 9b Flußdiagramme der Arbeitsweise der Anordnung und Fig.10a und 10b Darstellungen eines Nachste 11 koeffiζienten und einer Vorstellbestimmungszeitdauer.

Gemäß Fig. 1 sind ein Ansaug Luftdruck(oder -mengen)fühler 1, ein Motordrehzahlfühler 4, wie ein Kurbelwinkelfühler, und ein Klopffühler 7 vorgesehen, um die Motorbetriebszustände festzustellen. Das Ausgangssignal des Fühlers 1 wird an einen A/D-Umsetzer 3 über einen Puffer 2 angelegt und das Ausgangssignal des Fühlers 4 wird an einen Unterbrechungsverarbeitungskr eis 6 über einen Puffer 5 angelegt. Das Ausgangssjgnal des Klopffühlers 7 wird an einen Komparator 12 über ein Filter 8 und einen Verstärker 9 und andererseits an den Komparator 12 über einen Gleichrichter 10 und einen Verstärker 11 angelegt. Der Komparator 12 vergleicht die beiden Eingangssignale und erzeugt ein Ausgangssignal, wenn ein Motorklopfen mit einem höheren Pegel als ein vorbestimmter Wert erzeugt wird. Die Ausgangssignale des A/D-Umsetzers 3, des Kreises 6 und des Komparators 12 werden arr einen Mikroprozessor 18 über einen Eingabeport 13 angelegt.

Der Mikroprozessor 18 enthält einen ZentraI prozessor CPU 15, einen RAM 16, einen ROM 17 und einen Ausgabeport 14. Der Ausgang des Mikroprozessors 18 wird mit der Zündzeitpunktrege Ivorrichtung 21 über einen Treiber 19 verbunden, um den Zündzeitpunkt in Übereinstimmung mit den Motorbetriebszuständen, die durch die Fühler 1, 4 und 7 abgetastet werden, zu regeln.

Fig. 6 zeigt die Arbeitsweise der Regelanordnung in einer Zusammenfassung. Wenn das Programm startet, werden die Motordrehzahl und der Ansaugluftdruck beim Schritt 61 berechnet und die Differenz zwischen den Drücken bei diesem Programm und dem Letzten Programm wird berechnet. Des weiteren wird ein Beschleunigungsbestimmungswert bei der Motordrehzahl aus einer Beschleunigungsbestimmungswerttabe 11 e 33 der Fig. 5a beim Schritt 62 ausgelesen. Dann wird beim Schritt 63 bestimmt, ob der Motor beschleunigt wird, indem die Druckdifferenz mit dem Beschleunigungsbestimmungswert, der beim Schritt 62 ausgelesen worden ist, verglichen wird. Wenn die Differenz größer als der Wert ist, wird festgestellt, daß der Motor beschleunigt wird. Wenn der Motor beschleunigt wird, geht das Programm zur Korrektursubroutine 64 für einen Beschleunigungszündzeitpunkt. In der Subroutine wird die Korrekturgröße für die Beschleunigung erhalten und in dem RAM 16 gespeichert.

Wenn der Motor nicht beschleunigt wird, geht das Programm zum Schritt 65, bei dem bestimmt wird, ob eine Grob korrektur ausgeführt worden ist, d.h. ob ein Grobkorrekturvervo 11 ständigungskennzeichen RCMP gesetzt worden ist. In Übereinstimmung mit der Feststellung wird die Grobkorrektur oder die Feinkorrektur in einer Grobkorrektursubroutine 66 oder einer Feinkorrektursubroutine 67 ausgeführt. In der Subroutine 66 wird ein Grundzündzeitpunkt erhalten und der Zeitpunkt wird beim Schritt 68 durch die Korrekturgröße korrigiert, die in der Subroutine 64 oder 67 erhalten worden ist, wie nachfolgend beschrieben wird. Wenn der in der Grobkorrektursubroutine erhaltene Grundzündzeitpunkt stark von einem neuen gewünschten Wert durch eine starke Abweichung während des Feinkorrekturvorgangs in der Subroutine 67 abweicht, wird die Korrekturgröße in der Subroutine 67 sehr groß. In diesem Fall dauert es eine lange Zeit, die Abweichung zu korrigieren. Wenn demgemäß die Korrekturgröße einen vorbestimmten Wert beim Schritt 69 überschreitet, wird das

Grobkorrekturverνο 11 st andigungskennzeichen RCMP beim Schritt 70 zurückgesetzt, wodurch die Abweichung schnell bei der Grobkorrektursubroutine 66 korrigiert wird.

Die Grobkorrektur ist ein Vorgang, um einen Grundzündzeitpunkt SPKbs zu erhalten, der in einem Grundzündzeitpunkteins te I I kreis 40 berechnet wird, siehe Fig. 2. Fig. 8 zeigt die Arbeitsweise der Grobkorrektur. Beim Schritt 91 werden die Motordrehzahl und der AnsaugIuftdruck auf der Grundlage von Ausgangssignalen der Fühler 1 und 4 berechnet. Danach werden beim Schritt 92 ein erster maximaler Zündzeitpunkt MAPSTD und ein zweiter maximaler Zündzeitpunkt MBT aus den Tabellen 92a und 92b (Fig. 3a, 3b) in dem ROM 17 in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl und dem Ansaug luftdruck gelesen. Der erste maximale Zündzeitpunkt ist ein maximaler Zeitpunkt zum Erzeugen eines maximalen Drehmoments mit einem Benzin mit niedriger Oktanzahl, ohne daß ein Klopfen auftritt, und der zweite maximale Zündzeitpunkt ist ein maximaler Zeitpunkt zum Erzeugen eines maximalen Drehmoments mit einem Benzin mit hoher Oktanzahl, ohne daß ein Klopfen auftritt.

In der Anordnung wird ein Koeffizient K zum Korrigieren des Zündzeitpunkts bereitgestellt. Der Wert des Koeffizienten K wird vorläufig auf einen Wert zwischen Null und 1 eingestellt, siehe Fig. 4.

Der Koeffizient K wird in dem RAM 16 gespeichert und in Übereinstimmung mit den Motorbetriebszuständen aktualisiert, um den Zündzeitpunkt grob auf einen gewünschten Wert zu konvergieren. Die Aktualisierung wird unter einem vorbestimmten Zustand ausgeführt und der Zustand wird beim Schritt 93 bestimmt. Wenn die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten maximalen Zündzeitpunkt, die aus den Tabellen 92a und 92b ausgelesen werden, größer als ein vorbestimmter Grad, beispielsweise 5°, ist, wird die Aktualisierung ausgeführt. Das Programm geht dann zum Schritt 94, bei dem bestimmt wird, ob ein Klopfen während

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des Programms aufgetreten ist. Wenn das Auftreten eines Klopfens festgestellt wird, geht das Programm zum Schritt 95, und wenn nicht, zum Schritt 96. Beim Schritt 95 wird der Koeffizient K um eine Korrekturgröße AK ( ΔΚ = K/2) verringert und der Rest K-AK wird in dem RAM 16 als neuer Koeffizient für die nächste Aktualisierung gespeichert. Die Korrekturgröße Δ Κ beim nächsten Aktualisieren ist somit (K - Δ K) / 2. Die Korrekturgröße ist somit die Hälfte des Koeffizienten K beim Aktualisieren. Wenn im einzelnen der Anfangskoeffizient 1/2 ist, ist die Korrekturgröße 1/4, und wenn der Anfangskoeffizient 0 oder 1 ist, ist die Korrekturgröße 1/2, siehe Fig. 4 .

Beim Schritt 96 wird bestimmt, ob der Motor gearbeitet hat, ohne daß während einer vorbestimmten Zeitdauer Klopfen aufgetreten ist. Wenn Klopfen nicht während der Zeitdauer aufgetreten ist, wird der Koeffizient K um die Korrekturgröße Δ Κ beim Schritt 97vergrößert.

Nach dem Aktualisieren des Koeffizienten K beim Schritt 95 oder 97 wird bestimmt, ob die Grobkorrektur beim Schritt 98 beendet worden ist. Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß die Korrekturgröße Δ K abnimmt, wenn die Anzahl der Korrekturen zunimmt. Wenn bei der Anordnung die Korrekturgröße einen vorbestimmten kleinen Wert erreicht, wird die Grobkorrektur beendet. Wenn demgemäß die Größe ΔΚ den vorbestimmten Wert erreicht, wird ein Grobkorrekturvervollständigungskennzeichen RCMP beim Schritt 99 gesetzt, oder wenn nicht, wird das Kennzeichen beim Schritt 100 zurückgesetzt. Andererseits werden die gesamte Korrekturgröße SPKprt und die Anzahl der Korrekturen NUM des Zündzeitpunkts in einer ZündzeitpunktkorrekturgrößentabeI Ie 42 und einer Tabelle 43 (Fig. 2) für die Anzahl der Korrekturen gespeichert. Beim Schritt 100a wird ein Grundzündzeitpunkt SPKbs mit der folgenden Formel berechnet:

SPKbs = MAPSTD + Kx ΔΜΑΡΜΒΤ 1,

worin gilt ΔΜΑΡΜΒΤ = MBT - MAPSTD.

Der Grundzündzeitpunkt wird an den Motor 41 (Fig. 2) angelegt, um den Motor beim Zündzeitpunkt zu betätigen. Der Koeffizient K wird in dem RAM 16 gespeichert. Wenn die Grobkorrektur nicht vervollständigt worden ist, wird der Koeffizient K beim nächsten Programm aktualisiert, um den Zündzeitpunkt grob auf einen gewünschten Wert zu konvergieren, wie oben beschrieben wurde. Wenn der Anfangskoeffiζient K 0 ist, ist der Grundzündzeitpunkt SPKbs, der durch die Formel 1 berechnet wird, der maximale Zündzeitpunkt MAPSTD beim ersten Programm. Der Grundzündzeitpunkt SPKbs, der durch die Grobkorrektur erhalten worden ist, wird des weiteren durch den Feinkorrekturvorgang korrigiert, wie nachfolgend beschrieben wird.

Gemäß Fig. 9a und 9b wird beim Schritt 102 festgestellt, ob sich der Motorbetrieb in einem Bereich befindet, der zum Korrigieren des Grundzündzeitpunkts SPKbs geeignet ist. Wenn sich der Motorbetrieb in diesem Bereich befindet, werden die Korrekturgröße SPKprt und die Anzahl der Korrekturen NUM aus den Tabellen 42 und 43 beim Schritt 103 ausgelesen. Dann wird beim Schritt ein Nachste 11koeffiζient LN zum Nachstellen der Größe RET aus einer Nachstellkoeffiziententabelle 44 (Fig. 2) der Fig. 10a in Übereinstimmung mit der Anzahl der Korrekturen NUM genommen und eine Vor steI Ibestimmungszeitdauer ADJ wird aus einer Vorstellbestimmungszeitdauertabelle 45 (Fig. 2) der Fig. 10b in Übereinstimmung mit der Anzahl der Korrekturen NUM genommen. Daraufhin geht das Programm zum Schritt 105, bei dem bestimmt wird, ob ein Klopfen während des Programms aufgetreten ist. Wenn das Auftreten des Klopfens festgestellt wird, geht das Programm zum Schritt 106, und wenn nicht, zum Schritt 109. Beim Schritt 106 werden die Intensität des Klopfens und das Intervall des Klopfens in einem Berechnungskreis 47 (Fig. 2) berechnet und dann wird eine Nachstellgröße KNK aus einer Nachstellgrößentabelle 48 in Übereinstimmung mit der Intensität und dem Intervall des Klopfens genommen. Beim Schritt 107 wird eine

- if -

tatsächliche Nachstellgröße RETreal durch Multiplizieren der Nachstellgröße KNK und des Nachste I I koeffiζienten LN berechnet RETreal = KNK χ LN. Danach geht das Programm zum Schritt 108, bei dem die in der Tabelle 42 gespeicherte Korrekturgröße SPKprt von der tatsächlichen Nachstell größe RETreal subtrahiert wird, um eine neue Korrekturgröße SPKprta zu erhalten, die in der Tabelle 4 2 gespeichert wird.

Andererseits wird beim Schritt 109 bestimmt, ob ein Klopfen in der Vorste IIbestimmungszeitdauer ADJ aufgetreten ist, was im Komparator 49 in Fig. 2 ausgeführt wird. Wenn ein Klopfen in der Zeitdauer nicht aufgetreten ist, geht das Programm zum Schritt 110, bei dem eine Vorstellgröße ADV eines konstanten kleinen Werts zu der Korrekturgröße SPKprt addiert wird, um eine neue Korrekturgröße SPKprta zu erhalten, was in einem Vorstellgrößeneinstellkreis 50 in Fig. 2 ausgeführt wird, wobei die neue Korrekturgröße in der Tabelle 42 gespeichert wird. Danach wird beim Schritt 111 bestimmt, ob die neue Korrekturgröße SPKprta größer als ein Grenzwert ist, der durch Subtrahieren des Grundzündzeitpunkts SPKbs von dem maximalen Zündzeitpunkt MBT (MBT-SPKbs) erhalten wird. Wenn die neue Korrekturgröße SPKprta kleiner als der Grenzwert ist, wird die neue Korrekturgröße in der Tabelle 42 beim Schritt 113 gespeichert. Wenn diese größer als der Grenzwert ist, wird der Wert von MBT-SPKbs als neue Korrekturgröße beim Schritt 113 verwendet und in der Tabelle 42 gespeichert. Der gespeicherte Wert SPKprta oder SPKprtr wird zu dem Grundzündzeitpunkt SPKbs beim Schritt 68 addiert.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise in der Subroutine 64 für die Beschleunigung unter Bezugnahme auf Fig. 7 erläutert. Das Auftreten von Motorklopfen wird beim Schritt 81 festgestellt. Wenn ein Klopfen auftritt, wird die Intensität des Klopfens beim Schritt 82 berechnet. In Übereinstimmung mit der Intensität wird der Nächste I Igrad RETac des Zündzeitpunkts aus einer Tabelle der Fig. 5c beim Schritt 83 genommen. Andererseits wird der

Korrekturgrad SPKac aus einer Tabelle 34 der Fig. 5b in Übereinstimmung mit der Hotordrehzah I entnommen und der Nachstellgrad RETac und der Korrekturgrad SPKac werden addiert, um eine Korrekturgröße SPKacr zu erzeugen. Die Korrekturgröße SPKac wird in dem RAM 16 beim Schritt 89 gespeichert, um den Grundzündzeitpunkt, der in der Subroutine 66 erhalten wird, zu korrigieren.

Wenn kein Klopfen auftritt, wird beim Schritt 85 festgestellt, ob ein Klopfen während einer vorbestimmten Zeitdauer aufgetreten ist. Wenn das Klopfen nicht aufgetreten ist, geht das Programm zum Schritt 86, bei dem ein vorbestimmter Vorstellgrad ADVac von dem Korrekturgrad SPKac (SPKac - ADVac) subtrahiert wird, um eine Korrekturgröße SPKaca zu erhalten. Das Programm geht danach zum Schritt 87, bei dem bestimmt wird, ob die Korrekturgröße SPKac negativ ist. Wenn SPKaca negativ ist, wird der Wert von SPKaca auf Null beim Schritt 88 gesetzt. Der Wert wird im RAM 16 beim Schritt 89 gespeichert. Der gespeicherte Wert SPKacr oder SPKaca wird zu dem Grundzündzeitpunkt SPKbs beim Schritt 68 (Fig. 6) addiert, um einen tatsächlichen Zündzeitpunkt SPK zu erhalten. Die in der Tabelle 34 (Fig. 5b) gespeicherten Daten werden mit dem Wert SPKaca oder SPKacr für die nächste Korrektur wieder geschrieben.

Da gemäß der Erfindung die Korrektur des Zündzeitpunkts in den Grobkorrekturvorgang, den Feinkorrektür Vorgang und den Korrekturvorgang bei Beschleunigung des Motors aufgeteilt wird, ist es möglich, den Zündzeitpunkt schnell und fein zu korrigieren, indem selektiv eine große Korrekturgröße und eine kleine Korrekturgröße addiert werden.

ΛΑ

Leerseite -

Claims (3)

Shinjuku-ku, Tokyo, Japan P a t e η t ans ρ r ü ehe

1. Anordnung zum RegeLn des Zündzeitpunkts eines Verbrennungsmotors mit einem Mikroprozessor und einer ZündzeitpunktregeI-vorr i chtung,
gekennzeichnet durch

erste FühLeiηrichtungen zum Abtasten von Betriebszuständen des Motors im stetigen Zustand und zum Erzeugen eines MotorbetriebszustandssignaLs,

zweite Fühleinrichtungen zum Abtasten der Beschleunigung des Motors und zum Erzeugen eines Besch leunigungssignaIs,

einen Klopffühler zum Abtasten des Motorklopfens und zum Erzeugen eines Klopfsignals,

Grobkorrekturei ηrichtungen, die auf das Motorbetriebszustandssignals und das Klopfsignal ansprechen, um den Zündzeitpunkt grob auf einen gewünschten Wert zu korrigieren, und zum Erzeugen eines Vervollständigungssignals, wenn die Korrektur einen fertigen Zustand erreicht hat,

Feinkorrektür einrichtungen, die auf das Vervollständigungssignal, das MotorbetriebszustandssignaI und das Klopfsignat ansprechen, um den Zündzeitpunkt, der durch die Grobkorrektureinrichtungen bestimmt worden ist, fein zu korrigieren, und

Beseh leunigungskorrektureinrichtungen, die auf das Beschleunigungssignal und das Klopfsignal zum Korrigieren des korrigierten Zündzeitpunkts, der durch die Grobkorrektur einrichtungen bestimmt worden ist, ansprechen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grobkorrektureinrichtungen einen Grundzündzeitpunkt erzeugen und die Fein- und BeschLeunigungskorrekt ureinrichtungen den Grundzündzeitpunkt korrigieren.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinkorrektureinrichtungen auf die Intensität des Klopfens und die Periode, während der das Klopfen nicht auftritt, ansprechen.