DE3609245A1 - DEVICE FOR REGULATING THE IDLE SPEED OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents
DEVICE FOR REGULATING THE IDLE SPEED OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINEInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Regeln des Leerlaufbetriebs einer Brennkraftmaschine und speziell auf eine solche Vorrichtung, die die Kraftstoff zuführung zu jedem Zylinder regelt, um eine ungleichmäßige Verteilung der Ausgangsleistung über die entsprechenden Zylinder einer mehrzylindrigen Maschine zu minimieren und einen stabilen Betrieb sicherzustellen.The present invention relates to a device for regulating the idling operation of an internal combustion engine and especially to such a device that regulates the fuel supply to each cylinder in order to avoid uneven To minimize the distribution of the output power over the corresponding cylinders of a multi-cylinder machine and ensure stable operation.
Bei der Regelung der Kraftstoffeinspritzmenge bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine wird die Kraftstoffeinspritzmenge bislang einheitlich für alle Zylinder gesteuert. Die Ausgangsleistungen der entsprechenden Zylinder sind daher aufgrund von Herstellungstoleranzen der Brennkraftmschine selbst und/oder der Kraftstoffeinspritzpumpe und dgl. nicht gleich.When regulating the fuel injection amount in a multi-cylinder internal combustion engine, the fuel injection amount is previously controlled uniformly for all cylinders. The outputs of the corresponding cylinders are therefore due to manufacturing tolerances of the internal combustion engine itself and / or the fuel injection pump and the like not the same.
Eine Ungleichmäßigkeit der vorgenannten Art ruft eine beachtliche Verminderung der Stabilität des Maschinenbetriebs im Leerlauf hervor, was wiederum den Anteil von in den Abgasen enthaltenen Schadstoffen erhöht und auch die Maschine zum Schwingen bringt. Durch solche Schwingungen werden darüberhinaus in aller Regel störende Geräusche erzeugt. Non-uniformity of the aforesaid type causes a considerable decrease in the stability of the machine's operation when idling, which in turn increases the proportion of pollutants contained in the exhaust gases and also the Makes the machine vibrate. In addition, such vibrations usually generate disturbing noises.
Um die obigen Nachteile zu überwinden, sind verschiedene Vorrichtungen zum Regeln des in jeden Zylinder der Maschine eingespritzten Kraftstoffs vorgeschlagen worden, durch die die einzelnen Zylinder getrennt beeinflußt werden.In order to overcome the above disadvantages, various devices are available for regulating the flow in each cylinder of the engine injected fuel has been proposed, by which the individual cylinders are influenced separately.
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Die Erfinder haben bereits ein verbessertes, individuelles Regelsystem mit geschlossener Regelschleife zur Regelung der durchschnittlichen Motordrehzahl und mit einer zweiten geschlossenen Schleife zur Regelung der Kraftstoffmenge vorgeschlagen, die in jeden Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt werden soll; die zweite geschlossene Regelschleife kann wahlweise eingesetzt werden (US-Patentanmeldung Nr. 779 222 entsprechend der deutschen Patentanmeldung P 35 33 900.4).The inventors already have an improved, individual control system closed loop for regulating the average engine speed and with a second closed loop for regulating the amount of fuel proposed to be injected into each cylinder of the internal combustion engine; the second closed control loop can optionally are used (US patent application No. 779 222 corresponding to German patent application P 35 33 900.4).
Da jedoch die Regelkonstanten in der ersten geschlossenen Regelschleife bei dem vorgeschlagenen System auf einen konstanten Wert eingestellt werden, und zwar unabhängig davon, ob die zweite geschlossene Regelschleife verwendet wird oder nicht, verschlechtert sich manchmal die Betriebsstabilität des individuellen Regelsystems sogar dann, wenn die zweite geschlossene Regelschleife benutzt wird.However, since the control constants in the first closed control loop are the proposed system can be set to a constant value, regardless of whether the second closed control loop is used becomes or not, the operational stability of the individual sometimes deteriorates Control system even if the second closed control loop is used.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Regeln des Leerlaufbetriebes einer Brennkraftmaschine durch Verwendung eines Einzelzylinderregelsystems anzugeben.The invention is therefore based on the object of an improved device for regulating idling operation an internal combustion engine by using a single cylinder control system to specify.
Weiterhin soll eine Vorrichtung zur Regelung des Leerlauf-Betriebes einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen werden, bei dem der Leerlauf mit sehr hoher Stabilität erfolgt, und zwar unabhängig davon, ob das Regelsystem für die Regelung der einzelnen Zylinder in Verbindung mit einer geschlossenen Regelschleife für die Regelung der durchschnittlichen Drehzahl der Brennkraftmaschine benutzt wird.Furthermore, a device for regulating the idling operation of a Internal combustion engine are proposed in which the idling takes place with very high stability, regardless of whether the control system for the regulation of the individual cylinders in connection with a closed control loop for the regulation of the average speed of the Internal combustion engine is used.
Außerdem soll eine Vorrichtung zur Regelung des Leerlauf-Betriebes einer Brennkraftmaschine entsprechend dem Regelsystem für die einzelnen Zylinder vorgeschlagen werden, bei dem der Leerlauf bei geringem Kraftstoffverbrauch sehr stabil erfolgt.In addition, a device for regulating the idling operation of a Internal combustion engine are proposed according to the control system for the individual cylinders, in which the idling with low fuel consumption very stable.
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Schließlich soll eine Vorrichtung zur Regelung des Leerlaufbetriebes einer Brennkraftmaschine entsprechend dem Betrieb für die einzelnen Zylinder geschaffen werden, bei dem die Schwingungen der Brennkraftmaschine weiter abnehmen. Finally, a device for regulating the idling operation of a Internal combustion engine created according to the operation for the individual cylinders in which the vibrations of the internal combustion engine continue to decrease.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is achieved by the invention specified in claim 1. Beneficial Refinements of the invention are the subject of the subclaims.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist also eine Vorrichtung zur Regelung des Leerlauf-Betriebes einer Brennkraftmaschine ein Regelsystem mit geschlossener Schleife mit einem ersten Ausgang zur Erzeugung von Daten für die durchschnittliche Drehzahl, welche die durchschnittliche Maschinendrehzahl einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern anzeigen, einen zweiten Ausgang zur Erzeugung von Daten für die Soll-Drehzahl, die eine vorgegebene Soll-Drehzahl bei Leerlauf der Brennkraftmaschine anzeigen, einen ersten, auf die Daten für die durchschnittliche Drehzahl und die Daten für die Soll-Drehzahl ansprechenden Rechner zur Erzeugung von ersten Regeldaten, die sich auf die der Brennkraftmaschine zuzuführende Kraftstoff menge beziehen, um die Soll-Drehzahl bei Leerlauf der Brennkraftmaschine zu erhalten, eine Verarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung der ersten Regeldaten, welche die Verwendung des Regelsystems mit geschlossener Schleife wenigstens für die Proportional- und Integral- (PI)Regelung ermöglicht und eine auf das Ausgangssignal von der Verarbeitungseinrichtung ansprechende Regeleinrichtung zur Regelung einer Drehzahleinstelleinrichtung aufweist, um die Regelung mit geschlossener Schleife für die Leerlauf-Drehzahl der Brennkraftmaschine auszuführen. Die Vorrichtung weist weiterhin einen Detektor für die Feststellung des Betriebs-Zeitpunktes der Brennkraftmaschine, eine erste, auf das Ausgangssignal des Detektors ansprechende Anordnung zur Erzeugung von ersten Daten, die sich auf das Ausgangssignal der jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine beziehen, eine zweite, auf die ersten Daten ansprechende Anordnung zur wiederholten Berechnung und Erzeugung von Differential-Daten für jeden Zylinder nacheinander, wobei die Differential-Daten in Beziehung zu der Differenz zwischen den Ausgangssignalen der jeweiligen Zylinder und einem vorgegebenen Bezugswert stehen, einen zweiten, auf die Differential-Daten ansprechenden Rechner zur Berechnung und Erzeugung von zweiten Steuerdaten, die sich auf die Kraftstoffmenge beziehen, die zur Eliminierung der durchAccording to the present invention, a device for regulation the idle operation of an internal combustion engine a control system with a closed Loop having a first output for generating average speed data which is the average engine speed an internal combustion engine with several cylinders, a second output for generating data for the target speed, the one Show predetermined target speed when the internal combustion engine is idling, a first on the data for the average speed and the Data for the target speed responding computer for generating first control data relating to the fuel to be supplied to the internal combustion engine Relate amount to the target speed when the internal combustion engine is idling to obtain a processing device for processing the first control data, which the use of the control system with closed Loop at least for the proportional and integral (PI) control allows and one on the output signal from the processing device having responsive control device for controlling a speed adjuster to provide closed loop control for the Run idle speed of the internal combustion engine. The device furthermore has a detector for determining the operating time of the internal combustion engine, a first one to the output signal of the detector attractive arrangement for generating first data relating to the output signal of the respective cylinder of the internal combustion engine, a second arrangement, responsive to the first data, for iteratively calculating and generating differential data for each cylinder successively, with the differential data in relation to the difference stand between the output signals of the respective cylinders and a predetermined reference value, a second, responsive to the differential data Computer for calculating and generating second control data relating to the amount of fuel required to eliminate the
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- ^r die Differentialdaten angezeigten Differenz erforderlich ist, weiterhin in eine Ausgangsregeleinrichtung, die auf das Ausgangssignal des Detektors anspricht, um die zweiten Regeldaten zu einem vorgegebenen Zeitpunkt vor der anschließenden Einstellung des jedem Zylinder zugeführten Kraftstoffes ausgibt, eine Regelanordnung zur Regelung der Zuführung der zweiten Regeldaten von der Ausgangs-Regelanordnung zu dem Regelsystem mit geschlossener Schleife, um eine EIN/AUS-Regelung des Regel-Modus für die einzelnen Zylinder auszuführen, und eine Änderungsanordnung zur Änderung der Regelkonstanten in der Verarbeitungseinrichtung in Abhängigkeit von dem Zustand EIN/AUS der Regelung für die einzelnen Zylinder auf. - ^ r the differential data displayed difference is required, further in an output control device which responds to the output signal of the detector in order to output the second control data at a predetermined point in time before the subsequent adjustment of the fuel supplied to each cylinder, a control arrangement for controlling the supply of the second Control data from the output control device to the closed-loop control system to carry out ON / OFF control of the control mode for each cylinder, and a change device for changing the control constant in the processing means depending on the ON / OFF state of the control for the individual cylinders.
Bei der oben beschriebenen Konstruktion kann eine Rückkopplungsschleife zur Regelung der Kraftstoffmenge, um die Differenzen zwischen den Ausgangssignalen der Zylinder auf 0 zu verringern, in einer Rückkopplungs-Regelschleife vorgesehen sein, um die Maschinen-Drehzahl in der Weise zu regeln, daß die durchschnittliche Maschinen-Drehzahl gleich der gewünschten Maschinen-Drehzahl bei Leerlaufbetrieb wird. Wenn die Einzelzylinderregelung ausgeführt wird, dann wird die Kraftstoffeinspritzmenge derart gesteuert, daß die Differenzdaten null sind. Es wird daher möglich, die Amplituden der Winkelgeschwindigkeitsschwankungen der Brennkraftmaschine gleich zu machen. Die Schwingung der Brennkraftmaschine kann daher vermindert werden und die Leerlaufdrehzahl kann ebenfalls herabgesetzt werden, weil der von der Maschine erzeugte Lärmpegel sinkt. Weiterhin, wenn die Einzelzylinderregelung ausgeführt wird, dann werden die Koeffizienten, die für die Proportional/Integral-Regelberechnung in einen Proportional/Integral-Regelrechner, der Bestandteil der geschlossenen Regelschleife ist, verwendet werden, derart geändert, daß die Proportional/Integral-Regelbedingung an die individuelle Zylinderregelart angepaßt ist. Als Folge davon kann die Einzelzylinderregelung stabiler ausgeführt werden. Das Ergebnis ist ein stabilerer Maschinenbetrieb mit geringerem Kraftstoffverbrauch.In the construction described above, a feedback loop to regulate the amount of fuel to compensate for the differences between the output signals to reduce the cylinder to 0, be provided in a feedback control loop to set the engine speed in the manner to regulate that the average engine speed is equal to the desired engine speed in idle mode. When the single cylinder control is carried out, the fuel injection amount becomes controlled so that the difference data is zero. It therefore becomes possible to determine the amplitudes of the angular velocity fluctuations to make the internal combustion engine equal. The vibration of the internal combustion engine can therefore can be decreased and the idle speed can also be decreased because of the generated by the engine Noise level drops. Furthermore, when the single cylinder control is carried out, the coefficients used for the proportional / integral rule calculation in a proportional / integral rule computer, which is part of the closed control loop, are used, changed in such a way that the proportional / integral control condition applies the individual cylinder control type is adapted. As a result, the single cylinder control can be performed more stably will. The result is more stable machine operation with lower fuel consumption.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf in den Zeichnungen dargestellte bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt:The invention is described below with reference to preferred embodiments shown in the drawings explained in more detail. It shows:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Leerlaufregelvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of a Idle control device according to the present invention;
Figuren 2A bis 2G Zeitdiagramme zur Erläuterung des Betriebs der Vorrichtung nach Fig. 1;FIGS. 2A to 2G are timing diagrams for explaining the operation of the device according to FIG. 1;
Fig. 3 ein detailliertes Blockschaltbild des Drehzahldetektors in Fig. 1;3 is a detailed block diagram of the speed detector in Fig. 1;
Fig. 4 ein detailliertes Blockschaltbild des Reserve-Zeitgabedetektors in Fig. 1;Figure 4 is a detailed block diagram of the spare timing detector in Fig. 1;
Figuren 5A bis 51 Zeitdiagramme zur Erläuterung des Betriebs des Reserve-Zeitgabedetektors in Fig. 4;Figs. 5A to 51 are timing charts for explaining the operation the reserve timing detector in Fig. 4;
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, das einen Mikroprozessor verwendet;6 shows a further embodiment of the invention, that uses a microprocessor;
Fig. 7 ein Flußdiagramm eines Regelprogramms, das in dem Mikroprozessor in der Vorrichtung nach Fig. 6 ausgeführt wird, undFig. 7 is a flow chart of a control program included in the Microprocessor is implemented in the apparatus of Fig. 6, and
Figuren 8 und 9 detaillierte Flußdiagramme als Teil des Flußdiagramms von Fig. 7.FIGS. 8 and 9 are detailed flow charts forming part of the flow chart of FIG.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Leerlaufregelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach der vorliegenden Erfindung, hier angewendet zur Regelung des Leerlaufbetriebs einer Dieselmaschine. Die Dieselmaschine 3 wird von einer Kraftstoffeinspritzpumpe 2 mit Kraftstoff versorgt und die Leerlaufregelvorrichtung 1 dient dazu, die Drehzahl der Maschine 3 während des Leerlaufs zu regeln.Fig. 1 is a block diagram of an idle control device for an internal combustion engine according to the present invention, used here to regulate idling operation a diesel engine. The diesel engine 3 is supplied with fuel by a fuel injection pump 2 and the idling control device 1 serves to control the speed of the engine 3 during idling.
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Ein Umdrehungssensor 7 ist dazu vorgesehen, eine vorbestimmte Bezugsstellung der Kurbelwelle 4 der Dieselmaschine 3 zu ermitteln. Der Umdrehungssensor 7 ist bekannter Bauart und besteht aus einem Impulsgeber 5 und einer elektromagnetischen Aufnehmerspule 6. Da die Dieselmaschine 3 im vorliegenden Falle eine Viertakt-Vierzylinder-Maschine ist, sind um den Umfang des Impulsgebers 5 ein Satz von Nasen 5a bis 5d mit einem Winkelabstand von jeweils 90° angeordnet. Die Winkelstellung zwischen dem Impulsgeber 5 und der Kurbelwelle 4 ist derart, daß, wenn die Kolben in zwei der vier Zylinder der Dieselmaschine 3 den oberen Totpunkt erreichen, die Nase 5a oder 5c der elektromagnetischen Aufnehmerspule 6 direkt gegenübersteht.A rotation sensor 7 is provided for a predetermined reference position of the crankshaft 4 of the diesel engine 3 to be determined. The rotation sensor 7 is of known type and consists of a pulse generator 5 and an electromagnetic one Pick-up coil 6. Since the diesel engine 3 in the present case is a four-stroke, four-cylinder engine is, around the circumference of the pulse generator 5 are a set of lugs 5a to 5d with an angular distance of 90 ° arranged. The angular position between the pulse generator 5 and the crankshaft 4 is such that when the pistons are in two of the four cylinders of the diesel engine 3 reach top dead center, the nose 5a or 5c of the electromagnetic one Pick-up coil 6 is directly opposite.
Fig. 2A zeigt die Augenblicksdrehzahl N der Dieselmaschine 3, und Fig. 2B zeigt den Verlauf eines Wechselstromsignals AC, das durch den Umdrehungssensor 7 erzeugt wird. Jedesmal, wenn eine Nase der elektromagnetischen Aufnehmerspule 6 gegenübergestellt wird, wechselt das Wechselstromsignal seinen Pegel von positiver zu negativer Polarität, sodaß ein Stromverlauf aus Impulspaaren erzeugt wird, die jeweils einen positiven Impuls, gefolgt von einem negativen2A shows the instantaneous speed N of the diesel engine 3, and FIG. 2B shows the profile of an alternating current signal AC which is generated by the rotation sensor 7. Every time when a nose of the electromagnetic pick-up coil 6 is opposed, the alternating current signal changes its level from positive to negative polarity, so that a current curve is generated from pulse pairs that a positive impulse each time, followed by a negative one
Impuls, enthalten. Die Zeitpunkte t., tg, t,- t17 derImpulse, included. The times t., Tg, t, - t 17 der
Anstiegspunkte der positiven Spitzen entsprechen den OT-Zeitpunkten der Kolben in der Dieselmaschine 3. Die Zeitpunkte t2> t4 ....t,t entsprechen den angegebenen Zeitpunkten, bei welchen die Kurbelwelle 4 sich um einen Winkel gedreht hat, der größer als 90° ist, nach dem Passieren der OT-Stellung. Andererseits sind die Zeitpunkte t., t3> t5 t17 der Minimumpunkte der Augenblicksdrehgeschwindigkeit N die Verbrennungsstartzeitpunkte der Zylinder. Dies rührt aus der Tatsache her, daß die Augenblicksdrehzahl zu steigen beginnt, wenn Verbrennung auftritt. Andererseits beginnt bei jedem der Zeitpunkte to, t. t„c Rise points of the positive peaks correspond to the TDC instants of the pistons in the diesel engine 3. The instants t 2 > t 4 .... t, t correspond to the stated instants at which the crankshaft 4 has rotated through an angle greater than 90 ° after passing the TDC position. On the other hand, the times t., T 3 > t 5 t 17 of the minimum points of the instantaneous rotational speed N are the combustion start times of the cylinders. This arises from the fact that the instantaneous speed begins to increase when combustion occurs. On the other hand, begins at each of the times t o , t. t " c
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die Augenblicksdrehgeschwindigkeit N abzunehmen. Unmittelbar vor jedem der aufeinanderfolgenden Zeitpunkte, bei denen Zündung stattfindet, erreicht die Augenblicksdrehgeschwindigkeit N einen Minimalwert. Aus diesem Grunde ändert sich die Augenblicksdrehgeschwindigkeit N der Dieselmaschine 3 periodisch, wobei die Periode der Drehgeschwindigkeitsschwankungen einer halben Umdrehung der Kurbelwelle 4 entspricht.the instantaneous rotational speed N to decrease. Direct before each of the successive points in time at which ignition takes place, the instantaneous rotational speed is reached N is a minimum value. For this reason, the instantaneous rotation speed N of the diesel engine changes 3 periodic, the period of the fluctuations in rotational speed of half a revolution of the Crankshaft 4 corresponds.
Strenggenommen entsprechen in manchen Fällen die Minimumpunkte der Augenblicksdrehgeschwindigkeit N nicht den OT-Positionen der Kolben während der Verdichtung innerhalb der Zylinder, und entsprechen auch die Maximumpunkte nicht jenen Stellungen, die gegenüber der OT-Stellung um 90° verschoben sind. Zur Vereinfachung der Beschreibung sei jedoch nachfolgend angenommen, daß die Minimumpunkte den OT-Positionen und die Maximumpunkte den dagegen um 90° verschobenen Positionen entsprechen.Strictly speaking, in some cases the minimum points correspond the instantaneous rotational speed N is not within the TDC positions of the pistons during compression the cylinder, and the maximum points do not correspond to those positions that are 90 ° from the TDC position are shifted. To simplify the description let however, in the following it is assumed that the minimum points are shifted to the TDC positions and the maximum points are shifted by 90 ° Positions correspond.
Die vier Zylinder der Dieselmaschine 3 werden als Zylinder C., C«, Cg und C. bezeichnet, wobei die Verbrennungsvorgänge für die Zylinder C. bis C. zu den Zeitpunkten t., t3, t5 und ty eingeleitet werden. In der nachfolgenden Beschreibung wird diese Folge von Verbrennungsbeginnzeitpunkten für die Zylinder vorausgesetzt.The four cylinders of the diesel engine 3 are designated as cylinders C., C ”, Cg and C., the combustion processes for cylinders C. to C. being initiated at times t., T 3 , t 5 and ty. In the following description, this sequence of combustion start times is assumed for the cylinders.
Die Verhältnisse zwischen den Anstiegspunkten des Wechselstromsignals AC, d.h. deren Zeitpunkte durch diese Anstiegspunk.te und die Zeitpunkte der entsprechenden Zylinder angegeben werden, werden wie folgt ermittelt. Ein Nadelventilhubimpulssignal NLP1 wird von einem Nadelventilhubsensor 9 eines Kraftstoffeinspritzventils (nicht dargestellt) erzeugt, das am Zylinder C1 montiert ist, und wird einem Zeitdetektor 10 als Bezugszeitsignal zugeführt. WieThe relationships between the rise points of the alternating current signal AC, ie the points in time given by these rise points and the points in time of the corresponding cylinders, are determined as follows. A needle valve lift pulse signal NLP 1 is generated by a needle valve lift sensor 9 of a fuel injection valve (not shown) mounted on the cylinder C 1 , and is supplied to a time detector 10 as a reference time signal. As
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Fig. 2C zeigt, wird das Nadelventilhubimpulssignal NLP1 unmittelbar vor jedem Verbrennungstartzeitpunkt des Zylinders C1 abgegeben, d.h. zu den Zeitpunkten t^, tg, t17 Der Zeitdetektor 10 besteht in der Hauptsache aus einem Binärzähler, der Eingangsimpulse in Übereinstimmung mit ins Positive gehenden Impulsen des Wechselstromsignals AC zählt und durch das Nadelventilhubimpulssignal NLP1 rückgesetzt wird. Die die Ergebnisse dieser Zählung darstellenden Binärdaten werden als Unterscheidungsdaten Di abgegeben. Auf diese Weise ist es einfach möglich, den Zusammenhang zwischen einem gegebenen Anstiegspunkt des Wechselstromsignals AC und des Zylinders, der einen entsprechenden Betriebszeitpunkt hat, zu unterscheiden. Die Unterscheidungsdaten Di werden über einen Umschalter SW (der nachfolgend beschrieben wird) einem Geschwindigkeitsdetektor 8 zugeführt. 2C shows, the needle valve lift pulse signal NLP 1 is emitted immediately before each combustion start time of the cylinder C 1 , ie at the times t ^, t g , t 17 counting pulses of the alternating current signal AC and is reset by the needle valve lift pulse signal NLP 1. The binary data representing the results of this counting are output as discrimination data Di. In this way it is easily possible to distinguish the relationship between a given rise point of the alternating current signal AC and the cylinder which has a corresponding operating time point. The discrimination data Di is supplied to a speed detector 8 via a changeover switch SW (which will be described below).
Der Geschwindigkeitsdetektor 8 dient dazu, die Zeitintervalle Q11, G21. O41, O12, θ22, zu messen, dieThe speed detector 8 is used to determine the time intervals Q 11 , G 21 . O 41 , O 12 , θ 22 , to measure that
die Kurbelwelle 4 benötigt, um nach dem Verbrennungsbeginn in jedem Zylinder um 90° zu drehen, wobei die Messung auf der Grundlage des Wechselstromsignals AC ausgeführt wird. Fig. 3 zeigt ein Schaltbild eines speziellen Ausführungsbeispiels des Geschwindigkeitsdetektors 8. Wie man aus Fig. 3 sieht, enthält der Geschwindigkeitsdetektor 8 einen Impulsgenerator 81, der Zählimpulse CP abgibt, die mit einer konstanten Frequenz erzeugt werden, die höher als jene des Wechselstromssignals AC ist. Der Geschwindigkeitsdetektor 8 enthält weiterhin einen Zähler 82 zum Zählen der Impulse CP. Der Zähler 82 ist mit einem Eingangsanschluß 82a versehen, der Zählimpulse CP aufnimmt, einem Startanschluß 82b zur Aufnahme von Startimpulsen, die zur Rücksetzung des Zählers 82 und zum Beginn des Zählbetriebs verwendet werden, und mit einem Stoppanschluß 82c zur Auf-the crankshaft 4 required to rotate 90 ° in each cylinder after the start of combustion, the measurement being on is performed based on the AC signal AC. Fig. 3 shows a circuit diagram of a specific embodiment of the speed detector 8. How to from Fig. 3 sees, the speed detector 8 contains a pulse generator 81, which emits counting pulses CP that with a constant frequency higher than that of the alternating current signal AC. The speed detector 8 also contains a counter 82 for counting the impulse CP. The counter 82 is provided with an input terminal 82a which receives counting pulses CP, one Start connection 82b for receiving start pulses which are used to reset the counter 82 and to start counting operation can be used, and with a stop connection 82c for
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nähme von Steppimpulsen versehen. Diese Stoppimpulse dienen dazu, den Zehlbetrieb des Zählers 82 anzuhalten und den Zählinhalt unverändert zu halten. Ausgangsleitungen 83a und 84a von Dekodern 83 und 84 sind mit den Anschlüssen 82b zbw. 82c verbunden, und die Unterscheidungsdaten Di werden den Dekodern 82 und 83 zugeführt.would take from step pulses provided. These stop impulses are used to stop the counting operation of the counter 82 and keep the count unchanged. Output lines 83a and 84a of decoders 83 and 84 are connected to connections 82b, for example. 82c, and the discrimination data Di are fed to decoders 82 and 83.
Wie oben beschrieben, drücken die Unterscheidungsdaten Di einen Zählwert einer Anzahl von ins Positive gehenden Impulsen innerhalb des Wechselstromsignals AC aus, wobei die Impulszählung durch einen Zähler ausgeführt wird, der durch das Nadelventilhubimpulssignal NLP. rückgesetzt wird. In der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der Zeitdetektor 10 so aufgebaut, daß die Unterscheidungsdaten Di auf null gesetzt werden, wenn der Zeitdetektor 10 durch das Signal NLP1 rückgesetzt wird. Wie Fig. 2D zeigt, hat die Unterscheidungsdateninformation Di zum Zeitpunkt t1 den Wert 1, zum Zeitpunkt t~ den Wert 2 und zum Zeitpunkt t3 den Wert 3, d.h., die Unterscheidungsinformation Di wird jedesmal um eins erhöht, wenn der ins Positive gehende Impuls des Wechselstromsignals AC erzeugt wird. Zum Zeitpunkt tg erreicht sie daher einen Wert 8. Unmittelbar vor dem Zeitpunkt tg wird die Unterscheidungsdateninformation Di durch die Zuführung des Nadelventilhubimpulssignals NLP1 auf null gesetzt. Anschließend ändert sich der Inhalt der Unterscheidungsdateninformation Di noch einmal sequentiell nacheinander, wie oben beschrieben.As described above, the discrimination data Di expresses a count of a number of positive going pulses within the alternating current signal AC, the pulse counting being carried out by a counter determined by the needle valve lift pulse signal NLP. is reset. In the embodiment of FIG. 1, the time detector 10 is so constructed that the discrimination data Di is set to zero when the time detector 10 is reset by the signal NLP 1. As, Fig. 2D, the discrimination data information Di is the time 1 t is 1, at time t ~ is 2 and at time t 3 the value 3 that is, the discrimination information Di is incremented each time by one when the positive-going Pulse of the alternating current signal AC is generated. Therefore, at the time tg it reaches a value of 8. Immediately prior to the time t g, the distinctive information data Di by the supply of Nadelventilhubimpulssignals NLP 1 is set to zero. Subsequently, the content of the discrimination data information Di changes sequentially one more time as described above.
Jedesmal, wenn die Unterscheidungsdateninformation Di einen der Werte 1, 3, 5 oder 7 annimmt, geht der Pegel an der Ausgangsleitung 83a des Dekoders 83 für eine kurze Zeit nach oben, um dem Startanschluß 82b des Zählers 82 einen Startimpuls zuzuführen. Wenn andererseits die Unterscheidungsdateninformation Di einen der Werte, 2, 4, 6Every time the discrimination data information Di takes one of 1, 3, 5 or 7, the level goes on the output line 83a of the decoder 83 upwards for a short time to the start connection 82b of the counter 82 to apply a start pulse. On the other hand, if the discrimination data information Di one of the values, 2, 4, 6
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- Mr - Mr.
oder 8 annimmt, dann geht der Pegel auf der Ausgangsleitung 84a des Dekoders 84 für eine kurze Zeit nach oben, und als Folge davon wird ein Stoppimpuls dem Stoppanschluß 82c des Zählers 82 zugeführt.or 8, then the level on the output line 84a of the decoder 84 goes up for a short time, and as As a result, a stop pulse is supplied to the stop terminal 82c of the counter 82.
Der Zähler 82 zählt daher die Taktimpulse CJ jedesmal nach den Verbrennungsstartzeitpunkten (t^, t3> t.j5 ...) während eines Intervalls, das sich bis zu dem Zeitpunkt erstreckt, zu welchem die Kurbelwelle 4 sich um 90° gedreht hat. Der Zähler 82 erzeugt infolgedessen als Ausgang die Zähldateninformation CD, die einem der Intervalle O11, Gp1, ....The counter 82 therefore counts the clock pulses C J each time after the combustion start times (t ^, t 3> t. J5 ...) during an interval which extends up to the point in time at which the crankshaft 4 has rotated 90 ° . As an output, the counter 82 generates the count data information CD which corresponds to one of the intervals O 11 , Gp 1 , ....
β*,, G12, · entspricht. Die Zähldateninformation CD β * ,, G 12 , · corresponds. The count data information CD
wird einem Wandler 85 zugeführt, von dem sie in Daten umgewandelt werden, die jeweils die Zeitintervalle G11,is fed to a converter 85, by which they are converted into data, each of the time intervals G 11 ,
G21, . darstellen. Diese gewandelte DateninformationG 21,. represent. This converted data information
wird sequentiell als Augenblicksdrehgeschwindigkeit ausgegeben, die die Augenblicksdrehgeschwindigkeit der Maschine unmittelbar nach der Verbrennung in einem Zylinder ausdrückt. is sequentially outputted as the instantaneous rotating speed which is the instantaneous rotating speed of the machine expresses immediately after combustion in a cylinder.
Die umgewandelte Dateninformation gibt auch die Größe der Ausgangsleistung des Zylinders an, in dem zu diesem Zeitpunkt die Verbrennung stattfindet.The converted data information also indicates the magnitude of the output of the cylinder in which at that time the combustion takes place.
Wie zuvor beschrieben, werden vom Geschwindigkeitsdetektor Daten abgegeben, die jedes der Zeitintervalle G11, G21, . ausdrücken, von denen sich jedes von einem Anstiegspunkt des Wechselstromsignals AC (entsprechend den Verbrennungsstartzeitpunkten für Maschinenzylinder) bis zum nachfolgenden Anstiegszeitpunkt erstreckt. Nachfolgend wird die Augenblicksdateninformation, die die augenblickliche Drehgeschwindigkeit in Bezug auf den Zylinder C, ausdrückt, als eine Folge ausgedrückt, in der die Ermittlung durch den Geschwindigkeitsdetektor ausgeführt wird, d.h.As described above, the speed detector outputs data which each of the time intervals G 11 , G 21,. express each of which extends from a rising point of the alternating current signal AC (corresponding to the combustion start timings for engine cylinders) to the subsequent rising timing. Subsequently, the current data information expressing the current rotational speed with respect to the cylinder C is expressed as a sequence in which the determination by the speed detector is carried out, ie
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in der allgemeinen Form N. , wobei η = 1,2, in the general form N., where η = 1.2,
Der Inhalt der Augenblicksgeschwindigkeitsdateninformation N1n, die vom Geschwindigkeitsdetektor 8 abgegben wird, ist daher so, wie in Fig. 2E gezeigt.The content of the current speed data information N 1n output from the speed detector 8 is therefore as shown in Fig. 2E.
Gemäß Fig. 1 wird die Augenblicksgeschwindigkeitsdateninformation N. einem Mittelwertsrechner 11 zugeführt, durch den die mittlere Drehgeschwindigkeit der Dieselmaschine 3 berechnet wird. Das Bezugszeichen 12 gibt einen Solldrehzahlrechner an, der eine Leerlaufsolldrehzahl auf der Grundlage des Betriebszustandes der Dieselmaschine 3 in jedem Augenblick berechnet und eine Solldrehzahldateninformation Nt erzeugt, die die Ergebnisse dieser Berechnung zeigt. Der Solldrehzahlrechner 12 hat bekannten Aufbau und die Solldrehzahldateninformation Nt wird erzeugt, um die optimale Leerlaufdrehzahl anzugeben, basierend auf dem Betriebszustand der Dieselmaschine 1, wie durch vorbestimmte Betriebsdaten OD für die Dieselmaschine 3 ausgedrückt. Es wird daher hier keine detaillierte Beschreibung desAufbaus Solldrehzahlrechners 12 gegeben. Es ist in diesem Falle auch möglich, anstelle des Solldrehzahlrechners 12 eine Anordnung zu verwenden, durch die konstante Daten, die auf der Grundlage einer notwendigen Solldrehzahl bestimmt werden, erzeugt. Der Schaltkreisaufbau für die Erzeugung der Solldrehzahldateninformation N. ist daher nicht auf den in Fig. 1 gezeigten beschränkt.According to FIG. 1, the instantaneous speed data information N. is fed to an average value calculator 11 by which the average rotational speed of the diesel engine 3 is calculated. Reference numeral 12 denotes a target speed calculator which calculates a target idle speed based on the operating state of the diesel engine 3 at each instant and generates target speed data information N t showing the results of this calculation. The target speed calculator 12 has a known structure, and the target speed data information N t is generated to indicate the optimum idling speed based on the operating state of the diesel engine 1 as expressed by predetermined operating data OD for the diesel engine 3. A detailed description of the structure of the target speed calculator 12 is therefore not given here. In this case, it is also possible to use an arrangement, instead of the target speed calculator 12, by means of which constant data which are determined on the basis of a necessary target speed is generated. The circuit configuration for generating the target speed data information N. is therefore not limited to that shown in FIG.
Die Solldrehzahldateninformation N. wird einer Addierstufe 13 zugeführt, der auch die Durchschnittsdrehzahldateninformation R, die von dem Mittelwertrechner 11 abgegeben wird, zugeführt wird, sodaß der Durchschnittswert R und der Sollwert N. mit den in Fig. 1 gezeigten Polaritäten zueinanderaddiert werden. Das Ergebnis dieser AdditionThe target speed data information N. becomes an adder 13, which also includes the average rotational speed data information R output by the average value calculator 11 is supplied, so that the average value R and the target value N. with the polarities shown in FIG can be added to each other. The result of this addition
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Ά-Ά-
wird als Fehlerdateninformation De einem ersten Proportional/Integral/Differenz-(PID-) Rechner 14 zugeführt werden, in welchem eine Datenverarbeitung für die PID-Regelung ausgeführt wird.is used as error data information De a first proportional / integral / difference (PID) Computer 14 are supplied, in which a data processing for the PID control is performed.
Das Ergebnis der Berechnung im ersten PID-Rechner 14 wird als Einspritzmengendateninformation Qide ausgegeben, die über eine Addierstufe 15 einem Wandler 16 zugeführt wird. Die Mittelwertdateninformation N wird ebenfalls dem WandlerThe result of the calculation in the first PID computer 14 is output as injection quantity data information Q ide , which is fed to a converter 16 via an adder 15. The mean value data information N is also sent to the converter
16 zugeführt- Auf diese Weise wird die Dateninformation Q. . in ein Sollpositionssignal S. umgewandelt, die einen Sollwert für die Position eines Einspritzmengenstellgliedes16 supplied - In this way the data information Q. converted into a target position signal S., the one Setpoint for the position of an injection quantity control element
17 ausdrückt, d.h. einen Wert für diese Position, der so groß ist, daß die Fehlerdateninformation De auf null gebracht wird. Ein Positionssensor 18 dient dazu, die aufeinanderfolgenden Positionen zu ermitteln, auf die das Einspritzmengenstellglied 17 eingestellt wird, um eine Einstellung der durch die Kraftstoffeinspritzpumpe 2 eingespritzten Kraftstoffmengen zu ermöglichen. Zu diesem Zweck erzeugt der Positionssensor 18 als Ausgang ein Augenblickspositionssignal S2. das die Position anzeigt, auf die das Einspritzmengenstellglied 17 augenblicklich eingestellt ist. Dieses Augenblickspositionssignal S2 wird zu dem Sollpositionssignal S1. vom Converter 18 durch eine Addierstufe 19 mit den in Fig. 1 gezeigten Polaritäten addiert.17 expresses, ie a value for this position which is so large that the error data information De is brought to zero. A position sensor 18 is used to determine the successive positions to which the injection quantity control element 17 is set in order to enable the fuel quantities injected by the fuel injection pump 2 to be set. For this purpose, the position sensor 18 generates an instantaneous position signal S 2 as an output. which indicates the position to which the injection amount actuator 17 is currently set. This instantaneous position signal S 2 becomes the target position signal S 1 . added by the converter 18 by an adder 19 with the polarities shown in FIG.
Das Additionsausgangssignal von der Addierstufe 19 wird einem zweiten PID-Rechner 20 zugeführt, und nach der Signalverarbeitung zur Ausführung der PID-Regelung wird das Signal vom zweiten PID-Rechner 20 einem Impulsbreitenmodulator 21 zugeführt. Als Folge davon erzeugt der Impulsbreitenmodulator 21 ein Impulssignal PS, das ein Tastverhältnis aufweist, das entsprechend dem Ausgang vom zweiten PID-Rechner 20 festgelegt ist. Das Impulssignal PS wird überThe addition output signal from the adder 19 is fed to a second PID computer 20, and after the Signal processing to carry out the PID control, the signal from the second PID computer 20 is a pulse width modulator 21 supplied. As a result, the pulse width modulator 21 generates a pulse signal PS showing a duty cycle which is determined according to the output from the second PID computer 20. The pulse signal PS is over
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ir a f> fe ΐΐir a f> fe ΐΐ
einen Treiberkreis 22 einem Stellantrieb 23 zugeführt, der die Position des Einspritzmengenstellgliedes 17 einstellt. Auf diese Weise führt das Einspritzmengenstellglied 17 eine Positionsregelung in der Weise aus, das die Dieselmaschine im Leerlauf bei der Leerlaufsolldrehzahl betrieben wird.a driver circuit 22 is supplied to an actuator 23 which adjusts the position of the injection quantity control element 17. In this way, the injection amount actuator 17 performs position control in such a way that the diesel engine is idling at the target idling speed will.
Mit Hilfe des oben beschriebenen geschlossenen Regelsystems, das auf die Durchschnittsdrehgeschwindigkeit und auf die Augenblicksposition des Einspritzmengenstellgliedes 17 anspricht, wird die Drehung der Dieselmaschine 3 so geregelt, daß sie mit der vorbestimmten Leerlaufsolldrehzahl übereinstimmt.With the help of the closed control system described above, which is based on the average rotational speed and on the Instantaneous position of the injection quantity control element 17 responds, the rotation of the diesel engine 3 is controlled so that it is at the predetermined target idle speed matches.
Die Vorrichtung 1 enthält auch ein weiteres geschlossenes Regelsystem zur Ausführung der Regelung einzelner Zylinder, d.h. die "Einzelzylinderregelung", wodurch identische Ausgangsleistungen an jedem der Zylinder der Dieselmaschine 3 erzeugt werden. Dieses geschlossene Regelsystem wird nun erläutert.The device 1 also contains a further closed control system for carrying out the control of individual cylinders, i.e. the "single cylinder control", whereby identical output powers can be generated at each of the cylinders of the diesel engine 3. This closed control system is now explained.
Das geschlossene Regelsystem für die Einzelzylinderregelung dient dazu, den zu jedem der Zylinder zugeführten Kraftstoff so einzustellen, daß die Unterschiede zwischen den Ausgangsleistungen der entsprechenden Zylinder auf null gebracht werden. Diese Regelschleife enthält einen Geschwindigkeitsdifferenzrechner 24, der die Differenzen zwischen den Werten der Augenblicksdrehgeschwindigkeit berechnet, die die Augenblickswinkelgeschwindigkeit für jeden der Zylinder C. bis C4 auf der Grundlage der Augenblicksdrehgeschwindigkeitsdateninformation N. darstellt und einer Augenblicks-Bezugsgeschwindigkeit für einen Zylinder, der als Bezugszylinder vorbestimmt worden ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Differenz zwischen derThe closed-loop control system for the individual cylinder control is used to adjust the fuel supplied to each of the cylinders in such a way that the differences between the output powers of the corresponding cylinders are brought to zero. This control loop includes a speed difference calculator 24 which calculates the differences between the values of the instantaneous rotation speed representing the instantaneous angular velocity for each of the cylinders C. to C 4 on the basis of the instantaneous rotation speed data information N. and an instantaneous reference speed for a cylinder which is predetermined as a reference cylinder has been. In the present embodiment, the difference between the
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Augenblicksdrehgeschwindigkeit für einen betreffenden Zylinder und der Augenblicksdrehgeschwindigkeit des unmittelbar vorausgehenden Zylinders für die Auswertung verwendet. Auf diese Weise werden die Differenzdaten N11 Instantaneous speed of rotation for a relevant cylinder and the instantaneous speed of rotation of the immediately preceding cylinder are used for the evaluation. In this way, the difference data becomes N 11
N21' W21 ~ N31' N31 " N41' **"" nacheinander vom Geschwindigkeitsdifferenzrechner 24 als Differenzdaten Dd ausgegeben. Die Ausgabezeitpunkte dieser Geschwindigkeitsdifferenzdaten sind in Fig. 2F dargestellt. Es ist wünschenswert, daß die Augenblicksdrehgeschwindigkeitswerte für die Zylinder einander identisch werden, d.h., daß der Wert der Differenzdaten Dd null wird. Aus diesem Grunde wird die Differenzdateninformation Dd in einer Addierstufe 25 zu der Bezugsdateninformation Dr, die null ist, mit den in Fig. 1 gezeigten Polaritäten hinzuaddiert. Die Bezugsdateninformation Dr wird von einem Bezugsdatengenerator 32 geliefert. Das Ergebnis dieses Additionsvorgangs wird als Regeldateninformation DQ ausgegeben, deren Größe die Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt, nachdem sie der erforderlichen Verarbeitung für die PID-Regelung durch einen dritten PID-Rechner 26 unterzogen worden ist. Die Durchschnittsdatengeschwindigkeitsinformation N wird jedesmal dann aktualisiert, wenn eine neue Augenblicksdrehgeschwindigkeitsdateninformation vom Geschwindigkeitsrechner 8 abgegeben wird. Auf diese Weise ist der Inhalt der Dateninformation N, so wie in Fig. 2G gezeigt, d.h., sie variiert in der Folge N., Np, N 21 ' W 21 ~ N 31' N 31 " N 41 '**""are sequentially output as the difference data Dd from the speed difference calculator 24. The output timings of this speed difference data are shown in Fig. 2F. It is desirable that the instantaneous rotational speed values for the cylinders correspond to each other become identical, that is, the value of the difference data Dd becomes 0. For this reason, the difference data information Dd is added in an adder 25 to the reference data information Dr which is zero with the polarities shown in FIG Reference data generator 32. The result of this addition operation is output as control data information D Q , the size of which determines the amount of fuel injection after it has been subjected to the processing required for PID control by a third PID calculator 26. The average data speed information N is updated each time when when a new eyes Viewing rotational speed data information is output from the speed calculator 8. In this way, the content of the data information N is as shown in Fig. 2G, that is, it varies in the sequence N., Np,
Ein Ausgaberegler 27 dient dazu, den Ausgabezeitpunkt der Regelausgangsdaten DQ auf der Grundlage der Differenzdaten Dd zu regeln. Diese Ausgabezeit wird, wie nachfolgend beschrieben, in Übereinstimmung mit den Unterscheidungsdaten Di geregelt.An output controller 27 is used to control the output time of the control output data D Q on the basis of the difference data Dd. This output time is controlled in accordance with the discrimination data Di as described below.
Die Regelausgangsdaten DQ, die zu jedem speziellen Zeit-The control output data D Q , which at each special time
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punkt erzeugt werden, basieren auf den Differenzdaten bezüglich zweier Zylinder C. und C. .. Die Regelausgangsdateninformation DQ wird mit einem Wert zum Regeln des Kraftstoffeinstellbetriebs, der auf die Verbrennung im Zylinder C . folgt, erzeugt. Diese Dateninformation DQ wird der Leerlaufmengendateninformation Q. .hinzuaddiert, die vom ersten PID-Rechner 14 zu diesem Zeitpunkt abgegeben wird. Die Addition findet in der Addierstufe 15 statt. Beispielsweise drückt die Differenzdateninformation N. (= N... - N21) zum Zeitpunkt t4 die augenblickliche .Drehgeschwindigkeitsdifferenz zwischen den Zylindern C. und Cp aus. Die Dateninformation DQ wird daher zu einem Zeitpunkt ausgegeben, der wenigstens geringfügig vor dem Zeitpunkt t.. liegt, zu welchem der Zylinder Cp anschließend mit dem Arbeitstakt beginnt, und anschließend an den Zeitpunkt tg, zu welchem die Verbrennung im Zylinder C. beginnt. In diesem Falle wird also die Steuerdateninformation DQ, die auf der Differenz N11 - Np1 basiert, der Leerlaufmengenregeldateninformation Qide hinzuaddiert, die der Durchschnittsgeschwindigkeitsdateninformation N3 entspricht. Als Folge davon wird die Positionseinstellung des Einspritzmengenregelstellglieds 17 in einer solchen Weise ausgeführt, die die vorhergehende Geschwindigkeitsdifferenz N11 - Np1 gegen null bringt, d.h., es wird eine solche Regelung ausgeführt, daß die Werte der Augenblicksgeschwindigkeiten für die Zylinder C1 und C2 einander identisch werden.point are generated based on the difference data with respect to two cylinders C. and C. .. The control output data information D Q is provided with a value for controlling the fuel adjustment operation based on the combustion in cylinder C. follows, generated. This data information D Q is added to the idle amount data information Q. which is output by the first PID computer 14 at this point in time. The addition takes place in the adder stage 15. For example, the difference data information N. (= N ... - N 21 ) at time t 4 expresses the instantaneous rotational speed difference between the cylinders C. and Cp. The data information D Q is therefore output at a time of at least slightly t prior to the time .. is, to which the cylinder Cp then starts the working cycle, and subsequently to the time t g, at which the combustion in the cylinder C. begins . In this case, the control data information D Q , which is based on the difference N 11 -Np 1, is added to the idle amount control data information Q ide, which corresponds to the average speed data information N 3. As a result, the position adjustment of the injection quantity control actuator 17 is carried out in such a manner as to bring the foregoing speed difference N 11 - Np 1 to zero, that is, such control is carried out that the values of the instantaneous velocities for the cylinders C 1 and C 2 become identical to each other.
Auf gleiche Weise, wie zuvor beschrieben, führt der Ausgaberegler 27 die Regelung aus, die die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Zylindern Cp und C3 vermindert, die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Zylindern C3 und C. und jene zwischen den Zylindern C. und C1 ebenfalls gegen null bringt. Der Betrieb ist in jedem Falle gleich jenem,In the same manner as described above, the output controller 27 carries out the control that reduces the speed difference between the cylinders Cp and C 3 , the speed difference between the cylinders C 3 and C. and that between the cylinders C. and C 1 also reverse brings zero. The operation is in any case the same as that
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mit welchem die Differenz zwischen den Zylindern C. und C2 auf null gebracht wird. Auf diese Weise wird für jeden Zylinder nacheinander die Regelung so ausgeführt, daß die Kraftstoffmenge, die den Zylindern zugeführt wird, in einer Weise vermindert wird, die dazu führt, daß die Ausgangsleistungen der Zylinder einander gleich werden.with which the difference between the cylinders C. and C 2 is brought to zero. In this way, for each cylinder in turn, control is carried out so that the amount of fuel supplied to the cylinders is decreased in a manner that makes the outputs of the cylinders equal to each other.
Ein Schalter 29, der durch einen Schleifenregler 28 ein- bzw. ausgeschaltet werden kann, ist mit dem Ausgang des Ausgabereglers 27 verbunden. Der Schalter 29 wird in den geschlossenen Zustand, in welchem die Einzelzylinderregelung der oben beschriebenen Art ausgeführt wird, nur dann gestellt, wenn der Schleifenregler 28 feststellt, daß vorbestimmte Bedingungen erfüllt worden sind, die anzeigen, daß eine Einzelzylinderregelung in stabiler Weise ausgeführt werden kann. Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, dann erzeugt der Schleifenregler 28 ein Schaltsteuersignal S3, durch das der Schalter 29 geschlossen wird. Wenn diese vorbestimmten Bedingungen jedoch nicht erfüllt werden, dann hält das Schaltsteuersignal S3 den Schalter 29 im geöffneten Zustand, wodurch eine Einzelzylinderregelung unterbunden ist. Auf diese Weise wird eine Instabilität des Leerlaufbetriebes, die aus der Zylinderregelung resultieren könnte, wirksam verhindert. Um bei dieser Ausführungsform außerdem das Ansprechverhalten zu verbessern, wird zum selben Zeitpunkt, zu welchem der Schalter 29 durch den Schleifenregler 28 geschlossen wird, die Frequenz des Impulssignals PS, das vom Impulsbreitenmodulator 21 abgegeben wird, auf eine spezifische Frequenz geändert, die durch die Drehgeschwindigkeit der Dieselmaschine 3 nicht beeinflußt wird.A switch 29, which can be switched on or off by a loop controller 28, is connected to the output of the output controller 27. The switch 29 is set to the closed state in which the single cylinder control of the type described above is carried out only when the loop controller 28 determines that predetermined conditions have been met which indicate that a single cylinder control can be carried out in a stable manner. If these conditions are met, then the loop controller 28 generates a switching control signal S 3 , by means of which the switch 29 is closed. However, if these predetermined conditions are not met, then the switching control signal S 3 keeps the switch 29 in the open state, whereby a single cylinder control is prevented. In this way, instability of the idling operation, which could result from the cylinder control, is effectively prevented. In addition, in order to improve responsiveness in this embodiment, at the same time the switch 29 is closed by the loop controller 28, the frequency of the pulse signal PS output from the pulse width modulator 21 is changed to a specific frequency determined by the rotational speed the diesel engine 3 is not affected.
Um die Regelung der Drehwinkelgeschwindigkeit durch die Einzelzylinderregelung oben beschriebener Art auszuführen,In order to control the angular speed of rotation by the individual cylinder control of the type described above,
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P* i*« OC**P * i * «OC **
ist es wünschenswert, daß die Leerlaufdrehzahl bereits einen stabilen Wert erreicht hat, der innerhalb eines spezifischen Drehzahlbereichs in Bezug auf eine gewünschte Solldrehzahl liegt. Damit soll sichergestellt werden, daß eine gute Einzelzylinderregelung in der oben beschriebenen Art nur dann eingerichtet wird, wenn die Schwankungen der Drehgeschwindigkeit aufgrund von Streuungen des Kraftstoffeinspritzsystems und der Brennkraftmaschine in regelmäßiger, periodischer Art auftreten. Wenn eine Einzelzylinderregelung während einer Beschleunigung ausgeführt würde oder wenn irgendeine Abnormität im Regelsystem auftritt, würde sich sonst ein instabiler Leerlaufbetrieb ergeben.it is desirable that the idle speed has already reached a stable value within one specific speed range in relation to a desired target speed. This is to ensure that A good individual cylinder control in the manner described above is only set up if the fluctuations in the Rotational speed due to variations in the fuel injection system and the internal combustion engine in regular, occur periodically. If a single cylinder control were carried out during acceleration or if any abnormality occurs in the control system, an unstable idling operation would otherwise result.
Bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung müssen daher die folgenden Bedingungen erfüllt sein, bevor die Zylinderregelung ausgeführt wird. Zunächst darf die Differenz zwischen der Leerlaufsolldrehzahl und der herrschenden Drehzahl stets nicht größer als ein vorbestimmter Wert a, über ein vorbestimmtes Zeitintervall sein. Dann darf das Ausmaß, um das das Gaspedal niedergetreten ist, nicht größer als ein vorbestimmter Wert a~ sein. Schließlich darf die Temperatur Tw des Maschinenkühlmittels nicht niedriger als eine vorbestimmte Temperatur Tr sein. Nur wenn diese drei Bedingungen erfüllt sind, wird der Schalter 29 geschlossen, um die Regelschleife zu bilden, die die Einzelzylinderregelung ausführt.In the present embodiment of the invention therefore, the following conditions must be met before the cylinder control is carried out. First of all, the difference is allowed between the idle target speed and the prevailing Speed always not be greater than a predetermined value a, over a predetermined time interval. Then it is allowed The amount by which the accelerator pedal is depressed cannot be greater than a predetermined value a ~. In the end the temperature Tw of the engine coolant must not be lower than a predetermined temperature Tr. Only if If these three conditions are met, the switch 29 is closed in order to form the control loop which controls the individual cylinder executes.
Andererseits, wenn wenigstens eine der nachfolgenden Bedingungen auftritt, dann wird der Schalter 29 geöffnet und die Einzelzylinderregelung wird beendet. Diese Bedingungen sind, daß zunächst die Differenz zwischen der Solldrehzahl und der herrschenden Drehzahl größer als ein vorbestimmter Wert a3 geworden ist (wobei a3 > a,|); dann, daß das Ausmaß, um das das Gaspedal niedergetreten ist, einen vor-On the other hand, if at least one of the following conditions occurs, the switch 29 is opened and the individual cylinder control is ended. These conditions are that initially the difference between the target speed and the prevailing speed has become greater than a predetermined value a 3 (where a 3 > a, |); then that the amount the accelerator is depressed has a forward
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bestimmten Wert a. überschritten hat (wobei a4 ^ a2); schließlich, daß eine Abnormität sich im Regelsystem entwickelt hat. Wenn der Schalter 29 in einem solchen Fall geöffnet wird, dann wird die geschlossene Schleifenregelung danach nur dazu ausgeführt, das EinspritzmengenstelIgIied 17 in Übereinstimmung mit den Durchschnittsdrehgeschwindigkeitsdaten so einzustellen, daß die Leerlaufdrehzahl auf den vorbestimmten Sollwert gebracht wird.certain value a. has exceeded (where a 4 ^ a 2 ); finally, that an abnormality has developed in the control system. If the switch 29 is opened in such a case, then the closed-loop control is then carried out only to adjust the injection amount controller 17 in accordance with the average rotational speed data so that the idling speed is brought to the predetermined target value.
Um den weiteren stabilen Betrieb der Einzelzylinderregelung sicherzustellen, selbst wenn die Einzelzylinderregelschleife in Abhängigkeit vom Schließen des Schalters 29 aufgebaut ist und der Regelzustand im Regelsystem geändert wird, wird das Schaltsteuersignal S- dem ersten PID-Rechner 14 zugeführt, um die Koeffizienten für die Regelung im ersten PID-Rechner 14 zu ändern. Das Schaltsteuersignal Sg wird hauptsächlich als Regelsignal für die Änderung der Proportionalitätskonstanten für einen Proportionalregelteil und die Integrationskonstante für einen Integralregelteil zu verändern,In order to ensure the continued stable operation of the individual cylinder control, even if the individual cylinder control loop is set up as a function of the closing of the switch 29 and the control status in the control system is changed, the switch control signal S- is fed to the first PID computer 14 to determine the coefficients for the control in first PID computer 14 to change. The switching control signal Sg is mainly used as a control signal for changing the proportionality constant for a proportional control part and to change the integration constant for an integral control part,
Wenn die Proportionalitätskonstante und die Integrationskonstante für den ersten PID-Rechner 14 auf einen sehr kleinen Wert geändert werden im Falle, daß die Einzelzylinderregelung ausgeführt wird, dann folgt, daß die Komponente, die der Proportionalregelung plus der Integralregelung jener Regelung, die auf der Durchschnittsdrehgeschwindigkeit basiert, klein bleibt. Als Folge davon wird die Berechnung für die PID-Regelung nur für die Komponente der Einzelzylinderregelung durch den dritten PID-Rechner 26 ausgeführt. Daher herrscht bei der Einzel-If the constant of proportionality and the constant of integration for the first PID computer 14 can be changed to a very small value in the event that the individual cylinder control is executed, then it follows that the component that the proportional control plus the integral control that regulation, which is based on the average rotational speed, remains small. As a result of this, the calculation for the PID control is only made for the component of the individual cylinder control by the third PID computer 26 executed. Therefore, in the individual
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zylinderregelung die Kraftstoffregelung entsprechend der Regelung für den Einzelzylinder in geschlossener Schleife mehr vor, als die Regelung entsprechend den Durchschnittsgeschwindigkeitsdaten, sodaß die Regelung der Leerlaufdrehzahl in stabilem Zustand durch die Einzelzylinderregelbetriebsart ausgeführt werden kann. Wenn andererseits die Einzelzylinderregelung nicht ausgeführt wird, wenn also der Schalter 29 nicht geschlossen ist, dann werden die Proportionalitätskonstante und die Integrationskonstante, die im ersten PID-Rechner 14 eingestellt sind, auf die vorbestimmten Werte zurückgeführt, sodaß jene Regelung ausgeführt wird, die die Durchschnittsgeschwindigkeit auf den Sollwert bringt.cylinder control the fuel control according to the Regulation for the single cylinder in a closed loop more before, than the regulation according to the average speed data, so that the regulation of the idle speed can be carried out in a steady state by the single cylinder control mode. On the other hand, if the Individual cylinder control is not carried out, so if switch 29 is not closed, then the proportionality constant and the constant of integration set in the first PID calculator 14 to the predetermined ones Values are fed back, so that the control is carried out that adjusts the average speed to the Brings setpoint.
Außerdem sind die im Falle der Einzelzylinderregelungsbetriebsart einzustellenden Proportionalitäts- und Integrationskonstanten nicht auf jene in der obigen Ausführungsform beschränkt, sie können auf jeden passenden Wert bestimmt werden, der für die Bedingung des System zu jenem Zeitpunkt geeignet ist.In addition, they are in the case of the single cylinder control mode proportionality and integration constants to be set not limited to those in the above embodiment, they can be determined to any suitable value appropriate to the condition of the system at that time.
Im Falle, wo der Betriebszeitpunkt für jeden Zylinder, der benötigt wird, um die Einzelzylinderregelung auszuführen,
im Zeitdetektor 10 auf der Grundlage des Wechselstromsignals AC und des Nadelventilhubimpulssignals NLP. ermittelt
wird, wird die Zeitermittlung durch den Zeitdetektor 10 unmöglich, wenn beispielsweise der Nadelventilhubsensor
9 eine Fehlfunktion zeigt, sodaß es unmöglich wird, die genannte Einzelzylinderregelung auszuführen. Wird diesem
Zustand nicht abgeholfen, dann wird die Leerlaufregelung
instabil. Um dies zu vermeiden, hat die Vorrichtung 1
einen Reserve-Zeitdetektor 30 zur Ermittlung der Betriebszeit in jedem Zylinder auf der Grundlage nur des Wechselstromsignals
AC, und ReserveunterscheidungsdateninformationIn the case where the operation timing for each cylinder required to execute the single cylinder control is in the time detector 10 on the basis of the alternating current signal AC and the needle valve lift pulse signal NLP. is detected, the time detection by the time detector 10 becomes impossible when, for example, the needle valve lift sensor 9 shows a malfunction, so that it becomes impossible to carry out the above-mentioned single cylinder control. If this condition is not remedied, then the idle control becomes unstable. To avoid this, the device 1
a spare time detector 30 for detecting the operating time in each cylinder on the basis of only the alternating current signal AC, and spare discrimination data information
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Dj, die das Ergebnis anzeigt, das von dem Reservezeitdetektor 30 ermittelt worden ist, wird dem Schalter SW zugeführt.Dj indicating the result detected by the reserve time detector 30 is supplied to the switch SW.
Zum Ermitteln, ob der Nadelventilhubsensor 9 richtig arbeitet oder nicht, ist ein Stördetektor 31 vorgesehen, der das Nadelventilhubimpulssignal NLP1, die Durchschnittsgeschwindigkeitsdateninformation R und das Augenblickspositionssignal S2 empfängt. Der Stördetektor 31 ermittelt, ob die Dieselmaschine 3 im Nicht-Einspritz-Bereich betrieben wird, auf der Grundlage der Durchschnittsgeschwindigkeitsdateninformation N und des Augenblickspositionssignals S2* wenn die Ausgabe des Nadelventilhubimpulssignals NLP. vom Nadelventilhubsensor 9 aufhört, und erzeugt ein Schaltsignal HS, wenn die Dieselmaschine 3 nicht im Nicht-Einspritz-Bereich betrieben wird. Der Schalter SW wird von dem mit ausgezogener Linie dargestellten Zustand in den mit gestrichelter Linie dargestellten Zustand in Abhängigkeit von der Zuführung des Schaltsignals HS umgeschaltet, sodaß die Reserve-Unterscheidungsdateninformation Dj anstelle der Unterscheidungsdateninformation Di dem Geschwindigkeitsdetektor 8 und dem Ausgaberegler 27 zugeführt wird.In order to determine whether the needle valve lift sensor 9 is operating properly or not, a disturbance detector 31 is provided which receives the needle valve lift pulse signal NLP 1 , the average speed data information R and the instantaneous position signal S 2. The disturbance detector 31 determines whether the diesel engine 3 is operating in the non-injection region based on the average speed data information N and the current position signal S 2 * when the output of the needle valve lift pulse signal NLP. stops by the needle valve lift sensor 9, and generates a switching signal HS when the diesel engine 3 is not operated in the non-injection area. The switch SW is switched from the state shown with a solid line to the state shown with a broken line depending on the supply of the switching signal HS, so that the reserve discriminating data information Dj instead of the discriminating data information Di is supplied to the speed detector 8 and the output controller 27.
Fig. 4 ist ein detailliertes Blockschaltbild, das einen Schaltkreisaufbau des Reserve-Zeitdetektors 30 zeigt. Der Reserve-Zeitdetektor 30 enthält eine Kurvenformerschaltung 90, die aus dem Wechselstromsignal AC (siehe Fig. 5A) einen Grundimpulssignalzug Pa macht, der aus Impulsen besteht, die den ins Positive gehenden Impulsen des Wechselstromsignals AC entsprechen. Der Grundimpulssignalzug Pa wird einem T-Flip-flop 91 zugeführt, das in Abhän gigkeit von der Anstiegsflanke eines jeden Impulses des Grundimpulssignalzugs Pa einen Q-Ausgang und einen Q-Ausgang liefert (Figuren 5C und 5D).Fig. 4 is a detailed block diagram showing a The circuit structure of the reserve time detector 30 shows. The reserve time detector 30 includes a waveform shaper circuit 90, which turns the alternating current signal AC (see FIG. 5A) into a basic pulse signal train Pa which consists of pulses which correspond to the positive going pulses of the alternating current signal AC. The basic pulse signal train Pa is fed to a T-flip-flop 91, which depends on a Q output and a Q output from the leading edge of each pulse of the basic pulse waveform Pa provides (Figures 5C and 5D).
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"·36Ό9245"· 36Ό9245
Der Grundimpulssignalzug Pa wird dem einen Eingangsanschluß von UND-Schaltungen 92 und 93 zugeführt, deren andere Eingangsanschlüsse jeweils den Q-Ausgang bzw. Q-Ausgang aufnehmen. Die UND-Schaltung 92 wird daher nur dann geöffnet^ wenn der Q-Ausgang hoch ist, während die UND-Schaltung 93 nur geöffnet wird, wenn der Q-Ausgang hoch ist. Als Folge davon wird nur jeder zweite Impuls der Impulse, die den Grundimpulssignalzug Pa bilden, von der UND-Schaltung 92 abgegeben, sodaß ein erster Impulssignalzug Pa1 geliefert wird (Fig. 5E). Andererseits werden die anderen Impulse des Grundimpulssignalzugs Pa, die nicht den ersten Pulssignalzug Pa1 bilden, von der anderen UND-Schaltung 93 geliefert, die einen zweiten Impulssignalzug Pa2 bilden (Fig. 5F).The basic pulse signal train Pa is supplied to one input terminal of AND circuits 92 and 93, the other input terminals thereof record the Q output or the Q output respectively. The AND circuit 92 is therefore only opened ^ when the Q output is high while AND gate 93 is only opened when the Q output is high. As a result of these, only every other pulse of the pulses forming the basic pulse signal train Pa is received from the AND circuit 92 is output so that a first pulse signal train Pa1 is supplied (Fig. 5E). On the other hand, the other impulses of the basic pulse waveform Pa other than the first pulse waveform Pa1 from the other AND circuit 93 which form a second pulse signal train Pa2 (Fig. 5F).
Wie zuvor beschrieben, können daher die OT-Zeitpunkte der Kolben unmittelbar vor dem Arbeitstakt in jedem Zylinder durch die Impulse des Impulssignalzugs angegegben werden, die von einer der UND-Schaltungen 92 und 93 geliefert werden. Man erkennt aus Fig. 5A oder 5B leicht, . daß in diesem Falle die Impulse des ersten Impulssignalzugs Pa1 den Zeitpunkt der OT-Stellung der Kolben kurz vor dem Arbeitstakt eines Zylinders angeben. Um den oben beschriebenen Sachverhalt auf der Grundlage der Zeitintervalldifferenz zwischen den zwei Serienimpulsen des Grundimpulssignalzugs Pa ohne Verwendung des Nadelventilhubimpulssignals NLP. zu unterscheiden, sind Zähler 94 und 95 vorgesehen, die durch den ersten und den zweiten Impulssignalzug Pa1 bzw. Pa2 gesteuert werden. Diese Zähler 94 und 95 haben gleichen Aufbau wie der Zähler 82 in Fig. 3. Zählimpulse Pb, die von einem Impulsgenerator 96 mit ausreichend kurzer Zeitdauer, verglichen mit den Impulsen des Wechselstromsignals AC, erzeugt werden, gelangen an die Eingangseinschlüsse 94a und 95a. Der erste Impulssignalzug Pa1 wirdAs previously described, the TDC times of the pistons can therefore be immediately before the power stroke in each cylinder are indicated by the pulses of the pulse signal train supplied by one of the AND circuits 92 and 93 will. It is easy to see from Fig. 5A or 5B,. that in this case the pulses of the first pulse signal train Pa1 the time of the TDC position of the pistons shortly before Specify the work cycle of a cylinder. To make the above on the basis of the time interval difference between the two series pulses of the basic pulse signal train Pa without using the needle valve lift pulse signal NLP. to distinguish, counters 94 and 95 are provided, which by the first and the second pulse signal train Pa1 or Pa2 can be controlled. These counters 94 and 95 have the same structure as the counter 82 in FIG. 3, counting pulses Pb generated by a pulse generator 96 with a sufficiently short period of time compared to the pulses of the AC signal AC, generated, arrive at input ports 94a and 95a. The first pulse waveform Pa1 becomes
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einem Startanschluß 94b des Zählers 94 und einem Stoppanschluß 95c des Zählers 95 zugeführt, und der zweite Impulssignalzug Pa2 wird einem Stoppanschluß 94c des Zählers 94 und einem Startanschluß 95b des Zählers 95 zugeführt. Der Zähler 94 wird daher durch einen Impuls des ersten Impulssignalzugs Pa1 rückgesetzt, um den Zählbetrieb für die Zählung der Anzahl der erzeugten Zählimpulse Pb zu starten. Danach wird der Zählbetrieb des Zählers 94 in Abhängigkeit von der ersten Erzeugung eines nachfolgenden Impulses des zweiten Impulssignalzugs Pa2 angehalten und der Inhalt des Zählers 94 wird aufrecherhalten. Die Ausgangsinformation vom Zähler 94 wird einem Verriegelungskreis 97 zugeführt, der seine Eingangsinformation in Abhängigkeit vom zweiten Impulssignalzug Pa2 verriegelt, sodaß das Zählergebnis des Zählers 94 unmittelbar vom Verriegelungskreis 97 verriegelt wird.a start terminal 94b of the counter 94 and a stop terminal 95c of the counter 95 are supplied, and the second pulse signal train Pa2 is supplied to a stop terminal 94c of the counter 94 and a start terminal 95b of the counter 95. Of the Counter 94 is therefore reset by a pulse of the first pulse signal train Pa1 to start the counting operation for the Start counting the number of generated counting pulses Pb. Thereafter, the counting operation of the counter 94 becomes dependent stopped by the first generation of a subsequent pulse of the second pulse signal train Pa2 and the content of the Counter 94 is maintained. The output information from the counter 94 is fed to a locking circuit 97, which locks its input information as a function of the second pulse signal train Pa2, so that the counting result of the Counter 94 is locked directly by the locking circuit 97.
Der Zähler 95 beginnt in Abhängigkeit von Impulsen des zweiten Impulssignalzugs Pa2 zu zählen und hört in Abhängigkeit von einem Impuls des ersten Impulssignalzugs Pa1 zu zählen auf. Das Zählergebnis des Zählers 95 wird in einem Verriegelungskreis 98 in Abhängigkeit von einem Impuls des ersten Impulssignalzugs Pa1 verriegelt.The counter 95 starts counting in response to pulses of the second pulse signal train Pa2 and listens in response from one pulse of the first pulse signal train Pa1 to count up. The count of the counter 95 is shown in a latch circuit 98 in response to a pulse of the first pulse signal train Pa1.
Der Zähler 94 erzeugt daher Zähldaten DT11, DT12, DT13,The counter 94 therefore generates count data DT 11 , DT 12 , DT 13 ,
in Übereinstimmung mit entsprechenden Zählzeitenin accordance with appropriate beats
T11, T12, T13, die jeweils die Zeit von einemT 11 , T 12 , T 13 , each showing the time of one
Impuls des ersten Impulssignalzugs Pa 1 bis zum nächsten Impuls des zweiten Impulssignalzugs Pa2 angeben, und diese Zähldaten werden von dem Verriegelungskreis 97 zur oben beschriebenen Zeit (siehe Figuren 5E, 5F und 5G) verriegelt. In gleicher Weise erzeugt der Zähler 95 Zähldaten DT21,Indicate the pulse of the first pulse waveform Pa1 to the next pulse of the second pulse waveform Pa2, and this count data is latched by the latch circuit 97 at the above-described timing (see Figs. 5E, 5F and 5G). In the same way, the counter 95 generates counting data DT 21 ,
DT22, DT23' in Übereinstimmung mit entsprechendenDT 22 , DT 23 ' in accordance with corresponding
Zeiten T21, T22, T23, , die jeweils die Zeit vonTimes T 21 , T 22 , T 23 , each the time from
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- "■ " "·■ "36Ό9245 ' 30 -- "■" "· ■" 36Ό9245 '30 -
einem Impuls des zweiten Impulssignalzugs Pa2 bis zum nächsten Impuls des ersten Impulssignalzugs Pa 1 angeben, und diese Zähldaten werden von dem Verriegelungskreis 98 zu der oben beschriebenen Zeit (siehe Fig. 5E, 5F und 5H) verriegelt.indicate one pulse of the second pulse signal train Pa2 to the next pulse of the first pulse signal train Pa 1, and this count data is obtained from the latch circuit 98 at the above-described timing (see Figs. 5E, 5F and 5H) locked.
Die von den Verriegelungskreisen 97 und 98 verriegelten Daten werden einem Koparator 99 zugeführt, der ermittelt, welche der Daten geringerwertig sind. Eine Dateninformation G1, die das Ergebnis dieser Unterscheidung angibt, wird als Wählsteuerinformation einer Auswahleinrichtung 100 zugeführt, die die ersten und zweiten Impulssignalzüge Pa1 und Pa2 empfängt. Die Auswahleinrichtung 100 dient dazu, selektiv einen der ersten und zweiten Impulssignalzüge Pa1 und Pa2 derart abzugeben, daß ein Impulsignalzug, der als ein Verriegelungssignal dem Verriegelungskreis zugeführt wird, den Verriegelungskreis mit der höherwertigen Dateninformation verriegelt. Da in diesem Falle der durch den Verriegelungskreis 98 verriegelte Inhalt größer ist, als der vom Verriegelungskreis 97 verriegelte Inhalt, wird von der Auswahleinrichtung 100 der der Verriegelungsschaltung 98 zugeführte erste Impulssignalzug Pa1 ausgewählt und als ein Zählimpulssignal einem Basis-Vier-Zähler 101 zugeführt. Es folgt demnach daraus, daß ein Impulssignalzug, der aus Impulsen besteht, die die OT-Zeitpunkte des Kolbens unmittelbar vor dem Arbeitstakt des Zylinders jeweils angeben, auf der Basis der Zählergebnisse der Zähler 94 und 05 ausgewählt wird.The data locked by the locking circuits 97 and 98 are fed to a coparator 99, which determines which of the data is of lower value. Data information G 1 indicating the result of this discrimination is supplied as selection control information to a selection device 100 which receives the first and second pulse signal trains Pa1 and Pa2. The selector 100 serves to selectively output one of the first and second pulse signal trains Pa1 and Pa2 in such a way that a pulse signal train which is supplied as a locking signal to the locking circuit locks the locking circuit with the higher-order data information. Since in this case the content locked by the latch circuit 98 is greater than the content locked by the latch circuit 97, the first pulse signal train Pa1 supplied to the latch circuit 98 is selected by the selection device 100 and supplied as a counting pulse signal to a base four counter 101. It follows from this that a pulse signal train consisting of pulses indicating the TDC times of the piston immediately before the working stroke of the cylinder is selected on the basis of the counting results of the counters 94 and 05.
Der Zählerstand des Basis-Vier-Zählers 101 wird bei jedem Impuls des ersten Impulssignalzugs Pa1 um eins erhöht, wie Fig. 51 zeigt, und die Zählung von 0 bis 3 wiederholt sich. Die Ausgangsdateninformation des Basis-Vier-Zählers 101 gibt daher an, in welchem Zylinder der Kolben sich zuThe count of the basic four counter 101 is increased by one for each pulse of the first pulse signal train Pa1, as Fig. 51 shows, and the counting from 0 to 3 repeats. The output data information of the basic four-counter 101 therefore indicates in which cylinder the piston closes
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diesem Zeitpunkt in seinem Verbrennungstakt befindet, und dieses wird als Reserve-Unterscheidungsdateninformation Dj abgegeben.at this point in time is in its combustion cycle, and this is used as reserve discrimination data information Dj submitted.
Es ist unmöglich anzugeben, in welchem der Zylinder C1 bis C. der Arbeitstakt auftritt, lediglich gerade auf der Grundlage des Inhalts der Reserve-Unterscheidungsdateninformation Dj. Aus der oben gegebenen Beschreibung erkennt man jedoch, daß die Einzelzylinderregelung nicht unterdrückt wird und normalerweise durch Verwendung der Reserve Unterscheidungsdateninformation Dj ausgeführt werden kann.It is impossible to indicate in which of the cylinders C 1 to C the power stroke occurs just based on the content of the reserve discrimination data information Dj. However, from the description given above, it can be seen that the single cylinder control is not suppressed and can normally be carried out by using the reserve discrimination data information Dj.
Es ist daher möglich, die Einzelzylinderregelung normal auszuführen, selbst wenn der Nadelventilhubsensor 9 eine Fehlfunktion aufweist.It is therefore possible to control the individual cylinder normally even if the needle valve lift sensor 9 malfunctions.
Bei dieser Ausführungsform ist das Reservesystem derart eingerichtet, daß die Reserve-Unterscheidungsdateninformation Dj dem Regelsystem nur dann zugeführt wird, wenn der Nadelventilhubsensor 9 ausfällt. Die Schaltung nach Fig. 4 kann jedoch anstelle des Zeitdetektors 10 vorgesehen sein und die Unterscheidungsdateninf ormation von der in Fig. 4 dargestellten Schaltung kann ständig dem Geschwindigkeitsdetektor und dem Ausgangsregler 27 zugeführt werden. In this embodiment the backup system is such arranged that the reserve discrimination data information Dj is supplied to the control system only when the needle valve lift sensor 9 fails. However, the circuit according to FIG. 4 can be provided in place of the time detector 10 and the discrimination data information from the circuit shown in Fig. 4 can always be sent to the speed detector and the output regulator 27 are supplied.
Mit dieser Anordnung werden die Regelung zur Unterdrückung von Übergangsschwankungen, wie ein Unterschreiten der Drehzahl, die Regelung zur Aufrechterhaltung der Leerlaufdrehzahl etwa bei der Leerlaufsolldrehzahl und dgl. in einer geschlossenen Schleifenregelung ausgeführt, in der eine Durchschnittsdrehgeschwindigkeit der Dieselmaschine und ein Signal, das die Augenblicksposition des Einspritzmengenstellglieds angibt, als Rückkopplungssignale verwen-With this arrangement, the control for suppressing transition fluctuations, such as falling below the Speed, the control to maintain the idle speed approximately at the idle target speed and the like. In a closed loop control in which an average rotational speed of the diesel engine and a signal indicating the instantaneous position of the injection quantity control element as feedback signals.
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... ., .. .. 36Ό9245...., .. .. 36Ό9245
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det werden, sodaß der stabile Zustand des Leerlaufbetriebs der Maschine eingerichtet wird. Bei einem solchen stabilen Zustand wird die Einzelzylinderregelung in der Weise ausgeführt, daß eine identische Ausgangsleistung von jedem der Zylinder der Maschine abgegeben wird. Wenn die Einzelzylinderregelung ausgeführt wird, dann werden die Größen der Proportionalregelkonstante und der Integralregelkonstante, die für die Durchschnittsgeschwindigkeitsregelung verwendet werden, herabgesetzt, sodaß die Einzelzylinderregelung wirksam ausgeführt wird.det, so that the stable state of idle operation the machine is set up. In such a stable state, the individual cylinder control is carried out in such a way that that an identical output power is delivered from each of the cylinders of the engine. When the single cylinder control is executed, then the values of the proportional control constant and the integral control constant, which are used for the average speed control are reduced, so that the single cylinder control is effectively executed.
Da weiterhin der Reservezeitdetektor 30 und der Stördetektor 31 vorsehen sind, um die Einzelzylinderregelung selbst dann auszuführen, wenn der Nadelventilhubsensor 9 ausfällt, ist die Zuverlässigkeit der Vorrichtung bemerkenswert gesteigert. Furthermore, since the reserve time detector 30 and the disturbance detector 31 are provided, the individual cylinder control itself when the needle valve lift sensor 9 fails, the reliability of the device is remarkably increased.
In dem Regelbereich, in welchem die Leerlaufdrehzahl der Maschine dicht bei der Solldrehzahl ist, ist außerdem die Regelverstärkung der geschlossenen Schleife für die Regelung der Durchschnittsgeschwindigkeit relativ niedrig eingestellt, und die Einzelzylinderregelung wird nicht so stark ausgeführt.In the control range in which the idling speed of the machine is close to the target speed, is also the Closed loop gain for average speed control is relatively low is set, and the single cylinder control is not carried out so strongly.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Winkelgeschwindigkeit für jeden Zylinder auf der Grundlage der Zeit ausgeführt, die die Kurbelwelle benötigt, um nach der OT-Stellung des Verdichtungstaktes des betroffenen Zylinders um 90° weiterzudrehen. Hierdurch wird es möglich, daß in der nachfolgenden Verbrennung erzeugten Drehmomentschwankungen sofort ermittelt werden, was zu einer Verbesserung der Regelcharakteristik führt.In the embodiment described above, the angular velocity is for each cylinder based on the time it takes the crankshaft to run after the Rotate the TDC position of the compression stroke of the cylinder concerned by 90 °. This makes it possible that Torque fluctuations generated in the subsequent combustion can be determined immediately, which leads to an improvement the control characteristic leads.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung.Fig. 6 shows a further embodiment of the invention.
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Bei dieser enthält die Leerlaufregelvorrichtung einen Mikrocomputer oder Mikroprozessor. Jene Teile der Regelvorrichtung 40 nach Fig. 6, die identisch mit den entsprechenden Teilen der Vorrichtung nach Fig. 1 sind, tragen entsprechende, übereinstimmende Bezugszeichen und werden hier nicht nochmals erläutert. Mit 41 ist eine Kurvenformerschaltung bezeichnet, die Ausgangsimpulse entsprechend den ins Positive gehenden Impulsen des Wechselstromsignals AC erzeugt. Diese Impulse werden als OT-Irnpulse TDC abgegeben. Die TDC-Impulse, das Nadelventilhubimpulssignal NLP1 vom Nadelimpulshubsensor 9 und das Augenblickspositionssignal S2 vom Positionssensor 18 werden einem Mirkoprozessor 43 zugeführt, der mit einem Nurlesespeicher (ROM) 42 versehen ist. Der ROM 42 enthält ein darin gespeichertes Regelprogramm, das eine im wesentlichen identische Funktion für die Leerlaufregelung ausführt, wie sie durch die Vorrichtung nach Fig. 1 ausgeführt wird. Dieses Regelprogramm wird durch den Mikroprozessor 43 durchgeführt, sodaß eine spezifische Leerlaufdrehzahl eingestellt wird. Der Mirkoprozessor 43 erzeugt ein Ausgangssignal 0., das die Berechnungsergebnisse für die Regelung der Einspritzmenge angibt und dem Impulsbreitenmodulator 21 zugeführt wird.In this, the idle control device contains a microcomputer or microprocessor. Those parts of the control device 40 according to FIG. 6 which are identical to the corresponding parts of the device according to FIG. 1 have corresponding, corresponding reference numerals and are not explained again here. Denoted at 41 is a waveform shaping circuit which generates output pulses corresponding to the positive going pulses of the alternating current signal AC. These pulses are emitted as TDC pulses. The TDC pulses, the needle valve lift pulse signal NLP 1 from needle pulse lift sensor 9 and the instantaneous position signal S 2 from position sensor 18 are fed to a microprocessor 43 which is provided with a read-only memory (ROM) 42. The ROM 42 contains a control program stored therein which performs an essentially identical function for the idling control as performed by the apparatus of FIG. This control program is carried out by the microprocessor 43 so that a specific idling speed is set. The microprocessor 43 generates an output signal O, which indicates the calculation results for the regulation of the injection quantity and which is fed to the pulse width modulator 21.
Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm des Regelprogramms, das im ROM 42 gespeichert ist. Das Regelprogramm besteht aus einem Hauptregelprogramm 122 mit einem Schritt 120, in welchem der Betrieb nach dem Beginn des Programms initialisiert wird, und einen Schritt 121 zur Ausführung der Positionsregelung des Einspritzmengenstellglieds und zur Berechnung einer Solleinspritzmenge entsprechend der Betätigung eines Gaspedals, ein Unterbrechungsprogramm INT 1, das in Abhängigkeit von der Ausgabe des Nadelventilhubimpulssignals NLP1 ausgeführt wird, und ein weiteres Unterbrechnungsprogramm INT 2, das in Abhängigkeit von der Ausgabe eines7 shows a flow chart of the control program stored in ROM 42. The control program consists of a main control program 122 with a step 120, in which the operation is initialized after the start of the program, and a step 121 for executing the position control of the injection quantity control element and for calculating a target injection quantity in accordance with the actuation of an accelerator pedal, an interruption program INT 1, which is executed depending on the output of the needle valve lift pulse signal NLP 1 , and a further interrupt program INT 2, which is dependent on the output of a
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OT-Impulses TDC ausgeführt wird.OT pulse TDC is carried out.
Im Schritt 123 des Unterbrechungsprogramms INT 1 wird zunächst der Inhalt eines Zählers TDCTR auf 8 eingestellt, und ein Kennzeichen TF wird auf "0" im Schritt 124 gesetzt, womit die Ausführung dieses Vorgangs beendet wird. Das Kennzeichen TF dient der Bestimmung, ob die Berechnung der Kraftstoffeinspritzmengendaten Q. ausgeführt werden soll, oder ob die zu berechnenden Daten Q. im Unterbrechungsprogramm INT 2 erzeugt werden sollen. Das Unterbrechungsprogramm INT 2 wird als Folge der Erzeugung des OT-Impulses TDC ausgeführt, und der Inhalt des Zählers TDCTR wird im Schritt 125 um eins vermindert. Der Vorgang geht dann zum Schritt 126 über, wo eine erste Entscheidung getroffen wird, ob der Inhalt des Zählers TDCTR gleich null ist. Wenn die Entscheidung JA ist, d.h., wenn TDCTR = 0 ist, dann geht das Programm zum Schritt 127 über, wo der Zähler TDCTR auf 8 gesetzt wird, und dann zum Schritt 128, wo das Kennzeichen TF invertiert wird.In step 123 of the interrupt program INT 1, the content of a counter TDCTR is first set to 8, and a flag TF is set to "0" in step 124, terminating the execution of this process. That Flag TF is used to determine whether the calculation of the fuel injection quantity data Q. should be carried out, or whether the data to be calculated Q. are to be generated in the interrupt program INT 2. The interrupt program INT 2 is as a result of the generation of the OT pulse TDC is carried out and the content of the counter TDCTR is decremented by one in step 125. The process then goes to Step 126 about where a first decision is made as to whether the content of the counter TDCTR is equal to zero. If the decision is YES, i.e., if TDCTR = 0, then the program proceeds to step 127, where the counter TDCTR is set to 8 and then to step 128 where the flag TF is inverted.
Wenn andererseits im Schritt 126 die Entscheidung NEIN ist, dann geht das Programm sofort zum Schritt 128 über, wo die Invertierung des Kennzeichen stattfindet. Die Berechnung von Daten M., Mp , die das ZeitintervallOn the other hand, if at step 126 the decision is NO, then the program immediately proceeds to step 128 where the flag is inverted. The calculation of data M., Mp , representing the time interval
zwischen benachbarten Impulsen (das den Zeiten T11, Τ?1'between adjacent pulses (which corresponds to the times T 11 , Τ? 1 '
T12, . in Fig. 5 entspricht) angeben, wird durchgeführtT 12,. in Fig. 5) is carried out
und die Maschinendrehgeschwindigkeit wird im Schritt 129 in Übereinstimmung mit diesem Berechnungsergebnis ausgerechnet. and the engine rotation speed is set in step 129 calculated in accordance with this calculation result.
Im Schritt 130 wird eine weitere Entscheidung getroffen, ob der Nadelventilhubsensor 9 defekt ist, d.h. eine Fehlfunktion zeigt. Die Entscheidung wird in einer solchen Weise getroffen, daß, wenn der Inhalt des Zählers TDCTR größer als der vorbestimmte Wert 8 ist und ein Kraftstoff-In step 130 a further decision is made, whether the needle valve lift sensor 9 is defective, i.e. shows a malfunction. The decision will be in such a Way made that when the content of the counter TDCTR is greater than the predetermined value 8 and a fuel
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einspritzzustand ermittelt wird, entschieden wird, daß eine Fehlfunktion vorliegt. Wenn der Nadelventilhubsensor 9 keine Fehlfunktion zeigt, dann geht das Programm zu den Schritten 131 bis 133 über, wo entsprechend eine Entscheidung getroffen wird, ob die Kühlmitteltemperatur T11 der Maschine 3 über einem vorbestimmten T liegt, ob die Betätigungsgröße θ des Gaspedals unterhalb eine- vorbestimmten Wertes a2 liegt und ob die Differenz N-N^ zwischen der Leerlaufsollgeschwindigkeit N. und der Durchschnittsleerlaufgeschwindigkeit N für eine vorbestimmte Zeitdauer oberhalb eines vorbestimmten Wertes a. gelegen hat.injection state is detected, it is decided that there is a malfunction. If the needle valve lift sensor 9 shows no malfunction, then the program goes to steps 131 to 133, where a decision is made accordingly whether the coolant temperature T 11 of the engine 3 is above a predetermined T, whether the actuation quantity θ of the accelerator pedal is below a- predetermined value a 2 and whether the difference NN ^ between the idle target speed N. and the average idle speed N for a predetermined period of time above a predetermined value a. has been.
Nur wenn die Entscheidung in jedem der Schritte 131 bis 133 JA ist, geht das Programm zum Schritt 134 über, wo die Berechnung für die Einzelzylinderregelung in Übereinstimmung mit der herrschenden Drehgeschwindigkeit für den Leerlaufbetrieb ausgeführt wird.Only when the decision in each of steps 131 to 133 is YES, the program proceeds to step 134, where the Calculation for the individual cylinder control in accordance with the prevailing rotational speed for idling operation is performed.
Wenn die Einzelzylinderregelung ausgeführt wird, geht das Programm zum Schritt 146 über, in welchem PI-Regelkonstanten, die für die Berechnung benutzt werden, die für die Leerlaufgeschwindigkeitsregelung auf der Grundlage der Durchschnittsgeschwindigkeit bestimmt ist und im unten beschriebenen Schritt 135 ausgeführt wird, eingestellt werden. Im Schritt 146 werden eine Proportionalregelkonstante PRO und eine Integralregelkonstante INTE auf I. bzw. J1 gesetzt, die kleine Werte nahe 0 sind. Danach geht das Programm zum Schritt 135 über, in welchem die Leerlaufgeschwindigkeit auf der Grundlage des Berechnungsergebnisses für die Einzelzylinderregelung in Übereinstimmung mit der Durchschnittsdrehgeschwindigkeit ausgeführt wird. Bei diesem Regelbetrieb werden die Regelkonstanten I. und J1 für die PI-Regelberechnung für die Durchschnittsdrehgeschwindigkeitsregelung benutzt.If the single cylinder control is being carried out, the program proceeds to step 146 in which PI control constants used for the calculation determined for the idle speed control based on the average speed and carried out in step 135 described below are set. In step 146, a proportional control constant PRO and an integral control constant INTE are set to I. and J 1 , which are small values close to zero, respectively. Thereafter, the program proceeds to step 135, in which the idling speed is executed on the basis of the calculation result for the single cylinder control in accordance with the average rotation speed. In this control mode, the control constants I. and J 1 are used for the PI control calculation for the average speed control.
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Wenn andererseits die Entscheidung in einem der Schritte 131 bis 133 NEIN ist, dann wird im Schritt 134 keine Berechnung für die Einzelzylinderregelung ausgeführt, und das Programm geht zum Schritt 147 über, wo die Proportionalregelkonstante PRO und die Integralregelkonstante INTE auf I? bzw. J? eingestellt werden. Diese Werte I2 und J2 werden so gewählt, daß sie größer als die Werte I, bzw. J1 sind. Danach geht das Programm zum Schritt 135 über, wo die Leergeschwindigkeitsregelung auf der Grundlage nur der Durchschnittsdrehgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit den eingestellten Konstanten I2 und J2 ausgeführt wird.On the other hand, if the decision in any one of steps 131 to 133 is NO, then no calculation for the single cylinder control is carried out in step 134, and the program proceeds to step 147, where the proportional control constant PRO and the integral control constant INTE are set to I ? or J ? can be set. These values I 2 and J 2 are chosen so that they are greater than the values I and J 1 , respectively. Thereafter, the program proceeds to step 135, where the idle speed control is carried out based on only the average rotating speed in accordance with the set constants I 2 and J 2 .
Wenn die Kühlmitteltemperatur niedrig ist, dann zeigt die Verbrennung in der Maschine kein gleichförmiges Verhalten,
da die Verbrennung instabil ist, und die Amplitude des Ausgangsdrehmoments wird instabil. Als Folge davon kann nicht
garantiert werden, daß die periodischen Verbrennungsschwankungen in jedem Zylinder die gleiche Tendenz haben, was
eine Voraussetzung für die Einzelzylinderregelung ist. Der Temperaturzustand des Kühlmittels wird daher als einer der
Faktoren für die Entscheidung der Voraussetzungen für die Regelung der einzelnen Zylinder angesehen. Dementsprechend
wird die Bedingung T > T für die Einzelzylinderregelung
gewählt. Im obigen Falle wird die Einzelzylinderregelung im S
wird.When the coolant temperature is low, the combustion in the engine does not show uniform behavior because the combustion is unstable and the amplitude of the output torque becomes unstable. As a result, it cannot be guaranteed that the periodic combustion fluctuations in each cylinder will have the same tendency, which is a prerequisite for the individual cylinder control. The temperature state of the coolant is therefore regarded as one of the factors for deciding the conditions for the regulation of the individual cylinders. The condition T> T is selected accordingly for the individual cylinder control. In the above case, the individual cylinder control in the S
will.
im Schritt 134 nur ausgeführt, wenn T > T berechnetcarried out in step 134 only if T> T is calculated
W — ιW - ι
Fig. 9 zeigt ein detailliertes Flußdiagramm der Leerlaufdrehgeschwindigkeitsregelung, die im Schritt 135 ausgeführt wird. Gemäß Fig. 9 wird im Schritt 170 die Sollgeschwindigkeitsdateninformation N. berechnet, und das Programm geht zum Schritt 171 über, wo eine Entscheidung getroffen wird, ob sich die Einzelzylinderregelung in einem ausführbaren Zustand befindet. Wenn die Entscheidung JA ist, gehtFig. 9 shows a detailed flow chart of the idle rotational speed control; which is carried out in step 135. Referring to Fig. 9, in step 170, the target speed data information N. computed and the program proceeds to step 171 where a decision is made whether the individual cylinder control is in an executable state. If the decision is YES, go
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das Programm zum Schritt 172 über, in welchem unter Verwendung der Konstanten I1 und J1 die PID-Regelberechnung ausgeführt wird. In diesem Falle wird die Differentialregelkonstante für die Differentialregelberechnung auf einen vorbestimmten Wert im voraus eingestellt und dieser Wert wird verwendet. Danach geht das Programm zum Schrittthe program proceeds to step 172, in which the PID rule calculation is carried out using the constants I 1 and J 1. In this case, the differential control constant for the differential control calculation is set to a predetermined value in advance, and this value is used. Then the program goes to step
173 über, wo die Drehgeschwindigkeitsregelung ausgeführt wird, um die Solldrehgeschwindigkeit N. auf der Grundlage des Berechnungsergebnisses der Einspritzmenge für die Einzelzylinderregelung und des Ergebnisses im Schritt 172 zu erhalten.173 about where the rotation speed control is carried out based on the target rotation speed N. the calculation result of the injection quantity for the individual cylinder control and the result of step 172.
Wenn die Entscheidung im Schritt 171 NEIN ist, geht das Programm zum Schritt 174 über, wo die PID-Regelberechnung unter Verwendung der Konstanten I2 und J2 ausgeführt wird. In diesem Falle wird die Differentialregelkonstante ebenfalls auf den vorbestimmten konstanten Wert im voraus eingestellt und dieser Wert wird benutzt. Dann geht das Programm zum Schritt 173 über, wo die Drehgeschwindigkeitsregelung ausgeführt wird, um die Leerlaufsolldrehgeschwindigkeit Nt auf der Grundlage des Ergebnisses desSchrittsWhen the decision in step 171 is NO, the program proceeds to step 174, where the PID rule calculation is carried out using the constants I 2 and J 2. In this case, the differential control constant is also set to the predetermined constant value in advance, and this value is used. Then, the program proceeds to step 173, where the rotation speed control is executed to set the idle target rotation speed N t based on the result of the step
174 zu erhalten. Es sei noch einmal auf Fig. 7 Bezug genommen. Wenn der Nadelventilhubsensor 9 defekt ist, geht das Programm zum Schritt 136 über, wo eine Entscheidung getroffen wird, ob das Kennzeichen FATC, das anzeigt, ob Einzelzylinderregelung ausgeführt werden sollte, auf "1" eingestellt wird. Wenn die Entscheidung JA ist, d.h. wenn FATC = "1" ist, dann geht das Programm zum Schritt 131 über, wenn hingegen die Entscheidung NEIN ist, wenn also FATC = "0" ist, dann geht das Programm zum Schritt 137 über. Im Schritt 137 wird eine weitere Entscheidung getroffen, ob der Leerlaufbetriebszustand für eine Zeit angedauert hat, die größer als eine vorbestimmte TQ ist. Wenn die Entscheidung NEIN ist, geht das Programm zum Schritt 147174 to get. Reference is again made to FIG. 7. If the needle valve lift sensor 9 is defective, the program proceeds to step 136, where a decision is made as to whether the flag FATC, which indicates whether the single cylinder control should be carried out, is set to "1". When the decision is YES, that is, when FATC = "1", the program proceeds to step 131, whereas when the decision is NO, that is, when FATC = "0", the program proceeds to step 137. In step 137 a further decision is made as to whether the idling operating state has continued for a time which is greater than a predetermined T Q. When the decision is NO, the program goes to step 147
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über, ist hingegen die Entscheidung JA, geht das Programm zum Schritt 138 über.If, on the other hand, the decision is YES, the program proceeds to step 138.
Im Schritt 138 wird unter Daten, die das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden OT-Impulsen TDC angeben, die in der laufenden Ausführung des Unterbrechungsprogramms INT 2 erhaltene Dateninformation M der Größe nach mit der Dateninformation M < verglichen, die bei der Ausführung des Unterbrechungsprogramms INT 2 einen Zeitpunkt früher erhalten worden ist. Wie man aus den Figuren 2A und 2B entnehmen kann, wechseln die Intervalle zwischen OT-Impulsen TDC zwischen einem langen Zustand und einem kurzen Zustand ab, sodaß der Vergleich von M mit M . es möglich macht, zu ermitteln, ob der Betriebszeitpunkt für die Zylinder im langen Zustand oder im kurzen Zustand liegt.In step 138, taking data indicating the time interval between successive TDC pulses indicate TDC that Data information M received in the current execution of the interrupt program INT 2 according to size with the Data information M <compared to the execution of the interrupt program INT 2 has been received a point in time earlier. As can be seen from Figures 2A and 2B can, the intervals between TDC pulses TDC alternate between a long state and a short state so that the comparison of M with M. makes it possible to determine whether the operating time for the cylinders is in the long state or in the short state.
Wenn in diesem Falle die Bedingung Mn < M 4 erhalten wird, dann ist der OT-Impuls TDC, durch den das Unterbrechungsprogramm INT 2 zu diesem Zeitpunkt ausgeführt wird, der erste Impuls, der erzeugt wird, nachdem einer der Zylinder in seinen Arbeitstakt eintritt. Das heißt, dies entspricht einem der Zeitpunkte t2» t-, tg, In this case, if the condition M n <M 4 is obtained, then the TDC pulse TDC, by which the interrupt routine INT 2 is executed at this point in time, is the first pulse generated after one of the cylinders enters its power stroke . That is, this corresponds to one of the times t 2 »t-, t g ,
Wenn andererseits die Bedingung M > M , erhalten wird, dann ist der OT-Impuls TDC, durch den das Unterbrechungsprogramm INT 2 zu diesem Zeitpunkt ausgeführt wird, ein Impuls, der den Beginn des Arbeitstaktes in einem der Zylinder anzeigt, d.h. dies entspricht einem der ZeitpunkteOn the other hand, if the condition M> M, is obtained, then the TDC pulse TDC by which the interrupt routine INT 2 is executed at that time is on Impulse that indicates the start of the work cycle in one of the cylinders, i.e. this corresponds to one of the points in time
Wenn dementsprechend die Entscheidung im Schritt 138 NEIN ist, dann wird keine Berechnung für die Einspritzmenge für die Einzelzylinderregelung ausgeführt, und das Programm geht zum Schritt 147 über, ist hingegen die EntscheidungAccordingly, when the decision in step 138 is NO , no calculation is made for the injection amount for the single cylinder control, and the program proceeds to step 147, whereas the decision is
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JA, dann geht das Programm zum Schritt 139 über, wo entschieden wird, ob das Kennzeichen FN auf "1" gesetzt ist. Das Kennzeichen FN ist für die Unterscheidung vorgesehen, ob die Entscheidung im Schritt 137 wenigstens einmal JA geworden ist.YES, then the program goes to step 139 where decided whether the flag FN is set to "1". The FN code is intended to distinguish whether the decision in step 137 has become YES at least once.
Wenn das Kennzeichen FN = "0" ist, dann ist die Entscheidung im Schritt 139 NEIN und das Programm geht zum Schritt 140 über, wo das Kennzeichen FN auf "1" gesetzt wird und der Inhalt des Zählers TDCTR auf eine Variable N gesetzt wird, und das Programm geht zum Schritt 147 über. Dementsprechend wird beim nächsten Mal die Entscheidung im Schritt 139 JA und das Programm geht zum Schritt 141 über. Im Schritt 141 wird K = K + 1 ausgeführt, und es wird dann eine Entscheidung getroffen, ob K gleich 4 ist, was im Schritt 142 stattfindet. Wenn einer der Zylinder in seinen Arbeitstakt eintritt, erhöht sich K um eins. Wenn die Entscheidung im Schritt 142 NEIN ist, geht das Programm zum Schritt 147 über. Wenn hingegen die Entscheidung im Schritt 142 JA ist, geht das Programm zum Schritt 144 über, wo eine weitere Entscheidung getroffen wird, ob die Variable N gleich dem Inhalt des Zählers TDCTR ist. Wenn N = TDCTR, weil ein Zyklus verstrichen ist, d.h., weil die Kurbelwelle 4 sich um 720° gedreht hat, geht das Programm zum Schritt 145 über, wo FATC = "1", TDCTR = 8 und TF = "0" eingestellt werden, und das Programm geht zum Schritt 147 über. Wenn andererseits die Entscheidung im Schritt 144 NEIN ist, geht das Programm zum Schritt 143 über, wo K = "0" und FN = 0 eingerichtet werden, und das Programm geht dann zum Schritt 147.If the flag FN = "0", then the decision in step 139 is NO, and the program goes to step 140, where the flag FN is set to "1" and the content of the counter TDCTR is set to a variable N. and the program proceeds to step 147. Accordingly, the next time the decision will be made in Step 139 YES, and the program proceeds to step 141. In step 141, K = K + 1 is executed, and then it becomes a decision is made as to whether K equals 4, which occurs in step 142. When one of the cylinders is in his Occurs, K increases by one. When the decision in step 142 is NO, the routine goes to Step 147 over. On the other hand, when the decision in step 142 is YES, the program proceeds to step 144, where a further decision is made as to whether the variable N is equal to the content of the counter TDCTR. If N = TDCTR, because one cycle has passed, that is, because the crankshaft 4 has rotated 720 °, the program goes to step 145 above where FATC = "1", TDCTR = 8 and TF = "0" are set and the program proceeds to step 147. On the other hand, when the decision in step 144 is NO, the program goes to step 143 where K = "0" and FN = 0 are established, and then the program goes to Step 147.
Wenn, wie oben beschrieben, der Nadelventilhubsensor 9 als fehlerfrei ermittelt worden ist, geht das Programm direkt zum Schritt 131 über. Zeigt jedoch der NadelventilhubsensorIf, as described above, the needle valve lift sensor 9 has been determined to be faultless, the program goes directly to step 131. However, the needle valve lift sensor shows
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9 eine Fehlfunktion, wird die Dateninformation M , mit M verglichen und es wird eine Entscheidung über den Betriebszeitpunkt für jeden der Zylinder der Maschine getroffen. Der Schritt 134 zur Berechnung der Einspritzmenge für jeden Zylinder wird dann in Übereinstimmung mit dem Ergebnis der Entscheidung ausgeführt.9 a malfunction, the data information M, with M compared and a decision is made about the time of operation for each of the cylinders of the engine. The step 134 for calculating the injection amount for each cylinder is then carried out in accordance with the result the decision carried out.
Die Regelung und der Betrieb der einzelnen Zylinder im Schritt 134 werden nun unter Bezugnahme auf das detaillierte Flußdiagramm in Fig. 8 erläutert.The control and operation of each cylinder in step 134 will now be detailed with reference to FIG The flowchart is illustrated in FIG.
Zunächst wird im Schritt 150 der Zustand des Kennzeichens TF geprüft. Wenn ermittelt wird, daß TF = "0" ist, werden die nachfolgenden Schritte zur Berechnung der Regeldaten für jeden der Zylinder ausgeführt. Wenn andererseits ermittelt wird, daß TF = "1" ist, dann werden die nachfolgenden Schritte für die Abgleitung von Regeldaten für die Regelung der' Zylinder ausgeführt. Der Zustand der Kennzeichens TF = 0 bedeutet den Zustand, in welchem der OT-Impuls TDC noch nicht erzeugt worden ist, nachdem das Nadelventilhubimpulssignal NLP. erzeugt war, oder einen Zustand, bei welchem eine gerade Anzahl von OT-Impulsen TDC bereits erzeugt worden sind, nachdem das Nadelventilhubimpulssignal NLP. erzeugt war, aber der nächste OT-Impuls TDC noch nicht erzeugt worden ist. Der Zustand gibt nämlich einen Zeitraum an, während welchem der Zylinder noch nicht in den Arbeitstakt eingetreten ist, und er entspricht jedemFirst, in step 150, the state of the flag TF is checked. If it is determined that TF = "0", will carried out the following steps to calculate the control data for each of the cylinders. On the other hand, if determined becomes that TF = "1", then the following steps are for the derivation of control data for the control the 'cylinder executed. The state of the flag TF = 0 means the state in which the TDC pulse is TDC has not yet been generated after the needle valve lift pulse signal NLP. was generated, or a condition in which an even number of TDC pulses have already generated TDC have been after the needle valve lift pulse signal NLP. was generated, but the next TDC pulse was still TDC has not been generated. The state specifies a period of time during which the cylinder is not yet in the work cycle has occurred and it corresponds to everyone
der Zeiträume t2 bis tg, t4 bis t,-, tg bis t7 inof the periods t 2 to tg, t 4 to t, -, t g to t 7 in
Fig. 2.Fig. 2.
Andererseits zeigt der Zustand des Kennzeichens TF = "1" die Zeitperioden an, während denen jeder der Zylinder sich im Verbrennungsvorgang befindet, wie man aus der obigen Beschreibung entnehmen kann. Diese Zeitperioden entsprechenOn the other hand, the state of the flag TF = "1" indicates the time periods during which each of the cylinders is apart is in the combustion process, as can be seen from the description above. These time periods correspond
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den Zeitperioden t. bis Ϊ2» t^ bis t^, tg bis tg inthe time periods t. to Ϊ2 »t ^ to t ^, tg to tg in
Fig. 2.Fig. 2.
Wenn das Kennzeichen TF ist gleich "O" ist, geht das Programm zum Schritt 151 über, wo eine Entscheidung getroffen ist, ob die Betriebsbedingungen der Maschine die für die Einrichtung der Einzelzylinderregelung notwendigen Bedingungen erfüllen. Wenn die Entscheidung NEIN ist, dann werden im Schritt 152 die Inhalte der Daten, die die Kraftstoffeinspritzmenge QAi für die Einzelzylinderregelung angeben, null gemacht. In dieser Beschreibung ist die Kraftstoffeinspritzregeldateninformation für die Regelung jeder der Zylinder im allgemeinen Q«in bezeichnet, wobei iIf the flag TF equals "O", the program proceeds to step 151, where a decision is made as to whether the operating conditions of the engine meet the conditions necessary for the establishment of the single cylinder control. If the decision is NO, then in step 152, the contents of the data indicating the fuel injection amount Q Ai for the single cylinder control are made zero. In this specification, the fuel injection control data information for the control of each of the cylinders is generally denoted Q «in , where i
Al ΠAl Π
die Zylinderzahl und η den aus den Daten errechneten Zeitpunkt angeben.the number of cylinders and η the time calculated from the data indicate.
Nach diesem Schritt wird im Schritt 163 die Integralregeldateninformation I.jC zur Ausführung der Integralregelung unter den Berechnungsergebnissen für die PID-Regelung gespeichert. Diese PID-Regelung wird im Schritt 159 ausgeführt, wie später noch beschrieben. Die Integralregeldateninformation, die man im Schritt 159 unmittelbar vor der Ausschaltung der Einzelzylinderregelung erhält, wird in einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 44 des Mikroprozessors 43 gespeichert. Anschließend geht das Programm zum Schritt 153 über, wo die Berechnung für die Erzielung der Kraftstoffeinspritzmengenregeldateninformation Q. für die Leerlaufdrehgeschwindigkeitsregelung in Übereinstimmung mit der Durchschnittsdrehgeschwindigkeit ausgeführt wird, und das Programm geht dann zum Schritt 154 über.After this step, in step 163, the integral control data information Ij C for performing the integral control is stored among the calculation results for the PID control. This PID control is carried out in step 159 as will be described later. The integral control data information obtained in step 159 immediately before the individual cylinder control is switched off is stored in a random access memory (RAM) 44 of the microprocessor 43. Then, the program proceeds to step 153, where the calculation for obtaining the fuel injection amount control data information Q. for idle rotation speed control in accordance with the average rotation speed is carried out, and then the program proceeds to step 154.
Im Schritt 154 wird die Einspritzmengenregeldateninformation Qyuj + 1\ (n-1) zu ^er Re9eldateninformation Q. für die nächste Zylinderregelung zuaddiert, die einen ZyklusIn step 154, the injection amount control data information Qyuj + 1 \ (n-1) ^ he Re 9 e ldateninf ormation Q. for the next cylinder control is zuaddiert that one cycle
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zuvor berechnet worden ist. Diese resultierende Regeldateninformation Q. ist im Speicher 44 des Mirkoprozessors 43 gespeichert.has been previously calculated. This resulting rule data information Q. is stored in memory 44 of microprocessor 43.
Wenn die Entscheidung im Schritt 151 JA ist, geht das Programm zum Schritt 155 über, wo die Differenz AN. zwischen der Geschwindigkeit N. auf der Grundlage des OT-Impulses TDC, der zu diesem Zeitpunkt ausgegeben wird und der Drehgeschwindigkeit N,, .x auf der Grundlage des OT-Impulses, der einen Zyklus zuvor ausgegeben worden ist, berechnet wird. Dann geht das Programm zum Schritt 156 über.When the decision in step 151 is YES, the routine goes to step 155 where the difference is ON. between the speed N. based on the TDC pulse TDC that is output at that time and the rotational speed N ,, .x based on the TDC pulse, which was output one cycle before is calculated. The program then proceeds to step 156.
Im Schrit 156 wird aus der Differenz N^ die man im Schritt 155 auf diese Weise erhalten hat, und der Differenz Nj(n_i)> die man auf gleiche Weise einen Zyklus zuvor erhalten hat, eine weitere Differenz Ni berechnet. Nach diesem Vorgang wird jede Konstante für die Ausführung der PID-Regelung im Schritt 157 eingestellt, und das Programm geht zum SchrittIn Schrit 156 is the difference N ^ that has been obtained in step 155 in this manner, and the difference N j (n _i)> which have been obtained in the same manner before one cycle, calculates a difference further N i. After this process, each constant for executing the PID control is set in step 157, and the program goes to step
158 über, wo die Integraldateninformation IATC für die Integralregelung, die im Schritt 163 gespeichert worden ist, eingegeben wird. Das Programm geht dann zum Schritt158 about where the integral data information I ATC for integral control stored in step 163 is input. The program then goes to step
159 über, wo die PID-Regelberechnung unter Benutzung dieser Daten ausgeführt wird. Dementsprechend wird bei der Berechnung der PID-Regelung, die im Schritt 159 ausgeführt wird, wenn die Einzelzylinderregelung vom Aus-Zustand in den Ein-Zustand umgeschaltet wird, die im Schritt 163 gespeicherte Dateninformation als Integralregeldateninformation 1ATr verwendet. Das benötigte Ergebnis kann daher schnell erhalten werden im Vergleich zum Fall, bei dem die Berechnung der PID-Regelung erneut von Anfang an ausgefüht wird, weil die Integralregeldateninformation nul1 ist, und die Übergangszeit der Regelung kann bemerkenswert verbessert werden. 159 about where the PID rule calculation is performed using this data. Accordingly, in the calculation of the PID control carried out in step 159 when the single cylinder control is switched from the off state to the on state, the data information stored in step 163 is used as integral control data information 1 ATr. The required result can therefore be obtained quickly as compared with the case where the calculation of the PID control is carried out again from the beginning because the integral control data information is zero, and the control transition time can be remarkably improved.
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Die Regeldateninformation Qfiin für die Regelung jedes derThe control data information Q fiin for the control of each of the
π 1 Ππ 1 Π
Zylinder, die man durch Berechnung für die FID-Regelung im Schritt 159 erhält, wird im Schritt 160 in den RAM 44 eingespeichert. In diesem Falle werden daher der Datenwert, der im Schritt 160 gespeichert worden ist, und der vorausgehende Wert der Daten Q- zueinander addiert, um eine Enddateninformation Q. zu erhalten.Cylinders that can be obtained by calculating for the FID control in the Step 159 receives is stored in RAM 44 at step 160. In this case, therefore, the data value that has been stored in step 160 and the previous value of the data Q- added to one another to obtain end data information Q.
Wenn andererseits die Entscheidung im Schritt 150 JA ist, dann wird die Dateninformation Q. zu jenem Zeitpunkt der Regeldateninformation Qnpp hinzuaddiert, die in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Betätigung des Gaspedals bestimmt worden ist, um im Schritt 161 eine Information QDdw zu erhalten, und das Programm geht zum Schritt 162 über, wo diese Information QDdV als Kraftstoffeinspritzmengenregeldateninformation für die Zylinder, die sich im Ansaugtakt befinden, verwendet wird.On the other hand, if the decision in step 150 is YES, then the data information Q. at that point in time is added to the control data information Qnpp which has been determined in accordance with the amount of depression of the accelerator pedal to obtain information Q D dw in step 161, and the program proceeds to step 162, where this information Q D d V is used as fuel injection amount control data information for the cylinders on the intake stroke.
Aus der vorangehenden Beschreibung ergibt sich, daß, wenn der Nadelventilhubsensor 9 normal arbeitet, die Berechnung der Regeldaten für die Ausführung der Einzelzylinderregelung und ihre Ausgabe durch das Kennzeichen TF bestimmt werden, während wenn der Sensor 9 fehlerhaft ist, der Vergleich der Daten Mn mit den Daten M , die für die Einzelzylinderregelung auszuführende Zeitpunktsbestimmung ermöglicht. Ohne Rücksicht darauf, ob der Nadelventilhubsensor 9 fehlerfrei oder fehlerhaft arbeitet, kann daher stets eine geeignete Einzelzylinderregelung ausgeführt werden.From the foregoing description, when the needle valve lift sensor 9 operates normally, the calculation of the control data for executing the single cylinder control and its output are determined by the flag TF, while when the sensor 9 is defective, the comparison of the data M n with the data M, which enables the time determination to be carried out for the individual cylinder control. Regardless of whether the needle valve lift sensor 9 is working correctly or incorrectly, a suitable individual cylinder control can therefore always be carried out.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird als vorgegebener Bezugswert für die Gewinnung der Differential-Daten das Ausgangssignal des Zylinders verwendet, der sich auf "Verbrennungs-Betrieb" befindet, und zwar unmittelbar bevor der zu berücksichtigende Zylinder auf Verbrennungs-Betrieb übergeht. Der vorgegebene Bezugswert ist jedoch nicht aufIn the above-described embodiments, it is specified The reference value for obtaining the differential data is the output signal of the cylinder used, which is based on "Combustion mode" is located immediately before the cylinder to be taken into account on combustion mode transforms. However, the predetermined reference value is not on
,W-, W-
diese Maßnahme beschränkt, sondern kann auch beispielsweise bei der Auswshl der durchschnittlichen Maschinen-Drehzahl eingesetzt werden, die durch die Daten R für die durchschnittliche Drehzahl oder das Ausgangssignal eines bestimmten Zylinders angezeigt werden; der entsprechende Wert wird dann als vorgegebener Bezugswert für die Berechnung der Differential-Daten eingesetzt.this measure is limited, but can also, for example when selecting the average machine speed are substituted by the data R for the average speed or the output of a particular cylinder are displayed; the corresponding value is then used as the specified reference value for calculating the differential data used.
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