DE4028594A1

DE4028594A1 - Compression ratio setter for IC engine - calculates desired value of ratiofrom smoothed readings from detectors of engine and fuel parameters

Info

Publication number: DE4028594A1
Application number: DE19904028594
Authority: DE
Inventors: Martin Moellers
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 1990-09-08
Filing date: 1990-09-08
Publication date: 1992-03-12

Abstract

The element (SG) which directly affects the compression ratio is driven by an electric actuator (A) to which signals are supplied from sensors of engine load (L), rotational speed (N) and fuel quality (Q). - Transitory changes in these signals are suppressed by blocking devices (S1-S3) so that only meaningful variations are effective in the prodn. of outputs from a characteristic memory (KS) to a store (SP) for comparison (V) with the signal from a compression-ratio sensor (VF).

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses einer Brennkraftmaschine, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem Fühler zur Bestimmung der Last der Brennkraftmaschine und mit einem Stellglied für das Verdichtungsverhältnis.The invention relates to a device for adjusting the Compression ratio of an internal combustion engine, especially in motor vehicles, with a sensor for Determination of the load of the internal combustion engine and with a Actuator for the compression ratio.

Der thermische Wirkungsgrad einer Brennkraftmaschine hängt insbesondere vom Verdichtungsverhältnis ab. So erfordert der kraftstoffsparende und damit ökonomische und umweltschonende Betrieb einer Brennkraftmaschine, insbesondere bei Teillast, eine möglichst hohe Verdichtung. Andererseits besteht gerade bei hochverdichtenden Brennkraftmaschinen die Gefahr des Auftretens der sogenannten "klopfenden Verbrennung", welche die Brennkraftmaschine in kurzer Zeit beschädigen oder sogar zerstören kann.The thermal efficiency of an internal combustion engine depends especially on the compression ratio. So that requires fuel-saving and therefore economical and environmentally friendly Operation of an internal combustion engine, especially at partial load, the highest possible compression. On the other hand, there is now with high-compression internal combustion engines, the risk of Occurrence of the so-called "knocking combustion" which damage the engine in a short time or even can destroy.

Aus der EP-B 02 19 634 ist eine Einrichtung zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses einer Brennkraftmaschine bekannt.From EP-B 02 19 634 is a device for adjustment the compression ratio of an internal combustion engine known.

Hierbei wird/werden zwischen dem/den Kolbenbolzen und dem/den Pleuelstangen (ein) exzentrische(s) Lager eingefügt. Je nach Ausrichtung eines solchen Lagers wird der Kolben mehr oder weniger tief in den Zylinder eingeschoben. Zur Erzielung eines hohen Verdichtungsverhältnisses kann das exzentrische Lager mittels eines Verriegelungsstiftes arretiert werden. Im Falle einer hohen Motorbelastung kann die Arretierung aufgehoben werden. Nach Lösen der Arretierung ist das Lager um den Kolbenbolzen drehbar und nimmt während des Kompressionsvorgangs eine Position ein, in welcher der Brennraum vergrößert und das Verdichtungsverhältnis entsprechend verkleinert ist. Der Verriegelungsstift wird mittels einer hydraulischen Vorrichtung, welche durch ein Motorlastsignal gesteuert wird, betätigt.Here is / are between the piston pin (s) and eccentric bearing (s) inserted into the connecting rod (s). Depending on the orientation of such a bearing, the piston inserted more or less deep into the cylinder. To Achieving a high compression ratio can do that eccentric bearings using a locking pin be locked. In the case of a high engine load the lock can be released. After loosening the Locking is rotatable around the piston pin and the bearing takes a position during the compression process, in which enlarges the combustion chamber and that Compression ratio is reduced accordingly. The Locking pin is by means of a hydraulic Device controlled by an engine load signal is operated.

Nachteilig an dieser Einrichtung ist, daß eine vollständige Erfassung des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine nicht möglich ist, da der Einstellung des Verdichtungsverhältnisses lediglich die Größe des Motorlastsignals zugrunde gelegt wird. Eine feinsinnige Beeinflussung des Betriebsverhaltens einer Brennkraftmaschine erfordert aber, wie es Erfahrungen mit Motorsteuerungsgeräten und Benzineinspritzungsanlagen zeigen, die zusätzliche Berücksichtigung der jeweiligen Drehzahl der Brennkraftmaschine. Desweiteren wird die Einrichtung zumindest in einem bestimmten Lastbereich zu einem nervösen Schaltverhalten neigen. Liegt nämlich die Motorbelastung im Bereich des Umschaltpunktes zwischen den beiden Verdichtungsverhältnissen, so führen schon geringe Lastschwankungen zu einem schnellen Wechsel des Verdichtungsverhältnisses, wobei aber bedingt durch ihre Trägheit die mechanische Vorrichtung den wechselnden Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine nicht folgen kann. Man erhält so Einstellungen des Verdichtungsverhältnisses, die in keinem vernünftigen Zusammenhang mit der Betriebsgröße steht. In diesem Bereich dürfte daher weder ein ökonomischer noch ein klopffreier Betrieb der Brennkraftmaschine möglich sein.The disadvantage of this device is that a complete Detection of the operating state of the internal combustion engine is not is possible because the setting of the Compression ratio just the size of the Engine load signal is used. A subtle one Influencing the operating behavior of a Internal combustion engine, however, requires experience with it Engine control units and gasoline injection systems show the additional consideration of each Speed of the internal combustion engine. Furthermore, the Establishment at least in a certain load range tend to have nervous switching behavior. Is that because Motor load in the area of the switchover point between the both compression ratios, so lead even small Load fluctuations for a quick change of the Compression ratio, but due to their Inertia the mechanical device the changing Do not follow the operating conditions of the internal combustion engine can. You get settings of the Compression ratio that in no reasonable Linked to the size of the company. In this area is therefore neither an economic nor a knock-free Operation of the internal combustion engine may be possible.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Einrichtung zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses einer Brennkraftmaschine, insbesondere in Kraftfahrzeugen, zu schaffen, die einfach und kostengünstig ist und die eine sinnvolle Anpassung des Verdichtungsverhältnisses an wechselnde Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine ermöglicht.The invention has for its object a device for Setting the compression ratio of one Internal combustion engine, especially in motor vehicles create that is simple and inexpensive and the one reasonable adjustment of the compression ratio changing operating conditions of the internal combustion engine enables.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Fühler zur Bestimmung der Drehzahl der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, daß eine Einrichtung vorhanden ist, die in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Lastfühlers und des Drehzahlfühlers ein Sollverdichtungsverhältnis bestimmt und daß das Stellglied das Verdichtungsverhältnis in Abhängigkeit vom Sollverdichtungsverhältnis einstellt.This object is achieved in that a Sensor for determining the speed of the internal combustion engine it is provided that a device is present which in Dependence on the output signals of the load sensor and of the speed sensor determines a target compression ratio and that the actuator the compression ratio in Depends on the target compression ratio.

Die erfindungsgemäße Einrichtung hat also gegenüber dem Vorbekannten den Vorteil, daß eine sinnvolle Anpassung des Verdichtungsverhältnisses an wechselnde Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine möglich ist. Das heißt, stellt sich eine Änderung wenigstens einer Betriebsgröße ein, so wird auch das Sollverdichtungsverhältnis und damit das geregelte Verdichtungsverhältnis durch die Einrichtung entsprechend angepaßt.The device according to the invention has compared to the Known the advantage that a reasonable adjustment of the Compression ratio to changing operating conditions the internal combustion engine is possible. That is, it turns out a change in at least one company size, so also the target compression ratio and thus the regulated one Compression ratio by the device accordingly customized.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstands gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous refinements and developments of Subject of the invention emerge from the subclaims.

Es ist vorteilhaft, einen Fühler zur Messung des Verdichtungsverhältnisses vorzusehen. Durch Vergleich mit dem aus Last und Drehzahlsignal bestimmten Sollverdichtungsverhältnis kann das Verdichtungsverhältnis auf die Größe des Sollverdichtungsverhältnisses eingeregelt werden.It is advantageous to use a sensor to measure the To provide compression ratio. By comparison with that determined from load and speed signal Target compression ratio can be the compression ratio adjusted to the size of the target compression ratio will.

Auf besonders einfache Weise läßt sich die Größe des eingestellten Verdichtungsverhältnisses indirekt z. B. über einen Wegaufnehmer an dem Verdichtungsverhältnis-Stellglied bestimmen.The size of the set compression ratio indirectly z. B. about a displacement sensor on the compression ratio actuator determine.

Zur Bestimmung des Sollverdichtungsverhältnisses aus den Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine ist es besonders vorteilhaft, einen Kennfeldspeicher vorzusehen. In diesem Kennfeldspeicher sind dann die einzustellenden Sollverdichtungsverhältnisse abhängig von Drehzahl und Last der Brennkraftmaschine abgelegt. So ist es möglich, eine Vielzahl von Sollverdichtungsverhältnissen den jeweiligen Wertepaaren aus Drehzahl und Last der Brennkraftmaschine zuzuordnen. To determine the target compression ratio from the Operating sizes of the internal combustion engine is special advantageous to provide a map memory. In this Map memory are then to be set Target compression ratios depending on speed and load stored the internal combustion engine. So it is possible to get one Variety of target compression ratios the respective Value pairs from speed and load of the internal combustion engine assign.

Die Größe des Verdichtungsverhältnisses einer Brennkraftmaschine, bei der es zu einer klopfenden Verbrennung kommt, hängt desweiteren von der Qualität des zum Betrieb der Brennkraftmaschine verwendeten Kraftstoffs ab. Es ist daher von Vorteil, einen Fühler für die Betriebsgröße Kraftstoffqualität vorzusehen und das Kennfeld um eine Dimension zu erweitern, so daß das Sollverdichtungsverhältnis zusätzlich in Abhängigkeit von der Betriebsgröße Kraftstoffqualität aus dem Kennfeld bestimmt wird.The size of the compression ratio Internal combustion engine where there is a knock Combustion also depends on the quality of the fuel used to operate the internal combustion engine from. It is therefore advantageous to have a sensor for the Operational size to provide fuel quality and the map to expand by a dimension so that the Nominal compression ratio depending on the operating quantity fuel quality from the map is determined.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Sollverdichtungsverhältnis abhängig von den Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine stufenweise änderbar ist, da das Stellglied für das Verdichtungsverhältnis mit einer gewissen zeitlichen Trägheit behaftet ist und insofern nicht beliebig schnell auf Änderungen des voreingestellten Sollverdichtungsverhältnisses reagiert. Um kurzfristig und vom Betrage her geringfügige Änderungen der Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine unberücksichtigt zu lassen, ist es vorteilhaft, das Sollverdichtungsverhältnis stufenweise zu ändern. Ist zusätzlich ein Kennfeldspeicher vorgesehen, so heißt das, daß das Sollverdichtungsverhältnis verglichen mit der Zahl der Motorkennfeldpunkte nur in einer geringen Zahl von Stufen änderbar ist.It is particularly beneficial if that Nominal compression ratio depending on the operating sizes the internal combustion engine is gradually changeable, since that Actuator for the compression ratio with a certain is sluggish in time and therefore not arbitrary quickly to changes to the preset Target compression ratio reacts. To short term and minor changes in the size of the company ignoring the internal combustion engine, it is advantageous to gradually increase the target compression ratio to change. If a map memory is also provided, see above this means that the target compression ratio compared to only a small number of engine map points is changeable by levels.

Beim Betrieb einer Brennkraftmaschine, insbesondere in Kraftfahrzeugen, wird häufig die Brennkraftmaschine regelmäßig wiederkehrend in typischer Art und Weise belastet. Diese typische Art und Weise der Belastung ergibt sich aus der Bedienung der Brennkraftmaschine durch immer den gleichen Bediener und aus dem häufigen Durchfahren der immer gleichen Fahrstrecke. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann dann vorteilhaft lernfähig oder adaptiv ausgebildet werden, derart, daß z. B. ein Speicher vorgesehen ist, der ein Sollverdichtungsverhältnis für den Start der Brennkraftmaschine aufweist, wobei dann davon ausgegangen wird, daß der Bediener des Kraftfahrzeuges die Brennkraftmaschine in der gleichen Weise bedienen wird, wie er dies vorher bereits getan hat. Aus dem gleichen Grund kann ein zweiter Speicher vorgesehen sein, der Sollverdichtungsverhältnisse für typische Werte von Betriebsgrößen der jeweiligen Brennkraftmaschine aufweist, wobei hier davon ausgegangen wird, daß nicht nur dem Start der Brennkraftmaschine die typische immer wiederkehrende Bedienung des Kraftfahrzeuges folgt, sondern, daß auch über längere Benutzungszeiten die Brennkraftmaschine in dieser typischen Weise belastet wird.When operating an internal combustion engine, especially in Motor vehicles, the internal combustion engine is often regularly recurring in a typical manner charged. This typical way of stress results yourself from operating the internal combustion engine forever the same operator and from frequent driving through the always the same route. The device according to the invention can then advantageously be trained or adaptive be such that z. B. a memory is provided, the a target compression ratio for the start of the Has internal combustion engine, which is then assumed is that the operator of the motor vehicle Internal combustion engine will operate in the same way as he has done this before. For the same reason can be provided a second memory that Target compression ratios for typical values of Has operating parameters of the respective internal combustion engine, assuming that not only the start the typical recurring of the internal combustion engine Operation of the motor vehicle follows, but that too longer use the internal combustion engine in this is typically charged.

Um den allgemein üblichen schnellen Änderungen der Betriebsgrößen von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei der Verwendung in Kraftfahrzeugen, Rechnung zu tragen, ist es vorteilhaft, wenn eine Sperreinrichtung vorgesehen ist, die eine Veränderung des Sollverdichtungsverhältnisses abhängig von den Betriebsgrößen unterdrückt, wenn sich die Betriebsgrößen innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer und/oder innerhalb eines vorgegebenen Betrages ändern. Insbesondere beim Betrieb einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug im Stadtverkehr wechseln die Betriebsgrößen, wie z. B. Last und Drehzahl der Brennkraftmaschine so schnell, daß das Verdichtungsverhältnis dem entsprechend den Betriebsgrößen eingestellten Sollverdichtungsverhältnis, z. B. aufgrund der Trägheit des Stellglieds, nicht zu folgen vermag. Dies hat im wesentlichen unkontrollierbare Verdichtungsverhältnisse zufolge, die mit den aktuellen Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine und damit dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine nicht in Beziehung stehen. Das Verdichtungsverhältnis ist also bei solchen schnell wechselnden Betriebszuständen der Brennkraftmaschine entweder zu hoch oder zu niedrig, so daß die angestrebten Ziele möglicherweise zumindest im Kraftfahrzeug nicht vollständig verwirklicht werden können.To make the common quick changes of the Operating sizes of internal combustion engines, especially at Use in motor vehicles to take account of it advantageous if a locking device is provided, the a change in the target compression ratio dependent suppressed by the farm sizes when the Operating variables within a specified period of time and / or change within a predetermined amount. Especially when operating an internal combustion engine in one Motor vehicle in city traffic change the company sizes, such as B. Load and speed of the internal combustion engine so quickly that the compression ratio according to the Operating parameters set target compression ratio, e.g. B. due to the inertia of the actuator not to follow can This is essentially uncontrollable According to compression ratios, those with the current Operating parameters of the internal combustion engine and thus the Operating state of the internal combustion engine is not related stand. The compression ratio is such rapidly changing operating states of the internal combustion engine either too high or too low so that the target Targets may not be at least in the motor vehicle can be fully realized.

Durch die Sperreinrichtung wird verhindert, daß jede Änderung der Betriebsgrößen unabhängig von der Dauer der Änderung und der Größe der Änderung zu einer Änderung des Sollverdichtungsverhältnisses führt. Das heißt, kurzfristige und geringfügige Änderungen der Betriebsgrößen führen nicht zu einer entsprechenden Änderung des Sollverdichtungsverhältnisses. Ebenso wird eine Änderung des Sollverdichtungsverhältnisses durch die erfindungsgemäße Sperreinrichtung unterbunden, wenn die entsprechende Betriebsgrößenänderung innerhalb eines vorgegebenen Betrages liegt.The locking device prevents each Change in farm sizes regardless of the duration of the Change and the size of the change to a change of Target compression ratio leads. That is, short-term and minor changes in farm sizes do not result to a corresponding change of the Target compression ratio. Likewise, a change in Target compression ratio by the invention Locking device prevented if the corresponding Business size change within a predetermined amount lies.

Durch diese Maßnahmen der erfindungsgemäßen Einrichtung werden vor allem kurzfristige Änderungen des Verdichtungsverhältnisses, denen die Brennkraftmaschine aufgrund der Trägheit des Verdichtungsverhältnis-Stellglieds nicht zu folgen vermag, wie sie z. B. beim Betrieb eines Kraftfahrzeuges im Stadtverkehr auftreten, unterbunden. Andererseits ist die erfindungsgemäße Sperreinrichtung unwirksam, wenn die Änderungen der Betriebsgrößen länger andauernd sind und/oder wenn die Änderungen der Betriebsgrößen den vorgegebenen Betrag übersteigen. Dies kann z. B. der Fall sein, beim Wechsel des Betriebszustandes des Kraftfahrzeuges vom Betrieb des Kraftfahrzeuges im Kurzstreckenverkehr zum Betrieb des Kraftfahrzeuges, z. B. bei einer länger dauernden Autobahnfahrt.Through these measures of the device according to the invention especially short-term changes of the Compression ratio, which the internal combustion engine due to the inertia of the compression ratio actuator is not able to follow how z. B. when operating a Motor vehicle occur in city traffic, prevented. On the other hand, the locking device according to the invention ineffective if the changes in farm sizes take longer are ongoing and / or if the changes to the Farm sizes exceed the specified amount. This can e.g. B. be the case when changing the operating state of the motor vehicle from the operation of the motor vehicle in Short-distance traffic to operate the motor vehicle, e.g. B. on a long motorway trip.

In diesem Zusammenhang kann man vorteilhaft als Sperreinrichtung einen Integrierer wählen, der den Wert der Betriebsgrößen integriert, so daß auch starke Änderungen der Betriebsgrößen nur dann zu einer Änderung des Sollverdichtungsverhältnisses führen, wenn sie genügend lange anstehen, um die Ausgangsgröße des Integrierers deutlich zu ändern. Statt eines Integrierers kann auch ein Summierer verwendet werden, der den Wert der Betriebsgrößen aufsummiert. Der Summierer hat in etwa die gleiche Wirkung wie der Integrierer und führt in etwa eine zeitliche Mittelwertbildung der Betriebsgrößen durch.In this context one can be advantageous as Locking device choose an integrator that the value of Company sizes integrated, so that even strong changes in the Company sizes only to change the Target compression ratio if sufficient long queue to the integrator's output size to change significantly. Instead of an integrator, a Totalizers are used, the value of the farm sizes added up. The totalizer has approximately the same effect like the integrator and performs roughly a temporal Averaging of company sizes by.

Als Sperreinrichtung kann auch ein Tiefpaßfilter verwendet werden, der in etwa nur den Gleichanteil des Werts der Betriebsgröße durchläßt, jedoch für schnelle Änderungen des Werts der Betriebsgröße gesperrt ist.A low-pass filter can also be used as a blocking device which is roughly the same proportion of the value of the Company size lets through, but for rapid changes in Value of the company size is blocked.

Man kann vorteilhaft die Zeitdauer und/oder den Betrag von der Betriebsgröße und/oder anderen Eingangsgrößen abhängig wählen. Z. B. ist es sinnvoll, wenn nur entsprechend große Änderungen der Betriebsgröße zu einer Änderung des Sollverdichtungsverhältnisses führen.You can advantageously the duration and / or the amount of depending on the size of the company and / or other input variables choose. For example, it makes sense if only large enough Changes in farm size to a change in Lead compression ratio.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Regelung der Ansauggemischtemperatur einer Brennkraftma schine ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.An embodiment of the device according to the invention for controlling the intake mixture temperature of an internal combustion engine Schine is shown in the drawings and is in the following explained with reference to the drawings.

Es zeigenShow it

Fig. 1 grobschematisch eine erfindungsgemäße Einrichtung als Teil einer herkömmlichen Brennkraftmaschine und Fig. 1 shows a schematic diagram of a device according to the invention as part of a conventional internal combustion engine and

Fig. 2 grobschematisch die elektrische Regeleinrichtung der erfindungsgemäßen Einrichtung. Fig. 2 shows a rough schematic of the electrical control device of the device according to the invention.

In der Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine bzw. ein Verbrennungsmotor (M) an seiner Einlaßseite mit einem Saugrohr (S) verbunden, das an seinem anderen Ende in einem Luftfilter (F) zum Ansaugen der Verbrennungsluft mündet. In dem Saugrohr (S) ist eine Mischkammer vorgesehen, in die ein Einspritzventil (E) einer Zentraleinspritzung hereinragt. Statt mit einer Zentraleinspritzung kann die erfindungsgemäße Einrichtung auch bei einer Brennkraftmaschine mit einem Vergaser verwendet werden. Das Einspritzventil (E) spritzt in die von der Brennkraftmaschine (M) über das Saugrohr (S) angesaugte Verbrennungsluft den Brennstoff derart ein, daß er verwirbelt wird und hinter der Mischkammer mit dem Einspritzventil (E) sich das Ansauggemisch im Saugrohr (S) befindet. In Fig. 1, an internal combustion engine or an internal combustion engine (M) is connected on its inlet side to a suction pipe (S) which opens at its other end in an air filter (F) for sucking in the combustion air. A mixing chamber is provided in the intake manifold (S), into which an injection valve (E) of a central injection protrudes. Instead of using a central injection, the device according to the invention can also be used in an internal combustion engine with a carburetor. The injection valve (E) injects the fuel into the combustion air drawn in by the internal combustion engine (M) via the intake manifold (S) in such a way that it is swirled and behind the mixing chamber with the injection valve (E) is the intake mixture in the intake manifold (S) .

Der Verbrennungsmotor (M) ist mit einem Stellglied (SG) zur Beeinflussung des Verdichtungsverhältnisses versehen, welche direkt durch eine elektrische Einstelleinrichtung (A) steuerbar ist. Die Regelung des Verdichtungsverhältnisses durch Steuerung des Verdichtungsverhältnis-Stellglieds (SG) durch die Einstelleinrichtung (A) erfolgt abhängig von drei Eingangsgrößen, die durch vier Fühler ermittelt werden. An der Brennkraftmaschine (M) ist ein Verdichtungsverhältnisfühler (VF) vorgesehen. Im Ansaugrohr (S) befindet sich vor der Mischkammer mit dem Einspritzventil (E) ein Motorlastfühler (L), der als Saugrohrunterdruckfühler ausgebildet ist. Als dritte Eingangsgröße der Einstelleinrichtung (A) wird die Motordrehzahl der Brennkraftmaschine (M) durch einen Motordrehzahlfühler (N) ermittelt. Hinzu kommt ein Kraftstoffqualitätsfühler (Q) welcher sich in der Kraftstoffzuleitung zum Einspritzventil (E) befindet.The internal combustion engine (M) is with an actuator (SG) Influence the compression ratio, which directly by an electrical adjustment device (A) is controllable. The regulation of the compression ratio by controlling the compression ratio actuator (SG) through the setting device (A) depending on three Input variables that are determined by four sensors. At the internal combustion engine (M) is a Compression ratio sensor (VF) provided. In the intake pipe (S) is in front of the mixing chamber with the Injector (E) an engine load sensor (L), which as Intake manifold vacuum sensor is formed. The third The input variable of the setting device (A) becomes the Engine speed of the internal combustion engine (M) by a Engine speed sensor (N) determined. In addition there is one Fuel quality sensor (Q) which is in the Fuel supply line to the injection valve (E) is located.

In der Fig. 2 wird die Ausgangsgröße des Motorlastfühlers (L) einer ersten Sperreinrichtung (S1) zugeleitet, die nur dann eine Weiterleitung des Werts der Motorlast (L) an einen Kennfeldspeicher (KS) ermöglicht, wenn eine Änderung der Betriebsgröße Motorlast erfolgt, die für eine vorgegebene Zeitdauer anliegt und einen vorgegebenen Betrag übersteigt.In FIG. 2 the output of the engine load sensor (L) a first locking means is supplied (S 1), which only allows forwarding of the value of the engine load (L) to a characteristic field memory (KS), when a change of the operating variable engine load is carried out, which is pending for a predetermined period of time and exceeds a predetermined amount.

Ebenso wird das Ausgangssignal des Motordrehzahlfühlers (N) einer zweiten Sperreinrichtung (S2) zugeleitet, die den Wert der Motordrehzahl (N) nur dann an den Kennfeldspeicher (KS) weiterleitet, wenn die Motordrehzahl (N) sich für eine vorgegebene Zeitdauer um einen vorgegebenen Betrag mindestens geändert hat.Likewise, the output signal of the engine speed sensor (N) is fed to a second locking device (S 2 ), which only forwards the value of the engine speed (N) to the map memory (KS) when the engine speed (N) has changed by a predetermined time for a predetermined period Amount changed at least.

Das gleiche gilt für das Ausgangssignal des Kraftstoffqualitätsfühler (Q), welches der Sperreinrichtung (S3) zugeführt wird, auch wenn dessen Signal in der Regel nicht so schnellen Änderungen unterworfen ist, wie die des Last- und des Drehzahlsensors. The same applies to the output signal of the fuel quality sensor (Q), which is supplied to the locking device (S 3 ), even if its signal is not usually subject to changes as quickly as those of the load and speed sensors.

Wie im Kennfeldspeicher (KS) der Fig. 2 schematisch angedeutet, ist für jedes Tripel aus Motordrehzahl (N), Motorlast (L) und Kraftstoffqualität (Q) in dem Kennfeldspeicher (KS) ein Sollverdichtungsverhältnis (VVS) abgelegt, die über einen Speicher (SP) an einen Vergleicher (V) weiterleitbar ist. Damit erhält der Vergleicher (V) als erste Eingangsgröße das abhängig von den Betriebsgrößen Motorlast (L) und Motordrehzahl (N) gewählte Sollverdichtungsverhältnis (VVS). Als zweite Eingangsgröße erhält der Vergleicher (V) das Ausgangssignal des Verdichtungsverhältnisfühlers (VF) und bildet aus den beiden Eingangsgrößen ein Differenzsignal, das gegebenenfalls über Endstufenschaltungen dem Verdichtungsverhältnis-Stellglied (SG) zugeleitet wird.As indicated schematically in the map memory (KS) in FIG. 2, for each triple of engine speed (N), engine load (L) and fuel quality (Q) a target compression ratio (VVS) is stored in the map memory (KS). SP) can be forwarded to a comparator (V). The comparator (V) thus receives the target compression ratio (VVS) selected as the first input variable depending on the operating variables engine load (L) and engine speed (N). The comparator (V) receives the output signal of the compression ratio sensor (VF) as the second input variable and forms a difference signal from the two input variables, which signal is optionally sent to the compression ratio actuator (SG) via output stage circuits.

Der Speicher (SP) ist mit einem Taktgeber oder einem Zeitgeber (TA) verbunden und ermittelt die Zeitdauer, während der der vom Kennfeldspeicher (KS) ausgegebene Verdichtungsverhältnissollwert (VVS) am Vergleicher (V) anliegt. Damit ist durch den Speicher (SP) eine Betrachtung der Häufigkeit möglich, in der ein vorgegebener Sollwert (VVS) am Vergleicher (V) anliegt. Die Häufigkeit bzw. Zeitdauer, in der ein vorgegebener Verdichtungsverhältnissollwert (VVS) anliegt, ist direkt mit dem Betrieb der Brennkraftmaschine verknüpft.The memory (SP) is with a clock or Timer (TA) connected and determines the duration, during which the output from the map memory (KS) Compression ratio setpoint (VVS) at the comparator (V) is present. This is a consideration through the memory (SP) the frequency possible in which a given setpoint (VVS) is applied to the comparator (V). The frequency or Time period in which a given Compression ratio setpoint (VVS) is present with linked to the operation of the internal combustion engine.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung wird nun anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert. Es sei angenommen, daß die Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist und daß sich das Kraftfahrzeug mit kontinuierlicher Geschwindigkeit und kontinuierlicher Belastung vorwärts bewegt. Damit ist die Last (L) und die Drehzahl (N) der Brennkraftmaschine sowie die Qualität des zum Betrieb der Brennkraftmaschine verwendeten Kraftstoffs (Q) konstant und es wird durch den Kennfeldspeicher (KS) ein vorgegebenes Sollverdichtungsverhältnis (VVS) an den Vergleicher (V) weitergeleitet, auf die die Einstelleinrichtung (A) das Verdichtungsverhältnis-Stellglied (SG) regelt.The function of the device according to the invention will now be explained in more detail with reference to FIGS. 1 and 2. Assume that the internal combustion engine is located in a motor vehicle and that the motor vehicle is moving forward at a constant speed and load. The load (L) and the speed (N) of the internal combustion engine and the quality of the fuel (Q) used to operate the internal combustion engine are thus constant and the map memory (KS) sends a predetermined set compression ratio (VVS) to the comparator (V). forwarded, to which the setting device (A) controls the compression ratio actuator (SG).

Ändert sich nun die Belastung der Brennkraftmaschine dadurch, daß z. B. das Kraftfahrzeug weiterhin mit konstanter Geschwindigkeit bewegt wird, daß sich das Fahrzeug jedoch z. B. bergauf bewegt, so wird die Motorlast (L) größer, wobei die Motordrehzahl (N) und die Kraftstoffqualität (Q) gleich bleibt. Die Veränderung der Motorlast (L) führt solange nicht zu einer Änderung des Sollverdichtungsverhältnisses (VVS), solange die Änderung der Motorlast (L) einen vorgegebenen Betrag nicht überschreitet und nicht eine vorgegebene Zeitdauer an der ersten Sperreinrichtung (S1) angelegen hat. Hat sich die Motorlast (L) um den vorgegebenen Betrag mindestens geändert und liegt die Änderung länger als die vorgegebene Zeitdauer an der ersten Sperreinrichtung (S1) an, so leitet die erste Sperreinrichtung die Änderung bzw. den neuen Wert der Motorlast (L) an den Kennfeldspeicher weiter, der daraufhin entsprechend dem neuen Tripel aus Motorlast (L) , Motordrehzahl (N) und Kraftstoffqualität (Q) ein neues geändertes Sollverdichtungsverhältnis (VVS) über den Speicher (SP) an den Vergleicher (V) weiterleitet, so daß die Einstelleinrichtung (A) das Verdichtungsverhältnis auf das neue Sollverdichtungsverhältnis (VVS) regelt.Now changes the load on the internal combustion engine in that z. B. the motor vehicle is still moving at a constant speed, but that the vehicle z. B. moves uphill, the engine load (L) increases, the engine speed (N) and the fuel quality (Q) remains the same. The change in the engine load (L) does not lead to a change in the target compression ratio (VVS), as long as the change in the engine load (L) does not exceed a predetermined amount and has not applied to the first locking device (S 1 ) for a predetermined period of time. If the engine load (L) has changed at least by the predetermined amount and the change is present for longer than the predetermined period of time at the first locking device (S 1 ), the first locking device guides the change or the new value of the engine load (L) the map memory further, which then forwards a new, modified compression ratio (VVS) via the memory (SP) to the comparator (V) according to the new triple of engine load (L), engine speed (N) and fuel quality (Q), so that the setting device (A) regulates the compression ratio to the new target compression ratio (VVS).

Entsprechend wird das Sollverdichtungsverhältnis (VVS) bei einer Verminderung der Motorlast (L) oder bei einer Änderung der Motordrehzahl (N) oder der Kraftstoffqualität (Q) als Betriebsgröße der Brennkraftmaschine durch den Kennfeldspeicher (KS) beeinflußt.Accordingly, the target compression ratio (VVS) is at a decrease in engine load (L) or a change the engine speed (N) or the fuel quality (Q) as Operating size of the internal combustion engine by the Map memory (KS) influenced.

Aus dem oben Gesagten wird deutlich, daß schnelle Änderungen der Betriebsgrößen zu keiner Änderung des Sollverdichtungsverhältnisses (VVS) führen, weil das Verdichtungsverhältnis-Stellglied (SG) aufgrund seiner Trägheit derartigen schnellen Änderungen des Sollverdichtungsverhältnisses nicht folgen kann. From the above it is clear that rapid changes of the company sizes for no change of the Target compression ratio (VVS) lead because that Compression ratio actuator (SG) due to its Inertia of such rapid changes in the Target compression ratio can not follow.

Andererseits ist es anders als beim Vorbekannten möglich, daß große Änderungen der Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine oder geringfügige Änderungen der Betriebsgrößen, die über einen langen Zeitraum ermittelt werden, zu einer entsprechenden Änderung des Sollverdichtungsverhältnisses (VVS) führen. Diesen Änderungen des Sollverdichtungsverhältnisses (VVS) kann das Verdichtungsverhältnis-Stellglied (SG) aufgrund der langen Zeitdauer durchaus folgen. Von welchen Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine das Sollverdichtungsverhältnis abhängig gewählt wird, ist allein von den Zielvorstellungen, die mit den Änderungen des Verdichtungsverhältnisses verfolgt werden, abhängig. Die Wahl der Betriebsgröße und die Art der Berücksichtigung für Sollverdichtungsverhältnisse (VVS) ist durch die erfindungsgemäße Einrichtung nicht beschränkt.On the other hand, unlike the previous one, it is possible that big changes in farm sizes Internal combustion engine or minor changes to the Farm sizes that are determined over a long period of time to a corresponding change of the Set compression ratio (VVS). This one Changes to the target compression ratio (VVS) can do that Compression ratio actuator (SG) due to the long Follow the length of time. Which company sizes the Internal combustion engine depending on the target compression ratio is chosen is solely from the objectives that come with follows the changes in the compression ratio become dependent. The choice of company size and type of Consideration for target compression ratios (VVS) not limited by the device according to the invention.

Claims

1. Device for setting the compression ratio of an internal combustion engine, in particular in motor vehicles, with a sensor for determining the load of the internal combustion engine and with an actuator for the compression ratio, characterized in that a sensor for determining the speed (N) of the internal combustion engine (M) is provided is that there is a device (A) which determines a target compression ratio (VVS) depending on the output signals of the load sensor (L) and the speed sensor (N) and that the actuator (SG) determines the compression ratio depending on the target compression ratio (VVS) sets.

2. Device according to claim 1, characterized in that a sensor for determining the Compression ratio (VF) is provided.

3. Device according to claim 2, characterized in that the compression ratio indirectly via a Position transducer on the actuator (SG) is determined.

4. Device according to claim 1, characterized characterized in that a map memory (KS) is provided in which the target compression ratio (VVS) depending on speed (N) and load (L) of the Internal combustion engine (M) is stored.

5. Device according to claim 1, characterized in that a sensor for determining the fuel quality (Q) is provided.

6. Device according to claims 4 and 5, characterized characterized in that in the map memory (KS) stored nominal compression ratio (VVS) additionally depends on the size of the fuel quality (Q).

7. Device according to claim 1, characterized in that the target compression ratio (VVS) depends on the company sizes can be changed gradually.

8. Device according to claim 4 and claim 7, characterized characterized that the target compression ratio (VVS) compared to the number of engine map points in one small number of levels is changeable.

9. Device according to claim 1, characterized in that a memory (SP) is provided, the one Target compression ratio (VVS) for the start of the Has internal combustion engine.

10. Device according to claim 1, characterized in that a second memory is provided, the Target compression ratios for typical values of Operating parameters of the respective internal combustion engine (M) having.

11. The device according to claim 1, characterized in that a locking device (S 1 , S 2 , S 3 ) is provided which suppresses a change in the target compression ratio depending on the operating variables if the operating variables within a predetermined period and / or within a change the specified amount.

12. The device according to claim 11, characterized in that the locking device (S 1 , S 2 , S 3 ) is an integrator which integrates the value of the operating variable.

13. The device according to claim 11, characterized in that the locking device (S 1 , S 2 , S 3 ) is a totalizer, which adds up the value of the operating variable.

14. The device according to claim 11, characterized in that the blocking device (S 1 S 2 , S 3 ) is a low-pass filter which essentially only allows the DC component of the value of the operating variable to pass.

15. The device according to claim 11, characterized in that the duration and / or the amount of the Company size and / or other input variables dependent is.