DE4141655C2 - Motordrehzahlsteuersystem - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Motordrehzahlsteuersystem
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Es wurde bereits eine Vielzahl von Leerlaufdrehzahlsteuer
systemen vorgeschlagen und praktisch realisiert. Ein typi
sches Leerlaufdrehzahlsteuersystem hat die nachfolgend be
schriebene Konstruktion und Bauweise: eine Hilfsluftpassage
ist vorgesehen, um eine Hilfsluft für den Leerlaufbetrieb in
einen Ansaugluftkanal zuzuführen, durch den die zu den Mo
torzylindern des Motors zuzuführende Luft fließt. Die Hilfs
luftpassage läuft nach Art eines Bypass oder einer Umleitung
um ein Drosselventil herum, welches drehbar in dem Ansaug
luftkanal angeordnet ist, und ist mit einem Hilfsluftsteuer
ventil versehen, um die durch die Hilfsluftpassage fließende
Hilfsluftmenge zu steuern, wodurch wiederum die Leerlauf
drehzahl gesteuert wird. Ein derartiges Leerlaufdrehzahl
steuersystem ist beispielsweise in der japanischen vorläufi
gen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 1-1 79 148 offenbart.
Das Hilfsluftsteuerventil ist ein Ventil des elektromagne
tisch betriebenen Types, bei dem der Öffnungsgrad gemäß dem
Lastzyklus oder Lastfaktor ISCon (%) des Steuersignales
gesteuert wird. Der Lastzyklus wird durch eine zeitliche
Rate (%) einer Pulsbreite bezogen auf einen vorbestimmten
Steuerzyklus in dem Fall dargestellt, daß der Öffnungsgrad
des Hilfssteuerventils durch Änderung der Pulsbreite eines
Pulssignals gesteuert wird, welches das Hilfsluftsteuerven
til öffnet, und wird innerhalb eines vorbestimmten Zyklus
zugeführt. Der Lastzyklus ISCon (%) wird gemäß folgender
Gleichung berechnet:
ISCon = JSctw+ISCcl,
wobei ISCtw ein Grundsteuerwert ist, der von der Motorkühl
mitteltemperatur Tw abhängt und durch Bezugnahme auf eine
Tabelle eines ROM erhalten wird, und wobei ISCcl ein Rück
kopplungskorrekturwert ist, der durch eine Proportional-
Plus-Integral-Steuerung (PI-Steuerung) als Ergebnis des Ver
gleichs zwischen der tatsächlichen Leerlaufdrehzahl und
einer Solleerlaufdrehzahl während eines Leerlaufdrehzahl
rückkopplungssteuerungszustandes erhalten wird. Daher wird
bei diesem bekannten Leerlaufdrehzahlsteuersystem die Leer
laufdrehzahl durch eine Proportional-Plus-Integral-Steuerung
aufgrund des Vergleichs zwischen der Istleerlaufdrehzahl und
der Solleerlaufdrehzahl erhalten.
Jedoch treten bei einem derartigen bekannten Leerlaufdreh
zahlsteuersystem die nachfolgend erläuterten Nachteile auf.
In jüngerer Zeit hat sich ein Entwicklungstrend dahingehend
herausgestellt, daß ein Sammlerabschnitt oder Kollektorab
schnitt des Ansaugkrümmers, bei dem die Ansaugkrümmerzweig
rohre zusammengefaßt sind, ein großes Volumen hat. Dieser
großvolumige Sammlerabschnitt beinhaltet nötigerweise ein
relativ großes Luftvolumen und bewirkt daher ein verzögertes
Ansprechen der Luftzufuhr zu den Zylindern, was zu einer Ab
senkung der Motordrehzahl und/oder zu einem hin- und her
springenden Drehzahlverhalten führt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung
daher die Aufgabe zugrunde, ein Motordrehzahlsteuersystem
mit einem stabilen Drehzahlverhalten bei verbesserter An
sprechcharakteristik zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Motordrehzahlsteuersystem
gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Systems liegt in der Ver
besserung des Ansprechverhaltens auf die Luftzufuhr zu den
Motorzylindern während des Motorleerlaufbetriebs.
Ein anderer Vorteil liegt darin, daß das erfindungsgemäße
Leerlaufdrehzahlsteuersystem für Motoren mit innerer Ver
brennung eine Absenkung der Motordrehzahl und/oder ein hin-
und herspringendes Verhalten der Drehzahl des Motors, der
einen Ansaugbereich mit einem großvolumigen Sammelabschnitt
hat, verhindert.
Ein Leerlaufsteuersystem nach der Erfindung ist für einen
Motor mit innerer Verbrennung bestimmt und umfaßt ein Hilfs
luftsteuerventil, das in einer Hilfsluftpassage angeordnet
ist, welches an seinem strömungsmäßig hinteren Ende mit
einem Ansaugluftkanal strömungsmäßig hinter dem Drosselven
til in Verbindung steht. Ein Hilfsluftmengensteuergerät ist
vorgesehen, um die Menge der durch die Hilfsluftpassage
fließenden Hilfsluft zu steuern, um auf diese Weise die
Drehzahl des Motors während des Leerlaufbetriebs zu steuern.
Bei diesem Hilfsluftmengensteuersystem werden zeitlich
nacheinander ein Modelldrehmoment der Leistungsausgangswelle
des Motors gemäß einer Solldrehzahl unter Verwendung eines
Modells erzeugt. Ein tatsächliches Drehmoment der Leistungs
ausgangswelle bzw. Abtriebswelle des Motors wird erfaßt. Der
Öffnungsgrad des Hilfsluftsteuerventils wird gemäß der Dif
ferenz zwischen dem Modelldrehmoment und dem Istdrehmoment
gesteuert, um auf diese Weise die Luftflußmenge in der
Hilfsluftpassage zu steuern.
Daher wird unter Verwendung des Modells die Leerlaufdreh
zahlsteuerung in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem
Modelldrehmoment und dem tatsächlichen Drehmoment an der Mo
torabtriebswelle bzw. Motorleistungsausgangswelle durchge
führt, so daß die Steuerung in der Art einer nach vorne ge
koppelten Steuerung durchgeführt wird. Dementsprechend wird
eine Stabilisierung der Motorbetriebsweise und der Leer
laufdrehzahlabsenkung bei Verbesserung des wirtschaftlichen
Kraftstoffverbrauchsverhaltens erreicht.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Eine schematische Darstellung eines Ausführungs
beispiels eines erfindungsgemäßen Leerlaufdreh
zahlsteuersystems; und
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Steuerung des Leerlaufdreh
zahlsteuersystems gemäß Fig. 1.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Ausführungsbeispiel eines
Leerlaufdrehzahlsteuersystems gemäß der Erfindung in seiner
Gesamtheit mit dem Bezugszeichen S bezeichnet. Das Leerlauf
drehzahlsteuersystem S nach diesem Ausführungsbeispiel ist
Bestandteil eines Motors mit innerer Verbrennung 8, welcher
in einem Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) befestigt ist.
Der Motor 8 hat ein Ansaugsystem I, das einen Ansaugluftka
nal P festlegt, durch den die Luft hindurchfließt und da
raufhin von dem Motor 8 angesaugt wird. Das Ansaugsystem I
hat einen Luftfilter 1, der mit einer Drosselkammer 2 in
Verbindung steht, in der ein Drosselventil 3 drehbar ange
ordnet ist. Das Drosselventil 3 ist mit einem Gaspedal
(nicht dargestellt) wirkungsmäßig verbunden. Die Drossel
kammer 2 bildet einen Teil des Ansaugluftkanals P.
Eine Hilfsluftpassage 4, die einen Bestandteil des Leer
laufdrehzahlsteuersystems S darstellt, ist nach Art eines
Bypass bzw. einer Umgehungsleitung bezüglich des Drosselven
tils 3 vorgesehen. Genauer gesagt ist die Hilfsluftpassage 4
mit einem Ende an einem Abschnitt der Drosselkammer 2 strö
mungsmäßig oberhalb des Drosselventils 3 angeschlossen, wäh
rend ihr anderes Ende mit einem anderen Abschnitt der Dros
selkammer 2 strömungsmäßig hinter dem Drosselventil 3 ver
bunden ist. Ein elektromagnetisch betätigtes Hilfsluftsteu
erventil 5 ist in steuerbarer Weise in der Hilfsluftpassage
4 angeordnet. Die Drosselkammer 2 ist mit einem Ansaugkrüm
mer 6 verbunden, welcher einen Sammlerabschnitt oder Kollek
torabschnitt 6a hat, an dem die Ansaugkrümmerrohre 6b zusam
menlaufen oder zusammengefaßt sind. Der Sammlerabschnitt 6a
hat ein relativ großes Luftzufuhrvolumen, das in die Ver
zweigungsrohre 6b zu verteilen ist. Es ist offenkundig, daß
eine Mehrzahl von Verzweigungsrohren 6b vorgesehen sind, die
jeweils mit einer Mehrzahl von Motorzylindern (nicht darge
stellt) des Motors 8 in Verbindung stehen, obgleich nur ein
Verzweigungsrohr 6b in Fig. 1 aus Gründen der Einfachheit
der Darstellung gezeigt ist. Ein Kraftstoffeinspritzventil 7
liegt in jedem Verzweigungsrohr 6b des Ansaugkrümmers strö
mungsmäßig unmittelbar vor einer Einlaßöffnung (nicht darge
stellt) eines jeden Motorzylinders, um den einem jeden Mo
torzylinder zuzuführenden Kraftstoff einzuspritzen.
Bei diesem Ansaugsystem I ist die Luft, die den Luftfilter 1
durchläuft, der Steuerung des Drosselventiles 3 und des
Hilfsluftsteuerventiles 5 unterworfen, und fließt dann durch
den Ansaugkrümmer 6 in Richtung auf den Motor 8 hin. Bei je
dem Ansaugverzweigungsrohr 6b wird die Luft mit dem von dem
Kraftstoffeinspritzventil 7 eingespritzten Kraftstoff ge
mischt, um eine Luft-Kraftstoff-Mischung zu erzeugen, die in
jeden Motorzylinder des Motors 8 eingesaugt wird.
Eine Steuereinheit 9 bildet einen Teil des Leerlaufdrehzahl
steuersystems S und erzeugt ausgangsseitig ein Steuersignal
für die Steuerung des Öffnungsgrades des an die Steuerein
heit 9 elektrisch angeschlossenen Hilfsluftsteuerventils 5.
Das Steuersignal wird gemäß dem Motorbetriebszustand ermit
telt. Die Steuereinheit 9 ist elektrisch an einen Kurbelwin
kelsensor 10, an einen Kühlmitteltemperatursensor 11, einen
Leerlaufschalter 12, einen Neutralschalter 13 und an einen
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 14 angeschlossen. Der Kurbel
winkelsensor 10 dient zur Erzeugung eines Bezugssignals REF
bei jedem vorbestimmten Kurbelwinkel des Motors 8. Es ist
offenkundig, daß die Motordrehzahl Ne (Upm) des Motors 8 in
Abhängigkeit von einem vorbestimmten Steuerzyklus (oder
einer Periodendauer) Tref des Standardsignales REF oder Be
zugssignals REF berechnet werden kann, wobei der Zyklus der
Zeitdauer zwischen einem Standardsignal oder Referenzsignal
REF und dem nächsten Standardsignal oder Referenzsignal REF
darstellt. Der Kühlmitteltemperatursensor 11 dient zur Er
fassung der Temperatur Tb des Motorkühlmittels des Motors 8
und zum ausgangsseitigen Erzeugen eines Signales, welches
die Kühlmitteltemperatur darstellt. Der Leerlaufschalter 12
wird eingeschaltet, um ein Signal zu erzeugen, wenn das Ge
triebe (nicht dargestellt) sich in der neutralen Stellung
befindet. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 14 dient zur
Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP des Kraftfahrzeu
ges und zum ausgangsseitigen Erzeugen eines die Fahrzeug
geschwindigkeit darstellenden Signales.
Die Steuereinheit 9 umfaßt einen Mikrocomputer und dient zur
Steuerung des Öffnungsgrades des Hilfsluftsteuerventils 5
aufgrund der Ausführung von Berechnungs- und Verarbeitungs-Ope
rationen in der in Fig. 2 dargestellten Steuerungsart
während eines Leerlaufbetriebszustandes (während einer Leer
laufdrehzahlrückkopplungssteuerung). Der Leerlaufdrehzahl
rückkopplungssteuerungszustand entspricht einem Zustand, bei
dem der Leerlaufschalter 12 eingeschaltet ist, der Neutral
schalter 13 eingeschaltet ist, oder einem Zustand, bei dem
der Leerlaufschalter 12 eingeschaltet ist und die Fahrzeug
geschwindigkeit VSP, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeits
sensor 14 erfaßt wird, nicht höher als ein vorbestimmter
Grenzwert (von beispielsweise 8 km/h) ist.
Die Betriebsweise des Leerlaufdrehzahlsteuersystems gemäß
Fig. 1 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläu
tert.
Eine Solleerlaufdrehzahl Nset wird in Abhängigkeit von der
Kühlmitteltemperatur Tw unter Bezugnahme auf eine Tabelle
(nicht dargestellt) eingestellt. Die auf diese Weise ein
gestellte Solldrehzahl Nset wird einem Modell 21 eingangs
seitig zugeführt. Das Modell 21 erzeugt ein Modelldrehmoment
Tmodel und eine Modellmotordrehzahl oder eine Modelleerlauf
drehzahl Nmodel gemäß folgenden Glei
chungen:
Zunächst wird eine Sollwinkelgeschwindigkeit ωset aufgrund folgender Gleichung (1) ermittelt:
Zunächst wird eine Sollwinkelgeschwindigkeit ωset aufgrund folgender Gleichung (1) ermittelt:
ωset = Nset · 360/60 000 (1).
Das Drehmoment T einer Leistungsausgangswelle bzw. Abtriebs
welle (nicht dargestellt) des Motors 8 wird aufgrund folgen
der Gleichung (2) ausgehend von der Winkelgeschwindigkeit ω
der Leistungsausgangswelle ermittelt:
T = I · dω/dt + C · ω (2).
Hierbei bezeichnen I ein virtuelles Trägheitsmoment und C
einen Viskositätskoeffizienten von Öl.
Da für den Fall t (Zeit) gegen unendlich gilt:
dωmodel/dt = 0, und ωmodel = ωset, kann das Modelldreh moment Tmodel für den Fall ω = ωmodel gemäß folgender Glei chung (3) berechnet werden:
dωmodel/dt = 0, und ωmodel = ωset, kann das Modelldreh moment Tmodel für den Fall ω = ωmodel gemäß folgender Glei chung (3) berechnet werden:
Tmodel = C · ωset (3).
Nachfolgend wird die Modellwinkelgeschwindigkeit ωmodel
folgendermaßen ermittelt:
Die Zustandsgleichung zu dem Zeitpunkt, zu dem das Drehmo ment an der Motorleistungsausgangswelle eine Sprungantwort durchführt, ist durch Gleichung (4) dargestellt.
Die Zustandsgleichung zu dem Zeitpunkt, zu dem das Drehmo ment an der Motorleistungsausgangswelle eine Sprungantwort durchführt, ist durch Gleichung (4) dargestellt.
C·ωset = I·dωmodel/dt + C·ωmodel (4).
Bei der Berechnung der Modellwinkelgeschwindigkeit ωmodel
innerhalb eines Zeitintervalles zwischen einem Standard
signal REF und dem nächsten Standardsignal REF (wobei Δt = Tref)
mit der Substitution:
dωmodel/dt = (ωmodel-ωmodel-1)/Δt,
wird ωmodel durch Gleichung (5) dargestellt, wobei ωmodel
die Modellwinkelgeschwindigkeit des momentanen Steuerzyklus
(Computerberechnungszyklus) darstellt, während ωmodel-1 die
Winkelgeschwindigkeit des vorherigen Steuerzyklus darstellt.
ωmodel=(C · ωset+(I/Tref) · ωmodel-1)/(C+I/Tref) (5).
Demgemäß kann die Modelldrehzahl Nmodel durch folgende Glei
chung (6) berechnet werden:
Nmodel = ωmodel·60 000/360 (6).
Das Modelldrehmoment Tmodel des Modells 21 wird in eine Mo
delluftmenge Qmodel (die den Motorzylindern zuzuführen ist)
mittels eines Übertragungselementes (K3) 22 umgewandelt und
einem Additionspunkt 28 zugeführt. Es sei angemerkt, daß das
Drehmoment T proportional zu Q (Luftmenge)/N (Drehzahl) ist,
so daß folgende Umwandlung durchgeführt wird:
Qmodel = K3·Tmodel·Nmodel.
Die Modelldrehzahl Nmodel des Modells 21 wird einem Addi
tionspunkt 23 zugeführt, dem gleichfalls die momentane Dreh
zahl oder Leerlaufdrehzahl Ne, die von dem Kurbelwinkelsen
sor 10 erfaßt wird, als Minus(-)-Komponente zugeführt wird,
wodurch ausgangsseitig eine Motordrehzahlfehlerkomponente
Nfehler (Nmodel-Ne) erzeugt wird. Daraufhin wird die Mo
tordrehzahlfehlerkomponente Nfehler mittels eines Übertra
gungselementes (K2/S) 24 integriert und in eine Luftmengen
fehlerkomponente Qfehler umgewandelt. Die Luftmengenfehler
komponente Qfehler wird eingangsseitig einem Additionspunkt
28 zugeführt und zu der Modelluftmenge Qmodel addiert.
Ferner wird eine ermittelte Störgröße Qlast abhängig von
einem Lastschalter 25, wie beispielsweise einem Klimaanla
genschalter (einem Schalter zum Betreiben einer Klimaanlage
in einem Kraftfahrzeug) zu der Modelluftmengenmenge Qmodel
addiert.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein Drehmomenterfassungsab
schnitt 26 in der Steuerschaltung 9 vorgesehen, um ein mo
mentanes Drehmoment Te der Abtriebswelle des Motors
8 in der nachfolgend erläuterten Art zu erfassen. Zunächst
wird eine Winkelgeschwindigkeit ω aufgrund der tatsächlichen
Motordrehzahl Ne gemäß Gleichung (7) ermittelt.
ω = Ne · 360/60 000 (7).
Das Motorabtriebswellendrehmoment Te wird gemäß Gleichung
(8) aufgrund der ermittelten Drehgeschwindigkeit berech
net.
Te = I · dω/dt + C · ω (8).
Im Falle der Berechnung des Drehmomentes Te in dem Intervall
zwischen einem Standardsignal REF und dem nächsten Standard
signal REF (wobei Δt = Tref) ist das Drehmoment Te nach Sub
stitution von dω/dt = (ω-ω-1)/Tref+C·ω durch die
Gleichung (9) gegeben, in der die Winkelgeschwindigkeit
bei dem momentanen Steuerzyklus bezeichnet, während ω-1
die Winkelgeschwindigkeit bei dem vorhergehenden Steuerzy
klus angibt.
Te = I·(ω-ω-1)/Tref+C·ω (9).
Das auf diese Weise ermittelte Motorabtriebswellendrehmoment
Te wird eingangsseitig einem Übertragungselement (K1) 27 zu
geführt, der dies in die momentane Luftmenge (die dem Mo
torzylinder zuzuführen ist) Qe umwandelt. Es sei angemerkt,
daß das Drehmoment T proportional zu Q/N ist und daß daher
die Umwandlung Qe = K1·Te·Ne durchgeführt wird. Die mo
mentane Luftmenge Qe wird als Minus(-)-Komponente einem
Additionspunkt 28 zugeführt.
An dem Additionspunkt 28 wird die Berechnung gemäß Gleichung
(10) ausgeführt, um eine ansteigende oder abfallende Luft
menge Qzyl zu ermitteln, die in die Motorzylinder des Motors
8 angesaugt wird. Die ansteigende oder abfallende Luftmenge
(oder der Luftmengenkorrekturwert) wird als von den Zylin
dern angesaugte ansteigende oder abfallende Luftmenge be
zeichnet und entspricht der zu erhöhenden Luftmenge oder der
zu vermindernden Luftmenge bezogen auf die momentane von den
Motorzylindern angesaugte Luftmenge. Die ansteigende oder
abfallende Menge der von den Zylindern angesaugten Luft wird
einem Kompensationsmodell 29 zugeführt. Es gilt folgende
Gleichung:
Qzyl = (Qmodel+Qfehler+Qlast)-Qe (10).
Das Kompensationsmodell 29 dient zur Kompensation eines Feh
lers aufgrund des Sammlerabschnittes 6a des Ansaugkrümmers
6. Insbesondere führt das Kompensationsmodell 29 eine Kom
pensation der dem Sammlerabschnitt 6a zugeführten Luftmenge
im vorhinein durch. Demgemäß wird die ansteigende oder ab
fallende Luftmenge Qzyl durch das Kompensationsmodell 29 in
eine ansteigende oder abfallende Menge Qt des Luftflusses
durch die Hilfsluftpassage 4 umgewandelt. Die ansteigende
oder abfallende Luftmenge Qt wird als Hilfsluftanstiegs
oder -abfall-Menge bezeichnet, welche eine Betätigungsgröße
zur Betätigung des Hilfsluftsteuerventiles 5 bezeichnet.
Die Hilfsluftanstiegs- oder -abfall-Menge Qt wird gemäß
Gleichung (11) berechnet, wobei die Verzögerung der Luft
ladung in die Motorzylinder aufgrund des Ansaugkrümmersamm
lerabschnittes 6a berücksichtigt wird.
Qt = Qzyl+Vt·ω·(Qzyl-Qzyl-1) (11).
Hierbei gilt:
Vt = Vm/(Vc·e·180),
wobei Vm das Volumen des Sammlerabschnittes 6a ist, Vc das
Gesamtvolumen der Zylinder des Motors darstellt, e die
Frischluftrate ist, welche die Rate oder das Verhältnis der
Frischluft in den Zylindern darstellt, und Qzyl-1 eine
Hilfsluftanstiegs- oder -abfall-Menge des vorherigen Steuer
zyklus darstellt, während Qzyl diejenige des momentanen
Steuerzyklus darstellt.
Das Hilfsluftsteuerventil 5, das zu steuern ist, ist von
einem elektromagnetisch betätigten Typ, so daß dessen Öff
nungsgrad oder Öffnungszeitdauer gemäß einem Lastzyklus oder
Lastfaktor gesteuert wird. Der Lastzyklus wird durch eine
zeitliche Rate oder zeitliche Prozentage (%) einer Pulsbrei
te bezogen auf einen vorbestimmten Steuerzyklus dargestellt,
wobei die Pulsbreite ein Steuersignal oder ein elektrischer
Strom ist, der zu einer elektromagnetischen Spule oder Sole
noidspule (nicht dargestellt) des Hilfsluftsteuerventils 5
zugeführt wird. Demgemäß wird die Hilfsluftanstiegs- oder
-abfall-Menge Qt zu einem Grundsteuerwert in Abhängigkeit
von der Kühlmitteltemperatur Tw addiert und dann in den
Lastzyklus (ISCon) umgewandelt. Wenn der Lastzyklus ISCon
auf diese Weise festgelegt ist, wird die Solenoidspule des
Hilfsluftsteuerventils 5 mit dem elektrischen Strom oder
einem Pulssignal in Abhängigkeit von diesem Lastzyklus ISCon
versorgt. Als Ergebnis wird der Öffnungsgrad des Hilfsluft
steuerventils 5 auf diese Weise gesteuert, um die benötigte
Luftmenge zu dem Zylinder oder zu den Zylindern des Motors
zuzuführen.
Claims (11)
1. Ein Motordrehzahlsteuersystem (S) für einen Motor mit
innerer Verbrennung, mit folgenden Merkmalen:
einem Hilfsluftsteuerventil (5), das in einer Hilfs luftpassage (4) angeordnet ist, welche an ihrem strö mungsmäßig unteren Ende mit einem Ansaugluftkanal (P) strömungsmäßig hinter einem Drosselventil (3) in Verbin dung steht;
einer Einrichtung (9) zum Steuern einer Luftmenge, die durch die Hilfsluftpassage fließt, um die Leerlaufdreh zahl des Motors während eines Leerlaufbetriebszustandes zu steuern; und
einer Einrichtung zum Bestimmen einer Solleerlaufdrehzahl (Nset) in Abhängigkeit von einem Motorbetriebsparameter (Tw),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftmengensteuereinrichtung folgende Merkmale aufweist:
eine Einrichtung (2) zum Erzeugen eines Modelldrehmomen tes (Tmodel) einer Abtriebswelle des Motors gemäß der Solleerlaufdrehzahl (Nset) unter Verwendung eines Modelles (21),
eine Einrichtung (26) zum Erfassen eines Drehmomentes (Te) der Abtriebswelle, und
eine Einrichtung (28, 29) zum Steuern eines Öffnungs grades des Hilfsluftsteuerventils (5) gemäß einer ersten Differenz (Qzyl) zwischen dem Modelldrehmoment (Tmodel) und dem erfaßten Drehmoment (Te), um die Luftflußmenge in der Hilfsluftpassage (4) zu steuern.
einem Hilfsluftsteuerventil (5), das in einer Hilfs luftpassage (4) angeordnet ist, welche an ihrem strö mungsmäßig unteren Ende mit einem Ansaugluftkanal (P) strömungsmäßig hinter einem Drosselventil (3) in Verbin dung steht;
einer Einrichtung (9) zum Steuern einer Luftmenge, die durch die Hilfsluftpassage fließt, um die Leerlaufdreh zahl des Motors während eines Leerlaufbetriebszustandes zu steuern; und
einer Einrichtung zum Bestimmen einer Solleerlaufdrehzahl (Nset) in Abhängigkeit von einem Motorbetriebsparameter (Tw),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftmengensteuereinrichtung folgende Merkmale aufweist:
eine Einrichtung (2) zum Erzeugen eines Modelldrehmomen tes (Tmodel) einer Abtriebswelle des Motors gemäß der Solleerlaufdrehzahl (Nset) unter Verwendung eines Modelles (21),
eine Einrichtung (26) zum Erfassen eines Drehmomentes (Te) der Abtriebswelle, und
eine Einrichtung (28, 29) zum Steuern eines Öffnungs grades des Hilfsluftsteuerventils (5) gemäß einer ersten Differenz (Qzyl) zwischen dem Modelldrehmoment (Tmodel) und dem erfaßten Drehmoment (Te), um die Luftflußmenge in der Hilfsluftpassage (4) zu steuern.
2. Leerlaufdrehzahlsteuersystem gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Drehmomenterfassungseinrichtung (26) geeignet
ist, um das momentane Drehmoment (Te) gemäß der
momentanen Drehzahl (Ne) des Motors (8) zu erfassen.
3. Leerlaufdrehzahlsteuersystem nach Anspruch 1 oder 2, ge
kennzeichnet durch
eine Einrichtung zum Erzeugen einer Modelleerlaufdreh
zahl (Nmodel) gemäß der Solldrehzahl unter Verwendung
eines Modelles (21).
4. Leerlaufdrehzahlsteuersystem nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (28, 29) zur Steuerung des
Öffnungsgrades des Hilfsluftsteuerventils (5) gemäß der
ersten Differenz (Qzyl) sowie gemäß einer zweiten Dif
ferenz zwischen der Modelleerlaufdrehzahl (Nmodel) und
der Istleerlaufdrehzahl (Ne) des Motors (8) geeignet
ist.
5. Leerlaufdrehzahlsteuersystem nach Anspruch 4, gekenn
zeichnet durch
eine Einrichtung (22), zum Umwandeln des Modelldrehmo
mentes (Tmodel) in eine Modelluftmenge (Qmodel).
6. Leerlaufdrehzahlsteuersystem nach Anspruch 5, gekenn
zeichnet durch
eine Einrichtung (27) zum Umwandeln des erfaßten Drehmo
mentes in eine Solluftmenge (Qe).
7. Leerlaufdrehzahlsteuersystem nach einem der Ansprüche 4
bis 6, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (24) zum Umwandeln der zweiten Dif
ferenz in eine Luftmengenfehlerkomponente (Qfehler).
8. Leerlaufdrehzahlsteuersystem nach Anspruch 7, gekenn
zeichnet durch
eine Einrichtung (28) zum Erfassen eines Luftmengen
korrekturwertes (Qzyl) gemäß einer dritten Differenz
zwischen der Summe der Modelluftmenge (Qmodel) und der
Luftmengenfehlerkomponente (Qfehler) auf der einen Seite
und der Istluftmenge (Qe) auf der anderen Seite.
9. Leerlaufdrehzahlsteuersystem nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Öffnungsgradsteuereinrichtung eine Einrichtung
(29) zum Steuern des Öffnungsgrades des Hilfsluftsteuer
ventils (5) gemäß dem Luftmengenkorrekturwert aufweist.
10. Leerlaufdrehzahlsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Öffnungsgrad des Hilfsluftsteuerventils (5) eine
Zeitdauer innerhalb eines vorbestimmten Steuerzyklus
ist, während der das Hilfsluftsteuerventil (5) einen
Luftfluß durch die Hilfsluftpassage (4) ermöglicht.
11. Leerlaufdrehzahlsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Motorbetriebsparameter die Kühlmitteltemperatur
(Tw) ist.
Applications Claiming Priority (1)
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