DE2335999A1 - CONTROL SYSTEM FOR ENGINE - Google Patents
CONTROL SYSTEM FOR ENGINEInfo
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
COHAUSZ & FLORACKCOHAUSZ & FLORACK
PAT B NT AN WALTSB OttO 4 DÜSSELDORF SCHUMANNSTR, 97 O *3 "5 K Q Q Q PAT B NT TO WALTSB Otto 4 DÜSSELDORF SCHUMANNSTR, 97 O * 3 "5 KQQQ
The Lucas Electrical Company LimitedThe Lucas Electrical Company Limited
Well StreetWell Street
GB-Birmingham " I3. JuIi 1973GB-Birmingham "July 13, 1973
Steuersystem für Triebwerk Die Erfindung "betrifft ein Steuersystem für ein Triebwerk. Engine Control System The invention "relates to a control system for an engine.
Ein System gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch mindestens zwei Wandler, die Ausgänge erzeugen, welche von den Werten vnn Betriebsgrößen des Triebwerks abhängen, eine Speichereinheit, der die Ausgänge zugeleitet werden und die einen binären Ausgang erzeugt, welcher von den von den Wandlern empfangenen Signalen abhängt, eine Steuereinrichtung, die entsprechend dem Wert des binären Ausgangs zur Steuerung einer Funktion des Triebwerks betätigbar ist, und einen binären Umformer, der den binären Ausgang mit der Steuereinrichtung koppelt und die Anzahl von Bits im binären Ausgang derart ändert, daß die kleinste erhältliche Änderung in der Funktion verringert wird.A system according to the invention is characterized by at least two converters which generate outputs which depend on the values of the operating variables of the engine, a memory unit which the Outputs are fed and which generates a binary output which depends on the signals received from the transducers, a Control device which can be actuated according to the value of the binary output to control a function of the engine, and a binary converter, which couples the binary output with the control device and changes the number of bits in the binary output in such a way that that the smallest available change in function is reduced.
Es versteht sich, daß dann, wenn ohne den Umformer die Speichereinheit einen n-Bit-Binärausgang hat und die maximale Brennstoffzufuhr F betagt, die kleinste erhätliche Änderung im Brennstoff F/2n-1 beträgt, weil 2 die höchste Zahl an verschiedenen 'Ausgängen von der Speichereinheit darstellt, und diese Augänge müssen mit allen Triebwerksbedinungen zwischen O und F fertig werden. Unter Verwendung des Binär-Umforraers gemäß der-Erfindung wird die kleinste erhältliche Änderung f/2 -1, wobei m n. Diese Anordnung ermöglicht die Vornahme kleinerer Brennstoffänderungen in Bereichen, in denen die Triebwerksbetriebsbedingungen kritisch sind, dazu ist aber eine zwingende Voraussetzung, daß Änderungen in anderen Bereichen größer als F/2n-1 gemacht werden. Diese anderen Bereiche können so ausgesucht werden,It goes without saying that if, without the converter, the storage unit has an n-bit binary output and the maximum fuel supply F ages, the smallest possible change in fuel F / 2 is n -1 because 2 has the highest number of different outputs from the memory unit, and these outputs have to deal with all engine conditions between O and F. Using the binary converter according to the invention, the smallest obtainable change is f / 2 -1, where m n. This arrangement allows smaller fuel changes to be made in areas where engine operating conditions are critical, but an imperative to do so is that Changes in other areas greater than F / 2 n -1 can be made. These other areas can be chosen so
a/ti - 2 -a / ti - 2 -
309886/0399309886/0399
daß größere Brennstoffänderugen nicht kritisch sind. Ohne den Umformer sind also alle Brennstoffänderungen schrittweise gleich. Mit dem Umformer können einige kleiner sein, solange andere größer sind, tun damit dem Konstrukteur Flexibilität in der Auslegung des Systems an die Hand zu geben. Die Erfindung kann zur Regelung der eingespritzten Brennstoffmenge oder des Zeitgabewinkels der Zündkerzen verwendet werden.that larger fuel changes are not critical. Without the converter so all fuel changes are gradually the same. With the Some converters can be smaller, as long as others are larger, giving the designer flexibility in designing the system to shake hands. The invention can be used to control the amount of fuel injected or the timing angle of the spark plugs will.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. In the drawings are:
Pig. 1 ein Blockschaltbild,Pig. 1 a block diagram,
Fig. 2 eine Form einer Speichereinheit und Fig. 3 eine Form eines Binär-Umformers.Fig. 2 shows one form of a memory unit; and Fig. 3 shows one form of a binary converter.
Gemäß Fig. 1 sind zwei Wandler 11, 12 vorgesehen, die zwei Betriebsgrößen eines zu steuernden Triebwerks erfassen. Die Betriebsgrößen sind aus der Gruppe Drosselwinkel, Sammelleitungsunterdruck und Triebwerksdrehzahl ausgewählt und liefern Eingangssignale an eine Speichereinheit 13. Die Speichereinheit in diesem vereinfachten Beispiel wird zur Erzeugung eines Vier-Bit-Binärausgangs angenommen, der einem Binärumformer 14 zugeleitet wird. Der Umformer I4 formt den Yier-Bi*-Ausgang in einen Fünf-Bit-Binärausgang um, der einer Steuereinrichtung 15 zugeleitet wird, welche die Zufuhr von Brennstoff zum Triebwerk steuert.According to FIG. 1, two converters 11, 12 are provided, the two operating variables of an engine to be controlled. The company sizes are from the group of throttle angle, manifold vacuum and engine speed are selected and supply input signals to a memory unit 13. The memory unit in this simplified example is assumed to generate a four-bit binary output which is fed to a binary converter 14. The converter I4 forms the Yier-Bi * output into a five-bit binary output, that of a control device 15 is fed, which the supply of fuel to the engine controls.
Die Speichereinheit I3 kann in verschiedenen Formen vorgesehen sein, in einem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel jedoch sind die vier Ausgangsleitungen von der Speichereinheit I3 bei 1Ja, 13b, 13c und 13d gezeigt. Der Wandler 12 erzeugt ein Analogsignal, das in diesem Falle in ein Signal umgeformt wird, welches eine der vier Leitungen 12a, 12b, 12c oder 12d stromführend macht. Die leitungen 12a bis 12d dienen im stromführenden Zustand zur jeweiligen Betätigung von vier Schaltern 16a bis I6d, und jeder Schalter 16a bis I6d dient im geschlossenen Zustand zur Kopplung eines von vier Stätzen von vier leitungen 17a, 17b,The storage unit I3 can be provided in various forms, however, in one embodiment shown in Figure 2, the four output lines from memory unit I3 are at 1Ja, 13b, 13c and 13d shown. The converter 12 generates an analog signal, which in this case is converted into a signal which one of the four lines 12a, 12b, 12c or 12d makes it live. The lines 12a to 12d are used to actuate four switches when they are energized 16a to I6d, and each switch 16a to I6d serves in the closed state for coupling one of four sets of four lines 17a, 17b,
309886/0 3 99309886/0 3 99
I 7g» 170. an die Ausgangsleitungen 13a, 13b, 13c und 13d. Der WandlerI 7g »170. to the output lines 13a, 13b, 13c and 13d. The converter
II erzeugt ebenfalls einen Analogausgang, der in ein Signal umgeformt wird, welches eine der vier Leitungen 11a, 11b, 11c oder 11d stromführend macht, und jede der Leitungen 11 kruezt jede der Leitungen I7» wobei Verbindungen zwischen den beiden Sätzen Leitungen durch Dioden hergestellt sind» Die Dioden sind durch Punkte in Fig. 2 wiedergegeben, und nur die Dioden, die dem Satz Linien 17a zugeordnet sind, sind dargestellt.II also generates an analog output that is converted into a signal which makes one of the four lines 11a, 11b, 11c or 11d live, and each of the lines 11 crosses each of the lines I7 » connections between the two sets of lines are made by diodes. The diodes are represented by dots in Fig. 2, and only the diodes associated with the set of lines 17a are shown.
TJm die Arbeit der Speiehereinheit zu verstehen, sei angenommen, daß der Wandler 12 einen Betriebsgrößenwert erfaßt, derart, daß die Leitung 12a stromführend wird. Dann verbindet der Schalter 16a die Leitungen 17a mit den Leitungen 13a, 13b, 13° und 13d. Nun sei angenommen, daß die andere Betriebsgröße einen .solchen Wert hat, daß der· Wandler 11 die Leitung 11a stromführend macht. Wenn dann angenommen wird, daß die Diodenverbindung durch I und das Fehlen einer Diodenverbindung durch 0 wiedergegeben wird, haben die Signale an den Leitungen 13a, 13b, 13c und 13d die Form 1000. Fenn deie vom Wandler 11 erfaßte Betriebsgröße sich so ändert, .daß die Leitung 11b· stromführend wird, hat das fignal an der Leitung I3 die Form 0101. Wenn die Leitung 11c stromführend wird, ist das Signal 0010, und wenn die Leitung 11d stromführend ist, ist das Signal 1011, wobei natürlich angenommen wird, daß die andere Betriebsgröße konstant bleibt. Wenn sich die vom Wandler 12 erfaßte Betriebsgröße ändert, werden die Verbindungen an einer der Leitungen 17b, 17c oder 17d geprüft und den Leitungen 13a, 13b, 13c land 13d zugeleitet. Durch Einrichtung der Diodenverbindungen entsprechend den Verfahrensbedingungen erhält man also den erforderlichen Ausgang von der Speichereinheit.. Es ist erneut unterstrichen, daß das gezeigte Beispiel ein vereinfachtes ist und daß in der Praxis erheblich mehr Bits verwendet werden.To understand the work of the storage unit, assume that the converter 12 detects an operating variable value such that the line 12a becomes live. Then switch 16a connects the lines 17a with lines 13a, 13b, 13 ° and 13d. Now suppose that the other operating variable has such a value that the converter 11 makes the line 11a live. If it is then assumed that the diode connection is represented by I and the absence of a diode connection by 0, the signals on lines 13a, 13b, 13c and 13d have the form 1000 changes so that the line 11b becomes live the signal on line I3 has the form 0101. When line 11c is live is, the signal is 0010, and when the line 11d is energized is, the signal is 1011, assuming of course that the other operating variable remains constant. If the from the converter 12 changes the operating variable detected, the connections on one of the lines 17b, 17c or 17d and the lines 13a, 13b, 13c land 13d forwarded. By setting up the diode connections accordingly The required outcome is thus obtained under the process conditions from the storage unit .. It is again underlined that the example shown is a simplified one and that in practice it is considerable more bits are used.
TJm die Arbeit des Binärumformers I4 zu verstehen, wird zunächst eine Situation betrachtet, bei der der Ausgang von der Speichereinheit I3 direkt der Steuereinrichtung 15 zugeleitet wird. Die Steuereinrichtung 15 kann in den verschiedensten Formen vorgesehen sein, und es kann sich rlabei einfach um eine Pumpe handeln, -die einem Motor Brennstoff zulei-In order to understand the work of the binary converter I4, a Consider the situation in which the output from the storage unit I3 is fed directly to the control device 15. The control device 15 can be provided in a wide variety of forms, and it can be This is simply a pump that feeds fuel to an engine.
309886/0399 -4-309886/0399 -4-
+et, wobei die pro Einspritzung zugeleitete Brennstoffmenge durch den Ausgang der Pumpe bestimmt wird, der aus Gründen der Einfachheit als proportional zum Eingang zur Pumpe angesehen wird. Mit einen Vjer-Bi+- Ausgang von der Opeir-hereinheit 1J gibt es also sechzehn mögliche ?if?~ nale, die der Punpe 15 zugeleitet werden können, und wenn deshalb der maximale Pumpenausgang F ist, kann die Brennstoffzufuhr in kleinsten Schritten von P/1? geändert werden.+ et, where the amount of fuel supplied per injection is determined by the output of the pump, which for the sake of simplicity is considered to be proportional to the input to the pump. With a Vjer-Bi + output from the operating unit 1J, there are sixteen possible ? If? ~ Nals that can be fed to the pump 15, and therefore if the maximum pump output is F, the fuel supply can be made in the smallest steps of P / 1? be changed.
Der Bachteil einer solchen Anordnung· ist, daß zwar eine Anzahl von Motorbetriebsgrößen vorhanden sein können, bei denen ein kleinster Schritt von 3F/15 tatsächlich genauer als erforderlich ist, es aber andere Motorbetriebsgrößen geben kann, bei denen es vorteilhaft ist, die Möglichkeit zu haben, den Brennstoff tun einen Schritt von weniger als FZ/l 5 zu ändern. Der Binär-Umformer 14 gibt dazu die Möglichkeit. In angeführten Beispiel, b°i dem eine Änderung von einem Yier-Bit-Ivort zu einem Fünf-Bit-Wort erfolgt, wird der kleinste Schritt F/3I. Bg sind natürlich immer noch nur sechzehn Ausgänge von der fc'peichereinheit 13 vorhanden, und wenn deshalb entschieden wird, einen Jdirtt von P/51 für bestimmte Motorbäedingungen vorzusehen, müssen andere Bedingungen vorhanden sein, bei denen der Schritt größer als F/I5 ist. Der Effekt davon läßt sich aus der nachstehenden Tabelle ere oh en, die ein vereinfachtes mögliches Beispeiel ist.The downside of such an arrangement is that, while there may be a number of engine operating quantities where a smallest step of 3F / 15 is actually more accurate than required, there may be other engine operating quantities which it is advantageous to have to change the fuel do a step of less than FZ / l 5. The binary converter 14 gives the possibility to do this. In the example given, where there is a change from a Yier bit word to a five bit word, the smallest step becomes F / 3I. Bg of course there are still only sixteen outputs from the fc 'storage unit 13 and therefore if it is decided to provide a Jdirtt of P / 51 for certain engine conditions, there must be other conditions where the step is greater than F / 15. The effect of this can be seen in the table below, which is a simplified possible example.
Speichereinheit-Ausgang: 01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 I3 1Λ I5 Binär-Dmformer-Ausgang: 0 1 2 3 /\ ? 6 7 9 11 53 15 19 2J ?f J1Memory unit output: 01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 I3 1Λ I5 binary converter output: 0 1 2 3 / \ ? 6 7 9 11 53 15 19 2J ? F J1
Diese Tabelle drückt die Binärzahlen in Dezimalbezeichmmg aus, und wie zu sehen ist, beträgt beim Arbeiten mit dem Speichereinheitausgang der kleiiBfce Brennstoffschritt F/15> aber beim Arbeiten mit dem Binär-Umformer-Ausgang zur Steuerung der Pumpe für deie erste Hälfte des Bereichs der kleinste Brennstoffschritt F/3I, und dann folgt ein Bereich, bei dem der kleinste Schritt 23?/31 beträgt, und dann ein Bereich, bei dem der kleinste Schritt 43?/3i "beträgt. Auf Kosten eines relativ kleinen Bereichs, "bei dem der kleinste Schritt vergrößert wird, erhält man also einen erhebliehen Bereich, bei dem der kleinste Schritt verringert ist. Es ist natürlich unwahrscheinlich, daß der Ausgang in der in derThis table expresses the binary numbers in decimal notation and how As can be seen, when working with the storage unit output, the small fuel step is F / 15> but when working with the binary converter output to control the pump for the first half of the range the smallest fuel step F / 3I, and then follows a range where the smallest step is 23? / 31, and then an area where the smallest step is 43? / 3i ". At the expense of a relatively small one Area "where the smallest step is enlarged is obtained so a considerable area in which the smallest step reduces is. It is of course unlikely that the outcome will be in the in the
309886/0399 ~ 5 "309886/0399 ~ 5 "
Tabelle angegebenen Veise eingerichtet wird, jedoch, wie vorstehend erwähnt, ermöglicht die Verwendung des Binär-Umformers dem Konstrukteur das Erreichen einer Flexibilität in der Auslegung des Systems, wobei die erhöhte Genauigkeit an der Stelle eingesetzt wird, an der sie benötigt wird.The method given in the table is set up, however, as above mentioned, the use of the binary converter enables the designer achieving flexibility in the design of the system, with the increased accuracy being used at the point where it is needed.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, in dem der Umformer 14 gezeigt ist, der in diesem Beispiel mit vier FOTD-Torschaltungen 21, 22, 25, 24 und mit siebzehn NODER-Torschaltungen J1 bis ^»a-rToeitet. Die Schaumig weü Eingangsanschlüsse 51 bis 54 auf, die ein Signal von der Speichereinheit 13 empfangen, und ea?sie hat Ausgangsanschlüsse 61 bis 65» um einen Eingang an die Steuereinrichtung I5 zu liefern.Fig. 5 is a block diagram showing the converter 14 which, in this example, operates with four FOTD gates 21, 22, 25, 24 and with seventeen NODER gates J1 through ^ »a-rTo. The foamy white input terminals 51 to 54 which receive a signal from the memory unit 13, and it has output terminals 61 to 65 'for supplying an input to the control device I5.
Die folgende Tabelle stellt die Bedingungen der Schaltung in negativer Logik dar.The following table presents the conditions of the circuit in negative Logic.
1111 - 111111111-11111
1110 111101110 11110
1101 ' 111011101 '11101
1100 111001100 11100
1011 110111011 11011
1010 110101010 11010
1001 110011001 11001
1000 110001000 11000
0111 101100111 10110
Φ110 10100Φ110 10 100
0101 100100101 10010
0100 100000100 10000
0011 011000011 01100
0010 010000010 01000
0001 . 001000001. 00100
0000 000000000 00000
Wie zu ethern ist, beginnt der Ausgang von der Speichereinheit I3, ge-How to ethern, the output from the storage unit I3 begins,
309886/0399309886/0399
schrieben in positiver Logik, mit 0 in Bezimalbez ei chnung- und endet bei 15» während der Ausgang von der Schaltung 14 mit 0 anfängt und bei 31 endet·.written in positive logic, with 0 in reference numbers and ends at 15 »while the output from circuit 14 starts with 0 and ends at 31 ·.
Im Falle der HTOD-Tor schaltung en muß jeder der Eingänge zu einer HTJlTD-Torschaltung 1 sein, damit die KTJUD'Torschaltung einen Ausgang Null erzeugt. Wenn irgendeiner der Eingange nicht 1 ist, isb der AusgangIn the case of the HTOD gate circuit, each of the inputs must be connected to a HTOD gate circuit 1 so that the KTJUD gate circuit has a zero output generated. If any of the inputs is not 1, the output isb
Im Falle der EODER-Torschaltungen muß jeder der Eingänge 0 sein, damit die Torschaltung einen Ausgang von 1 erzeugt. Wenn irgendeiner der Eingänge 1 ist, entsteht ein Ausgang 0.In the case of EODER gates, each of the inputs must be 0, so the gate produces an output of 1. If any of the inputs is 1, an output 0 is created.
Wenn man sich das Vorstehende vor Augen hält, veranschaulicht die folgende Tabelle, wie die Schaltung für drei von den sechzehn Zahlen arbeitet. Keeping the foregoing in mind, the following illustrates Table how the circuit works for three of the sixteen numbers.
51 0 1 151 0 1 1
52 0 0 152 0 0 1
53 0 0 153 0 0 1
54 0 1 154 0 1 1
21a 1 0 021a 1 0 0
22a 1 1 122a 1 1 1
24a 1 1 024a 1 1 0
23a 0 1123a 0 11
31a 0 1 031a 0 1 0
32a 0 1 032a 0 1 0
33a 0 0 033a 0 0 0
34a 0 0 034a 0 0 0
35a 0 0 035a 0 0 0
36a 0 0 036a 0 0 0
37a 0 0 O37a 0 0 O
38a 10 038a 10 0
39a 1 0 039a 1 0 0
40a 1 0 040a 1 0 0
41a 1 0 041a 1 0 0
42a 1 0 042a 1 0 0
61 0 1 161 0 1 1
62 0 1 162 0 1 1
63 0 0 163 0 0 1
64 0 0 164 0 0 1
65 0 1 165 0 1 1
Die Ausgangsleitungen von den verschiedenen Tor schaltungen sind durch die Zahl der Torschaltung bezeichnet, an die der Buchstabe a angefügtThe output lines from the various gate circuits are through denotes the number of the gate circuit to which the letter a is added
309886/0399309886/0399
int, und wenn man sich die Punktion der Torschaltungen ins Gedächtnis zurückruft, ist ohne weiteres zu sehen, v?ie sich die Signale an den verschiedenen Leitungen ändern, um die erforderlichen Ausgänge von den Torschaltungen 40, 41» 42, AJ, 44 an die Anschlüsse 61 bis 65 zu liefern.int, and if you remember the puncture of the gates calls back can be seen without further ado, how the signals are sent to the change different lines to get the required outputs from the gate circuits 40, 41 »42, AJ, 44 to the connections 61 to 65 to deliver.
Es versteht sich natürlich, daP zahlreiche Änderungen in der Schaltung vorgenommen werden können, um den erforderlichen Ausgang zu'liefern, und wie vorstehend schon erwähnt, ist der Ausgang selbst nur in vereinfachter J?orm beschrieben, in der Praxis dagegen wird er im allgemein erheblich komplexer sein.It will of course be understood that numerous changes have been made in the circuit can be made to deliver the required output, and as already mentioned above, the exit itself is only simplified J? Orm, but in practice it is generally used be considerably more complex.
Anspruchclaim
30 9886/039930 9886/0399
Claims (1)
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| DE2046543A1 (en) * | 1969-09-23 | 1971-07-08 | Joseph Lucas (Industries) Ltd.. Birmingham (Großbritannien) | Control circuit for regulating internal combustion engines |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU472774B2 (en) | 1976-06-03 |
| GB1431773A (en) | 1976-04-14 |
| CA988609A (en) | 1976-05-04 |
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| JPS4944127A (en) | 1974-04-25 |
| FR2193143A1 (en) | 1974-02-15 |
| IT989867B (en) | 1975-06-10 |
| SE399937B (en) | 1978-03-06 |
| AU5771473A (en) | 1975-01-09 |
| JPS5843576B2 (en) | 1983-09-28 |
| FR2193143B1 (en) | 1978-09-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| D2 | Grant after examination |