DE3924575A1 - Zuendzeitpunktregeleinrichtung fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündzeitpunktregeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine, wobei die Regelung in Abhängig­ keit von der Motortemperatur und einem Zündzeitpunkt- Umschaltzeitpunkt erfolgt.

Für Zündzeitpunktregeleinrichtungen dieser Art gibt es bereits eine Winkelüberwachung, wobei Vorsprünge oder Schlitze an einem Kurbelrotor erfaßt werden, um den Zünd­ zeitpunkt zu messen (JP-OS 61-96 181). Ferner gibt es ein System mit zeitlicher Überwachung, wobei das Zeitintervall zwischen den in vorbestimmten Abständen am Kurbelrotor vorgesehenen Vorsprüngen oder Schlitzen erfaßt und dadurch der Zündzeitpunkt gemessen wird (JP-OS 60-47 877).

Da die Motordrehzahl beim Anlassen instabil ist, wird bei vielen Systemen der Zündzeitpunkt zum Anlaßzeitpunkt mit 10° vor OT vorgegeben und der Zündwinkel dann nach dem Anlassen des Motors vorverstellt, um eine Verschiebung zum Normal­ zündzeitpunkt hin zu erreichen. Der Zeitpunkt für die Ver­ schiebung bzw. Umschaltung zu dieser normalen Zündzeit­ punktregelung wird im allgemeinen in Abhängigkeit von der Motordrehzahl bestimmt, wenn diese einen vorbestimmten Wert erreicht und der Anlaßschalter vom EIN- in den AUS-Zustand geschaltet wird.

Im Normalbetrieb, in dem die Motordrehzahl stabil ist, ist die zeitliche Zündzeitpunktüberwachung vorteilhafter als die Zündwinkelüberwachung, und zwar wegen der hohen Rechen­ geschwindigkeit, des einfachen Aufbaus etc. Für die instabile Anfangs- oder Anfahrperiode unmittelbar nach dem Anlassen ist es jedoch schwierig, eine Änderung der Motordrehzahl exakt zu erfassen.

Wie Fig. 1 zeigt (Festzündzeitpunkt beim Anlassen des Motors), in der am Außenrand eines Kurbelrotors 1 Vorsprünge 1 a und 1 b z. B. bei 10° vor OT und 100° vor OT gebildet sind, wird beim Anlassen des Motors ein Zündsignal an einen Zündtreiber (nicht gezeigt) geliefert, um eine Zündkerze zu zünden, wenn ein aufgrund der Erfassung des Vorsprungs 1 a erzeugter Kurbelwinkelimpuls erzeugt wird.

Wenn dagegen entsprechend Fig. 2 (Zündzeitpunktverstellung unmittelbar nach dem Anlassen) der Anlaßschalter nach voll­ ständigem Zünden ausgeschaltet wird oder die Motordrehzahl auf einen vorgegebenen Wert ansteigt, wird die Zündzeit­ punktregelung auf die normale Zündzeitpunktregelung umge­ schaltet. Dabei wird zuerst aus einer Zeitdauer α zwischen dem Zeitpunkt der Erfassung des Vorsprungs 1 a und dem Zeitpunkt der Erfassung des Vorsprungs 1 b eine Winkelgeschwindigkeit errechnet. Dann wird die Winkelgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Betriebszustand in einen Zündzeitpunkt (einen Zündwinkel) nach Maßgabe der errechneten Winkel­ geschwindigkeit umgewandelt. Daher wird der Zündzeitpunkt in bezug auf den als Referenzzeitpunkt dienenden Zeitpunkt gemessen, zu dem der Vorsprung 1 b erfaßt wird. Wenn ein vorbestimmter Zündzeitpunkt (20° vor OT in Fig. 2) erreicht ist, wird ein Zündsignal erzeugt.

Die Verbrennungseigenschaften ändern sich jedoch normaler­ weise mit der Motortemperatur. Wenn z. B. die Motortemperatur beim Anlassen hoch ist, ist die Verbrennung relativ stabil. Infolgedessen erfolgt eine Verschiebung auf einen relativ frühen Zündzeitpunkt von der Festzündzeitpunktseite zu einer Zündzeitpunktverstellseite, was ruhige und gleichmäßige Anfahreigenschaften ermöglicht. Wenn dagegen etwa beim Kaltstart die Motortemperatur niedrig ist, ist die Verbrennung auch nach vollständiger Zündung instabil. Insbesondere im Fall einer sehr niedrigen Motordrehzahl unmittelbar nach dem Anlassen des Motors ist das Zeitintervall α sehr lang. Wenn sich die Motordrehzahl in diesem Zeitintervall stark ändert, kann es geschehen, daß der Ist- Zündwinkel übermäßig weit von 30° vor OT vorverstellt wird, und zwar auch dann, wenn der Zündzeitpunkt mit 20° vor OT entsprechend Fig. 2 vorgegeben ist.

Wenn daher der Zündzeitpunkt plötzlich vom Festzeitpunkt ausgehend vorverstellt wird, wenn der Motor im kalten Zustand angelassen wird, steigt die Motordrehzahl nicht gleichmäßig an. Infolgedessen kann der Motor abgewürgt werden, und es wird schwierig, ein zufriedenstellendes Startverhalten zu erreichen.

Wenn ferner der Umschaltzeitpunkt für eine solche Zünd­ zeitpunktregelung für den Kaltzustand des Motors vorgegeben ist, kann die Zündzeitpunktregelung bei niedriger Motor­ drehzahl und relativ hoher Motortemperatur, etwa beim Wieder­ anlassen des sehr warmen Motors, nicht richtig durchgeführt werden, so daß ein zufriedenstellendes Startverhalten nicht erreicht werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Zünd­ zeitpunktregeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine, wobei die Einrichtung den Zündzeitpunkt ausgehend vom Fest­ zündzeitpunkt auf die normale Zündzeitpunktregelung in Abhängigkeit von der Motortemperatur umschalten kann.

Die Zündzeitpunktregeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung umfaßt eine Zündzeitpunktvor­ gabeeinheit, die den Zündzeitpunkt auf der Basis einer Zündzeitpunkt-Map unter Nutzung der Motorlast und der Motordrehzahl als Parameter vorgibt, und eine Zündzeit­ punktumschaltdrehzahl-Vorgabeeinheit, die die Motordrehzahl zur Umschaltung des Zündzeitpunkts zwischen einem vorher bestimmten Festzündzeitpunkt und dem in der Zündzeitpunkt­ umschaltdrehzahl-Vorgabeeinheit in Abhängigkeit von der Motortemperatur bestimmten Zündzeitpunkt vorgibt. Infolge­ dessen wird die Motordrehzahl für die Umschaltung vom Fest­ zündzeitpunkt zur normalen Zündzeitpunktregelung einstellbar mit einem Optimalwert vorgegeben. Dadurch wird das Startverhalten zufriedenstellend verbessert.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 und 2 Vorderansichten von Kurbelrotoren nach dem Stand der Technik;

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Zündzeitpunktregel­ einrichtung nach der Erfindung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Zündzeit­ punktregeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach der Erfindung;

Fig. 5 eine Vorderansicht eines Kurbelrotors nach der Erfindung;

Fig. 6 ein Diagramm, das die Zündzeitpunktumschaltdrehzahl in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur zeigt; und

Fig. 7 ein Flußdiagramm, das einen Zündzeitpunktregel­ ablauf unmittelbar nach dem Anlassen zeigt.

Fig. 4 zeigt einen Vierzylinder-Boxermotor 11. Ein Einlaß­ krümmer 13 und ein Auspuffkrümmer 14 sind mit einem Einlaß­ kanal 12 a bzw. einem Auslaßkanal 12 b, die in einem Zylinderkopf 12 des Motors 11 gebildet sind, verbunden. Am Zylinderkopf 12 ist eine einer Brennkammer 11 a zugewandte Zündkerze 15 befestigt.

Eine Drosselklappenkammer 17 steht mit dem Einlaßkrümmer 13 aufstromseitig über eine Luftkammer 16 in Verbindung. Die Aufstromseite der Drosselklappenkammer 17 ist über eine Ansaugleitung 18 mit einem Luftfilter 19 verbunden.

Ferner ist in die Ansaugleitung 18 an deren Abstromseite zum Luftfilter 19 ein Ansaugluftmengensensor (ein Hitz­ drahtelement in der Zeichnung) 20 eingesetzt. Ein Kühlmittel­ temperatursensor 21 ist an einem Kühlmittelkanal (nicht gezeigt), der eine im Einlaßkrümmer 13 gebildete Steigleitung darstellt, befestigt.

Ein Kurbelrotor 22 ist an einer Kurbelwelle 11 b des Motors 11 befestigt, und ein Kurbelwinkelsensor 23, z. B. ein elektromagnetischer Geber, ist an einem Außenrand des Kurbelrotors 22 angeordnet.

Wie Fig. 5 zeigt, sind an diametral entgegengesetzten Stellen am Außenrand des Kurbelrotors 22 Vorsprünge 22 a, die als Referenzpunkte für die Berechnung der Winkel­ geschwindigkeit dienen, und Vorsprünge 22 b, die als Referenz­ kurbelwinkel für die jeweiligen Zylinder (Nr. 1-4) dienen, angeordnet.

Die Einstellung ist dabei derart, daß ein Vorgabewinkel R₁ für die Vorsprünge 22 a bzw. ein Vorgabewinkel R₂ für die Vorsprünge 22 b gleich 10° vor OT bzw. 100° vor OT ist.

Der Kurbelwinkelsensor 23 nimmt eine Wechselspannung auf, die durch die Unterbrechung des Magnetflusses beim Durchlaufen der jeweiligen Vorsprünge 22 a und 22 b des Kurbel­ rotors 22 durch den Kopf des Kurbelwinkelsensors 23 erzeugt wird, und liefert ein Drehwinkelsignal Ne (Motordrehzahl) und eine Winkelgeschwindigkeit sowie ein Referenz-Kurbel­ winkelsignal G zur Erfassung eines Referenz-Kurbelwinkels für jeden Zylinder.

Der Schaltungsaufbau der Regeleinrichtung wird nachstehend erläutert.

Wie Fig. 4 am besten zeigt, hat eine Zündzeitpunktregel­ einrichtung 24 eine CPU 25, einen ROM 26, einen RAM 27 und eine Ein-Ausgabeschnittstelle 28. Diese Einheiten sind über einen Bus 29 miteinander verbunden. Ferner ist ein Betriebsparameter-Detektierteil 30 (Fig. 3), der die vorge­ nannten Sensoren 20, 21 und 23 aufweist, mit einem Eingabe­ baustein der Ein-Ausgabeschnittstelle 28 verbunden. Ein Treiber 31 ist mit einem Ausgabebaustein der Ein-Ausgabe­ schnittstelle 28 verbunden. Die Zündkerze 15 ist mit dem Treiber 31 über einen Zündverteiler 32 und eine Zündspule 33 verbunden.

In einem ROM 26 sind Festdaten wie Steuerprogramme und eine Zündzeitpunkt-Map MP _IG gespeichert. Nachdem die Ausgangssignale der jeweiligen Sensoren des Betriebsparameter- Detektierteils 30 einer Datenverarbeitung unterzogen wurden, werden sie im RAM 27 gespeichert. Ferner errechnet die CPU 25 einen Zündzeitpunkt unter Nutzung von verschiedenen im RAM 27 gespeicherten Informationen nach Maßgabe eines im ROM 26 gespeicherten Steuerprogramms.

Die Regeleinrichtung arbeitet wie folgt.

Wie Fig. 3 zeigt, enthält die Zündzeitpunktregeleinrichtung 24 einen Kurbelwinkelimpulsdiskriminator 34, einen Winkel­ geschwindigkeitsrechner 35, einen Motordrehzahlrechner 36, einen Ansaugluftmengenrechner 37, einen Kühlmitteltemperatur­ rechner 38, einen Motorlastrechner 39, einen Zündzeit­ punktkorrekturgrößenrechner 40, einen Zündzeitpunktvorgabe­ einheit 41, eine Zündzeitpunkt-Map MP _IG , eine Zündzeit­ punktumschaltdrehzahl-Vorgabeeinheit 44, einen Zündzeit­ punktrechner 45, einen Zeitgeber 46 und einen Zündtreiber 47.

Der Kurbelwinkelimpulsdiskriminator 34 erkennt, daß ein vom Kurbelwinkelsensor 23 geliefertes Signal ein G-Signal, das aufgrund der Erfassung des Vorsprungs 22 b des Kurbelrotors 22 erzeugt wurde, oder ein Ne-Signal, das aufgrund der Erfassung des Vorsprungs 22 a erzeugt wurde, ist, und zwar aufgrund eines Signals, das bei Erfassung eines Vorsprungs eines synchron mit einer Nockenwelle (nicht gezeigt) umlaufenden Nockenrotors erzeugt wird.

Der synchron mit der Nockenwelle umlaufende Nockenrotor führt während einer Umdrehung des Kurbelrotors 22 eine halbe Umdrehung aus. Durch Erfassen von Vorsprüngen, die gleichwinklig in Abständen von jeweils 90° am Außenrand des Nockenrotors ausgebildet sind, kann vorhergesagt werden, welches Signal der Kurbelwinkelsensor 23 nach Erfassung des Vorsprungs liefern wird.

Der Winkelgeschwindigkeitsrechner 35 errechnet eine Zeitdauer T R zwischen dem Zeitpunkt, zu dem das vom Kurbel­ winkelimpulsdiskriminator 34 erkannte Drehwinkelsignal Ne erfaßt wird, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das nächste Referenz-Kurbelwinkelsignal G erfaßt wird. Dann errechnet der Rechner 35 eine Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbelwelle 11 b aus die Vorsprünge 22 a und 22 b des Kurbelrotors 22 betreffenden Winkelinformationen, die vorher im ROM 26 gespeichert wurden.

Der Motordrehzahlrechner 36 errechnet eine Motordrehzahl N (U/min) aus der vom Winkelgeschwindigkeitsrechner 35 errechneten Winkelgeschwindigkeit ω.

Der Ansaugluftmengenrechner 37 errechnet ein Ansaugluft­ volumen, d. h. eine die Einlaßleitung 18 durchströmende Ansaugluftmenge Q, in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Ansaugluftmengensensors 20.

Der Kühlmitteltemperaturrechner 38 errechnet die Kühlmittel­ temperatur Tw aus dem Ausgangssignal des Kühlmittel­ temperatursensors 21.

Der Motorlastrechner 39 errechnet eine Grund-Kraftstoff­ einspritzmenge Tp (Tp = K × Q/N, mit K = Konstante) aus der vom Motordrehzahlrechner 36 errechneten Motordrehzahl N und der vom Ansaugluftmengenrechner 37 errechneten Ansaugluft­ menge Q. Die Grund-Kraftstoffeinspritzmenge Tp entspricht einer Motorlast.

Der Zündzeitpunktkorrekturgrößenrechner 40 errechnet eine Zündzeitpunktkorrekturgröße X entsprechend Informationen wie der vom Kühlmitteltemperaturrechner 38 errechneten Kühlmitteltemperatur Tw.

Die Zündzeitpunktvorgabeeinheit 41 bezeichnet einen Bereich der im ROM 26 gespeicherten Zündzeitpunkt-Map MP _IG unter Nutzung der vom Motordrehzahlrechner 36 errechneten Motor­ drehzahl N und der vom Motorlastrechner 39 errechneten Grund-Kraftstoffeinspritzmenge Tp. Die Zündzeitpunktvor­ gabeeinheit 41 entnimmt oder sucht einen in dem Bereich gespeicherten Zündzeitpunkt (Zündwinkel) R IG und korrigiert diesen Zündzeitpunkt R IG unter Anwendung der im Zündzeitpunktkorrekturgrößenrechner 40 errechneten Zünd­ zeitpunktkorrekturgröße X, so daß ein neuer Zündzeitpunkt R IG vorgegeben wird (R IG←R IG + X).

Die Zündzeitpunktumschaltdrehzahl-Vorgabeeinheit 44 verwendet die im Kühlmitteltemperaturrechner 38 errechnete Kühl­ mitteltemperatur Tw. Dann gibt die Vorgabeeinheit 44 die Motordrehzahl zur Umschaltung von einem Festzündzeitpunkt SPKH auf einen Zündzeitpunkt R IG für die Durchführung einer normalen Zündzeitpunktregelung vor, d. h. sie gibt eine Zündzeitpunktumschaltdrehzahl Nsw vor.

Wie Fig. 6 zeigt, ist z. B. bei diesem Ausführungsbeispiel der Bereich der Kühlmitteltemperatur Tw in die fünf nach­ stehenden Stufen unterteilt:

(1) Tw -20°C
(2) -20°C < Tw 0°C
(3)  0°C < Tw 30°C
(4) 30°C < Tw 60°C
(5) 60°C Tw.

Die Zündzeitpunktumschaltdrehzahl Nsw wird in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur mit folgenden Werten vorgegeben:

(1) 1000 U/min
(2)  800 U/min
(3)  600 U/min
(4)  500 U/min oder
(5) der Zündzeitpunkt wird unmittelbar nach der voll­ ständigen Zündung umgeschaltet.

Es ist zu beachten, daß die Zündzeitpunktumschaltdrehzahl Nsw vorgegeben wird durch Errechnen der Motordrehzahl Ne, bei der die Verbrennung nach vollständiger Zündung in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur Tw stabil ist. Die Größe von Nsw wird experimentell vorher vorgegeben. Wenn die Kühlmitteltemperatur Tw unter 60°C liegt, befindet sich der Motor im Warmlaufzustand. Die Zündzeitpunkt­ umschaltdrehzahl Nsw wird im ROM 26 vorher in Form einer Tabelle der Zündzeitpunktumschaltdrehzahl Nsw unter Nutzung der Kühlmitteltemperatur Tw als Parameter gespeichert.

Wenn die Motordrehzahl N nach vollständiger Zündung unter der Zündzeitpunktumschaltdrehzahl Nsw liegt, die in Abhängig­ keit von der Kühlmitteltemperatur Tw vorgegeben ist, liefert die Zündzeitpunktumschaltdrehzahl-Vorgabeeinheit 44 ein festes Zündsignal SPKH synchron mit einem Signal Nc, das aufgrund der Erfassung des Vorsprungs 22 a (R₁ vor OT) des Kurbelrotors 22 vom Kurbelwinkelimpulsdiskriminator 34 geliefert wird.

Wenn dagegen die Motordrehzahl N eine Zündzeitpunkt­ umschaltdrehzahl Nsw, die in Abhängigkeit von der Kühlmittel­ temperatur Tw vorgegeben ist, übersteigt (N Nsw), liefert die Zündzeitpunktumschaltdrehzahl-Vorgabeeinheit 44 den Zündzeitpunkt R IG, der von der Zündzeitpunktvorgabeeinheit 41 vorgegeben wird, an den Zündzeitpunktrechner 45.

Der Zündzeitpunktrechner 45 dividiert den von der Zündzeit­ punktumschaltdrehzahl-Vorgabeeinheit 44 gelieferten Zünd­ zeitpunkt R IG durch die vom Winkelgeschwindigkeitsrechner 35 errechnete Winkelgeschwindigkeit unter Berechnung eines Zündzeitpunkts TIG (TIG = R IG/ ω).

Der Zeitgeber 46 beginnt mit der Zählung des vom Zündzeit­ punktrechner 45 errechneten Zündzeitpunkts TIG unter Nutzung des vom Kurbelwinkelimpulsdiskriminator 34 gelieferten Signals G als Triggersignal. Wenn der Zählwert den Zünd­ zeitpunkt TIG erreicht, liefert der Zeitgeber 46 ein Zünd­ signal SPK an den Zündtreiber 47.

Wenn das feste Zündsignal SPKH von der Zündzeitpunkt­ umschaltdrehzahl-Vorgabeeinheit 44 oder das Zündsignal SPK vom Zeitgeber 46 dem Zündtreiber 47 zugeführt wird, wird ein in der Primärwicklung der Zündspule 33 fließender Strom unterbrochen. Damit wird an der Zündkerze 15 des entsprechenden Zylinders ein Zündfunke erzeugt.

Unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 7 wird die Betriebsweise des Ausführungsbeispiels erläutert. Dieses Programm wird in jedem Arbeitstakt ausgeführt.

Wenn beim Anlassen des Motors ein Schlüsselschalter einge­ schaltet wird, wird das Programm initialisiert. Infolge­ dessen wird ein Anlaßsteuerflag FLGST zwangsläufig auf "1" gesetzt. Zuerst wird in Schritt S 101 die Motordrehzahl in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 23 errechnet, und die Kühlmitteltemperatur Tw wird in Abhängig­ keit vom Ausgangssignal des Kühlmitteltemperatursensors 21 errechnet. Dann geht das Programm zu Schritt S 102 weiter. In Schritt S 102 wird festgestellt, ob das Anlaß­ steuerflag FLGST auf "1" gesetzt ist. Wenn dies der Fall ist, geht das Programm zu Schritt S 103 weiter. Wenn dagegen das Anlaßsteuerflag FLGST auf "0" gesetzt ist, springt das Programm zu Schritt S 108.

Es ist zu beachten, daß, da das Anlaßsteuerflag FLGST bei der ersten Ausführung des Programms auf "1" gesetzt wird, das Programm von Schritt S 102 zu Schritt S 103 weitergeht.

In Schritt S 103 wird eine Zündzeitpunktumschaltdrehzahl Nsw vorgegeben, indem die in Schritt S 101 errechnete Zündzeit­ punktumschaltdrehzahl Nsw als Parameter verwendet wird (vgl. Fig. 6). Dann geht das Programm zu Schritt S 104 weiter. In Schritt S 104 wird festgestellt, ob die in Schritt S 101 errechnete Motordrehzahl N gleich oder größer als die Zündzeitpunktumschaltdrehzahl Nsw ist (NNsw). Wenn daher die Motordrehzahl N kleiner als die Zündzeit­ punktumschaltdrehzahl Nsw ist (N<Nsw), geht das Programm zu Schritt S 105 weiter. Somit wird das Anlaßsteuerflag FLGST auf "1" gesetzt (bzw. auf "1" gehalten). In Schritt S 106 wird das feste Zündsignal SPKH synchron mit dem Signal Ne, das aufgrund der Erfassung von R₁ vor OT (z. B. R = 10°) vom Kurbelwinkelimpulsdiskriminator 34 erzeugt wird, geliefert. In Schritt S 112 wird ein in der Primär­ wicklung der Zündspule 33 fließender Strom durch den Zünd­ treiber 47 unterbrochen, so daß die Zündkerze 15 des ent­ sprechenden Zylinders gezündet wird. Das Programm eines Arbeitstakts ist damit beendet, und das Programm springt zu Schritt S 101 zurück.

Das heißt also, daß die Routine mit den Schritten S 101-S 106 und S 112 wiederholt ausgeführt wird, bis die Motordrehzahl N die in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur Tw vor­ gegebene Zündzeitpunktumschaltdrehzahl Nsw übersteigt. Die Zündzeitpunktregelung erfolgt mit dem Festzündzeitpunkt.

Wenn dagegen in Schritt S 104 festgestellt wird, daß die Motordrehzahl N die Zündzeitpunktumschaltdrehzahl Nsw über­ steigt, geht das Programm zu Schritt S 107 weiter. In Schritt S 107 wird das Anlaßsteuerflag FLGST auf "0" gesetzt. Das Programm geht dann zu Schritt S 108 weiter. In Schritt S 108 wird aus der Ansaugluftmenge Q entsprechend dem Ausgangssignal des Ansaugluftmengensensors 20 und der in Schritt S 101 errechneten Motordrehzahl N die Grund- Kraftstoffeinspritzmenge (Motorlast) Tp errechnet. Dann geht das Programm zu Schritt S 109 weiter. In Schritt S 109 wird ein Zündzeitpunkt (Zündwinkel) R IG entweder direkt errechnet, oder er wird aus der Zündzeitpunkt-Map MP _IG unter Anwendung der Lastinformation Tp und der Motordrehzahl N als Parameter ermittelt. Der so errechnete Zündzeitpunkt R IG wird einer Korrekturoperation (R IG←R IG + X) unterzogen unter Nutzung der Zündzeit­ punktkorrekturgröße X, die auf der in Schritt S 101 errechneten Kühlmitteltemperatur basiert.

In Schritt S 110 wird dann der für den momentanen Betriebs­ zustand geeignete Zündzeitpunkt TIG aus der Winkelgeschwindigkeit ω in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Kurbel­ winkelsensors 23 und von dem in Schritt S 109 gewonnenen Zündzeitpunkt R IG errechnet (TIG = R IG/ ω). In Schritt S 111 wird der in Schritt S 110 errechnete Zündzeitpunkt TIG in den Zeitgeber 46 gesetzt. Der Zählvorgang wird unter Nutzung des Signals G, das den Referenz-Kurbelwinkel bezeichnet, als Triggersignal initiiert. Wenn der Zählwert den Zündzeitpunkt TIG erreicht, wird ein Zündsignal SPK geliefert. Der Strom in der Primärwicklung der Zündspule wird durch den Zündtreiber 47 unterbrochen. An der Zünd­ kerze 15 des entsprechenden Zylinders wird über den Zünd­ verteiler 32 ein Zündfunke erzeugt (Schritt S 112). Damit ist ein Arbeitszyklus des Programms beendet, und das Programm springt zu Schritt S 101 zurück.

Wenn also die Motordrehzahl N die Zündzeitpunktumschalt­ drehzahl Nsw in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur Tw übersteigt und das Anlaßsteuerflag FLGST in Schritt S 107 auf "0" gesetzt wird, wird die Zündzeitpunktregelung vom Festzündzeitpunkt zur normalen Zündzeitpunktregelung umge­ schaltet. Dann wird die die Schritte S 101, S 102 und S 108-S 112 umfassende Routine wiederholt ausgeführt. Damit wird eine zeitabhängige Zündzeitpunktregelung durchgeführt.

Wie oben beschrieben, wird eine Zündzeitpunktregeleinrichtung zur einstellbaren Vorgabe der Umschaltmotordrehzahl für die Umschaltung des Zündzeitpunkts vom Festzündzeitpunkt auf den Normalzündzeitpunkt in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur angegeben. Damit ist die Gefahr aus­ geschlossen, daß der Zündzeitpunkt während eines instabilen Verbrennungszustands auf die Normalzündzeitpunktregelung umgeschaltet wird. Dadurch wird die Motordrehzahl gleichmäßig gesteigert, so daß ein verbessertes Startverhalten erzielt wird.

Es ist zu beachten, daß die Kühlmitteltemperatur von einem an einem Zylinderblock angebrachten Thermosensor aufgenommen wird; sie kann aber auch unmittelbar von einem Temperatur­ sensor im Zylinder aufgenommen werden.

Ferner ist zu beachten, daß zwar bei diesem Ausführungs­ beispiel die Grund-Kraftstoffeinspritzmenge als Last­ information genützt wird; anstelle dieser Grund-Kraftstoff­ einspritzmenge kann aber auch der Einlaßleitungsdruck oder der Drosselklappenöffnungsgrad als Lastinformation genützt werden.

Es ist ersichtlich, daß die Zündzeitpunktregeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine aufweist: die Zündzeitpunktvor­ gabeeinheit, die den Zündzeitpunkt aus der Zündzeitpunkt- Map unter Nutzung der Motorlast und der Motordrehzahl als Parameter vorgibt, und die Zündzeitpunktumschaltdrehzahl- Vorgabeeinheit, die die Umschaltmotordrehzahl, bei der in Abhängigkeit von der Motortemperatur eine Umschaltung zwischen dem vorher eingestellten Festzündzeitpunkt und dem von der Zündzeitpunktvorgabeeinheit vorgegebenen Zündzeitpunkt erfolgt, verstellbar vorgibt. Auch bei einer zeit­ abhängigen Zündzeitpunktregelung kann der Zeitpunkt für die Umschaltung von einem Festzündzeitpunkt auf die normale Zündzeitpunktregelung in Abhängigkeit von der Motor­ temperatur verstellbar vorgegeben werden. Damit kann nicht nur ein befriedigendes Startverhalten erreicht werden, sondern es ergibt sich auch der Vorteil, daß die Motordrehzahl unmittelbar nach dem Anlassen gleichmäßig gesteigert werden kann.

Claims (6)

1. Zündzeitpunktregeleinrichtung für eine Brennkraft­ maschine mit einem an einer Kurbelwelle (11 b) des Motors angeordneten Kurbelrotor (22) zum Erhalt eines Drehwinkels der Kurbelwelle, mit einem nahe dem Kurbelrotor angeordneten Kurbelwinkelsensor (23) zur Erfassung dieses Winkels und Ableitung einer Motordrehzahl, mit einem Ansaugluft­ mengensensor (20), der in eine Einlaßleitung zum Motor eingesetzt ist und die Ansaugluftmenge aufnimmt, und mit einem Kühlmitteltemperatursensor (21), der die Motor­ temperatur aufnimmt, dadurch gekennzeichnet,

• - einem Winkelgeschwindigkeitsrechner (35), der aufgrund des Ausgangssignals vom Kurbelwinkelsensor (23) eine Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle errechnet und ein Winkelgeschwindigkeitssignal liefert;
• - einen Motorlastrechner (39), der aufgrund der Motordrehzahl und des Ausgangssignals vom Ansaugluftmengensensor (20) eine Grund-Kraftstoffeinspritzmenge errechnet;
• - einen Zündzeitpunktkorrekturgrößenrechner (40), der aufgrund der Kühlmitteltemperatur ein Korrektursignal zur Korrektur der Grund-Kraftstoffeinspritzmenge liefert;
• - eine Zündzeitpunktvorgabeeinheit (41), die aufgrund der Motordrehzahl, der Grund-Kraftstoffeinspritzmenge und des Korrektursignals ein Zündzeitpunktsignal aus einer Zünd­ zeitpunkt-Map abruft; und
• - eine Zündzeitpunktumschaltdrehzahl-Vorgabeeinheit (44), die aufgrund der Motordrehzahl, der Winkelgeschwindigkeit, der Kühlmitteltemperatur und des Zündzeitpunktsignals eine Umschaltdrehzahl zur Änderung des Zündzeit­ punktsignals auf einen vorbestimmten Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen des Motors vorgibt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündzeitpunktvorgabeeinheit (41) den Zündzeitpunkt aufgrund der Motordrehzahl, der Grund-Kraftstoffeinspritzmenge und der Zündzeitpunktkorrekturgröße vorgibt, die jeweils in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel, von der Ansaug­ luftmenge bzw. von der Kühlmitteltemperatur errechnet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelwinkelimpuls von einem Kurbelwinkelimpuls­ diskriminator (34) geliefert wird, der mit dem Kurbel­ winkelsensor (23) verbunden ist, und daß die Motordrehzahl von einem Motordrehzahlrechner (36) in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit errechnet wird, die wiederum von dem mit dem Kurbelwinkelimpulsdiskriminator (34) verbundenen Winkelgeschwindigkeitsrechner (35) errechnet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grund-Kraftstoffeinspritzmenge vom Motorlastrechner (39) in Abhängigkeit von der Ansaugluftmenge errechnet wird, die vom Ansaugluftmengenrechner (37) in Abhängigkeit von einem Meßwert vom Ansaugluftmengensensor (20) errechnet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündzeitpunktkorrekturgröße von dem Zündzeitpunkt­ korrekturgrößenrechner (40) in Abhängigkeit von der Kühl­ mitteltemperatur errechnet wird, die vom Kühlmittel­ temperaturrechner (38) in Abhängigkeit von einem Meßwert vom Kühlmitteltemperatursensor (21) errechnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Zündzeitpunktrechner (45), der einen Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von einem Zündzeitpunktsignal oder von einem von der Zündzeitpunktumschaltdrehzahl-Vorgabeeinheit (44) gelieferten Zündzeitpunktsignal und einem vom Kurbelwinkel­ sensor (23) aufgenommenen und vom Kurbelwinkelimpuls­ diskriminator (34) erkannten Kurbelwinkelimpuls errechnet.