DE4116242A1 - Zuendsteuervorrichtung und -verfahren fuer eine verbrennungskraftmaschine - Google Patents
Zuendsteuervorrichtung und -verfahren fuer eine verbrennungskraftmaschineInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und
ein Verfahren zur Steuerung des Zündvorganges einer
Verbrennungskraftmaschine, basierend auf einem
Kurbelwinkel-Referenzsignal und einem
Zylinder-Identifikationssignal, die von einem
Signalgenerator erzeugt werden. Genauer betrifft die
vorliegende Erfindung eine Zündsteuervorrichtung und
-verfahren, bei denen eine Fehlidentifikation von
Zylindern aufgrund von Rauschen oder Unterbrechungen der
Verdrahtung oder Kurzschlüssen des Signalgenerators
verhindert werden kann, zur Verbesserung der
Verläßlichkeit der Steuerung.
Um eine Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Zylindern,
wie sie zum Beispiel in Kraftfahrzeugen Verwendung finden,
sachgemäß zu betreiben, müssen die Benzineinspritzung, der
Zündvorgang und ähnliches für jeden Zylinder bei
vorgegebenen Drehstellungen oder Winkeln der Kurbelwelle
der Maschine geschehen, d. h. zu Zeitpunkten, wenn sich
jeder Kolben der Maschine an einer bestimmten Position in
Bezug auf den oberen Totpunkt befindet. Aus diesem Grund
ist eine Maschine mit einem Drehstellungssensor
ausgestattet, wie etwa einem Signalgenerator, der den
Drehwinkel oder die Stellung der Kurbelwelle der Maschine
erfaßt.
Fig. 3 zeigt in einem Blockdiagramm eine herkömmliche
Steuervorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine mit
mehreren Zylindern. Die Maschinensteuervorrichtung umfaßt
einen Signalgenerator 8, der ein Stellungssignal L
erzeugt, das eine Vielzahl von Stellungsimpulsen umfaßt,
die den jeweiligen Zylindern der Maschine entsprechen,
eine Schnittstellenschaltung 9 und eine Steuereinheit 10
in Form eines Mikrocomputers, der die Stellungssignale L
vom Signalgenerator 8 über die Schnittstellenschaltung 9
empfängt und den Betriebszustand (d. h. den Kurbelwinkel
oder die Drehstellung) jedes Zylinders auf deren Grundlage
erkennt.
Ein typisches Beispiel eines Signalgenerators 8 ist in
Fig. 4 dargestellt. In dieser Figur umfaßt der
dargestellte Signalgenerator 8 eine Drehplatte 2, die auf
einer rotierenden Welle 1 (etwa der Verteilerwelle)
befestigt ist, die synchron mit der Kurbelwelle der
Maschine rotiert. Die Drehplatte 2 besitzt eine Gruppe
erster Schlitze 3a, die darin an bestimmten Stellen
ausgebildet sind. Die Schlitze 3a sind in gleichen
Abständen in Umfangsrichtung der Drehplatte 2 angeordnet.
Die Schlitze 3a, die gleich der Anzahl der Zylinder sind,
sind so angeordnet, daß sie bestimmten Drehwinkeln der
Kurbelwelle und damit bestimmten Stellungen jedes Kolbens
in Bezug auf den oberen Totpunkt entsprechen, zur
Erfassung, wann die Kurbelwelle eine vorgegebene
Drehstellung für jeden Zylinder erreicht. Ein anderer oder
zweiter Schlitz 3b ist in der Drehplatte 2 benachbart zu
einem der ersten Schlitze 3a an einer Stelle radial
innerhalb dazu ausgebildet, zur Erfassung, wann der
Kurbelwellendrehwinkel derart ist, daß der Kolben eines
bestimmten Bezugszylinders sich in einer vorgegebenen
Stellung befindet.
Eine erste und eine zweite lichtimittierende Diode 4a, 4b
sind auf einer Seite der Drehplatte 2 auf einem ersten
äußeren Kreis bzw. einem zweiten inneren Kreis angeordnet,
auf dem die äußeren Schlitze 3a und der innere Schlitz 3b
jeweils angeordnet sind. Ein erster und ein zweiter
Lichtsensor 5a, 5b jeweils in Form einer Fotodiode sind
auf einer Seite der Drehplatte 2 ausgerichtet zur ersten
bzw. zweiten lichtimittierenden Diode 4a, 4b angeordnet.
Der erste Lichtsensor 5a erzeugt ein Ausgangssignal
jedesmal, wenn einer der äußeren Schlitze 3a zwischen dem
ersten Lichtsensor 5a und der ersten lichtimittierenden
Diode 4a hindurchläuft. Ebenso erzeugt der zweite
Lichtsensor 5b ein Ausgangssignal jedesmal, wenn der
innere Schlitz 3b zwischen dem zweiten Lichtsensor 5b und
der zweiten lichtimittierenden Diode 4b hindurchläuft. Wie
in Fig. 5 dargestellt, werden die Ausgangssignale des
ersten und zweiten Lichtsensors 5a, 5b in die
Eingangsanschlüsse korrespondierender Verstärker 6a, 6b
eingegeben, deren Ausgangsanschluß jeweils an die Basis
eines entsprechenden Ausgangstransistors 7a oder 7b
angeschlossen ist, dessen offener Kollektor an die
Schnittstellenschaltung 9 (Fig. 3) angeschlossen ist und
dessen Emitter mit Masse verbunden ist.
Im folgenden wird der Betrieb der oben beschriebenen
herkömmlichen Maschinensteuerungsvorrichtung, dargestellt
in den Fig. 4 bis 6, im einzelnen beschrieben unter
genauer Bezugnahme auf Fig. 6, die die Verläufe der
Ausgangssignale des ersten und zweiten Lichtsensors 5a, 5b
darstellt.
Wenn die Maschine betrieben wird, um zu laufen, wird die
Drehwelle 1, die wirksam mit der Kurbelwelle (nicht
dargestellt) verbunden ist, zusammen mit der Drehplatte 2
gedreht, die fest daran befestigt ist, so daß der erste
und der zweite Lichtsensor 5a, 5b des Signalgenerators 8
ein erstes und ein zweites Signal L1, L2 erzeugen,
jedes in Form eines Rechteckimpulses. Das erste Signal
L1 ist ein Kurbelwinkelsignal, SGT-Signal genannt, und
besitzt eine ansteigende Flanke, die der Vorderkante eines
jeden der äußeren Schlitze 3a entspricht (d. h. einem
ersten vorgegebenen Kurbelwinkel oder Stellung eines
entsprechenden Kolbens) und eine fallende Flanke, die der
Hinterkante davon entspricht (d. h. einem zweiten
vorgegebenen Kurbelwinkel des entsprechenden Kolbens). Bei
dem dargestellten Beispiel steigt jeder der
Rechteckimpulse des SGT-Signals L1 bei einem
Kurbelwinkel von 45° vor dem oberen Totpunkt (einer ersten
Bezugsstellung B75) jedes Kolbens und fällt bei einem
Kurbelwinkel von 5° vor dem oberen Totpunkt (eine zweite
Bezugsstellung B5).
Das zweite Signal L2 ist ein Zylinder-Erkennungssignal,
SGC-Signal genannt und besitzt eine ansteigende Flanke,
die der Vorderkante des inneren Schlitzes 3b entspricht,
und eine fallende Flanke, die der Hinterkante davon
entspricht. Das SGC-Signal L2 wird im wesentlichen
simultan mit der Abgabe eines SGT-Signalimpulses
abgegeben, das zu einem bestimmten Bezugszylinder Nr. 1
korrespondiert, um so diesen zu identifizieren. Der innere
Schlitz 3b ist derart ausgelegt, daß er eine Vorderkante
besitzt, die einem Kurbelwinkel vor dem ersten
Bezugswinkel des korrespondierenden SGT-Signalimpulses
entspricht (d. h. einem Kurbelwinkel größer als 45° vor dem
oberen Totpunkt), und eine Hinterkante, die einem
Kurbelwinkel nach dem zweiten Bezugswinkel des
korrespondierenden SGT-Signalimpulses entspricht (ein
Kurbelwinkel kleiner als 5° vor dem oberen Totpunkt).
Demnach tritt tatsächlich die ansteigende Flanke des
SGC-Signalimpulses vor der eines korrespondierenden
SGT-Signales auf und die abfallende Flanke des
SGC-Signalimpulses tritt nach der des korrespondierenden
SGT-Signalimpulses auf.
Die beiden Arten der derart erhaltenen ersten und zweiten
Signale L1, L2 werden über die Schnittstellenschaltung
9 in den Mikrocomputer 10 eingegeben, der den speziellen
Bezugszylinder Nr. 1 auf der Grundlage des zweiten Signal
L2 und die Betriebsstellungen (d. h. Drehwinkel oder
Drehstellungen) der verbleibenden Zylinder Nr. 2 bis Nr. 4
auf der Grundlage des ersten Signals L1 identifiziert,
wobei verschiedene Betriebsberechnungen und
Maschinensteueroperationen etwa zur Steuerung der
Zündzeitpunkteinstellung, der
Kraftstoffeinspritzeinstellung usw. sachgemäß ausgeführt
werden. Zum Beispiel wird die Spannungsversorgung für eine
nicht dargestellte Zündspule durch einen Zeitgeber nach
dem Ablauf einer ersten vorgegebenen Zeitspanne ab der
ansteigenden Kante eines Impulses des ersten Signals L1
(der Bezugstellung von 75° vor dem oberen Todpunkt)
gestartet und wird dann nach dem Ablauf einer zweiten
vorgegebenen Zeitspanne danach abgeschaltet.
Genauer gesagt kann die Zylinderidentifikation basierend
auf dem Pegel des Zylinder-Identifikationssignals L2 an
der ansteigenden Flanke des Kurbelwinkel-Bezugssignals
L1 durchgeführt werden. Das heißt, falls das
Zylinder-Identifikationssignal L2 bei der ansteigenden
Flanke eines Impulses des Kurbelwinkelbezugssignals L1
hoch ist, wird festgestellt, daß der Impuls dem Zylinder
Nr. 1 oder Nr. 4 entspricht. Falls es jedoch niedrig ist,
wird festgestellt, daß der Impuls dem Zylinder Nr. 2 oder
Nr. 3 entspricht.
Für den Fall gruppierter Zündzeitpunktsteuerung treten
keine Schwierigkeiten, wie z. B. annormale Verbrennung,
Zündung oder ähnliches auf, obwohl die Zylinder Nr. 1 und
Nr. 4 zum Beispiel gleichzeitig gezündet werden, da sich
der Zylinder Nr. 4 im Ausstoßtakt befindet, wenn Zylinder
Nr. 1 sich im Verdichtungstakt befindet. Falls jedoch
zumindest eines der Kurbelwinkel-Bezugssignale L1 und
das Zylinder-Identifikationssignal L2 feststehend bei
niedrigem oder hohem Pegel aufgrund eines
Schaltkreisfehlers, etwa Unterbrechungen der Verdrahtung,
Kurzschlüssen oder ähnlichem im Signalgenerator 8 gehalten
werden, ist in diesem Fall der Mikrocomputer 10 nicht in
der Lage, das Auftreten eines derartigen Fehlers zu
unterscheiden, was zu Fehlidentifikationen der Zylinder
führt. Als Ergebnis davon wird der Mikrocomputer 10
unfähig, das Gesamtsystem in einer stabilen Art zu
steuern, was zu weiteren Schwierigkeiten führen kann. Die
gleichen Probleme treten auf, wenn Rauschen oder Störungen
den Impulsen des Stellungssignals L überlagert werden.
Bei der herkömmlichen Zündzeitpunktsteuervorrichtung und
-verfahren, wie oben beschrieben, ist es unmöglich
festzustellen, ob das Stellungssignal L normal oder
annormal ist, so daß Fehlfunktionen im Signalgenerator 8
und/oder Störungen der Signalgeneratorausgangssignale
aufgrund von Rauschen Fehlidentifikationen der Zylinder
bewirken, was demnach fehlerhafte oder unsachgemäße
Zündvorgänge erhöht. Dies führt oft zur Beschädigung der
Verbrennungskraftmaschine.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die oben
beschriebenen Schwierigkeiten, die bei der herkömmlichen
Zündsteuervorrichtung und dem Verfahren auftreten, zu
beseitigen.
Demnach ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine neue und verbesserte Zündsteuerungsvorrichtung und
ein entsprechendes Verfahren für eine
Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, bei denen, wenn
festgestellt wird, daß eine Annomalie im Stellungssignal
vorhanden ist, die Zündsteuerung unterbrochen oder
übergangen wird, zur Verbesserung der Verläßlichkeit und
Stabilität der Steuerung des Gesamtsystems.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst
durch eine Zündsteuervorrichtung für eine
Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Zylindern mit:
einem Signalgenerator, der ein Kurbelwinkel-Bezugssignal und ein Zylinder-Identifikationssignal synchron zur Rotation der Maschine erzeugt, wobei das Kurbelwinkel-Bezugssignal hohe und niedrige Pegel aufweist, die bei einer ersten Bezugskurbelstellung und bei einer zweiten Bezugskurbelstellung jedes Zylinders der Maschine wechseln, wobei das Zylinder-Identifikationssignal einem bestimmten Zylinder entspricht und in Bezug auf das Kurbelwinkel-Bezugssignal in der Phase verschoben ist; und
einer Steuerung zur Identifizierung der Betriebsstellung jedes Zylinders auf der Basis des Kurbelwinkel-Bezugssignals und des Zylinder-Identifikationssignals, wobei die Steuerung die Zündung jedes Zylinders auf der Basis des Kurbelwinkel-Bezugssignals und des Zylinder-Identifikationssignals steuert, wobei die Steuerung einen Zündverhinderer umfaßt zur Verhinderung der Zündsteuerung für die Zylinder, falls im Kurbelwinkel-Bezugssignal und/oder dem Zylinder-Identifikationssignal eine Annomalie auftritt.
einem Signalgenerator, der ein Kurbelwinkel-Bezugssignal und ein Zylinder-Identifikationssignal synchron zur Rotation der Maschine erzeugt, wobei das Kurbelwinkel-Bezugssignal hohe und niedrige Pegel aufweist, die bei einer ersten Bezugskurbelstellung und bei einer zweiten Bezugskurbelstellung jedes Zylinders der Maschine wechseln, wobei das Zylinder-Identifikationssignal einem bestimmten Zylinder entspricht und in Bezug auf das Kurbelwinkel-Bezugssignal in der Phase verschoben ist; und
einer Steuerung zur Identifizierung der Betriebsstellung jedes Zylinders auf der Basis des Kurbelwinkel-Bezugssignals und des Zylinder-Identifikationssignals, wobei die Steuerung die Zündung jedes Zylinders auf der Basis des Kurbelwinkel-Bezugssignals und des Zylinder-Identifikationssignals steuert, wobei die Steuerung einen Zündverhinderer umfaßt zur Verhinderung der Zündsteuerung für die Zylinder, falls im Kurbelwinkel-Bezugssignal und/oder dem Zylinder-Identifikationssignal eine Annomalie auftritt.
Einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung
entsprechend wird die Aufgabe gelöst durch ein
Zündsteuerverfahren für eine Verbrennungskraftmaschine mit
mehreren Zylindern, das die Schritte umfaßt:
Erzeugen eines Kurbelwinkel-Bezugssignals mit hohen und niedrigen Pegeln, die bei einer ersten Bezugskurbelstellung und einer zweiten Bezugskurbelstellung jedes Zylinders der Maschine wechseln;
Erzeugen eines Zylinder-Identifikationssignals, das einem speziellen Zylinder entspricht, wobei das Zylinder-Identifikationssignal in Bezug auf das Kurbelwinkel-Bezugssignal in der Phase verschoben ist;
Identifizieren der Betriebsstellung jedes Zylinders auf der Basis des Kurbelwinkel-Bezugssignals und des Zylinder-Identifikationssignals;
Steuern des Zündvorganges jedes Zylinders auf der Basis des Kurbelwinkel-Bezugssignals und des Zylinder-Identifikationssignals; und
Unterbrechen der Zündsteuerung für die Zylinder, falls im Kurbelwinkel-Bezugssignal und/oder dem Zylinder-Identifikationssignal eine Annomalie vorhanden ist.
Erzeugen eines Kurbelwinkel-Bezugssignals mit hohen und niedrigen Pegeln, die bei einer ersten Bezugskurbelstellung und einer zweiten Bezugskurbelstellung jedes Zylinders der Maschine wechseln;
Erzeugen eines Zylinder-Identifikationssignals, das einem speziellen Zylinder entspricht, wobei das Zylinder-Identifikationssignal in Bezug auf das Kurbelwinkel-Bezugssignal in der Phase verschoben ist;
Identifizieren der Betriebsstellung jedes Zylinders auf der Basis des Kurbelwinkel-Bezugssignals und des Zylinder-Identifikationssignals;
Steuern des Zündvorganges jedes Zylinders auf der Basis des Kurbelwinkel-Bezugssignals und des Zylinder-Identifikationssignals; und
Unterbrechen der Zündsteuerung für die Zylinder, falls im Kurbelwinkel-Bezugssignal und/oder dem Zylinder-Identifikationssignal eine Annomalie vorhanden ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird die genannte Aufgabe gelöst durch ein
Zündungssteuerverfahren für eine Verbrennungskraftmaschine
mit den Schritten:
ein erster Schritt des Erzeugens eines Kurbelwinkel-Bezugssignals und eines Zylinder-Identifikationssignals, wobei das Kurbelwinkel-Bezugssignal hohe und niedrige Pegel aufweist, die bei einer ersten Bezugskurbelstellung und einer zweiten Bezugskurbelstellung jedes Zylinders der Maschine wechseln, wobei das Zylinder-Identifikationssignal einer ersten Gruppe von Zylindern der Maschine entspricht, wobei das Zylinder-Identifikationssignal in Bezug auf das Kurbelwinkel-Bezugssignal in der Phase verschoben ist;
einen zweiten Schritt des Erfassens des Pegels des Zylinder-Identifikationssignals zu einem Zeitpunkt, wenn der Pegel des Kurbelwinkel-Bezugssignals sich ändert;
einem dritten Schritt des Erfassens, ob der erfaßte Pegel des Zylinder-Identifikationssignals hoch oder niedrig ist;
einem vierten Schritt des Erfassens, ob der Wert eines ersten Zählers für die erste Gruppe von Zylinder gleich einer ersten vorbestimmten Zahl ist, falls der erfaßte Pegel des Zylinder-Identifikationssignals hoch ist;
einem fünften Schritt des Durchführens der Zündsteuerung für die erste Gruppe der Zylinder, falls der Wert des ersten Zählers gleich der ersten vorgegebenen Zahl ist;
einem sechsten Schritt des Übergehens der Zündsteuerung für die erste Gruppe der Zylinder, falls der erste Zähler ungleich dem ersten vorgegebenen Wert ist;
einem siebten Schritt des Einstellens des ersten Zählers auf einen zweiten vorgegebenen Wert nach dem sechsten oder siebten Schritt;
einem achten Schritt des Veränderns des Wertes eines zweiten Zählers für die zweite Gruppe von Zylindern der Maschine nach dem siebten Schritt;
einem neunten Schritt des Feststellens, ob der Wert des zweiten Zählers gleich der ersten vorbestimmten Zahl ist, falls der erfaßte Pegel des Zylinder-Identifikationssignals niedrig ist;
einem zehnten Schritt des Durchführens der Zündsteuerung für die zweite Gruppe von Zylindern, falls der Wert des zweiten Zählers gleich der ersten vorbestimmten Zahl ist;
einem elften Schritt des Übergehens der Zündsteuerung für die zweite Gruppe der Zylinder, falls der zweite Wert ungleich dem ersten vorbestimmten Wert ist;
einem zwölften Schritt des Einstellens des zweiten Zählers auf den zweiten vorgegebenen Wert nach dem elften Schritt;
einem dreizehnten Schritt des Veränderns des Wertes des ersten Zählers nach dem zwölften Schritt; und
Wiederholen sämtlicher obigen Schritte.
ein erster Schritt des Erzeugens eines Kurbelwinkel-Bezugssignals und eines Zylinder-Identifikationssignals, wobei das Kurbelwinkel-Bezugssignal hohe und niedrige Pegel aufweist, die bei einer ersten Bezugskurbelstellung und einer zweiten Bezugskurbelstellung jedes Zylinders der Maschine wechseln, wobei das Zylinder-Identifikationssignal einer ersten Gruppe von Zylindern der Maschine entspricht, wobei das Zylinder-Identifikationssignal in Bezug auf das Kurbelwinkel-Bezugssignal in der Phase verschoben ist;
einen zweiten Schritt des Erfassens des Pegels des Zylinder-Identifikationssignals zu einem Zeitpunkt, wenn der Pegel des Kurbelwinkel-Bezugssignals sich ändert;
einem dritten Schritt des Erfassens, ob der erfaßte Pegel des Zylinder-Identifikationssignals hoch oder niedrig ist;
einem vierten Schritt des Erfassens, ob der Wert eines ersten Zählers für die erste Gruppe von Zylinder gleich einer ersten vorbestimmten Zahl ist, falls der erfaßte Pegel des Zylinder-Identifikationssignals hoch ist;
einem fünften Schritt des Durchführens der Zündsteuerung für die erste Gruppe der Zylinder, falls der Wert des ersten Zählers gleich der ersten vorgegebenen Zahl ist;
einem sechsten Schritt des Übergehens der Zündsteuerung für die erste Gruppe der Zylinder, falls der erste Zähler ungleich dem ersten vorgegebenen Wert ist;
einem siebten Schritt des Einstellens des ersten Zählers auf einen zweiten vorgegebenen Wert nach dem sechsten oder siebten Schritt;
einem achten Schritt des Veränderns des Wertes eines zweiten Zählers für die zweite Gruppe von Zylindern der Maschine nach dem siebten Schritt;
einem neunten Schritt des Feststellens, ob der Wert des zweiten Zählers gleich der ersten vorbestimmten Zahl ist, falls der erfaßte Pegel des Zylinder-Identifikationssignals niedrig ist;
einem zehnten Schritt des Durchführens der Zündsteuerung für die zweite Gruppe von Zylindern, falls der Wert des zweiten Zählers gleich der ersten vorbestimmten Zahl ist;
einem elften Schritt des Übergehens der Zündsteuerung für die zweite Gruppe der Zylinder, falls der zweite Wert ungleich dem ersten vorbestimmten Wert ist;
einem zwölften Schritt des Einstellens des zweiten Zählers auf den zweiten vorgegebenen Wert nach dem elften Schritt;
einem dreizehnten Schritt des Veränderns des Wertes des ersten Zählers nach dem zwölften Schritt; und
Wiederholen sämtlicher obigen Schritte.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
gehen aus der detaillierten Beschreibung eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels der
Erfindung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen
genauer hervor, in denen zeigt:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer
Zündsteuervorrichtung für eine
Verbrennungskraftmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2 ein Flußdiagramm, das den Betrieb der
Zündsteuervorrichtung gem. Fig. 1 ebenso wie ein
Zündsteuerverfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung erläutert;
Fig. 3 ein schematisches Blockdiagramm einer
herkömmlichen Maschinensteuervorrichtung;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht, die die allgemeine
Anordnung eines herkömmlichen Signalgenerators
darstellt, der bei der
Maschinensteuervorrichtung gem. Fig. 3
eingesetzt wird;
Fig. 5 ein schematisches Schaltkreisdiagramm des
herkömmliches Signalgenerators aus Fig. 4; und
Fig. 6 ein Wellenformdiagramm, das die Verläufe der
Ausgangssignale des herkömmlichen
Signalgenerators aus Fig. 4 zeigt.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen ist in Fig. 1 schematisch
eine Zündsteuervorrichtung für eine
Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Zylindern gemäß der
vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung gemäß
der Erfindung umfaßt einen Signalgenerator 108, eine
Schnittstelle 109 und eine Steuerung 110 in Form eines
Mikrocomputers. Der Signalgenerator 108 und die
Schnittstelle 109 sind gleich den Elementen 8 bzw. 9 der
zuvor erwähnten Zündsteuervorrichtung, wie dargestellt in
den Fig. 3 bis 6. Demnach erzeugt der Signalgenerator 108
ein Positionssignal L, das ein Kurbelwinkel-Bezugssignal
L1 und ein Zylinder-Identifikationssignal L2 umfaßt,
synchron zur Drehung der Maschine, wobei das
Kurbelwinkel-Bezugssignal L1 hohe und niedrige Pegel
aufweist, die sich bei einer ersten Bezugskurbelstellung
(z. B. 75° vor OT) und bei einer zweiten
Bezugskurbelstellung (z. B. 5° vor OT) ändern, wobei das
Zylinder-Identifikationssignal L2 einem bestimmten
Zylinder oder einer bestimmten Gruppe von Zylindern
entspricht und in Bezug auf das Kurbelwinkel-Bezugssignal
L1 in der Phase verschoben ist.
Die Steuerung 110 ist im wesentlichen ähnlich dem
Mikrocomputer 10 aus Fig. 3 mit der Ausnahme, daß ein
Zündverhinderer 111 vorgesehen ist. Die Steuerung 110
identifiziert die Betriebsstellung jedes Zylinders auf der
Basis des Kurbelwinkel-Bezugssignals L1 und des
Zylinder-Identifikationssignals L2 und steuert die
Zündung jedes Zylinders basierend auf diesen Signalen.
Basierend auf dem Stellungssignal L vom Signalgenerator
108 steuert die Steuerung genauer gesagt eine nicht
dargestellte Zündeinrichtung, die zum Beispiel zwei
Zündspulen umfaßt, von denen eine erste für eine erste
Gruppe von Zylindern Nr. 1, Nr. 4 und von denen die andere
oder zweite für eine zweite Gruppe von Zylindern Nr. 2,
Nr. 3 verwendet wird. Der Zündverhinderer 111 arbeitet, um
die Zündsteuerung für die Zylinder anzuhalten, falls
entweder im Kurbelwinkel-Bezugssignal oder im
Zylinder-Identifikationssignal oder in beiden eine
Annomalie auftritt. Der Zündverhinderer 111 umfaßt einen
ersten Zähler CNT1 und einen zweiten Zähler CNT2, die
anfangs auf Null gesetzt sind. Unter Einsatz dieser Zähler
führt die Steuerung 110 ein Steuerprogramm aus, wie in
Fig. 2 dargestellt, zur Steuerung des Zündvorgangs jedes
Zylinders.
Die Betriebsweise dieses Ausführungsbeispiels wird nun
genauer unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Zuerst,
in Schritt S1, erfaßt die Steuerung 110 den Pegel des
Zylinder-Identifikationssignals L2 an der ansteigenden
Flanke eines Impulses des Kurbelwinkel-Bezugssignals L1.
Dann, in Schritt S2, wird festgestellt, ob das
Zylinder-Identifikationssignal L2 sich auf einem hohen
oder einem niedrigen Pegel befindet. Falls es ein hoher
Pegel ist, wird festgestellt, daß der
Kurbelwinkel-Bezugssignalimpuls dem Zylinder Nr. 1 oder
Nr. 4 entspricht und das Programm geht dann über zu S30.
Falls es jedoch ein niedriger Pegel ist, wird
festgestellt, daß der Kurbelwinkel-Bezugssignalimpuls dem
Zylinder Nr. 2 oder Nr. 3 entspricht und das Programm geht
über zu Schritt S40.
In Schritt S30 wird ferner festgestellt, ob der Wert des
ersten Zähler CNT1 zur Steuerung der ersten Zündspule eine
erste vorbestimmte Zahl ist, die in dem dargestellten
Beispiel "1" ist. Falls die Antwort "JA" ist, geht das
Programm über zu Schritt S31, indem die Steuerung 110 die
Zündsteuerung für die Zylinder Nr. 1 und Nr. 4 durchführt.
Falls die Antwort jedoch "NEIN" ist, geht das Programm
über zu Schritt S32, während es Schritt S31 übergeht, d. h.
die Zündsteuerung für die Zylinder Nr. 1, Nr. 4
unterbricht. In diesem Zusammenhang, bei einer
anfänglichen Periode, ist der Wert des ersten Zählers CNT1
die Nummer "0", so daß der erste Zähler CNT1 auf einen
zweiten vorbestimmten Wert gesetzt wird, der im
dargestellten Beispiel "2" ist. Dann, in Schritt S33, wird
der zweite Zähler CNT2 zur Steuerung der zweiten Zündspule
um eins erniedrigt. In diesem Zusammenhang verbleibt der
zweite Zähler CNT2, falls er Null ist, unverändert, da der
erste und der zweite Zähler CNT1, CNT2 bei Null begrenzt
sind. Danach wird ein Rücksprung ausgeführt.
Im folgenden zweiten Verarbeitungszyklus geht, falls in
Schritt S2 festgestellt wird, daß der Pegel des
Zylinder-Identifikationssignals L2 niedrig ist, das
Programm zum Schritt S40 über, indem festgestellt wird, ob
der Wert des zweiten Zählers CNT2 zur Steuerung der weiten
Zündspule die erste vorbestimmte Nummer "1" ist. Falls die
Antwort "JA" ist, geht das Programm über zum Schritt S41,
indem die Steuerung 110 die Zündsteuerung für die Zylinder
Nr. 2 und Nr. 3 durchführt. Falls jedoch die Antwort
"NEIN" ist, geht das Programm über zum Schritt S42,
während Schritt S41 übergangen wird, d. h. ohne Ausführen
der Zündsteuerung für den Zylinder Nr. 2, Nr. 3. In diesem
Zusammenhang wird, da in einer anfänglichen Periode, der
Wert des zweiten Zählers CNT2 Null ist, Schritt S41
übergangen und das Programm geht direkt von Schritt S40
über zu Schritt S42. In Schritt S42 wird der zweite Zähler
CNT2 auf die zweite vorbestimmte Zahl "2" eingestellt und
dann in Schritt S43 wird der erste Zähler CNT1 um eins
verringert. In diesem Fall wird der erste Zähler CNT1, der
auf "2" in Schritt S32 im vorangegangenen
Verarbeitungszyklus eingestellt wurde, verändert auf "1".
Danach wird ein Rücksprung ausgeführt.
Dementsprechend wird im folgenden dritten
Verarbeitungszyklus, falls in Schritt S2 festgestellt
wird, daß der Pegel des Zylinder-Identifikationssignals
L2 hoch ist, für den Wert des ersten Zählers CNT1
festgestellt, daß er "1" ist in Schritt S30. Als Ergebnis
wird festgestellt, daß das Stellungssignal L (d. h. sowohl
das Kurbelwinkelbezugssignal L1 und das
Zylinder-Identifikaionssignal L2) normal ist. Demnach
werden in Schritt S31 die Zylinder Nr. 1 und Nr. 4
gezündet. Dann in Schritt S32 wird der erste Zähler CNT1
wiederum auf die zweite vorbestimmte Zahl "2" eingestellt
und in Schritt S33 wird der zweite Zähler CNT2 um eins
verringert. In diesem Zeitpunkt wird der zweite Zähler
CNT2, der auf "2" in Schritt S42 im vorangegangenen
Verarbeitungszyklus eingestellt wurde, auf "1" in Schritt
S33 verändert. Danach wird ein Rücksprung ausgeführt.
Demnach wird im folgenden vierten Verarbeitungszyklus,
falls im Schritt S2 festgestellt wird, daß der Pegel des
Zylinder-Identifikationssignals L2 niedrig ist, für die
Zahl des zweiten Zählers CNT2 festgestellt, daß sie "1"
ist in Schritt S40. Als Ergebnis wird festgestellt, daß
das Stellungssignal L normal ist , so daß die Steuerung
110 die Zylinder Nr. 2 und Nr. 3 zündet. Dann, in Schritt
S42, wird der zweite Zähler CNT2 wiederum auf die zweite
vorbestimmte Zahl "2" eingestellt und in Schritt S33 wird
der erste Zähler CNT1 um eins verringert. Dann kehrt das
Programm zum Schritt S1 zurück.
Danach führt die Steuerung 110 die Zündsteuerung in den
Schritten S31 und S41 auf gleiche weise aus, nur wenn
festgestellt wird, daß das Stellungssignal L normal ist.
Andererseits, falls festgestellt wird, daß das
Positionssignal L annormal ist (d. h. das
Kurbelwinkel-Bezugssignal L1 und/oder das Zylinder-
Identifikationssignal L2 ist annormal), werden die
Zündsteuerungsschritte S31 und S42 übergangen und der
erste und der zweite Zähler CNT1 und CNT2 werden auf die
zweite vorbestimmte Zahl "2" in den Schritten S32 oder S42
eingestellt und der andere Zähler wird verändert oder um
eins in Schritt S33 oder S43 verringert.
Entsprechend der oben beschriebenen
Zylinder-Identifikations- und Zündsteuerungs-Routine
werden aufeinanderfolgend eine Vielzahl von Gruppen von
Zylindern in aufeinander folgenden Verarbeitungszyklen
identifiziert, so daß eine Gruppe von Zylindern zuerst
entzündet oder gezündet werden, nur falls sie erneut
normal identifiziert werden, nachdem alle Gruppen der
Zylinder normal identifiziert wurden. Als Ergebnis, falls
das Zylinder-Identifikationssignal L2 kontinuierlich bei
einem hohen oder niedrigen Pegel aufgrund von
Unterbrechungen in der Verdrahtung, Kurzschlüssen etc. des
Signalgenerators 108 gehalten wird, verbleibt der Pegel
des Zylinder-Identifikationssignals L2 unverändert oder
feststehend bei demselben Pegel in jedem
Verarbeitungszyklus, so daß eine Gruppe von Schritte S30,
S32 und S33 oder eine Gruppe von Schritten S40, S42 und
S43 wiederholt ausgeführt wurden. Das bedeutet, der erste
oder der zweite Zähler CNT1 oder CNT2 wird auf die zweite
Zahl "2" jedesmal eingestellt, so daß der
Zündsteuerungsschritt S31 oder S41 jedesmal übergangen
wird. Dementsprechend wird, für den Fall daß eine
Annomalie im Stellungssignal L vom Signalgenerator 108
aufgrund einer Fehlfunktion, aufgrund von Rauschen oder
ähnlichem vorhanden ist, die Zündsteuerung nicht
durchgeführt, wodurch die Maschine vor Beschädigungen
aufgrund von unsachgemäßer Zündung bewahrt wird, die
andernfalls aus einer Fehlidentifikation der Zylinder
resultierte.
Obwohl beim obigen Ausführungsbeispiel ein Beispiel
gruppierter Zylinder, die zu steuern sind, beschrieben
wurde, ist die vorliegende Erfindung natürlich auch auf
den Fall anwendbar, in dem eine Vielzahl von Zylindern
individuell identifiziert und gesteuert werden, während
dieselben Ergebnisse erzielt werden.
Ferner kann, obwohl in der obigen Beschreibung die ersten
und zweiten vorbestimmten Zahlen beispielhaft zu "1" und
"2" für die ersten und zweiten Zähler CNT1 und CNT2 zum
Zweck der Feststellung, ob das Stellungssignal L normal
oder annormal ist, ausgewählt wurden, und der erste oder
zweite Zähler von der zweiten Zahl aus dekrementiert wird,
die erste und die zweite Zahl jede geeignete Zahl neben
"1" und "2" sein, auf deren Grundlage die Feststellung des
Stellungssignals L ausgeführt werden kann.
Claims (5)
1. Zündsteuervorrichtung für eine
Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Zylindern mit:
einem Signalgenerator, der ein Kurbelwinkel-Bezugssignal und ein Zylinder-Identifikationssignal synchron zur Rotation der Maschine erzeugt, wobei das Kurbelwinkel-Bezugssignal hohe und niedrige Pegel aufweist, die bei einer ersten Bezugskurbelstellung und bei einer zweiten Bezugskurbelstellung jedes Zylinders der Maschine wechseln, wobei das Zylinder-Identifikationssignal einem bestimmten Zylinder entspricht und in Bezug auf das Kurbelwinkel-Bezugssignal in der Phase verschoben ist; und
einer Steuerung zur Identifizierung der Betriebsstellung jedes Zylinders auf der Basis des Kurbelwinkel-Bezugssignals und des Zylinder-Identifikationssignals, wobei die Steuerung die Zündung jedes Zylinders auf der Basis des Kurbelwinkel-Bezugssignals und des Zylinder-Identifikationssignals steuert, wobei die Steuerung einen Zündverhinderer umfaßt zur Unterbrechung der Zündsteuerung für die Zylinder, falls im Kurbelwinkel-Bezugssignal und/oder dem Zylinder-Identifikationssignal eine Annomalie auftritt.
einem Signalgenerator, der ein Kurbelwinkel-Bezugssignal und ein Zylinder-Identifikationssignal synchron zur Rotation der Maschine erzeugt, wobei das Kurbelwinkel-Bezugssignal hohe und niedrige Pegel aufweist, die bei einer ersten Bezugskurbelstellung und bei einer zweiten Bezugskurbelstellung jedes Zylinders der Maschine wechseln, wobei das Zylinder-Identifikationssignal einem bestimmten Zylinder entspricht und in Bezug auf das Kurbelwinkel-Bezugssignal in der Phase verschoben ist; und
einer Steuerung zur Identifizierung der Betriebsstellung jedes Zylinders auf der Basis des Kurbelwinkel-Bezugssignals und des Zylinder-Identifikationssignals, wobei die Steuerung die Zündung jedes Zylinders auf der Basis des Kurbelwinkel-Bezugssignals und des Zylinder-Identifikationssignals steuert, wobei die Steuerung einen Zündverhinderer umfaßt zur Unterbrechung der Zündsteuerung für die Zylinder, falls im Kurbelwinkel-Bezugssignal und/oder dem Zylinder-Identifikationssignal eine Annomalie auftritt.
2. Zündsteuerverfahren für eine Verbrennungskraftmaschine
mit mehreren Zylindern mit den Schritten:
Erzeugen eines Kurbelwinkel-Bezugssignal mit hohen und niedrigen Pegeln, die bei einer ersten Bezugskurbelstellung und einer zweiten Bezugskurbelstellung jedes Zylinders der Maschine wechseln;
Erzeugen eines Zylinder-Identifikationssignals, das einem speziellen Zylinder entspricht, wobei das Zylinder-Identifikationssignal in Bezug auf das Kurbelwinkel-Bezugssignal in der Phase verschoben ist;
Identifizieren der Betriebsstellung jedes Zylinders auf der Basis des Kurbelwinkel-Bezugssignals und des Zylinder-Identifikationssignals;
Steuern des Zündvorganges jedes Zylinders auf der Basis des Kurbelwinkel-Bezugssignals und des Zylinder-Identifikationssignals; und
Unterbrechen der Zündsteuerung für die Zylinder, falls im Kurbelwinkel-Bezugssignal und/oder dem Zylinder-Identifikationssignal eine Annomalie vorhanden ist.
Erzeugen eines Kurbelwinkel-Bezugssignal mit hohen und niedrigen Pegeln, die bei einer ersten Bezugskurbelstellung und einer zweiten Bezugskurbelstellung jedes Zylinders der Maschine wechseln;
Erzeugen eines Zylinder-Identifikationssignals, das einem speziellen Zylinder entspricht, wobei das Zylinder-Identifikationssignal in Bezug auf das Kurbelwinkel-Bezugssignal in der Phase verschoben ist;
Identifizieren der Betriebsstellung jedes Zylinders auf der Basis des Kurbelwinkel-Bezugssignals und des Zylinder-Identifikationssignals;
Steuern des Zündvorganges jedes Zylinders auf der Basis des Kurbelwinkel-Bezugssignals und des Zylinder-Identifikationssignals; und
Unterbrechen der Zündsteuerung für die Zylinder, falls im Kurbelwinkel-Bezugssignal und/oder dem Zylinder-Identifikationssignal eine Annomalie vorhanden ist.
3. Zündsteuerverfahren für eine Verbrennungskraftmaschine
mit:
einem ersten Schritt des Erzeugens eines Kurbelwinkel-Bezugssignals und eines Zylinder-Identifikationssignals, wobei das Kurbelwinkel-Bezugssignal hohe und niedrige Pegel aufweist, die bei einer ersten Bezugskurbelstellung und einer zweiten Bezugskurbelstellung jedes Zylinders der Maschine wechseln, wobei das Zylinder-Identifikationssignal einer ersten Gruppe von Zylindern der Maschine entspricht, wobei das Zylinder-Identifikationssignal in Bezug auf das Kurbelwinkel-Bezugssignal in der Phase verschoben ist;
einem zweiten Schritt des Erfassens des Pegels des Zylinder-Identifikationssignals zu einem Zeitpunkt, wenn der Pegel des Kurbelwinkel-Bezugssignals sich ändert;
einem dritten Schritt des Erfassens, ob der erfaßte Pegel des Zylinder-Identifikationssignals hoch oder niedrig ist;
einem vierten Schritt des Erfassens, ob der Wert eines ersten Zählers für die erste Gruppe von Zylinder gleich einer ersten vorbestimmten Zahl ist, falls der erfaßte Pegel des Zylinder-Identifikationssignals hoch ist;
einem fünften Schritt des Durchführens der Zündsteuerung für die erste Gruppe der Zylinder, falls der Wert des ersten Zählers gleich der ersten vorgegebenen Zahl ist;
einem sechsten Schritt des Übergehens der Zündsteuerung für die erste Gruppe der Zylinder, falls der erste Zähler ungleich dem ersten vorgegebenen Wert ist;
einem siebten Schritt des Einstellens des ersten Zählers auf einen zweiten vorgegebenen Wert nach dem sechsten oder siebten Schritt;
einem achten Schritt des Veränderns des Wertes eines zweiten Zählers für die zweite Gruppe von Zylindern der Maschine nach dem siebten Schritt;
einem neunten Schritt des Feststellens, ob der Wert des zweiten Zählers gleich der ersten vorbestimmten Zahl ist, falls der erfaßte Pegel des Zylinder-Identifikationssignals niedrig ist;
einem zehnten Schritt des Durchführens der Zündsteuerung für die zweite Gruppe von Zylindern, falls der Wert des zweiten Zählers gleich der ersten vorbestimmten Zahl ist;
einem elften Schritt des Übergehens der Zündsteuerung für die zweite Gruppe der Zylinder, falls der zweite Wert ungleich dem ersten vorbestimmten Wert ist;
einem zwölften Schritt des Einstellens des zweiten Zählers auf den zweiten vorgegebenen Wert nach dem elften Schritt;
einem dreizehnten Schritt des Veränderns des Wertes des ersten Zählers nach dem zwölften Schritt; und
Wiederholen sämtlicher obigen Schritte.
einem ersten Schritt des Erzeugens eines Kurbelwinkel-Bezugssignals und eines Zylinder-Identifikationssignals, wobei das Kurbelwinkel-Bezugssignal hohe und niedrige Pegel aufweist, die bei einer ersten Bezugskurbelstellung und einer zweiten Bezugskurbelstellung jedes Zylinders der Maschine wechseln, wobei das Zylinder-Identifikationssignal einer ersten Gruppe von Zylindern der Maschine entspricht, wobei das Zylinder-Identifikationssignal in Bezug auf das Kurbelwinkel-Bezugssignal in der Phase verschoben ist;
einem zweiten Schritt des Erfassens des Pegels des Zylinder-Identifikationssignals zu einem Zeitpunkt, wenn der Pegel des Kurbelwinkel-Bezugssignals sich ändert;
einem dritten Schritt des Erfassens, ob der erfaßte Pegel des Zylinder-Identifikationssignals hoch oder niedrig ist;
einem vierten Schritt des Erfassens, ob der Wert eines ersten Zählers für die erste Gruppe von Zylinder gleich einer ersten vorbestimmten Zahl ist, falls der erfaßte Pegel des Zylinder-Identifikationssignals hoch ist;
einem fünften Schritt des Durchführens der Zündsteuerung für die erste Gruppe der Zylinder, falls der Wert des ersten Zählers gleich der ersten vorgegebenen Zahl ist;
einem sechsten Schritt des Übergehens der Zündsteuerung für die erste Gruppe der Zylinder, falls der erste Zähler ungleich dem ersten vorgegebenen Wert ist;
einem siebten Schritt des Einstellens des ersten Zählers auf einen zweiten vorgegebenen Wert nach dem sechsten oder siebten Schritt;
einem achten Schritt des Veränderns des Wertes eines zweiten Zählers für die zweite Gruppe von Zylindern der Maschine nach dem siebten Schritt;
einem neunten Schritt des Feststellens, ob der Wert des zweiten Zählers gleich der ersten vorbestimmten Zahl ist, falls der erfaßte Pegel des Zylinder-Identifikationssignals niedrig ist;
einem zehnten Schritt des Durchführens der Zündsteuerung für die zweite Gruppe von Zylindern, falls der Wert des zweiten Zählers gleich der ersten vorbestimmten Zahl ist;
einem elften Schritt des Übergehens der Zündsteuerung für die zweite Gruppe der Zylinder, falls der zweite Wert ungleich dem ersten vorbestimmten Wert ist;
einem zwölften Schritt des Einstellens des zweiten Zählers auf den zweiten vorgegebenen Wert nach dem elften Schritt;
einem dreizehnten Schritt des Veränderns des Wertes des ersten Zählers nach dem zwölften Schritt; und
Wiederholen sämtlicher obigen Schritte.
4. Zündsteuerverfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der achte Schritt des Veränderns des Wertes des
zweiten Zählers das Dekrementieren des zweiten Zählers
um "1" umfaßt.
5. Zündsteuerverfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der dreizehnte Schritt des Veränderns des Wertes des
ersten Zählers das Dekrementieren des ersten Zählers
um "1" umfaßt.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2125481A JPH0422761A (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 内燃機関点火制御装置及び方法 |
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| DE4116242C2 DE4116242C2 (de) | 1995-06-08 |
Family
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