DE10104273A1 - Impulse verschiedener Frequenzen verwendende Kraftmaschinen-Steuereinheit - Google Patents
Impulse verschiedener Frequenzen verwendende Kraftmaschinen-SteuereinheitInfo
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Abstract
Wie vorstehend angeführt, wird durch eine Kraftmaschinen-Steuereinheit (1) ein Impulsintervall (TA) eines Kurbelsignals mit einem Impuls-Fehlabschnitt gemessen. Auf der Grundlage des gemessenen Impulsintervalls (TA) werden ganzzahlig-vielfache (n) Frequenzmultiplikationssignale bis zu dem nächsten Impuls erzeugt. Beim Start der Kraftmaschine erfolgt die Kraftmaschinensteuerung zumindest bis zur Erfassung des Impuls-Fehlabschnitts des Kurbelsignals gemäß einem eine Zylinderposition angebenden Nockensignal und dem Kurbelsignal. Nach Erfassung des Impuls-Fehlabschnitts des Kurbelsignals wird die auf den Frequenzmultiplikationssignalen beruhende Kraftmaschinensteuerung anlässlich eines vorbestimmten Zeitpunkts ausgeführt, während eine Initialisierung an dem Impuls-Fehlabschnitt des Kurbelsignals ausgeführt wird.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftmaschinen-Steuereinheit
und insbesondere eine Kraftmaschinen-Steuereinheit, die
eine Innenbrennkraftmaschine durch Schalten von Frequenzen
drehungsbezogener Impulse auf der Grundlage von
Kraftmaschinen-Betriebszuständen steuert.
Eine Kraftmaschinen-Steuereinheit (ECU) entspricht einer
elektronischen Steuereinheit zur Durchführung von
Steuervorgängen wie etwa einer
Brennstoffeinspritzsteuerung, einer Zündungssteuerung und
einer Leerlaufsteuerung, um eine Kraftmaschine in einem
optimalen Zustand zu betreiben. Insbesondere werden Signale
von verschiedenen Sensoren wie etwa einem
Kurbelwinkelsensor und einem
Kraftmaschinenkühlmitteltemperatursensor zur Erfassung von
Kraftmaschinenbetriebszuständen der ECU zur Steuerung einer
optimalen Brennstoffeinspritzmenge, einer Einspritzzeit,
einer Zündungszeit und dergleichen zugeführt.
Mit der Kraftmaschinengeschwindigkeit synchronisierte
Steuerungen wie etwa eine Zündungssteuerung und eine
Einspritzsteuerung, das heißt, mit einer
Kurbelwellendrehposition synchronisierte Steuerungen,
werden durch Erzeugung eines Signals aus Zündimpulsen oder
dergleichen nach Ablauf einer Versatzzeit bzw.
Verzögerungszeit von einer durch eine Kurbelsignalkante
angegebenen vorbestimmten Kurbelwellendrehposition
ausgeführt.
Jedoch ist zur Wandlung des Winkels in eine Zeit die
Ausführung einer arithmetischen Operation bzw. eines
Rechenvorgangs notwendig. Es besteht dabei ein Bedarf an
einer Verringerung des Verarbeitungsaufwands und an einer
Verbesserung der Genauigkeit. Ferner ist gewünscht,
Zündfunken unmittelbar nach Starten eines
Kraftmaschinenbetriebs bereitzustellen.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung einer
Kraftmaschinen-Steuereinheit mit reduziertem
Verarbeitungsaufwand und verbesserter Genauigkeit, die
darüber hinaus eine Zündung unmittelbar nach Starten eines
Kraftmaschinenbetriebs ausführen kann.
Erfindungsgemäß wird ein Impulsintervall in einem einen
Impuls-Fehlabschnitt aufweisenden Kurbelsignal gemessen.
Auf der Grundlage des gemessenen Impulsintervalls werden
ganzzahlig-vielfache Frequenzmultiplikationssignale bis zu
dem nächsten Impuls erzeugt. Zumindest bis der Impuls-
Fehlabschnitt des Kurbelsignals erfasst ist, wird beim
Start der Kraftmaschine die Kraftmaschinensteuerung gemäß
einem eine Zylinderposition angebenden Nockensignal und dem
Kurbelsignal ausgeführt, so dass die Zündung unmittelbar
nach Starten des Kraftmaschinenbetriebs ausgeführt werden
kann. Bei einem vorbestimmten Zeitpunkt nach Erfassung des
Impuls-Fehlabschnitts in dem Kurbelsignal wird die
Kraftmaschinensteuerung zur Verwendung der
Frequenzmultiplikationssignale geschaltet, während eine
Initialisierung an dem Impuls-Fehlabschnitt des
Kurbelsignals ausgeführt wird.
Mit der Erfindung wird eine Kraftmaschinen-Steuereinheit
gemäß Patentanspruch 1 geschaffen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Das vorstehende und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile
der Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten
Beschreibung unter Bezugnahme auf die angefügte Zeichnung
ersichtlich. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer
Kraftmaschinen-Steuereinheit (ECU) gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 eine Darstellung von Zeitverläufen verschiedener
Signale, die in einem Zyklus (720° KW) einer Kraftmaschine
des Ausführungsbeispiels erzeugt werden,
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Kurbelsignal-
Verarbeitungshardware bzw. -Verarbeitungsschaltung gemäß
dem Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 eine Darstellung von Zeitverläufen verschiedener
Signale, die durch die Kurbelsignal-Verarbeitungshardware
gemäß Fig. 3 erzeugt werden,
Fig. 5 Zeitverläufe zur Veranschaulichung eines
Schaltvorgangs von einer Software-Steuerung zu einer
Hardware-Steuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines
Kurbelsignal-Unterbrechungsvorgangs beim Schalten von der
Software-Steuerung zu der Hardware-Steuerung,
Fig. 7 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines
Nockensignal-Unterbrechungsvorgangs beim Schalten von der
Software-Steuerung zu der Hardware-Steuerung,
Fig. 8 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines in dem
Ausführungsbeispiel ausgeführten Unterbrechungsvorgangs,
wenn ein Impuls-Fehlabschnitt erfasst wird,
Fig. 9 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines
36° KW-Zyklus-Unterbrechungsvorgangs durch die Hardware-
Steuerung des Ausführungsbeispiels und
Fig. 10 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines
Initialisierungsvorgangs, der beim Anhalten bzw. Abwürgen
der Kraftmaschine oder einem erneutem Starten einer
Starteinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel ausgeführt
wird.
Die Erfindung wird detailliert unter Bezugnahme auf ein
Ausführungsbeispiel beschrieben, in dem eine Kraftmaschine-
Steuereinheit (ECU) auf eine Fünfzylinder (#1-#5) Viertakt-
Kraftmaschine angewendet wird.
Gemäß Fig. 1 weist eine Kraftmaschinen-Steuereinheit (ECU)
1 einen Mikrocomputer (MC) 10, eine
Energieversorgungsschaltung 20, eine Eingabe/Ausgabe-
Schaltung (E/A) 30 und einen elektrisch lösch- und
programmierbaren Nur-Lese-Speicher bzw. ein EEPROM 40 auf.
Die Energieversorgungsschaltung 20 empfängt eine
Energieeinspeisung von einer Batterie 2 und führt eine
vorbestimmte Spannung verschiedenen elektronischen
Schaltungseinrichtungen der ECU 1 zu. Der Mikrocomputer 10
weist eine Zentraleinheit bzw. CPU 11, einen Nur-Lese-
Speicher bzw. ein ROM 12, einen Speicher mit wahlfreiem
Zugriff bzw. ein RAM 13, einen Analog/Digital-Wandler bzw.
A/D-Wandler 14, eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 15 und
ein Zeitgebermodul 16 auf. Die Schaltungseinrichtungen
übertragen/empfangen Daten zu/von einander über einen
Datenbus. Das EEPROM 40 ist mit der Eingabe/Ausgabe-
Schnittstelle 15 verbunden und die Schaltungseinrichtungen
übertragen/empfangen Daten zu/von dem EEPROM 40 über die
Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 15.
Die Eingabe/Ausgabe-Schaltung 30 empfängt Signale von
Sensoren, Schaltern und dergleichen und gibt
Ansteuersignale an Einspritzeinrichtungen
(Brennstoffeinspritzventile) und eine Zündeinrichtung aus.
Ferner ist eine Kommunikationsleitung 3 mit der
Eingabe/Ausgabe-Schaltung 30 verbunden, wobei Daten zu/von
(nicht dargestellten) weiteren ECUs über die
Eingabe/Ausgabe-Schaltung 30 übertragen/empfangen werden.
Die CPU 11 des Mikrocomputers 10 empfängt Signale (Daten)
von den Sensoren, Schaltern und dergleichen und Daten von
der Kommunikationsleitung 3 über die Eingabe/Ausgabe-
Schaltung 30 und die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 15 und
führt verschiedene arithmetische Operationen bzw.
Rechenvorgänge auf der Grundlage der Daten zur Steuerung
der Einspritzeinrichtungen und dergleichen über die
Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 15 und die Eingabe/Ausgabe-
Schaltung 30 aus.
Die durch die ECU 1 empfangenen Signale beinhalten ein
Kurbelsignal von einem Kurbelwinkelsensor und ein
Nockensignal von einem Nockenwinkelsensor. Fig. 2 zeigt das
Kurbelsignal und das Nockensignal eines Zyklussees, das
heißt einer Drehung der Kurbelwelle der Kraftmaschine um
720° Kurbelwinkel (KW). In Fig. 2 sind Zündspulen-
Erregungssignale zur Zündung des ersten bis fünften
Zylinders (#1-#5) mit #1-Zündung bis #5-Zündung
dargestellt. Ein Zündfunke wird bei der hinteren Flanke
eines jeden Zündsignals erzeugt.
Das durch den Kurbelwinkelsensor erzeugte Kurbelsignal
entspricht einer Impulsfolge, bei der ein jedes
Winkelintervall in Entsprechung mit einer Drehung der
Kurbelwelle der Viertakt-Kraftmaschine vorbestimmt ist. Das
Kurbelsignal beinhaltet einen Impuls-Fehlabschnitt
(Bezugsposition in der Drehung der Kurbelwelle), in welchem
Impulse in der Impulsfolge fehlen, um eine Bezugsposition
der Kurbelwelle anzuzeigen, auf deren Grundlage
Verzögerungswinkel zum Starten einer Brennstoffeinspritzung
und Brennstoffzündung gemessen werden. Gemäß dem
Kurbelsignal des Ausführungsbeispiels werden zwei Impulse
alle 60 Impulse (60-2 Impulsstruktur) übersprungen, so dass
die Impulsfolge 58 Impulse in 360° KW (eine Drehung der
Kurbelwelle) aufweist. Im Einzelnen entspricht das
Impulsintervall der Impulsfolge 6° KW und ist der Impuls
Fehlabschnitt alle 360° KW in der Impulsfolge vorgesehen.
Ein Abschnitt (Impuls-Fehlabschnitt alle 720° KW) der
Impuls-Fehlabschnitte wird als ein vorderer Impuls-
Fehlabschnitt definiert und der weitere Abschnitt (Impuls-
Fehlabschnitt alle 720° KW nachfolgend zu dem ersten
Abschnitt) wird als ein hinterer Impuls-Fehlabschnitt
definiert.
Das durch den Nockenwinkelsensor erzeugte Nockensignal ist
mit der Drehung der Nockenwelle der Kraftmaschine
synchronisiert und entspricht einem
Zylinderbestimmungssignal zur Angabe der Zylinderposition.
Die hintere Flanke des Nockensignals wird infolge des
Fünfzylinder-Aufbaus der Kraftmaschine alle 144° KW
bereitgestellt.
Das Kurbelsignal wird einer Kurbelsignal-
Verarbeitungshardware (CSPH) 100 des Zeitgebermoduls 16
gemäß Fig. 1 zugeführt. Das Nockensignal wird über die
eingabe/Ausgabe-Schaltung 30 durch den Mikrocomputer 10
empfangen. Die in dem Zeitgebermodul 16 vorgesehene
Kurbelsignal-Verarbeitungshardware 100 stellt eine
funktionale Einheit zur hardwaremäßigen Verarbeitung des
Kurbelsignals dar. Ein Vorgang hinsichtlich des
Kurbelsignals (Erzeugen von Winkelsignalen durch Teilen
eines Kurbelflanken-Intervalls) gemäß Fig. 2 kann durch die
Kurbelsignal-Verarbeitungshardware 100 hardwaremäßig bzw.
mittels Hardware durchgeführt werden.
Gemäß Fig. 3 beinhaltet die Kurbelsignal-
Verarbeitungshardware 100 einen Vor-Frequenzteiler (pre-
scaler) 101, einen Frequenzteiler 102, eine
Flankenzeitmessung-Zähleinrichtung 103, ein
Frequenzmultiplikationsregister (Flankenzeit-
Speicherregister) 104, eine Frequenzmultiplikation-
Zähleinrichtung 105, eine Ereigniszähleinrichtung 106, eine
Sicherheitszähleinrichtung (guard counter) 107, eine
Bezugszähleinrichtung 108, eine Nachführzähleinrichtung
(Winkelzähleinrichtung) 109 und eine Winkelzähleinrichtung
110 zur Erzeugung von Einspritzsignalen und Zündsignalen.
Ein Signal Pϕ von dem Vor-Frequenzteiler 101 wird über den
Frequenzteiler 102 zu der Flankenzeitmessung-
Zähleinrichtung 103 gesendet. Das Signal Pϕ wird ebenso zu
der Nachführzähleinrichtung (Winkelzähleinrichtung) 109
gesendet. Ferner wird das Kurbelsignal zu der
Flankenzeitmessung-Zähleinrichtung 103, der
Ereigniszähleinrichtung 106 und der
Sicherheitszähleinrichtung 107 gesendet.
Fig. 4 zeigt Zeitverläufe zur Veranschaulichung der
Erzeugung von Winkeltakten (Winkelsignalen). In Fig. 4 sind
das Kurbelsignal, der Zählwert TA der Flankenzeitmessung-
Zähleinrichtung 103, ein Speicherwert des
Frequenzmultiplikationsregisters 104, ein Zählwert der
Frequenzmultiplikation-Zähleinrichtung 105, ein
ausgegebenes Signal (Frequenzmultiplikationstakt) der
Multiplikationszähleinrichtung 105, ein Sicherheitswert
(Punkt-Strich-Linie), der n-mal so groß wie der Wert der
Sicherheitszähleinrichtung 107 ist, ein Zählwert
(punktierte Linie) der Bezugszähleinrichtung 108, ein
Zählwert (durchgezogene Linie) der Nachführzähleinrichtung
109 und ein Zählwert der Winkelzähleinrichtung 110 gezeigt.
Die Flankenzeitmessung-Zähleinrichtung 103 gemäß Fig. 3
empfängt das Kurbelsignal und misst die Zeit zwischen
Kurbelsignalflanken (ein Impulsintervall). Insbesondere
entspricht die Flankenzeitmessung-Zähleinrichtung 103 als
Impulsintervall-Messeinrichtung einer Zähleinrichtung, die
infolge Zeitsynchronisation gemäß Fig. 4 inkrementiert wird
bzw. ansteigt und die Zeit TA zwischen Kurbelsignalflanken
(zwischen hinteren Flanken des Kurbelsignals) misst. Der
gemessene Wert wird mit 1/n (Vielfaches) multipliziert und
die resultierenden Daten werden zum Zeitpunkt einer Eingabe
der Kurbelsignalflanke an das
Frequenzmultiplikationsregister 104 übertragen. Die
übertragenen Daten dienen als ein Anfangswert der
Frequenzmultiplikationszähleinrichtung 105 als Abwärts-
Zähleinrichtung. Beispielsweise entspricht der
Frequenzmultiplikationswert (n) dem Wert "32".
Die Frequenzmultiplikationszähleinrichtung 105 gemäß Fig. 3
erzeugt Frequenzmultiplikationstakte durch Multiplikation
des durch die Flankenzeitmessung-Zähleinrichtung 103
gemessenen Kurbelsignalflankenintervalls mit einem Faktor
1/n. Insbesondere zählt die
Frequenzmultiplikationszähleinrichtung 105 infolge
Zeitsynchronisation gemäß Fig. 4 abwärts. Tritt ein
Unterschreiten bzw. eine Zeitunterschreitung auf, erzeugt
sie einen Frequenzmultiplikationstakt und wird der Zählwert
auf den Anfangswert TA/n zurückgesetzt. Dieser Vorgang wird
wiederholt. Wenn die nächste Kurbelsignalflanke (hintere
Flanke des Kurbelsignals) zugeführt wird, werden der Wert
des Frequenzmultiplikationsregisters 104 und der
Anfangswert der Frequenzmultiplikationszähleinrichtung 105
auf die neuesten Werte aktualisiert. Die
Frequenzmultiplikationszähleinrichtung 105 als
Frequenzmultiplikationssignal-Erzeugungseinrichtung erzeugt
die Frequenzmultiplikationssignale
(Frequenzmultiplikationstakte) ganzzahligmal bzw. als
ganzzahlige Vielfache bis zu dem nächsten Impuls auf der
Grundlage des durch die Flankenzeitmessung-Zähleinrichtung
103 gemessenen Impulsintervalls zu dieser Zeit.
Die Bezugszähleinrichtung 108 von Fig. 3 wird durch den
Frequenzmultiplikationstakt inkrementiert, wie es durch die
gepunktete Linie in Fig. 4 dargestellt ist. Die
Nachführzähleinrichtung 109 gemäß Fig. 3 wird durch einen
Zeitsynchronisationstakt inkrementiert (führt einen
Zählvorgang infolge des internen Taktes P aus). Die
Sicherheitszähleinrichtung 107 entspricht einer
Zähleinrichtung zum Empfang des Kurbelsignals und wird
durch die hintere Flanke des Kurbelsignals inkrementiert.
Auf einen Empfang einer Kurbelsignalflanke hin wird ein
Wert zu der Bezugszähleinrichtung 108 übertragen, der n-mal
(Frequenzmultiplikation) so groß als der Wert vor der
Inkrementierung ist.
Gemäß Fig. 4 kann der Zählwert der Bezugszähleinrichtung
108 den Sicherheitswert (n-mal so großer Wert wie der
Zählwert) nicht überschreiten, der von der
Sicherheitszähleinrichtung 107 übertragen wird, wenn die
Kurbelsignalflanke zugeführt wird. Der Sicherheitswert ist
in Fig. 4 durch eine Punkt-Strich-Linie dargestellt. Die
Nachführzähleinrichtung 109 wird nur inkrementiert, wenn
ihr Wert geringer als der Zählwert der
Bezugszähleinrichtung 108 ist. Synchron zu der
Inkrementierung der Nachführzähleinrichtung 109 wird ein
Winkeltakt (Winkelsignal) erzeugt. Auf diese Weise wird der
Winkeltakt durch die drei Zähleinrichtungen 107, 108 und
109 erzeugt.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein interner Takt
(Signal Pϕ des Vor-Frequenzteilers) auf 20 MHz eingestellt
und kann die Nachführzähleinrichtung 109 Verglichen zu den
weiteren Zähleinrichtungen mit höherer Geschwindigkeit
arbeiten.
Bei einer Kraftmaschinenverzögerung, in der das
Kurbelsignalflankenintervall mit der Zeit ansteigt,
erreicht gemäß Fig. 4 der Wert der Bezugszähleinrichtung
108 in den Zählvorgängen der Bezugszähleinrichtung 108 und
der Nachführzähleinrichtung 109 den Sicherheitswert, der n-
mal so groß wie der Wert der Sicherheitszähleinrichtung 107
ist, bevor die Kurbelsignalflanke zugeführt ist, sodass die
Inkrementierung der Nachführzähleinrichtung 109 unterbunden
wird. Folglich wird bei einer Kraftmaschinenverzögerung der
Inkrementierungsvorgang der Nachführzähleinrichtung 109
unterbrochen, um eine Erzeugung von Winkeltakten einer
vorbestimmten oder größeren Zahl zu verhindern.
Die Winkelzähleinrichtung 110 zur Zündung/Einspritzung von
Fig. 3 wird gemäß Fig. 4 immer dann inkrementiert, wenn der
Winkeltakt der Nachführzähleinrichtung 109 empfangen wird.
Die Zündungssteuerung und/oder die Einspritzsteuerung
werden auf der Grundlage des Zählwerts der
Winkelzähleinrichtung 110 zur Zündung/Einspritzung durch
Verwendung eines Vergleichsregisters synchron mit den
Kurbelwinkeln ausgeführt. Das heißt, die Steuerungen
hinsichtlich der Zündung/Einspritzung und dergleichen
werden durch die Winkelzähleinrichtung 110 zur
Zündung/Einspritzung hardwaremäßig bzw. mittels Hardware in
Synchronisation mit dem Kurbelwinkel ausgeführt. Durch
Verwirklichung eines Systems, das zur Synchronisation mit
der Kraftmaschinengeschwindigkeit bei vorbestimmten
Winkelintervallen Frequenzmultiplikationssignale
(Frequenzmultiplikationstakte) erzeugt, wird eine
arithmetische Operation zur Wandlung eines Winkels in eine
Zeit unnötig. Somit können die Reduzierung hinsichtlich des
Verarbeitungsaufwands und die Genauigkeitsverbesserung (bei
n = 32, Bit mit geringstem Wert bzw. LSB = 0,1875° KW)
erzielt werden.
Die Ereigniszähleinrichtung 106 von Fig. 3 wird bei den
hinteren Impulsflanken des Kurbelsignals inkrementiert und
gibt ein Winkelzyklus-Unterbrechungssignal bei jeder Flanke
aus. Die CPU 11 erfasst die Impuls-Fehlposition bzw. den
Impuls-Fehlabschnitt in dem Kurbelsignal aus dem Zählwert
(der Zahl der Flankeneingangssignale) der
Ereigniszähleinrichtung 106. Der Zählwert der
Ereigniszähleinrichtung 106 wird bei jedem
Kraftmaschinenzyklus (720° KW) initialisiert.
Im Betrieb entspricht gemäß Fig. 2 eine
Systeminitialisierungsposition einer Position von 6° KW vor
dem oberen Totpunkt bzw. 6° KW BTDC des vierten (#4)
Zylinders. Ferner werden die Nachführzähleinrichtung
(Winkelzelleinrichtung) 109 und die Winkelzähleinrichtung
110 zur Einspritzung/Zündung von Fig. 3 initialisiert und
synchronisiert. Erreicht der Zählwert der
Nachführzähleinrichtung 109 im einzelnen den
Sicherheitswert eines Zyklus wird der Zählwert
zurückgesetzt und wird ein Rücksetzsignal an die
Winkelzähleinrichtung 110 zur Einspritzung/Zündung
gesendet. Stimmt der Zählwert der Winkelzähleinrichtung 110
zur Einspritzung/Zündung mit dem durch die CPU 11
berechneten Winkel beim Einspritzen/Zünden überein, kann
ein Einspritzausgangssignal/Zündungsausgangssignal
hardwaremäßig gesteuert werden. Als eine Hardware-Steuerung
ist eine Kraftmaschinensteuerung definiert, die auf der
Grundlage von Frequenzmultiplikationstakten ausgeführt
wird, während eine Initialisierung an dem vorderen Impuls-
Fehlabschnitt des Kurbelsignals ausgeführt wird. Dem
gegenüber kann eine Einspritzung/Zündung ebenso
softwaremäßig (mit einer Software-Steuerung) auf der
Grundlage des Nockensignals und des Kurbelsignals gesteuert
werden.
Fig. 5 zeigt Verläufe zur Veranschaulichung eines
Schaltvorgangs von der Software-Steuerung zu der Hardware-
Steuerung. In Fig. 5 sind Zählwerte einer Software-
Winkelzähleinrichtung, die für die Software-Steuerung beim
Kraftmaschinenstart verwendet wird, und Zählwerte einer
Hardware-Winkelzähleinrichtung (Nachführzähleinrichtung 109
gemäß Fig. 3), die für die Hardware-Steuerung nach der
Software-Steuerung verwendet wird, dargestellt. Die
Software-Winkelzähleinrichtung dieses Ausführungsbeispiels
entspricht einer Zähleinrichtungsfunktion der CPU 11,
erzeugt eine Winkelunterbrechung als Reaktion auf das
Ereignissignal, das durch die Flankenzeitmessung-
Zähleinrichtung 103 von Fig. 3 jedes mal erzeugt wird, wenn
die Flanke des Kurbelsignals eingegeben wird, und wird
inkrementiert.
Gemäß Fig. 5 erfolgt zum Zeitpunkt t1 eine
Zylinderbestimmung durch die Software-Steuerung und nimmt
ein Software-Zylinderbestimmungssignal (Zustandsmerker bzw.
Flag) einen hohen Pegel ein. Die durch die Software-
Steuerung erfolgte Zylinderbestimmung wird nachstehend im
einzelnen beschrieben. Wird der vordere Impuls-
Fehlabschnitt des Kurbelsignals gemäß Fig. 2 erfasst,
erfolgt eine Festlegung auf den vierten (#4) Zylinder. Wird
der hintere Impuls-Fehlabschnitt erfasst, erfolgt eine
Festlegung auf den ersten (#1) Zylinder. Gemäß Fig. 2
werden jeweils der fünfte (#5), der dritte (#3) und der
zweite (#2) Zylinder durch die hochpegeligen Perioden bzw.
H-Pegel-Perioden und die niedrigpegelige Periode bzw. die
N-Pegel-Periode (T1, T2 und T7) an den Flanken des
Nockensignals zu den Zeitpunkten t10, t11 und t12
festgelegt. Eine jede Periode aus den H-Pegel-Perioden und
der N-Pegel-Periode (T1, T2 und T7) an den Flanken des
Nockensignals wird durch die Kurbelsignalflankenzahl (die
Impulszahl des Kurbelsignals) berechnet.
Zum Zeitpunkt t2 gemäß Fig. 5 wird die vordere Impuls-
Fehlposition in dem Kurbelsignal durch die Software-
Steuerung erfasst und nimmt ein Startsignal (Zustandsmerker
bzw. Flag) für die Hardware-Steuerung einen hohen Pegel an.
Zum Zeitpunkt t3 nimmt das Softwaresteuerungssignal der
Erfassung eines Impuls-Fehlabschnitts (Zustandsmerker bzw.
Flag) einen hohen Pegel an. Ferner nimmt zum Zeitpunkt t4
des Hardware-Steuerung-Schaltsignal (Zustandsmerker bzw.
Flag) zum Schalten von der Software-Steuerung zu der
Hardware-Steuerung einen hohen Pegel an. Somit stellt die
Periode von dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t4 in
Fig. 5 eine Software-gesteuerte Zündungsperiode dar. Die
Periode nach dem Zeitpunkt t4 stellt eine
kurbelsignalbezogene Hardware-gesteuerte Zündungsperiode
dar. In der Software-Steuerung vom Zeitpunkt t1 bis zum
Zeitpunkt t4 erfolgt alle 6° KW eine Unterbrechung bzw. ein
Unterbrechungssignal und wird die Zündung bzw. dergleichen
ausgeführt und tritt alle 36° KW eine Unterbrechung auf und
wird die Software-Steuerung zu der Hardware-Steuerung
geschaltet. In der Hardware-Steuerung nach dem Zeitpunkt t4
tritt alle 36° KW eine Unterbrechung zur Ausführung einer
Zindung und dergleichen auf.
Nachstehend wird Fig. 5 im einzelnen näher beschrieben,
wenn das Kurbelsignal und das Nockensignal wirksam werden,
werden zunächst die Erfassung des Impuls-Fehlabschnitts und
die Zylinderbestimmung durch eine Software-Logik mit Hilfe
des Kurbelsignals und des Nockensignals ausgeführt
(Zeitpunkt t1). Unter Bezugnahme auf die Erfassung des
Impuls-Fehlabschnitts befindet sich das Nockensignal bei
dem vorderen Impuls-Fehlabschnitt des Kurbelsignals auf dem
niedrigen bzw. dem N-Pegel. Bei dem hinteren Impuls-
Fehlabschnitt befindet sich das Nockensignal auf dem hohen
Pegel bzw. dem H-Pegel. Folglich kann die CPU 11 den
vorderen Impuls-Fehlabschnitt (vierter Zylinder) und den
hinteren Impuls-Fehlabschnitt (erster Zylinder) erfassen
(bestimmen).
Durch einen Software-Unterbrechungsvorgang werden ein
Unterbrechungsvorgang alle 6° KW und ein
Unterbrechungsvorgang in einem Zyklus eines Winkels
gestartet, der durch eine Frequenzunterteilung mit 6° KW
erzielt wird (in dem Ausführungsbeispiel erfolgt mittels
sechs Frequenzunterteilungen eine Unterbrechung alle 36° KW),
und werden eine unmittelbare Zündung (eine unmittelbar
nach Bestimmung des Zylinders beim Starten der
Kraftmaschine ausgeführte Zündung) und der Zählvorgang der
Kurbelsignal-Zähleinrichtung (eine softwaremäßig alle 36° KW
inkrementierende Zähleinrichtung) ausgeführt. Auf diese
Weise wird die Software-Steuerung ausgeführt. Andererseits
wird als ein auf die Hardware-Steuerung bezogener Prozess
in der Periode von dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t3
der Zählwert auf einen Sicherheitswert (720° KW) eines
Zyklus eingestellt, so dass die Hardware-gesteuerte
Winkelzähleinrichtung (Nachführzähleinrichtung 109 gemäß
Fig. 3) zur Erzeugung des Winkeltaktes nicht inkrementiert
wird, bis der vordere Impuls-Fehlabschnitt erfasst ist.
Erfasst die CPU 11 den vorderen Impuls-Fehlabschnitt
(Zeitpunkt t2) beginnt die Nachführzähleinrichtung 109 als
eine Hardware-gesteuerte Winkelzähleinrichtung zum
Zeitpunkt t3 seinen Betrieb bei einer normalen
Winkelposition. Somit werden Vorgänge wie etwa eine
Erzeugung von Winkeltakten, ein Startvorgang der
Winkelzähleinrichtung 110 zur Zündung und Einspritzung und
eine Unterbrechung mit einem 36° KW Zyklus (Periode)
mittels eines Hardware-Betriebs gestartet.
Beginnt die Kraftmaschinendrehung bzw. der
Kraftmaschinenstartvorgang unmittelbar vor dem vorderen
Impuls-Fehlabschnitt, kann jedoch ein Startzeitpunkt zur
Erregung einer Zündspule bei dem vorderen Impuls-
Fehlabschnitt bereits verstrichen sein, so dass die
Erregungszeit für eine Zündung nicht wie gefordert
eingestellt werden kann. Auch wenn folglich die Hardware-
Steuerung durch die CPU 11 zum Zeitpunkt t3 gestartet wird,
wird die Hardware-Steuerung zu diesem Zeitpunkt nicht
verwendet, sondern wird die Software-Steuerung verwendet.
Nach Erfassung des vorderen Impuls-Fehlabschnitts
entspricht der Punkt, bei dem die Software-Steuerung zu der
Hardware-Steuerung geschaltet wird (Zeitpunkt t4), einer
Winkelposition, bei der das Zündsignal von keinem der
Zylinder ausgegeben wird (Zündzeitpunkte überlappen sich
nicht), bei dem eine Zündspulenerregung zuverlässig (ohne
einer festgelegten Verzögerung der CPU und einer
Schaltungsbetriebsverzögerung) eingestellt werden kann und
darüber hinaus eine Zeitdauer gemäß einem Bezugswinkel bzw.
eine Bezugswinkelzeit (reference angle time) zur Berechnung
eines Erregungsstartwinkels aus einer Erregungszeit
bereitgestellt bzw. berechnet werden kann (in diesem
Ausführungsbeispiel sind 144° KW als Bezugswinkel
notwendig). Zu diesem Zeitpunkt wird die Software-Steuerung
zu der Hardware-Steuerung geschaltet.
Nach dem Zeitpunkt t4 wird nur die Hardware-Steuerung
ausgeführt. Auf diese Weise wird der Schaltvorgang von der
Software-Steuerung zu der Hardware-Steuerung glatt bzw.
sanft ausgeführt, so dass das Ausführungsbeispiel für das
verzögerungsfreie Zündungssystem geeignet sein kann.
Im einzelnen gibt es bei dem System, das gemäß Fig. 2 das
Kurbelsignal mit zwei in 720° KW auftretenden Impuls-
Fehlabschnitten verwendet, nur eine Position in 720° KW
eines Zyklus der Kraftmaschine, bei der die
Nachführzähleinrichtung 109 und die Winkelzähleinrichtung
110 zur Einspritzung/Zündung initialisiert und
synchronisiert werden. Zur Bestimmung der
Initialisierungsposition und der Synchronisationsposition
ist es notwendig, die Bezugsposition des Kurbelsignals wie
beispielsweise den Impuls-Fehlabschnitt zu erfassen und
eine Synchronisation zum Zeitpunkt eines vorbestimmten
Winkels bzw. bei einem vorbestimmten Winkel durch
Verwendung der Bezugsposition als Bezug bereitzustellen.
Bis die Kurbelsignal-Bezugsposition wie beispielsweise der
Impuls-Fehlabschnitt erfasst ist, kann die
Winkelzähleinrichtung 110 folglich nicht bei den richtigen
Winkeln bzw. mit einer richtigen zeitlichen Steuerung
bezüglich der Winkel betrieben bzw. betätigt werden.
Da die Steuervorgänge hinsichtlich einer
Einspritzung/Zündung und dergleichen, die mit der
Kraftmaschinengeschwindigkeit synchronisiert sind, nicht
gestartet werden können, bis der Impuls-Fehlabschnitt
erfasst ist, kann die Kraftmaschine auch nicht gestartet
werden, bis der Impuls-Fehlabschnitt erfasst ist, so dass
die Fähigkeit zum Starten der Kraftmaschine herabgesetzt
wird. Dem gegenüber können in diesem Ausführungsbeispiel
Steuervorgänge hinsichtlich einer Zündung und einer
Einspritzung beim Anlassen bzw. Starten der Kraftmaschine
ausgeführt werden, selbst wenn dies vor Erfassung des
vorderen Impuls-Fehlabschnitts liegt.
Beim Anhalten einer Kraftmaschine oder einem neuerlichen
Starten einer Starteinrichtung nach Aktivierung der
Hardware-Steuerung wird die Fähigkeit zum Starten
herabgesetzt, wenn die Kraftmaschine durch die Hardware-
Steuerung wieder gestartet wird. Folglich wird eine
Initialisierung unverzüglich ausgeführt, wird von der
Hardware-Steuerung zu der Software-Steuerung geschaltet und
wird fehlerlos von der Software-Steuerung zu der Hardware-
Steuerung geschaltet.
Fig. 6 bis 9 zeigen Flussdiagramme des Schaltvorgangs
von der Software-Steuerung zu der Hardware-Steuerung. Das
Flussdiagramm gemäß Fig. 6 wird durch eine
Kurbelsignalflankenunterbrechung gestartet. Zunächst wird
in Schritt 50 durch die CPU 11 bestimmt, ob das
Kurbelsignal und das Nockensignal wirksam sind oder nicht.
Das Kurbelsignal wird als wirksam bestimmt, indem eine
Starteinrichtungsmaske zum ungültig machen des
Kurbelsignals lediglich für eine vorbestimmte Zeit nach
Anschalten der Starteinrichtung beim Kraftmaschinenstart
aufgehoben wird. Das Nockensignal wird als wirksam
bestimmt, wenn die vorbestimmte Zahl von
Nockensignalflanken gezählt ist. Sind sowohl das
Kurbelsignal als auch das Nockensignal wirksam, ermöglicht
CPU 11 die Hardware-Steuerung zur Erfassung eines Impuls-
Fehlabschnitts und zur Erzeugung einer Unterbrechung in
Schritt 51.
An einem Impuls-Fehlabschnitt des Kurbelsignals führt die
CPU 11 in Schritt 52 eine Erfassung des Impuls-
Fehlabschnitts mittels der Software-Steuerung aus. Im
einzelnen werden ein derzeitiger bzw. diesmaliger und ein
letztmaliger Wert des Zeitintervalls zwischen den
Kurbelsignalflanken berechnet. Ist das Verhältnis zwischen
dem letztmaligem Wert und dem diesmaligem Wert gleich oder
größer als ein vorbestimmter Wert, bestimmt die CPU 11
einen Impuls-Fehlabschnitt.
Ferner überprüft die CPU 11 in Schritt 53, ob die
Zylinderbestimmung durch das Nockensignal in dem
Nockensignalflankenunterbrechungsvorgang beendet worden
ist. Falls NEIN festgelegt wird, führt die CPU 11 die
Zylinderbestimmung durch Erfassung eines Impuls-
Fehlabschnitts in Schritt 54 aus.
In Schritt 55 legt die CPU 11 fest, ob der vordere Impuls-
Fehlabschnitt für die Hardware-Steuerung erfasst ist oder
nicht und das Hardware-Steuerung-Startsignal
(Zustandsmerker bzw. Flag) einen hohen Pegel aufweist oder
nicht, bestimmt ferner, ob die Erfassung des Impuls-
Fehlabschnitts durch die infolge der
Kurbelsignalflankenunterbrechung gestartete Software-
Steuerung abgeschlossen ist oder nicht und das
Softwaresteuerungssignal (Zustandsmerker bzw. Flag) der
Erfassung eines Impuls-Fehlabschnitt einen hohen Pegel
aufweist oder nicht, und legt zudem fest, ob die
Schaltposition von der Software-Steuerung zu der Hardware-
Steuerung gemäß Fig. 5 erreicht ist oder nicht. Sind die
Bedingungen erfüllt, unterbindet die CPU 11 in Schritt 56
die Kurbelsignalflankenunterbrechung. Die CPU 11 stellt in
Schritt 57 ein Hardware-Steuerung-Schaltsignal
(Zustandsmerker bzw. Flag) auf einen hohen Pegel ein,
welches das Schalten von der Software-Steuerung zu der
Hardware-Steuerung angibt. Die CPU 11 stoppt danach die
Steuerungen für eine Zündung und dergleichen durch die
Unterbrechung nach der Software-Steuerung (Zeitpunkt t4
gemäß Fig. 5). Danach führt die CPU 11 in Schritt 58 die
Steuerung zur Zündung und dergleichen aus.
Sind andererseits die Schaltbedingungen in Schritt 55 nicht
erfüllt, schreitet die CPU 11 in ihrer Verarbeitung zu
Schritt 58 voran, in welchem die Steuerungen für eine
Zindung und dergleichen ausgeführt werden.
Die Position, an der die Software-Steuerung zu der
Hardware-Steuerung geschaltet wird, wird nachstehend
beschrieben.
Wird gemäß Fig. 2 die Kraftmaschine unmittelbar vor dem
vorderem Impuls-Fehlabschnitt gestartet, entspricht der
vordere Impuls-Fehlabschnitt der Zündungszeit des vierten
Zylinders, wenn die Steuerung an der am meisten verzögerten
Winkelposition (Zeitpunkt t50 in Fig. 2) des
Erweiterungswinkelbereichs bzw. Vorzündungswinkelbereich
des vierten Zylinders geschaltet wird. Daher ist die Zeit
zum Starten der Spulenerregung des fünften Zylinders nicht
ausreichend. Da der Winkel entsprechend der Zeitdauer eines
vorbestimmten Winkels bzw. der Bezugswinkelzeit (Zeit
entsprechend 144° KW gemäß diesem Ausführungsbeispiel) zur
Berechnung des Erregungsstartwinkels aus der Erregungszeit
seit der Kraftmaschinenstartposition nicht passiert wurde,
kann die Zeit gemäß dem Bezugswinkel bzw. die Bezugswinkel
zeit nicht berechnet werden. Somit kann eine genaue Zündung
durch die Hardware-Steuerung nicht ausgeführt werden.
Folglich kann an der Position (im einzelnen die am meisten
verzögerte Winkelposition des fünften Zylinders, die durch
den Zeitpunkt t60 in Fig. 2 angegeben ist) eine
ausreichende Erregungszeit sichergestellt werden, selbst
wenn die Kraftmaschine unmittelbar vor dem vorderen Impuls-
Fehlabschnitt gestartet wird. Folglich kann die Zeit gemäß
dem Bezugswinkel bzw. die Bezugswinkelzeit berechnet werden
und kann eine genaue Zündung zuverlässig eingestellt werden
und wird von der Software-Steuerung zu der Hardware-
Steuerung geschaltet. Bei einem Aufbau, in dem die
Hardware-gesteuerte Winkelzähleinrichtung bei dem Wert
entsprechend 360° KW selbst an dem hinteren Impuls-
Fehlabschnitt initialisiert werden kann, kann die Steuerung
an der Position (im einzelnen die am meisten verzögerte
Winkelposition des zweiten Zylinders gemäß Zeitpunkt t70 in
Fig. 2) geschaltet werden, auch wenn die Kraftmaschine an
dem hinteren Impuls-Fehlabschnitt gestartet wird, wobei
eine genaue Zündung zuverlässig eingestellt werden kann.
In dem Nockensignalflankenunterbrechungsvorgang von Fig. 7
zählt die CFU 11 in Schritt 200 die Zahl der eingegebenen
Nockensignalflanken. Ist in Schritt 201 der Zählwert Ncam
gleich oder größer als eine vorbestimmte Zahl Nref,
bestimmt die CPU 11, dass das Nockensignal wirksam ist und
führt den Nockensignalunterbrechungsvorgang aus. Sind das
Kurbelsignal und das Nockensignal in Schritt 202 wirksam
und ist die Zylinderbestimmung durch die Erfassung des
Impuls-Fehlabschnitts in Schritt 203 noch nicht beendet
(wenn die Kraftmaschine aus einer zu dem Impuls-
Fehlabschnitt anderen Position gestartet wird), schreitet
die CPU 11 in ihrer Verarbeitung zu Schritt 204 voran und
führt die Zylinderbestimmung aus dem Nockensignal aus
(Zeitpunkte t10, t11 und t12 von Fig. 2). Auf diese Weise
kann die Kraftmaschinensteuerung durch die Software-
Steuerung unter Verwendung des Kurbelsignals und der
Nockensignals gestartet werden.
Werden das Kurbelsignal und das Nockensignal wirksam und
ist die Impuls-Fehlabschnitt-Erfassungsfunktion der CPU 11
durch die Kurbelsignalflankenunterbrechung zugelassen
(Schritt 52 in Fig. 6), wird eine Impuls-
Fehlabschnittserfassungsunterbrechung gemäß Fig. 8
ausgeführt. Gemäß Fig. 8 lässt die CPU 11 eine 36° KW-
Zyklus-Unterbrechung durch die Hardware-Steuerung in
Schritt 300 zu und führt die Zylinderbestimmung in Schritt
301 aus. Im einzelnen erfolgt die Zylinderbestimmung durch
Bestimmung des Pegels (H-Pegel oder N-Pegel) an einem
Impuls-Fehlabschnitt und der Impulszahl des Kurbelsignals
in der H-Pegel-Periode oder der N-Pegel-Periode (T5 und T6)
des Nockensignals unmittelbar vor dem Impuls-Fehlabschnitt.
Durch diesen Vorgang arbeiten der Winkeltaktgeber und der
Winkelzeitgeber bei genauen Winkelpositionen.
Tritt die 36° KW-Zyklus-Unterbrechung durch die Hardware-
Steuerung in Schritt 300 gemäß Fig. 8 auf, bestimmt die CPU
11 in Schritt 400 gemäß Fig. 9, ob das Hardware-Steuerung-
Schaltsignal (Zustandsmerker bzw. Flag), das den
Schaltvorgang von der Software-Steuerung zu der Hardware-
Steuerung angibt, auf einem hohen Pegel liegt oder nicht.
Liegt das Signal auf einem hohen Pegel, lässt die CPU 11
die Hardware-Steuerung in Schritt 401 zu. Nach dem
Schaltvorgang wird nur die Hardware-Steuerung ausgeführt.
Fig. 10 zeigt eine Flussdiagramm zur Veranschaulichung des
Umstands eines Anhaltens einer Kraftmaschine oder eines
erneuten Startens der Starteinrichtung. Wird für eine
vorbestimmte Zeitdauer (beispielsweise 600 ms) in einem
Signal von dem Kurbelsensor kein Impuls gesendet, wird ein
Abwürgen bzw. Anhalten der Kraftmaschine bestimmt. Wie
vorstehend beschrieben tritt für eine vorbestimmte Zeit
nach Anschalten der Starteinrichtung durch den
Starteinrichtungsvorgang Rauschen in dem Kurbelsignal auf
und ist es schwierig, nur das Kurbelsignal genau zu
erfassen. Daher wird das Kurbelsignal maskiert. Ist es
maskiert, ist festgelegt, dass die Starteinrichtung wieder
gestartet wird. Beim Anhalten bzw. Abwürgen der
Kraftmaschine oder beim erneuten Starten der
Starteinrichtung wird der Vorgang gemäß Fig. 10 gestartet.
Gemäß Fig. 10 unterbindet die CPU 11 die Impuls-
Fehlabschnitt-Erfassungsunterbrechung und die 36° KW-
Zvklus-Unrerbrechung der Hardware-Funktion in den Schritten
500 und 501, um dadurch die Hardware-Steuerung zu
unterbinden. In Schritt 502 lässt die CPU 11 die
Kurbelsignalflankenunterbrechung zu, um dadurch nur
Softwareunterbrechungssteuerungen zuzulassen. Ferner
initialisiert die CPU 11 in Schritt 503 die
Nachführzähleinrichtung 109 zur Erzeugung von Winkeltakten
und das Register. In Schritt 504 initialisiert die CPU 11
Variable des Kurbelsignalflankenunterbrechungsvorgangs. In
Schritt 505 stellt die CPU 11 das Schaltsignal
(Zustandsmerker bzw. Flag), das den Schaltvorgang von der
Software-Steuerung zu der Hardware-Steuerung angibt, auf
einen niedrigen Pegel ein.
Das vorstehend angeführte Ausführungsbeispiel weist
nachstehende Merkmale auf.
(A) Beim Start der Kraftmaschine führt die CPU 11 als erste
Steuereinrichtung und als zweite Steuereinrichtung und als
Schalteinrichtung die Software-Steuerung aus, bis zumindest
ein Impuls-Fehlabschnitt (Bezugsposition) des Kurbelsignals
erfasst ist. Das heißt, die CPU 11 führt die
Kraftmaschinensteuerung gemäß dem die Zylinderposition
angebenden Nockensignal und dem Kurbelsignal aus. Der
Mikrocomputer 10 schaltet die Steuerung an einem
vorbestimmten Zeitpunkt zu der Hardware-Steuerung, welcher
nach der Erfassung des Impuls-Fehlabschnitts
(Bezugsposition) in dem Kurbelsignal liegt. Während sie
eine Initialisierung an dem Impuls-Fehlabschnitt
(Bezugsposition) des Kurbelsignals ausführt, führt sie die
Kraftmaschinensteuerung beruhend auf den
Frequenzmultiplikationstakten aus, das heißt eine
Kraftmaschinensteuerung, die auf den Winkeltakten beruht,
die gemäß der Erzeugung der Frequenzmultiplikationstakte
ausgegeben werden.
Somit wird die Kraftmaschinensteuerung zur Zündung und
dergleichen gemäß dem die Zylinderposition spezifizierenden
Signal und dem Kurbelsignal mittels der durch die CPU 11
ausgeführten Software-Steuerung ausgeführt, bis der Impuls-
Fehlabschnitt (Bezugsposition) des Kurbelsignals erfasst
ist. Nach Erfassung des Impuls-Fehlabschnitts wird von der
Software-Steuerung zu der Hardware-Steuerung zu einem
Zeitpunkt geschaltet, an dem die Hardware-Steuerung genau
ausgeführt werden kann. Daher kann ein verzögerungsloses
Zündungssystem zur Ausführung einer Zündung unmittelbar
nach Bestimmung des Zylinders beim Starten der
Kraftmaschine bewirkt werden und kann eine Verschlechterung
der Emissionen verhindert werden.
Aus diese Weise kann die Startfähigkeit der Kraftmaschine
durch das System verbessern werden, welches
Frequenzmultiplikationssignale bei vorbestimmten
Winkelintervallen zur Erlangung einer Synchronisation mit
der Kraftmaschinengeschwindigkeit erzeugt.
(B) Der vorbestimmte Zeitpunkt stellt einen Zeitpunkt nach
Erfassung der Bezugsposition des Kurbelsignals dar, wenn
zumindest der Zündungszeitpunkt bzw. der Zündungsverlauf
der Zündungssteuerung eingestellt werden kann und die
Erregungszeit sichergestellt werden kann. Dies ist für die
praktische Anwendung günstig.
(C) Tritt ein Anhalten bzw. ein Abwürgen der Kraftmaschine
auf oder wird die Kraftmaschinenstarteinrichtung wieder
gestartet, nachdem von der Software-gesteuerten
Kraftmaschinensteuerung zu Hardware-gesteuerten
Kraftmaschinensteuerung geschaltet worden ist, wird die
Steuerung zu der Software-gesteuerten
Kraftmaschinensteuerungsart zurückgeführt. Somit kann eine
Verschlechterung in der Startfähigkeit verhindert werden,
wenn die Kraftmaschine beim Abwürgen bzw. Anhalten der
Kraftmaschine oder beim erneuten Starten der
Kraftmaschinenstarteinrichtung wieder gestartet wird.
Obwohl der Impuls-Fehlabschnitt in der Impulsfolge des
Kurbelsignals als die Bezugsposition definiert ist, ist die
Bezugsposition nicht auf den Impuls-Fehlabschnitt
beschränkt. Die Bezugsposition, in welcher die
Impulsintervalle nicht regulär sind, kann ebenso in einer
Impulsfolge mit vorbestimmten Winkelintervallen eines
weiteren Aufbaus bereitgestellt werden. Beispielsweise wird
ein Impuls in eine Impulsfolge eingefügt.
Die Erfindung sollte nicht auf das offenbarte
Ausführungsbeispiel beschränkt werden, sondern kann auf
vielfache Weise ohne einem Abweichen von dem Schutzbereich
der Erfindung gemäß den angefügten Patentansprüchen
ausgeführt werden.
Wie vorstehend angeführt wird durch eine Kraftmaschinen-
Steuereinheit ein Impulsintervall eines Kurbelsignals mit
einem Impuls-Fehlabschnitt gemessen. Auf der Grundlage des
gemessenen Impulsintervalls werden ganzzahlig-vielfache
Frequenzmultiplikationssignale bis zu dem nächsten Impuls
erzeugt. Beim Start der Kraftmaschine erfolgt die
Kraftmaschinensteuerung zumindest bis zur Erfassung des
Impuls-Fehlabschnitts des Kurbelsignals gemäß einem eine
Zylinderposition angebenden Nockensignal und dem
Kurbelsignal. Nach Erfassung des Impuls-Fehlabschnitts des
Kurbelsignals wird die auf den
Frequenzmultiplikationssignalen beruhende
Kraftmaschinensteuerung anlässlich eines vorbestimmten
Zeitpunkts ausgeführt, während eine Initialisierung an dem
Impuls-Fehlabschnitt des Kurbelsignals ausgeführt wird.
Claims (6)
1. Kraftmaschinen-Steuereinheit (1) mit
einer Impulsintervall-Messeinrichtung (103) zum Empfangen eines Kurbelsignals, das eine Bezugsposition in einer Impulsfolge vorbestimmter Winkelintervalle entsprechend einer Drehung einer Kurbelwelle einer Kraftmaschine aufweist, und zur Messung eines Impulsintervalls,
einer Frequenzmultiplikationssignal- Erzeugungseinrichtung (105) zur Erzeugung ganzzahlig- vielfacher Frequenzmultiplikationssignale bis zu dem nächsten Impuls auf der Grundlage des durch die Impulsintervall-Messeinrichtung gemessenen Impulsintervalls zu dieser Zeit,
einer ersten Steuereinrichtung (11) zur Ausführung einer Kraftmaschinensteuerung auf der Grundlage der Frequenzmultiplikationssignale, während eine Initialisierung bei der Bezugsposition des Kurbelsignals ausgeführt wird,
einer zweiten Steuereinrichtung (11) zur Ausführung der Kraftmaschinensteuerung gemäß einem eine Zylinderposition angebenden Signal und dem Kurbelsignal, und
einer Schalteinrichtung (11) zur Durchführung der Kraftmaschinensteuerung mittels der zweiten Kraftmaschinen- Steuereinrichtung zumindest bis die Bezugsposition des Kurbelsignals beim Starten der Kraftmaschine erfasst ist und zum Schalten der Kraftmaschinensteuerung zu der durch die erste Kraftmaschinen-Steuereinrichtung ausgeführten Kraftmaschinensteuerung an einem vorbestimmten Zeitpunkt nach Erfassung der Bezugsposition des Kurbelsignals.
einer Impulsintervall-Messeinrichtung (103) zum Empfangen eines Kurbelsignals, das eine Bezugsposition in einer Impulsfolge vorbestimmter Winkelintervalle entsprechend einer Drehung einer Kurbelwelle einer Kraftmaschine aufweist, und zur Messung eines Impulsintervalls,
einer Frequenzmultiplikationssignal- Erzeugungseinrichtung (105) zur Erzeugung ganzzahlig- vielfacher Frequenzmultiplikationssignale bis zu dem nächsten Impuls auf der Grundlage des durch die Impulsintervall-Messeinrichtung gemessenen Impulsintervalls zu dieser Zeit,
einer ersten Steuereinrichtung (11) zur Ausführung einer Kraftmaschinensteuerung auf der Grundlage der Frequenzmultiplikationssignale, während eine Initialisierung bei der Bezugsposition des Kurbelsignals ausgeführt wird,
einer zweiten Steuereinrichtung (11) zur Ausführung der Kraftmaschinensteuerung gemäß einem eine Zylinderposition angebenden Signal und dem Kurbelsignal, und
einer Schalteinrichtung (11) zur Durchführung der Kraftmaschinensteuerung mittels der zweiten Kraftmaschinen- Steuereinrichtung zumindest bis die Bezugsposition des Kurbelsignals beim Starten der Kraftmaschine erfasst ist und zum Schalten der Kraftmaschinensteuerung zu der durch die erste Kraftmaschinen-Steuereinrichtung ausgeführten Kraftmaschinensteuerung an einem vorbestimmten Zeitpunkt nach Erfassung der Bezugsposition des Kurbelsignals.
2. Kraftmaschinen-Steuereinheit (1) nach Anspruch 1,
wobei der vorbestimmte Zeitpunkt nach Erfassung der
Bezugsposition des Kurbelsignals durch die
Schalteinrichtung einem Zeitpunkt entspricht, wenn
zumindest ein Zündungszeitverlauf in einer
Zündungssteuerung eingestellt werden kann und eine
Zündspulen-Erregungszeit sichergestellt werden kann.
3. Kraftmaschinen-Steuereinheit (1) nach Anspruch 1
oder 2, wobei die Steuerung zu der durch die zweite
Kraftmaschinen-Steuereinrichtung (11) ausgeführten
Kraftmaschinensteuerung zurückgeführt wird, wenn ein
Anhalten der Kraftmaschine auftritt oder eine
Kraftmaschinenstarteinrichtung wieder gestartet wird,
nachdem die Kraftmaschinensteuerung zu der durch die erste
Kraftmaschinen-Steuereinrichtung (11) ausgeführten
Kraftmaschinensteuerung mittels der Schalteinrichtung (11)
geschaltet worden ist.
4. Kraftmaschinen-Steuereinheit (1) nach einem der
vorstehenden Ansprüche, wobei die Bezugsposition des
Kurbelsignals einem Impuls-Fehlabschnitt der Impulsfolge
entspricht.
5. Kraftmaschinen-Steuereinheit (1) nach einem der
vorstehenden Ansprüche, wobei die zweite Steuereinrichtung
(11) eine Zentraleinheit (11) beinhaltet, die die
Kraftmaschinensteuerung ausführt, während sie einen
Unterbrechungsvorgang als Reaktion auf eine Impulsflanke
des Kurbelsignals ausführt.
6. Kraftmaschinen-Steuereinheit (1) nach Anspruch 5,
wobei die zweite Steuereinrichtung (11) die
Kraftmaschinensteuerung mittels Software ausführt.
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