DE102004036380A1

DE102004036380A1 - Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102004036380A1
Application number: DE102004036380A
Authority: DE
Inventors: Isao Kariya Amano
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2004-07-27
Publication date: 2005-02-24
Also published as: JP2005048644A; US20050027430A1; US6961652B2; JP4120520B2

Abstract

Ein Mikrocomputer (12) berechnet eine erforderliche Zeit zur Steuerung einer vorbestimmten Vorrichtung eines Verbrennungsmotors. Der Mikrocomputer (12) schätzt eine Zeit, die eine Kurbelwelle (30) des Motors benötigt, um sich von einem vorliegenden Kurbelwinkel zu einem bestimmten Kurbelwinkel zu drehen. Der Mikrocomputer (12) sagt eine Beziehung zwischen Zeiten, die die Kurbelwelle (30) benötigt, um sich zu aufeinander folgenden Winkelbereichen zu drehen, die vor und nach dem vorliegenden Kurbelwinkel positioniert sind, auf der Grundlage eines Messergebnisses in Bezug auf Zeiten vorher, die die Kurbelwelle (30) benötigt, um sich zu aufeinander folgenden Winkelbereichen zu drehen, die vor und nach einem vorangegangenen Kurbelwinkel positioniert sind, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung beruht auf der japanischen Patentanmeldung 2003-280963, die am 28. Juli 2003 angemeldet worden ist, und beansprucht die Priorität hiervon.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor, das eine erforderliche Zeit berechnet, die eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors benötigt, um sich von einem vorliegenden Kurbelwinkel zu einem bestimmten Kurbelwinkel zu drehen, wobei das Steuerungsgerät eine vorbestimmt Vorrichtung dieses Motors steuert.
In der japanischen Patent Offenlegungsschrift Nr. 08-338349 (1996) ist bspw. ein herkömmliches Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor offenbart, das eine Leistungszufuhrzeit für Zündspulen in einer Zündvorrichtung entsprechend Ansteuerungsbedingungen bzw. -zuständen des Verbrennungsmotors variabel steuert. Genauer gesagt verändert das Steuerungsgerät die Leistungszufuhrzeit der Zündspule entsprechend der Temperatur der Zündspule. Dies bewirkt eine Sicherstellung einer geeigneten Zündleistungsfähigkeit unabhängig von Temperaturänderungen, die in den Zündspulen auftreten, sowie eine Gewährleistung einer langen Lebensdauer für jeweilige Transistoren, die die Ausgabe von Zündspulen steuern.
Die vorstehend beschriebene Zündvorrichtung steuert die Leistungszufuhrzeit zur Bestimmung des Stroms, der jeder Zündspule zugeführt wird, und steuert ebenso eine Zündzeitsteuerung, bei der der Strom, der der Spule zugeführt wird, gestoppt wird. Genauer gesagt, wird die Zündzeitsteuerung auf eine vorbestimmte Zeitsteuerung eingestellt. Die Leistungszufuhr zu jeder Zündspule startet von einer Zeitsteuerung, die eine erforderliche Leistungszufuhrzeit zu der vorbestimmten Zündzeitsteuerung vorverlegt ist. Die Leistungszufuhr zu jeder Zündspule endet bei der Zündzeitsteuerung. Die Zündzeitsteuerung wird als ein Kurbelwinkel bestimmt. Eine Kurbelwelle des Motors dreht sich von dem derzeitigen bzw. vorliegenden Kurbelwinkel zu einem Kurbelwinkel, der der Zündzeitsteuerung entspricht. Eine erforderliche Zeit wird als eine Zeit berechnet, die die Kurbelwelle benötigt, um sich von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem Kurbelwinkel zu drehen, der der Zündzeitsteuerung entspricht. Üblicherweise wird die erforderliche Zeit unter Bezugnahme auf vorherige Drehgeschwindigkeiten der Kurbelwelle berechnet. Die erforderliche Zeit, die so berechnet wird, wird durch Änderungen der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle negativ beeinflusst, die auf Grund einer Beschleunigung, einer Abbremsung, eines Verbrennungszyklusses oder dergleichen eines Verbrennungsmotors auftreten. Angesichts des vorstehend beschriebenen gibt das Steuerungsgerät für einen herkömmlichen Verbrennungsmotor, um die Zündzeitsteuerung genau auszuführen, einen ausreichenden Spielraum für die vorstehend beschriebene Leistungszufuhrzeit vor. Anders ausgedrückt ist die herkömmliche Motorsteuerung eine, die der Zündzeitsteuerung eine Priorität gibt.
Nachstehend ist die Einstellung des vorstehend genannten Spielraums unter Bezugnahme auf 14 und 15 beschrieben. In 14 ist eine herkömmliche Zündzeitsteuerung in einem Beschleunigungszustand bzw. in einer Beschleunigungsbedingung gezeigt. In 15 ist eine herkömmliche Zündzeitsteuerung in einem Abbremszustand bzw. einer Abbremsbedingung gezeigt. In jeder der 14 und 15 stellt (a) ein Kurbelsignal dar, (b) stellt ein berechnetes Zündausgangssignal bei einem Kurbelwinkel BTDC70 dar, (c) stellt ein berechnetes Zündausgangssignal bei einem Kurbelwinkel BTDC40 dar und (d) stellt einen Stromwert dar, der einer Zündspule zugeführt wird. In dieser Beschreibung steht BTDC für "before top dead center" bzw. vor einem oberen Totpunkt.
In jeder der 14 und 15 wird angenommen, dass die Zündzeitsteuerung in einem Kurbelwinkelbereich von BTDC40 bis BTDC10 liegt. Wie es in den 14(b), 14(c), 15(b) und 15(c) gezeigt ist, werden die Zündzeitsteuerung und die Leistungsversorgungsstartzeit für vorbestimmte Kurbelwinkel BTDC70 und BTDC40 auf der Grundlage gemessener Zeiten α und β berechnet, die die Kurbelwelle benötigt, um sich um einem vorangegangen 180CA (Kurbelwinkel) zu drehen. In diesem Fall ist eine genaue Ausführung der vorstehend beschriebenen Zeitsteuerung durch ein Berechnen der Zündzeitsteuerung bei dem Kurbelwinkel von BTDC40 möglich. Unterdessen ist eine Berechnung der Zündzeitsteuerung bei dem Kurbelwinkel BTDC70 dahingehend wirksam, dass eine ausreichende Leistungsversorgungszeit sichergestellt ist.
Wie es in 14 gezeigt ist, ist, wenn der Verbrennungsmotor in dem Beschleunigungszustand ist, die gemessene Zeit β kürzer als die gemessene Zeit α. Die gemessene Zeit α wird zur Berechnung der Zündzeitsteuerung bei dem Kurbelwinkel BTDC70 verwendet. Die gemessene Zeit β wird zur Berechnung der Zündzeitsteuerung bei dem Kurbelwinkel BTDC40 verwendet. Die Zündzeitsteuerung, die bei dem Kurbelwinkel BTDC40 neu eingestellt wird, ist früher als die Zündzeitsteuerung, die bei dem Kurbelwinkel BTDC70 wirksam ist. Als Ergebnis wird die Leistungsversorgungszeit kurz. Unter derartigen Umständen ist ein Spielraum erforderlich, um eine ausreichende Leistungsversorgungszeit sicherzustellen. Das Einstellen des Spielraums, der diese Umstände berücksichtigt, erzeugt jedoch eine derartige Schwierigkeit bei dem in 15 gezeigten Abbremszustand, dass die Leistungsversorgungszeit im Vergleich mit einer geeigneten bzw. richtigen Leistungsversorgungszeit außerordentlich lang wird.
Bezüglich der Leistungszufuhrgröße (d.h. der erforderlichen Stromimpulsbreite) für eine Zündspule gibt es eine untere Grenze und eine obere Grenze, wie es in den 14 und 15 gezeigt ist. Eine Verlängerung der Leistungszufuhrzeit, wie es vorstehend beschrieben ist, kann eine Schwierigkeit dahingegen verursachen, dass der der Zündspule zugeführte Strom eine erforderliche Stromimpulsbreite überschreiten kann. Folglich wird in dem Fall, dass der der Zündspule zugeführte Strom die erforderliche Stromimpulsbreite überschreiten, der der Zündspule zugeführte Strom durch eine spezifische Hardware (bspw. eine Regeleinrichtung) geregelt. Die vorstehend beschriebene erforderliche Stromimpulsbreite hängt jedoch von Eigenschaften jeder Zündspule ab. Es wird erforderlich sein, die Regeleinrichtungen so zu entwickeln, dass sie für individuelle Zündspulen geeignet sind. Die Kosten für eine Herstellung des Steuerungsgeräts steigen an. Eine lange Entwicklungszeit ist für das Steuerungsgerät erforderlich.
Des Weiteren wird der Überschuss des geregelten Stroms in thermische Energie umgewandelt. Die Temperatur eines Abschnitts, der benachbart zu der Regeleinrichtung positioniert ist, steigt an. Insbesondere ein Steuerungsgerät, das ein Zündmodul beinhaltet, erzeugt eine deutliche Wärmemenge von dem Zündmodul, das als eine Wärmeerzeugungsquelle dient. Eine Unterdrückung des Temperaturanstiegs ist ein wichtiges Ziel, das bei dem Entwurf des Steuerungsgeräts zu erreichen ist.
Neben der vorstehend beschriebenen Zündzeitsteuerung kann das herkömmliche Steuerungsgerät eine erforderliche Zeit, die die Kurbelwelle benötigt, um sich von dem derzeitigen Kurbelwinkel zu einem bestimmten Kurbelwinkel zu drehen, bei dem das Steuerungsgerät eine vorbestimmt Vorrichtung des Motors steuert, nicht genau berechnen.
KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Angesichts der vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten hat die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, ein Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, das eine erforderliche Zeit, die die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors benötigt, um sich von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu einem bestimmten Kurbelwinkel zu drehen, bei dem das Steuerungsgerät eine vorbestimmte Vorrichtung des Geräts steuert, genau berechnen kann.
Um das vorstehend genannte und weitere entsprechende Aufgaben zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein erstes Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor bereit, das eine Messeinrichtung und eine Berechnungseinrichtung umfasst. Die Messeinrichtung des ersten Steuerungsgeräts misst eine Zeit, die für eine vorbestimmt Drehung der Kurbelwelle erforderlich ist, auf der Grundlage eines Kurbelsignal, das den Kurbelwinkel darstellt. Die Berechnungseinrichtung des ersten Steuerungsgeräts berechnet die erforderliche Zeit, indem eine Beziehung zwischen Zeiten, die die Kurbelwelle benötigt, um sich zu aufeinanderfolgenden Winkelbereichen zu drehen, die vor und nach dem derzeitigen Kurbelwinkel positioniert sind, auf der Grundlage von Messergebnisse, die durch die Messeinrichtung erhalten werden, in Bezug auf Zeiten vorhergesagt wird, die die Kurbelwelle benötigt, um sich zu aufeinanderfolgenden Winkelbereichen zu drehen, die vor und nach einem vorangegangenen Kurbelwinkel positioniert sind, der eine vorbestimmte Größe zu dem derzeitigen Kurbelwinkel vorverlegt ist.
Im Allgemeinen stimmen die Drehgeschwindigkeiten der Kurbelwelle bei den Winkelbereichen, die vor und nach einem vorbestimmten Kurbelwinkel positioniert sind, nicht immer miteinander überein. Die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle ändert sich zusehends auf Grund verschiedener Faktoren, wie bspw. von Eigenschaften eines Verbrennungszyklus, einer Beschleunigung oder Abbremsung des Verbrennungsmotors, Eigenschaften eines Kurbelwellendrehgeschwindigkeitssensors und der Verbrennungseffektivitätsunterschiede jeweiliger Zylinder.
Die Messeinrichtung erhält Messergebnisse in Bezug auf die Zeiten, die die Kurbelwelle benötigt, um sich zu aufeinanderfolgenden Winkelbereichen zu drehen, die vor und nach dem vorangegangenen Kurbelwinkel positioniert sind, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist. Dieses Messergebnis beinhaltet Informationen, die die Beziehung zwischen Drehgeschwindigkeiten der Kurbelwelle bei aufeinanderfolgenden Winkelbereichen betreffen, die vor und nach dem vorangegangenen Kurbelwinkel positioniert sind, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist.
Die Beziehung zwischen Drehgeschwindigkeiten der Kurbelwelle bei aufeinanderfolgenden Winkelbereichen, die vor und nach dem vorangegangenen Kurbelwinkel positioniert sind, der die vorstehend beschriebene vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist, wird als ähnlich zu der Beziehung zwischen Drehgeschwindigkeiten der Kurbelwelle bei aufeinanderfolgenden Winkelbereichen angenommen, die vor und nach dem vorliegenden Kurbelwinkel positioniert sind. Folglich ist es auf der Grundlage des vorstehend beschriebenen Messergebnisses möglich, eine wechselseitige Beziehung zwischen Zeiten vorherzusagen, die die Kurbelwelle benötigt, um sich zu aufeinanderfolgenden Winkelbereichen zu drehen, die vor und nach dem vorliegenden Kurbelwinkel positioniert sind. Dementsprechend ermöglicht die vorliegende Erfindung, dass das erste Steuerungsgerät die vorstehend beschriebene erforderliche Zeit in Bezug auf einige der vorstehend beschriebenen verschiedenen Faktoren, die Variationen verursachen, berechnet.
Des Weiteren stellt die vorliegende Erfindung, um die vorstehend genannte und weitere entsprechende Aufgaben zu erfüllen, ein zweites Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor bereit, das eine Messeinrichtung und eine Berechnungseinrichtung umfasst. Die Messeinrichtung des zweiten Steuerungsgeräts misst eine Zeit, die für eine vorbestimmte Drehung der Kurbelwelle erforderlich ist, auf der Grundlage eines Kurbelsignals, das den Kurbelwinkel darstellt. Die Berechnungseinrichtung des zweiten Steuerungsgeräts berechnet die erforderliche Zeit auf der Grundlage eines Messergebnisses, das durch die Messeinrichtung erhalten wird. Das Messergebnis umfasst erste bis dritte Zeitinformationen. Die erste Zeitinformation stellt eine Zeit dar, die die Kurbelwelle benötigt, um sich zu einem ersten Winkel zu drehen, der bei einem vorangegangenen Kurbelwinkel endet, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist. Die zweite Zeitinformation stellt eine Zeit dar, die die Kurbelwelle benötigt, um sich zu einem zweiten Winkel zu drehen, der von dem vorangegangenen Kurbelwinkel startet und einer Drehung von dem derzeitigen Kurbelwinkel zu dem bestimmten Kurbelwinkel entspricht. Die dritte Zeitinformation stellt eine Zeit dar, die die Kurbelwelle benötigt, um sich zu einem dritten Winkel zu drehen, der dem ersten Winkel entspricht und bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet.
Im Allgemeinen ist die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle bei dem vorstehend genannten dritten Winkel, der bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet, nicht immer gleich zu der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle bei dem Winkelbereich, der von dem vorliegenden Kurbelwinkel startet und bei dem bestimmten Kurbelwinkel endet. Die Drehung der Kurbelwelle variiert zusehends auf Grund verschiedener Faktoren, wie bspw. Eigenschaften eines Verbrennungszyklus, einer Beschleunigung oder einer Abbremsung des Verbrennungsmotors, von Eigenschaften eines Kurbelwellendrehgeschwindigkeitssensors und von Verbrennungseffektivitätsunterschieden jeweiliger Zylinder.
Im Gegensatz dazu werden gemäß der vorstehend beschriebenen Anordnung des zweiten Steuerungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung die vorstehend beschriebene erste Zeitinformation und die zweite Zeitinformation bei einer Berechnung der erforderlichen Zeit verwendet. Genauer gesagt bezieht sich das zweite Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung auf die Beziehung zwischen der ersten Zeitinformation und der zweiten Zeitinformation, um eine wechselseitige Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle bei dem dritten Winkel, der bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet, und der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle in dem Winkelbereich, der von dem vorliegenden Kurbelwinkel startet und bei dem bestimmten Kurbelwinkel endet, zu schätzen. Die erste Zeitinformation umfasst Drehänderungen, die auftreten, wenn sich die Kurbelwelle zu dem ersten Winkel dreht, der bei dem vorangegangenen Kurbelwinkel endet, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist. Die zweite Zeitinformation umfasst Drehänderungen, die auftreten, wenn sich die Kurbelwelle zu dem zweiten Winkel dreht, der von dem vorangegangenen Kurbelwinkel startet und der Drehung von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem bestimmten Kurbelwinkel entspricht. Des Weiteren bezieht sich das zweite Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung auf die Beziehung zwischen der ersten Zeitinformation und der dritten Zeitinformation, um die wechselseitige Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle in dem dritten Winkel, der bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet, und der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle in dem Winkelbereich, der von dem vorliegenden Kurbelwinkel startet und bei dem bestimmten Kurbelwinkel endet, zu erhalten. Die dritte Zeitinformation umfasst Drehänderungen, die auftreten, wenn sich die Kurbelwelle zu dem dritten Winkel dreht, der bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet.
Der erste Winkel und der zweite Winkel sind kontinuierlich zueinander und vor und nach dem vorangegangenen Kurbelwinkel positioniert, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist. Der zweite Winkel entspricht einem Winkelbereich von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem bestimmten Kurbelwinkel. Der dritte Winkel entspricht dem ersten Winkel. Der dritte Winkel ist in der Größe gleich zu dem ersten Winkel und ist direkt vor dem vorliegenden Winkel positioniert.
Dementsprechend verwendet das zweite Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung insgesamt drei Arten von, d.h. erste bis dritte Zeitinformationen, um die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle in einem Winkelbereich von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem bestimmten Kurbelwinkel zu schätzen. Anders ausgedrückt schätzt das zweite Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ein wechselseitige Beziehung zwischen der dritten Zeitinformation und der erforderlichen Zeit, die die Kurbelwelle benötigt, um sich von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem bestimmten Kurbelwinkel zu drehen, unter Bezugnahme auf die wechselseitige Beziehung zwischen der ersten Zeitinformation und der zweiten Zeitinformation.
Die auf diese Weise durch das zweite Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführte Schätzung berücksichtigt die Drehänderungen, die auftreten, wenn sich die Kurbelwelle zu dem ersten Winkel dreht, der bei dem vorangegangenen Kurbelwinkel endet, wenn sich die Kurbelwelle zu dem zweiten Winkel dreht, der von dem vorangegangenen Kurbelwinkel startet und einer Drehung von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem bestimmten Kurbelwinkel entspricht, und wenn sich die Kurbelwelle zu dem dritten Winkel dreht, der bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet. Anders ausgedrückt umfasst diese Schätzung die Schätzung über die Drehänderungen, die auftreten, wenn sich die Kurbelwelle von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem bestimmten Kurbelwinkel dreht. Gemäß der vorstehend beschriebenen Anordnung des zweiten Steuerungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die erforderliche Zeit, die die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors benötigt, um sich von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem bestimmten Kurbelwinkel zu drehen, auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen drei, d.h. der ersten bis dritten Zeitinformationen genau zu berechnen. Das zweite Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung steuert eine bestimmt Vorrichtung des Motors bei diesem bestimmten Kurbelwinkel.
Die Quantifizierung bezüglich der Drehgeschwindigkeiten der Kurbelwelle entsprechend der ersten Zeitinformation und der zweiten Zeitinformation kann als ein Verhältnis der ersten Zeitinformation zu der zweiten Zeitinformation definiert werden. Die Quantifizierung bezüglich der Drehgeschwindigkeiten der Kurbelwelle entsprechend der ersten Zeitinformation und der dritten Zeitinformation kann als ein Verhältnis der ersten Zeitinformation zu der dritten Zeitinformation definiert werden. Die geschätzte erforderliche Zeit kann als (zweite Zeitinformation/erste Zeitinformation) × dritte Zeitinformation ausgedrückt werden.
Vorzugsweise umfasst das zweite Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung ferner eine Einrichtung zur Ausführung einer Kraftstoffunterbrechungssteuerung. Wenn die Kraftstoffunterbrechungssteuerung ausgeführt wird, verhindert die Berechnungseinrichtung das Erhalten von neuen Zeitinformationen von der Messeinrichtung und behält die erste Zeitinformation und die zweite Zeitinformation, die vor der Ausführung der Kraftstoffunterbrechungssteuerung erhalten werden.
Es findet keine Verbrennung in einem Motor während der Kraftstoffunterbrechungsoperation statt, und folglich treten keine Drehänderungen der Kurbelwelle aufgrund von Verbrennungsbedingungen auf. Das Messergebnis, das durch die Messeinrichtung während der Kraftstoffunterbrechungssteuerung erhalten wird, unterscheidet sich in seinen Eigenschaften von demjenigen, das erhalten wird, wenn keine Kraftstoffunterbrechungssteuerung ausgeführt wird. Wenn die vorstehend beschriebenen Zeitinformationen während der Kraftstoffunterbrechungssteuerung erhalten werden, ist es schwierig, die erforderliche Zeit genau zu berechnen, wenn die Kraftstoffeinspritzoperation wiederaufgenommen wird.
Das zweite Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Zeitinformationen behalten, die vor der Ausführung der Kraftstoffunterbrechungssteuerung erhalten werden. Somit kann gemäß der vorstehend beschriebenen bevorzugten Anordnung das zweite Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung die erforderliche Zeit, wenn die Kraftstoffeinspritzoperation wiederaufgenommen wird, unter Berücksichtigung der Drehänderungen genau berechnen, die sich von instabilen Verbrennungsbedingungen ergeben.
Vorzugsweise ist der vorangegangene Kurbelwinkel, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist, ein Kurbelwinkel, der dem vorliegenden Kurbelwinkel um eine Größe vorauseilt, die gleich M mal (M ist eine vorbestimmte ganze Zahl) einen Winkelversatz zwischen oberen Totpunkten jeweiliger Zylinder des Motors ist.
Der obere Totpunkt stellt einen Zustand bzw. eine Bedingung eines Kolbens dar, der bei dem obersten Ende in jedem Zylinder des Motors positioniert ist. Der Winkelversatz zwischen oberen Totpunkten jeweiliger Zylinder des Motors reflektiert den Winkelversatz zwischen Verbrennungszyklen jeweiliger Zylinder. Gemäß der vorstehend beschriebenen bevorzugten Anordnung kann das Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung die erforderliche Zeit unter Berücksichtigung von Drehänderungen genau berechnen, die sich aus unterschiedlichen Verbrennungszyklen ergeben. Vorzugsweise ist der vorangegangene Kurbelwinkel, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist, ein Kurbelwinkel, der dem vorliegenden Kurbelwinkel um eine Größe vorauseilt, die gleich M × 360CA (M ist eine vorbestimmte ganze Zahl) ist.
Die vorstehend beschriebenen Variationen in der Drehung der Kurbelwelle können von Eigenschaften oder Kennlinien einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung des Kurbelwinkel hergeleitet werden (bspw. von Herstellungsfehlern von Erfassungszähnen, die bei der Kurbelwelle bereitgestellt sind. Derartige Variationen treten mit Intervallen von 360°CA (Kurbelwinkel) auf.
Entsprechend der vorstehend beschriebenen bevorzugten Anordnung kann das Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung die erforderliche Zeit unter Berücksichtigung der Eigenschaften einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung des Kurbelwinkels genau berechnen.
Vorzugsweise ist der vorangegangene Kurbelwinkel, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist, ein Kurbelwinkel, der dem vorliegenden Kurbelwinkel um eine Größe vorauseilt, die gleich M × 720CA (M ist eine vorbestimmte ganze Zahl) ist. Die vorstehend beschriebenen Variationen in der Drehung der Kurbelwelle können sich aus Verbrennungseffektivitätsunterschieden zwischen jeweiligen Zylindern ergeben. Derartige Variationen treten in Intervallen von 720° (Kurbelwinkel) auf.
Entsprechend der vorstehend beschriebenen bevorzugten Anordnung kann das Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung die erforderliche Zeit unter Berücksichtigung der Verbrennungseffektivitätsunterschiede zwischen jeweiligen Zylindern genau berechnen.
Vorzugsweise misst die Messeinrichtung eine Zeit, die für eine gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle erforderlich ist. Die Berechnungseinrichtung berechnet nacheinander ein Verhältnis von Zeiten von aufeinanderfolgenden gleichwinkligen Drehungen der Kurbelwelle, die zeitsequenziell gemessen werden. Die Berechnungseinrichtung berechnet ferner die erforderliche Zeit auf der Grundlage des Verhältnisses von Zeiten, die nacheinander berechnet werden, sowie einer Zeit, die für die gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle, die bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet, erforderlich ist.
Das Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung erhält nacheinander das Verhältnis der Zeiten von aufeinanderfolgenden gleichwinkligen Drehungen der Kurbelwelle, die zeitsequenziell gemessen werden. Das Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung erhält die Zeit, die für die gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle, die bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet, erforderlich ist. Das Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine erforderliche Zeit, die für eine gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle erforderlich ist, die von dem vorliegenden Kurbelwinkel startet, auf der Grundlage des bereits erhaltenen Ergebnisses und der Zeit schätzen.
Dementsprechend kann das Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung die erforderliche Zeit unter Berücksichtigung der vergangenen Drehänderungen der Kurbelwelle schätzen, da das Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung das Verhältnis von Zeiten von aufeinanderfolgenden gleichwinkligen Drehungen der Kurbelwelle erhält, die vor und nach dem vorangegangenen Kurbelwinkel positioniert sind, der die vorstehend beschriebene vorbestimmte Größe zu dem derzeitigen Kurbelwinkel vorverlegt ist. Des Weiteren kann das Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung nacheinander mehrere Verhältnisse von Zeiten aufeinanderfolgender gleichwinkliger Drehungen der Kurbelwelle erhalten, die vor und nach aufeinanderfolgenden Kurbelwinkeln positioniert sind. Schließlich erhält das Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung, die Zeit, die für die gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle, die bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet, erforderlich ist. Somit kann das Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung die erforderliche Zeit, die für eine als nächstes kommende gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle, die von dem vorliegenden Kurbelwinkel startet, erforderlich ist, auf der Grundlage des bereits erhaltenen Ergebnisses und der Zeit schätzen.
Vorzugsweise speichert die Berechnungseinrichtung Daten, die eine Beziehung zwischen einer Zeit, die für eine jeweilige gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle in einem Anlaufzustand des Motors erforderlich ist, der durch die Messeinrichtung gemessen wird, und einer vorhergesagten Zeit definieren, die für die nächste gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle erforderlich ist. Die Berechnungseinrichtung berechnet ferner die erforderliche Zeit auf der Grundlage einer Zeit, die für die gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle, die bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet, erforderlich ist, sowie der Daten, wenn der Motor in dem Anlaufzustand ist.
Wenn ein Verbrennungsmotor in dem Anlaufzustand ist, ändert sich die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle in großem Umfang. Es ist schwierig, die Zeit, die für die nächste gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle, die von dem vorliegenden Kurbelwinkel startet, auf der Grundlage des Messergebnisses genau zu schätzen, das durch die Messeinrichtung erhalten wird.
Gemäß der vorstehend beschriebenen bevorzugten Anordnung kann das Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung die vorstehend beschriebenen gespeicherten Daten verwenden und kann folglich in geeigneter Weise die Zeit vorhersagen, die für die nächste gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle, die von dem vorliegenden Kurbelwinkel startet, erforderlich ist, auch wenn der Motor in dem Anlaufzustand ist. Das Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung kann somit die erforderliche Zeit genau berechnen. Vorzugsweise berechnet die Berechnungseinrichtung die erforderliche Zeit mit Bezug auf zumindest einen Faktor, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die eine Temperatur eines Kühlwassers, das zur Kühlung des Motors verwendet wird, eine Spannung einer Batterie, die einem Anlasser, der in dem Anlaufzustand des Motors verwendet wird, elektrische Leistung zuführt, und einer elektrischen Leistung, die in die Batterie geladen ist, umfasst.
In dem Anlaufzustand des Verbrennungsmotors dreht sich die Kurbelwelle mit einer großen Reibung, insbesondere wenn eine Umgebungstemperatur niedrig ist. Die Drehänderungen der Kurbelwelle hängen im großen Maße von dem Aufwärmzustand des Motors ab. Des Weiteren hängen bei dem Anlaufzustand eines Verbrennungsmotors die Drehbedingungen der Kurbelwelle in großem Umfang von der Spannung einer Batterie ab, die dem Anlasser elektrische Leistung zuführt. Des Weiteren verringert sich die Batteriespannung in Reaktion auf eine Aktivierung des Anlassers. Die Verringerung der Batteriespannung hängt von dem Ladungszustand ab. Somit hängen bei dem Anlaufzustand eines Verbrennungsmotors die Drehbedingungen der Kurbelwelle in großem Umfang von der elektrischen Leistung ab, die in die Batterie geladen ist.
Diesbezüglich kann gemäß der vorstehend beschriebenen bevorzugten Anordnung das Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung die erforderliche Zeit unter Berücksichtigung der Kühlwassertemperatur, die den Aufwärmzustand des Motors anzeigt, der Batteriespannung und des Ladungszustands genau berechnen.
Bei der Berechnung der erforderlichen Zeit unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Daten hängt die Berechnungsgenauigkeit von einer Motorkapazität des Anlassers und einem Verdichtungsverhältnis des Verbrennungsmotors ab. Es ist folglich zu bevorzugen, eine Korrektureinrichtung zur Korrektur der erforderlichen Zeit bereitzustellen. Die Korrektureinrichtung bereitet die vorstehend beschriebenen Daten im Voraus als grundsätzliche Daten vor und korrigiert dann die grundsätzlichen Daten, damit sie für einen Anlasser, der in einem Kraftfahrzeug eingebaut ist, das dieses Steuerungsgerät installiert, und ein Verdichtungsverhältnis des Verbrennungsmotors geeignet sind. Dies ist bei der Verbesserung der Anwendbarkeit derartiger grundsätzlicher Daten wirksam.
Vorzugsweise ist die vorbestimmte Vorrichtung eine Zündvorrichtung und der bestimmte Kurbelwinkel wird auf eine Abschaltungszeitsteuerung eingestellt, bei der das Steuerungsgerät eine Leistungszufuhrsteuerung für diese Zündvorrichtung stoppt.
Entsprechend der Zündvorrichtung ist die Abschaltungszeitsteuerung einer Leistungszufuhrsteuerung eine Zündzeitsteuerung (Geschlossener-Winkel-Steuerung-Zeitsteuerung). Dies ist ein Parameter, der für einen Verbrennungsmotor genau gesteuert werden muss. Gemäß der vorstehend beschriebenen bevorzugten Anordnung führt das Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung die Zündzeitsteuerung auf der Grundlage des Berechnungsergebnisses der vorstehend beschriebenen erforderlichen Zeit aus und kann folglich die Zündzeitsteuerung genau ausführen.
Vorzugsweise wird die erforderliche Zeit nicht nochmals berechnet, nachdem die Leistungsversorgungssteuerung bei einer vorbestimmten Zeitsteuerung, die auf der Grundlage der Unterbrechungszeitsteuerung der Leistungszufuhrsteuerung bestimmt wird, wiederaufgenommen wird.
Wenn die Berechnung der erforderlichen Zeit nochmals ausgeführt wird, nachdem die Leistungszufuhrsteuerung wiederaufgenommen ist, kann sich die Leistungszufuhrzeit leicht verändern. Folglich kann eine nochmalige Berechnung der erforderlichen Zeit bei einem Neustart der Leistungszufuhrsteuerung einen Fehler bei der Zufuhr einer ausreichenden Strommenge für eine Zündung verursachen. Um einen derartigen Nachteil zu beseitigen, kann es möglich sein, einen großen Spielraum für die zugeführte Strommenge bereitzustellen. Es ist jedoch nicht wünschenswert, dass die zugeführte Strommenge nicht auf einen geeigneten Wert eingestellt werden kann.
Diesbezüglich berechnet gemäß der vorstehend beschriebenen bevorzugten Anordnung das Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nochmals die erforderliche Zeit, nachdem die Leistungszufuhrsteuerung wiederaufgenommen ist. Dies ermöglicht, dass das Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung eine erforderliche Zeit genau berechnet und ebenso die Leistungszufuhrzeit auf eine geeignete Zeitsteuerung einstellt. Es ist zu bevorzugen, dass das Berechnungsintervall für die Leistungszufuhrzeit während dem Anlaufzustand des Motors kürzer eingestellt wird.
Vorzugsweise ist die vorbestimmte Vorrichtung ein Kraftstoffeinspritzgerät und der bestimmte Kurbelwinkel wird auf eine Einspritzbeendigungszeitsteuerung des Kraftstoffeinspritzgeräts eingestellt.
Wenn bspw. der Kraftstoff in eine Einlassöffnung eines Verbrennungsmotors eingespritzt wird, ist bekannt, dass die Verbrennungseffektivität optimiert werden kann, indem die Kraftstoffeinspritzung abgeschlossen wird, kurz bevor der Einlasshub beginnt. Diesbezüglich ist die Beendigungszeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung ein wichtiger Faktor bei der Optimierung der Kraftstoffeinspritzung.
Diesbezüglich kann gemäß der vorstehend beschriebenen bevorzugten Anordnung das Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung die Beendigungszeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung genau berechnen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die vorstehend genannten und weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung besser ersichtlich, die in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung zu lesen ist.
Es zeigen:
1 ein Schaltungsdiagramm, das eine Anordnung eines Zündzeitsteuerungsgeräts für einen Verbrennungsmotor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
2 einem Graphen, der Drehänderungen einer Kurbelwelle eines 4-Zylinder-Verbrennungsmotor zeigt,
3 ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitungsprozedur einer Zündzeitsteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
4 ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitungsprozedur für ein Vorhersagen einer Zeit zeigt, die für eine Drehung der Kurbelwelle gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erforderlich ist,
5 ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zur Berechnung einer erforderlichen Zeit zeigt, die für die Zündzeitsteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erforderlich ist,
6 ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zur Berechnung einer Leistungszufuhrstartzeitsteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
7 ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zur Berechnung einer Leistungszufuhrzeit für die Zündspule gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
8 ein Zeitablaufdiagramm, das eine Zündzeitsteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
9 eine Tabelle, die Daten zeigt, die für ein Zündzeitsteuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet werden,
10 ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zur Vorhersage der Zeit zeigt, die für eine Drehung der Kurbelwelle gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erforderlich ist,
11 ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zur Berechnung einer Leistungszufuhrzeit für die Zündspule gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
12 ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zur Vorhersage der Zeit zeigt, die für eine Drehung der Kurbelwelle erforderlich ist, in einem Zündzeitsteuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
13 ein Zeitablaufdiagramm, das die Kraftstoffeinspritzmengensteuerung eines Kraftstoffeinspritzsteuerungsgeräts gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
14 ein Zeitablaufdiagramm, das eine herkömmliche Zündzeitsteuerung in einem Beschleunigungszustand zeigt, und
15 ein Zeitablaufdiagramm, das eine herkömmliche Zündzeitsteuerung bei einem Abbremszustand zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachstehend sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
Nachstehend ist ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage eines Zündzeitsteuerungsgeräts beschrieben, das als ein Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung dient.
In 1 ist eine Anordnung gemäß diesem Ausführungsbeispiel gezeigt, die zur Steuerung eines 4-Zylinder-Verbrennungsmotors bereitgestellt ist. Der Verbrennungsmotor umfasst vier, d.h. erste bis vierte Zylinder, die jeweils mit Zündkerzen FP1 bis FP4 ausgestattet sind. Zündspulen FC1 bis FC4 erzeugen Spannungen, um die entsprechenden Zündkerzen FP1 bis FP4 jeweils zu steuern. Jede der Zündspulen FC1 bis FC4 umfasst eine Primärspule CF und eine Sekundärspule CS. Wenn der Primärspule CF eine elektrische Leistung zugeführt wird, erzeugt die Sekundärspule CF eine Spannung, die an eine entsprechende Zündkerze angelegt wird.
Ein elektronisches Steuerungsgerät 10 steuert eine elektrische Leistung, die jeweiligen Zündspulen FC1 bis FC4 (genauer gesagt jeweiligen Primärspulen CF) zugeführt wird. Das elektronische Steuerungsgerät umfasst ein Zündmodul 11, einen Mikrocomputer 12 und eine Schnittstelle 13. Das Zündmodul 11 ist eine Hardware, die zur Steuerung jeweiliger Zündspulen FC1 bis FC4 eingerichtet ist. Der Mikrocomputer 12 führt verschiedene Berechnungsverarbeitungen aus, die für die Zündsteuerung erforderlich sind. Die Schnittstelle 13 greift in eine Signalübertragung zwischen dem Mikrocomputer 12 und externen Vorrichtungen ein.
Das Zündmodul 11 umfasst Transistoren T1 bis T4 und Ansteuerschaltungen D1 bis D4, die jeweiligen Zündspulen FC1 bis FC4 entsprechen. Jeweilige Ansteuerschaltungen D1 bis D4 steuern damit verbundene Transistoren T1 bis T4 in Reaktion auf Befehlssignale, die von dem Mikrocomputer 12 zugeführt werden. Jeweilige Zündspulen FC1 bis FC4 (genauer gesagt zugehörige Primärspulen CF) empfangen einen Strom von einer elektrischen Leistungsquelle in Reaktion auf eine Ein- und Ausschaltoperation entsprechender Transistoren T1 bis T4. Der jeweiligen Zündspulen FC1 bis FC4 (genauer gesagt zugehörigen Primärspulen CF) zugeführte Stromwert unmittelbar vor einem Stoppen einer Leistungszufuhr bestimmt einen Spannungswert, der von jeweiligen Zündspulen FC1 bis FC4 (genauer gesagt zugehörigen Sekundärspulen CS) erzeugt wird. Folglich stellt der Mikrocomputer 12 eine Betriebsgröße des Zündmoduls 11 ein, um den Spannungswert zu steuern, der an jeweilige Zündkerzen FP1 bis FP4 angelegt wird.
Zur Ausführung der vorstehend beschriebenen und anderer Steuerungen gibt das elektronische Steuerungsgerät 10 Erfassungssignale ein, die von einem Batteriespannungssensor 20, der eine Batteriespannung erfasst, einem Zündspulentemperatursensor 21, der die Temperatur der Zündspule erfasst, und einem Kurbelwinkelsensor 22, der Drehbedingungen einer Kurbelwelle 30 eines Verbrennungsmotors erfasst, zugeführt werden.
Der Kurbelwinkelsensor 22 ist ein elektromagnetischer Typ, der ein Kurbelsignal ausgibt, das auf Grund einer elektromagnetischen Induktion erzeugt wird, die zwischen Erfassungszähnen eines Drehzeitsteuerungsrotors 31 und einem Kern des Kurbelwinkelsensors 22 auftritt. Wie es in 1 gezeigt ist, sind die Erfassungszähne T bei gleichmäßigen Intervallen, bspw. 10 Grad, entlang der Umfangsfläche des Zeitsteuerungsrotors 31 bereitgestellt. Dieses Intervall entspricht einer gleichwinkligen Drehung der Kurbelwelle. Es gibt einen zahnlosen Abschnitt RT mit einer Breite, die äquivalent zu zwei Zähnen ist. Der zahnfreie Abschnitt RT des Zeitsteuerungsrotors 31 wird für eine Unterscheidung jedes Zylinders verwendet.
Das elektronische Steuerungsgerät 10 führt die Zündzeitsteuerung auf die nachstehend beschriebene Weise aus. Die Zündzeitsteuerung umfasst zwei grundsätzliche Schritte, d.h. einen Schritt S1 zur Berechnung einer erforderlichen Zeit, die von der Kurbelwelle 30 benötigt wird, um sich von einem vorliegenden Kurbelwinkel, der durch den Kurbelwinkelsensor 22 erfasst wird, zu einer Zündzeitsteuerung (als ein Kurbelwinkel definiert) zu drehen, die durch die Steuerung eines Verbrennungsmotors bestimmt wird, und einen Schritt 52 zur Berechnung einer Leistungszufuhrstartzeitsteuerung, die eine Startzeitsteuerung darstellt, von der an eine elektrische Leistung der Zündspule FC zugeführt wird. Die Leistungszufuhrstartzeitsteuerung wird durch Subtrahieren einer Leistungszufuhrzeit von der erforderlichen Zeit erhalten. Die Leistungszufuhrzeit stellt eine Zeit dar, während der eine elektrische Leistung der Zündspule FC zugeführt wird. Die Leistungszufuhrzeit wird auf der Grundlage von Ansteuerbedingungen des Verbrennungsmotors bestimmt. Der Kurbelwinkel wird in eine vergleichbare Zeit unter Bezugnahme auf ein Messergebnis einer Zeit, die die Kurbelwelle benötigt, um sich um einen vorbestimmten Kurbelwinkel zu drehen, auf die nachstehend beschriebene Weise umgewandelt.
In 2 ist eine Zeit gezeigt, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um sich jeweils 30CA (d.h. Kurbelwinkel) in den Einheiten eines Kurbelwinkels zu drehen. Wie es aus 2 ersichtlich ist, variiert die erforderliche Zeit (d.h. eine Drehgeschwindigkeit 30) in Bezug auf Kurbelwinkelabschnitte. Genauer gesagt dreht sich, wie es in 2 gezeigt ist, die Kurbelwelle mit höheren Drehgeschwindigkeiten in einen Kurbelwinkelabschnitt "ATDC20-BTDC70" und mit niedrigeren Drehgeschwindigkeiten in einem Kurbelwinkelabschnitt "BTDC70-ATDC20". Gemäß dem Verbrennungszyklus eines Verbrennungsmotors zündet die Zündkerze FP den zerstäubten Kraftstoff in der Verbrennungskammer. Die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30 wird während des Verbrennungshubes beschleunigt. Die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30 wird bei dem Komprimierungshub im Nachgang zu dem Verbrennungshub abgebremst.
Die Drehgeschwindigkeitsänderungen der Kurbelwelle 30 ergeben sich aus derartigen Eigenschaften des Verbrennungszyklusses sowie aus einer Beschleunigung und einer Abbremsung eines Motors, aus Herstellungsfehlern von Erfassungszähnen T und aus Verbrennungseffektivitätsunterschieden jeweiliger Zylinder.
Derartige Drehänderungen, die bei der Kurbelwelle 30 auftreten, sollten bei der Berechnung der erforderlichen Zeit berücksichtigt werden. In diesem Ausführungsbeispiel werden Zeiten gemessen, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um sich zu aufeinanderfolgenden Winkelbereichen zu drehen, die vor und nach einem vorangegangenen Kurbelwinkel positioniert sind, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist. Dann wird auf der Grundlage dieses Messergebnisses gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Beziehung zwischen Zeiten vorhergesagt, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um sich zu aufeinanderfolgenden Winkelbereichen zu drehen, die vor und nach dem vorliegenden Kurbelwinkel positioniert sind. Genauer gesagt werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel die nachstehend beschriebenen drei, erste bis dritte, Zeitinformationen in Bezug auf die Zeit erhalten, die die Kurbelwelle 30 benötigt. Die erste Zeitinformation stellt eine Zeit dar, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um sich zu einem ersten Winkel zu drehen, der bei einem vorangegangenen Kurbelwinkel endet, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist. Die zweite Zeitinformation stellt eine Zeit dar, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um sich zu einem zweiten Winkel zu drehen, der von dem vorangegangenen Kurbelwinkel startet und einer Drehung von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem bestimmten Kurbelwinkel (d.h. die Zündzeitsteuerung) entspricht. Die dritte Zeitinformation stellt eine Zeit dar, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um sich zu dem dritten Winkel zu drehen, der dem ersten Winkel entspricht und bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet.
Die erste Zeitinformation und die zweite Zeitinformation werden bei der Berechnung der erforderlichen Zeit verwendet. Genauer gesagt bezieht sich dieses Ausführungsbeispiel auf die Beziehung zwischen der ersten Zeitinformation und der zweiten Zeitinformation, um eine wechselseitige Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30 bei dem dritten Winkel, der bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet, und der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30 in dem Winkelbereich, der von dem vorliegenden Kurbelwinkel startet und bei dem bestimmten Kurbelwinkel (d.h, der Zündzeitsteuerung) endet, zu schätzen. Die erste Zeitinformation umfasst Drehänderungen, die auftreten, wenn sich die Kurbelwelle 30 zu dem ersten Winkel dreht, der bei dem vorangegangenen Kurbelwinkel endet, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist. Die zweite Zeitinformation umfasst Drehänderungen, die auftreten, wenn sich die Kurbelwelle 30 zu dem zweiten Winkel dreht, der von dem vorangegangen Kurbelwinkel startet und der Drehung von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem bestimmten Kurbelwinkel (d.h. der Zündzeitsteuerung) entspricht. Des Weiteren bezieht sich dieses Ausführungsbeispiel auf die Beziehung zwischen der ersten Zeitinformation und der dritten Zeitinformation, um die wechselseitige Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30 bei dem dritten Winkel, der bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet, und der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30 in dem Winkelbereich, der von dem vorliegenden Kurbelwinkel startet und bei dem bestimmten Kurbelwinkel (d.h. der Zündzeitsteuerung) endet, zu erhalten. Die dritte Zeitinformation umfasst Drehänderungen, die auftreten, wenn sich die Kurbelwelle 30 zu dem dritten Winkel dreht, der bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet.
Dementsprechend verwendet dieses Ausführungsbeispiel insgesamt drei Arten von, d.h. ersten bis dritten Zeitinformationen, um die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30 in einem Winkelbereich zu schätzen, der von dem vorliegenden Kurbelwinkel startet und bei dem bestimmten Kurbelwinkel (d.h. der Zündzeitsteuerung) endet. Anders ausgedrückt wird in diesem Ausführungsbeispiel eine wechselseitige Beziehung zwischen der dritten Zeitinformation und der erforderlichen Zeit, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um sich von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem bestimmten Kurbelwinkel (d.h. der Zündzeitsteuerung) zu drehen, unter Bezugnahme auf die wechselseitige Beziehung zwischen der ersten Zeitinformation und der zweiten Zeitinformation geschätzt.
Die Schätzung, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, berücksichtigt die Drehänderungen, die auftreten, wenn sich die Kurbelwelle 30 zu dem ersten Winkel dreht, der bei dem vorangegangenen Kurbelwinkel endet, wenn sich die Kurbelwelle 30 zu dem zweiten Winkel dreht, der von dem vorangegangenen Kurbelwinkel startet und der Drehung von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem bestimmten Kurbelwinkel (d.h. der Zündzeitsteuerung) entspricht, und wenn sich die Kurbelwelle 30 zu dem dritten Winkel dreht, der bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet. Anders ausgedrückt umfasst diese Schätzung eine Schätzung über die Drehänderungen, die auftreten, wenn sich die Kurbelwelle 30 von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem bestimmten Kurbelwinkel (d.h. der Zündzeitsteuerung) dreht.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich die erforderlich Zeit, die die Kurbelwelle 30 eines Verbrennungsmotors benötigt, um sich von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem bestimmten Kurbelwinkel (d.h. der Zündzeitsteuerung) zu drehen, auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen drei, d.h. ersten bis dritten Zeitinformationen genau zu berechnen.
In 3 bis 7 sind Flussdiagramme gezeigt, die die Zündzeitsteuerungsprozedur gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschreiben. In 3 ist ein Flussdiagramm gezeigt, das eine Gesamtprozedur für die Zündzeitsteuerung zeigt, die durch den Mikrocomputer 12 in Intervallen von 30CA (d.h. Kurbelwinkel) periodisch ausgeführt wird.
Zuerst misst in Schritt 100 der Mikrocomputer 12 eine Zeit, die für die letzte 30CA- (d.h. Kurbelwinkel-)Drehung der Kurbelwelle 30 erforderlich ist, und sagt eine Zeit, die für eine gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle 30 beginnend von dem vorliegenden Kurbelwinkel erforderlich ist, auf der Grundlage des Messergebnisses vorher. Der Mikrocomputer 12 wiederholt die vorstehend genannte Messung und Vorhersage in Reaktion auf jede gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle 30. In 4 ist ein Flussdiagramm gezeigt, das Einzelheiten des Schritts 100 zeigt.
Gemäß 4 betrachtet der Mikrocomputer 12 zuerst in Schritt 110 eine vorherige "t30" als eine "t30alt", wobei die vorherige "t30" eine gemessene Zeit darstellt, die für eine 30CA-Drehung der Kurbelwelle 30 bei dem vorangegangenen Zyklus erforderlich gewesen ist. Der Mikrocomputer 12 misst eine neue "t30" als eine Zeit, die für eine neue 30CA-Drehung der Kurbelwelle 30 erforderlich ist.
Als nächstes erhält in Schritt 120 der Mikrocomputer 12 ein Verhältnis von Zeiten, die für aufeinanderfolgende gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle 30 erforderlich sind, die zeitsequenziell gemessen werden. In jedem Zyklus erneuert der Mikrocomputer 12 ein "Verhältnis[i]" als "Verhältnis[i+1]", wobei "Verhältnis[i]" (oder "Verh.[i]") ein Verhältnis einer Zeit, die "i"-Zyklen vorher gemessen wird, zu einer Zeit, die "i+1" Zyklen zuvor gemessen wird, darstellt. Dieses Ausführungsbeispiel hält insgesamt 25 Verhältnisdaten, einschließlich eines "Verhältnis[0]", das ein Verhältnis einer Zeit, die in diesem Zyklus gemessen wird, zu einer Zeit, die einen Zyklus zuvor gemessen wird, ... und "Verhältnis[24]", die ein Verhältnis einer Zeit, die 720CA zuvor gemessen wird, zu einer Zeit, die 750CA zuvor gemessen wird, darstellt.
Des Weiteren überprüft in Schritt 130 der Mikrocomputer 12, ob eine Kraftstoffunterbrechungssteuerung für einen Verbrennungsmotor ausgeführt wird. Wenn keine Kraftstoffunterbrechungssteuerung ausgeführt wird (NEIN), berechnet der Mikrocomputer 12 den Wert des "Verhältnis[0]", das ein Verhältnis einer Zeit-, die in diesem Zyklus gemessen wird, zu einer Zeit, die einen Zyklus zuvor gemessen wird (siehe auch Schritt 140), darstellt, neu. In diesem Fall entfernt der Mikrocomputer 12 negative Rauscheffekte von dem gemessenen Wert "Verhältnis[0]". Zu diesem Zweck führt der Mikrocomputer 12 die Verarbeitung zum Erhalten eines gewichteten Durchschnittswerts der gemessenen Zeiten aus. Genauer gesagt multipliziert der Mikrocomputer 12 einen vorbestimmten Gewichtungsfaktor β mit dem Verhältnis "t30/t30alt", das ein Verhältnis einer Zeit, die in diesem Zyklus gemessen wird, zu einer Zeit, die einen Zyklus zuvor gemessen wird, darstellt. Unterdessen multipliziert der Mikrocomputer 12 einen vorbestimmten Gewichtungsfaktor α mit dem "Verhältnis[24]", das ein Verhältnis einer Zeit, die 720CA zuvor gemessen wird, zu einer Zeit, die 750CA zuvor gemessen wird, darstellt. Dann addiert der Mikrocomputer 12 diese gewichteten Werte, um ein Verhältnis "Verhältnis[0]" zu erhalten.
Der Grund, warum dieses Ausführungsbeispiel die Daten verwendet, die 720CA zuvor gemessen werden, liegt darin, dass die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30 Schwankungen aufweist, die sich aus Herstellungsfehlern der Erfassungszähne T und Verbrennungseffektivitätsunterschieden jeweiliger Zylinder ergeben. Es ist wünschenswert, das der Gewichtungsfaktor α größer als der Gewichtungsfaktor β ist.
Demgegenüber führt, wenn die Kraftstoffunterbrechungssteuerung jetzt ausgeführt wird (d.h. JA in Schritt 130), der Mikrocomputer 12 die Verarbeitung gemäß Schritt 150 aus. In Schritt 150 betrachtet der Mikrocomputer 12 den Wert von "Verhältnis[0]" als identisch mit "Verhältnis[24]", ohne den Wert von "Verhältnis[0]", der ein Verhältnis einer Zeit, die in diesem Zyklus gemessen wird, zu einer Zeit, die einen Zyklus zuvor gemessen wird, darstellt, neu zu berechnen. Anders ausgedrückt legt während der Kraftstoffunterbrechungssteuerung des Motors der Mikrocomputer 12 kontinuierlich den Wert von "Verhältnis[0]" auf den Wert von "Verhältnis[24]" fest, der ein Verhältnis einer Zeit, die 720CA zuvor gemessen wird, zu einer Zeit, die 750CA zuvor gemessen wird, darstellt.
Die vorstehend beschriebene Steuerung ist wirksam, um die Genauigkeit bei der Berechnung der Zündzeitsteuerung unmittelbar nach Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzoperation sicherzustellen. Wenn einem Motor kein Kraftstoff zugeführt wird, verursacht der Motor keine Drehänderungen, die sich aus instabilen Verbrennungsbedingungen ergeben. Das Messergebnis, das von dem Kurbelwinkelsensor 22 während der Kraftstoffunterbrechungssteuerung erhalten wird, unterscheidet sich in Eigenschaften von dem, das erhalten wird, wenn keine Kraftstoffunterbrechungssteuerung ausgeführt wird. Wenn das vorstehend beschriebene "Verhältnis[i]" während der Kraftstoffunterbrechungssteuerung berechnet wird, ist es schwierig, die erforderliche Zeit genau zu berechnen, wenn die Kraftstoffeinspritzoperation wiederaufgenommen wird.
Demgegenüber behält gemäß der vorstehend beschriebenen Verarbeitung der Mikrocomputer 12 den Wert von "Verhältnis[i]" bei, das vor der Ausführung der Kraftstoffunterbrechungssteuerung gemessen wird. Somit kann der Mikrocomputer 12 die erforderliche Zeit, wenn die Kraftstoffeinspritzoperation wiederaufgenommen wird, unter Berücksichtigung der Drehänderung genau berechnen, die sich aus instabilen Verbrennungsbedingungen ergeben.
Nach Beendigung der Verarbeitung gemäß Schritt 140 oder gemäß Schritt 150 führt der Mikrocomputer 12 die Verarbeitung gemäß Schritt 160 aus. In Schritt 160 berechnet der Mikrocomputer 12 eine "t30nächste[i]", die die vorhergesagte Zeit darstellt, die für eine 30CA-Drehung der Kurbelwelle 30 beginnend von einem Kurbelwinkel "30xi" erforderlich ist, wobei "30xi" in Bezug auf den vorliegenden Kurbelwinkel definiert ist, der als ein Nullpunkt dient. Bspw. stellt "t30" eine Zeit dar, die bei dem vorliegenden Kurbelwinkel gemessen wird, und "Verhältnis[23]" stellt ein Verhältnis einer Zeit, die 720CA zuvor gemessen wird, zu einer Zeit, die 690CA zuvor gemessen wird, dar. Die vorhergesagte Zeit, die für eine 30CA-Drehung der Kurbelwelle 30 beginnend von dem vorliegenden Kurbelwinkel erforderlich ist, wird als eine Multiplikation dieser Werte, d.h. "t30nächste[0]" = "t30" × "Verhältnis[23]" erhalten. Im Allgemeinen kann "t30nächste[i]", die eine vorhergesagte Zeit darstellt, die für eine 30CA-Drehung der Kurbelwelle 30 beginnend von einem Kurbelwinkel "30xi" erforderlich ist, durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt werden. "t30nächste[i]" = "t30nächste[i-1]" × "Verhältnis[23-i]"
In der Verarbeitung gemäß Schritt 160 berechnet der Mikrocomputer 12 "t30nächste[i]" hauptsächlich auf der Grundlage von "Verhältnis[23]", das ein Verhältnis einer Zeit, die 720CA zuvor gemessen wird, zu einer Zeit, die 690CA zuvor gemessen wird, darstellt. Ein Verwenden des Werts "Verhältnis[23]" als ein Grundreferenzwert ist wirksam bei der Eliminierung von negativen Effekten einer instabilen Drehung der Kurbelwelle 30, die sich üblicherweise aus Herstellungsfehlern der vorstehend beschriebenen Erfassungszähne T und einem Verbrennungseffektivitätsunterschied jeweiliger Zylinder ergibt.
Nach Beendigung der Verarbeitung gemäß Schritt 160 führt der Mikrocomputer 12 die Verarbeitung gemäß Schritt 200 aus, der in 3 gezeigt ist. In Schritt 200 unterscheidet der Mikrocomputer 12 einen Zylinder als einen Gegenstand der Zündzeitsteuerung. Genauer gesagt beurteilt der Mikrocomputer 12, ob der vorliegende Kurbelwinkel in dem Komprimierungshub bzw. Verdichtungshub oder dem Verbrennungs- und Ausdehnungshub in jeweiligen, d.h. ersten bis vierten Zylindern positioniert ist. Zu diesem Zweck wird ein Kurbelwinkelbereich "BTDC270-ATDC90", der die Zündzeitsteuerung beinhaltet, jedem Zylinder zugewiesen. Der Mikrocomputer 12 identifiziert einen Zylinder, bei dem der vorliegende Kurbelwinkel in dem vorstehend genannten Kurbelwinkelbereich vorhanden ist.
Nachdem ein Zylinder in Schritt 200 identifiziert ist, führt der Mikrocomputer 12 die nachfolgende Verarbeitung gemäß Schritten 210 bis 500 für den identifizierten Zylinder aus. Die Kurbelwinkel, die in diesen Schritten verwendet werden, sollten für jeweilige Zylinder definiert werden.
Nach Beendigung der Verarbeitung gemäß Schritt 200 überprüft der Mikrocomputer 12 in Schritt 210, ob eine Leistungszufuhr bei dem entsprechenden Zylinder bereits gestartet ist. Dann beendet, wenn die Leistungsversorgung bereits gestartet ist (d.h. JA in Schritt 210), der Mikrocomputer 12 diese Routine. Demgegenüber führt, wenn die Leistungszufuhr noch nicht gestartet ist (d.h. NEIN in Schritt 210), der Mikrocomputer 12 die Verarbeitung gemäß Schritt 300 aus. In Schritt 300 berechnet der Mikrocomputer 12 eine erforderliche Zeit, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um sich von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu einem Kurbelwinkel zu drehen, der die Zündzeitsteuerung angibt. In 5 sind Einzelheiten der in Schritt 300 ausgeführten Verarbeitung gezeigt.
In der in 5 gezeigten Routine berechnet der Mikrocomputer 12 in Schritt 310 zuerst einen Unterschied "thdelta", der einen Unterschied zwischen dem vorliegenden Kurbelwinkel und dem Kurbelwinkel, der die Zündzeitsteuerung angibt, darstellt. Die Zündzeitsteuerung sollte auf eine geeignete Zeit unter Berücksichtigung der Antriebsbedingungen eines Motors eingestellt sein.
Als nächstes initialisiert in Schritt 320 der Mikrocomputer 12 eine Variable "taus", die verwendet wird, um die Zeit zu berechnen, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem Kurbelwinkel zu drehen, der die Zündzeitsteuerung angibt. Des Weiteren initialisiert der Mikrocomputer 12 eine andere Variable "i" in diesem Schritt.
Als nächstes führt der Mikrocomputer 12 aufeinanderfolgende Berechnungen in der Verarbeitung nachfolgender Schritte 330 bis 370 aus, um die Zeit vorherzusagen, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um sich von dem vorliegenden Kurbelwinkel, zu dem Kurbelwinkel zu drehen, der die Zündzeitsteuerung angibt. Genauer gesagt berechnet der Mikrocomputer 12 eine Zeit, die für jede 30CA-Drehung der Kurbelwelle 30 erforderlich ist, auf der Grundlage der Zeit, die in der Verarbeitung gemäß Schritt 160, der in 4 gezeigt ist, erhalten wird, in Reaktion auf jede 30CA-Erhöhung von dem vorliegenden Kurbelwinkel.
Genauer gesagt überprüft in Schritt 330 der Mikrocomputer 12, ob der Unterschied "thdelta", der den Unterschied zwischen dem vorliegenden Kurbelwinkel und dem Kurbelwinkel, der die Zündzeitsteuerung angibt, darstellt, kleiner als 30CA ist. Wenn der Unterschied "thdelta" kleiner als 30CA ist (d.h. JA in Schritt 330), kann der Mikrocomputer 12 die Zeit, die für eine 30CA-Drehung der Kurbelwelle 30 erforderlich ist, nicht berechnen, indem die Zeit, die in der Verarbeitung gemäß dem in 4 gezeigten Schritt 160 erhalten wird, direkt verwendet wird. Somit führt der Mikrocomputer 12 die Verarbeitung gemäß Schritt 360 aus.
Demgegenüber führt, wenn der Unterschied "thdelta" größer oder gleich 30CA ist (d.h. NEIN in Schritt 330), der Mikrocomputer die Verarbeitung gemäß Schritt 340 aus. In Schritt 340 berechnet der Mikrocomputer 12 eine Zeit, die für eine 30CA-Drehung der Kurbelwelle 30 von einem vorbestimmten Kurbelwinkel erforderlich ist, auf der Grundlage der Zeit, die in der Verarbeitung gemäß Schritt 160, der in 4 gezeigt ist, erhalten wird. Genauer gesagt erneuert, wenn die Steuerungsprozedur zuerst zu Schritt 340 voranschreitet, nachdem die Initialisierung der vorstehend beschriebenen Variable "i" beendet ist, der Mikrocomputer 12 die vorstehend beschriebene Variable "taus", indem "t30nächste[0]" zu dieser Variable "taus" addiert wird, wobei "t30nächste[0]" eine Zeit darstellt, die für eine 30CA-Drehung der Kurbelwelle von dem vorliegenden Kurbelwinkel erforderlich ist. Wenn der Mikrocomputer 12 die Verarbeitung gemäß Schritt 340 das nächste Mal ausführt, erneuert der Mikrocomputer 12 die Variabel "taus", indem "t30nächste[1]" zu dieser Variabel "taus" addiert wird, wobei "t30nächste[1]" eine Zeit darstellt, die für eine 30CA-Drehung der Kurbelwelle 30 von einem Kurbelwinkel erforderlich ist, der zu dem vorliegenden Kurbelwinkel um 30CA verzögert ist. Auf diese Weise subtrahiert der Mikrocomputer 12 30CA von dem Wert des Unterschieds "thdelta" jedes Mal, wenn die vorstehend beschriebene Variable "taus" erneuert wird. Der Mikrocomputer 12 führt die Verarbeitung nachfolgender Schritte 350 und 370 aus und springt dann zu Schritt 330 zurück. Der Mikrocomputer 12 wiederholt die Verarbeitung gemäß Schritt 340, bis der verbleibende Unterschied "thdelta" kleiner als 30CA durch derartige umlaufende Berechnungen wird.
Unterdessen führt, wenn der verbleibende Unterschied "thdelta" kleiner als 30CA ist (d.h. JA in Schritt 330), der Mikrocomputer die Verarbeitung gemäß Schritt 360 aus. In Schritt 360 berechnet der Mikrocomputer 12 den Wert einer Variable "taus" für den verbleibenden Kurbelwinkelbereich, der in den vorstehenden Schritten S340 nicht verarbeitet worden ist. Genauer gesagt erhält der Mikrocomputer 12 eine Zeit, die dem verbleibenden Kurbelwinkelbereich entspricht, auf der Grundlage der Zeit "t30nächste[i]", die in Schritt 160 gemäß 4 berechnet wird, indem eine lineare Interpolation auf der Grundlage einer Zeit eingeführt wird, die für eine 30CA-Drehung der Kurbelwelle 30 erforderlich ist, die diesen verbleibenden Kurbelwinkelbereich beinhaltet. Der Mikrocomputer 12 erneuert die Variable "taus", indem diese "taus" zu den interpolierten Daten addiert wird (d.h. t30nächste[i] × thdelta/30CR).
Bei der Berechnung der erforderlichen Zeit, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um sich von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem Kurbelwinkel, der die Zündzeitsteuerung angibt, zu drehen, in Schritt 340 oder in Schritt 360 verwendet der Mikrocomputer 12 die vorhergesagte Zeit "t30nächste[i]", die in 4 gezeigt ist. Die vorhergesagte Zeit "t30nächste[i]" umfasst die Daten, die dem Kurbelwinkel entsprechen, der die Zündzeitsteuerung angibt. Folglich verwendet bei der Berechnung der erforderlichen Zeit der Mikrocomputer 12 die vorstehend beschriebene zweite Zeitinformation, die von dem Messergebnis in Bezug auf die Zeit erhalten wird, die für jede 30CA-Drehung der Kurbelwelle 30 erforderlich ist. Die zweite Zeitinformation stellt eine Zeit dar, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um sich zu einem zweiten Winkel zu drehen, der von dem vorangegangenen Kurbelwinkel beginnt und einer Drehung von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem Kurbelwinkel, der die Zündzeitsteuerung angibt, entspricht. Der vorangegangene Kurbelwinkel eilt dem vorliegenden Kurbelwinkel um die vorstehend beschriebene vorbestimmte Größe (bspw. 720CA gemäß diesem Ausführungsbeispiel) voraus.
Unterdessen betrachtet der Mikrocomputer 12 den Wert von "thdelta" als 0CA in Schritt 360. Nach Beendigung der Verarbeitung des Schritts 360 führt der Mikrocomputer 12 die Verarbeitung gemäß Schritt S350 aus, bei der die Variable "i" um 1 erhöht bzw. inkrementiert wird. Dann führt der Mikrocomputer 12 die Verarbeitung gemäß Schritt 370 aus, bei dem der Mikrocomputer 12 überprüft, ob der verbleibende Unterschied "thdelta" größer als 0CA ist oder nicht. Wenn der verbleibende Unterschied "thdelta" größer als 0CA ist (d.h. JA in Schritt 370), springt der Mikrocomputer 12 zu der Verarbeitung gemäß Schritt 330 zurück. Wenn der verbleibende Unterschied "thdelta" nicht größer als 0CA ist (d.h. NEIN in Schritt 370), beendet der Mikrocomputer 12 diese Routine und schreitet zu der Verarbeitung gemäß Schritt 400 in 3 voran.
In Schritt 400 berechnet der Mikrocomputer 12 eine Leistungszufuhrstartzeitsteuerung "tein" auf der Grundlage der Zündzeitsteuerung, die in Schritt 300 berechnet wird. In 6 ist die Verarbeitung gemäß Schritt 400 gezeigt. Wie es in 6 gezeigt ist, berechnet in Schritt 410 der Mikrocomputer 12 die Leistungszufuhrstartzeitsteuerung "tein" durch Subtrahieren einer Leistungszufuhrzeit von der vorstehend beschriebenen Variable "taus", wobei "taus" eine Zeit darstellt, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um sich von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem Kurbelwinkel zu drehen, der die Zündzeitsteuerung angibt, wie es unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm gemäß 5 beschrieben ist.
Nach Beendigung der Verarbeitung gemäß Schritt 400 führt der Mikrocomputer 12 die Verarbeitung gemäß Schritt 500 aus, der in 3 gezeigt ist. In Schritt 500 stellt der Mikrocomputer 12 Zeitgeber für die Leistungszufuhrstartzeitsteuerung "tein", die in Schritt 400 berechnet wird, und die Zündzeitsteuerung, die in Schritt 300 berechnet wird, ein.
In 7 ist die Verarbeitung zur Berechnung der Leistungszufuhrzeit, die bei der in 6 gezeigten Verarbeitung verwendet wird, gezeigt, die wiederholt bei vorbestimmten Intervallen (bspw. 25msek) durch den Mikrocomputer 12 ausgeführt wird. In Schritt 420 berechnet der Mikrocomputer 12 die Leistungszufuhrzeit auf der Grundlage von Erfassungswerten des Batteriespannungssensors 20 und des Zündspulentemperatursensors 21, die in 1 gezeigt sind, unter Bezugnahme auf eine vorgegebene Karte bzw. ein vorgegebenes Kennfeld f1. Die Kennfelddaten werden im Vorfeld erhalten, um die Ausgangsspannung der Zündspule FC für die Zündsteuerung einer entsprechenden Zündkerze FP zu optimieren.
In 8 ist ein Zeitablaufdiagramm gezeigt, das die Zündzeitsteuerung, die durch den Mikrocomputer 12 ausgeführt wird, gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. In 8 stellt (a) ein Kurbelsignal dar, (b) stellt ein Berechnungsergebnis eines Zündausgangssignals dar und (c) stellt einen Stromwert dar, der der Zündspule zugeführt wird. Gemäß 8 sei angenommen, dass die Kurbelwelle 30 periodisch Drehänderungen verursacht. Die Leistungszufuhrzeit beträgt 3,5 ms und die Zündzeitsteuerung ist auf BTDC 25 eingestellt.
Wenn der vorliegende Kurbelwinkel BTDC70 ist, stellt der Mikrocomputer 12 die Zündzeitsteuerung und die Leistungszufuhrstartzeitsteuerung ein, wie es unter Bezugnahme auf 3 beschrieben ist. In diesem Fall ist "t30" 4,9 msek. Wie es in 4 beschrieben ist, stellt "t30" eine Zeit dar, die für eine Drehung der Kurbelwelle 30 von BTDC100 zu BTDC70, was einer 30CA-Drehung entspricht, die in dem vorliegenden Zyklus gemessen wird, erforderlich ist. Des Weiteren unterscheiden sich die Werte "Verhältnis[23]" und "Verhältnis[22]" auf Grund von Drehänderungen, die periodisch auftreten, voneinander, wobei sie als 1,04 (= 5,1 ÷ 9,9) bzw. 1,02 (= 5,2 ÷ 5,1) erhalten werden.
Folglich kann die Zündzeitsteuerung auf die nachstehend angegebene Weise erhalten werden. 4,9 × 1,04 + (15/30) × 4,9 × 1,04 × 1,02 ≈ 7,695 msek
Des Weiteren kann die Leistungszufuhrstartzeitsteuerung auf die nachstehend angegebene Weise erhalten werden. 7,695 – 3,5 = 4,195 msek
Die für eine Drehung der Kurbelwelle erforderlich, vorhergesagte Zeit, die zur Berechnung der Leistungszufuhrstartzeitsteuerung und der Zündzeitsteuerung verwendet wird, ist im Wesentlichen gleich zu einer tatsächlichen Zeit. Folglich ist kein Spielraum für die Leistungszufuhrzeit erforderlich. Der Mikrocomputer 12 kann eine geeignete Leistungszufuhrgröße so einstellen, dass die Ausgangsspannung der Zündspule FC für die Zündsteuerung einer entsprechenden Zündkerze FP optimiert werden kann. Folglich kann der Mikrocomputer 12, ohne auf eine Regeleinrichtung angewiesen zu sein, den in die Zündspule FC fließenden Strom so einstellen, dass er eine Breite innerhalb einer erforderlichen Stromimpulsbreite aufweist. Es wird möglich, eine Wärmeerzeugung in dem elektronischen Steuerungsgerät 10 zu unterdrücken.
Insbesondere führt gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Mikrocomputer 12 diese Berechnungen nicht nochmals bei dem Kurbelwinkel BTDC 40 aus, nachdem die Leistungszufuhroperation einmal gestartet ist, wenn der Mikrocomputer 12 die Verarbeitung gemäß Schritt 210 in 3 ausführt. Dementsprechend wird die Leistungszufuhrzeit, die als ein geeigneter Wert eingestellt ist, nicht erneuert. Der Mikrocomputer 12 kann den Strom, der in die Zündspule FC fließt, genau auf einen gewünschten Wert auf der Grundlage der Leistungszufuhrzeit, die im Voraus eingestellt worden ist, steuern, um eine geeignete Leistungszufuhrgröße bereitzustellen.
Des Weiteren kann der Mikrocomputer 12 die Zündzeitsteuerung genau berechnen, indem eine Zeit vorhergesagt wird, die für eine 30CA-Drehung der Kurbelwelle 30 erforderlich ist, wie es vorstehend beschrieben ist, auch wenn der Mikrocomputer 12 der Leistungszufuhrzeit eine Priorität gibt, so dass diese Berechnung genau ausgeführt werden kann.
Gemäß 8 stellen (d) und (e) Berechnungsergebnisse von Zündausgangssignalen bei den Kurbelwinkel BTDC70 bzw. BTDC40 entsprechend einer herkömmlichen Zündzeitsteuerung dar, und (f) stellt einen Stromwert dar, der einer Zündspule entsprechend dieser herkömmlichen Zündzeitsteuerung zugeführt wird.
In diesem Fall sei angenommen, dass eine geeignete Leistungszufuhrzeit 3,5 msek ist. Gemäß dieser herkömmlichen Zündzeitsteuerung wird jedoch eine tatsächliche Leistungszufuhrzeit auf 5,0 msek unter Berücksichtigung eines Spielraums eingestellt, der für Drehänderungen erforderlich ist. Die Zündausgangssignale bei den Kurbelwinkeln BTDC70 und BTDC40 werden jeweils auf der Grundlage von Messergebnissen einer Zeit berechnet, die für eine vorangegangene 180CA-Drehung erforderlich ist. Entsprechend derartiger Messergebnisse ist eine Durchschnittszeit, die für eine 30CA-Drehung erforderlich ist, 5,0 msek.
Folglich kann die Zündzeitsteuerung bei dem Kurbelwinkel BTDC70 auf die nachstehend angegebene Weise erhalten werden. 5,0 + (15/30) × 5,0 = 7,5 msek
Des Weiteren kann die Leistungszufuhrstartzeitsteuerung bei dem Kurbelwinkel BTDC70 auf die nachstehend angegebene Weise erhalten werden. 7,5 – 5, 0 = 2, 5 msek
Demgegenüber kann die Zündzeitsteuerung bei dem Kurbelwinkel BTDC40 auf die nachstehend angegebene Weise erhalten werden. (15/30) × 5,0 = 2,5 msek
Da der Kurbelwinkel "BTDC70-BTDC10" der Komprimierungshub eines Kolbens ist, ist die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30 etwas gering. Dies ist der Grund, warum die Zeit, die für eine Drehung der Kurbelwelle 30 erforderlich ist, die den Kurbelwinkel "BTDC70-BTDC40" abdeckt, 5,1 msek ist, und die Zeit, die für eine Drehung der Kurbelwelle 30 erforderlich ist, die den Kurbelwinkel "BTDC40-BTDC10" abdeckt, 5,2 msek ist. Diese Zeiten sind länger als die Durchschnittszeit 5,0 msek. Somit wird die Leistungszufuhrzeit um 0,1 (= 5,1 – 5,0) msek verlängert, wenn eine Neuberechnung der Zündzeitsteuerung in Bezug auf den Kurbelwinkel BTDC40 ausgeführt wird, der als ein Standard bestimmt ist. Des Weiteren wird auf Grund der Verringerung der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30 bei dem Kurbelwinkel "BTDC40-BTDC10" die Zündzeitsteuerung um eine Größe von 0,1 (= (5,2 – 5,0)/2) msek vorverlegt.
Entsprechend der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Zündzeitsteuerung ist es schwierig, die Leistungszufuhrzeit auf einen geeigneten Wert einzustellen. Eine Regeleinrichtung ist erforderlich, um die der Zündspule zugeführte Leistung innerhalb einer erforderlichen Stromimpulsbreite einzustellen. Eine Abweichung Δ (= 0,1 msek) wird zwischen der Zündzeitsteuerung und der bestimmten Zündzeitsteuerung verursacht.
Demgegenüber bringt diese Ausführungsbeispiel die nachstehend angegebenen Effekte mit sich.

(I) Ein Verwenden der vorstehend beschriebenen drei, d.h. ersten bis dritten Zeitinformationen ermöglicht es dem Mikrocomputer 12, die erforderlich Zeit, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um sich von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem Kurbelwinkel, der die Zündzeitsteuerung angibt, zu drehen, genau zu berechnen.
(II) Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird ein Verhältnis von Zeiten, die für gleichwinklige Drehungen der Kurbelwelle 30 erforderlich sind, die zeitsequenziell gemessen werden, berechnet. Unterdessen wird gemäß dem Ausführungsbeispiel eine Zeit gemessen, die für eine gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle 30, die bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet, erforderlich ist. Somit kann der Mikrocomputer 12 die erforderliche Zeit auf der Grundlage der vorstehend genannten Daten einfach berechnen.
(III) Bei einer Berechnung von "t30nächste[i]" wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Verhältnis von Zeiten verwendet, die 720CA zuvor gemessen werden. Dies ist wirksam bei der Beseitigung von negativen Effekten von instabilen Drehgeschwindigkeiten der Kurbelwelle 30, die sich im Allgemeinen aus Herstellungsfehlern der Erfassungszähne T und Verbrennungseffektivitätsunterschieden von jeweiligen Zylindern ergeben.
(IV) Bei der Berechnung von "Verhältnis[i]" führt dieses Ausführungsbeispiel eine gewichtete Durchschnittswertverarbeitung ein. Dies ist bei der Beseitigung negativer Effekte von Rauschen effektiv.
(V) Zur Ausführung der gewichteten Durchschnittswertverarbeitung wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein vorbestimmter Gewichtungsfaktor β mit "t30/t30alt" multipliziert, der ein Verhältnis einer Zeit, die bei dem vorliegenden Zyklus gemessen wird, zu einer Zeit, die bei dem vorherigen Zyklus gemessen wird, darstellt. Des Weiteren wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein vorbestimmter Gewichtungsfaktor α mit "Verhältnis[24]" multipliziert, das ein Verhältnis einer Zeit, die 720CA zuvor gemessen wird, zu einer Zeit, die 750CA zuvor gemessen wird, darstellt. Dieses Ausführungsbeispiel addiert diese gewichteten Werte. Eine Verwendung der Zeitdaten, die 720CA zuvor gemessen werden, ist bei der Beseitigung negativer Effekte von instabilen Drehgeschwindigkeiten der Kurbelwelle 30 effektiv, die sich im Allgemeinen aus Herstellungsfehlern der Erfassungszähne T und Verbrennungseffektivitätsunterschieden jeweiliger Zylinder ergeben.
(VI) Während der Kraftstoffunterbrechungssteuerung betrachtet dieses Ausführungsbeispiel den Wert von "Verhältnis[0]" als identisch zu dem Wert von "Verhältnis[24]", wobei "Verhältnis[0]" ein Verhältnis einer Zeit, die in dem vorliegenden Zyklus gemessen wird (d.h. 0CA zuvor), zu einer Zeit, die in dem vorangegangenen Zyklus gemessen wird (d.h. 30CA zuvor), darstellt, während "Verhältnis[24]" ein Verhältnis einer Zeit, die 720CA zuvor gemessen wird, zu einer Zeit, die 750CA zuvor gemessen wird, darstellt. Dies ermöglicht, dass der Mikrocomputer 12 die Zündzeitsteuerung genau berechnet, wenn die Kraftstoffeinspritzoperation wiederaufgenommen wird.

Zweites Ausführungsbeispiel
Nachstehend ist ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben, das auf einem Zündzeitsteuerungsgerät basiert, das als ein Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung dient. Unterschiede zwischen dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung kurz beschrieben.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel speichert der Mikrocomputer 12 vorbestimmte Daten, die zur Definition einer Beziehung zwischen einer Zeit, die für eine jeweilige gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle 30 während eines Motoranlaufzustands bzw. einer Motoranlaufbedingung erforderlich ist, und einer geschätzten Zeit, die für eine nachfolgende gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle 30 erforderlich ist, verwendet werden. Der Kurbelwinkelsensor 22 misst die Zeit, die für eine jeweilige gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle 30 während des Motoranlaufzustands erforderlich ist.
Wenn sich der Motor in dem Motoranlaufzustand befindet, berechnet der Mikrocomputer 12 die erforderliche Zeit auf der Grundlage einer Zeit, die für ein gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle 30, die bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet, erforderlich ist, sowie der vorstehend beschriebenen gespeicherten Daten. Im Allgemeinen verändert sich die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30 in großem Umfang, wenn der Motor sich in dem Anlaufzustand befindet. Es ist folglich schwierig, die Zeit, die für die nächste gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle 30 beginnend von dem vorliegenden Kurbelwinkel erforderlich ist, auf der Grundlage des Messergebnisses genau vorherzusagen, das durch den Kurbelwinkelsensor 22 erhalten wird.
In 9 sind die in dem Mikrocomputer 12 gespeicherten Daten gezeigt, wobei die Daten ein Verhältnis einer gemessenen Zeit, die für eine gleichwinklige Drehung (d.h. 30CA-Drehung) der Kurbelwelle 30 in jedem Kurbelwinkelbereich erforderlich ist, zu einer geschätzten Zeit, die für die nächste gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle 30 erforderlich ist, darstellen. In 9 sind "100 msek", "80 msek", "60 msek", "40 msek", "20 msek" und "10 msek" als gemessene Zeitdaten für eine gleichwinklige Drehung (d.h. 30CA-Drehung) gezeigt. In 9 sind Korrekturdaten für jeden der Kurbelwinkelbereiche "BTDC100-BTDC70", "BTDC70-BTDC40", "BTDC40-BTDC10", "BTDC10-ATDC20", "ATDC20-ATDC50" und "ATDC50-ATDC80" gezeigt. Bspw. beträgt gemäß den in 9 gezeigten Kennfelddaten in einem Fall, dass der Kurbelwinkelbereich "BTDC10-ATDC20" ist und die gemessene Zeit 20 msek ist, das Verhältnis einer Zeit, die für eine Drehung von "BTDC10-ATDC20" erforderlich ist, zu einer Zeit, die für eine Drehung von "BTDC20-ATDC50" erforderlich ist, 0,96. Gemäß 9 werden Korrekturdaten, die 180 Grad des Kurbelwinkels abdecken, bereitgestellt, die Drehänderungen der Kurbelwelle 30 berücksichtigen, die auf Grund von Eigenschaften eines Verbrennungszyklusses in einem Vier-Zylinder-Verbrennungsmotor auftreten.
In 10 ist ein Flussdiagramm gezeigt, das die Verarbeitungsprozedur zeigt, die durch den Mikrocomputer 12, wie bei dem vorstehend beschriebenen Schritt 100 gemäß 3 während eines Motoranlaufzustands ausgeführt wird. In dieser Beschreibung entspricht der Motoranlauf zustand einem anfänglichen Drehzustand der Kurbelwelle 30 eines Verbrennungsmotors, der mit einer Drehung mit der Hilfe eines Anlassers fortfährt, bis er eine selbsttragende Drehung ohne Verwendung des Anlassers erreicht.
Der Mikrocomputer 12 überwacht die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30, nachdem der Anlasser aktiviert ist. Der Mikrocomputer 12 erfasst den Motoranlaufzustand, indem überprüft wird, ob die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30 eine vorbestimmte Drehgeschwindigkeit (bspw. 500 upm) überschreitet oder nicht.
Wie es in 10 gezeigt ist, misst der Mikrocomputer 12 in Schritt 170 "t30", die einer Zeit entspricht, die für eine 30CA-Drehung erforderlich ist, die bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet. In dem nächsten Schritt 180 berechnet der Mikrocomputer 12 "Verhältnis2[i](i = 0~5)" auf der Grundlage der in 9 gezeigten Daten, wobei "Verhältnis2[i](i = 0~5)" ein Verhältnis von Zeiten darstellt, die für aufeinanderfolgende gleichwinklige Drehungen der Kurbelwelle 30 erforderlich sind, die zeitsequenziell gemessen werden. Genauer gesagt ist "Verhältnis2[i]" ein Verhältnis einer Zeit, die für eine Winkeldrehung von "(i-1) × 30~i × 30" in Bezug auf den vorliegenden Kurbelwinkel erforderlich ist, zu einer Zeit, die für eine Winkeldrehung von "i × 30~(i+1) × 30" erforderlich ist.
Der Mikrocomputer 12 kann bspw. "Verhältnis2[0]" auf der Grundlage der in 9 gezeigten Daten berechnen, indem die gemessene Zeit als "t30" und der Kurbelwinkelbereich als ein 30CA-Bereich, der bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet, bestimmt werden, wobei "Verhältnis2[0]" ein Verhältnis von Zeiten darstellt, die für aufeinanderfolgende 30CA-Drehungen der Kurbelwelle 30 erforderlich sind, die vor und nach dem vorliegenden Kurbelwinkel positioniert sind. Der Mikrocomputer 12 kann "Verhältnis2[1]" auf der Grundlage der in 9 gezeigten Daten berechnen, indem die gemessene Zeit als "t30" und der Kurbelwinkelbereich als ein 30CA-Bereich beginnend von dem vorliegenden Kurbelwinkel bestimmt werden, wobei "Verhältnis2[1]" ein Verhältnis von Zeiten darstellt, die für aufeinanderfolgende 30CA-Drehungen der Kurbelwelle 30 erforderlich sind, die vor und nach einem Kurbelwinkel positioniert sind, der um 30CA zu dem vorliegenden Kurbelwinkel verzögert ist.
In diesem Fall ist es möglich, dass die gemessene Zeit "t30" nicht vollständig mit den praktischen Zeitdaten, die in 9 gezeigt sind, übereinstimmt. In einem derartigen Fall berechnet der Mikrocomputer 12 einen angenäherten Wert des "Verhältnis2[i]", indem eine lineare Interpolation verwendet wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird eine Berechnung des "Verhältnis2[i]", die die vorstehend genannte Interpolation beinhaltet, als eine Funktion f0 gemäß 10 ausgedrückt. Des Weiteren führt der Mikrocomputer 12 die Verarbeitung zur Abgleichung des Kurbelwinkels, der als eine unabhängige Variable dient, zu dem in 9 gezeigten Kurbelwinkelbereich aus. Bspw. berechnet, wenn der vorliegende Kurbelwinkel BTDC70 ist, der Mikrocomputer 12 die Funktion f0 auf der Grundlage der Daten des Kurbelwinkelbereichs "BTDC70-BTDC40", um das Verhältnis "Verhältnis2[0]" zu erhalten. Der Mikrocomputer 12 gibt "BTDC70+150" als die unabhängige Variable der Funktion f0 ein, wenn das Verhältnis "Verhältnis2[5]" erhalten wird, und greift auf die Daten zu, die dem Kurbelwinkelbereich "BTDC100-BTDC70" entsprechen.
Bei der Verarbeitung gemäß Schritt 180 berechnet der Mikrocomputer 12 ein "Verhältnis2[i]" auf der Grundlage der gemessenen Zeit "t30". Folglich ist, wenn "i" groß ist, der berechnete Wert nicht zuverlässig. Die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 30 ist jedoch klein, wenn sich der Motor in dem Anlaufzustand befindet. Die Leistungszufuhrzeit ist kürzer als 30CA. Dies ist der Grund, warum die vorstehend beschriebene vereinfachte Verarbeitung geeignet ist.
Nach Beendigung der Verarbeitung gemäß Schritt 180 führt der Mikrocomputer 12 die Verarbeitung gemäß Schritt 190 aus. In Schritt 190 berechnet der Mikrocomputer 12 die geschätzte Zeit "t30nächste[i]", die eine Zeit darstellt, die für eine Winkeldrehung von "30 × i~30 × (i+1)" in Bezug auf den vorliegenden Kurbelwinkel erforderlich ist. Der Mikrocomputer 12 berechnet bspw. die geschätzte Zeit "t30nächste[0]" durch Multiplizieren von "t30" mit "Verhältnis2[0]", wobei "t30nächste[0]" eine gemessene Zeit darstellt, die für eine 30CA-Drehung beginnend von dem vorliegenden Kurbelwinkel erforderlich ist, "t30" einen Zeitwert darstellt, der in Schritt 170 gemessen wird, und "Verhältnis2[0]" ein Verhältnis von Zeiten darstellt, das in Schritt 180 erhalten wird.
Nach Beendigung der Verarbeitung gemäß Schritt 190 schreitet der Mikrocomputer 12 zu dem vorstehend beschriebenen Schritt 200 gemäß 3 voran. Wie es aus dem vorstehend Beschriebenen ersichtlich ist, verwendet dieses Ausführungsbeispiel die in 9 gezeigten Daten, die im Vorfeld vorbereitet werden und in dem Mikrocomputer 12 gespeichert werden. Somit kann der Mikrocomputer 12 in geeigneter Weise die geschätzte Zeit "t30nächste[i]" berechnen, die für die vorstehend beschriebene 30CA-Drehung erforderlich ist. Dementsprechend kann der Mikrocomputer 12 die vorstehend beschriebene erforderliche Zeit genau berechnen.
Wenn sich der Motor in dem Anlaufzustand befindet, verändert der Mikrocomputer 12 das Berechnungsintervall für die Verarbeitung gemäß Schritt 400. Wie es in 11 (Schritt 420') gezeigt ist, berechnet der Mikrocomputer 12 die Leistungszufuhrzeit bei Intervallen von 2 msek, was kürzer ist als das übliche Intervall (250 msek) das in 7 gezeigt ist. Das Leistungszufuhrzeit-Berechnungsintervall während des Anlaufzustands des Motors wird nämlich kürzer eingestellt als das Leistungszufuhrzeit- Berechnungsintervall, das für den Motor, der in einem üblichen Zustand arbeitet, verwendet wird, da die Batteriespannung in großem Umfang fluktuiert.
Das vorstehend beschriebene zweite Ausführungsbeispiel bringt die nachstehend genannten Effekte zusätzlich zu den vorstehend bei (I) bis (VI) genannten Effekten, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind.

(VII) Das zweite Ausführungsbeispiel verwendet die in 9 gezeigten Daten, die vorbereitet sind und in dem Mikrocomputer 12 gespeichert sind. Die in 9 gezeigten Daten ermöglichen es dem Mikrocomputer 12, die geschätzte Zeit "t30nächste[i]", die für die vorstehend beschriebene 30CA-Drehung während des Motoranlaufzustands erforderlich ist, richtig zu berechnen. Genau genommen kann der Mikrocomputer 12 die vorstehend beschriebene erforderliche Zeit genau berechnen.
(VIII) Das zweite Ausführungsbeispiel stellt das Leistungszufuhrzeit-Berechnungsintervall während des Motoranlaufzustands kürzer ein als das Leistungszufuhrzeit-Berechnungsintervall, das für den Motor verwendet wird, der in dem üblichen Zustand arbeitet. Somit kann der Mikrocomputer 12 eine geeignete Leistungszufuhrzeit erhalten, auch wenn die Batteriespannung in großem Umfang fluktuiert.

Drittes Ausführungsbeispiel
Nachstehend ist ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben, das auf einem Zündzeitsteuerungsgerät basiert, das als ein Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung dient. Unterschiede zwischen dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel und dem dritten Ausführungsbeispiel sind unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung kurz beschrieben.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel beseitigt der Mikrocomputer 12 negative Effekte, die durch Temperaturänderungen eines Kühlwassers eines Verbrennungsmotors und durch Variationen in der Batteriespannung bei der Berechnungsverarbeitung von "Verhältnis2[i](i = 0~5)", das ein Verhältnis von Zeiten darstellt, die für aufeinanderfolgende gleichwinklige Drehungen der Kurbelwelle 30 erforderlich sind, die zeitsequenziell gemessen werden, sowie unter Verwendung der in 9 gezeigten Daten auftreten. Nachstehend sind die Gründe genannt, warum das dritte Ausführungsbeispiel derartige Korrekturen ausführt.
Der erste Grund ist, dass bei dem Motoranlaufzustand (insbesondere, wenn eine Umgebungstemperatur niedrig ist) sich die Kurbelwelle mit einer großen Reibung dreht. Die Drehänderungen der Kurbelwelle hängen in großem Umfang von dem Aufwärmzustand des Motors ab.
Der zweite Grund ist, dass bei dem Motoranlaufzustand Drehbedingungen der Kurbelwelle in großem Umfang von der Spannung einer Batterie abhängen, die eine elektrische Leistung einem Anlasser zuführt.
Folglich werden gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel Korrekturen auf der Grundlage der Kühlwassertemperatur und der Batteriespannung ausgeführt, die geeignete Indizes eines Motoraufwärmzustands sind. Somit kann das dritte Ausführungsbeispiel die Eignung des vorstehend beschriebenen Zeitverhältnisses "Verhältnis2[i](i = 0~5)" verbessern.
Zu diesem Zweck ersetzt das dritte Ausführungsbeispiel die in 10 gezeigte Verarbeitungsprozedur mit der in 12 gezeigten Verarbeitungsprozedur, bei der der Mikrocomputer 12 die Verarbeitung gemäß Schritt 185 ausführt. Der Mikrocomputer 12 multipliziert einen Korrekturkoeffizienten K mit der Funktion f0, die auf der Grundlage der in 9 gezeigten Daten (einschließlich interpolierter Daten) berechnet wird. Der Korrekturkoeffizient K wird im Vorfeld unter Bezugnahme auf die Kühlwassertemperatur und die Batteriespannung bestimmt. Der Mikrocomputer 12 berechnet das vorstehend beschriebene Zeitverhältnis "Verhältnis2[i](i = 0~5)" auf der Grundlage des in Schritt 185 erhaltenen, korrigierten Wert.
Das vorstehend beschriebene dritte Ausführungsbeispiel bringt die nachstehend genannten Effekte zusätzlich zu den vorstehend unter (I) bis (VI) genannten Effekten gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und den unter (VII) und (VIII) genannten Effekten gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
(IX) Der Mikrocomputer 12 kann ein geeignetes "Verhältnis2[i](i = 0~5)" mit Bezug auf die Kühlwassertemperatur und die Batteriespannung, die geeignete Indizes eines Motoraufwärmzustands sind, erhalten.
Weitere Ausführungsbeispiele
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel können auf die nachstehend beschriebene Weise modifiziert werden.
Die Berechnung von "t30nächste[i]" ist nicht auf die Verwendung von Zeitverhältnisdaten begrenzt, die M × 720CA zuvor (M ist eine ganze Zahl) gemessen werden. Es ist bspw. möglich, Zeitverhältnisdaten zu verwenden, die M × 360CA zuvor (M ist eine ganze Zahl) gemessen werden. Es ist auf jeden Fall möglich, negative Effekte zu beseitigen, die sich aus Herstellungsfehlern der Erfassungszähne T und Eigenschaftsunterschieden der Kurbelwellen-Drehgeschwindigkeitserfassungsvorrichtung resultieren.
Des Weiteren stellt N eine Gesamtanzahl der Zylinder eines Verbrennungsmotors dar, wobei es möglich ist, "t30nächste[i]" auf der Grundlage von Zeitverhältnisdaten zu berechnen, die "M × 720/N" zuvor (M ist eine ganze Zahl) gemessen werden. Dies ist bei der Beseitigung negativer Effekte von Drehänderungen wirksam, die aus Eigenschaften eines Verbrennungszyklusses resultieren. In diesem Fall ist "720/N" üblicherweise gleich zu einem Winkelversatz zwischen oberen Totpunkten jeweiliger Motorzylinder.
Die gewichtete Durchschnittswertverarbeitung, die bei der Berechnung des gemessenen Zeitverhältnisses "Verhältnis[i]" verwendet wird, ist nicht auf die Verwendung von "Verhältnis[24]" begrenzt, das 2 × M Zyklen zuvor (M ist eine ganze Zahl) gemessen wird. Es ist bspw. möglich, Zeitverhältnisdaten, die M × 360CA zuvor (M ist eine ganze Zahl) gemessen werden, zu verwenden. Dies ist bei der Beseitigung negativer Effekte wirksam, die aus Herstellungsfehlern der Erfassungszähne T und Eigenschaftsunterschieden der Kurbelwellen-Drehgeschwindigkeitserfassungsvorrichtung resultieren.
Des Weiteren stellt N eine Gesamtanzahl der Zylinder eines Verbrennungsmotors dar, wobei es möglich ist, Zeitverhältnisdaten, die "M × 720/N" CA zuvor (M ist eine ganze Zahl) gemessen werden, zu verwenden. Dies ist bei der Beseitigung negativer Effekte von Drehänderungen wirksam, die sich aus Eigenschaften eines Verbrennungszyklus ergeben. In diesem Fall ist "720/N" üblicherweise gleich einem Winkelversatz zwischen oberen Totpunkten jeweiliger Motorzylinder.
Sobald die Leistungszufuhrsteuerung startet, ist es möglich, die Zündzeitsteuerung genau zu steuern, auch wenn eine erneute Berechnung der erforderlichen Zeit nicht verhindert wird.
Gemäß den zweiten und dritten Ausführungsbeispielen berechnet der Mikrocomputer 12 das Zeitverhältnis "Verhältnis2[i]" auf der Grundlage der gemessenen Zeit "t30". Es ist jedoch für den Mikrocomputer 12 möglich, "t30nächste[0]" nach Beendigung der Berechnung von "Verhältnis2[0]" gemäß dem zweiten oder dritten Ausführungsbeispiel zu berechnen und dann "Verhältnis2[2]" auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Funktion f0 (t30nächste[0], vorliegender Winkel + 30) zu berechnen. Gemäß einer derartigen Modifikation kann eine Zuverlässigkeit der geschätzten Zeit "t30nächste[i](i = 1~5)" durch Berechnen von Verhältnis2[i] (i = ~5)" auf der Grundlage der Funktion (t30nächste[i-1], vorliegender Winkel × i) vergrößert werden. Des Weiteren ist es in einem Fall, bei dem Leistungszufuhrzeit kleiner als 30CA ist, wünschenswert, die vorstehend beschriebene Verarbeitung durch Berechnen von allein "Verhältnis2[0]" zu vereinfachen.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist es weiter möglich, die Ladungsgröße einer Batterie bei der Bestimmung des vorstehend genannten Korrekturkoeffizienten K zu berücksichtigen. Die Batteriespannungsverringerung in Reaktion auf eine Aktivierung eines Anlassers hängt von dem Ladungszustand ab. Somit hängen bei dem Anlaufzustand eines Verbrennungsmotors die Drehbedingungen der Kurbelwelle in großem Umfang von der elektrischen Leistung ab, die in die Batterie geladen ist. Des Weiteren kann der Korrekturkoeffizient K entsprechend der Kühlwassertemperatur und/oder der Batteriespannung und/oder der Batterieladungsgröße bestimmt werden. Außerdem ist es, wenn der Mikrocomputer 12 die erforderliche Zeit in Reaktion auf die Kühlwassertemperatur und/oder die Batteriespannung und/oder die Batterieladungsgröße bei einem Motoranlaufzustand korrigiert, möglich, die erforderliche Zeit, die in 5 berechnet wird, ohne Verwenden des vorstehend beschriebenen Korrekturkoeffizienten K direkt zu korrigieren.
Die Genauigkeit bei der Berechnung der erforderlichen Zeit auf der Grundlage der in 9 gezeigten Daten hängt von einer Motorkapazität des Anlassers und einem Komprimierungsverhältnis bzw. Verdichtungsverhältnis eines Verbrennungsmotors ab. Folglich ist es zu bevorzugen, eine Korrektureinrichtung zur Korrektur der erforderlichen Zeit bereitzustellen, die einmal auf der Grundlage der vorbereiteten elementaren Daten berechnet wird. In diesem Fall korrigiert die Korrektureinrichtung die erforderliche Zeit entsprechend den Eigenschaften eines Anlassers eines Kraftfahrzeugs, bei dem dieses Steuerungsgerät installiert ist, sowie dam Komprimierungsverhältnis eines Verbrennungsmotors. Es ist bspw, möglich, den Korrekturkoeffizienten K so zu bestimmen, dass er für einen eingesetzten Anlasser und für jeden Verbrennungsmotor geeignet ist. Dies ist bei der Verbesserung der Anwendbarkeit derartiger elementarer Daten wirksam.
Die Erfassungseinrichtung zur Erfassung des Kurbelwinkels eines Motors ist nicht auf den Mehrfachimpulstyp begrenzt, der eine Vielzahl von Kurbelsignalen in Reaktion auf jede Erhöhung eines vorbestimmten Kurbelwinkels erzeugt. Es ist bspw. Möglich, einen Zylinderimpulstyp-Sensor zu verwenden, der lediglich eines von zwei Kurbelsignalen pro Zylinder ausgibt.
Die Messeinrichtung zur Messung einer Zeit, die für eine vorbestimmte Drehung der Kurbelwelle erforderlich ist, auf der Grundlage von Kurbelsignalen, die den Kurbelwinkel darstellen, ist nicht auf diejenige begrenzt, die in den vorstehend beschriebenen jeweiligen Ausführungsbeispielen offenbart ist. Anstelle einer Ausführung der Messung in Reaktion auf eine jeweilige gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle ist es bspw. möglich, die Messung nur bei einem begrenzten Kurbelwinkelbereich auszuführen.
Die Berechnungseinrichtung zur Berechnung der erforderlichen Zeit auf der Grundlage von drei Zeitinformationen, die von Messergebnissen der Messeinrichtung erhalten werden können, ist nicht auf diejenige begrenzt, die in den vorstehend beschriebenen jeweiligen Ausführungsbeispielen oder zugehörigen Modifikationen offenbart ist. Anstelle von aufeinanderfolgenden Berechnungen von "t30nächste[i]" ist es bspw. möglich, gleichzeitig eine Gruppe von geschätzten Zeiten zu berechnen, die für unterschiedliche (bspw. 60CA- und 90CA-) Drehungen der Kurbelwelle beginnend von dem vorliegenden Kurbelwinkel erforderlich sind, zu berechnen. Bspw. kann zur Berechnung der Zeit, die für eine 90CA-Drehung der Kurbelwelle beginnend von dem vorliegenden Kurbelwinkel erforderlich ist, der Mikrocomputer 12 die gemessene Zeit "t30" mit der Zeit, die für eine 90CA-Drehung der Kurbelwelle 30 zwei Zyklen zuvor erforderlich ist, multiplizieren. Dann kann der Mikrocomputer 12 dem multiplizierten Wert durch die Zeit dividieren, die für eine 30CA-Drehung zwei Zyklen zuvor erforderlich ist.
Eine Verwendung des vorstehend beschriebenen Berechnungsverfahrens ist bei der Verringerung der Anzahl von Multiplikationsoperationen effektiv, und folglich kann die Belastung eines Mikrocomputers verringert werden. Des Weiteren ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Art einer Bündelberechnung, die gleichzeitig die Zeiten berechnet, die für die "30 × n"-Drehung erforderlich sind, begrenzt. Kurz gesagt erhält der Mikrocomputer 12 die erste Zeitinformation, die eine Zeit darstellt, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um sich zu einem ersten Winkel zu drehen, der bei einem vorangegangenen Kurbelwinkel endet, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist. Der Mikrocomputer 12 erhält die zweite Zeitinformation, die eine Zeit darstellt, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um sich zu einem zweiten Winkel zu drehen, der bei dem vorangegangenen Kurbelwinkel startet und einer Drehung von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu einem bestimmten Kurbelwinkel entspricht. Der Mikrocomputer 12 erhält die dritte Zeitinformation, die eine Zeit darstellt, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um sich zu dem dritten Winkel zu drehen, der bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet. Der dritte Winkel ist in seiner Größe gleich dem ersten Winkel. Alternativ hierzu schätzt der Mikrocomputer 12 eine wechselseitige Beziehung zwischen Zeiten, die für aufeinanderfolgende Winkelbereiche erforderlich sind, die vor und nach dem vorliegenden Kurbelwinkel positioniert sind, auf der Grundlage eines Messergebnisses der wechselseitigen Beziehung zwischen Zeiten, die für aufeinanderfolgende Winkelbereiche erforderlich sind, die vor und nach einem vorangegangenen Kurbelwinkel positioniert sind, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist.
Die Anordnung der Zündvorrichtung ist nicht auf die in 1 gezeigte begrenzt. Anstelle einer Verwendung einer DLI (d.h. einer verteilerlosen Zündung bzw. distributor-lessignition) ist es bspw. wünschenswert, eine Zündvorrichtung zu verwenden, die mit einem Verteiler ausgestattet ist. Des Weiteren ist es nicht notwendig, das Zündmodul 11 in dem elektronischen Steuerungsgerät bereitzustellen.
Das Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung berechnet eine erforderliche Zeit, die die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors benötigt, um sich von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu einem bestimmten Kurbelwinkel zu drehen, bei dem das Steuerungsgerät eine vorbestimmte Vorrichtung des Motors steuert. Das Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf ein Steuerungsgerät für eine Zündvorrichtung begrenzt. Wie es bspw. in 13 gezeigt ist, ist es möglich, die vorliegende Erfindung als ein Steuerungsgerät für ein Kraftstoffeinspritzgerät zu verwenden. Das Steuerungsgerät spritzt Kraftstoff in eine Einlassöffnung eines Verbrennungsmotors ein. In diesem Fall beendet das Steuerungsgerät zur Optimierung der Verbrennungseffektivität die Kraftstoffeinspritzung, unmittelbar bevor der Einlasshub beginnt. Die Kraftstoffeinspritzbeendigungszeitsteuerung ist ein wichtiger Parameter bei einer geeigneten Ausführung der Kraftstoffeinspritzoperation. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine erforderliche Zeit für die Kraftstoffeinspritzsteuerung genau zu berechnen.
Des Weiteren ist der Verbrennungsmotor nicht auf einen Vier-Zylinder-Motor begrenzt. Die vorliegende Erfindung kann bspw. als ein Steuerungsgerät für ein Kraftstoffeinspritzsystem eines Dieselmotors verwendet werden.
Wie es vorstehend beschrieben ist, berechnet ein Mikrocomputer 12 eine erforderliche Zeit zur Steuerung einer vorbestimmten Vorrichtung eines Verbrennungsmotors. Der Mikrocomputer 12 schätzt eine Zeit, die eine Kurbelwelle 30 des Motors benötigt, um sich von einem vorliegenden Kurbelwinkel zu einem bestimmten Kurbelwinkel zu drehen. Der Mikrocomputer 12 sagt eine Beziehung zwischen Zeiten, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um sich zu aufeinanderfolgenden Winkelbereichen zu drehen, die vor und nach dem vorliegenden Kurbelwinkel positioniert sind, auf der Grundlage eines Messergebnisses in Bezug auf Zeiten vorher, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um sich zu aufeinanderfolgenden Winkelbereichen zu drehen, die vor und nach einem vorangegangenen Kurbelwinkel positioniert sind, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist.

Claims

Steuerungsgerät für ein Verbrennungsmotor, das eine erforderliche Zeit berechnet, die eine Kurbelwelle (30) eines Verbrennungsmotors benötigt, um sich von einem vorliegenden Kurbelwinkel zu einem bestimmten Kurbelwinkel zu drehen, bei dem das Steuerungsgerät eine vorbestimmte Vorrichtung (FC, FP) des Motors steuert, gekennzeichnet durch eine Messeinrichtung (12, 22) zur Messung einer Zeit, die für eine vorbestimmte Drehung der Kurbelwelle (30) erforderlich ist, auf der Grundlage eines Kurbelsignals, das den Kurbelwinkel darstellt, und eine Berechnungseinrichtung (12) zur Berechnung der erforderlichen Zeit durch Vorhersagen einer Beziehung zwischen Zeiten, die die Kurbelwelle (30) benötigt, um sich zu aufeinanderfolgenden Winkelbereichen zu drehen, die vor und nach dem vorliegenden Kurbelwinkel positioniert sind, auf der Grundlage eines Messergebnisses, das durch die Messeinrichtung erhalten wird, in Bezug auf Zeiten, die die Kurbelwelle (30) benötigt, um sich zu aufeinanderfolgenden Winkelbereichen zu drehen, die vor und nach einem vorangegangenen Kurbelwinkel positioniert sind, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist.
Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor, das eine erforderliche Zeit berechnet, die eine Kurbelwelle (30) eines Verbrennungsmotors benötigt, um sich von einem vorliegenden Kurbelwinkel zu einem bestimmten Kurbelwinkel zu drehen, bei dem das Steuerungsgerät eine vorbestimmte Vorrichtung (FC, FP) des Motors steuert, gekennzeichnet durch eine Messeinrichtung (12, 22) zur Messung einer Zeit, die für eine vorbestimmte Drehung der Kurbelwelle (30) erforderlich ist, auf der Grundlage eines Kurbelsignals, das den Kurbelwinkel darstellt, und eine Berechnungseinrichtung (12) zur Berechnung der erforderlichen Zeit auf der Grundlage eines durch die Messeinrichtung erhaltenen Messergebnisses, das erste Zeitinformationen, die eine Zeit darstellen, die die Kurbelwelle (30) benötigt, um sich zu einem ersten Winkel zu drehen, der bei einem vorangegangenen Kurbelwinkel endet, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist, zweite Zeitinformationen, die eine Zeit darstellen, die die Kurbelwelle (30) benötigt, um sich zu einem zweiten Winkel zu drehen, der von dem vorangegangenen Kurbelwinkel startet und einer Drehung von dem vorliegenden Kurbelwinkel zu dem bestimmten Kurbelwinkel entspricht, und dritte Zeitinformationen umfasst, die ein Zeit darstellen, die die Kurbelwelle (30) benötigt, um sich zu einem dritten Winkel zu drehen, der dem ersten Winkel entspricht und bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet.
Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, mit einer Einrichtung (12) zur Ausführung einer Kraftstoffunterbrechungssteuerung, wobei die Berechnungseinrichtung (12) ein Erhalten neuer Zeitinformationen von der Messeinrichtung verhindert, wenn die Kraftstoffunterbrechungssteuerung ausgeführt wird, und die erste Zeitinformation und die zweite Zeitinformation beibehält, die vor der Ausführung der Kraftstoffunterbrechungssteuerungen erhalten werden.
Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der vorangegangene Kurbelwinkel, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist, ein Kurbelwinkel ist, der dem vorliegenden Kurbelwinkel um eine Größe vorauseilt, die gleich M mal (M ist eine vorbestimmte ganze Zahl) einem Winkelversatz zwischen oberen Totpunkten jeweiliger Zylinder des Motors ist.
Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der vorangegangene Kurbelwinkel, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist, ein Kurbelwinkel ist, der dem vorliegenden Kurbelwinkel um eine Größe vorauseilt, die gleich M × 360° (M ist eine vorbestimmte ganze Zahl) ist.
Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der vorangegangene Kurbelwinkel, der eine vorbestimmte Größe zu dem vorliegenden Kurbelwinkel vorverlegt ist, ein Kurbelwinkel ist, der dem vorliegenden Kurbelwinkel um eine Größe vorauseilt, die gleich M × 720° (M ist eine vorbestimmte ganze Zahl) ist.
Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Messeinrichtung (12, 22) eine Zeit misst, die für eine jeweilige gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle (30) erforderlich ist, die Berechnungseinrichtung (12) aufeinanderfolgend ein Verhältnis von Zeiten von aufeinanderfolgenden gleichwinkligen Drehungen der Kurbelwelle berechnet, die zeitsequenziell gemessen werden, und die Berechnungseinrichtung (12) die erforderliche Zeit auf der Grundlage des Verhältnisses von Zeiten, die aufeinanderfolgend berechnet werden, sowie einer Zeit, die für die gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle (30) erforderlich ist, die bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet, berechnet.
Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 7 wobei, die Berechnungseinrichtung (12) Daten speichert, die eine Beziehung zwischen einer Zeit, die für eine jeweilige gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle bei einem Anlaufzustand des Motors erforderlich ist, die durch die Messeinrichtung gemessen wird, und einer vorhergesagten Zeit definiert, die für die nächste gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle erforderlich ist, und die Berechnungseinrichtung (12) die erforderliche Zeit auf der Grundlage einer Zeit, die für die gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle (30), die bei dem vorliegenden Kurbelwinkel endet, erforderlich ist, sowie der gespeicherten Daten, wenn der Motor in dem Anlaufzustand ist, berechnet.
Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 8, wobei die Berechnungseinrichtung (12) die erforderliche Zeit mit Bezug auf zumindest einen Faktor, der aus einer Gruppe ausgewählt wird, die eine Temperatur eines Kühlwassers, das zur Kühlung des Motors verwendet wird, eine Spannung einer Batterie, die eine elektrische Leistung zu einem Anlasser bei dem Anlaufzustand des Motors zuführt, und eine elektrische Leistung umfasst, die in die Batterie geladen ist, berechnet.
Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die vorbestimmte Vorrichtung eine Zündvorrichtung (FC, FP) ist und der bestimmte Kurbelwinkel auf eine Abschaltungszeitsteuerung eingestellt ist, bei der das Steuerungsgerät eine Leistungszufuhrsteuerung für die Zündvorrichtung stoppt.
Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 10, wobei die erforderliche Zeit nicht nochmals berechnet wird, nachdem die Leistungszufuhrsteuerung bei einer vorbestimmten Zeitsteuerung, die auf der Grundlage der Abschaltungszeitsteuerung der Leistungszufuhrsteuerung bestimmt wird, wiederaufgenommen wird.
Steuerungsgerät für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die vorbestimmte Vorrichtung ein Kraftstoffeinspritzgerät ist und der bestimmte Kurbelwinkel auf eine Einspritzbeendigungszeitsteuerung des Kraftstoffeinspritzgeräts eingespritzt ist.