DE2903977A1 - Einrichtung zum steuern von betriebsparameterabhaengigen und sich wiederholenden vorgaengen bei brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Steuern von betriebsparameterabhängigen
• und sich wiederholenden Vorgängen für Brennkraftmaschinen Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine solche Einrichtung aus der DE-OS 2 851 336 bekannt, die insbesondere zur Festlegung der Zündvorgänge und/oder der Einspritzvorgänge dient. In dieser US wird vorgeschlagen, in einer ersten Periode zwischen zwei Steuersignalen eine Zählfrequenz zur Ermittlung eines drehzahlabhängigen Zahlenwerts zu zählen und in der darauffolgenden Periode bis zum nächsten Steuersignal das Zählergebenis im Rechner auszuwerten. Diese Methode hat den Nachteil, daß der in der Rechnung verwertete drehzahlabhängige Zahlenwert auf einer Information beruht, die zeitlich relativ weit zurükliegt, so daß sich bei schnellen dynamischen Vorgängen Fehler ergeben. Weiterhin ist in dieser OS vorgeschlagen, bei niedrigen Drehzahlen die Zeit zwischen zwei Steuersignalen zur Ermittlung eines drehzahlabhängigen Zahlenwerts zu nutzen und während eines solchen Steuersignals die Auswertung im Rechner durchzuführen.
• Diese Methode ist jedoch nur für sehr niedrige Drehzahlen verwendbar, da bei höheren Drehzahlen und bei Verwendung eines Impulsgebers für kurze Steuersignale bei dieser Methode eine zu kurze Rechenzeit zur Verfügung steht.
• Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß bei Verwendung von Impulsgebern für kurze Steuersignale in allen Drehzahlbereichen bei der Rechnung auf Drehzahlen informationen zurückgegriffen werden kann, die nur zeitlich wenig zurückliegen. Es ergibt sich dadurch eine sehr gute Dynamik in allen Drehzahlbereichen.
• Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist die alternative Steuerung der beiden Zählvorrichtungen durch eine bistabile Schalteinrichtung.
• Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine schaltungsmäßige Ausgespaltung des Ausführungsbeispiels und Fig. 2 ein Signaldiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise.
• Beschreibung des Ausführungsbeispiels In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht eine Geberanorndung 10 aus einer rotierenden, mit der Kurbelwelle einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine in Verbindung stehenden Scheibe 11 und einen Impulsaufnehmer 12 zur Abtastung einer Marke 13 auf der Scheibe 11. Der Impulsaufnehmer 12 kann ein induktiver, ein allen, ein optischer oder ein Wiegandaufnehmer sein.
• Entsprechend muß die Marke 13 aus magnetisch wirksamen, insbesondere ferromagnetischem Material bestehen oder als optische Marke ausgebildet sein.
• Der Ausgang der Geberanordnung 10 bis mit dem Eingang eines z.B. als T-Flipflop ausgebildeten Flipflops 14 verbunden, dessen erster Ausgang über ein erstes UND-Gatter 15 an den Takteingang C eines ersten Zählers 16 und dessen zweiter, komplementärer Ausgang über ein zweites UND-Gatter 17 an den Takt eingang C eines zweiten Zählers 18 angeschlossen ist. Der jeweils zweite Eingang der UND-Gatter 15, 17 ist mit dem Augang eines Taktfrequenzgenerators 19 verbunden. Die Zahlenausgänge der Zähler 16, 18 sind mit einem Zündungsrechner 20 verbunden. Ein solcher Zündungsrechner ist z.B. aus dem eingangs angegebenen Stand der Stand der Technik, aus der DE-AS 2 504 843 (entspricht US-PS 4 063 539) oder aus der DE-OS 2 539 113 (entspricht US-PS 4 099 495) bekannt und wird heute vorzugsweise durch einen Mikrorechner mit einem Mikroprozessor realisiert. Besonders günstig ist dabei die Verwendung eines 1-Chip-Mikrorechners. In einem solchen Rechner wird gew e Stand der Technik als Rechenprinzip eine Konstante :oh den ermittelten, drehzahlabhängigen Zählerstand geteilt oder durch diesen Zählerstand werden Adressen von Festwertspeichern (ROM) angesprochen, die die auszuzählenden Ausgangszahlenwerte liefern. Dabei können weitere Parameter der Brennkraftmaschine wie die Temperatur, die Drosselklappenstellung, der Saugrohrunterdruck, die angesaugte Luftmenge oder das Auftreten eines Klopfsignals als Korrekturgrößen in der Rechnung berücksichtigt werden.
• Ein Rechenausgang 21 (es können auch mehrere sein) steuert eine Zündungsendstufe 22. Zu dieser Zündungsendstufe 22 können natürlich noch weitere Zündungsendstufen und/oder Einspritz-Endstufen treten. Die Steuerung einer solchen Zündungsendstufe 22 durch den Rechner 20 ist im angegebenen Stand der Technik dargestellt und näher beschrieben. Die Rücksetzeingänge R der Zähler 16, 18 sind mit weiteren Ausgängen des Rechners 20 verbunden. Schließlich ist noch der komplementäre Ausgang des Flipflops 14 mit dem Rechner 20 verbunden, um diesem eine Information über den Schaltzustand des Flipflops 14 zukommen zu lassen.
• Die Wirkungsweise des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels soll im folgenden anhand des in Fig. 2 dargestellten Signaldiagramms erläutert werden. Durch die Geberanordnung 0 wird pro Umdrehung ein kurzer Impuls erzeugt, wenn die Marke 13 am Impulsaufnehmer 12 vorbeibewegt wird. Diese Anordnung genügt für eine 2-Zylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine. Bei vier Zylindern erhöht sich die Anzahl der Marken 13 auf zwei5 die um 180° zueinander versetzt sind. Die Zahl der Marke 13 muß demnach der halben Anzahl der Zylinder entsprechen.
• Mit jedem dieser Gebersignale U10 wird das Flipflop 14 in seinen jeweils anderen Schaltzustand versetzt, so aaß an dessen Ausgang die Signalfolge U14 erzeugt wird. Am komplementären Ausgang wird entsprechend die der Signalfolge U14 komplementäre Signalfolge erzeugt. Während des Anliegens eines Signals U14 können Zählimpulse des Taktfrequenzgenerators 19 zum Takteingang des Zählers 16 gelangen und werden aufwärts gezählt. Ab dem Signalende eines Signals U14 können keine weiteren Zählimpulse über das UND-Gatter 15 gelangen und der erreichte Zählerstand bleibt erhalten bis zum Zeitpunkt t2 nach der Rechenzeit tr2 ein Rücksetzsignal im Rechner 20 erzeugt wird. Im Zähler 18 verlaufen die Vorgänge komplementär, d.h., während der Zählzeit des Zählers 16 wird ein im Zahler 18 erreichter Zählerstand beibehalten (bis zum Ende t2 der Rechenzeit tr2), und während der Speicherzeit des Zählers 16 wird im Zähler 18 gezählt. Während der Rechenzeit tr2 wird der Zählerstand Z2 im Rechner 20 ausgewertet. Mit der Rückflanke des darauffolgenden Gebersignals U10 zum Zeitpunkt t3 wird der ermittelte zündzeitpunktabhängige Zählerstand Z3 ausgezählt (im Rechner 20 oder ggf. auch extern), wodurch zum Zeitpunkt th die Zündung erfolgt.
• Gleichzeitig wird der ermittelte, die Offenzeit festlegende Zählerstand ZE ausgezählt, wodurch zum Zeitpunkt t5 erneut eine Schließzeit beginnt, also eine Speicherphase magnetischer Energie in der Zündspule. Ab dem Zeitpunkt t5 beginnt sofort eine erneute Rechenphase mit der Rechenzeit tr3, der der inzwischen im Zähler 18 ermittelte Zählerstand Z5 zugrundegelegt wird. Somit wird für die Rechnung immer ein aktueller Drehzahlwert verwendet, was sich auf die Dynamik günstig auswirkt.
• Anstelle der alternativen Zählvorgänge in zwei Zählern, können diese Zählvorgänge natürlich auch nacheininder in einem Zähler ablaufen. Nach jedem Zählvorgan. vor dem Rücksetzen des Zählers, muß dann das Zählergebnis in ein Register übernommen werden. Das Flipflop 14 kann dabei entfallen, ebenso die Rücksetzimpulse vom Rechner 20, die nunmehr durch die Gebersignale U10 erzeugt werden.
• Das Auszählverfahren zur Ermittlung des Schließzeitendes (Zünazeitpunkt) und des Schließzeitbeginns kann natürlich auch durch einen einzigen Zählvorgang erfolgen, dem zwei Schwellwerte zugeordnet werden.

Claims (5)

1. Ansprüche Einrichtung zum Steuern von betriebsparameterabhängigen und sich wiederholenden Vorgängen für Brennkraftmaschinen, insbesondere der Zünd- und/oder Einspritzvorgänge, mit einer durch eine sich drehende Welle der Brennkraftmaschine angetriebenen Geberanordnung zur Erzeugung periodischer Steuersignale, mit einer durch diese Signale drehzahlabhängig über einen Rechner gesteuerten Steuerendstufe5 wobei jeweils in einer ersten Periode zwischen zwei Steuersignalen eine Zählfrequenz gezählt und das Zählergebnis in der darauffolgenden Periode dem Rechner zur Auswertung zur Verfügung gestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß diese Zählfrequenz in einem zweiten Zählvorgang in der dem ersten Zählvorgang folgenden Periode zwischen zwei Steuersignalen gezählt und wiederum anschließend dem Rechner (20) zur Verfügung gestellt wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch die Gebersignale gesteuerte bistabile Schaltereinrichtung (14) vorgesehen ist, durch die abwechselnd einer der beiden Zählvorgänge freigegeben wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zählvorgänge in zwei Zähleinricntungen (16, 18) ablaufen.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zählvorgänge in einer Zähleinrichtung nacheinander ab laufen5 wobei bereits vor dem Rücksetzen der Zähleinrichtung das Zählergebnis des vorangegangenen Zählvorgangs in ein Register übernommen wird.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rücksetzen der wenigstens einen Zähleinrichtung (16, 18), in der die Zählvorgänge ablaufen, durch ein am Programmende des Rechners (20) erzeugtes Rücksetzsignal erfolgt.