DE3006019A1

DE3006019A1 - Verfahren zum steuern einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3006019A1
Application number: DE19803006019
Authority: DE
Inventors: Toshio Furuhashi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1979-02-19
Filing date: 1980-02-18
Publication date: 1980-08-28
Also published as: GB2043171A; DE3006019C2; FR2449350A1; FR2449350B1; GB2043171B; US4298941A; JPS642781B2; JPS55109760A

Description

HITACHI, LTD.

5-1, 1-chome, Marunouchi,

Chiyoda-ku Tokyo (Japan)

Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine und insbesondere zum elektronischen Steuern der'Zündanlage der Brennkraftmaschine.

Es wurde bereits ein Verfahren zum digitalen Steuern der Zündeinstellung bzw. der Zündverstellung diskutiert. Da die Steuerung in einem Zündsystem zwangsläufig mit der Umdrehung des Motores synchronisiert ist, werden die Zündeinstellung und die Stromdurchgangszeit im Primärwicklungsstrom der Zündspule aufgrund eines festen Kurbelwinkels des Motordrehwinkels als einem Bezugspunkt gesteuert. Der praktische Betrieb des Motores zeigte jedoch, daß ein derartiges Zünd-Steuerungsverfahren eine unzureichende Energie für die Zündung gewährleistet.

Bei dem Bezugspunkt des festen Kurbelwinkels ist eine Zeitdauer zwischen dem festen Winkel und dem Zündzeitpunkt

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die Stromdurchgangszeit des Prxmärwicklungsstromes. Bei hoher Drehzahl des Motores ist die Zeitdauer zwischen dem festen Kurbelwinkel und dem Zündzeitpunkt kürzer, so daß nicht ausreichende Energie in die Zündspule eingegeben und gegebenenfalls unzureichende Zündenergie erhalten wird. Die hohe Drehzahl neigt auch zu einer Frühzündung. Als Ergebnis ist der Phasenwinkel zwischen dem festen Kurbelwinkel und der Zündeinstellung klein, und somit wird die Ladezeit für die Zündspule kürzer. Eine derartige unangemessene Energie-Ladezeit führt selbstverständlich zu einem Mangel an Zündenergie.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschinen-Zündanlage anzugeben, das eine ausreichende Energie-Ladezeit der Zündanlage bewirken kann, um den in den Motor gespeisten Kraftstoff zu zünden.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 oder 7 erfindungsgemäß jeweils" durch die in dessen kennzeichnendem Teil angegebenen Merkmale gelöst.

Eine Motoreinheit, auf die die Erfindung angewendet wird, hat einen Motor, eine Kraftstoff-Zufuhreinheit zum Einspeisen von Kraftstoff in den Motor, eine Zündeinrichtung zum Zünden des eingespeisten Kraftstoffes und eine Abtriebs- oder Abgabewelle, die durch mechanische Energie angetrieben ist, die aus der Wärmeenergie umgesetzt wird, die aus dem eingespeisten Kraftstoff erzeugt ist. Die Zündeinrichtung umfaßt einen Zündenergiegenerator, der aufgeladen wird mit der von einer Strombzw. Spannungsquelle eingespeisten elektrischen Energie, und der die eingegebene Energie für die Zündung des Kraftstoffes entlädt, und eine elektronische Einrichtung zum Steuern der Energie-Ladezeit (DWL-Zeitsteuerung) und der Zündenergie-Ent-

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ϊ .

ladezeit des Zündenergiegenerators. Die elektronische Einrichtung hat mehrere Sensoren oder Fühler zum Erfassen von Zuständen des Motores und einen Bezugswinkelsensor zum Erzeugen eines Bezugswinkelsignales (REF) synchron mit der Drehung der Abtriebswelle der Motoreinheit, eine Einrichtung zum Erzeugen von Binärsignalen entsprechend den von den Sensoren abgegebenen Ausgangssignalen und eine Zentralprozessoreinheit (Zentraleinheit). Um einen Energieumsetzungsprozeß zum umsetzen der Wärmeenergie in die mechanische Energie aufgrund der durch die Sensoren erfaßten Zustände zu steuern, berechnet die Zentralprozessoreinheit wiederholt, sequentiell und arithmetisch einen ersten und einen zweiten Wert (DDWL- und DIGL-Wert) entsprechend der Energieladezeit (DWL-Zeitsteuerung) und der Zündenergie-Entladezeit (IGN-Zeitsteuerung). Die Zündeinrichtung wird mit der elektrischen Energie von der elektrischen Quelle aufgrund des ersten Wertes (DDWL) geladen und entlädt die Zündenergie auf den zweiten Wert (DIGN-Wert), wodurch der Energieumsetzungsprozeß gesteuert wird.

Hinsichtlich der Berechnungen der ersten und der zweiten Werte (DDWL und DIGN) ist die Zentralprozessoreinheit so programmiert, daß sie die Berechnung der zweiten Werte mittels Funktionen ausführt, die eine gewünschte Beziehung zwischen einem Zustand des Motores und der Zündenergie-Entladezeit (IDN-Zeitsteuerung) beschreiben, und daß sie die .folgenden Schritte durchführt, um den ersten Wert (DDWL) zu berechnen:

a) Erzeugen eines ersten Datenwertes, der ein Intervall zwischen der vorliegenden und einer vorhergehenden IGN-Zeitsteuerung anzeigt,

b) Erzeugen eines zweiten Datenwertes, der eine Zeitdauer anzeigt, die zum Laden der von der Strom- bzw. Spannungs-

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quelle eingespeisten elektrischen Energie dient, und

c) Erzeugen des ersten Wertes durch Subtrahieren des
zweiten Datenwertes vom ersten Datenwert.

Der so berechnete erste Wert (DDWL) liefert die DWL-Zeitsteuerung durch Bestimmen einer Zeitdauer zwischen der
früheren oder vorhergehenden IGN-Zeitsteuerung und der DWL-Zeitsteuerung. Die IGN-Zeitsteuerung ändert sich kontant abhängig von einem Zustand des Motores. Der zum Berechnen der vorliegenden IGN-Zeitsteuerung verwendete Motorzustand ist
extrem analog zu dem Motorzustand, der zum Berechnen der
vorhergehenden IGN-Zeitsteuerung verwendet wird. Entsprechend ist die Änderung der vorliegenden IGN-Zeitsteuerung ähnlich zur Änderung der vorhergehenden IGN-Zeitsteuerung. Deshalb
ist das Intervall zwischen der vorliegenden und der vorhergehenden IGN-Zeitsteuerung groß und im wesentlichen gleich
zu dem Intervall zwischen den Bezugswinkelsignalen. Bei der Erfindung wird der Energielade-Startpunkt für die vorliegende Zündung mit dem Bezugspunkt der vorhergehenden IGN-Zeitsteuerung bestimmt, so daß die Ladezeit für die vorliegende Zündung geeignet einstellbar ist, um dem Intervall zwischen den Bezugswinkelintervallen angenähert zu sein, wenn dies erforderlich ist. Folglich ist es möglich, eine zum Laden der Energie ausreichend lange Zeitdauer zu sichern. Als Ergebnis kann die Zündeinrichtung ausreichend Zündenergie entladen.

Die vorhergehende Zündeinstellung wird also als ein Startpunkt für wiederholte Steuerungen verwendet, um den Primärwicklungs-Stromdurchgang-Startpunkt festzulegen, damit eine ausreichende Stromdurchgangsζext des Primärwicklungsstromes zur Zündspule sichergestellt ist, wodurch ein Mangel an Zündenergie verhindert wird. Eine Rechenschaltung einschließlich einer Zentralprozessoreinheit verarbeitet Daten DDWL, die
eine Zeit-

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dauer zwischen der vorhergehenden Zündeinstellung und dem Primärwicklungs-Stromdurchgang-Startpunkt darstellen. Ein Zähler beginnt seine Zähloperation von der vorhergehenden Zündeinstellung. Der in die Zündspule gespeiste Primärwicklungsstrom beginnt in einem Zeitpunkt, wenn die Inhalte des Zählers mit dem Ergebnis der Operation DDWL übereinstimmen.

Der Datenwert DDWL wird durch Subtrahieren einer notwendigen Primärstrom-Durchgangsdauer oder -Zeit von einem Intervall zwischen der vorhergehenden Zündeinstellung und der vorliegenden Zündeinstellung erhalten.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch ein Zündsteuerungssystem,

Fig. 2 in einem Diagramm die Beziehung zwischen dem Ausgangssignal des Zündsteuerungssystems und dem Primärstrom der Zündspule,

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs

des in Fig. 1 dargestellten Zündsteuerungssystems,

Fig. 4 ein Blockschaltbild des in Fig. 1 dargestellten Z-ündsteuerungssystems,

Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Steuerungsablaufes des Zündsteuerungssystems,

Fig. 6 die Änderung eines Faktors GADV 2 der Zündeinstellung (IGN-Zeitsteuerung) bezüglich der Wassertemperatur,

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Fig. 7 eine Kurve mit einer Beziehung zwischen einer Impulszahl ρ OFF und der Motordrehzahl (P OFF = P AUS),

Fig. 8 einen Bereich, in dem P OFF konstant ist,

Fig. 9 eine Kennlinie, die die Beziehung zwischen einer elektrischen Quellenspannung und einer Stromdurchgangszeit des Primärstromes der Zündspule beschreibt,

Fig. 10 ein Flußdiagramm mit Einzelheiten eines in Fig. 5 gezeigten Schrittes 92,

Fig. 11 ein Flußdianxamm einer anderen Berechnung einer Zündeinstellung, und

Fig. 12 ein Flußdiagramm einer anderen Berechnung der Stromdurchgangszeit des Primärstromes der Zündspule.

In der Fig. 1 ist der wesentliche Teil eines Motorsystems gezeigt. In dieser Figur wird Luft in einen Brennraum 4 eines Zylinders über ein Einlaßventil 3 entsprechend der Öffnung einer in einem Einlaßkanal 1 vorgesehenen Drossel 2 gesaugt. Von einer Kraftstoffversorgungseinrichtung 5 eingespeister Kraftstoff wird mit Luft gemischt, um ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zu bilden, und das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird in den Brennraum 4 über eine öffnung der Drossel 2 eingeführt. Das Motorsystem hat eine Zündeinrichtung, die eine elektronische Anlage, einen Zündenergiegenerator 7, eine Zündkerze 6 zum Zünden des Kraftstoff-Luft-Gemisches im Brennraum 4 und Sensoren aufweist. Die Sensoren sind ein Unterdrucksensor 18 zum Erfassen eines Unterdruckes im Ansaugrohr, um ei-

nen Lastzustand des Motores zu prüfen, ein Wassertemperatursensor 17 zum Erfassen der Temperatur des Kühlwassers des Motores und Winkelsensoren zum Erzeugen von AusgangsSignalen, die einen Drehwinkel einer Motorwelle 15 angeben. Eine Scheibe 12 mit Vorsprüngen 13 und 14 ist auf der Motorwelle 15 befestigt. Im Ausführungsbeispiel einer Sechszylinder-Maschine sind diese Vorsprünge auf dem Mantel oder Rand der Scheibe 12 in Intervallen entsprechend der Sechszylinder-Maschine vorgesehen, wie dies dargestellt ist. Die Vorsprünge 14 sind auf dem gesamten Rand der Scheibe 12 in Winkelintervallen von 1° bezüglich eines Sensors 11 angeordnet. Der Sensor 11 erzeugt einen Impuls bei jeder 1°-Umdrehung der Motorwelle 15. Der durch den Sensor 11 erzeugte Impuls wird als POS-Impuls bezeichnet. Die Vorsprünge 13 sind in Winkelintervallen von 120° bezüglich eines Sensors 10 angeordnet. Der Sensor 10 erzeugt einen Impuls bei jeder 120°-Umdrehung der Motorwelle 15. Der durch den Sensor 10 erzeugte Impuls wird als REF-Impuls bezeichnet. Da, wie oben erwähnt wurde, das Ausführungsbeispiel eine Sechszylinder-Maschine verwendet, wird der REF-Impuls bei jeder Umdrehung der Motorwelle 15 um 120° erzeugt. Entsprechend wird der REF-Impuls bei jeder 180°-Umdrehung für eine Vierzylinder-Maschine erzeugt. In ähnlicher Weise wird er bei jeder 90°-Umdrehung für eine Achtzylinder-Maschine erzeugt.

Der POS-Impuls, der REF-Impuls, eine den Ansaugrohrdruck darstellende Analog-Spannung VC, die durch den Sensor 18 erzeugt ist, eine vom Wassertemperatursensor erzeugte Analog-Spannung TW und eine Spannung VB von einer elektrischen Quelle 9 liegen an einer Steuerschaltung 8. Abhängig von diesen Eingangssignalen speist die Steuerschaltung 8 ein Rechtecksignal IG zu einem Leistungstransistor 20 über einen Verstärker 19. Die Spannung VB von der elektrischen Quelle 9 liegt an der Primärwicklung 22 einer Zündspule 21, um dadurch den Leistungstransistor 20 einzuschalten. Als Ergebnis fließt Strom

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von der Strom- bzw. Spannungsquelle 9 in die Primärwicklung, wo der Strom in der Form magnetischer Energie gespeichert wird. Dann wird der Leistungstransistor ausgeschaltet, um den durch die Primärwicklung der Zündspule fließenden Strom abzuschalten. Nach dem Abschalten des Primärstromes tritt eine Hochspannung in der Sekundärwicklung 23 auf, die die Hochspannung über einen Verteiler 24 an eine Zündkerze 6 legt, durch die sie als Zündenergie entladen wird.

In der Fig. 2 ist die Beziehung zwischen dem Ausgangssignal IG von der Steuerschaltung 8 und dem Primärwicklungsstrom der Zündspule 21 gezeigt. In dieser Figur liegt ein Rechtecksignal IG am Leistungstransistor 20 über den Verstärker 19. Das Rechtecksignal IG bewirkt, daß Strom durch die Primärwicklung 22 der Zündspule 21 fließt. Der Strom der Primärwicklung 22 nimmt den in Fig. 2(B) gezeigten Verlauf an.

Der Leistungstransistor 20 wird bei der Vorderflanke der in Fig. 2(A) gezeigten Rechteckspannung eingeschaltet, und der Primärwicklungsstrom steigt an, wie dies in Fig. 2(B) gezeigt ist. Der Leistungstransistor 20 wird bei der Rückflanke der Rechteckspannung ausgeschaltet, und in diesem Zeitpunkt wird der Primärwicklungsstrom abgeschaltet, wie dies in Fig. 2(B) dargestellt ist, um den Kraftstoff zu zünden. In Fig. 2(C) stellt TDC den oberen Totpunkt des Motores dar. In der Sechszylinder-Maschine erreicht ein beliebiger Zylinder den oberen Totpunkt bei jeder Umdrehung der Motorwelle von 120°. ADV stellt eine Zündeinstellung dar, die durch einen Kurbelwinkel von einem Zeitpunkt, in dem die Zündung erfolgt, bis zum oberen Totpunkt dargestellt ist. INTL ist ein durch den in Fig. 1 gezeigten REF-Impuls eingestellter Bezugswinkel und liegt bei allen 120° auf der in Fig. 2(C) gezeigten Zeitskala in diesem Ausführungsbeispiel. Der Abschalt-

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Zeitpunkt des Primärwicklungsstromes, d. h. die Zündeinstellung (IGN-Zeitsteuerung) hängt von einem Winkel D IGN vom Bezugswinkel INTL ab. Demgemäß wird die Steuerung der Zündeinstellung ADV durch Ändern des Winkels D IGN gesteuert. Der Stromdurchgang-Startpunkt (DWL-Zeitsteuerung) der Primärwicklung, d. h. die Zeitsteuerung (D ON; D EIN) zum Ausschalten des Leistungstransistors 20 wird bezüglich der IGN-Zeitsteuerung eingestellt, die der vorliegenden Zeitsteuerung vorhergeht, und durch Einstellen eines Winkels D OFF (D AUS) gesteuert, der von der vorhergehenden IGN-Zeitsteuerung gemessen ist.

Wie weiter oben näher erläutert wurde, gibt es in der Zündanlage zwei zu steuernde Größen; eine Größe ist die Zündeinstellung als eine Zündenergie-Entlade-Zeitsteuerung oder der Abschaltpunkt des Primärwicklungsstromes; die andere Größe ist die Energieladezeit der Einrichtung oder der Stromdurchgang-Startpunkt der Primärwicklung. Die beiden Informationsstücke werden von der Steuerschaltung 8 in der Form eines Rechteckimpulses erzeugt. Wie weiter oben erwähnt wurde, ist die Vorderflanke des Rechteckimpulses IG der Stromdurchgang-Startpunkt der Primärwicklung, während die Rückflanke hiervon die Zündeinstellung ist.

Das Steuern der Zündeinstellung bedeutet das Steuern des Verbrennungsstartpunktes eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in jedem Zylinder, und durch diese Steuerung kann ein Innendruckanstieg oder ein Temperaturanstieg in jedem Zylinder gesteuert werden. Durch die Steuerung des Stromdurchgang-Startpunktes der Primärwicklung der Zündspule ist es möglich, eine leitende Zeitdauer D ON des Leistungstransistors (vgl. Fig. 2} und daher den Primärwicklungsstrom der Zündspule, d. h. die Zündenergie, zu steuern. Der Anstiegszustand des Primärwicklungsstromes hängt von der Schaltungskonstanten der Primärwicklung und der von der elektrischen Quelle ein-

gespeisten Spannung ab. Die Schaltungskonstante kann nahezu als unverändert betrachtet werden, während sich die angelegte Spannung verändert. Es sei nun angenommen, daß die Spannung festgelegt ist, und daß die Energieladezeit oder die Zeitdauer zum Einspeisen von Strom in die Zündspule ebenfalls festgelegt ist. In diesem Fall ist der Abschaltstrom der Zündspule, d. h. die Funkenenergie, konstant. Deshalb ist es erforderlich, den Stromdurchgang-Startpunkt (erste Zeitsteuerung) so zu steuern, daß der Stromdurchgang der Primärwicklung immer um eine feste Zeit vor der Zündeinstellung beginnt. Jedoch ist eine derartige Steuerung erforderlich, daß die Stromdurchgangszeit lang ist, wenn die Spannung niedrig ist, während sie kurz ist, wenn die Spannung hoch ist, da sich die Spannung der elektrischen Quelle verändert. Diese Faktoren werden genau durch die Steuerschaltung 8 verarbeitet, und die Schaltung 8 erzeugt das Ergebnis der Verarbeitung in der Form des Rechteckimpulses IG.

In der Fig. 3 ist eine Folge von Steuerungen im Zündsystem bezüglich der Motorwelle dargestellt. Wie gezeigt ist, treten die oberen Totpunkte (TDC) jedes Zylinders, die in Intervallen von 120° voreingestellt sind, und die REF-Impulse in den gleichen Intervallen auf. Der REF-Impuls kann in der TDC-Steilung erzeugt werden, wenn die Scheibe 6 bezüglich des Sensors 10 in einer gegebenen Beziehung positioniert ist. Tatsächlich macht es der Aufbau des Motores oft schwierig, diese in einer derartigen Beziehung anzuordnen. Im Ausführungsbeispiel wird demgemäß angenommen, daß der REF-Impuls nicht mit dem oberen Totpunkt in der Zeitstellung übereinstimmt. Der INTL-Impuls wird in Übereinstimmung mit dem REF-Impuls erzeugt. Der INTL-Impuls wird als eine Bezugsgröße in der Zündsteuerung verwendet. Daher wird der INTL-Impuls in einer Winkelstellung erzeugt, in der das Steuerungssystem der Zündanlage am einfachsten steuerbar ist. Da der INTL-Impuls aufgrund des REF-Impulses erzeugt wird, wird der INTL-Impuls

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auch für alle 120° im betrachteten Ausführungsbeispiel erzeugt .

Ein Rechner in der Steuerschaltung 8 berechnet den Wert D IGN (Winkel, der vom. Bezugswinkel (INTL) gemessen ist). Die Zündung erfolgt bei einer Winkelstellung, die um den Wert D IGN von der Stellung INTL gedreht ist. Die Zündeinstellung oder ein Verstellwinkel wird durch ADV ausgedrückt .

Ein Punkt, in dem der Strom in die Primärwicklung der Zündspule zu fließen beginnt, ist eine Winkelstellung, die um den Wert D OFF von der vorhergehenden Zündeinstellung gedreht ist. Demgemäß dauert der Stromdurchgang in der Primärwicklung während D ON fort. Die Methode, die vorhergehende Zündeinstellung als eine Bezugsgröße bei der Einstellung des Stromdurchgang-Startpunktes in der Primärwicklung zu verwenden, macht den D ON-Winkel größer als den Winkel, der die Größe INTL oder den oberen Totpunkt als eine Bezugsgröße verwendet. Wenn demgemäß die zuerst genannte Methode verwendet wird, ist eine ausreichende Energieladezeit gewährleistet, damit eine ausreichende Menge an Strom in die Primärwicklung gespeist werden kann. Wenn insbesondere die Stellungen des oberen Totpunktes und von INTL einmal fortschreiten, sind sie immer bezüglich der Drehung des Motores festgelegt. Wenn entsprechend die Zündeinstellung ADV bei einer hohen Motordrehzahl groß ist, wird das Intervall zwischen der Zündeinstellung und dem oberen Totpunkt oder INTL klein, so daß der Wert von D ON unzureichend ist. Insbesondere ist bei der hohen Motordrehzahl das Verhältnis von D ON zur festen Zeit groß, so daß der Wert von D ON groß ist, um den Stromfluß in die Primärwicklung zu halten. Zur Lösung dieses Problems ist der feste Bezugspunkt zum Bestimmen des Stromdurchgang-Startpunktes der Primärwicklung zu einer schwimmenden Bezugsgröße geringer;

die sich mit dem Verstellwinkel verändert. In dieser Hinsicht ist die Methode sehr vorteilhaft, die die vorhergehende Zündeinstellung als die Bezugsgröße verwendet.

Im folgenden wird die Fig. 4 näher erläutert, die Einzelheiten der in Fig. 1 gezeigten Steuerschaltung angibt. Eine Zentralprozessoreinheit oder Zentraleinheit (CPU), ein Festwertspeicher (ROM) und ein Schreib-Lese-Speicher (HMi) sind miteinander durch einen Steuerbus 38, einen Adreßbus 40 und einen Datenbus 42 verbunden. In einem Analog/Digital-Umsetzersystem sind ein Multiplexer (MPX), ein Analog/Digital-ümsetzer (ADC) und ein Digital-Wert-Halteregister (ADREG) mit der Zentraleinheit 32, dem Steuerbus 38, dem Adreßbus 40 und dem Datenbus 42 gekoppelt. Aufgrund der Daten von der Zentraleinheit 32 wählt der Multiplexer 44 das Unterdrucksignal VC oder das Wassertemperatursignal TW und speist das gewählte Signal zum Analog/Digital-Umsetzer 46 (im folgenden auch als ADC 46 bezeichnet). Abhängig von einem Startsignal von der Zentraleinheit 32 setzt der ADC 46 ein Analog-Signal vom Multiplexer 44 in ein entsprechendes Digital-Signal um und gibt das Digital-Signal in das Digital-Wert-Halteregister 48 (im folgenden auch als ADREG 48 bezeichnet) ein. Abhängig von einem über den Steuerbus 38 abgegebenen Lesesignal und nach der Bestimmung des ADREG durch den Adreßbus wird der Digital-Wert in die Zentraleinheit 32 über den Datenbus 42 eingegeben und darin für verschiedene Berechnungen verwendet.

Die Motordrehzahlinformation wird in die Zentraleinheit 32 über einen Zähler 50 (N-Zähler) und eine Verriegelungsschaltung 52 (NREG) zusammen eingegeben. Der N-Zähler 50 zählt den POS-Impuls während einer Zeitdauer, die durch die Zentraleinheit 32 bestimmt ist. Nach der bestimmten Zeitdauer werden die Inhalte der POS-Impulse im N-Zähler 5O in das NREG 52 verriegelt, und der N-Zähler 5O wird gelöscht. Dann zählt

der N-Zähler 50 wieder die POS-Impulse für die bestimmte Zeitdauer durch die Zentraleinheit 32 und wird im NREG 52 verriegelt. Die Inhalte des NREG 52 werden in die Zentraleinheit 52 über den Datenbus 42 aufgrund der Werte vom Steuerbus 38 und vom Adreßbus 40 eingegeben.

Die Bildung des INTL-Impulses aus dem REF-Impuls in Fig. 3 erfolgt durch die Kombination eines Registers INTLREG 54, eines Zählers INTLC 56, eines Vergleichers INTLCOM 58 und eines Monomultivibrators INTLD 60. Die Anzahl der POS-Impulse entsprechend einem Phasenwinkel zwischen dem REF-Impuls und dem INTL-Impuls wird in das INTLREG 54 durch die Zentraleinheit 32 eingegeben. Der die Anzahl der POS-Impulse darstellende Digital-Wert wird als DINTL in Fig. 3 bezeichnet und im Festwertspeicher 34 gehalten. Der Zähler INTLC 56 wird durch den REF-Impuls gelöscht, und danach zählt er die POS-Impulse. Wenn der Zählerstand des Zählers INTLC 56 den Wert DINTL überschreitet, der im INTLREG 54 eingestellt ist, steigt das Ausgangssignal vom Vergleicher INTLCOM 58 an, und abhängig vom Anstieg des Ausgangssignales des Vergleichers INTLCOM erzeugt ein INTLD 60 einen INTLP-Impuls. Der INTLP-Impuls wird als ein Bezugsimpuls zum Einstellen der IGN-Zeitsteuerung (Zündeinstellung) verwendet.

Im folgenden wird die Erzeugung des Zündimpulses näher beschrieben. Die Zentraleinheit 32 gibt die Anzahl der POS-Impulse entsprechend D IGN in ein Register ADVREG 62 ein. Durch den vom INTLD 60 erzeugten INTL-Impuls wird der Zähler ADVC gelöscht und zählt die POS-Impulse. Wenn der Zählerstand des ADVC 64 den in das ADVREG 62 eingegebenen Wert überschreitet, steigt das Ausgangssignal von einem Vergleicher ADVCOM 66 an, und abhängig vom Anstieg des Ausgangssignales erzeugt ein Monomultivibrator 68 ein Ausgangssignal, und das Ausgangssignal von einem Flipflop 18 fällt ab. Das Abfallen des AusgangsSigna-

les vom Flipflop 78 schaltet den Leistungstransistor 20 (vgl. Fig. 1) ab, um die Zündung zu beginnen.

Die Steuerung der Energieladezeit (DNL-Zeitsteuerung), d. h. der Stromdurchgang-Startpunkt in der Primärwicklung der Zündspule, erfolgt durch ein Register DWLREG 70, einen Zähler DWLC 72 und einen Vergleicher DWLCOM 74 zusammen. Die Anzahl der POS-Impulse entsprechend dem Wert von D OFF zwischen der IGN-Zeitsteuerung und der DWL-Zeitsteuerung (vgl. Fig. 3) wird in das DWREG 70 eingegeben. Der Zähler DWLC 72 wird durch den Impuls der vorhergehenden DWL-Zeitsteuerung oder das Ausgangssignal vom ADVD 68 gelöscht, und er zählt die POS-Impulse. Wenn der Zählerstand des Zählers DWLC 72 einen Wert (DDWL) überschreitet, der in das DWLREG 70 eingegeben ist, steigt das Ausgangssignal des Vergleichers DWLCOM 74 an, und der Anstieg des Ausgangssignales triggert oder steuert den Monomultivibrator DWLD 76 an. Das Ausgangssignal vom DWLD 76 setzt ein Flipflop 78, um den in Fig. 1 gezeigten Leistungstransistor 20 einzuschalten.

Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm für die Berechnung der in die Register ADVREG 62 und DWLREG 70 eingegebenen Daten (vgl. Fig. 4). In einem Schritt 82 werden die Spannung VB, der Unterdruck VC und die Wassertemperatur TW vom ADREG 48 in Fig. 4 in Digital-Form entnommen und in den Schreib-Lese-Speicher 36 eingegeben. Im Ausführungsbeispiel wird der Unterdruck VC eingegeben, aber der Drosselwinkel θ TH kann anstelle des zuerst genannten Wertes genommen oder abgerufen werden. In einem Schritt 84 wird die Motordrehzahl N entnommen oder abgerufen aus dem NREG 52. In einem Schritt 86 wird eine Karte im Festwertspeicher 34 mittels der Daten N und des Unterdruckes VC gesucht, um einen Faktor ©ADV1 als einen der Faktoren der Zündeinstellung zu erhalten, der seinerseits im Schreib-Lese-Speicher 36 gespeichert wird. In einem Schritt 88 wird ein anderer Faktor ©ADV2 berechnet. Der Faktor 0ADV2 verändert sich bezüglich z. B. der Wassertempe-

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ratur, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. In einem Schritt 90 werden diese beiden Paktoren ©ADV2 addiert. Durch diese Schritte kann der Wert 9ADV entsprechend dem ADV in Fig. 3 erhalten werden.

Der INTL-Impuls in Fig. 3 wird alle 120° des Kurbelwinkels erzeugt, und der Winkel 120° ist festgelegt, wie dies oben erläutert wurde. Entsprechend ist der Kurbelwinkel zwischen dem INTL-Impuls und dem nächsten oberen Totpunkt festgelegt. Das Ergebnis ©IGN der Subtraktion des im Schritt 90 berechneten Winkels ©ADV vom festen Kurbelwinkel wird in das Register ADVREG 62 eingegeben. Gleichzeitig wird DADV im Schreib-Lese-Speicher 36 gespeichert, um den folgenden Stromdurchgang-Startpunkt zu berechnen.

Der Berechnungsablauf geht zu einem Schritt 92 weiter, wo der eOFF-Winkel in Fig. 3 berechnet und der berechnete Wert in das Register DWLREG 70 eingegeben wird. In diesem Punkt endet der durch das Flußdiagramm in Fig. 5 ausgedrückte Prozeß.

Im folgenden wird die Durchführung der Berechnung im Schritt 92 im Flußdiagramm der Fig. 5 näher erläutert. Der Wert D OFF in den Fig. 2 und 3 wird berechnet. Es gibt drei Faktoren, um D OFF zu bestimmen. Der erste Faktor ist die Differenz AADV zwischen der vorhergehenden Zündeinstellung ADV (VORHER) und dem vorliegenden ADV (VORLIEGEND). Dieser Faktor beruht auf der Methode, die verwendet, daß der Stromdurchgang-Startpunkt in der Primärwicklung bezüglich der vorhergehenden Zündeinstellung als..einem Bezugspunkt eingestellt ist. Der zweite Faktor ist die Motordrehzahl. Die Primärstrom-Durchgangszeit der Zündspule hängt von der Spannung an der elektrischen Quelle ab, und sie muß unabhängig von einer Änderung der Motordrehzahl sein. Jedoch wird die Primärstrom-Durch-

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gangszeit in einen entsprechenden Kurbelwinkel für dessen Steuerung umgesetzt. Hierzu muß die Motordrehzahl betrachtet werden. Der dritte Faktor ist die Spannung VB. Demgemäß ist der Kurbelwinkel D OFF gegeben durch:

D OFF = f (AADV, N, VB) (1) .

Es soll zunächst eine Beziehung zwischen AADV und D OFF betrachtet werden. AADV ist durch die folgende Gleichung festgelegt:

ΔADV = ADV (VORLIEGEND) - ADV (VORHER) (2).

Es wird weiter angenommen, daß die Motordrehzahl N und die Spannung VB unverändert sind. Wenn das vorliegende ADV (VORLIEGEND) größer als das vorhergehende ADV (VORHER) ist, muß D OFF um dessen Betrag klein eingegeben werden. Demgemäß gilt die folgende Gleichung:

D OFF = eiNTL = D ON - AADV (3) ,

mit ©INTL = Winkelintervall zwischen den REF-Impulsen vom Winkelsensor 1O.

©INTL - AADV zeigt ein Intervall zwischen der vorliegenden Zündeinstellung und der vorhergehenden Zündeinstellung an. Wenn eine hohe Genauigkeit nicht für die Steuerung erforderlich ist, ist AADV vernachlässigbar und ©INTL kann als das Inter-

vall zwischen der vorliegenden Zündeinstellung und der vorhergehenden Zündeinstellung angesehen werden.

Der Wert von QINTL und die Anzahl der Zylinder betragen:

θ INTL = 36O°/KCYL (4),

mit KCYL = ein Wert, der abhängig von der Anzahl der Zylinder festgelegt ist und nahezu die Hälfte der Zylinderzahl beträgt.

In der Gleichung (3) ist D ON.die Zeitdauer, in der der Primärstrom durch die Zündspule 21 fließt.

Es soll nun die Beziehung zwischen D OFF und der Motordrehzahl N als der zweite Faktor betrachtet werden. Eine Zeit T für einen Drehwinkel θ bei der Motordrehzahl N (U/min) ist gegeben durch:

T(s) = Θ/6Ν (5) .

Demgemäß ist die Anzahl Pn der POS-Impulse, die vom Sensor 11 während eines festen Zeitintervalles η erzeugt sind, in folgender Beziehung zur Drehzahl:

Pn (Anzahl der Impulse) = 6N/©POS · Tn (6),

mit POS = ein Kurbelwinkel, der die POS-Impuls-Erzeugungszeit-

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dauer darstellt und 1 in diesem Ausführungsbeispiel beträgt.

Wenn die Zentraleinheit 32 den N-Zähler 50 leitet, um die Anzahl der POS-Impulse während der Periode Tn(s) in Fig. 4 zu zählen, so erläutert die Gleichung (6), wie sich der Zählerstand des Zählers 50 entsprechend der Motordrehzahl verändert. Die Motordrehzahl N kann auch mittels des Zählerstandes Pn (der Anzahl der Impulse) in der folgenden Weise berechnet werden:

N (U/min) = 1/6 · QPOS/ Tn · Pn (7).

Anhand der Fig. 2 soll die Kurbel D ON entsprechend der Primärstrom-Durchgangszeit TON betrachtet werden. Die Stromdurchgangszeit TON hängt von der Spannung VB an der elektrischen Quelle ab, und es wird erläutert, wie die Zeit T ON bestimmt wird. Es wird nunmehr angenommen, daß die Zeit TON bereits festgelegt wurde. Wenn die Motordrehzahl N (U/min) beträgt, ist D ON gegeben durch:

D ON = 6N TON.

Wie durch die Gleichung angegeben ist, kann N aus dem Zählerstand Pn erhalten werden, und es gilt:

D ON = TON/TN · ©POS · Pn (8).

Wenn kein Primärstrom durch die Zündspule fließt, ist D OFF gegeben durch:

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D OFF = eiNTL - D ON

= ©INTL - TON/TN · 0POS · Pn.

Der Wert von D OFF wird in die Anzahl der POS-Impulse des Kurbelwinkelsensors durch die folgende Beziehung umgesetzt:

P OFF = D OFF/©POS = GINTL/QPOS - tON/TN * Pn

= PINTL -KI-Pn (9),

wobei PINTL die Anzahl der POS-Impulse vom INTL-Signal bis zum folgenden INTL-Signal, d. h. vom EEF-Signal bis zum folgenden REF-Signal ist und zuvor bekannt sein kann, und wobei K1 = ΤΟΝ/ΓΝ vorliegt und ein Verhältnis der Meßzeit TN des POS-Impulses zur Primärstrom-Durchgangs zeit 1-ΌΝ ist.

In der Gleichung (9) nimmt Pn mit der Motordrehzahl zu. Wenn demgemäß die Drehzahl groß ist, wird P OFF Null. In der die Gleichung (9) beschreibenden Fig. 7 nimmt die Anzahl der P OFF-Impulse mit einer Änderung der Motordrehzahl ab, wie dies durch eine kontinuierliche Linie angezeigt ist, und sie wird Null, wenn N = N2 vorliegt. Wenn P OFF den Wert Null annimmt, dauert der Primärstromfluß fort. Um dies zu verhindern, muß der Leistungstransistor 20 (vgl. . Fig. 1) für die Stromsteuerung für die gegebene Anzahl der Impulse oder mehr ausgeschaltet werden. Demgemäß wird P OFF auf einen festen Wert PC für die Motordrehzahl höher als N1 (U/min) eingestellt.

In der obigen Beschreibung wird XTON als festgelegt angenommen. Die Größe TON ist der Wert in dem Fall, in dem die

030035/oan

Spannung VB der elektrischen Quelle eine feste Spannung ist, z. B. VB1. Wenn jedoch die Spannung VB groß wird, wird die Größe TON klein, so daß - selbst wenn die Motordrehzahl weiter anwächst - es möglich ist, ein festes P OFF, d. h. den Wert PC, zu gewährleisten. Wenn z. B. die Spannung VB den Wert VB2 annimmt, so muß lediglich die Größe P OFF auf den festen Wert PC bezüglich des Bereiches oberhalb der Motordrehzahl N = N3 (vgl. Fig. 7} eingestellt werden. Die Motordrehzahl, von der die Größe P OFF auf den festen Wert eingestellt wird, hängt von der Spannung VB ab, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Tatsächlich ist die Motordrehzahl an der Grenze eines Bereiches der Motordrehzahl zum Einstellen der Größe P OFF auf den festen Wert PC eine Funktion der Spannung VB. Jedoch ist eine Änderungsbreite der Spannung VB vorhersagbar und nicht so groß. Demgemäß wird angenommen, daß die Größe P OFF in der Spannung VB1 festgelegt ist.

Die Beziehung zwischen der Primärstrom-Durchgangszeit T ON gegenüber der Spannung VB als der dritte Faktor wird im folgenden beschrieben. Die Stromdurchgangszeit zum Einstellen des Stromes in der Primärwicklung auf einen festen Wert ist der natürliche Logarithmus des Kehrwertes der Spannung VB, wie dies durch eine in Fig. 9 dargestellte kontinuierliche Linie angezeigt ist. Diese kontinuierliche Kurve ist einer strichlierten Geraden angenähert. Es sei angenommen, daß die Proportionalkoeffizienten (Proportionalitätskonstante) bezüglich der Spannung VBO den Wert KC1 und KC2 haben. Die Primärstrom-Durchgangszeit TON der Zündspule ist gegeben durch:

ON = TONO + KC (VBO - VB) (10)

030036/0811

D on = pn/τ ν · epos ·τ on

= ΡΝ/ΤΝ · ePOS (ΤΟΝΟ + KC (VBO - VB))

(11)

In der Gleichung (11) gilt KC = KC1 für VB <_ VBO und KC = KC2 für VB> VBO. Die Anzahl der POS-Impulse entsprechend
D ON₇ die durch P ON bezeichnet wird, ist gegeben durch:

P ON = (T ONO/T N + KC/TN · (VBO - VB)) * PN (12).

D. h., ein Impuls P OFF ist bei ausgeschaltetem Transistor 20 gegeben durch:

P OFF = PINTL - (K1 + K2 (VBO - VB)) -PN (13), mit K1 = T ONO/T N und K2 = KC/TN.

Wenn der erste bis dritte Faktor insgesamt berücksichtigt wird, ist P OFF gegeben durch (vgl. oben):

(14), mit PIG = AöADV/ePOS.

Der Stromdurchgangs-Startpunkt der Zündspule wird mittels der Gleichung (14) erhalten.

Im folgenden wird die Fig. 10 näher beschrieben, die erläutert, wie der Stromzufuhr-Startpunkt zur Zündspule berechnet wird. Das in Fig. 10 gezeigte Flußdiagramm erläutert die

O3Q03B/Q811

Einzelheiten des Schrittes 92 in Fig. 5. In einem Schritt 102 wird die Differenz zwischen der vorhergehenden Zündeinstellung (VORHER) und einer zu steuernden Zündeinstellung ©ADV (VORLIEGEND) als Differenz der Anzahl der POS-Impulse erhalten. Die Differenz der Anzahl der POS-Impulse wird als PIG bezeichnet. Ein Schritt 104 entscheidet, ob der Zündspulen-Strom-Abschaltwinkel den festen Wert PC überschreitet oder nicht. Die Entscheidung erfolgt aufgrund der Kennlinie in Fig. 8. Ein eingeschränkter Bereich oder ein fester Bereich (abgeschrägter Bereich) von P OFF in Fig. 8, der durch die elektrische Quellenspannung VB und die Motordrehzahl N (U/min) festgelegt ist, die durch die Schritte 82 und 84 in Fig. 5 erfaßt sind, wird im Festwertspeicher in der Form einer Karte gespeichert. Die Entscheidung, ob P OFF in den festen Bereich fällt oder nicht, erfolgt durch Suchen der Karte im Festwertspeicher. Die Motordrehzahl N zum teilweisen Bestimmen des eingeschränkten Bereiches kann durch eine Zeitdauer oder Periode zwischen Bezugskurbelwinkeln ersetzt werden. In diesem Fall ist sie zur Drehzahl umgekehrt proportional. Jedoch kann eine von ihnen bei der Erfindung verwendet werden, und entsprechend wird sie im Ausführungsbeispiel als ein Parameter einschließlich diesen Werten behandelt. Wenn P OFF in den eingeschränkten Bereich im Schritt 104 fällt, springt die Zentraleinheit zu einem Schritt 120.

Wenn sie nicht in den Bereich fällt, rückt die Zentraleinheit zu einem Schritt 106 vor, der den Wert VBO in Fig.9 mit dem Ist-VB vergleicht. Wenn VBO >^ VB vorliegt, wird KC mittels der Kennlinie in Fig. 9 mit KC2/TN als KC/ Γ Ν bestimmt. Wenn VBO < VB vorliegt, wird KC2 für KC verwendet. Hier wurden KC1 und KC2 bereits berechnet. Tn ist eine Zeitdauer zum Messen der Anzahl der POS-Impulse. Im Anschluß an die Bestimmung von KC in den Schritten 108 und 110 wird P ON

030035/0811

durch Schritten2 und 114 berechnet, und P OFF wird in einem Schritt 116 berechnet. P OFF wird durch die Gleichung (14) berechnet und ausgedrückt durch PINTL - P ON - PIG. Hier ist PIG eine Differenz zwischen der Zündeinstellung (vorhergehende IGN-Zeitsteuerung) als eine Bezugsgröße und der zu steuernden Zündeinstellung (vorliegende IGN-Zeitsteuerung), und deren Wert ist klein. Demgemäß wird die Anzahl der eine Zeitdauer der Primärstromleitung darstellenden POS-Impulse P ON bis zu einer Zeit entsprechend PITL gedehnt. Wenn P OFF den Wert Null hat, kann der Leistungstransistor 20 in Fig. 1 nicht ausgeschaltet werden. Daher muß P OFF oberhalb des Wertes entsprechend der Zeit sein, um das Ausschalten des Leistungstransistors 20 zu gewährleisten. Diese Entscheidung erfolgt in einem Schritt 118, um PC mit P OFF zu vergleichen. PC ist die Anzahl der POS-Impulse entsprechend der Zeit, um das Ausschalten des Transistors zu gewährleisten. Wenn P OFF T¹ PC vorliegt, wird der Wert von P OFF, der berechnet ist, in das DWLREG 70 in Fig. 4 eingegeben. Wenn P OFF < PC vorliegt, ändert ein Schritt 120 den Wert P OFF nach PC, und in einem Schritt 122 wird der P OFF-Wert in das DWLREG 70 eingegeben. Auf diese Weise wird der Betrieb des Zündsystems durchgeführt, und das Zündsystem wird mittels des Ergebnisses des Betriebes gesteuert.

Wie oben erläutert wurde, ist der Primärstrom-Zufuhr-Startpunkt in die Zündspule mittels eines Betrages einer Phasenverschiebung gesteuert, die von der vorhergehenden Zündeinstellung als einem Bezugspunkt gemessen ist. Demgemäß kann die Stromdurchgangszeit oder -Zeitdauer der Zündspule weit gesteuert werden, so daß ein ausreichender Betrag einer Zündenergie in einem hohen Motordrehzahlbereich sichergestellt ist.

Zusätzlich kann das Ausführungsbeispiel der Erfindung zuverlässig eine Zeitdauer sichern, um das Ausschalten des

030035/0811

Leistungstransistors 20 zum Abschalten des Primärstromes in die Zündspule zu gewährleisten. Dies verhindert das Auftreten von Unfällen. Im Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Primärstrom-Zufuhr-Startpunkt der Zündspule bezüglich einer Änderung der elektrischen Quellenspannung mittels einer Annäherung einer linearen Funktion der elektrischen Quellenspannung gesteuert. Entsprechend ist der Betrieb für die Steuerung einfach. Weiterhin wird der Primärstrom-Startpunkt mit einem Parameter eines Wertes entsprechend der Meßzeit der Drehzahl gesteuert. Selbst wenn sich demgemäß die Meßzeit verändert, ist es nicht erforderlich, die Software immer abzuwandeln, wenn der geänderte Wert in den Festwertspeicher eingegeben wird.

Im oben erläuterten Ausführungsbeispiel gibt die Zentraleinheit 32 Daten DADV und DDWL in das ADVREG 62 und das DWLKEG 70 in der Anzahl der POS-Impulse ein. Die Daten DADV und DDWL sind die Daten, die in das ADVREG 62 und das DWLREG 70 einzugeben sind. Die Anzahl der für einen derartigen Zweck verwendeten POS-Impulse kann durch die Anzahl der Taktimpulse ersetzt werden. In diesem Fall ist es erforderlich, zusätzlich einen Taktgenerator 230 in der Schaltung der Fig. 4 vorzusehen. Weiterhin zählen die Zähler ADVC 64 und DWLC 72 Taktimpulse vom Taktgenerator 230 anstelle der POS-Impulse. Eine Methode zur Steuerung der Zündperiode und des Primärstrom-Durchgang-Startpunktes mittels der Taktimpulse wird weiter unten näher erläutert.

Fig. 11 zeigt schematisch ein Programm, um eine Verstell- oder Voreilzeit zu bestimmen. In dieser Figur ruft ein Schritt 232 des Programmes ein Intervall T zwischen dem vorhergehenden REF-Impuls und dem vorliegenden REF-Impuls und einen Unterdruck VC aufgrund einer Motordrehzahl ab. Ein Schritt 234 sucht eine zuvor im Festwertspeicher gespeicher-

Ö3D035/0811

te Verstellzeitkarte. Die Verstellzeit TIG ist gegeben durch TIG = f (T, VC). Die so erhaltene Verstellzeit TIG wird in ein Verstellregister ADVREG 62 in einem Schritt 236 eingegeben. In diesem Punkt wird der Prozeß in Fig. 11 abgeschlossen.

Fig. 12 zeigt ein Steuerungsprogramm zum Bestimmen der Primärstrom-Durchgangszeit. In dieser Figur umfaßt ein Schritt 242 ein Intervall T zwischen den erfaßten REF-Impulsen und einer elektrischen Quellenspannung VB. In einem Schritt 244 werden VB und die Bezugsspannung VBO (vgl. Fig. 9) verglichen. Die Bezugsspannung VBO ist eine Ansteuerspannung, die für jede Zündspule gegeben ist, und erzeugt einen gegebenen Primärwicklungsstrom, wenn sie für z. B. 5 ms anliegt. In Schritten 246 und 248 werden angenäherte Proportionalkoeffizienten KC1 und KC2 der elektrischen Quellenspannung eingegeben. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, wird die zum Energie-Laden benötigte Zeit TON durch eine kontinuierliche Kurve als eine ideale Korrekturkurve bezüglich der Spannung VB bestimmt. Da jedoch die ideale Korrekturkurve eine Nichtlinearität aufweist, ist deren Verarbeitung schwierig. Aus diesem Grund wird die ideale Korrekturkurve tangential durch eine Näherungskurve angenähert, wie dies durch eine Strichlinie angedeutet ist. Was die Bezugsspannung VBO anbelangt, so wird für VB J> VBO die Proportionalitätskonstante KC2 aufgestellt, während für VB < VBO die Proportionalitätskonstante KC1 aufgestellt wird. Wenn die Proportionalitätskonstante KC2 im Schritt 246 aufgestellt wird, führt ein Schritt 250 (VB - VBO) durch. Wenn die Proportionalitätskonstante KC1 im Schritt aufgestellt wird, führt ein Schritt 256 die Operation (VBO - VB) durch. Im Anschluß an diese Operation führt ein Schritt 254 ( I VBO - VB j ) -KC durch, um eine Spannungskorrekturzeit B zu erhalten. Die Proportionalitätskonstante KC beträgt KCI, wenn der Berechnungsfluß durch den Schritt 246 verläuft, und

Q30Ö35/081

3ÖÖ6019

sie beträgt KC2, wenn der Berechnungsfluß durch den Schritt 248 führt.

Ein Schritt 256 addiert die Spannungskorrekturzeit T B und die Grundstrom-DurchgangsZeitdauer T ONO, die eine Zeitdauer ist, um einen gegebenen Strom entsprechend der Bezugsspannung VBO (vgl. Fig. 9) zu erhalten. Entsprechend wird eine notwendige Energie-Ladezeit durch Addieren der Spannungskorrekturzeit TB und der Grundstrom-Durchgangszeit T^-ONO erhalten. Diese Zeit stellt die Zeitdauer D ON in Fig. 3 dar. D. h., es gilt D ON = TONO + Tb.

In einem Schritt 258 wird die Zeitdauer oder die Zeitperiode D ON (TONO + Tb) von der Zeitdauer oder Periode T subtrahiert, um eine Verweil-Einstellzeit, nämlich eine Zeitdauer von einer Zündung bis zum Stromdurchgang-Startpunkt, zu erhalten.

Ein Schritt 260 berechnet eine Verstellwinkeldifferenz ΔTIG der Zündeinstellung. Die Zündeinstellung verändert sich aufgrund einer Änderung einer Last und einer Änderung der Motordrehzahl während sich wiederholender Zündungen. Hierzu ist es erforderlich, die Zündeinstellung mit dem Fortschreiten der sich wiederholenden Zündungen zu korrigieren. Die Verstellwinkeldifferenz ΔTIG wird berechnet, indem die vorhergehende Zündeinstellung (VORHER) von der vorliegenden Zündeinstellung (VORLIEGEND) subtrahiert wird.

Ein Schritt 258 addiert die im Schritt 260 erhaltene Verstellwinkeldifferenz Δ TIG zur Verweil-Einstellzeit (T - (TONO + TB)), um eine wahre Verweil-Einstellzeit zu erhalten. Die Verweil-Einstellzeit wird in die Anzahl von Impulsen umgesetzt, indem sie durch die Taktperiode des Taktgenerators 230 in Fig. 4 dividiert wird, so daß der Wert DDVJL erhalten wird. Der Wert DDWL ist gegeben durch:

03003S/0811

T + Δ TIG - D ON

DDWL = ,

TP

mit TP = Periode der Taktimpulse.

Im Schritt 266 wird DDWL in das DWLREG 70 eingegeben. Durch diese Schritte wird der Prozeß in Fig. 12 abgeschlossen.

Der Stromdurchgang-Startpunkt der Zündspule wird durch die so erhaltene Verweil-Einstellzeit und Verstellzeit bestimmt. Nach einer gegebenen Verweilzeit wird die Zündung eingeleitet.

Wie oben erläutert wurde, wird die Zündeinstellung oder der Startpunkt des Zündspulen-Stromdurchganges abhängig von der Zeit bestimmt, so daß die Genauigkeit der Zündung verbessert ist. Insbesondere wird die Notwendigkeit der Erzeugung des POS-Signales durch den Kurbelwinkelsensor ausgeschlossen. Dies führt zu einer Vereinfachung des Kurbelwinkelsensors. Zusätzlich kann der Kurbelwinkelsensor durch einen Meßwertgeber ersetzt werden, um ein Zeitsignal entsprechend einer Winkelstellung von 1° für jede eine Zündperiode zu erzeugen. Demgemäß kann der Kurbelwinkelsensor oder der Meßwertgeber verteilt eingebaut werden. In diesem Fall wird die Periode T durch Messen der Periode des REF-Impulses als das Ausgangssignal vom Winkelsensor 10 anstelle des N-Zählers 50 und des NREG 52 in Fig. 4 erhalten.

030035/08Π

Leerseite

Claims

Ansprüche

- wobei die Brennkraftmaschine aufweist:

- eine elektrische Quelle,

- eine mit der elektrischen Quelle gekoppelte Zündeinrichtung zum Laden von Energie, die von der elektrischen Quelle abgegeben wird, und zum Entladen von Energie, die in einer Zündung für den Kraftstoff verwendet wird, und

- eine mit der Abgabewelle der Brennkraftmaschine gekoppelte erste Detektoreinrichtung zum Erzeugen eines Bezugssignales abhängig von einem vorbestimmten Drehwinkel der Abgabewelle, damit die Energieumsetzung entsprechend einem Zustand der Brennkraftmaschine gesteuert wird,

- wobei die Zündeinrichtung aufweist:

- eine Zentraleinheit mit einer Speichereinrichtung, wobei die Zentraleinheit wiederholt, sequentiell und arithmetisch einen ersten und einen zweiten Wert entsprechend einer ersten Zeitsteuerung der Energie-Ladung und einer zweiten Zeitsteuerung der Energie-Entladung berechnet und programmiert ist, um die Berechnung mittels Funktionen durchzuführen, die eine gewünschte Beziehung zwischen dem Zustand der Brennkraftmaschine und der ersten und zweiten

81-(A 4440-03)-E

030035/0811

Zeitsteuerung beschreiben,
wobei das Verfahren vorsieht:

Erzeugen eines elektrischen Signales in der Form von Ziffern, wobei das Signal einen Zustand der Brennkraftmaschine anzeigt.

Berechnen des ersten Wertes entsprechend der ersten Zeitsteuerung zum Laden der Energie durch die Zentraleinheit, Berechnen des zweiten Wertes entsprechend der zweiten Zeitsteuerung zum Entladen der Energie durch die Zentraleinheit mittels der den Zustand der Brennkraftmaschine anzeigenden elektrischen Signale,

Erzeugen eines ersten Steuersignales bei der ersten Zeitsteuerung zum Laden der von der elektrischen Quelle abgegebenen Energie entsprechend dem ersten berechneten Wert, wobei die Erzeugung des ersten Steuersignales erfolgt durch Beginnen des Zählens abhängig von der zweiten Zeitsteuerung und durch Erzeugen des ersten Steuersignales, wenn der Zählerwert den ersten berechneten Wert erreicht.

Erzeugen eines zweiten Steuersignales bei der zweiten Zeitsteuerung zum Entladen der in der Zündung verwendeten Energie entsprechend dem zweiten berechneten Wert, wobei die Erzeugung des zweiten Steuersignales erfolgt durch Beginnen des Zählens abhängig von dem durch die erste Detektoreinrichtung erzeugten Bezugssignal und durch Erzeugen des zweiten Steuersignales, wenn der gezählte Wert den zweiten berechneten Wert erreicht, und

Laden der von der elektrischen Quelle abgegebenen Energie entsprechend dem ersten Steuersignal und Entladen der in der Zündung verwendeten Energie entsprechend dem zweiten Steuersignal,

dadurch gekennzeichnet,

03003S/0311

-KÄ-v

- daß das Berechnen des ersten Wertes aufweist:

- einen ersten Schritt zum Erzeugen eines ersten Datenwertes, der ein Intervall zwischen der vorliegenden zweiten Zeitsteuerung und der vorhergehenden zweiten Zeitsteuerung anzeigt, berechnet durch die Zentraleinheit (32),

- einen zweiten Schritt zum Erzeugen eines zweiten Datenwertes, der eine Zeitdauer anzeigt, die zum Laden der von der elektrischen Quelle abgegebenen Energie benötigt wird, und

- einen dritten Schritt zum Berechnen des ersten Wertes aus einer Funktion, die den zweiten Datenwert vom ersten Datenwert subtrahiert, und

- daß der Schritt des Erzeugens des ersten Steuersignales das Zählen abhängig von der vorhergehenden zweiten Zeitsteuerung beginnt und das erste Steuersignal erzeugt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- daß der erste Schritt zum Erzeugen des ersten Datenwertes weiterhin aufweist:

- einen vierten Schritt zum Erzeugen eines dritten Datenwertes, der ein Intervall zwischen den durch die erste Detektoreinrichtung erzeugten Bezugssignalen anzeigt,

- einen fünften Schritt zum Berechnen eines vierten Datenwertes, der eine Differenz zwischen dem vorliegenden zweiten Wert und dem vorhergehenden zweiten Wert anzeigt, und

- einen sechsten Schritt zum Berechnen des ersten Datenwertes mittels einer Funktion, die eine Beziehung zwischen dem ersten Datenwert und dem dritten und vierten Datenwert beschreibt.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

O30035/O8H

BAD ORIGINAL

-A-

- daß die Berechnung des sechsten Schrittes die folgende Funktion verwendet:

- erster Datenwert = dritter Datenwert + vierter Datenwert.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- daß der zweite Schritt weiterhin aufweist:

- einen vierten Schritt zum Erzeugen eines dritten Datenwertes in der Form von Ziffern, wobei der dritte Datenwert die Spannung der elektrischen Quelle anzeigt, und

- einen fünften Schritt zum Berechnen des zweiten Datenwertes aus dem dritten Datenwert mittels einer Funktion, die eine Beziehung zwischen dem zweiten Datenwert und dem dritten Datenwert beschreibt.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,

- daß der fünfte Schritt aufweist:

- einen sechsten Schritt zum Vergleichen des die Spannung der elektrischen Quelle anzeigenden dritten Datenwertes und eines ersten Bezugsdatenwertes einschließlich einer vorbestimmten Spannung,

- einen siebenten Schritt zum Bestimmen einer Proportionalitätskonstanten, in dem - wenn der dritte Datenwert größer als der erste Bezugsdatenwert ist - die Proportionalitätskonstante als eine erste Proportionalitätskonstante behandelt wird, und in dem - wenn der dritte Datenwert kleiner als der erste Bezugsdatenwert ist, die Proportionalitätskonstante als eine zweite Proportionalitätskonstante behandelt wird,

- einen achten Schritt zum Berechnen der Differenz zwischen dem dritten Datenwert und dem ersten Bezugsdatenwert,

- einen neunten Schritt zum Multiplizieren der im achten

Ö30Ö3S/0811

BAD ORIGINAL

Schritt berechneten Differenz mit der im siebten Schritt bestimmten Proportionalitätskonstanten, und

- einen zehnten Schritt zum Berechnen des zweiten Datenwertes durch Addieren oder Subtrahieren des Ergebnisses der Berechnung im neunten Schritt zur BezugsZeitdauer, die zum Laden erforderlich ist, wenn die elektrische Quelle die vorbestimmte Spannung liefert.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
gekennzeichnet durch

- einen elften Schritt zum Entscheiden, ob der erste berechnete Wert kleiner als der erste Bezugswert ist oder nicht, wobei der erste Bezugswert von der Zeitdauer abhängt, die vorliegt, damit die Zündeinrichtung die in einer Zündung verwendete Energie entlädt, und

- einen zwölften Schritt zum Ändern des berechneten ersten Wertes zum ersten Bezugswert, wenn der berechnete erste Wert kleiner als der erste Bezugswert ist.
7. Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit einer Abgabewelle, die durch mechanische Energie angetrieben wird, die aus Wärmeenergie umgesetzt-wird, die durch Verbrennung von Kraftstoff hervorgerufen wird,

- wobei die Brennkraftmaschine zum Steuern der Energieumsetzung entsprechend einem Zustand der Brennkraftmaschine aufweist:

- eine elektrische Quelle,

- eine mit der elektrischen Quelle gekoppelte Zündeinrichtung zum Laden von Energie, die von der elektrischen Quelle abgegeben wird, und zum Entladen von Energie, die bei der Zündung für den Kraftstoff verwendet wird, und

- eine mit der Abgabewelle der Brennkraftmaschine gekoppelte erste Detektoreinrichtung zum Erzeugen von Bezugssignalen und Stellungssignalen synchron mit der Drehung der Ab-

030035/0811

gabewelle,

wobei die Zündeinrichtung aufweist:

eine Zentraleinheit, die wiederholt, sequentiell und arithmetisch einen ersten und einen zweiten Wert entsprechend einer ersten Zeitsteuerung zum Laden der Energie bzw. einer zweiten Zeitsteuerung zum Entladen der Zündenergie berechnet und programmiert ist, um die Berechnung mittels eine gewünschte Beziehung zwischen dem Zustand der Brennkraftmaschine und der ersten und zweiten Zeitsteuerung beschreibenden Funktionen durchzuführen,

eine erste Einrichtung, die mit der ersten Detektoreinrichtung und der Zentraleinheit gekoppelt ist, um abhängig vom Bezugssignal eine das Stellungssignal zählende Operation zu beginnen und ein erstes Steuersignal zu erzeugen, wenn der Zählerstand den von der Zentraleinheit abgegebenen zweiten Wert erreicht,

eine zweite Einrichtung, die mit der ersten Detektoreinrichtung und der Zentraleinheit gekoppelt ist, um abhängig von dem durch die erste Einrichtung erzeugten ersten Steuersignal eine das Stellungssignal zählende Operation zu beginnen und ein zweites Steuersignal zu erzeugen, wenn der Zählerstand den von der Zentraleinheit abgegebenen ersten Wert erreicht, und

eine dritte Einrichtung zum Laden der von der elektrischen Quelle abgegebenen Energie und zum Entladen der Zündenergie abhängig vom ersten und vom zweiten Steuersignal, wobei das Verfahren aufweist:

Erzeugen eines elektrischen Signales in der Form von Ziffern, wobei das Signal den Zustand der Brennkraftmaschine anzeigt, Berechnen des ersten Wertes entsprechend der ersten Zeitsteuerung, um die Zündenergie durch die Zentraleinheit zu laden, und

030Ö35/0S11

Berechnen des zweiten Wertes entsprechend der zweiten Zeitsteuerung, um die Energie durch die Zentraleinheit mittels der den Zustand der Brennkraftmaschine anzeigenden elektrischen Signale zu entladen,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Berechnen des ersten Wertes weiterhin aufweist: einen ersten Schritt zum Berechnen eines ersten Datenwertes entsprechend der Anzahl der Stellungssxgnale zwischen der vorliegenden zweiten Zeitsteuerung und der vorhergehenden zweiten Zeitsteuerung,

einen zweiten Schritt zum Berechnen eines zweiten Datenwertes entsprechend der Anzahl der Stellungen entsprechend der Zeitdauer für das Laden der Energie, und einen dritten Schritt zum Berechnen des ersten Wertes durch Subtrahieren des zweiten Datenwertes vom ersten Datenwert .

330035/0811