DE3138101A1

DE3138101A1 - Verfahren zur steuerung der zuendpunkteinstellung einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3138101A1
Application number: DE19813138101
Authority: DE
Inventors: Masaomi Toyota Aichi Nagase; Jiro Okazaki Aichi Nakano; Hironobu Toyota Aichi Ono
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Jidosha Kogyo KK
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1980-09-25
Filing date: 1981-09-24
Publication date: 1982-04-15
Also published as: US4489691A; JPS5759058A; DE3138101C2

Description

Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Toyota-shi, Japan

Verfahren zur Steuerung der Zündpunkteinstellung einer

Brennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung der Zündeinstellung einer Brennkraftmaschine.

Bei einem bekannten Zündpunkteinstellungs-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine wird die Zündpunkteinstellung ündurch gesteuert, daß Maschinenparameter ermittelt werden, die die Betriebszustände der Brennkraftmaschine darstellen, nämlich beispielsweise die Maschinendrehzahl, Mir Ansaugluft-Durchflußleistung oder der pneumatischr Druck in dem Ansaugrohr ermittelt wird, um damit die ZürHpunkteinstellung zu berechnen, und der Befehl zum Zünden an dem berechneten Zündzeitpunkt abgegeben wird. F<oi dem System dieser Art wird häufig bei dem Anlaßr.Dr.Lnnd der Maschine die Zündpunkte Lnstel lung zwangsweise auf einen vorbestimmten konstanten Wert festp.elfMrt, da die dem System zugeführte Versorgungsspannung und die Maschinenparameter, die die Betriebszu-

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— j —

stände wie beispielsweise die Drehzahl angeben, bei dem Anlaßzustand der Maschine großen Schwankungen unterliegen. Nach dem Anlassen wird die Zündpunkteinstellung

auf gewöhnliche Weise in Abhängigkeit von den ermittel- -

ten Parametern für die Betriebszustände gesteuert.

Im allgemeinen treten jedoch unmittelbar nach dem Anlassen der Maschine große Änderungen der Maschinenparameter wie der Drehzahl, der Ansaugluft-Durchflußleistung oder dergleichen auf. Falls daher die Zündpunkteinstellung unmittelbar nach dem Anlassen auf gewöhnliche Weise wie bei dem herkömmlichen Steuerverfahren gesteuert wird, ist die Zeitdauer zum Speisen der Zündspule mit

elektrischem Strom unzureichend, so daß Fehlzündungen entstehen, die in den schlimmsten Fällen zu einem Abdrosseln der Maschine-führen.

„„ Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung der Zündpunkteinstellung einer Brennkraftmaschine zu schaffen, durch das das Arbeiten der Maschine unmittelbar nach dem Anlassen gleichmäßig gehalten werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung der Zündpunkteinstellung einer Brennkraftmaschine umfaßt folgende Schritte: Ermitteln des Betriebszustands der Maschine, um damit mindestens ein erstes Signal zu erzeugen,

das den ermittelten Betriebszustand angeht; dem erzeugten ersten elektrischen Signal entsprechendes Berechnen eines Frühzündungswinkels, der bei dem ermittelten Betriebszustand einer optimalen Zündpunkteinstellung entspricht; Einstellung der der Maschine vermittelten Zündungseinstellung in Abhängigkeit von dem berechneten Frühzündungswinkel; Ermitteln, ob die Maschine in dem

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Anlaßzustand ist oder nicht, um dementsprechend 'ein zweites elektrisches Signal zu erzeugen, wenn die Maschine in dem Anlaßzustand ist; dem zweiten elektrischen

Signal entsprechendes Ermitteln, ob nach dem Anlassen 5

eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist oder nicht oder ob die Maschine nach dem Anlassen eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen ausgeführt hat, um damit ein drittes elektrisches Signal zu erzeugen, das das Ermittlungsergebnis angibt; und dem zweiten und dem dritten elektrischen Signal entsprechendes Festlegen der der Maschine vermittelten Zündungseinstellung auf eine vorbestimmte feste Zündpunkteinstellung, wenn die Maschine in dem Anlaßzustand ist oder bis nach dem Anlassen eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist oder die Maschine nach dem Anlassen eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen ausgeführt hat.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs- Λ (J

beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Systems, bei dem das Steuerungsverfahren angewandt wird.

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer Steuerschaltung nach FIg. 1.

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Zeitsteuersignal-

Formerschaltung nach Fig. 2.

Fig. 4 zeigt neun Kurvenformen von Signalen an jeweili-„p. gen Teilen der Schaltungen nach Fig. 3, 5 und

9.

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Fig. 5 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für eine Zündsteuerschaltung nach Fig. 2 veranschaulicht.

Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Programm zur Ausführung von Rechenvorgängen bezüglich der Zündsteuerung veranschaulicht.

FIp₃. 7 ist ein Lagekartendiagramm, das den Zusammenhang von Frühzündungswinkeln in Bezug auf Werte Q/N und N veranschaulicht.

Fig. 8 a und 8b sind Ablaufdiagrarnme, die Teile eines weiteren Programms zur Ausführung von Rechenvor

gängen hinsichtlich der Zündsteuerung veranschaulichen.

Fig. 9 ist ein Blockschaltbild, das ein weiteres Beispiel für die Zündsteuerschaltung nach Fig.

2 zeigt.

In der Fig. 1, die schematiseh ein Zündpunkteinste 1 — lungs-S teuersystern mit einem Mikrocomputer für eine ° Brennkraftmaschine zeigt, ist 10 ein Luftstromfühler, der die Durchflußleistung der in die Maschine eingesaugten Luft ermittelt und eine dem ermittelten Wert entsprechende Spannung erzeugt, 12 ein Unterdruckfühler, der den pneumatischen Druck in einem Ansaugrohr der Maschine ermittelt und eine dem ermittelten Wert entsprechende Spannung erzeugt, 14 ein Kühlmittelternperaturfühler, der die Temperatur des Kühlmittels ermittelt und eine dem ermittelten Wert entsprechende Spannung erzeugt, und 1.5 ein Anlaßschalter, ner zum Anlassen geschlossen wird. Eine Steuerschaltung 16 wird mit den

..J l.öö J-U I

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* Ausgangsspannungen des Luftstromfühlers 10, des Unterdruckfühlers 12 und des Kühlmitteltemperaturfühlers 14 sowie einem Signal aus dem Anlaßschalter 15 gespeist,

das angibt, daß die Maschine angelassen wird, d.h., 5

die Maschine im Anlaßzustand ist.

Ein Verteiler 18 der Maschine 18 ist mit einem ersten Kurbelwinkelfühler 20 und einem zweiten Kurbelwinkelfühler 22 ausgestattet. Der Fühler 20 erzeugt ein Winkelstellungssignal jedesmal dann, wenn eine Verteilerwelle 18a um einen vorbestimmten Kurbelwinkel von 360 gedreht hat. Der zweite Fühler 22 erzeugt ein Winkelstellungssignal bei jedem Kurbelwinkel von 60 . Die beiden Winkelstellungssignale aus den Kurbelwinkelfühlern werden der Steuerschaltung 16 zugeführt. Die Steuerschaltung 16 führt einer Zündeinrichtung 24 ein Zündsignal zu. Ein Leistungstransistor in der Zündeinrichtung 24 leitet und sperrt den Primärstrom einer Zündspule 26. Der von der Zündspule 26 erzeugte Sekundärstrom hoher Spannung wird über den Verteiler 18 einer von Zündkerzen 28 zugeführt .

Die Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausführungs-

beispiel der Steuerschaltung 16 nach Fig. 1 veranschaulicht.

Die Ausgangsspannungen des Kühlmittel temperaturfühler

on 14, des Luftstromfühlers 10 und des Unterdruckfühlers 12 werden einem Analog-Digital-bzw. A/D-Umsetzer 30 zugeführt, der einen Analog-Multiplexer enthält, und aufeinanderfolgend in Signale in Form von Binärzahlen umgesetzt. Ferner wird das Signal aus dem Anlaßschalter 15 in eine Eingabeeinheit 32 eingegeben.

es DE 1558

Die von dem ersten bzw. dem zweiten Kurbelwinkelfühler 20 bzw. 22 bei einem jeweiligen Kurbelwinkel von 360 bzw. 60 erzeugten Winkelstellungssignale werden einer. Zeitsteuersignal-Formerschaltung 34 zugeführt, die verschiedene Zeitsteuersignale S,, und S. , die einer Zündsteuerschaltung 36 zugeführt werden, ein Unterbrechungsabrufsignal S. . zur Berechnung der Zündpunkteinstellung und ein Schaltsteuersignal S formt, das einer Drehzahlsignal-Formerschaltung 38 zugeführt wird.

.

Die Drehzahlsignal-Formerschaltung 38 hat ein Schaltglied, das mittels des von der Zeitsteuersignal-Formerschaltung 34 her zugeführten Schaltsteuersignals S geöffnet und geschlossen wird, das eine dem Kurbelwinkel 60° entsprechende Impulsbreite hat, und einen Zähler, der die Anzahl von bei einem jeweiligen Öffnen des Schaltglieds über das Schaltglied gelangenden Taktimpulsen zählt. Die Drehzahlsignal-Formerschaltung 38 bildet ein binäres Drehzahlsignal mit einem Wert, der der Maschinendrehzahl entspricht.

Die Zündsteuerschaltung 36 bildet ein Zündsignal in Übereinstimmung mit einem ersten Ausgangsdatenwert,

2g der einen Zeitpunkt für das Durchlassen des Stroms zu der Zündspule 26 betrifft, und einem zweiten Ausgangsdatenwert, der einen Zeitpunkt zum Unterbrechen des Stromflusses zur Zündspule 26, d.h. die Zündpunkteinste'llung betrifft. Der erste und der zweite Ausgangsdatenwert wird mittels einer Zentralverarbeitungseinheit bzw. Zentraleinheit (CPU) 40 errechnet. Das erzeugte Zündsignal wird einer Zündeinrichtung 42 zugeführt, die Zündkerzen 28, den Verteiler 18, die Zündspule 26 usw. aufweist, die in der Fig. 1 gezeigt sind.

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Der A/D-Umsetzer 30, . die Eingabeeinheit 32, die Drehzahlsignal-Formerschaltung 38 und die Zündsteuerschaltung 36 sind über eine Sammelleitung 50 mit der Zentraleinheit 40, einem Festspeicher (ROM) 44, einem Schreib-

° Lese-Speicher (RAM) 46, und einem Taktgenerator 48 verbunden. Die Eingabedaten und die Ausgabedaten werden über die Sammelleitung 50 übertragen.

Obzwar dies nicht in der Fig. 2 dargestellt ist, ist

der Mikrocomputer ferner auf herkömmliche Weise mit einer Eingabe/Ausgabe-Steuerschaltung, einer Speichersteuerschaltung und dergleichen ausgestattet.

In den Festspeicher 44 sind von vorneherein ein Pro-15

gramm für eine Haupt-Verarbeitungsroutine, ein Unterbrechungsverarbeitungsprogramm für die Berechnung der Zündpunkteinstellung und andere Programme sowie verschiedenerlei Daten eingespeichert, die für die Ausführung von Rechenvorgängen notwendig sind, welche später erläutert werden. ■

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist die Maschine sowohl mit dem Luftstromfühler 10 als auch mit dem Unterdruckfühler 12 ausgerüstet. Das Steuerungsverfahren kann jedoch praktisch angewandt werden, wenn irgendeiner dieser Fühler vorgesehen ist.

Die Fig. 3 zeigt eine Ausgestaltung der Zeitsteuersig-

nal-Formerschaltung 34 nach Fig. 2, wobei mit 52 und

54 magnetische .Scheiben bezeichnet sind, die an der Verteilerwelle angebracht sind und bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle der Maschine eine halbe Umdrehung ausführen. An dem Umfang der Scheiben sind in gleichen 35

Abständen Vorsprünge in einer jeweils vorbestimmten

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Anzahl ausgebildet .. Sobald die Vorsprünge an den Kurbelwinkelfühlern 20 bzw. 22 vorbeilaufen, die durch magnetische Aufnahmefühler gebildet sind, werden bei jedem Kurbelwinkel von 360° bzw. von 60° Impulse erzeugt. Die Impulse aus den Fühlern 20 und 22 werden durch Kurvenformerschaltungen 56 und 58 geformt und in Kurbelwinkelstellungssignale S ₁ und Sp umgesetzt, wie sie in den Darstellungen (A) und (B) in Fig, 4 gezeigt sind. Die Fig. 4 zeigt die Kurvenformen von Signa-10. -

len an den jeweiligen Teilen der Schaltungen gemäß der Fig. 3, 5 und 9, wobei die Abszisse Kurbelwinkel darstellt, wenn der obere Totpunkt bei dem Kompressionshub eines vorgegebenen Zylinders aus mehreren Zylindern der Maschine zu "0" gewählt ist.

Ein Trigger-Flip-Flop 60 wird mittels des Kurbelwinkelstellungssignals S ₁ rückgesetzt, um damit die Ausgangssignale Q und Q des Flip-Flops auf niedrigen Pegel bzw. auf hohen Pegel zu schalten. Wenn das Kurbelwinkelstellungssignal S _? angelegt wird, werden die Ausgangssignale Q und Q des Flip-Flops 60 umgeschaltet. Daher dient das Ausgangssignal Q des Flip-Flops 60 als Schaltsteuersignal S_ gemäß der Darstellung bei (C) in Fig. 4. Das

nc 6

. ° Ausgangssignal eines UND-Glieds 62, das das Schaltsteuersignal S und das Kurbelwinkelstellungssignal S _o aufnimmt, dient als Unterbrechungsabrufsignal S. . . Die negative Flanke bzw. abfallende Flanke des Unterbrechungsabrufsignals ^s-_rt tritt bei den Kurbelwinkelstellungen 0 , 120 und 240 auf, d.h., an dem oberen Totpunkt bei jedem Kompressionshub eines jeden der Zylinder, wie es in der Darstellung (D) in Fig. 4 gezeigt ist. Ferner dient das Ausgangssignal eines UND-Glieds 64, das das Ausgangssignal Q des Flip-Flops 60 und das

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^9 _

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* Kurbelwinkelstellungssignal S _? aufnimmt, als Speisurigs-Zeitsteuersignal S,,. Die abfallende Flanke des Speisungs-Zeitsteuersignals S,, tritt bei den Kurbelwinkelstellungen 60°, 18Ό° und 360° auf. Ein Bezugswinkel- Stellungssignal S , wie es in der Darstellung (F) in Fig. 4 gezeigt ist, wird durch geringfügiges zeitliches Verzögern des Speisungs-Zeitsteuersignals S, , in einer Verzögerungsschaltung 66 gebildet.

Die Fig. 5 veranschaulicht den Aufbau bei einem Beispiel der Zündsteuerschaltung 36 nach Fig. 2, wobei 70 ein Ausgabespeicher ist, der über die Sammelleitung 50 aus der Zentraleinheit 40 die der Zündpunkteinstellung entsprechenden zweiten Ausgabedaten empfängt, und 72 ein

■

Ausgabespeicher ist, der die ersten Ausgabedaten empfängt, welche den Zeitpunkt des Beginn des Fließens des elektrischen Stroms betreffen. Wenn das Speisungs-Zeitsteuersignal S", angelegt wird, werden die vorste-

2Q henden, von den Ausgabespeichern 70 und 72 aufgenommenen Daten an vorwählbare Rückwärtszähler 74 bzw. 76 angelegt. Wenn das Bezugswinkelstellungssignal S. mit einem geringfügigen Nacheilen hinter dem Speisungs-Zeitsteuersignal S, , angelegt wird, wird ein Flip-Flop 78 gesetzt.

Dadurch werden, über ein UND-Glied 80 Taktimpulse CP aus dem Taktgenerator 48 (Fig.2) an den Rückwärtszähler 74 angelegt, so daß dieser den Zählvorgang beginnt. Wenn der in den Rückwärtszähler 74 eingegebene zweite Ausgangsdatenwert auf Null heruntergezählt ist, wird durch ein Borgen-Ausgangssignal des Rückwärtszählers 74 ein Flip-Flop 82 gesetzt und das Flip-Flop 78 rückgesetzt. Die Darstellung (G) in Fig. 4 zeigt den Inhalt des Rückwärtszählers 74 bei der Zählung des Datenwerts

während der Berechnung des veränderbaren Frühzündungs-35

Winkels. Wenn das Flip-Flop 82 gesetzt ist, beginnt

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der Rückwärtszähler 76 das Rückwärtszählen im Ansprechen auf die Taktimpulse CP. Wenn der Rückwärtszähler 76, in dem der den Zeitpunkt für den Beginn des Stromflusses betreffende erste Ausgangsdatenwert voreingestellt wurde, auf Null heruntergezählt hat, wird durch das Borgen-Ausgängssignal des Rückwärtszählers 76 das Flip-Flop 82 rückgesetzt.. Daher nimmt bei der Berechnung des veränderbaren Frühzündungswinkels das Ausgangssignal Q des Flip-Flops 82 beispielsweise die in der Darstellung (H) in Fig. 4 gezeigte Form an und wird als Zündsignal der Zündeinrichtung 42 zugeführt. D.h., der Zündfunke wird zum Zeitpunkt des Anstiegs des Zündsignals hervorgerufen, während der Zündspule 26 der elektrische Strom zum Zeitpunkt des Abfallens des Zündsignals zugeführt

wird.

Nachstehend wird die Funktionsweise des Mikrocomputers nach Fig. 2 erläutert. Die folgende Beschreibung betrifft den Fall, daß anstelle des Unterdruckfühlers 12 der Luftstromfühler 10 verwendet wird.

Wenn von der Zeitsteuersignal-Formerschaltung 34 her das Unterbrechungsabruf-Signal S. , zugeführt wird,

„P- führt die Zentraleinheit 40 die in der Fig. 6 dargestellte Verarbeitung aus. Zunächst entscheidet bei einem Ablaufpunkt bzw. Schritt 100 die Zentraleinheit 40, ob die Maschine in dem Anlaßzustand ist oder nicht, und zwar aufgrund eines Signals, das aus dem Anlaßschalter 15 an die Eingabeeinheit 32 angelegt wird. Wenn die Maschine im Anlaßzustand ist, wird bei einem Schritt 101 eine Anlaß-Kennung F . auf "1" gesetzt, wonach das Programm zu einem Schritt 102 fortschreitet, bei dem die Zündpunkteinstellung auf einen vorbestimmten Festwert gesteuert wird. D.h., während des Anlassens wird die Zündpunkteinstellung auf einen vorbestimmten Festwert gesteuert. Dieser Programmablauf zur Steuerung

ι ο υ

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der Zündpunkteinstellung auf einen Festwert wird später erläutert.

Nach dem Anlassen der Maschine schreitet das Programm von dem Schritt 100 zu einem Schritt 103 fort, bei dem ermittelt wird, ob die Anlaß-Kennung F , "1" ist oder

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nicht. Da bei dem anfänglichen Arbeitszyklus unmittelbar nach dem Anlassen die Anlaß-Kennung F "1" ist, schrei-

S *C

tet das Programm zu Schritten 104 und 105 fort. Bei IQ dem Schritt 104 wird eine "Direkt nach Anlaß"-bzw. Mach-Anlaß-Kennung F auf "1" gesetzt, wonach dann bei

S UcL

dem Schritt 105 die Anlaß-Kennung F auf "0" rückge-

S U

setzt wird. Bei einem Schritt 106 ermittelt dann die Zentraleinheit 40, ob die Kennung F . "1" ist oder

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° nicht. Da bei dem anfänglichen Betriebszyklus nach dem Anlassen die Kennung F auf "1" verbleibt, schreitet

s ta

das Programm zu einem Schritt 107 fort, bei dem eine Festfrühzündungswinkel-Kennung F„ . auf "1" gesetzt wird. Bei einem Schritt 108 wird in einem Zähler C ein

Anfangswert "20" eingestellt. Danach wird bei einem Schritt 109 die Kennung F_{sta auf} „_Qn _rückgesetzt. _Das Programm schreitet dann zu dem Schritt 102 fort. Damit schreitet das Programm zu dem Schritt 102 für die Festlegung der Zündpunkteinstellung fort, wenn die Maschine nicht mit hoher Drehzahl läuft.

Da bei dem zweiten und folgenden Arbeitszyklus nach dem Anlassen der Maschine die Anlaß-Kennung F . "0" ist, springt das Programm von dem Schritt 103 zu dem Schritt 106. Da ferner auch die Kennung F "0" ist,

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schreitet das Programm von dem Schritt 106 zu einem Schritt 110 fort, bei dem ermittelt wird, ob die Festfrühzündungswinkel-Kennung F "1" ist oder nicht.

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Da bei dem zweiten Arbeitszyklus nach dem Anlassen die Kennung F„ "1" ist, schreitet das Programm zu einem

I 3.3.

-1£^ Λ-. DE 1558

Schritt 111 fort, bei dem die Berechnung C-»— C-I ausgeführt wird. Danach wird bei einem Schritt 112 ermittelt, ob C Null ist oder nicht. Wenn C nicht "G" ist, schreitet das Programm von dem Schritt 112 zu dem Schritt

■

102 für die Festlegung der Zündpunkteinstellung fort.

Wenn bei dem Schritt 111 der Rechenvorgang zwanzigmal wiederholt wird, so daß der Wert C zu "0" wird, schreitet das Programm von dem Schritt 112 zu einem Schritt 113 fort, bei dem die Kennung F- auf "0" rückgesetzt ο ι aa

wird. Danach schaltet das Programm zu dem Schritt 102 für die Festlegung der Zündpunkteinstellung fort. Auf diese Weise wird nach dem Anlassen die Zündpunkteinstellung über eine Periode des 21-fachen Arbeitszyklus einschließlich der anfänglichen Einstellung des Zählerwerts C festgelegt. Da danach die Kennung F_ auf "0" verbleibt, zweigt das Programm von dem Schritt 110 auf einen Schritt 114 ab. Die Schritte 114 bis 118 bilden eine Routine für den Programmablauf einer gewöhnlichen

Zündpunkteinstellungs-Berechnung. Bei dem Schritt 114 führt die Zentraleinheit die die Drehzahl N der Maschine betreffenden Eingangsdaten, die die Ansaugluft-Durchflußleistung Q betreffenden Eingangsdaten und die die

Kühlmitteltemperatur THW betreffenden Eingangsdaten 25

ein. Bei dem Schritt 115 ermittelt die Zentraleinheit 40 aufgrund der Daten für die Ansaugluft-Durchflußleistung bzw. Menge Q und der Daten für die Drehzahl N einen für den bestehenden Betriebszustand geeigneten optimalen Frühzündungswinkel θ . Zur Berechnung des

optimalen Frühzündungswinkels sind vielerlei Verfahren bekannt. Beispielsweise wird nach Fig. 7 eine Funktion

θ " = f (N, Q/N); die einen anzustrebenden Zusammenhang, a .

zwischen N, Q/N und dem Frühzündungswinkel Θ darstellt, nc a

im Voraus in dem Festspeicher 44 in der Form einer Lagekarte eingespeichert, aus der der optimale Frühzündungswinkel θ ausgelesen wird. Der ermittelte Frühzündungsa

winkel θ wird bei dem nächsten Schritt 116 entsprechend

IUU IU I

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einer Funktion <&. = g (THW) für die Kühlmitteltemperatur THW korrigiert. D.h., der FrühzUndungswinkel θ wird durch den Rechenvorgang Θ¹ -*— θ' + <X zum Ermitteln des Frühzündungswinkels Θ¹ korrigiert. Bei dem nächsten ^a

Schritt 117 wird ein Kurbelwinkel· Θ, zwischen einer

durch den zuvor ermitteiten Frühzündungswinkel Θ¹ dar-

3.

gestellten Kurbelwinkelstellung und der Bezugswinkelstellung ermittelt. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird eine Bezugswinkelstellung angewandt, die um 60° gegenüber dem oberen Totpunkt bei dem Kompressionshub eines zu zündenden Zylinders vorgeschoben ist, nämlich 60°v. o.T. Daher kann der Kurbelwinkel Θ, durch

Θ, = 60 - Θ¹ ermittelt werden. Danach wird der berechb a

nete Kurbelwinkel Θ. in eine Zeiteinheit umgesetzt. Die Umsetzung besteht darin, die Zeit T, zu berechnen, die die KurbelWe^e braucht, um über den Winkel Θ, zu drehen, und kann unter Verwendung der gerade bestehenden Drehzahl N leicht nach der Gleichung T. = Θ, /N bewerk^e b b' stelligt werden. Danach wird die- ermittelte Zeit T,

b in eine Taktanzahl des Rückwärtszählers 74 umgesetzt. Die Umsetzung erfolgt nach der Gleichung T. /12,5 ns wenn die Taktimpuls-Periode 12,5 /as ist. Bei -dem nächsten Schritt 118 werden die Umsetzungsdaten als Zündpunkteinstellungsdaten (zweite Ausgangsdaten) dem Ausgabespeicher 70 zugeführt.

Andererseits berechnet die Zentraleinheit 40 auf her-

kömmliche Weise die Zeit von dem bestehenden Zündzeitpunkt bis zu dem Zeitpunkt, an dem der elektrische Strom zur Primärwicklung der Zündspule zu fließen beginnt, um damit den Zündfunken bei dem nächsten Zylinder hervorzurufen; d.h., die Zentraleinheit berechnet die Zeit

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T -_„ von dem bestehenden Zündzeitpunkt an bis zu dem
οι Γ

Zeitpunkt, an dem zur Vorbereitung des Zündfunkens bei
dem nächsten Zylinder der elektrische Strom zu fließen beginnt. Danach setzt die Zentraleinheit 40 die errechnete stromlose Zeit T __ in eine Taktanzahl für den

oii .

Rückwärtszähler 76 um und gibt die umgesetzten Daten an den Ausgabespeicher 72 als erste Ausgabedaten ab.

Nachher wird der Programmablauf zur Steuerung der Zündpunkteinstellung auf einen Festwert bei dem Schritt 102 beschrieben. Wenn die Zündsteuerschaltung 36 mit dem Aufbau gemäß Fig. 5 verwendet wird, wird die Zündpunkteinstellung durch die Programmierung festgelegt. D.h., bei dem Schritt 102 wird dor Programmablauf ausgeführt, der in der Fig. 8a gezeigt ist. Zunächst wird bei einem Schritt 120 als End-Frühzündungswinkel Θ'

ein vorbestimmter fester Winkel P> (mit beispielsweise (b = 0° v. o. T.) vorgegeben, während bei Schritten 121 und 122 die gleichen Programmablaufe wie bei den jeweiligen Schritten 117 und 118 nach Fig. 6 ausgeführt werden, so daß die dem festen Frühzündungswinkel ß entsprechenden Zündpunkteinstellungsdaten dem Ausgabespeicher 70 zugeführt werden. Darüber hinaus werden auch dem Ausgabespei-

eher 72 die Daten zugeführt, die die einer vorbestimmten stromlosen Zeit T „_ (von beispielsweise 3 ms) entsprechenden Zeitsteuerung für das Einleiten des Stromflusses betreffen.

Bei dem Steuerungsverfahren kann jedoch die Zündpunkteinstellung auch dadurch auf einen Festwert gesteuert werden, daß ein Verschaltungsverfahren unter Verwendung einer in der Fig. 9 gezeigten Steuerschaltung angewandt wird. In diesem Fall wird bei dem Schritt 102 der Programmablauf gemäß einem Schritt 130 nach Fig. 8b ausgeführt.

I O U IU I

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Es wird nämlich einer Leitung 132 nach Fig. 9 zum Befehlen der festen Zündpunkteinstellung ein Signal mit dem logischen Pegel "L" zugeführt, wodurch ein UND-Glied 134 gesperrt wird, während ein UND-Glied 136 durchgeschaltet wird. Daher wird ein aus dem Schaltsteuersignal· Sg der Zeitsteuersignal·-Formerschaltung 34 invertiertes Signal (siehe Fig. 4 (I) ) anstelle des Zündsignals aus dem Flip-Fiop 82 über ein ODER-Giied 138 an die Zündeinrichtung 42 angelegt. Daher wird die Zündpunkteinstellung auf 0° v.o.T. festgelegt. Ferner ist es möglich, die Zundpunkteinste^ung nach dem Verschaltungsverfahren auf einen Festwert zu steuern, wenn die Maschine im Anlaßzustand ist, bei der die Versorgungsspannung abfällt, und nach dem Anlassen nach dem Programmierverfahren zu steuern.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Unterbrechungs-Verarbeitungsroutine zur Berechnung der Zündpunkteinste^ung jedesmal· dann ausgeführt, wenn die KurbeiWe^e der Maschine um einen vorbestimmten Winkel gedreht hat. Daher wird der Programmablauf für die Festlegung der Zündpunkteinstellung dann ausgeführt, wenn die Maschine während des Anlassens nicht mit hohen

Drehzahien Läuft oder bis die Maschine nach dem Aniassen eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen ausgeführt hat. Gemäß einer anderen Ausführungsform des.Steuerverfahrens kann das Unterbrechungs-Verarbeitungsprogramm über eine vorbestimmte Zeitdauer ähnlich ' ausgeführt werden. In diesem Fall erfolgt der Programmablauf für die Festlegung der Zundpunkteinste^ung dann, wenn die Maschine während des Anlassens nicht mit hohen Drehzahien l·äuft oder bis nach dem Anlassen eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist.

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Nachdem im vorstehenden in Einzelheiten beschriebenen Steuerungsverfahren wird die Zündpunkteinstellung nicht nur dann auf einen vorbestimmten Festwert gesteuert, wenn die Maschine im Anlaßzustand ist, sondern auch bis zum Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem . Anlassen oder bis zu einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen der Maschine nach dem Anlassen. Daher kann der Maschinenlauf ohne Zündstörungen bzw. Fehlzündungen oder einer Abdrosselung der Maschine selbst dann gleichmäßig gehalten werden, wenn sich unmittelbar nach dem Anlassen die Maschinenparameter in starkem Ausmaß verändern.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurden zwar zur Berechnung der Zündpunkteinstellung die Drehzahl und die Ansaugluft-Durchflußleistung als Betriebszustandsparameter herangezogen, jedoch ist es natürlich möglich, als Betriebszustandsparameter die Drehzahl und den Unterdruck in dem Ansaugrohr zu verwenden.

Die Zündpunkteinstellung einer Brennkraftmaschine wird nicht nur während des Anlassens, sondern auch bis zum Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Anlassen oder bis zum Erreichen einer vorbestimmten Umdrehungsanzahl der Maschine nach dem Anlassen auf einen vorbestimmten Festwert gesteuert.

■ . .

Claims

Patentansprüche

1J Verfahren zur Steuerung der Zündpunkteinstellung einer Brennkraftmaschine·, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebszustand der Maschine ermittelt wird, um mindestens ein erstes elektrisches Signal zu erzeugen, das den ermittelten Betriebszustand angibt, daß entsprechend dem erzeugten ersten elektrischen Signal ein Frühzündung swinkel berechnet wird, der bei dem ermittelten Betriebszustand einer optimalen Zündpunkteinstellung entspricht, daß die Zündungseinstellung der Maschine in Abhängigkeit von dem berechneten Frühzündungswinkel eingestellt wird, daß ermittelt wird, ob die Maschine in dem Anlaßzustand ist oder nicht, um ein zweites elektrisches Signal zu erzeugen, wenn die Maschine im Anlaßzustand ist, daß im Ansprechen auf das zweite elektrische Signal ermittelt wird, ob nach dem Anlassen eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist oder nicht oder ob die Maschine nach dem Anlassen eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen ausgeführt hat oder nicht, um damit ein drittes elektrisches Signal zu erzeugen, das das ermittelte Ergebnis angibt, und daß im Ansprechen auf das zweite und das dritte elektrische Signal die

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Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070

Dresdner Bank (München) KIo. 3939844

Postacheck (München) Kto 670-43-804

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ZUndungseinstellung der Maschine auf einem vorbestimmten festen Zeitpunkt festgelegt wird, wenn die Maschine in dem Anlaßzustand ist oder bis nach dem Anlassen die vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist bzw. die Maschine nach dem Anlassen die vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen ausgeführt hat.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Festlegen der Zündungseinstellung der Frühzündungswinkel auf einem vorbestimmten konstanten Wert gehalten wird, wenn die Maschine in dem Anlaßzustand ist, oder bis nach dem Anlassen die vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist bzw. die Maschine nach dem

Anlassen die vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen ausge-15

führt hat.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Festlegen der Zündungseinstellung ein

2Q viertes elektrisches Signal erzeugt wird, wenn die Maschine in dem Anlaßzustand ist oder bis nach dem Anlassen die vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist bzw. die Maschine nach dem Anlassen die vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen ausgeführt hat, und im Ansprechen auf das vierte elektrische Signal die Zündungseinstellung der Maschine zwangsweise mit Hilfe vorbestimmter Kurbelwinkelsignale auf einen vorbestimmten Zündzeitpunkt festgelegt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine ein Ansaugrohr hat und bei dem Ermitteln des Betriebszustands die Drehzahl der Maschine ermittelt wird, um ein elektrisches

Signal zu erzeugen, das die ermittelte Drehzahl angibt, 35

■ und die Ansaugluft-Durchflußleistung der Maschine oder

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der Ansaugunterdruck ermittelt wird, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das die ermittelte Ansaugluft-Durchflußleistung bzw. den ermittelten Ansaugunterdruck angibt.