DE3329247A1

DE3329247A1 - Kraftstoffeinspritz-kontrollverfahren fuer eine mehrzylinder-brennkraftmaschine mit einer betriebssicherheitsfunktion fuer abnormitaet in einer zylinderunterscheidungseinrichtung

Info

Publication number: DE3329247A1
Application number: DE19833329247
Authority: DE
Inventors: Yutaka Shiki Saitama Otobe; Akihiro Yamato
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1982-08-13
Filing date: 1983-08-12
Publication date: 1984-02-16
Also published as: GB8321777D0; GB2126377B; DE3329247C2; JPS6327537B2; JPS5929736A; US4471739A; GB2126377A

Description

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Kraftstoffeinspritz-Kontrollverfahren für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit einer Betriebssicherheitsfunktion für Abnormität in einer Zylinderunterschei-

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■ Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspitz-Kontrollverfahren zum Zuführen von Kraftstoff mittels Einspritzung zu mehreren Zylindern einer Brennkraftmaschine und insbesondere ein Verfahren von einer Art, die so ausgebildet ist, daß sie eine Betriebssicherheitsfunktion für den Fall ausführt, daß eine Abnormität in einer Zylinderunterscheidungseinrichtung auftritt, welche die Folge der Kraftstoffeinspritzung in die Zylinder der Maschine bestimmt.

Unter den Kraftstoffzufuhr-Kontrollverfahren zur elektronischen Kontrolle der Ventilöffnungsperiode einer Kraftstoffdosiervorrichtung einer Brennkraftmaschine zur Kontrolle der der Maschine zuzuführenden Kraftstoffmenge ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, beispielsweise in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) No. 57-137 633/ das so ausgebildet ist, daß es zuerst einen Basiswert der obigen Ventilöffnungsperiode, d.h. der Kraftstoffzufuhrmenge, als eine Funktion der Maschinendrehzahl und des absoluten Druckes im Ansaugrohr bestimmt und dann der so bestimmte Basiswert korrigiert wird durch Hinzuaddieren von und/oder Multiplizieren mit Konstanten und/oder Koeffizienten, die Funktionen von Parametern sind, welche Betriebszustände der Maschine, wie beispielsweise die Maschinenkühlmitteltemperatur, die Drosselventilöffnung, die Abgasbestandteilekonzentration (Sauerstoffkonzentration), usw., anzeigen, während gleichzeitig die Steuerung der Kraftstoffeinspritzung in die einzelnen Maschinenzylinder bestimmt wird, sowohl durch Impulse eines Signals für den

oberen Totpunkt, das bei vorbestimmten Kurbelwinkelstellungen der Kolben in den einzelnen Maschinenzylindern erzeugt wird, als auch durch Impulse eines Zylinderunterscheidungssignals, welches eine vorbestimmte Kurbelwinkelstellung eines Kolbens in einem speziellen Maschinenzylinder anzeigt, wobei die Kraftstoffeinspritzventile der Kraftstoffdosiervorrichtung entsprechend der korrigierten Kraftstoffzufuhrmenge und der vorbestimmten Kraftstoffeinspritzsteuerung betrieben werden.

Bei einem solchen Kraftstoffeinspritz-Kontrollverfahren ist es wesentlich, daß sowohl Impulse des das Timing der Kraftstoffeinspritzung in die Maschinenzylinder kontrollierenden Zylinderunterscheidungssignals als auch Impulse des Signals für den oberen Totpunkt genau in einer vorbestimmten Folge erzeugt werden, um einen gleichmäßigen Betrieb der Maschine sicherzustellen. Das Signal für den oberen Totpunkt wird durch eine Einrichtung zum Erlassen des oberen Totpunktes erzeugt, deren Impulse jeweils eine vorbestimmte Stellung eines Kolbens innerhalb eines entsprechenden Maschinenzylindes in Bezug auf den oberen Totpunkt des gleichen Zylinders anzeigen, während das Zylinderunterscheidungssignal durch eine Zylinderunterscheidungseinrichtung erzeugt wird, deren Impulse jedesmal erzeugt werden, wenn die Kurbelwelle der Maschine sich um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf eine vorbestimmte Stellung eines Kolbens innerhalb eines speziellen Maschinenzylinders gedreht hat. Wenn sowohl die Einrichtung zum Erlassen des oberen Totpunktes als auch die Zylinderunterscheidungseinrichtung normal arbeiten, wird eine erste Anzahl von Maschinenzylindern, beispielsweise vier Maschinenzylinder im Falle einer Vierzylindermaschine, während der Erzeugung eines Impulses des Signals für den oberen Totpunkt mit eingespritztem Kraftstoff versorgt, das unmittelbar nach der Erzeugung eines jeden Zylinderunterscheidungssignals erzeugt

worden ist, und der dritte, vierte und zweite Zylinder der Vierzylindermaschine werden in der erwähnten Folge synchron mit den folgenden Impulsen des Signals für den oberen Totpunkt mit eingespritztem Kraftstoff versorgt. Dann werden in der gleichen Weise wie oben, wenn weitere Impulse des Zylinderunterscheidungssignals erzeugt werden, die Maschinenzylinder sukzessive mit eingespritztem Kraftstoff in der obigen vorbestimmten Folge synchron mit den folgenden Impulsen des Signals für den oberen Totpunkt mit Kraftstoff versorgt, das unmittelbar nach dem jeweils vorangegangenen Impulsen des Zylinderunterscheidungssignals erzeugt wird.

In dem Fall jedoch, bei dem eine Abnormität in der Zylinderunterscheidungseinrichtung auftritt, beispielsweise eine Unterbrechung des Verdrahtungssystems, ist es sehr wahrscheinlich, daß keine Erzeugung eines Impulses des Zylinderunterscheidungssignals auftritt oder ein Impuls des gleichen Signals nicht bei jedem vorbestimmten Drehwinkel der Kurbelwelle der Maschine erzeugt wird, d.h., daß Impulse des gleichen Signals in irregulären Intervallen erzeugt werden. In einem solchen Fall ist es unmöglich, die richtige Folge sukzessiver Kraftstoffeinspritzungen in die Maschinenzylinder synchron mit Impulsen des Signals für den oberen Totpunkt zu erzielen, das von der Erzeugung von Impulsen des Zylinderunterscheidungssignals abhängt. Dies resultiert in Schwierigkeiten bei oder in der Unmöglichkeit der Fortführung eines gleichmäßigen Betriebs der Maschine oder in einer Verschlechterung der Betreibbarkeit oder des Wirkungsgrades der Maschine und kann sogar den Stillstand der Maschine zur Folge haben.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftstoffeinspritz-Kontrollverfahren für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine anzugeben, das so ausgebildet ist, daß es eine Be triebssicherheitsfunktion ausübt, um das Auftreten einer

Abnormität in der Zylinderunterscheidungseinrichtung derart zu bewältigen, daß wenigstens ein fortlaufender Betrieb der Maschine sichergestellt ist, unbeachtet der irregulären Erzeugung des Zylinderunterscheidungssignals von der Zylinderunterscheidungseinrichtung.

Erfindungsgemäß wird dazu ein Verfahren zur Kontrolle der Einspritzung von Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine vorgesehen, die mehrere Zylinder, eine Einrichtung zum Erfassen des oberen Totpunkts, mit welcher vorbestimmte Positionen von Kolben in zugeordneten Zylindern relativ zu deren oberen Totpunkten erfaßbar und Impulse erzeugbar sind, welche die erfaßten vorbestimmten Positionen der Kolben anzeigen, und eine Zylinderunterscheidungseinrichtung aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie jedesmal Impulse erzeugt, wenn sich die Kurbelwelle der Maschine um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf eine vorbestimmte Position eines Kolbens in einem speziellen der Zylinder verdreht hat, wobei Kraftstoff in die Zylinder der Maschine sukzessive in einer vorbestimmten Folge synchron mit Impulsen eingespritzt wird, die von der obigen Einrichtung zum Erfassen des oberen Totpunktes unmittelbar nach der Erzeugung eines jeden Impulses der obigen Zylinderunterscheidungseinrichtung sukzessive erzeugt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist so ausgebildet, daß es eine Betriebssicherheitsfunktion in dem Fall ausübt, daß eine Abnormität in der Zylinderunterscheidungseinrichtung auftritt, die durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:

(1) Von der Zylinderunterscheidungseinrichtung bzw. -auswahleinrichtung erzeugte Impulse werden erfaßt;

(2) die Anzahl der von der Einrichtung zum Feststellen des oberen Totpunktes sukzessive erzeugten Impulse werden unmittelbar nach der Erzeugung eines jeden Impulses von der Zylinderunterscheidungseinrichtung gezählt;

(3) die Drehzahl der Maschine wird erfaßt;

(4) die Zylinderunterscheidungseinrichtung wird als abnorm angesehen, wenn kein weiterer Impuls aus der Zylinderunterscheidungseinrichtung nach der Erfassung eines jeden von der Zylinderunterscheidungseinrichtung erzeugten Impulse erfaßt wird, bis die gezählte Anzahl von Impulsen aus der Einrichtung zum Erfassen des oberen Totpunktes eine Zahl erreicht, die gleich der Summe aus der Anzahl der Maschinenzylinder und 1 ist, während die Drehzahl der Maschine höher ist als ein vorbestimmter Wert; und

(5) die Einspritzung von Kraftstoff in die Zylinder in der obigen vorbestimmten Folge wird synchron mit Impulsen bewirkt, die von der Einrichtung zum Erfassen des oberen Totpunktes allein erzeugt werden, unbeachtet der Erzeugung aufeinanderfolgen der Impulse aus der Zylinderunterscheidungseinrichtung, wenn die Zylinderunterscheidungseinrichtung im Schritt (4) als abnorm angesehen wird.

Vorteile und weitere Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen

Figur 1 ein Blockdiagramm der Anordnung eines Kraftstoffzufuhr-Kontrollsystems, das mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren arbeitet;

Figur 2 eine schematische perspektivische Ansicht einer Einrichtung zur Erfassung des oberen Totpunktes (TDC-Sensor) und einer Zylinderunterscheidungseinrichtung (CYL-Sensor), die beide auch in der Figur 1 erscheinen;

Figur 3 ein Blockschaltbild der inneren Anordnung einer elektronischen Kontrolleinheit (ECU), die ebenfalls in der Figur 1 erscheint; und

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Figur 4 ein Flußdiagramra für eine Art und Weise der Bestimmung einer Abnormität in der Zylinderunterscheidungseinrichtung, mit der das oben beschriebene Verfahren arbeitet'. 5

Das oben beschriebene Verfahren wird nun anhand der Zeichnungen detailliert beschrieben.

In der Figur 1 ist schematisch die Anordnung eines Kraftstöffzufuhr-Kontrollsystems dargestellt, das mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren arbeitet. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, beispielsweise mit vier Zylindern 1a, an die ein Ansaugverteilungsrohr 2 angeschlossen ist. An auseinanderstrebenden Abschnitten des Verteilungsrohres 2 sind an stromaufwärts von nicht dargestellten Einlaßventilen liegenden Stellen Kraftstoffeinspritzventile 3 angeordnet, zum Einspritzen von Kraftstoff in jeweils zugeordnete Zylinder 1a. Die Kraftstoffeinspritzventile 3 sind mit einer nicht dargestellten Kraftstoffpumpe und auch elektrisch mit einer elektronischen Kontrolleinheit 4 (im folgenden mit "ECU" bezeichnet) verbunden, derart, daß ihre Öffnungsperioden durch Antriebssignale kontrollierbar sind, die von der ECU 4 erzeugt werden.

Ein Sensor 5 für den oberen Totpunkt (im folgenden mit "TDC-Sensor" bezeichnet) und ein Zylinderunterscheidungssensor 6 (im folgenden mit "CYL-Sensor" bezeichnet) sind elektrisch mit der ECU 4 derart verbunden, daß sie an diese ihre Ausgangssignale geben. Nach Figur 2 sind diese Sensoren 5, 6 jeweils aus elektromagnetischen Gebern gebildet, von denen einer vier Vorsprüngen 10a zugekehrt ist, die zahlenmäßig der Anzahl der Zylinder 1a entsprechen, und der andere einem einzigen Vorsprung 10b zugekehrt ist, wobei die vier oder der einzige Vorsprung jeweils ein Stück mit einer jeweils zugeordneten

magnetischen Scheibe bilden, von denen jede auf einer Nockenwelle 10 der Maschine befestigt ist, welche so angeordnet ist, daß sie durch eine Kurbelwelle 9 der gleichen Maschine mit einem Untersetzungsverhältnis von 1:2 über einen Steuerriemen 8 angetrieben wird. Der TDC-Sensor 5 ist so ausgebildet, daß er einen Impuls erzeugt, der eine vorbestimmte Position eines Kolbens in jedem der verschiedenen Zylinder 1a der Maschine relativ zu einem oberen Totpunkt des Kolbens anzeigt, d.h. bei einem bestimmten Kurbelwinkel jedesmal dann einen Impuls erzeugt, wenn die Maschinenkurbelwelle 9 sich um 180° gedreht hat, während der Zylinderunterscheidungssensor so ausgebildet ist, daß er jedesmal dann einen Impuls erzeugt, wenn sich die Kurbelwelle der Maschine um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf eine vorbestimmte Position eines Kolbens in einem besonderen Zylinder gedreht hat. Die durch die Sensoren 5, 6 erzeugten Impulse werden der ECU 4 zugeführt.

Des weiteren ist mit der ECU 4 ein Zündschalter 7 zum Ein- und Ausschalten einer in der Maschine vorgesehenen, nicht dargestellten Zündvorrichtung verbunden, und der ECU 4 wird ein die Einschalt- und Ausschaltstellung des Zündschalters 7 anzeigendes Signal zugeführt.

Die Figur 3 zeigt eine Schaltkreiskonfiguration innerhalb der ECU 4 in Figur 1. Die Impulse eines von dem CYL-Sensor in Figur 1 erzeugten Zylinderunterscheidungssignals (im folgenden mit "CYL-Signal" bezeichnet) werden durch einen Wellenformer 11a in Impulse mit rechteckförmiger Wellenform umgewandelt und dann einem UND-Schaltkreis 12 zugeführt. Die Impulse eines vom TDC-Sensor 5 in Figur 1 erzeugten Signals für den oberen Totpunkt (im folgenden mit "TDC-Signal") bezeichnet,

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werden durch einen Wellenformer 11b in rechteckförmige Impulse umgewandelt und einem UND-Schaltkreis 22, dem Takteingangsanschluß CK eines Rxngzählers 13, einem Ti-Wert-Berechnungsschaltkreis 14 und einem Me-Wert-Zähler 15 zugeführt, wobei der Tx-Wert-Berechnungsschaltkreis

14 die Kraftstoffeinspritzperiode Ti bestimmt. Den UND-Schaltkreisen 12, 22 wird auch ein Ausgangssignal aus einem Ausgangsanschluß B eines voreinstellbaren Abwärtszählers 23 zugeführt, und ein Ausgangssignal aus dem UND-Schaltkreis 12 wird sowohl dem Rücksetzimpuls-Eingangsanschluß R des Rxngzählers 13 als auch dem Ein-• gangsanschluß L des Abwärtszählers 23 über einen ODER- -Schaltkreis 30 zugeführt. Der Ringzähler 13 weist vier Ausgangsanschlüsse QO - Q3 auf, an denen Ausgangssxgnale nacheinander jedesmal einen hohen Pegel, im folgenden nur mit "1" bezeichnet) einnehmen, wenn ein Impuls des . TDC-Signals an den Takteingangsanschluß CK des gleichen Zählers 13 anliegt. Der Ringzähler 13 wird jedesmal zurückgesetzt, wenn ein Impuls des CYL-Signals an seinem Rücksetzimpuls-Eingangsanschluß R anliegt, um ein Ausgangssignal 1 an seinem Ausgangsanschluß QO zu erzeugen. Die Ausgangssxgnale an den Ausgangsanschlüssen QO bis Q3 des Rxngzählers 13 werden an die UND-Schaltkreise 19a bis 19d angelegt.

Der Me-Wert-Zähler 15 zählt die Anzahl der Taktimpulse CP, die eine vorbestimmte Impulswiederholungsperiode aufweisen und von einem nicht dargestellten Referenztaktgenerator zwischen benachbarten Impulsen des TDC-Signals erzeugt werden, das aus dem Wellenformer 11b sukzessive an den Me-Wert-Zähler 15 angelegt wird. Deshalb entspricht ein Zählerstand Me des ME-Wert-Zählers

15 dem Zeitintervall zwischen benachbarten Impulsen des TDC-Signals, d.h., er ist umgekehrt proportional der Drehzahl Ne der Maschine (1/Ne). Ein Me-Wert-Register

wird mit einem Zählerstand oder -wert Me aus dem Me-Wert-Zähler 15 synchron mit der Eingabe von Steuerimpulsen in das Register geladen, und der geladene Me-Wert wird sowohl dem Ti-Wert-Berechnungsschaltkreis 14 als auch einem Komparator 17 zugeführt.

Der Ti-Wert-Berechnungsschaltkreis 14 arbeitet auf einem aus dem Me-Wert-Register 16 zugeführten und die Drehzahl Ne der Maschine anzeigenden Signal, um die Kraftstoffeinspritzperiode (Kraftstoffmenge) Ti zu berechnen, und liefert Kontrollimpulse mit einer der berechneten Kraftstoffeinspritzperiode Ti entsprechenden Impulsdauer an die UND-Schaltkreise 19a bis 19d synchron mit Impulsen des von dem Wellenformer 11b gelieferten TDC-Signals.

Diese UND-Schaltkreise 19a bis 19d übertragen die von dem Ti-Wert-Berechnungsschaltkreis 14 gelieferten Kontrollimpulse auf einen Antriebsschaltkreis 20, solange sie mit Impulsen aus dem Ringzähler 13 angeregt werden, die nacheinander an die UND-Schaltkreise 19a bis 19d angelegt werden.

Der Antriebsschaltkreis 20 liefert Antriebsimpulse sukzessive an zugeordnete Kraftstoffeinspritzventile 3a bis 3d, um diese nacheinander zu erregen, solange er sukzessive mit Kontrollimpulsen aus den UND-Schaltkreisen 19a bis 19d versorgt wird.

Der Komparator 17 bestimmt, ob die Maschinendrehzahl Ne eine vorbestimmte niedrige Drehzahl Ncp, beispielsweise 80 Umdrehungen pro Minute überschreitet oder nicht. Konkret vergleicht er einen den Kehrwert einer vorbestimmten Maschinendrehzahl Ncp anzeigenden und an seinem einen Eingangsanschluß B aus einem Mecp-Wert-Speicher zugeführten Mecp-Wert mit einem seinem anderen Eingangsanschluß A zugeführten Wert Me, welcher der tatsächli-

chen Maschinendrehzahl Ne entspricht, und wenn die Beziehung Me <" Mecp, d.h. Ne > Ncp gültig ist, erzeugt er ein Ausgangssignal 1, das dem UND-Schaltkreis 22 zugeführt wird.
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Andererseits ist ein Konstantspannungs-Regelschaltkreis 27 vorgesehen, der beim Einschalten oder Ausschalten des Zündschalters 7 mit einer Batterie 25 verbindbar ist, um einen vorbestimmten Spannungspegel Vcc zu erzeugen. Ein Triggerimpuls-Generatorschaltkreis 28 weist einen Widerstand R1 und einen in Serie dazu geschalteten Kondensator C1, eine parallel zum Widerstand R1 geschaltete Diode D1 und einen Schmitt-Triggerschaltkreis 29 auf, dessen Eingang an die Verbindung zwischen dem Widerstand R1 und dem Kondensator C1 angeschlossen ist. Nachdem ihm die geregelte Ausgangsspannung Vcc aus dem Konstantspannungs-Regelschaltkreis 27 beim Einschalten des Zündschal ters 7 zugeführt worden ist, erzeugt der Triggerimpuls-Generatorschaltkreis 28 einen Triggerimpuls Pt, der über einen ODER-S.chaltkreis 30 dem Eingangsanschluß L des Abwärtszählers 23 zugeführt wird.

Der Abwärtszähler 23 spricht auf den Triggerimpuls Pt oder auf einen Impuls des CYL-Signals derart an, daß er mit einem vorbestimmten Wert NCYL aus einem Speicher 24 geladen wird, der den Wert NCYL speichert, welcher eine vorbestimmte Anzahl von Zeiten abnormer Erfassung anzeigt. Der Wert NCYL wird auf einen Wert gesetzt, der gleich der Summe aus der Zahl der Maschinenzylinder und 1 ist (z.B. 5). Der UND-Schaltkreis 22 wird durch ein Ausgangssignal vom Pegel 1 aus dem Komparator 17 erregt, das erzeugt wird, wenn die Beziehung Ne > Ncp gültig ist, und dementsprechend der Abwärtszähler 23 ein Ausgangssignal vom Wert 1 erzeugt. Der erregte UND-Schaltkreis 22 überträgt Impulse des an ihn angelegten TDC-

Signals auf den Abwärtszähler 23 an dessen Takteingangsanschluß CK so lange, wie er erregt ist. Der Zählwert N im Abwärtszähler 23 wird von seinem anfänglichen Wert oder voreingestellten Wert NCYL jedesmal um 1 reduziert, wenn ein Impuls des TDC-Signals durch den erregten UND-Schaltkreis 22 an ihn angelegt wird, und wenn fünf solche Reduzierungen ausgeführt worden sind, wird der Zählwert N auf null zurückgesetzt. Das Ausgangssignal aus dem Abwärtszähler 23 nimmt einen Wert 1 an, so lange sein Zäh'lwert von null verschieden ist, und nimmt einen niedrigeren Pegel (im folgenden mit "0" bezeichnet) an, wenn sein Zählwert 0 ist. Wie vorstehend dargelegt, wird der Abwärtszähler 23 jedesmal mit dem Wert NCYL aus dem NCYL-Wert-Speicher 24 geladen, wenn ein Impuls des CYL-Signals seinem Eingangsanschluß L angelegt wird. Deshalb nimmt das Ausgangssignal aus dem Abwärtszähler 23 einen Wert 1 an, wenn ein Impuls des CYL-Signals zu der Zeit erzeugt wird, in der ein fünfter Impuls des TDC-Signals an den Abwärtszähler 23 angelegt wird, wohingegen der Ausgang einen Wert 0 annimmt, wenn kein Impuls des CYL-Signals an dem Zähler 23 anliegt, auch nachdem fünf Impulse des TDC-Signals erzeugt worden sind. Der CYL-Sensor 6 wird als abnorm betrachtet, wenn der Ausgang des Abwärtszählers 23 einen Wert 0 annimmt. Wenn der Ausgang des Abwärtszählers 23 0 wird, werden die UND-Schaltkreise 12, 22 abgeschaltet. Die Abschaltung des UND-Schaltkreises 12 verhindert das Anlegen von Impulsen des CYL-Signals an dem Rücksetzimpuls-Eingangsanschluß R des Ringzählers 13, um zu verhindern, daß der Ringzähler durch einen Impuls des CYL-Signals zurückgesetzt wird. Konsequenterweise wird die Ausgangsfolge des Ringzählers 13 durch die Impulse des TDC-Signals kontrolliert. Wenn demnach konkrete Impulse des TDC-Signals sukzessive an den Ringzähler 13 angelegt werden, werden die Ausgangsimpulse des Ringzählers 13 sukzessive an

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verschiedenen der Ausgangsanschlüsse in der Reihenfolge QO, Q1, Q2, Q3, QO, Q1, ... erzeugt. Andererseits verhindert die Abschaltung des UND-Schaltkreises 22 das Anlegen von Impulsen des TDC-Signals an den Abwärtszähler 23.

Auf diese Weise wird eine Abnormalität der Zylinderunterscheidungseinrichtung, d.h. des CYL-Sensors 6 festgestellt, und wenn eine solche Abnormität erfaßt wird, wird verhindert," daß der Ringzähler 13 durch weitere Impulse des CYl-Signals rückgesetzt wird, die auf irreguläre Weise erzeugt werden, während gleichzeitig der Ringzähler 13 durch Impulse des TDC-Signals allein betrieben wird, so daß die Kraftstoffeinspritzventile 3a bis 3d sukzessive geöffnet werden, um Kraftstoff in die zugeordneten Maschinenzylinder sukzessive einzuspritzen, d.h. der Reihe nach in den ersten, dritten, vierten und zweiten Maschinenzylinder, entsprechend der vorbestimmten Folge von Ausgaben an den unterschiedlichen Ausgangsanschlüssen des Ringzählers 13.

Die Figur 4 zeigt ein Flußdiagramm für eine Erfassungsweise einer Abnormität in der Zylinderunterscheidungseinrichtung. Die ECU 4 wird eingeleitet, wenn im Schritt 1 der Zündschalter 17 geschlossen wird. Beim Schritt 3 wird der Zählwert N des Abwärtszählers 23 in Figur 3 auf den voreingestellten Wert MCYL ( = Anzahl der Maschinenzylinder +1) gesetzt. Als nächstes schreitet das Programm zum Schritt 4 vor, um zu bestimmen, ob die Maschinendrehzahl Ne größer ist als der vorbestimmte, in Umdrehungen pro Minute angegebene Wert Ncp ist oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß die Drehzahl Ne kleiner ist als der vorbestimmte Wert Ncp wird die Ausführung des Programms beendet, weil bei einer solchen niedrigen Maschinendrehzahl der aus einem elektromagnet!-

-taschen Geber gebildete CYL-Sensor nicht durch die vorspringenden Pole 10b an der magnetischen Scheibe in Figur 2 ausreichend erregt wird, um eine positive Erzeugung von Impulsen des CYL-Signals sicherzustellen. Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes 4 bejahend ist, wird beim Schritt 5 bestimmt, ob der Zählwert N des Abwärtszählers 23 0 ist oder nicht. Unmittelbar nach der Einleitung oder anfänglichen Erregung der ECU 4 wird beim Schritt 3 der Zählwert N auf den vorbestimmten Wert NCYL gesetzt und dementsprechend ist die Antwort auf die Frage des Schrittes 5 negativ. Deshalb wird bei einem solchen Ereignis der CYL-Sensor 6 als normal betrachtet und die Ausführung des Programms wird beendet.

Die ECU 4 wird nur eingeleitet, wenn der Zündschalter 7 geschlossen ist, und danach werden die Schritte 2 bis 7 synchron mit der Erzeugung von Impulsen des TDC-Signals ausgeführt. Nach dem Schließen des Zündschalters 7 wird zurerst der Schritt 2 jedesmal dann ausgeführt, wenn ein Impuls des TDC-Signals erzeugt wird. Beim Schritt 2 wird bestimmt, ob ein Impuls des CYL-Signals zwischen dem Zeitpunkt der Erzeugung eines vorangegangenen Impulses des TDC-Signals und dem Zeitpunkt des gegenwärtigen Impulses erzeugt worden ist oder nicht. Wenn gefunden wird, daß kein Impuls des CYL-Signals erzeugt worden ist, wird der Zählwert N des Abwärtszählers 23 um 1 verringert, wonach der Schritt 4 ausgeführt wird. Wenn beim Schritt 2 festgestellt wird, daß ein Impuls des CYL-Signals erzeugt worden ist, wird der Schritt 3 ausgeführt, bei dem der Zählwert N des Abwärtszählers 23 auf den vorbestimmten Wert NCYL gesetzt wird, und dann schreitet das Programm zum Schritt 4 vor. Wenn keine Abnormität im CYL-Sensor 6 vorhanden ist, wird ein Impuls des CYL-Signals jedesmal erzeugt, wenn vier Impulse des TDC-Signals erzeugt worden sind, und dementsprechend

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wird der Zählwert N des Abwärtszählers auf den vorbestimmten Wert NCYL gesetzt, bevor er beim Schritt 7 auf 0 reduziert wird. Insoweit der CYL-Sensor 6 normal ist, ist deshalb die Antwort auf die Frage des Schrittes 5 nie bejahend, d.h. die Normalität des CYL-Sensors 6 wird nie verneint.

Wenn andererseits eine Abnormalität im CYL-Sensor 6 auftritt, so daß kein Impuls des CYL-Signals erzeugt wird, so wird 'der Zählwert N des Abwärtszählers 22 nicht auf den vorbestimmten Wert NCYL gesetzt und folglich wird der Zählwert N beim Schritt 7 auf 0 vermindert, nachdem fünf Impulse des TDC-Signals (= die Zahl der Maschinenzylinder +1) erzeugt worden sind, um eine bejahende Antwort auf die Frage des Schrittes 5 zu geben. Das bedeutet, daß der CYL-Sensor 6 dann als abnormal betrachtet wird, um die Ausführung des Schrittes 6 zu bewirken, wodurch eine Betriebssicherheitstätigkeit ausgeführt wird.

Die Betriebssicherheitstätigkeit umfaßt beispielsweise sowohl die Abschaltung der UND-Schaltkreise 12, 22 zur Verhinderung des Rücksetzens des Ringzählers 13 durch einen Impuls des CYL-Signals als auch die Ladetätigkeit des Abwärtszählers 23, um zu verhindern, daß Impulse des TDC-Signals an dem Abwärtszählers 23 gelangen. Eine Folge davon ist, daß der Ringzähler 13 nur auf Impulsen des TDC-Signals arbeitet, so daß er nacheinander Ausgangsirapulse durch seine unterschiedlichen Ausgangsan-Schlüsse in der Reihe QO, Q1, Q2, Q3, QO, .... erzeugt, wenn Impulse des TDC-Signals sukzessive an den Ringzähler 13 angelegt werden. Auf diese Weise wird, wenn der CYL-Sensor als abnorm bzw. regelwidrig festgestellt wird, die Folge der Kraftstoffeinspritzungen durch die Erzeugung von Impulsen des TDC-Signals anstelle von

Impulsen des CYL-Signals erzeugt, und die Maschinenzylin der werden während eines jeden Maschinenzyklus mit einer eingespritzen Kraftstoffmenge versorgt, obwohl die Einspritzsteuerung leicht von der optimalen Steuerung abweichen kann, wobei wenigstens die Fortsetzung des Betriebs der Maschine gewährleistet ist.

Es wurde ein Verfahren zum sukzessiven Einspritzen von Kraftstoff in mehrere Zylinder einer Brennkraftmaschine in einer vorbestimmten Folge und Synchron mit Impulsen aus einer Einrichtung für einen oberen Totpunkt beschrieben, die unmittelbar nach der Erzeugung eines jeden Impulses aus einer Zylinderunterscheidungseinrichtung sukzessive erzeugt werden. Das Verfahren ist so ausgebildet, daß sie eine Betriebssicherheitsfunktion für den Fall ausübt, daß in der Zylinderunterscheidungseinrichtung eine Abnormität auftritt. Die Anzahl der Impulse, die von der Einrichtung zur Erfassung eines oberen Totpunkts unmittelbar nach der Erzeugung eines jeden Impulses aus der Zylinderunterscheidungseinrichtung sukzessive erzeugt werden, wird gezählt. Wenn kein weiterer Impuls aus der Zylinderunterscheidungseinrichtung erfaßt wird, bis die Zählung der Impulse aus der Einrichtung für den oberen Totpunkt eine Zahl erreicht, die gleich ist der Summe aus der Anzahl der Maschinenzylinder + 1, während die Drehzahl der Maschine höher ist als ein vorbestimmter Wert, wird die Zylinderunterscheidungseinrichtung als abnorm angesehen. Dann wird die Einspritzung von Kraftstoff in die Zylinder in der obigen vorbestimmten Folge synchron mit Impulsen aus der Einrichtung zur Erfassung des oberen Totpunktes allein bewirkt, unbeachtet der Erzeugung von aufeinanderfolgenden Impulsen aus der Zylinderunterscheidungseinrichtung.

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Claims

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Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing. H. Liska , Dr. J. Prechtel

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Kraftstoffeinspritz-Kontrollverfahren für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit einer Betriebssicherheitsfunktion für Abnormität in einer Zylinderunterscheidungseinrichtung

Patentanspruch

f1.1 Verfahren zur Kontrolle der Einspritzung von Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, in denen jeweils ein Kolben angeordnet ist, mit einer Kurbelwelle, mit der die Kolben verbunden sind, mit einer Einrichtung zum Erfassen eines oberen Totpunktes, mit welcher vorbestimmte Positionen der Kolben in den Zylindern relativ zu deren oberen Totpunkten erfaßbar und Impulse erzeugbar sind, welche die erfaßten vorbestimmten Positionen der Kolben anzeigen, und mit einer Zylinderunterscheidungseinrichtung, die so ausgebildet ist, daß sie jedesmal einen Impuls erzeugt, wenn sich

die Kurbelwelle der Maschine um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf eine vorbestimmte Position eines der Kolben in einem speziellen der Zylinder verdreht hat, wobei Kraftstoff in die Zylinder der Maschine sukzessive in einer vorbestimmten Folge synchron mit Impulsen ein- . gespritzt wird, die von der Einrichtung zum Erfassen eines oberen Totpunktes unmittelbar nach der Erzeugung eines jeden Impulses der Zylinderunterscheidungseinrichtung sukzessive erzeugt werden, g e k e η η zeichnet durch folgende Verfahrenschritte:

(1) Von der Zylinderunterscheidungseinrichtung (6) erzeugte Impulse werden erfaßt;

(2) die Anzahl der von der Einrichtung (5) zum Erfassen eines oberen Totpunktes sukzessive erzeugten Impulse werden unmittelbar nach der Erzeugung eines jeden Impulses von der Zylinderunterscheidungseinrichtung (6) gezählt;

(3) die Drehzahl (Ne) der Maschine (1) wird erfaßt;

(4) die Zylinderunterscheidungseinrichtung (6) wird als abnorm angesehen, wenn kein weiterer Impuls aus der Zylinderunterscheidungseinrichtung nach der Erfassung eines jeden von der Zylinderunterscheidungseinrichtung erzeugten Impulses erfaßt wird, bis die gezählte Anzahl von Impulsen aus der Einrichtung (5) zum Erfassen eines oberen Totpunktes eine Zahl erreicht, die gleich der Summe aus der Anzahl der Maschinenzylinder (1a) plus 1 ist, während die Drehzahl (Me) der Maschine (1) höher ist als ein vorbestimmter Wert (Ncp); und

(5) die Einspritzung von Kraftstoff in die Zylinder (1a) in der vorbestimmten Folge wird synchron mit Impulsen bewirkt, die von der Einrichtung (5) zum Erfassen eines oberen Totpunktes allein erzeugt werden, unbeachtet der Erzeugung aufeinanderfolgender Impulse aus der Zylinderunterscheidungseinrichtung (6), wenn die Zylinderunterscheidungseinrichtung im Schritt (4) als abnorm angesehen wird.