DE3533529C2

DE3533529C2 -

Info

Publication number: DE3533529C2
Application number: DE19853533529
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 8071 Wettstetten De Duba; Georg Dipl.-Ing. 8071 Grossmehring De Sterler
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1985-09-20
Filing date: 1985-09-20
Publication date: 1990-08-30
Also published as: DE3533529A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zylindererken nung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin wird durch die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen.

Es ist üblich, für die Festlegung des Zündzeitpunktes im Verteiler eine Hall-Blende zu haben, die Markierungen trägt, die in ihrer An zahl der Zylinderanzahl entsprechen. Diese Markierungsfenster lösen ein Zylindersignal aus, das eine vorbestimmte Länge hat. Ein Beispiel für eine gattungsgemäße Vorrichtung liefert die DE-OS 26 49 118.

Ein Signal wird dabei in der Praxis durch Anliegen eines "low"-Signals repräsentiert, der signallose Zustand durch das Anliegen eines "high"- Signals. Selbstverständlich können durch Abändern der Logik die L- und H-Phasen in ihrer Bedeutung umgekehrt werden.

Soll nun gleichzeitig dieses Signal zur Festlegung des Einspritz zeitpunktes herangezogen werden, ist es notwendig, die Signale ein deutig den einzelnen Zylindern zuordnen zu können. Die Signale ent sprechen zwar jeweils einer bestimmten Zylinderstellung, beispiels weise ist der Signalzeitpunkt auf 20° vor OT festgelegt, jedoch ist die Zuordnung zwischen den einzelnen Zylindersignalen und bestimmten Zylindern nicht gegeben.

Es bedeutet zwar keine Schwierigkeit, zusätzlich zu den Zylinder signalen auf der Hall-Blende noch ein Referenzsignal unterzubrin gen, um damit den Zylinder zu erkennen. Jedoch muß in der nachfol genden Auswertelogik es möglich sein, Zylindersignal und Referenz signal voneinander zu trennen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein zuverlässiges Verfahren zu schaf fen, um eine zusätzlich zu den Zylindermarkierungen angebrachte Re ferenzmarkierung zu detektieren.

Die Aufgabe wird gelöst durch den Hauptanspruch.

Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren im Detail erläu tert. Es zeigt

Fig. 1 eine Skizze zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 das Blockschaltbild einer Schaltung zur Durchfüh rung des Verfahrens; und

Fig. 3 in Form eines Flußdiagrammes den Verfahrensablauf.

Es ist vorgesehen, daß in der Hall-Blende zusätzlich zu den Zylinder markierungen, im Falle eine Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine zusätz lich zu den vier Markierungen, einer der Zylinder noch eine Referenz markierung besitzt. Ein Beispiel derartiger Markierungen ist in Fig. 1a gegeben, hier ist sozusagen die Hall-Blende, die einen 360°-Winkel umfaßt, abgerollt. Dementsprechend zeigt Fig. 1 den Signalfluß, der beim Verteiler abgegriffen wird. Die einzelnen Zylindersignale sind mit A, B, C und D bezeichnet, wobei jedes Zylindersignal eine Länge s ₁ besitzt. Der Abstand von einer Vorderflanke eines ersten Zylin dersignals zur Vorderflanke des zweiten Zylindersignals beträgt d, was 90° der Drehung der Nockenwelle oder 180° der Drehung der Kur belwelle entspricht.

Im vorliegenden Fall wird angenommen, daß nach dem Zylindersignal B noch das Referenzsignal X vorgesehen ist. Der Abstand der Hinter flanke des Zylindersignals B zur Vorderflanke des Referenzsignals X beträgt e, die Dauer des Referenzsignals X selbst beträgt s ₂. Nach der Rückflanke des Referenzsignales X erfolgt für eine Dauer, die sich berechnet aus d - (s ₁ + e + s ₂) ein signalfreier Zustand.

Anschließend erfolgt das Signal von der Vorderflanke des Zylindersi gnals C.

Um nun zur Regelung der Zündung- und Einspritzvorgänge die Signale verarbeiten zu können, ist es notwendig, der nachfolgenden Logik mitzuteilen, wann das Referenzsignal X auftaucht. Mit anderen Worten muß eine Möglichkeit geschaffen werden, die Signale, die sich im Aufnehmer in ihrer Höhe nicht unterscheiden, zu detektieren, ob es sich um ein Zylindersignal oder ein Referenzsignal handelt.

Dazu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß, wie in Fig. 2 darge legt ist, ein Auf-Ab-Zähler 10 die Verarbeitungssignale erhält und über eine Steuerlogik 12 gesteuert wird.

Dem Zähler 10 wird über eine Taktbasis 14 ein Taktsignal zugelei tet, das sich entweder von einer Zeitbasis ableitet oder das auf der Erfassung der Kurbelwellenwinkelstellung beruht.

Der in der Steuerlogik 12 ablaufende Zyklus wird in dem Flußdiagramm nach Fig. 3 beschrieben.

Mit dem Einschalten, dieser Verfahrensschritt ist mit 100 bezeichnet, und dem Betrieb der Brennkraftmaschine wird in der Steuerlogik in dem Schritt 102 geprüft, ob ein Signal A, B, X, C oder D anliegt. Dabei ist in diesem Schritt nicht unterscheidbar, ob es sich um ein Zylinder- oder um ein Referenzsignal handelt.

Die Steuerlogik 12 schaltet den Zähler so, daß bei Nichtanliegen eines Signales der Zähler in seinen Abwärtszustand geschaltet wird und bis auf Null zurückzählt. In diesem Wert 0 verbleibt der Zähler dann.

Empfängt nun die Steuerlogik 12 ein Verteilersignal, schaltet sie den Zähler in den Aufwärtszustand. Wie in Fig. 1b dargestellt ist, wird mit dem ersten Takt für den Zähler, der von der Taktbasis 14 geliefert wird, mit der vorderen Signalflanke der Wert des Zählers auf einen vorbestimmten Wert, im vorliegenden Fall auf den Wert 2 gesetzt. Anschließend zählt der Zähler aufwärts, solang das Signal anliegt. Der Zähltakt wird durch die Taktbasis 14 bestimmt, die Zähl rate n ₁ liegt im vorliegenden Fall auf dem Wert 1.

Es laufen also bei Anlegen eines Signales, was in dem Entscheidungs schritt 112 festgestellt wird, folgende Vorgänge ab: In einem ersten Schritt 108 wird der Zählerstand festgehalten, dieser im Schritt 108 festgehaltene Wert dient im weiteren Verlauf zur Entscheidung, ob ein Zylindersignal oder ein Referenzsignal vorliegt.

Anschließend wird der Zähler im Schritt 110 auf einen vorgegebenen Wert, im vorliegenden Falle auf den Wert 2 gesetzt.

Der im Schritt 108 festgehaltene Zählerwert wird nun im Schritt 112 daraufhin überprüft, ob er größer oder gleich Null war. War der Wert gleich Null, dann hat der Zähler offensichtlich von dem vorhergehen den Signalzyklus wieder bis auf seinen Null-Wert herunterzählen kön nen, während eines bestimmten Zeitraumes vor der Flanke dieses Ver teilersignales ist also kein anderes Signal erfolgt. Derartige Si gnale, die nach einer verhältnismäßig längeren Phase kommen, inter pretiert die Steuerlogik 12 im Schritt 12 als Zylindersignal 114.

Das Referenzsignal X jedoch folgt nach einem Zeitraum e hinter dem Zylindersignal B, und innerhalb dieses kürzeren Zeitraumes e hat der Zähler während des signallosen Zustandes nicht vollständig bis auf den Null-Wert hinuntergezählt.

Damit stellt die Steuerlogik 12 fest, daß der im Verfahrensschritt 108 festgehaltene Zählerstand größer Null ist, ein derartiges Signal wird im Schritt 116 als Referenzsignal interpretiert.

Diesen Entscheidungen liegt zugrunde, daß das Referenzsignal X dem Zylindersignal B in einem Zeitabstand folgt, innerhalb dessen der Zähler während der dazwischenliegenden signalfreien Pause e noch nicht bis auf seinen Null-Wert herabgezählt hat. Hingegen ist der Zeitunterschied zwischen zwei Zylindersignalen A und B, also der Abstand d - s ₁, stets lang genug, um bis zum Null-Wert zurückzuzäh len.

Selbst der Zeitunterschied d - (s ₁ + e + s ₂) ist ebenfalls lang ge nug, so daß der Zähler nach dem Referenzsignal X ebenfalls wieder bis auf Null herabzählt.

Damit ist sichergestellt, daß jedesmal dann, wenn ein Signal am Ver teiler auftritt und gleichzeitig der Zählerstand auf dem Wert Null liegt, ein Zylindersignal ansteht, während, wenn bei der Vorderflan ke des Verteilersignals der Zählerstand noch einen Wert ungleich Null hat, es sich um das Referenzsignal handelt.

Im weiteren Entscheidungsablauf in der Steuerlogik 12 wird nach der Entscheidung, ob es sich um ein Zylindersignal 114 oder ein Referenz signal 116 handelt, überprüft, ob ein Signal anliegt. Solange das Signal anliegt, wird in der aus den Bausteinen 118 und 120 bestehen den Routine der Zähler jeweils mit jedem Takt um 1 erhöht, liegt jedoch kein Signal mehr an, zweigt der Entscheidungsablauf aus der Entscheidung 118 zur Entscheidung 102 ab, in der ebenfalls nochmal über prüft wird, ob ein Signal anliegt. Bei Nichtanliegen wird in der Abfrage 104 nachgeprüft, ob der Zählerstand größer als Null ist. Ist der Zählerstand gleich Null, verharrt die Steuerlogik 12 in der Überwachung 102, ist jedoch der Zählerstand größer Null, wird in einem zwischengeschalteten Schritt 106 der Zählerstand mit jedem Takt um 1 verringert, bevor wieder in die Überwachung 102 eingetre ten wird, ob ein Signal anliegt.

Fig. 1c und 1d zeigt die Signalausgänge, die sich aufgrund des Entscheidungsablaufes gemäß Fig. 3 ergeben. In Fig. 1c ist der Aus gang des Zählers dargestellt, der auf Null liegt, solange der Zähler inhalt Null ist, und der auf 1 liegt, solange der Zählerinhalt von Null verschieden ist. Die führenden Signalflanken der Signale A, B, C und D treffen jeweils auf einen Zählerausgang Null, diese Si gnale werden dementsprechend als Zylindersignale interpretiert. Erst mit dem nächsten Zähltakt springt der Zählerausgang dann auf den Wert 1, da der Zähler mit dem nächsten Takt zu zählen beginnt. Auf diesem Wert verharrt er, bis der Zählerwert wieder auf Null zurück gefallen ist, und dementsprechend ist zu erkennen, daß die führende Flanke des Signales X mit einem Zählerausgang 1 zusammenfällt. In diesem Fall erscheint, wie aus der Fig. 1d zu sehen ist, auf dem Erkennungssignalausgang ein Impuls, der dazu führt, daß das Signal X als Referenzsignal und nicht als Zylindersignal interpretiert wird.

Claims

1. Verfahren zur Zylindererkennung beim Betrieb einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine mit einem Geber, der bei einem vorbestimmten Betriebszustand eines jeweiligen Zylinders ein Zylindersignal mit einer Signaldauer s ₁ abgibt, wobei einem ausgewählten Zy linder ein Referenzsignal mit einer Signaldauer s ₂ zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) in einer Auswählschaltung mit jedem Signalbeginn für die Signaldauer s ₁ oder s ₂ ein Zählvorgang N ₁ mit einer Zählrate n ₁ und einer Frequenz f ₁ in eine Richtung eingeleitet wird,
b) mit einer rückwärtigen Flanke des Signals der Zählvorgang in seiner Richtung umgedreht wird und mit einer Zählrate n ₂ und einer Frequenz f ₂ in Richtung zum Nullwert zählt, der nach einer Zeit dauer N ₂ = N ₂ (n ₂, f ₂, n ₁, f ₁, s ₁ bzw. s ₂), die mit der rückwärtigen Flanke startet, erreicht wird,
c) das Referenzsignal dem Zylindersignal in einem Abstand folgt, der kleiner ist als die dem Zylin dersignal zugeordnete Zeitdauer N ₂,
d) der Abstand zwischen der rückwärtigen Flanke des Referenzsignales und der vorderen Flanke des näch sten Signales s ₁ nicht kürzer ist als die Zeit dauer N ₂ nach dem Referenzsignal, und
e) ein Erkennungssignal abgegeben wird, wenn bei Start des Zählvorganges der momentane Zählerwert von Null verschieden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zählerfrequenz f ₁ und/oder die Zäh lerfrequenz f ₂ zeitbezogen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zählerfrequenz f ₁ und/oder die Zäh lerfrequenz f ₂ bezogen ist auf die Winkelstellung der Kurbel welle.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Zählfrequenz zum Aufwärtszählen und die Zählfrequenz zum Abwärtszählen (f ₁, f ₂) gleich ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Zählraten n ₁ bzw. n ₂ gleich sind und die Größe 1 besitzen.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Referenz signal kürzer ist als das Zylindersignal.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit jedem Signalbeginn der Zählerstand auf einen Zählwert ungleich Null gesetzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß mit jedem Zählbeginn der Zähler auf den Wert 2 gesetzt wird.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der An sprüche 1 bis 8, mit einem mit der Kurbelwelle synchron umlaufen den, mit halber Drehzahl der Kurbelwelle drehenden Bauteil, das der Anzahl der Zylinder entsprechende Signalmarkierungen trägt, einem Aufnehmer für die Signale, und mit einer nachfolgenden Auswerteschaltung, dadurch gekennzeich net, daß

a) an dem synchron drehenden Bauteil eine zusätzliche Markierung für einen Referenzzylinder vorgesehen ist,
b) in der Auswerteschaltung ein Vor-Rück-Zähler vorgesehen ist,
c) eine Steuerlogik den Vor-Rück-Zähler bei einem Signal in den Aufwärtszählzustand schaltet und bei Ausbleiben eines Signals in den Abwärtszählzustand schaltet, und
d) die Steuerlogik vor dem Start des Zählvorganges den Zählerwert erfaßt, um bei Zählstand gleich Null das Ausgangssignal als Zylindersignal und bei Zählstand ungleich Null das Erkennungssignal abzugeben.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der Zähler von einer Takteinheit mit Zeitbasis gesteuert wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der Zähler von einer Takteinheit auf Kurbelwellenwinkelbasis gesteuert wird.