DE3539275A1

DE3539275A1 - Engine timing system

Info

Publication number: DE3539275A1
Application number: DE19853539275
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Duba; Henning Dipl Ing Rasche; Andreas Schiele
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1985-11-06
Filing date: 1985-11-06
Publication date: 1987-05-21

Abstract

The invention relates to an emergency running system for engine timings. In the event of a failure of the engine speed/crankshaft angle data, the Hall element in the distributor takes over the engine timing. At the same time, the analysis of the reference mark signal, from which only every second one can be used for synchronisation, is integrated into this Hall element.

Description

Die Erfindung betrifft ein Motorsteuersystem nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1.The invention relates to an engine control system according to the Oberbe handle of claim 1.

Es ist bei Motorsteuersystemen üblich, die Drehzahlinformation zu gewinnen, indem die Winkelstellung der Kurbelwelle erfaßt wird. Dies kann beispielsweise durch Abtasten der Zähne am An lasserkranz geschehen.It is common for engine control systems to provide speed information to gain by detecting the angular position of the crankshaft becomes. This can be done, for example, by scanning the teeth on the patient let wreath happen.

Zur eindeutigen Festlegung der Kurbelwellenstellung, also zur Synchronisierung, ist es weiterhin notwendig, einen Markierungs impuls zu erzeugen, der einer definierten Winkelstellung ent spricht.To clearly define the crankshaft position, i.e. for Synchronization, it is still necessary to add a marker generate impulse that corresponds to a defined angular position speaks.

Ein Arbeitstakt einer Viertakt-Brennkraftmaschine findet während zwei Umläufen einer Kurbelwelle statt, die zugehörige Nockenwel le dreht sich während dieser Zeit einmal um sich selbst. Eine eindeutige Zuordnung bei Zündimpulsen ist jedoch bei einem Rei henmotor mit gerader Zylinderzahl ohne weiteres möglich, da die benötigten Signale während der ersten 360° Kurbelwellenumdrehung identisch sind mit den benötigten Signalen während der Umdrehung der Kurbelwelle von 360° bis 720°.An operating stroke of a four-stroke internal combustion engine takes place during two revolutions of a crankshaft, the associated camshaft le spins once during this time. One however, there is an unambiguous assignment of ignition pulses for a Rei Henmotor with an even number of cylinders is easily possible because the required signals during the first 360 ° crankshaft revolution are identical to the signals required during the revolution the crankshaft from 360 ° to 720 °.

Schwierigkeiten jedoch gibt es bei Motoren mit ungeraden Zylin derzahlen, die unterschiedliche Zündzeitpunktauslösungen während der ersten und zweiten Kurbelwellenumdrehung eines Arbeitstaktes benötigen. Außerdem sind für intermittierende Einspritzsysteme die Zylinderansteuerung nicht eindeutig.However, there are difficulties with engines with odd cylinders the numbers that trigger different times during the first and second crankshaft revolution of a work cycle need. Also for intermittent injection systems the cylinder control is not clear.

Aus der DE-PS 29 27 538 ist es bekannt, die nicht benötigten Signale durch ein von der Nockenwelle abgeleitetes Signalfenster auszublenden, so daß weiterhin die Vorteile der direkten Abfra ge an der Kurbelwelle erhalten bleiben, nämlich die Vermeidung von Toleranzen durch Spiel zwischen Kurbel- und Nockenwelle, andererseits jedoch auf einfache Weise die nicht benötigten Kurbel wellenwinkelsignale ausgeblendet werden.From DE-PS 29 27 538 it is known that the not required Signals through a signal window derived from the camshaft hide, so that the benefits of direct Abfra ge on the crankshaft, namely avoidance tolerances due to play between crankshaft and camshaft, on the other hand, however, the crank that is not required in a simple manner Wave angle signals are hidden.

Nachteilig bei diesem bekannten System ist jedoch, daß bei Aus fall des Sensors oder der Logik, die den Kurbelwellenwinkel ab tastet, die Brennkraftmaschine funktionsunfähig wird und ein mit der Brennkraftmaschine betriebenes Fahrzeug liegenbleibt.A disadvantage of this known system, however, is that when it is off case of the sensor or logic that decreases the crankshaft angle gropes, the internal combustion engine becomes inoperative and a vehicle operated by the internal combustion engine remains lying down.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem gattungsgemäßen System Notlaufeigenschaften sicherzustellen.The object of the invention is in a generic system Ensure emergency running properties.

Die Aufgabe wird gelöst durch den Anspruch 1.The object is achieved by claim 1.

Vorgesehen ist, daß von der Nockenwellenumdrehung zwei verschie dene Signale abgenommen werden: Zum einen, wie bekannt, das Sig nal, das das Fenster liefert, um das Kurbelwellensynchronisier signal zu erzeugen. Weiterhin wird zu einem festen Zeitpunkt von der Nockenwelle ein Signal für jeden Zylinder abgeleitet, das die Aufladung der Zündspule und den anschließenden Zündfun ken für den jeweiligen Zylinder erzeugt.It is intended that two of the camshaft rotation differ whose signals are picked up: On the one hand, as is known, the Sig nal that supplies the window to synchronize the crankshaft generate signal. It will continue at a fixed time a signal for each cylinder is derived from the camshaft, the charging of the ignition coil and the subsequent ignition fun ken generated for the respective cylinder.

Eine Ausführungsform sieht vor, daß zwei getrennte Verteiler für den Motor vorgesehen sind. Eine derartige Lösung findet sich beispielsweise bei V 8-Motoren. Während der eine der beiden Ver teiler das Fenstersignal zur Festlegung des Kurbelwellenwinkel synchronisierimpulses liefert, liefert der andere Verteiler die Signale, die bei Ausfall des Kurbelwellenwinkelabtastsensors die Notlaufeigenschaften der Brennkraftmaschine sicherstellen.One embodiment provides that two separate distributors are provided for the engine. Such a solution can be found for example with V 8 engines. During one of the two ver divider the window signal for determining the crankshaft angle supplies synchronization pulse, the other distributor delivers the Signals that if the crankshaft angle sensor fails ensure the emergency running properties of the internal combustion engine.

Eine bevorzugte Ausführungsform, die auch bei herkömmlichen Mo toren mit einem Verteiler eingesetzt werden kann, sieht vor, daß die beiden Signale in einem einzigen Verteiler zusammengefaßt werden. Da jedoch dem Signal, das das Fenster für den Synchroni sierimpuls auslöst, eine andere Bedeutung zukommt als den Signa len für die Notlaufeigenschaften, werden die Signale mit unter schiedlicher Länge erzeugt und anhand ihrer Länge entsprechend diskriminiert.A preferred embodiment, which also with conventional Mo gates can be used with a distributor, that the two signals are combined in a single distributor will. However, since the signal that the window for the Synchroni triggers a different meaning than the Signa len for the emergency running properties, the signals with under of different lengths and based on their length discriminated against.

Das Signal, das durch seine Zeitgleichheit mit dem Hauptmarkie rungssignal an der Kurbelwelle das Synchronisiersignal detektiert, ist zeitlich größer als die nachfolgenden Signale, die den Not laufzündimpuls sicherstellen sollen. Die Signale für den Notlauf zündimpuls müssen so lang sein, daß eine ausreichende Ladung der Zündspule bei Signalbeginn gewährleistet ist, während das Signalende dann die Zündung selbst auslöst. Das Signalende ist dabei in einem festen Verhältnis zum oberen Totpunkt des jeweili gen Zylinders, beispielsweise 15° vor OT und stellt sicher, daß zu diesem Zeitpunkt unter Notlaufbedingungen eine Zündung er folgt.The signal that is due to its simultaneousness with the main marker signal on the crankshaft detects the synchronization signal, is temporally larger than the subsequent signals that indicate the emergency should ensure running ignition pulse. The signals for emergency running firing pulse must be long enough for an adequate charge the ignition coil is guaranteed at the beginning of the signal, while that The signal then triggers the ignition itself. The signal end is thereby in a fixed relationship to the top dead center of the respective gene cylinder, for example 15 ° before TDC and ensures that at this point under ignition conditions an ignition follows.

Das Signal, das zeitgleich mit dem Markierungssignal von der Kurbelwelle kommt, um den Synchronisierimpuls zu erzeugen, ist von längerer Dauer als die Notlaufsignale und dabei so angeord net, daß die Kurbelwellenmarkierung kurz nach der Öffnung des Fensters, verursacht durch den Signalbeginn, anliegt.The signal that coincides with the marker signal from the Crankshaft comes to generate the sync pulse of longer duration than the emergency signals and thereby arranged net that the crankshaft mark shortly after the opening of the Window, caused by the beginning of the signal, is present.

In Kauf genommen wird dabei, daß durch dieses längerdauernde Signal die Zündspule eine leisere Aufladung erfährt als bei den kürzeren Notlaufsignalen, Untersuchungen jedoch haben ergeben, daß dadurch die Notlaufeigenschaften dennoch aufrechterhalten bleiben können.It is accepted that this lasts longer Signal the ignition coil receives a quieter charge than in the shorter limp home signals, however studies have shown that it still maintains the emergency running properties can stay.

Durch das erfindungsgemäße System ist außerdem eine Schnellstart funktion möglich. Bei Systemen nach dem Stand der Technik kann es bis zu zwei Kurbelwellenumdrehungen beim Anlaßvorgang dauern, bis der erste Zylinderzündimpuls abgegeben werden kann. Erfindungs gemäß kann beim Anlassen das Notlaufsignal verwendet werden, so daß bei einem Vierzylindermotor schon nach 180° Kurbelwellen drehung, bei höherer Zylinderzahl entsprechend noch früher, eine Zündung des entsprechenden Zylinders erfolgen kann.The system according to the invention also enables a quick start function possible. In systems according to the prior art it takes up to two crankshaft revolutions during the starting process, until the first cylinder firing pulse can be delivered. Invention according to the emergency running signal can be used when starting, so that with a four-cylinder engine after 180 ° crankshafts rotation, even earlier with a higher number of cylinders, one Ignition of the corresponding cylinder can take place.

Außerdem wird durch die Erfindung eine leichtere Einstellung des Motors bei der Produktion möglich. Wird beim Einstellen das Zündsystem im Notlaufmodus betrieben, wird dementsprechend ein vorgegebener Testzündwinkel, der durch die Verteilerblende er zeugt ist, ausgegeben, der dann entsprechend einzustellen ist.In addition, the invention makes adjustment easier of the engine possible during production. When setting that Ignition system operated in emergency mode, is accordingly predetermined test ignition angle, which he through the distributor aperture is witnessed, issued, which must then be set accordingly.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß im Notlaufmodus, z. B. bei einem Achtzylindermotor, nur jeder zweite Zylinder gezündet wird, so daß die dadurch bedingten verschlechterten Fahreigenschaften den Betreiber des Kraftfahrzeuges veranlassen werden, umgehend eine Werkstatt aufzusuchen.One embodiment of the invention provides that in the emergency mode, e.g. B. in an eight-cylinder engine, only every second cylinder is ignited so that the resulting deteriorated Driving characteristics cause the operator of the motor vehicle to go to a workshop immediately.

Die Wirkung der erfindungsgemäßen Anordnung wird anhand der bei den Figuren erläutert.The effect of the arrangement according to the invention is based on the the figures explained.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 schematisch die Lage der Signale zueinander bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 1 shows schematically the position of the signals to each other in a first embodiment of the invention; and

Fig. 2 die Lage der Signale zueinander bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2 shows the position of the signals to each other in a second embodiment of the invention.

In Fig. 1 ist die Verwirklichung der Erfindung unter Verwendung von zwei Verteilern, beispielsweise bei einem V 8-Motor gezeigt.In Fig. 1, the implementation of the invention using two manifolds shown 8 engine, for example, at a V.

Fig. 1a zeigt die Lage der oberen Totpunkte der einzelnen Zylin der, wobei von Zylinder 1 bis zu Zylinder 1 die Kurbelwelle zwei volle Umdrehungen macht. Der Verteiler 1 liefert das Phasensig nal, das an der Hall-Blende des Verteilers abgegriffen wird und dazu dient, ein Signalfenster zu öffnen, während dessen durch das Phasensignal von der Nockenwelle ein Synchronisierimpuls an die anschließende Logik gegeben wird. Fig. 1a shows the position of the top dead center of the individual Zylin, with the crankshaft makes two full revolutions from cylinder 1 to cylinder 1. The distributor 1 supplies the phase signal, which is tapped at the Hall diaphragm of the distributor and serves to open a signal window, during which a synchronizing pulse is given to the subsequent logic by the phase signal from the camshaft.

Verteiler 2 liefert für die einzelnen Zylinder, also während eines Arbeitstaktes insgesamt achtmal, Notlaufsignale, die so gelegt sein müssen, daß jeweils während des von der Kurbelwelle abgegriffenen Markierungssignals kein Notlaufsignal anliegt, damit allein die Hall-Blende des Verteilers 1 verantwortlich ist für die Festlegung des Synchronisierimpulses.Distributor 2 provides emergency operation signals for the individual cylinders, i.e. eight times in total, that must be set so that no emergency operation signal is present during the marking signal tapped from the crankshaft, so that the Hall aperture of distributor 1 is solely responsible for the determination of the synchronization pulse.

Von diesem Signal aus dem zweiten Verteiler, das ebenfalls gün stigerweise durch Aussparungen in der Hall-Blende verwirklicht wird, werden Drehzahlersatzsignale abgeleitet, so daß ein ent sprechend der Drehzahl festgelegter Zündimpuls jeweils an den Zylinder abgegeben wird.From this signal from the second distributor, which is also green realized through cutouts in the Hall aperture is, speed replacement signals are derived, so that an ent speaking of the speed set ignition pulse to the Cylinder is delivered.

Eine weitere Ausführungsform zeigt das Diagramm nach Fig. 2, ebenfalls wieder sind acht Zylinder aufgezeigt, diesmal jedoch ist nur ein einziger Verteiler vorgesehen, der die entsprechenden Signale abgibt.A further embodiment is shown in the diagram in FIG. 2, again eight cylinders are shown, but this time only a single distributor is provided, which emits the corresponding signals.

Das Bezugsmarkensignal erfolgt zweimal während eines Arbeitstak tes, wobei nur eines der beiden Signale detektiert werden darf als Synchronisiersignal, um den Beginn eines Arbeitstaktes fest legen zu können.The reference mark signal occurs twice during a work cycle tes, whereby only one of the two signals may be detected as a synchronization signal to fix the start of a work cycle to be able to lay.

Das Verteilersignal besteht aus einer Reihenfolge von einem rela tiv längeren und sieben relativ kürzeren Signalen. Die Länge des relativ längeren Signales ist so gewählt, daß mit Sicherheit das Bezugsmarkensignal in das Signalfenster des längeren Signals fällt, die kürzeren Signale sind mit ihren Low- und High-Phasen so aufeinander abgestimmt, daß das zweite Bezugsmarkensignal, das nicht als Synchronisierimpuls verwendet werden soll, durch ein entsprechendes Fehlen von dem Verteilersignal gesperrt wird. Hierbei sind die entsprechenden Toleranzen zwischen den Zahn rädern oder den Riemenantrieben zu beachten.The distribution signal consists of an order of one rela tiv longer and seven relatively shorter signals. The length of the relatively longer signal is chosen so that with certainty the reference mark signal in the signal window of the longer signal falls, the shorter signals are with their low and high phases matched so that the second reference mark signal, that should not be used as a sync pulse a corresponding absence is blocked by the distribution signal. Here are the corresponding tolerances between the teeth wheels or the belt drives.

Claims

1.Engine control system for a spark-ignited, multi-cylinder internal combustion engine, in which the crankshaft is assigned a speed signal transmitter, from which speed signals are derived, and a synchronization signal per revolution of the crankshaft, which indicates a defined position of the crankshaft, and in which signals are derived from the camshaft be used to determine the uniqueness of the synchronizing signal, characterized in that a revolving with camshaft speed signal generator supplies emergency signals, with the aid of which the engine control can be maintained in the event of a crank signal failure.

2. The engine control system of claim 1, wherein the internal combustion engine machine has two distributors, characterized records that the first distributor a first Sig nalgeber carries, which sets the synchronization signal, and the second distributor carries a second signal generator which which provides emergency signals.

3. Engine control system according to claim 1, characterized ge indicates that from the camshaft rev hung derived signals supplied by a signal generator be assigned to the distributor.

4. Engine control system according to claim 1 or 3, characterized characterized in that by the signal generator delivered different signals to determine the syn chronizing signals on the one hand and the emergency running signals on the other are discriminable due to their different lengths.

5. Engine control system according to one of the preceding claims, characterized in that as a signal a Hall aperture is used, which has a longer duration and carries a number of shorter sections, the total Number of cutouts corresponds to the number of cylinders.

6. Engine control system according to claim 5, characterized ge indicates that the angular distances between one defined edge of two adjacent signals are the same size.

7. Engine control system according to one of the preceding claims, characterized in that over the Emergency running signals only triggered every second cylinder becomes.