DE3618567A1 - System zur zuendzeitverstellung fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents
System zur zuendzeitverstellung fuer eine brennkraftmaschineInfo
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Description
System zur Zündzeitverstellung für eine Brennkraftmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches System zur Zündzeitverstellung, bei dem ein Mikrocomputer zur
Steuerung der Zündung der Brennkraftmaschine verwendet wird.
In einem elektronischen System zur Zündzeitverstellung
unter Verwendung eines Mikrocomputers, wie es in der JP-Patent-OS Nr. 193 766/82 offenbart ist, wird die Erregung
der Zündspule durch Berechnen einer optimalen Zündzeitpunkteinstellung
und der Erregungszeit auf der Grundlage von sich auf die Betrtiebszustände beziehenden Angaben,
die die Motordrehzahl, die Ansaugluftmenge, die Kühlwassertemperatur und die Batteriespannung der Maschine einschließen,
gesteuert. Um die auf diese Weise berechnete Zündzeitpunkteinstellung und Erregungszeit in die Praxis
umzusetzen, ist es notwendig, die Erregung bei einem vorbestimmten
Kurbelwinkel, der der Erregungszeit entspricht, auszulösen und bei einem vorbestimmten Kurbelwinkel, der
der Zündzeitpunkteinstellung entspricht, abzuschalten. Hierbei würde kein Problem auftreten, wenn es möglich wäre,
den Drehwinkel der Kurbelwelle in einem gegebenen Moment zu erfassen, um ein Zündsignal zu erzeugen. Die mechanischen
Beschränkungen (Zahl der Zähne) des Winkelfühlers zur Ermittlung des Kurbelwinkels oder die Beschränkung in
der Verarbeitungszeit des Mikrocomputers machen es jedoch unmöglich, den Kurbelwinkel in einem gegebenen Moment zu
erfassen und zu kontrollieren. Deshalb werden tatsächlich Intervalle einer genau definierten Anzahl von Winkelsignalen
in eine Zeit umgesetzt und interpoliert, um den Kurbelwinkel zu bestimmen und dadurch die Erregung der Zündspule
zu regeln.
Ein in herkömmlicher Weise für diesen Zweck ausgelegtes System zur Zündzeitverstellung wird unter Bezugnahme auf
das Zeitdiagramm von Fig. 9 erläutert.
In Fig. 9 bedeuten (a) ein Bezugswinkelsignal, das bei jeweils 180° des Kurbelwinkels, der im folgenden als "KW"
abgekürzt wird, erzeugt wird, (b) ein für jeweils 30° des KW erzeugtes
Winkelsignal, (c) eine Unterbrechung (Interrupt) durch das Winkelsignal (Eingabeerfassungsinterrupt, im folgenden als
EEI bezeichnet), (e) einen Zeitunterschied Δι zwischen
einem in ein Ausgabevergleichsregister eingesetzten Versetzungswert und einem freilaufenden Zähler, (f) ein Zündsignal
und (g) das Auslösen oder den Beginn der Zündung.
Zum Auslösen der Erregung wird der von der Eingabezeit des Winkelsignals (n + 2) unmittelbar vor der als solche
berechneten Erregungsauslösezeit verbleibende Winkel in eine Zeitspanne durch die vorherrschende Motordrehzahl umgewandelt.
Ein der resultierenden Zeitspanne entsprechender Versetzungswert wird in ein Ausgabevergleichsregister
im Mikrocomputer eingesetzt, und zugleich wird ein Ausgabeflag auf "1" gesetzt. Der in das Ausgabevergleichsregister
eingesetzte Wert wird mit dem Wert am freilaufenden Zähler,
der frei läuft und das Zählen der Zeit aufrechterhält,
verglichen. Wenn diese beiden Werte miteinander zur Übereinstimmung kommen, d.h., wenn eine dem Versetzungswert entsprechende
Zeitspanne verstrichen ist, dann wird das Zündsignal (f) auf einen "hohen" Pegel in Übereinstimmung mit
dem Ausgabeflag angehoben, so daß dadurch die Erregung der Zündspule ausgelöst wird.
Zum Abschalten der Erregung wird der von der Eingabezeit des Winkelsignals (n + 4) unmittelbar vor der als solche
berechneten Zündzeitpunkteinstellung verbleibende Winkel in gleichartiger Weise in eine Zeitspanne umgewandelt,
und der der speziellen Zeitspanne entsprechende Versetzungswert wird in das Ausgabevergleichsregister eingesetzt,
während zur selben Zeit das Ausgabeflag auf "0" gesetzt wird. Wenn eine dem so eingesetzten Versetzungswert entsprechende
Zeitspanne verstrichen ist, dann wird das Zündsignal (f) in Übereinstimmung mit dem Ausgabeflag auf einen
"niedrigen" Pegel herabgesetzt, so daß die Erregung der Zündspule abgeschaltet wird. Zum Zeitpunkt der Abschaltung
der Zündspule wird die Zündkerze gezündet.
Wie oben geschildert wurde, erfordert das herkömmliche Steuersystem eine Berechnung, die durch eine Unterbrechung
bei der jedesmaligen Eingabe eines Winkelsignals durchgeführt werden muß, und diese komplizierten Berechnungsvorgänge
zur Zeit einer Unterbrechung erhöhen die Programm-
ORIGSWAL
ladung. Wenn der Motor unmittelbar, nachdem das Ziindsignal (f) auf einen "hohen" Pegel gebracht wurde, um die Erregung
auszulösen, zum Stillstand kommt, dann wird das Winkelsignal (n + 4) zum Abschalten der Erregung nicht eingegeben,
weshalb die Zündspule weiter erregt bleibt, was häufig solche Schwierigkeiten oder Unannehmlichkeiten wie Überhitzen
oder Durchbrennen der Zündspule und des Leistungstransistors hervorruft- Ferner wird im Hinblick auf die Tatsache,
daß der von der Eingabezeit des Winkelsignals bis zur Zeit des Erregungsbeginns verbleibende Winkel in eine Zeitspanne
auf der Basis der Drehzahl des Motors, die aus den Erzeugungsintervallen (T180) eines Bezugswinkelsignals bestimmt
wird, umgewandelt wird, die aus den Intervallen des Bezugswinkelsignals bestimmte Drehzahl erheblich von
der tatsächlichen Drehzahl zur Zeit eines Erregungsbeginns unter einer abrupten Beschleunigung, wie beispielsweise
im Fall von Rennen, verschoben. Das hat zum Ergebnis, daß die Erregungsauslösezeit verzögert und es unmöglich wird,
die Zeit für eine Erregung der Zündspule zu gewährleisten, wobei eine exakte Zündung nicht erfolgt.
Die Fig. 10 ist ein Kurvenbild, das die Erregungszeit für eine abrupte Beschleunigung ohne Last als ein Beispiel für
das Fehlen der Gewährleistung der Erregungszeit simuliert.
In Fig. 10 ist auf der Abszisse die Anzahl der Zündungen nach einem abrupten Beschleunigungsbeginn aufgetragen,
Ne bedeutet die Motordrehzahl, A ist ein Erregungswinkel, der normalerweise für die spezielle Motordrehzahl erhalten
wird (der Winkel der Motorumdrehung während einer Erregung der Zündspule), und B ist ein Wert, der durch Simulieren
des transienten Erregungswinkels für eine abrupte Beschleunigung erhalten wird. Wie zu erkennen ist, wird der
Erregungswinkel B für eine abrupte, lastlose Beschleunigung
nach einigen Zündungen im Anschluß an den Beschleunigungsbeginn sehr stark herabgesetzt, und im Extremfall wird
der Erregungswinkel negativ, d.h., es kann der Fall eintreten, daß die Zündspule tatsächlich nicht erregt wird.
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein System zur Zündzeitverstellung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen,
bei dem, um die oben herausgestellten Probleme zu lösen, die Programmladung zur Zeit eines Interruptprozesses vermindert
wird, die Zündspule, selbst wenn der Motor unmittelbar nach einem Erregungsbeginn zum Stillstand kommt, nicht
überhitzt wird und die Erregungszeit für die Zündspule auch während einer abrupten Beschleunigung gewährleistet wird,
so daß es möglich ist, eine exakte Zündung zu erlangen.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein System zur Zündzeitverstellung geschaffen, um die Erregungszeit und Zündzeit mittels eines Mikrocomputers zu berechnen,
so daß die Erregung der Zündspule nach einem von einem Bezugswinkelfühler,
der die Drehzahl der Maschine erfaßt und dabei einen Punkt nahe dem oberen Totpunkt ermittelt, erzeugten
Bezugswinkelsignal, nach einem von einem Winkelfühler, der die Drehzahl für jeden vorbestimmten Winkel
erfaßt, erzeugten Winkelsignal und nach Daten, die sich auf die Betriebsbedingungen beziehen, wie z.B. die Ansaucjluftmenge,
gesteuert wird. Das System umfaßt eine Einrichtung zum Auslösen oder Abschalten der Erregung der Zündspule
in Übereinstimmung mit dem in ein Zeitsteuerungsstatusregister eingesetzten Wert, die es ermöglicht, eine Abfrage
für einen Mikrocomputer zum Zeitpunkt, da der Wert in einem Ausgabevergleichsregister im Mikrocomputer mit
dem Wert an einem freilaufenden Zähler übereinstimmt, zu erfüllen, eine erste Einrichtung, die in das Ausgabevergleichsregister
die Summe der Momentanzeit und eines einer
vorbestimmten maximalen Erregungszeit entsprechenden Werts und in das Zeitsteuerungsstatusregister zur Zeit des Erregungsbeginns
einen Wert zum Abschalten der Erregung einsetzt, eine zweite Einrichtung, die in das Ausgabevergleichsregister
wieder einen Wert einsetzt, der dem zur Zündzeitpunkteinstellung verbleibenden Winkel plus der Momentanzeit
zum Zeitpunkt einer Eingabe eines Winkelsignals unmittelbar vor der auf der Basis der Betriebszustände
berechneten Zündzeitpunkteinstellung entspricht, und eine dritte Einrichtung, die in das Ausgabevergleichsregister
einen Wert einsetzt, der der auf der Grundlage der Betriebszustände berechneten Abschaltzeit plus der Momentanzeit
entspricht, während sie gleichzeitig einen Wert zum Auslösen der Erregung zur Zeit eines Abschaltens der Erregung der Zündspule
in das Zeitsteuerungsstatusregister einsetzt.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein System zur Zündzeitverstellung für eine Brennkraftmaschine
geschaffen, und dieses System umfaßt eine Einrichtung zum Auslösen oder Abschalten der Erregung der Zündspule
in Übereinstimmung mit einem in ein Zeitsteuerungsstatusregister eingesetzten Wert und zum Erfüllen einer Abfrage
für einen Ausgabevergleichsinterrupt in einem Mikrocomputer zum Zeitpunkt, da der Wert in einem Ausgabevergleichsregister
im Mikrocomputer mit dem Wert an einem freilaufenden Zähler übereinstimmt, eine erste Einrichtung, die einen
der Zeit vor der Erregungsabschaltung plus der Momentanzeit entsprechenden Wert in das Ausgabevergleichsregister und
einen Wert zum Abschalten der Erregung in das Zeitsteuerungsstatusregister einsetzt, eine zweite Einrichtung, die
in das Ausgabevergleichsregister erneut einen der Zeit, die den verbleibenden Winkel vor der Zündzeitpunkteinstellung
wiedergibt, die in einem Speicher gespeichert ist, plus der Momentanzeit entsprechenden Wert zur Zeit einer
Eingabe eines Winkelsignals unmittelbar vor der auf der Basis der Betriebszustände berechneten Zündzeitpunkteinstellung
einsetzt, eine dritte Einrichtung, die einen der Zeit vor der Erregungsauslösezeit plus der Momentanzeit entsprechenden
Wert in das Ausgabe-vergleichsregister sowie einen Wert zur Auslösung der Erregung in das Zeitsteuerungsstatusregister
einsetzt, und eine vierte Einrichtung, die entscheidet, ob die Zündspule erregt wird oder nicht, und die,
wenn die Zündspule einer Erregung nicht unterliegt, in das Ausgabevergleichsregister denselben Wert wie den darin
von der zweiten Einrichtung zur Zeit der Eingabe des um eines der Zündzeit-punkteinstellung unmittelbar vorhergehenden
Winkelsignals eingesetzten Wert einsetzt.
Im ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird die erste Einrichtung
durch die Verarbeitung der Ausgabevergleichsinterrupt im Mikrocomputer und die zweite Einrichtung durch die
Verarbeitung des Eingabeerfassungsinterrupts mit einem Winkelsignal
verwirklicht, weshalb die Berechnung für die Unterbrechung für jede Eingabe des Winkelsignals beseitigt
wird, so daß die Programmladung herabgesetzt wird. Auch der Interruptprozeß für das Einsetzen der Erregungsabschaltzeit
für die Zündspule an der zweiten Einrichtung ist nichts anderes als ein einzelner Prozeß zum Setzen des
Ausgaberegisters wieder auf einen kleineren Wert, weshalb ein komplizierter Eingabeerfassungsinterrupt nicht erforderlich
ist, die Programmladung aber vermindert wird, während die Genauigkeit des Erregungsabschaltzeitpunkts aufrechterhalten
wird. Ferner wird in Anbetracht der Tatsache, daß eine maximale Erregungszeit in das Ausgabevergleichsregister
durch die erste Einrichtung eingesetzt wird, die Erregung immer nach Verstreichen der festgesetzten maximalen
Erregungszeit abgeschaltet, und zwar auch im Fall eines Motorstillstands während der Erregung der Zündspule, so daß
damit ein Überhitzen oder eine andere Beschädigung der
Zündspule verhindert wird.
Im zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird dagegen der Prozeß der vierten Einrichtung nur in dem Fall durchgeführt,
da die Erregung noch nicht zur Zeit der Eingabe eines um eines der Zündzeitpunkteinstellung vorausgehenden Winkelsignals
ausgelöst wird. Die vierte Einrichtung setzt in das Ausgabevergleichsregister denselben Wert wie in der
Verarbeitung der zweiten Einrichtung zum endgültigen Einsetzen der Abschaltinterruptzeit ein, weshalb der Wert im
Ausgabevergleichsregister mit dem Wert im internen Zeitgeber übereinstimmt, womit die Erregung der Zündspule vor
der Eingabe des nächsten Winkelsignals ausgelöst wird. Während der Zeitspanne vor der Erregungsabschaltung durch
den Prozeß der zweiten Einrichtung wird dann die den Drehwinkel, der den Intervallen der Winkelsignale entspricht,
wiedergebende Erregungszeit gewährleistet. Deshalb wird selbst in der übergangszeitspanne einer abrupten Beschleunigung
des Motors ein vorbestimmter Erregungswinkel gewährleistet, um die Zündspule exakt auszulösen. Ferner ist der
Prozeß der vierten Einrichtung derselbe wie der der zweiten Einrichtung, er wird jedoch bei einer unterschiedlichen
Zeit durchgeführt, so daß die Programmladung vermindert wird.
Weil, wie oben dargelegt wurde, im ersten Gesichtspunkt der Erfindung eine vorbestimmte maximale Erregungszeit zur
Zeit der Auslösung der Erregung eingesetzt und die Erregungsabschaltzeit unmittelbar vor der Zündzeitpunkteinstellung
korrigiert wird, kann die Progammladung zur Zeit der Interruptverarbeitung vermindert werden, während die Genauigkeit
der Zündzeitpunkteinstellung gewährleistet wird. Als Ergebnis dessen kann die Verarbeitungszeit einerseits
herabgesetzt werden, während andererseits die Erregung auch im Fall eines Motorstillstands exakt abgeschaltet wird.
Der Vorteil des zweiten Gesichtspunkts der Erfindung liegt darin, daß wegen des Vorsehens einer Einrichtung zum Prüfen
der Zündspulenerregung zur Zeit der Eingabe eines übernächsten, um eines der Zündzeitpunkteinstellung vorhergehenden
Winkelsignals und zum frühzeitigen Auslösen der Erregung in zwangsläufiger Weise, wenn der Erregungswinkel
nicht gewährleistet ist, die Möglichkeit gegeben ist, einen vorbestimmten Erregungswinkel selbst während einer Übergangsperiode,
z.B. einer abrupten Beschleunigung, zu gewährleisten, so daß eine exakte Zündung ermöglicht wird.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird eine Ausführungsform eines Zündzeitverstellsystems gemäß der Erfindung erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltschema eines erfindungsgemäßen Zündverstellsystems;
Fig. 2 eine schematische Darstellung für die Ausgestaltung eines Mikrocomputers für ein erfindungsgemäßes
Verstellsystem;
Fig. 3 ein Zeitdiagramm, das sich auf die Verwirklichung des ersten Gesichtspunkts der Erfindung bezieht;
Fig. 4 bis 6 Flußpläne zu den Vorgängen im Mikrocomputer;
Fig. 7 ein Zeitdiagramm, das sich auf die Verwirklichung
des zweiten Gesichtspunkts der Erfindung bezieht;
Fig. 8 einen Flußplan;
Fig. 9 einen Zeitplan zum Betrieb eines herkömmlichen
Systems;
Fig. 10 ein Kurvenbild, das sich auf einen Erregungs- oder
Zündwinkel während einer plötzlichen Beschleunigung bei dem herkömmlichen System bezieht.
- Id-
Gemäß Fig. 1 sind in einen Zündverteiler ein Bezugswinkelfühler
1 und ein Winkelfühler 2 eingebaut, die einen Detektor in einer elektromagnetischen Geberbauart bilden,
um den Drehwinkel einer Kurbelwelle zu ermitteln. Der Bezugswinkelfühler
1 erzeugt ein Bezugswinkelsignal bei einem bestimmten, einige Grad vom oberen Totpunkt eines jeden
Zylinders vorverschobenen Kurbelwinkel, während der Winkelfühler 2 ein Winkelsignal bei jeder 30°-Drehung der Kurbelwelle
erzeugt. Die Spannungssignale vom Bezugswinkelfühler 1 und vom Winkelfühler 2 werden in eine Wellenformschaltung
3 eingegeben sowie einem Mikrocomputer 4 als ein jeweils impulsgeformtes Bezugswinkelsignal (a) sowie Winkelsignal
(b) zugeführt.
An den Mikrocomputer 4 sind auch Betriebszustandsfühler 5
angeschlossen, und zwar ein Luftmengenmesser 51, der die Ausaugluftmenge erfaßt, ein Drosselklappenfühler 52, der
den Wert in der Verlagerung der Drosselklappe ermittelt, ein die Kühlwassertemperatur feststellender Wassertemperaturfühler
53 und ein die Batteriespannung ermittelnder Spannungsfühler 54, so daß dem Mikrocomputer Daten, die
sich auf den Betriebszustand des Motors beziehen, zugeführt werden. Der Mikrocomputer 4 berechnet die optimale
Zündzeitpunkteinstellung und die Zeit der Erregung der Zündspule auf der Grundlage der Drehwinkeldaten vom Bezugswinkel- sowie Winkelfühler 1 sowie 2 und der auf den Betriebszustand
bezogenen Daten von den Betriebszustandsfühlern
5 und erzeugt ein Zündsignal (f). Durch einen Ausgangspuffer 6 wird ein Leistungstransistor 7 betätigt, so daß
die Zündspule 8 erregt wird. Durch Unterbrechen der Erregung zur Zeit der Zündzeitpunkteinstellung wird eine zu
dieser Zeit erzeugte hohe Spannung durch den Verteiler 9 der Zündkerze 10 eines vorbestimmten Zylinders zugeführt,
um dadurch in Aufeinanderfolge die jeweiligen Zylinder zu zünden.
Der Mikrocomputer 4 umfaßt, wie Fig. 2 zeigt, ein Ausgabevergleichsregister
(AVR) 4A für das An- und Abschalten des Zündsignals (f), einen freilaufenden Zähler 4B, der
ständig zur Anzeige des Vorwahl- oder Momentanzeitpunkts frei läuft, und ein Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR)
4C, das ein Ausgangsflag setzt, um zu bestimmen, ob das Zündsignal (f) auf einen "hohen" oder "niedrigen" Pegel
eingestellt ist. Zu dem Zeitpunkt, da der im Ausgabevergleichsregister 4A eingesetzte Wert mit dem Momentanwert
im Zeitgeber 4B übereinstimmt, wird das Zündsignal (f) auf einen "hohen" oder "niedrigen" Pegel in Abhängigkeit
davon, ob das im voraus im Zeitsteuerungsstatusregister 4C gesetzte Ausgangsflag "1" oder "0" ist, eingestellt, um
die Erregung der Zündspule auszulösen oder zu unterbrechen, Zur selben Zeit erzeugt das Zeitsteuerungsstatusregister
4C mit der Änderung im Ausgang ein für einen Ausgabevergleichsinterrupt erforderliches Signal, so daß der Ausgabevergleichsinterrupt
(AVI) ermöglicht wird.
Ein Zeitdiagramm in Übereinstimmung mit einer Verwirklichung des ersten Gesichtspunkts der Erfindung ist in Fig.
3 gezeigt.
Das Bezugswinkelsignal (a) vom Bezugswinkelfühler 1 wird
bei jeder 180°-Drehung (1800KW) der Kurbelwelle, das Winkelsignal
(b) vom Winkelfühler 2 wird bei jeder 30°- Drehung (300KW) der Kurbelwelle geliefert. Sechs Winkelsignale
(b), und zwar die Signale (η, η + 1, ...., η + 5), werden während der Intervalle (T180) des Bezugswinkelsignals
(a) angelegt. Bei jedem Eingang des Winkelsignals (b) wird der Eingabeerfassungsinterrupt (EEI) durchgeführt.
Tatsächlich wird jedoch die signifikante Verarbeitung (c4) durch den EEI nur für das Winkelsignal, das
unmittelbar vor der Zündzeitpunkteinstellung geliefert wird, wie η + 4, durchgeführt.
Wenn der eingesetzte Wert des Ausgabevergleichsregisters (AVR) mit dem Ausgang des freilaufenden Zählers übereinstimmt,
weil die Zeitverzögerung ut(e) zwischen diesen Null wird, dann wird die Verarbeitung (d) im Ausgabevergleichsinterrupt
(AVI) im Ansprechen auf die Abfrage hierfür vom Ausgabevergleichsregister (AVR) durchgeführt.
Bei der AVI-Verarbeitung (d1) zum Zeitpunkt, wenn die Erregung
der Zündspule 8 durch Anheben des Zündsignals (f) auf "hoch" ausgelöst wird, addiert die erste Einrichtung
einen einer vorbestimmten maximalen Erregungszeit entsprechenden Wert zur Vorwahl- oder Momentanzeit, wobei die
Summe in das Ausgabevergleichsregister eingesetzt wird, während zur selben Zeit der Wert "0" für das Abschalten
der Erregung in das Zeitsteuerungsstatusregister eingesetzt wird.
Bei der EEI-Verarbeitung (c4) zum Zeitpunkt der Eingabe
des Winkelsignals unmittelbar vor der Zündzeitpunkteinstellung führt die zweite Einrichtung den Prozeß zur Korrektur
des eingesetzten Werts des Ausgabevergleichsregisters auf einen Wert durch, welcher der Summe der Zeit,
die den verbleibenden Winkel vor der Zündzeitpunkteinstellung darstellt, und der Momentanzeit gleich ist.
Bei der AVI-Verarbeitung (d2) zum Zeitpunkt, da die Zeitverzögerung
At auf Null vermindert ist, die Erregung der Zündspule 8 beendet und die Zündung (g) ausgelöst wird,
führt die dritte Einrichtung den Prozeß der Addition eines Werts, der der berechneten Erregungsabschaltzeit
entspricht, zur Momentanzeit durch, wobei diese Summe in das Ausgabevergleichsregister eingesetzt wird, während
zur gleichen Zeit der Wert "1" zur Auslösung der Erregung in das Zeitsteuerungsstatusregister eingesetzt wird.
Speziellere Prozesse werden unter Bezugnahme auf die Flußpläne der Fig. 4 bis 6 erläutert.
Der Prozeß des Hauptprogramms von Fig. 4 wird normalerweise wiederholt durchgeführt.
Im Schritt 101 wird aus der Motordrehzahl und der Ansaugluftmenge die eine Basiszündzeitpunkteinstellung liefernde
Basisvoreilung berechnet und gespeichert. Dann wird im Schritt 102 eine korrigierte Voreilung, die einen korrigierten
Wert der Basisvoreilung liefert, aus der Kühlwassertemperatur, der Größe in der Verlagerung der Drosselklappe
usw. berechnet und gespeichert. Im Schritt 103 wird aus der Basisvoreilung und der korrigierten Voreilung die Zündzeitpunkteinstellung
berechnet und gespeichert. Ein Winkel, bei dem ein Winkelsignal unmittelbar vor der Zündzeitpunkteinstellung
erzeugt wird, wird im Schritt 104 bestimmt und als ein korrigierter Zündzeitpunkteinstellungswinkel in
einem Speicher gespeichert. Im Schritt 105 wird der vom korrigierten Winkel zur Zündzeitpunkteinstellung verbleibende
Winkel berechnet und als ein Versetzungswinkel gespeichert. Im Schritt 106 wird der Versetzungswinkel in
eine Zeitspanne von der Motordrehzahl umgewandelt und als eine Versetzungszeit in einem vorbestimmten Speicher gespeichert.
Im Schritt 107 wird die Erregungsabschaltzeit berechnet und in einem Speicher gespeichert. Bei der Bestimmung
der Erregungsabschaltzeit wird eine Rechenformel oder eine Abbildung aus der Motordrehzahl, Batteriespannung
und Lichtbogenzeit für einen Zündungsbeginn untersucht und die erforderliche minimale Erregungszeit durch Interpolation
berechnet. Dann wird die so berechnete Erregungszeit von der Zündzykluszeit subtrahiert, um die Erregungsabschaltzeit
zu bestimmen. Die oben erwähnten Vorgänge werden im Hauptprogramm wiederholt durchgeführt, womit
die Daten, wie die in einem vorbestimmten Speicher ge-
speicherte Versetzungszeit, ständig aktualisiert werden.
Der in Fig. 5 gezeigte Ausgabevergleichsinterrupt (AVI) wird gestartet, wenn die Zeitverzögerung At zwischen dem
Sollwert des Ausgabevergleichsregisters (AVR) und dem freilaufenden Zähler Null wird.
Im Schritt 201 wird das Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR)
für den Interruptbetrieb geprüft. Im Schritt 202 wird auf die Feststellung geprüft, ob der jeweils betroffene Interrupt
derjenige zur Zeit des Erregungsbeginns ist, und wenn das der Fall ist, dann geht der Prozeß zum Schritt 203
weiter, in dem in das Ausgabevergleichsregister ein Wert gesetzt wird, der einer vorbestimmten maximalen Erregungszeit plus der Momentanzeit entspricht, woran sich der
Schritt 204 anschließt, in dem in das Zeitsteuerungsstatusregister "0" eingesetzt wird, um eine Interrupterlaubnis
einzusetzen, so daß der jeweils betroffene Interruptprozeß abgeschlossen wird. Wenn der betroffene Interrupt im Schritt
202 nicht derjenige für einen Erregungsbeginn oder wenn es der Interrupt zur Erregungsabschaltung ist, dann geht der
Prozeß zum Schritt 205 weiter, in dem die im Schritt 107 berechnete sowie gespeicherte Erregungsabschatlzeit ausgelesen,
zur Momentanzeit addiert und die Summe in das Ausgabevergleichsregister eingesetzt wird. Im anschließenden
Schritt 206 wird in das Zeitsteuerungsstatusregister "1" eingesetzt, um eine Interrupterlaubnis einzusetzen, womit
der betroffene Interruptprozeß endet.
Die Schritte 203 und 204 des Ausgabevergleichsinterruptprozesses (AVI) führend diejenigen der oben erwähnten
ersten Einrichtung, die Schritte 205 und 206 diejenigen der dritten Einrichtung durch.
Der Eingabeerfassungsinterrupt (EEI-Prozeß) 300 von Fig. 6 wird jeweils bei jedem Eingang des Winkelsignals
(b) durchgeführt.
Im Schritt 301 wird der Kurbelwinkel zur Zeit der Erzeugung der in Betracht stehenden Interrupt berechnet. Im Schritt
302 wird danach geprüft, ob der betroffene Kurbelwinkel gleich dem im Schritt 104 des Programms 100 bestimmten
korrigierten Zündzeitpunkteinstellwinkel ist. Wenn das nicht der Fall ist, dann wird nichts durchgeführt, sondern
wird der in Betracht stehende Interruptprozeß beendet. Wird dagegen auf den korrigierten Zündzeitpunkteinstellwinkel
erkannt, so geht der Prozeß zum Schritt 303 weiter, in dem die Momentanzeit vom freilaufenden Zähler ausgelesen wird.
Im Schritt 304 wird die im Schritt 106 des Hauptprogramms 100 bestimmte Versetzungszeit zur Momentanzeit addiert. Ein
dieser Zeit entsprechender Wert wird dann im Schritt 305 in das Ausgabevergleichsregister eingesetzt, womit der in
Betracht stehende Interruptprozeß beendet wird. Der Eingabeerfassungsinterrupt
(EEI) 300 führt den Prozeß der oben erwähnten zweiten Einrichtung durch.
Ein Zeitdiagramm, das sich auf eine Verwirklichung des zweiten Gesichtspunkts der Erfindung bezieht, ist in Fig.7
gezeigt.
In diesem Fall werden sowohl der erste wie auch der zweite Gesichtspunkt der Erfindung verwirklicht. Die erste bis
dritte Einrichtung des zweiten Gesichtspunkts werden jeweils als die erste bis dritte Einrichtung des ersten Gesichtspunkts
in die Tat umgesetzt. Deshalb sind der AVI zur Zeit des Erregungsbeginns (d1), der AVI zur Zeit der Beendigung
der Erregung (d2) und der EEI zur Zeit des Winkelsignaleingangs unmittelbar vor der Zündzeitpunkteinstellung (c4)
exakt dieselben wie bei dem oben erläuterten ersten Gesichts·
punkt der Erfindung. Bei der in Rede stehenden Ausführung wird ein EEI-Prozeß (c3) mit einem unmittelbar um eines der
Zündzeitpunkteinstellung vorausgehenden Winkelsignal als die vierte Einrichtung zugefügt. Dieser EEI-Prozeß (c3)
prüft dahingehend, ob die Zündspule einer Erregung unterliegt oder nicht, und wenn nicht, dann wird derselbe Wert
wie der im nächsten EEI-Vorgang (c4) eingesetzte Wert in das Ausgabevergleichsregister eingesetzt, so daß die Erregung
früher ausgelöst wird.
Unter Bezugnahme auf die Flußpläne werden die tatsächlichen Prozesse im Mikrocomputer 4 erläutert.
Das normal durchgeführte Hauptprogramm und die durch den Ausgabevergleichsinterrupt durchgeführten AVI-Prozesse
sind exakt die gleichen wie diejenigen (100 und 200) im ersten Gesichtspunkt, die mit Bezug zu Fig. 4 und 5 erläutert
wurden; der einzige Unterschied zum ersten Gesichtspunkt liegt in dem EEI-Prozeß durch den Winkelsignalinterrupt.
Ein Flußplan des EEI-Interrupts durch den Winkelsignalinterrupt
gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung ist in Fig. 8 gezeigt. Die Schritte zur Ausführung derselben
Prozesse wie beim Eingabeerfassungsinterrupt (EEI) im ersten Gesichtspunkt der Erfindung, die in Fig. 6 gezeigt
sind, sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und werden nicht nochmals beschrieben.
Der EEI-Prozeß 400 wird bei jedem Eingang des Winkelsinals
(b) durchgeführt. Die Schritte 301 bis 306 sind dieselben
wie bei dem unter Bezugnahme auf die Fig. 6 erläuterten EEI-Prozeß. Wenn der Kurbelwinkel zum Zeitpunkt des
Interrupts gleich dem korrigierten Zündzeitpunkteinstel1-winkel
ist, so geht der Prozeß vom Schritt 302 zum Schritt
3Φ3 usw., und die Summe von Momentanzeit sowie Versetzungszeit wird in das Ausgabevergleichsregister eingesetzt, womit
die Interruptverarbeitung endet. Dieser Prozeß entspricht demjenigen, der durch die zweite Einrichtung des
zweiten Gesichtspunkts der Erfindung durchgeführt wird,und ist zu demjenigen, der durch die zweite Einrichtung des
ersten Gesichtspunkts durchgeführt wird, identisch.
Falls der Kurbelwinkel zum Zeitpunkt des Interrupts nicht dem korrigierten Zündzeitpunkteinstellwinkel gleich ist, so
geht der Prozeß vom Schritt 302 zum Schritt 310 über. In diesem Schritt 310 erfolgt eine Prüfung dahingehend, ob
der in Betracht stehende Interrupt, der durch das Winkelsignal (n + 3), das dem korrigierten Zündzeitpunkteinstel1-winkel
unmittelbar vorausgeht, durchgeführte Interrupt ist oder nicht, und im unzutreffenden Fall wird der Interruptprozeß
ohne eine weitere Durchführung beendet. Wenn es der durch das dem korrigierten Zündzeitpunkteinstellwinkel
unmittelbar vorausgehende Winkelsignal durchgeführte Interrupt
ist, so geht andererseits der Prozeß zum- Schritt 311 über, um den Ausgangskanal des Zündsignals (f) dahingehend
zu prüfen, ob die Zündspule erregt ist. Wenn die Zündspule einer Erregung unterliegt, wird der Interrupt ohne weiteres
beendet, während er zum Schritt 313 übergeht, wenn die Zündspule nicht erregt ist. Im Schritt 313 wird die verbleibende
Erregungsabschaltzeit berechnet, woran sich der Schritt 314 anschließt, um festzustellen, ob die verbleibende
Erregungsabschaltzeit langer ist als die im Schritt 106 des Hauptprogramms 100 bestimmte Versetzungszeit. Ist
die verbleibende Erregungsabschaltzeit kürzer als die Versetzungszeit, so wird damit angezeigt, daß der Erregungswinkel von 300KW gewährleistet werden kann, weshalb der
Interruptprozeß ohne weitere Durchführung endet.
Wenn dagegen die verbleibende Erregungsabschaltzeit länger als die Versetzungszeit ist, so wird damit angezeigt, daß
der Erregungswinkel von 3O°KW nicht gewährleistet werden kann, weshalb der Prozeß zum Schritt 303 übergeht, um den
Prozeß der vierten Einrichtung durchzuführen, so daß die Erregung zwangsläufig gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der
Erfindung früh ausgelöst wird. Im Schritt 303 wird die Momentanzeit vom freilaufenden Zähler ausgelesen, woran sich
der Schritt 304 anschließt, um die Momentanzeit zu der im Schritt 106 des Hauptprogramms 100 bestimmten Versetzungszeit zu addieren. Im Schritt 305 wird ein der auf diese
Weise erhaltenen Zeit entsprechender Wert in das Ausgabevergleichsregister (AVR) eingesetzt, so daß der Interruptprozeß
beendet wird. Dieser Prozeß entspricht dem durch die vierte Einrichtung des zweiten Gesichtspunkts der Erfindung
ausgeführten Prozeß. Das hat zum Ergebnis, daß die Erregungsabschaltzeit durch den EEI-Prozeß (c3) durch das
Winkelsignal (n + 3), das um eines der Zündzeitpunkteinstellung unmittelbar vorausgeht, korrigiert wird, was es
ermöglicht, den Erregungswinkel von 300KW zu gewährleisten.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird in den
Schritten 313 und 314 dahingehend geprüft, ob der Erregungswinkel von 300KW gewährleistet werden kann. Anstelle dieses
Prüfungsprozesses ist es auch möglich, einen einfacheren Prozeß durchzuführen, wobei, wenn die Zündspule einer Erregung
nicht unterliegt, der Prozeß vom Schritt 312 unmittelbar zum Schritt 303 geführt wird, um die Erregungsaus-Iösezeit
zu beschleunigen.
Ferner kann der zweite Gesichtspunkt der Erfindung selbstverständlich
unabhängig verwirklicht werden, ohne die AVI-Prozesse einschließlich der Einstellung der maximalen Erregungszeit
mit Bezug zum ersten Gesichtspunkt der Erfindung durchzuführen, so daß die Zündung durch den EEI-Prozeß allein wie bei dem
in Fig.8 zum Stand der Technik gezeigten System geregelt werden kann.
- Leerseite -
Claims (4)
1.) System zur Zündzeitverstellung für eine Brennkraftmaschine
- mit einem Bezugswinkelfühler (1), der die Drehzahl der
Brennkraftmaschine erfaßt und durch Diskrimination eines dem oberen Totpunkt nahen Punkts ein Bezugswinkelsignal
(a) erzeugt,
- mit einem Winkelfühler (2), der die Drehzahl der Brennkraftmaschine
erfaßt und durch Diskrimination der Umdrehungen für jeden vorbestimmten Winkel ein Winkelsignal
(b) erzeugt, und
- mit einem Mikrocomputer (4), der ein Ausgabevergleichsregister (AVR), einen freilaufendne Zähler (4B) und
ein Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) zur Berechnung der Zündzeitpunkteinstellung und der Zündspulenerregungszeit
enthält, um damit die Erregung der Zündspule im Ansprechen auf das Bezugswinkelsignal, das Winkel-
signal und Betriebszustandsangaben, die wenigstens die Ansaugluftmenge wiedergeben, zu steuern,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer (4) des weiteren umfaßt:
- eine Ausgabevergleichsinterrupteinrichtung (AVI) für das Auslösen ober Abschalten der Erregung der Zündspule
(8) in Übereinstimmung mit dem in das Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) eingesetzten Wert im Zeitpunkt,
da der Wert am Ausgabevergleichsregister (AVR) mit dem Wert am frei laufendenZäh ler (4B) übereinstimmt,
wobei zur gleichen Zeit die Abfrage für den Ausgabevergleichsinterrupt im Mikrocomputer erfüllt wird,
- eine erste Einsetzeinrichtung zum Einsetzen der Summe eines einer maximalen Erregungszeit sowie der Momentanzeit
entsprechenden Werts in das Ausgabevergleichsregister (AVR) und zum Einsetzen eines Werts zum Abschalten
der Erregung in das Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR), wenn die Erregung der Zündspule ausgelöst wird,
- eine zweite Einsetzeinrichtung zum erneuten Einsetzen der Summe eines Werts, der der den vor der Zündzeitpunkteinstellung
verbleibenden Windel wiedergebenden Zeit sowie der Momentanzeit in dem Zeitpunkt entspricht,
da das Winkelsignal unmittelbar vor der Zündzeitpunkteinstellung, das auf der Grundlage der Betriebszustände
berechnet wird, eingegeben wird, und
- eine dritte Einsetzeinrichtung, die in das Ausgabevergleichsregister
(AVR) die Summe eines Werts, der der auf der Basis der Betriebszustände berechneten Abschaltzeit
sowie der Momentanzeit entspricht, und in das Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) einen Wert für
den Erregungsbeginn zu dem Zeitpunkt, da die Erregung der Zündspule abgeschaltet wird, einsetzt.
2. Zündsystem für eine Brennkraftmaschine
- mit einem Bezugswinkelfühler (1), der die Drehzahl
der Brennkraftmaschine erfaßt und durch Diskrimination eines dem oberen Totpunkt nahen Punkts ein Bezugswinkelsignal
(a) erzeugt,
- mit einem Winkelfühler (2), der die Drehzahl der Brennkraftmaschine erfaßt und durch Diskrimination
der Umdrehungen für jeden vorbestimmten Winkel ein Winkelsignal (b) erzeugt, und
- mit einem Mikrocomputer (4), der ein Ausgabevergleichsregister (AVR), einen freilaufenden Zähler (4B) und
ein Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) zur Berechnung der Zündzeitpunkteinstellung und der Zündspulenerregungszeit
enthält, um damit die Erregung der Zündspule im Ansprechen auf das Bezugswinkelsignal und Betriebszustandsangaben,
die wenigstens die Ansaugluftmenge wiedergeben, zu steuern,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer (4) des weiteren umfaßt:
- eine Ausgabevergleichsinterrupteinrichtung (AVI) für das Auslösen oder Abschalten der Erregung der Zündspule
(8) in Übereinstimmung mit dem in das Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) zum Zeitpunkt, da der
Wert am Ausgabevergleichsregister (AVR) mit dem Wert am freilaufenden Zähler (4B) übereinstimmt, eingesetzten
Wert, wobei zur gleichen Zeit die Abfrage für den Ausgabevergleichsinterrupt erfüllt wird,
- eine erste Einsetzeinrichtung zum Einsetzen der Summe eines der Zeit vor der Erregungsabschaltzeit sowie
der Momentanzeit entsprechenden Werts in das Ausgabevergleichsregister (AVR) und zum Einsetzen eines Werts
zur Erregungsabschaltung in das Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR),
- eine zweite Einstelleinrichtung zum erneuten Einsetzen
der Summe eines Werts, der der den vor der Zündzeitpunkteinstellung verbleibenden Winkel wiedergebenden
Zeit sowie der Momentanzeit in dem Zeitpunkt entspricht, da das Winkelsignal unmittelbar vor der Zündzeitpunkteinstellung,
das auf der Grundlage der Betriebszustände berechnet wird, eingegeben wird,
- eine dritte Einsetzeinrichtung zum Einsetzen der Summe eines Werts, der der vor der Zeit des Erregungsbeginns
verbleibenden Zeit sowie der Momentanzeit entspricht, in das Ausgabevergleichsregister (AVR) und eines Werts
für den Erregungsbeginn in das Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) und
- eine vierte Einsetzeinrichtung, die entscheidet, ob die Zündspule einer Erregung unterliegt, und die im
negativen Fall in das Ausgabevergleichsregister den gleichen Wert wie den von der zweiten Einsetzeinrichtung
in das Ausgabevergleichsregister eingesetzten Wert zum Zeitpunkt der Anwendung des der Zündzeitpunkteinstellung
unmittelbar um eines vorausgehenden Winkelsignals einsetzt.
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabevergleichsinterrupteinrichtung, die erste
Einsetzeinrichtung und die dritte Einsetzeinrichtung die Ausgabevergleichsinterruptverarbeitung des Mikrocomputers
(4) durchführen und daß die Ausgabevergleichsinterruptverarbeitung umfaßt:
- eine erste Einrichtung (201) zur Prüfung des Interrupterzeugungsbetriebs
des Zeitsteuerungsstatusregisters (ZSSR),
- eine zweite Einrichtung zur Bestimmung, ob der Interrupt derjenige zum Zeitpunkt des Erregungsbeginns ist,
wenn der Interrupt erzeugt wird,
-eine dritte Einrichtung (203) zum Einsetzen der Summe eines einer vorbestimmten maximalen Erregungszeit sowie
der Momentanzeit entsprechenden Werts in das Ausgabevergleichsregister (AVR), wenn der Interrupt derjenige
zum Zeitpunkt des Erregungsbeginns ist,
- eine vierte Einrichtung (204), die eine "0" in das Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) nach dem Einsetzen
durch das Ausgabevergleichsregister an der dritten Einrichtung einsetzt,
- eine fünfte Einrichtung (205), die die Summe eines der Erregungsabschaltzeit sowie der Momentanzeit entsprechenden
Werts in das Ausgabevergleichsregister (AVR) einsetzt, wenn die Entscheidung in der zweiten
Stufe dahin lautet, daß der Interrupt derjenige zur Zeit der Erregungsabschaltung ist, und
- eine sechste Einrichtung (206), die eine "1" in das
Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) einsetzt, so daß eine Interrupterlaubnis nach dem Einsetzen durch die
fünfte Einrichtung in das Ausgabevergleichsregister (AVR) eingesetzt wird.
4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einsetzeinrichtung die Eingabeerfassungsinterruptverarbeitung
des Mikrocomputers (4) durchführt und daß diese Verarbeitung umfaßt:
- eine erste Einrichtung (301) zur Berechnung des Kurbelwinkels zur Zeit der Erzeugung des in Betracht gezogenen
Interrupts,
- eine zweite Einrichtung (302), die entscheidet, ob der an der ersten Einrichtung berechnete Kurbelwinkel
gleich einem korrigierten Zündzeitpunktwinkel ist,
- eine dritte Einrichtung (303), die aus dem freilaufenden Zähler die Momentanzeit liest, wenn die zweite
Einrichtung entscheidet, daß der Kurbelwinkel dem korrigierten Zündzeitpunktwinkel gleich ist,
eine vierte Einrichtung (304), die eine Versetzungszeit zu der von der dritten Einrichtung ausgelesenen
Momentanzeit addiert, und
eine fünfte Einrichtung (305), die einen der an der vierten Einrichtung erhaltenen Zeit entsprechenden
Wert in das Ausgabevergleichsregister einsetzt.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP60121253A JPS61279772A (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | 内燃機関の点火制御装置 |
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