DE3618567C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Zündzeitverstellung für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 2.

Aus der DE-OS 31 38 102 ist ein Verfahren zur Steuerung der Zündpunkteinstellung einer Brennkraftmaschine bekannt, bei der eine genaue Zündpunkteinstellung sichergestellt werden soll, wenn beispielsweise unmittelbar nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine bei stark schwankenden Betriebsparametern während der Warmlaufphase eine Berechnung des Zündzeitpunkts nicht mit der erforderlichen Genauigkeit durchführbar ist. Dazu wird für die Dauer der Warmlaufphase ein ermittelter fester Zündzeitpunkt bzw. Frühzündungswinkel eingestellt, der bei Erreichen des betriebswarmen Zustands der Brennkraftmaschine oder einer Drehzahl, die höher als eine Bezugsdrehzahl ist, durch einen betriebsparameterabhängig berechneten Frühzündungswinkel ersetzt wird. Zur weiteren Anpassung der Zündpunkteinstellung an die Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine kann die Bezugsdrehzahl warmlaufabhängig und die Dauer der Festwerteinstellung warmlauf- und drehzahlabhängig gesteuert werden. Die auf die Warmlaufphase einer Brennkraftmaschine abgestimmten Maßnahmen des Verfahrens berücksichtigen jedoch nicht mögliche Probleme in einem beliebigen Betriebspunkt außerhalb der Warmlaufphase, wenn beispielsweise die Brennkraftmaschine abrupt beschleunigt wird oder nach Erregungsbeginn der Zündspule zum Stillstand kommt.

Aus der als DE-OS 29 45 167 ist ferner ein Motorsteuersystem bekannt, bei dem durch eine mikroprogrammierte Motorsteuereinheit in Verbindung mit einem Mikroprozessor zur Steuerung des Zündzeitpunktes eines Brennkraftmotors entsprechende Signale erzeugt werden. Im wesentlichen werden hierbei mit Hilfe der die Motordrehzahl kennzeichnenden Referenzimpulse die davor auf der Basis einer konstanten Frequenz (freilaufender Zähler) abgeschätzten Ein- und Ausschaltzeitpunkte der Zündspulenerregung korrigiert. Bei diesem Verfahren werden zum Abschätzen der Erregungszeitpunkte in einem Unterablauf Zählerstände und Registerinhalte rechnerisch verarbeitet und die Ergebnisse wieder in Schreib-/Lesespeichern gespeichert. Zur Anpassung an die veränderliche Motordrehzahl erfolgt durch umfangreiche Verarbeitung verschiedener Registerinhalte eine Korrektur der Erregungszeitpunkte durch Verschieben des geschätzten Ausschaltzeitpunkts der Zündspulenerregung relativ zum drehzahlabhängigen Referenzimpuls auf einen gewünschten Ausschaltzeitpunkt der Zündspulenerregung. Somit werden im Rahmen der Abschätzung und Korrektur der Erregungszeitpunkte keinerlei Maßnahmen in Betracht gezogen, die bei einer abrupten Beschleunigung und nach Stillstand der Brennkraftmaschine in der Zündanlage auftretenden Probleme zu lösen.

Weiterhin wird in einer elektronischen Einrichtung zur Zündzeitverstellung unter Verwendung eines Mikrocomputers gemäß der JP- OS-Nr. 1 93 766/82 die Erregung der Zündspule durch Berechnen einer optimalen Zündzeitpunkteinstellung und der Erregungszeit auf der Grundlage von sich auf die Betriebszustände 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.

Hierfür werden 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.

Die bekannte Einrichtung zur Zündzeitverstellung wird unter Bezugnahmne auf die graphische Darstellung 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 Δt 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 eine Zeitspanne durch die vorherrschende Motordrehzahl um­ gewandelt. 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 des freilaufenden Zählers verglichen. Wenn beide Werte miteinander übereinstimmen, 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.

Dementsprechend erfordert die bekannte Steuerung eine Berechnung, die durch eine Unterbrechung bei der jedesmaligen Eingabe eines Winkelsignals durchgeführt werden muß. Diese komplizierten Berechnungsvorgänge zur Zeit einer Unterbrechung erhöhen die Programmladung. Wenn der Motor unmittelbar, nachdem das Zündsignal (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, sodaß die Zündspule weiter erregt bleibt, wodurch häufig ein Überhitzen oder ein Durchbrennen der Zündspule und des Leistungstransistors verursacht wird. 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 verschoben. Das hat zum Ergebnis, daß die Erregungsauslösezeit verzögert und es unmöglich wird, die Zeit für eine ausreichende Erregung der Zündspule zu gewährleisten, so daß eine exakte Zündung nicht erfolgen kann.

In dem Kennlinienschaubild gemäß Fig. 10 ist auf der Abszisse die Anzahl der Zündungen nach einem abrupten Beschleunigungsbeginn aufgetragen, Ne bezeichnet die Motordrehzahl, A einen Erregungswinkel, der normalerweise für die spezielle Motordrehzahl erhalten wird (der Winkel der Motorumdrehung während einer Erregung der Zündspule), und B einen 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.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Zündungssteuereinrichtung derart auszugestalten, daß bei verbesserter Ansprechgeschwindigkeit eine möglichst exakte Steuerung der Zündspulen-Erregungszeit gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des neuen Patentanspruchs 1 bzw. des neuen Patentanspruchs 2 angegebenen Mitteln gelöst.

Erfindungsgemäß werden der Zündzeitpunkt und die Erregungszeit auf der Basis verschiedener Winkelsignale und in Abhängigkeit von geeigneten Betriebsparametern, wie z. B. der Ansaugluftmenge durch den Mikrocomputer über das Ausgabesvergleichsregister eine maximale Erregungszeit der Zündspule zu, wobei damit auch der Abschaltzeitpunkt bestimmt ist. Dieser errechnete Abschaltzeitpunkt der Zündspulenerregung der gleich dem Zündzeitpunkt ist, wird betriebszustandsabhängig korrigiert, indem bei einem entsprechenden Winkelsignal ein aktuell berechneter früherer Abschaltzeitpunkt in das Ausgabevergleichsregister übernommen wird. Alle im Ausgabevergleichsregister gespeicherten Zeitwerte sind auf die durch den freilaufenden Zähler bestimmte Realzeit umgerechnet, so daß der Ablauf einer Zeitspanne durch einen einfachen Zeitvergleich mit dem freilaufenden Zähler im Ausgabevergleichsregister ermittelt wird. Mit den gleichzeitig in einem Zeitsteuerungsstatusregister abgespeicherten Daten wird in Abhängigkeit von den jeweils errechneten Ein- und Abschaltzeitpunkten die Erregung der Zündspule direkt gesteuert. Kommt die Brennkraftmaschine unmittelbar nach Erregungsbeginn der Zündspule zum Stillstand werden keine zur Korrektur des Abschaltzeitpunkts der Erregung notwendigen Winkelsignale mehr erzeugt, so daß eine die Einschaltung der Zündspule verkürzende Korrektur nicht durchführbar wäre. In diesem Fall wird jedoch durch die im Ausgabevergleichsregister gespeicherte maximale Erregungszeit die Zündspule nach Ablauf dieser Zeitspanne sicher abgeschaltet und der Verarbeitungsprozeß im Mikrocomputer korrekt beendet. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Zündspule sowie weitere Bauteile der Zündanlage nicht überlastet und beschädigt werden, während die Genauigkeit der Zündpunkteinstellung gewährleistet ist.

Darüber hinaus wird erfindungsgemäß ermittelt, ob bei entsprechenden Winkelsignalen vor dem auf der Basis der Betriebszustände errechneten Zündzeitpunkt die Zündspule bereits erregt ist. Wird festgestellt, daß die Zündspule noch nicht erregt und somit eine ausreichende Erregungszeit nicht sichergestellt ist, wird durch die vierte Setzeinrichtung der Inhalt des Ausgabevergleichsregisters derart korrigiert, daß der Zündzeitpunkt scheinbar früher gewählt und unmittelbar danach die Erregung der Zündspule eingeschaltet wird. Durch diese Korrektur auf einen früheren Erregungsbeginn wird erreicht, daß auch bei einer sehr stark beschleunigenden Brennkraftmaschine und der damit verbundenen dichten Folge von Zündungen eine zum Erzeugen eines Zündfunkens ausreichende Mindesterregungszeit der Zündspule gewährleistet ist. Somit wird auch in diesem kritischen Übergangsbetriebszustand durch die vorliegende Erfindung eine exakte Zündpunkteinstellung gewährleistet.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Einrichtung zur Zündzeitverstellung,

Fig. 2 eine graphische Darstellung des Aufbaus des Mikrocomputers gemäß Fig. 1,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise des Mikrocomputers nach Fig. 2 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 bis 6 Ablaufdiagramme von Verarbeitungsprogrammen zur Veranschaulichung der Prozeßabläufe im Mikrocomputer gemäß Fig. 2,

Fig. 7 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise des Mikrocomputers nach Fig. 2 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 ein Ablaufdiagramm eines Programms zur Erläuterung des Zeitdiagramms gemäß Fig. 7,

Fig. 9 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Arbeitsweise einer bekannten Einrichtung zur Zündzeitverstellung, und

Fig. 10 ein Schaubild mit Kennlinien des Erregungs- bzw. Zündwinkels bei einer plötzlichen Beschleunigung der Brennkraftmaschine gemäß der bekannten Einrichtung nach Fig. 9.

Gemäß Fig. 1 sind in einem Zündverteiler 9 ein Bezugswinkelfühler 1 und ein Winkelfühler 2 vorgesehen, die einen Detektor in einer elektromagnetischen Geberbauart bilden, um den Drehwinkel einer Kurbelwelle zu ermitteln. Der Bezugswinkelfühler 1 erzeugt ein Bezugswinkelsignal (a) bei einem bestimmten, einige Grad vom oberen Totpunkt eines jeden Zylinders vorverschobenen Kurbelwinkel, während der Winkelfühler 2 ein Winkelsignal (b) bei jeder 30°-Drehung der Kurbelwelle erzeugt. Die Spannungssignale vom Bezugswinkelfühler 1 und vom Winkelfühler 2 werden in eine Signalformungsschaltung 3 eingegeben sowie einem Mikrocomputer 4 als das jeweils impulsgeformte Bezugswinkelsignal (a) sowie Winkelsignal (b) zugeführt.

An den Mikrocomputer 4 sind auch Betriebszustandsfühler 5 angeschlossen, und zwar ein Luftmengenmesser 51, der die Ansaugluftmenge 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 4 Daten, die sich auf den Betriebszustand einer Brennkraftmaschine bzw. eines Motors beziehen, zugeführt werden. Der Mikrocomputer 4 berechnet die optimale Zündzeitpunkteinstellung und die Zeit der Erregung einer Zündspule 8 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 erregt wird. Durch Unterbrechen der Erregung zur Zeit der Zündzeitpunkteinstellung wird eine zu dieser Zeit erzeugte hohe Spannung durch den Verteiler 9 einer 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 zum An- und Abschalten des Zündsignals (f), einen freilaufenden Zähler 48, der ständig zur Anzeige eines Vorwahl- oder Momentanzeigezeitpunkts 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 freilaufenden Zähler 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 8 auszulösen oder zu unterbrechen. Zur selben Zeit erzeugt das Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) 4C mit der Änderung im Ausgang ein für einen Ausgabevergleichsinterrupt erforderliches Signal, so daß ein Ausgabevergleichsinterrupt durch eine Verarbeitungssteuereinrichtung (AVI) ermöglicht wird.

Fig. 3 zeigt ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise des Mikrocomputers 4 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.

Das Bezugswinkelsignal (a) des Bezugswinkelführers 1 wird bei jeder 180°-Drehung (180°KW) der Kurbelwelle, das Winkelsignal (b) des Winkelfühlers 2 bei jeder 30°- Drehung (30°KW) der Kurbelwelle gebildet. Sechs Winkelsignale (b), und zwar die Signale (n, n+1, . . ., n+5), werden während der Intervalle (T180) des Bezugswinkelsignals (a) angelegt. Bei jedem Eingang des Winkelsignals (b) wird die Eingabeerfassungsinterruptverarbeitung (EEI) durchgeführt. Tatsächlich wird jedoch die signifikante Verarbeitung (c4) durch den Eingabeerfassungsinterrupt (EEI) nur für das Winkelsignal, das unmittelbar vor der Zündzeitpunkteinstellung gebildet wird, wie n+4, durchgeführt.

Wenn der eingesetzte Wert des Ausgabevergleichsregisters (AVR) 4A mit dem Ausgang des freilaufenden Zählers 4B übereinstimmt, weil die Zeitverzögerung Δt(e) zwischen diesen Null wird, dann wird die Verarbeitung (d) des Ausgabevergleichsinterrupts (AVI) bzw. AVI-Verarbeitung (d1) im Ansprechen auf die Abfrage hierfür vom Ausgabevergleichsregister (AVR) 4A durchgeführt.

Bei der AVI-Verarbeitung (d1) zum Zeitpunkt, wenn die Erregung der Zündspule 8 durch Anheben des Zündsignals (f) auf "hoch" ausgelöst wird, addiert eine erste Einrichtung einen einer vorbestimmten maximalen Erregungszeit entsprechenden Wert zur Vorwahl- oder Momentanzeit, wobei die Summe in das Ausgabevergleichsregister (AVR) 4A eingesetzt wird, während zur selben Zeit der Wert "0" zum Abschalten der Erregung in dem Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) 4C gesetzt wird.

Bei der Eingabeerfassungsinterrupt-Verarbeitung (c4) zum Zeitpunkt der Eingabe des Winkelsignals (b) unmittelbar vor der Zündzeitpunkteinstellung führt eine zweite Einrichtung den Prozeß zur Korrektur des eingesetzten Werts des Ausgabevergleichsregisters (AVR) 4A 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 Δt auf Null vermindert ist, die Erregung der Zündspule 8 beendet und die Zündung (g) ausgelöst wird, führt eine dritte Einrichtung den Prozeß der Addition eines Werts, der der berechneten Erregungsabschaltzeit entspricht, zur Momentanzeit durch, wobei diese Summe in das Ausgabevergleichsregister (AVR) 4A eingesetzt wird, während zur gleichen Zeit der Wert "1" zur Auslösung der Erregung in das Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) 4C eingesetzt wird.

Speziellere Prozesse werden unter Bezugnahme auf die Ablaufdiagramme der Fig. 4 bis 6 erläutert.

Der Ablauf des Hauptprogramms gemäß Fig. 4 wird normalerweise wiederholt durchgeführt.

Im Schritt 101 wird aus der Motordrehzahl und der Ansaugluftmenge eine 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 der Verstellung 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 Zündzeitpunkteinstellungswinkel zur Zündzeitpunkteinstellung verbleibende Winkel berechnet und als ein Versetzungswinkel gespeichert. Im Schritt 106 wird der Versetzungswinkel in eine Zeitspanne entsprechend der Motordrehzahl umgewandelt und als eine Versetzungszeit in einem vorbestimmten Speicher gespeichert. Im Schritt 107 wird eine Erregungsabschaltzeit berechnet und in einem Speicher gespeichert. Bei der Bestimmung der Erregungsabschaltzeit wird eine Rechenformel oder ein Kennfeld aus der Motordrehzahl, Batteriespannung und Lichtbogenzeit für einen Zündungsbeginn herangezogen und die erforderliche minimale Erregungszeit durch Interpolation berechnet. Dann wird die so berechnete Erregungszeit von der Zündzykluszeit substrahiert, um die Erregungsabschaltzeit zu bestimmen. Die oben erwähnten Vorgänge werden im Hauptprogramm wiederholt durchgeführt, womit die Daten, wie die in einem vorbestimmten Speicher gespeicherte Versetzungszeit, ständig aktualisiert werden.

Die in Fig. 5 gezeigte Ausgabevergleichsinterrupt-Verarbeitung (AVI) wird gestartet, wenn die Zeitverzögerung Δt zwischen dem Sollwert des Ausgabevergleichsregisters (AVR) 4A und dem freilaufenden Zähler 4B Null wird.

Im Schritt 201 wird das Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) 4C für den Interruptbetrieb geprüft. Im Schritt 202 wird geprüft, ob der jeweils betroffene Interrupt derjenige zur Zeit des Erregungsbeginns ist, und wenn das der Fall ist, dann geht der Prozeß zu Schritt 203 weiter, in dem in dem Ausgabevergleichsregister (AVR) 4A ein Wert gesetzt wird, der einer vorbestimmten maximalen Erregungszeit plus der Momentanzeit entspricht, woran sich der Schritt 204 anschließt, in dem im Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) 4C der Wert "0" gesetzt wird, um eine Interrupterlaubnis zu geben, 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 zu Schritt 205 weiter, in dem die im Schritt 107 berechnete sowie gespeicherte Erregungsabschaltzeit ausgelesen, zur Momentanzeit addiert und die Summe in das Ausgabevergleichsregister (AVR) 4A eingesetzt wird. Im anschließenden Schritt 206 wird im Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) 4C der Wert "1" gesetzt, um eine Interrupterlaubnis zu geben, womit der betroffene Interruptprozeß endet.

Die Schritte 203 und 204 der Ausgabevergleichsinterrupt- Verarbeitung (AVI) führen die Verarbeitungsschritte der oben erwähnten ersten Einrichtung, die Schritte 205 und 206 diejenigen der dritten Einrichtung durch.

Die Eingabeerfassungsinterrupt-Verarbeitung bzw. 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 des betreffenden Interrupts berechnet. Im Schritt 302 wird danach geprüft, ob der berechnete Kurbelwinkel gleich dem im Schritt 104 des Programms 100 bestimmten korrigierten Zündzeitpunkteinstellwinkel ist. Wenn das nicht der Fall ist, dann wird der betreffende Interruptprozeß beendet. Wird dagegen auf den korrigierten Zündzeitpunkteinstellwinkel erkannt, so geht der EEI-Prozeß zu Schritt 303 weiter, in dem die Momentanzeit aus dem freilaufenden Zähler 4B 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 (AVR) 4A eingesetzt, womit der betreffende Interruptprozeß beendet wird. Die Eingabeerfassungsinterrupt-Verarbeitung (EEI) 300 führt die Verarbeitungsschritte der oben erwähnten zweiten Einrichtung durch.

Fig. 7 zeigt ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise des Mikrocomputers 4 in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm von Fig. 8 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Die erste bis dritte Einrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels entsprechen jeweils der ersten bis dritten Einrichtung des ersten Ausführungsbeispiels. Deshalb sind der Ausgabevergleichsinterrupt (AVI) zur Zeit des Erregungsbeginns (d1), der Ausgabevergleichsinterrupt (AVI) zur Zeit der Beendigung der Erregung (d2) und der Eingabeerfassungsinterrupt (EEI) zur Zeit des Winkelsignaleingangs unmittelbar von der Zündzeitpunkteinstellung (c4) exakt dieselben wie bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel wird ein EEI-Prozeß (c3) mit einem unmittelbar der Zündzeitpunkteinstellung vorausgehenden Winkelsignal als eine vierte Einrichtung zugefügt. Dieser EEI-Prozeß (c3) prüft, ob die Zündspule einer Erregung unterliegt oder nicht, und wenn nicht, dann wird derselbe Wert wie der im nächsten EEI-Prozeß (c4) gesetzte Wert im Ausgabevergleichsregister (AVR) 4A gesetzt, so daß die Erregung früher ausgelöst wird.

Unter Bezugnahme auf die Ablaufdiagramme werden nachfolgend die tatsächlichen Abläufe im Mikrocomputer 4 erläutert.

Das normal durchgeführte Hauptprogramm und die durch den Ausgabevergleichsinterrupt (AVI) durchgeführten Ausgabevergleichsinterrupt-Verarbeitungen sind exakt die gleichen wie diejenigen (100 und 200) im ersten Ausführungsbeispiel, die mit Bezug zu Fig. 4 und 5 erläutert wurden; der einzige Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel liegt in dem FFI-Prozeß durch einen Winkelsignalinterrupt.

Ein Ablaufdiagramm des Eingabeerfassungsinterrupts (EEI) durch den Winkelsignalinterrupt gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist in Fig. 8 gezeigt. Die Schritte zur Ausführung derselben Prozesse wie beim Eingabeerfassungsinterrupt (EEI) im ersten Ausführungsbeispiel, 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 Winkelsignals (b) durchgeführt. Die Schritte 301 bis 306 sind dieselben wie bei dem unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläuterten EEI-Prozeß. Wenn der Kurbelwinkel zum Zeitpunkt des Interrupts gleich dem korrigierten Zündzeitpunkteinstellwinkel ist, so geht der Prozeß vom Schritt 302 zum Schritt 303 usw., und ein der Summe von Momentanzeit und Versetzungszeit entsprechender Wert wird im Ausgabevergleichsregister (AVR) 4A gesetzt, womit die Interruptverarbeitung endet. Dieser Prozeß entspricht demjenigen, der durch die zweite Einrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird, und ist zu demjenigen, der durch die zweite Einrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird, identisch.

Falls der Kurbelwinkel zum Zeitpunkt des Interrupts nicht dem korrigierten Zündzeitpunkteinstellwinkel gleich ist, so geht der Prozeß von Schritt 302 zu Schritt 310 über. In Schritt 310 wird geprüft, ob der betreffende Interrupt, der durch das Winkelsignal (n+3), das dem korrigierten Zündzeitpunkteinstellwinkel unmittelbar vorausgeht, ausgelöste Interrupt ist oder nicht, und im unzutreffenden Fall wird die Interruptverarbeitung ohne weitere Schnitte beendet. Wenn es der durch das dem korrigierten Zündzeitpunkteinstellwinkel unmittelbar vorausgehende Winkelsignal ausgelöste Interrupt ist, so geht andererseits der Prozeß zu Schritt 311 über, um den Ausgangskanal des Zündsignals (f) dahingehend zu prüfen, ob die Zündspule 8 erregt ist. Wenn die Zündspule 8 einer Erregung unterliegt, wird die Interruptverarbeitung ohne weitere Schritte beendet, während zu Schritt 313 übergegangen wird, wenn die Zündspule 8 nicht erregt ist. Im Schritt 313 wird die verbleibende Erregungsabschaltzeit berechnet, woran sich der Schritt 314 anschließt, um festzustellen, ob die verbleibende Erregungsabschaltzeit länger 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 30° KW gewährleistet werden kann, weshalb die Interruptverarbeitung ohne weitere Schritte endet.

Wenn dagegen die verbleibende Erregungsabschaltzeit länger als die Versetzungszeit ist, so wird damit angezeigt, daß der Erregungswinkel von 30° KW nicht gewährleistet werden kann, weshalb der Prozeß zu Schritt 303 übergeht, um den Prozeß der vierten Einrichtung durchzuführen, so daß die Erregung zwangsläufig gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel früh ausgelöst wird. Im Schritt 303 wird die Momentanzeit aus dem freilaufenden Zähler 4B ausgelesen, woran sich der Schritt 304 anschließt, in welchem die Momentanzeit zu der im Schritt 106 des Hauptprogramms 100 bestimmten Versetzungszeit addiert wird. Im Schritt 305 wird ein der auf diese Weise erhaltenen Zeit entsprechender Wert im Ausgabevergleichsregister (AVR) 4A gesetzt, so daß die Interruptverarbeitung beendet wird. Dieser Prozeß entspricht dem durch die vierte Einrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels ausgeführten Prozeß. Das hat zum Ergebnis, daß die Erregungsabschaltzeit durch den EEI-Prozeß (c3) aufgrund des Winkelsignals (n=3), welches der Zündzeitpunkteinstellung unmittelbar vorausgeht, korrigiert wird, was es ermöglicht, den Erregungswinkel von 30°KW zu gewährleisten.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird in den Schritten 313 und 314 geprüft, ob der Erregungswinkel von 30°KW gewährleistet werden kann. Anstelle dieses Prüfungsprozesses ist es auch möglich, einen einfacheren Prozeß durchzuführen, wobei, wenn die Zündspule 8 einer Erregung nicht unterliegt, der Prozeß von Schritt 312 unmittelbar zu Schritt 303 geführt wird, um die Erregungsauslösezeit zu beschleunigen.

Ferner kann die Einrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel selbstverständlich unabhängig verwirklicht werden, ohne die Ausgabevergleichsinterrupt- Verarbeitung einschließlich der Einstellung der maximalen Erregungszeit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchzuführen, so daß die Zündung durch den EEI-Prozeß allein wie bei der in Fig. 9 zum Stand der Technik gezeigten Einrichtung geregelt werden kann.

Claims (6)

1. Einrichtung 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 freilaufenden Zähler (4B) und ein Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) zur Berechnung der Zündzeitpunkteinstellung und der Zündspulenerregungszeit enthält, um damit die Erregung der Zündspule (8) entsprechend dem Bezugswinkelsignal (a), dem Winkelsignal (b) und Betriebszustandsangaben, die wenigstens die Ansaugluftmenge wiedergeben, zu steuern,

dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer (4) des weiteren umfaßt:

• - eine Verarbeitungssteuereinrichtung (AVI) für das Auslösen oder Abschalten der Erregung der Zündspule (8) in Übereinstimmung mit dem im Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) gesetzten Wert im Zeitpunkt, da der Wert am Ausgabevergleichsregister (AVR) mit dem Wert am freilaufenden Zähler (4B) übereinstimmt, wobei zur gleichen Zeit die Abfrage für den Ausgabevergleichsinterrupt im Mikrocomputer (4) erfüllt wird,
• - eine erste Setzeinrichtung zum Setzen der Summe eines einer maximalen Erregungszeit sowie der Momentanzeit entsprechenden Werts im Ausgabevergleichsregister (AVR) und Setzen eines Werts zum Abschalten der Erregung im Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR), wenn die Erregung der Zündspule (8) ausgelöst wird,
• - eine zweite Setzeinrichtung zum erneuten Setzen der Summe eines Werts, der der den vor der Zündzeitpunkteinstellung verbleibenden Winkel wiedergebenden Zeit sowie der Momentanzeit im Zeitpunkt entspricht, da das Winkelsignal unmittelbar vor der Zündzeitpunkteinstellung, das auf der Grundlage der Betriebszustände berechnet wird, eingegeben wird, und
• - eine dritte Setzeinrichtung, die im Ausgabevergleichsregister (AVR) die Summe eines Werts, der der auf der Basis der Betriebszustände berechneten Abschaltzeit sowie der Momentanzeit entspricht, und im Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) einen Wert für den Erregungsbeginn zum Zeitpunkt, da die Erregung der Zündspule (8) abgeschaltet wird, setzt.

2. Einrichtung 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 freilaufenden Zähler (4B) und ein Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) zur Berechnung der Zündzeitpunkteinstellung und der Zündspulenerregungszeit enthält, um damit die Erregung der Zündspule (8) entsprechend dem Bezugswinkelsignal (a), dem Winkelsignal (b) und Betriebszustandsangaben, die wenigstens die Ansaugluftmenge wiedergeben, zu steuern,

dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer (4) des weiteren umfaßt:

• - eine Verarbeitungssteuereinrichtung (AVI) für das Auslösen oder Abschalten der Erregung der Zündspule (8) in Übereinstimmung mit dem im Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) zum Zeitpunkt, da der Wert am Ausgabevergleichsregister (AVR) mit dem Wert am freilaufenden Zähler (4B) übereinstimmt, gesetzten Wert, wobei zur gleichen Zeit die Abfrage für den Ausgabevergleichsinterrupt erfüllt wird,
• - eine erste Setzeinrichtung zum Setzen der Summe eines der Zeit vor der Erregungsabschaltzeit sowie der Momentanzeit entsprechenden Werts im Ausgabevergleichsregister (AVR) und zum Setzen eines Werts zur Erregungsabschaltung im Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR),
• - eine zweite Setzeinrichtung zum erneuten Setzen der Summe eines Werts, der der den vor der Zündzeitpunkteinstellung verbleibenden Winkel wiedergebenden Zeit sowie der Momentanzeit im Zeitpunkt entspricht, da das Winkelsignal unmittelbar vor der Zündzeitpunkteinstellung, das auf der Grundlage der Betriebszustände berechnet wird, eingegeben wird,
• - eine dritte Setzeinrichtung zum Setzen der Summe eines Werts, der der vor der Zeit des Erregungsbeginns verbleibenden Zeit sowie der Momentanzeit entspricht, im Ausgabevergleichsregister (AVR) und eines Werts für den Erregungsbeginn im Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR), und
• - eine vierte Setzeinrichtung, die entscheidet, ob die Zündspule einer Erregung unterliegt, und die im negativen Fall im Ausgabevergleichsregister (AVI) den gleichen Wert wie den von der zweiten Setzeinrichtung im Ausgabevergleichsregister (AVI) gesetzten Wert zum Zeitpunkt der Anwendung des der Zündzeitpunkteinstellung unmittelbar um eines vorausgehenden Winkelsignals setzt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungssteuereinrichtung (AVI), die erste Setzeinrichtung und die dritte Setzeinrichtung die Ausgabevergleichsinterruptverarbeitung des Mikrocomputers (4) durchführen und daß die Ausgabevergleichsinterruptverarbeitung umfaßt:

• - eine erste Einrichtung (201) zur Prüfung des Interrupterzeugungsbetrieb des Zeitsteuerungsstatusregisters (ZSSR),
• - eine zweite Einrichtung (202) zur Bestimmung, ob der Interrupt derjenige zum Zeitpunkt des Erregungsbeginns ist, wenn der Interrupt erzeugt wird,
• - eine dritte Einrichtung (203) zum Setzen der Summe eines einer vorbestimmten maximalen Erregungszeit sowie der Momentanzeit entsprechenden Werts im Ausgabevergleichsregister (AVR), wenn der Interrupt derjenige zum Zeitpunkt des Erregungsbeginns ist,
• - eine vierte Einrichtung (204), die eine "0" im Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) nach dem Setzen durch das Ausgabevergleichsregister (AVR) an der dritten Einrichtung (203) setzt,
• - eine fünfte Einrichtung (205), die die Summe eines der Erregungsabschaltzeit sowie der Momentanzeit entsprechenden Werts im Ausgabevergleichsregister (AVR) setzt, wenn die Entscheidung in der zweiten Stufe lautet, daß der Interrupt derjenige zur Zeit der Erregungsabschaltung ist, und
• - eine sechste Einrichtung (206), die eine "1" im Zeitsteuerungsstatusregister (ZSSR) setzt, so daß eine Interrupterlaubnis nach dem Setzen durch die fünfte Einrichtung (205) im Ausgabevergleichsregister (AVR) gesetzt wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Setzeinrichtung 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 (301) berechnete Kurbelwinkel gleich einem korrigierten Zündzeitpunktwinkel ist,
• - eine dritte Einrichtung (303), die aus dem freilaufenden Zähler (4B) die Momentanzahl liest, wenn die zweite Einrichtung (302) entscheidet, daß der Kurbelwinkel dem korrigierten Zündzeitpunktwinkel gleich ist,
• - eine vierte Einrichtung (304) die eine Versetzungszeit zu der von der dritten Einrichtung (303) ausgelesenen Momentanzeit addiert, und
• - eine fünfte Einrichtung (305), die einen der an der vierten Einrichtung (304) erhaltenen Zeit entsprechenden Wert im Ausgabevergleichsregister (AVR) setzt.