DE3924224C2 - Zündzeitpunktregeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündzeitpunktregeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine, um den Zündzeitpunkt im Hin­ blick auf eine Anfangs- oder Startperiode unmittelbar nach dem Anlassen des Motors so zu regeln, daß der Zündzeitpunkt ausgehend von einem festen Zündzeitpunkt allmählich vor­ verstellt wird.

Die Erfindung betrifft genauer eine Zündzeitpunktregeleinrich­ tung für einen Brennkraftmotor mit einem Kurbelwinkelsensor zum Erfassen der Motordrehzahl, einem Ansaugluftmengenmesser zum Erfassen der Ansaugluftmenge, einem auf das Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors ansprechenden Winkelgeschwindigkeits­ rechner, einer Anlaßentscheidungseinheit, welche ein Anlaßzu­ standssignal erzeugt, und einer Zündzeitpunktvorgabeeinheit, die ausgehend von den Signalen des Winkelgeschwindigkeitsrech­ ners und des Ansaugluftmengenmessers einen Zündzeitpunkt aus einem in einem Speicher enthaltenen Kennfeld bestimmt (DE 31 38 102 A1).

Ein Beispiel für eine bekannte Regeleinrichtung zur Zünd­ verstellung ist in der JP-OS 61-96 181 angegeben. Diese Einrichtung basiert auf einer Winkelüberwachung, wobei Vorsprünge oder Schlitze an einem Kurbelrotor, der synchron mit einer Kurbelwelle umläuft, erfaßt werden, um den Zünd­ zeitpunkt zu messen. Ferner basiert ein in der JP-OS 60-47 877 angegebenes System auf einer zeitlichen Überwa­ chung, wobei das Zeitintervall zwischen Vorsprüngen oder Schlitzen am Kurbelrotor gemessen und mit einem vorbestimm­ ten Zeitintervall verglichen wird, um dadurch den Zündzeit­ punkt zu ermitteln.

Da die Motordrehzahl beim Anlassen des Motors instabil ist, muß der Zündzeitpunkt zum Anlaßzeitpunkt vorgegeben werden (z. B. 10° vor OT). Aus diesem Grund wird in vielen Syste­ men der Zündwinkel nach dem Anlassen des Motors vorver­ stellt, um den normalen Zündzeitpunkt zu verschieben. Im allgemeinen wird der Zeitpunkt für die Verschiebung dieser normalen Zündzeitpunktregelung in Abhängigkeit von der Steigerungsrate der gemessenen Motordrehzahl in eine Fest­ position umgeschaltet, wenn ein Anlaßschalter vom EIN- in den AUS-Zustand geschaltet wird.

Im normalen Betriebszustand, in dem die Motordrehzahl stabil ist, ist die zeitliche Zündzeitpunktüberwachung vor­ teilhafter als die winkelmäßige Zündzeitpunktüberwachung, und zwar wegen der höheren Rechengeschwindigkeit und des einfacheren Aufbaus.

Dagegen ist es für die instabile Anfangsperiode unmittelbar nach dem Anlassen schwierig, Änderungen der Drehzahl prä­ zise zu erfassen.

Wenn, wie Fig. 1 zeigt, ein fester Zündzeitpunkt beim Anlassen vorgegeben ist, wobei Vorsprünge 1a und 1b am Außenrand eines Kurbelrotors 1 z. B. in den Stellungen 10° vor OT und 100° vor OT gebildet sind, wird zum Anlaßzeit­ punkt ein Zündsignal an einen Treiber (nicht gezeigt) ge­ liefert, wenn ein durch Erfassen des Vorsprungs 1a erzeug­ ter Kurbelwinkelimpuls an eine Zündkerze geliefert wird (Fig. 1 zeigt diesen Zustand).

Wenn dagegen gemäß Fig. 2, die eine Zündzeitpunktregelung unmittelbar nach dem Anlassen zeigt, der Anlaßschalter nach beendetem Anlassen ausgeschaltet wird oder die Motordreh­ zahl auf einen vorbestimmten Wert ansteigt, wird die Zünd­ zeitpunktregelung auf die normale Zündzeitpunktregelung umgeschaltet. Zuerst wird aus einer Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Vorsprung 1a erfaßt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem der Vorsprung 1b erfaßt wird, eine Win­ kelgeschwindigkeit errechnet. Dann wird die Winkelgeschwin­ digkeit in Abhängigkeit vom Betriebszustand in einen Zünd­ zeitpunkt (einen Zündwinkel) nach Maßgabe der errechneten Winkelgeschwindigkeit umgewandelt. Daher wird der Zündzeit­ punkt in bezug auf den Zeitpunkt gemessen, zu dem der Vor­ sprung 1b erfaßt wird. Wenn der Zeitpunkt einen vorbestimm­ ten Zündzeitpunkt (20° vor OT in Fig. 2) erreicht, wird ein Zündsignal geliefert.

Während einer Anfangszeit unmittelbar nach dem Anlassen des Motors ist die Motordrehzahl niedrig, so daß ein Zeitinter­ vall der Dauer α lang ist. Wenn sich die Motordrehzahl wäh­ rend der Anfangszeit stark ändert, kann auch dann, wenn der Zündzeitpunkt auf 20° vor OT entsprechend Fig. 2 einge­ stellt ist, der Ist-Zündwinkel zu weit, z. B. bis zu 30° vor OT, vorverstellt werden.

Infolgedessen wird die Verbrennung nach dem vollständigen Zünden instabil. Wenn daher der Zündzeitpunkt ausgehend vom festen Zündzeitpunkt plötzlich vorverstellt wird, erhöht sich die Motordrehzahl nicht gleichmäßig; infolgedessen kann der Motor abgewürgt werden, und das Anlaßverhalten wird unbefriedigend.

Bei der in der DE 31 38 102 A1 beschriebenen Vorrichtung ist vorgesehen, daß unmittelbar nach dem Anlassen die Zündpunkt­ einstellung für eine bestimmte Anzahl von Zyklen auf einen festen Wert bleibt.

In der US-PS-46 58 787 ist eine Zündzeitpunkteinstelleinrich­ tung beschrieben, bei der unmittelbar nach dem Anlassen der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit davon bestimmt wird, ob sich der Motor in einem Leerlaufzustand befindet oder nicht. Befindet sich der Motor in einem Leerlaufzustand, setzt sich der be­ rechnete Wert des Zündzeitpunkts aus einem von der Motordreh­ zahl abhängigen Grundwert und einer Korrektur zusammen, die eine Funktion der Abweichung des Soll-Drehmoments von dem Ist- Drehmoment ist, ansonsten wird der Zündzeitpunkt als Funktion der Drehzahl und der Luftansaugmenge bestimmt.

In der US-PS-45 70 596 ist eine Zündzeitpunkteinstelleinrich­ tung beschrieben, bei der zur Stabilisierung der Leerlaufge­ schwindigkeit vorgesehen ist, in der Zeit unmittelbar nach dem Anlassen den Zündwinkel aus einem von der Drehzahl, der Luft­ ansaugmenge und der Kühlmitteltemperatur abhängigen Grundwert und einer Korrekturgröße zu berechnen, welche in aufeinander­ folgenden Zyklen verkleinert wird.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Zünd­ zeitpunktregeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine, wobei ein zufriedenstellendes Anlaßverhalten und ein gleichmäßiger Anstieg der Motordrehzahl unmittelbar nach dem Anlassen erzielt werden.

Die Zündzeitpunktregeleinrichtung nach der Erfindung für eine Brennkraftmaschine umfaßt eine Anlaßentscheidungsein­ heit, die einen Anlaßzustand des Motors bestimmt, eine Zündzeitpunktvorgabeeinheit, die einen Zündzeitpunkt nach Maßgabe einer Zündzeitpunkt-Map unter Nutzung der Motorlast und der Motordrehzahl als Parameter vorgibt, und eine An­ fangszündzeitpunktvorgabeeinheit, die unmittelbar nach der Feststellung durch die Anlaßentscheidungseinheit, daß sich der Motor im Anlaßzustand befindet, den Zündzeitpunkt all­ mählich vorverstellt.

Da bei dieser Regeleinrichtung nach der Erfindung der Zündzeitpunkt unmittelbar nach dem Anlassen ausgehend von einem festen Zündzeitpunkt allmählich vorverstellt wird, wird das Anlauf verhalten der Brennkraftmaschine verbessert.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbei­ spiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 Vorderansichten von zwei Beispielen eines Kurbelrotors für eine Zündzeitpunktregelein­ richtung; und

Fig. 3 bis 6 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Fig. 3 ein Funktionsblockdiagramm der Zünd­ zeitpunktregeleinrichtung, Fig. 4 eine sche­ matische Darstellung eines Motorsteuersystems, Fig. 5 eine Vorderansicht des Kurbelrotors und Fig. 6 ein Flußdiagramm des Zündzeitpunktre­ gelvorgangs unmittelbar nach dem Anlassen ist.

Fig. 4 zeigt einen Vierzylinder-Boxermotor 11. Ein Einlaß­ krümmer 13 und ein Auspuffkrümmer 14 sind mit einer Einlaß­ kammer 12a bzw. einer Auslaßkammer 12b in einem Zylinder­ kopf 12 des Motors 11 verbunden. Eine Zündkerze 15 ist am Zylinderkopf 12 einer Brennkammer 11a angeordnet.

Eine Drosselklappenkammer 17 ist mit dem Einlaßkrümmer 13 aufstromseitig über eine Luftkammer 16 verbunden. Die Auf­ stromseite der Drosselklappenkammer 17 ist über eine Ein­ laßleitung 18 mit einem Luftfilter 19 verbunden.

Ein Ansaugluftmengenmesser 20 (ein Hitzdrahtelement) ist in die Einlaßleitung 18 an deren Abstromseite in Richtung zum Luftfilter 19 eingesetzt. Ein Kühlmitteltemperatursensor 21 ist in eine Kühlmittelleitung (nicht gezeigt) am Einlaß­ krümmer 13 eingesetzt.

Ein Kurbelrotor 22 ist an einer Kurbelwelle 11b des Motors 11 befestigt, und ein Kurbelwinkelsensor 23, der ein elek­ tromagnetischer Geber ist, ist am Außenrand des Kurbelro­ tors 2 vorgesehen.

Wie Fig. 5 zeigt, sind diametral entgegengesetzt am Außen­ rand des Kurbelrotors 22 Vorsprünge 22a, die jeweils als Referenzpunkt zum Errechnen einer Winkelgeschwindigkeit dienen, und Vorsprünge 22b, die Referenzkurbelwinkel der jeweiligen Zylinder (Nr. 1-4) bezeichnen, angeordnet.

Dabei erfolgt die Einstellung z. B. derart, daß ein Vor­ gabewinkel θ₁ für die Vorsprünge 22a bzw. ein Vorgabe­ winkel θ₂ für die Vorsprünge 22b gleich 10° vor OT bzw. gleich 100° vor OT ist.

Der Kurbelwinkelsensor 23 nimmt eine Wechselspannung auf, die durch Magnetflußänderungen erzeugt wird, wenn die jeweiligen Vorsprünge 22a und 22b des Kurbelrotors 22 den Kopf des Kurbelwinkelsensors 23 passieren, so daß ein Dreh­ winkelsignal Ne, das als Standard für die Erfassung der Motordrehzahl und einer Winkelgeschwindigkeit dient, und ein Referenz-Kurbelwinkelsignal G zur Erfassung eines Referenz-Kurbelwinkels für jeden Zylinder geliefert werden.

Der Schaltungsaufbau der Regeleinrichtung wird nachstehend erläutert.

Wie Fig. 4 zeigt, hat eine Zündzeitpunktregeleinrichtung 24 eine CPU 25, einen ROM 26, einen RAM 27 und eine Ein-Aus­ gabeschnittstelle 28. Diese Komponenten sind über einen Bus 29 verbunden. Ein Sensorteil 30 für die Aufnahme von Para­ metern des Motorbetriebszustands (Fig. 3), der die vorge­ nannten Sensoren 20, 21 und 23 umfaßt, ist an einen Ein­ gabebaustein der Ein-Ausgabeschnittstelle 28 angeschlossen. Ferner ist eine Treiberschaltung 31 mit einem Ausgabebau­ stein der Ein-Ausgabeschnittstelle 28 verbunden. Die Zünd­ kerze 15 ist mit der Treiberschaltung 31 über einen Zünd­ verteiler 32 und eine Zündspule 33 verbunden.

Im ROM 26 sind Festinformationen wie z. B. Steuerprogramme und eine Zündzeitpunkt-Map MP_IG gespeichert. Nachdem die Ausgangssignale der jeweiligen Sensoren des Sensorab­ schnitts 30 verarbeitet sind, werden sie im RAM 27 gespei­ chert. Ferner errechnet die CPU 25 einen Zündzeitpunkt durch Nutzung verschiedener im RAM 27 gespeicherter Infor­ mationen nach Maßgabe eines im ROM 26 gespeicherten Steuer­ programms.

Die so aufgebaute Regeleinrichtung arbeitet wie folgt.

Wie Fig. 3 zeigt, hat die Zündzeitpunktregeleinrichtung 24 einen Kurbelwinkelimpulsdiskriminator 34, einen Winkelge­ schwindigkeitsrechner 35, einen Motordrehzahlrechner 36, einen Ansaugluftmengenrechner 37, einen Kühlmitteltempera­ turrechner 38, einen Motorlastrechner 39, einen Zündzeit­ punktkorrekturgrößenrechner 39, eine Zündzeitpunktvorgabe­ einheit 41, eine Zündzeitpunkt-Map MP_IG, eine Anlaßbestim­ mungseinheit 42, eine Anfangszündzeitpunktvorgabeeinheit 43, einen Zündzeitpunktvergleicher 44, einen Zündzeitpunkt­ rechner 45, einen Zeitgeber 46 und einen Zündtreiber 47.

Der Kurbelwinkelimpulsdiskriminator 34 erkennt aufgrund eines Signals, das bei Erfassung eines Vorsprungs eines Nockenrotors, der synchron mit einer Nockenwelle (nicht gezeigt) umläuft, erzeugt wird, daß das Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 23 ein G-Signal, das aufgrund der Er­ fassung des Vorsprungs 22b des Kurbelrotors 22 erzeugt wird, oder ein Ne-Signal ist, das aufgrund der Erfassung des Vorsprungs 22a erzeugt wurde.

Der synchron mit der Nockenwelle umlaufende Nockenrotor durchläuft während einer Umdrehung des Kurbelrotors 22 eine halbe Umdrehung. Durch Erfassen der Vorsprünge, die gleich­ winklig um jeweils 90° versetzt am Außenrand des Nocken­ rotors gebildet sind, kann vorhergesagt werden, welches Signal vom Kurbelwinkelsensor 23 nach Erfassung des Vor­ sprungs beliefert wird.

Der Winkelgeschwindigkeitsrechner 35 errechnet eine Zeit­ dauer Tθ zwischen einem Zeitpunkt, zu dem das vom Kurbel­ winkelimpulsdiskriminator 34 erkannte Drehwinkelsignal Ne erfaßt wird, und einem Zeitpunkt, zu dem das nächste Refe­ renzkurbelwinkelsignal G erfaßt wird. Dann errechnet der Rechner 35 eine Winkelgeschwindigkeit oder Kurbelwelle 11b aus der vorher im ROM 26 gespeicherten Information betref­ fend die Winkel zwischen den Vorsprüngen 22a und 22b des Kurbelrotors 22.

Der Motordrehzahlrechner 36 errechnet die Motordrehzahl N (U/min) aus der vom Winkelgeschwindigkeitsrechner 35 er­ rechneten Winkelgeschwindigkeit ω.

Der Ansaugluftmengenrechner 37 errechnet ein Ansaugluft­ volumen, d. h. eine Ansaugluftmenge Q, die durch die Ein­ laßleitung 18 strömt, in Abhängigkeit von einem Ausgangs­ signal des Ansaugluftmengenmessers 20.

Der Kühlmitteltemperaturrechner 38 errechnet die Kühlmit­ teltemperatur Tw aus einem Ausgangssignal des Kühlmittel­ temperatursensors 21.

Der Motorlastrechner 39 errechnet eine Grund-Kraftstoff­ einspritzmenge Tp (Tp = K × Q/N, mit K = eine Konstante) aus der vom Motordrehzahlrechner 36 errechneten Motordreh­ zahl N und der vom Ansaugluftmengenrechner 37 errechneten Ansaugluftmenge Q und liefert ein entsprechendes Ausgangs­ signal. Diese Grund-Kraftstoffeinspritzmenge Tp entspricht einer Motorlast.

Der Zündzeitpunktkorrekturgrößenrechner 40 errechnet eine Zündzeitpunktkorrekturgröße X entsprechend einer Informa­ tion wie etwa der Kühlmitteltemperatur Tw, die vom Kühl­ mitteltemperaturrechner 38 errechnet wurde.

Die Zündzeitpunktvorgabeeinheit 41 bezeichnet einen Bereich der im ROM 26 gespeicherten Zündzeitpunkt-Map MP_IG. Die Vorgabeeinheit 41 verwendet als jeweilige Parameter die vom Motordrehzahlrechner 36 errechnete Motordrehzahl N und eine vom Motorlastrechner 39 errechnete Grund-Kraftstoffein­ spritzmenge Tp. Die Zündzeitpunktvorgabeeinheit 41 sucht nach einem in diesem Bereich gespeicherten Zündwinkel θIG und korrigiert den Zündwinkel θIG unter Verwendung der Zündzeitpunktkorrekturgröße X, die vom Zündzeitpunktkor­ rekturgrößenrechner errechnet wurde, um so einen neuen Zündwinkel (θIG ← IG + X) vorzugeben.

Die Anlaßentscheidungseinheit 42 bestimmt in Abhängigkeit von der vom Motordrehzahlrechner 36 errechneten Motordreh­ zahl N, ob der Motor angelassen wird.

Nach Aufnahme der Motordrehzahl N mehrerer Arbeitstakte und bei einer Anstiegsgröße ΔNO bestimmt die Anlaßentschei­ dungseinheit 42 diesen Zustand als vollständige Zündung. Zusätzlich zu dieser Anlaßentscheidung wird z. B. ein Ver­ fahren angewandt, bei dem der Zeitpunkt der Umschaltung des Anlaßschalters vom EIN- in den AUS-Zustand erfaßt und dieser Zustand als Anlaßzustand bestimmt wird, oder es wird ein Verfahren angewandt, bei dem der Zustand, in dem die Motor­ drehzahl N einen vorbestimmten Wert (z. B. 3000 U/min) übersteigt, als vollständiger Verbrennungszustand bestimmt wird.

Vor Beendigung der Verbrennung liefert die Anlaßentschei­ dungseinheit 42 ein Signal Ne, das die Erfassung des Vor­ sprungs 22a (θ₁ vor OT) des Kurbelrotors 22 bezeichnet und vom Kurbelwinkelimpulsdiskriminator 34 an den Zünd­ treiber 47 als festes Zündsignal SPKH ausgegeben wird.

Andererseits liefert die Anlaßentscheidungseinheit 42 nach Beendigung der Zündung ein festes Zündwinkelsignal θHIG zwischen dem Vorsprung 22b und dem Vorsprung 22a der Kur­ belscheibe 22 als Standard an die Anfangszündzeitpunktvor­ gabeeinheit 43.

Die Anfangszündzeitpunktvorgabeeinheit 43 gibt einen An­ fangszündzeitpunkt θOIG vor, der durch allmähliche Ver­ schiebung gebildet wird, z. B. durch Subtraktion eines Grads für jeden Motorzündzyklus, ausgehend von dem festen Zündwinkelsignal θHIG, das von der Anlaßentscheidungs­ einheit 42 ausgegeben wird.

Der Zündzeitpunktvergleicher 44 vergleicht den von der Anfangszündzeitpunktvorgabeeinheit 43 vorgegebenen Anfangs­ zündzeitpunkt θOIG mit dem von der Zündzeitpunktvorgabe­ einheit 41 vorgegebenen Zündzeitpunkt θIG und bildet die Differenz Δθ. Somit bestimmt der Zündzeitpunktvergleicher 44, die Differenz |Δθ| innerhalb eines Vorgabewerts |Δθ₀| liegt. Wenn die Bedingung |Δθ| < |Δθ₀| gilt, liefert der Vergleicher 44 den Anfangszündzeitpunkt θOIG an den Zündzeitpunktrechner 45. Wenn dagegen |Δθ| |Δθ₀| gilt, liefert der Vergleicher den Zünd­ zeitpunkt θIF an den Zündzeitpunktrechner 45.

Der Zündzeitpunktrechner 45 dividiert den Anfangszündzeit­ punkt θOIG oder den Zündzeitpunkt θIG vom Zündzeit­ punktvergleicher 44 durch die vom Winkelgeschwindigkeits­ rechner 35 errechnete Winkelgeschwindigkeit ω unter Bil­ dung eines Zündzeitpunkts TIG (TIG = θOIG/ω) oder TIG = θIG/ω).

Der Zeitgeber 46 beginnt mit der Zählung des im Zündzeit­ punktrechner 45 errechneten Zündzeitpunkts TIG unter Ver­ wendung des vom Kurbelwinkelimpulsdiskriminator 34 gelie­ ferten Signals G als Triggersignal. Wenn der Zählwert den Zündzeitpunkt TIG erreicht, liefert der Zeitgeber 46 ein Zündsignal SPK an den Zündtreiber 47.

Wenn dem Zündtreiber 47 entweder ein festes Zündsignal SPKH von der Anlaßentscheidungseinheit 42 oder das Zündsignal SPK vom Zeitgeber 46 zugeführt wird, wird die Primärwick­ lung der Zündspule 33 unterbrochen, so daß an der Zündkerze 15 ein Funke erzeugt wird.

Unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 6 wird die Betriebsweise des Ausführungsbeispiels erläutert. Dieses Programm wird in jedem Arbeitstakt durchgeführt.

Zum Zeitpunkt des Anlassens des Motors beim Einschalten des Schlüsselschalters wird das Programm jeweils für eine vor­ bestimmte Zeit ausgeführt. In Schritt S101 wird die Motor­ drehzahl N in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Kurbel­ winkelsensors 23 nach dem Einschalten des Anlaßschalters errechnet.

In Schritt S102 wird die Steigerungsgröße ΔN der Motor­ drehzahl N für einen vorbestimmten Arbeitstakt mit dem Vorgabewert ΔNO verglichen. Bei ΔN ΔNO wird bestimmt, daß sich der Motor im Zustand der vollständigen Zündung befin­ det. Der Programmablauf geht daher zu Schritt S103. Wenn dagegen ΔN < ΔNO, wird bestimmt, daß sich der Motor im Zu­ stand vor der vollständigen Zündung befindet, und der Pro­ grammablauf geht zu Schritt S111.

Vor der perfekten Zündung

Wenn bestimmt wird, daß sich der Motor im Zustand vor der perfekten Zündung befindet und der Programmablauf zu Schritt S111 geht, wird der Anlaßzähler auf C = 0 gesetzt. In Schritt S112 wird das Anlaßsteuerflag auf F = 1 gesetzt. In Schritt S113 wird ein Referenzkurbelwinkelsignal G erfaßt, d. h. das Signal G ist ein Signal θ₁ vor OT (z. B. 10°) vom Kurbelwinkelimpulsdiskriminator 34. Das so erfaßte Signal G wird als festes Zündsignal SPKH ausgege­ ben. Damit ist das Programm eines Arbeitstakts beendet.

Vor der Durchführung der perfekten Zündung wird somit die Primärwicklung der Zündspule durch den Zündtreiber 47 von dem festen Zündsignal unterbrochen, und an der Zündkerze 15 eines vorbestimmten Zylinders tritt ein Zündfunke auf.

Nach der perfekten Zündung

Wenn dagegen in Schritt S102 bestimmt wird, daß sich der Motor im Zustand der perfekten Zündung befindet, und der Programmablauf zu Schritt S103 weitergeht, wird ein Zünd­ zeitpunkt θIG entweder direkt oder durch Interpolation aus der Zündzeitpunkt-Map MP_IG errechnet, wobei als Para­ meter die Grund-Kraftstoffeinspritzmenge (Motorlast) Tp, die in Abhängigkeit eines Ausgangssignals vom Ansaugluft­ mengenmesser 20 und eines Ausgangssignals vom Kurbelwin­ kelsensor 23 errechnet wird, und die Motordrehzahl N, die in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 23 errechnet wird, dienen. Der so errechnete Zündzeitpunkt θIG wird einer Korrektur (θIG ← θIG + X) unterworfen, wobei die in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Kühlmit­ teltemperatursensors 21 errechnete Zündzeitpunktkorrektur­ größe X verwendet wird. Damit wird der Zündzeitpunkt θIG in einem momentanen Betriebszustand vorgegeben. Dann wird in Schritt S104 bestimmt, ob das Anlaßsteuerflag F gleich Null ist. Wenn das Anlaßsteuerflag G gleich Null ist, wird somit entschieden, daß sich der Motor in einem normalen Betriebszustand befindet, und der Programmablauf geht zu Schritt S109.

Wenn dagegen das Anlaßsteuerflag G gleich 1 ist, wird ent­ schieden, daß sich der Motor in einem Anfangszustand der perfekten Zündung befindet, und der Programmablauf geht zu Schritt S105. In diesem Schritt wird einem Anlaßsteuer­ zähler C "1" hinzuaddiert (C ← C + 1). Dann wird in Schritt S106 ein in Schritt S105 errechneter Zählwert des Anlaß­ steuerzählers C von dem festen Zündzeitpunkt θHIG sub­ trahiert, um dadurch einen Anfangszündzeitpunkt θOIG vor­ zugeben (θOIG = θHIG - C).

In Schritt S107 wird bestimmt, ob eine Differenz |Δθ| zwischen dem in Schritt S103 vorgegebenen Zündzeitpunkt θIG und dem in Schritt S106 errechneten Anfangszündzeit­ punkt θOIG innerhalb eines Vorgabewerts |Δθ₀| liegt. Bei |Δθ| |Δθ_o| wird bestimmt, daß das Anlassen beendet ist, so daß der Programmablauf zu Schritt S108 wei­ tergeht. Dagegen wird bei |Δθ₁| < |Δθ₀| bestimmt, daß sich der Motor im Anlaßzustand befindet, so daß der Pro­ grammablauf zu Schritt S114 weitergeht.

Wenn bestimmt wird, daß sich der Motor im Anlaßzustand befindet, und der Programmablauf zu Schritt S114 geht, wird der Zündzeitpunkt TIG in Abhängigkeit von dem in Schritt S106 errechneten Anfangszündzeitpunkt θOIG (TIG = θOIG/ω) vorgegeben.

Wenn dagegen bestimmt wird, daß der Anlaßvorgang beendet ist, und der Programmablauf zu Schritt S108 weitergeht, wird das Anlaßsteuerflag F auf Null gesetzt. Somit wird in Schritt S109 der Zündzeitpunkt TIG in Abhängigkeit von dem in Schritt S103 vorgegebenen Zündzeitpunkt θIG vorgegeben (TIG = θOIG/ω).

Wenn der Programmablauf zu Schritt S110 weitergeht, wird der in Schritt S109 oder S114 vorgegebene Zündzeitpunkt TIG in einen Zeitgeber gesetzt. In der Hauptroutine wird der Zählvorgang unter Anwendung des Signals G als Triggersignal ausgelöst. Wenn der Zählwert den Zündzeitpunkt TIG er­ reicht, wird das Zündsignal SPK ausgegeben. Infolgedessen wird die Primärwicklung der Zündspule 33 durch den Zünd­ treiber 47 unterbrochen. Dadurch wird an der Zündkerze 15 des vorbestimmten Zylinders über den Zündverteiler 33 ein Zündfunke erzeugt.

Da, wie oben beschrieben, der Zündzeitpunkt θIG sofort nach der perfekten Zündung ausgehend von einem festen Zünd­ zeitpunkt allmählich zur normalen Zündzeitpunktregelung vorverstellt wird, wird der Motor gleichmäßig angelassen, was ein verbessertes Anlaßverhalten zur Folge hat.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Zündzeitpunktregeleinrichtung nach der Erfindung aufweist:
die Anlaßentscheidungseinheit, die den Anlaßzustand des Motors bestimmt, die Zündzeitpunktvorgabeeinheit, die den Zündzeitpunkt aus der Zündzeitpunkt-Map unter Anwendung der Motorlast und der Motordrehzahl als Parameter vorgibt, und die Anfangszündzeitpunktvorgabeeinheit, die den Zündzeit­ punkt unmittelbar nach Feststellung durch die Anlaßent­ scheidungseinheit, daß sich der Motor im Anlaßzustand befindet, ausgehend vom festen Zündzeitpunkt allmählich zu dem Zündzeitpunkt vorverstellt, der von der Zündzeitpunkt­ vorgabeeinheit vorgegeben ist. Somit kann auch bei einer Zündzeitpunktregelung, bei der die zeitliche Überwachung angewandt wird, ein zufriedenstellendes Anlaßverhalten erzielt werden, was zu dem großen Vorteil führt, daß die Motordrehzahl unmittelbar nach dem Anlassen gleichmäßig gesteigert werden kann.

Claims (6)

1. Zündzeitpunktregeleinrichtung für einen Brennkraftmotor, welche umfaßt:

• a) einen Kurbelwinkelsensor (23),
• b) einen Ansaugluftmengenmesser (20) zum Erfassen der Ansaugluftmenge,
• c) einen auf das Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors (23) ansprechenden Winkelgeschwindigkeitsrechner (35),
• d) einen auf die Ausgangssignale des Ansaugluftmengen­ messers (20) und des Winkelgeschwindigkeitsmessers (35) ansprechenden Motorlastrechner (39),
• e) eine Anlaßentscheidungseinheit (42), die ausgehend von dem Ausgangssignal (Ne) des Kurbelwinkelsensors (23) überprüft, ob der Motor angelassen ist, und ein Anlaßzustandssignal erzeugt,
• f) eine Zündzeitpunktvorgabeeinheit (41), die ausgehend von den Ausgangssignalen des Winkelgeschwindigkeits­ rechners (35) und des Motorlastrechners (39) den Zündzeitpunkt aus einem in einem Speicher enthalte­ nen Kennfeld vorgibt, und
• g) eine Anfangszündzeitpunktvorgabeeinheit (43), die unmittelbar nach der Feststellung der Anlaßentschei­ dungseinheit (42), daß der Motor angelassen ist, den Zündzeitpunkt ausgehend von einem festen Zündzeit­ punkt schrittweise zu dem von der Zündzeitpunktvor­ gabeeinheit (41) vorgegebenen Zündzeitpunkt hin vor­ verstellt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorlastrechner (39) ein Signal entsprechend einem Grundwert der Kraftstoffeinspritzmenge erzeugt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anlaßentscheidungseinheit (42) ent­ scheidet, daß der Motor angelassen ist, wenn die Drehzahl einen vorgegebenen Wert überschreitet.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kühlmitteltemperatursensor (21) zum Erfassen der Kühlmitteltemperatur des Motors umfaßt, daß ein Korrekturgrößenrechner (40) ausgehend von der gemessenen Kühlmitteltemperatur eine Zündzeitpunkt­ korrekturgröße errechnet und daß die Zündzeitpunktvorga­ beeinheit (41) ferner die Zündzeitpunktkorrekturgröße verwendet, um den Zündzeitpunkt zu bestimmen.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kurbelwinkelimpulsdiskriminator (34) zum Zuordnen der Kurbelwinkelimpulse aus dem Kurbel­ winkelsensor zu bestimmten Kurbelwinkeln vorgesehen ist, um einen einem bestimmten Winkel zugeordneten Kurbelwin­ kelimpuls zu erzeugen;
daß der Winkelgeschwindigkeitsrechner (35) ausgehend von dem Kurbelwinkelimpuls des Kurbelwinkelimpulsdiskrimina­ tors die Winkelgeschwindigkeit berechnet und
daß ein Motordrehzahlrechner (36) ausgehend von der Win­ kelgeschwindigkeit die Motordrehzahl berechnet.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn­ zeichnet durch einen Zündzeitpunktvergleicher (44), der das von der Anfangszündzeitpunktvorgabeeinheit (43) ge­ lieferte Anfangszündzeitpunktsignal und das von der Zünd­ zeitpunktvorgabeeinheit (41) gelieferte Zündzeitpunktsi­ gnal vergleicht, der feststellt, ob die Abweichung zwi­ schen dem Anfangszündzeitpunkt und dem von der Zündzeit­ punktvorgabeeinheit vorgegebenen Zündzeitpunkt unterhalb eines eingestellten Wertes liegt, und das Anfangszünd­ zeitpunktsignal abgibt, wenn die Abweichung größer als der vorgegebene Wert ist, und
durch einen Zündzeitpunktrechner (45) zum Berechnen einer Zündzeit in Abhängigkeit von dem Wert des Anfangszünd­ zeitpunktsignals oder des von der Zündzeitpunktvorgabe­ einheit vorgegebenen Zündzeitpunktsignals, das von dem Zündzeitpunktvergleicher abgegeben wird, sowie von der Winkelgeschwindigkeit vorgesehen ist.