DE3924756A1

DE3924756A1 - Zuendzeitpunktregeleinrichtung fuer eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3924756A1
Application number: DE3924756A
Authority: DE
Inventors: Kunihiro Abe
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1988-07-26
Filing date: 1989-07-26
Publication date: 1990-02-01
Anticipated expiration: 2009-07-27
Also published as: JPH0237171A; GB2221955A; GB2221955B; US5271367A; DE3924756C2; GB8916891D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündzeitpunktregeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine, wobei insbesondere nach voll ständiger Zündung eine Umschaltung von einem Festzündzeit punkt zur normalen Zündzeitpunktregelung in Abhängigkeit von der Motortemperatur erfolgt.

Bisher gibt es für Zündzeitpunktregeleinrichtungen dieser Art eine Winkelüberwachungsmethode, bei der Vorsprünge oder Schlitze an einem Kurbelrotor, der synchron mit einer Kur belwelle umläuft, erfaßt werden, um einen Zündzeitpunkt zu messen (vgl. z. B. JP-OS 61-96 181). Ferner gibt es eine zeitabhängige Überwachungsmethode, wobei die Zeitdauer zwischen den am Kurbelrotor in vorbestimmten Abständen vorgesehenen Vorsprüngen oder Schlitzen erfaßt wird, um den Zündzeitpunkt zu messen (JP-OS 60-47 877).

Da die Motordrehzahl zum Zeitpunkt des Anlassens instabil ist, sind viele Systeme so ausgelegt, daß der Zündzeitpunkt in einer Position von 10° vor OT für den Anlaßzeitpunkt festgelegt ist und dann nach dem Anlassen des Motors der Zündwinkel vorverstellt wird, um auf eine normale Zündzeit punktregelung überzugehen. Im allgemeinen erfolgt die Um schaltung auf einen solchen normalen Zündzeitpunkt, wenn ein Anlaßschalter in Abhängigkeit von der Motordrehzahl von der EIN- in die AUS-Stellung geschaltet wird.

Im normalen Betriebszustand, in dem die Motordrehzahl stabil ist, ist die zeitliche Überwachungsmethode vorteil hafter als die Winkelüberwachungsmethode, und zwar u. a. wegen der hohen Rechengeschwindigkeit und des einfachen Aufbaus. Während einer instabilen Anfangs- oder Startperio de unmittelbar nach dem Anlassen ist es jedoch schwierig, Änderungen der Motordrehzahl exakt zu erfassen.

Wie der Festzündzeitpunkt beim Anlassen entsprechend Fig. 1 und die Zündzeitpunktregelung unmittelbar nach dem Anlassen in Fig. 2 zeigen, sind am Außenrand eines Kurbelrotors 1 Vorsprünge 1 a und 1 b ausgebildet, und zwar jeweils 10° vor OT und 100° vor OT. Wenn zum Anlaßzeitpunkt ein aufgrund der Erfassung des Vorsprungs 1 a erzeugter Kurbelwinkelim puls für den Festzündzeitpunkt geliefert wird, wird ein Zündsignal an einen Zündtreiber (nicht gezeigt) geführt, um an einer Zündkerze einen Zündfunken zu erzeugen (Zustand von Fig. 1).

Wenn dagegen der Anlaßschalter nach vollständiger Zündung ausgeschaltet wird oder wenn die Motordrehzahl auf einen vorbestimmten Wert ansteigt, wird die Zündzeitpunktregelung auf Normalzündzeitpunktregelung umgeschaltet. Zuerst wird eine Winkelgeschwindigkeit aus einer Zeitdauer α vom Zeit punkt der Erfassung des Vorsprungs 1 a bis zum Zeitpunkt der Erfassung des Vorsprungs 1 b errechnet, um einen in Abhän gigkeit vom Betriebszustand vorgegebenen Zündwinkel in einen Zündzeitpunkt entsprechend einer errechneten Winkel geschwindigkeit umzuwandeln, so daß der Zündzeitpunkt unter Nutzung des Zeitpunkts der Erfassung des Vorsprungs 1 b als Referenz-Zeitpunkt gemessen wird. Wenn die Zeitdauer einen vorbestimmten Zündzeitpunkt (20° vor OT in Fig. 2) er reicht, wird ein Zündsignal geliefert.

Die Verbrennungseigenschaften ändern sich jedoch im allge meinen in Abhängigkeit von der Verbrennungstemperatur. Zum Beispiel ist die Zündung zum Anfangszeitpunkt der vollständi gen Zündung bei hoher Motortemperatur relativ stabil. Infolgedessen erfolgt die Verstellung des Zündzeitpunkts von der Festposition zur normalen Zündzeitpunktposition sehr schnell und ermöglicht ein gleichmäßiges Startverhal ten. Wenn dagegen die Motortemperatur etwa beim Kaltstart niedrig ist, wird die Verbrennung auch nach der vollstän digen Zündung instabil. Insbesondere bei extrem niedriger Drehzahl unmittelbar nach dem Anlassen des Motors ist die Zeitdauer x sehr lang. Wenn sich die Motordrehzahl während dieser Zeitdauer stark ändert, kann auch dann, wenn der Zündzeitpunkt bei 20° vor OT entsprechend Fig. 2 liegt, der Ist-Zündwinkel zu weit bis auf 30° vor OT vorverstellt werden.

Wenn daher der Zündzeitpunkt beim Anlassen des Motors im kalten Zustand plötzlich vom Festzündzeitpunkt aus vorver stellt wird, steigt die Motordrehzahl nicht gleichmäßig an. Infolgedessen kann der Motor abgewürgt werden, so daß es schwierig ist, ein zufriedenstellendes Startverhalten zu erzielen.

Wenn ferner der Umschaltzeitpunkt für einen solchen Zünd zeitpunkt entsprechend dem Kaltzustand vorgegeben ist, kann die Zündzeitpunktregelung bei niedriger Drehzahl und hoher Motortemperatur nicht richtig durchgeführt werden, so daß das Problem eintritt, daß kein zufriedenstellendes Anlaß- oder Wiederanlaßverhalten erzielbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Zünd zeitpunktregeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit zeitlicher Überwachung, wobei die Einrichtung den Zeitpunkt der Umschaltung von einem Festzündzeitpunkt auf eine nor male Zündzeitpunktregelung in Abhängigkeit von der Motor temperatur einstellbar vorgeben kann, so daß ein zufrie denstellendes Anlaßverhalten erzielt wird.

Die Zündzeitpunktregeleinrichtung für eine Brennkraftma schine gemäß der Erfindung weist auf: eine Zündzeitpunkt vorgabeeinheit, die einen Zündzeitpunkt aus einer Zündzeit punkt-Map unter Nutzung einer Motorlast und einer Motor drehzahl als Parameter vorgibt, eine Einheit zur Bestimmung der vollständigen Zündung aus Zuständen des Motors sowie eine Verzögerungszeitvorgabestufe zur Vorgabe einer Ver zögerungszeit für die Umschaltung vom Festzündzeitpunkt auf die normale Zündzeitpunktregelung in Abhängigkeit von der Motortemperatur, wenn erkannt wird, daß sich der Motor im Zustand der vollständigen Zündung befindet.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbei spielen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 und 2 Vorderansichten einer auf zeitlicher Über wachung basierenden konventionellen Zündzeit punktregeleinrichtung;

Fig. 3 eine Blockdarstellung der Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine;

Fig. 4 eine Vorderansicht eines Kurbelrotors der Zündzeitpunktregeleinrichtung gemäß dem Aus führungsbeispiel nach Fig. 3;

Fig. 5 ein Blockschaltbild der Regeleinrichtung nach den Fig. 3 und 4;

Fig. 6 ein Diagramm der Zündzeitpunktumschaltverzöge rungszeit in der Regeleinrichtung nach den Fig. 3-5;

Fig. 7 ein Flußdiagramm, das die Zündzeitpunktrege lung nach den Fig. 3-6 veranschaulicht; und

Fig. 8 ein Diagramm der Zündzeitpunktumschaltverzöge rungszeit in der Zündzeitpunktregeleinrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Ein Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3-7 erläutert. Fig. 3 zeigt eine an einem Vierzylinder- Boxermotor 10 angeordnete Zündzeitpunktregeleinrichtung 24. Dabei hat der Motor 10 einen Zylinderblock 11, einen Zylin derkopf 12, einen Einlaßkrümmer 13 und einen Auspuffkrümmer 14. Der Zylinderkopf 12 umfaßt einen Einlaßkanal 12 a, an den der Einlaßkrümmer 13 angeschlossen ist, und einen Aus laßkanal 12 b, an den der Auspuffkrümmer 14 angeschlossen ist. Eine Zündkerze 15 ist an dem Zylinderkopf 12 befe stigt, und ein Zündabschnitt der Zündkerze 15 liegt in einer Brennkammer 11 a des Zylinderblocks 11.

Eine Luftkammer 16 verbindet den Einlaßkrümmer 13 mit einer Drosselklappenkammer 17, in der eine Drosselklappe 17 a an geordnet ist. Die Drosselklappenkammer 17 ist mit einer Ansaugleitung 18 verbunden, die aufstromseitig mit einem Luftfilter 19 verbunden ist. Ein Ansaugluftmengensensor 20 ist im Bereich des Luftfilters 19 in der Ansaugleitung 18 befestigt. Dabei wird als Sensor 20 ein Hitzdrahtluftmen gensensor verwendet, wie Fig. 3 zeigt.

Der Einlaßkrümmer 13 hat eine Kühlmittelleitung (nicht gezeigt), in der ein Kühlmitteltemperatursensor 21 ange ordnet ist.

Ferner hat der Zylinderblock 11 eine Kurbelwelle 11 b. An einem Ende der Kurbelwelle 11 b ist ein Kurbelrotor 22 be festigt. Der Kurbelrotor 22 hat Vorsprünge 22 a, die als Referenzpunkt zur Berechnung einer Winkelgeschwindigkeit dienen, und Vorsprünge 22 b, die Referenz-Kurbelwinkel der jeweiligen Zylinder bezeichnen. Der eine Vorsprung 22 a bezeichnet jeweils den Referenzpunkt der Zylinder Nr. 1 und Nr. 2, und der andere Vorsprung 22 a, der um 180° versetzt zum ersten Vorsprung angeordnet ist, bezeichnet jeweils den Referenzpunkt der Zylinder Nr. 3 und Nr. 4. Ein Vorsprung 22 b, der um 90° vor dem als Referenzpunkt der Zylinder Nr. 1 und Nr. 2 dienenden Vorsprung 22 a angeordnet ist, be zeichnet den Kurbelwinkel der Zylinder Nr. 1 und Nr. 2. Der andere Vorsprung 22 b, der um 180° vor den Vorsprüngen der Zylinder Nr. 1 und Nr. 2 angeordnet ist, bezeichnet den Kurbelwinkel der Zylinder Nr. 3 und Nr. 4. Diese Vorsprünge 22 a und 22 b sind im einzelnen in Fig. 4 gezeigt. Dabei ist ein Vorgabewinkel R ₁ des Vorsprungs 22 a 10° vor OT, und ein Vorgabewinkel R ₂ des Vorsprungs 22 b ist 100° vor OT.

Nach den Fig. 3 und 4 ist ein Kurbelwinkelsensor 23, der ein elektromagnetischer Geber ist, an einer dem Außenrand des Kurbelrotors 22 zugewandten Stelle angeordnet. Der Kur belwinkelsensor 23 hat einen Sensorkopf zur Erfassung einer Änderung des Magnetflusses, die erzeugt wird, wenn die Vor sprünge 22 a und 22 b am Sensor vorbeilaufen, und einen Signalgeber, der die erfaßte Magnetflußänderung in eine Wechselspannung umwandelt. Der Signalgeber liefert ein Drehwinkelsignal Ne für die Ermittlung der Motordrehzahl und der Kurbelwinkelgeschwindigkeit und ein Referenz-Kur belwinkelsignal G zur Ermittlung eines Referenz-Kurbelwin kels für jeden Zylinder.

Der Ansaugluftmengensensor 20, der Kühlmitteltemperatur sensor 21 und der Kurbelwinkelsensor 23 sind mit der Zünd zeitpunktregeleinrichtung 24 verbunden. Diese hat eine CPU 25, die einen vorbestimmten Rechenvorgang in Abhängigkeit von verschiedenen von den Sensoren 20, 21 und 23 erfaßten Informationen ausführt, einen ROM 26, in dem Festinforma tionen wie Steuerprogramme für die CPU 25 und eine Zünd zeitpunkt-Map MP _IG gespeichert wird, einen RAM 27 zur Spei cherung verschiedener für die Datenverarbeitung bestimmter Informationen, eine Ein-Ausgabeschnittstelle (I/O) 28, der die Ausgangssignale der Sensoren 20, 21 und 23 zugeführt werden, einen Bus 29, der die CPU 25, den ROM 26, den RAM 27 und die Ein-Ausgabeschnittstelle 28 miteinander verbin det, und einen Treiber 31, der mit einem Ausgabebaustein der Ein-Ausgabeschnittstelle 28 verbunden ist. Die Sensoren 20, 21 und 23 bilden einen Betriebsparameter-Detektierteil 30 (Fig. 5). Der Treiber 31 ist mit einem Zündverteiler 32 über eine Zündspule 33 verbunden, und der Zündverteiler 32 ist mit der Zündkerze 15 verbunden (Fig. 3).

Nach Fig. 5 hat die Zündzeitpunktregeleinrichtung 24 einen Kurbelwinkelimpulsdiskriminator 34, einen Winkelgeschwin digkeitsrechner 35, einen Motordrehzahlrechner 36, einen Ansaugluftmengenrechner 37, einen Kühlmitteltemperaturrech ner 38, einen Motorlastrechner 39, einen Zündzeitpunktkor rekturgrößenrechner 40, eine Zündzeitpunktvorgabeeinheit 41, die Zündzeitpunkt-Map MP _IG, eine Zündzeitpunktumschalt zeit-Vorgabestufe 44, einen Zündzeitpunktrechner 45, einen Zeitgeber 46 und einen Zündtreiber 47.

Der Kurbelwinkelimpulsdiskriminator 34 erkennt aus einem Signal, das aufgrund der Erfassung eines Vorsprungs eines Nockenrotors, der synchron mit einer Nockenwelle (nicht gezeigt) umläuft, erzeugt wird, ob ein Ausgangssignal vom Kurbelwinkelsensor 23 das Signal G ist, das aufgrund der Erfassung des Vorsprungs 22 b des Kurbelrotors 22 erzeugt wird, oder das Signal Ne ist, das aufgrund der Erfassung des Vorsprungs 22 a erzeugt wird.

Der synchron mit der Nockenwelle umlaufende Nockenrotor führt während einer Umdrehung des Kurbelrotors 22 eine halbe Umdrehung aus. Durch Erfassen von Vorsprüngen, die gleichwinklig in Abständen von jeweils 90° am Außenrand des Nockenrotors angeordnet sind, ist es also möglich vorher zusagen, welches Signal der Kurbelwinkelsensor 23 nach dem Erfassen eines Vorsprungs des Nockenrotors liefern wird.

Der Winkelgeschwindigkeitsrechner 35 errechnet eine Zeit dauer T R zwischen dem Zeitpunkt, zu dem das vom Kurbel winkelimpulsdiskriminator 34 erkannte Drehwinkelsignal Ne erfaßt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem das nächste Refe renz-Kurbelwinkelsignal G erfaßt wird. Dann errechnet dieser Rechner 35 aus vorher im ROM 26 gespeicherten Win kelinformationen bezüglich der Vorsprünge 22 a und 22 b des Kurbelrotors 22 eine Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbel welle 11 b.

Der Motordrehzahlrechner 36 errechnet die Motordrehzahl N aus der im Winkelgeschwindigkeitsrechner 35 errechneten Winkelgeschwindigkeit ω.

Der Ansaugluftmengenrechner 37 errechnet ein Ansaugluft volumen, d. h. eine Ansaugluftmenge Q, die die Ansauglei tung 18 durchströmt, in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Ansaugluftmengensensors 20.

Der Kühlmitteltemperaturrechner 38 errechnet aus dem Aus gangssignal des Kühlmitteltemperatursensors 21 eine Kühl mitteltemperatur Tw.

Der Motorlastrechner 39 errechnet aus der im Motordrehzahl rechner 36 errechneten Motordrehzahl N und der im Ansaug luftmengenrechner 37 errechneten Ansaugluftmenge Q eine Grund-Kraftstoffeinspritzmenge Tp (Tp = K × Q/N, mit K = eine Konstante) und liefert ein entsprechendes Ausgangs signal. Diese Grund-Kraftstoffeinspritzmenge Tp entspricht einer Motorlast.

Der Zündzeitpunktkorrekturgrößenrechner 40 errechnet eine Zündzeitpunktkorrekturgröße X, die Informationen wie etwa der im Kühlmitteltemperaturrechner 38 errechneten Kühlmit teltemperatur Tw entspricht.

Die Zündzeitpunktvorgabeeinheit 41 bezeichnet einen Bereich der im ROM 26 gespeicherten Zündzeitpunkt-Map MP _IG. Als Parameter dienen die im Motordrehzahlrechner 36 errechnete Motordrehzahl N und die im Motorlastrechner 39 errechnete Grund-Kraftstoffeinspritzmenge Tp. Die Zündzeitpunktvor gabeeinheit 41 entnimmt oder sucht einen in diesem Bereich gespeicherten Zündzeitpunkt (Zündwinkel) R IG und korri giert diesen Zündzeitpunkt R IG unter Anwendung der im Zündzeitpunktkorrekturgrößenrechner 40 errechneten Zünd zeitpunktkorrekturgröße X und gibt einen neuen Zündzeit punkt R IG vor (R IG←R IG + X).

Die Vorgabestufe 44 enthält eine Entscheidungseinheit 44 a für vollständige Zündung und eine Verzögerungsvorgabeein heit 44 b. Die Entscheidungseinheit 44 a für vollständige Zündung empfängt die im Motordrehzahlrechner 36 errechnete Motordrehzahl N als Eingangssignal und vergleicht die Motordrehzahl N mit einer Referenz-Motordrehzahl NO (z. B. 500 U/min), die vorher eingestellt wird. Wenn die Motor drehzahl N die Referenz-Motordrehzahl NO übersteigt (N<NO), bestimmt die Entscheidungseinheit 44 a für voll ständige Zündung, daß sich der Motor 10 im Zustand der vollständigen Zündung befindet.

Der Verzögerungsvorgabeeinheit 44 b wird die im Kühlmittel temperaturrechner 38 errechnete Kühlmitteltemperatur Tw als Motortemperatur zugeführt, wenn die Entscheidungseinheit 44 a bestimmt, daß sich der Motor im Zustand der vollstän digen Zündung befindet. Dann gibt die Verzögerungsvorgabe einheit 44 b eine Verzögerungszeit (einen Verzögerungszeit punkt) vor, d. h. eine Zündzeitpunktumschaltverzögerungs zeit zur Umschaltung von einem Festzündzeitpunkt SPKH auf einen Zündzeitpunkt R IG für die normale Zündzeitpunkt regelung nach vollständiger Zündung in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist z. B. entsprechend Fig. 6 ein Bereich der Kühlmitteltemperatur Tw in fünf Stufen unterteilt:

(1) Tw-20°C
(2) -20°C<Tw0°C
(3) 0°C<Tw30°C
(4) 30°C<Tw60°C
(5) 60°CTw.

Die Zündzeitpunktumschaltverzögerungszeit ist in Abhängig keit von der Kühlmitteltemperatur Tw mit den folgenden Werten vorgegeben:

(1) 5 s
(2) 3 s
(3) 2 s
(4) 0,5 s
(5) 0 s (Umschaltung unmittelbar nach vollständiger Zündung).

Es ist zu beachten, daß jede Zündzeitpunktumschaltverzöge rungszeit z. B. experimentell durch vorheriges Errechnen der Zeitdauer zwischen der vollständigen Zündung und einer stabilen Verbrennung festgesetzt wird. Die Verzögerungszeit hängt von der Kühlmitteltemperatur Tw ab. Eine Gruppe von solchen Verzögerungszeiten wird vorher im ROM 26 in Form einer Tabelle mit Zählwerten TIMDLY entsprechend den jewei ligen Zündzeitpunktumschaltverzögerungszeiten unter Nutzung der Kühlmitteltemperatur Tw als Parameter gespeichert.

Die Zündzeitpunktumschaltzeit-Vorgabestufe 44 liefert auf grund der Erfassung des Vorsprungs 22 a (R ₁ vor OT) des Kurbelrotors 22 das Signal Ne in Form eines festen Zünd signals SPKH an den Zündtreiber 47. Das Signal Ne wird vom Kurbelwinkelimpulsdiskriminator 34 während der Verzöge rungsperiode nach der vollständigen Zündung abgegeben.

Wenn dagegen eine Verzögerungszeit τ0 nach der vollstän digen Zündung abläuft, liefert die Zündzeitpunktumschalt zeit-Vorgabestufe 44 den in der Zündzeitpunktvorgabeeinheit 41 vorgegebenen Zündzeitpunkt R IG an den Zündzeitpunkt rechner 45.

Der Zündzeitpunktrechner 45 dividiert den von der Vorgabe stufe 44 gelieferten Zündzeitpunkt R IG durch die im Win kelgeschwindigkeitsrechner 35 errechnete Winkelgeschwin digkeit ω zur Berechnung eines Zündzeitpunkts TIG (TIG = R IG/ω).

Der Zeitgeber 46 beginnt mit der Zählung des im Zündzeit punktrechner 45 errechneten Zündzeitpunkts TIG unter Nut zung eines 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 das feste Zündsignal SPKH von der Vorgabestufe 44 oder das Zündsignal SPK vom Zeit geber 46 zugeführt wird, wird ein in der Primärwicklung der Zündspule 33 fließender Strom unterbrochen, so daß an der Zündkerze 15 des entsprechenden Zylinders ein Zündfunke erzeugt wird.

Unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 7 wird nach stehend die Betriebsweise des Ausführungsbeispiels erläu tert. Dieses Programm wird in jedem Arbeitstakt ausgeführt.

Zum Zeitpunkt des Anlassens des Motors beim Einschalten des Schlüsselschalters wird zuerst die Operation von Schritt S 101 durchgeführt, und zwar wird die Motordrehzahl N in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 23 und die Kühlmitteltemperatur Tw in Abhängigkeit vom Aus gangssignal des Kühlmitteltemperatursensors 21 errechnet.

Dann geht der Programmablauf zu Schritt S 102, in dem die in Schritt S 101 errechnete Motordrehzahl N mit der vorher als Drehzahl für die vollständige Zündung vorgegebenen Refe renz-Motordrehzahl NO (z. B. 500 U/min) verglichen wird. Wenn dabei N<NO, so wird bestimmt, daß der Motor den Zu stand der vollständigen Zündung nicht erreicht, und das Programm geht zu Schritt S 103 weiter. In diesem Schritt wird der Zählwert TIMDLY gesetzt, der der Zündzeitpunkt umschaltverzögerungszeit 0 gemäß der in Schritt S 101 er rechneten Kühlmitteltemperatur Tw entspricht. Dann geht das Programm zu Schritt S 104, in dem das feste Zündzeitpunkt signal SPKH synchron mit dem Signal Ne, das aufgrund der Erfassung von R ₁ vor OT (z. B. R ₁ = 10°) entsprechend dem Ausgangssignal des Kurbelwinkelimpulsdiskriminators 34 erzeugt wird, geliefert wird. In Schritt S 111 wird ein in der Primärwicklung der Zündspule 33 fließender Strom durch den Zündtreiber 47 unterbrochen, so daß an der Zündkerze 15 des entsprechenden Zylinders ein Zündfunke erzeugt wird. Damit ist das Programm eines Arbeitstakts beendet, und das Programm springt zu Schritt S 101 zurück.

Wenn dagegen in Schritt S 102 erkannt wird, daß N NO, so wird bestimmt, daß sich der Motor 10 im Zustand der voll ständigen Zündung befindet, und das Programm geht zu Schritt S 105 weiter. In diesem Schritt wird bestimmt, ob der Zählwert TIMDLY gleich Null ist. Wenn daher der Zähl wert TIMDLY nicht 0 ist, geht das Programm zu Schritt S 106 weiter, in dem der momentane Zählwert TIMDLY gesetzt wird, der gebildet ist durch Subtraktion von 1 vom vorhergehenden Zählwert TIMDLY. Dann geht das Programm zu Schritt S 104 für die Durchführung einer Zündzeitpunktregelung auf der Basis des Festzündzeitpunkts. Diese Routine wird immer wieder ausgeführt, bis der Zählwert TIMDLY Null wird.

Unmittelbar nach der vollständigen Zündung des Motors 10 wird der Festzündzeitpunkt auf den Zählwert gebracht, der in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur Tw unmittelbar vor der vollständigen Zündung des Motors 10 in Schritt S 103, also während einer Zündzeitpunktumschaltverzögerungs zeit τ0, vorgegeben wurde.

Wenn in Schritt S 105 bestimmt wird, daß der Zählwert TIMDLY Null ist, und die Zündzeitpunktumschaltverzögerungs zeit τ0 abläuft, wird entschieden, daß die Verbrennung nach der vollständigen Zündung stabil wird. Dann geht das Pro gramm zu Schritt S 107 weiter. In diesem Schritt wird die Regelung auf normale Zündzeitpunktregelung umgeschaltet. Damit wird die Grund-Kraftstoffeinspritzmenge (die Last information) Tp durch die Ansaugluftmenge Q entsprechend dem Ausgangssignal des Ansaugluftmengensensors 20 und die in Schritt S 101 errechnete Motordrehzahl bestimmt. Dann geht das Programm zu Schritt S 108 weiter. In diesem Schritt wird der Zündzeitpunkt (Zündwinkel) R IG entweder direkt errechnet, oder er wird durch Berechnung aus der Zündzeit punkt-Map MP _IG mit der Lastinformation Tp und der Motor drehzahl N als Parameter errechnet. Der so errechnete Zünd zeitpunkt R IG wird einer Korrekturoperation (R IG←R IG+X) unter Nutzung der Zündzeitpunktkorrek turgröße X auf der Basis der in Schritt S 101 errechneten Kühlmitteltemperatur Tw unterworfen.

In Schritt S 109 wird dann der für einen momentanen Be triebszustand geeignete Zündzeitpunkt TIG aus der auf dem Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 23 basierenden Win kelgeschwindigkeit ω und dem Schritt S 108 errechneten Zündzeitpunkt R IG errechnet (TIG = R IG/ω). In Schritt S 110 wird der in Schritt S 109 errechnete Zündzeitpunkt TIG in den Zeitgeber 46 gesetzt. Der Zählvorgang wird unter Nutzung des den Referenz-Kurbelwinkel bezeichnenden Signals G als Triggersignal initiiert. Wenn der Zählwert den Zünd zeitpunkt TIG erreicht, wird das Zündsignal SPK geliefert. Der in der Primärwicklung der Zündspule fließende Strom wird durch den Zündtreiber 47 unterbrochen, so daß durch den Zündverteiler 32 an der Zündkerze 15 des entsprechenden Zylinders ein Zündfunke erzeugt wird (Schritt S 112). Damit ist das pro Arbeitstakt auszuführende Programm beendet, und es erfolgt der Rücksprung zu Schritt S 101.

Wie oben beschrieben, wird der Zeitpunkt, zu dem eine Um schaltung vom Festzündzeitpunkt unmittelbar nach der voll ständigen Zündung zu einer normalen Zündzeitpunktregelung durchgeführt wird, verstellbar in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur Tw zum Zeitpunkt der vollständigen Zündung vorgegeben. Bei niedriger Temperatur besteht daher keine Gefahr, daß die Umschaltung vom Zustand der insta bilen Verbrennung zur normalen Zündzeitpunktregelung plötz lich erfolgt, so daß ein Abwürgen des Motors etc. wirksam verhindert wird. Bei hoher Temperatur kann ferner die Um schaltung zur normalen Zündzeitpunktregelung unmittelbar nach der vollständigen Zündung durchgeführt werden, was einen langsamen oder ungenügenden Betrieb ausschließt. Infolgedessen wird das Anlassen des Motors gleichmäßig durchgeführt, was in einem verbesserten Startverhalten resultiert.

Zwar wird die Motortemperatur einschließlich der Kühlmit teltemperatur von einem am Zylinderblock befestigten Ther mosensor aufgenommen; sie kann aber auch von einem Tempe ratursensor im Zylinder aufgenommen werden.

Der Zustand der vollständigen Zündung wird zwar durch die Motordrehzahl bestimmt, er kann aber auch durch den Ein- und Ausschaltzustand des Schlüsselschalters oder eine andere zusätzliche Bedingung bestimmt werden.

Die Verzögerungszeit nach der vollständigen Zündung kann ferner auch durch Zählung der Anzahl Zündvorgänge (fünf, zehn, fünfzehn, zwanzig etc.), die vorher in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur Tw nach der vollständigen Zündung eingestellt wird (Fig. 8), vorgegeben werden.

Außerdem ist zu beachten, daß bei diesem Ausführungsbei spiel zwar die Grund-Kraftstoffeinspritzmenge Tp als Last information genützt wird, daß aber anstelle dieser Größe auch der Einlaßleitungsdruck oder der Drosselklappenöff nungsgrad als Lastinformation genützt werden kann.

Auch bei einer Zündzeitpunktregelung mit zeitlicher Über wachung kann also der Umschaltzeitpunkt für die Umschaltung vom Festzündzeitpunkt auf die normale Zündzeitpunktregelung veränderbar in Abhängigkeit von der Motortemperatur vor gegeben werden. Damit kann die Zündzeitpunktregeleinrich tung in vorteilhafter Weise nicht nur ein zufriedenstellen des Startverhalten erreichen, sondern die Motordrehzahl kann nach der vollständigen Zündung gleichmäßig gesteigert werden.

Claims

1. Zündzeitpunktregeleinrichtung für eine Brennkraftma schine mit einem an einer Kurbelwelle des Motors angeord neten Kurbelrotor zur Anzeige eines Drehwinkels der Kurbel welle, mit einem dem Kurbelrotor gegenüberstehenden Kurbel winkelsensor (23), der diesen Winkel erfaßt zur Ermittlung einer Motordrehzahl, mit einem in einer Ansaugleitung des Motors angeordneten Ansaugluftmengensensor (20), der eine Ansaugluftmenge aufnimmt, und mit einem Kühlmitteltempera tursensor (21), der eine Motortemperatur aufnimmt, gekennzeichnet durch

- einen Winkelgeschwindigkeitsrechner (35), der aufgrund des Ausgangssignals des Kurbelwinkelsensors (23) eine Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle errechnet und ein Winkelgeschwindigkeitssignal liefert;
- einen Motorlastrechner (39), der aufgrund des Motordreh zahlausgangssignals und des Ausgangssignals des Ansaug luftmengensensors (20) eine Grund-Kraftstoffeinspritz menge errechnet;
- einen Zündzeitpunktkorrekturgrößenrechner (40), der auf grund der Kühlmitteltemperatur eine Korrekturgröße für die Korrektur der Grund-Kraftstoffeinspritzmenge er zeugt;
- eine Zündzeitpunktvorgabeeinheit (41), die aufgrund der Motordrehzahl, der Grund-Kraftstoffeinspritzmenge und der Korrekturgröße ein Zündzeitpunktsignal aus einer Zünd zeitpunkt-Map (MP _IG) gewinnt;
- eine Entscheidungseinheit (44 a) für vollständige Zündung, die aufgrund der Motordrehzahl, der Winkelgeschwindigkeit und der Kühlmitteltemperatur die vollständige Zündung im Motor erkennt und ein Diskriminiersignal erzeugt; und
- eine Verzögerungsvorgabeeinheit (44 b), die aufgrund des Diskriminiersignals und des Zündzeitpunktsignals einen vorbestimmten Zündzeitpunkt auf einen Festzündzeitpunkt in Abhängigkeit von der Motortemperatur umschaltet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündzeitpunktvorgabeeinheit (41) einen Zündzeit punkt aufgrund der Motordrehzahl, der Motorlast und der Korrekturgröße in Abhängigkeit vom Drehwinkel, von der Ansaugluftmenge und von der Kühlmitteltemperatur, die vom Kurbelwinkelsensor (23) bzw. vom Ansaugluftmengensensor (20) bzw. vom Kühlmitteltemperatursensor (21) aufgenommen werden, vorgibt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündzeitpunktumschaltzeit-Vorgabestufe (44) die Entscheidungseinheit (44 a) für vollständige Zündung und die Verzögerungsvorgabeeinheit (44 b) umfaßt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entscheidungseinheit (44 a) für vollständige Zündung drei Parameter, und zwar ein Kurbelwinkelimpuls, der vom Kurbelwinkelsensor (23) aufgenommen und vom Kurbelwinkel impulsdiskriminator (34) erkannt wird, ferner die Motor drehzahl, die von einem Motordrehzahlrechner in Abhängig keit von der Winkelgeschwindigkeit, die aufgrund des Kur belwinkelimpulses vom Winkelgeschwindigkeitsrechner (35) bestimmt wird, errechnet wird, und eine Kühlmitteltempera tur, die vom Kühlmitteltemperatursensor (21) aufgenommen und vom Kühlmitteltemperaturrechner (38) errechnet wird, zugeführt werden, um zu bestimmen, daß sich der Motor im Zustand der vollständigen Zündung befindet.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgangssignal der Zündzeitpunktumschaltzeit-Vor gabestufe (44), die die Entscheidungseinheit (44 a) für vollständige Zündung und die Verzögerungsvorgabeeinheit (44 b) umfaßt, einem Zündzeitpunktrechner (45) und einem Zündtreiber (47) zugeführt werden, wobei der Zündzeitpunkt rechner (45) zusätzlich zu diesem Ausgangssignal die aus dem Kurbelwinkelimpuls errechnete Winkelgeschwindigkeit empfängt und den Zündzeitpunkt errechnet und diesen einem Zeitgeber (46) zuführt, und daß der Zeitgeber (46) den Kurbelwinkelimpuls und den Zündzeitpunkt empfängt und an den Zündtreiber (47) ein Zündsignal liefert.