DE3932075A1 - Regelsignalgeber und regelverfahren fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Regelsignalgeber und regelverfahren fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number
DE3932075A1
DE3932075A1 DE3932075A DE3932075A DE3932075A1 DE 3932075 A1 DE3932075 A1 DE 3932075A1 DE 3932075 A DE3932075 A DE 3932075A DE 3932075 A DE3932075 A DE 3932075A DE 3932075 A1 DE3932075 A1 DE 3932075A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cylinder
engine
signal
period
rotary position
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE3932075A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3932075C2 (de
Inventor
Masahira Akasu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE3932075A1 publication Critical patent/DE3932075A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3932075C2 publication Critical patent/DE3932075C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P7/00Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
    • F02P7/06Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
    • F02P7/067Electromagnetic pick-up devices, e.g. providing induced current in a coil
    • F02P7/0675Electromagnetic pick-up devices, e.g. providing induced current in a coil with variable reluctance, e.g. depending on the shape of a tooth
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P7/00Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
    • F02P7/06Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
    • F02P7/077Circuits therefor, e.g. pulse generators
    • F02P7/0775Electronical verniers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P9/00Electric spark ignition control, not otherwise provided for
    • F02P9/002Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • F02D2041/0092Synchronisation of the cylinders at engine start

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Regelsignalgeber für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen, sowie auf ein Regelver­ fahren im Zusammenhang mit dem Regelsignalgeber.
Insbesondere bezieht sie sich auf einen Regelsignalgeber, der Signale erzeugen kann, die zum Einsatz sowohl für die Zünd­ punktsteuerung als auch bei der Regelung der Kraftstoffein­ spritzung im Motor vorgesehen sind.
Um einen optimalen Betrieb bei einer Brennkraftmaschine zu erreichen, müssen die Kraftstoffeinspritzung und die Zündung jeweils bei vorgegebenem Drehwinkel der Kurbelwelle erfolgen, d.h. genau dann, wenn sich der Kolben des Motors bezüglich des oberen Totpunkts in einer vorgegebenen Stellung befindet. Aus diesem Grunde werden Motoren mit einem Signalgeber ausge­ rüstet, der einen Drehstellungsmesser zum Erfassen des Dreh­ winkels der Kurbelwelle des Motors aufweist. Eine übliche Konstruktion eines Stellungsmessers sieht eine umlaufende Scheibe vor, die auf einer umlaufenden Welle (z.B. der Ver­ teilerwelle) angeordnet ist, welche synchron mit der Drehung der Kurbelwelle des Motors umläuft. Auf dieser umlaufenden Scheibe sind Vorsprünge ausgebildet, die mit Hilfe eines Meß­ wandlers nahe der umlaufenden Scheibe erfaßt werden können. Dieser Meßwandler erzeugt beim Vorbeilaufen der Vorsprünge elektrische Signale. Die Vorsprünge, die in gleicher Anzahl wie die Zylinder vorgesehen sind, werden dabei so angeordnet, daß sie vorgegebenen Drehwinkelwerten der Kurbelwelle und da­ mit vorgegebenen Stellungen jedes Kolbens entsprechen.
Es muß nicht nur bekannt sein, wann die Kurbelwelle eine vorgegebene Drehstellung für jeden Zylinder erreicht, sondern bei Motoren, bei denen die Zylinder einzeln gesteuert werden, müssen diese Zylinder jeweils erkannt werden können. Deshalb wird ein Signalgeber für einen Motor mit Einzelsteuerung der Zylinder mit einem zweiten Stellungsfühler ausgerüstet, der feststellt, wann die Kurbelwelle einen Drehwinkel erreicht hat, bei dem sich der Kolben eines bestimmten Bezugszylinders in einer vorgegebenen Stellung befindet. Dieser zweite Stel­ lungsfühler ist ähnlich wie der zuvor beschriebene Meßwandler aufgebaut und besteht normalerweise aus einer umlaufenden Scheibe mit nur einem einzigen Vorsprung sowie aus einem ma­ gnetischen Wandler, der ein Ausgangssignal abgibt, sobald der Vorsprung an ihm vorbeiläuft. Werden die Ausgangssignale die­ ser beiden Stellungsfühler zusammen verwertet, so läßt sich feststellen, welcher Zylinder im Motor zu einem bestimmten Zeitpunkt zündet.
Daher ist ein herkömmlicher Signalgeber für Motoren häufig mit zwei verschiedenen Stellungsfühlern ausgerüstet. Da sol­ che Fühler jedoch kostspielig sind und für jeden Fühler eine eigene Schnittstellenschaltung zum Anschluß an den Motorreg­ ler erforderlich ist, hat sich die Verwendung von zwei ge­ trennten Stellungsfühlern als unwirtschaftlich erwiesen. Da­ neben ergeben sich auch unter dem Gesichtspunkt der Nutzung verfügbaren Raums bei einem Motor weitere Nachteile.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Signalge­ ber für Brennkraftmaschinen und ein zugehöriges Verfahren zu entwickeln, mit dem sich eine bestimmte Drehstellung der Kur­ belwelle für jeden Zylinder im Motor mit nur einem einzigen Stellungsfühler erfassen und sich ein bestimmter Zylinder er­ kennen lassen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Si­ gnalgeber zu entwickeln, der auch dann noch genau funktio­ niert, wenn sich die Drehzahl des Motors in einem Übergangs­ bereich befindet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Signalgeber der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die folgenden Einrich­ tungen vorgesehen sind:
  • - ein Drehstellungsgeber, der als Hinweis auf eine erste und eine zweite Drehstellung einer Kurbelwelle des Motors ein Signal für jeden Zylinder erzeugt, wobei die erste und die zweite Drehstellung jeweils einer ersten bzw. zweiten Lage bezüglich des oberen Totpunkts des Kolbens jedes Zylinders entspricht, während der zeitliche Abstand zwischen der er­ sten und zweiten Drehstellung bei einem bestimmten Bezugs­ zylinder des Motors anders als bei den übrigen Zylindern im Motor ist;
  • - eine erste Periodenmeßeinrichtung, die im Ansprechen auf das Signal des Drehstellungsgebers eine erste Periode zwi­ schen zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten des Auftretens einer der Drehstellungen erfaßt und ein entsprechendes Si­ gnal erzeugt;
  • - eine zweite Periodenmeßeinrichtung, die im Ansprechen auf das Signal des Drehstellungsgebers eine zweite Periode zwi­ schen einer ersten und einer darauffolgenden zweiten Dreh­ stellung erfaßt;
  • - einen Speicher zur Abspeicherung des zweiten Periodenwerts, und
  • - eine Vergleichsschaltung, die den zuletzt gemessenen zwei­ ten Periodenwert mit einem zuvor gemessenen und im Speicher abgespeicherten zweiten Periodenwert vergleicht und ein Si­ gnal erzeugt, das für das Vergleichsergebnis repräsentativ ist.
Dabei dient das erste gemessene Zeitintervall zur zeitlichen Steuerung der Motorzündung.
Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit einem Verfah­ ren gelöst, bei dem die folgenden Schritte vorgesehen sind:
  • - Erzeugen eines ersten Signals und eines zweiten Signals bei Erreichen einer ersten und einer zweiten Stellung des Kol­ bens im Zylinder bezüglich des oberen Totpunkts für jeden Zylinder, wobei eine der Stellungen beim Bezugszylinder an­ ders als bei den übrigen Zylindern des Motors ist;
  • - Erfassen eines ersten Zeitintervalls zwischen zwei aufein­ anderfolgenden Zeitpunkten des Auftretens eines der Signa­ le;
  • - Erfassen eines zweiten Zeitintervalls zwischen einem ersten und einem darauffolgenden zweiten Signal;
  • - Berechnen des Verhältnisses zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitintervall;
  • - Vergleichen des zuletzt berechneten Verhältnisses mit allen zuvor im gleichen Arbeitstakt des Motors berechneten Ver­ hältnissen, und
  • - Feststellen, daß der dem zuletzt berechneten Verhältnis entsprechende Zylinder der Bezugszylinder ist, wenn das zu­ letzt berechnete Verhältnis sich von den anderen, für den gleichen Arbeitstakt des Motors ermittelten Verhältnissen unterscheidet.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in einer Vergleichsschaltung der zuletzt gemessene Wert des zweiten Zeitintervalls mit einem zuvor gemessenen Wert des gleichen Intervalls verglichen, wobei das zweite Zeitintervall für den Bezugszylinder einen anderen Wert als bei den übrigen Zylin­ dern hat. Entscheidet sich nun der zuletzt erfaßte Zeitraum von dem zuvor gemessenen zweiten Zeitraum, so läßt sich daran der Bezugszylinder erkennen.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung berechnet ein Quotientenrechner das Verhältnis zwischen dem zweiten und dem ersten Zeitintervall, während die Vergleichsschaltung den zuletzt berechneten Quotienten mit dem zuvor berechneten und im Speicher erfaßten Quotientenwert vergleicht. Dabei ist das Verhältnis beim Bezugszylinder anders, so daß dieser sich daran erkennen läßt, daß zwischen dem zuletzt berechneten Quotienten und dem im Speicher erfaßten Wert ein Unterschied besteht.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung weist der Drehstellungsgeber eine Vielzahl von Vorsprüngen auf, die auf einer Verteilerwelle angeordnet sind, während ein Meßwandler jedesmal ein Ausgangssignal erzeugt, wenn einer der Vorsprün­ ge an ihm vorbeiläuft. Der Drehstellungsgeber ist jedoch nicht auf eine bestimmte Bauform bzw. einen bestimmten Typ eingeschränkt, sondern es ist nur ausschlaggebend, daß er Si­ gnale erzeugen kann, die auf die erste und zweite Drehstel­ lung der Kurbelwelle hinweisen, wobei eine der Drehstellungen bei einem Bezugszylinder anders als bei den übrigen Zylindern des Motors ist. Der Meßwandler kann verschieden aufgebaut sein, beispielsweise kann es sich hierbei um ein magnetisches oder optisches Bauelement handeln. Statt der Vorsprünge auf einer Welle kann der Drehstellungsgeber auch eine umlaufende Scheibe mit darin ausgebildeten Schlitzen aufweisen, während dann der Meßwandler ein optisches Bauelement darstellt, das den Durchtritt von Licht durch die Schlitze erfaßt.
Nachstehend wird nun die Erfindung anhand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele des Regelsignalgebers unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Signalgebers,
Fig. 2 ein zeitliches Schema der Ausgangssignale des Meß­ wandlers 3 aus Fig. 1, und
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbei­ spiels der Erfindung.
Das Blockschaltbild aus Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungs­ beispiel der Erfindung für den Einsatz bei einem nicht darge­ stellten Vierzylindermotor. Entsprechend dieser Darstellung läuft eine Welle 4 in Pfeilrichtung synchron mit der Motor­ drehung um. Beispielsweise kann es sich bei der Welle 4 um eine Verteilerwelle handeln, die über die Nockenwelle des Mo­ tors in Drehung versetzt wird. Auf dem Umfang der Drehwelle 4 sind vier Vorsprünge bzw. Erhebungen 2 a und 2 b ausgebildet. Dabei entspricht die Anzahl dieser Vorsprünge der Anzahl der Zylinder im Motor, so daß bei Einsatz des erfindungsgemäßen Signalgebers bei einem Sechszylindermotor zum Beispiel auch insgesamt sechs Vorsprünge vorhanden wären.
Drei der Vorsprünge 2 a weisen in Umfangsrichtung der Welle 4 die gleiche Länge auf, während die Länge des vierten Vor­ sprungs 2 b anders als bei den übrigen Vorsprüngen ist. Der vierte Vorsprung 2 b hat die Aufgabe eines Bezugsvorsprungs zur Erfassung eines Bezugszylinders, in diesem Fall des Zy­ linders #1, auch wenn natürlich auch jeder andere Zylinder als Bezugszylinder herangezogen werden könnte.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der vierte Vorsprung 2 b in Umfangsrichtung kürzer als die übrigen Vorsprünge 2 a, könnte jedoch genauso gut auch länger als die übrigen ausgebildet werden. Jeder der Vorsprünge 2 a und 2 b besitzt eine Vorder­ kante L und eine Hinterkante Tr. Die Vorderkanten L sind bei allen vier Vorsprüngen 2 a und 2 b gleich weit auf dem Umfang der Welle 4 voneinander entfernt, sie sind in Abständen von 90° angeordnet. Die Hinterkanten Tr der Vorsprünge sind je­ doch nur bei drei Vorsprüngen im gleichen Abstand um den Um­ fang der Welle verteilt, während die Hinterkante Tr des vier­ ten Vorsprungs um einen Winkel α gegenüber ihrer theoreti­ schen Lage versetzt ist (vgl. die gestrichelte Linie in Fig. 1), den diese Kante hätte, wenn auch der vierte Vorsprung 2 b in Umfangsrichtung die gleiche Länge wie die anderen Vor­ sprünge 2 a hätte.
In der Nähe der Welle 4 ist ein Meßwandler 3 zur Erfassung der Vorsprünge angeordnet. Er spricht an, wenn einer der Vor­ sprünge 2 a oder 2 b an ihm vorbeiläuft, und erzeugt dabei die elektrischen Ausgangssignale gemäß Fig. 2. Der Meßwandler kann dabei so gestaltet sein, daß er magnetisch mit den Vor­ sprüngen zusammenwirkt (z.B. in Form eines Induktionsfühlers oder eines Hall-Effekt-Elements), doch kann er auch in Form einer Photodiode oder eines anderen Bauelements ausgebildet sein, das optisch mit den Vorsprüngen zusammenwirkt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen die Ausgangssignale in Form von Impulsen vor, die ansteigen, wenn die Vorderkante L eines der Vorsprünge vor dem Meßwandler 3 vorbeigeführt wird, während sie abfallen, wenn eine der Hinterkanten Tr der Vorsprünge vor dem Meßwandler 3 passiert. Die Anstiegsflanke jedes Impulses bildet dabei ein erstes Signal als Hinweis auf eine erste Drehstellung der Kurbelwelle, während die Abfall­ flanke ein zweites Signal liefert als Hinweis auf eine zweite Drehstellung der Kurbelwelle.
Gemäß Fig. 2 liegt eine ansteigende Flanke im Ausgangsimpuls an, wenn sich der Kolben in einer Stellung auf 75° vor dem oberen Totpunkt befindet. Bei allen Zylindern, ausgenommen beim Bezugszylinder, liegt die abfallende Flanke an, wenn der Kolben des entsprechenden Zylinders auf 5° vor dem oberen Totpunkt steht, während beim Bezugszylinder (hier Zylinder #1) die abfallende Flanke dann anliegt, wenn sich der Kolben auf 15° vor dem oberen Totpunkt befindet. Bei diesem Beispiel entspricht α also 10°. Bei diesen Werten für die Drehwinkel, denen die aufsteigende und abfallende Flanke im Impuls ent­ spricht, sowie beim Wert für α gemäß Fig. 2 handelt es sich nur um Beispiele, so daß genauso gut auch andere Werte einge­ setzt werden können.
Das Ausgangssignal des Meßwandlers 3 wird einem Periodenmes­ ser 7 zugeleitet, der das Zeitintervall T zwischen zwei auf­ einanderfolgenden Ausgangsimpulsen vom Meßwandler erfaßt. Bei diesem Ausführungsbeispiel mißt er den zeitlichen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Anstiegsflanken des Aus­ gangssignals, doch könnte genauso gut auch der zeitliche Ab­ stand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abfallflanken erfaßt werden.
Der Periodenmesser 7 erzeugt ein Ausgangssignal, das Auf­ schluß über das gemessene Zeitintervall T gibt und einem Win­ kel/Zeit-Umsetzer 9 zugeführt wird. Mit verschiedenen, hier nicht dargestellten Meßfühlern, Sensoren, und dergleichen ist ein Sollzündpunkt-Rechner 8 verbunden, der von diesen Meßele­ menten als Informaton über den Betriebszustand des Motors verschiedene Eingangssignale S erhält. Anhand dieser Signale S berechnet das Rechenwerk 8 einen Sollzündpunkt R, der als Winkel ausgedrückt wird und angibt, bei wieviel Grad in der Kurbelwellendrehung nach der Anstiegsflanke des Ausgangs­ signals des Meßwandlers 3 die Zündung in jedem Zylinder er­ folgen soll.
Anhand der Motordrehzahl, über die das vom Periodenmesser 7 erfaßte Zeitintervall T Aufschluß gibt, errechnet der Winkel/ Zeit-Umsetzer 9 die Zeitdauer, die dem Winkel R entspricht, und übermittelt dann an einen Zeitgeber 10 ein entsprechendes Zeitdauersignal, so daß das Zeitelement 10 auf die berechnete Dauer eingestellt wird. Der Zeitgeber 10 wird durch die An­ stiegsflanke des Ausgangssignals aus dem Meßwandler 3 ange­ steuert, und nach Ablauf der eingestellten Zeit gibt er an eine Zündeinrichtung 11 einen Steuerimpuls ab, der den Zünd­ funken in den Zündkerzen des Motors auslöst.
Das Ausgangssignal des Meßwandlers 3 wird auch einem Impuls­ breiten-Signalgeber 14 zugeführt, der die Impulsbreite TH der Ausgangsimpulse des Meßwandlers 3 erfaßt. Dieser Impulsbrei­ ten-Signalgeber 14 erzeugt ein Ausgangssignal als Information über die gemessene Impulsbreite TH, das einem Speicher 15 und einer Vergleichsschaltung 16 zugeführt wird. Beim vorliegen­ den Ausführungsbeispiel werden im Speicher 15 vier aufeinan­ derfolgende Ausgangssignale des Impulsbreitenmessers 14 er­ faßt, d.h., alle Impulsbreiten TH, die während eines einzigen Arbeitstakts des Motors gemessen wurden. Die Vergleichsschal­ tung 16 vergleicht dabei die zuletzt gemessene Impulsbreite TH n+1, die einem der Zylinder entspricht, mit den Impulsbrei­ ten T H n , TH n-1 und TH n-2, die im Speicher 15 erfaßt sind und den drei vorhergehenden Zylindern entsprechen.
Die Vergleichsschaltung 16 erzeugt ein Ausgangssignal auf ei­ nem ersten Signalpegel, wenn die zuletzt erfaßte Impulsbreite TH n+1 größer als die anderen drei Impulsbreiten T H n , TH n-1, und TH n-2 ist, während das Ausgangssignal auf einem zweiten Signalpegel liegt, wenn die zuletzt erfaßte Impulsbreite TH n+1 kürzer als die anderen Impulsbreiten ist. Beim Bezugs­ zylinder (hier Zylinder #1) ist die Impulsbreite TH am kür­ zesten, so daß das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 116 nur dann auf dem ersten Pegelwert liegt, wenn das letzte Aus­ gangssignal des Meßwandlers 3 dem Bezugszylinder entspricht.
Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 16 wird einem Mo­ torregler 13 als Zylindererkennungssignal zugeführt. Da die Zündfolge der Zylinder bekannt ist, kann der Regler 13 anhand des empfangenen Ausgangssignals der Vergleichsschaltung 16 jederzeit feststellen, welcher Zylinder gerade gezündet wird. Der Motorregler arbeitet auch mit dem Ausgangssignal der Ver­ gleichsschaltung 16, um die Kraftstoffeinspritzung und andere Abläufe im Motor zu regeln. Motorregler, die anhand eines Zy­ lindererkennungssignals, durch das ein Bezugszylinder kennt­ lich gemacht wird, derartige Regel- und Steuerabläufe ausfüh­ ren, sind allgemein bekannt, so daß sich eine genauere Be­ schreibung des Aufbaus und der Funktionsweise des Motorreg­ lers 13 erübrigt.
Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild eines zweiten Ausführungs­ beispiels der Erfindung. Es unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, daß hier ein Quotientenrechner 17 zwischen den Impulsbreiten-Signalgeber 14 und den Speicher 15 geschaltet ist. Dieser Quotientenrechner 17 übernimmt die Ausgangssignale des Periodenmessers 7 und des Impulsbreiten- Signalgebers 14, und berechnet für jeden Ausgangsimpuls des Meßwandlers 3 das Verhältnis TH/T, d.h. den Quotienten aus Impulsbreite TH und Zeitdauer T.
Die errechneten Quotienten werden nacheinander dem Speicher 15 zugeleitet, wobei dann die Vergleichsschaltung 16 den zu­ letzt berechneten Quotienten mit den drei vorherigen Werten vergleicht, die im Speicher 15 erfaßt sind. Ist der letzte Quotient der kleinste von allen, so erzeugt die Vergleichs­ schaltung 16 ein Ausgangssignal auf einem ersten Pegelwert als Hinweis darauf, daß der Bezugszylinder erkannt wurde. Ist der letzte Quotient nicht der kleinste von allen, so erzeugt die Vergleichsschaltung 16 ein Ausgangssignal mit einem zwei­ ten Pegelwert als Hinweis auf einen der übrigen Zylinder. An­ sonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel in Aufbau und Funktionsweise dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1. Der Ver­ gleich von Quotienten zur Erkennung des Bezugszylinders ist von Vorteil, da sich genaue Ergebnisse auch dann erzielen lassen, wenn sich die Motordrehzahl im Übergangsbereich be­ findet. Weiterhin bietet dieses Verfahren den Vorteil, daß die Auswirkungen von Meßwandlerfehlern, die bei elektroni­ schen Erfassungsschaltungen gewöhnlich auftreten, übergangen werden, wobei die spezielle Eigenschaft erreicht wird, daß das gesamte Ausgangssignal in eine Richtung abweicht.
Die Drehzahl eines Motors weist deutliche Schwankungen beim Anlassen auf, und unter diesen Betriebsbedingungen läßt sich ein bestimmter Zylinder nur mit Schwierigkeiten erkennen. Deshalb ist es unter Umständen günstig, die erfindungsgemäße Vorrichtung erst dann in Funktion treten zu lassen, wenn die Motordrehzahl einen bestimmten Wert erreicht hat.
Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen wird ein be­ stimmter Zylinder durch einen Vergleich der Impulsbreiten TH oder der Quotienten TH/T erkannt. Es ist jedoch auch möglich, die Zylindererkennung anhand eines Vergleichs von durch­ schnittlichen oder gefilterten Werten vorzunehmen.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen erzeugt der Meß­ wandler 3 ein Ausgangssignal auf hohem Pegelwert, wenn er die Vorderkante L erfaßt, und ein Signal auf niedrigem Pegelwert, wenn die Hinterkante Tr eines Vorsprungs erfaßt wurde. Die Polarität des Ausgangssignals des Meßwandlers ist jedoch nicht ausschlaggebend für die Funktionsweise des erfindungs­ gemäßen Regelsignalgebers, sondern sie könnte genauso gut auch umgekehrt sein.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann ein erfindungsgemä­ ßer Regelsignalgeber Regelsignale zur Steuerung des Zündzeit­ punkts und der Kraftstoffeinspritzung liefern, wobei nur ein einziger Drehstellungsmesser vorgesehen ist. Damit ist im Vergleich zu herkömmlichen Drehzahlgebern, bei denen zwei Drehstellungsmesser mit jeweils einer eigenen Schnittstelle erforderlich sind, der erfindungsgemäße Regelsignalgeber ko­ stengünstiger und kompakter zu bauen.
Aus obigem ergibt sich, daß in den Rahmen der Erfindung auch ein entsprechendes Verfahren zur Erkennung eines Bezugszylin­ ders bei mehreren Zylindern in einem Motor fällt.

Claims (8)

1. Regelsignalgeber für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen, gekennzeichnet durch:
  • - einen Drehstellungsgeber (3, 4, 2 a, 2 b), der als Hin­ weis auf eine erste und eine zweite Drehstellung einer Kurbelwelle des Motors ein Signal für jeden Zylinder erzeugt, wobei die erste und die zweite Drehstellung jeweils einer ersten bzw. zweiten Lage bezüglich des oberen Totpunkts des Kolbens jedes Zylinders ent­ spricht, während der zeitliche Abstand (T) zwischen der ersten und zweiten Drehstellung bei einem bestimm­ ten Bezugszylinder des Motors anders als bei den übri­ gen Zylindern im Motor ist;
  • - eine erste Periodenmeßeinrichtung (7), die im Anspre­ chen auf das Signal des Drehstellungsgebers (3, 4, 2 a, 2 b) eine erste Periode zwischen zwei aufeinander­ folgenden Zeitpunkten des Auftretens einer der Dreh­ stellungen erfaßt und ein entsprechendes Signal er­ zeugt;
  • - eine zweite Periodenmeßeinrichtung (14), die im An­ sprechen auf das Signal des Drehstellungsgebers (3, 4, 2 a, 2 b) eine zweite Periode zwischen einer ersten und einer darauffolgenden zweiten Drehstellung erfaßt;
  • - einen Speicher (15) zur Abspeicherung des zweiten Periodenwerts, und
  • - eine Vergleichsschaltung (16), die den zuletzt gemes­ senen zweiten Periodenwert mit einem zuvor gemessenen und im Speicher (15) abgespeicherten zweiten Perioden­ wert vergleicht und ein Signal erzeugt, das für das Vergleichsergebnis repräsentativ ist.
2. Regelsignalgeber nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Drehstellungsgeber die folgen­ den Bauteile aufweist:
  • - eine Welle (4), die synchron mit dem Motor umläuft;
  • - mehrere Vorsprünge (2 a, 2 b), die auf dem Umfang der Welle (4) in gleichmäßigen Abständen angeordnet sind und deren Anzahl gleich der Anzahl der Zylinder im Mo­ tor ist, wobei die Länge eines (2 b) der Vorsprünge in Umfangsrichtung der Welle kürzer als bei den übrigen Vorsprüngen ist, und
  • - einen Meßwandler (3) nahe der Welle (4), der ein Aus­ gangssignal erzeugt, sobald einer der Vorsprünge (2 a, 2 b) an ihm vorbeiläuft.
3. Regelsignalgeber nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Speicher (15) eine Einrichtung zum Abspeichern der Werte aller zweiten Perioden auf­ weist, die während eines einzigen Arbeitszyklus des Mo­ tors gemessen wurden, und daß die Vergleichsschaltung (16) eine Einrichtung aufweist, die den zuletzt gemesse­ nen Periodenwert mit allen übrigen zweiten Periodenwer­ ten vergleicht, die für denselben Arbeitszyklus des Mo­ tors im Speicher (15) erfaßt sind.
4. Regelsignalgeber nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch
  • - einen Drehstellungsgeber (3, 4, 2 a, 2 b), der als Hin­ weis auf eine erste und eine zweite Drehstellung einer Kurbelwelle des Motors ein Signal für jeden Zylinder erzeugt, wobei die erste und die zweite Drehstellung jeweils einer ersten bzw. zweiten Lage bezüglich des oberen Totpunkts des Kolbens jedes Zylinders ent­ spricht, während der zeitliche Abstand (T) zwischen der ersten und zweiten Drehstellung bei einem bestimm­ ten Bezugszylinder des Motors anders als bei den übri­ gen Zylindern im Motor ist;
  • - eine erste Periodenmeßeinrichtung (7), die im Anspre­ chen auf das Signal des Drehstellungsgebers (3, 4, 2 a, 2 b) eine erste Periode zwischen zwei aufeinander­ folgenden Zeitpunkten des Auftretens einer der Dreh­ stellungen erfaßt und ein entsprechendes Signal er­ zeugt;
  • - eine zweite Periodenmeßeinrichtung (14), die im An­ sprechen auf das Signal des Drehstellungsgebers (3, 4, 2 a, 2 b) eine zweite Periode zwischen einer ersten und einer darauffolgenden zweiten Drehstellung erfaßt und ein entsprechendes Signal erzeugt;
  • - einen Quotientenrechner (17), der das Verhältnis zwi­ schen dem zweiten Periodenwert und dem ersten Perio­ denwert berechnet;
  • - einen Speicher (15) zur Abspeicherung des berechneten Verhältnisses aus dem Quotientenrechner (17), und
  • - eine Vergleichsschaltung (16), die den zuletzt berech­ neten Quotienten mit einem zuvor berechneten und im Speicher (15) abgespeicherten Quotienten vergleicht und ein Signal erzeugt, das für das Vergleichsergebnis repräsentativ ist.
5. Regelsignalgeber nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Speicher (15) eine Einrichtung zum Abspeichern der Werte aller Verhältnisse aufweist, die während eines einzigen Zyklus berechnet wurden, und daß die Vergleichsschaltung (16) eine Einrichtung auf­ weist, die das zuletzt berechnete Verhältnis mit allen anderen Verhältnissen vergleicht, die für denselben Zyklus des Motors im Speicher (15) erfaßt sind.
6. Regelsignalgeber nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Drehstellung bei allen Zylindern gleich ist, daß die zweite Drehstellung später als die erste Drehstellung erreicht ist, und daß die zweite Drehstellung mit Ausnahme des Bezugszylinders bei allen Zylindern gleich ist.
7. Regelsignalgeber nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Drehstellung beim Be­ zugszylinder früher als bei den übrigen Zylindern er­ reicht ist.
8. Verfahren zur Erkennung eines Bezugszylinders bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Verfah­ rensschritte vorgesehen sind:
  • - Erzeugen eines ersten Signals und eines zweiten Si­ gnals bei Erreichen einer ersten und einer zweiten Stellung des Kolbens im Zylinder bezüglich des oberen Totpunkts für jeden Zylinder, wobei eine der Stellun­ gen beim Bezugszylinder anders als bei den übrigen Zy­ lindern des Motors ist;
  • - Erfassen eines ersten Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten des Auftretens eines der Signale;
  • - Erfassen eines zweiten Zeitintervalls zwischen einem ersten und einem darauffolgenden zweiten Signal;
  • - Berechnen des Verhältnisses zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitintervall;
  • - Vergleichen des zuletzt berechneten Verhältnisses mit allen zuvor im gleichen Arbeitstakt des Motors berech­ neten Verhältnissen, und
  • - Feststellen, daß der dem zuletzt berechneten Verhält­ nis entsprechende Zylinder der Bezugszylinder ist, wenn das zuletzt berechnete Verhältnis sich von den anderen, für den gleichen Arbeitstakt des Motors er­ mittelten Verhältnissen unterscheidet.
DE3932075A 1988-09-27 1989-09-26 Verfahren zur Erkennung eines Bezugszylinders bei einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Expired - Lifetime DE3932075C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63239742A JP2550397B2 (ja) 1988-09-27 1988-09-27 機関制御用信号発生装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3932075A1 true DE3932075A1 (de) 1990-04-12
DE3932075C2 DE3932075C2 (de) 1995-05-04

Family

ID=17049258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3932075A Expired - Lifetime DE3932075C2 (de) 1988-09-27 1989-09-26 Verfahren zur Erkennung eines Bezugszylinders bei einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4959996A (de)
JP (1) JP2550397B2 (de)
KR (1) KR930001393B1 (de)
DE (1) DE3932075C2 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3933147A1 (de) * 1988-10-06 1990-04-12 Mitsubishi Electric Corp Drehmelder fuer die kurbelwellenlage einer brennkraftmaschine
DE19929291A1 (de) * 1999-06-25 2000-12-28 Volkswagen Ag Ottomotor mit halbsequentieller Kraftstoffeinspritzung
DE4408425B4 (de) * 1993-06-16 2005-08-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Einregeln der Winkellage einer Nockenwelle
EP1911955A1 (de) * 2005-08-05 2008-04-16 Keihin Corporation Kurbelwinkeldetektor für verbrennungsmotor und verfahren zur erfassung einer bezugswinkelposition

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940002214B1 (en) * 1989-10-02 1994-03-19 Mitsubishi Electric Corp Recognition and controlling method for internal combustion engine
JPH0452566U (de) * 1990-09-05 1992-05-06
US5165271A (en) * 1991-03-29 1992-11-24 Cummins Electronics Single sensor apparatus and method for determining engine speed and position
GB9401835D0 (en) * 1994-02-01 1994-03-30 Rover Group A method of detecting a marker in an engine position sensing system
GB9426394D0 (en) * 1994-12-30 1995-03-01 Lucas Ind Plc Fuel system
JP3186545B2 (ja) * 1995-10-06 2001-07-11 三菱電機株式会社 4サイクル内燃機関制御装置
GB2346932A (en) * 1996-04-10 2000-08-23 Caterpillar Inc Timing i.c. engine fuel injection using crankshaft pulsetrains
JP3748522B2 (ja) * 2001-06-18 2006-02-22 三菱電機株式会社 内燃機関の制御システム
CN102679910B (zh) * 2011-03-18 2015-04-29 小威廉·R·本纳 转动位置检测器和相关方法
DE102011083471A1 (de) * 2011-09-27 2013-03-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Synchronisieren eines Verbrennungsmotors
FR3083860B1 (fr) * 2018-07-13 2021-01-15 Continental Automotive France Procede de traitement pour capteur arbre a cames

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3220896A1 (de) * 1982-06-03 1983-12-08 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Sensor
DE3329248A1 (de) * 1982-08-13 1984-02-16 Honda Giken Kogyo K.K., Tokyo Kraftstoffeinspritz-kontrollverfahren fuer eine mehrzylinderbrennkraftmaschine mit einer betriebssicherheitsfunktion fuer abnormitaet in einer zylinderunterscheidungseinrichtung
DE3630271A1 (de) * 1986-09-05 1988-03-17 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum steuern einer brennkraftmaschine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3017971A1 (de) * 1980-05-10 1981-11-19 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Winkelgeber, insbesondere zur steuerung von zuendung und kraftstoffeinspritzung in brennkraftmaschinen
JPS61244869A (ja) * 1985-04-24 1986-10-31 Hitachi Ltd 内燃機関の点火制御装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3220896A1 (de) * 1982-06-03 1983-12-08 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Sensor
DE3329248A1 (de) * 1982-08-13 1984-02-16 Honda Giken Kogyo K.K., Tokyo Kraftstoffeinspritz-kontrollverfahren fuer eine mehrzylinderbrennkraftmaschine mit einer betriebssicherheitsfunktion fuer abnormitaet in einer zylinderunterscheidungseinrichtung
DE3630271A1 (de) * 1986-09-05 1988-03-17 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum steuern einer brennkraftmaschine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3933147A1 (de) * 1988-10-06 1990-04-12 Mitsubishi Electric Corp Drehmelder fuer die kurbelwellenlage einer brennkraftmaschine
DE4408425B4 (de) * 1993-06-16 2005-08-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Einregeln der Winkellage einer Nockenwelle
DE19929291A1 (de) * 1999-06-25 2000-12-28 Volkswagen Ag Ottomotor mit halbsequentieller Kraftstoffeinspritzung
EP1911955A1 (de) * 2005-08-05 2008-04-16 Keihin Corporation Kurbelwinkeldetektor für verbrennungsmotor und verfahren zur erfassung einer bezugswinkelposition
EP1911955A4 (de) * 2005-08-05 2012-12-05 Keihin Corp Kurbelwinkeldetektor für verbrennungsmotor und verfahren zur erfassung einer bezugswinkelposition

Also Published As

Publication number Publication date
JP2550397B2 (ja) 1996-11-06
DE3932075C2 (de) 1995-05-04
JPH0291479A (ja) 1990-03-30
US4959996A (en) 1990-10-02
KR930001393B1 (ko) 1993-02-27
KR900005047A (ko) 1990-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0643803B1 (de) Geberanordnung zur schnellen zylindererkennung bei einer mehrzylindrigen brennkraftmaschine
DE4141713C2 (de) Geberanordnung zur Zylindererkennung und zum Notlaufbetrieb bei einer Brennkraftmaschine mit n Zylindern
DE4037546C2 (de) Zylinderidentifikationsvorrichtung
DE19613598C2 (de) Vorrichtung zum Erzeugen eines Steuersignals zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine
DE4133752C2 (de) Maschinensteuervorrichtung und Maschinensteuerverfahren zur Steuerung eines Betriebsparameters einer Maschine
DE3914169C2 (de) Zylinderfeststellungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine zum zylinderrichtigen Steuern wenigstens der Zündeinrichtung
DE19609872C2 (de) Vorrichtung zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine
DE3932075A1 (de) Regelsignalgeber und regelverfahren fuer brennkraftmaschinen
EP0607177B1 (de) Einrichtung zur winkellageerkennung eines rotierenden teils
EP0204985B1 (de) Vorrichtung zum Regeln einer Brennkraftmaschine
EP0831224B1 (de) Geberanordnung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine
DE19613597C2 (de) Vorrichtung zum Steuern des Betriebs einer Brennkraftmaschine
DE4031129C2 (de)
DE4031128C2 (de) Verfahren zur Zylindererkennung in einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine
DE3312412C2 (de)
DE10329586B4 (de) Kurbelwinkeldetektoreinrichtung für Brennkraftmaschinen
DE19622042A1 (de) Verfahren zum Erkennen und Korrigieren von Fehlern bei der Zeitmessung an sich drehenden Wellen
DE3933836C2 (de)
DE4011503A1 (de) Vorrichtung zur erfassung eines rotierenden teils einer brennkraftmaschine
DE4030433C2 (de) Verfahren zur Zylindererkennung für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine
DE4143094A1 (de) Anordnung fuer eine elektronische steuerung von brennstoffinjektoren fuer einen verbrennungsmotor
DE3735820A1 (de) Zuendsteuersystem fuer brennkraftmaschinen
DE3933147C2 (de)
DE19620423C2 (de) Steuerung für eine Viertakt-Brennkraftmaschine
DE4321212C2 (de) Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition