DE3934315C2 - Zündzeitpunktregeleinrichtung für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine - Google Patents
Zündzeitpunktregeleinrichtung für eine Mehrzylinder-BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zündzeitpunktregeleinrichtung für
eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, umfassend eine Welle,
die sich synchron mit dem Motor dreht; eine Vielzahl von Mar
ken, die über den Umfang der Welle verteilt in gleichmäßigen
Winkelabständen angeordnet sind und deren Anzahl gleich der
Anzahl der Zylinder des Motors ist, wobei eine der Marken als
Bezugsmarke einem bestimmten Bezugszylinder zugeordnet ist;
einen Drehstellungsmelder, der in der Nähe der Welle die Mar
ken abtastet und eine Folge von Stellungssignalen erzeugt,
von denen jedes einem Zylinder des Motors entspricht und eine
erste Stellung sowie eine zweite Stellung bezüglich des obe
ren Totpunktes eines Kolbens des entsprechenden Zylinders an
zeigt, wobei die Anzahl der Winkelgrade, die die Kurbelwelle
des Motors bei ihrer Drehung aus der ersten Stellung in die
zweite Stellung zurücklegt, für jeden Zylinder vorgegeben
ist; eine Zylindererkennungseinrichtung zur Erkennung des Be
zugszylinders anhand der vom Drehstellungsmelder abgegebenen
Signale; und eine Zündzeitpunkt-Recheneinrichtung, die die
Sollzündzeitpunkte vorgibt und die eine Anpassung der Soll
zündzeitpunkte in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des
Motors vornimmt.
Im allgemeinen ist eine Brennkraftmaschine mit einem Dreh
stellungsmelder ausgerüstet, der die Stellung des Kolbens in
dem jeweiligen Zylinder des Motors liefert. Fig. 1 zeigt das
Ausgangssignal eines typischen Drehstellungsmelders. Das Aus
gangssignal wird in Form von Impulsen abgegeben, die in vor
gegebenen Abständen erzeugt werden, beispielsweise einmal pro
180° der Kurbelwellenumdrehung. Jeder Impuls entspricht einem
bestimmten Zylinder des Motors und gibt eine vorgegebene
Stellung bezüglich des oberen Totpunktes des Kolbens im be
treffenden Zylinder an. Beispielsweise liegt bei der Ausfüh
rungsform gemäß Fig. 1 die Anstiegsflanke jedes Impulses dann
an, wenn der Kolben des entsprechenden Zylinders 75° vor dem
oberen Totpunkt steht, während die Abfallflanke dann anliegt,
wenn der Kolben 5° vor dem oberen Totpunkt steht. Der Zünd
zeitpunkt wird für jeden Zylinder im Normalfall ab der An
stiegsflanke des entsprechenden Impulses gemessen, wobei die
Zündung so gesteuert ist, daß sie nach Ablauf einer vorgege
benen Zeitspanne ab dem Auftreten der Anstiegsflanke eines
Impulses erfolgt.
Fig. 2 zeigt das Ausgangssignal bei einem herkömmlichen Dreh
stellungsmelder für eine Brennkraftmaschine sowie den in der
Zündspule der Brennkraftmaschine fließenden Strom. Bei dem
dargestellten Beispiel ist der Zündzeitpunkt so eingestellt,
daß die Zündung schon erfolgt, ehe die Abfallflanke eines
Ausgangsimpulses vom Drehstellungsmelder eintrifft, d. h. ehe
ein Winkel von 5° vor dem oberen Totpunkt erreicht ist. Er
höht sich aber die Drehzahl der Brennkraftmaschine plötzlich
und wurde der Zündzeitpunkt bereits vor dieser Drehzahlerhö
hung berechnet, so erfolgt die Zündung letztendlich später im
Arbeitszyklus der Brennkraftmaschine als geplant, wie es ge
strichelt in Fig. 2 dargestellt ist. In diesem Falle läuft
die Verbrennung nicht in der geeigneten Form ab, so daß die
Brennkraftmaschine nicht die größtmögliche und optimale Lei
stung erbringt.
Um eine zu späte Zündung bei einem plötzlichen Anstieg der
Motordrehzahl zu verhindern, werden einige Brennkraftmaschi
nen mit einer sogenannten Zündverstellungs-Abbrecheinrichtung
ausgerüstet. Wenn die Zündung noch bis zu demjenigen Zeit
punkt erfolgen muß, bei dem die Abfallflanke des Ausgangsim
pulses vom Drehstellungsmelder anliegt, so unterbricht die
Zündverstellungs-Abbrecheinrichtung den Stromfluß in der
Zündspule und erzwingt die Zündung. Dieser Vorgang der Unter
brechung des Zündspulenstromes wird als
"Zündverstellungsabbruch" bezeichnet. Bei dem in Fig. 2 dar
gestellten Beispiel, bei dem ein Zündverstellungsabbruch er
folgt, findet die Zündung spätestens bei einem Winkel von 5°
vor dem oberen Totpunkt statt.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel sind die Ausgangsim
pulse des Drehstellungsmelders alle identisch. Bei einigen
Kraftfahrzeugen erzeugt jedoch der Drehstellungsmelder ein
Ausgangssignal anderer Art, das die Identifizierung eines be
stimmten Bezugszylinders in der Brennkraftmaschine möglich
macht. Gemäß Fig. 3, die ein solches Ausgangssignal zeigt,
liegt zwischen der Anstiegsflanke und der Abfallflanke eines
Impulses beim Bezugszylinder eine andere Anzahl von Winkel
graden bezüglich der Drehung der Kurbelwelle als bei den üb
rigen Zylindern vor. Beispielsweise liegt gemäß Fig. 3 die
Abfallflanke eines dem Bezugszylinder zugeordneten Impulses
bei 15° vor dem oberen Totpunkt, während sie bei den übrigen
Zylindern bei einem Winkel von 5° vor dem oberen Totpunkt
liegt.
Damit ist die Abfallflanke des dem Bezugszylinder zugeordne
ten Impulses um 10° gegenüber den übrigen Impulsen versetzt.
Das Tastverhältnis eines dem Bezugszylinder entsprechenden
Impulses unterscheidet sich somit vom Aktivierungszyklus bei
den Impulsen, die den übrigen Zylindern entsprechen. Durch
Überwachung des Tastverhältnisses läßt sich der Bezugszylin
der identifizieren.
Bei einer Zündzeitpunktregeleinrichtung, die ein Drehstel
lungssignal der in Fig. 3 abgebildeten Art erzeugt, läßt sich
jedoch ein Zündverstellungsabbruch nur mit Schwierigkeiten
vornehmen. Deshalb kommt es bei einem Drehstellungssignal
dieser Art zu Fehlzündungen bzw. Zündaussetzern und anderen
Zündschwierigkeiten, wenn sich die Drehzahl der Brennkraftma
schine plötzlich erhöht.
Eine Zündzeitpunktregeleinrichtung der eingangs genannten Art
ist aus der DE-OS 27 55 015 bekannt, die ein elektronisches
Steuergerät und ein Verfahren zum Steuern eines Verbrennungs
motors beschreibt. Dabei sind ein Bezugsimpulsgenerator und
ein separater Kurbelwellenpositionsmeßfühler vorgesehen, wo
bei der Bezugsimpulsgenerator ein magnetischer Detektor ist,
der so angeordnet ist, daß er mit einer Eisenspitze in magne
tische Kopplung treten kann. Die Eisenspitze ist auf einem
Zahnkranz der Kurbelwelle in einer Bezugsposition befestigt,
die einer Stelle 60° vor dem oberen Totpunkt des Kolbens für
den ersten Zylinder entspricht. Der Bezugsimpulsgenerator er
faßt somit die Bezugsposition abhängig von der Drehung der
Eisenspitze und erzeugt pro Kurbelwellenumdrehung einen Be
zugsimpuls. Der Kurbelwellenpositionsmeßfühler ist ein magne
tischer Detektor, der so angeordnet ist, daß er mit jedem
Zahn des Zahnkranzes in magnetische Kopplung treten kann und
pro Kurbelwellenumdrehung eine vorgegebene Anzahl von Winkel
impulsen erzeugt.
Bei dieser bekannten Anordnung sind somit zwei Drehstellungs
melder vorgesehen, wobei eine zusätzliche Marke das Bezugssi
gnal liefert. Die Stellungssignale für die jeweiligen Zylin
der werden dort mit ersten und zweiten Stellungen bezüglich
des oberen Totpunktes eines Kolbens erzeugt, die für alle Zy
linder eine gleiche Anzahl von Winkelgraden haben. Diese
Stellungssignale werden durch eine entsprechende Verarbeitung
in der komplexen Elektronik erzeugt, die dort im einzelnen in
Fig. 22 dargestellt ist.
Bei der Zündzeitpunktregeleinrichtung gemäß der
DE-OS 27 55 015 werden die Sollzündzeitpunkte berechnet, wo
bei eine Anpassung in Abhängigkeit von dem Betriebszustand
des Motors vorgenommen wird. Gemäß den dortigen Fig. 15 und
16 werden dabei sowohl der Unterdruck im Ansaugkanal als auch
die Motordrehzahl berücksichtigt. Soweit ersichtlich, wird
die Zündzeitpunktcharakteristik gemäß der dortigen Fig. 15
lediglich in der Weise verwendet, daß die Sollzündzeitpunkte
gemäß dieser Charakteristik vorgegeben werden, denn die Dreh
zahl wird aus den Signalen von den beiden Detektoren kontinu
ierlich ermittelt. Wenn dort für bestimmte Drehzahlbereiche
entsprechende Sollzündzeitpunkte vorgegeben werden, so han
delt es sich dabei nur um die Berücksichtigung des normalen
Betriebes. Die in Fig. 15 und Fig. 16 dargestellten Charakte
ristiken sind, abhängig von der Drehzahl und dem Unterdruck,
in einem ROM gespeichert und repräsentieren Daten zur Eingabe
für die Berechnung von Sollzündzeitpunkten.
Die Werte gemäß den Kennlinien in Fig. 15 und 16 der
DE-OS 27 55 015 stellen aber keine Abbruchkriterien in dem
Sinne dar, daß die Zündung auf jeden Fall spätestens zu einem
vorgegebenen Zeitpunkt stattfindet, denn das Problem des
plötzlichen Anstieges einer Drehzahl und dessen Berücksichti
gung hinsichtlich des Zündzeitpunktes sind in dieser Druck
schrift nicht diskutiert. Es finden sich auch keine Hinweise
in der DE-OS 27 55 015, daß in einem Falle, in welchem der
berechnete Sollzündzeitpunkt - bedingt durch irgendwelche
Einflüsse - zu spät liegt oder überhaupt nicht geliefert
wird, eine Zwangszündung mit vorgegebenen Intervallen er
folgt. Auch finden sich keine Angaben in dieser Druckschrift,
daß und wie solche Zwangszündungsintervalle verändert werden,
wenn plötzliche Änderungen eintreten.
In der DE-OS 28 45 024 sind ein Verfahren und eine Vorrich
tung zur Steuerung der Zündzeitpunktverstellung einer Brenn
kraftmaschine beschrieben. Dabei sind, ähnlich wie bei der
Anordnung gemäß der DE-OS 27 55 015, zwei Stellungsdetektoren
vorgesehen, die einem ersten Zahnrad und einem zweiten Zahn
rad zugeordnet sind und die aus den Marken dieser beiden
Zahnräder entsprechende Signale ableiten, die dann für die
Berechnung der Sollzündzeitpunkte verwendet werden, wobei
sowohl die Drehzahl als auch andere Betriebsparameter berück
sichtigt werden.
Bei der Vorrichtung gemäß der DE-OS 28 45 024 wird eine erste
Zündzeitpunktverstellung bei einer vorangehenden Umdrehung
der Ausgangswelle gespeichert, eine zweite Zündzeitpunktver
stellung entsprechend den Betriebszuständen der Brennkraftma
schine bei einer jeweiligen Umdrehung der Ausgangswelle vor
gewählt, und es wird die zweite Zündzeitpunktverstellung in
Abhängigkeit von der ersten Zündzeitpunktverstellung korri
giert, um eine dritte Zündzeitpunktverstellung zu bilden, die
bei der gerade vorhandenen Umdrehung der Ausgangswelle ver
wendet wird. Auf diese Weise wird eine kontinuierliche Anpas
sung von einer Umdrehung der Welle zur nächsten Umdrehung
vorgenommen. Um unerwünschte Schwankungen zu vermeiden, werden
dabei Mittelwerte gebildet und verwendet. In der DE-OS 28 45 024
ist aber das Problem der plötzlichen Drehzahländerung
nicht angesprochen. Es finden sich in dieser Druckschrift
auch keine Hinweise, wie in einem solchen Falle des plötzli
chen Drehzahlanstieges eine zu späte Zündung vermieden wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündzeitpunkt
regeleinrichtung für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine an
zugeben, mit der sich Zündaussetzer oder Fehlzündungen ver
meiden lassen, auch wenn ein plötzlicher Anstieg der Motor
drehzahl stattfindet.
Gemäß einer ersten Ausführungsform besteht die erfindungsge
mäße Lösung darin, daß die dem Bezugszylinder zugeordnete Be
zugsmarke in Umfangsrichtung der Welle kürzer ist als die üb
rigen Marken und somit ihr Stellungssignal zwischen der er
sten und der zweiten Stellung einer kleineren Anzahl von Win
kelgraden entspricht; daß eine Zündverstellungs-Abbrechein
richtung vorgesehen ist, die eine Zündverstellung abbricht
und eine Zwangszündung des jeweiligen Zylinders auslöst, wenn
(a) ein berechneter Sollzündzeitpunkt in ein vorgegebenes Ab
brechintervall für den betreffenden Zylinder fällt, wobei das
Abbrechintervall ab einem ersten Zeitpunkt, in dem sich der
Kolben in der ersten Stellung befindet, gemessen wird, und
wenn (b) die Zündung noch bis zum Ende des Abbrechintervalls
bis zu einem zweiten Zeitpunkt erfolgen muß, in dem der Kol
ben seine zweite Stellung erreicht; und daß eine Abbrechin
tervall-Nachstelleinrichtung vorgesehen ist, die bei einem
plötzlichen Anstieg der Drehzahl dann, wenn die Zylinderer
kennung durch die Zylindererkennungseinrichtung noch nicht
abgeschlossen ist, die Dauer des Abbrechintervalls ausgehend
von einer Bezugsdauer für sämtliche Zylinder des Motors auf
eine kürzere Dauer einstellt, und dann, wenn die Zylinderer
kennung durch die Zylindererkennungseinrichtung beendet ist,
die Dauer des Abbrechintervalls ausgehend von einer Bezugs
dauer nur für den Bezugszylinder auf eine kürzere Dauer ein
stellt.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform besteht die erfindungsge
mäße Lösung darin, daß die dem Bezugszylinder zugeordnete Be
zugsmarke in Umfangsrichtung der Welle länger ist als die üb
rigen Marken und somit ihr Stellungssignal zwischen der er
sten und der zweiten Stellung einer größeren Anzahl von Win
kelgraden entspricht; daß eine Zündverstellungs-Abbrechein
richtung vorgesehen ist, die eine Zündverstellung abbricht
und eine Zwangszündung des jeweiligen Zylinders auslöst, wenn
(a) ein berechneter Sollzündzeitpunkt in ein vorgegebenes Ab
brechintervall für den betreffenden Zylinder fällt, wobei das
Abbrechintervall ab einem ersten Zeitpunkt, in dem sich der
Kolben in der ersten Stellung befindet, gemessen wird, und
wenn (b) die Zündung noch bis zum Ende des Abbrechintervalls
bis zu einem zweiten Zeitpunkt erfolgen muß, in dem der Kol
ben seine zweite Stellung erreicht; und daß eine Abbrechin
tervall-Nachstelleinrichtung vorgesehen ist, die bei einem
plötzlichen Anstieg der Drehzahl dann, wenn die Zylinderer
kennung durch die Zylindererkennungseinrichtung noch nicht
abgeschlossen ist, die Dauer des Abbrechintervalls auf einen
Wert einer Bezugsdauer setzt, der für sämtliche Zylinder
gleich ist, und dann, wenn die Zylindererkennung durch die
Zylindererkennungseinrichtung beendet ist, die Dauer des Ab
brechintervalls ausgehend von der Bezugsdauer nur für den Be
zugszylinder auf eine längere Zeitdauer einstellt.
Mit den beiden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zünd
zeitpunktregeleinrichtung wird die Aufgabe in zufriedenstel
lender Weise gelöst, insbesondere können zu späte Zündungen
und daraus resultierende Beschädigungen vermieden werden.
Die erfindungsgemäße Zündzeitpunktregeleinrichtung kommt da
bei in vorteilhafter Weise mit einem einzigen Drehstellungs
melder aus, der Signale von Marken bzw. Schlitzen verarbei
tet, wobei sich die eine, dem Bezugszylinder zugeordnete
Marke in ihrer Länge von den übrigen Marken gleicher Länge
unterscheidet. Von diesem Drehstellungsmelder werden die
Stellungssignale geliefert, die für mehrere Zwecke verarbei
tet werden, nämlich sowohl für die Drehzahlbestimmung als
auch die Zylindererkennung, beispielsweise durch Quotienten
bildung, wie es im einzelnen in der nachstehenden Beschrei
bung erläutert ist.
Außerdem dienen die Stellungssignale vom Drehstellungsmelder
zur Vorgabe der Abbrechintervalle, die synchron mit der An
stiegsflanke des jeweiligen impulsförmigen Drehstellungssi
gnals beginnen. Diese Abbrechintervalle stellen Zeitfenster
dar, in denen beobachtet wird, ob ein berechneter Sollzünd
zeitpunkt eintrifft oder nicht. Unabhängig davon, ob dieser
berechnete Sollzündzeitpunkt überhaupt oder - bezogen auf den
oberen Totpunkt - zu spät eintrifft, wird bei der erfindungs
gemäßen Regeleinrichtung auf jeden Fall eine Zündung gewähr
leistet, nämlich spätestens zum Zeitpunkt der abfallenden
Flanke des vorgegebenen Abbrechintervalles.
Damit die Zündzeitpunktregeleinrichtung gemäß der Erfindung
auch dann ordnungsgemäß funktioniert, wenn sich die Drehzahl
der Brennkraftmaschine sehr plötzlich ändert, ist die Ab
brechintervall-Nachstelleinrichtung vorgesehen, die für eine
geeignete Einstellung bzw. Korrektur der Abbrechintervalle
sorgen kann, damit die Regelung von solchen Änderungen nicht
überrascht wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von
Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegen
den Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in
Fig. 1 ein Wellenformdiagramm des Ausgangssignals eines her
kömmlichen Drehstellungsmelders;
Fig. 2 ein Wellenformdiagramm des Ausgangssignals eines her
kömmlichen Drehstellungsmelders sowie des Stromflus
ses in einer Zündspule;
Fig. 3 ein Wellenformdiagramm des Ausgangssignals eines
Drehstellungsmelders, das die Identifizierung eines
Bezugszylinders ermöglicht;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Teiles eines
Drehstellungsmelders zur Verwendung bei der Regelein
richtung;
Fig. 5 ein schematisches Schaltbild des Drehstellungsmelders
gemäß Fig. 4;
Fig. 6 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Zündzeit
punktregeleinrichtung für eine Mehrzylinder-Brenn
kraftmaschine;
Fig. 7 Ausgangsimpulse des Drehstellungsmelders, der dem Be
zugszylinder und den übrigen Zylindern zugeordnet
ist, und das Abbrechintervall, in welches der Soll
zündzeitpunkt fallen muß, damit der Zündverstellungs
abbruch bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgen kann;
Fig. 8 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebes der
Regeleinrichtung gemäß Fig. 6;
Fig. 9 ein Wellenformdiagramm des Ausgangssignals des Dreh
stellungsmelders gemäß Fig. 5 sowie des Stromflusses
in der Zündspule;
Fig. 10 ein Wellenformdiagramm des Ausgangssignals eines
Drehstellungsmelders, der bei einer zweiten Ausfüh
rungsform gemäß der Erfindung Verwendung findet;
Fig. 11 Ausgangssignale des Drehstellungsmelders, die dem Be
zugszylinder und den übrigen Zylindern zugeordnet
sind, und das Abbrechintervall, in welches der Soll
zündzeitpunkt fallen muß, damit der Zündverstellungs
abbruch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel stattfin
den kann;
Fig. 12 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebes des
zweiten Ausführungsbeispiels; und in
Fig. 13 ein Wellenformdiagramm des Ausgangssignals des Dreh
stellungsmelders sowie des Stromflusses in der Zünd
spule bei der zweiten Ausführungsform.
Fig. 4 zeigt schematisch in perspektivischer Darstellung
einen Teil eines Drehstellungsmelders, der sich für die Ver
wendung bei der Zündzeitpunktregeleinrichtung zur Erfassung
der Stellung des Kolbens jedes Zylinders einer Brennkraftma
schine bezüglich des oberen Totpunktes eignet.
Gemäß dieser Fig. 4 weist der Drehstellungsmelder eine sich
drehende Welle 1 auf, die sich synchron mit einem nicht dar
gestellten Vierzylindermotor dreht. Bei der Welle 1 kann es
sich beispielsweise um die Welle eines Verteilers handeln,
der durch die Nockenwelle des Motors in die durch einen Pfeil
angedeutete Richtung in Drehung versetzt wird. Eine rotie
rende Scheibe 2 mit einer Vielzahl von darin ausgebildeten
Schlitzen 3a und 3b ist auf der Welle 1 in der Mitte der
Scheibe 2 befestigt. Jeder der Schlitze 3a bzw. 3b entspricht
einem Zylinder des Motors, so daß im Falle eines Vierzylin
dermotors vier Schlitze in der Scheibe 2 vorgesehen sind. Die
Schlitze 3a und 3b befinden sich in gleichem Abstand von der
Mitte der rotierenden Scheibe 2.
Von den Schlitzen sind drei Schlitze 3a jeweils in Umfangs
richtung der Scheibe 2 gleich lang, während sich der vierte
Schlitz 3b in seiner Länge von den anderen Schlitzen 3a un
terscheidet. Dieser vierte Schlitz 3b fungiert als Bezugs
schlitz und entspricht einem Bezugszylinder des Motors.
Der vierte Schlitz
3b ist gemäß der Zeichnung in Umfangsrichtung der Scheibe 2
kürzer als die übrigen Schlitze 3a, doch könnte er auch ge
nausogut länger als diese ausgebildet sein. Jeder der
Schlitze 3a und 3b besitzt eine Vorderkante L und eine Hin
terkante Tr. Die Vorderkanten L aller vier Schlitze 3a und 3b
sind in gleich großen Abständen von jeweils 90° über den Um
fang der Scheibe 2 verteilt. Da jedoch der vierte Schlitz 3b
hier kürzer als die übrigen Schlitze 3a ist, ist seine Hin
terkante um einen vorgegebenen Winkel (beispielsweise ab der
Mitte der Scheibe 2 gemessen um 10°) gegenüber der Hinterkan
te Tr der übrigen Schlitze 3a versetzt.
Auf einander gegenüberliegenden Seiten der drehbaren Schei
be 2 sind jeweils eine Lichtquelle in Form einer Leuchtdiode
4 und ein lichtempfindliches Element in Form eines Phototran
sistors 5 so angeordnet, daß sie miteinander fluchten. Steht
nun einer der Schlitze 3a bzw. 3b genau gegenüber der Leucht
diode 4 und dem Phototransistor 5, wird der Phototransistor 5
aktiviert, während er sonst abgeschaltet ist.
Der Drehstellungsmelder, der die in Fig. 4 dargestellten Kom
ponenten enthält, ist schematisch in Fig. 5 unter dem Bezugs
zeichen 8 dargestellt. Tritt das von der Leuchtdiode 4 er
zeugte Licht durch einen Schlitze 3a bzw. 3b in der Scheibe 2
hindurch und trifft es auf den Phototransistor 5, so wird
dieser leitend, wobei Strom durch den Phototransistor 5 und
durch einen Widerstand R2 fließt, der mit dem Emitter des
Phototransistors 5 verbunden ist. Ein Verstärker 6 ist zur
Verstärkung der Spannung am Widerstand R2 vorgesehen und
übermittelt das verstärkte Signal zur Basis eines Ausgangs
transistors 7 mit offenem Kollektor.
Fig. 3 zeigt das Ausgangssignal des Drehstellungsmelders 8.
Das Ausgangssignal liegt in Form von Impulsen vor, deren An
stiegsflanke der Vorderkante L entspricht, während ihre Ab
fallflanke der Hinterkante Tr jedes Schlitzes in der Scheibe 2
zugeordnet ist. Die Abkürzung BTDC hat hier und in den
übrigen Figuren der Zeichnungen die Bedeutung
′′ vor dem oberen Totpunkt.
Gemäß Fig. 3 liegt eine Anstiegsflanke ei
nes Ausgangsimpulses dann an, wenn der Kolben des zugeordne
ten Zylinders 75° vor dem oberen Totpunkt steht. Mit Ausnahme
des Bezugszylinders liegt bei allen übrigen Zylindern die Ab
fallflanke dann an, wenn der zugehörige Kolben 5° vor dem
oberen Totpunkt steht, während beim Bezugszylinder die Ab
fallflanke dann anliegt, wenn der Kolben auf 15° vor dem obe
ren Totpunkt steht. Die den Anstiegs- und Abfallflanken der
Impulse gemäß Fig. 3 entsprechenden Kolbenstellungen sind je
doch nur beispielhaft hier angegeben; es kann genausogut
auch mit anderen Werten gearbeitet werden. Die Impulse weisen
dabei eine Periode T und eine Impulsbreite t auf.
Fig. 6 zeigt, daß das Ausgangssignal des Drehstellungsmelders
8 über eine Schnittstelle 9 einem Mikrorechner 10 übermittelt
wird. Zu diesem Mikrorechner 10 gehören eine Zylindererken
nungseinrichtung 11, eine Abbrechintervall-Nachstelleinrichtung 12, eine
Zündverstellungs-Abbrecheinrichtung 13 und eine Zündpunkt-
Recheneinrichtung 14. Die Zylindererkennungseinrichtung 11 des Mikrorechners
10 stellt für jeden Impuls des Ausgangssignals des Drehstel
lungsmelders 8 fest, ob er dem Bezugszylinder oder einem der
anderen Zylinder des Motors zuzuordnen ist, was durch einen
Vergleich des Quotienten t/T bzw. t/(T - t) jedes Impulses
mit einem Bezugswert geschieht. Da die Anzahl der Winkelgra
de, um die sich die Kurbelwelle zwischen der Anstiegsflanke
und der Abfallflanke weiterdreht, beim Bezugszylinder kleiner
als bei den übrigen Zylindern ist, ist auch der Quotient t/T
bzw. t/(T - t) beim Bezugszylinder kleiner als bei den übri
gen Zylindern, woran der Mikrorechner 10 den Bezugszylinder
leicht erkennen kann.
Die Abbrechintervall-Nachstelleinrichtung 12 berichtigt die Dauer
eines Zeitraums, der als Abbrechintervall A bezeichnet wird.
Die Dauer des Abbrechintervalls A entspricht einer vorgegebe
nen Anzahl von Winkelgraden in der Kurbelwellendrehung, ge
messen ab der Anstiegsflanke eines Impulses des Drehstel
lungsmelders 8. Im Normalfall hat das Abbrechintervall A eine
vorgegebene Bezugsdauer A0, die gleich der Anzahl der Winkel
grade ist, um die sich die Kurbelwelle zwischen der Anstiegs-
und der Abfallflanke eines Impulses aller Zylinder, mit Aus
nahme des Bezugszylinders, weiterdreht. Bei dem hier ange
sprochenen Ausführungsbeispiel ist der Bezugswert A0 gleich
70° der Kurbelwellendrehung (vom Punkt 75° bis zum Punkt 5°
vor dem oberen Totpunkt).
Sinkt während des Abbrechintervalls A der Sollzündzeitpunkt für
den nicht dargestellten Motor ab, so kann die Zündverstellung
abgebrochen werden. Ansonsten unterbleibt dieser Abbruch.
Die Abbrechintervall-Nachstelleinrichtung 12 verändert die Länge des
Abbrechintervalls A vom Bezugswert A0 auf einen ersten Wert
A1, der unter den folgenden Bedingungen kleiner als der Be
zugswert A0 ist. Muß erstens die Zylindererkennung erst noch
abgeschlossen werden, so wird die Dauer des Abbrechintervalls
A für jeden Zylinder auf den ersten Wert A1 verändert. Und
wurde zweitens die Zylindererkennung bereits abgeschlossen,
so wird die Dauer des Abbrechintervalls A nur für den Bezugs
zylinder auf den ersten Wert A1 verändert, während sie für
die übrigen Zylinder auf dem Wert der Bezugsdauer A0 bleibt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Wert A1 gleich
der Anzahl der Winkelgrade, um die sich die Kurbelwelle zwi
schen der Anstiegsflanke und der Abfallflanke des Impulses
für den Bezugszylinder (von 75° bis 15° vor dem oberen Tot
punkt), also um 60°, weiterdreht.
Die Zündverstellungs-Abbrecheinrichtung 13 ist zum Abbrechen
der Zündverstellung vorgesehen, was bedeutet, daß sie den
durch eine nicht dargestellte Zündspule fliegenden Strom un
terbricht und die Auslösung des Zündvorgangs erzwingt. Der
Zündverstellungsabbruch erfolgt dann, wenn der Sollzündzeitpunkt
in das Abbrechintervall A fällt, und wenn die Zündung noch
bis zum Eintreffen der Abfallflanke eines Ausgangsimpulses
des Drehstellungsmelders 8 ausgelöst werden muß.
Die Zündzeitpunkt-Recheneinrichtung 14 zur Berechnung des Zündzeitpunkts berechnet
den Sollzündzeitpunkt und den Zeitpunkt, zu dem die nicht darge
stellte Zündspule für den Motor leitend wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 7, die die Ausgangsimpulse des
Drehstellungsmelders 8 für den Bezugszylinder (kurzer Impuls)
und für die übrigen Zylinder (langer Impuls) veranschaulicht,
werden nun die Grundzüge des Funktionsablaufs bei der Erfin
dung näher erläutert. A₀ und A₁ bezeichnen die Dauer des Ab
brechintervalls A in verschiedenen Situationen. A₀ ist dabei
der Bezugswert, der 70° der Kurbelwellendrehung entspricht,
während es sich bei A₁ um den ersten Wert handelt, der 60°
der Kurbelwellendrehung entspricht. Wird der Sollzündzeitpunkt so
eingestellt, daß er in das Abbrechintervall A fällt (bei
spielsweise wenn der Sollzündzeitpunkt auf 20° vor dem oberen
Totpunkt eingestellt ist), so kann die Zündverstellungs-Ab
brecheinrichtung 13 die Zündverstellung abbrechen. Ist jedoch
der Sollzündzeitpunkt so eingestellt, daß er nicht in das Ab
brechintervall A (beispielsweise am oberen Totpunkt) fällt,
so erfolgt kein Zündverstellungsabbruch, da dieser eine vor
zeitige Zündung auslösen würde.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der dem Bezugszylinder zu
zuordnende Ausgangsimpuls kürzer als die übrigen Impulse, so
daß das Abbrechintervall A für den Bezugszylinder kürzer als
das Abbrechintervall A für die übrigen Zylinder sein muß.
Nachdem die Zylindererkennungseinrichtung 11 die Zylinder
identifiziert hat, ist die Dauer des Abbrechintervalls A auf
den ersten Wert A₁ für den Bezugszylinder und auf den Bezugs
wert A0 für die übrigen Zylinder eingestellt, wie Fig. 7a
zeigt. Vor Abschluß der Zylindererkennung ist es jedoch unmög
lich, das Abbrechintervall A bei dem Bezugszylinder auf einen
anderen Wert als bei den übrigen Zylindern zu setzen. Deshalb
wird vor der Zylindererkennung die Dauer des Abbrechinter
valls A bei jedem Zylinder auf den ersten Wert A1 gesetzt,
was aus Fig. 7b zu entnehmen ist.
Fig. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm des Funktionsablaufs im Mi
krorechner 10. Im Programmschritt S1 wird festgestellt, ob
die Zylindererkennungseinrichtung 11 die Zylindererkennung
abgeschlossen hat. Ist dies nicht der Fall, wird Programm
schritt S2 übergangen und gleich zu Schritt S3 weitergeschal
tet. In diesem Programmschritt S3 verändert die Abbrechinter
vall-Nachstelleinrichtung 12 im Mikrorechner 10 die Dauer des
Abbrechintervalls A vom Bezugswert A0 auf den ersten Wert A1
ab. Durch eine Verkürzung der Dauer des Abbrechintervalls A
wird ein vom Normalfall abweichender Zündvoreilwinkel beim
Bezugszylinder verhindert. Würde man das Abbrechintervall A
nicht berichtigen und während der Zündung des Bezugszylinders
den Zündzeitpunkt auf einen Wert zwischen 15° und 5° vor dem obe
ren Totpunkt einstellen, so erfolgte der Zündnachstellungsab
bruch bei 15° vor dem oberen Totpunkt, also vor dem Sollzünd
zeitpunkt.
Im Programmschritt 54 bricht die Zündverstellungs-Abbrechein
richtung 13 des Mikrorechners 10 die Zündverstellung ab, wenn
die Zündung noch bis zum Eintreffen der Abfallflanke eines
Ausgangsimpulses des Drehstellungsmelders 8 erfolgen muß, um
einen vom Normalwert abweichenden Verzögerungswinkel zu ver
hindern, wenn die Motordrehzahl plötzlich ansteigt. Außerdem
berechnet die Zündzeitpunkt-Recheneinrichtung 14 im Mikrorechner
10 den Zündzeitpunkt und den Zeitpunkt, zu dem die Zündspule
des Motors leitend wird.
Wurde im Programmschritt S1 dagegen festgestellt, daß die Zy
lindererkennung abgeschlossen wurde, so wird im Programm
schritt S2 ermittelt, ob der vom Drehstellungsmelder 8 zu
letzt abgegebene Impuls dem Bezugszylinder zuzuordnen ist.
Entspricht der Impuls einem anderen Zylinder, so wird Pro
grammschritt S3 übergangen, worauf im Programmschritt S4 die
Zündverstellung abgebrochen wird und der Zündzeitpunkt, sowie der
Zeitpunkt, zu dem die Zündspule leitend wird, berechnet wer
den.
Entspricht im Programmschritt S2 der Impuls dem Bezugszylin
der, so wird im Programmschritt S3 die Dauer des Abbrechin
tervalls A für den Bezugszylinder vom Bezugswert A0 auf den
ersten Wert A1 abgeändert, worauf Programmschritt S4 ausge
führt wird.
Fig. 9 zeigt das Ausgangssignal des Drehstellungsmelders 8
und den Zündspulenstrom bei verschiedenen Einstellungen des
Sollzündzeitpunkts. Dabei zeigt Fig. 9a den Zündspulenstrom vor
Abschluß der Zylindererkennung bei Einstellung des Sollzünd
zeitpunkts auf 20° vor dem oberen Totpunkt. In diesem Fall wird
für jeden Zylinder die Dauer des Abbrechintervalls A auf den
ersten Wert A1 eingestellt, so daß das Abbrechintervall A
sich von einem Punkt entsprechend 75° bis zu einem Punkt ent
sprechend 15° vor dem oberen Totpunkt erstreckt. Erhöht sich
vor Zündung im Bezugszylinder die Motordrehzahl plötzlich, so
wird nach dem Eintreffen der Abfallflanke des dem Bezugszy
linder zuzuordnenden Impulses die Zündverstellung abgebro
chen, so daß die Zündung bei 15° vor dem oberen Totpunkt aus
gelöst wird und dadurch eine viel zu späte Zündung verhindert
wird.
Fig. 9b zeigt den Zündspulenstrom vor Abschluß der Zylinder
erkennung bei Einstellung des Sollzündzeitpunktes auf 8° vor dem
oberen Totpunkt. In diesem Fall liegt der Sollzündzeitpunkt au
ßerhalb des Abbrechintervalls A (zwischen 75° und 15° vor dem
oberen Totpunkt), und damit wird die Zündverstellung nicht
abgebrochen. Kommt es nun vor der Zündung im Bezugszylinder
zu einer plötzlichen Beschleunigung, erfolgt die Zündung des
halb nach dem Sollzeitpunkt, während der Abbruch der Zündverstel
lung eine zu frühe Zündung unmöglich macht.
Zum Vergleich veranschaulicht Fig. 9c den Zündspulenstrom vor
Abschluß der Zylindererkennung bei einer herkömmlichen Zünd
anlage, bei der das Abbrechintervall nicht nachgestellt wird.
In diesem Fall wird das Abbrechintervall A für jeden Zylinder
auf dem Bezugswert A0 gehalten und fällt deshalb in das Ab
brechintervall A (zwischen 75° und 5° vor dem oberen Tot
punkt), so daß die Zündverstellung für jeden Zylinder abge
brochen werden kann. Damit erfolgt der Abbruch der Zündver
stellung für den Bezugszylinder bei 15° vor dem oberen Tot
punkt, so daß die Zündung deutlich vor dem Sollzündzeitpunkt bei
8° vor dem oberen Totpunkt ausgelöst wird, was unter Umstän
den zu Fehlzündung im Bezugszylinder führt. Diese Problem
tritt bei der erfindungsgemäßen Einrichtung nicht auf.
Bei dem Drehstellungsmelder 8 gemäß Fig. 4 ist der vierte
Schlitz 3b des Drehstellungsmelders 8 in Umfangsrichtung der
Scheibe 2 kürzer als die übrigen Schlitze 3a. Folglich trifft
die Abfallflanke des Ausgangsimpulses des Drehstellungsmel
ders für den Bezugszylinder bezüglich des oberen Totpunkts
(15° vor diesem) früher ein als die Abfallflanken der den
übrigen Zylindern entsprechenden Ausgangsimpulse (15° vor dem
oberen Totpunkt).
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der
vierte Schlitz 3b in Umfangsrichtung länger als die übrigen
Schlitze 3a gestaltet, so daß sich ein Ausgangssignal des
Drehstellungsmelders 8 ergibt, wie es in Fig. 10 dargestellt
ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel trifft die Abfallflanke des
dem Bezugszylinder zuzuordnenden Ausgangsimpulses bei 5° nach
dem oberen Totpunkt ein, während die Abfallflanken der den
übrigen Zylindern entsprechenden Impulse bei 5° vor dem obe
ren Totpunkt anliegen. In diesem Fall ist der Quotient t/T
bzw. t/T - t für den zum Bezugszylinder gehörigen Impuls
größer als bei den Impulsen, die den übrigen Zylindern zu
zuordnen sind, so daß die Zylindererkennungseinrichtung 11 im
Mikrorechner 10 wie bei dem zuerst erläuterten Ausführungs
beispiel den Bezugszylinder durch Vergleich der den Impulsen
zuzuordnenden Quotienten erkennen kann. Abgesehen von der re
lativen Größe der Schlitze 3a und 3b ist dieses Ausführungs
beispiel im Grunde genommen genauso wie das erste Ausfüh
rungsbeispiel aufgebaut.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Abbrechintervall A
anders als beim ersten Beispiel nachgestellt. Wie das Ab
brechintervall bei diesem Ausführungsbeispiel nachgestellt
wird, wird unter Bezugnahme auf Fig. 11 erläutert, die die
Ausgangsimpulse des Drehstellungsmelders 8 für den Bezugszy
linder (langer Impuls) und für die übrigen Zylinder (kurze
Impulse) zeigt.
A0 und A2 bezeichnen dabei die jeweilige Dauer des Abbrechin
tervalls A. A0 stellt dabei den Bezugswert gleich 70° der
Kurbelwellendrehung dar, während A2 einen zweiten Wert gleich
80° der Kurbelwellendrehung bezeichnet. Vor Abschluß der Zy
lindererkennung wird die Dauer des Abbrechintervalls A für
alle Zylinder auf einen Wert gesetzt, der, wie Fig. 12b zu
entnehmen ist, gleich dem für alle Zylinder geltenden Bezugs
wert A0 ist. Nach Abschluß der Zylindererkennung ändert
die Abbrechintervall-Nachstelleinrichtung 12 die Dauer des Ab
brechintervalls A für den Bezugszylinder auf den zweiten Wert
A2 ab, während das Abbrechintervall A für die übrigen Zylin
der die dem Bezugswert A0 entsprechende Dauer behält. Wie
beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel kann die Zündverstel
lung nur dann abgebrochen werden, wenn der Sollzündzeitpunkt so
eingestellt ist, daß er in das Abbrechintervall A fällt.
Fig. 12 veranschaulicht den Ablauf einer Routine im Mikro
rechner 10 für dieses Ausführungsbeispiel. Zunächst wird im
Programmschritt S10 festgestellt, ob die Zylindererkennung
in der entsprechenden Zylindererkennungseinrichtung 11 abgeschlossen
wurde. Ist dies nicht der Fall, werden die Programmschritte S11 und S12
übergangen, worauf Programmschritt S13 abläuft. Im Programm
schritt S13 bricht die Zündverstellungs-Abbrecheinrichtung 13
im Mikrorechner 10 die Zündverstellung ab, wenn die vorbe
schriebenen Bedingungen hierfür erfüllt sind. Daneben berech
net die Zündzeitpunkt-Recheneinrichtung 14 im Mikrorechner
10 den Zündzeitpunkt und
den Zeitpunkt, zu dem die Zündspule leitend wird.
Wurde im Programmschritt S10 der Abschluß der Zylindererken
nung festgestellt, so wird im Programmschritt S11 ermittelt,
ob der vom Drehstellungsmelder 8 zuletzt abgegebene Ausgangs
impuls dem Bezugszylinder zuzuordnen ist. Ist dies nicht der
Fall, wird Programmschritt S12 übergangen, worauf im Pro
grammschritt S13 bei Bedarf die Zündverstellung abgebrochen
wird, während Zündzeitpunkt und Aufladezeit für die Zündspule be
rechnet werden.
Wurde im Programmschritt S11 festgestellt, daß der zuletzt
abgegebene Ausgangsimpuls des Drehstellungsmelders 8 dem Be
zugszylinder zuzuordnen ist, so nimmt im Programmschritt S12
die Abbrechintervall-Nachstelleinrichtung 12 die Veränderung
der Dauer des Abbrechintervalls A für den Bezugszylinder vom
Bezugswert A0 auf den zweiten Wert A2 vor, worauf Programm
schritt S13 abläuft.
Fig. 13 zeigt das Ausgangssignal des Drehstellungsmelders 8
und den Zündspulenstrom vor und nach Abschluß der Zylinderer
kennung. Fig. 13a zeigt dabei den Zündspulenstrom vor Ab
schluß der Zylindererkennung bei Einstellung des Sollzünd
zeitpunkts auf 10° vor dem oberen Totpunkt. In diesem Fall ent
spricht das Abbrechintervall A bei jedem Zylinder dem Bezugs
wert A0 (75° bis 5° vor dem oberen Totpunkt), so daß der
Sollzündzeitpunkt in das Abbrechintervall A fällt. Kommt es vor
Zündung im Bezugszylinder zu einer plötzlichen Beschleuni
gung, wird das Abbrechintervall nachgestellt, und es erfolgt die
Zündung nach dem Eintreffen der Abfallflanke des Impuls es für
den Bezugszylinder, d. h. bei 5° vor dem oberen Totpunkt.
Fig. 13b zeigt den Zündspulenstrom nach Abschluß der Zylin
dererkennung, wenn der Sollzündzeitpunkt auf den oberen Totpunkt
eingestellt wurde. In diesem Fall entspricht das Abbrechin
tervall A bei den übrigen Zylindern dem zweiten Wert A2 (75°
bis 5° vor dem oberen Totpunkt. Da der Sollzündzeitpunkt bei den
übrigen Zylindern nicht in das Abbrechintervall A fällt, er
folgt für die übrigen Zylinder kein Abbruch der Zündverstel
lung, so daß die Zündung zum vorberechneten Zeitpunkt, d. h.
am oberen Totpunkt, stattfindet.
Da jedoch das für den Bezugszylinder geltende Abbrechinter
vall A auf den zweiten Wert A2 nachgestellt wurde, kann die
Zündverstellung für den Bezugszylinder abgebrochen werden.
Erhöht sich nun die Motordrehzahl plötzlich vor Zündung im
Bezugszylinder, so wird die Zündverstellung bei 5° vor dem
oberen Totpunkt abgebrochen, wodurch ein vom Normalwert ab
weichender Nacheilwinkel verhindert wird.
Zum Vergleich zeigt Fig. 13c den Zündspulenstrom bei einer
herkömmlichen Zündanlage, die nicht mit der Abbrechintervall-
Nachstelleinrichtung 12 zum Nachstellen des Abbrechintervalls
ausgerüstet ist. Da diese Abbrechintervall-Nachstelleinrichtung
12 fehlt, bleibt die Dauer des Abbrechin
tervalls A bei allen Zylindern auf dem Bezugswert A0. Ist nun
der Sollzündzeitpunkt auf den oberen Totpunkt eingestellt, so
wird bei keinem der Zylinder die Zündverstellung abgebrochen.
Kommt es vor Zündung im Bezugszylinder zu einer plötzlichen
Beschleunigung, so erfolgt die Zündung extrem spät, d. h. nach
der Abfallflanke des Bezugsimpulses, da kein Abbruch der Ver
stellung vorgesehen ist. Diese vom Regelfall abweichende spä
te Zündung kann zur Fehlzündung oder zu anderen Zündproblemen
führen, die erfindungsgemäß jedoch vermieden werden.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß eine er
findungsgemäße Zündzeitpunkt-Regeleinrichtung bezüglich eines
komplexen Stellungssignals der in Fig. 3 bzw. Fig. 10 gezeig
ten Art die Zündverstellung wirksam abbrechen kann. Auf diese
Weise läßt sich sowohl vor als auch nach Abschluß der Zylin
dererkennung eine vorzeitige oder gegenüber dem Normalwert
späte Motorzündung verhindern.
Claims (2)
1. Zündzeitpunktregeleinrichtung für eine Mehrzylinder-
Brennkraftmaschine, umfassend
- - eine Welle (1), die sich synchron mit dem Motor dreht,
- - eine Vielzahl von Marken (3a, 3b), die über den Umfang der Welle (1) verteilt in gleichmäßigen Winkelabstän den angeordnet sind und deren Anzahl gleich der Anzahl der Zylinder des Motors ist, wobei eine der Marken (3b) als Bezugsmarke einem bestimmten Bezugszylinder zugeordnet ist,
- - einen Drehstellungsmelder (8), der in der Nähe der Welle (1) die Marken (3a, 3b) abtastet und eine Folge von Stellungssignalen erzeugt, von denen jedes einem Zylinder des Motors entspricht und eine erste Stellung sowie eine zweite Stellung bezüglich des oberen Tot punktes eines Kolbens des entsprechenden Zylinders an zeigt, wobei die Anzahl der Winkelgrade, die die Kur belwelle des Motors bei ihrer Drehung aus der ersten Stellung in die zweite Stellung zurücklegt, für jeden Zylinder vorgegeben ist,
- - eine Zylindererkennungseinrichtung (11) zur Erkennung des Bezugszylinders anhand der vom Drehstellungsmelder (8) abgegebenen Signale und
- - eine Zündzeitpunkt-Recheneinrichtung (14), die die
Sollzündzeitpunkte vorgibt und die eine Anpassung der
Sollzündzeitpunkte in Abhängigkeit von dem Betriebszu
stand des Motors vornimmt,
dadurch gekennzeichnet, - - daß die dem Bezugszylinder zugeordnete Bezugsmarke (3b) in Umfangsrichtung der Welle (1) kürzer ist als die übrigen Marken (3a) und somit ihr Stellungssignal zwischen der ersten und der zweiten Stellung einer kleineren Anzahl von Winkelgraden entspricht,
- - daß eine Zündverstellungs-Abbrecheinrichtung (13) vor
gesehen ist, die eine Zündverstellung abbricht und
eine Zwangszündung des jeweiligen Zylinders auslöst,
wenn
- a) ein berechneter Sollzündzeitpunkt in ein vorgegebe nes Abbrechintervall (A) für den betreffenden Zy linder fällt, wobei das Abbrechintervall (A) ab ei nem ersten Zeitpunkt, in dem sich der Kolben in der ersten Stellung befindet, gemessen wird, und wenn
- ) die Zündung noch bis zum Ende des Abbrechintervalls (A) bis zu einem zweiten Zeitpunkt erfolgen muß, in dem der Kolben seine zweite Stellung erreicht,
- - und daß eine Abbrechintervall-Nachstelleinrichtung
(12) vorgesehen ist, die bei einem plötzlichen Anstieg
der Drehzahl dann, wenn die Zylindererkennung durch
die Zylindererkennungseinrichtung (11) noch nicht ab
geschlossen ist, die Dauer des Abbrechintervalls (A)
ausgehend von einer Bezugsdauer (A₀) für sämtliche Zy
linder des Motors auf eine kürzere Dauer (A₁) ein
stellt,
und dann, wenn die Zylindererkennung durch die Zylin dererkennungseinrichtung (11) beendet ist, die Dauer des Abbrechintervalls (A) ausgehend von einer Bezugs dauer (A₀) nur für den Bezugszylinder auf eine kürzere Dauer (A₁) einstellt.
2. Zündzeitpunktregeleinrichtung für eine Mehrzylinder-
Brennkraftmaschine, umfassend
- - eine Welle (1), die sich synchron mit dem Motor dreht,
- - eine Vielzahl von Marken (3a, 3b), die über den Umfang der Welle (1) verteilt in gleichmäßigen Winkelabstän den angeordnet sind und deren Anzahl gleich der Anzahl der Zylinder des Motors ist, wobei eine der Marken (3b) als Bezugsmarke einem bestimmten Bezugszylinder zugeordnet ist,
- - einen Drehstellungsmelder (8), der in der Nähe der Welle (1) die Marken (3a, 3b) abtastet und eine Folge von Stellungssignalen erzeugt, von denen jedes einem Zylinder des Motors entspricht und eine erste Stellung sowie eine zweite Stellung bezüglich des oberen Tot punktes eines Kolbens des entsprechenden Zylinders an zeigt, wobei die Anzahl der Winkelgrade, die die Kur belwelle des Motors bei ihrer Drehung aus der ersten Stellung in die zweite Stellung zurücklegt, für jeden Zylinder vorgegeben ist,
- - eine Zylindererkennungseinrichtung (11) zur Erkennung des Bezugszylinders anhand der vom Drehstellungsmelder (8) abgegebenen Signale und
- - eine Zündzeitpunkt-Recheneinrichtung (14), die die
Sollzündzeitpunkte vorgibt und die eine Anpassung der
Sollzündzeitpunkte in Abhängigkeit von dem Betriebszu
stand des Motors vornimmt,
dadurch gekennzeichnet, - - daß die dem Bezugszylinder zugeordnete Bezugsmarke (3b) in Umfangsrichtung der Welle (1) länger ist als die übrigen Marken (3a) und somit ihr Stellungssignal zwischen der ersten und der zweiten Stellung einer größeren Anzahl von Winkelgraden entspricht,
- - daß eine Zündverstellungs-Abbrecheinrichtung (13) vor
gesehen ist, die eine Zündverstellung abbricht und
eine Zwangszündung des jeweiligen Zylinders auslöst,
wenn
- a) ein berechneter Sollzündzeitpunkt in ein vorgegebe nes Abbrechintervall (A) für den betreffenden Zy linder fällt, wobei das Abbrechintervall (A) ab ei nem ersten Zeitpunkt, in dem sich der Kolben in der ersten Stellung befindet, gemessen wird, und wenn
- b) die Zündung noch bis zum Ende des Abbrechintervalls (A) bis zu einem zweiten Zeitpunkt erfolgen muß, in dem der Kolben seine zweite Stellung erreicht,
- - und daß eine Abbrechintervall-Nachstelleinrichtung
(12) vorgesehen ist, die bei einem plötzlichen Anstieg
der Drehzahl dann, wenn die Zylindererkennung durch
die Zylindererkennungseinrichtung (11) noch nicht ab
geschlossen ist, die Dauer des Abbrechintervalls (A)
auf einen Wert einer Bezugsdauer (A₀) setzt, der für
sämtliche Zylinder gleich ist,
und dann, wenn die Zylindererkennung durch die Zylin dererkennungseinrichtung (11) beendet ist, die Dauer des Abbrechintervalls (A) ausgehend von der Bezugs dauer (A₀) nur für den Bezugszylinder auf eine längere Zeitdauer (A₂) einstellt.
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Publications (2)
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Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5074275A (en) * | 1990-04-23 | 1991-12-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Signal generator and an engine control apparatus using the same |
JPH051838U (ja) * | 1991-06-26 | 1993-01-14 | 富士重工業株式会社 | 2サイクルエンジンのクランク角検出装置 |
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 |
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JP5352221B2 (ja) * | 2008-01-11 | 2013-11-27 | アンドレアス シュティール アクチエンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 内燃エンジンの作動方法 |
GB2533560B (en) * | 2014-12-18 | 2019-05-01 | Ford Global Tech Llc | Crankshaft position sensing system |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5372931A (en) * | 1976-12-10 | 1978-06-28 | Nippon Soken Inc | Internal combustion engine electronic controller |
US4266518A (en) * | 1977-11-18 | 1981-05-12 | Nippon Soken, Inc. | Method of controlling ignition timing for internal combustion engines and apparatus for carrying out the same |
DE3220896A1 (de) * | 1982-06-03 | 1983-12-08 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Sensor |
JPS60148909U (ja) * | 1984-03-14 | 1985-10-03 | 日産自動車株式会社 | クランク角検出装置 |
JPS61244869A (ja) * | 1985-04-24 | 1986-10-31 | Hitachi Ltd | 内燃機関の点火制御装置 |
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Also Published As
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US5010864A (en) | 1991-04-30 |
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