DE4030433C2 - Verfahren zur Zylindererkennung für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zylindererkennung für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit einem Signal­ geber, der synchron mit der Maschine umläuft und ein Aus­ gangssignal erzeugt, das für jeden Zylinder einen bestimmte Drehlagen bezeichnenden Lageimpuls und einen zusätzlichen Zylindererkennungsimpuls umfaßt.

Für den exakten Betrieb einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine müssen die Kraftstoffeinspritzung, die Zündung und dergleichen für jeden Zylinder bei vorbestimmten Drehlagen oder Winkeln der Kurbelwelle der Maschine, d. h. zu den Zeit­ punkten erfolgen, zu denen jeder Kolben der Maschine eine jeweils vorbestimmte Lage in bezug auf den oberen Totpunkt OT hat. Daher ist eine Brennkraftmaschine mit einem Drehlage­ sensor wie etwa einem Signalgeber ausgestattet, der den Drehwinkel oder die Drehlage der Kurbelwelle der Maschine erfaßt.

Das Blockschaltbild von Fig. 4 zeigt eine vorgeschlagene Zylindererkennungseinrichtung für eine Mehrzylinder-Brenn­ kraftmaschine. Die Einrichtung umfaßt einen Signalgeber 8, der ein Lagesignal L erzeugt, das aus einer Vielzahl von Lageimpulsen entsprechend den jeweiligen Zylindern der Maschine besteht, eine Schnittstelle 9 und einen Mikrocom­ puter 10, der das Lagesignal L vom Signalgeber 8 über die Schnittstelle 9 empfängt und auf dieser Basis den Betriebs­ zustand (d. h. den Kurbelwinkel oder die Drehlage) jedes Zylinders erkennt.

Fig. 5 zeigt ein typisches Beispiel eines solchen Signal­ gebers 8. Der gezeigte Signalgeber 8 umfaßt eine drehbare Scheibe 2, die auf einer Welle 1 (z. B. der Verteilerwelle) angeordnet ist, die synchron mit der Kurbelwelle der Ma­ schine umläuft. Die drehbare Scheibe 2 hat eine Gruppe von ersten Schlitzen 3a, die in ihr an vorbestimmten Stellen gebildet sind. Die Schlitze 3a sind gleichbeabstandet in Umfangsrichtung der Scheibe 2 angeordnet. Die Schlitze 3a, deren Anzahl der Anzahl Zylinder entspricht, sind so ange­ ordnet, daß sie vorbestimmten Drehwinkeln der Kurbelwelle und somit vorgegebenen Lagen jedes Kolbens in bezug auf den OT entsprechen, so daß erfaßt werden kann, wenn die Kurbel­ welle eine vorbestimmte Drehlage für jeden Zylinder er­ reicht. Ein weiterer oder zweiter Schlitz 3b ist in der drehbaren Scheibe 2 nahe einem der ersten Schlitze 3a an einer in bezug darauf radial innen liegenden Stelle gebil­ det, so daß erfaßt werden kann, wenn der Drehwinkel der Kurbelwelle so ist, daß der Kolben eines bestimmten Bezugs­ zylinders eine vorbestimmte Lage hat.

Eine erste und eine zweite lichtaussendende Diode bzw. LED 4a, 4b sind auf einer Seite der Scheibe 2 auf einem ersten äußeren Kreis bzw. einem zweiten inneren Kreis angeordnet, auf dem die äußeren Schlitze 3a bzw. der innere Schlitz 3b angeordnet sind. Ein erster und ein zweiter Lichtsensor 5a, 5b jeweils in Form einer Fotodiode sind auf der anderen Seite der Scheibe 2 in Ausrichtung mit der ersten bzw. der zweiten LED 4a bzw. 4b angeordnet. Der erste Lichtsensor 5a erzeugt jedesmal ein Ausgangssignal, wenn einer der äußeren Schlitze 3a zwischen dem ersten Lichtsensor 5a und der ersten LED 4a durchläuft. Ferner erzeugt der zweite Licht­ sensor 5b jedesmal ein Ausgangssignal, wenn der innere Schlitz 3b zwischen dem zweiten Lichtsensor 5b und der Zweiten LED 4b durchläuft. Wie Fig. 6 zeigt, werden die Ausgangssignale des ersten und des zweiten Lichtsensors 5a, 5b den Eingängen entsprechender Verstärker 6a, 6b zuge­ führt, deren Ausgänge jeweils mit der Basis eines entspre­ chenden Endstufentransistors 7a bzw. 7b gekoppelt sind, dessen offener Kollektor mit der Schnittstelle 9 (Fig. 4) gekoppelt und dessen Emitter geerdet ist.

Nachstehend wird unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 7, die die Signalverläufe der Ausgangssignale des ersten und des zweiten Lichtsensors 5a, 5b zeigt, der Betrieb der vor­ stehend erläuterten konventionellen Zylindererkennungsein­ richtung beschrieben.

Wenn die Maschine im Fahrbetrieb läuft, wird die betriebs­ mäßig mit der Kurbelwelle (nicht gezeigt) verbundene Welle 1 zusammen mit der drehfest darauf angeordneten Scheibe 2 gedreht, so daß der erste und der zweite Lichtsensor 5a, 5b des Signalgebers 8 ein erstes und ein zweites Signal L1 bzw. L2 in Form eines Rechteckimpulses erzeugen. Das erste Signal L1 ist ein als SGT-Signal bezeichnetes Kurbelwinkel­ signal, und seine Vorderflanke entspricht dem vorderen Rand eines der äußeren Schlitze 3a (d. h. einem ersten vorbe­ stimmten Kurbelwinkel bzw. einer Drehlage eines entspre­ chenden Kolbens), und seine Hinterflanke entspricht dem hinteren Rand dieses Schlitzes (d. h. einem zweiten vorbe­ stimmten Kurbelwinkel des entsprechenden Kolbens). Bei dem gezeigten Beispiel steigt jeder Rechteckimpuls des SGT-Si­ gnals L1 bei einem Kurbelwinkel von 75° vor OT (einer ersten Bezugslage B75°) jedes Kolbens an und fällt bei dem Kurbelwinkel von 5° vor OT (einer zweiten Bezugslage B5°) ab.

Das zweite Signal L2 ist ein als SGC-Signal bezeichnetes Zylindererkennungssignal, dessen Vorderflanke dem vorderen Rand des inneren Schlitzes 3b und dessen Hinterflanke dem hinteren Rand dieses Schlitzes entspricht. Das SGC-Signal L2 wird im wesentlichen gleichzeitig mit einem SGT-Signal­ impuls entsprechend dem bestimmten Bezugszylinder #1 zu dessen Identifizierung ausgegeben. Dazu ist der innere Schlitz 3b so ausgeführt, daß sein vorderer Rand einem Kur­ belwinkel vor dem ersten Bezugswinkel des entsprechenden SGT-Signalimpulses entspricht (d. h. einem Kurbelwinkel, der größer als 75° vor OT ist) und sein hinterer Rand einem Kurbelwinkel nach dem zweiten Bezugswinkel des entsprechen­ den SGT-Signalimpulses entspricht (d. h. einem Kurbelwin­ kel, der kleiner als 5° vor OT ist). Daher tritt die Vor­ derflanke eines SGC-Signalimpulses tatsächlich vor derjeni­ gen eines entsprechenden SGT-Signalimpulses auf, und die Hinterflanke des SGC-Signalimpulses tritt nach derjenigen des entsprechenden SGT-Signalimpulses auf.

Die so erhaltenen zwei Arten von ersten und zweiten Signa­ len L1, L2 werden über die Schnittstelle 9 dem Mikrocompu­ ter 10 zugeführt, der den bestimmten Bezugszylinder #1 auf der Basis des zweiten Signals L2 und die Betriebslagen (d. h. Kurbelwinkel oder Drehlagen) der übrigen Zylinder #2 bis #4 auf der Basis des ersten Signals L1 erkennt, so daß diverse Betriebsabläufe in der Maschine wie die Zündzeit­ punkte, die Einspritzzeitpunkte usw. richtig steuerbar sind.

Bei der so aufgebauten konventionellen Zylindererkennungs­ einrichtung für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine sind jedoch zwei Paare von LEDs 4a, 4b und Lichtsensoren 5a, 5b notwendig, um die beiden Arten von Ausgangssignalen L1, L2, umfassend das Kurbelwinkelbezugssignal SGT und das Zylinder­ erkennungssignal SGC, zu erzeugen. Dadurch ergibt sich das Problem, daß der Gesamtaufbau der Zylinderkennungseinrichtung kompliziert wird, so daß die Herstellungskosten steigen.

Aus der DE 35 33 529 A1 ist ein Verfahren zur Zylindererken­ nung bekannt, bei welchem einem Zähler über eine Taktbasis ein Taktsignal zugeleitet wird, wobei das Taktsignal entweder von einer Zeitbasis abhängt oder auf der Erfassung der Kurbelwinkelstellung beruht. Eine spezielle Steuerlogik schaltet die Zustände des Zählers so, daß beim Nichtanliegen eines Signales der Zähler in einen Abwärtszustand geschaltet wird und bis auf Null zurückzählt. Beim Anliegen eines weiteren Signals an der Steuerlogik schaltet diese den Zähler 10 in den Aufwärtszustand. Der Zähler zählt demnach solange aufwärts, wie ein Signal anliegt. Der Zähltakt wird durch die erwähnte Taktbasis bestimmt. Der Zählerstand nach dem ersten Zählprozeß wird festgehalten und dient im weiteren Verlauf zur Entscheidung, ob ein Zylinderlagesignal oder ein Refe­ renzsignal vorgelegen hat. In einem weiteren Verfahrens­ schritt wird der Zähler auf einen vorgegebenen Wert gesetzt und beim Anlegen eines erneuten Signals heruntergezählt. Anschließend wird geprüft, ob der Zähler vollständig auf den Null-Wert heruntergezählt werden konnte oder nicht. Aus der Unterscheidung, ob der Zähler den Null-Wert erreicht hat oder nicht, wird festgestellt, ob es sich beim jeweiligen Signal um ein Zylinderlagesignal oder ein Referenzsignal gehandelt hat.

Das erwähnte Auf- und Abwärtszählen und das anschließende Überprüfen, ob der Zähler auf den Null-Wert zurückgezählt werden konnte, ist jedoch außerordentlich aufwendig und fehlerbehaftet.

Der in der DE 32 20 896 A1 gezeigte Sensor zur Erfassung von Winkel, Drehzahl, Weg oder dergleichen sowie einer Bezugs­ marke dient der Verwendung als Signalgeber zum Steuern von Zündanlagen in Brennkraftmaschinen.

Mittels eines derartigen Sensors in Form einer Segmentscheibe und zugeordneten Induktions- oder Hallsensoren ist eine Impulsdauerbestimmung entsprechend den Vorder- und Rückflan­ ken der Segmente möglich. Darüber hinaus wird dort gelehrt, einen Vergleich der Impulsdauer eines momentanen Impulses mit der Impulsdauer eines vorhergehenden Impulses durchzuführen. Nicht gezeigt ist die Einbeziehung der Impulsperiodendauer, um in effektiver Weise eine sichere Erkennung eines Bezugs­ zylinders einer Brennkraftmaschine durchführen zu können.

Bei der nachveröffentlichten Vorrichtung zur Zylindererken­ nung bei einer Brennkraftmaschine gemäß DE 39 33 148 A1 erzeugt ein Signalgeber ein Ausgangssignal nur für eine begrenzte, d. h. nicht für alle in der Brennkraftmaschine vorhandene Anzahl von Zylindern. Darüber hinaus ist eine Mittelwertbildung erforderlich, die dazu führt, daß bei veränderten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine eine schnelle und sichere Erkennung des Bezugszylinders nicht möglich ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Zylindererkennung für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit einem Signalgeber, der synchron mit der Maschine umläuft, anzugeben, welches auf der Basis eines einzigen Ausgangs­ signals des Signalgebers auch bei unterschiedlichsten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine eine sichere und schnelle Erkennung eines Bezugszylinders auch dann ermög­ licht, wenn Drehzahlschwankungen der Brennkraftmaschine vorliegen.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt jeweils unab­ hängig voneinander mit einem Gegenstand nach einem der Patentansprüche 1 bis 4.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Impulsdauer tn jedes Impulses im Ausgangs­ signal des Signalgebers und das Impulsintervall Tn zwischen den Vorder- oder Hinterflanken aufeinanderfolgender Impul­ se, berechnet das Verhältnis (t/T)n der Impulsdauer tn zum Impulsintervall Tn für jeden Impuls und die Differenz zwi­ schen dem momentanen Verhältnis (t/T)n für den momentanen Impuls und dem vorhergehenden Verhältnis (t/T)n-1 für den vorhergehenden Impuls, vergleicht den Absolutwert der Dif­ ferenz (t/T)n - (t/T)n-1 mit einem vorbestimmten Bezugswert α (und bestimmt, daß der momentane Impuls der Zylinderer­ kennungsimpuls ist, wenn (t/T)n - (t/T)n-1 < α.

Das momentane Verhältnis (t/T)n kann durch das momentane Verhältnis [t/(T - t)]n der Impulsdauer tn zu der Differenz (T - t)n zwischen dem Impulsintervall Tn und der Impuls­ dauer tn für den momentanen Impuls ersetzt werden, und das vorhergehende Verhältnis (t/T)n-1 kann durch das vorher­ gehende Verhältnis [t/(T - t)]n-1 der Impulsdauer tn-1 zu der Differenz (T - t)n-1 zwischen dem Impulsintervall Tn-1 und der Impulsdauer tn ä1 für den vorhergehenden Impuls ersetzt werden.

Bei einer anderen Ausführungsform berechnet die Zylinder­ erkennungseinrichtung die Impulsdauer tn jedes Impulses im Ausgangssignal des Signalgebers und das Impulsintervall Tn zwischen den Vorder- oder Hinterflanken aufeinanderfolgen­ der Impulse, berechnet das Verhältnis (t/T)n der Impuls­ dauer tn zum Impulsintervall Tn für jeden Impuls, ver­ gleicht das Verhältnis (t/T)n mit einem vorbestimmten Be­ zugswert β und bestimmt, daß ein Impuls der Zylindererken­ nungsimpuls ist, wenn das Verhältnis (t/T)n für den Impuls < β.

Das Verhältnis (t/T)n kann durch das Verhältnis [t/(T - t)]n der Impulsdauer tn zu der Differenz (T - t)n zwischen dem Impulsintervall Tn und der Impulsdauer tn für jeden Impuls ersetzt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 eine Perspektivansicht, die schematisch die Auslegung eines verwendeten Signalgebers zeigt;

Fig. 2 ein Impulsschema des Ausgangssignals des Si­ gnalgebers von Fig. 1;

Fig. 3 ein Flußdiagramm, das den Betrieb einer Zylin­ dererkennungseinrichtung für eine Mehrzylin­ der-Brennkraftmaschine mit dem Signalgeber von Fig. 1 beschreibt;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer konventionellen Zylindererkennungseinrichtung für eine Mehr­ zylinder-Brennkraftmaschine;

Fig. 5 eine Perspektivansicht, die die allgemeine Auslegung eines konventionellen Signalgebers in der konventionellen Einrichtung von Fig. 4 zeigt;

Fig. 6 ein Schaltbild des konventionellen Signal­ gebers von Fig. 5; und

Fig. 7 ein Impulsschema eines Kurbelwinkelbezugs­ signals L1 und eines Zylindererkennungssignals L2.

Es ist zu beachten, daß die allgemeine Auslegung der Zylin­ dererkennungseinrichtung für eine Mehrzylinder-Brennkraft­ maschine derjenigen der konventionellen Einrichtung nach Fig. 4 gleicht. Ein beim Ausführungsbeispiel verwendeter Signalgeber 108 (Fig. 1) unterscheidet sich jedoch hinsichtlich Aufbau und Betrieb von dem kon­ ventionellen Signalgeber nach Fig. 5.

Wie Fig. 1 zeigt, umfaßt der Signalgeber 108 eine Welle 101, die mit der Kurbelwelle (nicht gezeigt) einer Mehr­ zylinder-Brennkraftmaschine betriebsmäßig verbunden ist, und eine drehfest auf der Welle 101 befestigte Scheibe 102 wie bei dem konventionellen Signalgeber 8 nach Fig. 5. Die Scheibe 102 hat eine Vielzahl von ersten Schlitzen 103a an Stellen, die umfangsmäßig voneinander gleichbeabstandet sind, wobei jeder Schlitz 103a einem entsprechenden Zylin­ der der Maschine zugeordnet ist. Die ersten Schlitze 103a sind auf einem Kreis um die Achse der Welle 101 angeordnet und haben im wesentlichen gleiche umfangsmäßige Länge. In der Scheibe 102 ist an einer Stelle nahe einem bestimmten ersten Schlitz 103a (der z. B. einem bestimmten Bezugszy­ linder #1 entspricht) ein zweiter Schlitz 103b gebildet.

Der zweite Schlitz 103b liegt auf dem gleichen Kreis, auf dem die ersten Schlitze 103a angeordnet sind. Bei dem ge­ zeigten Ausführungsbeispiel hat der zweite Schlitz 103b einen vorbestimmten begrenzten Abstand in Umfangsrichtung von dem bestimmten ersten Schlitz 103a in einer der Dreh­ richtung der Welle 101 entgegengesetzten Richtung. Gemäß Fig. 1 ist die umfangsmäßige Länge des zweiten Schlitzes 103b kleiner als diejenige der ersten Schlitze 103a, aber seine umfangsmäßige Länge kann auch gleich oder größer als diejenige der ersten Schlitze 103a sein. Es ist jedoch be­ vorzugt, daß die umfangsmäßige Länge des zweiten Schlitzes 103b erheblich kleiner als die der ersten Schlitze 103a ist, um dadurch das Zylindererkennungsverfahren zu verein­ fachen, das noch unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 3 erläutert wird. Ferner kann der zweite Schlitz 103b so angeordnet sein, daß er in Drehrichtung der Welle 101 von dem bestimmten ersten Schlitz 103a umfangsmäßig beab­ standet ist.

Nahe der Scheibe 102 ist ein optoelektronischer Koppler 104 vorgesehen, der ein Ausgangssignal erzeugt, wenn er erfaßt, daß während der Rotation der Scheibe 102 einer der ersten bzw. zweite Schlitze 103a, 103b eine vorbestimmte Stelle passiert. Der optoelektronische Koppler 104 besteht aus einem einzigen Paar von Elementen, und zwar einer LED 105a und einem Lichtsensor 105b in Form einer Fotodiode, die beide auf entgegengesetzten Seiten der Scheibe 102 in Fluchtung miteinander auf dem Kreis angeordnet sind, auf dem die ersten und zweiten Schlitze 103a, 103b liegen. Der Lichtsensor 105b erzeugt ein Ausgangssignal in Form eines Rechteckimpulses, wenn er das Licht empfängt, das von der LED 105a emittiert wird und durch die ersten bzw. zweiten Schlitze 103a bzw. 103b tritt, d. h., zu dem Zeitpunkt, zu dem einer der Schlitze 103a, 103b in Fluchtung mit der LED 105a und dem Lichtsensor 105b gebracht ist.

Wie Fig. 2 zeigt, enthält also das Ausgangssignal des Lichtsensors 105b eine Vielzahl von ersten oder Lageimpul­ sen L1′ jeweils in Form eines einem ersten Schlitz 103a entsprechenden breiten Impulses und einen zweiten oder Zylindererkennungsimpuls L2′ in Form eines dem zweiten Schlitz 103b entsprechenden schmalen Impulses. Jeder der breiten Lageimpulse L1′ hat eine Vorderflanke, die am vor­ deren Rand eines der ersten Schlitze 103a auftritt (z. B. bei einem Kurbelwinkel von 75° vor OT), und eine Hinter­ flanke, die am hinteren Rand des Schlitzes auftritt (z. B. bei einem Kurbelwinkel von 5° vor OT). Bei dem gezeigten Beispiel folgt der schmale Zylindererkennungsimpuls L2′ einem bestimmten der breiten Lageimpulse L1′ entsprechend dem bestimmten Bezugszylinder und hat eine Vorderflanke, die am vorderen Rand des zweiten Schlitzes 103b auftritt (z. B. etwas später als die Hinterflanke des bestimmten der ersten breiten Impulse L1′), und eine Hinterflanke, die am hinteren Rand des zweiten Schlitzes 103b auftritt (z. B. bei dem Kurbelwinkel von 5° nach OT).

Das Ausgangssignal des Signalgebers 108 wird von einem nicht gezeigten Verstärker verstärkt und dann der Basis eines nicht gezeigten Endstufentransistors zugeführt, des­ sen Kollektor mit einer Schnittstelle einer Zylindererken­ nungseinrichtung in Form eines Mikrocomputers gekoppelt und dessen Emitter geerdet ist, wie das bei der konventionellen Zylindererkennungseinrichtung nach Fig. 6 der Fall ist.

Aufbau und Betrieb dieses Ausführungsbeispiels sind mit Ausnahme der oben beschriebenen Unterschiede im wesentli­ chen gleich wie bei der konventionellen Einrichtung der Fig. 4-7.

Nachstehend wird der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels im einzelnen unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 3 erläutert.

Während die Scheibe 102 in Richtung eines Pfeils A in Fig. 1 synchron mit der Rotation der Maschine umläuft, erzeugt der Lichtsensor 105b des Signalgebers 108 ein Ausgangssi­ gnal, das erste Impulse L1′ und zweite Impulse L2′ entspre­ chend Fig. 2 umfaßt. Der Mikrocomputer (nicht gezeigt) emp­ fängt über die nicht gezeigte Schnittstelle das Ausgangs­ signal des Signalgebers 108 und verarbeitet es in der in dem Flußdiagramm von Fig. 3 gezeigten Weise entsprechend einem im Mikrocomputer gespeicherten Steuerprogramm.

Dabei werden in Schritt S1 die Länge bzw. Impulsdauer t jedes Impulses L1′ oder L2′ des Ausgangssignals des Signal­ gebers sowie das Impulsintervall T zwischen den Vorderflan­ ken aufeinanderfolgender Impulse berechnet, um so zu dis­ kriminieren, ob es sich um einen Lageimpuls L1′ oder einen Zylindererkennungsimpuls L2′ handelt. In Schritt S2 wird auf der Basis der so berechneten Impulsdauer t und des Im­ pulsintervalls T das Tastverhältnis t/T für jeden Impuls berechnet. Anschließend wird in Schritt S3 auf der Basis des so berechneten Tastverhältnisses t/T die Differenz zwi­ schen der momentanen oder neuesten Tastverhältnisinforma­ tion (t/T)n für den momentanen oder neuesten Impuls Ln und der vorhergehenden Tastverhältnisinformation (t/T)n-1 für den vorhergehenden Impuls Ln-1 berechnet, und es wird be­ stimmt, ob der Absolutwert der Differenz {(t/T)n-(t/T)n-1} größer als ein vorbestimmter Wert α ist. Bei (t/T)n-(t/T)n-1 < α (wenn also das momentane oder neueste Tastverhältnis (t/T)n für den momentanen Zylinder­ erkennungsimpuls L2 sich gegenüber dem vorhergehenden Tast­ verhältnis (t/T)n - 1 für den bestimmten Lageimpuls L1 stark geändert hat, kann z. B. die Impulsdauer eines Zylinderer­ kennungsimpulses L2 (d. h.. die umfangsmäßige Länge des zweiten Schlitzes 103b) so vorgegeben sein, daß sie viel kürzer als diejenige eines Lageimpulses L1′ (d. h. die um­ fangsmäßige Länge der ersten Schlitze 103a) ist) geht das Programm zu Schritt S4 weiter, in dem der momentane Impuls Ln als ein zweiter Impuls L2′ bestimmt und somit der dem zweiten Impuls L2′ entsprechende bestimmte Bezugszylinder #1 erkannt oder diskriminiert wird. Nachdem der bestimmte Bezugszylinder #1 somit diskriminiert ist, wird automatisch bestimmt, welchen Zylindern die nachfolgenden Impulse (Ln+1, Ln+2, . . . ) entsprechen, da die Arbeitsfolge der Zy­ linder vorbestimmt ist. Nachdem auf diese Weise der be­ stimmte Bezugszylinder #1 erkannt worden ist, wird in einem Register im Mikrocomputer ein den bestimmten Zylinder #1 bezeichnendes Flag gesetzt, und der Vorgang der Zylinder­ erkennung ist beendet.

Wenn dagegen in Schritt S3 bestimmt wird, daß (t/T)n-(t/T)n-1 α springt das Programm sofort zu Schritt S1 zurück, und die Schritte S1-S3 werden wieder­ holt, bis der bestimmte Zylinder #1 erkannt ist.

In diesem Zusammenhang kann in Schritt S3 anstelle der Ab­ frage, ob (t/T)n-(t/T)n-1 < α, auch das Tastverhältnis t/T für jeden Impuls L1, L2 mit einem vorbestimmten Wert β ver­ glichen werden, und bei t/T < β wird bestimmt, daß der Im­ puls ein bestimmter Lageimpuls ist, der dem bestimmten Zylinder #1 entspricht. Denn das Tastverhältnis t/T eines bestimmten Lageimpulses ist allgemein viel größer als das eines anderen Lageimpulses oder eines Zylindererkennungs­ impulses. Andererseits ist es in Fällen, in denen das Tast­ verhältnis t/T eines Zylindererkennungsimpulses viel klei­ ner als das der Lageimpulse vorgegeben ist, auch möglich, einen Impuls als Zylindererkennungsimpuls zu bestimmen, wenn das Tastverhältnis t/T des Impulses kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.

Nachdem ein dem bestimmten Zylinder #1 entsprechender Zylindererkennungsimpuls L2′ in der beschriebenen Weise erkannt ist, wird es möglich, die übrigen Zylinder auf der Basis der anschließenden Lageimpulse L1′ zu diskriminieren, so daß verschiedene Vorgänge in der Maschine wie die Zün­ dung, die Kraftstoffeinspritzung usw. auf der Basis der Vorder- und/oder Hinterflanke jedes Lageimpulses L1′ rich­ tig gesteuert werden können. Beispielsweise kann die Zün­ dung so gesteuert werden, daß die Stromzufuhr zu der Zünd­ spule der Maschine bei der Hinterflanke jedes Lageimpulses L1′ unterbrochen wird, so daß der Zündzeitpunkt eines ent­ sprechenden Zylinders richtig steuerbar ist. Wenn aller­ dings in diesem Fall ein bestimmter Lageimpuls L1′, der dem bestimmten Zylinder #1 entspricht, noch nicht diskriminiert bzw. erkannt ist, wird die Zündung so gesteuert, daß sie bei der Hinterflanke jedes Impulses L1′ oder L2′ des Aus­ gangssignals des Signalgebers erfolgt. Wenn ein Zylinder­ erkennungssignal L2′ kurz nach der Hinterflanke eines be­ stimmten Lageimpulses L1′ folgt, wie Fig. 2 deutlich zeigt, findet eine erste Zündung in dem bestimmten Zylinder #1 bei der Hinterflanke (z. B. bei 5° vor OT) eines bestimmten Lageimpulses L1′ entsprechend dem bestimmten Zylinder #1 statt, aber eine anschließende Zündung erfolgt nicht bei der Hinterflanke (z. B. bei 5° nach OT) eines Zylinderer­ kennungsimpulses L2′, der dem bestimmten Lageimpuls L1′ folgt, weil die erste Zündung bereits kurz vor der Hinter­ flanke des Zylindererkennungsimpulses L2′ stattgefunden hat und sich in der kurzen Zeit zwischen den Hinterflanken (z. B. zwischen 5° vor OT und 5° nach OT) der anschließen­ den Impulse L1′, L2′ an der Zündspule keine ausreichende Spannung aufgebaut hat. Es ist daher notwendig, den Zylin­ dererkennungsimpuls L2′ und damit die Lage des zweiten Schlitzes 103b in der Scheibe 102 derart zu bestimmen, daß die Hinterflanke des Zylindererkennungsimpulses L2′ aus­ reichend nahe an der Hinterflanke des vorhergehenden be­ stimmten Lageimpulses L1′ liegt, um die Ausbildung einer hohen Spannung an der Zündspule während der Zeitdauer zwi­ schen beiden zu verhindern, aber ausreichend weit entfernt von der Vorderflanke des folgenden Lageimpulses L1′ liegt, um die Ausbildung einer hohen Spannung in der Zeitdauer dazwischen zu ermöglichen. Infolgedessen tritt das Problem einer falschen Zündung oder eines Zündaussetzers nicht auf.

Hierbei ist zu beachten, daß zur Steuerung von anderen, nicht die vorgenannte Zündung betreffenden Maschinenbe­ triebsvorgängen wie etwa der Kraftstoffeinspritzung ein Zylindererkennungsimpuls L2′ vor einem bestimmten Lageim­ puls L1′, der dem bestimmten Zylinder #1 entspricht, d. h. zwischen einem bestimmten Lageimpuls und dem vorhergehenden Lageimpuls, auftreten kann. Auch in diesem Fall ist der Vorgang der Diskriminierung bzw. Erkennung eines bestimmten Lagesignals und damit des bestimmten Zylinders #1 im we­ sentlichen der gleiche wie der in dem Flußdiagramm von Fig. 3 beschriebene Vorgang.

Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird zwar in Schritt S2 in Fig. 3 das Tastverhältnis t/T jedes Impulses L1 oder L2 des Ausgangssignals des Signalgebers 108 zur Diskriminierung eines bestimmten Lagesignals entsprechend dem bestimmten Zylinder #1 genützt, aber statt dessen kann das Verhältnis t/(T-t) der Hochpegel-zu-Niedrigpegel-Perio­ de jedes Impulses L1′, L2′ genützt werden. In diesem Fall wird eine Änderung des Hochpegel-zu-Niedrigpegel-Perioden­ verhältnisses t/(T-t) zwischen dem Lagesignal L1′ und einem Zylindererkennungssignal L2′ größer als eine Änderung des Tastverhältnisses t/T zwischen beiden, so daß die Diskri­ minierungs- bzw. Erkennungsempfindlichkeit für den bestimm­ ten Zylinder #1 dementsprechend verbessert wird.

Claims (4)

1. Verfahren zur Zylindererkennung für eine Mehrzylinder- Brennkraftmaschine mit einem Signalgeber, der synchron mit der Maschine umläuft und ein Ausgangssignal erzeugt, das für jeden Zylinder (#1-#4) einen bestimmte Drehlagen bezeichnenden Lageimpuls (L1′) und das einen zusätzlichen Zylinderkennungs­ impuls (L2′) umfaßt, mit folgenden Schritten:

• - Aufnehmen der Lageimpulse (L1′) aus dem Ausgangssignal des Signalgebers (108), wobei diese im wesentlichen eine gleiche Impulsdauer aufweisen, wobei jeweils die Anstiegs- und Abfallflanke jedes Lageimpulses (L1′) mit einer ersten und zweiten Drehlageposition des jeweiligen Zylinders über­ einstimmt sowie des Zylindererkennungsimpulses (L2′) aus dem Ausgangssignal des Signalgebers (108), wobei dessen Impuls­ dauer kleiner als die Impulsdauer der Lageimpulse (L1′) ist und wobei der Zylindererkennungsimpuls (L2′) unmittelbar einem Lageimpuls (L1′) folgt oder diesem vorausgehen kann;
• - Bestimmen der Impulsperioden T zwischen jeweils zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Anstiegs- oder Abfallflan­ ken aus dem Ausgangssignal des Signalgebers (108) und der Impulsdauer t jedes Impulses;
• - Berechnen des Verhältnisses der Impulsdauer tn zur Impulsperiode Tn für jeden Impuls und Bilden der Differenz zwischen dem momentanen Verhältnis (t/T)n für den momentanen Impuls und dem vorhergehenden Verhältnis (t/T)n-1 für den vorhergehenden Impuls;
• - Vergleichen des Absolutwertes der Differenz |(t/T)n-(t/T)n-1| mit einem vorbestimmten Bezugswert α und
• - Erkennen des momentanen Impulses als Bezugszylinder- Erkennungsimpuls, wenn der Absolutwert der Differenz größer als der vorbestimmte Wert α ist.

2. Verfahren zur Zylindererkennung für eine Mehrzylinder- Brennkraftmaschine mit einem Signalgeber, der synchron mit der Maschine umläuft und ein Ausgangssignal erzeugt, das für jeden Zylinder (#1-#4) einen bestimmte Drehlagen bezeichnenden Lageimpuls (L1′) und das einen zusätzlichen Zylindererkennungs­ impuls (L2′) umfaßt, mit folgenden Schritten:

• - Aufnehmen der Lageimpulse (L1′) aus dem Ausgangssignal des Signalgebers (108), wobei diese im wesentlichen eine gleiche Impulsdauer aufweisen, wobei jeweils die Anstiegs- und Abfallflanke jedes Lageimpulses mit einer ersten und zweiten Drehlageposition des Zylinders übereinstimmt sowie des Zylindererkennungsimpulses (L2′) aus dem Ausgangssignal des Signalgebers (108), wobei dessen Impulsdauer kleiner als die Impulsdauer der Lageimpulse (L1′) ist und wobei der Zylindererkennungsimpuls (L2′) unmittelbar einem Lageimpuls (L1′) folgt oder diesem vorausgehen kann;
• - Bestimmen der Impulsdauer tn jedes Impulses aus dem Aus­ gangssignal des Signalgebers (108) und der Impulsperiode Tn zwischen den Anstiegs- oder Abfallflanken jeweils unmittel­ bar aufeinanderfolgender Impulse;
• - Berechnen des Verhältnisses zwischen der Impulsdauer tn und der Impulsperiode Tn für jeden Impuls;
• - Vergleichen des Verhältniswertes mit einem vorbestimmten Bezugswert β und
• - Erkennen des momentanen Impulses als Bezugszylindererken­ nungsimpuls, wenn der Verhältniswert kleiner als der Bezugswert β ist.

3. Verfahren zur Zylindererkennung für eine Mehrzylinder- Brennkraftmaschine mit einem Signalgeber, der synchron mit der Maschine umläuft und ein Ausgangssignal erzeugt, das für jeden Zylinder (#1-#4) einen bestimmte Drehlagen bezeichnenden Lageimpuls (L1′) und das einen zusätzlichen Zylinderkennungs­ impuls (L2′) umfaßt, mit folgenden Schritten:

• - Aufnehmen der Lageimpulse (L1′) aus dem Ausgangssignal des Signalgebers (108), wobei diese im wesentlichen eine gleiche Impulsdauer aufweisen, wobei jeweils die Anstiegs- und Abfallflanke jedes Lageimpulses mit einer ersten und zweiten Drehlageposition des jeweiligen Zylinders übereinstimmt sowie des Zylindererkennungsimpulses (L2′) aus dem Aus­ gangssignal des Signalgebers (108), wobei dessen Impulsdauer kleiner als die Impulsdauer der Lageimpulse (L1′) ist und wobei der Zylindererkennungsimpuls (L2′) unmittelbar einem Lageimpuls (L1′) folgt oder diesem vorausgehen kann;
• - Bestimmen der Impulsdauer tn jedes Impulses aus dem Aus­ gangssignal des Signalgebers (108) und der Impulsperiode Tn zwischen den Anstiegs- oder Abfallflanken jeweils unmittel­ bar aufeinanderfolgender Impulse;
• - Berechnen des momentanen Verhältnisses [t/(T-t)]n zwischen der Impulsdauer tn zu der Differenz (T-t)n zwischen der momentanen Impulsperiode Tn und der Impulsdauer tn sowie des vorhergehenden Verhältnisses zwischen der Impulsdauer tn-1 zu der Differenz (T-t)n-1 zwischen der vorhergehenden Impulsperiode Tn-1 und der Impulsdauer tn-1;
• - Vergleich der Absolutwerte der Differenz zwischen dem momentanen und dem vorhergehenden Verhältniswert |[t/(T-t))n-[t/(T-t))n-1| mit einem vorbestimmten Bezugswert α und
• - Erkennen des momentanen Impulses als Bezugszylinder­ erkennungsimpuls, wenn der Absolutwert der Differenz größer als der Bezugswert α ist.

4. Verfahren zur Zylindererkennung für eine Mehrzylinder- Brennkraftmaschine mit einem Signalgeber, der synchron mit der Maschine umläuft und ein Ausgangssignal erzeugt, das für jeden Zylinder (#1-#4) einen bestimmte Drehlagen bezeichnenden Lageimpuls (L1′) und das einen zusätzlichen Zylinderkennungs­ impuls (L2′) umfaßt, mit folgenden Schritten:

• - Aufnehmen der Lageimpulse (L1′) aus dem Ausgangssignal des Signalgebers (108), wobei diese im wesentlichen eine gleiche Impulsdauer aufweisen, wobei jeweils die Anstiegs- und Abfallflanke jedes Lageimpulses mit einer ersten und zweiten Drehlageposition des jeweiligen Zylinders übereinstimmt sowie des Zylindererkennungsimpulses (L2′) aus dem Ausgangssignal des Signalgebers (108), wobei dessen Impulsdauer kleiner als die Impulsdauer der Lageimpulse (L1′) ist und wobei der Zylindererkennungsimpuls (L2′) unmittelbar einem Lageimpuls (L1′) folgt oder diesem vorausgehen kann;
• - Bestimmen der Impulsdauer tn jedes Impulses aus dem Aus­ gangssignal des Signalgebers (108) und der Impulsperiode Tn zwischen den Anstiegs- oder Abfallflanken jeweils unmittel­ bar aufeinanderfolgender Impulse;
• - Berechnen des momentanen Verhältnisses [t/(T-t)]n zwischen der Impulsdauer tn zu der Differenz (T-t)n und Vergleichen des momentanen Verhältniswertes mit einem vorgegebenen Bezugswert β sowie
• - Erkennen des momentanen Impulses als Bezugszylinder­ erkennungsimpuls, wenn der Verhältniswert kleiner als der Bezugswert β ist.