DE69324727T2

DE69324727T2 - Zündungssteuersystem und Methode für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69324727T2
Application number: DE69324727T
Authority: DE
Inventors: Kazuhide Togai
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1992-02-28
Filing date: 1993-02-26
Publication date: 1999-09-09
Anticipated expiration: 2013-02-27
Also published as: EP0568780A2; JP2697458B2; EP0568780A3; EP0568780B1; AU3386293A; DE69333932D1; AU665399B2; DE69324727D1; JPH05240134A; KR930018151A; EP0846859A3; DE69333932T2; EP0846859B1; KR970007393B1; US5422811A; EP0846859A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zum Steuern des Zündzeitpunkts für eine Brennkraftmaschine, die dazu eingerichtet sind, ein Geschwindigkeits- /Dichte-System zu verwenden, um die Menge der Ansaugluft in der Verbrennungskammer einer Brennkraftmaschine auf der Basis von Druckdaten im Ansaugkrümmer der Brennkraftmaschine zu errechnen, und die veränderbare Zylinderbetriebsarten haben.
Das System zum Steuern des Zündzeitpunkts für eine Brennkraftmaschine, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, enthält nach dem Oberbegriff von Anspruch 1
eine Maschinendrehzahl-Detektoreinrichtung zum Erfassen einer Maschinendrehzahl der Brennkraftmaschine und zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das kennzeichnend für die Maschinendrehzahl-Daten ist;
eine Ansaugluftdruck-Detektoreinrichtung zum Erfassen eines Drucks in einem Ansaugkrümmer;
einen Umschaltmechanismus zum Umschalten eines Betriebszustands eines Einlaßventils und/oder eines Auslaßventils;
eine Ventilbetriebszustand-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen des Betriebszustands des Einlaßventils und/oder Auslaßventils in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand des Umschaltmechanismus;
mehrere Standardzündzeitpunkt-Kennfelder, die in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Einlaßventils und/oder des Auslaßventils vorbereitet sind, wobei jedes dieser Kennfelder mehrere Standardzündzeitpunkte auf der Basis von Druckdaten des Ansaugkrümmers und der Maschinendrehzahl- Daten definiert;
eine Standardzündzeitpunkt-Einstelleinrichtung zum Bestimmen eines Zündzeitpunkts für jeden der Maschinenzylinder auf der Basis der Standardzündzeitpunkt-Kennfelder;
eine Sollzündzeitpunkt-Einstelleinrichtung zum Korrigieren des Standardzündzeitpunkts, der mit der Sollzündzeitpunkt-Einstelleinrichtung in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand der Maschine bestimmt wurde, und zum Berechnen eines Standardzündzeitpunkts für jeden der Zylinder; und
eine Zündeinrichtung zum Zünden der Zylinder gemäß der Sollzündzeitpunkte.
Das Verfahren zum Steuern des Zündzeitpunkts für eine Brennkraftmaschine, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht enthält gemäß des Oberbegriffs von Anspruch 8 folgende Schritte:
Bestimmen eines Betriebszustandes eines Einlaßventils und/oder eines Auslaßventils der Maschine auf der Basis eines Betriebszustandes eines Umschaltmechanismus zum Umschalten des Betriebszustandes des Einlaßventils und/oder Auslaßventils;
Erfassen einer Drehzahl der Maschine und eines Drucks innerhalb des Ansaugkrümmers und Erzeugen von Maschinendrehzahl-Daten und Druckdaten;
Bestimmen eines Standardzündzeitpunktes für jeden der Zylinder der Maschine auf der Basis von Standardzündzeitpunkt-Kennfeldern, wobei jedes der Standardzündzeitpunkt- Kennfelder für jeden Betriebszustand des Einlaßventils und/oder Auslaßventils vorbereitet ist, und Definieren mehre rer Standardzündzeitpunkte in Übereinstimmung mit den Druckdaten und den Maschinendrehzahl-Daten;
Korrigieren des bestimmten Standardzündzeitpunktes in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand der Maschine und Errechnen eines Sollzündzeitpunktes für jeden der Zylinder; und
Zünden jedes der Zylinder zum Sollzündzeitpunkt;
Ein System und ein Verfahren dieser Art sind aus US-A-4398520 bekannt, die im folgenden besprochen wird.
Das Steuersystem einer herkömmlichen Brennkraftmaschine ist derart aufgebaut, daß mehrere Betriebsdaten der Maschine mit mehreren Sensoren erfaßt werden, um vorbestimmende Steuerwerte in Abhängigkeit der Betriebsdaten mit geeigneten Berechnungseinrichtungen zu errechnen, so daß mehrere Schalter mit Hilfe von Ausgangssignalen in Abhängigkeit der errechneten Steuerwerte angesteuert werden, um zu ermöglichen, daß mehrere Mechanismen steuerbar in Abhängigkeit der vorbestimmten Steuerwerte angetrieben werden können.
Bei einer herkömmlichen Brennkraftmaschine wird die Menge der Ansaugluft (A/N), die der Verbrennungskammer zugeführt werden soll, in Abhängigkeit der Öffnung einer Drosselklappe eingestellt, und die Menge des Kraftstoffes entsprechend der Menge der Ansaugluft in Abhängigkeit der Öffnung der Drosselklappe und der Maschinendrehzahl wird der Verbrennungskammer der Maschine derart zugeführt, daß ein Verbrennungsvorgang mit passendem Zündzeitpunkt in Abhängigkeit der Ansaugluftmenge und der Maschinendrehzahl ausgeführt wird.
Nach dem Stand der Technik ist eine typische Maschine mit dem Namen "Geschwindigkeits-/Dichte-System" hinreichend bekannt, bei der ein Zündzeitpunkt-Steuerungssystem zum Errechnen der Ansaugluftmengen-Daten für die Verwendung in einem Kraftstoff-Zuführmechanismus und der Voreilwinkelgrößen-Daten für die Verwendung bei der Zündzeitpunktsteuerung auf der Basis der Druckgrößen im Ansaugkrümmer verwendet wird. Das Geschwindigkeits-/Dichte-System ist dadurch vorteilhaft, daß ein Drehzahlsensor in einer Luftleitung vorgesehen ist, die in Verbindung mit dem Ansaugkrümmer gehalten wird, um die Druckgrößen im Ansaugkrümmer mit Hilfe der Luftleitung zu messen, anstelle eines Luftströmungssensors, der sich im Ansaugkrümmer befindet, um die Menge der Ansaugluft im Ansaugkrümmer direkt zu messen, was zu einer Verminderung des Ansaugluftwiderstandes des Ansaugkrümmers und somit zu verminderten Kosten des Sensors führt.
Andererseits wird eine Brennkraftmaschine mit einem Geschwindigkeits-/Dichte-System dieser Art derart betrieben, daß ein Kennfeld für einen Standardzündzeitpunkt 6b in Abhängigkeit eines Ansaugkrümmerdrucks Pb anstelle einer Ansaugluftmenge A/N und einer Maschinendrehzahl Ne bei Berechnung des Zündzeitpunkts der Maschine vorbereitet wird. Bei einer Brennkraftmaschine dieser Art wird der Standardzündzeitpunkt 6b zu Beginn in Abhängigkeit der Maschinendrehzahl Ne und des Ansaugkrümmerdrucks Pb errechnet und dann auf der Basis der Kühlmitteltemperatur Twt, der Ansauglufttemperatur Ta und dergleichen zum Zweck der Errechnung eines Sollzündzeitpunktes θadv kompensiert.
Beim herkömmlichen Geschwindigkeits-/Dichte-System wird der Ansaugkrümmerdruck einschließlich der Ansaugluftmengendaten erfaßt, um die Menge der Ansaugluft und den Zündzeitpunkt der Maschine so zu errechnen, daß die Betriebszustandsänderung jedes Zylinders der Maschine, wie etwa die Änderung des Ventilöffnungs- und Schließzeitpunkts, der durch hohe und niedrige Nocken des Ansaug- und Ausstoßmechanismus verursacht wird, und die Änderung der Ansaugluftmenge, die durch das Umschalten vom Betrieb aller Zylinder auf den Betrieb nur eines Teils der Zylinder, wobei die Einlaß- und Auslaßmechanismen der Zylinder teilweise in ihrem untätigen Zustand gehalten werden, berücksichtigt werden. Dies führt zu der Tatsache, daß der Ansaugluftdruck, die Ansaugluftmenge und der Zündzeitpunkt der Maschine einander nicht zugeordnet sind, wodurch wünschenswerte Größen der errechneten Ansaugluftmenge und des Zündzeitpunkts der Maschine verringert werden.
In GB-A-2 042 637 ist ein Zündzeitpunkt-Steuerungssystem für eine Brennkraftmaschine beschrieben, das einen ersten und zweiten Festspeicher enthält, die jeweils optimale Zündvoreil- und Zündschließwinkelwerte speichern, die in Abhängigkeit der Maschinendrehzahl und -last ermittelt wurden, und einen Mikroprozessor, der in Abhängigkeit von Maschinendrehzahl- und Lastzuständen die optimalen Zündvoreil- und Zündschließwinkelwerte ausliest. Das beschriebene System enthält einen Luftströmungssensor, der in Abhängigkeit der Luftströ mung ein dazu proportionales Signal erzeugt, einen Kurbelwinkelsensor, der in Abhängigkeit des Drehungsmaßes der Maschinenkurbelwelle Standardkurbelwinkelkennzeichnungs- und Kurbelimpulssignale erzeugt, einen Temperatursensor, der in den Zylindermantel eingepaßt ist, um ein analoges Maschinentemperatur-Kennzeichnungssignal proportional zur Maschinenkühlmitteltemperatur zu erzeugen, einen Maschinen-Datenschalter, der in Abhängigkeit des Ein-Aus-Betriebs der Maschinendaten ein Ein-Aus-Signal erzeugt, einen Übersetzungsschalter, der in Abhängigkeit der Stellung des Übersetzungsgetriebes ein Getriebestellungs-Kennzeichnungssignal erzeugt, einen Maschinendrehzahlsensor, der in Abhängigkeit der Drehzahl der Maschine ein analoges Maschinendrehzahl-Kennzeichnungssignal erzeugt, und einen Krümmerluftdrucksensor, der in Abhängigkeit des Unterdruckes am Maschinenansaugkrümmer ein analoges Krümmerluftdruck-Kennzeichnungssignal erzeugt. Das System enthält einen Eingangsabschnitt, einen Mikroprozessor oder einer Zentralverarbeitungseinheit (CPU), die erste und zweite Festspeicher verwendet, und einen Ausgangsabschnitt. Der erste Festspeicher hat eine Tabelle, die aus den Zündvoreilwerten bestehen, die der Mikroprozessor in Übereinstimmung mit der Maschinendrehzahl und der Impulsbreite ausliest. Die Tabelle, die im zweiten Festspeicher gespeichert ist, besteht aus Zündschließwinkelwerten, die in Übereinstimmung mit der Maschinendrehzahl und der Impulsbreite ausgelesen werden sollen. Die gelesenen Zündvoreil- und Zündschließwinkelwerte werden in den Ausgangsabschnitt eingegeben.
In DE-A-34 00 786 A1 ist eine Zündmeßvorrichtung beschrieben, die die Maschinendrehzahl aus den Zündimpulsen mißt.
In US-A-4,398,520 ist ein Zündzeitsteuersystem beschrieben, das angepaßte Zündzeitpunkte in der Vollzylinderbetriebsart oder in der Teilzylinderbertiebsart erzeugt. Das System enthält einen Computer mit zwei Festspeichern, von denen der erste eine Adresse für gespeicherte erste unveränderliche Zündzeitpunktwerte und der zweite eine Adresse für zweite gespeicherte Zündzeitpunkte ist. Die beiden Festspeicher sind mit einer Arithmetikeinheit durch einen Transferschalter verbunden. Dieser Transferschalter schaltet um, wenn eine Umschaltung beispielsweise von der Vollzylinder- zur Teilzylinderbetriebsart erfolgt. Die Arithmetikeinheit errechnet optimale Zündzeitpunkte aus den Festspeicherinhalten unter Berücksichtigung der Kurbelwellen- oder Schwungraddrehungssignale, der Ansaugkrümmerluftdrucksignale, der Ansaugluftmenge, der Kurbelwellendrehzahlsignale und der Temperatursignale.
Das System, das in US-A-4,398,520 beschrieben ist, schaltet vom Festspeicher 1 zum Festspeicher 2, die die Standardzündzeitpunkte enthalten, ohne Berücksichtigung des Ventilbewegungszustands um. Somit wird der Zündzeitpunkt ohne Berücksichtigung der Werte errechnet, die durch Hochgeschwindigkeitsnocken oder Niedriggeschwindigkeitsnocken bewirkt werden. Dies hat zur Folge, daß die Zündzeitpunkte nicht immer die optimalen Zündzeitpunkte sind.

ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG

Somit ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Zündzeitpunkt-Steuerungssystem und ein Verfahren für eine Brennkraftmaschine anzugeben, mit denen sichergestellt ist, daß bei der Berechnung der Zündzeitpunkte der Ventilbewegungszustand berücksichtigt wird.
Für das System zum Steuern des Zündzeitpunktes einer Brennkraftmaschine wird das Problem dadurch gelöst, daß das System dadurch gekennzeichnet ist, daß die Standardzündzeitpunkt- Einstelleinrichtung eines der Standardzündzeitpunkt-Kennfelder auf der Basis der Ergebnisse auswählt, die mit Hilfe der Ventilbetriebszustand-Bestimmungseinrichtung ermittelt wurden, und einen Standardzündzeitpunkt aus dem gewählten Kennfeld auf der Basis von Druckdaten des Ansaugkrümmers und Maschinendrehzahldaten liest.
Vorzugsweise enthält die Maschinendrehzahl-Detektoreinrichtung einen Maschinendrehzahl-Sensor zum Erfassen der Maschinendrehzahl in Form von Zündimpulsen.
Weiterhin enthält die Ansaugluftdruck-Detektoreinrichtung vorzugsweise einen Unterdruckdrucksensor, der sich im Ansaugkrümmer der Maschine befindet.
Zusätzlich bestimmt vorzugsweise die Ventilbewegungszustand- Bestimmungseinrichtung, ob ein oder mehrere Zylinder der Maschine in ihrem Ruhezustand gehalten oder alle Zylinder der Maschine in ihrem Arbeitszustand gehalten werden.
Vorzugsweise bestimmt die Ventilbewegungszustand-Bestimmungseinrichtung, ob die Maschine in einem Hochdrehzahl-Betriebszustand gehalten wird, basierend auf den Ventilbewegungszuständen der Zylinderventile in den Zylindern, oder ob sie in einem Niedrigdrehzahl-Betriebszustand gehalten wird, basierend auf den Ventilbewegungszuständen der Zylinderventile in den Zylindern.
Drüber hinaus bestimmt die Ventilbewegungszustand-Bestimmungseinrichtung, ob die Maschine in einem Betriebszustand gehalten wird, basierend auf einem oder mehr Zylindern der Maschine, die in ihrem Ruhezustand gehalten werden, die Maschine in einem Hochdrehzahl-Betriebszustand gehalten wird, basierend auf den Ventilbewegungszuständen der Zylinderventile in den Zylindern, oder in einem Niedrigdrehzahl- Betriebszustand gehalten wird, basierend auf den Ventilbewegungszuständen der Zylinderventile in den Zylindern.
Zusätzlich wird der Sollzündzeitpunkt vorzugsweise auf der Basis von Daten errechnet, die wenigstens einen Kompensationswert enthalten, der aus der Temperatur des Kühlmittels in der Maschine, der Lufttemperatur im Ansaugkrümmer, der Öffnung der Drosselklappe, die sich im Ansaugkrümmer der Maschine befindet, des Klopfens und dem Spannungspegel der Batterie gewählt wird.
Das Problem des Verfahrens zum Steuern des Zündzeitpunktes für eine Brennkraftmaschine wird dadurch gelöst, daß das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß eines der Standardzündzeitpunkt-Kennfelder in Übereinstimmung mit Ergebnissen gewählt wird, die mit der Betriebszustand-Bestimmungseinrichtung bestimmt werden, und ein Standardzündzeitpunkt aus dem Kennfeld in Übereinstimmung mit den Druckdaten des Ansaugkrümmers und den Maschinendrehzahldaten gelesen wird.
Vorzugsweise wird diese Bestimmung der Maschinendrehzahl mit Hilfe eines Maschinendrehzahlsensors in Form von Zündimpulsen ausgeführt.
Darüber hinaus wird die Bestimmung des Luftdrucks vorzugsweise mit einem Luftdrucksensor durchgeführt, der sich im Ansaugkrümmer der Maschine befindet.
Zusätzlich umfaßt die Bestimmung Ventilbewegungszustands vorzugsweise die Bestimmung, ob ein oder mehrere Zylinder der Maschine in ihrem Ruhezustand gehalten oder alle Zylinder/der Maschine in ihrem Arbeitszustand gehalten werden.
Vorzugsweise enthält die Bestimmung Ventilbewegungszustands die Bestimmung, ob die Maschine in einem Hochdrehzahl- Betriebszustand gehalten wird, basierend auf den Ventilbewegungszuständen der Zylinderventile in den Zylindern, oder ob sie in einem Niedrigdrehzahl-Betriebszustand gehalten wird, basierend auf den Ventilbewegungszuständen der Zylinderventile in den Zylindern.
Darüber hinaus enthält vorzugsweise die Bestimmung des Ventilbewegungszustands die Bestimmung, ob die Maschine in einem Betriebszustand gehalten wird, basierend auf einem oder mehr Zylindern der Maschine, die in ihrem Ruhezustand gehalten werden, die Maschine in einem Hochdrehzahl-Betriebszustand gehalten wird, basierend auf den Ventilbewegungszuständen der Zylinderventile in den Zylindern, oder in einem Niedrigdrehzahl-Betriebszustand gehalten wird, basierend auf den Ventilbewegungszuständen der Zylinderventile in den Zylindern.
Zusätzlich wird der Sollzündzeitpunkt vorzugsweise auf der Basis von Daten errechnet, die wenigstens einen Kompensationswert enthalten, der aus der Temperatur des Kühlmittels in der Maschine, der Lufttemperatur im Ansaugkrümmer, der Öffnung der Drosselklappe, die sich im Ansaugkrümmer der Maschine befindet, des Klopfens und dem Spannungspegel der Batterie gewählt wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Vorteile und Eigenschaften des Zündzeitpunkt-Steuerungssystems für eine Brennkraftmaschine nach vorliegender Erfindung werden mit der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. In diesen ist:
Fig. 1 eine allgemeine Konstruktionsansicht eines Brennkraftmaschinen-Zündzeitpunkt-Steuerungssystems als Beispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild, das die Funktionen des Zündzeitpunkt-Steuerungssystems aus Fig. 1 darstellt;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Zündungs-Steuerungsschaltung, die im Zündzeitpunkt-Steuerungssystem aus Fig. 1 Anwendung findet;
Fig. 4 ein Blockdiagramm, das die fortschreitende Bewegung der Zündungs-Steuerungsschaltung im Zündzeitpunkt-Steuerungssystem aus Fig. 1 zeigt;
Fig. 5 ein progressives Strömungsdiagramm, das die Standardzündzeitpunkte zeigt, die mit dem Zündzeitpunkt-Steuerungssystem aus Fig. 1 geschaltet werden;
Fig. 6 ein charakteristisches Blockschaltbild eines Schließwinkel-Berechnungskennfeldes, das vom Zündezeitpunkt-Steuerungssystem aus Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 7 ein Flußdiagramm einer Hauptroutine, mit der das Zündzeitpunkt-Steuerungssystem aus Fig. 1 betrieben wird;
Fig. 8 ein Flußdiagramm einer Zündzeitpunkt-Berechnungsroutine, die vom Zündzeitpunkt-Steuerungssystem aus Fig. 1 ausgeführt wird; und
Fig. 9 ein Flußdiagramm einer Zündungs-Steuerungsroutine, die vom Zündzeitpunkt-Steuerungssystem aus Fig. 1 ausgeführt wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Ein Zündzeitpunkt-Steuerungssystem ist in Fig. 1 gezeigt, wie es in einem Vierzylinder-Reihenbrennkraftmaschine (aus Gründen der Einfachheit "Maschine E" genannt) aufgebaut ist, wobei ein Mechanismus zum Umschalten und Verändern der Ventilbewegungszustände der Ein- und Auslaßventile enthalten ist. Die Maschine E enthält einen Ansaugkrümmer 1, der aus einer Ansaugverzweigungsleitung 6 ausgebildet ist, einen Druckausgleichsbehälter 9, der fest mit der Ansaugverzweigungsleitung 6 verbunden ist, eine Ansaugleitung 7, die integral mit dem Druckausgleichsbehälter 9 ausgebildet ist, und einen Luftfilter, der nicht gezeigt ist. Die Ansaugleitung 7 ist dazu eingerichtet, eine Drosselklappe 2 drehend gelagert aufzunehmen, die eine Drehachse 201 aufweist, die mit einem Drosselklappenhebel 3 an der Außenseite des Ansaugkrümmers 1 verbunden ist.
Der Drosselklappenhebel 3 ist mit einem Gaspedal (nicht gezeigt) verbunden und wird derart durch dieses gedreht, daß die Drosselklappe 2 im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn mit Hilfe des Drosselklappenhebels gedreht wird, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Die Drosselklappe wird mit einer geeigneten Rückholfeder (nicht gezeigt) geschlossen, wenn das Gaspedal gelöst wird, um in seine Ausgangsposition zurückzukehren. Die Drosselklappe 2 ist mit einem Drosselklappenöffnungs-Sensor 8 ausgestattet, der ein Ausgangssignal der Öffnungsdaten der Drosselklappe. 2 erzeugt.
Andererseits ist die Ansaug-Umgehungsleitung 101 mit der Ansaugleitung 7 derart verbunden, daß sie die Drosselklappe 2 umgeht, und mit einem Leerlauf-Steuerventil 4 (ISC) ausge stattet, das mit einer Rückholfeder 401 geschlossen gehalten und mit einem Schrittmotor 5 angetrieben wird. Bezugszeichen 16 kennzeichnet ein erstes Leerlauf-Luftventil, das dazu eingerichtet ist, automatisch eine Aufwärmkompensation in Abhängigkeit der Kühlmitteltemperatur in der Maschine während des Leerlaufzustands der Maschine auszuführen.
Weiterhin enthält die Ansauglufttemperatur-Detektoreinrichtung einen Ansaugluft-Temperatursensor 14, der im Ansaugkrümmer 1 angeordnet ist, um ein Ausgangssignal der Daten für die Ansaugluft-Temperatur (Ta) zu erzeugen. Die Maschine ist mit einem Kühlmittelsensor 11 zum Erfassen der Temperatur des Kühlmittels ausgestattet. Die Maschinendrehzal-Detektoreinrichtung enthält einen Maschinendrehzahlsensor 12 zum Erfassen der Maschinendrehzahl in Form von Zündimpulsen. Die Batteriespannungs-Detektoreinrichtung enthält einen Batteriesensor 27 zum Erfassen der Batteriespannung VB. Ein Klopfsensor 21 ist ebenfalls vorgesehen, um ein Ausgangssignal für die Klopfdaten der Maschine zu erzeugen. Die Ansaugluftdruck- Detektoreinrichtung enthält einen Unterdruckdrucksensor 10, der im Druckausgleichsbehälter 9 vorgesehen ist, um Ansaugkrümmer-Druckdaten (Pb) zu erzeugen.
Ein Zylinderkopf 13, der zum Teil die Maschine bildet, ist mit Ansaug- und Ausstoßleitungen ausgerüstet, die sich dazu eignen, in Verbindung mit jedem der Zylinder zu stehen, die in der Maschine ausgebildet sind, und mit Einlaß- bzw. Auslaßventilen (nicht gezeigt) geöffnet und geschlossen zu werden, die als Ganzes ein Ventilbewegungssystem bilden. Das Ventilbewegungssystem ist dazu eingerichtet, unter einer Niedrigdrehzahl-Betriebsart M1 und einer Hochdrehzahl- Betriebsart M-2 durch wahlweises Antreiben von Niedrig- bzw. Hochdrehzahlnocken betrieben zu werden, obwohl es unter einer Ruhe-Teilzylinderbetriebsart (modulierte Verschiebungsbetriebsart) M-3 betriebsfähig ist, indem die Einlaß- und Auslaßventile eines ersten Zylinders #1 bzw. eines vierten Zylinders in ihrem Ruhezustand gehalten werden, wobei ein zweiter Zylinder #2 bzw. ein dritter Zylinder #3 in seinem Arbeitszustand gehalten wird. Das Ventilbewegungssystem enthält Ventilkipphebel, die mit einem Niedrig- und Hochdrehzahlbetriebsarten-Umschaltmechanismus K1 und K2 verbunden sind, wobei der erste dazu eingerichtet ist, die Niedrigdrehzahlnocken der Einlaß- und Auslaßventile hydraulisch in ihrem Arbeitszustand bei einer vorbestimmten Niedrigdrehzahl-Betriebsart zu halten, und der letzte in ähnlicher Weise dazu eingerichtet ist, die Hochdrehzahlnocken der Einlaß- und Auslaßventile hydraulisch in ihrem Ruhezustand bei einer vorbestimmten Hochdrehzahl-Betriebsart zu halten. Die Niedrig- und Hochdrehzahl-Betriebsarten-Umschaltmechanismen K1 und K2 sind nach dem Stand der Technik hinreichend bekannt und derart aufgebaut, daß die Niedrig- und Hochdrehzahlnocken und die Ventilkipphebel wahlweise miteinander in Eingriff gebracht und gelöst werden, indem die Eingriffs- und Lösebedingungen zwischen den Ventilkipphebeln und ihren Ventilkipphebelachsen mit Hilfe entsprechender Schiebestifte umgeschaltet werden, die nicht gezeigt sind.
Dem Niedrigdrehzahlbetriebsart-Umschaltmechanismus K1, der einen Ventilbewegungszustand-Umschaltmechanismus bildet, wird Drucköl mit Hilfe eines Druckölkreislaufs 22 durch ein erstes elektromagnetisches Ventil 26 zugeführt, während dem Hochdrehzahlbetriebsart-Umschaltmechanismus K2, der ebenfalls den Ventilbewegungszustand-Umschaltmechanismus bildet, Drucköl mit Hilfe eines Druckölkreislaufs 30 durch ein zweites elektromagnetisches Ventil 31 zugeführt wird. Es versteht sich, daß sowohl das erste elektromagnetische Ventil 26 wie auch das zweite elektromagnetische Ventil 31, die jeweils einen Dreiwegeaufbau haben, unter der Niedrigdrehzahl-Betriebsart M-1 das Ventilbewegungssystems nicht aktiviert werden, während sowohl das erste elektromagnetische Ventil 26 wie auch das zweite elektromagnetische Ventil 31 unter der Hochdrehzahl-Betriebsart M-2 des Ventilbewegungssystems aktiviert werden das erste elektromagnetische Ventil 26 wird aktiviert, während das zweite elektromagnetische Ventil 31 in der Ruhe-Teilzylinderbetriebsart M-3 des Ventilbewegungssystems nicht aktiviert wird. Die oben genannten elektromagnetischen Ventile 26 und 31 werden mit Hilfe des Ausgangssteuersignals einer Maschinensteuereinheit (ECU) 15 gesteuert, die im folgenden beschrieben wird.
Der Zylinderkopf 13 ist in Fig. 1, ausgestattet mit Einspritzdüsen 17, gezeigt, die dazu dienen jeweils Kraftstoff in die Zylinder derart einzuspritzen, daß den Einspritzdüsen 17 von einer Kraftstoffvorratsquelle 19 Kraftstoff zugeführt wird, der unter einem vorbestimmten Druckpegel mit Hilfe einer Druckeinstelleinrichtung 18 eingestellt ist. Die Einspritzsteuerung wird mit Hilfe der Maschinensteuereinheit 15 ausgeführt, die oben erwähnt wurde.
Der Zylinderkopf 13 ist mit Zündkerzen 23 für die entsprechenden Zylinder ausgestattet, und zwar so, daß die Zündkerzen 23 der Zylinder #2 und #3, die immer in ihrem Arbeitszustand gehalten werden, elektrisch mit einer Zündvorrichtung 24 verbunden sind, die sich in einer einzelnen Zündungssteuerschaltung befindet, und daß die Zündkerzen 23 der Zylinder #1 und #4, die in ihrem Arbeits- und Ruhezustand gehalten werden, elektrisch mit einer Zündvorrichtung 25 verbunden sind, die sich in einer weiteren Zündungssteuerschaltung befindet. Beide Zündvorrichtungen 24 und 25 sind elektrisch mit der Maschinensteuereinheit 15 verbunden.
Die Zündungssteuerschaltung enthält zwei Zündzeitpunkt-Steuerschaltungen 36, die sich in der Maschinensteuerschaltung 15 befinden, und zwei Treiberschaltungen 241 und 251 für die Zündvorrichtungen 24 bzw. 25. Nur eine der Steuerschaltungen 36 ist in Fig. 3 gezeigt. Mit den Treiberschaltungen 241 und 251 sind jeweils Leistungstransistoren 38 und 38 elektrisch verbunden, die dazu eingerichtet sind, den Öffnungs- und Schließzeitpunkt sowie die Aktivierungszeit der Schaltungen zu steuern, und die elektrisch mit Zündspulen 37 und 37 verbunden sind.
Die Zündzeitpunkt-Steuerschaltungen 36 sind jeweils den abschaltbaren Zylindern #1 und #4 zugeordnet, die in ihrem Ruhezustand gehalten werden können, und den Arbeitszylindern #2 und #3, die immer in ihrem Arbeitszustand gehalten werden, und zwar derart, daß die Zylinder #1 bis #4 mit Standardsignalen (θ&sub0; eines Kurbelwinkels) von Kurbelwinkel-Sensoren 34 und Kurbelwinkelsignalen (1º oder 2º (Δθ) eines Einheitenim pulses) von Einheits-Kurbelwinkelsensoren 33 gesteuert werden. Die abschaltbaren Zylinder #1 und #4 sind in Fig. 3 gezeigt, wohingegen die Arbeitszylinder #2 und #3 nicht dargestellt sind. Das Standardsignal θº wird an einen Monoflop B ausgegeben, so daß der Monoflop B mit Hilfe des Standardsignals (Ein-Aus) des oberen Totpunktes θº (beispielsweise 75º) getriggert wird, und das Aktivierungsbeginnsignal wird ausgegeben und zählt eine vorbestimmte Verzögerungszeit t1 nachdem Kurbelwinkelsignale (ein Einheitenimpuls 1º oder 2º) erzeugt werden, wie es am besten in Fig. 4 gezeigt ist. In diesem Fall wird ein Sollzündzeitpunkt θb in Schritt b9 eines Flußdiagramms errechnet, wie es in Fig. 8 beschrieben wird.
Der Monoflop A wird in ähnlicher Weise durch das Standardsignal (Ein-Aus) getriggert und zählt eine Verzögerungszeit t1 und eine vorbestimmte Anzahl (Verzögerungsszeit t2) des Kurbelsignals, entsprechend des Schließwinkels, um so Zündsignale zu erzeugen.
Ein Flip-Flop F·F wird durch das Aktivierungsbeginnsignal des Monoflops B eingestellt und durch das Zündsignal des Monoflops A rückgestellt. Die Öffnungs- und Schließschaltung 251 bewirkt, daß der Leistungstransistor 38 in der "EIN"- Stellung gehalten wird, während einer Zeitperiode, in der der Flip-Flop F·F eingestellt wird, so daß die Zündspule 37 aktiviert bleibt. Die Zündschaltung 37 bewirkt, daß ihre Sekundärseite einen Hochspannungsstrom führt, wenn der Leistungstransistor auf "AUS" geschaltet wird, so daß der Hochspannungsstrom zu den Zündkerzen 23 der abschaltbaren Zylin der #1 und #4, die in ihrem Ruhezustand gehalten werden, geleitet wird und diese zündet.
Die Zeitpunktsteuerschaltung (nicht gezeigt) für die Arbeitszylinder #2 und #3 ist in ähnlicher Weise aufgebaut wie die Zeitpunktsteuerschaltung für die abschaltbaren Zylinder #1 und #4. Der Hochspannungs-Sekundärstrom der Zündspule 37 wird den Arbeitszylindern #2 und #3 zu ihrem Sollzündzeitpunkt Ab zugeführt und zündet diese. Die Gruppen der abschaltbaren Zylinder #1, #4 und der Arbeitszylinder #2 und #3 werden alternierend mit einem Intervall, d. h. ein Kurbelwinkel von 180º, gezündet.
Der wesentliche Teil der Maschinensteuereinheit 15 wird durch einen Mikrocomputer gebildet, um die Ventilbewegungszustand- Umschaltsteuerung und die Zündzeitpunktsteuerung zusätzlich zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung der Maschine 1 und der Steuerung des Drosselklappenantriebs durchzuführen, die nach dem Stand der Technik hinreichend bekannt sind.
Die Maschinensteuereinheit 15 ist in Fig. 2 gezeigt, enthaltend einen Maschinendrehzahlsensor 12 zum Erfassen der Maschinendrehzahl Ne und einen Unterdrucksensor 10 zum Erfassen des Ansaugluftdrucks Pb. Die Maschinensteuereinheit 15 enthält zudem eine Ventilbewegungszustand-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Antriebssignale der ersten und zweiten elektromagnetischen Ventile 26 und 31, um Ausgangssignale aus den Ventilbewegungszustandsdaten für die entsprechenden Zylinder zu erzeugen, die in ihren Arbeits- und Ruhezuständen gehalten werden. Die Maschinensteuereinheit 15 enthält zudem eine Standardzündzeitpunkt-Berechnungseinrichtung zum Berechnen des Standardzündzeitpunktes θb in Abhängigkeit des Ansaugluftdrucks Pb und der Maschinendrehzahl Ne auf der Basis der Ventilbewegungszustandsdaten jedes Zylinders. Darüber hinaus enthält die Maschinensteuereinheit 15 einen Kühlmittelsensor zum Erfassen einer Kühlmitteltemperatur Tw, einen Drosselklappenöffnungssensor 8 zum Erfassen einer Drosselklappenöffnung θs, einen Ansauglufttemperatursensor 14 zum Erfassen der Ansauglufttemperatur Ta, einen Batteriesensor 27 zum Erfassen der Batteriespannung Vb und einen Klopfsensor 21 zum Erfassen eines Klopfsignals Kn. Die in dieser Art aufgebaute Zündzeitpunkt-Berechnungseinrichtung errechnet einen Sollzündzeitpunkt θadv durch Kompensation des Standardzündzeitpunktes θb auf der Basis der Betriebsdaten der Brennkraftmaschine.
Das Zündzeitpunkt-Steuerungssystem nach vorliegender Erfindung wird nun gemeinsam mit seinem Steuerprogramm in Fig. 7 bis 9 beschrieben.
Der nicht gezeigte Hauptschalter ist "EIN"-geschaltet, um die Steuerung der Maschinensteuereinheit 15 mit ihrer Hauptroutine zu beginnen.
Zunächst werden die Funktionen der Einrichtungen, die die Ausführungsform der Erfindung bilden, mit ihren eingestellten Anfangswerten überprüft, worauf mehrere Sensoren mehrere Betriebsdaten für das Fortsetzen des Betriebs zu einem Schritt a2 lesen. Ein Kraftstoff-Unterbrechungsbereich wird aus einem Betriebskennfeld bestimmt, mit dem der Betriebsbereich auf der Basis der Maschinendrehzahl N und A/N als Belastungsdaten der Maschine errechnet wird, um mit dem Betrieb zu einem Schritt a3 fortzufahren, bei dem die Luft-Kraftstoffverhältnis-Rückkopplung FLG gelöscht und mit der Kraftstoffunterbrechung FLG "1" bei einem Schritt a4 zurückgekehrt wird.
Wird andererseits der Betriebszustand der Maschine im Kraftstoffunterbrechungsbereich bei Schritt a2 nicht beibehalten, um mit dem Betrieb zu Schritt a5 fortzufahren, wird die Kraftstoffunterbrechung FLG gelöscht und anschließend bestimmt, ob die Bedingung der Luft-Kraftstoffverhältnis- Rückkopplung erfüllt ist oder nicht. In Schritt a7 werden beim Übergangs-Betriebsbereich, wie etwa einem Leistungs-Betriebsbereich, und vor Beendigung des Leerlaufbetriebs die Berechnungen bezüglich des Luft-Kraftstoffverhältnis-Kompensationskoeffizienten KMAP in Abhängigkeit der momentanen Betriebsdaten (A/N, N) und des Leerlaufbetriebs-Erhöhungsumfangs-Kompensationskoeffizienten Ka in Abhängigkeit der Kühlmitteltemperatur Tw durch ein geeignetes Berechnungskennfeld des Leerlaufbetriebs-Erhöhungsumfangs-Kompensationskoeffizienten durchgeführt. Die errechneten Werte werden in der Adresse KAF gespeichert, worauf der Vorgang zu einem Schritt a10 fortschreitet.
Wird die Bedingung der Luft-Kraftstoffverhältnis-Rückkopplung in Schritt a6 erfüllt, wird ein Soll-Luft-Kraftstoffverhältnis in Abhängigkeit der momentanen Betriebsdaten (A/N, N) für die Berechnung des Kraftstoffmengen-Kompensationskoeffizienten KFB errechnet, der das obige Luft-Kraftstoffverhältnis erfüllen kann. In einem Schritt a9 wird der Kraftstoffkoeffizient KFB in der Adresse KAF gespeichert, damit der Betrieb zu Schritt a10 fortschreiten kann.
In Schritt a10 werden der andere Kraftstoffeinspritz- Impulsweiten-Kompensationskoeffizient KDT und der Totzeit-Kompensationswert TD des Kraftstoffeinspritzventils in Abhängigkeit des Betriebszustand der Maschine eingestellt, um jeden der Kompensationskoeffizienten für die Verwendung bei der Berechnung des Sollzündzeitpunktes θadv zu errechnen. Die somit errechneten Kompensationswerte enthalten einen Kühlmittel-Kompensationswert θwt, der in Abhängigkeit des Temperaturabfalls des Kühlmittels variiert wird, eine Beschleunigungsverzögerung θacc, die mit dem Differentialwert dθs korrespondiert, den man durch Differenzieren der Drosselklappenöffnung θs erhält, einen Ansauglufttemperatur-Kompensationswert θat, der in Abhängigkeit des Temperaturabfalls der Ansaugluft variiert, und einen Klopfverzögerungswert θk, der in Abhängigkeit des Klopfsignals Kn erhöht wird. Die nachfolgende Berechnung wird bezüglich des Kompensationswertes tb der Batterie durchgeführt, wobei die Aktivierungszeitdauer in Abhängigkeit des Abfalls der Batteriespannung VB erhöht wird. Der Betrieb schreitet fort zu Schritt all, bei dem die weiteren hinreichend bekannten Steuerungen durchgeführt werden, und kehrt dann zum Ausgangsschritt zurück.
Bei einer Kurbelwinkelposition von 180º auf halbem Wege der Hauptroutine wird die Zündzeitpunkt-Berechnungsroutine ausgeführt.
In der vorliegenden Betriebsart dient die Ventilbetriebszustand-Bestimmungseinrichtung 20 dazu, eine der Niedrig- oder Hochdrehzahlbetriebsarten M-1, M-2 und die Ruhe-Teilzylinderbetriebsart M-3 in Abhängigkeit der "EIN"- und "AUS"-Daten des ersten und zweiten Elektromagneten 26 und 31 zu bestimmen und auszuwählen. Nach Bestimmen und Auswählen der momentanen Betriebsart bestimmt die Betriebsartenänderungs-Bestimmungseinrichtung, ob die momentane Betriebsart identisch mit der vorherigen Betriebsart ist oder nicht. Für den Fall, das die Betriebsart geändert ist, schreitet der Betrieb zu einem Schritt b3 fort, wohingegen für den Fall, daß die Betriebsart nicht verändert wurde, der Betrieb zu einem Schritt b2 fortschreitet. In Schritt b3 ist die Zeit T nach der Änderung der Betriebsart "1", und der Betrieb schreitet wieder zu Schritt b1 fort, worauf er zu Schritt b2 fortschreitet, nachdem die momentane Betriebsart nicht von der vorhergehenden Betriebsart geändert wurde, und anschließend wird der Zeit T nach der Änderung der Betriebsart "1" hinzugefügt, um erneuert zu werden. Es wird darauf hingewiesen, daß die Betriebsartenänderungs-Bestimmungseinrichtung eine Funktion als Ventilbewegungszustand-Bestimmungseinrichtung enthalten kann.
In Schritt b4 wird die Maschinendrehzahl Ne mit dem Maschinendrehzahlsensor 12 und der Ansaugluftdruck Pb mit dem Vakuumsensor 10 bestimmt.
In Schritt b5 wird die vorhergehende Betriebsart als Niedrigdrehzahl-Betriebsart M-1, als Hochdrehzahl-Betriebsart M-2 oder als Ruhe-Teilzylinder-Betriebsart M-3 bestimmt, und der Standardzündzeitpunkt θb1 der vorhergehenden Betriebsart wird mit den Standardzündzeitpunkt-Kennfeldern m1, m2 und m3 errechnet, wie es aus Fig. 2 deutlich wird. In diesem Fall wird das Niedrigdrehzahlbetriebs-Kennfeld m1 für die Niedrigdrehzahl-Betriebsart M-1 in der vorhergehenden Betriebsart, das Hochdrehzahlbetriebs-Kennfeld m2 für die Hochdrehzahl-Betriebsart in der vorhergehenden Betriebsart und das Ruhe-Teilzylinderbetriebs-Kennfeld m3 für die Ruhe-Teilzylinder-Betriebsart M-3 in der vorhergehenden Betriebsart verwendet.
In Schritt b6 wird die momentane Betriebsart als Niedrigdrehzahl-Betriebsart M-1, als Hochdrehzahl-Betriebsart M-2 oder als Ruhe-Teilzylinder-Betriebsart M-3 bestimmt, und der Standardzündzeitpunkt θb2 der momentanen Betriebsart wird mit den Standardzündzeitpunkt-Kennfeldern m1, m2 und m3 in ähnlicher Weise errechnet, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.
In Schritt b7 und b8 wird der Standardzündzeitpunkt θb in der folgenden Gleichung (3) durch Ausgleichen des vorhergehenden Standardzündzeitpunktes θb1 und des momentanen Standardzündzeitpunktes θb 2 errechnet. Ein Ausgleichskoeffizient αn wird zu Beginn in den folgenden Gleichungen (1) und (2) berechnet. Hier werden die Ausgleichkoeffizienten αn mit der Gleichung (1), wenn die Zeit T nach der Änderung der Betriebsart geringer ist als der vorbestimmte Wert n, bzw. mit der Gleichung (2) errechnet, wenn die Zeit T nach der Änderung der Betriebsart länger ist als der vorbestimmte Wert n. Δa reprä sentiert ein Ausgleichsverhältnis, das beispielsweise etwa mit 0,1 eingestellt ist
α&sub1; = 0
α = αn-1 + Δa ..... (1)
αn = 1 ..... (2)
θb = αnθb2 + (1- αn)θb1 ..... (3)
Ein Beispiel der Zeitvorgangs-Änderungscharakteristika des Standardzündzeitpunkts θb, der auf oben beschriebene Art und Weise berechnet wurde, ist in Fig. 5 gezeigt. Aus Fig. 5 wird verständlich, daß der vorhergehende Standardzündzeitpunkt θb1 korrigiert wird, um sich allmählich dem momentanen Standardzündzeitpunkt θb2 in Abhängigkeit des Ausgleichsverhältnisses Δa zu nähern. Die oben erwähnte Behandlung führt zu der Tatsache, daß der Standardzündzeitpunkt θb, der nicht präzise bei der Betriebsartenänderung erkannt wird, korrigiert und kompensiert wird, wodurch eine übermäßige Abweichung vom gewünschten Zündzeitpunkt jedes Zylinders vermieden wird.
In Schritt b9 wird die Beschleunigungsverzögerung θacc für die Berechnung des Sollzündzeitpunktes θadv mit folgender Gleichung (4) errechnet.
θadv = θb + θwt + θat - θacc
In Schritt b10 wird ein vorbestimmtes Verzögerungsausmaß in Abhängigkeit des Klopfsignals Kn mit einem geeigneten, nicht gezeigten Kennfeld errechnet, um den Sollzündzeitpunkt θadv zur Verzögerungsseite hin zu korrigieren. Das Klopfverzögerungs-Kennfeld wird vorher eingerichtet, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.
In Schritt b11 wird der momentane Zündzeitpunkt θadvn im vorherigen Zündzeitpunktbereich θadb(n-1) und der momentane Ausgleichskoeffizient αn im vorherigen Ausgleichskoeffizientenbereich α(n-1) gespeichert, worauf der Betrieb zur Hauptroutine zurückkehrt.
Im folgenden wird die Zündsteuerungs-Behandlung auf halbem Wege der Hauptroutine in Fig. 9 beschrieben.
Die Zündsteuerungsroutine wird auf der Basis der Tatsache ausgeführt, daß das Standardsignal θ&sub0; von "AUS" zu "EIN" geändert wird, wenn sich jeder Zylinder am obersten Totpunkt 75º (75º vor OT) (ein Kurbelwinkel von 180 Grad) auf halbem Wege der Hauptroutine befindet. Bei diesem Schritt C1 werden vorbestimmte Daten erfaßt, und bei Schritt C2 wird bestimmt, ob der nicht gezeigte Startschalter "EIN" oder "AUS" ist. Der Betrieb schreitet in seinem Ausgangszustand zu den Schritten C3 und C4 fort, während der Betrieb in seinem Nicht-Ausgangszustand zu den Schritten C5 und C6 fortschreitet.
Schreitet der Betrieb zu den Schritten C3 und C4 in seinem Anfangszustand fort, werden jeweils der unveränderliche Zündzeitpunkt (z. B. 5º vor OT) und der Schließwinkel bei ihren Ausgangszuständen eingestellt und zur Hauptroutine zurückgekehrt. Schreitet der Betrieb andererseits zu den Schritten C5 und C6 in seinem Nicht-Ausgangszustand fort, werden der neueste Sollzündzeitpunkt θt und der Schließwinkel, die aus Fig. 6 errechnet wurden, in der Zeitsteuerschaltung 36 eingestellt und zur Hauptroutine zurückgekehrt.
In der Vollbetriebsart werden die Arbeitszylinder #2 und #3 gleichzeitig durch die Zündvorrichtung 24 gezündet, während die abschaltbaren Zylinder #1 und #4 gleichzeitig mit der Zündvorrichtung 25 gezündet werden. Wenn diese Zündvorrichtungen 24 und 25 bei jedem Kurbelwinkel von 180º angesteuert werden, werden eine und die anderen Gruppen der Arbeitszylinder und der abschaltbaren Zylinder #2, #3, #1 und #4 alternierend in Nähe ihres oberen Kompressionstotpunktes des Zylinders und in Nähe ihres Ausstoßtotpunktes des Zylinders gezündet.
Die Einspritzdüsen-Steuerbehandlung wird auf halbem Wege der Hauptroutine ausgeführt. Die errechnete Ansaugluftmenge A/N wird in Abhängigkeit des Ansaugluftdrucks Pb und der Maschinendrehzahl Ne errechnet, um die Kraftstoff-Standardimpulsbreite Tf zu errechnen. Die Einspritzdüsen-Steuersollzeit wird mit Hilfe des Luft-Kraftstoffverhältnis-Kompensationskoeffizienten KAF, der aus der Hauptroutine erfaßt wird, mit dem Kompensationskoeffizient KDT der atmosphärischen Temperatur und Druck, mit dem Einspritzdüsentätigkeitsverzögerungs- Kompensationswert TD und dergleichen errechnet. Während des Betriebs aller Zylinder sind die Kraftstoff-Sollimpulsbreiten Tinj in den Steuerschaltungen aller Einspritzdüsen 17 der Zylinder #1-#4 eingestellt, während in der Zeit des Betriebs der Zylinder #1 und #4, die in ihrem Ruhezustand gehalten werden, die Kraftstoff-Sollimpulsbreiten Tinj in den Steuerschaltungen 17 der Zylinder #2 und #3 eingestellt sind, so daß die Steuerschaltungen getriggert werden und um zum Betrieb der Hauptroutine zurückzukehren.
Wie aus der vorangegangenen Beschreibung deutlich wird, besteht der Vorteil der vorliegenden Erfindung darin, daß die Einstellung des Zündzeitpunkts für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit des Betriebszustands der Maschine erfolgen kann, indem die Maschinendrehzahldaten und die Ansaugkrümmerdaten mit mehreren Sensoren erfaßt, die Ventilbewegungszustandsdaten bestimmt, der Standardzündzeitpunkt in Abhängigkeit der Ventilbewegungszustandsdaten auf der Basis der Ansaugkrümmer-Druckdaten und der Maschinendrehzahl errechnet und der Zündzeitpunkt jedes Zylinders kompensiert wird, um den Sollzündzeitpunkt zu errechnen, was zu einem gewünschten Zündzeitpunkt für jeden Zylinder selbst im Geschwindigkeits-/Dichte-System führt.

Claims

1. System zum Steuern des Zündzeitpunkts für eine Brennkraftmaschine, enthaltend:

eine Maschinendrehzahl-Detektoreinrichtung (12) zum Erfassen einer Maschinendrehzahl der Brennkraftmaschine und zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das kennzeichnend für Maschinendrehzahl-Daten (N) ist;

eine Ansaugluftdruck-Detektoreinrichtung (10) zum Erfassen eines Drucks in einem Ansaugkrümmer;

einen Umschaltmechanismus (K1, K2) zum Umschalten eines Betriebszustandes eines Einlaßventils und/oder eines Auslaßventils;

eine Ventilbetriebszustand-Bestimmungseinrichtung (20) zum Bestimmen des Betriebszustandes des Einlaßventils und/oder des Auslaßventils in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand des Umschaltmechanismus (K1, K2);

mehrere Standardzündzeitpunkt-Kennfelder (m1, m2, m3), die in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Einlaßventils und/oder des Auslaßventils vorbereitet sind, wobei jedes dieser Kennfelder (m1, m2, m3) mehrere Standardzündzeitpunkte (Θ) auf der Basis von Druckdaten (Pb) des Ansaugkrümmers und der Maschinendrehzahl-Daten (N) definiert;

eine Standardzündzeitpunkt-Einstelleinrichtung (15) zum Bestimmen eines Zündzeitpunkts für jeden der Maschinenzylinder auf der Basis der Standardzündzeitpunkt-Kennfelder;

eine Sollzündzeitpunkt-Einstelleinrichtung (15) zum Korrigieren des Standardzündzeitpunkts, der mit der Sollzündzeitpunkt-Einstelleinrichtung (15) in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand der Maschine bestimmt wurde, und zum Berechnen eines Standardzündzeitpunkts (Θ adb) für jeden der Zylinder; und

eine Zündeinrichtung zum Zünden der Zylinder gemäß der Sollzündzeitpunkte (Θ adb),

wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, daß die Standardzündzeitpunkt-Einstelleinrichtung (15) eines der Standardzündzeitpunkt-Kennfelder (m1, m2, m3) auf der Basis von Ergebnissen wählt, die mit der Ventilbetriebszustand- Bestimmungseinrichtung bestimmt werden, und einen Standardzündzeitpunkt aus dem gewählten Kennfeld auf der Basis der Druckdaten (Pb) des Ansaugkrümmers und der Maschinendrehzahl- Daten (N) liest.

2. System zum Steuern des Zündzeitpunkts für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei dem die Maschinendrehzahl- Detektoreinrichtung (12) einen Maschinendrehzahl-Sensor (12) zum Erfassen der Maschinendrehzahl in Form von Zündimpulsen enthält.

3. System zum Steuern des Zündzeitpunkts für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei dem die Ansaugluftdruck-Detektoreinrichtung (10) einen Luftdrucksensor (10) enthält, der sich im Ansaugkrümmer (1) der Maschine befindet.

4. System zum Steuern des Zündzeitpunkts für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei dem die Ventilbewegungszustand- Bestimmungseinrichtung (20) bestimmt, ob ein oder mehrere Zylinder der Maschine in ihrem Ruhezustand gehalten werden oder alle Zylinder der Maschine in ihrem Arbeitszustand gehalten werden.

5. System zum Steuern des Zündzeitpunkts für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei dem die Ventilbewegungszustand- Bestimmungseinrichtung (20) bestimmt, ob die Maschine in einem Hochdrehzahl-Betriebszustand gehalten wird basierend auf den Ventilbewegungszuständen der Zylinderventile in den Zylindern, oder ob sie in einem Niedrigdrehzaht-Betriebszustand gehalten wird, basierend auf den Ventilbewegungszuständen der Zylinderventile in den Zylindern.

6. System zum Steuern des Zündzeitpunkts für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei dem die Ventilbewegungszustand- Bestimmungseinrichtung (20) bestimmt, ob die Maschine in einem Betriebszustand gehalten wird, basierend auf einem oder mehr Zylindern der Maschine, die in ihrem Ruhezustand gehalten werden, die Maschine in einem. Hochdrehzahl-Betriebszustand gehalten wird, basierend auf den Ventilbewegungszuständen der Zylinderventile in den Zylindern, oder in einem Niedrigdrehzahl-Betriebszustand gehalten wird, basierend auf den Ventilbewegungszuständen der Zylinderventile in den Zylindern.

7. System zum Steuern des Zündzeitpunkts für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei dem der Sollzündzeitpunkt auf der Basis von Daten errechnet wird, die wenigstens einen Kompensationswert enthalten, der aus der Temperatur des Kühlmittels in der Maschine, der Lufttemperatur im Ansaugkrümmer (1), der Öffnung der Drosselklappe (2), die sich im Ansaugkrümmer (1) der Maschine befindet, des Klopfens und dem Spannungspegel der Batterie gewählt wird.

8. Verfahren zur Steuerung des Zündzeitpunktes für eine Brennkraftmaschine, enthaltend folgende Schritte:

(b1) Bestimmen eines Betriebszustandes eines Einlaßventils und/oder eines Auslaßventils der Maschine auf der Basis eines Betriebszustandes eines Umschaltmechanismus zum Umschalten des Betriebszustandes des Einlaßventils und/oder Auslaßventils;

(b4) Erfassen einer Drehzahl der Maschine und eines Drucks innerhalb des Ansaugkrümmers und Erzeugen von Maschinendrehzahl-Daten (N) und Druckdaten (Pb);

(b5, b6) Bestimmen eines Standardzündzeitpunktes (Ob) für jeden der Zylinder der Maschine auf der Basis von Standardzündzeitpunkt-Kennfeldern (m1, m2, m3), wobei jedes der Standardzündzeitpunkt-Kennfelder (m1, m2, m3) für jeden Betriebszustand des Einlaßventils und/oder Auslaßventils vorbereitet ist, und Definieren mehrerer Standardzündzeitpunkte in Übereinstimmung mit den Druckdaten (Pb) und den Maschinendrehzahl-Daten (N);

(b9) Korrigieren des bestimmten Standardzündzeitpunktes in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand der Maschine und Errechnen eines Sollzündzeitpunktes (Θ adv) für jeden der Zylinder; und

Zünden jedes der Zylinder zum Sollzündzeitpunkt;

wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß eines der Standardzündzeitpunkt-Kennfelder (m1, m2, m3) in Übereinstimmung mit Ergebnissen gewählt wird, die mit Hilfe der Betriebszustand-Bestimmungseinrichtung bestimmt werden, und ein Standardzündzeitpunkt aus dem gewählten Kennfeld in Über einstimmung mit den Druckdaten (Pb) des Einlaßkrümmers und den Maschinendrehzahl-Daten (N) gelesen wird.

9. Verfahren zur Steuerung des Zündzeitpunktes für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, bei dem das Erfassen der Maschinendrehzahl mit Hilfe eines Drehzahlsensors (12) in Form von Zündimpulsen durchgeführt wird.

10. Verfahren zur Steuerung des Zündzeitpunktes für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, bei dem das Erfassen des Ansaugluftdrucks mit Hilfe eines Luftdrucksensors (10) durchgeführt wird, der sich im Ansaugkrümmer (1) der Maschine befindet.

11. Verfahren zur Steuerung des Zündzeitpunktes für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, bei dem das Bestimmen des Ventilbewegungszustandes das Bestimmen enthält, ob einer »oder mehrere Zylinder der Maschine in ihrem Ruhezustand gehalten werden oder alle Zylinder der Maschine in ihrem Arbeitszustand gehalten werden.

12. Verfahren zur Steuerung des Zündzeitpunktes für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, bei dem das Bestimmen des Ventilbewegungszustandes das Bestimmen enthält, ob die Maschine in einem Hochdrehzahl-Betriebszustand gehalten wird, basierend auf den Ventilbewegungszuständen der Zylinderventile in den Zylindern, oder ob sie in einem Niedrigdrehzahl- Betriebszustand gehalten wird, basierend auf den Ventilbewegungszuständen der Zylinderventile in den Zylindern.

13. Verfahren zur Steuerung des Zündzeitpunktes für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, bei dem die Bestimmung des Ventilbewegungszustandes das Bestimmen enthält, ob die Maschine in einem Betriebszustand gehalten wird, basierend auf einem oder mehreren Zylindern der Maschine, die in ihrem Ruhezustand gehalten werden, ob die Maschine in einem Hochdrehzahl-Betriebszustand gehalten wird, basierend auf den Ventilbetriebszuständen der Zylinderventile in den Zylindern, oder ob sie in einem Niedrigdrehzahl-Betriebszustand gehalten wird, basierend auf den Ventilbewegungszuständen der Zylinderventile in den Zylindern.

14. Verfahren zur Steuerung des Zündzeitpunktes für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, bei dem der Sollzündzeitpunkt auf der Basis von Daten errechnet wird, die wenigstens einen Kompensationswert enthalten, der aus der Temperatur des Kühlmittels in der Maschine, der Lufttemperatur im Ansaugkrümmer (1), der Öffnung der Drosselklappe (2), die sich im Ansaugkrümmer (1) der Maschine befindet, des Klopfens und dem Spannungspegel der Batterie gewählt wird.