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DE19730765A1 - Zündungssteuerung für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Zündungssteuerung für einen Verbrennungsmotor

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Publication number
DE19730765A1
DE19730765A1 DE19730765A DE19730765A DE19730765A1 DE 19730765 A1 DE19730765 A1 DE 19730765A1 DE 19730765 A DE19730765 A DE 19730765A DE 19730765 A DE19730765 A DE 19730765A DE 19730765 A1 DE19730765 A1 DE 19730765A1
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DE
Germany
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crank angle
signal
internal combustion
reverse rotation
combustion engine
Prior art date
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Application number
DE19730765A
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English (en)
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DE19730765C2 (de
Inventor
Wataru Fukui
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Application granted granted Critical
Publication of DE19730765C2 publication Critical patent/DE19730765C2/de
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Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P11/00Safety means for electric spark ignition, not otherwise provided for
    • F02P11/02Preventing damage to engines or engine-driven gearing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zündungssteuerung für einen Verbrennungsmotor, zur Steuerung der Zündung jeweiliger Zylinder durch Zuführung einer niedrigen Spannung, und genauer auf eine Zündungssteuerung für einen Verbrennungsmotor, welche in der Lage ist, einen genau gesteuerten Zustand sicherzustellen, indem eine Zündung verhindert wird, welche von einer fehlerhaft zugeführten Spannung aufgrund der falschen Erfassung eines Winkelsignals verursacht wird, indem die Umkehrrotation des Verbrennungsmotors schnell unterschieden bzw. erkannt wird.
Fig. 10 ist eine Ansicht, welche die Anordnung einer Zündungssteuerung für einen konventionellen Verbrennungsmotor zeigt, welche beispielsweise in der japanischen Veröffentlichung # 62-36153 und dergleichen gezeigt wird, Fig. 11 ist ein Zeitdiagramm, welches die Ausgangssignalform eines Winkelsensors in Fig. 10 zeigt, und die Fig. 12 und 13 sind Zeitdiagramme, welche den fehlerhaften Steuervorgang zeigen, der von der in Fig. 10 gezeigten konventionellen Steuerung ausgeführt wird, wenn eine Umkehrrotation auftritt.
In Fig. 10 erfaßt ein Winkelsensor 10, welcher an der Kurbelwelle oder Nockenwelle (nicht abgebildet) des Verbrennungsmotors angeordnet ist, den Rotationswinkel des Verbrennungsmotors und gibt ein Kurbelwinkelsignal SGT aus, welches den Referenzkurbelwinkel jedes Zylinders angibt, und ein Zylinderidentifikationssignal SGC zur Identifikation jeder der Zylinder.
Gewöhnlich enthält der Winkelsensor 10 einen Kurbelwinkelsensor und einen Zylinderidentifikationssensor (nicht abgebildet). Der Kurbelwinkelsensor der Sensoren zur Schaffung des Kurbelwinkelsignals SGT ist an der Kurbelwelle angeordnet, und ihr Zylinderidentifikationssensor zur Schaffung des Zylinderidentifikationssignals SGC ist an der Nockenwelle angeordnet, deren Umdrehungen gegenüber der Kurbelwelle auf die Hälfte vermindert sind.
Verschiedene Sensoren 12, einschließlich eines Lufteinlaßmengensensors, eines Wassertemperatursensors, eines Startschalters und dergleichen, erfassen den Betriebszustand D des Verbrennungsmotors und erzeugen verschiedene Erfassungssignale, welche den Betriebszustand D anzeigen.
Einspritzer bzw. Düsen 16, welche entsprechend der jeweiligen Zylinder des Verbrennungsmotors angeordnet sind, spritzen eine vorbestimmte Treibstoffmenge ein, indem die Treibstoffeinspritzventile der jeweiligen Zylinder zu vorbestimmten Zeitpunkten angetrieben werden.
Zündspulen 18a und 18b, welche entsprechend jedem der Zylinder des Verbrennungsmotors angeordnet sind, bestehen aus einem Transformator, welcher eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung enthält, und eine hohe Zündspannung wird von der Sekundärwicklung an die Zündkerze 20 jedes Zylinders angelegt.
Der obige Fall ist so angeordnet, daß ein Paar der Zündspulen 18a und 18b vorgesehen sind, und die Zündkerzen 20 der Zylinder #1 und #4 mit den jeweiligen einen Enden einer der Zündspulen bzw. der Zündspule 18a verbunden sind, und die Zündkerzen 20 der Zylinder #3 und #2 sind mit den jeweiligen einen Enden der anderen Zündspulen bzw. der Zündspule 18b verbunden. Daher werden die jeweiligen einen Paare der Zylinder, d. h. die Zylinder #1 und #4 und die Zylinder #3 und #2 jeweils gleichzeitig gezündet.
Leistungstransistoren, welche in Reihe mit den Primärwicklungen der jeweiligen Zündspulen 18a und 18b verbunden sind, schalten die in die jeweiligen Primärwicklungen fließenden Primärströme i1a und i1b ab, und erzeugen eine erhöhter Hochspannung aus den Sekundärwicklungen der jeweiligen Zündspulen 18a und 18b.
Eine elektronische Steuereinheit (im folgenden als ECU = electronic control unit bezeichnet) 30, welche aus einem Mikrocomputer besteht, enthält eine Eingangsschnittstelle 32, eine Steuer/Rechenvorgangs-Schaltung 34 und eine Ausgangsschnittstelle 36. Die Eingangsschnittstelle 32 holt das Kurbelwinkelsignal SGT, das Zylinderidentifikationssignal SGC und den Operationszustand D, und gibt diese in die Steuer/Rechenvorgangs-Schaltung 34 ein.
Die Steuer/Rechenvorgangs-Schaltung 34 berechnet die jeweiligen Steuerzeitpunkte der Einspritzer 16 und der Zündspulen 18a und 18b auf der Grundlage der verschiedenen Arten von Informationen SGT, SGC und D, die durch die Eingangsschnittstelle 32 kommen, und erzeugt Antriebssignale J1-J4 für die jeweiligen Einspritzer 16 und die Antriebssignale P1 und P2 für die Zündspulen 18a und 18b, entsprechend der jeweiligen Steuerzeitpunkte.
Die Ausgangsschnittstelle 36 gibt die J1-J4 aus und treibt die Einspritzer 16 der jeweiligen Zylinder an, und gibt die Antriebssignale P1 und P2 aus, um dadurch die Leistungstransistoren 22a und 22b anzutreiben.
Das bedeutet, daß das Antriebssignal P1 an die Zündspule 18a (Basisstrom des Leistungstransistors 22a) abwechselnd den Leistungstransistor 22a einschaltet, um dadurch den Primärstrom i1a, welcher der Zündspule 18a zugeführt wird, abzuschalten, und das Antriebssignal P2 an die Zündspule 18b (Basisstrom des Leistungstransistors 22b) schaltet abwechselnd den Leistungstransistor 22b ein, um dadurch den Primärstrom i1b, welcher der Zündspule 18b zugeführt wird, abzuschalten.
In Fig. 11 besteht das Kurbelwinkelsignal SGT aus einem Pulssignal entsprechend der Rotation der Kurbelwelle, und die ansteigenden Flanken der jeweiligen Pulse zeigen einen ersten Referenzkurbelwinkel B75° (75° diesseits von TDC) entsprechend der jeweiligen Zylinder (#1-#4), und ihre abfallenden Flanken zeigen einen zweiten Referenzkurbelwinkel B5° (5° diesseits von TDC).
Das Zylinderidentifikationssignal SGC hat Pulse, welche gegenüber den Pulsen des Kurbelwinkelsignals SGT verschoben sind, die den Zylindern #1 und #4 entsprechen, und erzeugt einen Pegel (H, L) an den jeweiligen Flanken (erste und zweite Referenzkurbelwinkel) des Kurbelwinkelsignals SGT in einer vorbestimmten Sequenz, um dadurch die jeweiligen Zylinder (Zylinder #1-#4) zu spezifizieren.
Daher können die Zylinder #1 und #4 durch den Pegel "1" des Zylinderidentifikationssignals SGC an den ansteigenden Flanken des Kurbelwinkelsignals SGT (erster Referenzkurbelwinkel) B75° identifiziert werden, und ein spezifischer Zylinder, d. h. der Zylinder #1 kann durch den Pegel "1" des Zylinderidentifikationssignals SGC bei der fallenden Flanke des Kurbelwinkelsignals SGT (zweiter Referenzkurbelwinkel) B5° identifiziert werden.
Als nächstes wird der Betrieb der Zündungssteuerung für den konventionellen Verbrennungsmotor, welche in Fig. 10 gezeigt ist, unter Bezugnahme auf die Fig. 11 beschrieben.
Da der Pegel des Zylinderidentifikationssignals SGC beim ersten Referenzkurbelwinkel B75° (siehe Fig. 11) im Normalbetrieb abwechselnd auf die H- und L-Pegel geht, kann die Steuer/Rechenvorgangs-Schaltung 34 eine Gruppe von Zylindern identifizieren, welche gleichzeitig gezündet werden (Gruppenzündung).
Ferner, da der Pegel des Zylinderidentifikationssignals SGC am zweiten Referenzkurbelwinkel B5° nur bei dem spezifischen Zylinder (Zylinder #1) auf dem H-Pegel liegt, kann die Steuer/Rechenvorgangs-Schaltung 34 den spezifischen Zylinder identifizieren.
Mann beachte, daß wenn das Zylinderidentifikationssignal SGC ein in Fig. 11 gezeigtes Muster hat, die jeweiligen Zylinder auch aus den Pegeln des Zylinderidentifikationssignals SGC bei dem Paar von Flanken B5° und B75° der jeweiligen Impulse des Kurbelwinkelsignals SGT spezifiziert werden können.
Das bedeutet, wenn die Pegel des Zylinderidentifikationssignals SGC bei den jeweiligen Referenzkurbelwinkeln B5° und B75° "0,1" betragen, werden "die Zylinder #1, #4" als entsprechende Zylinder spezifiziert (wenn jedoch der Pegel an der nächsten Flanke B5° "1" ist, wird der Zylinder #1 spezifiziert), wenn die Pegel "1,0" betragen, wird "der Zylinder #3" als entsprechender Zylinder spezifiziert, und wenn die Pegel "0,0" betragen, wird "der Zylinder #2" als entsprechender Zylinder spezifiziert.
Wenn die jeweiligen Zylinder identifiziert sind, erfaßt die Steuer/Rechenvorgangs-Schaltung 34 den Betriebszustand des Verbrennungsmotors auf der Grundlage des Kurbelwinkelsignals SGT und das Zylinderidentifikationssignal SGC aus dem Winkelsensor 10, das Betriebszustand-Erfassungssignal D aus den verschiedenen Sensoren, und berechnet die Steuerparameter (Zeitpunkt, bei welchem Treibstoff eingespritzt wird, Zündzeitpunkt und dergleichen) jedes Zylinders, unter Verwendung der jeweiligen Referenzkurbelwinkel B75° und B5° als Steuerreferenzpunkten.
Daher werden die Antriebssignale J1-J4 für die Einspritzer 16 sequentiell erzeugt, entsprechend den jeweiligen Zylindern, zu optimalen Steuerzeitpunkten, entsprechend dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors, und das Antriebssignal P1 für den Leistungstransistor 22a (Zündspule 18a) und das Antriebssignal P2 für den Leistungstransistor 22b (Zündspule 18b) werden abwechselnd für die jeweiligen Gruppen der Zylinder erzeugt.
Die Leistungstransistoren 22a und 22b werden abwechselnd durch die Antriebssignale P1 und P2 eingeschaltet, um dadurch die Primärströme i1a und i1b, welche den jeweiligen Zündspulen 18a und 18b zugeführt werden, abzuschalten, so daß für die Zündungssteuerung die Zündkerzen 20 der Zylinder sequentiell entladen werden.
Gewöhnlich werden die Zeitpunkte, bei welchen die Primärströme i1a und i1b abgeschaltet werden (Zündzeitpunkte) in der Nähe des zweiten Referenzkurbelwinkel B5° eingestellt, d. h. in die Nähe eines oberen Totpunkts der Verdichtung.
Ferner führt die Steuer/Rechenvorgangs-Schaltung 34 die Taktgebersteuerung unter Verwendung der jeweiligen Referenzkurbelwinkel B75° und B5° als Startpunkte nicht aus, wenn der Verbrennungsmotor den Betrieb beginnt oder wenn der Verbrennungsmotor bei niedriger Umdrehungsgeschwindigkeit arbeitet, wobei das Kurbelwinkelsignal SGT eine starke zyklische Variation durchführt, sondern führt eine Umgehungssteuerung (Bypass-Steuerung) durch, bei welcher die Zuführung der Primärströme i1a und i1b beim ersten Referenzkurbelwinkel B75° begonnen wird und die Zuführung beim zweiten Referenzkurbelwinkel B5° abgeschaltet wird.
Die Steuer/Rechenvorgangs-Schaltung 34 steuert die Einspritzer 16 und die Zündspulen 18a und 18b der jeweiligen Zylinder bei optimalen Zeitpunkten gemäß des Betriebszustands.
Wenn jedoch ein Startschalter während eines Verdichtungstakts (in einer Kurbelwinkelposition diesseits des oberen Totpunkts) durch den Bedienungsfehler eines Bedieners beim Starten des Motors abgeschaltet wird, bevor der Verbrennungsmotor seinen Startvorgang vollständig abschließt, hält der Verbrennungsmotor an, indem er umgekehrt wird.
In diesem Fall, da die Steuer/Rechenvorgangs-Schaltung 34 diese umgekehrte Rotation nicht erkennen kann, schaltet sie fälschlicherweise den Primärstrom i1 (i1a oder i1b) ab. Daher besteht die Möglichkeit, daß der Verbrennungsmotor beschädigt wird.
Wenn der Verbrennungsmotor beispielsweise zu einem Zeitpunkt t2 umgekehrt wird, gerade nachdem er durch den ersten Referenzkurbelwinkel B75° des Zylinders #1 bei der normalen Rotation (während eines Verdichtungstakts) gelaufen ist, wie in Fig. 12 gezeigt, beginnt die Steuer/Rechenvorgangs-Schaltung 34 damit, den Primärstrom i1a dem Zylinder #1 beim ersten Referenzkurbelwinkel B75° (Zeit t1) bei der Normalrotation zuzuführen, und fehlidentifiziert den ersten Referenzkurbelwinkel B75° (Zeit t3) nach der Umkehrrotation (Zeit t2) als den zweiten Referenzkurbelwinkel B5°, und zündet die Zündkerze bei einem übermäßig vorlaufenden Winkel, indem der Primärstrom i1a abgeschaltet wird.
Ferner, wenn der Verbrennungsmotor zu einem Zeitpunkt t4 umgekehrt wird, gerade nachdem er durch den zweiten Referenzkurbelwinkel B5° des Zylinders #4 bei Normalrotation (während eines Verdichtungstakt) gelaufen ist, wie in Fig. 13 gezeigt, beginnt die Steuer/Rechenvorgangs-Schaltung 34 damit, den Primärstrom i1b dem Zylinder #2 zuzuführen, indem der zweite Referenzkurbelwinkel B5° (Zeit t5) nach der Umkehrrotation (Zeit t4) als der erste Referenzkurbelwinkel B75° des Zylinder #2 fehlidentifiziert wird.
Da die Zündungssteuerung des konventionellen Verbrennungsmotors keine Gegenmaßnahme ergreift, um die Fehlidentifikation eines Referenzkurbelwinkels zu verhindern, wenn eine Umkehrrotation durch das Abschalten eines Startschalters und dergleichen wie oben beschrieben bewirkt wird, besteht ein Problem darin, daß ein instabiler Verbrennungszustand durch einen übermäßig vorlaufenden Winkel (siehe Fig. 12) verursacht wird, durch eine fehlerhafte Leistungszufuhr (siehe Fig. 13) und dergleichen, wodurch ein Verbrennungsmotor negativ beeinflußt wird.
Ein Aufgabe der vorliegenden Erfindung, welche zur Lösung der obigen Probleme gemacht wurde, ist es, eine Zündungssteuerung für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, die in der Lage ist einen fehlgesteuerten Zustand zu verhindern, indem erste und zweite Referenzkurbelwinkel erfaßt werden, welche eine unterschiedliche Phase zueinander haben, eine Umkehrrotation aus entsprechend der jeweiligen Kurbelwinkel gezählten Pulsen unterschieden wird, und eine Zündung unterbunden wird, wenn eine Umkehrrotation auftritt.
Eine Zündungssteuerung für einen Verbrennungsmotor umfaßt gemäß der vorliegenden Erfindung einen Winkelsensor zur Erfassung des Rotationswinkels des Verbrennungsmotors; verschiedene Sensoren zur Erfassung des Betriebszustands des Verbrennungsmotors; Zündspulen zum Anlegen einer Hochspannung an die Zündkerzen der jeweiligen Zylinder des Verbrennungsmotors; und eine Steuer/Rechenvorgangs-Schaltung zur Schaffung von Antriebssignalen für mindestens die Zündspulen, auf der Grundlage des Rotationswinkels und des Betriebszustandes, wobei der Winkelsensor eine Vielzahl von Sensorvorrichtungen enthält, zur individuellen Ausgabe eines ersten Pulssignals, welches dem ersten Referenzkurbelwinkel der jeweiligen Zylinder entspricht, und eines zweiten Pulssignals, welches dem zweiten Referenzkurbelwinkel der jeweiligen Zylinder entspricht, und die Steuer/Rechenvorgangs-Schaltung eine Zeitpunkt- Berechnungsvorrichtung enthält, zur Berechnung der Zeitpunkte, bei welchen mindestens die Zündspulen gemäß des Betriebszustands gesteuert werden, eine Zähleinrichtung zum Zählen der Zahl von Pulsen der ersten oder zweiten Pulssignale, welche zwischen zwei kontinuierlichen Pulsen der anderen erfaßt werden; eine Umkehrrotation-Unterscheidungsvorrichtung zur Unterscheidung der Umkehrrotation des Verbrennungsmotor auf der Grundlage mindestens einer der Zählwerte der ersten und zweiten Pulssignale; und eine Steuerunterbindungs-Vorrichtung zum Unterbinden der Ausgabe des Antriebssignals ansprechend auf ein Umkehrrotations-Unterscheidungssignal.
Der Winkelsensor der Zündungssteuerung für den Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung erzeugt ein erstes Kurbelwinkelsignal als erstes Pulssignal; und ein zweites Kurbelwinkelsignal als das zweite Pulssignal, und die Umkehrrotation-Unterscheidungsvorrichtung erzeugt das Unterscheidungssignal wenn die Pulse der ersten und/oder zweiten Pulssignale kontinuierlich gezählt werden.
Ferner schafft der Winkelsensor der Zündungssteuerung des Verbrennungsmotors der vorliegenden Erfindung ein Kurbelwinkelsignal als erstes Pulssignal; und ein Zylinder- Unterscheidungssignal als zweites Pulssignal, wobei das zweite Pulssignal jeweilige Einzelpulse enthält, welche den zweiten Referenzkurbelwinkel zeigen, und eine gerade Zahl von Impulsen, welche in der Folge mindestens einer der jeweiligen Einzelpulse erzeugt werden, um die jeweiligen Zylinder zu unterschieden, und wenn die ersten Pulssignale kontinuierlich gezählt werden oder wenn der gezählte Wert des zweiten Pulssignals einen geraden Wert anzeigt, erzeugt die Umkehrrotation- Unterscheidungsvorrichtung das Unterscheidungssignal.
Die verschiedenen Sensoren der Zündungssteuerung für dem Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung enthalten einen Startschalter des Verbrennungsmotors, und die Umkehrrotation- Unterscheidungsvorrichtung erstellt eine Umkehrrotationsmarkierung (im folgenden als Umkehrrotationsflag bezeichnet) wenn die Umkehrrotation unterschieden wird, und löscht den Umkehrrotationsflag ansprechend auf das Betriebssignal aus dem Startschalter.
Der erste Referenzkurbelwinkel der Zündungssteuerung für den Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung entspricht dem Takt bzw. Zeitpunkt, bei welchem begonnen wird ein Initialstrom den Zündspulen der jeweiligen Zylinder zuzuführen, und ihr zweiter Referenzkurbelwinkel entspricht dem Takt bzw. Zeitpunkt bei welchem eine Initialzündung für die Zündspulen der jeweiligen Zylinder ausgeführt wird, und wenn der Verbrennungsmotor bei niedriger Rotationsgeschwindigkeit betrieben wird und der Umkehrflag gelöscht ist, beginnt die Steuer/Rechenvorgangs-Schaltung damit, den jeweiligen Zündspulen beim zweiten Referenzkurbelwinkel einen Strom zuzuführen, ansprechend auf das Betriebssignal aus dem Startschalter, und schaltet den Strom in der Nähe eines oberen Totpunkts der Verdichtung ab, nach der Rotation um einen vorbestimmten Kurbelwinkel.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, welches den Hauptabschnitt einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist ein Zeitdiagramm, welches den Betrieb der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, welches den Umkehrrotation- Unterscheidungsvorgang zeigt, der von der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm, welches den Umkehrrotation- Unterscheidungsvorgang zeigt, welcher von der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, welches den Hauptabschnitt der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm, welches ein aus dem Winkelsensor in der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung ausgegebenes Signal zeigt;
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, welches den Umkehrrotation- Unterscheidungsvorrichtung zeigt, welcher von der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, welches den Primärstrom- Zuführvorgang zeigt, welcher von einer dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
Fig. 9 ist ein Zeitdiagramm, welches den Primärstrom- Zuführvorgang erklärt, der von der dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
Fig. 10 ist eine Ansicht, welche die Anordnung einer Zündungsteuerung für einen konventionellen Verbrennungsmotor zeigt;
Fig. 11 ist ein Zeitdiagramm, welches eine Signalausgabe aus einem Winkelsensor in der Zündungssteuerung des konventionellen Verbrennungsmotors zeigt;
Fig. 12 ist ein Zeitdiagramm, welches den Primärstrom- Zuführvorgang erklärt, wenn eine Umkehrrotation in der Zündungssteuerung für den konventionellen Verbrennungsmotor auftritt; und
Fig. 13 ist ein Zeitdiagramm, welches den Primärstrom- Zuführvorgang erklärt, wenn eine Umkehrrotation in der Zündungssteuerung für den konventionellen Verbrennungsmotor auftritt.
Ausführung 1
Eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, welches einen Hauptabschnitt der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt, in welchem verschiedene Sensoren 12, Einspritzer bzw. Düsen 16 und Leistungstransistoren 22a und 22b die gleichen sind, wie oben erwähnt.
Die Komponenten (eine ECU 30, eine Eingangsschnittstelle 32, eine Ausgangsschnittstelle 36 und dergleichen), welche weggelassen sind und nicht in Fig. 1 gezeigt sind, sind ähnlich angeordnet wie jene in Fig. 10.
Daher, obwohl hier eine Zündungssteuerung als Beispiel beschrieben wird, welche auf eine Gruppenzündung angewendet wird, braucht nicht erwähnt zu werden, daß die Zündungssteuerung auch auf jede beliebige Vorrichtung anwendbar ist, welche einen individuellen Leistungstransistor und eine Zündspule hat, die mit jedem Zylinder vorgesehen sind, solange die Vorrichtung von der Art einer niedrigeren Leistungsverteilung (lower power distribution) ist.
In diesem Fall enthält ein Winkelsensor 10A eine Vielzahl von Sensoreinrichtungen (Kurbelwinkelsensoren) zur individuellen Ausgabe eines Pulssignals, welches dem ersten Referenzkurbelwinkel B75° jedes Zylinders entspricht, d. h. ein erstes Kurbelwinkelsignal SGT1, und eines Pulssignals, welches dem zweiten Referenzkurbelwinkel B5° jedes Zylinders entspricht, d. h. ein zweites Kurbelwinkelsignal SGT2, zusammen mit einem Zylinderidentifikationssensor, welcher dem oben beschriebenen ähnlich ist.
Jeder der Kurbelwinkelsensoren in dem Winkelsensor 10A besteht beispielsweise aus elektromagnetischen Aufnehmern, welche entsprechend der jeweiligen Referenzkurbelwinkel einer Kurbelwelle angeordnet sind, und einer Signalformungsschaltung zur Umwandlung der aus den elektromagnetischen Aufnehmern ausgegebenen Signale in Impulse.
Ein Steuer/Rechenvorgangs-Schaltung 34A enthält eine Zeitpunkt- Berechnungsvorrichtung 38 zur Berechnung eines Steuerparameters gemäß eines Betriebszustand D, eine Zählvorrichtung 39 zur Berechnung der Pulszahlen der jeweiligen Kurbelwinkelsignale SGT1 und SGT2, eine Umkehrrotation-Unterscheidungsvorrichtung 40 zur Unterscheidung der Umkehrrotation auf der Grundlage der berechneten Werte CA1 und/oder CA2 der jeweiligen Pulszahlen, und eine Steuerunterbindungs-Vorrichtung 42 zur Unterbindung der Zündungssteuerung und Treibstoffeinspritzsteuerung ansprechend auf ein Umkehrrotations-Unterscheidungssignal E.
Die Zeitpunkt-Berechnungsvorrichtung 38 in der Steuer/Berechnungsvorgang-Schaltung 34A berechnet jeweilige Steuerzeitpunkte für die Einspritzer 16 und die Zündspulen 18a und 18b (siehe Fig. 10) gemäß der jeweiligen Kurbelwinkelsignale SGT1 und SGT2, eines Zylinderidentifikationssignals SGC und eines Betriebszustands D, und erzeugt Einspritzer-Antriebssignale J1-J4 und Zündantriebssignale P1 und P2 gemäß der jeweiligen Steuerzeitpunkte.
Die Zählvorrichtung 39 enthält eine Vielzahl von Zählern zum individuellen Zählen der Pulszahlen der jeweiligen Kurbelwinkelsignale SGT1 und SGT2, sie zählt die Zahl der Pulse einer der jeweiligen Kurbelwinkelsignale SGT1 und SGT2, welche zwischen zwei kontinuierlichen Pulsen des anderen gezählt werden, und gibt jeweilige Zählwerte CA1 und CA2 aus.
Die Umkehrrotation-Unterscheidungsvorrichtung 40 unterscheidet die Umkehrrotation auf der Grundlage der Zählwerte CA1 und CA2, wenn mindestens eines der jeweiligen Kurbelwinkelsignale SGT1 und SGT2 kontinuierlich gezählt wird, und erzeugt das Unterscheidungssignal E.
Ferner unterscheidet die Umkehrrotation- Unterscheidungsvorrichtung 40 (wird unten beschrieben) und löscht den Umkehrflag F ansprechend auf das Betriebssignal (enthalten in dem Betriebszustand D) eines Startschalters.
Als nächstes wird der Umkehrrotation-Unterscheidungsvorgang beschrieben, welcher von der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 1 gezeigt ist, ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 3, zusammengenommen mit dem Zeitdiagramm der Fig. 2.
Fig. 2 zeigt die Signalformen von jeweiligen Signalen, die von dem Winkelsensor 10A ausgegeben werden, und diese sind die gleichen wie jene, die oben beschrieben wurden, außer daß die jeweiligen Kurbelwinkelsignale SGT1 und SGT2 individuelle Signalformen haben.
In Fig. 2 sind die ansteigenden Flanken der jeweiligen Pulse des ersten Kurbelwinkelsignals SGT1 und des zweiten Kurbelwinkelsignals SGT2 dem ersten Referenzkurbelwinkel B75° bzw. dem zweiten Referenzkurbelwinkel B5° jedes Zylinders zugeordnet.
Daher werden die Pulse der jeweiligen Kurbelwinkelsignale SGT1 und SGT2 bei der normalen Rotation zu allen Zeiten abwechselnd erfaßt, und einzelne werden kontinuierlich erfaßt wenn die Umkehrrotation auftritt.
Man beachte, da das Pulsmuster des Zylinderidentifikationssignals SGC und eine Zylinderidentifikationsverarbeitung gleich sind wie oben erwähnt, wird deren Beschreibung hier weggelassen.
Als erstes wird angenommen, daß die Zählwerte CA1 und CA2 in der Zählvorrichtung 39 durch den Vorgang des Startschalters beim Starten des Verbrennungsmotors auf "0" gelöscht sind, und der Umkehrflag F in der Umkehrrotation- Unterscheidungsvorrichtung 40 auf "0" gelöscht ist.
In Fig. 3 bestimmt die Zählvorrichtung 39 ob das erste Kurbelwinkelsignal SGT1 eingegeben ist oder nicht (Schritt S1) und wenn bestimmt wird, daß das Signal SGT1 eingegeben ist (d. h. ja), wird der Zählwert CA2 des zweiten Kurbelwinkelsignals SGT2 auf 0 gelöscht (Schritt S2) und der Zählwert CA1 des ersten Kurbelwinkelsignals SGT1 wird inkrementiert (Schritt S3).
In der Folge bestimmt die Umkehrrotation- Unterscheidungsvorrichtung 40 ob der Zählwert CA1 zwei oder mehr ist (ob die ersten Kurbelwinkelsignale SGT1 kontinuierlich erfaßt werden) oder nicht (Schritt S4), und wenn bestimmt wird, daß CA1 < 2 (d. h. nein), betrachtet die Umkehrrotation- Unterscheidungsvorrichtung 40 den Betriebszustand als den normalen Rotationszustand und der Prozeß geht zurück wie er ist.
Daher, da das Unterscheidungssignal E nicht erzeugt wird, wird die Steuerunterbindungs-Vorrichtung 42 nicht betrieben, und der Verbrennungsmotor wird durch die Antriebssignale J1-J4, P1 und P2 aus der Steuer/Berechnungsvorgang-Schaltung 34A gewöhnlich gesteuert.
Andererseits, wenn bei Schritt S4 bestimmt wird, daß CA1 ≧ 2 (d. h. ja), unterschiedet die Umkehrrotation- Unterscheidungsvorrichtung 40, daß eine Umkehrrotation auftritt, und setzt den Umkehrflag F auf "1", und gibt das Unterscheidungssignal E aus, welches die Umkehrrotation anzeigt (Schritt S5), und der Prozeß kehrt zurück.
Daher unterbindet die Steuerungsunterbindungsvorrichtung 42 die Ausgabe der Treibstoff-Einspritzantriebssignale J1-J4 und der Zündantriebssignale P1 und P2, so daß der Verbrennungsmotor nicht fehlerhaft durch die Steuer/Berechnungsvorgang-Schaltung 34A gesteuert wird.
Wenn bei Schritt S1 bestimmt wird, daß das Kurbelwinkelsignal SGTI nicht eingegeben ist (d. h. nein), bestimmt die Zählvorrichtung 39 ob das zweite Kurbelwinkelsignal SGT2 eingegeben ist oder nicht (Schritt S6). Wenn das zweite Kurbelwinkelsignal SGT2 eingegeben ist, löscht die Berechnungsvorrichtung 39 den Zählwert CA1 des ersten Kurbelwinkelsignals SGT1 auf 0 (Schritt S7) und inkrementiert den Zählwert CA2 des zweiten Kurbelwinkelsignals SGT2 (Schritt S8).
In der Folge bestimmt die Umkehrrotation- Unterscheidungsvorrichtung 40 ob der Zählwert 2 ist oder mehr (ob die zweiten Kurbelwinkelsignale SGT2 kontinuierlich erfaßt werden) oder nicht (Schritt S9), und wenn bestimmt wird, daß CA2 < 2 (d. h. nein), betrachtet die Umkehrrotation- Unterscheidungsvorrichtung 40 den Betriebszustand als den normalen Rotationszustand, und der Prozeß kehrt zurück wie er ist. In diesem Fall wird der Verbrennungsmotor gesteuert wie gewöhnlich.
Andererseits, wenn bestimmt wird, daß GA2 ≧ 2 (d. h. ja), bestimmt die Umkehrrotation-Unterscheidungsvorrichtung 40, daß die Umkehrrotation auftritt, und der Prozeß geht zum Schritt S5, welcher ausgeführt wird, wenn die Umkehrrotation auftritt.
Da in diesem Fall die jeweiligen Antriebssignale J1-J4 und P1, P2 nicht ausgegeben werden, wird verhindert, daß der Verbrennungsmotor durch eine fehlerhafte Steuerung und dergleichen beschädigt wird.
Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm, welches den obigen Umkehrrotation-Unterscheidungsvorgang zur Verhinderung einer fehlerhaften Steuerung erklärt, und einen Fall zeigt, bei welchem zu einer Zeit t6 eine Umkehrrotation auftritt.
Da in diesem Fall der Verbrennungsmotor gerade nach dem Erfassen einer der zweiten Kurbelwinkelsignale SGT2 (B5°) umgekehrt wird, werden die zweiten Kurbelwinkelsignale SGT2 (B5°) kontinuierlich erfaßt.
Daher kann gefunden werden, daß die Steuerung dadurch unterbunden wird, daß der Zählwert CA2 bei Schritt S8 auf "2" inkrementiert wird und das Unterscheidungssignal E bei Schritt S5 erzeugt wird.
Man beachte, daß das Unterscheidungssignal E dafür verwendet werden kann, das Auftreten der Umkehrrotation und dergleichen anzuzeigen, indem es bei Bedarf an eine externe Einheit ausgegeben wird.
Die verschiedenen Sensoren 12 enthalten den Startschalter des Verbrennungsmotors, und der Steuerungsunterbindungszustand wird von dem Umkehrflag F losgelassen, welcher gelöscht wird, wenn der Startschalter das nächste Mal betätigt wird.
Wie oben beschrieben kann der Umkehrvorgang schnell auf solch eine Weise unterschieden werden, daß die Kurbelwinkelsignale SGT1 und SGT2, welche aus den Pulsen bestehen, die die jeweiligen Referenzkurbelwinkel B75° und B5° anzeigen, aus den individuellen Sensoreinrichtungen erhalten werden, und die Eingangsphasen der jeweiligen Pulse aus den Zählwerten CA1 und CA2 der jeweiligen Pulse erfaßt werden.
Die Steuer/Berechnungsvorgang-Schaltung 43A kann einfach angeordnet werden, da es ausreicht, daß die Zählvorrichtung 39 eine kleine Zählkapazität hat, und es reicht für die Umkehrrotation-Unterscheidungsvorrichtung 40 aus, eine einfache Bestimmungsverarbeitung durchzuführen, ob die Zählwerte CA1 und CA2 "1" oder "2" sind in diesem Ball.
Ferner, wenn irgendeiner der Zählwerte CA1 und CA2 für die Bestimmung der Umkehrrotation verwendet wird, kann die Anordnung der Steuer/Berechnungsvorgang-Schaltung 34A weiter vereinfacht werden.
Ausführung 2
Mann beachte, daß obwohl in der ersten Ausführung das Zylinderidentifikationssignal SGC unabhängig von den jeweiligen Kurbelwinkelsignalen SGT1 und SGT2 erzeugt wird, das Zylinderidentifikationssignal SGC so erzeugt werden kann, daß es aus einem Pulszug besteht und in der Serie eines der Kurbelwinkelsignale, beispielsweise des zweiten Kurbelwinkelsignals SGT2, enthalten ist.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm welches den Hauptabschnitt einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt, in welcher die aus einem Winkelsensor ausgegebenen Signale als zwei Serien von Signalen angeordnet sind, und Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm, welches die aus einem Winkelsensor ausgegebenen Signale zeigt. In den Zeichnungen werden die gleichen Ziffern verwendet, um die Komponenten zu kennzeichnen, welche oben erwähnt wurden, und deren Beschreibung wird weggelassen.
In diesem Fall erzeugt der Winkelsensor 10B ein Kurbelwinkelsignal SGT1 als ein erstes Pulssignal, und ein Zylinderidentifikationssignal SGC2 als ein zweites Pulssignal.
Wie in Fig. 6 gezeigt, enthält das Zylinderidentifikationssignals SGC2 jeweilige einzelne Pulse PT, welche jeweils einen zweiten Referenzkurbelwinkel B5° anzeigen, und eine gerade Zahl (in diesem Fall 2) von Pulsen PC, welche in der Folge mindestens eines der jeweiligen einzelnen Pulse PT erzeugt werden, welche jeweilige Zylinder identifizieren.
Wenn mit dieser Anordnung ein Verbrennungsmotor normal rotiert, existiert immer eine ungerade Zahl von Pulsen des Zylinderidentifikationssignals SGC2 in den jeweiligen Pulsregionen des Kurbelwinkelsignals SGT1.
Eine Zeitpunkt-Berechnungsvorrichtung 38B in einer Steuer/Berechnungsvorgang-Schaltung 34B bestimmt Steuerparameter aus den zwei Serien der Pulssignale SGT1 und SGT2 und einem Betriebszustand D.
Eine Umkehrrotation-Unterscheidungsvorrichtung 40B erzeugt das Unterscheidungssignal E, wenn ein Zählwert CA1 einen Wert von zwei oder mehr anzeigt (wenn die Kurbelwinkelsignale SGT1 kontinuierlich gezählt werden), oder der Zählwert CA2 des Zylinderidentifikationssignals SGC2 eine gerade Zahl zeigt.
Als nächstes wird der Umkehrrotation-Unterscheidungsvorgang, welcher von der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 5 gezeigt ist, ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 7 beschrieben, zusammengenommen mit dem Flußdiagramm der Fig. 7.
In Fig. 7 sind die jeweiligen Schritte S1-S5, S7 und S8 ähnlich den oben beschriebenen.
Wenn in Schritt S1 bestimmt wird, daß das Kurbelwinkelsignal SGT1 nicht eingegeben ist (d. h. nein), bestimmt in der Folge eine Zählvorrichtung 39B ob das Zylinderidentifikationssignals SGC2 eingegeben ist oder nicht (Schritt S11).
Wenn bestimmt wird, daß das Zylinderidentifikationssignal SGC2 eingegeben ist (d. h. ja), wird der Zählwert CA1 gelöscht (Schritt S7) und der Zählwert CA2 wird wie oben erwähnt inkrementiert (Schritt S8).
Als nächstes bestimmt die Umkehrrotation- Unterscheidungsvorrichtung 40B ob der Zählwert CA2 einen vorbestimmten Wert M erreicht oder nicht (Schritt S12), und wenn bestimmt wird, daß CA2 ≧ M (d. h. ja), geht der Prozeß sofort zum Schritt S5, welcher beim Auftreten einer Umkehrrotation durchgeführt werden soll, und schnell die Steuerung unterbindet. Ferner, wenn bestimmt wird, daß CA2 < M (d. h. nein) kehrt der Prozeß zurück wie er ist.
Man beachte, da der vorbestimmte Wert M, welcher als Vergleichsreferenz in Schritt 12 dient, auf einen Wert eingestellt ist, welcher größer als die maximale Pulszahl des Zylinderidentifikationssignals SGC2 in der jedem Zylinder entsprechenden Region ist, der vorbestimmte Wert M gleich 4 eingestellt wird, wenn die Pulszahl 1 oder 3 ist, wie in Fig. 6 gezeigt.
Obwohl es hier nicht gezeigt ist, wenn die Zahl der Pulse des Zylinderidentifikationssignals SGC2 auf 1, 3 und 5 eingestellt ist, um die Identifikation einer Gruppe von Zylindern zu gestatten, wird der vorbestimmte Wert M auf 6 gesetzt.
Andererseits, wenn bestimmt wird, daß das Kurbelwinkelsignal SGT1 eingegeben ist (d. h. ja), bestimmt die Umkehrrotation- Unterscheidungsvorrichtung 40B ob der Zählwert CA2 des Zylinderidentifikationssignals SGC2 ein gerader Wert ist oder nicht (Schritt S13).
Wenn bestimmt wird, daß der Zählwert CA2 kein gerader Wert ist (d. h. nein), wird der Zählwert CA2 gelöscht (Schritt S2), der Zählwert CA1 wird inkrementiert (Schritt S3), und ob eine Umkehrrotation auftritt oder nicht wird auf der Grundlage des Zählwerts CA1 bestimmt (Schritt S4), und wenn die Umkehrrotation auftritt, führt der Prozeß den Schritt S5 aus und kehrt zurück.
Ferner, wenn bei Schritt S13 bestimmt wird, daß der Zählwert CA2 ein gerader Wert ist (d. h. ja), erkennt die Umkehrrotation- Unterscheidungsvorrichtung 40b, daß die Umkehrrotation während der Zeitperiode von der Erfassung des Pulses des Kurbelwinkelsignals SGT1 das letzte Mal bis zur seiner Erfassung dieses Mal auftritt, und führt den Schritt S5 auf, welcher beim Auftreten der Umkehrrotation auszuführen ist.
Wie oben beschrieben, da das Zylinderidentifikationssignal SGC2 angeordnet ist, indem kontinuierlich gerade Pulse in einem Abschnitt des zweiten Kurbelwinkelsignals gebildet werden, wenn der Zählwert CA1 einen Wert von 2 oder mehr zeigt oder wenn der Zählwert CA2 einen geraden Wert zeigt, wird die Umkehrrotation des Verbrennungsmotors schnell erfaßt, so daß seine fehlerhafte Steuerung verhindert werden kann.
Ferner, da es ausreicht das aus dem Winkelsensor 10B ausgegebene Signal aus zwei Serien zusammenzusetzen, kann der Sensor einfach angeordnet werden.
Ausführung 3
Man beachte, daß obwohl die Ausführungen 1 und 2 den Umkehrrotation-Unterscheidungsvorgang und den Steuerunterbindungsvorgang nur beim Auftreten der Umkehrrotation beschreiben, wenn die Umkehrrotation zu einem Zeitpunkt auftritt, welcher gerade nach der Erfassung des ersten Referenzkurbelwinkels B75° liegt, der Primärstrom (Zündantriebssignal) bereits zu dem Zeitpunkt zugeführt wird, daß die Umkehrrotation erfaßt wird. Somit besteht die Möglichkeit, daß wenn die Steuerung unterbunden wird, der Primärstrom kontinuierlich zugeführt wird, wohingegen wenn der Primärstrom zwangsweise abgeschaltet wird, er zu einem falschen Zeitpunkt abgeschaltet wird.
Daher, um das inkorrekte Abschalten des Primärstroms, wie es oben beschrieben wurde, sicher zu verhindern, ist es wünschenswert, daß der Beginn der Zuführung des Primärstroms unterbunden beim ersten Referenzkurbelwinkel B75° wird, selbst bei der Normalrotation, während der Startschalter eingeschaltet wird.
Eine dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung, in welcher der Beginn der Zuführung des Primärstroms beim ersten Referenzkurbelwinkel B75° beim Start unterbunden wird, wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Man beachte, daß die Anordnung der Steuer/Berechnungsvorgang- Schaltung der dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung ähnlich jener ist, welche beispielsweise in Fig. 1 gezeigt wird, außer daß die Zeitpunkt-Berechnungsvorrichtung eine andere Funktion hat.
Fig. 8 und Fig. 9 sind ein Flußdiagramm und ein Zeitdiagramm, welche den Primärstrom-Abschaltvorgang zeigen, der von der dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
In diesem Fall nimmt die Zeitpunkt-Berechnungsvorrichtung auf den Umkehrrotationsflag F in der Umkehrrotation- Unterscheidungsvorrichtung Bezug, sie beginnt nicht mit der Zuführung der Primärströme i1a und i1b beim ersten Referenzkurbelwinkel B75°, wie in Fig. 9 gezeigt, selbst bei normaler Rotation während ein Startschalter eingeschaltet wird (beim Starten), sie beginnt den Primärstrom i1 erst beim zweiten Referenzkurbelwinkel B5° zuzuführen und schaltet die Zuführung des Primärstroms in der Nähe eines oberen Totpunkts der Verdichtung nach der Rotation eines vorbestimmten Kurbelwinkels ab (beispielsweise 5°).
In Fig. 8 bestimmt die Taktberechnungsvorrichtung zunächst ob ein Verbrennungsmotor bei einer niedrigen Umdrehungsgeschwindigkeit arbeitet oder nicht (S21), und wenn bestimmt wird, daß der Verbrennungsmotor in einem gleichmäßigen Betriebszustand arbeitet, in welchem der Motor nicht bei einer niedrigen Umdrehungsgeschwindigkeit arbeitet (d. h. nein), schaltet die Zeitpunkt-Berechnungsvorrichtung den Primärstrom i1 ab, indem die Antriebssignale P1 und P2 durch Taktgebersteuerung aus einem gewöhnlichen Referenzkurbelwinkel erzeugt werden (Schritt S22) und kehrt zurück.
Wenn in Schritt 21 bestimmt wird, daß der Verbrennungsmotor bei einer niedrigen Rotationsgeschwindigkeit arbeitet (d. h. ja), bestimmt die Zeitpunkt-Berechnungsvorrichtung ob eine Umkehrrotation auftritt (ob ein Umkehrrotationsflag F auf 1 gesetzt ist) oder nicht (Schritt S23), und wenn bestimmt wird, daß F = 0 (d. h. ja), da die Steuerung unterbunden ist, kehrt der Prozeß zurück wie er ist.
Ferner, wenn bestimmt wird, daß F = 1 (d. h. ja), wird bestimmt ob das Kurbelwinkelsignal SGT1 eingegeben ist oder nicht (Schritt S24), und wenn bestimmt wird, daß das Kurbelwinkelsignal SGT eingegeben ist (d. h. ja), wird in der Folge bestimmt ob der Startschalter eingeschaltet ist (ob der Verbrennungsmotor gestartet wird) oder nicht (Schritt S25).
Wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird (d. h. ja), kehrt der Prozeß zurück wie er ist, ohne damit zu beginnen den Primärstrom i1 zuzuführen, wohingegen wenn bestimmt wird, daß der Verbrennungsmotor nicht gestartet wird (d. h. nein), da der Verbrennungsmotor mit einer niedrigen Rotationsgeschwindigkeit zur einer anderen Zeit als einer Startzeit betrieben wird, beginnt die Zeitpunkt-Berechnungsvorrichtung damit, den Primärstrom i1 zuzuführen, um dadurch eine gewöhnliche Umgehungssteuerung durchzuführen (Schritt S26) und kehrt zurück.
Andererseits, wenn bei Schritt S24 bestimmt wird, daß das erste Kurbelwinkelsignal SGT1 nicht eingegeben ist (d. h. nein), bestimmt die Zeitpunkt-Berechnungsvorrichtung in der Folge ob das zweite Kurbelwinkelsignal SGT2 eingegeben ist oder nicht (Schritt S27), und wenn bestimmt wird, daß das zweite Kurbelwinkelsignal SGT2 nicht eingegeben ist (d. h. nein), kehrt der Prozeß zurück wie er ist.
Ferner, wenn bestimmt wird, daß das zweite Kurbelwinkelsignal SGT2 eingegeben ist (d. h. ja) beim Schritt S27, bestimmt die Zeitpunkt-Berechnungsvorrichtung in der folge ob der Verbrennungsmotor gestartet wird oder nicht (Schritt S28). Wenn bestimmt wird, daß der Verbrennungsmotor nicht gestartet wird (d. h. nein), schaltet die Zeitpunkt-Berechnungsvorrichtung den Primärstrom i1 ab, um dadurch die gewöhnliche Umgehungssteuerung durchzuführen (Schritt S29) und der Prozeß kehrt zurück.
Wenn bei diesem Betrieb der Startschalter abgeschaltet wird, wenn der Verbrennungsmotor sich in dem Betriebszustand mit niedriger Umdrehung befindet, in welchem ein Rotationszyklus instabil ist, und bei welchem der Umkehrrotationsschalter F gelöscht ist, wird begonnen den Primärstrom i1 beim ersten Referenzkurbelwinkel B75° zuzuführen, und der Strom wird beim zweiten Referenzkurbelwinkel B5° abgeschaltet (für die Zündung).
Zur dieser Zeit, da der erste Referenzkurbelwinkel B75° dem Zeitpunkt entspricht, bei welchem begonnen wird, den Initialstrom zuzuführen, und der zweite Referenzkurbelwinkel B5° dem Zeitpunkt entspricht, bei welchem die Initialzündung in der Nähe eines oberen Totpunkts der Verdichtung durchgeführt wird, wird die Zündtaktung beim Betrieb mit niedriger Geschwindigkeit korrekt gesteuert.
Andererseits, wenn bestimmt wird, daß der Verbrennungsmotor gestartet wird (d. h. ja) bei Schritt S28, beginnt die Zeitpunkt-Berechnungsvorrichtung damit, den Primärstrom i1 beim zweiten Referenzkurbelwinkel B 5° zuzuführen, die schaltet den Primärstrom nach der Rotation des Kurbelwinkels von 5° (in der Nähe des oberen Totpunkts der Verdichtung) ab (Schritt S30), und die Verarbeitung in Fig. 8 kehrt zurück.
Wenn bei diesem Betrieb der Verbrennungsmotor mit niedriger Rotationsgeschwindigkeit bei normaler Rotation arbeitet, wird ansprechend auf das Betriebssignal aus dem Startschalter nur beim zweiten Referenzkurbelwinkel B5° damit begonnen, den Primärstrom i1 an jeweilige Zündspulen zu führen.
Daher, selbst wenn eine Umkehrrotation nach dem ersten Referenzkurbelwinkel B75° stattfindet, da der Primärstrom i1 nicht zugeführt wird, kann ein Zeitpunkt, bei welchem der Primärstrom i1 abgeschaltet wird (Zeitpunkt der Zündung) sicher optimiert werden, ohne Abhängigkeit von einem Zeitpunkt, bei welchem eine Umkehrrotation auftritt, ohne das Auftreten eines inkorrekten Abschaltens des Primärstroms i1.
Ferner, da die Rotationszahl bei der niedrigen Rotationsgeschwindigkeit ungefähr einige hundert U/min beträgt, kann selbst wenn der Strom während der Zeitperiode zugeführt wird, in welcher eine Kurbelwelle den Kurbelwinkel um ungefähr 5° aus dem zweiten Referenzkurbelwinkel B5° zum oberen Totpunkt der Verdichtung dreht, eine Stromzuführzeit von mehreren Millisekunden ausreichend sichergestellt werden. Somit kann eine exzellente Zündungssteuerung durchgeführt werden, ohne daß irgendwelche Schwierigkeiten verursacht werden.

Claims (5)

1. Zündungssteuerung für einen Verbrennungsmotor, umfassend:
einen Winkelsensor (10A, 10B) zur Erfassung des Rotationswinkels des Verbrennungsmotors;
verschiedene Sensoren (12) zur Erfassung des Betriebszustands des Verbrennungsmotors;
Zündspulen (18a, 18b) zum Anlegen einer Hochspannung an die Zündkerzen (20) der jeweiligen Zylinder des Verbrennungsmotors;
eine Steuer/Rechenvorgangs-Schaltung (34A, 34B) zur Schaffung von Antriebssignalen (P1, P2) für mindestens die Zündspulen (18a, 18b), auf der Grundlage des Rotationswinkels und des Betriebszustandes, wobei der Winkelsensor (10A, 10B) enthält:
eine Vielzahl von Sensorvorrichtungen zum individuellen Ausgeben eines ersten Pulssignals (SGT1), welches dem ersten Referenzkurbelwinkel (B75°) der jeweiligen Zylinder entspricht, und eines Pulssignals (SGT2, SGC2), welches dem zweiten Referenzkurbelwinkel (B5°) der jeweiligen Zylinder entspricht, und wobei die Steuer/Rechenvorgangs- Schaltung (34A, 34B) enthält:
eine Zeitpunkt-Berechnungseinrichtung (38, 38B) zur Berechnung der Zeitpunkte, zu welchen mindestens die Zündspulen (18a, 18b) gemäß des Betriebszustandes gesteuert werden;
eine Zähleinrichtung (39, 39B) zum Zählen der Zahl von Pulsen der ersten oder zweiten Pulssignale, welche zwischen den zwei kontinuierlichen Pulsen des anderen erfaßt werden;
eine Umkehrrotation-Unterscheidungsvorrichtung (40, 40B) zum Unterscheiden der Umkehrrotation des Verbrennungsmotors auf der Grundlage mindestens einer der Zählwerte (CA1, CA2) der ersten und zweiten Pulssignale; und
eine Steuerungsunterbindungsvorrichtung (42) zur Unterbindung der Ausgabe der Antriebssignale (P1, P2) ansprechend auf ein Umkehrrotations-Unterscheidungssignal (E).
2. Zündungssteuerung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelsensor (10A) erzeugt:
ein erstes Kurbelwinkelsignal (SGT1) als erstes Pulssignal;
ein zweites Kurbelwinkelsignal (SGT2) als zweites Pulssignal, und wobei die Umkehrrotation- Unterscheidungsvorrichtung (40) erzeugt:
das Unterscheidungssignal (E) wenn die Pulse der ersten und/oder zweiten Pulssignale (SGT1, SGT2) kontinuierlich gezählt werden.
3. Zündungssteuerung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelsensor (10A) erzeugt:
ein Kurbelwinkelsignal (SGT1) als erstes Pulssignal;
ein Zylinderunterscheidungssignal (SGC2) als zweites Pulssignal, wobei das zweite Pulssignal (SGC2) jeweilige einzelne Pulse enthält, welche den zweiten Referenzkurbelwinkel (B5°) anzeigen, und eine gerade Zahl von Pulsen, welche in der Folge mindestens einer der jeweiligen einzelnen Pulse erzeugt werden, um die jeweiligen Zylinder zu unterscheiden, und wenn die ersten Pulssignale (SGT1) kontinuierlich gezählt werden oder wenn der gezählte Wert (CA2) des zweiten Pulssignales einen geraden Wert zeigt, die Umkehrrotation- Unterscheidungsvorrichtung (40B) das Unterscheidungssignal (E) erzeugt.
4. Zündungssteuerung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Sensoren (12) einen Startschalter des Verbrennungsmotors enthalten, und die Umkehrrotation- Unterscheidungsvorrichtung (40, 40B) eine Umkehrrotationsmarkierung einstellt, wenn die Umkehrrotation unterschieden wird, und die Umkehrrotationsmarkierung entsprechend auf das Betriebssignal aus dem Startschalter löscht.
5. Zündungssteuerung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Referenzkurbelwinkel (B75°) dem Zeitpunkt entspricht, bei welchem begonnen wird, einen Initialstrom den Zündspulen (18a, 18b) der jeweiligen Zylinder zuzuführen;
der zweite Referenzkurbelwinkel (B5°) dem Zeitpunkt entspricht, bei welchem die Initialzündung an die Zündspulen (18a, 18b) der jeweiligen Zylinder angelegt wird, und wenn der Verbrennungsmotor bei einer niedrigen Rotationsgeschwindigkeit betrieben wird und die Umkehrmarkierung gelöscht ist, die Steuer/Rechenvorgangs- Schaltung (34A, 34B) ansprechend auf das Betriebssignal aus dem Startschalter beginnt, einen Strom (i1a, i1b) bei dem zweiten Referenzkurbelwinkel (B5°) an die jeweiligen Zündspulen (18a, 18b) zu liefern, und den Strom (i1a, i1b) in der Nähe eines oberen Totpunkts der Verdichtung nach der Rotation eines vorbestimmten Kurbelwinkels abschaltet.
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