DE3138716C2

DE3138716C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Zündzeitpunktes für die Funkenzündung einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3138716C2
Application number: DE3138716A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Yokosuka Kanagawa Yamaguchi
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1980-09-29
Filing date: 1981-09-29
Publication date: 1984-05-24
Also published as: US4425890A; DE3138716A1; JPS5759061A; JPS5945832B2

Abstract

Schaltung zum Steuern des Zündzeitpunktes, um abnorme Schwingungen bei einer Brennkraftmaschine mit Funkenzündung und Kraftstoffeinspritzung auszuschließen. Die Schwingungen werden durch Torsionsschwingungen des Antriebssystem hervorgerufen, die dann auftreten, wenn der Maschinenbetrieb von einer Verzögerung auf eine Beschleunigung umgeschaltet wird. In diesen Fällen wird der Zündzeitpunkt für die Maschine unter Verwendung eines geglätteten Parameters wenigstens der Fahrzeuggeschwindigkeit oder Maschinendrehzahl und der Kraftstoffeinspritz-Zeitdauer berechnet, die selbst als Funktion des Durchsatzes der angesaugten Luft berechnet wird.

Description

-Lx

P +

n- 1

X RAM E,

wobei P' der gewichtete Mittelwert. P der augenblickliche Wert. RAM ■ E der vorangegangene Wert
und η eine bestimmte ganzzahlige Konstante sind,
sowie durch Abgeben des Mittelwertes an die den
Zündzeitpunkt berechnende erste Einrichtung, wenn 40 rung durch das Fahrzeug angetrievt ι wurde, beginnt, der Absolutwert kleiner als der bestimmte Wert ist. das Fahrzeug im entgegengesetzten Sinn wahrend der

Drehzahl

Antriebseinrichtung, die vorher während der Verzöge-

Besehleunigung anzutreiben. Die erfaßte schwankt daher mit einer der Antriebseinrichtung eigenen Frequenz.

Da der optimale Winkelwert für den Zündzeitpunkt bei offenem Drosselventil nach Maßgabe der Drehzahl und der korrigierten Kraftsioffemspritz-Zeitdauer ermittelt wird, die ihrerseits nach Maßgabe der Drehzahl

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß P den dritten Parameter (T₁,) bezeici> net. η im Bereich von 32 bis 128 liegt und der gewichtete Mittelwert (T,,') in Intervallen von 10 ms berechnet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß P den ersten Parameter (N) bezeichnet, η im Bereich von 32 bis 128 liegt und der gewich-

lcte Mittelwert (W/in Intervallen von 10 ms berech- το stoffeinspriiz-Zeitdaucr. so daß der nach Maßgabe der net wird. Drehzahl und nach Maßgabe dor Kraftstoffeinspritz-

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch Zeitdauer vom Festspeicher ROM gewonnene Zündgekenr.zeichnet.daßder Wert von «gleich 64 ist. Zeitpunkt ebcnlalls stark schwankt. Wenn der Zünd/.eit-

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4. punkt schwankt, schwankt auch das Ausgangsdrehmodadurch gekennzeichnet, daß die /weile Einrichtung 55 ment der Brennkraftmaschine, so daß für ein kurzes

berechne! wird, schwankt auch die korrigierte Kraft·

die jeweiligen Differenzen für beide, die ersten und dritten Parameter (N. T₁) bestimmt und daß die den Zündzeitpunkt berechnende erste Einrichtung je nach dem Vergleichsergebnis die augenblicklichen Werte (N. T₁,) beider Parameter, den augenblicklichen Wert (N) des ersten Parameters und den Mit= telwert (T,,') des dritten Parameters, den Mittelwert (N')dcs ersten Parameters und den augenblicklichen Wert (Tp) des dritten Parameters oder clic Mittelwerte (N'. T₁,') beider Parameter erhalt.

Zeitintervall nach einem Übergang des Fahrzeuges von einer Verzögerung auf eine Beschleunigung das Fahrzeug vor und zurück in Längsrichtung zu schwingen beginnt, was den Fahrkomfort für die Insassen beeinträchtigt.

AusdcrDE-OSZ^ 17 412 ist :r v_crhjndung mit einem Klopfdetcktor eine Mittelwert-Schaltung zum Glatten eines für die Verstellung des Zündzeitpunktes benutzten Parameters bekannt. Die bekannte Mittel»ert-

bi Schaltung integriert dazu ein analoge«. Klcipfsign.il. damit dieses dann mit einem analogen Be/ugssignal verglichen werden kann, um ein Klopfen der Brennkraftmaschine angebendes Signal zu erzeugen.

Aus der DE-OS 26 15 628 ist eine Vorrichtung zum Steuern des Zündzeitpunktes bekannt, die eine Einrichtung zur Erfassung der jeweiligen Stellung der Drosselklappe benutzt und die jeweils festgestellte Drosselklappenstellung als einen Parameter zum Steuern des Zündzeitpunktes benutzt.

Aus der DE-OS 28 50 534 is« es bekannt, einen Mikroprozessor zur Berechnung des jeweiligen Zündzeitpunkies und der jeweils einzuspritzenden Kraftstoffmenge nach M&3gabe von verschiedenen, unterschiedliche Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine angebenden Parametern zu benutzen.

Aus der DE-OS 28 07 376 ist ein Verfahren bekannt, bei dem der Zündzeitpunkt einer Brennkraftmaschine nach Maßgabe ihrer Drehzahl sowie weiterer Parameter berechnet werden kann. Um den Zündzeitpunkt dabei in richtiger Weise auf bestimmte Drehstellungen der Kurbelwelle beziehen zu können, wird die augenblickliche Drehstellung der Kurbelwelle nach einem Extrapolarisalionsverfahren berechnet, d. h. die augenblickliche Drehstellung der Kurbelwelle wird aus den zuvor ermittelten informationen über ihre jeweiligen Drensleiiungen berechnet bzw. vorhergesagt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß der berechnete Zündzeitpunkt auch bei Übergangsbetriebszuständen sich nicht in entgegengesetzte Richtungen rasch ändern kann.

Bei einer Vorrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird also mindestens einer der ersten und drillen Parameter erst in einen gewichteten Mittelwert umgewandelt, bevor dieser Mittelwert dann an die Einrichtung zum Berechnen des jeweiligen Zündzeitpunktes gegeben wird. Dadurch wird sichergestellt, daß selbst bei Übergangsbetriebszuständen der Brennkraftmaschine keine plötzlichen Drehzahlschwankungen und aufgrund von Schwankungen weiterer Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine berechnete stark schwankende Kraftstoffmengen in die Berechnung des Zündzeitpunktes eingehen können, wodurch auch der jeweilige Zündzeitpunk', stark unterschiedlich und sich rasch ändernd berechnet würde, was zu starken Schwingungen der Brennkraftmaschine bzw. eines von dieser angetriebenen Kraftfahrzeuges führen würde. Um derartige Schwankungen der Parameter bei der Berechnung des jeweiligen Zündzeitpunktes nicht zu berücksichtigen, diesen jedoch dennoch so genau und optimnl wie möglich zu berechnen, wird der jeweils zuletzt berechnete gewichtete Mittelwert des jeweiligen Parameters ebenfalls berücksichtigt, um bei solchen Übergangsbetriebsbedingungen keine zu rasche und schwankende Änderung des Zündzeitpunktes zu bewirken.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 schematisch eine Vorrichtung zum Steuern des Zündzeitpunktes.

F i g. 2 die Beziehung zwischen der Drehzahl und dem Zündvoreilwinkel vor dem oberen Totpunkt,

Fig. 3 die Beziehung zwischen der Drehzahl, der Kraftstoffeinspritz-Zeitdauer und dem Zündvorcilwinkel vor dem oberen Totpunkt,

Fig. 4 in einem Zti'diagramm das Ausgangssignal des Kurbclwinkelsensoni. den Speicherinhalt eines ersten Registers, den Speicherinhalt eines ersten Zählers und die Kraftstoffeinspritz-Zeitdauer,

Fig.5 in einem Zeitdiagramm die Beziehung zwischen dem Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors, einem Taktimpulssignal und dem Speicherinhalt eines zweiten Zählers.

Fig.6 in einem Flußdiagramm die Berechnung der Kraftstoffeinspritz-Zeitdauer.

Fig. 7 in einem Flußdiagramm die Berechnung des

ίο Zündzeitpunkts,

Fig. 8 eine zweidimensionale grafische Darstellung aus F i g. 3,

Fig.9 in einem gegenüber Fig.6 abgewandelten Flußdiagramm die Berechnung der Kraftstoffeinspritz-Zeitdauer.

Fig. 10 in einem gegenüber Fig.7 abgewandelten Flußdiagramm die Berechnung des Zündzettpunktes.

F i g. 11 ein weiteres abgewandeltes Flußdiagramm aus F i g. 6,

Fig. 12 ein weiteres abgewandeltes Flußdiagramm aus Fig. 7 und

Fig. 13 chic Darstellung der jewciUgrn Kennlinien der Grundkraftstoff menge, der Drehzahl, des Zündvoreilwinkels vor dem oberen Totpunkt und der Fahrzeugbeschleunigung, insbesondere im Übergangsbereich nach einer Umschaltung des Fahrzeuges von einer Verzögerung auf eine Beschleunigung.

In Fig. 1 weist die Vorrichtung als Einrichtung zum Erfassen der Drehzahl einen Kurbelwinkelsensor 1 auf.

jo der einen Einheitsimpuls immer dann, wenn sich die nicht dargestellte Kurbelwelle um eine Winkeleinheit von beispielsweise 1° gedreht hat, und einen Bezugswinkelimpuls immer dann erzeugt, wenn sich die Kurbelwelle um einen Bezugswinkel von 120" bei einer 4-Takt-6-Zy!indermaschine und von 180" bei einer 4-Takt-4-Zylindermaschine gedreht hat. Die Vorrichtung weist weiterhin als eine Einrichtung zum Erfassen weiterer Betriebsbedingungen einen Luftströmungsmesser 2, der den Durchsatz der angesaugten Lift bestimmt, und einen Drosselschalter 3 auf. der feststellt, ob das nicht dargestellte Drosselventil vollständig geschlossen ist oder nicht.

Es ist weiterhin ein Mikroprozessor 4 vorgesehen, der einen Taktimpulsgenerator 5, eine Eingabt'/Ausgabe-Steuereinheit 6, eine zentrale Datenvcrarbeilungseinheit 7. einen Festspeicher ROMS und einen Speicher RAM mit direktem Zugriff 9 aufweist. Weiterhin ist ein Kraftstoffeinspritzventil 10 vorgesehen, das mit der Eingabe/Ausgabcsteuerschaltung 6 verbunden ist. Eine Zündeinrichtung 11 enthält einen Transistor 12. der mit der Eingabe/Ausgabesteuerschaltung 6 verbunden ist. eine Zündspule 13, die mit dem Transistor 12 verbunden ist. einen Verteiler 14, der mit der Zündspule 13 vcrbundrn ii. und eine Anzahl von Zündkerzen 15. Die Schallung kann gleichfalls bekannte Transistorschut/.einrichtungen, beispielsweise eine nicht dargestellt!¹ Diodcnschaltung aufweisen.

Während des Betriebes /.ähli der Mikroprozessor 4 die Einheitsimpuise vom Kurbelwinkelsensor 1 wäh-

bo rend eines festen Zeitintervalls über die Eingabe/Ausgabesteuerschaltung 6, um die Drehzahl N zu berechnen. Das Ausgangssignal des Luftströniüngsmess-irs 2 wird einer Analogdigitalumwandlung in der Eingabe/Ausgabesteuerschaltung 6 unterworfen, um ein Signal Q zu liefern, das den Durchsatz der angesaugten Luft angibt. Der Mikroprozessor arbeitet auf ein im Festspeicher ROMS gespeichertes Programm ansprechend, um eine eingespritzte Grundkraftstoflmenge zu bestimmen. Die

Bereermungswiederholung k;mn auf die Umdrehung der Kurbelwelle ansprechend oder in einem festen Zeitintervall erfolgen. Vorzugsweise berechnet der Mikroprozessor 4 die eingespritzte Cirundkraftstoffinenge oder die Impulsdauer T₁, in konstanten Zeiiinicrvallcn von beispielsweise !0 ms, wobei dann die korrigierte Kraftstoffeinspritzimpulsbrciie oder Dauer T₁ gegeben ist durch

wobei Ku eine Konstante ist, die entsprechend der Charakteristik des Kraftsioffeinsprit/vcntils 10 und des L.uftsnömungsmessers 2 bestimmt ist, /Ci eine Korrekturkonstantc ist, die entsprechend der Temperatur des Kühlwassers und der Ausgangsspannung der Fahrzeugbatterie bestimmt ist. und K; eine Korrekturkonstante ist. die nach Maßgabe des Ausgangssignales des Sauerstoffsensors im Abgasleitungssystem bestimmt ist.

Die Einspritzimpulsdauer T₁. die in dieser Weise berechnet wird, wird in ein erstes Register 6;) der Eingabe/ Ausgabesteuerschaltung 6 eingegeben. Die Berechnung des Zündzeitpunktes kann im Hauptprogramm des Mikroprozessors 4 erfolgen, wohingegen die Berechnung des Wertes T_p'm einem Unterbreehungsunterprogrnmm immer dann erfolgen kann, wenn der Taktgeber des Mikroprozessors ein bestimmtes Zeitintervall von beispielsweise 10 ms zählt.

Die Berechnung des Zündzeitpunktes kann auf verschiedene Weise erfolgen, wie es im folgenden im einzelnen beschrieben wird. Im allgemeinen wird zunächst bestimmt, ob der Drosselschaltcr 3 geschlossen ist oder nicht.

Wenn bei einem Auslührungsbeispici der Drossel· schalter 3 geschlossen ist. d. h. wenn das Drosselventil vollständig geschlossen ist, wird ein Wert für den Zündzeitpunkt, der der erfaßten Drehzahl N entspricht, aus den in Γ i g. 2 dargestellten Kenndaten gewonnen, die im Feslspeicher ROMS gespeichert sind. Die gewonnenen Daten werden in einem zweiten Register 6b der Eingabe/Ausgabesteuerschaltung 6 gespeichert. Wenn andererseits der Drosselschalter 3 geöffnet ist. d. h. wenn das Drosselventil nicht vollständig geschlossen ist, wird der berechnete Wert T_n geglättet oder gewichtet, um einen Wert T_n' in der folgenden Weise zu bilden:

J_ χ J■ + H—L χ _RAM .

Π Λ

wobei η eine bestimmte Konstante ist und RAM ■ E; den Wert von T_p' bezeichnet, der während der vorhergehenden Berechnung erhalten und an der Adresse Ei des Speichers mit direktem Zugriff RAM 9 gespeichert wurde. Der Zündzeitpunkt wird daher durch die geglättete Finspriizzeitdauer T"_p' und die wahrgenommene Drehzahl N aus den im Festspeicher ROMS gespeicherten Kennwerten von F i g. 3 bestimmt.

Der Wert der Zündvoreilung, der in dieser Weise berechnei wird, wird anschließend im zweiten Register 6£> 'der F.ingabe/Ausgabesteuerschaliung 6 gespeichert.

Die Eingabe/Ausgabesteucrsehaluing 6 betreibt das Kraftstoffeinspritzvcniil 10 zum F.inspritzen des Kraftstoffes nach Maßgabe des Speicherinhalts des ersten Registeis6;i immer wenn sich die Kurbelwelle um einen bestimmten Winkel gedreht hat. d. h. immer dann, wenn drei Ikvugswinkcliinpulsc der f'ingabe/Ausgabesteuerschnluing b bei einer b-Zylinderinaschine oder zwei Be-

Ί ZLigswinkclimpulsc der Eingabc/Ausgabesieuerschal-Uing 6 bei einer 4-Zylindcrmasehine eingegeben sind. Wie es beispielsweise in Fig.4 dargestellt ist. wird immer dann, wenn drei ße/ugswinkclimpulsc Si der Eingabc/Ausgabestcuerschaltung 6 bei einer 6-Zylindermaschine eingegeben sind, der Speicherinhalt /\i des ersten Registers 6.7 auf den ersten Zähler 6c der Eingabe/Ausgabestcuerschaltung übertragen, wobei zu diesem Zeitpunkt das Kraftsioffeinspritzventil 10 geöffnet wird. Der Zähler 6f zählt auf Taklimpulse hoher Frequenz

fi vom Taklimpulsgcnerator 5 ansprechend. Verglichen mit dem Bezugswinkelimpulssignal vom Kurbelwinkelsensor t haben die Taktimpulsc eine sehr kurze Periode, wie es in F i g. 5 dargestellt ist. Diese Taktimpulse werden im Zähler 6r gezählt, wobei dann, wenn der Spei-

:ii cherinhalt des Zahlers t>c gleich Nuii wird, das Kiaiisiolfeinspritzventil 10 geschlossen wird. Die Zeitdauer, während der das Kraftsioffeinspritzventil 10 geöffnet ist. ist gleich der Kraftstoffeinspritzimpulsdauer 77. wie es in F i g. 4 dargestellt ist.

>5 leder Bezugswinkelimpuls Si wird an einer festen Winkclposition vor dem oberen Totpunkt, beispielsweise bei 70° erzeugt. Die Eingabe/Ausgabesteuerschaltung 6 betreibt die Zündvorrichtung 11 immer dann, wenn em Bezugswinkelimpuls Si eingegeben wird, nach

so Maßgabe des Speicherinhalts des zweiten Registers 6b. Wie es beispielsweise in Fig. 5 dargestellt ist, wird der Bezugswinkelimpuls Si an der Winkelstelle 70° vor dem oberen Totpunkt Tj eingegeben. Auf dieses Signal ansprechend, wird der Speieherinhalt B\ des zweiten Rcgi-

r> sters 6b auf einen zweiten Zähler 6d übertragen. Der Zähler 6rf empfängt die Taktiinpulse mit einer verglichen mit dem Bezugswinkelimpulssignal Si sehr kurzen Periode und zählt diese Impulse. Gleichzeitig beginnt ein elektrischer Strom durch den Transistor 12 und die

■m Zündspule 13 zu fließen. Wenn der Speicherinhalt des zweiten Zählers 6d gleich Null wird, sperrt der Transistor 12. wodurch eine Funkenzündung erfolgt. In diesem Zusammenhang bezeichnet der Kurbelwinkel B' vom Zündzeitpunkt T, bis zum oberen Totpunkt Tj den Zündvoreilwinkel vor dem oberen Totpunkt T,/.

In den Fig. 6 und 7 ist ein Verfahren zum Programmierendes Mikroprozessors 4 dargestellt, um die Arbeit der Steuervorrichtung zu bewirken.

In Fig.6 ist das Flußdiagramm eines Unterbrechungs-Unterprogramms zum Berechnen der Einspritzimpulsdaucr T, dargestellt. Im Schritt P\ werden Ίιε erfaßte Drehzahl N und der Durchsatz der angesaugten Luft O in die Eingabe/Ausgabesteuerschaltung 6 eingelesen, woraufhin im Schritt P? der Wert T_p in der zentralen Datenverarbeitungseinheit 7 nach der Gleichung (1) berechnet wird. Im Schritt Pj wird bestimmt, ob der Inhalt des Speichers mit direktem Zugriff RAM9 an der Adresse Ei. d. h. der Wert von Tp. der während des vorhergehenden Rechenvorganges berechnet wurde.

to gleich Null ist oder nicht. Wenn die Entscheidung negativ ist geht das Programm auf den Schritt Pi über, an dem bestimmt wird, ob der Absolutwert des Unterschiedes Tp-RAM - Ei größer als ein bestimmter Wert Λ/, ist. wobei RAM ■ E\ den letzten Wert von T, bezeichnet,

b5 der an der Adresse Ei des Speichers mit direktem Zugriff RAMt gespeichert ist. Wenn die Entscheidung negativ ist. geht das Programm auf den Schritt Pi über, wo der Ausdurck

x RAM E₁

berechnet und oas Ijgebnis ;in der Adresse ΗΛΜ ■ /j gespeichert wird. Wie es oben beschrieben wurde, bestuhl ilk- berechnete /ciidaiicr T₁,' iius der Summe des ;'■ Hv III' I'll Irl/ICII IHl S|>'M I]I¹I .IM C IfI" A(IlI", M· K'\i. /.ι f.xs|>cii licrlcn Wi¹IIi^-S null des iliisinal lic rechneten und gewiehteteit Wertes T,- Wenn das in F i g. b dargestellte Unterprogramm alle IO ms wiederholt wird, liegt der geeignete Wert η im Bereich von 32 bis 128, vorzugsweise bei 64.

Wenn andererseits die Entscheidung am Programmschritt Pi positiv ist. was anzeigt, daß die Maschine gerade angelassen wurde und die Anfangsberechnung erfolgt, bei der der Inhalt der Adresse E\ des Speichers RAM gleich Null ist. geht das Programm auf den Schritt Po über, an dem der im Schritt Pi berechnete Werte T₁, an der Adresse ti in den Speicher RAM eingeschrieben wird.

Wenn die Entscheidung im Programmschritt P₄ positiv ist, zeigt das an, daß der Unterschied im Absolutwert von (Tp — RAM ■ £",) sehr groß ist. und einer plötzlichen Änderung im optimalen Wert des Zündzeitpunktes, beispielsweise /u einem Zeitpunkt entspricht, an dem das Drosselventil von der geschlossenen Stellung auf eine offene Stellung übergeht. In einer solchen Situation ist es notwendig, den Zündzeitpunkt plötzlich zu ändern, um einem neuen optimalen Wert zu folgen, so daß das Programm auf den Schritt P₆ übergeht, indem der Wert T_n. wie er im Schritt P> berechnet wurde, an der Adresse £i in den Speicher RAM eingeschrieben wird.

Im Schritt Pi wird die tatsächliche Kraftstoffcinsprilzimpulsdauer T₁ =7,^1 + K₁) ■ K₂ entsprechend dem Wert T₁, berechnet, der im Schritt P> berechnet wurde, wobei das Ergebnis in das erste Register 6« der F.ingabe/Ausgabesteuerschaltung 6 eingegeben wird. Nach dem Programmschritt P; kehrt das Umerbrechungs-Unterprogramm zum Hauptprogramm zurück, das im Flußdiagrainm in F i g. 7 dargestellt ist.

Wenn das Hauptprogramm in F i g. 7 zum ersten Mal abzulaufen beginnt, werden verschiedene Parameter, beispielsweise der Wert £| = 0 eingeführt. Nach der Einführung der Parameter wird im Schritt P* bestimmt, ob das Drosselventil vollständig geschlossen ist oder nicht. Wenn das Entscheidungsergebnis positiv ist, geht das Programm auf den Schritt Pm über, wo ein Zündzeitpunkt entsprechend der vorliegenden Drehzahl Λ/nach Maßgabe der in F i g. 2 dargestellten und im Speicher ROMS gespeicherten Kennwerte unter Verwendung desTabellensuchverfahrens berechnet wird.

Wenn andererseits das Entscheidungsergebnis im Schritt Ps negativ ist, wird ein Zündzeitpunkt bestimmt, der dem Wert von T_n oder T_n', der an der Adresse F.\ des Speichers RAM gespeichert ist. und der erfaßten Drehzahl entsprechend den in F i g. 3 dargestellten Kennwerten entspricht, die im Speicher ROM8 gespeichert sind. Im Schritt Pn wird der im Schritt P) oder Pin berechnete Wert des Zündzeitpunktes in das zweite Register 6b der Eingabe/Ausgabesteuerschaltung 6 eingegeben. Im Schritt Pn können andere Rechenvorgänge ausgeführt werden, wobei das Hauptprogramm in einer Schleife zum Schritt Pg zurückgeht, um den Ablauf zu wiederholen, jedesmal wenn ein Bezugswinkelimpuis am Mikroprozessor 4 liegt, wird die Zündvorrichtung 11 betätigt, um den Speicherinhalt des zweiten Registers 6b in der in I ι >;. "> dargestellten Weise /n zahlen.

Die in Fig. J dargestellten kennlinien tinil Kennwerte können in eine zweidimensional^ Darstellung ge bracht werden, die in f i g. 8 dargestellt ist. wobei jeder ". Zahlenwcn mit einem zuvor befindlichen Punkt die Winkeigrade lies Zündvoreilwinkels vor dem oberen Totpunkt bezeichnet und jede der jeweiligen Kurven (lurch i'leichc /iiiulvorcilwinkel vor dein oberen lot |Minkl gehl. Wenn in I i g. 8 der (irailieiil des /liiulzeil

in punktes. der Änderungen im Wert T₁, entspricht, groll ist. und der Gradient des Zündzeitpunktes, der Änderungen in der Drehzahl N entspricht, klein ist, muß nur der Wert T₁, geglättet werden, wie es in Fig. b und 7 dargestellt ist. Es ist in ähnlicher Weise möglich, den

r> Wert der Drehzahl N unter Verwendung einer Formel, wie sie in Gleichung(3)dargestellt ist. wenn A/den Wert T₁, ersetzt, und unter Verwendung des Speicherinhalt zu glätten, der im bezeichneten Register £_> gespeichert ist. Wenn der Gradient des Zündzeitpunktes, der Ändc-

_>o rungeri im Wert T₁, entspricht, kiein ist. und wenn der Gradient des Zündzeitpunktes, der Änderungen im Wert N entspricht, groß ist, muß nur der Wert N geglättet werden. Wenn der Gradient des Zündzeitpunktes, der Änderungen sowohl im Wert N als auch im Wert T_n

2> entspricht, groß ist, sollten beide Werte N und T,. geglättet werden.

In den Fig. 9 und 10 ist ein weiteres Verfahren der Programmierung des Mikroprozessors 4 dargestellt, um die Arbeit der Steuervorrichtung zu bewirken. Fig.9

jo zeigt ein Unterbrechungs-Unterprogramm, das ähnlich dem in Fig. 6 dargestellten Programm ist, während Fig. IO ähnlich wie Fig. 7 das Hauptprogramm zeigt. In den Schritten Pi ι und Ph werden die Werte Q und N gelesen und wird T₁, berechnet. Der Speicherplatz £2 wird dann im Schritt P₁^ überprüft und wenn der Inhalt des Speicherplatzes £> gleich Null isi wird der Wert N im 5!chriit Pm an dem Speicherplatz l'> eingeschrieben. Anderenfalls geht das Programm auf den Schritt P_it, über und wird die Differenz (Absolutwert) N — RAM ■ £> mit einer bestimmten Konstanten M> verglichen. Wenn die Differenz kleiner als /Wi ist. fühn das Programm eine Glättung unter Verwendung einer Gleichung (3) ähnlichen Formel, nämlich der Formel aus:

ΛΤ'-J-x N η

XRAME₁

Der geglättete Wert von N' wird an der Adresse £> so des Speichers RAM gespeichert. Das Programm geht danin auf den Schritt Pm über, um den Wert 77zu berechnen.

Wie es in Fig. 10 dargestellt ist. ähnelt das Hauptprogramm dem in F i g. 7 dargestellten Programm, wobei in den Schritten P22 und P>i der geglättete Wert von N' verwandt wird.dcr bei RAM ■ ^gespeichert ist.

In den F i g. 11 und 12 ist ein weiteres Verfahren zum Programmieren des Mikrocomputers 4 dargestellt, um die Arbeit der Steuervorrichtung zu bewirken. Fig. 11 bo kombiniert die Glättungsoperationen von F i g. 6 und 9. In den Schritten P» und Pji werden die Werte Q und N gelesen und wird T₉ berechnet. Die Schritte Pj> bis P_A führen die Glättung des Wertes T_n' ähnlich wie die Schritte Pj bis Pe in Fig. 6 aus. Weitere Programmes schritte Pn bis Pto führen die Glättung von N' ähnlich wie die Programmsehriue Pi₅ bis ",» in Fig.9 aus. im Schritt Ptl wird die Kraftstoffeinspritzimpulsbreite Ti berechnet, woraufhin das Programm zum Hauptpro-

9

gramm zurückkehrt, das in I' i g. 12 dargestellt ist.

In Fig. 12 werden in der dargestellten Weise in den Schritten P_4n und P₁₇ die Werte an den Adressen Ei und £'_> des Speichers RAM verwandt. Die Glättungsoperation wird sowohl für 7), als N verwandt, um den Zünd-Zeitpunkt zu bilden.

In Fig. 13 gib¹ der mit A bezeichnete Bereich, der sich auf der linken Seite der vertikalen geraden unterbrochenen Lim..- befindet, die Zeit wieder, wahrend der das Fahrzeug verzögert wird, wohingegen der Bereich, in der mit Y bezeichnet ist und auf der rechten Seite der vertikalen unterbrochenen Linie liegt, eine Zeit wiedergibt, während der das Fahrzeug beschleunigt wird. Aus Fig. 13 ist ersichtlich, daß während eines bestimmten Zeitintervalle nach einer Änderung der Fahrvcrhälinissc r, des Fahrzeuges von einer Verzögerung auf eine Beschleunigung Schwankungen in der Beschleunigung Si in Vorwärts- und Rüekwärtsriehtung des Fahrzeuges, im Voreilwinkel 5s des Zündzeitpunktes, in der Dreh-/:sh! Si und im Grup.ilkrafis'.Qffparanicic T₁. Mark ver- <» mindert sind, wie es durch ausgezogene Linien auf der Seite der Beschleunigung dargestellt ist. wobei die imterbrochenen Linien für 57, 5h, St und T₁, die jeweiligen Kennlinien ohne Verwendung der Glättungsschaltungen wiedergeben. 2^r,

Es ist ersichtlich, daß die Berechnung des Zündzeitpunktes unter Verwendung sowohl des geglätteten Drehzahlsignales /V'als auch des gelätteten Grundkraftstoffeinspritz-lmpiilsdauersignals T₁,' erfolgen kann, oder daß der Zündzeitpunkt unter Verwendung entwe- jn der eins gelätteten Grundkraftstoffeinspritz-Impulsdauersignals T_p' und eines nicht geglätteten Drehzahlsignals N oder eines nicht geglätteten Grundkraftstoffeinspritz-lmpulsdauersignales T₁, und eines geglätteten Drehzahlsignales N' berechnet werden kann, um die J5 Schwankungen herabzusetzen, wie es oben beschrieben wurde. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sollte die Glättungszeitkonstante einen solchen Wert haben, daß Schwankungen mit sehr kurzen Perioden, in der oben beschriebenen Weise ausreichend geglättet werden und daß den erforderlichen Änderungen im Drehzahlsigiiii! und im Grimdkraftstuffeinspritz-linpulsdauersignal im wesentlicht;-; gefolgt wird. Dabei werden geglättete Werte für die Berechnung nur dann verwandt, wenn das Drosselventil offen ist. so daß die Wer- -r, te für N und T₁, keine plötzlichen Änderungen außer während der Zeit zeigen, während der diese Schwankungen bei geschlossenem Drosselventil oder nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine auftreten müssen, wie es oben beschrieben wurde. ίο

Hierzu 12 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Steuern des Zündzeitpunktes für die Funkenzündung einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung, mit einer die Drehzahl der Brennkraftmaschine erfassenden Einrichtung, die einen die Drehzahl angebenden ersten Parameter abgibt, weiteren Einrichtungen, die mindestens einen weitere Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine angebenden zweiten Parameter abgeben, einer Einrichtung zum Berechnen eines die einzuspritzende Kraftstoffmenge angebenden dritten Parameters aufgrund des ersten und zweiten Parameters und einer Einrichtung zum Berechnen des Zündzeitpunktes aufgrund des ersten und dritten Parameters, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Bestimmen der Differenz zwischen den augenblicklichen und vorangegangenen Werten von Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten ArL

Eine solche, aus der DE-OS 29 32 059 bekannte Vorrichtung weist einen Kleinrechner oder Mikroprozessor

auf. der eine einzuspritzende Kraftstoff menge in Form einer Grundeinspritzzeitdauer nach Maßgabe der festgestellten Drehzahl und des festgestellten Durchsatzes der angesaugten Luft berechnet. Die Grundeinspritz-Zcitdauer wird anschließend nach Maßgabe anderer Parameicr. beispielsweise nach Maßgabe von Konstanten nachgestellt, die durch die Temperatur des Kühlwassers, die Batteriespannung und das Ausgangssignal einer Sauerstoffmeßeinrichtung bestimmt sind, die im Abgasleitungssystem vorgesehen ist Der Mikroprozessor in der Steuervorrichtung bildet dann wieder den Wert des Üündzeitpunktes, der der Drehzahl entspricht, aus einer in einem Festspeicher ROM gespeicherten Kennlinie der Drehzahl gegenüber der Kraftstoffeinspritz-Zeitdauer, wenn entweder festgestellt wird, daß ein Drossel-

mindestens einem der ersten (N) und dritten (T₁,) 20 schalter geschlossen ist. d. h. wenn festgestellt wird, daß Parameter. ?um Bestimmen des Absolutwertes der das Drosselventil vollständig geschlossen ist. oder fest-Differenz und zum Vergleichen des Absolutwertes gestellt wird, daß der Drosseischaker geöffnet ist. d. h. mit einem bestimmten Wert (Mu M₂) und Abgeben festgestellt wird, daß das Drosselventil nicht vollständig des augenblicklichen Wertes von dem mindestens geschlossen ist. Immer dann, wenn sich die Kurbelwelle einen der Parameter an die den Zündzeitpunkt be- 25 um 360° gedreht hat. erfolgt eine Kraftstoffeinspritzung rechnende Einrichtung, wenn der Absolutwert grö- für die berechnete Einspritz-Zeiidauer und es wird an

einer berechneten Kurbelwelien-Wini-elsteliung vor dem oberen Totpunkr immer dann eine Funkenzündung bewirkt, wenn eine bestimmte Anzahl von Bezugsimpulsen dem Mikroprozessor zugeführt worden ist.

Wenn die Brennkraftmaschine von einer Verzögerungsbetriebsweise, bei der das Drosselventil geschlossen ist, auf eine Heschleunigungsbclricbsweise umschallet, bei der das Drosselventil geöffnet ist. schwankt die Drehzahl während eines gewissen Zeitintervalls aufgrund von Torsionsschwingungen der Antriebseinrichtung einschließlich der Brennkraftmaschine und des Getriebes. Diese Schwingungen entstehen dadurch, daß die

ßer als der bestimmte Wert ist. und durch eine Einrichtung zum Ermitteln des gewichteten Mittelwertes der augenblicklichen und vorangegangenen Werte von dem mindestens einen der ersten und dritten Parameter nach folgender Beziehung: