DE10026267A1

DE10026267A1 - Taktbestimmungsvorrichtung für einen Viertaktmotor

Info

Publication number: DE10026267A1
Application number: DE10026267A
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Hirakata; Masaya Adachi; Akihiko Hamazaki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 2000-05-26
Publication date: 2001-02-15
Anticipated expiration: 2020-05-27
Also published as: ITTO20000448A0; JP4093682B2; US6378358B1; DE10026267B4; ITTO20000448A1; IT1320301B1; JP2000337206A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Taktbestimmungsvorrichtung für einen Viertaktmotor, die dessen Takt auch dann genau bestimmen kann, wenn der Einlassrohrinnendruck nahe dem Atmosphärendruck ist (geringer Unterdruck). Die erfindungsgemäße Taktbestimmungsvorrichtung umfasst ein Zahnrad (1) mit einem zahnlosen Abschnitt, einen Impulsgenerator (2), ein Einlassrohrinnendruck-Erfassungsmittel (6) und eine ECU (3) zum Steuern einer Einspritzung (4) sowie des Zündzeitpunkts einer Zündkerze (5). Die ECU (3) umfasst hauptsächlich ein Phasenerfassungsmittel (301) zum Erfassen der Phase der Kurbelwelle (7), ein erstes Takterfassungsmittel (302) zum Bestimmen des Takts auf der Basis der erfassten Phase und des erfassten Einlassrohrinnendrucks, ein Drehzyklus-Erfassungsmittel (303) zum Erfassen eines Drehzyklus (ME) der Kurbelwelle (7), ein Vergleichsmittel (304) zum Vergleichen zweier Drehzyklen mit spezifischer Phase, ein zweites Taktbestimmungsmittel (305) zum Bestimmen des Takts auf der Basis von Vergleichsergebnissen sowie ein Wählmittel (306) zum Wählen des ersten Taktbestimmungsmittels (302) oder des zweiten Taktbestimmungsmittels (305).

Description

Die Erfindung betrifft eine Taktbestimmungs- bzw. -bewertungsvorrichtung für einen Viertaktmotor mit einem elektronischen Kraftstoffeinspritzsystem, und insbesondere eine Taktbestimmungsvorrichtung für einen Viertaktmo tor, die den Takt bzw. Hub exakt bestimmen kann, wenn der Einlass rohrinnendruck in der Nähe des Atmosphärendrucks liegt (der Unterdruck gering ist).

Bei einem Viertaktmotor mit einem elektronischen Kraftstoffeinspritzsystem wird der Takt auf der Basis sowohl der Nockenwellenphase als auch der Kurbelwellenphase des Motors erfasst. In der japanischen Patentoffenle gungsschrift Nr. Hei. 10-227252 wird eine Taktbestimmungsvorrichtung vorgeschlagen, die eine Taktbestimmung nicht nur durch Erfassung der Nockenphase durchführt, sondern auch auf der Basis einer Beziehung zwischen der Kurbelphase und dem Einlassrohrinnendruck. Daher ist es dort nicht erforderlich, einen Nockensensor innerhalb des Zylinderkopfs des Motors anzubringen, wodurch sich die Größe und das Gewicht des Motors reduzieren lässt.

Die obige herkömmliche Ausführung befasst sich insbesondere mit regelmäßigen Schwankungen des Einlassrohrinnendrucks bei zwei Kurbelwellendrehungen als einem Zyklus, und wenn sich der Motor gleichmäßig dreht, kann der Takt bestimmt werden, weil sich der Zustand jedes Takts im Einlassrohrinnendruck widerspiegelt.

Wenn jedoch in Übergangszuständen, etwa beim Anlassen des Motors, die Drossel weit offen ist, oder wenn in einem gleichmäßigen Zustand die Drossel weit offen ist und sich der Motor mit hoher Drehzahl dreht, steigt der Einlassrohrinnendruck auf den Wert des Atmosphärendrucks, und zwar unabhängig vom Takt. Deswegen spiegelt sich der Zustand jedes Takts bzw. Hubs im Einlassrohrinnendruck wider, und es besteht das Problem, dass eine genaue Taktbestimmung allein aufgrund der gegenseitigen Beziehung zwischen der Nockenwellenphase und dem Einlassrohrinnendruck nicht möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die oben beschriebenen Probleme zu lösen und eine Taktbestimmungsvorrichtung für einen Viertaktmotor anzugeben, die den Takt auch dann exakt bestimmen kann, wenn die Drossel weit offen ist und der Einlassrohrinnendruck in der Nähe des Atmosphärendrucks liegt (geringer Unterdruck).

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Taktbestimmungsvor richtung für einen Viertaktmotor angegeben, umfassend: ein Phasen erfassungsmittel zum Erfassen einer Phase einer Kurbelwelle des Viertakt motors, ein Einlassrohrinnendruck-Erfassungsmittel zum Erfassen des Drucks innerhalb eines Einlassrohrs, welches zu einem Zylinder des Motors führt, und ein erstes Taktbestimmungsmittel zum Bestimmen eines Takts auf der Basis einer gegenseitigen Beziehung zwischen der erfassten Phase der Kurbelwelle und dem erfassten Druck innerhalb des Einlassrohrs, umfassend: ein Drehzyklus-Erfassungsmittel zum Erfassen jeweiliger Drehzyklen für jede Phase der Kurbelwelle; ein Vergleichsmittel zum Vergleichen zweier Drehzyklen, die in unterschiedlichen spezifischen Phasen der Kurbelwelle erfasst sind; ein zweites Taktbestimmungsmittel zum Bestimmen des Takts auf der Basis der Vergleichsergebnisse; und ein Wählmittel zum Wählen des ersten oder des zweiten Taktbestimmungs mittels.

Fig. 7 zeigt in einem Zeitdiagramm die Beziehung zwischen dem Takt und dem Kurbelwellendrehzyklus ME in einem Viertaktmotor in V-Bauart. In dieser Zeichnung ist eine Kurbelwellendrehung in dreizehn Stufen unterteilt, einschließlich einer Stufe, in der an einem zugeordneten Zahnrad keine Zähne vorhanden sind, und wobei zwei Umdrehungen (26 Stufen) der Kurbelwelle, die einen Taktzyklus bilden, in Hauptstufenzahlen #0-#25 unterteilt sind.

Wenn man hier jeden Drehzyklus ME für die Stufe #5 und Stufe #10 vergleicht, und für die Stufe #18 (entspricht Stufe #5) und Stufe #23 (entspricht Stufe #10), die die gleiche Phasenbeziehung relativ zur Kurbelwelle haben, überschreitet ME für die Stufe #10 das ME für Stufe #5, und diese Beziehung wird unabhängig vom Einlassrohrinnendruck beibehal ten. Auch wenn man, umgekehrt zum oben beschriebenen Fall, die Stufe #18 vergleicht, überschreitet ME für die Stufe #18 das ME für die Stufe #23, und diese Beziehung wird ebenfalls unabhängig vom Einlassrohrinnen druck beibehalten.

Auch wenn die Phasenbeziehung relativ zur Kurbelwelle gleich ist, besteht, wenn man die Phasenbeziehung von ME betrachtet, keine Beziehung zum Einlassrohrinnendruck, und es kann eine entsprechende Beziehung zwischen der Stufe und dem Takt bestimmt werden.

Wenn man die Tatsache berücksichtigt, dass der Kurbelwellen-Drehzyklus ME in Antwort auf den Motortakt regelmäßig schwankt, wird erfindungs gemäß die Motortaktbestimmung auf der Basis der Beziehung zwischen Kurbelwellenphase und dem Drehzyklus ME durchgeführt, was bedeutet, dass die Taktbestimmung unabhängig vom Einlassrohrinnendruck genau durchgeführt werden kann.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm der Struktur von Hauptabschnitten einer Taktbestimmungsvorrichtung für einen Viertaktmotor nach einer ersten Ausführung;

Fig. 2 ein Flussdiagramm eines "Stufenbestimmungsprozesses";

Fig. 3 ein Flussdiagramm eines "Taktbestimmungsprozesses durch ME";

Fig. 4 ein Flussdiagramm eines "Taktbestimmungsprozesses durch PB";

Fig. 5 ein Flussdiagramm eines "Taktbestimmungsprozesses, wenn ΔPB groß ist";

Fig. 6 ein Flussdiagramm eines "Taktbestimmungsprozesses, wenn ΔPB klein ist";

Fig. 7 ein Zeitdiagramm der Beziehung zwischen dem Takt und dem Kurbelwellen-Drehzyklus ME in einem Viertaktmotor in V- Bauart;

Fig. 8 ein Zeitdiagramm der Beziehung zwischen der Stufe beim Anlassen, der vorläufigen Stufe und der Hauptstufe; und

Fig. 9 ein Zeitdiagramm der Beziehung zwischen dem Takt und dem Einlassrohrinnendruck PB bei einem Viertaktmotor in V-Bauart.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Taktbestimmungsvorrichtung für einen Viertaktmotor einer ersten Ausführung. Die Taktbestimmungsvorrichtung umfasst ein Zahnrad 1 mit einem zahnlosen Abschnitt, einen Impuls generator 2 zur Ausgabe von 13 Impulsen in Antwort auf die Drehung des Zahnrads 1, wenn sich die Kurbelwelle 7 einmal dreht, ein Einlassrohrinnen druck-Erfassungsmittel 6 zum Erfassen des Drucks in einem Einlass- bzw. Ansaugrohr, sowie eine ECU (elektronische Steuereinheit) zum Steuern der Kraftstoffeinspritzzeit und Kraftstoffmenge an einer Einspritzdüse 4 sowie des Zündzeitpunkts einer Zündkerze 5.

Die ECU 3 umfasst hauptsächlich ein Phasenerfassungsmittel 301 zum Erfassen der Phase der Kurbelwelle 7 auf der Basis eines von dem Impulsgenerator 2 erzeugten Impulssignals, ein erstes Taktbestimmungs mittel 302 zum Bestimmen des Takts auf der Basis der erfassten Phase und des erfassten Einlassrohrinnendrucks, ein Drehzyklus-Erfassungsmittel 303 zum Erfassen eines Drehzyklus ME der Kurbelwelle 7 für jede Phase auf der Basis des Impulssignals, ein Vergleichsmittel 304 zum Vergleichen zweier Rotationszyklen, die von dem Drehzyklus-Erfassungsmittel 303 bei einer bestimmten Phase erfasst sind, ein zweites Taktbestimmungsmittel 205 zum Bestimmen des Takts auf der Basis von Vergleichsergebnissen des Drehzyklus ME, sowie ein Wählmittel 306 zum Wählen des ersten Taktbestimmungsmittels 302 oder des zweiten Taktbestimmungsmittels 305 auf der Basis der Fahrzustände des Fahrzeugs. Die Einspritzdüse 4 und die Zündkerze 5 werden durch das vom Wählmittel 306 gewählte Taktbestim mungsmittel gesteuert.

Nun wird ein Taktbestimmungsprozess unter Verwendung der oben beschriebenen ECU anhand der Flussdiagramme der Fig. 2-6 und der Zeitdiagramme der Fig. 7-9 beschrieben. Das Beispiel dieser Aus führung ist ein Zweizylindermotor in V-Bauart, mit einem Zylinderbankwinkel von 90°. Eine Beziehung zwischen dem Takt und der normalen Stufe (Hauptstufe) für jeden der Zylinder 1 und 2 ist in Fig. 9 gezeigt. Der Kompressionsobere-Totpunkt jedes Zylinders 1 und 2 entspricht der Stufe #19 und #10, und der Auslass-obere-Totpunkt jedes Zylinders 1 und 2 entspricht der Stufe #6 und Stufe #23.

Wenn das Zählen der Impulszahlen des Zahnrads 1 mit einem zahnlosen Abschnitt von der ECU 3 initiiert wird, wird im Flussdiagramm von Fig. 2 ein "Stufenbestimmungsprozess" (Hauptfluss) gestartet. Hier bedeutet "Stufe" eine jedem Abschnitt zugeordnete Ordinalzahl, wenn die Drehung der Kurbelwelle 2 in Impulsintervalle unterteilt wird. In dieser Ausführung gibt es Hauptstufenzahlen #0-#26 für zwei Drehungen der Kurbelwelle 2 (26 Stufen), die einen Taktzyklus bilden.

In Schritt S1 wird der Drehzyklus ME [= f(Δt)] der Kurbelwelle 7 erhalten durch das Drehzyklus-Erfassungsmittel 303 auf der Basis einer abgelaufenen Zeit Δt seit der vorherigen Impulserfassung bis zur gegenwärtigen Impuls erfassung. Wenn in Schritt S2 der Zyklus ME kürzer als eine spezifizierte Zeit MEref ist, d. h. wenn erfasst wurde, dass die Motordrehzahl einen spezifischen Wert überschritten hat, geht der Prozess zu Schritt S3 weiter, wo ein Zählerwert N eines Stufenzählers inkrementiert wird, und dieser Zählerwert N wird als Startzeit-Stufenzahl (#N) definiert. Der Stufenzähler reiteriert die Stufennummern im Bereich von 0-25. In Schritt S4 wird der für jede Stufe berechnete Drehzyklus mit der Startzeitstufe #N koordiniert und gespeichert.

In Schritt S5 wird bestimmt, ob die Hauptstufe definiert ist oder nicht. Wenn sie noch nicht definiert ist, geht der Prozess zu Schritt S6 weiter, um vor der Hauptstufendefinition eine vorläufige Stufe zu setzen. Wenn in Schritt S6, wie in Fig. 8 gezeigt, die Startzeitstufe #15 erreicht, das heißt wenn sich das Zahnrad 1 mit dem zahnlosen Abschnitt mehr als einmal dreht, geht der Prozess zu Schritt S7 weiter, in dem die zahnlose Stelle von dem Phasenerfassungsmittel 301 erfasst wird. Die zahnlose Stelle bildet eine Stufe (in dieser Ausführung "#5") entsprechend (N-1) für den Fall, dass ME(N-1)/ME(N) berechnet wird und dieser Wert einen großen Wert darstellt.

In Schritt S8 wird die vorläufige Stufenzahl auf der Basis der Stufe (= #5) der zahnlosen Stelle bestimmt. Das heißt, wie in Fig. 8 gezeigt, die vorläufige Stufe #0 wird der zahnlosen Stufe zugeordnet, und ähnlich wird die vorläufige Stufe #1 der Startzeitstufe #6 zugeordnet, und die vorläufige Stufe #2 wird der Startzeitstufe #7 zugeordnet. Jedoch ist es in diesem Fall unsicher, ob die Stufe der zahnlosen Stelle tatsächlich der Hauptstufe #0 entspricht oder der Hauptstufe #13 entspricht.

In Schritt S9 wird die gegenseitige Beziehung zwischen der Startzeitstufe und dem Drehzyklus ME auf eine gegenseitige Beziehung zwischen der vorläufigen Stufe und dem Zyklus ME auf der Basis der gegenseitigen Beziehung zwischen der zahnlosen Stufe und der vorläufigen Stufe revidiert. Das heißt, der Drehzyklus ME der Startzeitstufe #6 wird als der Drehzyklus ME der vorläufigen Stufe #1 re-registriert.

Wenn die vorläufige Stufe wie oben beschrieben definiert ist, dann wird in Schritt S10 bestimmt, ob die gegenwärtige vorläufige Stufe entweder #0 oder #13 ist oder nicht, und wenn die vorläufige Stufe irgendeine andere als die #0- oder #13-Stufe ist, wird der Prozess beendet. Auch wenn die vorläufige Stufe #0 oder #13 ist, wird in Schritt S11 der "Taktbestimmungs prozess durch ME" ausgeführt, um die Stufe auf der Basis des Kurbelwellen- Drehzyklus ME zu bestimmen.

Fig. 3 zeigt in einem Flussdiagramm Prozessdetails des "Taktbestimmungs prozesses durch ME". In Schritt S501 wird bestimmt, ob der "Taktbestim mungsprozess durch ME" durch das Wählmittel 306 bereits abgeschlossen wurde, und wenn dies das erste Mal ist, geht der Prozess zu Schritt S502 weiter. In Schritt S502 wird bestimmt, ob die gegenwärtige vorläufige Stufe #13 ist oder nicht, und wenn sie irgendeine andere als #13 ist, wird dieser Prozess beendet, und wenn sie #13 ist, geht der Prozess zu Schritt S503 weiter. In Schritt S503 wird durch das Vergleichsmittel 304 der Drehzyklus ME (#10) der vorläufigen Stufe #10 mit dem Drehzyklus ME (#5) der vorläufigen Stufe #5 verglichen.

Wenn die gegenwärtige vorläufige Stufe zur Hauptstufe passt, dann befindet sich, wie in Fig. 7 gezeigt, in der vorläufigen Stufe #10 der Zylinder 2 am oberen Totpunkt kurz vor der Zündung, was bedeutet, dass der Drehzyklus ME (#10) vor dem Drehzyklus ME (#5) liegen sollte, wie mit der Kurvenlinie gezeigt. Umgekehrt, wenn die vorläufige Stufe nicht zur Hauptstufe passt, sondern zu einer Fehlerstufe passt, dann befindet sich in der vorläufigen Stufe #5 der Zylinder 1 nahe dem oberen Totpunkt kurz vor der Zündung, und daher sollte der Drehzyklus ME (#5) vor dem Drehzyklus ME (#10) liegen.

Wenn dann in Schritt S503 bestimmt wird, dass der Zyklus ME (#10) Zyklus ME (#5), dann wird in Schritt S504, wie in Fig. 8 gezeigt, durch das zweite Taktbestimmungsmittel 305 die gegenwärtige Stufe (vorläufige Stufe #13) auf die Hauptstufe #13 gesetzt, während wenn der Zyklus ME (#10) ≦ Zyklus ME (#5), wird in Schritt S505 die gegenwärtige Stufe auf die Hauptstufe #0 gesetzt.

Auf diese Weise wird in dieser Ausführung berücksichtigt, dass der Kurbelwellen-Drehzyklus ME in Antwort auf den Motortakt regelmäßig schwankt, wobei die Motortaktbestimmung auf der Basis der gegenseitigen Beziehung zwischen der Phase der Kurbelwelle 7 und dem Drehzyklus ME erfolgt, was bedeutet, dass der Takt unabhängig vom Einlassrohrinnendruck akkurat bestimmt werden kann.

Da auch bei dieser Ausführung der "Taktbestimmungsprozess durch ME" unmittelbar nach dem Starten des Motors erfolgt, bis die Kurbelwelle 7 eine spezifische Drehzahl erreicht, insbesondere in dem Fall, dass die Schwan kungen des Einlassrohrinnendrucks bei jedem Takt klein sind, weil die Drossel weit offen ist oder gestartet wird, ist eine genaue Taktbestimmung möglich.

Zurück zu Fig. 2. Wenn der "Taktbestimmungsprozess durch ME" abge schlossen ist, wie oben beschrieben, dann wird in Schritt S12 durch das Wählmittel 306 bestimmt, ob sich die Kurbelwelle, seit dem Starten des Motors, um zumindest 720° gedreht hat, und wenn sich die Kurbelwelle nicht um 720° gedreht hat, wird der Prozess beendet. Wenn sich anderer seits die Kurbelwelle um zumindest 720° gedreht hat, wird bestimmt, dass der laufende Motor einen konstanten Zustand erreicht hat, und der Prozess geht zu Schritt S13 weiter. In Schritt S13 wird "der Taktbestimmungs prozess durch PB" ausgeführt, um die Stufe auf der Basis des Einlass rohrinnendrucks PB zu bestimmen.

Fig. 4 zeigt in einem Flussdiagramm spezifische Prozessdetails des "Taktbestimmungsprozesses durch PB". Der Einlassrohrinnendruck PB1, der später beschrieben wird, ist ein Druck einer spezifischen Stufe, wo ein angenommener Wert hoch wird, während ein Einlassrohrinnendruck PB2 ein Druck einer spezifischen Stufe innerhalb ±360° von der erfassten Position von PB1 ist. In dieser Ausführung werden, wie in Fig. 9 gezeigt, der Einlassrohrinnendruck PB1 und PB2 als Einlassrohrinnendrücke behandelt, die jeweils in der Hauptstufe #25 und #12 zu erfassen sind.

In Schritt S701 vergleicht das erste Taktbestimmungsmittel 302 einen Absolutwert einer Differenz [PB1-PB2 (letztes Mai)] zwischen dem PB1 zu dieser Zeit und dem vorherigen PB1 (720° vor dem letzten Mal), und einem spezifischen Wert Pref. Wenn die Differenz den spezifischen Wert Pref1 überschreitet, wird bestimmt, dass sich das Fahrzeug in einem variablen Geschwindigkeitszustand befindet und dass es ungeeignet wäre, die Taktbestimmung auf der Basis des Einlassrohrinnendrucks durchzuführen, und der zugehörige Prozess wird beendet. Wenn andererseits die Differenz kleiner oder gleich dem spezifischen Wert Pref1 ist, dann wird ein Ab solutwert einer Differenz [PB2-PB2 (letztes Mal)] zwischen dem PB2 zu dieser Zeit und dem vorherigen PB2 (720° zuvor) mit einem spezifischen Wert Pref2 in Schritt S702 verglichen. Auch hier wird, wenn die Differenz den spezifischen Wert Pref2 überschreitet, bestimmt, dass das Fahrzeug beschleunigt oder verzögert und dass es ungeeignet wäre, die Taktbestim mung auf der Basis des Einlassrohrinnendrucks zu bestimmen, und es wird der zugehörige Prozess beendet. Wenn hingegen die Differenz kleiner oder gleich dem spezifischen Wert Pref2 ist, wird bestimmt, dass das Fahrzeug konstant fährt, und der Prozess geht zu Schritt S703 weiter.

In dieser Ausführung springt somit die Taktbestimmung unter Bedingungen, wenn Fluktuationen des Einlassrohrinnendrucks (PB) groß sind und die Taktbestimmung auf der Basis von PB ungenau wird, was bedeutet, dass Vorsorgemaßnahmen möglich sind, um eine fehlerhafte Taktbestimmung zu verhindern.

In Schritt S703 wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug bewegt oder nicht, beispielsweise auf der Basis davon, ob sich die Gangschaltung in der Neutralschaltung befindet. Wenn hier bestimmt wird, dass das Fahrzeug nicht fährt, wird in Schritt S704 der Drosselöffnungsbetrag erfasst, und wenn der Drosselöffnungsbetrag groß ist, dann wird bestimmt, dass die Luft einströmt, und die zugehörigen Prozesse werden beendet. Wenn anderer seits der Drosselöffnungsbetrag klein ist, geht der Prozess zu Schritt S705 weiter. In Schritt S705 wird bestimmt, ob die Motordrehzahl im Leerlaufbe reich ist, und wenn sie im Leerlaufbereich ist, wird in Schritt S706 der "Taktbestimmungsprozess, wenn ΔPB groß ist", durchgeführt, der später beschrieben wird.

Wenn andererseits in Schritt S703 bestimmt wird, dass das Fahrzeug fährt, wird in Schritt S707 der Drosselöffnungsbetrag erfasst, und wenn der Drosselöffnungsbetrag hoch ist, bestimmt, dass das Fahrzeug beispiels weise bergauf fährt, und der zugeordnete Prozess endet. Wenn die Drosselöffnung klein ist, geht der Prozess zu Schritt S708 weiter. In Schritt S708 wird bestimmt, ob die Motordrehzahl in einem spezifischen Bereich liegt, der ein wenig höher als der Leerlaufbereich ist, und wenn sie in dem spezifischen Bereich liegt, wird bestimmt, dass eine Motorbremsung stattfindet, und zwar durch Überdrehen oder Bergabfahrt. Dann wird in Schritt S709 der "Taktbestimmungsprozess, wenn ΔPB klein ist" ausge führt, der später beschrieben wird.

Nun wird anhand des Flussdiagramms von Fig. 5 der oben erwähnte "Taktbestimmungsprozess, wenn ΔPB groß ist" im Detail beschrieben. In Schritt S751 wird ein Absolutwert einer Differenz [PB1-PB2] zwischen PB1 und PB2 mit einem spezifischen Wert Preß verglichen, und wenn die Differenz kleiner als der spezifische Wert Pref ist, endet der betreffende Prozess. Wenn die Differenz größer oder gleich dem spezifischen Wert Preß ist, wird in Schritt S752 die Größenbeziehung von PB1 und PB2 verglichen.

Auf diese Weise wird in dieser Ausführung der Taktbestimmungsprozess auf der Basis von Schwankungen des Einlassrohrinnendrucks nur dann durchgeführt, wenn das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit fährt, wodurch es möglich ist, diesen Schwellenwert Preß auf einen kleinen Wert zu setzen und die Erfassung zuverlässig durchzuführen, auch dann, wenn winzige Schwankungen im Einlassrohrinnendruck vorhanden sind.

Wenn hier PB1 und PB2 jeweils in den normalen Stufen #25 und #12 erfasst werden, dann sollte die Beziehung so sein, dass PB1 < PB2, wie in Fig. 9 gezeigt. Daher wird im zuvor beschriebenen Schritt S752 bestimmt, dass PB1 < PB2. Wenn in Schritt S753 bestimmt wird, dass eben dieser Zustand eine vorbestimmte Anzahl von Malen fortlaufend erfasst wurde, dann wird in Schritt S754 die gegenwärtige vorläufige Stufe so wie sie ist als Hauptstufe definiert.

Wenn sich andererseits in Schritt S752 herausstellt, dass die Beziehung nicht PB1 < PB2 ist und wenn in Schritt S755 bestimmt wird, dass eben dieser Zustand eine spezifische Anzahl von Malen fortlaufend erfasst wurde, dann wird in Schritt S756 die gegenwärtige vorläufige Stufenzahl bestimmt. Wenn hier die vorläufige Stufenzahl #0 ist, dann wird in Schritt S757 die gegenwärtige Stufe auf die Hauptstufe #13 rückgesetzt. Auch wenn die gegenwärtige vorläufige Stufenzahl irgendeine andere als #0 ist, wird in Schritt S758 die gegenwärtige Stufe auf die Hauptstufe #0 rückgesetzt.

Nachfolgend wird anhand von Fig. 6 der "Taktbestimmungsprozess, wenn ΔPB klein ist" im Detail beschrieben.

In Schritt S770 wird auf die Fahrgeschwindigkeits- und Drosselöffnungs zustände Bezug genommen, und wenn der jeweilige Zustand in einem spezifischen Bereich ist und im Wesentlichen keine Schwankung vorhanden ist, wird bestimmt, dass die Geschwindigkeit konstant ist, und der Prozess geht zu Schritt S771 weiter. In Schritt S771 wird ein Absolutwert einer Differenz [PB1-PB2] zwischen PB1 und PB2 mit einem spezifischen Wert Pref4 (< Pref3) verglichen, und wenn die Differenz kleiner als der spezifische Wert Pref4 ist, wird der Prozess beendet.

Auf diese Weise wird in dieser Ausführung auf der Basis von Vergleichs ergebnissen zwischen einem Absolutwert einer Differenz zwischen Einlassrohrinnendrücken PB1 und PB2 und spezifischen Referenzwerten bestimmt, ob die Taktbestimmung auf der Basis des Einlassrohrinnendrucks durchgeführt werden soll oder nicht. Da in diesem Fall der Referenzwert in Antwort auf die Fahrlast des Fahrzeugs variiert werden kann (Schritt S703), kann der Takt unabhängig von der Fahrlast des Fahrzeugs immer zuverlässig bestimmt werden.

Wenn hier die Differenz größer als der spezifische Wert Pref4 ist, wird in Schritt S772 die Größenbeziehung von PB1 und PB2 verglichen. Wenn PB1 und PB2 jeweils in normalen Stufen #25 und #12 erfasst werden, dann sollte die Beziehung so sein, dass PB1 < PB2, wie oben beschrieben. Wenn daher in Schritt S772 bestimmt wird, dass PB1 < PB2, und in Schritt S773 bestimmt wird, dass dieser Zustand eine spezifische Anzahl von Malen fortlaufend erfasst wurde, dann wird in Schritt S774 die gegenwärtige vorläufige Stufe, so wie sie ist, als die Hauptstufe definiert.

Wenn sich andererseits in Schritt S772 herausstellt, dass die Beziehung nicht PB1 < PB2 ist, und wenn in Schritt S775 erfasst wird, dass dieser Zustand über eine spezifische Anzahl von Malen fortlaufend erfasst wird, wird in Schritt S776 die gegenwärtige vorläufige Stufenzahl bestimmt. Wenn hier die vorläufige Stufenzahl #0 ist, wird in Schritt S777 die gegenwärtige Stufe auf die Hauptstufe #13 rückgesetzt, während wenn die gegenwärtige vorläufige Stufenzahl irgendeine andere als #0 ist, wird in Schritt S778 die gegenwärtige Stufe auf die Hauptstufe #0 rückgesetzt. Zurück zu Fig. 2. Wenn als Ergebnis des oben beschriebenen Prozesses die Hauptstufe definiert ist, geht der Prozess von Schritt S5 zu Schritt S14 weiter. (n Schritt S14 wird bestimmt, ob die Hauptstufe verloren gegangen ist oder nicht, und solange die Hauptstufe nicht verloren gegangen ist, wird der Prozess der Schritte S1 . . . S5, S14 und S1 wiederholt.

Wenn dann die Hauptstufe aus irgendeinem Grund verloren gegangen ist bzw. nicht erfasst werden konnte, wird die Anzeige, dass die Stufe unbestimmt ist, wie etwa ein Wahrheits-Flag etc., in Schritt S15 registriert. Im anschließenden Schritt S5 wird bestimmt, dass die Stufe unbestimmt ist, und der Prozess geht zu Schritt S6 weiter, und danach werden die jeweiligen obigen Prozesse wiederholt. Da jedoch in Schritt S501 bestimmt wird, dass der "Taktbestimmungsprozess durch ME" bereits abgeschlossen ist, wird der Taktbestimmungsprozess durch ME nicht durchgeführt und es wird nur die Taktbestimmung auf der Basis des Einlassrohrinnendrucks durchgeführt.

Die Erfindung betrifft eine Taktbestimmungsvorrichtung für einen Viertakt motor, die dessen Takt auch dann genau bestimmen kann, wenn der Einlassrohrinnendruck nahe dem Atmosphärendruck ist geringer Unterdruck. Die erfindungsgemäße Taktbestimmungsvorrichtung umfasst ein Zahnrad 1 mit einem zahnlosen Abschnitt, einen Impulsgenerator 2, ein Einlass rohrinnendruck-Erfassungsmittel 6 und eine ECU 3 zum Steuern einer Einspritzung 4 sowie des Zündzeitpunkts einer Zündkerze 5. Die ECU 3 umfasst hauptsächlich ein Phasenerfassungsmittel 301 zum Erfassen der Phase der Kurbelwelle 7, ein erstes Takterfassungsmittel 302 zum Bestimmen des Takts auf der Basis der erfassten Phase und des erfassten Einlassrohrinnendrucks, ein Drehzyklus-Erfassungsmittel 303 zum Erfassen eines Drehzyklus ME der Kurbelwelle 7, ein Vergleichsmittel 304 zum Vergleichen zweier Drehzyklen mit spezifischer Phase, ein zweites Taktbestimmungsmittel 305 zum Bestimmen des Takts auf der Basis von Vergleichsergebnissen, sowie ein Wählmittel 306 zum Wählen des ersten Taktbestimmungsmittels 302 oder des zweiten Taktbestimmungsmittels 305.

Claims

1. Taktbestimmungsvorrichtung für einen Viertaktmotor, umfassend: ein Phasenerfassungsmittel (1, 2, 301) zum Erfassen einer Phase einer Kurbelwelle des Viertaktmotors, ein Einlassrohrinnendruck-Erfas sungsmittel (6) zum Erfassen des Drucks innerhalb eines Einlassrohrs, welches zu einem Zylinder des Motors führt, und ein erstes Taktbe stimmungsmittel (302) zum Bestimmen eines Takts auf der Basis einer gegenseitigen Beziehung zwischen der erfassten Phase der Kurbelwelle und dem erfassten Druck innerhalb des Einlassrohrs, umfassend:
ein Drehzyklus-Erfassungsmittel (303) zum Erfassen jeweiliger Drehzyklen (ME) für jede Phase der Kurbelwelle;
ein Vergleichsmittel (304) zum Vergleichen zweier Drehzyklen, die in unterschiedlichen spezifischen Phasen der Kurbelwelle erfasst sind;
ein zweites Taktbestimmungsmittel (305) zum Bestimmen des Takts auf der Basis der Vergleichsergebnisse; und
ein Wählmittel (306) zum Wählen des ersten oder des zweiten Taktbestimmungsmittels.

2. Taktbestimmungsvorrichtung für einen Viertaktmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wählmittel (306) nach dem Starten des Motors das zweite Taktbestimmungsmittel (305) wählt, bis sich die Kurbelwelle mit einer spezifischen Drehzahl dreht, und das erste Taktbestimmungsmittel (302) wählt, nachdem sich die Kurbelwelle mit der spezifischen Drehzahl dreht.

3. Taktbestimmungsvorrichtung für einen Viertaktmotor mit einem Phasenerfassungsmittel (1, 2, 301) zum Erfassen der Phase einer Kurbelwelle des Viertaktmotors, ein Einlassrohrinnendruck-Erfas sungsmittel (6) zum Erfassen des Drucks innerhalb eines Einlassrohrs, das zu einem Zylinder des Motors führt, und ein erstes Taktbestim mungsmittel (302) zum Bestimmen eines Takts auf der Basis einer gegenseitigen Beziehung zwischen der erfassten Phase der Kurbel welle und dem erfassten Einlassrohrinnendruck, wobei das Einlass rohrinnendruck-Erfassungsmittel (6) umfasst:
einen Prozess zum Erhalt eines Absolutwerts (ABS (ΔPB1)) einer Differenz (ΔPB1) zwischen einem Einlassrohrinnendruck (PB1) für einen spezifischen Kurbelwellenwinkel (n) und einem Einlass rohrinnendruck (PB1 (letztes mal)) für einen Winkel (n-720°), und
einen Prozess zum Erfassen eines Einlassrohrinnendrucks (PB2) für einen anderen spezifischen Winkel innerhalb ±360° des spezifi schen Winkels (n);
und wobei das erste Taktbestimmungsmittel (302) die Taktbestimmung auf der Basis einer gegenseitigen Beziehung zwischen den Einlassrohrinnendrücken (PB1 und PB2) durchführt, wenn der Absolutwert (ABS (ΔPB1)) gleich oder kleiner als ein spezifischer Wert ist, und keine Taktbestimmung durchführt, wenn der Absolutwert (ABS (ΔPB1)) den spezifischen Wert überschreitet.

4. Taktbestimmungsvorrichtung für einen Viertaktmotor nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Mittel zum Erfassen einer Fahrlast des Motors,
wobei das erste Taktbestimmungsmittel (302) die Taktbestim mung auf der Basis einer gegenseitigen Beziehung zwischen den Einlassrohrinnendrücken (PB1 und PB2) durchführt, wenn ein Absolutwert (ABS (ΔPB)) einer Differenz (ΔPB) zwischen den Einlassrohrinnendrücken (PB1 und PB2) gleich oder größer als ein spezifischer Wert (Pref) ist, und den spezifischen Wert (Pref) als Funktion der Fahrlast des Motors ohne Durchführung der Taktbestim mung benutzt, wenn der Absolutwert (ABS (ΔPB)) kleiner als der spezifische Wert (Pref) ist.

5. Taktbestimmungsvorrichtung für einen Viertaktmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassrohrinnendruck-Erfas sungsmittel (6) umfasst:
einen Prozess zum Erhalt eines Absolutwerts (ABS (ΔPB1)) einer Differenz (APB1) zwischen einem Einlassrohrinnendruck (PB1) für einen spezifischen Kurbelwellenwinkel (n) und einem Einlass rohrinnendruck (PB1 (letztes mal)) für einen Winkel (n-720°), und
einen Prozess zum Erfassen eines Einlassrohrinnendrucks (PB2) für einen anderen spezifischen Winkel innerhalb ±360° des spezifi schen Winkels (n);
und wobei das erste Taktbestimmungsmittel (302) die Taktbestimmung auf der Basis einer gegenseitigen Beziehung zwischen den Einlassrohrinnendrücken (PB1 und PB2) durchführt, wenn der Absolutwert (ABS (ΔPB1)) gleich oder kleiner als ein spezifischer Wert ist, und keine Taktbestimmung durchführt, wenn der Absolutwert (ABS (ΔPB1)) den spezifischen Wert überschreitet.