DE69031006T2

DE69031006T2 - Zündzeitpunkt-Kontrollvorrichtung für eine Maschine mit einer Zurückfunktion im Falle eines Versagens

Info

Publication number: DE69031006T2
Application number: DE69031006T
Authority: DE
Inventors: Shoji Sasaki; Noboru Sugiura; Kenji Tabuchi; Kazuhiro Uchimi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-04-14
Filing date: 1990-04-11
Publication date: 1997-12-11
Anticipated expiration: 2010-04-12
Also published as: EP0392846A3; KR900016611A; JPH07117036B2; EP0392846B1; KR0133939B1; EP0392846A2; JPH02275065A; DE69031006D1; US5060614A

Description

Allgemeiner Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft Zündzeitpunktverstellungssysteme und im besonderen ein Zündzeitpunktverstellungssystem mit einem elektronischen Verteiler.
Die Zündzeitpunktverstellung wird allgemein durch die Last bzw. Belastung und die Motordrehzahl bestimmt. Die Zündzeitpunktverstellung wird aus der Ausgabe des Detektors für die Ansaugluftströmung berechnet, der den Wert der Last bzw. Belastung darstellt, sowie aus der Ausgabe des der Motordrehzahl zugeordneten Kurbelwinkelsensors, und wobei durch Auslösen der Ausgabe eines DRef-Signals (das bei dem Zylinderzählwert mal jeder zweifachen Motorumdrehung auftritt) ein Zündsignal erzeugt wird, wobei dieses Signal jedesmal erzeugt wird, wenn jeder Zylinder einen vorbestimmten Kurbelwinkel erreicht, wodurch die Zündung jedes Zylinders gesteuert wird. Wenn ein vorher spezifizierter Zylinder eine bestimmte Kurbelwinkelstellung erreicht, erzeugt eine Zentraleinheit (CPU) innerhalb des Zündzeitpunktverstellungssystems ein Kennzeichnungssignal Mark- A zur Spezifizierung eines zu zündenden Zylinders. Wenn das Kennzeichnungssignal Mark-A bestimmt wird, wird die Reihenfolge der zu zündenden Zylinder als nächstes selbsttätig bestimmt. Der elektronische Verteiler spricht auf das Kennzeichnungssignal Mark-A derart an, daß er der Zündeinrichtung des durch dieses Signal spezifizierten Zylinders ein Zündsignal zuführt sowie ein nächstes Zündsignal an die Zündeinrichtung eines anderen Zylinders, wobei dieser Ablauf in vorbestimmter Reihenfolge durchgeführt wird.
Demgemäß weist das Zündzeitpunktverstellungssystem einen Sensor auf, der dazu dient, ein Signal (Signal Mark, das bei jeder zweifachen Umdrehung des Motors in Intervallen eines vorbestimmten Winkels erzeugt wird) zu erzeugen, wenn der Motor einen Kurbelwinkel erreicht, an dem sich ein bestimmter Zylinder an einer vorbestimmten Kolbenstellung befindet. Das Signal Mark-A wird dem elektronischen Verteiler auf der Basis dieses Kennzeichnungssignals (Mark) zugeführt.
Aufgrund der Tatsache, daß das Kennzeichnungssignal (Mark) bei einem Versagen des Sensors nicht erzeugt wird, kann das Zündsignal nicht normal an alle Zylinder verteilt werden, wenn die Ausgabe des Bezugszylindersignals Mark-A einen abnormalen Zustand aufweist.
Demgemäß wird gemäß der Offenbarung in dem Japanischen Patentblatt mit der Nummer JP-A-62-225770, eingereicht am 28.3.1986 von Hitachi, Ltd. (entspricht EP-A-0240858), eine Signalerzeugungseinrichtung zur Sicherung verwendet. Wenn ein abnormaler Zustand des Kennzeichnungssignals (Mark) erfaßt wird, so bedeutet dies mit anderen Worten, daß das Ausgangssignal des Sicherungs-Signalerzeugers an Stelle des Kennzeichnungssignals eingesetzt wird, so daß ein Zündsignal erzeugt und an alle Zylinder verteilt wird.
Diese dem Stand der Technik entsprechende Methode setzt die Signalerzeugungseinrichtung zur Sicherung in bezug auf den abnormalen Zustand des Kennzeichnungssignals (Mark) voraus, wodurch die Kosten für das gesamte Zündzeitpunktverstellungssystem weiter ansteigen.

Zusammenfassung der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Zündzeitpunktverstellungssystem vorzusehen, das die Zündzeitpunktverstellung auch bei einem abnormalen Zustand des Kennzeichnungssignals (Mark) durchführen kann, und zwar ohne die Signalerzeugungseinrichtung zur Sicherung.
Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Zündzeitpunktverstellungssystem gemäß dem gegenständlichen Anspruch 1.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:
Figur 1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Zündzeitpunktverstellungssystems;
Figur 2 ein Taktdiagramm der Ausgabe jedes Drehpositionssensors;
Figur 3 ein Blockdiagramm des Regelkreises;
Figur 4 eine schematische Darstellung des elektronischen Verteilers;
die Figuren 5A und 5B Taktdiagramme der Bezugszylinder- Signalausgabe; und
die Figuren 6 bis 10 Flußdiagramme der Funktionsweise der Zentraleinheit (CPU).

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (Viertakt-Sechszylinder-Motor) beschrieben. Figur 1 zeigt eine Blockdiagrammdarstellung des Systems. In bezug auf Figur 1 umfaßt der Motor verschiedene Rotationssensoren, die zur Erfassung des Drehzustands bzw. des Rotationszustands dienen. An der Kurbelwelle des Motors sind ein Bezugspositionssensor 1 und ein Winkelsensor 2 vorgesehen. Der Bezugspositionssensor 1 erzeugt ein Bezugspositionssignal Ref 1a, und zwar jedesmal, wenn ein Zylinder eine Bezugsposition erreicht, während der Kurbeiwinkelsensor 2 ein Winkelsignal Pos 2a erzeugt, und zwar jedesmal, wenn die Kurbelwelle um einen vorbestimmten Winkel gedreht wird (zum Beispiel alle zwei Grad). An einer Nockenwelle ist ein Zylinder-Diskriminierungssensor 3 vorgesehen, der sich synchron zu der Kurbelwelle dreht. Der Zylinder-Diskriminierungssensor 3 erzeugt ein Zylinder-Diskriminierungssignal Mark 3a. Wenn ein Zylinder eine bestimmte Position erreicht (wenn der Kurbelwinkel einen bestimmten Wert aufweist), wird ein schmaler Impuls erzeugt, und wenn der Bezugszylinder eine bestimmte Kolbenposition erreicht (einen bestimmten Kurbelwinkel), so wird ein breiter Impuls, Mark-A, erzeugt.
Die Ausgabe jedes Rotationssensors wird in bezug auf deren Kurvenform durch einen Kurbelwinkel-Eingangskreis 13 geformt. Der Ansaugluftstrom in den Motor wird von einem Luftstromsensor 4 erfaßt, von einem Analog-Digital-Umsetzer 18 in digitale Form umgewandelt und einem Eingangsanschluß 19 zugeführt. Ein Anlaßschalter 5 erfaßt den Zustand, in dem der Motor angelassen wird, wobei dieser Zustand einem Eingangsanschluß 20 zugeführt wird.
Eine Zentraleinheit (CPU) 22 empfängt den Ausgangszustand jedes Sensors, berechnet die Zündzeitpunktverstellung gemäß den in einem ROM-Speicher 21 gespeicherten Programminformationen, und führt einem Regelkreis 14 einen Zündzeitpunktverstellungswert ADV und eine Fließdauer DWL des Stroms zu einer Zündeinrichtung zu, wobei diese Werte in einem Zündverstellregister ADV-REG und in einem Schließdauerregister DWL-REG festgelegt werden. Bei den Programminformationen handelt es sich um eine Abbildungstabelle für den optimalen ADV-Wert für die Last bzw. Belastung und die Motordrehzahl, sowie um eine Abbildungstabelle des DWL-Wertes für die Motordrehzahl. Die CPU führt ferner das Bezugszylindersignal Mark-A einem Ausgangsanschluß 17 zu. Die temporären Daten zur Verwendung bei der Rechenoperation der CPU 22 werden in einem RAM-Speicher 23 gespeichert. Der Regelkreis 14 erzeugt auf der Basis des Rechenergebnisses der CPU ein Zündsignal.
Ein elektronischer Verteiler 24 spricht auf die Ausgaben des Regelkreises 14 und des Ausgangsanschlusses 17 so an, daß die Zundsignale 6a bis 11a an die in den entsprechenden Zylindern vorgesehenen Zündeinrichtungen 6 bis 11 verteilt werden.
Figur 2 zeigt ein Taktdiagramm des Ausgangszustands jedes Rotationssensors. In Figur 2 bezeichnen die Bezugsziffern 1a' und 2a' Kurvenformen, in die das Bezugspositionssignal Ref 1a und das Winkelsignal Pos 2a kurvengeformt werden. Das Bezugspositionssignal Ref 1a wird in Intervallen eines im wesentlichen gleichen Winkels erzeugt, und zwar gemäß der Anzahl der Zylinder, wobei das Signal jedesmal erzeugt wird, wenn sich die Kurbelwelle zweimal dreht. Dieser Impulszug umfaßt ferner zwei Dauerimpulse, die bei jeder einfachen Rotation der Kurbelwelle auftreten. Das Zylinder- Diskriminierungssignal Mark 3a weist Impulse in Intervallen des gleichen Winkels auf, und zwar gemäß der Anzahl der Zylinder, jedesmal wenn sich die Kurbelwelle zweimal dreht, und wobei diese Impulse breite Impulse Mark-A aufweisen, die sich von den anderen Impulsen unterscheiden, und die die Bezugsposition des Bezugszylinders anzeigen. Das Bezugspositionssignal Ref 1a und das Zylinder-Diskriminierungssignal Mark 3a werden gemäß der Darstellung aus Figur 2 synchron zueinander erzeugt. Bei dem Bezugspositionssignal Ref 1a handelt es sich um zwei Dauerimpulse, wenn das breite Zylinder- Diskriminierungskennzeichnungssignal Mark-A erzeugt wird.
Figur 3 zeigt die Einzelheiten des Regelkreises 14. Das Winkelsignal Pos 2a wird den UND-Schaltungen 41 und 46 zugeführt. Ein von einem Flip-flop (nicht abgebildet) als Resultat der Auslösung an der Vorderflanke des Zylinder- Diskrimnierungssignals Mark 3a erzeugter kurzer Ausgangsimpuls DREF wird dem Rücksetzanschluß eines ersten Zählers 43 zugeführt sowie dem Setzanschluß eines RS-Flip-flops 40 des Regelkreises aus Figur 3, so daß der Impuls zum Zählen eingesetzt wird. Der erste Zähler 43 beginnt mit dem Zählen des Winkelsignals Pos 2a als Reaktion auf die Vorderflanke des Impulses DREF und auf der Basis der UND-Schaltung 41 und des RS-Flip-flops 40, wobei der Zähler den Zählwert ferner einem Komparator 44 zuführt. Der Komparator 44 vergleicht die Zählwertausgabe des ersten Zählers mit dem Inhalt eines Zündverstellregisters 42. Wenn die beiden Eingaben in den Komparator übereinstimmen, führt der Komparator einem RS-Flip- flop 50 einen Setzimpuls zu und setzt das RS-Flip-flop 40 zurück. Das Zündsignal IGN wird stark, wenn der Setzimpuls dem RS-Flip-flop 50 zugeführt wird.
Ein zweiter Zähler 48 beginnt mit dem Zählen des Winkelsignals Pos 2a als Reaktion auf den Setzimpuis, der von dem Komparator 44 zugeführt wird, und wobei ein RS-Flip-flop 45 durch die UND- Schaltung 40 eingeschaltet wird, und wobei der Zählwert einem Komparator 49 zugeführt wird. Der Komparator 49 vergleicht diesen Zählwert mit dem Inhalt eines Schließdauerregisters 47. Wenn die beiden Eingaben in den Komparator übereinstimmen, erzeugt der Komparator einen Rücksetzimpuls an das RS-Flip-flop 50 und setzt das RS-Flip-flop 45 zurück. Das Zündsignal IGN wird schwach bzw. klein, wenn das RS-Flip-flop 50 zurückgesetzt wird.
Figur 4 zeigt die Einzelheiten des elektronischen Verteilers 24. Der elektronische Verteiler 24 wird aus einem Schieberegister 55, den UND-Gliedern 56 bis 61, die in der Zündungsreihenfolgen den Zylindern zugeordnet sind, und einem Inverter 62 gebildet.
Bei den Figuren 5A und 5B handelt es sich um Flußdiagramme zur Darstellung der Funktionsweise des elektronischen Verteilers 24. Zuerst wird bezug auf Figur 5A genommen, wobei auf Figur 5B später, bei der Beschreibung des Flußdiagramms aus Figur 10 bezug genommen wird. Wenn das Bezugs- Zylinderkennzeichnungssignal Mark-A (4a) dem Schieberegister zugeführt wird, wird dem UND-Glied 56, das dem ersten Zündungszylinder (nachstehend im Text als erster Zylinder bezeichnet) zugeordnet ist, eine starke bzw. eine hohe Ausgabe zugeführt. Dem UND-Glied 56 werden das Ausgangssignal des Schieberegisters 55 und das Zündsignal IGN 4b zugeführt. Somit wird das Zündsignal IGN 4b an die Zündeinrichtung 6 des ersten Zylinders verteilt.
Wenn das Zündsignal IGN 4b schwach ist, wird die Hinterflanke als Anstoßpegel durch den Inverter 62 dem Schieberegister 55 zugeführt. Das Schieberegister 55 verschiebt somit das starke Signal. Anders ausgedrückt führt das Schieberegister dem dem ersten Zylinder zugeordneten UND-Glied ein schwaches Signal zu, während es dem dem nächsten zu zündenden Zylinder (nachstehend im Text als der zweite Zylinder bezeichnet) zugeordneten UND- Glied 57 ein starkes Signal zuführt. Somit wird das dem anderen Ende des UND-Glieds zugeführte Zündsignal 7a an die Zündeinrichtung 7 des zweiten Zylinders verteilt. Wenn das Zündsignal schwach ist, so sorgt die Hinterflanke als Anstoßpegel für eine Verschiebung der Ausgabe des Schieberegisters. Somit verteilt der elektronische Verteiler das Zündsignal 4b in der Zündungsreihenfolge an die entsprechenden Zylinder.
Die Funktionsweise der Zentraleinheit (CPU) 22 wird in bezug auf das Flußdiagramm beschrieben.
Figur 6 zeigt ein Flußdiagramm zur Berechnung des Zündzeitpunktverstellwertes ADV und der Stromflußzeit DWL. Die in dem Flußdiagramm dargestellte Operation beginnt alle 20 Millisekunden. In dem Schritt 601 werden die aktuelle Ansaugluftströmung Q und die Motordrehzahl N aus dem Register eingelesen, in dem diese Werte gespeichert sind. In dem Schritt 602 wird der Zündzeitpunktverstellungswert ADV aus der Ansaugluftströmung je Einheitsumdrehung, Q/N und der Motordrehzahl berechnet. Diese Berechnung erfolgt durch Auslesen der relevanten Werte aus der dreidimensionalen Zündzeitpunktverstellungsabbildung. In dem Schritt 603 wird die Stromflußzeit DWL aus der Motorumdrehungsgeschwindigkeit N berechnet. Diese Berechnung erfolgt durch Auslesen der relevanten Werte aus der dreidimensionalen Stromflußzeitabbildung. In dem Schritt 604 werden der Zündzeitpunktverstellungswert ADV und die Stromflußzeit DWL in dem ADV-Register 14 und dem DWL-Register 16 des Regelkreises 14 festgelegt, wobei das Programm daraufhin endet.
Figur 7 zeigt ein Flußdiagramm des Ablaufs zur Feststellung, ob die Ausgabe des Zylinder-Diskriminierungssensors 3 abnormal ist oder nicht. Die Unterscheidung zwischen abnormalen und normalen Zuständen der Ausgabe des Zylinder-Diskriminierungssensors 3 erfölgt auf der Basis der Tatsache, daß der Ausgangsimpuls bzw. der Ausgabeimpuls innerhalb einer bestimmten Zeit (Zählwert) vorhanden bzw. nicht vorhanden ist. Wenn während diesem Ablauf festgestellt wird, daß der Zylinder-Diskriminierungssensor 3 abnormal ist, springt das Programm zu dem in der Figur 10 dargestellten Sicherungsablauf, um die Zündzeitpunktverstellung fortzuführen. Der Diskriminierungsvorgang in bezug auf einen abnormalen Zustand aus dem Flußdiagramm aus Figur 7 beginnt alle 60 Millisekunden. In dem Schritt 701 wird festgestellt, ob das Kennzeichen Mark ok gesetzt ist oder nicht. Das Kennzeichen Mark ok zeigt an, daß die Ausgabe des Zylinder- Diskriminierungssensors 3 normal ist. Wenn das Kennzeichen somit gesetzt ist, ist eine Entscheidung in bezug auf eine Abnormalität nicht erforderlich, und folglich endet dieser Ablauf.
Wenn das Kennzeichen Mark ok nicht gesetzt ist, ist die Ausgabe des Zylinder-Entscheidungssignals Mark 3a nicht normal, wobei der nächste Entscheidungsschritt hinsichtlich der Frage durchgeführt wird, ob der Zylinder-Diskriminierungssensor abnormal ist oder nicht. In dem Schritt 702 wird entschieden bzw. festgestellt, ob Mark IRQ vorhanden ist. Das Signal Mark IRQ spezifiziert, daß in die Operation der CPU bei der Erzeugung des Kennzeichnungssignals Mark 3a eine Unterbrechungsverarbeitung eingefügt wird. Das Vorhandensein des Signals Mark IRQ bedeutet, daß das Zylinder- Diskriminierungssignal 3a bereits erzeugt wird. Es wird festgestellt, daß der Zylinder-Diskriminierungssensor 3 normal ist, da das Zylinder-Entscheidungssignal Mark 3a normalerweise erzeugt wird. Wenn das Zylinder-Entscheidungssignal 3 normal ist, wird das Kennzeichen Mark ok in dem Schritt 705 gesetzt und der Ablauf endet.
Wenn in dem Schritt 702 Mark IRQ nicht erzeugt wird, wird in dem Schritt 703 festgestellt, ob der Zählwert B 20 erreicht hat oder nicht. Der Zählwert B ist in dem Zählwertbereich gespeichert, der in dem RAM 23 festgelegt ist. Der Zählwert B ist 0, wenn der Zündschlüssel auf die Position "Ein" gedreht wird, oder wenn zum Zeitpunkt des Startens des Mikrocomputers eine Rücksetzung durchgeführt wird. Wie dies in dem Schritt 704 angezeigt wird, wird der Zählwert B bei jedem Beginn des Ablaufs aus Figur 7 um eins erhöht. Wenn der Zählwert B in dem Schritt 703 gleich 20 ist, wird das Zylinder- Diskriminierungssignal Mark 3a nach dem Anlassen des Motors für 1,3 Sekunden (60 Millisekunden x 20) nicht erzeugt. Diese Situation zeigt an, daß der Sensor 3 einen abnormalen Zustand aufweist. Wenn der Zählwert B in dem Schritt 703 20 erreicht, wird festgestellt, daß der Zylinder-Entscheidungssensor bzw. der Zylinder-Festlegungssensor 3 einen abnormalen Zustand aufweist. In dem Schritt 706 wird das Kennzeichen Mark NG gesetzt, daß einen abnormalen Zustand des Zylinder- Diskriminierungssensors anzeigt, woraufhin der Ablauf endet. Wenn der Zählwert in B dem Schritt 703 gleich 20 ist, wird der Zählwert B zur kontinuierlichen Überwachung der Erzeugung des Zylinder-Diskriminierungssignals um eins erhöht, woraufhin dieser Ablauf endet. Der Zählwert B ist nicht auf 20 begrenzt, sondern er kann wahlfrei abhängig von der Art und Spezifizierung des Motors festgelegt werden.
Figur 8 zeigt ein Flußdiagramm des Vorgangs hinsichtlich der Feststellung, ob das Bezugspositionssignal Ref 1a abnormal ist oder nicht, und wobei die vorbereitetende Operation für die Ausgabe des Bezugszylinder-Kennzeichnungssignals Mark-A dargestellt ist. Die Entscheidung hinsichtlich des abnormalen Zustands bzw. des normalen Zustands des Bezugspositionssignals Ref 1a erfolgt gemäß der Tatsache, ob eine vorbestimmte Anzahl von, (8), Ref-Impulsen bei zweifacher Umdrehung des Motors eingetreten ist oder nicht. Die durch dieses Flußdiagramm dargestellte Operation beginnt durch Auslösung an der Vorderflanke des Zylinder-Entscheidungssignals Mark 3a.
In dem Schritt 801 wird festgestellt, ob der Zählwert A gleich 5 ist oder nicht. Dieser Zählwert A wird bei jedem Beginn des Ablaufs um eins erhöht, wie dies in dem Schritt 807 dargestellt ist. Der Zählwert A wird in dem Zählwertbereich gespeichert, der in dem RAM-Speicher 23 festgelegt ist. In dem Schritt 801 wird festgestellt, ob das Zylinder-Diskriminierungssignal Mark 3a sechsmal erzeugt wird. Gemäß der Darstellung aus dem Flußdiagramm aus Figur 2 wird das Zylinder- Diskriminierungssignal Mark 3a immer sechsmal erzeugt, wenn die Kurbelwelle zweimal gedreht wird. In dem Schritt 801 wird mit anderen Worten festgestellt, ob die Kurbelwelle zweimal gedreht wird.
Wenn der Zählwert A in dem Schritt 801 ungleich 5 ist, so wird der Zählwert A für die Ausgabe des nächsten Zylinder- Diskriminierungssignals Mark um eins erhöht, und das Programm springt für die nächste Verarbeitung zu dem Schritt 808. Wenn der Zählwert A gleich 5 ist, wird in dem Schritt 802 der Zählwert RefM aus einem bestimmten Register des RAM-Speichers 23 ausgelesen. Der Zählwert RefM wird jedesmal um eins erhöht, wenn das Bezugspositionssignal Ref 1a erzeugt wird, wie dies später im Text beschrieben werden wird. Dieser Zählwert wird in dem Schritt 805 zurückgesetzt, was später im Text ebenfalls beschrieben wird. Der Zählwert RefM zeigt mit anderen Worten die Anzahl der Ausgangsimpulse des Bezugspositionssignals Ref 1a an, die während dem Zeitraum auftreten, während dem die Kurbelwelle zweimal gedreht wird.
In dem Schritt 803 wird festgestellt, ob der Zählwert RefM gleich 8 ist, oder ob die Anzahl der Ausgangsimpulse des Bezugspositionssignals Ref 1a, die während des Zeitraums auftreten, in dem sich die Kurbelwelle zweimal dreht, gleich 8 ist. Wenn die Ausgabe des Bezugspositionssensors 1 gemäß der Darstellung in dem Flußdiagramm aus Figur 2 normal ist, liegt die Anzahl der Impulse, die während des Zeitraums auftreten, in dem sich die Kurbelwelle zweimal dreht, bei 8. Wenn der Zählwert Refm somit gleich 8 ist, so weist der Bezugspositionssensor 1 einen normalen Zustand auf, und wobei das Kennzeichen RefNG in dem Schritt 806 zurückgesetzt wird. Das Kennzeichen RefNG zeigt an, daß der Bezugspositionssensor 1 einen abnormalen Zustand aufweist. Wenn der Zählwert RefM ungleich 8 ist, so ist der Ausgang bzw. die Ausgabe des Bezugspositionssensor 1 abnormal, und wobei das Kennzeichen RefNG in dem Schritt 804 gesetzt wird. In dem Schritt 805 werden die Zählwerte A und RefM auf 0 zurückgesetzt, um die Ausgabe des Bezugspositionssignals Ref 1a zu zählen, die in dem Zeitraum auftritt, während dem sich die Kurbelwelle zweimal dreht, und wobei das Programm zu dem Schritt 808 springt.
In dem Schritt 808 wird festgestellt, ob das Kennzeichen Ref NG gesetzt ist. Wenn es nicht gesetzt ist, ist der Zustand des Bezugspositionssensors 1 normal. In dem Schritt 809 wird der Zählwert Ref N somit auf 0 gesetzt und das Signal Mark-A in einen niedrigen Pegel versetzt. Danach endet der Ablauf. Wie dies bereits vorstehend im Text beschrieben worden ist, zeigt der Zählwert RefN die Anzahl der Impulse des Bezugspositionssignals Ref 1a an, die während dem Zeitintervall von der Vorderflanke zu der Hinterflanke eines Zylinder- Diskriminierungssignals Mark 3a auftreten. Wenn das Kennzeichen Ref NG gesetzt ist, oder wenn der Zustand des Bezugspositionssensors 1 abnormal ist, wird die Ausgabe des Bezugspositionssensors 1 nicht gezählt, sondern die Ausgabe 2a des Winkelsensors 2. In dem Schritt 810 wird der Zählwert Pos Cn somit gleich 0 gesetzt, und das Bezugszylindersignal Mark-A wird in einen niedrigen Pegel versetzt. Danach endet der Ablauf. Wie dies später im Text beschrieben wird, zeigt der Zählwert Pos Cn die Anzahl der Ausgaben des Winkelsensors 2 an, die während dem Intervall zwischen der Vorderflanke und der Hinterflanke des Zylinder-Diskriminierungs-Kennzeichens Mark auftreten. Der Zählwert Pos Cn wird in dem Zähler gespeichert, der in dem RAM 23 festgelegt ist.
Figur 9 zeigt ein Flußdiagramm der Funktionsweise bzw. des Ablaufs für die Ausgabe des Bezugszylindersignals Mark-A. Die in dem Flußdiagramm dargestellte Operation beginnt jedesmal, wenn das Zylinder-Diskriminierungssignal Mark 3a abfällt.
In dem Schritt 901 wird zuerst festgestellt, ob das Kennzeichen Ref NG gesetzt ist oder nicht. Wenn das Kennzeichen Ref NG nicht gesetzt ist, erzeugt der Bezugspositionssensor 1 normalerweise eine Ausgabe. Der Ausgangsimpuls 1a des Bezugspositionssensors 1 wird dazu verwendet, festzustellen, ob der Kurbelwinkel die Position erreicht hat, an der das Bezugszylinder-Kennzeichnungssignal Mark-A auftritt. Als nächstes wird in dem Schritt 902 festgestellt, ob der Zählwert Ref N gleich 2 ist. Der Zählwert Ref N zeigt die Anzahl der Impulse des Bezugspositionssignals Ref 1a an, die in dem Intervall zwischen der Vorderflanke und der Hinterflanke des Zylinder-Diskriminierungssignals Mark 3a auftreten. Wenn der Kurbelwinkel gemäß der Darstellung aus Figur 2 die Position erreicht hat, an der das Bezugszylindersignal mit der Bezeichnung Mark-A auftritt, werden zwei Impulse des Bezugspositionssignals Ref 1a während dem Zeitraum erzeugt, in dem das Zylinder-Diskriminierungssignal Mark 3a stark ist. Bei einem Zählwert Ref N von 2, befindet sich der Winkel der Kurbelwelle an der Position, an der das Bezugszylinder- Kennzeichnungssignal Mark-A auftritt, und somit wird das Bezugszylindersignal Mark-A in dem Schritt 903 in einen starken bzw. großen Zustand versetzt. Danach endet der Ablauf. Wenn der Zählwert Ref N ungleich 2 ist, befindet sich der Kurbelwinkel nicht an der Position, an der das Bezugszylindersignal Mark-A auftritt, wobei der Ablauf somit endet.
Wenn das Kennzeichen Ref Ng in dem Schritt 901 hingegen zurückgesetzt ist, oder wenn der Bezugspositionssensor 1 einen abnormalen Zustand aufweist, so wird die Ausgabe 2a des Winkelsensors 2 dazu verwendet, festzustellen, ob sich der Kurbelwinkel an der Position befindet, an der das Bezugszylinder-Kennzeichnungssignal Mark-A auftritt. In dem Schritt 904 wird festgestellt, ob der Zählwert Pos Cn größer ist als 3, wobei der Zählwert Pos Cn die Anzahl der Winkelsignale Pos 2a anzeigt, die in dem Intervall von der Vorderflanke zu der Hinterflanke des Zylinder- Diskriminierungssignals Mark 3a erzeugt werden. Wenn sich der Kurbelwinkel gemäß der Darstellung in dem Taktdiagramm aus Figur 2 an der Position befindet, an der das Bezugszylinder- Kennzeichnungssignal Mark-A auftritt, so müssen während dem Zeitraum, in dem das Zylinder-Diskriminierungssignal Mark 3a erzeugt wird, drei oder mehr Impulse des Winkelsignals Pos 2a erzeugt werden. Wenn Zählwert Pos Cn größer oder gleich 3 ist, wird das Bezugszylinder-Kennzeichnungssignal Mark-A in dem Schritt 905 in einen Hochpegelzustand versetzt, und der Ablauf endet. Der Ablauf endet, wenn der Zählwert Pos CN kleiner ist als 3.
Figur 10 zeigt ein Flußdiagramm der Operation zur Ausgabe des Bezugszylinder-Kennzeichnungssignals Mark-A, wenn sich der Zylinder-Diskriminierungssensor 3 in einem abnormalen Zustand befindet und beginnt zu arbeiten. Bei jedem Anstieg des Bezugspositionssignals Ref 1a beginnt die in dem Flußdiagramm dargestellte Operation. In dem Schritt 1001 wird festgestellt, ob das Kennzeichen START gesetzt ist oder nicht. Das Kennzeichen START kennzeichnet den Startzustand, bzw. daß sich der Zündschlüssel an der eingeschalteten Position befindet. Das Kennzeichen START wird durch die Erfassung des Ausgangszustands des Anlaßschalters 5 gesetzt und zurückgesetzt.
Wenn der Startzustand 1001 in dem Schritt 1001 nicht gegeben ist, und wenn die Ausgabe 3a des Zylinder- Diskriminierungssensors 3 in dem Schritt 1002 normal ist, wird der Zählwert Ref M des Bezugspositionssignals Ref 1a während dem Zeitraum, in dem die Kurbelwelle zweimal gedreht wird, um eins erhöht. In dem Schritt 1004 wird der Zählwert Ref N des Bezugspositionssignals Ref 1a während dem Zeitraum, in dem das Zylinder-Diskriminierungssignal Mark 3a erzeugt wird, um eins erhöht
Wenn der Startzustand in dem Schritt 1001 gegeben ist, oder wenn der Zylinder-Diskriminierungssensor 3 in dem Schritt 1002 einen abnormalen Zustand aufweist, so springt das Programm zu dem Schritt 1005 und folgende, zur gleichzeitigen Zündung von zwei Zylindern auf der Basis des Bezugspositionssignals Ref. In dem Schritt 1005 wird das Kennzeichen des Bezugszylinder- Kennzeichnungssignals Mark-A in einen niedrigen Pegel versetzt.
Danach wird das Intervall tn zwischen den Impulsen des Bezugspositionssignals Ref 1a dieses Zeitraums, der von einem harten Zähler gezählt wird, eingelesen. In dem Schritt 1006 wird das Intervall tn-1, zwischen den Impulsen des vorherigen Bezugspositionssignals Ref 1a eingelesen, das in einem vorbestimmten Register eines Speichers gespeichert ist.
In dem Schritt 1007 wird das Intervall tn zwischen den Impulsen des aktuellen Bezugspositionssignals Ref zum Einsatz des Beginns dieses Ablaufs in einem Speicher gespeichert und dann als das Intervall zwischen den Impulsen des vorherigen Bezugspositionssignals Ref zum Einsatz des Beginns des Ablaufs behandelt.
In dem Schritt 1008 werden das Intervall tn-1, zwischen den vorherigen Ref-Impulsen und das Intervall tn zwischen den aktuellen Ref-Impulsen miteinander verglichen, und es wird festgestellt, ob das Verhältnis größer ist als ein vorbestimmter Wert "a" oder nicht. Gemäß der Darstellung in dem Taktdiagramm aus Figur 2 treten zwei Impulse des Bezugspositionssignals Ref 1a während dem Zeitraum, in dem sich die Kurbelwelle einmal dreht, kontinuierlich auf. Gemäß der Darstellung in dem zweiten Taktdiagramm werden die beiden Dauerimpulse synchron zu dem Bezugszylinder- Kennzeichnungssignal Mark-A erzeugt. Wenn in dem Schritt 1008 tn-1/tn≥a gilt, wird in dem Schritt 1009 das "hohe" Kennzeichen des Bezugszylindersignals Mark-A erzeugt, und der Ablauf endet. Dieses Bezugszylinder-Kennzeichnungssignal Mark-A wird jedesmal erzeugt, wenn sich die Kurbelwelle einmal dreht. Wie dies bereits vorstehend im Text beschrieben worden ist, wird dieses Signal gemäß der Darstellung aus Figur 5B wiederum von einem Schieberegister verschoben, so daß das Zündsignal verteilt wird. Folglich wird das Zündsignal gleichzeitig zwei Zylindern zugeführt.
Zum Zeitpunkt des Anlassens bzw. des Startens wird der Zündeinrichtung jedes Zylinders kein Zündsignal zugeführt, bis das Bezugszylindersignal Mark-A erzeugt wird. Wenn bei einer zweifachen Rotation der Kurbelwelle somit nur ein Impuls des Bezugszylinder-Kennzeichnungssignals Mark-A erzeugt wird, so erfolgt die Zündung im schlechtesten Fall zum Zeitpunkt des Anlassens solange nicht, bis die Kurbelwelle durch einen Anlassermotor beinahe zweimal gedreht worden ist. In dem Schritt 1008 wird das Bezugszylinder-Kennzeichnungssignal Mark- A bei jeder einmaligen bzw. einfachen Rotation der Kurbelwelle erzeugt, so daß gleichzeitig zwei Zylinder gezündet werden können, wodurch die Anlaßeigenschaft des Motors verbessert wird.
Wenn das Bezugspositionssignal Ref 1a nicht nacheinander auftritt, tritt dieses Bezugspositionssignal Ref 1a an der vorderen Flanke des Zylinder-Diskriminierungssignals Mark 3a auf, wie dies in dem Flußdiagramm aus Figur 2 dargestellt ist. In dem Schritt 1008 wird das in dem Regelkreis aus Figur 3 dargestellte Signal DREF erzeugt, wenn das Zylinder- Diskriminierungssignal Mark erzeugt wird, wobei alle Zähler zurückgesetzt werden. Wenn der Zylinder-Diskriminierungssensor 3 in dem Schritt 1010 einen abnormalen Zustand aufweist, wird in dem Schritt 1011 das Signal DREF erzeugt. Der Ablauf endet, wenn das Kennzeichen Mark NG in dem Schritt 1010 nicht anzeigt, daß der Zylinder-Diskriminierungssensor 3 einen abnormalen Zustand aufweist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf den Viertakt- Sechszylinder-Motor aus dem vorstehenden Ausführungsbeispiel beschränkt. Der Fachmann erkennt, daß die vorliegende Erfindung auf der Basis der vorliegenden Offenbarung auch bei Zweitaktmotoren und anderen Motoren mit unterschiedlicher Zylinderanzahl angewandt werden kann.
Das Bezugszylindersignal kann gemäß der vorliegenden Erfindung auch dann auf der Basis der Ausgabe des Bezugspositionssensors erzeugt werden, wenn der Zylinder-Diskriminierungssensor einen abnormalen Zustand aufweist. Die Kosten für das gesamte Zündzeitpunktverstellungssystem können aufgrund der Tatsache verringert werden, daß die Sicherung für den abnormalen Ablauf ohne die Bereitstellung des Rotationssensors für eine neue Sicherung durchgeführt werden kann.

Claims

1. Zündzeitpunktverstellungsvorrichtung für einen Motor, mit:

einer ersten Signalerzeugungseinrichtung (3, 13) zur Erzeugung erster Signale (3a) in Intervallen eines vorbestimmten Kurbelwinkels während eines Zeitraums, wenn ein Motor n-mal gedreht wird, wobei n eine positive, willkürlich ausgewählte Ziffer darstellt, wobei das genannte erste Signal jedem der Zylinder des Motors entspricht, wobei die genannten ersten Signale (3a) ein Kennzeichnungssignal (Mark-A) aufweisen, das einem bestimmten Zylinder entspricht;

einer zweiten Signalerzeugungseinrichtung (1, 13) zur Erzeugung eines zweiten Signals (1a) in Intervallen eines im wesentlichen gleichen Kurbelwinkels synchron zu den genannten ersten Signalen (3a), wobei das genannte zweite Signal (1a) ein bestimmtes Signal aufweist, das von anderen zweiten Signalen (1a) unterschieden werden kann;

einer dritten Signalerzeugungseinrichtung (2, 13) zur Erzeugung eines dritten Signals (2a) in Intervallen eines vorbestimmten Rotationswinkels des Motors;

einer Einrichtung (14) zur Erzeugung eines Zündsignals (IGN);

einer Verteilungseinrichtung (24) zur Verteilung der Zündsignale von der genannten Einrichtung (14) zur Erzeugung eines Zündsignals auf die Zylinder in vorbestimmter Reihenfolge; und

einer Einrichtung (CPU, Figur 7) zur Erfassung eines abnormalen Zustands des genannten ersten Signals (3a), wobei die vorstehend definierten Einrichtungen so zusammenwirken, daß folgendes gilt:

wenn der genannte abnormale Zustand nicht erfaßt wird, erzeugt die genannte Einrichtung (14) zur Erzeugung eines Zündsignals das genannte Zündsignal (IGN) auf der Basis des genannten zweiten Signals (1a) und des genannten dritten Signals (2a), wobei die genannte Verteilungseinrichtung (24) die Zündsignale so an die Zylinder verteilt, daß das Zündsignal als Reaktion auf das genannte Kennzeichnungssignal (Mark-A) der ersten Signale (3a) dem bestimmten Zylinder zugeführt wird, und wobei die anderen Zündsignale daraufhin als Reaktion auf die anderen ersten Signale (3a) den anderen Zylindern zugeführt werden; und

wenn der genannte abnormale Zustand erfaßt wird, erzeugt die genannte Einrichtung (14) zur Erzeugung eines Zündsignals das genannte Zündsignal (IGN) auf der Basis des genannten zweiten Signals (1a) und des genannten dritten Signals (2a), wobei die genannte Verteilungseinrichtung (24) die Zündsignale so an die Zylinder verteilt, daß das Zündsignal als Reaktion auf das genannte bestimmte Signal in dem zweiten Signal (1a) dem entsprechenden Zylinder zugeführt wird, und wobei die anderen Zündsignale daraufhin als Reaktion auf die anderen zweiten Signale (1a) den anderen Zylindern zugeführt werden.

2. Zündzeitpunktverstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannte Einrichtung (Figur 7) zur Erfassung des abnormalen Zustands des genannten ersten Signals eine Einrichtung (B) zum Messen der seit dem Anlassen des genannten Motors abgelaufenen Zeit aufweist, sowie eine Einrichtung (703, 706), die einen abnormalen Zustand feststellt, wenn nach dem Messen einer vorbestimmten Zeit durch die genannte Meßeinrichtung kein genanntes erstes Signal gegeben ist.

3. Zündzeitpunktverstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannte zweite Signalerzeugungseinrichtung (1, 13) synchron zu dem genannten Kennzeichnungssignal mindestens zwei Dauertaktsignale (1a) erzeugt.

4. Zündzeitpunktverstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannte erste Signalerzeugungseinrichtung eine Einrichtung (3, 13) zur Erzeugung von Taktsignalen als genanntes erstes Signal (3a) aufweist, wobei die genannte Einrichtung Taktsignale erzeugt, die breiter sind als die anderen ersten Signale.

5. Zündzeitpunktverstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer Einrichtung (CPU, Figur 8) zur Erfassung des abnormalen Zustands des genannten zweiten Signals, sowie mit einer Einrichtung (CPU, Figur 8) zur Erfassung der Synchronisierungsposition des genannten Kennzeichnungssignals auf der Basis des genannten dritten Signals anstatt des genannten zweiten Signals, wenn der abnormale Zustand des genannten zweiten Signals erfaßt wird.

6. Zündzeitpunktverstellungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die genannte Einrichtung (CPU, Figur 8) zu Erfassung des abnormalen Zustands des genannten zweiten Signals eine Einrichtung (Ref M) zum Zählen der Anzahl der genannten zweiten Signale während dem Zeitraum umfaßt, während dem der Motor n- mal gedreht wird, und mit einer Einrichtung (803, 806), die einen abmormalen Zustand bestimmt, wenn die genannte Zähleinrichtung nicht eine vorbestimmte Anzahl zählt.

7. Zündzeitpunktverstellungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die genannte Einrichtung (CPU, Figur 8) zur Erfassung der genannten Synchronisierungsposition beim Auftreten einer vorbestimmten Anzahl oder einer höheren Anzahl des genannten dritten Signals zwischen den Ausgangsimpulsen des genannten ersten Signals bestimmt, daß es sich bei der genannten Auftrittsposition um die Synchronisierungsposition des genannten Kennzeichnungssignals (CPU, Figur 9) handelt.

8. Zündzeitpunktverstellungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei es sich bei dem genannten Motor um einen Viertakt-Ottomotor handelt, wobei die genannte Einrichtung zur Erfassung des ersten Signals einen Sensor aufweist, der bei einem Kurbelrotationswinkel, der einer vorbestimmten Kolbenstellung jedes Zylinders entspricht, einen Impuls erzeugt, und wobei n gleich 2 ist.