DE19609872C2 - Vorrichtung zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine.

Aus der offengelegten japanischen Patentanmeldung JP 58- 23 239 ist eine Vorrichtung zur Steuerung einer mit sechs Motorzylindern ausgestatteten Brennkraftmaschine bekannt, die im folgenden anhand von Fig. 8 bis 11 der Zeichnungen näher erläutert wird.

Bei der in Fig. 8 perspektivisch dargestellten Vorrichtung dreht sich eine Nockenwelle 1 einer Brennkraftmaschine, die im folgenden auch als Motor bezeichnet wird, mit einer Umdrehungszahl, die der Hälfte der Umdrehungszahl (U/min) einer nicht dargestellten Kurbelwelle der Brennkraftmaschine entspricht. Bei jeder Umdrehung der Nockenwelle werden Steuertakte für alle sechs Zylinder des Motors erzeugt.

Eine rotierende Scheibe 2, welche auf der Nockenwelle befestigt ist und an deren Rotation teilnimmt, weist nahe ihres äußeren Umfangs einer Reihe von radialen Schlitzen 3a auf, die zueinander einen gleichen Winkelabstand haben und zur Erzeugung von Winkelpositionssignalen POS dienen. Diese Winkelpositionssignale werden durch Impulse gebildet, die immer dann erzeugt werden, wenn die Scheibe 2 mit ihren Schlitzen 3a bei der Rotation jeweils eine vorbestimmte Winkelposition erreicht. Ferner weist die Scheibe 2 eine der Anzahl der Motorzylinder entsprechende Anzahl von Fenstern 3b auf, um mit diesen Fenstern bei der Rotation der Scheibe 2 Referenzsignale REF zu erzeugen, die den einzelnen Motorzylindern im Verhältnis 1 : 1 zugeordnet sind.

Zur Erzeugung der Winkelpositionssignale POS und Referenzsignale REF dienen lichtemittierende Dioden (LEDs) 4a, 4b, die nahe der kreisförmigen Umlaufbahnen der Schlitze 3a bzw. Fenster 3b gehäusefest angeordnet sind. Diesen lichtemittierenden Dioden 4a, 4b stehen auf der gegenüberliegenden Seite der Scheibe 2 lichtempfangende Dioden 5a, 5b gegenüber, um Licht von der jeweiligen lichtemittierenden Diode zu empfangen, wenn bei der Rotation der Scheibe 2 ein Schlitz 3a bzw. ein Fenster 3b die Abtaststelle passiert. Dadurch werden zusammen mit der zwischen den lichtemitterenden Dioden und den zugeordneten lichtempfangenden Dioden angeordneten Scheibe 2 Fotokoppler gebildet, um die Positionssignale POS und Referenzsignale REF in Abhängigkeit von der Drehzahl der Nockenwelle 1 zu erzeugen.

Gemäß Fig. 9 sind Verstärkerschaltungen 6a, 6b vorgesehen, welche jeweils mit Ausgangsanschlüssen der lichtempfangenden Dioden 5a und 5b verbunden sind. Ferner sind Ausgangstransistoren 7a und 7b vorgesehen, welche jeweils mit den Ausgangsanschlüssen der Verstärkerschaltungen 6a und 6b verbunden sind.

Die Rotierende Scheibe 2, die Photokoppler 4a, 5a und 4b, 5b, die Verstärkerschaltungen 6a, 6b und die Ausgangstransistoren 7a, 7b bilden einen Rotationssignalgenerator 8 zur Erzeugung des Winkelpositionssignals POS und des Referenzpositionssignals REF.

Fig. 10 ist ein Blockschaltbild einer bekannten Motorsteuervorrichtung. Das Winkelpositionssignal POS und das Referenzpositionssignal REF, welche von dem Rotationssignalgenerator 8 ausgegeben werden, werden einem Mikrocomputer 10 mittels einer Schnittstellenschaltung 9 zugeführt, um für die Steuerung der Zündtakte, der Treibstoffeinspritzmenge und anderer Betriebsparameter für den Betrieb der Brennkraftmaschine verwendet zu werden.

Fig. 11 ist ein Signalformdiagramm zur Veranschaulichung des Winkelpositionssignals POS und des Referenzpositionssignals REF, welche von dem Rotationssignalgenerator 8 ausgegeben werden. Wie Fig. 11 zeigt, besteht das Winkelpositionssignal POS aus einer Serie von Impulsen, welche entsprechend den in der Rotationsscheibe 2 ausgebildeten Schlitzen 3a erzeugt werden, wobei die Impulse des Winkelpositionssignals POS beispielsweise an jedem Kurbelwellenwinkel von 1° erzeugt werden. Somit kann das Winkelpositionssignal POS beispielsweise zur Messung der Winkelposition der Kurbelwelle verwendet werden. Andererseits hat das Referenzpositionssignal REF eine Pulssequenz, welche sich mit jeder Rotation der Kurbelwelle um einen Kurbelwellenwinkel von 720° wiederholt. Genauer gesagt beinhaltet die Pulssequenz des Referenzpositionssignals REF sechs Pulse, welche alle jeweils an einem vorbestimmten Winkel entsprechend einem jeweiligen Motorzylinder ansteigen, wobei die sechs Pulse entsprechend der Umfangslänge der Fenster 3b jeweils Pulsbreiten haben, welche sich von einem Motorzylinder zum nächsten unterscheiden, so daß sie jeweils als Signale zur Identifzierung des jeweiligen Zylinders verwendet werden können.

Die oben unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 11 beschriebene herkömmliche Motorsteuervorrichtung kann selektiv die individuellen Motorzylinder und Referenzpositionen (Kurbelwellenwinkel) auf der Grundlage des Winkelpositionssignals POS und des Referenzpositionssignals REF identifizieren, um eine optimale Steuerung der Zündtakte, der Treibstoffeinpritzmenge und anderer Parameter in Abhängigkeit von Motorbetriebszuständen durchzuführen.

An diesem Punkt sei darauf hingewiesen, daß die Nockenwelle 1 von der Kurbelwelle mittels eines Übertragungsmechanismus angetrieben wird, wie ein Übertragungsriemen/Riemenscheibenmechanismus (nicht abgebildet). Dementsprechend kann eine Phasendifferenz in der Rotation zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle auftreten, auch wenn sie von den Motorbetreibszuständen abhängt. Als Ergebnis hiervon können die Winkelpositionen, die von den von dem Rotationssignalgenerator 8 erzeugten Winkelpositionssignalen POS und Referenzpositionssignalen REF angezeigt werden, unerwünschterweise von dem intrinsischen oder eigentlichen Kurbelwinkel abweichen bzw. verschoben sein. Wenn die Motorbetriebssteuerung auf der Grundlage des einer solchen Abweichung unterliegenden Signals durchgeführt wird, wird die Steuerung der Zündtakte und anderer Betriebsparameter natürlich von der entsprechenden Abweichung begleitet sein, was einer Motorsteuerung mit gewünschter Motorbetriebscharakteristik entgegensteht.

Um dem oben erwähnten Problem zu begegnen, ist bereits eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, welche so eingerichtet ist, daß das Winkelpositionssignal POS und das Referenzpositionssignal REF mit hoher Genauigkeit in Übereinstimmung mit dem Kurbelwinkel erzeugt werden können, während nur die Zylinderidentifikationssignalpulse, welche eine 1 : 1 Entsprechung zu dem individuellen Motorzylindern haben, in Übereinstimmung mit der Nockenwelle erzeugt werden, wie es beispielsweise in der ungeprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 68252/1994 (JP-A-6-68252) offenbart ist.

Die in der obigen Veröffentlichung offenbarte Motorsteuerungsvorrichtung hat jedoch darin Nachteile, daß sowohl ihre Sensoren als auch ihre periphären Einrichtungen, welche in Zusammenhang mit der Kurbelwelle zur Erzeugung der Winkelpositionssignale POS und der Referenzpositionssignale REF vorgesehen sind, kompliziert und teuer sind, und daß große Schwierigkeiten bestehen bei der Verwirklichung einer Backupsteuerung (bzw. Reservesteuerung, im folgenden immer als Backupsteuerung bezeichnet) in dem Fall, daß entweder das Winkelpositionssignal POS oder das Referenzpositionssignal REF aufgrund des Auftretens einer Anormalität oder eines Fehlers in dem mit der Kurbelwelle zusammenwirkenden Sensor nicht erhalten werden können oder wenn das Zylinderidentifikationssignal nicht erhalten werden kann aufgrund des Auftretens einer Anormalität oder eines Defekts in dem Sensor, welcher mit der Nockenwelle zusammenwirkt, was dazu führen kann, daß der Betrieb des Motors in unerwünschter Weise abgeschaltet wird.

Wie aus denm voranstehenden Darlegungen ersichtlich ist, haben die oben beschriebenen Motorsteuervorrichtungen ein Problem darin, daß die Erfassungsgenauigkeit des Winkelpositionssignals POS und des Referenzpositionssignals REF eingeschränkt ist, wenn der Rotationssignalgenerator 8 Signale aus dem Zusammenwirken mit der Nockenwelle verarbeiten soll, aufgrund der Möglichkeit einer möglichen Phasendifferenz in der Rotation von Kurbelwelle und Nockenwelle, woraus resultiert, daß eine Abweichung oder ein Fehler bei der Steuerung der Zündtakte und anderer Funktionen auftritt, was der Verwirklichung einer erwünschten Motorcharakteristik hinderlich ist.

Andererseits entsteht in einem Fall, in dem gemäß der vorgenannten japanischen Patentanmeldung das Winkelpositionssignal POS und das Referenzpositionssignal REF von dem im Zusammenwirken mit der Kurbelwelle vorgesehenen Sensor erzeugt werden, während das Zylinderidentifikationssignal von der mit der Nockenwelle zusammenwirkenden Erfassungsvorrichtung erzeugt wird, ein Problem darin, daß der Sensor und die periphären Vorrichtungen, welche mit der Kurbelwelle zusammenwirken, sehr kompliziert sind, und daß eine Backupsteuerung nicht durchgeführt werden kann in dem Fall, daß das Winkelpositionssignal POS, das Referenzpositionssignal REF oder das Zylinderidentifikationssignal nicht erhalten werden können aufgrund des Auftretens eines Fehlers in dem damit in Zusammenhang stehenden Erfassungssystem.

Aus der US-PS 50 60 614 ist es schon bekannt, bei einer Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine Signalserien sowohl über die Kurbelwelle als auch über die Nockenwelle zu erzeugen und eine Abnormalitätsentscheidungseinrichtung vorzusehen, die einen Fehler in einer Signalserie im Sinne einer Backupsteuerung erfaßt, um auch in einem solchen Fall ein Zündsignal auszugeben.

Ähnliche Vorrichtungen sind auch aus DE 40 05 123 A1 und DE 40 37 546 A1 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine zu schaffen, welche in der Lage ist, schnell eine Motorzylinderidentifikation rasch durchzuführen, um die Taktsteuerung des Motors mit hoher Genauigkeit und großer Zuverlässigkeit durchführen zu können, und trotzdem kostengünstig herstellbar und in Brennkraftmaschinen auf verhältnismäßig einfache Weise verwendet werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach der Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst.

In einer speziellen Weiterbildung der Erfindung nach dem Unteranspruch 13 kann eine Backupsteuerung durchgeführt werden, wenn eine erste Signalserie (Winkelpositionssignal mit Pegelintervallen entsprechend den Referenzpositionen) oder eine zweite Signalserie (Zylinderidentifikationssignal) aufgrund des Auftretens eines Fehlers in den relevanten Erfassungssystemen nicht erhalten werden können.

Darüber hinaus gehen Weiterbildungen der Erfindung auch aus den anderen Unteransprüchen hervor.

Bevor bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben werden, werden Merkmale der Erfindung im folgenden zunächst in allgemeiner Form erläutert.

Eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung kann eine erste Signalerfassungsvorrichtung enthalten zur Erzeugung einer ersten Signalserie synchron mit der Rotation einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, eine zweite Signalerfassungsvorrichtung zur Erzeugung einer zweiten Signalserie synchron mit der Rotation einer Nockewelle, welche mit einem Übersetzungsverhältnis von 1 : 2 relativ zur Kurbelwelle angetrieben wird, und eine Steuereinrichtung zur Steuerung eines oder mehrerer Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, auf der Grundlage mindestens einer der oben erwähnten ersten und zweiten Signalserien. Die erste Signalserie enthält ein Winkelpositionssignal, welches an jeder vorbestimmten Winkelposition der Kurbelwelle erzeugt wird, wobei ein erstes Pegelintervall einer Referenzposition einer spezifischen Zylindergruppe des Motors entspricht, und ein zweites Pegelintervall einer Referenzposition einer anderen Zylindergruppe entspricht und eine Polarität hat, die sich von jener des ersten Pegelintervalls unterscheidet. Die zweite Signalserie wird aus Pulsen gebildet, die den individuellen Motorzylindern entsprechen, und enthält ein Zylinderidentifikationssignal für zumindest einen gegebenen Zylinder, wobei eine Pulsform des Zylinderidentifikationssignals für einen gegebenen oder spezifischen Motorzylinder sich von jenen für die anderen Motorzylinder unterscheidet. Die Steuervorrichtung, welche von einem Mikrocomputer oder Mikroprozessor gebildet sein kann, enthält eine Pegelintervall-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der ersten und zweiten Pegelintervalle auf der Grundlage der ersten Signalserie, eine Referenzpositions- Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der Referenzpositionen der Motorzylinder auf der Grundlage des Winkelpositionssignals und der ersten und zweiten Pegelintervalle, eine Zylindergruppen- Identifiziervorrichtung zur Identifizierung der Zylindergruppen auf der Grundlage der ersten und zweiten Pegelintervalle, eine Zylinder-Identifiziervorrichtung zur selektiven Identifizierung jeder der Motorzylinder auf der Grundlage mindestens der zweiten Signalserie und eine Steuertaktberechnungsvorrichtung zur arithmetischen Bestimmung der Steuertakte zur Steuerung des Parameters (der Parameter) auf der Grundlage der Resultate der Zylinderidentifikation, welche durch die Zylinderidentifikationsvorrichtung durchgeführt wird und der zweiten Signalserie.

Durch Vorsehen der ersten Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der ersten Signalserie (wobei das Winkelpositionssignal die Referenzpositionen für die Zylindergruppen enthält) in Zusammenhang mit der Kurbelwelle, wie oben beschrieben, ist es möglich, die Genauigkeit der Takte zur Steuerung des Betriebes des Verbrennungsmotors zu verbessern. Darüber hinaus, durch das Vorsehen der zweiten Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der zweiten Signalserie (Zylinderidentifikationssignal) in Zusammenhang mit der Nockenwelle) kann die Zylinderidentifikation leicht und zuverlässig verwirklicht werden. Überdies, durch Kombinieren des Zylinderidentifikationssignals, des Winkelpositionssignals und der Pegelintervalle, können sowohl die Zylindergruppen und Zylinder als auch die Referezposition schnell identifiziert werden, wobei das Resultat der Zylinderidentifikation schnell abgebildet werden kann auf die Taktsteuerung des Verbrennungsmotors. In diesem Zusammenhang sollte bemerkt werden, daß mit dem Begriff "Zylindergruppe" eine Gruppe von jenen Zylindern gemeint ist, welche im wesentlichen gleichzeitig miteinander gesteuert werden können. Ferner kann eine Backupsteuerung durchgeführt werden durch Verwendung der Zylinder- Identifikationssignale, welche den individuellen Zylindern entsprechen, so daß die Leistungsfähigkeit des Verbrennungsmotors zumindest in einem notwendigen Mindestmaß sichergestellt werden kann, sogar in dem Fall, in welchem die erste Signalserie (Zylinderidentifikationssignal) nicht erhältlich ist, wie später noch genauer ausgeführt werden wird.

Vorzugsweise kann das Zylinderidentifikationssignal der zweiten Signalserie zur Identifikation des spezifischen oder gegebenen Zylinders durch einen Puls gebildet werden, welcher eine Phase hat, die mit jener des ersten Pegelintervalls überlappt, so daß die Zylinderidentifikationsvorrichtung den spezifischen oder gegebenen Zylinder auf der Grundlage eines Signalpegels der zweiten Signalserie zu einem Zeitpunkt identifizieren kann, an welchem die durch das erste Pegelintervall angezeigte Referenzposition erfaßt wird.

Aufgrund der Anordnung, in welcher die Phase des Zylinderidentifikationssignals (zweite Signalserie) für den gegebenen oder spezifischen Motorzylinder mit jener des ersten Pegelintervalls überlappt, kann der gegebene oder spezifische Zylinder schnell auf der Grundlage des Zylinderidentifikationssignal-Pegels bei Erfassung der Referenzposition identifiziert werden.

Ferner kann die Steuertaktberechnungsvorrichtung so ausgelegt sein, daß sie arithmetisch die Steuertakte für die Parameter durch Zählen der Pulse des Winkelpositionssignals bestimmt.

Aufgrund der oben erwähnten Anordnung können die Steuertakte mit hoher Genauigkeit durch Zählen der Winkelpositions-Signalpulse arithmetisch bestimmt werden.

Vorzugsweise kann das erste Pegelintervall einem niedrigen ("L") Pegelintervall entsprechen, während welchem das Winkelpositionssignal nicht kontinuierlich erzeugt wird, während das zweite Pegelintervall ein hohes ("H") Pegelintervall ist, während welchem die Pulse des Winkelpositionssignals kontinuierlich verkettet sind. In diesem Fall können Abschlußenden der ersten und zweiten Pegelintervalle so gewählt werden, um den Referenzpositionen der individuellen Zylindergruppen zu entsprechen.

Durch Vorsehen des niedrigen "L" Intervalls, welches der spezifischen Zylindergruppe entspricht, und des hohen "H" Intervalls, welches der anderen Zylindergruppe entspricht, in der ersten Signalserie, wobei die Referenzposition für jede der Zylindergruppen an dem Zeitpunkt gesetzt ist, an welchem die Pegelintervalle abgeschlossen werden (der Zeitpunkt, an welchem die Erzeugung des folgenden Winkelpositionssignales begonnen wird), können sowohl die Zylindergruppen als auch die Referenzpositionen schnell identifiziert werden, trotz eines vereinfachten Geräteaufbaus.

Vorzugsweise kann das in der zweiten Signalserie enthaltene Zylinderidentifikationssignal so erzeugt werden, daß die Pulsflanke des Zylinderidentifikationssignals innerhalb des in der ersten Signalserie enthaltenen ersten oder zweiten Pegelintervalls erscheint, wobei die Pegelintervallerfassungsvorrichtung so ausgelegt sein kann, um das erste oder zweite Pegelintervall auf der Grundlage des Pegels der ersten Signalserie zu dem Zeitpunkt zu erfassen, an welchem die Pulsflanke des Zylinderidentifikationssignals auftritt.

Mittels der oben beschriebenen Anordnung können die Zylindergruppen schnell selektiv identifiziert werden, wobei die Referenzpositionen schnell erfaßt werden, während die Motorsteuervorrichtung in einer vereinfachten Struktur implementiert werden kann.

Ferner kann das Zylinderidentifikationssignal vorzugsweise einen Puls enthalten zur Identifizierung des spezifischen oder gegebenen Zylinders, wobei die Pulsbreite des Pulses, welcher den spezifischen oder gegebenen Zylinder identifiziert, sich von jenen der anderen Pulse zur Identifizierung der anderen Motorzylinder unterscheidet.

Durch Einstellen der Pulsbreite des Zylinderidentifikationssignals für den gegebenen oder spezifischen Motorzylinder, um so verschieden zu sein von jenen der anderen Zylinder, kann die Motorzylinderidentifikation leicht erreicht werden.

Ferner kann das Zylinderidentifikationssignal vorzugsweise einen zusätzlichen Puls enthalten, welcher innerhalb eines vorbestimmten Winkels in der Nähe des Zylinderidentifikationssignalpulses zur Identifikation des spezifischen oder gegebenen Motorzylinders erzeugt wird.

Durch Erzeugen des zusätzlichen Impulses in der Nähe des Zylinderidentifikationssignalpulses zur Identifikation des spezifischen oder gegebenen Zylinders, kann die Zylinderidentifikation leicht und schnell durchgeführt werden.

Vorzugsweise kann die Zylinderidentifikationsvorrichtung in die Brennkraftmaschine implementiert sein, um ein Zeitintervall zu messen, in welchem das Zylinderidentifikationssignal auf der Grundlage eines Zählwerts der in dem Winkelpositionssignal während dieses Zeitintervalls enthaltenen Pulse erzeugt wird, um selektiv die individuellen Motorzylinder auf der Grundlage der Resultate der Messung zu identifizieren.

Durch Messung der Dauer des Intervalls während welchem das Zylinderidentifikationssignal erzeugt wird durch Zählen der Winkelpositionssignalpulse, wie dies oben erwähnt ist, kann die Zylinderidentifikation mit hoher Zuverlässigkeit verwirklicht werden.

Vorzugsweise kann die Zylinderidentifikationsvorrichtung so angeordnet werden, daß sie die individuellen Motorzylinder auf der Grundlage der Verhältnisse (Brüche) der Zeitintervalle, während welcher die Zylinderidentifikationssignale erzeugt werden, identifiziert.

Durch arithmetisches Bestimmen des Schaltdauerverhältnisses der Zylinderidentifikationssignalpulse, wie oben erwähnt, kann die Zylinderidentifikation mit hoher Genauigkeit verwirklicht werden, sogar wenn die erste Signalserie nicht erhältlich ist, wodurch eine Backupsteuerung mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit verwirklicht werden kann.

Vorzugsweise kann die erste Signalerfassungsvorrichtung eine erste Rotationsscheibe enthalten, welche fest auf der Kurbelwelle montiert ist und mit dieser drehbar ist, wobei die erste Rotationsscheibe einen äußeren peripheren Rand hat, welcher mit einer Anzahl von Zähnen ausgebildet ist, welche nach aussen vorstehen, mit einem Abstand zueinander, welcher dem vorbestimmten Winkel der Kurbelwelle entspricht, und welche ein nicht-gezahntes Segment hat, das sich entlang der äußeren Peripherie der ersten Rotationsscheibe über einen vorbestimmten Winkelbereich erstreckt und in welchem keine Zähne vorhanden sind, und ein kontinuierliches Vorstehsegment, welches im wesentlichen diametral entgegengesetzt zu dem nicht gezahnten Segment über einen vorbestimmten Winkelbereich ausgebildet ist, wobei das kontinuierliche Vorstehsegment eine Höhe hat, die sich von jener des nicht-gezahnten Segments in der Blickrichtung der Radialrichtung der Rotationsscheibe unterscheidet, und eine erste Sensorvorrichtung, welche stationär gegenüber dem äußeren periphären Rand der Rotationsscheibe zur Erfassung der Zähne, des nicht gezahnten Segments und des kontinuierlichen Vorstehsegments angeordnet ist, um so die erste Signalserie zu erzeugen, welche das Winkelpositionssignal, das erste Pegelintervall und das zweite Pegelintervall enthält. Die zweite Signaldetektorvorrichtung kann eine zweite Rotationsscheibe enthalten, welche fest auf einer Nockenwelle des Motors montiert ist, um zusammen mit dieser zu rotieren, wobei die Nockenwelle operativ mit der Kurbelwelle mittels einer Übertragungsvorrichtung mit einem Minderungsverhältnis von "1/2" verbunden ist, wobei die zweite Rotationsscheibe einen äußeren periphären Rand hat, der mit einer vorbestimmten Anzahl von Fortsätzen (Vorkragungen) ausgebildet ist, welche sich radial nach aussen erstrecken und winkelmäßig äquidistant angebracht sind, wobei zumindest einer der Fortsätze eine Länge hat, welche sich von jener der anderen Fortsätze in der Blickrichtung einer Umfangsrichtung der zweiten Rotationsscheibe unterscheidet, wobei die oben erwähnte vorbestimmte Anzahl gleich einer Zylinderzahl des Verbrennungsmotors ist, und eine zweite Sensorvorrichtung stationär gegenüber dem äußeren periphären Rand der zweiten Rotationsscheibe angeordnet ist zur Erfassung der radialen Fortsätze, um dadurch die zweite Signalserie zu erzeugen, welche die Pulse enthält, wobei der Puls des gegebenen Zylinders ansprechend auf die Erfassung des Fortsatzes unterschiedlicher Länge oder Breite erzeugt wird.

Vorzugsweise kann die Position einer hinteren Flanke des nicht-gezahnten Segmentes, gesehen in der Drehrichtung der ersten Rotationsscheibe, gewählt werden, um die Referenzposition zur Bestimmung der Steuertakte für die spezifische Zylindergruppe, welche die Motorzylinder enthält, die im wesentlichen gleichzeitig gezündet werden können, zu definieren, während die Position einer hnteren Flanke des kontinuierlichen Vorstehsegmentes, wie es in der Drehrichtung der ersten Rotationsscheibe gesehen wird, gewählt werden kann, um die Referenzposition zur Bestimmung der Steuertakte für die andere Zylindergruppe zu definieren, welche die Motorzylinder enthält, die im wesentlichen gleichzeitig gezündet werden können.

Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Steuervorrichtung eine erste Signalerfassungsvorrichtung enthalten zur Erzeugung einer ersten Signalserie synchron mit der Rotation einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, eine zweite Signalerfassungsvorrichtung zur Erzeugung einer zweiten Signalserie synchron mit der Rotation einer Nockenwelle, welche mit einem Geschwindigkeitminderungsverhältnis von "1/2" relativ zur Kurbelwelle angetrieben wird, und eine Steuervorrichtung zur Steuerung mindestens eines Parameters, welcher im Zusammenhang mit dem Betrieb des Verbrennungsmotors steht, auf der Grundlage mindestens der ersten oder zweiten Signalserie, wobei die erste Signalserie ein Winkelpositionssignal enthalten, welches an jeder vorbestimmten Winkelposition der Kurbewelwelle erzeugt wird, ein erstes Winkelintervall, welches einer Referenzposition einer spezifischen Zylindergruppe des Motors entspricht, und ein zweites Pegelintervall, welches einer Referenzposition einer anderen Zylindergruppe entspricht, und welches eine Polarität hat, die sich von jener des ersten Pegelintervalls unterscheidet. Die zweite Signalserie enthält Pulse, welche den jeweiligen Zylindern entsprechen und ein Zylinderidentifikationssignal für zumindest einen gegebenen Zylinder, wobei eine Pulsform des Zylinderidentifikationssignals für den gegebenen Zylinder sich von jener für die anderen Motorzylinder unterscheidet.

Die Steuervorrichtung enthält eine
Pegelintervallerfassungsvorrichtung zur Erfassung der ersten und zweiten Pegelintervalle auf der Grundlage der ersten Signalserie, eine
Referenzpositionserfassungsvorrichtung zur Erfassung der Referenzpositionen der jeweiligen Motorzylinder auf der Grundlage des Winkelpositionssignals und der ersten und zweiten Pegelintervalle, eine
Zylindergruppenidentifiziervorrichtung zur Identifizierung der Zylindergruppen auf der Grundlage der ersten und zweiten Pegelintervalle, eine
Zylinderidentifikationsvorrichtung zur selektiven Identifizierung jeder der Motorzylinder auf der Grundlage mindestens der zweiten Signalserie, eine
Steuertaktberechnungsvorrichtung zur arithmetischen Bestimmung der Steuertakte zur Steuerung des Parameters (der Parameter) auf der Grundlage der Ergebnisse der durch die Zylinderidentifikationsvorrichtung durchgeführten Zylinderidentifikation und der zweiten Signalserie, und eine
Anormalitätsentscheidungsvorrichtung zur Erzeugung und Ausgabe eines Anormalitätsentscheidungssignals an die Zylinderidentifikationsvorrichtung, an die Zylindergruppenidentifikationsvorrichtung und an die Steuertaktberechnungsvorrichtung, bei Erfassung eines Fehlers in einer der ersten oder zweiten Signalserien.

Dabei kann eine solche Anordnung gewählt werden, daß das Auftreten einer Anormalität in der zweiten Signalserie durch die Anormalitätsentscheidungsvorrichtung erfaßt wird und die Zylindergruppenidentifiziervorrichtung auf das Ausgangssignal der Anormalitätsentscheidungsvorrichtung anspricht, um dadurch die spezifische Zylindergruppe und die andere Zylindergruppe jeweils zu identifizieren, auf der Grundlage der von der Pegelintervallerfassungsvorrichtung erfaßten Pegelintervalle. Dann bestimmt die Steuertaktberechnungsvorrichtung arithmetisch die Steuertakte für die spezifische Zylindergruppe und die anderen Zylindergruppen auf der Grundlage der Ausgabe der Zylindergruppendidentifiziervorrichtung.

Ferner kann bei Erfassung einer Anormalität in der ersten Signalserie durch die Anormalitätsentscheidungsvorrichtung die Zylinderidentifiziervorrichtung auf das Ausgangssignal der Anormalitätsentscheidungsvorrichtung ansprechen, um dadurch die jeweiligen Motorzylinder zu identifizieren, auf der Grundlage der Dauer von Schaltintervallen der in der zweiten Signalserie enthaltenen Pulse. Somit bestimmt die Steuertaktberechnungsvorrichtung arithmetisch die Steuertakte der jeweiligen Motorzylinder auf der Grundlage der Ausgabe der Zylinderidentifikationsvorrichtung.

Mit den oben beschriebenen Anordnungen können Backup- Steuerfunktionen zur Bestimmung der Steuertakte zur Aufrechterhaltung des Betriebes des Verbrennungsmotors sichergestellt werden, sogar dann, wenn eine Anormalität in der ersten Signalserie (erste Erfassungsvorrichtung) oder der zweiten Signalserie (zweite Erfassungsvorrichtung) auftreten sollte.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand von Fig. 1 bis 7 der Zeichnungen näher beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 Teile zur Signalerzeugung in einer Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform in schematischer Darstellung,

Fig. 3 Teile des Gegenstandes von Fig. 2 in vergrößerter und perspektivischer Darstellung,

Fig. 4 ein Signalformdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebes der Motorsteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5 ein Signalformdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebes einer Motorsteuervorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 ein Signalformdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebes einer Motorsteuervorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 ein Signalformdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebes einer Motorsteuervorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 8 Teile einer Signalerzeugungseinrichtung einer bekannten Motorsteuervorrichtung in perspektivischer Darstellung,

Fig. 9 ein Schaltbild einer Signalverarbeitungseinrichtung einer bekannten Motorsteuervorrichtung,

Fig. 10 ein Blockschaltbild zu der bekannten Motorsteuervorrichtung und

Fig. 11 ein Signalformdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebes der bekannten Motorsteuervorrichtung.

Bei der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile dieser Ausführungsformen.

Ausführung 1

Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 die Motorsteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei Fig. 1 ein funktionales Blockdiagramm ist, welches schematisch eine allgemeine Anordnung der Motorsteuerung gemäß der ersten Ausführung der Erfindung zeigt, Fig. 2 ist eine Ansicht, welche schematisch Strukturen von Signaldetektoren zeigt, welche in der in Fig. 1 gezeigten Motorsteuervorrichtung verwendet werden. Fig. 3 ist eine fragmentale Perspektivansicht, welche übertrieben einen ersten Signaldetektor zeigt und Fig. 4 ist ein Signalformdiagramm zur Veranschaulichung der ersten und zweiten Signalserie, welche in der Motorsteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung erzeugt werden.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird eine Nockenwelle 1 synchron mit einer Kurbelwelle 11 eines Verbrennungsmotors gedreht, mittels eines Übertragungsmechanismus, wie eines Riemenantriebsmechanismus, mit einem Geschwindigkeitsminderungsverhältnis von "1/2"relativ zur Kurbelwelle 11.

Ein erster Signaldetektor 81, welcher ausgelegt ist zur Ausgabe einer ersten Signalserie POSR synchron mit der Rotation der Kurbelwelle 11, umfaßt eine Rotationsscheibe 12, welche integral auf der Kurbelwelle 11 montiert ist, um mit dieser mitzurotieren, eine Vielzahl von Fortsätzen 81a, welche in der Rotationsscheibe 12 um ihren äußeren peripheren Rand mit einem vorbestimmten Winkelabstand (z. B. für jeden Kurbelwinkel in einem Bereich von 1° bis 10°) ausgebildet sind, und einen Sensor 81b, welcher durch eine elektromagnetische Aufnehmervorrichtung, ein Hall-Element, ein Magneto-Widerstandstypsensor oder dergleichen gebildet sein kann. Im Falle der in Fig. 3 gezeigten Struktur, wird als Beispiel angenommen, daß der Sensor 81b durch eine elektromagnetische Aufnehmervorrichtung gebildet wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 enthält die erste Signalserie POSR Winkelpositionssignalpulse, welche ansprechend auf die Fortsätze 81a erzeugt werden, an jeder vorbestimmten Winkelposition der Kurbelwelle 11 synchron mit deren Rotation, ein erstes Pegelintervall τ1 des "L" Pegels, welches einer Referenzposition θR einer bestimmten oder spezifischen Zylindergruppe (welche die Zylinder #1 und #4 enthält, die gleichzeitig gesteuert werden können) des Verbrennungsmotors entspricht, und ein zweites Pegelintervall τ2 des "H" Pegels (d. h. mit einer Polarität, welche entgegengesetzt ist zu der des ersten Pegelintervalls τ1), welches der anderen Motorzylindergruppe (welche die Motorzylinder #3 und #4 enthält) entspricht.

Die ersten und zweiten Pegelintervalle 21 und 22 werden abwechselnd an jedem Kurbelwinkel von 180° erzeugt. In diesem Zusammenhang wird angenommen, daß der Verbrennungsmotor, auf welchen die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführung der Erfindung angewendet wird, vier Zylinder enthält.

Das Winkelpositionssignal, welches in der ersten Signalserie POSR enthalten ist, enthält, eine Serie von Pulsen, welche entsprechend den individuellen Fortsätzen 81a erzeugt werden, welche nacheinander um den äußeren peripheren Rand der Rotationsscheibe 12 ausgebildet sind, wobei in der umfänglichen Reihe der Fortsätze oder Zähne 81a, welche in dem äußeren peripheren Rand der Rotationsscheibe 12 ausgebildet sind, zum Zwecke der Erzeugung eines ersten Pegelintervalls τ1 ein nicht­ gezahnter Abschnitt oder Segment 80 vorgesehen ist, in welchem die Fortsätze oder Zähne 81a über einen vorbestimmten Winkelbereich von 10 bis mehreren 10° des Kurbelwinkels kontinuierlich fehlen, und in welchem die Pulse des Winkelpositionssignals nicht kontinuierlich erzeugt werden. Man beachte, daß der nicht-gezahnte Abschnitt oder Segment 80 an einem Ort des äußeren periphären Randes der Rotationsscheibe 12, welche integral auf der Kurbelwelle 11 vorgesehen ist (d. h. an jedem Kurbelwinkel von 360° montiert ist), wobei die Position, an welcher der nicht-gezahnte Abschnitt bzw. das nicht- gezahnte Segment 80 (und folglich das erste Pegelintervall τ1) abgeschlossen ist (d. h. die Position, an welcher die Erzeugung des folgenden Winkelpositionssignalpulses begonnen wird) einer Referenzposition θR der spezifischen Gruppe von Zylindern entspricht.

Auf ähnliche Weise sind zum Zweck der Erzeugung des zweiten Pegelintervalls τ2 über einen Kurbelwinkel, welcher in der ersten Signalserie POSR von zehn bis mehrere 10° reicht, in der umfänglichen Reihe der Fortsätze oder Zähne 81a, welche im äußeren peripheren Rand der Rotationsscheibe 12 ausgebildet sind, ein kontinuierliches Vorstehsegment 83 vorgesehen, in welchem die Fortsätze oder Zähne an einem Ort miteinander verknüpft (verkettet) sind (an jedem Kurbelwinkel von 360°), diametral entgegengesetzt dem oben erwähnten nicht-gezahnten Segment 80. Man beachte, daß die Position, an welcher das kontinuierliche Vorstehsegment 83 (und folglich der zweite Intervallpegel τ2) abgeschlossen ist (d. h. die Position, an welcher die Erzeugung des folgenden Winkelpositionssignalpulses begonnen wird), einer Referenzposition θR für die andere Gruppe von Zylindern entspricht.

Andererseits ist in Zusammenhang mit der Nockenwelle 1, um synchron mit dieser zu rotieren, ein zweiter Signaldetektor 82 zur Erzeugung einer zweiten Signalserie SGC vorgesehen, wobei der zweite Signaldetektor 82 durch eine Rotationsscheibe 2 gebildet ist, welche integral auf der Nockenwelle 2 montiert ist, um zusammen mit dieser zu rotieren, durch eine vorbestimmte Anzahl von Fortsätzen oder Zähnen 82a, welche um den äußeren periphären Rand der Rotationsscheibe 2 in einer 1 : 1 Entsprechung zu den Motorzylindern ausgebildet sind, und aus einem Sensor 82b, welcher durch eine elektromagnetische Aufnehmervorrichtung gebildet sein kann. Wie bereits erwähnt wird angenommen, daß der Verbrennungsmotor, welcher jetzt betrachtet wird, vier Zylinder umfaßt. Dementsprechend ist die Anzahl der Fortsätze 82a gleich 4 (siehe Fig. 2).

Die zweite Signalserie SGC, welche oben erwähnt wurde, besteht aus Zylinderidentifikationspulsen (4 Pulse im Fall der gegenwärtigen Ausführung der Erfindung), welche entsprechend der individuellen Motorzylinder erzeugt werden, wobei der Puls, welcher einem gegebenen oder spezifischen Motorzylinder (z. B. dem Zylinder #1) entspricht, eine Pulsdauer oder Pulsbreite PW1 hat, welche länger ist als die Pulsbreite PW2 bis PW4 der anderen Zylinderidentifikationssignalpulse.

Die erste Signalserie POSR und die zweite Signalserie SGC, welche oben erwähnt wurden, werden einem Mikroprozessor 100 mittels einer Schnittstellenschaltung 90 zugeführt, wie in Fig. 1 gezeigt.

Der Mikrocomputer 100 bildet eine Steuervorrichtung zur Steuerung von Parametern P, welche in Beziehung zur Steuerung des Betriebes des Verbrennungsmotors stehen. Zu diesem Zweck umfaßt der Mikrocomputer 100 eine
Pegelintervallerfassungseinrichtung 101 zur Erfassung der ersten und zweiten Pegelintervalle τ1 und τ2, welche sich auf die jeweiligen Zylindergruppen beziehen, aus der ersten Signalserie POSR, eine
Referenzpositionserfassungseinrichtung 101A zur Erfassung der Referenzpositionen der jeweiligen individuellen Motorzylinder auf der Grundlage des Winkelpositionssignals und der in der ersten Signalserie POSR enthaltenen Pegelintervallsignale τ1 und τ2, eine
Zylindergruppenidentifiziereinrichtung 102 zur selektiven Identifizierung der Zylindergruppen auf der Grundlage der erfaßten Pegelintervallsignale τ1 und τ2, eine
Zylinderidentifikationseinrichtung 103 zur Identifikation der individuellen Zylinder auf der Grundlage mindestens der zweiten Signalserie SGC, eine
Steuertaktberechnungseinrichtung 104 zur arithmetischen Bestimmung oder Berechnung der Steuertakte für den Motorbetriebsparameter P auf der Grundlage zumindest des Resulats der Zylinderidentifikation, welche durch die Zylinderidentifikationsvorrichtung und der zweiten Signalserie SGC durchgeführt wird, und eine
Anormalitätsentscheidungseinrichtung 105 zur Ausgabe eines Anormalitätentscheidungssignales E an die Zylinderidentifikationseinrichtung 103, an die Zylindergruppenidentifikationseinrichtung 102 und an die Steuertaktberechnungseinrichtung 104 bei der Erfassung des Auftretens eines Fehlers in zumindest einer der ersten Signalserie POSR oder der zweiten Signalserie SGC.

Die Zylinderidentifikationseinrichtung 103 ist ausgelegt zur Identifizierung der individuellen Motorzylinder auf der Grundlage beispielsweise des Schaltdauerverhältnisses der zweiten Signalserie SGC (Zylinderidentifikationssignal), während die Steuertaktberechnungseinrichtung 104 so angeordnet ist, um arithmetisch die Steuertakte für den Steuerparameter P (für die Zündtakte und andere) durch Zählen der Pulse des in der zweiten Signalserie SGC enthaltenen Winkelpositionssignales zu bestimmen.

Genauer gesagt, wenn das Motorsystem normal arbeitet, mißt die Zylinderidentifikationseinrichtung 103 die Zeitintervalle oder Perioden, während welcher die in der zweiten Signalserie SGC enthaltenen Zylinderidentifikationssignalpulse erzeugt werden, durch Zählen der Winkelpositionssignalpulse, welche in der ersten Signalserie POSR enthalten sind während der entsprechenden Zeitintervalle, um hierdurch selektiv die individuellen Motorzylinder auf der Grundlage der Resultate der Messung zu identifizieren. Andererseits, bei Auftreten einer Anormalität (wie dem Auftreten der nicht Verfügbarkeit oder des Fehlens der ersten Signalserie POSR), spricht die Zylinderidentifikationseinrichtung 103 auf das von der Anormalitätsentscheidungseinrichtung 105 abgegebene Anormalitätsentscheidungssignal P an, um dadurch selektiv den spezifischen oder gegebenen Zylinder und andere Motorzylinder auf der Grundlage des Resultats der Berechnung des Verhältnisses der zeitlichen Dauer des Zylinderidentifikationssignalpulses (z. B. dem Schaltdauerverhältnis zwischen der Dauer des "H"-Pegels und jener des "L"-Pegels, welche nebeneinanderliegen, zu identifizieren, indem nur die zweite Signalserie SGC verwendet wird. Auf diese Weise kann eine Backupsteuerung verwirklicht werden.

Ähnlich bestimmt oder berechnet die Steuertaktberechnungseinrichtung 104 arithmetisch den Steuerparemeter P (Steuertakte) durch Zählen der Winkelpositionssignalpulse, welche in der ersten Signalserie POSR enthalten sind, durch Ausnützen sowohl der in der ersten Signalserie POSR enthaltenen Referenzposition θR als auch des in der zweiten Signalserie SGC enthaltenen Zylinderidentifikationssignales, so lange wie der Motorbetrieb normal ist. Im Gegenstaz dazu, bei Auftreten der Anormalität (z. B. in dem Fall, daß die erste Signalserie POSR nicht erhältlich ist), spricht die Steuertaktberechnungseinrichtung 104 auf das von der Anormalitätsentscheidungseinrichtung 105 abgegebene Anormalitätsentscheidungssignal E an, um dadurch die Backupsteuerung zu verwirklichen, daß nur die zweite Signalserie SGC verwendet wird. Ferner, in dem Fall, in welchem eine Anormalität in der zweiten Signalserie SGC auftritt, führt die Steuertaktberechnungseinrichtung 104 die Backupsteuerung durch gleichzeitiges Zünden der Motorzylinder durch, welche zur gleichen Gruppe gehören, durch Ausnutzen nur des Ergebnisses der Zylindergruppenidentifikation, welche von der Zylindergruppenidentifikationseinrichtung 102 auf der Grundlage der ersten Signalserie POSR durchgeführt wird.

Es sei angemerkt, daß solange der Motorbetrieb normal ist, die Steuertaktberechnungseinrichtung 104 arithmetisch den Steuerparameter P, wie die Zündtakte, die Treibstoffeinpritzmenge und andere durch Bezugnahme auf Daten bestimmt, welche in der Form einer Tabelle in einem Speicher (nicht abgebildet) gespeichert sind, auf der Grundlage von Betriebszustandsignalen D, welche von einer Vielzahl von Sensoren (nicht abgebildet) zugeführt werden, um dadurch die individuellen Motorzylinder in Übereinstimmung mit dem bestimmten Steuerparametern P zu steuern.

Nun wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 eine ausführlichere Beschreibung der Motorsteuervorrichtung gegeben, welche in der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Struktur gemäß der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung implementiert ist.

Wie bereits erwähnt, ist die Rotationsscheibe 12, welche die Fortsätze oder Zähne 81a hat, die für jeden vorbestimmten Winkel ausgebildet sind, als auch das nicht gezahnte Segment 80 und das kontinuierliche Vorstehsegment 83 entsprechend der jeweiligen Zylindergruppen hat, auf der Kurbelwelle 11 montiert, wobei der Sensor 81b gegenüberliegend zu den Fortsätzen 81a, dem nicht gezahnten Segment 80 und dem kontinuierlichen Vorstehsegment 83 angeordnet ist, um dadurch den ersten Signaldetektor 81 zur Erzeugung der ersten Signalserie POSR zu bilden, welche Serie die Winkelpositionssignalpulse entsprechend der jeweiligen Fortsätze oder Zähne 81a und die Referenzpositionen θR enthält.

In diesem Zusammenhang sollte daran erinnert werden, daß die Reihe von Zähnen 81a teilweise mit dem nicht-gezahnten Abschnitt oder Segment 80 und dem kontinuierlichen Vorstehsegment 83 (an diametral entgegengesetzten Orten auf dem äußeren peripheren Rand der Rotationsscheibe 12 in dem Fall des VierZylindermotors) vorgesehen ist, so daß die erste Signalserie POSR nicht nur die Winkelpositionssignalpulse enthält, sondern auch die Pegelintervalle τ1 und τ2, welche die Referenzpositionen θR entsprechend der jeweiligen Zylindergruppen anzeigen.

Das nicht-gezahnte Segment 80 und das kontinuierliche Vorstehsegment 83 werden durch den Sensor 81b erfaßt, welcher das Vorliegen/Nicht-Vorliegen der Fortsätze oder Zähne 81a in die erste Signalserie POSR (elektrische Signalpulse) transformiert, welche der in dem Mikrocomputer 100 enthaltenen Pegelintervallerfassungseinrichtung einzugeben ist, wobei die Pegelintervalle τ1 und τ2 durch die Pegelintervallerfassungseinrichtung 101 erfaßt werden durch Vergleichen der Intervalle oder Perioden in welchen die Winkelpositionssignalpulse und die Pegelintervallanzeigepulse jeweils erzeugt werden.

Somit enthält die erste Signalserie POSR (siehe Fig. 4), welche bei der Rotation der Kurbelwelle 11 erzeugt wird, die Winkelpositionssignale, welche durch Pulse gebildet werden, die bei jedem vorbestimmten Winkel (z. B. an jedem Kurbelwinkel von 1° erzeugt werden, entsprechend der jeweiligen Zähne 81a, wobei das erste Pegelinterval τ1 im nicht gezahnten Segment 80 entspricht und das zeite Pegelinterval τ2 dem kontinuierlichen Vorstehsegment 83 entspricht, worin die Referenzpositionen θR der Zylindergruppen durch die Zeitpunkte angezeigt werden, an welchen das erste Pegelintervall τ1 und das zweite Pegelinterval τ2 jeweils abgeschlossen sind.

An diesem Punkt sollte erwähnt werden, daß die Positionen, an welchen die Pegelintervalle τ1 und τ2 abgeschlossen sind, (d. h. die Positionen, an welchen das Erzeugen der darauf folgenden Winkelpositionssignale begonnen wird) in der arithmetischen Bestimmung der Steuertakte für die Zylindergruppen verwendet werden.

Genauer gesagt, ist die Zylindergruppenidentifikationseinrichtung 102 so angeordnet, um die spezifische Zylindergruppe und die andere Zylindergruppe selektiv voneinander zu identifizieren, auf der Grundlage nur der Pegelintervalle τ1 und τ2, welche von der Pegelintervallerfassungseinrichtung 101 erfaßt wurden. Somit kann die Steuertaktberechnungseinrichtung 104 schnell die Gruppe von Zylindern identifizieren, welche gleichzeitig auf einer Gruppen-zu-Gruppen-Basis gezündet werden können. Auf diese Weise kann die Motorsteuerleistungsfähigkeit auf zumindest einem Mindestmaß sichergestellt werden.

Andererseits, solange die Motorsteuervorrichtung normal arbeitet, werden die Referenzpositionen θR, welche von der Referenzpositionserfassungseinrichtung 101A erfaßt werden, der Steuertaktberechnungseinrichtung 104 zusammen mit dem Resultat der durch die Zylinderidentifikationseinrichtung 103 durchgeführten Zylinderidentifikation eingegeben, um für die arithmetische Bestimmung der Steuertakte für die individuellen Zylinder verwendet zu werden, wie es auf einer Zylinder-zu-Zylinder-Basis durchgeführt wird.

Genauer gesagt, enthält die zweite Signalserie SGC, welche entsprechend der Fortästze 82a erzeugt wird, welche in der auf der Nockenwelle 1 montierten Rotationsscheibe 2 ausgebildet sind, die Zylinderidentifikationssignalpulse, wobei der Puls, welcher dem spezifischen oder gegebenen Zylinder, d. h. dem Zylinder #1 entspricht, so eingestellt wird, daß er eine Pulsbreite PW1 hat, die länger ist als die Pulsbreiten PW2 bis PW4 der Pulse, die den anderen Motorzylindern entsprechen, dadurch, daß der Fortsatz 82a, welcher dem spezifischen Zylinder entspricht, länger ausgebildet ist als jene der anderen Zylinder. Somit kann die Zylinderidentifikationseinrichtung 103 den spezifischen Zylinder und die anderen Zylinder selektiv bestimmen, wodurch die Steuertaktberechnungseinrichtung 104 eine gewünschte Motorsteuerleistungsfähigkeit auf der Grundlage des Resultats der durch die Zylinderidentifikationseinrichtung 103 ausgeführten Zylinderidentifikation verwirklichen kann.

Solange natürlich die erste Signalserie POSR und die zweite Signalserie SGC fehlerlos erhalten werden, kann die Zylinderidentifikationseinrichtung 103 selektiv den spezifischen Motorzylinder als auch die anderen Zylinder durch Messen der Pulsbreite der zweiten Signalserie SGC während des Zählens der Zahl der Winkelpositionssignalpulse, welche in der ersten Signalserie POSR enthalten sind, identifizieren, wie bereits beschrieben.

Dementsprechend kann die Steuertaktberechnungseinrichtung 104 die Referenzposition θR identifizieren, welche dem Zylinderidentifikationssignalpuls folgt, der als Referenzposition für den gegebenen oder spezifischen Zylinder die maximale Pulsbreite hat, worauf die Referenzpositionen θR für weitere Zylinder nacheinander identifiziert werden können, um für die arithmetische Bestimmung des Steuerparamenters P verwendet zu werden.

Wenn jedoch die erste Signalserie POSR nicht normal erhalten werden kann, aufgrund eines Fehlers oder Defekts des in Zusammenhang mit der Kurbelwelle 11 vorgesehenen Sensors 81b (z. B. wenn die erste Signalserie POSR kontinuierlich auf einem konstanten Pegel bleibt oder eine anormale Pulsbreite aufweist), erzeugt die Anormalitätsentscheidungseinrichtung 105 das Anormalitätsentscheidungssignal E, welches dann der Zylindergruppenidentifikationseinrichtung 102, der Zylinderidentifikationseinrichtung 103 und der Steuertaktberechnungseinrichtung 104 eingegeben wird, wie in Fig. 1 ersichtlich ist.

Darauf ansprechend führt die Zylinderidentifikationseinrichtung 103 die Zylinderidentifikation auf der Grundlage nur der zweiten Signalserie SGC durch, um dadurch die Backupsteuerung des Steuerparameters P des Verbrennungsmotors zu ermöglichen.

Konkreter gesagt, führt die Zylinderidentifikationseinrichtung 103 eine Berechnung und einen Vergleich der Verhältnisse zwischen den "H"- Pegeldauern und den "L"-Pegeldauern der in der zweiten Signalserie SGC enthaltenen Pulse sequentiell durch, um dadurch den spezifischen Motorzylinder auf der Grundlage des Pulses mit der größten Pulsbreite PW1, während welcher die zweite Signalserie SGC auf dem "H"-Pegel ist, zu identifizieren, und dann nacheinander die übrigen Zylinder zu identifizieren.

In diesem Fall kann durch das Setzen der Takte, an welchen die individuellen Pulse der zweiten Signalserie SGC fallen, als Zündtakte für die individuellen Zylinder, die Verbrennungsmotor-Steuerleistungsfähigkeit sichergestellt werden, welche zumindest für ein Mindestmaß an Motorsteuerung erforderlich ist.

Ferner, wenn die zweite Signalserie SGC nicht erhältlich ist, aufgrund eines Fehlers oder Defekts des Sensors 82b, welcher in Zusammenhang mit der Nockenwelle 1 vorgesehen ist, kann die Steuertaktberechnungsvorrichtung 104 die Backupsteuerung durchführen, durch Rückgriff auf die gruppenweise Simultanzündsteuerung auf der Grundlage nur des Resultats der Zylindergruppenidentifikation, welche auf den in der ersten Signalserie POSR enthaltenen Pegelintervallen τ1 und τ2 basiert. Somit kann die notwendige Motorsteuerleistungsfähigkeit zumindest in einem Mindestmaß sichergestellt werden.

Wie man verstehen wird, findet durch das Vorsehen des ersten Signaldetektors 81 zur Erfassung der ersten Signalserie POSR, welche sowohl das Winkelpositionssignal als auch die Pegelintervalle τ1 und τ2 (Referenzpositionen θR) enthält, in Zusammenhang mit der Kurbelwelle 11, keine Phasendifferenz aufgrund des Zwischenschaltens des Übertragungsmechanismus, wie des Riemenantriebsmechanismus, statt. Daher können der Kurbelwinkel und die Referenzposition θR mit hoher Genauigkeit erfaßt werden, was seinerseits bedeutet, daß sowohl die Zündtakte als auch die Treibstoffeinspritzmenge mit hoher Genauigkeit gesteuert werden kann.

Ferner, aufgrund der Einstellungen der verschiedenen Pegelintervalle τ1 und τ2 für die jeweiligen Zylindergruppen, kann die spezifische Zylindergruppe bei jeder Erfassung der Referenzposition θR identifiziert werden, wodurch die Gruppe der Motorzylinder, die gleichzeitig gesteuert werden können, schnell und leicht erfaßt werden kann. Somit kann die Zündtaktsteuerung und die Treibstoffeinspritzsteuerung schnell und korrekt durchgeführt werden, was insbesondere beim Beginn des Motorbetriebs vorteilhaft ist.

Zusätzlich, sogar in dem Fall, in welchem die erste Signalserie POSR aufgrund eines Fehlers des ersten Signaldetektors 81, oder aus jedem anderen Grund nicht erhalten werden kann, kann die Backup-Funktion sowohl für die Motorzylinderidentifikation als auch für die Referenzpositionsidentifikation verwirklicht werden auf der Grundlage der Schaltdauer der in der zweiten Signalserie SGC enthaltenen Impulse, wodurch die Zündtaktsteuerung und die Treibstoffeinspritzsteuerung durch die Backupsteuerung kontinuierlich aufrecht erhalten werden können.

Ausführung 2

In dem Fall der Motorbetriebstakt-Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführung der Erfindung, wie oben beschrieben, wird die Pulsbreite PW1 des Zylinderidentifikationssignals für den gegebenen oder spezifischen Zylinder #1 unterschiedlich gemacht von jenen der Zylinderidentifikationssignale für die übrigen Motorzylinder, um dadurch zu erlauben, daß der spezifische Motorzylinder selektiv von den anderen identifiziert wird. Jedoch kann die Identifikation des spezifischen Motorzylinders dadurch verwirklicht werden, daß der Zylinderidentifikationssignalpuls für den spezifischen Zylinder die Referenzposition θR in der Phase überlappt, so daß der spezifische Zylinder auf der Grundlage des Pegels der zweiten Signalserie SGC an der Referenzposition θR identifiziert werden kann.

In diesem Fall identifiziert der zweite Signalserienpuls (SGC), welcher den "H"-Pegel an der Referenzposition θR einnimmt, die Referenzposition des spezifischen Zylinders (Zylinder #1), während die zweiten Signalserienpulse (SGC), welche auf dem "L"-Pegel an den Referenzpositionen θR sind, den Referenzpositionen für die übrigen Zylinder entsprechen.

Somit kann mit der in der vorliegenden Ausführung verwirklichten Lehre der vorliegenden Erfindung, der Motorzylinder identifiziert werden durch Bezugnahme auf den Pegel der zweiten Signalserienpulse (SGC) bei jeder Erfassung der Referenzposition θR, so daß es unnötig ist, die Pulsbreite des Zylinderidentifikationssignals zu messen. Dementsprechend können die individuellen Motorzylinder schnell und leicht identifiziert werden, wodurch die Zündtaktsteuerung als auch die Treibstoffeinspritzsteuerung des Verbrennungsmotors optimal und schnell ansprechend durchgeführt werden kann.

Ausführung 3

In der Motorbetriebssteuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführung der Erfindung, wird eine Anordnung gewählt, so daß ein zusätzlicher Impuls zusätzlich zu dem Identifikationssignalpuls des spezifischen Zylinders in dessen Nähe in einem vorbestimmten Winkelbereich erzeugt wird. Fig. 5 ist ein Signalformdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebes der Motorsteuervorrichtung gemäß der augenblicklichen Ausführung der Erfindung, in welcher ein zusätzlicher Puls Ps in der Nähe des Identifikationssignalpulses des spezifischen Motorzylinders erzeugt wird.

Obwohl gezeigt wird, daß ein zusätzlicher Puls unmittelbar vor dem Puls zur Identifizierung des spezifischen Zylinders erzeugt wird, sollte klar sein, daß solch ein zusätzlicher Puls in der Folge des den spezifischen Zylinder identifizierenden Signalpulses eingefügt werden kann. Ferner kann eine beliebige Anzahl solcher zusätzlichen Pulse eingefügt werden.

Mit der zweiten Signalserie SGC der in Fig. 5 gezeigten Signalform kann der spezifische oder gegebene Motorzylinder schnell selektiv identifiziert werden durch Erfassen des Vorliegens oder Nicht-Vorliegens des zusätzlichen Pulses Ps innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs in der Nähe des intrinsischen Motorzylinder-Identifikationsignalspulses für den spezifischen Zylinder, ohne die Notwendigkeit der Messung der Pulsbreite.

Genauer gesagt, solange die erste Signalserie POSR und die zweite Signalserie SGC normal erzeugt werden, ist es möglich, den zusätzlichen Puls Ps zu erfassen, welcher innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs relativ zu dem Indifikationspuls des spezifischen Motorzylinders erzeugt wird, welcher in der zweiten Signalserie SGC enthalten ist, durch Zählen der Winkelpositionssignalpulse, welche in der ersten Signalserie POSR enthalten sind, wie bereits beschrieben.

Andererseits, wenn die erste Signalserie POSR nicht erhalten werden kann, kann die Existenz des zusätzlichen Pulses Ps innerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs selektiv erfaßt werden durch Vergleichen der Schaltdauerverhältnisse der in der zweiten Signalserie SGC enthaltenen Pulse durch einen ähnlichen Vorgang wie oben beschrieben.

Auf diese Weise kann die Steuertaktberechnungseinrichtung 104 ohne Unterbrechung die gewünschte Backupsteuerung verwirklichen durch Verwendung der Steuertakte der fallenden Zeitpunkte der in der zweiten Signalserie SGC enthaltenen Pulse (die oben erwähnten fallenden Zeitpunkte stimmen für die individuellen Motorzylinder miteinander überein, wie durch Pfeile in Fig. 6 angedeutet), sogar wenn die erste Signalserie POSR nicht erhältlich ist.

Ausführung 4

In dem Fall der Motorbetriebssteuervorrichtung gemäß der bisherigen Ausführungen, sind die Pegelintervallerfassungseinrichtung 101 und die Zylindergruppenidentifikationseinrichtung 102 so angeordnet, um die Zylindergruppen durch Erfassen der Pegelintervalle τ1 und τ2 aus den Winkelpositionssignal auf der Grundlage nur der ersten Signalserie POSR zu identifizieren. Es ist jedoch gleichermaßen möglich, die Pegelintervalle τ1 und τ2 und die Zylindergruppen durch Erfassen der Pulsflanken der in der zweiten Signalserie SGC enthaltenen Pulse zu identifizieren.

Fig. 6 ist ein Signalformdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebes der Motorsteuervorrichtung gemäß einer vierten Ausführung der Erfindung. Unter Bezugnahme auf die Figur sind bei (a) und (b) jeweils Signalformen der zweiten Signalserie SGC veranschaulicht, welche sich voneinander unterscheiden. Genauer gesagt, ist in (a) in Fig. 6a eine Signalform der zweiten Signalserie SGC veranschaulicht, in welcher der Puls des Zylinderidentifikationssignals zur Identifizierung des spezifischen Zylinders eine größere Breite hat, während in (b) eine Signalform der zweiten Signalserie SGC veranschaulicht ist, in welcher ein zusätzlicher Puls Ps zur Identifizierung des spezifischen Zylinders unmittelbar vor dem Identifikationspuls des spezifischen Zylinders eingefügt ist, wobei die fallenden Flanken der individuelle Zylinder identi­ fizierenden Signalpulse so eingestellt sind, um innerhalb des ersten Pegelintervalls τ1 oder des zweiten Pegelintervalls τ2 aufzutreten.

In diesem Fall prüft die Pegelintervallerfassungseinrichtung 101 den Pegel der ersten Signalserie POSR an Zeitpunkten, an welchen die in der zweiten Signalserie SGC enthaltenen Zylinderidentifikationspulse jeweils erfaßt werden. Wenn erfaßt wird, daß der Pegel der erfaßten ersten Signalserie niedrig oder "L" ist, dann kann des erste Pegelintervall τ1 sofort identifiziert werden, während wenn der Pegel der ersten Signalserie hoch oder "H" ist, kann das zweite Pegelintervall sofort identifiziert werden.

Ähnlich kann die Zylindergruppenidentifikationseinrichtung 102 sofort bestimmen, ob die Referenzposition θR, welche in der Folge jeder der folgenden Flanken für die Zylinderidentifikationssignalpulse erfaßt wird, der spezifischen Zylindergruppe oder der anderen Zylindergruppe entspricht.

Durch Ausnutzen des Resultats der oben beschriebenen Identifikation kann die Steuertaktberechnungseinrichtung 104 schnell die gruppenbasierte, gleichzeitig Zylindersteuerung durchführen, beispielsweise beim Anlassen des Motors.

Ausführung 5

In den Motorbetriebssteuervorrichtungen gemäß der vorhergehenden Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden die Zylindergruppen und die individuellen Zylinder selektiv auf der Grundlage der Referenzpositionen θR identifiziert, welche in der Folge der fallenden Flanken der Zylinderidentifikationssignalpulse erfaßt werden. Es ist jedoch gleichermaßen möglich, die Zylindergruppen und die individuellen Zylinder auf der Grundlage der Referenzpositionen θR zu identifizieren, welche in der Folge der steigenden Flanken der Zylinderidentifikationssignalpulse erfaßt werden.

Fig. 7 ist ein Signalformdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebs der Motorsteuervorrichtung gemäß einer fünften Ausführung der Erfindung, welche so angeordnet ist, um die Zylindergruppen und individuellen Zylinder zu identifizieren. Genauer gesagt, wird in Fig. 7a eine Signalform gezeigt zur Veranschaulichung des Steuerbetriebs in dem Fall, in welchem die steigende Flanke jedes Motorzylinderidentifikationspulses während des Pegelintervalls τ1 oder τ2 auftritt, während in (b) eine Signalform gezeigt ist, in welcher die steigende Flanke jedes Motorzylinderidentifikationssignalspulses außerhalb der Intervalle τ1 und τ2 auftritt, und einer der in Übereinstimmung mit jeder Zylindergruppe erzeugten Pulse hat eine längere Dauer als die des anderen Pulses. Ferner ist in (c) eine Signalform gezeigt zur Veranschaulichung des Steuerbetriebs, in welchem ein zusätzlicher Puls Ps in der Nähe des den spezifischen Zylinder identifizierenden Signalpulses eingefügt ist.

In jeder der Fig. 7(a) bis (c) sind die steigenden Flanken der individuellen Zylinderidentifikationssignalpulse so eingestellt, um zu einem gleichen Zeitpunkt relativ zur Referenzposition θR aufzutreten, so daß sie für die Backupsteuerung verwendet werden können, welche bei Auftreten eines Fehlers in der ersten Signalserie POSR durchgeführt wird.

Genauer gesagt können, unter Bezugnahme auf Fig. 7(a) bei Erfassung der ansteigenden Flanken der Zylinderidentifikationspulse, die Zylindergruppen sofort selektiv identifiziert werden durch Überprüfen des Pegels der ersten Signalserie POSR.

Andererseits, in den in (b) und (c) veranschaulichten Fällen, können sowohl die Zylindergruppen als auch die Zylinder sofort identifiziert werden, auf der Grundlage der Referenzpositionen θR, welche in der Folge der steigenden Flanken der Zylinderidentifikationssignalpulse erfaßt werden. Insbesondere kann in dem in (c) veranschaulichten Fall der spezifische Zylinder sicher erfaßt werden aufgrund des Vorliegens des zusätzlichen Pulses Ps, wodurch die Zuverlässigkeit der Motorbetriebssteuervorrichtung weiter verbessert werden kann. In jedem Fall kann die beschriebenen Backupsteuerung kontinuierlich aufrecht erhalten werden, sogar wenn die erste Signalserie POSR oder die zweite Signalserie SGC eine Anormalität erfährt.

Viele Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der detaillierten Beschreibung offensichtlich, und es ist somit beabsichtigt, durch die angehängten Ansprüche alle Merkmale und Vorteile des Systems abzudecken, welche innerhalb des wahren Geistes und Umfangs der Erfindung fallen. Ferner, da zahlreiche Modifikationen und Kombinationen dem Fachmann in den Sinn kommen werden, ist nicht beabsichtigt, die Erfindung auf die exakte Konstruktion und den exakten Betrieb, welche gezeigt und beschrieben wurden zu beschränken.

Die Funktionen der verschiedenen Einrichtungen 101, 101A, 102, 103, 104 und 105, welche obenstehend beschrieben sind, können auch softwaremäßig durch Bereitstellen entsprechender Programme implementiert werden, welche von einer Zentralverarbeitungseinheit (CPU) des Mikrocomputers 100 auszuführen sind. Ferner können die Fortsätze 82a der Rotationsscheibe 2 Längen haben, welche sich voneinander unterscheiden, zur Identifikation der jeweiligen individuellen Zylinder. Die zusätzlichen Pulse Ps können durch Ausbildung entsprechender Fortsätze am äußeren periphären Rand der Rotationsscheibe 2 erzeugt werden.

Auch wenn die Erfindung bei der obigen Erläuterung von Ausführungsbeispielen anhand eines Vierzylinder- Verbrennnungsmotors beschrieben wurde, kann die Erfindung auch für andere Arten von Verbrennungsmotoren vorgesehen werden.

Ferner kann eine Alarmfunktion zur Anzeige einer Anormalität nach dessen Auftreten in der ersten oder zweiten Signalserie (POSR, SGC) vorgesehen werden.

Obwohl oben beschrieben wurde, daß der Puls zur Identifizierung des spezifischen oder vorgegebenen Motorzylinders oder der spezifischen oder vorgegebenen Zylindergruppe eine längere Dauer als die anderen Pulse hat, kann der Identifikationspuls auch eine kürzere Dauer haben.

Claims (15)

1. Vorrichtung zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine, umfassend:

• a) eine erste Signalerfassungseinrichtung (81) zur Erzeugung einer ersten Signalserie (POSR) synchron mit der Rotation einer Kurbelwelle (11) der Brennkraftmaschine, wobei die erste Signalserie (POSR) enthält:
  • 1. ein an vorbestimmten Winkelpositionen der Kurbelwelle (11) jeweils erzeugtes Winkelpositionssignal,
  • 2. ein erstes Pegelintervallsignal (τ1), das einer Referenzposition (θR) eines Zylinders einer ersten Zylindergruppe (#1, #4) der Brennkraftmaschine entspricht, und
  • 3. ein zweites Pegelintervallsignal (τ2), das einer Referenzposition (θR) eines Zylinders von mindestens einer zweiten Zylindergruppe (#2, #3) der Brennkraftmaschine entspricht und eine andere Polarität aufweist als das erste Pegelintervallsignal,
• b) eine zweite Signalerfassungseinrichtung (82) zur Erzeugung einer zweiten Signalserie (SGC) synchron mit der Rotation einer Nockenwelle (1) der Brennkraftmaschine, wobei die Nockenwelle mit einer Drehzahl entsprechend der halben Drehzahl der Kurbelwelle (11) angetrieben wird und wobei die zweite Signalserie (SGC) enthält:
  • 1. Impulssignale, die jeweils den einzelnen Zylindern (#1 bis #4) entsprechen, und
  • 2. ein Zylinderidentifikationssignal zur Identifizierung von mindestens einem vorbestimmten Zylinder (#1), wobei die Impulsform des Zylinderindentifikationssignals für den mindestens einen vorbestimmten Zylinder sich von der Impulsform der Zylinderindentifikationssignale für die anderen Zylinder (#2 bis #4) der Brennkraftmaschine unterscheidet, und
• c) eine Steuereinrichtung (100) zur Steuerung von mindestens einem Betriebsparameter (F) der Brennkraftmaschine auf der Grundlage der ersten und zweiten Signalserien (POSR, SGC), wobei die Steuereinrichtung (100) umfaßt:
  • 1. eine Pegelintervallerfassungseinrichtung (101) zur Erfassung der ersten und zweiten Pegelintervallsignale (τ1, τ2) auf der Grundlage der ersten Signalserie (POSR),
  • 2. eine Referenzpositionserfassungseinrichtung (101A) zur Erfassung von Referenzpositionen (θR) der jeweiligen Zylinder (#1 bis #4) der Brennkraftmaschine auf der Grundlage der Winkelpositionssignale und der in der ersten Signalserie (POSR) enthaltenen ersten und zweiten Pegelintervallsignale (τ1, τ2),
  • 3. eine Zylindergruppenidentifikationseinrichtung (102) zur Identifizierung der Zylindergruppen (#1, #4; #2, #3) auf der Grundlage der in der ersten Signalserie (POSR) enthaltenen ersten und zweiten Pegelintervallsignale (τ1, τ2),
  • 4. eine Zylinderidentifikationseinrichtung (103) zur Identifizierung eines jeden Zylinders auf der Grundlage wenigstens der zweiten Signalserie (SGC) und
  • 5. eine Steuertaktberechnungseinrichtung (104) zur arithmetischen Bestimmung von Steuertakten zur Steuerung des wenigstens einen Betriebsparameters auf der Grundlage zumindest des Ergebnisses der von der Zylinderidentifikationseinrichtung (103) und der zweiten Signalserie (SGC) durchgeführten Zylinderidentifizierung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Zylinderidentifikationseinrichtung (103) die Zeitintervalle, in denen die in der zweiten Signalserie (SGC) enhaltenen Impulssignale erzeugt werden, durch Zählen der Winkelpositionssignale bestimmt, welche in der ersten Signalserie (POSR) während der jeweiligen Zeitintervalle enthalten sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher

• 1. das in der zweiten Signalserie (SGC) enthaltene Zylinderidentifikationssignal zur Identifizierung des mindestens einen vorbestimmten Zylinders (41) durch ein Impulssignal gebildet wird, das eine Phase aufweist, welche die Phase des ersten Pegelintervallsignals (τ1) überlappt, und
• 2. die Zylinderidentifikationseinrichtung (103) den vorbestimmten Zylinder zu einem Zeitpunkt erfaßt, zu dem die dem ersten Pegelintervallsignal (τ1) der ersten Signalserie (POSR) entsprechende Referenzposition (θR) durch die Pegelintervallerfassungseinrichtung (101) erfaßt wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die Steuertaktberechnungseinrichtung (104) zur arithmetischen Bestimmung von Steuertakten zur Steuerung des wenigstens einen Betriebsparameters die Impulse der Winkelpositionssignale zählt.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher

• - das erste Pegelintervallsignal (τ1) einem kleineren Pegelintervall entspricht, in welchem das Winkelpositionssignal nicht fortwährend erzeugt wird,
• - as zweite Pegelintervallsignal (τ2) einem größeren Pegelintervall entspricht, in welchem die Impulse des Winkelpositionssignals dauernd miteinander verknüpft sind, und
• - Endbereiche der ersten und zweiten Pegelintervallsignale (τ1, τ2) so gewählt sind, daß sie den Referenzpositionen der Zylinder der einzelnen Zylindergruppen entsprechen.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher

• 1. das in der zweiten Signalserie (SGC) enthaltene Zylinderidentifikationssignal so erzeugt wird, daß seine Impulsflanke innerhalb des Pegelintervalls des in der ersten Signalserie (POSR) enhaltenen ersten oder zweiten Pegelintervallsignals (τ1, τ2) auftritt, und
• 2. die Pegelintervallerfassungseinrichtung (101) das erste oder zweite Pegelintervallsignal (τ1, τ2) auf der Grundlage des Pegels der ersten Signalserie (POSR) zu dem Zeitpunkt erfaßt, in welchem die Impulsflanke des Zylinderidentifikationssignals auftritt.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher das Zylinderidentifikationssignal einen Impuls zur Identifizierung des vorbestimmten Zylinders (#1) und weitere Impulse zur Identifizierung anderer Zylinder (#2, #3, #4) enthält, wobei die Impulsbreite des den vorbestimmten Zylinder identifizierenden Impulses sich von der Impulsbreite dieser weiteren Impulse unterscheidet.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher das Zylinderidentifikationssignal einen zusätzlichen Impuls enthält, der innerhalb eines vorbestimmten Winkels nahe dem zur Identifizierung des vorbestimmten Zylinders (#1) dienenden Impulses erzeugt wird.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die Zylinderidentifikationseinrichtung (103) ein Zeitintervall, in welchem das Zylinderidentifikationssignal erzeugt wird, durch Zählen der in dem Winkelpositionssignal während dieses Zeitintevalls enthaltenen Impulse mißt, wobei die einzelnen Zylinder (#1, #2, #3, #4) entsprechend den jeweiligen Zählwerten identifzierbar sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die einzelnen Zylinder (#1, #2, #3, #4) auf der Grundlage des Verhältnisses der Zeitintervalle, in denen Zylinderidentifikationssignale erzeugt werden, identifzierbar sind.

11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die erste Signalerfassungseinrichtung (81) umfaßt:

• 1. eine mit der Kurbelwelle (11) rotierende erste Signalscheibe (12), die an ihrem Rand ein Zahnsegment mit radial abstehenden, in gegenseitigem Abstand entsprechend den vorbestimmten Winkelpositionen angeordneten Zähnen (81a), ein über einen vorbestimmten Winkelbereich sich erstreckendes, nicht-gezahntes erstes Segment (80) und ein ihm etwa diametral gegenüberliegendes, über einen vorbestimmten Winkelbereich sich erstreckendes, nicht-gezahntes zweites Segment (83) aufweist, wobei die nicht- gezahnten ersten und zweiten Segmente (80, 83) eine unterschiedliche radiale Höhe aufweisen,
• 2. eine gegenüber dem Rand der ersten Signalscheibe (12) angeordnete Sensoreinrichtung (81b) zur Abtastung des Zahnsegmentes und der nicht- gezahnten ersten und zweiten Segmente der ersten Signalscheibe und zur Erzeugung der ersten Signalserie (POSR) mit den Winkelpositionssignalen und den ersten und zweiten Pegelintervallsignalen (τ1, τ2),

und die zweite Signalerfassungseinrichtung (82) umfaßt:

• 1. eine mit der Nockenwelle (1) rotierende zweite Signalscheibe (2), wobei die Nockenwelle mit einem Übersetzungsverhältnis 1 : 2 mit der Kurbelwelle (11) getriebemäßig verbunden ist und wobei die zweite Signalscheibe (2) an ihrem Rand eine der Anzahl der Zylinder (#1, #2, #3, #4) entsprechende Anzahl von radialen Vorsprüngen (82a) aufweist, die einen gleichen gegenseitigen Winkelabstand aufweisen, von denen mindestens ein Vorsprung eine andere Umfangslänge aufweist als die anderen Vorsprünge,
• 2. eine gegenüber dem Rand der zweiten Signalscheibe (2) angeordnete Sensoreinrichtung (82b) zur Abtastung der Vorsprünge (82a) der zweiten Signalscheibe und zur Erzeugung der zweiten Signalserie (SGC), wobei der Impuls für den vorbestimmten Zylinder (#1) entsprechend der Abtastung des mindestens einen Vorsprungs erzeugt wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei welcher an der ersten Signalscheibe (12)

• 1. die in Drehrichtung der ersten Signalscheibe hintere Flanke des nicht-gezahnten ersten Segments (80) so angeordnet ist, daß sie der Referenzposition eines Zylinders der ersten Zylindergruppe (#1, #4) entspricht, in der die zugehörigen Zylinder im wesentlich gleichzeitig steuerbar sind, und
• 2. die in Drehrichtung der ersten Signalscheibe hintere Flanke des nicht-gezahnten zweiten Segments (83) so angeordnet ist, daß sie der Referenzposition eines Zylinders der zweiten Zylindergruppe (#1, #4) entspricht, in der die zugehörigen Zylinder im wesentlich gleichzeitig steuerbar sind.

13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend eine Anormalitätsentscheidungseinrichtung (105) tur Erzeugung und Ausgabe eines Anormalitätsentscheidungssignals (E) an die Zylinderidentifikationseinrichtung (103), die Zylindergruppenidentifikationseinrichtung (104) und die Steuertaktberechnungseinrichtung (104) nach Erfassen einer Anormalität in der ersten oder zweiten Signalserie (POSR, SGC).

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei welcher

• 1. nach Erfassen einer Anormalität in der zweiten Signalserie (SGC) durch die Anormalitätsentscheidungseinrichtung (105) die Zylindergruppenidentifikationseinrichtung (104) nach Erhalt eines entsprechenden Anormalitätsentscheidungssignals (E) die erste und zweite Zylindergruppe (#1, #4; #2, #3) auf der Grundlage der von der Pegelintervallerfassungseinrichtung (101) erfaßten Pegelintervallsignale (τ1, τ2) identifiziert und
• 2. die Steuertaktberechnungseinrichtung (104) die Steuertakte für eine spezifische Zylindergruppe und die anderen Zylindergruppe auf der Grundlage der von der Zylindergruppenidentifikationseinrichtung (102) ausgegebenen Zylindergruppenidentifikationssignale bestimmt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei welcher

• 1. nach Erfassen einer Anormalität in der ersten Signalserie (POSR) durch die Anormalitätsentscheidungseinrichtung (105) die Zylinderidentifikationseinrichtung (101A) nach Erhalt eines entsprechenden Anormalitätsentscheidungssignals (E) den jeweiligen Zylinder (#1, #2, #3, #4) auf der Grundlage des Verhältnisses der Schaltdauer der in der zweiten Signalserie (SGC) enthaltenen Impulse identifiziert und
• 2. die Steuertaktberechnungseinrichtung (104) die Steuertakte für die jeweiligen Zylinder auf der Grundlage der von der Zylinderidentifikationseinrichtung (101A) ausgegebenen Zylinderidentifikationssignale bestimmt.