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fridaDZS - Ablaufdiagramm

Das Ablaufdiagramm der Zündsteuerung

Einfluss und Details zum Ablauf der einzelnen Prozesse innerhalb der Zündung.

Im folgenden Bild sind zwei Diagramme abgebildet die jeweils eine Kurbelwellenumdrehung darstellen. Das Signal vom Hallsensor ist immer Maßgebend und auch in der Regelung generell der Startpunkt.

Diagramm 1

Das erste Diagramm zeigt Schließwinkel und ZZP unterhalb der Regeldrehzahl, also im sog. “Direktbetrieb”. Hier sind Sensorsignal und ZZP das Gleiche. Schließwinkel ist statisch und beträgt mindestens 50% der Umdrehung. Das ist technisch dasselbe wie bei analogen Zündungen ohne Verstellung, also Sensorsignal = ZZP und fester Schließwinkel. Der Direktbetrieb ist notwendig für das Starten des Motors mit Kickstarter.

ablauf_steuerung.jpg

Diagramm 2

Das untere Diagramm zeigt die Steuerung ab Regeldrehzahl. Das Sensorsignal (grün) trifft ein, anhand der Drehzahl berechnet die Software die Wartezeit bis zum Schließwinkel und dem nachfolgenden Zündzeitpunkt. Eine Kurbelwellenumdrehung ist in der Software auf ca. 75000 Zeiteinheiten unterteilt aus der die 360 Grad abgeleitet werden. Technisch ist dies durch einen sogenannten “Frequenzzähler” ausgeführt. Es existieren zwei unabhängig voneinander agierende Zähler/Timer die Prozessorintern ablaufen und mit einer festgelegten Frequenz arbeiten - der Timerfrequenz . Prozessorintern ablaufende Timer/Zähler unterbrechen andere Softwareprozesse und werden somit durch Diese nicht beeinflusst. Beispielsweise die Kommunikation über externe Verbindung/Ein-/Ausgabe/Taster/Sensoren.

Funktionsablauf des Frequenzzählers

  • Bei, eintreffen des Sensorsignals startet Zähler 1 .
  • Ein Wert der seit dem letzten Signal im Zähler 1 mit der Timerfrequenz heraufgezählt wurde ist die Zeit die eine Kurbelwellenumdrehung benötigte. Daraus lässt sich die Frequenz , also die Drehzahl ableiten.
  • Anhand der Drehzahl wird nun der in der Zündung programmierte und gewünschte Zündzeitpunkt und der optimale Schließwinkel berechnet.
  • Abzüglich der für die Berechnung benötigten Zeit wird jetzt der Zähler 2 gestartet und mit dem berechneten Wert “geladen” (ähnlich einem Count-Down).
  • Wenn der Zähler 2 überläuft, also sozusagen der Count-Down verstrichen ist, wird die Zündspule über ein Signal an die Endstufe eingeschaltet.
  • Der Zähler 2 wird erneut geladen, diesmal jedoch mit dem bereits berechneten Wert bis zum gewünschten Zündzeitpunkt.
  • Wenn der Zähler 2 erneut überläuft, wird die Zündspule über ein Signal an die Endstufe abgeschaltet - der Zündfunke entsteht.
  • Der Prozess beginnt von vorn.

Die Software wartet also nach dem Eintreffen des Sensorsignals die entsprechend berechnete Anzahl Zeiteinheiten bis zum Schließwinkel-Start (blau) und schaltet die Zündspule ein. Die Zündspule ist jetzt Stromdurchflossen und das Magnetfeld baut sich auf. Anschließend weitere Zeiteinheiten bis zum ZZP (rot) bei welchem die Zündspule abgeschaltet. Das Magnetfeld in der Zündspule bricht zusammen und induziert einen Strom in der Sekundärwicklung der Spule. Die induzierte Energie schließt sich durch die hohe Spannung an der Zündkerze durch Bildung eines Funkens kurz und das Gemisch wird entzündet.

Die technische Ausführung zeigt auf, dass eine Regelung erst erfolgen kann wenn ein stabiles Drehzahlsignal berechnet werden kann. Daher ist ein berechneter Zündzeitpunkt unterhalb von 0-300 1/min nicht möglich und muss statisch erfolgen.

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