DE2326187A1 - Einrichtung zur steuerung des zuendzeitpunktes in zuendanlagen von brennkraftmaschinen - Google Patents

Einrichtung zur steuerung des zuendzeitpunktes in zuendanlagen von brennkraftmaschinen

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Description

R. 1485
14·5·1;73 Ka/i.:a
Anlage zur Patentanmeldung
ROBKRT BOSCH GIlBH, Stuttgart
Einrichtung zur Steuerung des Zündzeitpunktes in Zündanlagen von Brennkraftmaschinen =_______™ _____
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur elektronischen Verstellung des Zündzeitpunktes und zur elektronischen Auslösung des Zündvorganges in Zündanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem Signalgeber, der bei wenigstens einer bestimmten Winkelstellung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine ein elektrisches Signal abgibt.
Für eine elektronische Verstellung des Zünazeitpunktes und zur elektronischen Auslösung des Ziindvorganges. ist bereits eine iieihe analoger und digitaler Lösungsnöglichkeiten bekannt. Bei einer derartigen Einrichtung zur Zündzeitpunktverstellung in Zündanlagen von Brennkraftmaschinen wird beispielsweise eine monostabile Kippstufe über einen von der
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Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetriebenen Signalgeber ausgelöst, wobei die Dauer des instabilen Zustandes den Auslösezeitpunkt der Zündanlage bestimmt. Durch Veränderung des Zeitkreises der monostabilen Kippstufe können verschiedene Parameter der zugehörigen·üronnkraftmaschine mitberücksichtigt werden, nachteilig ist jedoch bei einer derartigen Anordnung, dass bei stark wechselnden Drehzahlen der Brennkraftmaschine die Drehzahlen schwanken etwa im Verhältnis 1:10 die Korrektur des Zündzeitpunktes nicht mit der erforderlichen Genauigkeit bzw. nur mit grossem Aufwand erfolgen kann. Auch bei digitalen Steuerungen zur Verstellung des Zündzeitpunktes liegt der wesentliche Nachteil im grossen Schaitungsaufwand für die Steuereinrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aine Einrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe eine genaue Korrektur des Zündzeitpunkteg von Zündanlagen für Brennkraftmaschinen erreicht werden kann, und bei der exakt eine Auslösung des Zündzeitpunktes zu dem gewünschten Zeitpunkt erfolgen kann. Die Einrichtung soll dabei zuverlässig in allen Drehzahlbereichen der Brennkraftmaschine -funktionieren und zweckmässig, einfach und kostensparend im Aufbau sein, weiterhin ist darauf zu achten, dass durch Toeranzen elektrischer Bauelemente möglichst wenig UnGenauigkeiten bei der Zündzeitpunktverstellung auftreten.
Diese Aufgabe wird gemäas der Erfindung dadurch gelöst, dass ein pro Umdrehung der Kurbelwelle eine Vielzahl elektrischer Impulse abgebender Impulsgeber vorgejehen ist, der insbesondere über eine Impulsformerstufe ait einer von dem Signalgeber beeinflussbaren Torschaltung verbunden ist und dass die Torschaltung an eine Speichereinrichtung angeschlossen ist, deren Speicherinhalt den Istwert der Winkelstellung der Kur-
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belwelle kennzeichnet, und dass ein Steuerspannungsgenerator vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsi^arameter der Brennkraftmaschine einen Soll-wert für die Winkelstellung der Kurbelwelle erzeugt, bei der die Auslösung des Zündvorganges erfolgen soll, und dass ein Diskriminator vorgesehen ist, der bei Gleichheit des Sollwertes und des Istwertes den Zündvorgang auslöst.
V/eitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmässige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und aus den zugehörigen Zeichnungen. Hs zeigen:
Fig. 1 ein .Blockschaltbild einer Einrichtung zur Verstellung des Zündzeitpunktes und zur Auslösung des Zündvorganges und
Fig. 2 Diagramme zur Erläuterung der Schaltungsanordnung
und 3 τ. η· Λ
nach Fig. 1 .
In Fig. 1 ist ein Impulsgeber 10 dargestellt, der eine Scheibe 11 aufweist, die mit einer Vielzahl von Leitstücken 12 versehen ist. Diese Leitstücke 12, die am Uuifang der Scheibe 11 angeordnet sind, weisen beispielsweise einen Abstand von 0,5 Kurbelwellenwinkel auf. Gegenüber der Scheibe 11 ist eine Abnehmerspule 13 angeordnet, in der bei Vorbeibe.vegung eines Leitstückes 12 an einem Kern 14 öler Spule 1,3 ein elektrisches Signal induziert wird. Die Spule 13 ist mit dem Eingang üiner monostabilen .Lippstufe 15 verbunden, die von in der Spule 13 induzierte:* ui^alen jeweils in den instabilen Zustand umgeschaltet wird. Arn Ausgang der monostabilen kippstufe treten deshalb Impulse gleicher Impulsbreite auf. Die monostabile Kippstufe 15 ist mit einer Torschaltung 16 verbunden, wobei
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die Torschaltung 16 über eine bistabile Kippstufe 17 von einem Signalgeber 18 in den leitenden bzw. nichtleitenden Zustand gesteuert werden kann* Der Signalgeber 18 weist eine Scheibe 19 auf, die synchron zu der Scheibe 11 läuft, und die wenigstens ein Leitstück 20 trägt. Dieses Leitstück ist so auf der Scheibe 20 angeordnet, dass es bei einer bestimmten Winkelstellung der Kurbelwelle in einer Spule 21, die auf einem Eisenkern 22 angeordnet ist, ein Signal induziert. Die Scheibe 19 des Signalgebers 18 wie auch die Scheibe 11 des Impulsgebers 10 sind mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in ,Virkverbindung, so dass eine eindeutige Zuordnung des jeweils induzierten Impulses in der Spule 21 bzw. der Spule 13 zn einer bestimmten i/inkelstellung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gegeben ist. V/xrd also bei einer bestimmten Winkelstellung _ durch das Leitstück 20 in der Spule 21 ein Impuls induziert, so schaltet die bistabile .Kippstufe 1? von ihrem ersten Schaltzustand in ihren zweiten Schaltzustand. Dadurch wird die Torschaltung 16, die im einfachsten Fall ein UITD-Glied sein kann, für die Ausgangsimpulse der monostabilen Kippstufe 15 durchlässig. Diese Ausgangsimpulse der monostabilen Kippstufe 15 gelangen zu einer Stromquelle 25 und der dadurch hervorgerufene Stromfluss wird einem kapazitiven Speicher 24 zugeführt. Am Ausgang der kapazitiven Speichereinrichtung, die im einfachsten Fall ein Kondensator sein kann, entsteht deshalb eine Spannung u_ (t), deren zeitlicher Anstieg der Änderung des Kurbelwellenwinkels proportional ist. Dabei ist aber der Spannungsanstieg unabhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine .
Die Schaltungsanordnung zur Verstellung des Zündaeitpunktes und zur Auslösung des Zündvorgangs weist weiterhin den Steuerspannungsgenerator 25 auf. Mit diesem Steuerspannungsge-
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nerator kann eine Steuergleichspanrmng U erzeugt werdeny
die abhängig von verschiedenen BQtrieb3parameter» der Brennkraftmaschine, z.B. der Drehzahl der Brennkraftmaschine, dem Saugrohrunterdruck, dar Drosselklappenstel^ung oder der ϊίο-tortemperatur ist. Diese Gleichspannung bildet dan Sollwert für den,Zündzeitpunkt, d.h., wenn die Ausgangsapannung u (t) gleich der Steuerspannung ü ist, wird mit Hilfe eines Spannungsdiskriminators 27s der im einfachsten Fall ein Schmitt-Trigger mit in Abhängigkeit von der Steuergleichspannung ü veränderbaret dchaltschwelle sein kann, der Zündvorgang einer bei 26 angedeuteten Zündanlage einer Brennkraftmaschine ausgelöst.
Da bei dem eben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Steuerspannungsjenerator 25 zur Erfassung der Drehzahl der Brennkraftmaschine und zur demsntsprechenden Beeinflussung der Ausgangsgleichspannung U verhältnismässig aufwendig ist, kann
mit einer geänderten Ausführung des otsuerspannungsgenerators eine Vereinfachung der Schaltungsanordnung erzielt werden. In dem genannten Fall ist es deshalb zweckmässig, eine zeitlich veränderliche Steuerspannung u zu erzeugen, die einerseits
eine Funktion von verschiedenen Betriebsparametern der Brennkraftmaschine und andererseits gleichzeitig eine Funktion der . Drehzahl der Brennkraftmaschine ist. Zur Erläuterung dieses Sachverhaltes ist in Fig. 2 über der Zeit t die Winkelstellung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 0C, bzwe die diesem Winkel proportionale Speicherspannung u für verschiedene Kurbelwellendrehzahlen n, aufgetragen. In diesem Diagramm ijt die zeitliche öteuerspaanung tt (t) eingezeichnet,
die benötigt wird, um die in Fig. 3 dargestellte, von der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängige Zündverstellinie zu verwirklichen« In dieser Fig. 3 ist der Kurbenwellenwinkel » über der Drehzahl dsr Kurbelweile n. aufgetragen.
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Der für die jeweilige Drehzahl gewünschte Zündzeitpunkt ergibt sich wider bei Gleichheit der dteuerspannung u , die
durch den Steuerspannungsgenerator 25 erzeugt wird und der Ausgangsspannung u der Speichereinrichtung 24· Um eine Zeitabhängigkeit des Ausgangssignals des Steuerspannungsgenerators 2$ zu erreichen, ist dieser mit dem bistabilen Multivibrator verbunden, der ein der Periodendauer einer Umdrehung der Kurbelwelle entsprechendes Signal an den Steuerspannungsgenerator 25 liefert". Eine für verschiedene Anwendungszwecke vorteilhafte Änderung der Schalteinrichtung n.ich Fig. 1 ergibt sich, wenn anstelle der kapazitiven Speichereinrichtung 24 ein Zähler verwendet wird. iYenn anstelle der kapazitiven Speichereinrichtung 24 ein Zähler verwendet wird, dann i3t es zweckmässig, das Ausgangssignal des üteuerspannungsgenarators ebenfalls in digitaler Form bereitzustellen. 3ei einer derartigen Abänderung der Schaltungsanordnung kann dann auf die Im.pulsforjneratufe 15» die zwischen den Impulsgeber 10 und die Torschaltung 16 geschaltet ist, verzichtet werden.
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Claims (1)

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Ansprüche
f1 ./TSinrichtung zur elektronischen Verstellung des Zündzeltpunktes und zur elektronischen Auslösung des Zündvorganges in Zündanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem Signalgeber, der bei wenigstens einer bestimmten 'Winkelstellung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine ein elektrisches Signal abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass ein pro Umdrehung der Kurbelwelle eine Vielzahl elektrischer Impulse abgebender Impulsgeber (1O) vorgesehen ist, der insbesondere über eine Impulsformerstufe (15) mit einer von dem Signalgeber (18) beeinflussbaren Torschaltung (16) verbunden ist, und dass die Torschaltung (16) an eine Speichereinrichtung (24) angeschlossen ist, deren Speicherinhalt den Istwert der Winkelstellung der Kurbelwelle kennzeichnet, und dass ein Steuerspannungsgenerator (25) vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von γ/enigstens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine einen Sollwert für die '.Vinke!stellung der Kurbelwelle erzeugt, bei der die Auslösung des Zündvorganges erfolgen sill, und dass ein Diskriminator (2?) vorgesehen ist, der bei Gleichheit des Sollwertes und des Istv/ertes den ZLoidvcrgang auslöst.
2* Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsgeber (1O) eine als Impulsformerstufe dienende monostabile Kippschaltung (1.5) auslöst9 die mit der von
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einer bistabilen Kippstufe (17) umschaltbaren Torschaltung (16) verbunden ist, wobei die bistabile Kippstufe (17) von dem Signalgeber (18) bei einer bestimmten iYinkelstellung der Kurbelwelle der .Brennkraftmaschine umgeschaltet wird und dabei die Torschaltung (16) für die Ausgangsimpulse des Impulsgebers (1O) durchlässig macht.
3· Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die über die Torschaltung (16) abgegebenen Impulse des Impulsgebers (1O) in der einen kapazitiven Speicher enthaltenden Speichereinrichtung (24) integriert werden, wobei das Ausgangssignal der Speichereinrichtung (24) ein Mass für die jeweilige V/lnke 1st ellung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bildet.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die über die Torschaltung (16) abgegebenen Impulse des Iapulsgebers (1O) in der einen Zähler enthaltenden Speichereinrichtung gezählt werden, wobei der Zählerstand des Zählers ein Kass für die jeweilige V/inkelstellung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bildet.
5· Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-4» dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerspannungsgensrator (25) ein Ausgangssignal liefert, das eine Funktion wenigstens eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine ist.
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6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-4» dadurch gekennzeichnet, dass der dteuerspannungsgenerator (25) ein Ausijangssignal liefert, das eine Punktion wenigstens eines
Betriebsparanieters der Brennkraftmaschine und der Zeit ist.
7·,Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3» 5s 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Diskriminator (27) als Schmitt-Trigger ausgebildet ist, dessen Schaltschwelle in Abhängigkeit vom Aus'gangssignal des oteuerspannungsgenerators (25) verschiebbar ist.
Θ. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 4-7j dadurch
gekennzeichnet, dass der Diskriminator (25) als Komparator ausgebildet ist, der den Zählerstand des Zählers der Speichereinrichtung und den als Digitalwert vorliegenden Sollwert des SteuerSpannungsgenerators (25) vergleicht«
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