DE2326187C3 - Einrichtung zur elektronischen Verstellung des Zündzeitpunktes und zur elekronischen Auslösung des Zündvorganges in Zündanlagen von Brennkraftmaschinen - Google Patents
Einrichtung zur elektronischen Verstellung des Zündzeitpunktes und zur elekronischen Auslösung des Zündvorganges in Zündanlagen von BrennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur elektronischen Verstellung des Zündzeitpunktes und zur
elektronischen Auslösung des Zündvorganges in Zündanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem ersten
Signalgeber, der bei wenigstens einer bestimmten Winkelstellung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine
ein elektrisches Signal abgibt, mit einem pro Umdrehung der Kurbelwelle eine konstante Anzahl
elektrischer Impulse abgebenden zweiten Signalgeber, dessen Impulse auf ein Signal des ersten Signalgebers
hin in einer Integrierstufe zur Bildung eines Istwertes integriert werden, mit einem Steuerspannungsgenerator,
der in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine ein Steuersignal
als Sollwert für die Winkelstellung der Kurbelwelle erzeugt, bei der die Auslösung des Zündvorganges
erfolgen soll, und mit einem Diskriminator, der bei Gleichheit des Sollwertes und des Istwertes den
Zündvorgang auslost
Es ist schon eine solche Einrichtung aus der DE-OS 17 51438 bekannt, bei der jedoch als Sollwert dem
Diskriminator ein zeitlich unveränderliches, lediglich in Abhängigkeit von Parametern stehendes Signal zugeführt
wird. Bei dynamischen Zustandsänderungen führt dies zu einer relativ langsamen Anpassung des
Zündzeitpunktes, da erst jeweils nach einer gewissen
Zeitspanne aus Drehzahlsignalen eine Veränderung des Sollwertes herbeigeführt werden kann. Darüber hinaus
betrifft dieser Stand der Technik ein im wesentlichen analoges, elektronisches System, das bezüglich seiner
Genauigkeit begrenzt ist
Weiterhin ist aus der DE-OS 19 09 525 ein digitales System zur Zündzeitpunktberechnung bekannt, das
jedoch ebenfalls einen von Parametern abhängigen, ansonsten zeitlich konstanten Sollwert aufweist Durch
zeitlich nachfolgende Auszählung eines zeitlich zuvor ermittelten pa;ameterabhängigen Zahlenwerts wird der
Zündzeitpunkt gewonnen.
Auch aus der US-PS 35 92 178 ist eine solche Einrichtung zur Festlegung eines Zündvorganges
bekannt bei der wiederum ein von der Drehzahl abhängiges, ansonsten zeitlich konstantes Sollwert-Signal
in einer Tachometer-Anordnung gewonnen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe eine genaue und
schnelle Korrektur des Zündzeitpunktes von Zündanlagen von Brennkraftmaschinen erreicht werden kann,
insbesondere bei dynamischen Zustandsänderungen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch
gelöst, daß ein zeitlich veränderliches und periodisch neu gebildetes Steuersignal als Sollwert für die
Winkelstellung der Kurbelwelle durch den Steuerspannungsgenerator erzeugt wird und daß die über eine vom
ersten Signalgeber gesteuerte Torschaltung abgebenen Impulse des zweiten Signalgebers in der einen Zähler
enthaltenden Speichereinrichtung gezählt werden, wobei der Zählerstand des Zählers als Istwert ein Maß für
die jeweilige Winkelstellung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bildet
Diese Lösung hat den Vorteil, daß sich insbesondere bei dynamischen Zustandsänderungen eine schnelle
Anpassung des ZUndzeitpunktes ergibt. Weiterhin können nahezu beliebige Zündverstell-Kennlinien erzeugt
werden. Eine Gleichheit von Soll- und Istwert kann dadurch — in Abhängigkeit z. B. einer Drehzahländerung
— schon früher oder später erreicht werden im Gegensatz zu einer Anpassung eines im wesentlichen
zeitlich konstanten Sollwert-Signals.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich in
Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und
aus den Zeichnungen. Es zeigt
Fig.) ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Verstellung des Zündzeitpunktes und zur Auslösung des
Zündvorganges und
F i g. 2 und 3 Diagramme zur Erläuterung der Schaltungsanordnung nach F i g. i.
In F i g. 1 ist ein Impulsgeber 10 dargestellt, der eine
Scheibe 11 aufweist, die mit einer Vielzahl von
LeitstOcken 12 versehen ist Diese Leitstücke 12, die am
Umfang der Scheibe 11 angeordnet sind, weisen beispielsweise einen Abstand von 0,5° Kurbelwellenwinkel
auf. Gegenüber der Scheibe U ist eine Abnehmerspule 13 angeordnet, in der bei Vorbeibewegung
eines Leitstückes 12 an einem Kern 14 der Spule 13 ein elektrisches Signal induziert wird. Die Spule 13 ist
mit dem Eingang einer monostabilen Kippstufe 15 verbunden, die von in der Spule 13 induzierten Signalen
jeweils in den instabilen Zustand umgeschaltet wird. Am Ausgang der monostabiien Kippstufe treten deshalb
Impulse gleicher Inipulsbreite auf. Die monostabile Kippstufe 15 ist mit einer Torschaltung 16 verbunden,
wobei 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 Wirkverbindung, so daß eine eindeutige Zuordnung des jeweils induzierten Impulses
in der Spule 21 bzw. der Spule 13 zu einer bestimmten Winkelstellung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschi
ne gegeben ist Wird also bei einer bestimmten Winkelstellung <xo durch das Leitstück 20 in der Spule 21
ein Impuls induziert, so schaltet die bistabile Kippstufe 17 von ihrem ersten Schaltzustand in ihren zweiten
Schaltzustand. Dadurch wird die Torschaltung 16, die im
einfachsten Fall ein UND-Glied sein kann, für die Ausgangsimpulse der monostabilen Kippstufe 15
durchlässig. Diese Ausgangsimpulse der monostabilen Kippstufe 15 gelangen zu einer Stromquelle 23 und
weiter zu einer einen Zähler enthaltenden Speichereinrichtung 24. Am Ausgang der Speichereinrichtung
entsteht deshalb ein Signal uc (t), dessen zeitlicher
Anstieg der Änderung des Kurbelwellenwinkels proportional ist Dabei ist aber der Signalanstieg unabhängig
von der Drehzahl der Brennkraftmaschine.
Die Schaltungsanordnung zur Verstellung des Zündzeitpunktes
und zur Auslösung des Zündvorgangs weist weiterhin den Steuerspannungsgenerator 25 auf. Mit
diesem Steuerspannungsgenerator wird ein zeitlich veränderliches Steuersignal us erzeugt das einerseits
eine Funktion von verschiedenen Betriebparametern der Brennkraftmaschine (z. B. der Saugrohrunterdruck,
ίο die Drosselklappenstellung oder die Motortemperatui')
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 α*» bzw. das diesem Winkel proportionale Speichersignal
Uc für verschiedene Kurbelwellendrehzahlen ntw
aufgetragen. In diesem Diagramm ist das zeitliche Steuersignal us (t) eingezeichnet, das benötigt wird, um
die in Fig.3 dargestellte, von der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängige Zündverstellinie zu
verwirklichen. In dieser F i g. 3 ist der Kurbelwellenwinkel »kw über der Drehzahl der Kurbelwelle n*».
aufgetragen.
Der für die jeweilige Drehzahl gewünschte Zündzeitpunkt ergibt sich mittels eines Diskriminator^ 27 bei Gleichheit des Steuersignals u* das durch den Steuerspannungsgenerator 25 erzeugt wird und des Ausgangssignal uc der Speichereinrichtung 24. Die Auslösung der Zündung erfolgt durch eine mit dem Diskriminator 27 verbundene Zündungsendstufe 26. Um die Zeitabhängigkeit des Ausgangssignals des Steuerspannungsgenerators 25 zu erreichen, ist dieser mit dem bistabilen Multivibrator 17 verbunden, der ein der Periodendauer einer Umdrehung der Kurbelwelle entsprechendes Signa! an den Steuerspannungsgenerator 25 liefert Da die Speichereinrichtung 24 einen Zähler enthält, ist es zweckmäßig, das Ausgangssignal des Steuerspannungsgenerators in digitaler Form bereitzustellen. Bei einer derartigen Abänderung der Schaltungsanordnung kann dann auf die Impulsformerstufe 15, die zwischen den Impulsgeber 10 und die Torschaltung 16 geschaltet ist verzichtet werden.
Der für die jeweilige Drehzahl gewünschte Zündzeitpunkt ergibt sich mittels eines Diskriminator^ 27 bei Gleichheit des Steuersignals u* das durch den Steuerspannungsgenerator 25 erzeugt wird und des Ausgangssignal uc der Speichereinrichtung 24. Die Auslösung der Zündung erfolgt durch eine mit dem Diskriminator 27 verbundene Zündungsendstufe 26. Um die Zeitabhängigkeit des Ausgangssignals des Steuerspannungsgenerators 25 zu erreichen, ist dieser mit dem bistabilen Multivibrator 17 verbunden, der ein der Periodendauer einer Umdrehung der Kurbelwelle entsprechendes Signa! an den Steuerspannungsgenerator 25 liefert Da die Speichereinrichtung 24 einen Zähler enthält, ist es zweckmäßig, das Ausgangssignal des Steuerspannungsgenerators in digitaler Form bereitzustellen. Bei einer derartigen Abänderung der Schaltungsanordnung kann dann auf die Impulsformerstufe 15, die zwischen den Impulsgeber 10 und die Torschaltung 16 geschaltet ist verzichtet werden.
Claims (4)
1. Einrichtung zur elektronischen Verstellung des
Zündzeitpunktes und zur elektronischen Auslösung des Zündvorganges in Zündanlagen von Brennkraftmaschinen,
mit einem ersten Signalgeber, der bei wenigstens einer bestimmten Winkelstellung der
Kurbelwelle der Brennkraftmaschine ein elektrisches Signal abgibt, mit einem pro Umdrehung der
Kurbelwelle eine konstante Anzahl elektrischer ι ο Impulse abgebenden zweiten Signalgeber, dessen
Impulse auf ein Signal des ersten Signalgebers hin, in einer Integrierstufe zur Bildung eines Istwertes
integriert werden, mit einem Steuerspannungsgenerator der in Abhängigkeit von wenigstens einem
Betriebsparameter der Brennkraftmaschine ein Steuersignal als Soliwert für die Winkelstellung der
Kurbelwelle erzeugt, bei der die Auslösung des Zündvorganges erfolgen soll, und mit einem
Diskriminator, der bei Gleichheit des Sollwertes und des Istwertes den Zündvorgang auslöst, dadurch
gekennzeichnet, daß ein zeitlich veränderliches und periodisch neu gebildetes Steuersignal als
Sollwert für die Winkelstellung der Kurbelwelle durch den Steuerspannungsgenerator (25) erzeugt
wird und daß die über eine vom ersten Signalgeber (18) gesteuerte Torschaltung (16) abgegebenen
Impulse des zweiten Signalgebers (10) in der einen Zähler enthaltenden Speichereinrichtung gezählt
werden, wobei der Zählerstand des Zählers als Istwert ein Maß für die jeweilige Winkelstellung der
Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bildet.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Signalgeber (10) eine als
Impulsformerstufe dienende monostabile Kippschaltung (15) auslöst, die mit der von einer bistabilen
Kippstufe (17) umschaltbaren Torschaltung (16) verbunden ist, wobei die bistabile Kippstufe (17) von
dem ersten Signalgeber (18) bei einer bestimmten Winkelstellung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine
umgeschaltet wird und dabei die Torschaltung (16) für die Ausgangsimpulse des Impulsgebers
(10) durchlässig macht
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator (27) als +5
Schmitt-Trigger ausgebildet ist, dessen Schaltschwelle in Abhängigkeit vom Steuersignal des
Steuerspannungsgenerators (25) verschiebbar ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator (25) als so
Komparator ausgebildet ist, der den Zählerstand des Zählers der Speichereinrichtung und das als
Digitalwert vorliegende Steuersignal des Steuerspannungsgenerators (25) vergleicht.
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