DE2801641C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur automatischen Zündzeitpunkteinstellung für eine Brennkraftmaschine
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem bekannten Zündversteller wird der Zündzeitpunkt
der Brennkraftmaschine mit einer sogenannten
Programmsteuerung eingestellt, wobei die Einstellung des
Zündzeitpunktes entsprechend vorbestimmten Eigenschaften
oder Kennlinien abhängig von den Betriebszuständen der
Brennkraftmaschine erfolgt. Auch ist es üblich, als Parameter
zum Ändern des Zündzeitpunktes die Drehzahl und den
Ansaugunterdruck der Kraftstoffversorgung zu verwenden.
Bei einem derartigen Zündversteller würde es sehr aufwendige
Programme erfordern, wenn die Einstellung unter
allen möglichen Betriebszuständen ein Zündoptimum erreichen
soll, was in der Praxis unmöglich ist. Es ist auch
schwierig, die Unterschiede im Aufbau der Brennkraftmaschinen
und in den Kraftstoffeigenschaften zu berücksichtigen
oder auf die sich ständig ändernden Umgebungszustände
einzugehen. Aus diesen Gründen sind die derzeit für
derartige Zwecke verwendeten Programme einfach, indem lediglich
Hauptparameter der Betriebszustände benutzt werden.
Damit kann die Brennkraftmaschine mit einem Zündzeitpunkt
betrieben werden, der vom Zündoptimum entfernt ist,
so daß Abgas und Kraftstoffverbrauch unbefriedigend
sind. Um dieses Problem zu überwinden, wurde bereits erwogen,
kompliziertere Programme in einem Digital-Speicher
aufzuzeichnen und wahlweise entsprechend den Parametern
der Betriebszustände zum Einstellen des Zündzeitpunktes
auszulesen. Ein derartiger Zündversteller ist trotz seiner
vorteilhaften hohen Einstellgenauigkeit sehr aufwendig,
wenn er für alle möglichen Situationen anwendbar sein soll.
Ein anderer Nachteil dieses Zündverstellers liegt darin,
daß er nicht an die obenerwähnten Änderungen des Kraftstoffes,
der Umgebungszustände und den verschiedenen Aufbau
der Brennkraftmaschinen oder deren Veränderungen mit
der Zeit angepaßt werden kann.
Es gibt noch ein anderes Verfahren zum Einstellen
des Zündzeitpunktes, bei dem ausgenutzt wird, daß Klopfen
oder ein ungewöhnliches Geräusch der Brennkraftmaschine
infolge eines ungenauen Zündzeitpunktes auftritt (vgl.
JP-OS 25 511/76). Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil,
daß das Zündverstellen nachteilig durch Umgebungsgeräusche
beeinflußt wird, was es schwierig macht, eine geringe Abweichung
vom Optimalwert des Zündzeitpunktes zu korrigieren.
Die Erfindung geht davon aus, daß eine Änderung
des Zündzeitpunktes eine Änderung des erzeugten Drehmomentes
und der Brennkraftmaschinen-Drehzahl hervorruft
und daß sich die Brennkraftmaschinen-Drehzahl erhöht, je
näher der Ist-Zündzeitpunkt dem optimalen oder Soll-Zündzeitpunkt
ist. Nach einem Voreilen oder Verzögern des
Zündzeitpunktes um einen vorbestimmten Betrag während des
Betriebes der Brennkraftmaschine zeigen also eine Zunahme
und eine Abnahme in der Brennkraftmaschinen-Drehzahl an,
daß sich der Zündzeitpunkt dem optimalen oder Soll-Zeitpunkt
genähert bzw. sich von diesem entfernt hat. Wenn derartige
Änderungen im Zündzeitpunkt wiederholt werden - und
bei jeder dieser Änderungen wird aus den Änderungen der
Brennkraftmaschinen-Drehzahl erfaßt, ob sich der Zündzeitpunkt
dem optimalen oder Soll-Zeitpunkt nährt oder von
diesem entfernt - und wenn ermittelt wird, daß sich der Zündzeitpunkt
vom optimalen oder Soll-Zeitpunkt entfernt, dann
wird die Richtung der Änderung des Zündzeitpunktes geändert,
d. h., dessen Voreilen wird in dessen Verzug oder
umgekehrt geändert, während andererseits die Zündung weiter
in gleicher Richtung geändert wird, wenn erfaßt wird, daß
sich der Zündzeitpunkt dem optimalen oder Soll-Wert nähert.
Auf diese Weise kann schließlich der Ist-Zündzeitpunkt mit
dem optimalen oder Soll-Zeitpunkt zusammenfallen.
In der DE-OS 14 76 322 ist eine Einrichtung zur automatischen
Regelung des Zündzeitpunktes für Otto-Motoren
unter Verwendung eines den Zündzeitpunkt bestimmenden
Phasenstellgliedes beschrieben, bei der Mittel zur Ermittlung
der Leistung des Motors und zur Variation des
Zündzeitpunktes mittels des Phasenstellgliedes vorgesehen
sind. Die Variation erfolgt derart, daß die gemessene
Motorleistung im Mittel einen maximalen Wert erreicht. Im
Gegensatz zur vorliegenden Erfindung beruht die Regelung
dort auf der Messung der Leistung des Motors.
Durch die DE-OS 20 30 679 ist eine Einrichtung zum Verstellen
des Zündzeitpunktes von Brennkraftmaschinen in
Abhängigkeit vom gemessenen Drehmoment des Motors bekanntgeworden.
Zur Messung des Drehmoments sind dabei mechanische
Kraftübertragungselemente eingesetzt, die im Gegensatz
zur vorliegenden Erfindung, die im wesentlichen nur
mit elektronischen Elementen arbeitet, keine rasche
Anpassung an sich ändernde Betriebszustände erlauben.
In der Literaturstelle "Bosch Technische Berichte", 4
(1972) 1, S. 43 bis 46, ist ein Zündverstellinien-
Simulator beschrieben, mit dem beliebige Verstellcharakteristiken
in Abhängigkeit von der Drehzahl und dem
Unterdruck eingestellt werden können. Es wird aber nicht
auf die Realisierung eines Zündzeitpunkt-Einstellers
eingegangen.
Die DE-OS 24 00 648 beschreibt ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischen Impulsen für
Zündvorrichtungen von Brennkraftmaschinen. Im Gegensatz
zur vorliegenden Erfindung wird bei dieser der Zündzeitpunkt
als Funktion der Drehzahl ermittelt. Eine ähnliche
Vorrichtung wird in der DE-OS 26 44 994 erörtert, bei der
der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von der Drehzahl ermittelt
wird. Schließlich liegt auch der DE-OS 22 56 562 das Konzept
der Zündzeitpunkteinstellung aufgrund der ermittelten
Drehzahl zugrunde.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zur automatischen Zündzeitpunkteinstellung für
eine Brennkraftmaschine anzugeben, mit dem eine optimale
Einstellung unter allen vorkommenden Betriebszuständen,
auch bei sich ändernden Umgebungseinflüssen, erzielt
werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung sieht also ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen
Zündzeitpunkteinstellung für
eine Brennkraftmaschine vor, bei dem periodisch erfaßt wird,
ob die Brennkraftmaschinen-Drehzahl beschleunigt oder verzögert
ist, bei dem weiterhin der Zündzeitpunkt um einen
vorbestimmten Wert in gleicher Richtung wie der Wert der
unmittelbar vorhergehenden Verstellung verstellt wird, sooft
eine Beschleunigung erfaßt wird, während der Zündzeitpunkt
um einen vorbestimmten Wert in umgekehrter Richtung
zum Wert der unmittelbar vorhergehenden Verstellung verstellt
wird, sooft eine Verzögerung erfaßt wird, wodurch
sich der Zündzeitpunkt einer Situation nähert, unter der
die Brennkraftmaschine in einem optimalen Zustand betrieben
werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung
zwischen der Winkelstellung der Brennkraftmaschinen-
Kurbelwelle und dem Zündzeitpunkt,
Fig. 2 die Beziehung zwischen dem Brennkraftmaschinen-
Zündzeitpunkt und dem erzeugten Drehmoment,
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm,
Fig. 4 ein Blockschaltbild mit einem Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Zündverstellers,
Fig. 5 und 6 den Verlauf von Ausgangssignalen, die
an verschiedenen Punkten der Schaltung
nach dem Blockschaltbild der Fig. 4 erzeugt
werden, und
Fig. 7 ein Blockschaltbild mit einem anderen Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen
Zündverstellers.
In Fig. 1 ist ein Diagramm dargestellt, das die Beziehung
zwischen der Winkelstellung der Brennkraftmaschinen-
Kurbelwelle und dem Zündzeitpunkt zeigt, wobei Fig. 1A ein
Bezugswinkel-Signal angibt, das von einem an der Kurbelwelle
der Brennkraftmaschine angebrachten Fühler erzeugt
ist, wie z. B. Impulse, die am oberen Totpunkt OT jedes
Zylinders ansteigen. In der Zeichnung ist die Anzahl der
Zylinder mit n angegeben. Bei einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine
wird z. B. ein Bezugswinkel-Signal bei jeder
Winkelbewegung der Brennkraftmaschinen-Kurbelwelle um
2π/4 (=90°) erzeugt. Fig. 1B zeigt die Zündzeitpunkt-
Signale für die jeweiligen Zylinder. Eine Zündung erfolgt
am Anstiegspunkt jedes Signals. In der Zeichnung
ist die Winkelvoreilung des Zündzeitpunktes mit R angegeben.
Das Verstellen des Zündzeitpunktes in Voreilrichtung
bedeutet dessen Verstellen in einer derartigen Richtung,
daß der Winkel R zunimmt, während das Verstellen
des Zündzeitpunktes in Verzögerungsrichtung dessen Verstellen
in einer derartigen Richtung bedeutet, daß der
Winkel R abnimmt. Der Winkel R kann sich in einem Bereich
zwischen 0 und einem vorbestimmten Höchstwert ändern.
Fig. 2 zeigt eine Kurve mit der Beziehung zwischen
dem Zündzeitpunkt einer Brennkraftmaschine und dem erzeugten
Drehmoment. Im allgemeinen nimmt das Drehmoment
der Ausgangswelle einer Brennkraftmaschine einen Höchstwert
beim optimalen Zündzeitpunkt an, der sich abhängig
von verschiedenen Betriebszuständen ändern kann. Das heißt,
wenn der Zündzeitpunkt gegenüber dem optimalen oder Soll-
Zeitpunkt verzögert ist, fährt der Kolben vom oberen Totpunkt
(OT) entfernt nach unten, wenn die Verbrennung abgeschlossen
ist, so daß eine wirksame Umsetzung der Kraftstoff-
Verbrennung in mechanische Energie unmöglich ist.
Wenn dagegen der Zündzeitpunkt zu sehr dem optimalen oder
Soll-Zeitpunkt voreilt, erreicht der Innendruck des Zylinders
seinen Höchstwert, bevor der Kolben am oberen Totpunkt
ankommt, was dazu führt, daß der Innendruck gegen
die Drehung der Brennkraftmaschine wirkt, wodurch die
Ausgangsleistung herabgesetzt wird. Es gibt also einen
optimalen Zündzeitpunkt, in dem das Drehmoment seinen
Höchstwert hat. Mit der Änderung der Betriebszustände ändert
sich die die Beziehung zwischen dem Zündzeitpunkt und
dem Drehmoment darstellende Kurve, wie dies durch Kurven
I und II in Fig. 2 gezeigt ist, so daß sich der optimale
oder Soll-Zündzeitpunkt von R A nach R B verschiebt. Indem
so der Zündzeitpunkt eingestellt wird, daß ein maximales
Drehmoment erzielt wird, kann immer der optimale mechanische
Wirkungsgrad beibehalten werden.
Ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebes des
erfindungsgemäßen Zündverstellers ist in Fig. 3 gezeigt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand dieser Fig. 3
näher erläutert.
Im Anfangszustand der Einstellung vor dem Anlassen
der Brennkraftmaschine ist der Zündzeitpunkt R auf Null
entsprechend einer Zündung in der Bezugswinkel-Stellung
eingestellt. Die Bezugswinkel-Stellung liegt im wesentlichen
in oder etwas vor dem oberen Totpunkt. Der Einstellindex
K gibt die Richtung der Änderung des Zündzeitpunktes
an. Mit K=1 ist der Zündzeitpunkt in Voreilrichtung
(Frühzündung) verstellt, mit K=0 ist er in Verzögerungsrichtung
(Spätzündung) verstellt. Im Anfangszustand
der Einstellung wird K auf den Wert "1" eingestellt. Mit
dem Antreiben der Brennkraftmaschine werden nacheinander
Bezugswinkel-Signale erzeugt.
Das Zeitintervall T₁ zwischen den ersten beiden
aufeinanderfolgenden Bezugswinkel-Signalen wird gemessen.
Da der Zündzeitpunkt R auf Null eingestellt ist, sollte
die Zündung in der Bezugswinkel-Stellung mit R=0 für
jeden Zylinder eintreten. Beim Auftreten des nächsten
Bezugswinkel-Signals wird das Zeitintervall T₂ gemessen,
und durch Vergleichen von T₁ mit T₂ wird die Differenz
Δ T erfaßt. Es wird bestimmt, ob Δ T kleiner als Null
ist oder nicht. Ein Wert von Δ T größer als Null zeigt
an, daß die Brennkraftmaschine in einem beschleunigten
Zustand ist. Ein Wert von Δ T kleiner als Null zeigt an,
daß die Brennkraftmaschine verzögert wird. Nachdem ein
Wert von Δ T erfaßt wurde, der nicht kleiner als Null ist,
wird der Wert von R+A Δ T berechnet, wobei A eine Konstante
ist, und das Ergebnis dieser Berechnung wird für den
zuvor eingestellten Wert des Zündzeitpunktes R eingesetzt,
so daß die nächste Zündung bei R+A Δ T hervorgerufen wird.
Im ersten Zyklus nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine
liegt K=1 vor, und daher ist der neue Zündzeitpunkt
ein Zündzeitpunkt, der dem ersten Zündzeitpunkt (R=0)
um A Δ T voreilt. Indem sodann der bereits gemessene
Wert T₂ für den Wert T₁ verwendet, und indem erneut das
Zeitintervall bis zur Erzeugung des nächsten Bezugswinkel-
Signals für T₂ gemessen wird, wiederholt die Einstellung
einen Einstellzyklus, der dem vorhergehenden Zyklus
gleicht. Auf diese Weise eilt der Zündzeitpunkt um
A Δ T in jedem Einstellzyklus vor, solange der beschleunigte
Zustand fortdauert. Wenn nun angenommen wird, daß ein
Wert von Δ T kleiner als Null in einem gegebenen Zyklus
ermittelt wird, so zeigt dies an, daß die Brennkraftmaschine
in einen verzögerten Zustand gewechselt ist. Entsprechend
diesem Zustand nimmt die Verstellung den im Diagramm der
Fig. 3 mit "Ja" angegebenen Weg bei der Antwort auf die
Frage, ob Δ T kleiner als Null ist und ob K=1 oder 0
ermittelt wurde. Wenn K=1 vorliegt, wird der Wert von
K nach "0" verändert, um den Zündzeitpunkt in Verzögerungsrichtung
vor der Berechnung von R+A Δ T zu verstellen,
so daß die nächste Zündung in einem um | A Δ T | verzögerten
Zündzeitpunkt auftritt. Das heißt, wenn bestimmt wird,
daß Δ T kleiner als Null ist, so zeigt dies an, daß der
Zündzeitpunkt so voreilt, daß er sich vom optimalen oder
Soll-Zündzeitpunkt entfernt. Damit wird die Richtung bei
der Verstellung des Zündzeitpunktes vom Voreilen wieder
zum Verzögern auf den optimalen oder Soll-Zündzeitpunkt
geändert. Wenn auf ähnliche Weise K=0 bestimmt wird,
ändert sich der Wert von K in "1", wodurch der Zündzeitpunkt
zum Voreilen korrigiert wird.
Bei der Vierzylinder-Brennkraftmaschine ist der
Höchstwert von R, d. h. der größte Voreilwinkel, im
allgemeinen auf ca. 50° eingestellt, und der Wert A
wird so gewählt, daß der Betrag jeder Korrektur | A Δ T |
ca. 0,5° bis 1° beträgt.
Anstelle der Einstellung der Werte von K und R auf
1 bzw. 0 (vgl. oben) können K und R auf 0 und R m (das
der größte Voreilwinkel ist) eingestellt werden. Auch
werden die gleichen Wirkungen erzielt, indem diese Verstellung
beim Anlassen der Brennkraftmaschine unwirksam
und erst dann wirksam gemacht wird, nachdem die
Brennkraftmaschine eine bestimmte Drehzahl erreicht hat.
Ein auf dem oben erläuterten Verfahren beruhender
Zündversteller wird im folgenden anhand der Fig. 4, 5
und 6 näher erläutert.
Ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung
ist in Fig. 4 gezeigt. Die Diagramme der Fig. 5A bis
5N und der Fig. 6A bis 6N zeigen den Verlauf von Signalen
A, B, C, D, E oder E′, F, G oder G′, H oder H′, I, K, L
und L′, die an verschiedenen Punkten der Schaltung der
Fig. 4 erzeugt werden. Beschleunigte und verzögerte Zustände
sind jeweils in den Fig. 5A bis 5N bzw. in den
Fig. 6A bis 6N gezeigt.
Ein Rotor 1 läuft synchron zur Drehung der Brennkraftmaschine
um und hat Vorsprünge gleicher Anzahl wie
die Anzahl der Zylinder an jeweiligen Stellen etwas
vor den Totpunkten der jeweiligen Zylinder. Ein Magnetfühler
2 erzeugt einen in Fig. 5A oder 6A dargestellten
Impuls, sooft einer der Vorsprünge des Rotors 1 neben
dem Fühler 2 vorbeiläuft. Das Ausgangssignal des Fühlers
2 wird als Takt-Eingangssignal in einen Ringzähler 3 eingespeist.
Der Ringzähler 3 erzeugt an einem seiner Ausgangsanschlüsse
301, 302 und 303 ein Hochpegel-Signal
abhängig von jedem eingespeisten Taktimpuls, so daß die
Ausgangsanschlüsse 301, 302 und 303 nacheinander in dieser
Reihenfolge auf einen hohen Pegel gebracht werden,
und diese Folge wird mit der Einspeisung der Impulse
vom Fühler 2 wiederholt. Das am Ausgangsanschluß 301
erzeugte Ausgangssignal B ist in den Fig. 5B und 6B
gezeigt, und das am Ausgangsanschluß 302 erzeugte Ausgangssignal
C ist in den Fig. 5C und 6C dargestellt.
(Das am Ausgangsanschluß 303 erzeugte Ausgangssignal
ist nicht gezeigt.) Schalter 5, 6 und 7 sind abhängig
von den Ausgangssignalen betätigbar, die an den Ausgangsanschlüssen
301 bzw. 302 bzw. 303 erzeugt werden. Wenn
eines dieser Ausgangssignale auf einem hohen Pegel ist,
ist der gemeinsame Pol des entsprechenden Schalters am
oberen Kontaktstück geschlossen, wie dies in Fig. 4 gezeigt
ist. Damit liegt eine Spannung mit dem Pegel -V₁
am gemeinsamen Pol. Wenn andererseits das Ausgangssignal
auf einem niederen Pegel ist, wird der gemeinsame Pol
am unteren Kontaktstück geschlossen, so daß eine Spannung
+V₁ am gemeinsamen Pol liegt. Herkömmliche Integrierer
8, 9 und 10 mit einem Operationsglied erzeugen ein Ausgangssignal
D mit einer Amplitude
mit
R=Widerstandswert eines am invertierenden Eingangsanschluß vorgesehenen Widerstandes,
C=Kapazität eines Kondensators zwischen dem Ausgangsanschluß und dem invertierenden Eingangsanschluß und
e in =über den Widerstand R angelegte Spannung.
R=Widerstandswert eines am invertierenden Eingangsanschluß vorgesehenen Widerstandes,
C=Kapazität eines Kondensators zwischen dem Ausgangsanschluß und dem invertierenden Eingangsanschluß und
e in =über den Widerstand R angelegte Spannung.
Der Verlauf des vom Integrierer 8 erzeugten Ausgangssignals
D ist in den Fig. 5D oder 6D dargestellt.
Solange das Ausgangssignal B auf einem hohen Pegel ist,
hat die Eingangsspannung des Integrierers 8 den Wert
-V₁. Auf diese Weise wird die Amplitude e₀₈ des Ausgangssignals
D des Integrierers 8 entsprechend der unten angegebenen
Gleichung geändert, indem "-V₁" für e in in
Gleichung (1) eingesetzt wird, wobei angenommen wird,
daß der Kondensator so angeschlossen ist, daß sein Anfangspotential
auf den Wert Null eingestellt ist:
Wenn sich das Ausgangssignal B auf einen niederen Pegel ändert,
wie dies in Fig. 5B gezeigt ist, wird sodann wieder
der Schalter 5 betätigt, so daß sich das Eingangssignal
des Integrierers 8 nach V₁ ändert. Die Amplitude des Ausgangssignals
D des Integrierers 8 ist gegeben durch
mit
T=Zeitdauer, während der das Ausgangssignal B auf einem hohen Pegel ist. (Hier ist der Anfangspunkt der Integration der Zeitpunkt, wenn das Ausgangssignal B auf den niederen Pegel verringert ist.) Die Integrierer 9 und 10 erzeugen auch Ausgangssignale mit ähnlichem Verlauf entsprechend den Ausgangssignalen vom Anschluß 302 bzw. 303.
T=Zeitdauer, während der das Ausgangssignal B auf einem hohen Pegel ist. (Hier ist der Anfangspunkt der Integration der Zeitpunkt, wenn das Ausgangssignal B auf den niederen Pegel verringert ist.) Die Integrierer 9 und 10 erzeugen auch Ausgangssignale mit ähnlichem Verlauf entsprechend den Ausgangssignalen vom Anschluß 302 bzw. 303.
Vergleicher 11, 12 und 13 vergleichen die Ausgangssignale
der Integrierer 8, 9 und 10 mit dem Null-Pegel,
wobei jeder Vergleicher ein Hochpegel- oder Niederpegel-
Signal abhängig davon abgibt, ob die Amplitude e₀₈ des
Ausgangssignals des zugeordneten Integrierers nicht kleiner
als Null bzw. kleiner als Null ist. UND-Glieder 14,
15, 16, 17, 18 und 19 empfangen jeweils zwei Eingangssignale,
von denen eines ein invertiertes oder nichtinvertiertes
Ausgangssignal eines der Vergleicher 11 bis
13 und von denen das andere das Ausgangssignal ist, das
an einem der Ausgangsanschlüsse 301, 302 und 303 erzeugt
wird. Die Ausgangssignale von den UND-Gliedern 14, 16
und 18 werden an ein ODER-Glied 20 mit drei Eingängen abgegeben,
während die Ausgangssignale von den UND-Gliedern
15, 17 und 19 in ein ODER-Glied 21 mit drei Eingängen
eingespeist werden.
Wenn die Ausgangssignal-Intervalle des Fühlers 2
allmählich verkürzt sind, wie dies in Fig. 5A gezeigt
ist, so gibt es einen beschleunigten Zustand an. Bei
diesem Zustand ist die Zeitdauer T, während der das Ausgangssignal
B auf einem hohen Pegel ist, länger als
die Zeitdauer T′, während der das Ausgangssignal C auf
einem hohen Pegel ist, d. h. T<T′. Dagegen zeigt Fig. 6A
den Zustand, in dem die Ausgangssignal-Intervalle des
Fühlers 2 allmählich zunehmen, d. h. einen verzögerten
Zustand, bei dem T kleiner ist als T′.
Im beschleunigten Zustand ist die Zeitdauer, während
der e₀₈ größer als Null ist, länger als T+T′, wie dies
in Fig. 5D gezeigt ist, und daher nimmt das Ausgangssignal
des UND-Gliedes, das mit den Ausgangssignalen des Vergleichers
11 und des Anschlußes 303 beaufschlagt ist,
den Verlauf eines Zeitdifferenz-Signals an, wie dies
in Fig. 5E gezeigt ist. Das UND-Glied 15, in das das
invertierte Ausgangssignal des Vergleichers 11 und das
Ausgangssignal C eingespeist sind, erzeugt kein Ausgangssignal,
sondern wird an seinem Ausgang auf Null gehalten.
Im verzögerten Zustand ist andererseits die Zeitdauer,
während der e₀₈ größer als Null ist, kürzer als T+T′, wie
dies in Fig. 6D gezeigt ist, und daher hat das Ausgangssignal
des UND-Gliedes 14, in das die Ausgangssignale des Vergleichers
11 und des Anschlußes 303 gespeist sind, den
Wert Null, während das Ausgangssignal des UND-Gliedes 15,
das mit dem invertierten Ausgangssignal des Vergleichers
11 und dem Ausgangssignal C beaufschlagt ist, ein Zeitdifferenz-
Ausgangssignal, wie dies in Fig. 6E′ dargestellt
ist.
Wie aus den obigen Erläuterungen folgt, bewirkt ein
beschleunigter Zustand, daß vom UND-Glied 14 ein Zeitdifferenz-
Ausgangssignal abgegeben wird, während ein
verzögerter Zustand ein Zeitdifferenz-Ausgangssignal
am Ausgang des UND-Gliedes 15 bewirkt. Die Kombinationen
der anderen beiden Integrierer 9 und 10 mit den Vergleichern
12 und 13 arbeiten auf ähnliche Weise. Die von ihnen
erzeugten Zeitdifferenz-Ausgangssignale werden durch das
ODER-Glied 20 im beschleunigten Zustand und durch das
ODER-Glied 21 im verzögerten Zustand zu weiteren Schaltungen
gespeist. Demgemäß wird im beschleunigten Zustand
ein Ausgangssignal mit einem zu Fig. 5E identischen Verlauf
vom ODER-Glied 20 erzeugt, während im verzögerten
Zustand ein Ausgangssignal mit dem in Fig. 6E′ dargestellten
Verlauf vom ODER-Glied 21 abgegeben wird. Das
Ausgangssignal des ODER-Gliedes 21 wird an den Taktanschluß
eines Ansteuer- oder Trigger-Flipflops 23 abgegeben.
Das Trigger-Flipflop 23 hat Ausgangsanschlüsse
Q und und nimmt den Zustand mit entweder Q=1 (hoher
Pegel) und =0 (niederer Pegel) oder Q=0 und =1
an. Der Zustand ändert sich vom einen Wert zum anderen,
sooft ein Eingangsimpuls am Taktanschluß liegt.
Der Verlauf der Signale an den Ausgängen Q und des
Trigger-Flipflops 23 ist in den Fig. 5G bzw. 6G gezeigt.
In beiden Fällen wird angenommen, daß ein Hochpegel-Signal
am Anschluß Q erzeugt wird, bevor das Zeitdifferenz-Signal
der Fig. 5E oder 6E in den Taktanschluß des Flipflops 23
gespeist wird. Die Ausgänge Q und des Trigger-Flipflops
23 sind mit den Eingängen der UND-Glieder 25 bzw. 26 verbunden,
an deren anderen Eingangsanschlüssen das Ausgangssignal
eines ODER-Gliedes 24 liegt, in das die Ausgangssignale
der ODER-Glieder 20 und 21 eingespeist sind. Damit
betätigt das Zeitdifferenz-Signal das UND-Glied 25 oder
26 abhängig vom Zustand des Ausgangssignals des Trigger-
Flipflops 23, wodurch das entsprechende Schaltglied 27
bzw. 28 angesteuert wird. Wenn der Ausgang Q des Trigger-
Flipflops 23 z. B. auf einem hohen Pegel ist, wird ein
in Fig. 5H dargestelltes Ausgangssignal vom UND-Glied
25 abgegeben, um das Schaltglied 27 anzusteuern. Mit
dem Schließen des Schaltglieds 27 wird die Quellenspannung
V₀ über den Widerstand 29 an den Kondensator 30
gelegt, um diesen aufzuladen. Dieser Zustand ist in Fig. 5I
gezeigt. Andererseits erzeugt das UND-Glied 26 bei
einer Verzögerung ein Ausgangssignal (vergleiche Fig. 6H′),
um so das Schaltglied 28 anzusteuern, während das Schaltglied
27 ohne Ausgangssignal vom UND-Glied 25 geöffnet
ist, so daß die Ladungen im Kondensator 30 über den Widerstand
29 und das Schaltglied 28 freigegeben werden, um
den Spannungspegel des Kondensators zu verringern, wie
dies in Fig. 6I gezeigt ist. Die Zeitdauer, während der
die Schaltglieder 27 und 28 in Betrieb sind, ist gleich
der Zeitdauer des Zeitdifferenz-Signals, d. h. Δ T
(=T₁-T₂), und deshalb sind die während dieser Zeit
gespeicherten oder freigegebenen Ladungen im wesentlichen
proportional zu Δ T.
Nebenbei ist ein Schaltglied 42 vorgesehen, um den
Anfangszustand des Kondensators 30 und des Flipflops 23
vor dem Einleiten des Verstellzyklus einzustellen. Die
Kontaktstücke 44 und 46 sind vor dem Beginn des Verstellzyklus
geschlossen, so daß ein Hochpegel-Signal
über das Kontaktstück 42 anliegt, um den Anschluß S
des Flipflops einzustellen, wodurch die Ausgänge Q und
auf einen niederen bzw. hohen Pegel eingestellt werden.
Dieser Zustand entspricht dem Fall mit K=1. Andererseits
wird der Kondensator 30 auf einen vorbestimmten
Pegel durch das Kontaktstück 40 aufgeladen. Wie oben
erläutert wurde, bestimmt das Potential des Kondensators
30 den Zündzeitpunkt, und dessen anfänglich aufgeladenes
Potential wird so gewählt, daß R=0 vorliegt. Während
des Betriebes des Verstellzyklus ist das Schaltglied
42 geöffnet. Der Spannungspegel des Kondensators
30 liegt am Vergleicher 34 über ein Pufferglied 31, das
eine hohe Eingangsimpedanz aufweist.
Der Integrierer 32 integriert die anliegende Eingangsspannung
und erzeugt ein Sägezahnsignal. Er hat
ein Rücksetzglied 33. Da der Integrierer 32 abhängig
vom Ausgangssignal der Fühlerspule 2 rückgesetzt wird,
erzeugt der Integrierer 32 ein Ausgangssignal mit dem
in Fig. 5K oder 6K dargestellten Verlauf. Der Eingangsanschluß
des Integrierers 32 ist über ein Monoflop (monostabiler
Multivibrator) 4 mit einem Ausgangssignal eines
Impulsgenerators 22 beaufschlagt, der sich synchron
zur Welle der Brennkraftmaschine dreht, und erzeugt
einen Impuls für jede Winkelbewegung von z. B. 0,5° der
Welle. Der Multivibrator 4 gibt abhängig von jedem
Eingangsimpuls einen Impuls vorbestimmter Amplitude
und vorbestimmter Breite kleiner als das Mindestintervall
der Ausgangsimpulse des Impulsgenerators 22 ab. Der
Integrierer 32 integriert die Ausgangsimpulse des Monoflops
4 und erzeugt daher eine in Stufen zunehmende Ausgangsspannung.
Damit kann die größte Amplitude des Ausgangssignals
des Integrierers 32 unabhängig von der
Drehzahl der Brennkraftmaschine konstant sein. Die größte
Amplitude ist so gewählt, daß sie gleich ist dem größten Ladungswert
des Kondensators 30 (was R=0 entspricht). Das heißt, der
Integrierer 32 erzeugt wiederholt ein Sägezahnsignal,
das bei jedem Auftreten der in Fig. 5A oder 6A gezeigten
Impulse beginnt und beim Auftreten des nächsten Impulses
der gleichen Impulse endet, wie dies in Fig. 5K oder 6K
gezeigt ist. Das Ausgangssignal des Integrierers 32 wird
mit dem Ausgangssignal des Puffergliedes 31 im Vergleicher
34 verglichen, der ein Ausgangssignal mit dem in Fig. 5L
oder 6L dargestellten Verlauf erzeugt, wenn das Sägezahn-
Ausgangssignal die Spannung an den Anschlüssen des Kondensators
30 überschreitet. Da, wie oben erläutert wurde,
das Pufferglied 31 eine hohe Eingangsimpedanz aufweist,
unterliegt seine Ladungsspannung keiner wesentlichen
Änderung, solange beide Schaltglieder 27 und 28 nicht
in Betrieb sind, d. h., die Maschine wird mit konstanter
Drehzahl angetrieben. Das Ausgangssignal des Vergleichers
34 wird über das ODER-Glied 36 in das Monoflop 37 gespeist,
um dieses anzusteuern. Das andere Eingangssignal des ODER-
Gliedes 36 wird mit Ausgangsimpulsen des Fühlers 2 beaufschlagt.
Folglich wird das in Fig. 5N oder 6N dargestellte
Ausgangssignal vom Monoflop 37 erzeugt. Das Monoflop
37 erzeugt ein Hochpegel-Signal für eine vorbestimmte
Zeitdauer, und daher wird während dieser Zeitdauer ein
Leistungstransistor 38 angesteuert. In dem Zeitpunkt,
wenn der Leistungstransistor 38 ausgeschaltet ist, wird
der Strom, der solange in die Primärwicklung der Zündspule
39 geflossen ist, ausgeschaltet, so daß eine Hochspannung
in deren Sekundärwicklung induziert wird, was zur
Erzeugung eines Funkens in einer der Zündkerzen 41 führt,
die durch den Verteiler 40 bestimmt ist. Wenn kein Ausgangssignal
des Vergleichers 34 aus den einen oder anderen
Gründen vorliegt, erfolgt die Zündung durch die Ausgangsimpulse
des Fühlers 2.
Für die obige Beschreibung sei angenommen, daß
der Ausgang Q des Trigger-Flipflops 23 im beschleunigten
Zustand auf einem hohen Pegel ist. Die Spannung am
Kondensator 30 nimmt allmählich zu, so daß der Betriebspunkt
des Vergleichers 34, d. h. der Zündzeitpunkt, allmählich
verzögert wird. Wenn die Beschleunigung in eine
Verzögerung übergeht, kehrt sich der Zustand des Trigger-
Flipflops 23 um. Als Ergebnis ist das Schaltglied 28
für eine Zeitdauer entsprechend dem Zeitdifferenz-Signal
geschlossen, wodurch die Spannung am Kondensator 30
verringert wird, was zu einer Verstellung des Zündzeitpunktes
in Voreilrichtung führt. Das heißt, wenn der Ausgang
Q des Trigger-Flipflops 23 auf einem hohen Pegel
ist, wird der Zündzeitpunkt in Verzögerungsrichtung verstellt,
während der Zündzeitpunkt in Voreilrichtung verstellt
wird, wenn der Ausgang auf einem hohen Pegel
ist. Nach der Erfassung einer abnehmenden Brennkraftmaschinen-
Drehzahl wird die Richtung in der Verstellung
des Zündzeitpunktes umgekehrt.
Oben wurde erläutert, daß bei dem in Fig. 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel der Erfindung der Zündzeitpunkt
immer so eingestellt ist, daß die Brennkraftmaschinen-
Drehzahl auf einem Höchstwert gehalten wird,
wodurch ein Betrieb mit einem größten Drehmoment erzielt
wird, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Weiterhin
wird eine praktische Anwendung der Erfindung durch einen
Aufbau erleichtert, der kein spezielles Programm oder
keinen besonderen Fühler für die Zündzeitpunkt-Kennlinien
benötigt.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
im folgenden anhand der Fig. 7 näher erläutert. Beim betrachteten
Ausführungsbeispiel erfolgen Betrieb und Einstellung
durch einen Mikrocomputer. Hierzu ist ein Trigger-
Flipflop 45 vorgesehen. Wie beim Flipflop in Fig. 4 kehrt
der Ausgangszustand des Flipflops 45 um, sooft ein Ausgangsimpuls
vom Fühler 2 an seinem Taktanschluß liegt.
Es sei angenommen, daß ein Ausgangsimpuls des Fühlers
2 am Taktanschluß des Flipflops 45 liegt und daß Signale
mit einem hohen und einem niederen Pegel am Anschluß Q
bzw. abgegeben werden. Das Hochpegel-Signal am Anschluß
Q öffnet ein UND-Glied 46, so daß ein Zähler 48 die über
das UND-Glied 46 eingespeisten Ausgangsimpulse eines Taktimpulsgenerators
47 zu zählen beginnt. Dieses Zählen wird
beendet, wenn sich das Ausgangssignal am Anschluß Q des
Flipflops 45 abhängig vom nächsten Ausgangsimpuls des
Fühlers 2 auf einen niederen Pegel ändert. Nach der Änderung
des Ausgangssignals am Anschluß Q auf einen niederen
Pegel erreicht das Ausgangssignal am Anschluß einen hohen
Pegel, so daß ein Monoflop (monostabiler Multivibrator)
57 angesteuert wird und einen einzigen Impuls nach Ablauf
einer im Vergleich mit den Ausgangsimpuls-Intervallen
des Fühlers 2 sehr kurzen Zeitdauer erzeugt. Dieser
Impuls wird in den Zähler 48 und in ein Register 49
eingespeist, so daß die durch den Zähler 48 gebildete
Zahl im Eingangsregister 49 gespeichert wird, während
gleichzeitig der Zähler 48 rückgesetzt wird. Gleichzeitig
liegt der Ausgangsimpuls des Monoflops 57 am Setz-
Anschluß S′ des Flipflops 45, wodurch dessen Anschluß Q
auf einen hohen Pegel eingestellt wird. Wenn der Anschluß Q
des Flipflops 45 auf einen niederen Pegel verringert ist,
wird so das Glied 46 geschlossen, und der Zähler 28 unterbricht
das Zählen der Taktimpulse, das Glied 46 öffnet erneut,
um das nächste Zählen unmittelbar nach der Übertragung
der Zahl in das Eingangsregister 49 zu beginnen.
Da der Ausgangsimpuls des Monoflops 57 in einer sehr kurzen
Zeit nach der Änderung des Anschlusses auf einen niederen
Pegel erzeugt wird, ist die Zahl des Zählers 48 im wesentlichen
gleich der Anzahl der Taktimpulse, die in den Zeitintervallen
der Ausgangsimpulse erzeugt sind, die nacheinander
durch den Fühler 2 abgegeben werden. Auf diese
Weise entspricht die Zahl des Zählers 48 dem Wert von
T₁, T₂ usw. in Fig. 1.
Der Mikrocomputer (MPU) 51 ist mit dem Eingangsregister
49 und dem Ausgangsregister 54 über einen
Datenbus 50 verbunden und verarbeitet nach Empfang der
im Eingangsregister 54 gespeicherten Information diese
entsprechend dem in einem Festspeicher (ROM) 53 gespeicherten
Programm. Das Ergebnis der Verarbeitung
wird im Ausgangsregister 54 gespeichert. Der Festspeicher
53 speichert ein Programm, durch das der Mikrocomputer
51 nach den im Diagramm der Fig. 3 angegebenen Schritten
betrieben werden kann. Ein Schreib-Lese-Speicher (RAM)
52 speichert und liest zeitweise die während der Verarbeitung
durch den Mikrocomputer 51 erhaltenen Daten.
Jeder Operationsschritt erfolgt abhängig von einem Ausgangstaktimpuls
des Taktimpulsgenerators 47.
Im folgenden wird der Verfahrensablauf näher erläutert.
Die Adressen des Schreib-Lese-Speichers 52
sind so ausgelegt, daß sie die unten angegebenen Daten
bzw. Informationen speichern:
Adressen | |
Daten | |
n₁ | |
R | |
n₂ | K |
n₃ | T₁ |
n₄ | T₂ |
n₅ | Δ T |
Mit der Betätigung der Schaltung werden zunächst
R=0 und K=1 in Adressen n₁ und n₂ des Schreib-Lese-
Speichers gespeichert, und der (nicht dargestellte)
Programmzähler im Mikrocomputer 51 wird entsprechend
seiner Ausgangsstellung auf Null eingestellt. Mit
diesem Zustand wird die Anzahl der während des Intervalls
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen
des Fühlers 2 erzeugten Taktimpulse, d. h. die Anzahl
entsprechend T₁, durch den Zähler 48 gezählt, und die
sich ergebende Zahl wird zum Eingangsregister 49 übertragen.
Dann führt der Mikrocomputer 51 entsprechend
dem Festspeicher-Programm die folgenden Verfahrensschritte aus:
Verfahrensschritt | |
Verfahren | |
1 | |
Der im Eingangsregister 49 gespeicherte Datenwert (T₁) wird in eine Adresse n₃ des Schreib-Lese-Speichers geschrieben. | |
2 | Die Information R in der Adresse n₁ des Schreib-Lese-Speichers 52 wird in das Ausgangsregister 54 übertragen. Der Zähler 48 führt den nächsten Zählzyklus (Messung von T₂) durch, und dann wird der Inhalt des Zählers 48 in das Register 49 übertragen. Während des Zählens durch den Zähler 48, d. h., bis sich der Ausgang Q des Flipflops auf einen niederen Pegel ändert, kann der Mikrocomputer 51 von jedem Verfahrensschritt bezüglich dieses Verstell- oder Steuerzyklus frei sein. Wenn sich der Ausgang Q auf einen niederen Pegel ändert, wird an den Mikrocomputer 51 ein Programmunterbrechungs-Befehl abgegeben, wodurch der Mikrocomputer 51 den nächsten Verfahrensschritt beginnt. |
3 | Die im Eingangsregister 49 gespeicherte Information (T₂) wird in eine Adresse n₄ des Schreib-Lese-Speichers gechrieben. |
4 | Die in den Adressen n₃ und n₄ des Schreib- Lese-Speichers gespeicherten Inhalte (T₁ und T₂) werden gelesen, und die Differenz zwischen diesen, d. h. Δ T=T₁-T₂, wird berechnet, und das Ergebnis wird in einer Adresse n₅ gespeichert. |
5 | Die in einer Adresse n₅ des Schreib-Lese- Speichers 52 gespeicherte Information wird mit der in einer vorbestimmten Adresse des Festspeichers 53 gespeicherten konstanten Null verglichen, und es wird bestimmt, ob Δ T kleiner als Null ist oder nicht. Das Programm wird zur Durchführung des Verfahrensschrittes Nr. 6 und dann des Verfahrensschrittes Nr. 7 eingestellt, wenn Δ T kleiner als Null ist, während ein Sprung zum Verfahrensschritt Nr. 7 unter Auslassung des Verfahrensschrittes Nr. 6 erfolgt, wenn Δ T≯0 vorliegt. |
6 | Die in der Adresse n₂ des Schreib-Lese- Speichers 52 gespeicherte Information (K) wird mit der in einer vorbestimmten Adresse des Festspeichers 53 gespeicherten Konstanten "1" verglichen. Mit K=1 wird K=0 in der Adresse n₂ des Schreib- Lese-Speichers 52 gespeichert, mit K≠1 wird K=1 in der gleichen Adresse gespeichert. Das heißt, die Daten in der Adresse n₂ des Schreib-Lese-Speichers werden von 1 nach 0 oder von 0 nach 1 umgekehrt. |
7 | Die in einer vorbestimmten Adresse des Festspeichers 53 gespeicherte Konstante "A" und die in der Adresse n₅ des Schreib- Lese-Speichers 52 gespeicherte Information ( Δ T) werden gelesen, und deren Produkt A Δ T wird berechnet und zur Information (R) in der Adresse n₁ des Schreib- Lese-Speichers 52 addiert, wenn die Information (K) in der Adresse n₂ des Schreib- Lese-Speichers 52 die Bedingung K=1 erfüllt, oder von dieser Information (R) subtrahiert, wenn K=0 vorliegt. Auf diese Weise wird ( R+A Δ T) berechnet und in der Schreib-Lese-Speicher-Adresse n₁ gespeichert. Das heißt, die Information in der Schreib-Lese-Speicher-Adresse n₁ wird von R nach ( R+A Δ T) auf den neuesten Stand gebracht. |
8 | Die Information (T₂) in der Schreib-Lese- Speicher-Adresse n₄ wird zur Adresse n₃ übertragen, um den beim oben erläuterten Verarbeitungszyklus verwendeten Wert T₂ als T₁ beim nächsten Zyklus zu verwenden. |
Nach Abschluß des Verfahrensschrittes Nr. 8 wird wieder
der Verfahrensschritt Nr. 2 aufgenommen, wodurch so dieser
Zyklus wiederholt wird. Auf diese Weise wird der anfänglich
eingestellte Wert für R um A Δ T bei jedem Zyklus korrigiert,
und der auf den neuesten Stand gebrachte Wert R+A Δ T
wird in das Ausgangsregister 54 geschrieben, um zum
Verstellen des Zündzeitpunktes zu dienen.
Das Ausgangsregister 54 ist mit einem Voreilstell-
Zähler 55 verbunden, so daß die im Register 54 gespeicherte
Information in den Zähler 55 abhängig von den vom
Fühler 2 erzeugten Impulsen eingestellt wird. Der vom
Fühler 2 erzeugte Impuls öffnet gleichzeitig ein Glied
oder Gatter 56, so daß die Ausgangsimpulse des Impulsgenerators
22 über das Glied 56 an den Zähler 55 abgegeben
und durch diesen gezählt werden, um zum eingestellten
Wert addiert zu werden. Der Impulsgenerator 22 erzeugt
einen Impuls für jede vorbestimmte Winkelbewegung von
z. B. 0,5° der Brennkraftmaschinen-Welle, wie dies in
Fig. 3 gezeigt ist. Wenn angenommen wird, daß der Impulsgenerator
22 n₀ Impulse während zwei aufeinanderfolgender
Ausgangsimpulse des Fühlers 2 erzeugt, läuft der
Zähler 55 nach dem Zählen von n₀ Impulsen über und erzeugt
ein Übertrag-Signal (carry). Da ein Wert entsprechend
R+A Δ T zuvor im Zähler 55 eingestellt wurde, wird
das Übertrag-Signal erzeugt, wenn die Anzahl der durch
den Impulsgenerator 22 erzeugten Impulse den Wert n₀-( R+A Δ T)
erreicht, was bei Voreilen von R+A Δ T vor dem Auftreten
des durch den Fühler 2 erzeugten nächsten Impulses
eintritt. Dieses Übertrag-Signal steuert das Monoflop 37
an, um jede Zündung auf ähnliche Weise zu bewirken, wie
dies oben anhand der Fig. 3 erläutert wurde.
Bei der Erfindung wird die Brennkraftmaschinen-
Drehzahl erfaßt, und abhängig davon, ob diese Drehzahl
zu- oder abnimmt, wird die Richtung der Verstellung
des Zündzeitpunktes bestimmt, um die Brennkraftmaschinen-
Drehzahl zu erhöhen. Unabhängig von Änderungen der Brennkraftmaschinen-
Eigenschaften, Kraftstoffverbrauch, Umgebungszuständen
usw. wird daher die Brennkraftmaschine
immer mit höchstem Wirkungsgrad betrieben, was zu vorteilhafter
Abgas-Reinigung und geringerem Kraftstoffverbrauch
führt.
Claims (3)
1. Verfahren zur automatischen Zündzeitpunkteinstellung
für eine Brennkraftmaschine, bei der die Zündzeitpunkte
in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine
geändert werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) innerhalb eines Zündzyklus ständig sich ändernde Zündzeitpunkteinstellungen durchlaufen werden,
- b) innerhalb jedes Zündzyklus die durch die Zündzeitpunktverstellung bewirkte Drehzahländerung durch Ermittlung der Zeitdauer erfaßt wird, die zur Drehung der Kurbelwelle um einen vorbestimmten Drehwinkel erforderlich ist, und
- c) infolge der während der genannten Zeitdauer erfaßten Drehzahländerung die Richtung der Zündzeitpunktverstellung bei Feststellung einer Drehzahlzunahme beibehalten, bei Feststellung einer Drehzahlabnahme jedoch umgekehrt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung ("Zündversteller") aufweist:
- - einen Magnetfühler (2) zur Erzeugung von Takt-Eingangssignalen (A in Fig. 5) für einen Ringzähler (3);
- - Integrierer (8-10), die, gesteuert durch Ausgangssignale des Ringzählers (3), Signale (D in Fig. 5) bilden, deren Amplitude von der Größe der Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden Takt-Eingangsimpulsen (T, T′) abhängt;
- - Vergleicher (11-13) zur Feststellung der Ausgangsspannungen der Integrierer (8-10) nach jeweils von zwei aufeinanderfolgenden Zeitintervallen;
- - logische Schaltungen (14-21), angesteuert von Ausgangssignalen (301-303) des Ringzählers (3) und den Vergleichern (11-13) zur Bildung von Zeitdifferenzsignalen (E und E′ in Fig. 5 bzw. 6);
- - eine Einrichtung (23-31), angesteuert von den Ausgangssignalen der logischen Schaltungen (14-21), zur Bildung einer Spannung (I in Fig. 5 und 6), deren Größe den Zündzeitpunkt bestimmt; und
- - eine Zündimpulserzeuger-Schaltung (32-34, 36-39) mit einem Sägezahngenerator (32, 33), einem Vergleicher (34) zum Vergleich der Sägezahnspannung (K in Fig. 4, 5 und 6) und der Spannung (I), die den Zündzeitpunkt bestimmt, und einem Monoflop (37) zur Ansteuerung der Primärwicklung einer Zündspule (39).
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung ("Zündversteller") aufweist:
- - einen Trigger-Flipflop (45), der über ein UND-Glied (46) die Zufuhr von Impulsen eines Taktimpulsgenerators (47) zu einem Zähler (48) während des Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Takt-Eingangssignalen, geliefert vom Magnetfühler (2), steuert;
- - ein Eingangsregister (49) zur Aufnahme des Zählergebnisses des Zählers (48);
- - einen Mikrocomputer (MPU 51) mit einem Festspeicher (ROM 53) zur Aufnahme eines Steuerprogramms und einem Schreib-Lese-Speicher (RAM 52), in dem sich die Daten des Zündwinkels (R), der Konstanten (K), der Anzahl der während eines Zeitintervalls gezählten Impulse (T₁, T₂) und der Differenz ( Δ T) der während der aufeinanderfolgenden Zeitintervalle gezählten Impulse, berechnet durch den Mikrocomputer, befinden;
- - ein Ausgangsregister (54), in das der jeweils aktuelle Wert des Zündwinkels ( R+A Δ T) eingetragen ist; und
- - eine Zündimpulserzeuger-Schaltung (37-39, 55, 56) zur Ansteuerung der Primärwicklung einer Zündspule (39).
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