DE3003892A1

DE3003892A1 - Druckabhaengige verstellung von betriebsparametern von brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3003892A1
Application number: DE19803003892
Authority: DE
Inventors: Adolf 7000 Stuttgart Fritz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-02-02
Filing date: 1980-02-02
Publication date: 1981-08-13
Also published as: DE3003892C2; GB2069597A; GB2069597B

Description

^R- 6 0 2 1 υ .

Pd/Jä I6.I.198O *

Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart 1

Drckabhängige Verstellung von Betriebsparametern von Brennkraftmaschinen

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer druckabhängigen Verstellung von Betriebsparametern einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der US-PS 4 009 699 ist eine digitale elektrische Zündanlage bekannt, bei der in Abhängigkeit vom Druck die Zündung verstellt wird. Zur Messung des Atmosphärendrucks wird dabei ein Druckumformer vorgeschlagen, der einen Strom proportional zum Druck abgibt, der mittels eines Analog-Digital-Wandlers in ein digitales Signal umgesetzt wird. Weiterhin ist es bekannt, bei der Einspritzung eine druckabhängige Verstellung vorzunehmen. Der Druckgeber wirkt hierbei auf ein Potentiometer ein, dessen Schleifer in Abhängigkeit vom Druck verstellt wird.

Diese Anordnungen haben den Nachteil, daß ein analoges Signal als Maß für den Druck zur Verfügung steht. Bei digitalen Zündungsanordnungen muß das Signal mittels eines Analog-Digital-Wandlers in digitale Impulse umgewandelt werden. Bei potentiometrisch betriebenen Druckwandlern ergibt sich der Nachteil, daß insbesondere im Betrieb im Kraftfahrzeug die Potentiometerbahnen des

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Potentiometers leicht verschmutzen. Des weiteren muß der Federdruck des Schleifers überwunden werden. Dies führt dazu, daß vom eigentlichen Drucksensor eine gewisse Kraft aufgebracht werden muß, um den Schleifer zu bewegen. Dies ist insbesondere dann von Nachteil, wenn nur geringe Druckunterschiede, wie beispielsweise der Atmosphärendruck, aufgenommen werden sollen. Schmutz auf den Schleifbahnen und die benötigten Kräfte zur Verstellung des Potentiometerschleifers führen zu falschen Anzeigen am Ausgang des Druckgebers und zu einer Hysterese.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß einerseits für digitale Zündanlagen bereits vom Druck abhängige Impulse zur Verfügung stehen und andererseits induktive oder kapazitive Geber verwendet werden können, die weitgehend reibungsfrei arbeiten. Der Einfluß von Schmutz spielt bei diesen Gebern keine Rolle.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Anordnung zur Druckverstellung möglich. Zur Erzeugung von andauernden Impulsen ist es vorteilhaft, die Zeitglieder mittels elektronischer Schalter zu ladfen und zu entladen. Dadurch ist die definierte Herstellung von Anfangszuständen möglich, so daß die Messung erheblich an Genauigkeit gewinnt, als wenn man das natürliche Entladen der Induktivitäten oder Kapazitäten abwarten würde. Durch den Zeitgliedern nachgeschaltete Komparatoren ist es möglich, bei einem definiert vorgegebenen Ladezustand der Zeitglieder Impulse auszulösen. Um einen Impuls zu erhalten, der direkt dem ge-

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messenen Druck proportional ist, ist es günstig, die Impulse der beiden Koparatoren voneinander zu subtrahieren. Dies kann auf einfache Weise durch ein Nand-Glied geschehen. Wird statt eines digitalen Impulses ein dem Druck proportionales analoges Signal benötigt, um die Schaltungsanordnung bei analogen Schaltungen zu betreiben, so ist dem Nand-Glied ein Integrierglied nachzuschalten, das den Impuls in eine Gleichspannung umwandelt. Mittels einer solchen Gleichspannung ist beispielsweise ein Multivibrator ansteuerbar, der Impulse für eine Zündanlage oder eine Einspritzung abgibt. Die Impulszeir oder das Impulsverhältnis des Multivibrators wird dabei am einfachsten mittels Stromsteuerung des Multivibrators bewirkt. Die elektronischen Schalter für die Zeitglieder werden zweckmäßigerweise durch einen Taktgenerator gesteuert, der entweder frei schwingt oder aber fremd gesteuert ist, wenn zu bestimmten Zeiten Impulse durch die Druckmeßeinrichtung abgegeben werden sollen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild einer luftdruckabhängigen Spätverstellung einer ,Zündanlage, Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion der Druckmeßeinrichtung, Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Ansteuerung einer analogen Zündanlage mittels der Druckmeßeinrichtung und Fig. 4 ein konkretes Ausführungsbeispiel einer Zündanlage mit einer Druckmeßeinrichtung nach der Erfindung.

Beschreibung der Erfindung

In dem Blockschaltbild nach Fig. 1 weisen die Zeitglieder

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1 und 2 je einen Widerstand 3 und 5 und eine veränderliche Induktivität 4 bzw. einen Kondensator 6 auf. Der Widerstand 3 ist mit der veränderlichen Induktivität 4 in Reihe geschaltet, während der Kondensator 6 mit dem Widerstand 5 in Reihe geschaltet ist. Die andere Seite des Widerstands 3 und des Kondensators 6 liegt an der Versorgungsspannung, während die andere Seite des Widerstandes 5 gegen Masse geführt ist. Die Induktivität 4 ist über die Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors 7 mit der Masse verbunden. Die Induktivität ist vom Druck veränderbar ausgeführt. Dazu ist beispielsweise der Eisenkern der Induktivität 4 beweglich ausgeführt und mit der Membran einer Barometerdose verbunden, die in Abhängigkeit vom Druck den Kern in der Spule verschiebt. Dem Kondensator 6 ist die Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors 8 parallel geschaltet. Die Basen der Transistoren 7 und 8 stehen mit einem Taktgenerator 9 in Verbindung. Zwischen Widerstand 3 und Induktivität führt eine Leitung zu einem Komparator 10, während der Eingang eines Konparators 11 zwischen Kondensator 6 und Widerstand 5 angeschlossen ist. Die Ausgänge der Komparatoren 10 und 11 führen zum Eingang eines Differenzimpulsbildners 12, der im einfachsten Fall als Und-Glied ausgeführt ist. Der Ausgang des Differenzimpulsbildners 12 führt an die Basis eines Transistors 13. Parallel zur Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 13 liegt die Reihenschaltung mit einem Widerstand 14 und einem Kondensator 15· Der Emitter des Transistors 13 und die eine Seite des Kondensators 15 ist gegen Masse geschaltet, während der Kollektor des Transistors 13 weiterhin aber einen Widerstand 16 mit der Yersorgungsspannung in Verbindung steht. Zwischen Widerstand 14 und Kondensator ist eine Leitung angeschlossen, die einerseits zu einem Komparator 17 und andererseits zu einem Multivibrator

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ι,¹ w ν O ^ ιί

führt. Von einem nicht dargestellten Zündirüpuis^s'oer gelangt eine Leitung zum Impulsformer 19_s d^-i* ci.::erseits mit einen Und-Glied 20, and er er se ^i .zi.. ei.nen Differenzierglied 21 .verbunden ist. Der· A^s-jang c-s Differenziergliedes 21 führt über einen Scha.L-öi-% der von dem Komparator 17 gesteuert wird, zum Synchronisationseingang des Multivibrators l8. Der Ausgang des Multivibrators 18 ist mit einem weiteren Eingang des Und-Gliedes 20 verbunden. Der Ausgang des Und-Gliedes 20 führt zu einem Impulsformer 23, an dessen Ausgang die nicht dargestellte Zündspule angeschlossen wird.

Die Wirkungsweise der Druckverstellung soll anhand der Impulsdiagramme nach Fig. 2 und 3 erläutert werden. Durch den Taktgenerator 9, der Impulse nach Pig. 2a abgibt und fremdgesteuert sein kann, werden die Transistoren 7 und 8 abwechselnd in den leitenden und den sperrenden Zustand geschaltet. Wird Transistor 7 leitend, steigt der Strom durch die Induktivität 4 nach einer e-Funktion an. Beim Sperren des Transistors 7 liegt zwischen Widerstand 3 und Induktivität 4 die volle Betriebsspannung an. Der Spannungsverlauf am Eingang des Komparators entspricht daher der Fig. 2b. Ähnlich läuft der Vorgang am Kondensator 6 ab. Ist der Transistor 8 gesperrt, so wird der Kondensator 6 auf die Versorgungsspannung aufgeladen. Die am Widerstand 5 abfallende Spannung, die am Komparator 11 anliegt, fällt daher exponentiell ab. Ist der Transistor 8 leitend, so liegt am Eingang des Komparators 11 die Betriebsspannung an. Der Spannungsverlauf am Widerstand 5 ist in Fig. 2d dargestellt. Während sich die am Widerstand 5 abfallende Spannung über die Zeit bei gesperrtem Transistor 8 nicht ändert, da die Zeitkonstante des Zeitgliedes 2 immer gleich ist,

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hängt der Verlauf des Spannungsabfalls an der Spule A von deren Induktivität ab. Die Komparatoren 10 und 11 sind nun so geschaltet, daß sie bei Beginn des Spannungs¹-abfalls ihren Zustand ändern und beim Erreichen einer Schwelle 25 wiederum in den ursprünglichen Zustand zurückkippen. Eine praktikable Ausführung eines solchen Komparators wird anhand der Fig. 4 beschrieben. Komparator 10 kippt bei Beginn des Spannungabfalls von dem 1- in den O-Zustand und beim Unterschreiten einer vorgegebenen Schwelle von dem 0- in den 1-Zustand. Der Komparator geht bei Beginn des Spannungsabfalls vom 0- in den 1-Zustand und beim Unterschreiten der Schwelle 25 vom 1- in den O-Zustand. Die dabei am Ausgang des Komparators gebildeten Impulse sind in Fig. 2c, die am Ausgang des Komparators 11 entstehenden Impulse sind in Fig. 2e abgebildet. Um möglichst genaue Ergebnisse zu erzielen, wird die Schaltschwelle 25 der Komparatoren möglichst niedrig gelegt, da dadurch die Impulse lang werden. Als Schwellwert bietet sich das Erreichen von 63 % des Endwertes der Spannung an, was in etwa der Zeitkonstanten der Zeitglieder 1 und 2 entspricht.

Das Signal am Ausgang des Komparators 10 setzt sich zusammen aus einem Grundwert, der der Grundinduktivität beim geringsten Druck entspricht, und aus einem Anteil, der von der Druckänderung abhängig ist. Während es bei einem Teil von digitalen Schaltungen bereits möglich ist, diesen Impuls in binärer Form zu verwerten, indem r.an beispielsweise die Grundinduktivität durch Subtraktion eines dieser Grundinduktivität entsprechenden binären Wertes berücksichtigt, ist bei anderen Schaltungsanordnungen eine Subtraktion des Impulsanteiles notwendig, der der Grundinduktivität entspricht. Hierzu dient der am Ausgang des Komparators 11 anliegende Impuls nach

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Pig. 2e, der so gewählt ist, daß seine Impulslänge gerade der Grundinduktivität entspricht. Da dieser Impuls ebenfalls durch eine Zeitkonstante hergeleitet wird, ergibt sich der Vorteil, daß die Impulsaufbereitung unabhängig ist von irgendwelchen Schwankungen der Versorgungsspannung, da nur der kurzfristige Zeitr verlauf des Endladevorgangs maßgebend ist. Obwohl die Ausgangsimpulse des Komparators 10 und des !Comparators 11 beliebig gewählt sein können, ergibt sich mit der gewählten Ausgangskombination nach Fig. 2c und Fig. 2e der Vorteil, daß der Differenzimpuls im Differenzimpulsbildner 12 durch eine Nand-Verknüpfung gewonnen werden kann. Ist der Differenzimpulsbildner 12 als Nand-Glied ausgeführt, ergibt sich am Ausgang des Nand-Gliedes ein Impuls nach Fig. 2f. Die Länge dieses Impulses ist dem Differenzdruck, bezogen auf den Druck, bei dem die Induktivität ihre Grundinduktivität hat, proportional.

Diese Differenzdruckimpulse können direkt zur Ansteuerung einer digitalen Zündungseinrichtung oder einer digitalen Einspritzung genommen werden. Durch geeignete Wahl des Schwellwertes ist auch ihre Länge in gewissem Umfang variierbar, so daß sie direkt mit dem reinen Zündimpuls oder Einspritzimpuls zu einer Verstellung verbunden werden können. Benötigen die Impulse einen bestimmten Anfang oder ein bestimmtes Ende, so ist es möglich, den Taktgenerator 9 extern zu synchronisieren.

Werden dem Differenzdruck prpportionale Analog-Signale benötigt, so wird dies dadurch erreicht, daß sie durch den Transistor 13 negiert und auf den Kondensator 15 integriert werden. Die am Kondensator 15 abfallende

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Spannung ist in Pig. 2g dargestellt und umgekehrt proportional zum Differenzdruck. Mit diesem Signal können analog arbeitende Zündanlagen oder Einspritzanlagen gesteuert werden.

Im weiteren ist beispielhaft eine Zündanlage geschildert, die dazu dient, bei bestimmter Leistung den Kraftstoffverbrauch zu senken und den Zündzeitpunkt bei gleichzeitiger Abmagerung des Gemisches immer näher an die Klingelgrenze zu legen. Hierbei führt ein höherer Luftdruck, z. B. in Meereshöhe gegenüber dem Gebirge, zu einer größeren Füllung der Zylinder, Das hat dann Frühzündungen (Klingeln) zur Folge. Zum Ausgleich ist der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit des absoluten Luftdrucks nach spät zu verstellen. Zur Messung des Luftdrucks und zur Spätverstellung eignet sich besonders die zuvor beschriebene Druckmeßeinrichtung. Die gleiche Problematik tritt ebenfalls bei der Einspritzung auf.

Bei analogen Zündanlagen gelangt das vom Impulsgeber kommende und in Fig. 3a dargestellte Signal zum Schmitt-Trigger 19, der bei den O-Durchgängen des Signals schaltet,. Dieses Signal liegt am Und-Glied 20 an und ist in Fig. 3b dargestellt. Die negative Flanke des getriggerten Signals wird vom Differenzierglied different, ziert, während die positive Flanke unterdrückt wird. Am Ausgang des Differenzierglieds 21 liegt ein Signal nach Fig. 3c an. Das differenzierte Signal kippt bei geschlossenem Schalter 22, der beispielsweise als Transistorschalter ausgeführt sein kann, den Multivibrator 18, dessen Impulsverhältnis durch Stromquellen bestimmt ist. Eine Stromquelle'des Multivibrators 18 wird durch die am Kondensator 15 anliegende Spannung gesteuert, so daß der Lade- und Entladevorgang des impulsbestimmenden Kondensators, der in Fig. 3d dargestellt ist, vom

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Differenzdruck abhängig ist« Der durch einen Puffer geformte Impuls, der durch die ansteigende Flanke gegeben ist und der in Fig. 3e dargestellt ist, ist proportional zur Druckdifferenz und in Abhängigkeit von der Zündimpulsfolge synchronisiert. Durch diese Maßnahmen wird nicht nur erreicht, daß der Differenzdruckimpuls an den Zündimpuls anschließt, sondern auch, daß der druckabhängige Impuls in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine so variiert wird, daß er bei konstantem Druck auch immer einen konstanten Drehwinkel bei einer Kurbelwellenumdrehung überstreicht. Der Zünimpuls nach Fig. 3b und der druckabhängige Impuls nach Fig. 3e werden in dem Und-Glied 20 addiert, an dessen Ausgang ein spätverstellter Impuls nach Fig. 3f anliegt. Durch die Impulsformerstufe wird dieses Signal so aufbereitet, daß es zur Ansteuerung der nicht dargestellten Zündspule dienen kann. Ein solches Signal ist in Fig. 3g dargestellt.

Soll die Spätverstellung zu 0 werden, dann müßte der vom Druck gesteuerte Strom des Multivibrators gegen unendlich gehen. Bei realen Ausführungen ist das nicht möglich, weil ein bestimmtes Tastverhältnis nicht unterschritten werden kann, so daß eine gewisse Verstellung übrig bleiben würde. Der Komparator 17 erfaßt daher die vom Druck abhängige Spannung und schaltet beim überschreiten einer vorgegebenen Spannung um. Dadurch werden die Impulse, die vom Multivibartor abgegeben werden, unterdrückt. Dies ist symbolisch durch den Schalter 22 dargestellt. Ver^tellimpulse nach Fig. 3e werden dann vom Multivibrator nicht abgegeben, so daß an der Impulsformerstufe 23 ein nicht korrigiertes Zündsignal nach Fig. 3b anliegt. Mit einer solchen Sprungfunktion kann also die Restverstellung beseitigt werden.

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Pig. 4 zeigt nun ein ausführliches Ausführungsbeispiel der wesentlichen Teile einer Anordnung nach der Erfindung für eine luftdruckabhängige Spätverstellung der Zündung. An die Versorgungsspannungsleitung 30 ist ein Widerstand 31 angeschlossen, der seinerseits mit einer variablen Induktivität 32 in Verbindung steht. Die variable Induktivität 32 ist mit dem Kollektor eines Transistors 33 verbunden, dessen Emitter zur gemeinsamen Masseleitung 34 führt, die gleichzeitig die negative Versorgungsspannung führt. Des weiteren geht von der Versorgungsspannungsleitung 30 ein Kondensator 35 aus, der über einen Widerstand 36 ebenfalls mit dem Kollektor des Transistors 33 verbunden ist. Parallel zum Kondensator 35 ist die Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors 37 geschaltet. Die Basis des Transistors 37 steht einerseits über einen Widerstand 38 mit der Versorgungsspannungsleitung 30 in Verbindung, andererseits führt sie zu einem weiteren Widerstand 39· Zwischen Versorgungsspannungsleitung 30 und dem Kollektor des Transistors 33 sind zudem die Widerstände 40 und 4l sowie die Widerstände 42 und 43 in Reihe geschaltet. Zwischen Widerstand 4l und 42 führt ein Abgriff zum negativen Eingang eines als Komparator geschalteten Operationsverstärkers 45. Zwischen Widerstand 43 und 44 führt ein Abgriff zum positiven Eingang eines'als Komparator geschalteten Operationsverstärkers 46. Der negative Eingang des Operationsverstärkers 46 ist an die Leitung zwischen dem Widerstand 31 und der Induktivität 32 angeschlossen. Der positive Eingang des Operationsverstärkers 45 steht mit der Verbindungsleitung zwischen Kondensator 35 und Widerstand 36 in Verbindung. Der Taktgenerator 9 speist einerseits die Basis des Transistors 33» andererseits steht er über ein Negationsglied 47 mit dem Widerstand 39 in Verbindung. Die Ausgänge der Operationsverstärker 45 und 46 stehen mit

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den Eingängen des Nand-Gliedes 48 in Verbindung. Der Ausgang des Nand-Gliedes führt an die Basis eines Transistors 49₃ dessen Emitter mit der gemeinsamen Masseleitung 34 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 49 führt über einen Widerstand 51 zur Spannungsversorgungsleitung 30. An den Kollektor des Transistors 49 ist des weiteren ein Widerstand 52 angeschlossen der seinerseits über einen Kondensator 53 mit der gemeinsamen Masseleitung in Verbindung steht.

Zwischen Widerstand 52 und Kondensator 53 ist der negative Eingang eines als Komparator geschalteten Operationsverstärkers 54 angeschlossen. Der positive Eingang des Operationsverstärkers 54 steht mit einem Widerstand 55 und einem Widerstand 56 in Verbindung, wobei der Widerstand 55 mit der Versorgungsspannungsleitung 30 und der Widerstand 56 mit der Masseleirung 34 verbunden ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 54 führt an die Basis eines Transistors 57.

An die Basis eines Transistors 58 ist der Ausgang 59 des in Pig. I dargestellten Differenziergliedes 21 angeschlossen, das Impulse nach Fig. 3c abgibt. Ein Widerstand 60 ist zwischen die Basis des Transistors 58 und die Versorgungsspannungsleitung 30 geschaltet. Des weiteren führt ein Widerstand 61 zum Kollektor eines Transistors 62. Der Emitter des Transistors 58 steht mit der Versorgungsleitung 30 in Verbindung, während der Kollektor zu einer Stromquelle 63 führt. Die Stromquelle 63 ist des weiteren über die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 57 mit der Masseleitung 34 verbunden. An den Kollektor des Transistors 58 ist des weiteren ein Kondensator 64 angeschlossen, der andererseits mit der Basis des Transistors 62 in Verbindung steht. Zwischen

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der Versorungsspannungslextung 30 und der Basis des Transistors 62 liegt ein Widerstand 65. Des weiteren ist an die Basis des Transistors 62 eine steuerbare Stromquelle 66 angeschlossen, die ihrerseits mit der Masseleitung 34 verbunden ist. Die Steuerung der Stromquelle 66 erfolgt durch die zwischen Widerstand 52 und Kondensator 53 anliegende Spannung, was durch die Verbindung des Steuerpfeils der steuerbaren Stromquelle mit der Leitung zwischen Widerstand 52 und Kondensator 53 angedeutet werden soll. Vom Kollektor des Transistors 62 führt ein weiterer Widerstand 67 zur Masseleitung 34· An die Versorgungsspannungsleitung 30 ist ein Widerstand

68 angeschlossen, der zur Basis eines Transistors 69 führt. Ein weiterer Widerstand 70 führt von der Basis des Transistors 69 zum Kollektor des Transistors 62. Vom Kollektor des Transistors 69 führt ein Widerstand 71 zu dem in dieser Figur nicht dargestellten Und-Gatter 20, das in Fig. 1 gezeigt ist. An dieser Leitung liegt ein Impuls nach Fig. 3e an. Der Emitter des Transistors

69 liegt an der Versorgungsspannungsleitung 30.

Durch den Taktgenerator 9 wird der Transistor 33 abwechselnd in leitenden und in nicht leitenden Zustand geschaltet. Befindet sich Transistor 33 im nicht leitenden Zustand, so fließen durch die Spannungsteiler ^3 und 44 und 41 und 42 sowie durch die Zeitglieder 35 und 36 sowie 31 und 32, abgesehen von einem gewissen Reststrom, keine Ströme. Ist Transistor 33 gesperrt, so wird über das Negationsglied 47 Transistor 37 leitend gehalten, so daß Kondensator 35 entladen wird. An den Eingängen der Operationsverstärker 46 und 45 liegt daher nahezu die Versorgungsspannung 30 an. Durch geeignete Wahl der Spannungsteiler mit den Widerständen 43 und 44 sowie den Widerständen 41 und 42 kann unter

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!"O=J⁰ 2

Berücksichtigung der Restströme erreicht werden, daß sich an Ausgang des Operationsverstärkers 46 bei gesperrtem Transistor 33 eine Spannung einstellt, während am Ausgang des Operationsverstärkers 45 keine Spannung anliegt. Wird nun Transistor 33 in den leitenden Zustand übergeführt, sperrt Transistor 37. Durch die Spannungsteiler mit den Widerständen 43, 44 und 41, 42 fließt ein Strom, der die Spannung am positiven Eingang des Operationsverstärkers 46 und am negativen Eingang des Operationsverstärkers 45 herabsetzt. Kurz nach dem Einschalten führen die beiden anderen Eingänge der Operationsverstärker 45 und 46 noch nahezu Betriebsspannung, die durch das Aufladen des Kondensators 35 bzw. den Strom durch die Induktivität 32 im Lauf der Zeit exponentiell absinkt. Durch das Ändern der an den Spannungsteilern anliegenden Spannungen ändern die Operationsverstärker 45 und 46 ihren Zustand, d.h. mit dem öffnen des Transistors 33 erhält Operationsverstärker KS kein Signal am Ausgang, während von Operationsverstärker 45 am Ausgang ein Signal abgegeben wird. Sinken die Spannungen an den Zeitgliedern im Laufe der Zeit unter die durch die Spannungsteiler vorgegebene Schwelle 25, kippen die als Komparatoren geschalteten Operationsverstärker 45 und 46 in ihren ursprünglichen Zustand zurück. Das Überschreiten der Schwelle nach Sperren des Transistors 33 hat keine weiteren Folgen, da zuvor die Spannungsteiler mit den Widerständen 43, 44 und 4l, 42 geschaltet werden, so daß die das Referenzspannung hochgesetzt wird. Das am Operationsverstärker -6 anliegende Ausgangssignal ist bereits bezüglich seiner Zeitdauer der Induktivität und damit dem Luftdruck proportional. Da auch bei niedrigstem Luftdruck, bei dem die Spätverstellung O sein soll, noch eine Grundinduktivität vorhanden ist, muß eine

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Zeit entsprechend dieser subtrahiert werden. Dieses Signal liegt am Ausgang des Operationsverstärkers 45 an und wird ebenfalls über eine e-Punktion erzeugt, die durch das Zeitglied mit dem Kondensator 35 und dem Widerstand 36 gegeben ist. Die Ausgänge der beiden Operationsverstärker werden daher durch das Nand-Gatter 48 verknüpft. Am Ausgang des Nand-Gatters 48 erhält man einen Impuls, dessen Länge direkt dem Differenzluftdruck (bezogen auf den Druck, bei dem die Verstellung 0 sein soll) proportional ist. Die Impulse, die dem Differenzdruck proportional sind, werden durch den Transistor 49 negiert und auf den Kondensator 53 integriert. Je länger der vom Nand-Glied 48 abgegebene Impuls ist, desto mehr wird der Kondensator 53 über den Widerstand 52 entladen. Während der übrigen Zeit wird der Kondensator 53 über den Widerstand 53 und 52 aufgeladen. Man kann also sagen, daß die Spannung am Kondensator 53 umgekehrt proportional-dem Differenzluftdruck ist.

Von der eigentlichen Zündanlage ist nur der Multivibrator mit dem elektronischen Schalter dargestellt, da die übrigen Bausteine denen üblicher elektronischer Zündanlagen entsprechen. Durch die negativen differenzierten Impulse nach Fig. 3c, die am Eingang 59 des Multivibrators liegen, kippt der Multivibrator, der aus den Transistoren 58 und 62, dem Kondensator 64 und den Stromquellen 63 und 66 besteht. Durch den Kippvorgang wird der Kondensator 64 entsprechend Pig. 3d durch die Stromquelle 63 aufgeladen. Die Stromquelle 63 liefert einen konstanten Strom. Der Multivibrator ist durch den Widerstand 61 rückgekoppelt, so daß er nach Erreichen eines bestimmten Ladezustandes kippt. Danach wird der Kondensator durch die Stromquelle 66 entladen. Der Strom, der durch die Stromquelle 66 abgegeben wird, wird durch die Spannung am Kondensator 53 bestimmt. Der Strom der Strom-

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quelle 66 ist proportional dem Differenzdruck. Das Impulsverhältnis des Multivibrators ist daher abhängig vom Verhältnis der Ströme der Stromquellen 63 und 66 zueinander. Die Stromquellen 63 und 66 sind hier nur symbolisch dargestellt; es können beliebige bekannte Stromquellen verwendet werden. Die Impulse werden durch den Transistor 69 gepuffert und dienen zur Spätverstellung bekannter Zündanlagen, wobei der abgegebene Impuls additiv zum ursprünglichen Zündimpuls addiert wird.

Soll die Spätverstellung zu 0 werden, so müßte der vom Druck gesteuerte Entladestrom gegen unendlich gehen. Das ist jedoch nicht zu erreichen, so daß immer eine gewisse Verstellung übrig bleibt. Der als Komparator geschaltete Operationsverstärker 5^ erfaßt die vom Druck abhängige Spannung und schaltet beim Erreichen einer vorgegebenen Spannung um. Die vorgegebene Spannung ist durch den Spannungsteiler aus den Widerständen 55 und 56 festgelegt. Durch das Umschalten am Ausgang des Operationsverstärkers 54 wird der Transistor 57 gesperrt, so daß der Aufladestrom der Stromquelle 63 zu 0 wird und damit auch die Verstellung, da am Ausgang des Multivibrators kein Signal mehr abgegeben wird. Mit dieser Sprungfunktion kann also die Restverstellung beseitigt werden.

Die gesamte Schaltungsanordnung ist bis auf die Induktivität 32 einfach integriert herstellbar.

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Claims

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Ansprüche '-.,

/. Anordnung zur druckabhängigen Verstellung von Betriebsparanetern einer Brennkraftmaschine mit einer in Abhängigkeit vom Druck veränderlichen Induktivität, die mit einem · Widerstand ein Zeitglied bildet, dessen Zeitkonstar.te ein Maß für den Druck ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Zeitglied (2) vorgesehen ist, dessen Zeitkonstante gleich der Zeitkonstante des druckabhängigen Zeitglieds (1) in seiner Grundstellung ist, und daß die aus den beiden Zeitgliedern (1, 2) gewonnenen, von ihrer Zeitkonstante abhängigen Impulse voneinander subtrahiert werden.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitglieder mittels elektronischer Schalter (7, 8) geladen bzw. entladen werden.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Zeitgliedern (1, 2) Komparatoren (10, 11) nachgeschaltet sind, die bei einem vorgegebenen Ladezustand der Zeitglieder (1, 2) ihren Zustand verändern.

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4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Komparatoren (10, 11.). ein Nand-Glied (.12) nachgeschaltet ist, das eine Subtraktion der von den Komparatoren (10, 11) abgegebenen Impulse bewirkt.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Nand-Glied (12) abgegebene Impuls mittels eines Integrierglieds in eine Gleichspannung umgewandelt wird ·
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung zur Steuerung eines Multivibrators dient.
7· Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulslänge des Multivibrators durch Steuerung einer Stromquelle (66) eines Transistorzweiges des Multivibrators verändert wird.
8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet ■_, daß als weiteres Zeitglied (2) eine Kombination aus einem Fiderstand (5) und einem Konden sator (6) dient.
9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Taktgenerator (9) vor-

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gesehen ist, der die elektronischen Schalter (.7, 8) öffnet bzw. schließt.
10. Anordnung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgenerator fremdgesteuert ist.

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