DE3432872A1 - Electronic ignition system for an internal combustion engine - Google Patents

Abstract

Electronic ignition system for internal combustion engines with a family of ignition characteristic curves and a segmental disc, driven by the crank shaft, for determining the ignition timing range and the speed of the internal combustion engine, in which the segments of the segmental disc are toothed and the crank shaft speed of rotation is determined from tooth to tooth of the segmental disc. This produces a more dynamic ignition performance than with untoothed segments. A further refinement of the determination of ignition timing is achieved by determining the acceleration of the crank shaft and multiplying the speed values by this acceleration value or a value assigned to this.

Description

Elektronisches Zündsystem fürElectronic ignition system for

eine Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf ein g ektronsiches Zündsystem für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.an internal combustion engine The invention relates to an electronic Ignition system for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Bei der Bestimmung des Zündzeitpunktes durch ein elektronisches Zündsystem mit Hilfe eines Microcomputers, der den Zündwinkel aus einer Kennlinienschar berechnet, wird die Motordrehzahl und die Phasenlage der Kurbelwelle durch eine Segmentscheibe erfaßt.When determining the ignition point using an electronic ignition system with the help of a microcomputer that calculates the ignition angle from a family of characteristics, the engine speed and the phase position of the crankshaft is determined by a segment disc recorded.

Diese Segmentscheibe ist fest mit der Kurbelwelle verbunden oder wird von ihr angetrieben und hat eine von der Zylinderzahl abhängige Zahl von Segmenten. Die von der umlaufenden Segmentscheibe abgegebenen Impulse werden von einem gehäusefesten Impulsaufnehmer erfaßt. Die Lage der Segmente bezüglich der Kurbelwellenstellung und deren Größe bestimmen einen Anfangs- und einen Endimpuls für den frühest bzw. spätest möglichen Zündzeitpunkt, zu welchem der Zündimpuls über einen Verteiler dem jeweiligen,Zylinder zugeführt wird. Dies ermöglicht ein zuverlässiges Notlaufverhalten (Zündung zum spätesten Zeitpunkt) bei Störungen.This segment disc is or is firmly connected to the crankshaft driven by it and has a number of segments depending on the number of cylinders. The impulses emitted by the rotating segment disc are fixed to the housing Pickup detected. The position of the segments in relation to the crankshaft position and their size determine a start and an end pulse for the earliest resp. Latest possible ignition point at which the ignition pulse is sent via a distributor is fed to the respective cylinder. This enables reliable emergency running behavior (Ignition at the latest point in time) in the event of faults.

Es ist zwar bekannt (Motortechnische Zeitschrift MTZ, 40 (1979) 9, S. 406 und 407), Drehzahl und Phasenlage einer Kurbelwelle mittels einer Zahnscheibe mit zusätzlicher Markierung für den oberen Totpunkt, die mit der Kurbelwelle verbunden ist, zu ermitteln. Daraus sind jedoch keine Hinweise auf den möglichen Bereich für die Zündzeitpunkteoder für einen Notlauf zu erhalten.It is known (Motortechnische Zeitschrift MTZ, 40 (1979) 9, P. 406 and 407), speed and phase position of a crankshaft by means of a toothed disk with additional marking for the top dead center with the Crankshaft is connected to determine. However, there are no indications of the possible range for the ignition times or for an emergency run.

Bei großen Anderungsgeschwindigkeiten der Kurbelwellendrehzahl - insbesondere bei schnelIen Beschleunigungen aus niedrigen Drehzahlen - tritt-HRei der~Segmentscheibe ein großer dynamischer Fehler auf. Dies erklärt sich daraus, daß die für ein Segment berrechnete Drehzahl, nach weicher u. a. der nächste Zündzeitpunkt bestimmt wird, mit dem tatsächlichen Wert nicht mehr übereinstimmt,da- die Kurbelwelle inzwischen wesentlich schneller dreht. In diesem Betriebsfall wird die Zündung nicht im aktiven Bereich des Segments ausgelöst, sondern am Segmentende. Dies bedeutet, daß in diesem Fall die Zündung im Notlauf arbeitet und damit kein günstiger Betriebszustand vorherrscht.At high rates of change in the crankshaft speed - in particular in the case of rapid accelerations from low speeds - step HR on the ~ segment disc a big dynamic bug. This is explained by the fact that the for a segment Calculated speed, according to softer, among others. the next ignition point is determined, no longer corresponds to the actual value because the crankshaft has meanwhile been used turns much faster. In this operating case, the ignition is not activated Area of the segment triggered, but at the end of the segment. This means that in this If the ignition works in emergency mode and there is no favorable operating condition.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein elektronisches Zündsystem zu schaffen, welches auch bei großen Beschleunigungen oder Verzögerungen die Zündzeitpunkte richtig berechnet und diese damit den tatsächlichen Erfordernissen besser anpaßt.It is the object of the invention to create an electronic ignition system, which corrects the ignition timing even with large accelerations or decelerations calculated and thus better adapted to the actual requirements.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of the patent claim 1 specified features solved.

Damit ergibt sich in vorteilhafter Weise eine wesentlich genauere Erfassung der Kurbelwellendrehzahl und damit eine bessere Bestimmung der Zündzeitpunkte, so daß auch im Falle großer Beschleunigungen der Kurbelwelle bzw. der Motordrehzahl die Zündung im aktiven Bereich erfolgt.This results in a significantly more precise way in an advantageous manner Detection of the crankshaft speed and thus a better determination of the ignition times, so that even in the case of large accelerations of the crankshaft or the engine speed the ignition takes place in the active area.

Eine weitere Verbesserung der Anpassung der Zündzeitpunkte kann dadurch erreicht werden, daß aus den den einzelnen Zähnen der Segmente zugeordneten Drehzahlwerten in an sich bekannter Weise (DE-PS 23 38 122) die Beschleunigung errechnet wird und daß der Drehzahlwert mit dem Beschleunigungswert oder einem davon abgeleiteten Wert multipliziert wird und der daraus resultierende Wert dem Zündungskennfeld zugeführt wird. Damit kann eine noch bessere Anpassung der Zündzeitpunkte erreicht werden.This can further improve the adaptation of the ignition timing can be achieved that from the speed values assigned to the individual teeth of the segments in a manner known per se (DE-PS 23 38 122) the acceleration is calculated and that the Speed value with the acceleration value or one of them derived value is multiplied and the resulting value the ignition map is fed. An even better adaptation of the ignition times can thus be achieved will.

Einzelheiten der Erfindung sind der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles zu entnehmen.Details of the invention are the following description of a Referring to the embodiment.

In der Zeichnung zeigen: Figur 1 die bekannte Segmentscheibe mit einem zugeordneten Impulsdiagramm und Figur 2: die erfindungsgemäße Segmentscheibe mit einem zugeordneten Impulsdiagramm.The drawing shows: FIG. 1 the known segment disk with a associated pulse diagram and FIG. 2: the segment disk according to the invention with an associated timing diagram.

In Figur 1 ist eine bekannte, mit der nicht dargestellten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine starr verbundene Segmentscheibe 1 dargestellt. Sie weist zwei Segmente 2 auf und ist für einen Vierzylindermotor vorgesehen. Die Scheibe dreht sich bei laufendem Motor in Pfeilrichtung. An einer gehäusefesten Stelle des nicht dargestellten Motors ist ein induktiver Impulsaufnehmer 3 angeordnet, in welchem jedes vorbeilaufende Segment einen (posiaktiven) Anfangsimpuls und einen (negativen) Endimpuls, wie in dem Impulsdiagramm dargestellt, induziert. Die zwischen dem Erscheinen beider Impulse verstreichende Zeit T5, zu einem Impuls mit der Dauer T5 geformt, wird durch Auszählen mit Impulsen konstanter Frequenz ermittelt und ist zur Kurbelwellendrehzahl verkehrt proportional Aus dieser Anordnung ist ersichtlich, daß die ermittelte Drehzahl für eine halbe Kurbelwellendrehung gültig ist. Während der nächsten halben Drehung kann die Kurbelwelle aber so beschleunigt werden, daß die eben ermittelte Drehzahl mit der tatsächlichen Drehzahl nicht mehr auch nur annähernd übereinstimmt.In Figure 1 is a known, with the crankshaft not shown an internal combustion engine rigidly connected segment disc 1 is shown. She knows two segments 2 and is intended for a four-cylinder engine. The disc rotates in the direction of the arrow when the engine is running. At a fixed point of the Motor, not shown, an inductive pickup 3 is arranged in which each passing segment has a (positive) initial pulse and a (negative) End pulse induced as shown in the pulse diagram. The one between shows time T5 elapsing for both impulses, formed into one impulse with duration T5, is determined by counting with pulses of constant frequency and is related to the crankshaft speed inversely proportional From this arrangement it can be seen that the determined speed is valid for half a crankshaft rotation. During the next half turn but the crankshaft can be accelerated so that the speed just determined no longer even comes close to the actual speed.

In Figur 2 ist eine erfindungsgemäße Segmentscheibe 1 dargestellt, deren Segmente 2 gezahnt sind. Am Ausgang des Impulsaufnehmers 3 erscheint ein Wechselsignal, wie in dem nebenstehenden Impulsplan dargestellt, mit einer Periodendauer von TS/Z (Z=Anzahl der Zähne pro Segment). Durch Umformung in ein Rechtecksignal und durch Auszählen mit Impulsen konstanter Frequenz kann die Drehzahl im gleichen Zeitabschnitt T5 nun Z-mal ermittelt werden, so daß die ermittelte Drehzahl der tatsächlichen Drehzahl wesentlich näher liegt, als die über die gsamte Zeit T5 "gemittelte" Drehzahl. Mit diesem Drehzahlwert kann der Zündzeitpunkt genauer bestimmt werden, so daß bei großer Beschleunigung die Zündung nicht mehr zum letztmöglichen Zeitpunkt am Segmentende erfolgen wird.In Figure 2, a segment disk 1 according to the invention is shown, whose segments 2 are toothed. An alternating signal appears at the output of the pickup 3, as shown in the adjacent pulse plan, with a period of TS / Z (Z = number of teeth per segment). By converting it into a square wave signal and through The speed can be counted with pulses of constant frequency in the same period of time T5 can now be determined Z times, so that the determined speed corresponds to the actual Speed is much closer than the "averaged" speed over the entire time T5. With this speed value, the ignition point can be determined more precisely, so that at high acceleration, the ignition no longer occurs at the last possible point in time at the end of the segment will take place.

Dieses Ergebnis kann noch verbessert werden, wenn aus den zwei verschiedenen, in der Regel aufeinanderfolgenden Zähnen zugeordneten Drehzahlwerten in aus der DE-PS 23 38 122 bekannter Weise die Beschleunigung der Kurbelwelle ermittelt wird und der jeweilige ermittelte, einem Zahn zugeordnete Drehzahlwert mit einem der Beschleunigung zu diesem Zeitpunkt zugeordneten Wert multipliziert wird.This result can be improved if, from the two different, usually successive teeth assigned speed values in from the DE-PS 23 38 122 known manner the acceleration of the crankshaft is determined and the respective determined speed value assigned to a tooth with one of the Acceleration is multiplied by the value assigned at this point in time.

Diese Bewertung jedes Drehzahlwertes mit dem ihm zugeordneten Beschleunigungswert ergibt einen "dynamischen Drehzahlwert", auf welchen das gespeicherte Kennfeld des Zündsystems einen entsprechenden "dynamischen Zündzeitpunkt" ermittelt.This evaluation of each speed value with the acceleration value assigned to it results in a "dynamic speed value" on which the stored map of the Ignition system, a corresponding "dynamic ignition point" is determined.

Claims (3)

5 Patentansprüche f;s Elektronisches Zündsystem mit einem Zündungskennfeld für eine Brennkraftmaschine mit einer mit der Kurbelwelle verbundenen oder von dieser angetriebenen Segmentscheibe mit einer von der Zylinderzahl abhängigen Anzahl von~Segmenten und mit einem gehäusefest angeordneten Impulsaufnehmer, wobei jedes am Impulsaufnehmer vorbeilaufende Segment einen Anfangsimpuls für den frühest mögiichen Zündzeitpunkt und einen Endimpuls für den späte-s'tZmt-ögßlichen Zündzeitpunkt abgibt, aus welchen Impulsen abschnittweise die Drehzahl der Kurbelwelle ermittelbar ist, die dem Zündungskennfeld als eine von mehreren für die Ermittlung des Zündzeitpunktes erforderlichen Größen zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (2) der Segmentscheibe (1) eine bestimmte Anzahl von Zähnen (4) aufweist und daß die an sich bekannte Ermittlung der Kurbelwellendrehzahl von Zahn zu Zahn der Segmentscheibe erfolgt. 5 claims f; s electronic ignition system with an ignition map for an internal combustion engine with one connected to or from the crankshaft driven segment disc with a number of ~ segments depending on the number of cylinders and with a magnetic pickup fixed to the housing, each on the magnetic pickup passing segment an initial pulse for the earliest possible ignition point and emits an end pulse for the retarded ignition timing, from which Pulses the speed of the crankshaft can be determined in sections, which is the ignition map as one of several variables required to determine the ignition point is fed, characterized in that each segment (2) of the segment disc (1) has a certain number of teeth (4) and that the determination known per se the crankshaft speed takes place from tooth to tooth of the segment disc. 2. Zündsystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e- i c h n e t daß eine Meßeinrichtung vorgesehen ist, welche in an sich bekannter Weise aus jeweils zwei aufeinanderfolgenden Werten der Kurbelwellendrehzahl einen Beschleunigungs- oder Verzögerungswert errechnet.2. Ignition system according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e- i c h n e t that a measuring device is provided which in a manner known per se from two consecutive values of the crankshaft speed an acceleration or delay value calculated. 3. Zündsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ermittelte Wert der Kurbelwellendrehzahl mit dem zugehörigen Wert der Beschleunigung oder einem diesem zugeordneten Wert multipliziert wird und daß der daraus resultierende Wert dem Zündungskennfeld zugeführt~~wird.3. Ignition system according to claim 1 or 2, characterized in that the determined value of the crankshaft speed with the associated value of the acceleration or a value assigned to this and that the resulting Value is fed to the ignition map ~~.