DE1909525B2 - Anordnung zur Erzeugung von Steuersignalen für die Auslösung von Zündoder Einspritzvorgängen bei Brennkraftmaschinen - Google Patents

Anordnung zur Erzeugung von Steuersignalen für die Auslösung von Zündoder Einspritzvorgängen bei Brennkraftmaschinen

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Description

30 Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erzeugung von Steuersignalen für die Auslösung von Zünd- oder Einspritzvorgängen bei Brennkraftmaschinen, mit einer von einem rotierenden Teil der Brennkraftmaschine winkelabhängig beeinflußten, Zählimpulse abgebenden Abtasteinrichtung und einer Speichereinrichtung für diese Impulse, wobei das Steuersignal innerhalb eines auf den rotierenden Teil bezogenen Drehwinkelbereiches abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter verstellbar ist
Durch die Anwendung einer solchen Anordnung kann man bei der Verstellung des Zeitpunktes für die Erzeugung des Steuersignals auf den seither hierfür vornehmlich vorgesehenen Fliehkraftversteller verzichten, bei dem sich wegen Verschleiß und Reibung seiner Bauteile ein störender Einfluß auf die Verstellgenauigkeit ergibt
Es ist (nach der DT-AS 1 209 361) bereits eine An- Betrag der bei der so Ordnung obiger Art für die Zündzeitpunktverstellung
Vorwärtszählung aufgenommenen Impulse zurück- bei Brennkraftmaschinen bekannt, welche als Speichergezählt hat - einrichtung einen Kondensator aufweist Der Konden-
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- sator wird durch die Impulsfolge eines induktiven Gezeichnet daß der rotierende Teil mit einer Scheibe bers über einen Gleichrichter stufenweise aufgeladen (10) verbunden ist die in der Abtasteinrichtung (U) 55 und über einen Widerstand bis auf eine Restspannung Auslösesignale und die Zählimpulse erzeugende entladen. Wenn dabei die Ladespannung am Kondensa-Markierungen aufweist tor einen vorgegebenen Pegel erreicht wird das
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn- Steuersignal zur Auslösung des Zündvorganges abgezeichnet, daß sich die Markierungen nur über einen geben und die Endladung des Kondensators eingeleitet, Umfangsabschnitt der Scheibe (10) erstrecken und 60 die sich zeitlich bis zum Auftreten einer erneuten Imdie einzelnen Markierungen zur Erzeugung der pulsfolge erstreckt Nachteilig bei der bekannten An-Zählimpulse dienen, während Anfang und Ende die- Ordnung ist es, daß die Verstellung des Zeitpunktes für ses Umfangsabschnittes zur Erzeugung der Auslö- die Erzeugung des Steuersignals durch unbeabsichtigte sesignale Verwendung finden. Beeinflussung der Ladung bzw. Entladung des Konden-
8. Anordnung nach Anspruch 1 und 6, dadurch 65 sators gestört werden kann, was beispielsweise dann gekennzeichnet, daß das zur Zuführung der Setzim- der Fall ist, wenn sich die Brennkraftmaschine in einem pulse dienende, der Zähleinrichtung (15) vorge- Kraftfahrzeug befindet, und die in dem Bordnetz des schaltete Tor (17) mit einer monostabilen Kipp- Kraftfahrzeuges auftretenden Störimpulse zum Kon-
r gelangen oder wenn der Kondensator bezieeise die mh ihm verbundenen Schaltungseleinfolge Alterung, Verschmutzung sowie Erwär- j ihre Werte ändern. Außerdem müssen die einzel-Ladeimpulse relativ hohe Scheitelwerte haben, sich der Pegel genügend von dsm Restspan- -jrert unterscheiden und ein hinreichend großer !!bereich erzieh werden solL
ifgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der mgs erwähnten Art unter vertretbarem Aufwand I Schaltungsmitteln zu schaffen und dabei die der beajnten Anordnung anhafteuden Unzulänglichkeiten !vermeiden.
Aufgabe ist erfindungsgeniäB dadurch gelöst, f die Speicherejnrichtung durch die Zähleinrichtung MJ-t wird und dieser Zähleinrichtung zwecks Zu- _; einer von wenigstens dem einen Betriebspara-• abhängige*. Anzahl an zusätzlich erzeugten Setzsen ein Tor vo™eschaltet ist, wobei das Steuersi-I innerhalb des auf den rotierenden T»il bezogenen steHbereicbes jeweils dann abgegeben wird, wenn die Zähleinrichtung unter Beaufschlagung durch die auf die Setzimpulse folgenden Zählimpulse einen voreingestellten Zählerstand erreicht hat
Es wird zwar in der Literatur (»technica«, 1968, Nr 22, S. 2070) bereits auf die Verwendung von Fluidics-Bementen in Verbindung mit Brennkraftmaschinen hingewiesen, wodurch jedoch nur in Anwendung von digitalen Steuerelementen im Brennkraftmaschinenbau, nicht aber die spezielle Herausbildung des Erfindungsgegenstandes nahegelegt wird.
Des weiteren ist es (nach der GB-PS 1 113 952) bei Schmelzöfen bekannt, eine Gebläselanze in vorwählbare Stellungen zu bringen und hierzu eine Zähleinrichtung sowie eine Zählimpulse liefernde Abtasteinrichtung zu verwenden, die von einem die Lanze verstellenden Antriebsrad winkelabhängig beeinflußt wird. Diese Anordnung liegt jedoch im Vergleich zum Erfindungsgegenstand in einer anderen technischen Richtung und vermittelt keinen Hinweis darauf, wie ein Steuersignal innerhalb eines auf einen rotierenden Teil bezogenen Drehwinkelbereiches parameterabhängig zu verstellen ist.
Beim Erfindungsgegenstand handelte es sich um ein im wesentlichen digitales System, so daß es sich in vorteilhafter Weise von den seither bekanntgewordenen, auf analoger Basis beruhenden elektronischen Anordnungen der einschlägigen Art unterscheidet, die infolge ihrer Drehzahlabhängigkeit nicht immer zufriedenstellende Resultate zeigen. so
Die Erfindung weiter ausbildende Einzelheiten werden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert und beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen ss Anordnung und
F i g. 2 das Blockschaltbild einer gegenüber F i g. 1 vereinfachten Anordnung.
In der F i g. 1 ist mit 10 eine Scheibe bezeichnet, die mit einem nicht näher bezeichneten, in Rotation versetzbaren Teil einer Brennkraftmaschine verbunden ist und daher mit der Winkelgeschwindigkeit ω angetrieben werden kann. In einer Abtasteinrichtung U werden durch die Rotation der Scheibe 10 Zahlimpulse und Auslösesignale erzeugt Die Zählimpulse entstehen, wenn die durch die Verzahnung am Umfang der Scheibe ID gebildeten Markierungen an der Abtasteinrich-Hing 11 vorbeilaufen, während die Auslösesignale dann
35
60 auftreten, wenn gesonderte Markierungen 12 dafür empfindliche Bereiche der Abtasteinrichtung 11 passieren.
In einem Impulsformer 13 wird die Form der abgetasteten Zählimpulse so umgewandelt, daß sie von nachfolgenden Einrichtungen mir größerer Genauigkeit verarbeitet werden können. Der Ausgang des Impulsformers 13 ist mit dem Eingang eines Tores 14 verbunden, von dessen Ausgang eine Verbindung zu dem Rückwärtszähleingang R eines Vorwärts-Rückwärts-Zählers 15 geführt ist Der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 15 hat einen Signalausgang 16, an dem dann ein Steuersignal erscheint, wenn sein Zählerstand 0 ist Mit dem Vorwärts-Zähleingang V des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 15 ist der Ausgang eines Tores 17 verbunden, das an seinem Eingang mit dem Ausgang eines Setzimptdse liefernden Oszillators 18 in Verbindung steht und von einer monostabücn Kippschaltung 19 angesteuert wird. Der monostabilen Kippschaltung 19 werden Auslösesignale der Abtasteinrichtung 11 zugeführt Durch die Pfeile 20 ist angedeutet, daß die instabile Kippzeit dieser Kippschaltung 19 durch Einflußgrößen (Betriebsparameter) steuerbar ist Das Tor 14 wird von einer bistabilen Kippschaltung 21 angesteuert deren erster Eingang Auslösesignale von der Abtasteinrichtung 11 erhält und deren zweiter Eingang mit dem Signalausgang 16 der Zähleinrichtung 15 verbunden ist
Die in F i g. 1 dargestellte Anordnung arbeitet folgendermaßen: Durch die Drehung der Scheibe 10 werden ständig Zählimpulse und außerdem bei jeder Umdrehung zum Ansteuern der Tore 14,17 Auslösesignale erzeugt. Es wird angenommen, daß die Zähleinrichtung 15 zu Beginn der Betrachtung die !Stellung 0 hat und daß die Abtasteinrichtung 11 durch die Bewegung einer Markierung 12 ein Auslösesignal erzeugt das die monostabile Kippschaltung 19 ansteuert Die monostabile Kippschaltung 19 kippt in ihren instabilen Zustand,wodurch das Tor 17 impulsdurchlässig wird. Jetzt können die von dem Oszillator 18 erzeugten Setzimpulse durch das Tor 17 hindurch zu dem Vorwärtszähleingang V der Zähleinrichtung 15 gelangen. Je nach der Dauer des instabilen Zustandes der monostabilen Kippschaltung 19 gelangt eine größere oder kleinere Anzahl an Setzimpulsen zur Zähleinrichtung 15, wo diese Setzimpulse zunächst verbleiben. Sobald nun ein weiteres Auslösesignal von einer Markierung 12 in der Abtasteinrichtung U erzeugt und der bistabilen Kippschaltung 21 zugeführt wird, kippt diese Kippschaltung 21 aus ihren ersten Schaltzustand in ihren zweiten Schaltzustand, wobei in Abhängigkeit davon das Tor 14 impulsdurchlässig wird. Nunmehr gelangen die in der Abtasteinrichtung 11 erzeugten Zählimpulse über den Impulsformer 13 zu dem Rückwärtszähleingang R der Zähleinrichtung 15, so daß der Zählerstand vermindert wird. 1st der Zählerstand 0 erreicht so erscheint an dem Signalausgang 16 ein Steuersignal, das einerseits zur Auslösung des Zünd- bzw. Einspritzvorganges der Brennkraftmaschine Verwendung findet und andererseits die bistabile Kippschaltung 21 aus ihren zweiten Schaltzustand wieder in ihren ersten Schaltzustand steuert, in dem das Tor 14 wieder impulsundurchlässig ist
Durch die Markierung 12, die jeweils das die bistabile Kippschaltung (21) in ihren zweiten Schaltzustand und somit das Tor 14 in den impulsdurchlassenden Zustand steuernde Auslösesignal hervorruft, ist eine Bezugsstellung festgestellt, von wo aus sich die Scheibe 10 noch um einen bestimmten Winkel weiterdrehen muß, bevor das Steuersignal abgegeben wird. Die Bestimmung die-
ses Winkels erfolgt dabei durch den voreingestellten Zählerstand, im Beispielsfall Null, den die Zähleinrichtung 15 unter Beaufschlagung durch die nach der Bezugsstellung einsetzenden Zählimpulse erreichen muß. Es wird somit unabhängig von der Drehzahl der Scheibe 10 immer eine bestimmte Winkelstellung ausgewählt, in der das Steuersignal auftritt
Durch die mit 20 bezeichneten Einflußgrößen ist die instabile Kippzeit der monostabilen Kippschaltung 19 und somit die Dauer des impulsdurchlassenden Zustandes am Tor 17 veränderbar. Da der Oszillator mit konstanter Frequenz schwingt, verändert sich damit auch jeweils die durch die Zähleinrichtung 15 gespeicherte Anzahl von Setzimpulsen, welche nun wiederum die der Zähleinrichtung 15 zuzuführende, zum Einreichen des voreingestellten Zählerstandes notwendige Anzahl an Zählimpulsen bestimmt und somit die Winkelstellung, in der das Steuersignal abgegeben wird, abhängig von den Einflußgrößen zu variieren gestattet
Bei der soeben beschriebenen Anordnung ist es selbstverständlich auch möglich, daß an Stelle eines Auslösesignals das Steuersignal zur Umsteuerung der monostabilen Kippschaltung in den instabilen Zustand Verwendung Findet
Die in F i g. 2 gezeigte Anordnung ist gegenüber derjenigen in F i g. 1 vereinfacht, indem auf die bistabile Kippschaltung 21 sowie das mit ihr verbundene Tor 14 verzichtet wird und sich die die Markierungen bildende Verzahnung nur über einen Umfangsabschnitt der Scheibe 10 erstreckt Dabei sind die einzelnen Zähne zur Erzeugung der Zählimpulse, dagegen Anfang und
S Ende zur Erzeugung von Auslösesignalen ausgenutzt Das am Ende dieses Kreisbogenabschnittes auftretende Auslösesignal ist zur Umsteuerung der monostabilen Kippschaltung 19 in den instabilen Zustand ausgenutzt, was dann zur Folge hat, daß die Zähleinrichtung 15 in
ίο der bereits beschriebenen Weise die Setzimpulse vom Oszillator 18 über das Tor 17 erhält Das am Anfang dieses Kreisbogenabschnittes auftretende Auslösesignal macht die Zähleinrichtung 15 zur Aufnahme der in der Abtasteinrichtung 11 erzeugten Zählimpulse bereit,
is wobei auch hier ein Steuersignal abgegeben wird, nachdem die Zähleinrichtung 15 eine durch die vorher gespeicherten Setzimpulse bestimmte Anzahl an Zählimpuken aufgenommen hat, im Beispielsfall also der Zählerstand Null erreicht hat
ίο Die Zähleinrichtung 15 kann im Bedarfsfall auch zwei Zähler enthalten, von dejien der eine Zähler zur Aufnahme der Zählimpulse bestimmt ist, wobei hier das Steuersignal dann abgegeben wird, wenn beide Zähler die gleiche Anzahl an Impulsen aufgenommen haben.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann elektrisch pneumatisch oder hydraulisch wirkende Bauelemente zur Signalverarbeitung enthalten.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 909
Patentansprüche:
1. Anordnung zur Erzeugung von Steuersignalen für die Auslösung von Zünd- und Einspritzvorgän- s gen bei Brennkraftmaschinen, mit einer von einem rotierenden Teil der Brennkraftmaschine winkelabhängig beeinflußten, Zählimpulse abgebenden Abtasteinrichtung und einer Speichereinrichtung für diese Impulse, wobei das Steuersignal innerhalb eines auf den rotierenden Teil bezogenen Drehwinkelbereiches abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung durch eine Zähleinrichtung (15) gebildet wird und dieser Zähleinrichtung (15) zwecks Zuführung einer von wenigstens einem Betriebsparameter abhängigen Anzahl von zusätzlich erzeugten Setzimpulsen ein Tor (17) vorgeschaltet ist, wobei das Steuersignal innerhalb des auf den rotierenden Teil bezögenen Verstellbereiches jeweils dann abgegeben wird, wenn die Zähleinrichtung (15) unter Beaufschlagung durch die auf die Setzimpulse folgenden Zählimpulse einen voreingestellten Zählerstand erreicht hat
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die der Zähleinrichtung (15) zuzuführende, zum Erreichen des voreingestellten Zählerstandes notwendige Anzahl an Zählimpulsen durch die vorher gespeicherte Anzahl an Setzimpulsen bestimmt ist
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß zur Erzeugung der Setzimpulse ein dem Tor (17) vorgeschalteter Oszillator (18) vorgesehen ist
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Zähleinrichtung (15) zwei Zähler enthält von denen der eine Zähler zur Aufnahme der Setzinipulse und der andere Zähler zur Aufnahme der Zählimpulse bestimmt ist wobei das Steuersignal dann abgegeben wird, wenn beide Zähler die gleiche Anzahl an Impulsen aufgenommen haben.
5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Zähleinrichtung (15) durch einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler gebildet wird, dessen Vorwärtszähleingang (V) zur Aufnahme der Setzimpulse und dessen Rückwärtszähleingang (R) zur Aufnahme der Zählimpulse bestimmt ist wobei das Steuersignal dann abgegeben wird, wenn die Zähleinrichtung (15) um den
schaltung (19) in Verbindung steht und der ücpulsdurchlassende Zustand dieses Tores (17) durch die instabile Kippzeit der monostabilen Kippschaltung (19) bestimmt ist, wobei sich die Dauer dieser instabilen Kippzeit parameterabfeängig verändern läßt
9. Anordnung nach Anspruch 1, 2, 3, 6, 8 und 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (11) über ein Tor (14) rait der Zähleinrichtung (IS) und dieses Tor (14) wiederum mit einer bistabilen Kippschaltung (21) in Verbindung steht die in Abhängigkeit von einem Auslösesignal von ihrem ersten in ihren zweiten Schaltzustand und in Abhängigkeit von einem Steuersignal von ihrem zweiten in ihren ersten Schaltzustand umsteuerbar ist und die in ihrem zweiten Schaltzustand das mit ihr verbundene Tor (14) im impulsdurchlassenden Zustand hält
10. Anordnung nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umsteuerung der monostabilen Kippschaltung (19) in den instabilen Zustand ein Auslösesignal Verwendung findet
11. Anordnung nach Anspruch 6, 7,8 und 10, dadurch gekennzeichnet daß das jeweils am Ende des reit Markierungen versehenen Umfangsabschnittes auftretende Auslösesignale zur Umsteuerung der monostabilen Kippschaltung in den instabilen Zu stand Verwendung findet
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