DE2036190A1

DE2036190A1 - Zündzeitpunkt Reguherungsvorrichtung fur Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE2036190A1
Application number: DE19702036190
Authority: DE
Inventors: Kazuo Kurebayashi Tokuhiro Ando Nonyoshi Yamamoto Noboru Kanya Toda Tadahide Katoh Takashi Nohira Hidetaka Shizuoka Oishi, (Japan) P
Original assignee: Toyota Jidosha Kogyo K K Toyota, Nippondenso K K , Kanya, Aichi, (Japan)
Priority date: 1969-07-21
Filing date: 1970-07-21
Publication date: 1971-02-11
Also published as: GB1294540A; DE2036190C3; DE2036190B2; FR2055367A5; US3718126A

Description

PATEN	T AN W Ä LTE	Dipl.-lng.	H.Tiedtke	MÜNCHEN 2 TAL 33 TEL. 0811/226894 295051 CABLES: THOPATENT TELEX: FOLGT
Dipl.-Chem. Dipl.-Chem.	Dr. D. Thomsen G.BÜhüng	9 π	33190	FRANKFURT (MAIN) SO FUCHSHOHL· 71 TEL. 0811/614666
Dipl.-lng.	W. Weinkauf f

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8000 München 2 21. Juli 1970 T 3731 - case 21798

Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Toyota-shi, Japan

und

Nippondenso Kabushiki Kaisha Aichi-ken, Japan

Zündzeitpunkt-Regulierungsvorrichtung für Verbrennungsmotoren

Die Erfindung bezieht sich auf Zündzeltpunkt-Regulierungsvorrichtungen für Verbrennungsmotoren von Fahrzeugen zur Regulierung des Zündzeitpunktes oder der Zündverstellung, wenn sich der Motor in besonderen Betriebszuständen befindet, insbesondere wenn der Motor beschleunigt wird und die Motorbelastung hoch ist,

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Beim Betrieb von Verbrennungsmotoren wurde bisher die Regulierung des Zündzeitpunktes nur zur Erreichung einer maximalen Ausgangsleistung und eines minimalen Kraftstoffverbrauchs bei normalen gleichmäßigen Betriebszuständen des Motors durchgeführt, d.h. nur im Hinblick auf die Motor-Kennwerte und dessen wirtschaftlichen Betrieb. Der Motorbetrieb hat jedoch gezeigt, daß bei besonderen Zuständen, beispielsweise wenn der Motor beschleunigt wird oder die Motorbelastung plötzlich ansteigt, sich verschiedene Probleme in anderer Richtung als bezüglich der Motorkennwerte und des wirtschaftlichen Motorbetriebs ergeben. Beispielsweise ist die heutzutage auftretende Luftverschmutzung durch von Kraftfahrzeugmotoren in die Atmosphäre abgegebene Abgase ein bedeutendes öffentliches Problem bei der Sauberhaltung der Umwelt. Die von verzögerten Motoren abgegebenen Abgase enthalten eine große Menge Kohlenwasserstoffe .ObwdHL der Gehalt an Stickstoffoxyden in den Abgasen niedrig ist, wenn der Motor bei niedriger Last betrieben wird, so wird er extrem hoch bei Bedingungen, wie Beschleunigung des Motors, bei denen die Motorbelastung in einem solchen Ausmaß ansteigt, daß die Abgase für den menschlichen Körper gefährlich werden und so ein bedeutendes Problem darstellen.

Demgemäß ist es ein Ziel der Erfindung, die vorstehenden Probleme durch Bildung einer Zündzeitpunkt-Regulierungsvorrichtung für Verbrennungsmotoren zu lösen, die einen ersten Detektor zur Feststellung der Motordrehzahl oder Fahrzeuggeschw-indigkeit und

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Erzeugung eines entsprechenden elektrischen Signals aufweist, einen zweiten Detektor zur· Feststellung der Motorbelastung und Erzeugung eines entsprechenden elektrischen Signals, ein Zündzeitpunkt-Verschiebunsorgan zur Verstellung eines Elements, um den Zündzeitpunkt zu verschieben, wenn beide Ausgangssignale von dem ersten und zweiten Detektor ihre entsprechenden voreingestellten Werte erreicht haben,, wobei die Zündung bei besonderen Motor-Betriebs zuständen variiert wird, um zu verhindern, daß erhöhte Mengen von Stickstoffoxiden und anderen gefährlichen A Verbindungen bei besonderen Motor-Betriebszuständen ausgestoßen werden.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung -werden ausgezeichnete Wirkungen herbeigeführt. Da eine logische Schaltung zum Empfangen der Ausgangssignale von dem ersten und zweiten Diskriminator zur Erzeugung eines einzigen elektrischen Ausgangssignals vorgesehen ist, kann die Gesamtdiskriminierung oder Bestimmung der Ausgangssignale von dem ersten und zweiten Diskriminator durch die logisehe Schaltung in Ausdrücken von Spannungspegeln oder Codes von "1" Und "0" stabil und zuverlässig durchgeführt werden, wodurch eine Fehlfunktion aufgrund einer fehlerhaften Gesantentscheddung aus den AusgangsSignalenvon den Diskriminatoren vermieden wird. Durch Verwendung einer integrierten Schaltung für die logische Schaltung kann der Schaltungsaufbau vereinfacht werden, wodurch die Anzahl der Schweißpunkte verringert und die Zuverlässigkeit und Dauerhaf-

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tigkeit vergrößert wird, während durch Verringerung der Größe der Vorrichtung die Massenherstellung mit Kostenherabsetzung vereinfacht wird und eine genaue Ansprecheigenschaft der Schaltung herbeigeführt wird. Da das Zündzeitpunkt-Verschiebeorgan zur Verschiebung des ,Zündzeitpunkts in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal von der logischen Schaltung vorgesehen ist,bestehen weitere ausgezeichnete Wirkungen darin, daß der Zündzeitpunkt fast ohne Aufgebung der Motorleistungskennwerte bei besonderen Motor-Betriebszuständen geeignet verschoben werden kann, beispielsweise wenn der Motor beschleunigt wird und die Motorlast erhöht ist; dadurch wird vermieden, daß größere Mengen von Stickstoffoxyden erzeugt und den Abgasen hinzugefügt werden, die von dem Motor bei besonderen Betriebszuständen, insbesondere wenn der Motor beschleunigt wird und bei hoher Last, ausgestoßen werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bildung einer Zündzeitpunkt-Regulierungsvorrichtung für Verbrennungsmotoren, die zusätzlich zu den vorstehend erwähnten ersten und zweiten Detektoren einen dritten Detektor zur Feststellung des Temperaturzustandes des erwärmten Motors und zur Erzeugung eines entsprechenden elektrischen Signals sowie ein Zündzeitpunkt-Verschiebungsorgan aufweist, das den Zündzeitpunkt verschiebt, wenn sämtliche Ausgangssignale des ersten, zweiten und dritten Detektors entsprechende vorbestimmte Werte erreicht haben, wodurch die Regulierung des Zündzeitpunkts in der zuvorgenannten Weise umgangen wird, wenn

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der Motor sich in einem derartigen Temperaturzustand befindet,
daß er dazu neigt, die Motorleistungs-Kennwerte und die Stabilität des Motors zu stören, und gleichzeitig die Erzeugung von Stickstof foxyden selbst bei besonderen Motorbetriebszuständen niedrig
ist; dies berücksichtigt für die Motorkennwerte hinsichtlich der Motortemperaturzustände von Bedeutung. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die zuvorgenannten Vorteile ebenfalls erreicht.

Da der dritte Detektor zur Feststellung des Temperaturzustandes des erwärmten Motors zur Erzeugung eines elektrischen Signals und ein zugeordneter dritter Diskriminator zum Vergleichen des
Ausgangssignals des dritten Detektors mit einem vorgegebenen Wert zur Erzeugung eines entsprechenden Ausgangssignals vorgesehen
sind, können dadurch zusätzliche ausgezeichnete Wirkungen erreicht werden, daß durch den dritten Detektor und den dritten Diskriminator festgestellt werden kann, ob der Motor ausreichend erwärmt ist oder nicht, so daß die Regulierung des Zündzeitpunktes dann vermieden wird, wenn sich der Motor in einem derartigen Temperaturzustand befindet, daß die Zündzeitpunkt-Regulierung dazu neigen
würde, die Motorkennwerte zu stören, und daß gleichzeitig die Erzeugung von Stickstoffoxyden selbst bei besonderen Motor-Betriebszuständen niedrig ist. Auf diese Weise wird der Motor mit der
normalen Zündung und ohne Störung der Motorkennwerte betrieben« während die Wirkungen der vorhergehend beschriebenen Ausfüh-

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rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung außerdem erzielt werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bildung einer Zündzeitpunkt-Regulierungsvorrichtung für Verbrennungsmotoren, die einen ersten Detektor zur Peststellung der Motordrehzahl oder Fahr-

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Zeuggeschwindigkeit und zur Erzeugung eines entsprechenden elektrischen Signals aufweist, einen zweiten Detektor zur Peststellung der Motorbelastung und zur Erzeugung eines entsprechenden elektrisehen Signals, einen .dritten Detektor zur Peststellung des Temperaturzustandes und zur Erzeugung eines entsprechenden elektrischen Signale, einen vierten Detektor zur Feststellung der Gangstellung des Getriebes des den Motor tragenden Fahrzeuges und zur Erzeugung eines entsprechenden elektrischen Signals und ein Zündzeitpunkt-Verschiebungsorgan zur Verschiebung des Zündzeitpunktes, wenn alle Ausgangssignale von dem ersten, zweiten, dritten und vierten Detektor entsprechende vorbestimmte Werte erreicht haben» wodurch der Zündzeitpunkt bei besonderen Motorbetriebszuständen, insbesondere bei Beschleunigung des Motors und bei erhöhter Motorbelastung,reguliert wird, so daß der_v Ausstoß von größeren Mengen von Stickstoffoxyden oder anderen gefährlichen Verbindungen bei besonderen Motorbetriebszuständen verhindertwird,urü die Regulierung des Zündzeitpunkt es dann umgangen wird, wenn der Zustand des Motors derart ist, daß die Zündzeitpunkt-Regulierung dazu führt₉ die Motorkennwerte zu stören ,und gLekhzeifcig ist die Erzeugung von Stick ■ toff-

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gasen selbst bei besonderen Betriebs zuständen des Motors niedrig ist so werden die Erfordernisse der Temperaturkennwerte des Motors für stabilen Motorbetrieb erfüllt; insbesondere wird der Zündzeitpunkt nur für einen geeigneten Bereich der Motorbeschleunigung verschoben, in welchem die Erzeugung von Stickstoffoxyden zum Ansteigen neigt, während der Zündzeitpunkt nach dem normalen Zündkennwert bei gegenüber dem vorstehend erwähnten Bereich anderen Motorbetriebs zuständen eingestellt wird, um die Motorkennwerte zu sichern, so daß eine Reinigung der Abgase und insbesondere die Verhinderung " der Erzeugung von Stickstoffoxyden ohne nennenswerte Störung der Motorkennwerte erreicht werden kann. -

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen anAusführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer vorzugsweise gewählten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zündzeitpunkt-Regulierungsvorrichtung für Verbrennungs- ä motoren;

Fig. 2 ein Schaltbild, das den elektrischen Steuerteil

der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1 . im einzelnen darstellt;

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Pig. 3 ein Schaltbild eines Beispiels einer Konstant-Spannungsschaltung in der Ausführungsform nach Pig. Ij

Fig. 4 eine schematische Ansicht, teilweise in Diagrammform, eines in der Ausführungsform nach Fig. 1 verwendeten Zündzeitpunkt-Verschiebungsorgangs;

Fig. 5a eine axiale Schnittansicht eines elektromagnetischen Unterdruck-Umschaltventils in dem Zündzeitpunkt-Verschiebungsorgan nach Fig. 4;

Fig. 5b einen teilweisen Radialschnitt des elektromagnetischen Unterdruck-Umschaltventils nach Fig. 5a;

Fig. 6 eine Schnittansicht eir.eö zweiten Beispiels des Zündzeitpunkt-Versohiebungsorgans in der Ausführungsform nach Fig. 1;

Fig. 7 eine graphische Darstellung, die den Zündverschiebungswinkel über der Motordrehzahl für das Zündzeitpunkt-Verschiebungsorgan nach Fig. 6 zeigt;

Fig. 8 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zündzeitpunkt-Regulierungsvorrichtung für Verbrennungsmotoren; und 009887/14 66

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Fig. 9 ein Schaltbild, das den elektrischen Steuerteil

der Ausführungsform nach Fig. 8 im einzelnen darstellt.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Schaltungsaufbau einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bezeichnet die Bezugsziffer 101 einen ersten Detektor zur Erzeugung eines elektrischen Signals, das der Motordrehzahl entspricht. Mit der Bezugsziffer 102 ist ein erster Diskriminator bezeichnet, der ein elektrisches Ausgangssignal dadurch erzeugt, daß er feststellt, ob das Ausgangssignal von dem ersten Detektor 101 einen vorbestimmten Wert erreicht hat, d.h. der aus dem Informationsinhalt des Ausgangssignals des Detektors 101 feststellt, ob der Motor eine der Bedingungen für die Verschiebung des Zündzeitpunktes erfüllt. Der erste Diskriminator 102 besitzt eine Hysteresecharakteristik, so daß sein einmal beim Erreichen des vorbestimmten Wertes aufgetretenes Ausgangssignal bei einer leichten Änderung verschiedener Bedingungen nicht verschwindet; dies ist sehr günstig, um eine * stabile Charakteristik gegenüber einer Änderung der Versorgungsspannung, einem Rauschsignal und Schwankung des Ausgangssignals von dem ersten Detektor lol zu erhalten. Er weist bei einmal verschwundenen Ausgangssignal ebenfalls eine ähnliche Hysteresecharakteristik auf, wenn das Ausgangssignal vom den ersten Detektor 101 unter den vorbestimmten Wert abfällt. Der erste Detektor 101 und der erste Diskriminator 102 stellt einen ersten Signalgenerator 100 dar, dessen Ausgangssignal einem Qesamtdiskrimi-

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nator ¹IOO (wird im folgenden beschrieben) zugeführt wird. Der vorbestimmte Wert wird besonders gewählt, beispielsweise mit 3000 Upm, wenn sich das Fahrzeug in Straßen im Stadtgebiet bewegt» um sich der niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten entsprechenden Motordrehzahl anzupassen, weil beim Befahren der Straßen mit einer relativ niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit die in den Motorabgasen enthaltenen Stickstoffoxyde öffentliche Gesundheitsprobleme hervorrufen.

\ Mit der Bezugsziffer 201 ist ein dritter Detektor bezeichnet,

der beispielsweise die Temperatur des Kotorkühlwassers feststellt. Die Bezugsziffer 202 bezeichnet einen dritten Diskriminator, der genau in der gleichen Weise wie der erste Diskriminator 102 arbeitet und so ein elektrisches Ausgangssignal dadurch erzeugt, daß er feststellt, ob das Ausgangssignal von dem dritten Detektor 201 einen vorbestimmten Wert erreicht, d.h. feststellt, ob der Motor ausreichend erwärmt wurde. Der dritte Detektor 201 und der dritte Diskriminator 202 bilden einen dritten Signalgenerator 200, dessen Ausgangssignal ebenfalls dem Gesamtdiskriminator 400 zugeführt wird.

Die Bezugsziffer 301 bezeichnet einen zweiten Detektor zur Feststellung der Motorbelastung, die im engen Sinne ein Motorbetriebszustand ist, in Form des Unterdrucks in der Ansaugleitung des Motors. Das Ausgangssignal des zweiten Detektors 301 wird zu einem zweiten Diskriminator 330 geführt, der in des* gleichen Waifee wie der erste Diskriminator 102 arbeitet und ein «elektrisches Aus™

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gangssignal erzeugt, indem er feststellt, ob das Ausgangssignal des zweiten Detektors 301 einen vorbestimmten Wert erreicht hat. Der zweite Detektor 301 besitzt eine Schaltung, die sein Ausgangssignal nur auf ein kurzes Zeitintervall begrenzt. Wenn während dieses konstantenfedtintervaUs ein Zustand auftritt, bei dem der Regulierungsbetrieb beendet werden muß, beispielsweise ein Zustand, der als Ergebnis der Anwendung der Motorbremse durch Schließung der Motordrossel auftritt und bei dem der Unterdruck extrem erhöht ( ist und gleichzeitig der Verbrennungsgrad verringert ist, wird ein derartiger Zustand durch einen Hilfsdetektor 302 festgestellt, um den Regulierungsbetrieb während der konstanten Betriebsperiode zu stoppen, um die Erzeugung von Stickstoffoxyden zu verringern. Der zweite Detektor 301, der Hilfsdetektor 302 und der zweite Diskriminator 330 bilden einen zweiten Signalgenerator 300, dessen Ausgangssignal ebenfalls dem Gesamtdiskriminator 400 zugeführt wird.

Der Gesamtdiskriminator ¹JOO stellt fest, ob alle Ausgangssignale von dem ersten, zweiten und dritten Signalgenerator 100, 300 und 200 vorhanden sind. Wenn alle Ausgangssignale vorhanden sind, erzeugt der Gesamtdiskriminator 400 ein Ausgangssignal zur Energierung einer elektromagnetischen Spule eines elektromagnetischen Unterdruck-Umschaltventils 500, das ein Zündzeitpunkt-Verschiebungsorgan 600 steuert. Der erste, zweite und dritte Signalgenerator 100, 300 und 200 empfängt eine konstante "Spannung von einer IConstantspannungs-Versorgungsschaltung 700. -

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Im folgenden wird der erste, zweite und dritte Signalgenerator 100, 300 und 200 im einzelnen beschrieben.

Der in Fig. 2 dargestellte Signalgenerator 100 besitzt einen Generator. 101, der den ersten Detektor zur Feststellung der Motordrehzahl bildet, welcher beispielsweise mit der Motorausgangswelle gekoppelt ist, eine Brückenschaltung 103, einen veränderlichen Spannungsteiler-Widerstand 104, einen Glättungskondensator 105,eine Ungebtngstemperaturkompensationsschaltung mit Widerständen 107 und 108 und einem Thermistor 109, einen Schmitt-Trigger mit Transistoren 110 und 111, Vorwiderstände 112 und 113 für die entsprechenden Transistoren 110 und 111, einen gemeinsamen Emitterwiderstand 114, einen Koppelwiderstand 115, einen Widerstand 116 zur Bestimmung des Schmitt-Pegels und einen Kondensator 117 zur Beseitung des Rauschens. · .

Der dritte Signalgenerator 200 besitzt einen Temperatur feststellenden Thermistor 201, der den dritten in das Motorkühlwasser eingetauchten Detektor bildet, einen Stromfeststellungswiderstand 202a zur Feststellung des durch den Thermistor 201 fließenden Stromes, einen Eingangs-Basiswiderstand 203 für einen Transistor 207, einen veränderlichen Widerstand 204, einen Widerstand \2O5, einen Thermistor 206, wobei die Schaltelemente 204 bis 206 eine

\ Temperaturkompensationsschaltung und eine Schaltung zur Feststel- '

lung eines ersten vorbestimmten Wertes bilden und der Transistor 207 zur Bestimmung des ersten vorbestimmten Wertes dient, einem Eingangswiderstand 208, einen veränderlichen Widerstand 209 zur

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Bestimmung eines zweiten vorbestimmten Wertes, Transistoren 210 und 211, die einen Schmitt-Trigger bilden, Vorwiderstände 212 und 213 für die entsprechenden Transistoren 210 und 211, einen Koppelwiderstand 21¹J, einen Widerstand 215 zur Bestimmung des Schmitt-Pegels, einen gemeinsamen Emitterwiderstand 216, einen Kondensator zur Beseitigung des Rauschens und einen Emitterwiderstand 218 für den Transistor 207.

Der zweite Signalgenerator 300 besitzt einen zweiten Diskriminator 330, einen Schalter 301, der den zweiten Detektor bildet, welcher durch den Unterdruck in der Motoransaugleitung betätigt wird (geöffnet und geschlossen), einen Schalter 302, der den Hilfsdetektor bildet, der genauso durch den Unterdruck in der Motoransaugleitung betätigt wird (geöffnet und geschlossen), einen Ladungspfadwiderstand 303, einen Entladungspfadwiderstand 304, einen Entladungspfadkondensator 305, einen Vorspannungswiderstand 306, einen Kondensator 307 zur Beseitigung des Rauschens, einen Entladungspfadtransistor 308, einen Entladungspfadwiderstand 325> einen Rücksetz-Entladungspfadwiderstand 309, einen Ladungskondensator 310, eine Spannungsteilerschaltung mit einem Wider-, stand 311 und einem veränderlichen Widerstand 312, einen Ladungspfadwiderstand 326, einen Schmitt-Trigger bildende Transistoren 313und 314, Vorwiderstände 315 und 316 für die entsprechenden Transistoren 313 und 314, einen Kopplungswiderstand 317, einen Widerstand 318 zur Bestimmung des Schmitt-Pegels, einen gemeinsa- men Emitterwiderstand 319, Kondensatoren 320 und 322 zur Beseiti-

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gung des Rauschens« eine Eingangspegel-Kompensationsschaltung mit einem Widerstand 321 und pioden 323a und 323b und eine als integrierte Schaltung gebildete UND-NICHT-Schaltung 324 zur Polaritätsumkehrung.

Die Bezugsziffer 401 bezeichnet eine Ausgangsleitung aus dem ersten Signalgenerator 100, die Bezug·; siff er 402 eine Ausgangsleitung aus dem dritten Signalgenerator 200 und die Bezugszifför 403 eine Ausgangsleitung aus dem zweiten Signalgenerator 300. \

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Der Gesamtdiskriminator 400 besitzt eine als integrierte \ Schaltung gebildete UND-NICHT-Schaltung 404, Pegel-Korrekturdioden 405a und 405b, einen Eingangswiderstand 4θβ, einen Vorwiderstand 407, einen Verstärkungstransistor 408 und einen Transistor 409 zur Energierung einer'elektromagnetischen Spule. Der Kollektor des j Transistors 409 ist mit der elektromagnetischen Spule 501 des

elektromagnetischen Unterdruck-Umschaltventils 500 (wird im folgen- ' den im einzelnen beschrieben) verbunden; eine die umgekehrte Spannung aufnehmende Diode 502 ist der elektromagnetischen Spule 501 parallelgeschaltet. Die Ausgangsleitungen 403 und 402 von jeweils ; dem zweiten und dritten Signalgenerator 300 und 200 sind mit der Eingangsseite der UND-NICHT-Schaltung 404 verbunden^ die Ausgangs- · leitung 401 aus dem ersten Signalgenerator 100 ist über eine den umgekehrten Strom sperrende Diode 118 mit dem gemeinsamen Schaltungsknoten der Dioden 405a und 4O5b verbunden»

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Die Konstantspannungs-Versorgungsschaltung 700 besitzt den . in Pig. 3 dargestellten Aufbau. Sie besitzt eine Batteriequelle 701, einen Eingangsstrom-Begrenzungswiderstand 702, einen Konstantspannungswiderstand 703, einen Transistor 70¹I in erster Stufe, eine Zenerdiode 705, einen veränderlichen Widerstand 706, einen in Serie mit dem veränderlichen Widerstand 706 geschalteten Widerstand 707, einen Vorspannungswiderstand 708, einen Transistor 709 in zweiter Stufe zur Erzeugung einer konstanten Ausgangsspannung und einen Glättungskondensator 710. Der Glättungskondensator ist mit einem mit X bezeichneten Ende mit einer Quellensammelleitung X¹ verbunden; der positive Pol* Y und der negative Pol Z sind jeweils an ein Ende Y¹' der elektromagnetischen Spule 501 des elektromagnetischen Unterdruck-Umschaltventils 5oo und an eine Rücklaufleitung ZV angeschlossen, wie in Fig. 2 und auch in der ein zweites Ausführungsbeispiel darstellenden Fig. 9 gezeigt. Wenn beim Betrieb der Konstantspannungs-Versorgungsspannung 700 mit vorstehend beschriebenem Aufbau der Transistor 709 aufgrund der Änderung der Vorspannung an dem Vorspannungswiderstand 708 getriggert wird, beginnt die Potentialdifferenz an dem Kondensator 710 anzusteigen. Sobald das Basispotential an dem Transistor JOH die Zenerspannung der Zenerdiode 705 überschreitet, wird demzufolge der Transistor 704 leitend und vermindert das Basispotential des Transistors 709, wodurch dieser eventuell gesperrt wird und die Klemmenspannung an dem Kondensator 710 verringert wird. Auf diese Weise wird die Klemmenspannung an dem Kondensator 710 konstant gehalten.

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Das elektromagnetische Unterdruck-Umschaltventil 500 besitzt den in den Fig. 5a und 5b dargestellten Aufbau. Wie in diesen Figuren dargestellt, ist die elektromagnetische Spule 501 in der hohlen zylindrischen Form gewickelt und in einem zylindrischen Außengehäuse 503 aus einem magnetischen Material eingeschlossen. Durch die elektromagnetische Spule 501 erstreckt sich ein statio-

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närer Eisenkern 504, der mit einem Ende an einem Enddeckel 505 befestigt ist. Der stationäre Eisenkern 504 besitzt einen inneren axialen Kanal 5oS, der über ein Rohr 507 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. An der elektromagnetischen Spule 501 anliegend ist innerhalb des äußeren Gehäuses 503 ein zylindrisches Joch 5o8 vorgesehen, das einen Teil des magnetischen Kreises der Spule 501 bildet. Das Joch 508 umgibt einen beweglichen Eisenkern 509, der sich längs der Achse des stationären Eisenkerns 504 erstreckt und längs dieser beweglich ist. Der bewegliche Eisenkern 509 besitzt äußere axiale Nuten oder Schlitze 510a und 510b und eine axial abgestufte öffnung 511, wie klar aus Fig. 5b ersichtlich. Eine Feder 512 sitzt zwischen einer Schulter 513 der abgestuften öffnung 511 und dem gegenüber stehenden Ende des stationären Eisenkerns 504. Ein Ventilschaft 514 sitzt in der abgestuften öffnung 511 und ist an beiden Enden mit entsprechenden Ventilteilen 515 und 516 aus elastischem Material abgedeckt. Das dem inneren Ende des Kanals 506 in dem stationären Eisenkern 504 gegenüberstehende Ventilteil 516 wird angetrieben, um den Kanal 506 zu öffnen und zu schließen. An einem Enddeckel 503, der sich an der Seite des Außengehäuses 503 befindet, die dem Enddeckel 505 entgegengesetzt

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ist, ist eine Unterteilungswand 518 befestigt, die Abschnitte 519, 520 und 521 innerhalb des Außengehäuses 503 festlegt. Die Abschnitte 519 und 521 sind ständig in Verbindung miteinander. Die Wand 518 besitzt einen Abschnitt oder Kanal 522, der an einem Ende mit dem Abschnitt 520 und am anderen Ende Über ein Rohr mit der Unterdruckkammer 603 des Zündzeitpunkt-Verschiebungsorgans 600 (im folgenden anhand von Pig. 4 im einzelnen beschrieben) in Verbindung steht. Der Abschnitt 521 steht mit dem Saugrohr des Motors über ein Rohr 52¹I in Verbindung. Die Wand 518 besitzt ebenfalls eine zentrale öffnung 525> die dem Ventilteil 515 gegenübersteht und von diesem geöffnet und geschlossen wird. Die Zuleitungen 526 der elektromagnetischen Spule 501 werden aus dem Enddeckel 517 über ein Dichtungsglied 527 herausgeführt. Wenn beim Betrieb die elektromagnetische Spule 501 nicht energiert wird, wird der bewegliche Eisenstab 509 zusammen mit dem Ventilschaft gegen die Wand 518 durch die Federkraft der Feder 512 gedrückt, so daß die zentrale Öffnung 525 durch das Ventilteil geschlossen ist und dadurch der Abschnitt 519 von dem Abschnitt ä 520 isoliert ist, während der Abschnitt 520 mit dem Kanal 506 \lber die Nuten 510a und 510b in dem beweglichen Eisenkern 509 in Verbindung steht. Wenn die elektromagnetische Spule 501 energiert wird, zieht sie den beweglichen Eisenkern 509 zusammen mit dem Ventilschaft 514 durch die magnetische Anziehungskraft gegen die Federkraft der Feder 512 an. Dadurch wird das Ventilteil 515 von der Wand 518 gelöst und öffnet die zentrale öffnung 525, während das Ventilteil 516 den Kanal 506 schließt, so daß der Abschnitt

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520 mit dem Abschnitt 519 über die zentrale öffnung 525 in Verbindung steht, während der Kanal 506 von den Abschnitten 520 und 522 isoliert ist.

Das Zündzeitpunkt-Verschiebungsorgan 600 ist in einer ersten Ausführungsform in Fig. 4 dargestellt. Dort ist ein Gehäuse 601 gezeigt, dessen Innenraum durch eine Membran 602 in eine Unterdruckkammer 603 und eine Kammer mit atmosphärischem Druck unterteilt ist. Die Unterdruckkammer 603 steht mit dem Rohr 523 in Verbindung, das zu dem vorhergehend erwähnten elektromagnetischen Unterdruck-Umschaltventil 500 führt, so daß der atmosphärische Druck zu beliebigen Zeitpunkten zugeführt werden kann. Die Membran 602 ist mit einer Membranstange 611 verbunden, die sich durch die Druckkammer 60¹I mit atmosphärischen Druck erstreckt und mit einer Unterbrecherplatte 607 verbunden ist, die in einem Verteilergehäuse 605 gelagert ist und sich mit einem Unterbrechernocken 6O6 dreht. Ein durch den Unterbrechernocken 606 betätigter Unterbrecher 6O8 ist auf der Unterbrecherplatte 607 befestigt. Ein Schwingarm 609 ist mit einer Zündspule 800 und einem Kondensator

610 verbunden. Die Zündspule 800 ist mit einer Batteriequelle 9oo verbunden.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten ersten Signalgenerator 100 wird der Kondensator 105 durch die von dem Generator 101 erzeugte Spannung geladen. Wenn die Klemmenspannung an dem Kondensator 105 sich unterhalb eines vorbestimmten Wertes befindet, ist üev Trans!·

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tor 110 gesperrt, während der Transistor 111 Strom führt. Sobald die Klemmenspannung an dem Kondensator 105 den vorgegebenen Wert überschreitet, wird der Transistor 110 getriggert, um den Transistor 111 zu sperren, wodurch das Ausgangssignal "1" an der Ausgangsleitung ¹IOl erscheint. Da der aus den Transistoren 110 und
111 bestehende Schmitt-Trigger eine Hysteresecharakteristik aufweist, selbst wenn der Spannungspegel der von dem Generator 101
erzeugten Spannung auf den gleichen Pegel zurückgekehrt ist, bei dem der Transistor 110 getriggert wurde, werden die Transistoren 110 und 111 nicht umgeschaltet, d.h. der Transistor 110 wird
nicht gesperrt und der Transistor 111 nicht getriggert, bis die
Spannung bis auf einen etwas niedrigeren Pegel absinkt. Aufgrund dieser Charakteristik kann trotz des der Ausgangsspannung (Signal) des Generators 101 überlagerten Rauschsignals und trotz leichter Schwankungen der'Quellenspannung ein stabiler Betrieb gewährleistet werden. Die Umschaltung des Transistors 111 ist absolut entgegengesetzt der des Transistors 110.

Wenn die Temperatur des Motorkühlwassers erhöht ist, sinkt
beim Betrieb des dritten Signalgenerators 200 der Widerstand des Thermistors 201 und setzt damit die Spannung an dem Verbindungs-

punkt des Thermistors 201 und des Widerstandes 202a herab Duröh seine Abhängigkeit zur Vorspannung wird der Transistor 207 gesperrt, sobald der sich ändernde Widerstand des Thermistors 201 einen ersten vorbestimmten Wert überschreitet, der einer vorbestimmten Temperatur des Kühlwassers entspricht. In diesem Augenblick wird der Vor-

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Stufentransistor 210 durch sein vorbestimmtes Vorspannungsverhältnis getriggert. Wenn sich der Widerstand des Thermistors unterhalb einem vorbestimmten Wert befindet, führt der Transistor 207 Strom, und der Transistor 210 ist daher gesperrt, so daß der Transistor 211 durchgeschaltet ist und ein Ausgangssignal "0" an der Ausgangsleitung 402 vorliegt. Sobald der erste voj?bestimmte Wert erreicht ist, wenn die Temperatur ansteigt, wird zunächst der Transistor 210 in seinen Leitzustand umgeschaltet; darauf folgt die Umschaltung der Transistoren 207 und 211 in gesperrtem Zustand, wodurch ein das überschreiten des ersten vorbestimmten Wertes anzeigendes Ausgangssignal "1" auf der Ausgangsleitung 402 erscheint. Somit zeigt das Vorliegen eines Ausgangssignals "1" auf der Ausgangsleitung 402, daß der Motor bereits ausreichend erwärmt wurde. Bei weiterem Ansteigen der Temperatur des Kühlwassers des Motors und weiterer Verringerung des Widerstandes des Thermistors 201 erhöht sich der Spannungsabfall über den Widerstand 202a in einem derartigen Ausmaß, daß der Transistor 210 eventuell gesperrt wird. Dieses Ausmaß entspricht einem zweiten vorbestimmten Wert; der in diesem Augenblick auftretenden Umschaltung des Transistors 210 folgt die Umschaltung des Transistors 211 in den Leitzustand, wodurch ein das überschreiten des zweiten vorbestimmten Wertes anzeigendes Ausgangssignal "0" auf der Ausgangsleitung 402 erscheint. In diesem Fall ermöglicht die Hysteresecharakteristik ebenfalls \ die Gewährleistung einer stabilen Ausgangscharakteristik. Das Vorliegen des Signals "0" auf der Ausgangsleitung 402 zeigt an,

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- 21 daß der Motor bereits überhitzt ist.

Wenn der Unterdruck im Motorsaugrohr einen vorbestimmten Wert erreicht, wird beim Betrieb des zweiten Signalgenerators 300 der Schalter 301 geschlossen, um den Kondensator 305 über die Widerstände 303 und 306 flir eine relativ kurze Zeitdauer zu laden. Dadurch wird der Transistor 308, der mit einer über den Widerstand 306 an seiner Basis-Emitterstrecke liegenden Vorspannung gesperrt war, getrigger^, woraufhin die in dem Kondensator 310 zuvor gespeicherte Ladung durch den Widerstand 325 und die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 308 schnell entladen wird; dadurch fällt das Basispotential an dem Transistor 313 ab und bewirkt dessen Umschaltung von dem anfänglichen Leitzustand in den gesperrten Zustand. Gleichzeitig wird der Transistor 31-Ί" von seinem gesperrten Zustand in den Leitzustand umgeschaltet; das umgekehrte Signal wird nochmals durch die UND-NICHT-Schaltung 324 umgekehrt, wodurch ein Ausgangssignal "1" auf der !Ausgangsleitung 403 erscheint. Im Laufe der Zeit kehrt der Transistor 308 wieder zu dem gesperrten Zustand zurück, wodurch der Kondensator 310 " über die Widerstände 311 und 326 aufgeladen wird und das Basispotential an dem Transistor 313 erhöht wird, so daß eventuell die Rückumschaltung des Transistors 313 in den leitenden Zustand und ■ die gleichzeitige Rückumschaltung des Transistors 314 in den ge- i sperrten Zustand verursacht wird, wodurch ein umgekehrtes Signal erzeugt wird, da3 durch die UND-NICHT-Schaltung 324 umgekehrt wird, und ein AuGgangssignal "0" auf der Ausgangsleitung 403 erscheint.

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Auf diese Weise liegt das Aus gangs signal "1" nur für einkjnstantes Zeitintervall auf der Ausgangsleitung 403 vor, das durch die Zeitkonstante für die Schaltung des Kondensators 310 und des Widerstandes 311 und die über den Widerstand 311 und den veränderlichen Widerstand 312 unterteilte Spannung bestimmt ist. Wenn der Motor einer Bedingung ausgesetzt ist, die das Aufheben des nach Schliessen des Schalters 301 während des vorstehend erwähnten konstanten Zeitintervalls hergestellten Zustandes erfordert, beispielsweise eine durch das Schließen der Motordrossel zur Anwendung der Motorbremse herbeigeführte Bedingung, die von einem plötzlichen Ansteigen des Unterdrucks in dem Motorsaugrohr begleitet wird, wird der Schalter 302, der auf ein solches Ansteigen des Unterdrucks anspricht, geschlossen, uni den Kondensator über den Widerstand 309» der einen vergleichsweise niedrigen Wert besitzt, schnell zu laden Dadurch wird .der Transistor 313 getriggert und der Transistor 314 gesperrt, wodurch ein Ausgangssignal "O" auf der Ausgangsleitung 403 erscheint und den vor dem Schließen des Schalters 301 bestehenden Zustand wieder herstellt.

Die Ausgangssignale des zweiten und dritten Signalgener.ators 300 und 200 stellen die Eingangssignale für die UND-NICHT-Schaltung 404 dar. Die UND-NICHT-Schaltung 404 ist derart angeordnet, daß sie nur ein Ausgangssignal "0" erzeugt, wenn alle Eingangss\gnale "1" sind, so daß nur, wenn das Aus gangs signal ¹¹I" auf allen Ausgangsleitungen 403 und 402 des ersten und zweiten Signalgenera-

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tors 300 und 200 vorliegt, die UND-NICHT-Schaltung 4O4 das Ausgangssignal "O" erzeugt; nur wenn sowohl das ^IIO"-Ausgangssignal von der UND-NICHT-Schaltung 404 als auch das "O"-Ausgangssignal auf der Ausgangsleitung 401 von dem ersten Signalgenerator 100 erscheint, wird der Transistor 408 gesperrt und der Transistor 409 getriggert, um die elektromagnetische Spule 501 des elektromagnetischen Unterdruck-Umschaltventils 500 zu energieren. So wird die elektromagnetische Spule 501 des elektromagnetischen Unterdruck- ( Umschaltventils 500 nur energiert, wenn der Gehalt an Stickstoffoxyden in den Abgasen nach Erwärmung des Motors extrem hoch ist, die Motorbelastung groß ist und die Motordrehzahl unter einem vorbestimmten Wert liegt.

Im folgenden wird die Arbeitsweise nach Energierung der elektromagnetischen Spule anhand der Fig. 4 und 5 beschrieben. Die durch Energierung der elektromagnetischen Spule 501 erzeugte elektromagnetische Anziehungskraft drückt den beweglichen Eisenkern , 509 zusammen mit dem Ventilschaft 514 gegen die Federkraft der Feder 512; dadurch wird die zentrale öffnung 525 geöffnet und der Kanal 506 mit dem Ventilteil 516 geschlossen, so daß das Rohr 524 über die Abschnitte 521 und 519, die öffnung 525 und den Abschnitt 52O mit dem Rohr 523 in Verbindung gebracht wird und der UnterV druck des Motorsaugrohrs in die Unterdruckkammer 6O3 des Zündzeitpunkt-Verschiebungsorgangs 600 gelangt , wodurch die Membran 602 in Richtung der Unterdruckkammer 603 verschoben witfd. Die so her-

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beigeführte Verschiebung der Membran 603 wird über die Membranstange 611 auf die Unterbrecherplatte 607 übertragen, wodurch diese in einem entsprechenden Maß in der gleichen Richtung wie der Unterbrechernocken 6O6 gedreht wird, so daß die Stellung des Nokkens 6O6 .gegenüber dem Unterbrecher 6O8 verschoben wird und somit der Zündzeitpunkt später eingestellt wird. Die Verspätung des Zündzeitpunktes setzt den Verbrennungswirkungsgrad des Motors herab, so daß die Temperatur in dem Zylinder einen Wert annimmt, bei dem die Erzeugung von Stickstoffoxyden kaum ermöglicht ist,

\ so daß diese nicht in die Atmosphäre ausgestoßen werden.

Da das Ausgangssignal "1" des zweiten Signalgenerators 300 nur für ein konstantes Zeitintervall vorliegt, wird die Verspätung des Zündzeitpunktes nur für diese konstante Zeit aufrechterhalten; nach Ablauf dieser Zeit wird die normale Zündzeitpunkt-Charakteristik wieder aufgenommen. Wenn der Schalter 202 des zweiten Signalgenerators 300 plötzlich geschlossen wird oder wenn irgendeine der vorstehend erwähnten drei Bedingungen gestört wird, verschwindet das Ausgangssignal des Gesamtdiskriminators ^00 ebenfalls selbst während der vorstehend erwähnten Zeitperiode sofort, so daß die elektromagnetische Spule 501 stromlos gemacht wird und die normale Zündzeitpunkt-Charakteristik wieder aufgenommen wird. Die dem ersten vorbestimmten Wert für den Betrieb des dritten Signalgenerators 200 entsprechende Motorkühlwassertemperatur wird mit einem geeigneten Wert, beispiel 40°C, gewählt, bei dem der Motor als ausreichend erwärmt betrachtet werden kann, um das Absinken der

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Motorleistung aus einer sonst wegen nicht ausreichender Erwärmung des Motors auftretenden Verschiebung des Zündzeitpunktes gegenüber dem normalen Zündzeitpunkt zu verhindern. Was den zweiten vorbestimmten Wert anbetrifft, wird bei Festsetzung der Temperatur des Kühlwassers auf beispielsweise Ho⁰C das Ausgangssignal des dritten Signalgenerators 2oo auf "O" umgekehrt, wenn die vom Augenblick des Startens des Motors ansteigende Kühlwassertemperatur Ho⁰C erreicht. Für den umgekehrten Fall absinkender Temperaturen ist jedoch für den Reinversionspunkt des Ausgängssignals eine leichte Hysterese erforderlich; wenn die Temperatur für den zweiten vorbestimmten Wert Ho C beträgt, sollte der Reinversionspunkt beispielsweise zwischen etwa 9o°C und loo°C liegen. Dies ist nötig, um ein Fressen des Motors zu vermeiden.

In Fig. 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Zündzeitpunkt-Verschiebungsorgans dargestellt. Darin bezeichnen die Bezugsziffern 605 bis 609 Teile, die den in Pig. ¹J dargestellten gleich oder äquivalent sind. Die Bezugsziffer 612 bezeichnet I

einen für diese Ausführungsform besonders vorgesehenen Unterbrecher.

Der Unterbrecher 612 wird durch einen Unterbrechernocken 606 wie der Unterbrecher 6O8 betätigt. Er ist mit der Unterbrecherplatte 607 derart verbunden, daß er um einen Winkel d, gegenüber einer den , Unterbrecher 6O8 und das Zentrum des Unterbrechernockens 6θβ verbindenden Linie geschoben ist. Beim Auftreten des Ausgangssignals des Gesamtdiskriminators 400 wird ein Mikroschaltei* (nicht dargestellt) betätigt, um die Primärwicklung der Zündspule von einer

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mit dem Unterbrecher 6O8 verbundenen Leitung 613 auf eine mit dem Unterbrecher 612 verbundene Leitung 6l4 umzuschalten. Wenn kein Ausgangssignal des Gesamtdiskriminators 400 vorliegt, ist normalerweise die Primärwicklung der Zündspule mit der Leitung 613 verbunden. Mit der Bezugsziffer 615 ist ein Schwingarm bezeichnet,der einen Kontakt des Unterbrechers 612 hat. Wenn das Ausgangssignal des Gesamtdiskriminators 400 nicht vorliegt, fließt im Betrieb normalerweise Strom durch den Unterbrecher 608, der den Frühzündungswinkel ß (bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht) in einer in Pig. 7 mit der durchgezogenen Linie a dargestellten Abhängigkeit von der Motordrehzahl N (Upm) einstellt. Sobald das Ausgangssignal des Gesamtdiskriminators 400 erscheint, wird die Primärwicklung der Zündspule von dem Unterbrecher 608 zum Unterbrecher 612 zu dessen Energierung geschaltet; der Unterbrecher 612 stellt den Frühzündungsitfinkel ß, der um einen Winkel 2 <L hinter dem normalen Frühzündungswinkel, wie mit der unterbrochenen Linie b in Fig. 7 dargestellt, zurückbleibt. Mit dem mit Nc angenommenen vorbestimmten Wert der Motordrehzahl springt der längs der unterbrochenen Linie b ansteigende Frühzündungswinkel ß über einen mit b¹ bezeichneten unterbrochenen Teil auf einen Wert in der durchgezogenen Linie a in dem Augenblick,.in dem der Wert Nc der Motordrehzahl erreicht ist.

In der vorherstehend beschriebenen Ausführungßform erzeugt der erste Signalgeneratar 100 ein Ausgangssignal, "indem er fest·? stellt, ob die Motordrehzahl einen vorbestimmten Wert erreicht hat,

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der einer der Faktoren zur Verschiebung des Zündzeitpunktes bei besonderen Motorbetriebszuständen ist. Andererseits kann das Ausgangssignal des ersten Signalgenerators 100 durch Feststellung der Fahrzeuggeschwindigkeit erzeugt werden, die mit einem maximalen oder minimalen vorbestimmten Wert oder mit sowohl dem maximalen und minimalen vorbestimmten Wert·in einem bestimmten Bereich verglichen wird, in welchem der Gehalt an Stickstoffoxyden in den Abgasen hoch ist. In diesem Fall kann die Erzeugung von Stickstoffoxyden bei besonderen Motorbetriebszuständen in gleicher Weise? wie bei der Feststellung der Motordrehzahl nach dem vorstehenden Beispiel verhindert werden; dabei kann ein gleicher Sc'raltungsaufbau verwendet werden.

Bei dem zweiten Detektor in der vorhergehenden AusfUhrungsform, der durch den zur Feststellung der Motorbelastung und Bildung eines entsprechenden elektrischen Signals durch den Motor— unterdruck betätigten Schalter 301 gebildet ist, können ebenfalls | andere Betriebsparameter als der Motorunterdruck beispielsweise die Stellung des Beschleunigerpedals, die Drosseisteilung und das Umdrehungsverhältnis zwischen der Eingangs- und Ausgangswelle des Drehmomentwandlers verwendet werden, um das elektrische Signal abzuleiten.

Weiterhin ist der dritte Detektor zur Feststellung der Temperatur des erwärmten Motors nicht auf den in der "vorhergehend beschriebenen Ausführungsform in das Motorkühlwasser eingetauchten

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Thermistor 201 beschränkt; stattdessen können.auch sogenannte wärmeempfindliche Elemente, wie ein Posistor (positiver Thermistor), ein Critesistor (kritischer Thermistor) usw. verwendet werden, die direkt mit dem Zylinderblock oder Zylinderkopf verbunden oder darin eingebettet sein können oder in das Motoröl eingetaucht sein können und von denen das den Temperaturzustand des Motors darstellende elektrische Signal abgeleitet werden kann.

Weiterhin kann das ZÜndzeitpunkt-Verschiebungsorgan in der vorstehenden Ausführungsform durch eine Einrichtung, wie ein elek tromagnetisch betätigter Gestängemechanismus, ersetzt werden.

Fig. 8 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgömässen Zündzeitpunkt-Regulierungsvorrichtung für Verbrennungsmotoren in einem Blockschaltbild; der elektrische Steuerschaltungsaufbau ist im einzelnen in "dem Schaltbild der Fig. 9 dargestellt.

Diese Ausführungsform weicht von der in den Fig. 1 und 2 vorhergehend dargestellten Ausführungsform darin ab, daß ein vierter Detektor 800 zusätzlich vorgesehen ist. Der vierte Detektor 800 dient zur Feststellung der Höchstgeschwindigkeitsgangstellung, beispielsweise der vierten (Höchst-) Gangstellung in dem Fall, daß der Motor an eine Übertragungsanlage mit vier Vorwärtsgängen gekoppelt ist. Da andere Gänge als der Höchstgeschwindigkeitsgang zumeist für Beschleunigung gekoppelt sind, bedeutet die Nichtfeststellung der Höchstgeschwindigkeitsgangstellung, daß das Fahrzeug sich im Beschleunigungszustand befindet. So kann von^m 4. Detektor

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800 angenommen werden, daß er den Beschleunigungszustand des Fahrzeuges oder Motors feststellt«

Ein Gesamtdiskriminator 400' stellt fest, ob alle Ausgangssignale des ersten, zweiten, dritten und vierten Signalgenerators 100, 300, 200 und iJOO vorliegen. Wenn alle Ausgangssignale vorliegen, erzeugt der Gesamtdiskriminator ¹IOO¹ ein Ausgangssignal zur Energierung einer elektromagnetischen Spule eines elektromagnet!- a sehen Unterdruck-Umschaltventils 5Q0, das das Zündzeitpunkt-Verschiebungsorgan 600 steuert.

Wie in Fig. 9 dargestellt, besitzt der vierte Detektor 800 einen Mikroschalter 801, der geschlossen ist, wenn sich die Übertragungsanlage in der Endgangstellung befindet ,und einen Kondensator 802 zur Beseitigung des Rauschens. Mit der Bezugsziffer 8o3 ist eine Ausgangsleitung aus dem vierten Detektor 800 bezeichnet. Die Bezugsziffern 401, 4Q2 und ¹JOJ bezeichnen entsprechende Ausgangsleitungen aus dem ersten, dritten und zweiten Signalgenerator 100, 200 und 300. Der Gesamtdiskriminator 400* besitzt eine in integrierter Schaltung gebildete UND-NICHT-Schaltung 404 ·, Pegelkorrekturdioden 405a und 405b, Eingangsspannungsteilerwiderstände 406 und 410, einen Vorwiderstand 407, einen Verstärkungstransiotor 408 und einen Transistor 409 zur Energierung der elektromagnetischen Spule 501 des elektromagnetischen Unterdruck-Umschaltventils 500. Die elektromagnetische Spule 501 ißt mit dem-Kollektor des Traneistors 409 verbundenen die Spule 501 ist eine ρarallele, die

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Umkehrspannung aufnehmende Diode 5Ö2 angeschlossen. Die Ausgangsleitung ΊΟ3 aus dem zweiten Signalgenerator 300, die Ausgangsleitung 402 aus dem dritten Signalgenerator 200 und die Ausgangsleitung 803 aus dem vierten Detektor 800 sind mit entsprechenden Eingangsanschlüssen der UND-NICHT-Schaltung ¹IO¹I¹ verbunden; die Ausgangsleitung ¹IOl aus dem ersten Signalgenerator 100 ist über eine Strom in umgekehrter Richtung sperrende Diode 118 mit dem gemeinsamen Schaltungsknoten der Dioden 405a und ¹IOSb verbunden.

Wenn die Ubertragungsanlage in die Endgangstellung geschaltet wird, wird der Mikroschalter 801 des vierten Detektors 800 betätigt und läßt ein Ausgangssignal "1" auf der Ausgangsleitung 803 erscheinen. Wenn sich die Übertragungsanlage in anderen Gangstellungen befindet, liegt das Ausgangssignal ¹¹O" auf der Ausgangsleitung 803 vor. · '-■

Wie erwähnt, stellen die Ausgangssignale des zweiten, dritten und vierten Signalgenerators 300, 200 und 800 jeweils ein Eingangssignal für die UND-NICHT-Schaltung ¹IO¹P darj die.UND-HICHT-* Schaltung ¹IO¹I¹ ist derart angeordnet, daß sie nur, wenn alle Ein« gangssignale "1" sind, ein Ausgangssignal "0" erzeugt, so daß nur. wenn das Ausgangssignal "1" auf allen Ausgangsleitungen A03, 402 und 803 jeweils des zweiten, dritten und vierten Signalgeneratora 300, 200 und 800 erscheint, das Ausgangssignal der UND-NICHT-Schaltung ¹IO¹I¹ zu "0" wird j nur wenn sowohl das Aufgangs signal der UND-NICHT-Schaltung ¹IO¹*¹ als auch das Ausgang®signal auf der Aus«

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gangsleitung MOl des ersten Signalgenerators 100 zu ¹¹O" wird, wird der Transistor l|08 gesperrt und der Transistor 409 getriggert, wodurch die elektromagnetische Spule 501 des elektromagnetischen Unterdruck-Umschaltventils 50 ο

energiert wird. So wird die elektromagnetische

Spule 501 des elektromagnetischen Unterdruck-Umschaltventils 500 nur energiert, wenn die vier Bedingungen gleichzeitig auftreten, daß die Abgase eine große Menge an durch den Motor erzeugten und nach Erwärmung des Motors in die Atmosphäre auszustoßenden Stickstoffoxyden enthalten, daß die Motorbelastung hoch ist, daß der Motor und damit das Fahrzeug beschleunigt wird und daß die Motordrehzahl unter einem vorbestimmten Wert liegt.

Wenn zwar in der Ausführungsform nach Fig. 1 der erste Detektor und der erste¹ Diskriminator verwendet wird, um ein der Motordrehzahl oder der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechendes elektrisches Signal zu erzeugen, so können sie mit einem vierten Detektor zur Erzeugung eines der Stellung der Übertragungsanlage entsprechenden elektrischen Signals vertauscht werden. Wie vorstehend ausgeführt, wird die Bedingung, daß der Motor erwärmt V7iid, durch den dritten Signalgenerator 200 · festgestellt; die Bedingung der hohen Motorbelastung wird durch den zweiten Signalgenerator 300 festgestellt; die Bedingung, daß der Motor und damit das Fahrzeug beschleunigt wird, wird durch den vierten Detektor 800 festgestellt und die Bedingung, daß die Motordrehzahl unter einem vorbestimmten Wert liegt, wird durch den ersten Signalgenerator 100 festgestellt.

Die Arbeitsweise nach Energierung der elektromagnetischen Spule

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• . ' BAD ORIGINAL

501 des elektromagnetischen Unterdruck-Umschaltventils. 500 ist die gleiche, wie vorhergehend anhand der Fig* ¹I, 5a und 5b erläutert, mit der Ausnahme, daß der Gesamtdiskriminator ¹IOO' vier Bedingungs-Eingangssignale empfängt.

Die zuvor erwähnten vier Bedingungen werden nun im einzelnen erörtert, Daß die Motordrehzahl unterhalb einem vorbestimmten Wert, beispielsweise 3000 Upm, liegt, wurde zur ersten Bedingung gemacht, um zu verhindern, daß die Stickstoffoxyde in die Atmosphäre ausgestoßen werden, wenn das Fahrzeug in städtischen Straßen und mit vergleichsweise niedrigerDurchs^hnittsgeschwindigkeit fährt, da dann in Abgasen enthaltene Stickstoffoxyde in die Atmosphäre ausgestoßen werden, und das Problem der Luftverschmutzung auftritt, wenn das Fahrzeug in derartigen Straßen mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt. Daß die Motorbelastung hoch ist, wurde zur zweiten Bedingung gemacht, da der Motor bei hoher Belastung verstärkt Wärme erzeugt und die Motortemperatur ansteigt,so daß Stickstoffoxyde leicht erzeugt werden können. Daß der Motor erwärmt ist , wurde zur dritten Bedingung gemacht, da während der Periode der Erwärmung nach dem Start des Motors die Temperatur des. Motors selbst und der Verbrennungswirkungsgrad niedrig sind und kaum die Erzeugung von Stickstoffoxyden verursachen, während der Kolben-Zylinderreibungswiderstand aufgrund der hohen Viskosität des Motor-Öl3 hoch ist und die Verbrennung instabil ist, so daß es in dieser Periode vorzuziehen ist, die normale Zündung " ein-

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zustellen, um die Motorkennwerte stabil zu machen.

Obgleich die vorstehenden Ausführungen ein Fahrzeug mit manuell zu betätigender Übertragungsanlage betreffen, ist.es bei einem mit einer automatischen Übertragungsanlage versehenen Fahrzeug möglich, den für die Gangschaltung vorgesehenen hydraulischen Druck zur Feststellung der Oangstellung der Übertragungsanlage zu verwenden. |

Ebenso kann für den Fall, daß die Motortemperatur aufgrund von harten Motorbetriebszuständen erhöht ist, die erhöhte Temperatur beispielsweise mittels des Ausgangssignals des dritten Signalgenerators 200 festgestellt werden, um die Wärmebelastung durch Rückschaltung des verschobenen Zündzeitpunktes zu verringern.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erzeugt der erste Signalgenerator 100 ein Ausgangssignal, indem er feststellt, ob die Motordrehzahl einen vorbestimmten Wert, beispielsweise 3000 Upm, erreicht hat. Andererseits kann der erste Signalgenerator 100 ein Ausgangssignal dadurch erzeugen, daß er feststellt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert erreicht hat, wobei eine dem vorhergehenden Fall der Feststellung der Motor

drehzahl gleiche Betriebsweise mit im wesentlichen gleichem Schal tungsaufbau erreicht werden kann. Bei dem zur Feststellung der Mo tordrehzahl dienendeh ersten Signalgenerator 100 können die Organe

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zur Feststellung der Motordrehzahl von dem Primärstrom durch den Verteiler Gebrauch machen oder die Kombination des Schwungradgetriebes oder -Zahnrades und der elektromagnetischen Aufnahme oder Einschaltung verwenden.. Bei dem zur Peststellung der Fahrzeugge schwindigkeit dienenden ersten Signalgenerator können die Organe zur Feststellung der Fahrzeuggeschwindigkeit die Ausgangswelle der Übertragungsanlage, die Radwelle, die Tachometerantriebswelle usw. zum Antrieb beispielsweise eines Wechselspanriungsgenerators,Gleichstromgenerators oder Impulsgenerators verwenden oder· unmittelbar die Stellung der Tachometernadel feststellen.

Das die Motorbelastung feststellende Element für den zweiten Signalgenerator 300 kann ein Widerstandsdraht-Dehnungsmeßstreifen oder ein Halbleiter-Dehnungsmeßstreifen zur Feststellung des Unter· drucks in dem Motorsaugrohr sein; oder es kann die Stellung des Wk Beschleunigerpedals feststellen.

Das Element zur Feststellung des Motortemperaturzustandes für den dritten Signalgenerator 200 kann derart wärmeempfindliche Elemente, wie einen Thermistor, einen Posistor und ein Bimetall zur Feststellung der Temperatur des Motoröls,des Zylinderblocks des Motors usw. verwenden.

Das den Motorbeschleunigungszustand feststellende Organ fül· den vierten Signalgenerator ¹JOO kann das sehen den Eingangs** und Ausgangawtilen

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' ' BAD

dem Drehmomentwandler, die Stellung des Ganghebels usw. feststellen.

Mit der Erfindung wird somit eine Zündzeitpunkt-Regulierungsvorrichtung für Verbrennungsmotoren geschaffen, die eine logische Schaltung besitzt, welche Diskriminierungs-Ausgangssignale, die durch Vergleich einzelner die entsprechenden aus der Motordrehzahl, Fahrzeuggeschwindigkeit, Motorbelastüng und Motortemperaturzustand gewählten Variablen darstellender elektrischer Detektorsignale mit entsprechenden vorbestimmten Werten erzeugt werden, und ebenfalls ein die Gangstellung der Übertragungsanlage darstellendes elektrisches Detektorsignal als Eingangssignal empfängt und ein einziges Ausgangssignal erzeugt, und ein Zündzeitpunkt-Verschiebungsorgan zur Verschiebung des Zündzeitpunktes in Übereinstimmung mit dem von der genannten logischen Schaltung abgegebenen Signal aufweist.

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Claims

Patentansprüche

1.Jzündzeitpunkt-Regulierungsvorrichtung für Verbrennungsmaschinen, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Detektoren (lol, 201,301,302,800), die jeweils die Motordrehzahl, die Motorbelastung, die Motortemperatur, die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Gangstellung der Ubertragungsanlage zur Erzeugung entsprechender elektrischer Signale feststellen, ferner durch eine Anzahl an Diskriminatoren (Io2,2o2,33o), die die entsprechenden elektrischen ,.Signale von den -Detektoren mit vorbestimmten Bezugswerten jeweils vergleichen, weiterhin durch einen Gesamtdiskriminator (4oo)\, der die Ausgangssignale von den Diskriminatoren empfängt und ein einziges Zündzeitpunkt-Verschiebungssignal erzeugt, und schließlich durch ein Zündzeitpunkt-Verschiebungsorgan (6oo) zur Verschiebung des Zündzeitpunktes in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal aus dem Gesamtdiskriminator.

2. Zündzeitpunkt-Regulierungsvorrichtung für Verbrennungsmotoren, gekennzeichnet durch einen ersten Detektor (101) zur Feststellung der Umdrehungszahl pro Minute entweder der Motorkurbel-

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welle oder der Fahrzeugräder zur Erzeugung eines entsprechenden elektrischen Signals, ferner durch einen ersten Diskriminator (102) zum Vergleichen des elektrischen Signals von dem ersten Detek tor mit einem vorbestimmten Wert, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, weiterhin durch einen zweiten Detektor (201) zur Peststellung der Motorbelastung, um ein entsprechendes elektrisches Signal zu erzeugen, ferner durch einen zweiten Diskriminator (202) zum Vergleichen des elektrischen Signals von dem zweiten Detektor mit i einem vorbestimmten Wert zur Erzeugung eines Ausgangssignals, ferner durch eine logische Schaltung, die die Ausgangssignale von dem ersten und zweiten Diskriminator empfängt und ein einziges Ausgangssignal erzeugt, und schließlich durch ein Zündzeitpunkt-Verschiebungsorgan (600) zur Verschiebung des Zündzeitpunktes in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal aus der logischen Schaltung·

3. Zündzeitpunkt-Regulierungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Detektor (201) zur Pest- | stellung des Motortemperaturzustandes zur Erzeugung eines entsprechenden elektrischen Signals und ein dritter Diskriminator (202) zum Vergleichen des elektrischen Signals von dem dritten Detektor mit einem vorbestimmten Wert zur Erzeugung eines Ausgangssignals vorgesehen sind und daß die logische Schaltung die Ausgangssignale von dem ersten, zweiten und dritten Diskriminator zur Erzeugung eines einzigen Ausgangssignals empfängt.

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4. Zündzeitpunkt-Regulierungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein vierter Detektor (800) zur Pest-' stellung der Gangstellung der Übertragungsanlage zur Erzeugung

■ä

eines entsprechenden elektrischen Ausgangssignals vorgesehen ist und daß die logische Schaltung die Ausgangssignale aus dem ersten, zweiten und dritten Diskriminator und dem vierten Detektor empfängt, um ein einziges Ausgangssignal zu erzeugen.

5. Zündzeitpunkt-Regulierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskriminatoren (102,202,330) jeweils eine Hysteresecharakteristik gegenüber } ihrem Eingangssignal besitzen*

6. Zündzeitpunkt-Regulierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskriminatoren (102,202,330) jeweils eine Schmitt-Triggerschaltung aufwei-

^ sen.

7. Zündzeitpunkt-Regulierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtdiskriminator (400) eine UND-Schaltung aufweist.

8. Zündzeitpunkt-Regulierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zündzeitpunkt-Verschiebungsorgan (600) eine Membran (602) aufweist, die mit einer Änderung in der Differenz zwischen dem unterdruck und dem atmosphärischen Druck

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netisches Unterdruck-Umschaltventil (5oo) zum Verarbeiten des Motoreingangsunterdrucks und des atmosphärischen Drucks in Übereinstimmung mit dem Zündzeitpunkt-Verschiebungssignal besitzt und einen Zündverteiler umfaßt, in dem der Zündzeitpunkt durch die Membran verschoben wird.

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