DE2326187A1 - Einrichtung zur steuerung des zuendzeitpunktes in zuendanlagen von brennkraftmaschinen - Google Patents
Einrichtung zur steuerung des zuendzeitpunktes in zuendanlagen von brennkraftmaschinenInfo
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Description
R. 1485
14·5·1;73 Ka/i.:a
14·5·1;73 Ka/i.:a
Anlage zur Patentanmeldung
Einrichtung zur Steuerung des Zündzeitpunktes in Zündanlagen von Brennkraftmaschinen =_______™ _____
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur elektronischen Verstellung
des Zündzeitpunktes und zur elektronischen Auslösung des Zündvorganges in Zündanlagen von Brennkraftmaschinen, mit
einem Signalgeber, der bei wenigstens einer bestimmten Winkelstellung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine ein elektrisches
Signal abgibt.
Für eine elektronische Verstellung des Zünazeitpunktes und
zur elektronischen Auslösung des Ziindvorganges. ist bereits eine iieihe analoger und digitaler Lösungsnöglichkeiten bekannt.
Bei einer derartigen Einrichtung zur Zündzeitpunktverstellung in Zündanlagen von Brennkraftmaschinen wird beispielsweise
eine monostabile Kippstufe über einen von der
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Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetriebenen Signalgeber
ausgelöst, wobei die Dauer des instabilen Zustandes den Auslösezeitpunkt
der Zündanlage bestimmt. Durch Veränderung des Zeitkreises der monostabilen Kippstufe können verschiedene
Parameter der zugehörigen·üronnkraftmaschine mitberücksichtigt
werden, nachteilig ist jedoch bei einer derartigen Anordnung,
dass bei stark wechselnden Drehzahlen der Brennkraftmaschine die Drehzahlen schwanken etwa im Verhältnis 1:10 die
Korrektur des Zündzeitpunktes nicht mit der erforderlichen Genauigkeit bzw. nur mit grossem Aufwand erfolgen kann. Auch
bei digitalen Steuerungen zur Verstellung des Zündzeitpunktes liegt der wesentliche Nachteil im grossen Schaitungsaufwand
für die Steuereinrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aine Einrichtung
zu schaffen, mit deren Hilfe eine genaue Korrektur des Zündzeitpunkteg
von Zündanlagen für Brennkraftmaschinen erreicht werden kann, und bei der exakt eine Auslösung des Zündzeitpunktes
zu dem gewünschten Zeitpunkt erfolgen kann. Die Einrichtung soll dabei zuverlässig in allen Drehzahlbereichen
der Brennkraftmaschine -funktionieren und zweckmässig, einfach
und kostensparend im Aufbau sein, weiterhin ist darauf zu achten, dass durch Toeranzen elektrischer Bauelemente möglichst
wenig UnGenauigkeiten bei der Zündzeitpunktverstellung auftreten.
Diese Aufgabe wird gemäas der Erfindung dadurch gelöst, dass
ein pro Umdrehung der Kurbelwelle eine Vielzahl elektrischer Impulse abgebender Impulsgeber vorgejehen ist, der insbesondere
über eine Impulsformerstufe ait einer von dem Signalgeber beeinflussbaren
Torschaltung verbunden ist und dass die Torschaltung an eine Speichereinrichtung angeschlossen ist,
deren Speicherinhalt den Istwert der Winkelstellung der Kur-
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belwelle kennzeichnet, und dass ein Steuerspannungsgenerator
vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsi^arameter
der Brennkraftmaschine einen Soll-wert für die Winkelstellung der Kurbelwelle erzeugt, bei der die Auslösung
des Zündvorganges erfolgen soll, und dass ein Diskriminator vorgesehen ist, der bei Gleichheit des Sollwertes und des
Istwertes den Zündvorgang auslöst.
V/eitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmässige Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispieles und aus den zugehörigen Zeichnungen. Hs zeigen:
Fig. 1 ein .Blockschaltbild einer Einrichtung zur Verstellung
des Zündzeitpunktes und zur Auslösung des Zündvorganges und
Fig. 2 Diagramme zur Erläuterung der Schaltungsanordnung
und 3 τ. η· Λ
nach Fig. 1 .
nach Fig. 1 .
In Fig. 1 ist ein Impulsgeber 10 dargestellt, der eine Scheibe
11 aufweist, die mit einer Vielzahl von Leitstücken 12 versehen ist. Diese Leitstücke 12, die am Uuifang der Scheibe 11
angeordnet sind, weisen beispielsweise einen Abstand von 0,5 Kurbelwellenwinkel auf. Gegenüber der Scheibe 11 ist eine Abnehmerspule
13 angeordnet, in der bei Vorbeibe.vegung eines Leitstückes 12 an einem Kern 14 öler Spule 1,3 ein elektrisches
Signal induziert wird. Die Spule 13 ist mit dem Eingang üiner
monostabilen .Lippstufe 15 verbunden, die von in der Spule 13
induzierte:* ui^alen jeweils in den instabilen Zustand umgeschaltet
wird. Arn Ausgang der monostabilen kippstufe treten deshalb Impulse gleicher Impulsbreite auf. Die monostabile
Kippstufe 15 ist mit einer Torschaltung 16 verbunden, wobei
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die Torschaltung 16 über eine bistabile Kippstufe 17 von einem Signalgeber 18 in den leitenden bzw. nichtleitenden
Zustand gesteuert werden kann* Der Signalgeber 18 weist eine Scheibe 19 auf, die synchron zu der Scheibe 11 läuft,
und die wenigstens ein Leitstück 20 trägt. Dieses Leitstück ist so auf der Scheibe 20 angeordnet, dass es bei einer bestimmten
Winkelstellung der Kurbelwelle in einer Spule 21, die auf einem Eisenkern 22 angeordnet ist, ein Signal induziert.
Die Scheibe 19 des Signalgebers 18 wie auch die Scheibe
11 des Impulsgebers 10 sind mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in ,Virkverbindung, so dass eine eindeutige Zuordnung
des jeweils induzierten Impulses in der Spule 21 bzw. der Spule 13 zn einer bestimmten i/inkelstellung der
Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gegeben ist. V/xrd also
bei einer bestimmten Winkelstellung _ durch das Leitstück
20 in der Spule 21 ein Impuls induziert, so schaltet die bistabile .Kippstufe 1? von ihrem ersten Schaltzustand in
ihren zweiten Schaltzustand. Dadurch wird die Torschaltung 16, die im einfachsten Fall ein UITD-Glied sein kann, für die
Ausgangsimpulse der monostabilen Kippstufe 15 durchlässig. Diese Ausgangsimpulse der monostabilen Kippstufe 15 gelangen
zu einer Stromquelle 25 und der dadurch hervorgerufene Stromfluss
wird einem kapazitiven Speicher 24 zugeführt. Am Ausgang
der kapazitiven Speichereinrichtung, die im einfachsten Fall ein Kondensator sein kann, entsteht deshalb eine
Spannung u_ (t), deren zeitlicher Anstieg der Änderung des Kurbelwellenwinkels proportional ist. Dabei ist aber der
Spannungsanstieg unabhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine .
Die Schaltungsanordnung zur Verstellung des Zündaeitpunktes
und zur Auslösung des Zündvorgangs weist weiterhin den Steuerspannungsgenerator
25 auf. Mit diesem Steuerspannungsge-
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nerator kann eine Steuergleichspanrmng U erzeugt werdeny
die abhängig von verschiedenen BQtrieb3parameter» der Brennkraftmaschine,
z.B. der Drehzahl der Brennkraftmaschine, dem Saugrohrunterdruck, dar Drosselklappenstel^ung oder der ϊίο-tortemperatur
ist. Diese Gleichspannung bildet dan Sollwert für den,Zündzeitpunkt, d.h., wenn die Ausgangsapannung u (t)
gleich der Steuerspannung ü ist, wird mit Hilfe eines Spannungsdiskriminators
27s der im einfachsten Fall ein Schmitt-Trigger
mit in Abhängigkeit von der Steuergleichspannung ü veränderbaret dchaltschwelle sein kann, der Zündvorgang einer
bei 26 angedeuteten Zündanlage einer Brennkraftmaschine ausgelöst.
Da bei dem eben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Steuerspannungsjenerator
25 zur Erfassung der Drehzahl der Brennkraftmaschine
und zur demsntsprechenden Beeinflussung der Ausgangsgleichspannung
U verhältnismässig aufwendig ist, kann
mit einer geänderten Ausführung des otsuerspannungsgenerators
eine Vereinfachung der Schaltungsanordnung erzielt werden. In dem genannten Fall ist es deshalb zweckmässig, eine zeitlich
veränderliche Steuerspannung u zu erzeugen, die einerseits
eine Funktion von verschiedenen Betriebsparametern der Brennkraftmaschine
und andererseits gleichzeitig eine Funktion der . Drehzahl der Brennkraftmaschine ist. Zur Erläuterung dieses
Sachverhaltes ist in Fig. 2 über der Zeit t die Winkelstellung
der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 0C, bzwe die
diesem Winkel proportionale Speicherspannung u für verschiedene
Kurbelwellendrehzahlen n, aufgetragen. In diesem Diagramm
ijt die zeitliche öteuerspaanung tt (t) eingezeichnet,
die benötigt wird, um die in Fig. 3 dargestellte, von der
Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängige Zündverstellinie
zu verwirklichen« In dieser Fig. 3 ist der Kurbenwellenwinkel
» über der Drehzahl dsr Kurbelweile n. aufgetragen.
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Der für die jeweilige Drehzahl gewünschte Zündzeitpunkt ergibt sich wider bei Gleichheit der dteuerspannung u , die
durch den Steuerspannungsgenerator 25 erzeugt wird und der
Ausgangsspannung u der Speichereinrichtung 24· Um eine Zeitabhängigkeit
des Ausgangssignals des Steuerspannungsgenerators 2$ zu erreichen, ist dieser mit dem bistabilen Multivibrator
verbunden, der ein der Periodendauer einer Umdrehung der Kurbelwelle entsprechendes Signal an den Steuerspannungsgenerator 25
liefert". Eine für verschiedene Anwendungszwecke vorteilhafte
Änderung der Schalteinrichtung n.ich Fig. 1 ergibt sich, wenn
anstelle der kapazitiven Speichereinrichtung 24 ein Zähler verwendet wird. iYenn anstelle der kapazitiven Speichereinrichtung
24 ein Zähler verwendet wird, dann i3t es zweckmässig,
das Ausgangssignal des üteuerspannungsgenarators ebenfalls in digitaler Form bereitzustellen. 3ei einer derartigen Abänderung
der Schaltungsanordnung kann dann auf die Im.pulsforjneratufe
15» die zwischen den Impulsgeber 10 und die Torschaltung
16 geschaltet ist, verzichtet werden.
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Claims (1)
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Ansprüche
f1 ./TSinrichtung zur elektronischen Verstellung des Zündzeltpunktes
und zur elektronischen Auslösung des Zündvorganges in Zündanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem Signalgeber,
der bei wenigstens einer bestimmten 'Winkelstellung
der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine ein elektrisches
Signal abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass ein pro Umdrehung der Kurbelwelle eine Vielzahl elektrischer Impulse
abgebender Impulsgeber (1O) vorgesehen ist, der insbesondere über eine Impulsformerstufe (15) mit einer von dem Signalgeber
(18) beeinflussbaren Torschaltung (16) verbunden ist, und dass die Torschaltung (16) an eine Speichereinrichtung
(24) angeschlossen ist, deren Speicherinhalt den Istwert der Winkelstellung der Kurbelwelle kennzeichnet, und dass
ein Steuerspannungsgenerator (25) vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von γ/enigstens einem Betriebsparameter der
Brennkraftmaschine einen Sollwert für die '.Vinke!stellung
der Kurbelwelle erzeugt, bei der die Auslösung des Zündvorganges erfolgen sill, und dass ein Diskriminator (2?)
vorgesehen ist, der bei Gleichheit des Sollwertes und des Istv/ertes den ZLoidvcrgang auslöst.
2* Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Impulsgeber (1O) eine als Impulsformerstufe dienende
monostabile Kippschaltung (1.5) auslöst9 die mit der von
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einer bistabilen Kippstufe (17) umschaltbaren Torschaltung (16) verbunden ist, wobei die bistabile Kippstufe (17) von
dem Signalgeber (18) bei einer bestimmten iYinkelstellung
der Kurbelwelle der .Brennkraftmaschine umgeschaltet wird
und dabei die Torschaltung (16) für die Ausgangsimpulse des Impulsgebers (1O) durchlässig macht.
3· Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die über die Torschaltung (16) abgegebenen Impulse des Impulsgebers (1O) in der einen kapazitiven Speicher enthaltenden
Speichereinrichtung (24) integriert werden, wobei das Ausgangssignal der Speichereinrichtung (24) ein Mass für die
jeweilige V/lnke 1st ellung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine
bildet.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die über die Torschaltung (16) abgegebenen Impulse des
Iapulsgebers (1O) in der einen Zähler enthaltenden Speichereinrichtung
gezählt werden, wobei der Zählerstand des Zählers ein Kass für die jeweilige V/inkelstellung der Kurbelwelle
der Brennkraftmaschine bildet.
5· Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-4» dadurch gekennzeichnet,
dass der Steuerspannungsgensrator (25) ein Ausgangssignal liefert, das eine Funktion wenigstens eines
Betriebsparameters der Brennkraftmaschine ist.
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6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-4» dadurch gekennzeichnet,
dass der dteuerspannungsgenerator (25) ein Ausijangssignal
liefert, das eine Punktion wenigstens eines
Betriebsparanieters der Brennkraftmaschine und der Zeit ist.
Betriebsparanieters der Brennkraftmaschine und der Zeit ist.
7·,Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3» 5s 6, dadurch
gekennzeichnet, dass der Diskriminator (27) als Schmitt-Trigger ausgebildet ist, dessen Schaltschwelle in Abhängigkeit
vom Aus'gangssignal des oteuerspannungsgenerators (25)
verschiebbar ist.
Θ. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 4-7j dadurch
gekennzeichnet, dass der Diskriminator (25) als Komparator ausgebildet ist, der den Zählerstand des Zählers der Speichereinrichtung und den als Digitalwert vorliegenden Sollwert des SteuerSpannungsgenerators (25) vergleicht«
gekennzeichnet, dass der Diskriminator (25) als Komparator ausgebildet ist, der den Zählerstand des Zählers der Speichereinrichtung und den als Digitalwert vorliegenden Sollwert des SteuerSpannungsgenerators (25) vergleicht«
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