DE2357701A1 - Einrichtung zur steuerung des zuendzeitpunktes eines verbrennungsmotors - Google Patents
Einrichtung zur steuerung des zuendzeitpunktes eines verbrennungsmotorsInfo
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Description
r \
DlPU-ING. A. GRÜNECKER βοοο München 22
Maximilianstraße 43
DR.-ING. H. KJNKELDEY Telefon 29710Ο/29ί744
DR.-ING. W. STOCKNAAIR, Ae. E. (cauf inst, oftechn.) Telegramme MonapatMünchen
PATENTANWÄLTE . Telex 05-28380
P 7^78 19, Nov. Wa
Hissan Motor Company, Limited ITo.2, Takara-machi, Kanagawaku,
Yokohama City, Japan
Einrichtung zur Steuerung des Zündzeitpunktes
eines Verbrennungsmotors
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Steuerung des Zündzeitpunktes eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug
mit einem Getriebe. Eine derartige Einrichtung steuert den Zündzeitpunkt in Abhängigkeit verschiedener Betriebsbedingungen derartiger
Motoren.
Bei einer herkömmlichen Steuereinrichtung für den Zündzeitpunkt eines mit Kraftstoff betriebenen Verbrennungsmotors v/erden gewöhnlich
die Motorbelastung, wie sie durch den Unterdruck in der
Einlaßleitung des Motors gegeben istr und die Motordrehzahl als
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Parameter zur Steuerung des Zündzeitpunktes benutzt, um einen maximalen Wirkungsgrad des Motors zu erreichen. Bei dieser bisher
benutzten Methode wird der Zündzeitpunkt gewöhnlich so eingestellt, daß eine maximale Ausgangsleistung bei voller Motorbelastung
und ein minimaler Kraftstoffverbrauch beim Leerlauf des Motors erreicht i/ird. Ein derart eingestellter Zündzeitpunkt
ist jedoch im Hinblick auf die Verminderung schädlicher Verbindungen in den Auspuffgasen eines solchen Motors, die an die Umgebung
abgegeben werden, ungeeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Einrichtung zur Steuerung
des Zündzeitpunktes eines Verbrennungsmotors zu schaffen, mit Hilfe derer nicht nur der Wirkungsgrad des Motors den jeweiligen
Betriebsbedingungen optimal angepaßt wird, sondern gleichzeitig auch eine möglichst vollständige Verbrennung ohne Abgabe
giftiger Stoffe in den Auspuffgasen erreicht werden kann.
Bei einer Einrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß
der Erfindung gelöst durch einen die Motordrehzahl erfassenden ersten !Fühler, mit dem ein der Motordrehzahl entsprechendes erstes
Analogsignal erzeugbar ist, durch einen mehrere Getriebeübersetzungsverhältnisse
erfassenden zweiten Fühler, mit dem mehrere, jeweils einem Getriebeübersetzungsverhältnis zugeordnete
zweite Analogsignale erzeugbar sind, durch einen die Motortemperatur erfassenden dritten Fühler, mit dem ein der Motortemperatur
entsprechendes drittes Analogsignal erzeugbar ist, durch einen die DrosselklappenÖffnung in der Luft zuführung erfassenden
vierten Fühler, mit dem ein entsprechendes viertes Analogsignal erzeugbar ist, durch einen den unterdruck in der
Motoransaugleitung erfassenden fünften !Fühler, mit dem ein entsprechendes
fünftes Analogsignal erzeugbar ist, durch eine mit den einzelnen Fühlern verbundene, in Abhängigkeit der Mihlersignale
logische Signale erzeugende logische Schaltung, durch einen mit der logischen Schaltung verbundenen Funktionsgenerator,
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mit dem Funktionen der logischen Signale darstellende Signale
und ein Ausgangssignal des Eunktionsgenerators erzeugbar sind*
durch eine ein Impulssignal mit einer der Motordrehzahl proportionalen Wiederholungsfrequenz erzeugenden Ansteuereinrichtung,
durch eine mit dem Punktionsgenerator und der umsteuereinrichtung
verbundene Steuerschaltung, mit der ein Impulssignal erzeugbar ist, dessen Impulsbreite kleiner als der Impulsabstand
und die Wiederholungsfrequenz des von der Ansteuereinrichtung abgegebenen
Impulssignals ist, durch einen Modulator, mit dem die Impulsbreite des Impulssignals der Steuerschaltung in Abhängigkeit
des Ausgangssignals des Punktionsgenerators modulierbar ist, und durch eine mit der Steuerschaltung verbundene Zündanlage, mit
der der Motor in Abhängigkeit der modulierten Ausgangsimpulse zündbar ist.
Weitere die besondere schaltungstechnische Ausbildung der einzelnen
Baugruppen betreffende Weiterbildungen der Steuereinrichtung sind in den TJnteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine graphische Darstellung eines Beispiels der zunehmenden
Werte einer Zündzeitpunktsteuerung, die nach herkömmlicher
Art von der ansteigenden Motordrehzahl abgeleitet werden,
Pig. 2 eine graphische Darstellung eines Beispiels der zunehmenden
Werte einer Zündzeitpunktsteuerung, die nach herkömmlicher
Art von dem zunehmenden Ansaugunterdruck abgeleitet vj" erden,
Pig. 3 eine graphische Darstellung eines bevorzugten Beispiels
der zunehmenden und abnehmenden Werte einer Zündaeit-
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Punktsteuerung, die entsprechend der Erfindung von
der neuen Steuereinrichtung erhalten werden,
Fig. 4 eine graphische Darstellung eines bevorzugten Beispiels
der Zunahme— und Abnahmecharakteristik einer Zündzeitpunkt
steuerung, die gemäß der Erfindung "bei der neuen
Steuereinrichtung erreicht werden,
Fig. 5 eine schematische Darstellung der neuen Steuereinrichtung
für den Zündzeitpunkt, und
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer ein Teil der in
Fig. 5 gezeigten Einrichtung darstellenden logischen
Schaltung.
In den 3fig. 1 und 2 der Zeichnung sind typische Beispiele von zunehmenden
Werten der Zündzeitpunktsteuerung in Abhängigkeit von
der steigenden Hotordrehzahl und des wachsenden Unterdrucks in der Ansaugleitung jeweils durch die Kurven A und D dargestellt.
Die Kurve A zeigt die Änderung der Zündzeitpunktsvoreilung, die
durch eine herkömmliche Zentrifugal-Vorlaufmechanik reguliert wird,
während die Kurve D die Jinderung des Zündzeitpunktsvorlaufs darstellt,
die von einer Unterdruck-Vorlauf mechanik reguliert v;ird.
Es ist bekannt, daß diese beiden Mechaniken miteinander kombiniert v/erden, um eine Gesamt-Zündzeitpunktsvoreilung zu bewirken, die sich
aus der gleichzeitigen Wirkungsweise dieser beiden Mechaniken ergibt. Vie aus der Kurve A zu erkennen ist, ist die Zentrifugal-VorlaufEieclianik
so ausgebildet, daß sie eine Zündzeitpunktsvoreilung von etwa 10 Grad bei Kotorleerlauf oder niedrigen Drehzahlen
und ein Anwachsen des Vorlaufs bis 30 Grad bei hohen Motordrehzahlen
von z.B. 3600 Umdrehungen pro Minute bewirkt. Die Unterdruck-Vorlauf
mechanik ist so ausgebildet, daß sie keinen Zündzeitpunktsvorlauf bei einem Pegel von 100 mm Quecksilbersäule bo-
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wirkt, während sie einen Zündzeitpunktsvorlauf bis zu 30 Grad
bei einem Pegel von 200 mm Quecksilbersäule hervorruft. Ist daher das Drosselventil bei einer gegebenen Motordrehzahl nur
teilweise geöffnet, so ist der Ansaugunterdruck relativ hoch, wodurch ein zusätzlicher Zündzeitpunktsvorlauf von einigen
Grad erhalten werden kann.
Um die Bildung von schädlichen Verbindungen in den Auspuffgasen merklich zu vermindern, ohne, jedoch den Wirkungsgrad des Motors
und die Wirtschaftlichkeit hinsichtlieh TreibstoffVerbrauchs
über die verschiedenen Betriebsbedingungen des Motors zu beeinflussen
j muß die Zündzeitpunktssteuerung in Abhängigkeit von anderen
Parametern, wie z.B. der Motortemperatur, des Übersetzungsverhältnisses des Fahrzeuggetriebes, der Drosselklappenöffnung
und dergl. geändert werden. Es ist jedoch sehr schwierig, mechanische
Einrichtungen vorzusehen, die die Zündzeitpunktssteuerung
in Abhängigkeit der zuvor erwähnten Parameter und ihrer Kombination
zu steuern, um damit die verschiedenen Erfordernisse zu erfüllen. .
Die neue Steuereinrichtung steuert elektronisch den Zündzeitpunkt,
um damit die Bildung schädlicher Verbindungen in den Auspuffgasen ohne Beeinflussung des Motorwirkungsgrades zu vermindern. Zu diesem
Zweck werden bei der neuen Steuereinrichtung verschiedene Arten von Zündzeitpunktsverstellungseigenschaften benutzt, um den
Zündzeitpunkt bei gegebenen Betriebsbedingungen des Motors in Abhängigkeit der relativen Werte der erfaßten Betriebsparameter zu
bestimmen. "* ■■'■"'"
Ein bevorzugtes Beispiel der Zündzeitpunktsverstellungswerte der
Zündzeitpunkt steuerung ist in den 3?ig. 3 und LV gezeigt, in denen
die Buchstaben A und D die bereits zuvor erläuterten Kurven für die herkömmliche Zentrifugal- und Unterdruck-Vorlauimechaniken
angeben». In Fig. 3 gibt eine Kurve B einen Zentrifugal-Vorlaufwert
an, der geringer als der von der herkömmlichen Zentrifugal-
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Vorlauf kurve A ist. Nach der Kurve B wird der Zündzeitpunkt so gesteuert, da? kein Vorlauf bis zu einer Motordrehzahl von etv.ra
1200 Umdrehungen pro Minute auftritt, während ein Vorlauf von etwa 20 Grad auftritt, wenn die Hotordrehzahl 3600 Umdrehungen
pro Minute erreicht. Eine Kurve E gibt Unterdruck-Vorlaufv;erte
an, die niedriger als die herkömmlichen Unterdruck-Vorlaufwerte
sind, wie sie durch die Kurve D dargestellt sind. Nach der Kurve
E wird der Zündzeitpunkt um etwa 8 Grad gegenüber dem Korbentotpunkt verzögert, bei dem der Ansaugunterdruck bei etwa 100 mm
Quecksilbersäule liegt, während ein Vorlauf von etwa 18 Grad bewirkt
wird, wenn der Ansaugunterdruck bei etwa 200 mm Quecksilbersäule liegt. Eine Kurve C zeigt einen Zentrifugal—Vorlaufwert
der Zündzeitpunktsteuerung bei niedrigen Motordrehzahlen, wobei der Vorlauf sich auf eine Zündzeitpunktsverzögerung ändert, wenn
die Motordrehzahl anwächst. In einzelnen gibt die Kurve C an, daß ein Vorlauf von 20 Grad bei einer Motordrehzahl von etwa 800 Umdrehungen
pro Minute bewirkt wird, während eine Verzögerung von 15 Grad bei einer Motordrehzahl von etwa 1.800 Umdrehungen pro
Minute bewirkt wird. Die verschiedenen Arten der Zündzeitpunktsverstellungseigenschaften
der Zündzeitpunkts steuerung werden bei.
der neuen Steuereinrichtung in Abhängigkeit der erfaßten Motorbetriebsparaineter
gewählt. Da z.B. die Konzentration von Stickoxyden in den Motorabgasen hoch ist, wenn der Motor bei hohen
Drehzahlen und hoher Belastung arbeitet, und die Menge von Stickoxyden durch einen kleineren Vorlauf des Zündseitpunktes vermindert
v/erden kann, als bei einem gewählten Zündzeitpunkt bei hoher Motordrehzahl und hoher Motorbelastung, besonders, wenn die Hotordrehzahl
z.B. 2000 Umdrehungen pro Minute überschreitet, bei der das Eahrzeuggetriebe jeweils auf den zweiten, dritten oder
vierten Gang umgeschaltet wird, wird ein bestimmter, um einige Grad geringerer Zündzeitpunktsvorlauf entsprechend den Kurven B
und E in den Fig. 3 und 4 vorgesehen.
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Nach einem Kaltstart des Motors wird ein schnelles Erwärmen des
Motors gewünscht. Da ein schnelles Eriiänaen des Motors bei einer
"Verzögerung des Zündzeitpunktes erreicht wird, bewirkt die neue Steuereinrichtung eine Z ündzeitpuixlrts steuerung aus den
Zentrifugal- und Unterdruck-Vorlaufkurven G und D in Abhängigkeit
der elektrischen Signale, die eine niedrige Motordrehzahl, die Leerlauf sstellung des Getriebes und eine niedrige Motortesperatur
angeben. Wird das Fahrzeug vor einem vollständigen Warmlaufen des Motors in Bewegung gesetzt, so wird vom Motor eine
größere Kraft gefordert, so daß-die normalen Zentrifugal- und Unterdruck-Vorlaufwerte, die von den Kurven A und D angegeben
sind, zusammengefaßt werden, um eine Zündzeitpunkts einst ellung aufgrund dieser Werte zu erreichen, indem das die Leerlauf stellung
des Getriebes angebende elektrische Signal abgeschaltet wird.
Wird der Motor zum Abbremsen des Fahrzeugs bei einem· Verzögerung^—
Vorgang benutzt, muß der Vorlauf des Zündzeitpunktes geringer sein,
um die Verbrennung in dem Motor zu erleichtern und damit die Bildung von schädlichen Verbindungen in den Auspuffgasen zu vermindern.
Dieses wird durch eine Zündzeitpunktseinstellung entsprechend
den Zentrifugal-"und Unterdruck-Vorlaufreerten erreicht, die durch
die Kurven B und E in Abhängigkeit der elektrischen Signale angegeben werden, die ein geschlossenes Drosselventil und das Erreichen
einer relativ hohen Motordrehzahl angeben.
Ein bevorzugtes Beispiel für die Änderung des Zündzeitpunkt es für
verschiedene Motorbetriebsbedingungen ist in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt: .
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^^. Getriebe- | Leerlauf | 1. | Gang | 2. | Gang | Λ | Gang | 4 | .Gang |
^^Qtellung Motor-^-^ b e t r i eb s-^v^^ art ^s. |
A + D | A | + D | A | + D | B | + E | A | + E |
niedrige Drehzahl |
A + D | A | + E | B | + D | A | + D | B | + D |
hohe Drehzahl |
C + D | A | + D | A | + D | B | + D | A | + D |
Warm laufen |
B + E | B | + E | B | + E | + E | B | + E | |
Motor- brcmsung |
|||||||||
In Fig. 5 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der neuen
Steuereinrichtung dargestellt. Diese neue Steuereinrichtung ist besonders für ein mit einem Getriebe ausgestattetes Kraftfahrzeug
mit einem mit Kraftstoff betriebenen Motor geeignet. Die Steuereinrichtung weist eine Ansteuereinrichtung 10 auf, die in
geeigneter Weise aufgebaut sein kann, um ein Impulssignal abzugeben,
dessen Wiederholungsfrequenz proportional der Kotordrehzaiii
des Motors, d.h. der Drehzahl dex Kurbelwelle des Motors ist. Das mit SO bezeichnete Impulssignal wird über eine Leitung
an eine Signalformerschaltung 14- gegeben, in der das Impulssignal
SO in ein Rechteck-Impulssignal 16 umgewandelt wird. Dieses Rechteck-Impulssignal 16 wird über eine Leitung 18 als Eingangssignal
an eine Steuerschaltung 20 und über eine Leitung 22 an einen !Funktionsgenerator 24- gegeben, der später noch im einzelnen beschrieben wird. Die Steuerschaltung 20 ist so ausgebildet,
daß sie ein Impulscignal 26 mit einer Impulsbreite b erzeugt, die kleiner als der Impulsabstand a des an den Eingang gegebenen
Impulssignals 16 ist. Beide Signale 16 und 26 haben die gleiche V/i ederholungsf requenz.
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Der Funktionsgenerator 24 weist eine Vielzahl von Signalgeneratoren
24a, 24b, 24c, 24d und 24e auf, die auf das Impulssignal
16 der Signalformerschaltung 14 und auf das analoge Spannungssignal
S von einem Begrenzer 32 ansprechen und eine Vielzahl von Spannungssignalen erzeugen, die den Zentrifugal-
und Unterdruck-Vorlaufeigenschaften entsprechen, die von den
Kurven A, B und C in Pig. 3 und den Kurven D und E in Fig. 4
dargestellt" sind. Diese Ifunkti ons signale erzeugenden Generatorschaltungen
gehören zum Stand der Technik, so daß eine detaillierte Beschreibung hier nicht erforderlich ist ο Der Funktionsgenerator
24 weist außerdem eine Summierschaltung 36 auf, die mit
den Generatorschaltungen 24a, 24b, 24c, 24d und 24e verbunden
ist.
Die Steuereinrichtung umfaßt weiterhin einen den Unterdruck erfassenden
fünften Fühler 28, der den Unterdruck in der Motoransaugleitung erfaßt und ein diesen angebendes Analogsignal erzeugt. Das analoge Spannungssignal S1 wird über eine Leitung
30 an den Begrenzer 32 gegeben, in dem überlagerte Hauschsignale
abgeschnitten werden und der ein weiteres analoges Spannungssignal S abgibt, das den Unterdruck in der Ansaugleitung darstellt.
Dieses Signal S wird über eine Leitung 34 an eine logische
Schaltung 48 gegeben.
Die Steuereinrichtung weist außerdem einen ersten Fühler 38 für
die Motordrehzahl, einen zweiten Fühler 40 für die Getriebestellung, einen dritten Fühler 42 für die Motortemperatur und einen ·
vierten Fühler 44 für die Drosselklappenöffnung auf. Der Fühler 38- für die Motordrehzahl erfaßt diese und erzeugt ein davon abhängiges
analoges Spannungssignal, das über eine Leitung 46 an die logische Schaltung 48 gegeben wird. Der Fühler 40 erfaßt die
jeweilige Getriebestellung des-Fahrzeuggetriebes und erzeugt ein
die jeweilige Getriebestellung angebendes Analogsignal. Dieses Signal wird über eine Leitung.50 an die logische Schaltung 48 ge-
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• geben» Der Fühler 42 für die Motortemperatur erfaßt diese z.B.
in Form der Wassertemperatur des Motors und erzeugt in Abhängigkeit
davon, ein analoges Spannungssignal. Dieses Signal v:ird
über eine Leitung 52 an die logische Schaltung 48 gegeben. Der
die Drosselöffnung erfassende Fühler 44- erfaßt den Grad der
Öffnung des Drosselventils der Luftzuführung für den Motor und
erzeugt in Abhängigkeit davon ein analoges Spannungεsignal, das
über eine Leitung^ an die logische Schaltung 48 gegeben v.'ird.
Die logische Schaltung 48 erhält damit verschiedene analoge
Spannungssignale, die die sicii ändernden Motorbetriebsbedingungen
und die Getriebestellung angeben« Die logische Schaltung erzeugt
eine erste Gruppe logischer -Ausgangssignale S , S-, , S und eine
a D c
zweite Gruppe von logischen Ausgangs signal en S-, und S . Die erste
Gruppe von logischen Ausgangssignalen S , S, und S^ wird über
eine Leitung 90 an den Funktionsgenerator 24 gegeben, an den
auch die zweite Gruppe von logischen Ausgangssignalen S-, und S
über eine Leitung 92 gegeben wird. Es ist zu erkennen, daß die logischen Ausgangssignale, die dem Zentrifugal-Torlauf entsprechen,
auf der Leitung 90 erscheinen, während die logischen Ausgangssignale,
die dein Unterdruck-Vorlauf entsprechen, auf der Leitung 9? erscheinen=
Arbeitet Z0B0 der Motor mit einer hohen Drehzahl, während das
Getriebe auf den vierten Gang eingestellt ist (vgl. die Tabelle), so erzeugt die logische Schaltung 48 die logischen Ausgangssignale
S, und S-j an ihren Ausgängen. Diese Signale S, und S, .werden
an den Funktionsgenerator 24 über die Leitungen 90 und 92 gegeben
und der Funktionsgenerator bewirkt das Arbeiten der Generatorschaltungen
24^ und 24-, entsprechend der logischen Ausgangssignale
S, und S. zur Erzeugung von Ausgangs signal en als Funktionen
von S-, und S-,, die die Kurven B und D in den Fig. 3 und 4
darstellen. Diese Ausgangs signale f^S^ und fpSl werd-en an ^ie
Summier schaltung 56 gegeben, in der sie zu einem Ausgangs signal
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Sr. = f ^ S, + fpS-, summiert werden. Dieses äug gangs signal S„ wird
dann'über eine Leitung 60 an die Steuerschaltung 20 gegeben, die
ein Impulssignal 62 mit einer Impulsbreite C erzeugt, die mit
der Impulsbreite ΐ> des Impulssignals 26 in Abhängigkeit des Ausgangssignals
S^ moduliert wird. Das Impulssignal 62 wird dann
über eine Leitung 64- an einen Verteiler 66 gegeben, der über
eine Zündspule 63 mit einer Zündkerze 70 des Motors verbunden
ist. ■ ·
Fig. 6 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der in Fig. 5
dargestellten logischen Schaltung. wrie zu erkennen ist, weist
die logische Schaltung 48 mehrere Eingänge 72, 74, 76, 78, SO,· 82, 84, 86 und 88 sowie Ausgänge 90 und 92 auf. Der Eingang 72
ist mit dem Eühler 44- für die Drosselklappenöffnung.verbunden,
um ein Analogsignal S,, von diesem aufzunehmen. Der Eingang 74
ist mit dem !Fühler 38 füp? die Motordrehzahl verbunden, um von
diesem ein Analogsignal S aufzunehmen. Die Eingänge 76 bis 84
sind mit dem Fühler 40 für die geweilige Getriebestellung verbunden,
um ein der Leerlauf-, der 1. Gang-, der 21. Gang-, der 3·Gang- oder der 4. Gang-Stellung entsprechendes Analogsignal.
S , S^, S-, S^ oder S^, aufzunehmen. Der Eingang 86 ist mit dem
Eühler 42 für die. Motortemperatur verbunden, um von diesem ein
analoges Signal S, aufzunehmen. Der Eingang 88 ist mit dem Eühler
für'den Unterdruck verbunden, um von diesem ein analoges
Signal S aufzunehmen. Die Ausgänge 90 und .92 sind mit dem
Funktionsgenerator 24 verbunden und geben die logischen Aus—
gangssignale an diesen. .
Der Eingang 72 ist über einen ersten Vergleicher 94 mit einem
ersten UND-Glied 96 verbunden, mit dem auch der Eingang 74
über einen zweiten Vergleicher 98 verbunden ist. Der Eingang
74 ist außerdem über den Vergleicher 98 mit einem zweiten,
dritten und vierten UITD-Glied 100, 102 und'104 und außerdem
mit einem sechsten UIJD-Glied 106 über den Vergleicher 98 und
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einen Inverter 108 verbunden. Der Eingang 76 ist mit dem UND-Glied
100 und außerdem mit einem fünften UND-GIied 102 verbunden.
Die Eingänge 80, 82 und 84 sind mit einem ersten ODER-Glied 112 verbunden, das seinerseits mit seinem Ausgang mit
dem UND-Glied 104 verbunden ist. Die Eingänge 82 und 84 sind außerdem mit einem zweiten ODER-Glied 114 verbunden, das seinerseits
mit dem UND-Glied 106 verbunden ist. Der Eingang 86 ist über einen dritten Vergleicher 116 mit dem UND-Glied 110
verbunden. Wie gezeigt, sind die Ausgänge der UND-Glieder 96,
100, 102, 104 und 110 mit einer logischen Multiplikatorschältung 118 verbunden, deren Ausgang mit dem Ausgang 90 der logischen
Schaltung 48 verbunden ist. Das UND-Glied 106 ist mit seinem Ausgang mit einem dritten ODER-Glied 120 verbunden, mit
dem der Ausgang des UND-Glieds 96 ebenfalls verbunden ist. Das
ODER-Glied 120 ist mit seinem Ausgang über einen Inverter 122 mit einem siebten UND-Glied 124 verbunden, mit dem außerdem der
Eingang 88 über einen vierten Vergleicher 126 verbunden ist. Der Ausgang des ODER-Glieds 120 ist außerdem mit einem vierten ODER-Glied
128 verbunden, mit dem der Ausgang des UND-Glieds 124 ebenfalls verbunden ist. Der Ausgang des ODER-Glieds 128 ist mit dem
Ausgang 92 der logischen Schaltung 48 verbunden.
Arbeitet während des Betriebs der Motor mit einer hohen Drehzahl, während im Getriebe des Fahrzeugs der vierte Gang eingelegt ist,
so ist die Drosselöffnung groß-, die Motordrehzahl hoch und daher
die Analogsignale S^ und B^ erreichen jeweils hohe Pegel. Das
Analogsignal S,, wird mit einer Bezugsspannung in dem Vergleicher
94 verglichen, der ein Ausgangssignal "1" erzeugt, da der Pegel
des Eingangssignals S,^ hoch ist. Das Ausgangssignal "1" wird
dann an das UND-Glied 96 abgegeben. In gleicher V/eise wird das
analoge Signal S mit einer Bezugs spannung in dem Vergleicher 98
verglichen, von dem ein Ausgangssignal "1" infolge des hohen Pegels
des Eingangssignals S erzeugt wird. Das Ausgangssignal "1"
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des Vergleichers 98 wird außerdem an den Eingang des UND-Glieds
96 gegeben, das daher ein· Ausgangssignal "1" an seinem Ausgang
erzeugt. Gleichzeitig erzeugt der Fühler 40 für die Getriebestellung
ein Signal S^. für die Stellung des vierten Gangs am
Eingang 84-, von dem das Signal S^ an das ODER-Glied 112 gegeben
wird, das seinerseits ein Ausgangssignal "1" erzeugt, das an das
UND-Glied 104- gegeben wird. In diesem Fall erhält das UND-Glied 104 außerdem das Ausgangssignal "1" vom Vergleicher 98, der mit
dem Eingang 74- verbunden ist, so daß das UND-Glied 104 ein Ausgangssignal
"1"~an seinem Ausgang erzeugt. Die Ausgangssignale
"1" von den UND-Gliedern 96 und 104werden dann an die logische
Multiplikatorschaltung 118 gegeben, von der ein logisches Ausgangssignal
S-j. erzeugt wird. In der Zwischenzeit wird das am
Eingang 84 erscheinende Signal Sw ebenfalls an das ODEE-GIied
114 gegeben, das seinerseits ein Ausgangssignal "1" daher erzeugt,
das an das UND-Glied 106 gegeben wird. In diesem Fall wird das Ausgangssignal "1" vom Vergleicher 98 an den Inverter 108 gegeben,
der dieses zu einem Ausgangssignal "0" invertiert. Auf diese Weise erhält das UND-Glied 106 das Ausgangs signal "1" und das
Ausgangssignal "O" von dem ODER-Glied 114 und dem Inverter 108,
so daß auch das UND-Glied 106 ein Ausgangssignal "0" erzeugt.
Dieses Ausgangs signal "0" wird dann an das ODER-Glied 120 gegeben,
das ebenfalls·ein Ausgangssignal "1" von dem UND-Glied 96
zur Erzeugung eines Ausgangssignals "1" erhält. Das Ausgangesignal
"1" von dem ODER-Glied 120 wird an den Inverter 122 gegeben,, der dieses zu einem Ausgangssignal "0" invertiert und es
an das UND-Glied 124 gibt. In diesem Fall ist, obwohl der Fühler'
28 für den Unterdruck ein Analogsignal S erzeugt, das vom Eingang
88 an den Vergleichei1 126 gegeben wird, das Signal S von
einem niedrigen Pegel, wenn der Motor bei hoher Belastung arbeitet,
so daß ein Ausgangssignal "0" am Ausgang des Vergleichers
126 erscheint.. Das Ausgangssignal "0" wird an das UND-Glied 124 gegeben, das'auch das Ausgangssignal "0" vom Inverter 122 erhält.
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Das UND-Glied 124 erzeugt daher ein Ausgangs signal "0", das zusammen
mit dem Ausgangssignal "1"' von dem ODER-Glied 120 an das
ODER-Glied 128 gegeben wird, so daß damit ein Ausgangssignal "1" am Ausgang des ODER-Glieds 128 erzeugt wird, das dem logischen
Ausgangssignal S. entspricht. Es ist zu erkennen, daß während
eines Betriebs mit hoher Drehzahl und hoher Belastung die logische Schaltung 48 logische Ausgangssignale S-, und S, erzeugt,
die jeweils über Leitungen 90 und 92 an den Funktionsgenerator
24 gegeben werden. Der Funktionsgenerator 24 veranlaßt seine Generatorschaltuiigen 24-, und 24, damit zum Arbeiten. Dementsprechend
erzeugt der Funktionsgenerator 24 Signale f^S, und '
fpS,, die in der Summierschaltung 36 zur Erzeugung eines Ausgangssignals
S~ = i^|S, + fo^d summiert werden, das über die Leitung
60 an die Steuerschaltung 20 gegeben wird (vergl. Fig. 5)·
Die Zeitsteuerimpulse 62 werden in Abhängigkeit des Signals S~
von der Steuerschaltung 20 erzeugt. Es ist damit zu erkennen, daß bei einer Betriebsweise des Motors bei hoher Drehzahl und
einer Getriebe stellung im vierten Gang der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit der Kurven B und D der Fig. 3 und 4 gesteuert wird.
Die logische Schaltung 48, die in Fig. 6 gezeigt ist, arbeitet in gleicher V/eise, wenn der Motor unter anderen Betriebsbedingungen
betrieben wird, .so daß hier der Einfachheit halber die Arbeitsweise
der logischen Schaltung nicht weiter erläutert zu werden braucht.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird klar, daß die neue Steuereinrichtung
für den Zündzeitpunkt diesen so steuern kann, daß er optimal auf die Jeweiligen Betriebsbedingungen des Motors angepaßt
ist und damit die Bildung von schädlichen Verbindungen in den Auspuffgasen in großem Umfang verringert ist, ohne daß dabei
jedoch der Wirkungsgrad des Motors beeinflußt wird.
409823/0785
Claims (2)
- Pat.en fan sprüche' 1.)Einrichtung zur Steuerung, des-Zündzeitpunktes eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug mit einem Getriebe, g e k e η η ζ e i c h net durch einen die Motordrehzahl erfassenden ersten Fühler (38), mit dem ein der Motordrehzahl entsprechendes erstes Analogsignal erzeugbar ist, durch "einen mehrere Getriebeübersetzungsverhältnisse erfassenden zweiten Fühler (4-0), mit dem mehrere, jeweils einem Getriebeübersetzungsverhältnis zugeordnete zweite Inalogsignale erzeugbar sind, durch einen die Motortemperatur- erfassenden dritten I1UhIer-· (4-2), mit- dem ein der Motortemperatur entsprechendes drittes Analogsignal erzeugbar ist.,." durch einen die Drosselklappenöffnung in der Luftzuführung erfassenden vierten Fühler "(A4), mit dem ein entsprechendes viertes Analogsignal erzeugbar ist, durch einen den Unterdruck in der Motorahsaugleitung erfassenden fünften Fühler (28), mit dem ein entsprechendes fünftes Analogsignal erzeugbar ist, durch eine mit. den einzelnen Fühlern verbundene, in Abhängigkeitvder Wühler-Signale logische Signale erzeugende logische Schaltung (48), durch einen mit der logischen Schaltung verbundenen Funktionsgenerator (24),.mit dem Funktionen der logischen Signale darstellende Signale und ein Ausgangssignal des Funktionsgenerators erzeugbar sind, durch eine ein Impulssignal mit einer der Motordrehzahl proportionalen Wiederholungsfrequenz erzeugenden Ansteuerschaltung (10), durch eine mit dem Funktionsgenerator und der Ansteuereinrichtung verbundene Steuerschaltung (20), mit der ein Impulssignal erzeugbar ist, dessen Impulsbreite kleiner als der Impulsabstand und die Wiederholungsfrequenz des Von der Abfeuereinrichtung abgegebenen Impulssignals ist, durch einen Modulator, mit dem die Impulsbreite des Impulssi-40982 3/078 5gnals der Steuerschaltung in Abhängigkeit des Ausgangssignals des Funktionsgenerators modulierbar ist, und durch eine mit der Steuerschaltung verbundene Zündanlage (66, 68, 70), mit der der Motor in Abhängigkeit der modulierten Ausgangsimpulse zündbar ist.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsgenerator (24) mehrere, die Funktionen erzeugende Generatorschaltungen (24a, 24b, 24c, 24d, 24e) und eine mit diesen verbundene Summierschaltung (36) aufweist.3- Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die logische Schaltung (20) ein erstes UND-Glied (96), dessen Eingänge mit dem vierten Fühler (44) und dem ersten Fühler (38) über einen ersten und zweiten Vergleicher (92J-, 98) verbunden sind, ein zweites UND-Glied (100), dessen Eingänge mit dem zweiten Vergleicher (98) und dem zweiten Fühler verbunden sind, wobei das zweite UND-Glied ein die Leerlaufstellung des Getriebes angebendes Signal erhält, ein drittes UND-Glied (102), dessen Eingänge mit dem zweiten Ver-. gleicher (98) und dem zweiten Fühler verbunden sind, wobei das dritte UND-Glied ein den ersten Gang des Getriebes angebendes Signal erhält, ein erstes ODER-Glied (112), dessen Eingänge mit dem zweiten Fühler verbunden sind, wobei dieses Signale erhält, die den zweiten Gang, den dritten Gang und den vierten Gang des Getriebes angeben, ein viertes UND-Glied (104), dessen Eingänge mit dem zweiten Vergleicher (98) und einem Ausgang des ersten ODER-Glieds (112) verbunden sind, ein fünftes UND-Glied (110), dessen Eingänge mit dem dritten Fühler (42) über einen dritten Vergleicher (116) und mit dem zweiten Fühler (40) verbunden sind,, wobei dieses fünfte UND-Glied ein die Leerlaufstellung des Getriebes angebendes Signal erhält, ein zweites ODER-Glied (114), dessen Eingänge mit dem zweiten Fühler (40) zum Empfang der den dritten und409823/078Svierten Gang des Getriebes angebenden Signale verbunden sind, ein sechstes UND-Glied (106), dessen Eingänge mit dem zweiten Vergleicher (98) über einen Inverter (108) und einem Ausgang des zweiten ODER-Glieds (114) verbunden sind, eine logische Multiplikatorschaltung (118), die mit den Ausgängen des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften UlTD-Gliedes verbunden sind, um eine erste Gruppe logischer Signale an .ihrem Ausgang zu erzeugen, der mit einem Eingang des. Funktionsgenerators (24) verbunden ist, ein drittes ODER-Glied (120), dessen Eingänge mit dem Ausgang des, ersten UlTD-Glieds und dem Ausgang des sechsten UND-Glieds verbunden sind, ein siebtes UITD-Glied (124), dessen Eingänge über'einen Inverter (122) mit dem Ausgang des dritten ODER-Glieds und dem fünften Fühler (28) über einen vierten Vergleicher (126). verbunden sind, und ein viertes ODER-Glied (128) aufweist, dessen Eingänge mit dem Ausgang des dritten ODER-Glieds und dem Ausgang des siebten UlTD-Glieds verbunden sind, um eine zxveite Gruppe logischer Signale an .seinem Ausgang zu erzeugen, der mit einem anderen Eingang des' Funktionsgenerators verbunden ist.409823/0785
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