DE2512166C2 - Verfahren zum Festlegen eines sich wiederholenden Vorganges, insbesondere Zündvorganges, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Festlegen eines sich wiederholenden und in der Periodendauer von Parametern abhängigen Vorganges, insbesondere der Zündauslösung bei Brennkraftmaschinen, nach der Gattung des Hauptanspruchs, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Einer Zündauslösung zum optimalen Zeitpunkt kommt heute vor allem deshalb eine große Bedeutung zu, um den Kraftstoffanteil des Kraftstoff-Luftgemisches im Zylinder vollständig zu verbrennen, dadurch die Schadstoffemission gering zu halten und gleichzeitig die maximale Leistung zu gewinnen. Um dies bei allen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine zu sichern, bedarf es einer Zündverstellung abhängig von Drehzahl und Last.

Aus der DE-OS 22 48 530 ist eine elektrisch gesteuerte Einspritzeinrichtung für eine Diesel-Brennkraftmaschine bekannt, die nach diesem Verfahren arbeitet. Der ermittelte Auslösezeitpunkt hängt bei diesem Stand der Technik jedoch nur von der Drehzahl ab. Um einen Einfluß weiterer Parameter bewirken zu können, ist eine weitere elektronische Schaltungseinheit nachgeschaltet, in der über einen induktiven Geber weitere Parameter, insbesondere die Last, auf den Auslösezeitpunkt eingreifen können. Dieses Verfahren ist sehr aufwendig, insbesondere wenn noch weitere

ίο Parameter einen Einfluß auf den Auslösezeitpunkt ausüben sollen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen einfachen und billigen Eingriff für das bekannte Auslöseverfahren zu schaffen, bei dem ohne größeren Aufwand auch weitere Parameter noch einwirken können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst Indem weitere Parameter die wählbare Zeit, insbesondere eines Zeitgliedes beeinflussen, kann mit einem sehr geriagen Aufwand der Auslösezeitpunkt sehr variabel gestaltet werden.

Realisiert werden kann dieses Verfahren nach der Erfindung dadurch, daß ein Winkelimpulsgeber sowie ein auf Segmente einer mit der Kurbelwelle gekuppelten Scheibe ansprechender Bezugsmarkengeber vorgesehen ist, den Eingängen eines dem Vorwärtszähleingang vorgeschalteten Verknüpfungsglieds neben Winkelimpulsen und Bezugsmarkenimpulsen das Ausgangssignal einer zeitlich parameterabhängig beeinflußbaren Torschaltung zuführbar ist und das dem Rückwärtszähleingang vorgeschaltete Verknüpfungsglied mit Winkel- und Bezugsmarkenimpulsen sowie dem Ausgangssignal einer dem Zähler nachgeschalteten Dekodierstufe beaufschlagbar ist.

Die Torschaltung sorgt nun in gewünschter Weise für eine automatische Vorverlegung des Zündzeitpunktes mit steigender Drehzahl, indem während der verbleibenden Zeit bis zum Ende der Bezugsmarke nicht mehr soviel Impulse des Winkelimpulsgebers addiert werden können und damit auch der Auszählvorgang früher beendet ist. Als weitere Eingriffsmöglichkeit für Parameter läßt sich der Beginn der Abwärtszählung bzw. Auszählung variieren. Dies muß jedoch winkelabhängig sein, um nicht einen weiteren Drehzahleinfluß zu erhalten. Daher ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß für den parameterabhängigen Beginn der Rückwärtszählung ein weiterer Zähler vorgesehen ist, der mit Ende jeder Bezugsmarke zurückgesetzt wird, und der Ausgang einer dem Zähler nachgcschalteten Dekodierstufe mit veränderbaren Werten mit dem dem Rückwartszähleingang des Hauptzähiers vorgeschalteten Verknüpfungsglieds verbunden ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben und erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Zählschema der Vorrichtung und
F i g. 2 ein Blockschaltbild der Vorrichtung.
In Fig. 1.1 ist das Ausgangssignaleines Winkelgebers dargestellt, und in Fig. 1.2 das entsprechende Ausgangssignal des Bezugsmarkengebers. Fig. 1.3 zeigt ein Ausgangssignal der Torschaltung und gestrichelt ist hier eine variable Zeitdauer eingetragen. Das eigentliche Zählschema ist in Fi g. 1.4 wiedergegeben. Man erkennt daraus den Beginn der Zählung mit Ablauf der durch die

b5 Torschaltung bestimmten Zeitdauer. Der Zählvorgang einer Richtung, in diesem Fall eine Aufwärtszählung, endet nach Ablauf des Signals vom Bezugsmarkengeber, das in 12 dargestellt ist. Es schließt sich ein

Abwärtszählvorgang an, und wenn der Ausgangszählerstand wieder erreicht ist, dann erfolgt das Auslösesignal. Die bereits erwähnte Verschiebung des Beginns der Abwärtszählung ist gestrichelt in F i g. 1.4 eingezeichnet In diesem Fall verzögert sich die Auslösung entsprechend.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Zählverfahrens zeigt F i g. 2. Mit 10 ist eine mit der Kurbelwelle gekuppelte Scheibe gezeichnet, die an ihrem Umfang Marken 11 für eine Impulsabgabe im Winkelimpulsgeber 12 enthält. Darüber hinaus sind auf der gleichen Scheibe 10 noch Bezugsmarken 13 vorgesehen, die sich über einem festen Winkel von z. B. 30 Grad erstrecken und deren Ende in jedem Fall vor der frühestmöglichen Frühzündung liegen muß. Diese Bezugsmarken 13 lösen is im Bezugsmarkengeber 14 Signale entsprechend der Fig. \2aus.

Ein Zähler 16, auch Hauptzähler genannt, besitzt einen Vorwärtszähleingang 17 sowie einen Rückwärtszähleingang 18. Dem mehrpoligen Ausgang 19 folgt eine Dekodierstufe 20, die im einfachsten Fall aus einem ODER-Gatter besteht, und die an ihrem Ausgang dann kein Signal abgibt, wenn das binäre Signal am Eingang bzw. am Ausgang 19 des Zählers 16 Null ist. Da die Zündauslösung beim Erreichen des Zählerstandes Null erfolgen soll, ist dem Ausgang 21 der Dekodierstufe 20 ein Differenzierglied 23 nachgeschaltet, dem eine bekannte Zündanordnung 24 folgt. Vor beiden Eingängen 17 und 18 des Zählers 16 ist je eines von zwei logischen Gattern 26 und 32 angeordnet, die je drei Eingänge 27 bis 29 und 33 bis 35 besitzen sowie je einen Ausgang 30 bzw. 36. Während das dem Rückwärtszähleingang 18 des Zählers 16 vorgeschaltete logische Gatter 26 mit dem Eingang 27 am Ausgang 21 der Dekodierstufe 20 und mit dem Eingang 28 am Winkelimpulsgeber 12 angeschlossen ist, ist der invertierende Eingang 29 mit dem Bezugsmarkengeber 14 verbunden. In entsprechender Weise ist der Eingang 33 des logischen Gatters 32 mit dem Winkelimpulsgeber 12, der Eingang 34 mit dem Bezugsmarkengeber 14 und der intervenierende Eingang 35 mit dem Ausgang 38 der Torschaltung 39 verbunden. Diese Torschaltung 39 weist einen Steuereingang 40 auf sowie einen Auslöseeingang 41. Verbunden ist der Auslöseeingang 41 über ein Differenzierglied 42 mit dem Bezugsmarkengeber. Um die Steuerungsmöglichkeit der Zeitdauer der Torschaltung zu veranschaulichen, ist neben diesen Steuereingang 40 ein kleines ρ gezeichnet, das die DruckabhängigMeit des Eingangssignals angeben soll.

Soll der Beginn der Rückwärtszählung parameterabhängig sein, so ist ein zweiter Zähler 45 vorzusehen, dessen Zähleingang 46 mit dem Winkelimpulsgeber 12 und dessen Steuereingang 47 mit dem Bezugsmarkengeber 14 verbunden ist. Dem Zähler 45 ist ebenfalls eine Dekodierstufe 50 nachgeschaltet, deren Dekodierwert jedoch zur parameterabhängigen Verstellung veränderbar sein muß. Als Beispiel für eir-en Parameter ist hier die Temperatur angegeben.

Da der parameterabhängige Beginn der Rückwärtszählung eine zusätzliche Eingriffsmöglichkeit bietet, jedoch nicht zwingend vorzusehen ist, ist in der F i g. 2 noch ein Schalter 52 gezeichnet, der alternativ ddt invertierenden Eingang 29 des logischen Gatters 26 einmal mit dem Bezugsmarkengeber 14 und einmal mit dem Ausgang der Dekodierstufe 50 verbindet.

Der eigentliche Berechnungsvorgang beginnt mit jeder Anstiegsflanke eines Impulses vom Bezugsmarkengeber 14. In der gezeichneten Stellung des Schalters 52 sperrt dieser Bezugsmarken-Impuls das logische Gatter 26, löst jedoch über das Differenzierglied 42 in der Torschaltung ein Signal entsprechend Fig. 1.3 aus. Erst nach Abfall dieses Signals wird das logische Gatter 32 für die Impulse vom Winkelimpulsgeber 12 leitend und der Zähler 16 beginnt mit der Vorwärtszählung. Ist der Bezugsmarken-Impuls zu Ende, so sperrt das logische Gatter 32 und das dem Rückwärtszähleingang 18 vorgeschaltete logische Gatter 26 wird leitend. Daher beginnt jetzt ein Rückwärtszählvorgang mit den Impulsen des Winkelimpulsgebers 12 und die Dekodierstufe 20 gibt dann an ihrem Ausgang 21 kein Signal mehr ab, wenn der Zählerstand Null erreicht ist. Dieser Abfall des Signals am Ausgang 21 der Dekodierstufe 20 löst im Differenzierglied 23 ein Signal aus, das wiederum zur Auslösung des Zündimpulses in der bekannten Zündanordnung 24 dient. Gleichzeitig wird das logische Gatter 26 wieder über den Eingang 27 gesperrt, so daß bis zum Eintreffen der nächsten Bezugsmarke 13 der Zählerstand Null erhallen bleibt. Bei einer Verlängerung des Ausgangssignals der Torschaltung 39 beginnt der Zählvorgang entsprechend später, der Beginn der Rückwärtszählung bleibt jedoch erhalten, und dadurch erfolgt die Zündauslösung früher.

In der gestrichelt gezeichneten Stellung des Schalters 52 ist nun für den Beginn der Abwärtszählung nicht das Ende der Bezugsmarke maßgebend, sondern das Erreichen eines bestimmten Winkelwertes. Mit Ende jeder Bezugsmarke zählt nämlich der Zähler 45 die Impulse vom Winkelimpulsgeber 12 und wenn ein bestimmter Zählerstand erreicht ist — der durch die Dekodierstufe 50 festgelegt ist — schaltet das logische Gatter 26 durch. Die Dekodierstufe 50 kann hier ebenfalls aus logischen Gattern aufgebaut sein, jedoch muß bei gleichbleibendem logischen Gatter 26 ihr Ausgangssignal dergestalt sein, daß der Beginn der Rückwärtszählung mit einem Null-Signal am Ausgang dieser Dekodierstufe 50 erfolgen kann.

Für die Differenzierglieder 23 und 42 kann im einfachsten Fall eine Widerstands-Kondensator-Kombination mit nachgeschalteter Diode verwendet werden. Für die Torschaltung 39 läßt sich eine monostabile Kippstufe einsetzen und als Zähler können integrierte Bausteine der Type CD 4029 von RCA dienen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Festlegen eines sich wiederholenden und in der Periodendauer von Parametern abhängigen Vorganges, insbesondere der Zündauslösung bei Brennkraftmaschinen, bei dem nach einer wählbaren Zeit nach dem Auftreten eines Bezugsmarkenimpulses ein Zählvorgang einer festgelegten Richtung ausgelöst wird und bei dem nach einem vorbestimmten Winkel der erhaltene Zählerstand wieder auf den Ausgangswert zurückgezählt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die wählbare Zeit vor Beginn des ersten Zählvorganges parameterabhängig ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Winkel für den Beginn der Rückwärtszählung parameterabhängig ist.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Winkelimpulsgeber (12) sowie ein auf Bezugsmarken (13) auf einer sich drehenden Anordnung (10) ansprechender Bezugsmarkengeber (14) vorgesehen ist, den Eingängen (33, 34 und 35) eines dem Vorwärtszähleingang (17) vorgeschalteten Verknüpfungsgliedes (32) neben Winkelinipulsen und Bezugsmarkenimpulsen das Ausgangssignal einer zeitlich parameterabhängig beeinflußbaren Torschaltung (39) zuführbar ist und das dem Rückwärtszähleingang (18) vorgeschaltete Verknüpfungsglied (26) mit Winkel- und Bezugsmarkenimpulsen sowie dem Ausgangssignal einer dem Zähler (16) nachgeschalteten Dekodierstufe (20) beaufschlagbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einem Steuereingang (40) der Torschaltung (39) ein Lastsignal zuführbar ist.

5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den parameterabhängigen Beginn dei Rückwärtszählung ein weiterer Zähler (45) vorgesehen ist, der mit Ende jeder Bezugsmarke zurücksetzbar ist und der Ausgang einer dem Zähler (45) nachgeschalteten Dekodierstufe (50) mit veränderbaren Werten mit dem dem Rückwartszähleingang (18) vorgeschalteten Verknüpfungsglied (26) verbunden ist.