DE2608755C3 - Anordnung zur Steuerung der Schließzeit einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Anordnung zur Steuerung der Schließzeit einer BrennkraftmaschineInfo
- Publication number
- DE2608755C3 DE2608755C3 DE2608755A DE2608755A DE2608755C3 DE 2608755 C3 DE2608755 C3 DE 2608755C3 DE 2608755 A DE2608755 A DE 2608755A DE 2608755 A DE2608755 A DE 2608755A DE 2608755 C3 DE2608755 C3 DE 2608755C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- pulses
- machine
- speed
- ignition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/15—Digital data processing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P3/00—Other installations
- F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
- F02P3/04—Layout of circuits
- F02P3/045—Layout of circuits for control of the dwell or anti dwell time
- F02P3/0453—Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices
- F02P3/0456—Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices using digital techniques
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
bO
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Steuerung der Schließzeit einer Brennkraftmaschine, bei welcher
ein mit der Maschine verbundener Zündimpulsgenerator und ein Positionsimpulsgenerator vorhanden ist,
wobei der Positionsimpulsgenerator Impulse mit einer zur Drehzahl proportionalen Frequenz an eine erste, als
Zeitschaltung ausgebildete Schaltung abgibt, welche die Positionsimpulse verarbeitet und ein erstes, zum
Maschinendrehwinkel proportionales Signal erzeugt, wobei weiterhin eine zweite Schaltung die Positionsim
pulse verarbeitet und ein zweites Signal abgibt, welches von der Drehzahl der Maschine abhängt, wobei ein
Komparator das erste Signal mit einem vorgegebenen Wert vergleicht und bei Gleichheit zwischen dem ersten
Signal und dem vorgegebenen Wert ein Triggersignal erzeugt und wobei ein Schalter auf das Triggersignal
vom Komparator hin den Strom durch die Zündspule einschaltet und auf ein Signal vom Zündimpulsgenerator
hin wieder ausschaltet
Eine derartige Anordnung zur Steuerung der Schließzeit einer Brennkraftmaschine ist aus der DE-OS
23 39 742 bekannt
Weiterhin ist es aus der DE-OS 23 62 714 bekannt eine digitale Zähleinrichtung dazu zu verwenden, den
Beginn eines Stromflusses in einer Zündspule zu bestimmen und die Dauer dieses Stromflusses von der
Drehzahl der Brennkraftmaschine unabhängig werden zu lassen.
Den bekannten Schaltungsanordnungen ist gemeinsam der Nachteil eigen, daß sie komplizierte und
kostspielige digitale Systeme verwenden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Schließzeit
einer Brennkraftmaschine der eingangs näher genannten Art zu schaffen, welche bei außerordentlich
geringem Kostenaufwand die Schließzeit mit besonders hoher Genauigkeit auf einem gewünschten Wert hält.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der vorgegebene Wert das zweite Signal ist,
welches jeweils am Ende eines Positionsimpulses abgegeben wird und daß die zweite Schaltung eine
näherungsweise hyperbolische Übertragungscharakteristik hat.
Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsforrnen
des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung ist der wesentliche Vorteil erreichbar, daß mit einer vergleichsweise sehr einfach
aufgebauten Schaltung durch die Verwendung einer hyperbolischen Übertragungscharakteristik eine überraschend
hohe Präzision bei der Einstellung der Schließzeit gewährleistet wird.
Die erfindungsgemäße Schaltung verarbeitet die Eingangspositionsimpulse in der Weise, daß ein
Ausgangssignal geliefert wird, dessen Größe der Maschinendrehzahl umgekehrt proportional ist; durch
einen entsprechenden Vergleich mit der Position der Maschine in dem Komparator kann eine Zeit ermittelt
werden, mit deren Hilfe die Schließzeit auf einem gewünschten Wert gehalten werden kann, und zwar mit
besonders hoher Genauigkeit.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt
F i g. 1 in Form eines Blockschaltbildes die Bauteile einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Anordnung,
F i g. 2 repräsentative Signalverläufe, die an verschiedenen Punkten in der Anordnung gemäß F i g. 1
auftreten, und
Fig. 3 ein Schaltschema einer bevorzugten Ausführungsform
gemäß der Erfindung.
Ein Zündimpulsgenerator 20 weist einen Fühler auf, der mit der Maschine verbunden ist und Ausgangsimpulse
erzeugt, welche dazu geeignet sind, den zeitlichen Ablauf des Zündsystems zu steuern. Weiterhin ist mit
der Maschine ein Positionsimpulsgenerator 22 verbunden, der Ausgangsimpulse mit einer Häufigkeit erzeugt,
welche für die Größe der Drehzahl der Maschine repräsentativ ist. Die Positionsimpulse haben eine feste
Amplitude und haben eine Zeitdauer, welche zu der Drehzahl der Maschine umgekehrt proportional ist.
Weiterhin sind die Positionsimpulse mit den Zündimpulsen synchronisiert, wodurch während des Intervalls
zwischen den Zündimpulsen eine Mehrzahl von Positionsimpulsen erzeugt werden, die bei einer
konstanten Drehzahl äquidislant angeordnet sind. Sowohl der Zündgenerator als auch der Impulsgenerator
kann einen an sich bekannten Fühler aufweisen. Beispielsweise können Zeitmarkierungen auf kreisförmigen
Bahnen auf einer Scheibe angebracht werden. Die Scheibe ist an der Verteilerwelle befestigt, und zwar
in der Weise, daß diejenigen Markierungen, welche den Zündimpulsen entsprechen, gegenüber von einem
Triggerfühler zu der gewünschten Zeit einer Zündung einer Zündkerze angeordnet sind, während solche
Markierungen, welche der Maschinenposition entsprechen, gegenüber von einem Positionsfühler angeordnet
sind, und zwar unter vorgegebenen Winkeln der Maschinendrehung. Der Aufnahmefühler kann aus
fotoempfindlichen Transistoren bestehen, welche mit jeder Bahn zur Erzeugung von Impulsen fluchtend
ausgerichtet sind, so daß der Durchgang einer Markierung angezeigt wird. In einer alternativen
Ausführungsform können die Generatoren Standard-Magnet-Reluktanz-Aufnahmeeinrichtungen
haben, wel- jo ehe mit einer Welle gekoppelt sind, die von der
Maschine angetrieben wird. Grundsätzlich haben solche Systeme eine rotierende Scheibe, in welcher magnetische
Elemente angeordnet sind. Die Achse einer Aufnahmespule ist derart ausgerichtet, daß sie der r>
Magnetkreisorientierung bei den rotierenden magnetischen Elementen entspricht. Das Zusammenfallen jedes
magnetischen Elementes, welches sich in bezug auf die Achse der elektromagnetischen Spule ausrichtet,
induziert in der Spule eine Spannung, welche dazu geeignet ist, einen Ausgangsimpuls an den Enden der
Spule zu erzeugen.
Jeder Generator mit entsprechenden Fühlertypen ist dazu geeignet, bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung
verwendet zu werden. Es werden insbesondere Posi- 4-, tionsimpulse in einer vorgegebenen synchronen Beziehung
zu der Maschinenposition und zu dem Zündimpulsintervall erzeugt. Es werden acht Positionsimpulse
in dem Intervall zwischen den Zündimpuisen erzeugt, wobei jeder Positionsimpuls zu einer Zeit erzeugt wird, -,<)
welche für einen festen momentanen Drehwinkel der Maschine repräsentativ ist. Weiterhin ist die Zeitdauer
jedes Positionsimpulses umgekehrt proportional zu der Drehzahl der Maschine. Somit gehen bei einer geringen
Drehzahl der Maschine die Zeitmarkierungen auf dem ,-,
Folosystem oder den magnetischen Elementen in dem Reluktanzsystem an ihren entsprechenden Aufnahmeeinrichtungen
mit geringerer Häufigkeit vorbei, so daß dadurch ausgedehnte Ausgangsimpulse entstehen.
Der Zündimpulsgeneratorausgang ist sowohl mit t,o
einem Rückstelleingang 31 eines Zählers 30 als auch mit einem Zündsignaleingang 51 einer Schaltanordnung 50
verbunden. Der Ausgang von dem Positionsimpulsgenerator 22 ist an einen Eingang 32 des Zählers geführt und
an einen Eingang 41 eines modifizierten Integrators 40. t,-,
Der Zählerausgang 33 ist an einen Eingang 61 eines Digital-Analog-Wandlers 60 geführt, dessen Ausgang 62
mit einem der Eingänge 71 eines !Comparators 70 verbunden ist Der andere JComparatoreingang 72 ist
mit dem Ausgang 42 des modifizierten Integrators verbunden. Der Komparatorausgang 73 ist mit der
Eingangsklemme 52 der Schaltanordnung verbunden. Der Schaltanordnungsausgang 54 ist mit dem Eingang
81 einer Zündspule 80 verbunden. Schließlich beaufschlagt der Ausgang 82 der Zündspule 80 eine
Zündkerze 90.
Zur Erläuterung der Arbeitsweise der Anordnung wird wiederholt auf die F i g. 2 Bezug genommen. Es sei
angenommen, daß die Anordnung am Anfang eines Zyklus ist, d. h. unmittelbar nach einem Zündimpuls, so
daß eine Folge von Positionsimpulsen sowohl dem Zähler 30 als auch dem modifizierten Integrator 40
zugeführt wird. Der Zähler 30 erzeugt an seinem Ausgang 33 ein digitales Signal, welches in der Weise
kodiert ist, daß es die Anzahl der gezählten Eingangsimpulse angibt Das digitale Ausgangssignal vom Zähler
wird ein Digital-Analog-Wandler 60 zugeführt, der seinerseits ein in der F i g. 2 dargestelltes, treppenförmig
ansteigendes analoges Ausgangssignal erzeugt dessen Momentanwert den Momentanwert des Drehwinkels
der Maschine annähernd wiedergibt Dieses Signal in Form einer ansteigenden Treppenkurve, welches für die
Maschinenposition repräsentativ ist, wird einem Eingang 71 des !Comparators 70 zugeführt.
Die Positionsimpulse werden in ähnlicher Weise dem modifizierten Integrator zugeführt der eine Reihe von
Ausgangsimpulsen erzeugt (s. F i g. 2), deren Höhe für die momentane Drehzahl der Maschine repräsentativ
sind. Diese Impulse werden wiederum dem zweiten Eingang des !Comparators 72 zugeführt. Somit bekommt
der Komparator Eingangssignale, welche sowohl der momentanen Position der Maschine als auch
ihrer momentanen Geschwindigkeit entsprechen. Der Komparator 70 erzeugt an seinem Ausgang 73 ein
Triggerimpulssignal, welches einer vorgegebenen relativen Beziehung zwischen seinen zwei Eingängen
entspricht. Ein Vergleich von Signalen, welche durch den Zähler erzeugt werden, und zwar in Verbindung mit
dem Digital-Analog-Wandler und dem modifizierten Integrator, erfolgt in einer gerichteten Weise derart,
daß ein Triggersignal, welches vom Komparator erzeugt wird, die Schaltungsanordnung 50 zu einer Zeit
zündet, welche dazu geeignet ist, eine feste Schließzeit bei der vorgegebenen Drehzahl der Maschine zu
erzeugen. Das an den Eingang der Schaltungsanordnung 52 geführte Triggersignal löst seinerseits eine
Schließzeit aus, indem Energie an die Zündspule 80 geführt wird. Ein nachfolgender Zündimpuls von dem
Generator 20 zündet die Schaltanordnung, so daß die Zündspule dazu gebracht wird, die Zündkerze 90 in an
sich bekannter Weise zum Zünden zu bringen. Es sei darauf hingewiesen, daß die Aufrechterhaltung einer
festen Schließzeit während einer normalen Drehzahl der Maschine eine kontinuierliche Überwachung der
Maschinenposition und der Drehzahl der Maschine erfordert. Wenn die Drehzahl ansteigt, nimmt die Zeit
zwischen einzelnen Zündimpulsen ab, und die Zeit, bei welcher die Schließperiode anfängt, muß vorgerückt
werden, d. h. der Schließwinkel muß zunehmen.
Der Integrator 40 ist derart ausgebildet, daß er ein Ausgangssignal erzeugt, welches für die Drehzahl der
Maschine repräsentativ ist. Wenn die Drehzahl der Maschine abnimmt, nimmt die Zeitdauer der Positionsimpulse zu, und ein Standardintegrator würde einen
Ausgangsimpuls erzeugen, dessen Amplitude in direkter Beziehung zu der Zeitdauer der I'ingangsunpulse sieht
Ein solcher Ausgang entspricht dem Reziprokwert der gewünschten Größe. Deshalb ist der Integrator derart
modifiziert, daß er ein Ausgangssignal erzeugt, welches in umgekehrter Beziehung zu dem Eingangssignal steht,
d. h. der Ausgang ist die hyperbolische Übertragung des Eingangs. Die skalierte hyperbolische Funktion kann
etwa eine exponentiell Übertragungsfunktion sein, beispielsweise eine Standard-RC-Schaltung. Der modifizierte
Integrator besteht aus einem Widerstand, einem Kondensator, einer Spannungsquelle und einem Schalter.
Der Widerstand und der Kondensator sind in Reihe parallel zu den Ausgangsklemmen der Spannungsquelle
geschaltet. Der Schalter liegt parallel zu dem Kondensator, wodurch der Kondensator kurzgeschlossen wird,
wenn kein Eingangspositionsimpuls empfangen wird. Wenn ein Positionsimpuls empfangen wird, öffnet der
Schalter, wodurch der Kondensator die Möglichkeit hat, über den Widerstand auf den Wert der Spannungsquelle
aufgeladen zu werden. Die Funktion, mit welcher die Spannung an dem Kondensator ansteigt, ist als
Exponentialfunktion ausgebildet, um eine hyperbolische Funktion anzunähern. Wenn die Dauer der Positionsimpulse
zunimmt, was einer Abnahme der Drehzahl der Maschine entspricht, um so größer wird die Ladung auf
dem Kondensator, bevor der Schalter schließt, wenn ein Positionsimpuls abgeschlossen ist. Wenn die Drehzahl
der Maschine abnimmt, nimmt somit die Spitzenamplitude des Ausgangssignals von dem modifizierten
Integrator zu und die vorgegebene Beziehung zwischen dem ersten Eingang 71 und dem zweiten Eingang 72 zu
dem Komparator tritt später im Zündzyklus auf, so daß der Schließwinkel abnimmt, um eine konstante Schließzeil
aufrecht zu erhalten. Wenn hingegen die Drehzahl der Maschine zunimmt, nimmt der Spitzenwert des
Ausgangssignals vom Integrator in entsprechender Weise ab, so daß vom Komparator ein früheres
Triggerausgangssignal im Zyklus auftritt, um die konstante Schließzeit beizubehalten.
Bei einer sehr geringen Drehzahl, beispielsweise im Leeerlauf, und bei einer außerordentlich hohen Drehzahl
ist es erwünscht, die Anordnung auf einen konstanten Schließwinkel zurückzuführen. Der erste
Positionsimpuls eilt dem Zündimpuls in der Weise nach, daß die Anordnung bei höheren Drehzahlen keine
Schließzeit auslösen kann, bis ein festes Intervall im Zyklus erreicht ist. Dieses Intervall ist in der Weise
•gewählt, daß ein bestimmter Schließwinkel gegeben ist. Der letzte Positionsimpuls eilt dem folgenden Zündimpuls
in der Weise um einen vorgegebenen Wert voraus, daß die Schließzeit bei einem bestimmten minimalen
Schließwinkel auftreten muß.
Ein vollständiges Scnaiiscfterria der bevorzugien
Ausführungsform gemäß der Erfindung ist in der F i g. 3 wiedergegeben. Gemäß der Darstellung ist der Zündimpulsgenerator
20 mit dem Rückstelleingang 31 eines Zählers 30 und mit dem Zündeingang 51 eines Schalters
50 verbunden. Der Ausgang des Positionsimpulsgenerators 22 ist gemäß der Darstellung mit dem Eingang 32
des Zählers 30 und mit dem Eingang 41 des modifizierten Integrators verbunden, der in seiner
Gesamtheit bei 40 dargestellt ist. Der Zähler ist ein Standardzähler mit einem dreistelligen, binär kodierten
Dezimalausgang. Die erste Ausgangsleitung 33 stellt die erste Stelle einer binär kodierten Dezimalzahl dar, die
zweite Ausgangsleitung 34 stellt die zweite Stelle und die dritte Ausgangsleitung 35 stellt die dritte Stelle der
binär kodierten Dezimalzahl dar. Somit bewirkt ein erster Impuls an dem Zählereingang 32. daß die erste
Ausgangsleitung 33 hochgelegt wird. Ein nachfolgender Impuls führt dazu, daß die zweite Ausgangsleitung
hochgelegt wird usw., wie es an sich bei binär kodierten Dezimalzählern der Fall ist. Da der Zähler nur drei
Ausgangsstellen hat, bringt der achte gezählte Impuls den Zähler bei allen Ausgängen auf einen tiefen Zustand
zurück. Jeder Zählerausgang ist über einen Begrenzungswiderstand 33a —34a —35a mit der Basis eines
npn-Transistors 36, 37 bzw. 38 verbunden. Der Emitter
κι jedes Transistors 36 bis 38 ist mit einem Bezugspotential
oder dem Massepotential verbunden. Der Kollektor des Transistors ist über einen Widerstand 36a bis 38a mit
einem bestimmten Wert an einen gemeinsamen Knoten 39 geführt. Der gemeinsame Knoten ist über einen
r> Teilerwiderstand 130 an eine Bezugsspannung 131
geführt. Der gemeinsame Knoten ist weiterhin über einen Eingangswiderstand 132 an den Invertiereingang
133 eines Verstärkers 135 geführt. Ein nicht-invertierender Eingang 136 des Verstärkers 135 ist mit der
2(i Bezugsspannung 131 verbunden. Der Ausgang 137 des
Verstärkers 135 ist über einen Rückführwiderstand 138 mit dem Invertiereingang 133 verbunden. Der Ausgang
137 ist auch über einen Reihenwiderstand 150 mit dem Invertiereingang 71 des Komparators 70 verbunden
2ί Der Komparatorausgang 72 ist mit der triggereingangsklemme
52 des Schalters 50 verbunden. Der Ausgang des Schalters 54 ist mit der Zündspule 80 verbunden.
Die Integratoreingangsklemme 41 ist über einer Widerstand 140 mit der Basis 141 eines npn-Transiston
in 142 verbunden. Der Transistor 142 hat einen Emittet
143 mit dem Erdpoteniial 150 verbunden, und seir Kollektor 144 ist über einen Lastwiderstand 145 mii
einer Vorspannung 146 verbunden. Der Kollektor 144 ist auch über einen Widerstand 151 mit der Basis 152
r> eines zweiten npn-Transistors 153 verbunden. Dei
Transistor 153 hat seinen Emitter 154 mit derr Erdpotential 150 verbunden, und sein Kollektor 156 isi
über einen Zeitsteuerwiderstand 157 mit der Basis stromversorgung 146 verbunden. Der Kollektor 156 is
auch über einen Zeitsleucrkondensator 158 mit derr Massepotential 150 verbunden. Die Basis 152 de:
Transistors 153 ist über einen Teilcrwiderstand 160 mil
dem Massepotential 150 verbunden, und in ähnlichei
Weise ist die Basis 141 des ersten Transistors 142 übei
j". einen Teilerwiderstand 161 mit dem Massepotential 15C
verbunden. Weiterhin ist mit der Integratoreingangs klemme 41 eine Impulsdehnschaltung 170 verbunden
Die Dehnschaltung weist einen Gleichspannungsblok kierkondensator 169 auf, welcher von der Integratorein
in gangsklemmc 41 eine Verbindung zu der Basis eine;
pnp-Transistors 171 herstellt. Der Transistor 171 hai seinen Emitter 173 mit dem Basispotentia! 14i
verbunden, und sein Kollektor ist zunächst über einer Lastwiderstand 174 mit dem Massepotential 15t
v, verbunden und außerdem über einen Widerstand 17f
mit der Basis 141 des Transistors 142. Ein Vorspan nungswiderstand 177 ist zwischen der Emitterklemmt
172 und der Basis des Transistors 171 angeordnet. Dei Ausgang von der Dehnschaltung, der an der Kollektor
wi klemme 173 abgeleitet wird, ist an den zweiten Einganj
53 des Schalters 50 geführt.
Beim Einschalten sind die Zählerausgänge 33 bis 3i alle auf Null gestellt oder tiefgelegt. Wenn anschließent
Positionsimpulsc vom Generator 22 empfangen werden
b5 bewirken nacheinander auftretende Ausgangssignalt
den Übergang in den aktiven Zustand, indem nacheinan der die Transistoren 36—38 aktiviert werden. Beispiels
weise aktiviert der erste Positionsimpuls den erstei
binär kodierten Dezimalausgang 33, so daß dieser hochgelegt wird, wobei der Transistor 36 in die
Sättigung getrieben wird. Dadurch ergibt sich eine resultierende Spannung am gemeinsamen Knoten 39,
die eine Funktion der Bezugsspannung 131, des Abfallwiderstandes 130 und des Kollektorwiderstandes
36a ist. Wenn danach weitere Positionsimpulse vom Zähler 30 empfangen werden, werden die entsprechenden
Transistoren 36 bis 38 in die Sättigung getrieben, wodurch sich eine entsprechende Spannung am
gemeinsamen Knoten 39 ergibt. Kollektorwiderstände 36a bis 38a sind derart gewählt, daß die Spannung am
Knoten 39 anschließend für jeden empfangenen Positionsimpuls um einen vorgegebenen Betrag abnimmt.
Die Spannung am Knoten 39 wird invertiert und durch den Verstärker 135 verstärkt, so daß ein
treppenförmiges Ausgangssignal erzeugt wird, wie es bei 200 dargestellt ist. Somit arbeiten die Transistoren
36 bis 38 und ihre zugehörigen Widerstände in Kombination mit dem Verstärker 135 als ein Digital-Analog-Wandler,
welcher die Positioüsimpulse in ein treppenförmiges analoges Ausgangssignal umformt,
welches für die Maschinenposition repräsentativ ist. Der Positionsimpulsgenerator ist derart ausgebildet, daß er
zwischen einzelnen Zündimpulsen acht Positionsimpulse erzeugt. Somit stellt der achte Positionsimpuls den
Zähler wieder auf Null, und zwar auf allen BCD-Leitungen (BCD = binär kodierte Dezimalstelle). Um zu
gewährleisten, daß der Zähler 30 am Ende eines Zyklus auf Null zurückgestellt wird, wird dem Zähler auch ein
Rückstellimpuls zugeführt, und zwar an seinem Rückstelleingang 31, so daß der Zähler zwangsweise in den
Zustand Null zurückkehrt.
Wenn keine Eingangsimpulse an den Integrator angelegt werden, ist der Transistor 142 über den
Widerstand 161 in den gesperrten Zustand vorgespannt. Somit liegt der Kollektor 144 auf einer hohen Spannung,
so daß der Transistor 153 eingeschaltet wird und die Spannung an dem Zeitsteuerkondensator 158 auf der
Nähe des Massepotentials gehalten äst. Wenn ein Positionsimpuls am Integratoreingang 141 auftritt, wird
der Transistor 142 eingeschaltet, sein Kollektor 144
nähert sich dem Massepotential, und der Transistor 153 wird in den gesperrten Zustand vorgespannt Dadurch
bekommt der Zeitsteuerkondensator 15 die Möglichkeit, sich über den Zeitsteuerwiderstand 157 auf die
vorgegebene Vorspannung 146 aufzuladen. Die Anstiegsfunktion der Spannung am Kondensator 158 und
somit sein Spitzenwert während der Periode eines Positionsimpulses hängen von dem Wert der Vorspannung
146 ab, und sie hängen weiterhin von dem Produkt aus dem Widerstand des Zeitsteuerwiderstandes i57
und der Kapazität des Zeitsteuerkondensators 158 ab.
Diese Anstiegsfunktion stellt sich als Exponentialfunktion dar, wodurch die kritischen Schaltungswerte in der
Weise vorgegeben sind, daß ein Abschnitt der hyperbolischen Funktion angenähert wird. Auf diese
Weise wird ein Ausgangssignal erzeugt, welches für die
invertierte Zeitdauer der Positionsimpulse repräsentativ ist Somit ist das Ausgangssignal für die gewünschte
Größe repräsentativ, & h. für die Maschinengeschwindigkeit
Das repräsentative Integratorausgangssignal enthält eine Reihe von exponentiell festgelegten Impulsen, wie
es bei 201 dargestellt ist Diese Impulse werden an den nicht-invertierendenden Eingang 73 des Komparators
70 geführt Es ist ersichtlich, daß der Komparator einen hochgelegten Zustand einnimmt, wenn der Momentanwert der Geschwindigkeitsimpulse 201 den Momentanwert der Treppenspannung 200 überschreitet. Andernfalls
ist der Ausgang des Komparators tiefgelegt. Der Wert der Bezugsspannung 131 ebenso wie die
inkrementalen Spannungsstufen der treppenförmigen Wellenform 200 sind derart gewählt, daß sie dem
Spitzenwert entsprechen, der am Zeitsteuerkondensator erzeugt wird, und zwar in der Weise, daß der
Momentanwert der gerade vorhandenen Treppenspannung, welcher die Spitzengeschwindigkeitsspannung
übersteigt, derjenigen Maschinenwinkelposition entspricht, welche einer konstanten Schließzeit bei der
momentanen Maschinendrehzahl entspricht.
Die Impulsdehnschaltung 170 gewährleistet, daß ein Triggerimpuls nur dann erzeugt wird, wenn der
Komparator eine Spitzengeschwindigkeitsspannung mit einer analogen Positionsspannung vergleicht. Die
Positionsimpulse werden durch den Kondensator 169 und dem Widerstand 170 differenziert, wodurch der
Transistor 171 Spannungen in Form von Zackenimpulsen empfängt, wie sie bei 204 dargestellt sind, und zwar
an seiner Basis. Der negative Zackenimpuls treibt den Transistor 171 in den durchlässigen Zustand, wodurch
ein Impuls sehr kurzer Dauer an seinem Kollektor 173 erzeugt wird. Diese inkrementalen Zeitimpulse sind
synchron zu dem Abschluß der Positionsimpulse. Der Transistor 142 wirkt in der Weise, daß die Positionsimpulse
und die Dehnimpulse summiert werden, wodurch das Ausgangssignal am Kollektor 144 der Summe dieser
beiden Signale entspricht. Deshalb wirkt der modifizierte Integrator 40 über eine etwas längere Zeit als die
Dauer des Positionsimpulses selbst. Weiterhin werden die gedehnten Impulse 203 dem zweiten Eingang 52 des
Schalters 50 zugeführt. Der interne Schalter 50 enthält ein Gatter bzw. eine logische Verknüpfungsschaltung
55, die zwei Eingänge hat, von denen der eine mit dem Ausgang des Komparators 72 verbunden ist und der
andere zur Aufnahme der gedehnten Impulse dient. Die logische Verknüpfungsschaltung arbeitet in der Weise,
daß sie ein Ausgangssignal nur während der Zeit erzeugt, in welcher gleichzeitig ein hochgelegtes
Eingangssignal bei 53 und ein tiefgelegtes Eingangssignal bei 52 auftreten. Ein hochgelegtes Eingangssignal
bei 53 entspricht einem gedehnten Impuls und ein tiefgelegtes Eingangssignal bei 52 entspricht der
trapezförmigen Wellenform 200, welche den Wert des Spitzenspannungsimpulses 201 übersteigt. Somit bewirkt
die Impulsdehnschaltung 170 in Verbindung mit der logischen Verknüpfungsschaltung 155, daß ein
Ausgangssignal nur dann erzeugt wird, wenn der Momentanwert der Maschinenpositionsspannung den
Spitzenwert der Maschinengeschwindigkeitsimpulse überschreitet Der dabei auftretende Ausgangsimpuls
triggert den Schalter 50, der seinerseits die Schließzeit auslöst, indem die Spule beaufschlagt wird. Wenn der
Schalter 50 an seinem Zündeingang 51 einen Zündimpuls empfängt, bringt der Schalter die Spule 80 dazu,
daß sie zündet, wodurch die Zündung ausgelöst wird.
Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Anordnung
ist das augenblickliche Ansprechen auf Veränderungen in der Drehzahl. Zwischen den einzelnen Zündvorgängen
wird die Maschinenposition bis zu acht mal mit der Maschinengeschwindigkeit verglichen. Somit drückt
sich eine Veränderung in der Drehzahl praktisch unverzüglich in einer Veränderung des Spitzenwertes
der Geschwindigkeitsspannung 201 aus, weiche eine momentane Veränderung im Schließwinkel hervorruft
und zwar im Hinblick darauf, eine konstante Schließzeit
zu erreichen. Während in einer bevorzugten Ausführungsform acht Positionsimpulse pro Umdrehung
gewählt wurden, könnte jedoch mit einer größerem Anzahl von Positionsimpulsen pro Umdrehung das
System auf momentane Veränderungen in der Drehzahl noch rascher ansprechen.
Die bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung ist darauf gerichtet, eine konstante Schließzeit von
3,33 Millisekunden über einen Drehzahlbereich der Maschine von 375 bis 3000 U/min zu erreichen. Bei
geringen Geschwindigkeiten, beispielsweise im Leerlauf, überschreitet die treppenförmige Signalspannung
den Spitzenwert der Geschwindigkeitswellenform niemals, jedoch ist der letzte Positionsimpuls in bezug auf
den nachfolgenden Zündimpuls derart angeordnet, daß der Komparatorausgang einen Triggerimpuls an den
Schalter für ein konstantes Tastverhältnis von 8,3% des gesamten Zündzyklus liefert. Bei Drehzahlen, welche
höher liegen als 3000 U/min, ist der erste Positionsimpuls in einer vorgegebenen Beziehung zu dem
Zündimpuls derart, daß die Anordnung keine Schließ-
10
zeit für ein Tastverhältnis oberhalb von 66,7% aufbauen kann.
Die nachfolgend genannten Werte der Bauelemente erzeugen bei einer Verwendung in der Schaltung gemäß
F i g. 3 die angegebene konstante Schließzeit.
R 33a-35a 10 kOhm | 4 kOhm | 4,7 kOhm | 0,068 (jlF | Vorspannung | + 5 Volt | Λ 138 | 10 kOhm | -3,0 Volt |
R 36a | 2 kOhm | Zeitsteuerkondensator | 146 | Λ 150 | 10 kOhm | |||
Λ 37a | 1 kOhm | Γ158 | K177 | 2,2 kOhm | 0,027 μ F | |||
Ä38a | 100 Ohm | R 174 | 470 kOhm | |||||
R 130 | 2,2 kOhm | R 140 | 10 kOhm | |||||
R 132 | R 175 | 10 kOhm | ||||||
Zeilsteuerwiderstand | R 177 | 2,2 kOhm | ||||||
R 157 | Bezugsspannung | |||||||
131 | ||||||||
C 169 | ||||||||
I Iicrzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Anordnung zur Steuerung der Schließzeit einer Brennkraftmaschine, bei welcher ein mit der
Maschine verbundener Zündimpulsgenerator und ein Positionsimpulsgenerator vorhanden ist, wobei
der Positionsimpulsgenerator Impulse mit einer zur Drehzahl proportionalen Frequenz an eine erste, als
Zählschaltung ausgebildete Schaltung abgibt, welche ι ο die Positionsimpulse verarbeitet und ein erstes, zum
Maschinendrehwinkel proportionales Signal erzeugt, wobei weiterhin eine zweite Schaltung die
Positionsimpulse verarbeitet und ein zweites Signal abgibt, welches von der Drehzahl der Maschine
abhängt, wobei ein Komparator das erste Signal mit einem vorgegebenen Wert vergleicht und bei
Gleichheit zwischen dem ersten Signal und dem vorgegebenen Wert ein Triggersignal erzeugt und
wobei ein Schalter auf das Triggersignal vom Komparator hin den Strom durch die Zündspule
einschaltet und auf ein Signal vom Zündimpulsgenerator hin wieder ausschaltet, dadurch gekennzeichnet,
daß der vorgegebene Wert das zweite Signal ist, welches jeweils am Ende eines Positionsimpulses
abgegeben wird und daß die zweite Schaltung (40) eine näherungsweise hyperbolische
Übertragungscharakteristik hat.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander äquidistant angeordne- ω
ten Positionsimpulse eine Dauer haben, welche der Drehzahl der Maschine umgekehrt proportional ist
und daß die Positionsimpulse zwischen den Zündimpulsen synchron derart erzeugt werden, daß der
erste Positionsimpuls die maximal zulässige Schließ- ir>
zeit angibt, während der letzte Positionsimpuls die minimal zulässige Schließzeit festlegt.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schaltung (40) einen
Widerstand (157), einen Kondensator (158), eine Spannungsquelle (146) und einen Schalter (153)
aufweist, daß das Produkt aus dem Widerstandswert und dem Kapazitätswert und die Spannung der
Spannungsquelle jeweils einen vorgegebenen Wert haben und der Schalter (153) in Reaktion auf v>
Eingangspositionsimpulse vom geschlossenen in den geöffneten Zustand zu bringen ist, daß der
Kondensator (158) und den Widerstand (157) in Reihe zwischen den Klemmen der Spannungsquelle
(146) angeordnet sind und daß der Schalter (153) w parallel zu dem Kondensator (158) angeordnet ist.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene
Beziehung zwischen dem ersten Signal und dem zweiten Signal einer vorgegebenen konstanten r>
Schließzeit für einen vorgegebenen Bereicli der Maschinendrehzahl entspricht.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/556,235 US3989024A (en) | 1975-03-07 | 1975-03-07 | Constant energy electronic ignition system |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2608755A1 DE2608755A1 (de) | 1976-09-16 |
DE2608755B2 DE2608755B2 (de) | 1979-03-15 |
DE2608755C3 true DE2608755C3 (de) | 1979-11-15 |
Family
ID=24220473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2608755A Expired DE2608755C3 (de) | 1975-03-07 | 1976-03-03 | Anordnung zur Steuerung der Schließzeit einer Brennkraftmaschine |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3989024A (de) |
JP (1) | JPS51116336A (de) |
BR (1) | BR7601275A (de) |
CA (1) | CA1051509A (de) |
DE (1) | DE2608755C3 (de) |
ES (1) | ES445785A1 (de) |
FR (1) | FR2303176A1 (de) |
GB (1) | GB1490841A (de) |
IT (1) | IT1057319B (de) |
SE (1) | SE7601687L (de) |
ZA (1) | ZA76728B (de) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4130097A (en) * | 1974-05-07 | 1978-12-19 | Ford Eric H | Ignition systems for internal combustion engines |
US4130096A (en) * | 1975-04-30 | 1978-12-19 | Lumenition Limited | Ignition systems for internal combustion engines |
US4121556A (en) * | 1975-05-13 | 1978-10-24 | Fabbrica Italiana Magneti Marelli, S.P.A. | Spark advance system for internal combustion engines comprising a device for controlling the charge current in the ignition coil in connection with significant parameters |
US4138982A (en) * | 1975-07-10 | 1979-02-13 | Nippon Soken, Inc. | Electronic ignition timing adjusting system for internal combustion engine |
US4043302A (en) * | 1975-08-25 | 1977-08-23 | Motorola, Inc. | Solid state ignition system and method for linearly regulating the dwell time thereof |
US4041912A (en) * | 1975-08-25 | 1977-08-16 | Motorola, Inc. | Solid-state ignition system and method for linearly regulating and dwell time thereof |
DE2549586C3 (de) * | 1975-11-05 | 1979-03-29 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen |
JPS5949426B2 (ja) * | 1976-01-12 | 1984-12-03 | 株式会社デンソー | 内燃機関用点火装置 |
DE2619443C2 (de) * | 1976-05-03 | 1984-12-20 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Zündanlage für Brennkraftmaschinen |
DE2648341C2 (de) * | 1976-10-26 | 1984-11-22 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Elektronische Gebereinrichtung |
DE2655948C2 (de) * | 1976-12-10 | 1982-09-16 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Zündanlage für Brennkraftmaschinen |
DE2700676C2 (de) * | 1977-01-08 | 1985-06-27 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Zündanlage für Brennkraftmaschinen |
DE2703431C2 (de) * | 1977-01-28 | 1986-09-18 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Zündanlage für Brennkraftmaschinen |
US4153019A (en) * | 1977-04-20 | 1979-05-08 | General Motors Corporation | Peak cylinder combustion pressure ignition spark timing system |
US4208992A (en) * | 1978-03-20 | 1980-06-24 | Benito Polo | Electronic ignition system |
DE2812291C3 (de) * | 1978-03-21 | 1994-07-07 | Bosch Gmbh Robert | Zündanlage für Brennkraftmaschinen |
JPS6014913B2 (ja) * | 1979-04-11 | 1985-04-16 | 日産自動車株式会社 | エンジンの電子制御点火装置 |
US4241708A (en) * | 1979-04-12 | 1980-12-30 | Motorola, Inc. | Ignition spark timing circuit with switchable hysteresis |
DE3136581A1 (de) * | 1981-05-06 | 1982-12-02 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Schaltungsanordnung zur einstellung von referenzdaten in digitalen systemen |
FR2524728B1 (fr) * | 1982-04-02 | 1986-01-17 | Texas Instruments France | Dispositif de commande du temps de conduction pour circuit d'allumage electronique de moteur a explosion |
US4625704A (en) * | 1985-06-28 | 1986-12-02 | Teledyne Industries, Inc. | Electronic ignition system |
US11319918B2 (en) * | 2018-01-23 | 2022-05-03 | Hitachi Astemo, Ltd. | Internal combustion engine ignition device |
CN110285002A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-09-27 | 昆山凯迪汽车电器有限公司 | 点火驱动模块 |
CN110259619A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-09-20 | 昆山凯迪汽车电器有限公司 | 点火驱动模块、点火驱动电路以及点火控制系统 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3592178A (en) * | 1969-10-15 | 1971-07-13 | Peter Schiff | Electronic ignition timing circuit |
US3809029A (en) * | 1970-01-09 | 1974-05-07 | Toyota Motor Co Ltd | Electric control apparatus for internal combustion engines |
DE2102688A1 (de) * | 1971-01-21 | 1972-09-28 | Bosch Gmbh Robert | Zündanlage für eine Brennkraftmaschine |
US3757755A (en) * | 1971-10-14 | 1973-09-11 | Inst Gas Technology | Engine control apparatus |
US3738339A (en) * | 1971-12-06 | 1973-06-12 | Gen Motors Corp | Electronic ignition spark advance system |
DE2228387A1 (de) * | 1972-06-10 | 1973-12-20 | Bosch Gmbh Robert | Anordnung zur steuerung des zuendzeitpunkts einer zuendanlage |
DE2242477A1 (de) * | 1972-08-29 | 1974-03-07 | Volkswagenwerk Ag | Anordnung zur kennfeldsteuerung von vorgaengen in einer brennkraftmaschine |
US3867916A (en) * | 1972-12-15 | 1975-02-25 | Volkswagenwerk Ag | Internal combustion engine ignition control system |
-
1975
- 1975-03-07 US US05/556,235 patent/US3989024A/en not_active Expired - Lifetime
-
1976
- 1976-02-09 ZA ZA760728A patent/ZA76728B/xx unknown
- 1976-02-10 CA CA245,367A patent/CA1051509A/en not_active Expired
- 1976-02-11 GB GB5440/76A patent/GB1490841A/en not_active Expired
- 1976-02-16 SE SE7601687A patent/SE7601687L/xx unknown
- 1976-02-27 BR BR7601275A patent/BR7601275A/pt unknown
- 1976-03-03 DE DE2608755A patent/DE2608755C3/de not_active Expired
- 1976-03-05 ES ES445785A patent/ES445785A1/es not_active Expired
- 1976-03-05 IT IT48442/76A patent/IT1057319B/it active
- 1976-03-06 JP JP51024560A patent/JPS51116336A/ja active Granted
- 1976-03-08 FR FR7606574A patent/FR2303176A1/fr active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE7601687L (sv) | 1976-09-08 |
GB1490841A (en) | 1977-11-02 |
JPS5738784B2 (de) | 1982-08-17 |
FR2303176A1 (fr) | 1976-10-01 |
DE2608755B2 (de) | 1979-03-15 |
ES445785A1 (es) | 1977-09-16 |
FR2303176B1 (de) | 1979-04-06 |
AU1108576A (en) | 1977-02-10 |
DE2608755A1 (de) | 1976-09-16 |
ZA76728B (en) | 1977-09-28 |
IT1057319B (it) | 1982-03-10 |
CA1051509A (en) | 1979-03-27 |
BR7601275A (pt) | 1976-09-14 |
JPS51116336A (en) | 1976-10-13 |
US3989024A (en) | 1976-11-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2608755C3 (de) | Anordnung zur Steuerung der Schließzeit einer Brennkraftmaschine | |
DE2702054C2 (de) | Zündfunken-Zeitsteuerschaltung | |
DE2532226B2 (de) | Impulsgeber | |
DE69201285T2 (de) | Stellungsgeber für Brennkraftmaschine. | |
DE2228387A1 (de) | Anordnung zur steuerung des zuendzeitpunkts einer zuendanlage | |
DE2518505A1 (de) | Elektrische impulse erzeugendes system, insbesondere fuer das zuendsystem einer brennkraftmaschine | |
DE1751330B1 (de) | Elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzanlage fuer Brennkraftmaschinen | |
DE2623613A1 (de) | Zuendanlage mit einer zuendwinkelverstellvorrichtung | |
DE2907865C2 (de) | Drehwinkel-Erfassungseinrichtung | |
DE2302160C3 (de) | Elektronische Steuereinrichtung für die Zündung oder Brennstoffeinspritzung einer Brennkraftmaschine | |
DE1538476B2 (de) | Verfahren und Anordnung zur Ge schwindigkeitsregelung von Antriebs motoren | |
DE2250628C3 (de) | Schaltungsanordnung zur Steuerung von Kraftstoff-Einspritzventilen an einer Brennkraftmaschine | |
DE2635700A1 (de) | Generator zum erzeugen eines saegezahnfoermigen und eines parabelfoermigen signals | |
DE1539239C3 (de) | Zündanlage für Verbrennungskraftmaschinen | |
DE2352941C2 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Auslösung eines Impulses innerhalb eines Verstellbereiches einer Antriebsmaschine | |
DE3035919C2 (de) | ||
DE2711432A1 (de) | Zuendanlage, insbesondere fuer brennkraftmaschinen | |
DE3031578C2 (de) | Schaltungsanordnung zur Steuerung eines die Blendenöffnung einer Kamera einstellenden Schrittmotors | |
DE3904252C2 (de) | Unterbrecherloses Zündsystem mit elektronischer Verstellung | |
DE3015939C2 (de) | Elektronisches Zündsystem für eine Brennkraftmaschine | |
DE3015086A1 (de) | Elektronische zuendanlage fuer brennkraftmaschinen | |
DE2161326C3 (de) | Schaltungsanordnung zum Regeln der Drehzahl eines Gleichstrommotors | |
DE1958626C3 (de) | Zündsystem für Verbrennungsmotore | |
DE2702208A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur ausloesung eines impulses innerhalb eines verstellbereiches | |
DE3009822C2 (de) | Zündanlage für Brennkraftmaschinen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OGA | New person/name/address of the applicant | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |