DE2636235A1

DE2636235A1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung periodisch wiederkehrender steuersignale, insbesondere zur verstellung des zuendzeitpunktes eines verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE2636235A1
Application number: DE19762636235
Authority: DE
Inventors: Guipaud Serge
Original assignee: Sev Marchal
Current assignee: Equipements Automobiles Marchal SA
Priority date: 1975-08-18
Filing date: 1976-08-12
Publication date: 1977-03-03
Also published as: FR2321606A1; IT1071407B; FR2321606B1; ES450700A1; US4164204A

Description

Maxton - Maxton · Langmaack Patentanwälte

Anmelder:

Alfred Maxton sr. Alfred Maxton jr.

Societe Anonymepcur L'Equipement _{Jürgen Langmaack}

Electrique des Vohicules s.E.V.: ^DIP^|om-^|nflenleure

Marchai, Issy-Les-Moulineaux 5 Korn 51

Pferdmengesstraße 50

rVh ^

Unser Zeichen: 559 P 762

Tag: 11.08.76

Bezeichnung:

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung periodisch wiederkehrender Steuersignale, insbesondere zur Verstellung des Zündzeitpunktes eines Verbrennungsmotors

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung periodisch wiederkehrender Steuersignale in Abhängigkeit von wenigstens
einem Parameter, insbesondere in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit einer Welle mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, daß es für einen befriedigenden Lauf eines
Ottomotors, beispielsweise eines Automobilmotors, notwendig 1st, den Zündzeitpunkt für die Verbrennungsgase in Bezug auf den
oberen Todpunkt des betreffenden Zylinders zu verschieben. Bei den bekannten Vorrichtungen wird die Verstellung des Zündwinkels entweder durch eine Fliehkrafteinrichtung oder durch eine Ein-

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! Telefon: (02 21) 38 0238 · Telegramm: Inventator Köln · Telex: 8 883555 max d
Postscheckkonto Köln (BLZ 37010050) Kto.-Nr. 152251-500 · Deutsche Bank AG Köln (BLZ 37070060) Kto.-Nr. 1236181

ORIGINAL INSPECTED

richtung zur Ausnutzung des Unterdrucks bewirkt. Beide Vorrichtungen bestehen im wesentlichen aus mechanischen Steuerelementen, die die relative Stellung zwischen einem Nocken und einem Unterbrecher verstellen, wobei der Nocken durch den Motor angetrieben wird, während der Unterbrecher Teil des Pri*närkreises der Zündspule ist. Bei diesen Vorrichtungen ist das Vorhandensein einer Vielzahl mechanisch bewegter Teile der Ursprung für Störungen, wobei im übrigen das schnelle Öffnen und Schließen des Unterbrechers eine fortschreitende Zerstörung der Unterbrecherkontakte bewirkt, so daß ein ordnungsgemäßes Funktionieren nur dann gegeben ist, wenn die betreffende Einrichtung regelmäßig gewartet wird.

Um die vorstehend geschilderten, durch die Verwendung eines Unterbrechers entstehenden Nachteile zu vermeiden, ist beispielsweise in den französischen Patentanmeldungen 74-10861, 74-11303 und 75-08092 jeweils eine Analoganordnung vorgeschlagen worden, die die Verschiebung des Zündzeitpunktes eines Verbrennungsmotors ausschließlich mit Hilfe elektronischer Elemente bewerkstelligt, und zwar ohne Verwendung der üblichen mechanischen Elemente. Die bekannten Vorrichtungen erlauben die Auslösung der Zündung mit einem Phasenverschiebungswinkel, dessen Bogen durch einen Streckenabschnitt dargestellt wird, und zwar in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit. Da nun der Bogen der Phasenverschiebung durch eine Vielzahl von Streckenabschnitten dargestellt ist, ist es notwendig, entweder eine relativ komplizierte Diskriminatorschaltung für die Geschwindigkeit vorzusehen, um bei der vorgesehenen elektronischen Schaltung

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zu erkennen, in welchem Drehzahlbereich man sich gerade befindet oder aber eine Reihe von simultan arbeitenden Schaltkreisen vorzusehen, aus denen der entsprechende durch Veig_eich ausgewählt wird, wobei man davon ausgeht, daß der Bogen der Phasenverschiebung im Arbeitsintervall monoton ist. Die bekannten elektronischen Vorrichtungen gehen im Prinzip vom Vergleich zweier Spannungen aus, wobei die erste Spannung eine lineare reziproke Funktion der Motordrehzahl darstellt, und wobei die zweite Spannung eine lineare Funktion der Zeit darstellt. Dieser Spannungsvergleich erlaubt es, ein Steuersignal.zu erzeugen, welches dazu führt, für die Zündung eines Ottomotors eine Kennlinie des Phasenverschiebungswinkels zu realisieren, die linear abhängig ist von der Drehzahl, wobei diese Linearität, wie vorstehend erläutert, die Notwendigkeit nach sich zieht, eine Kennlinie aus mehreren unterschiedlichen Streckenabschnitten

/mit

vorzusehery,den Schaltkreisen für die erste und die zweite Spannung jeweils eine bestimmte Anzahl elektronischer Elemente zuzuordnen, die den Wechsel von einem Streckenabschnitt in den anderen erlauben, wenn während des Betriebes der Motor aus einem Drehzahlbereich in den anderen Drehzahlbereich übergeht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zu schaffen, was durch eine wesentlich einfachere Schaltungselektronik verwirklicht werden kann, als dies bisher möglich war, so daß eine derartige Schaltung auch erheblich preisgünstiger hergestellt werden kann. Außerdem soll eine bessere Anpassung an die Erfordernisse des Motors erreicht werden.

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Diese Aufgabe wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 gelöst. Hierdurch erhält man eine Kennlinie der Phasenverschiebung in Abhängigkeit von der Drehzahl, deren Krümmungshalbmesser für jeden Punkt der Kennlinie verschieden ist. Auf diese Weise ist es möglich, für den gesamten vorgesehenen Dnhzahlbereich eine einzige Kennlinie durch den Vergleich zweier Spannungen zu erhalten, wobei die eine Spannung umgekehrt proportional zur Drehzahl und die andere proportional zur Zeit ist.

Die zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen Meßwerte werden durch eine bestimmte Zahl von Meßwertauf nehmern erfaßt, insbesondere durch einen Drehzahlgeber, der es erlaubt, die Drehzahl einer Welle aufzunehmen, im Falle der Regelung der Zündung eines Ottomotors einer Welle, die mit der Kurbelwelle oder der Nockenwelle des Motors in Verbindung steht. Die erhaltenen Meßwerte werden in Steuersignale umgesetzt, durch die entweder die Zündspule oder andere Organe angesteuert werden, beispielsweise eine Benzinpumpe, eine Kraftstoffeinspritzung, ein Vergaser, ein Luftkompressor oder ein automatisches Getriebe, wobei über die vorstehend aufgeführte Liste hinaus weitere Anwendungsmöglichkeiten denkbar sind.

Entsprechend der Erfindung ist wenigstens eine der miteinander zu vergleichenden Spannungen eine asymptotische Exponentialfunktion, die man in einfacher Weise durch das Aufladen oder das Entladen eines Kreises erhält, der durch einen Kondensator und einen Widerstand gebildet wird. Es ist bereits für die

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Steuerung der Zündung eines Ottomotors vorgeschlagen worden, zwei Spannungen miteinander zu vergleichen, vonjdenen die eine exponentiell von der Zeit und die andere proportional von der Motordrehzahl abhängig ist (vgl. die Veröffentlichung von B. J. Hoetink, in der niederländischen Zeitschrift "de Ingenieur", Band 76, Nr. 22, Seite W 95 bis ¥ 99). Das bekannte Verfahren ist jedoch nicht befriedigend, da die Kennlinie, die den Phasenverschiebungswinkel in Abhängigkeit von der Drehzahl darstellt, eine asymptotische Exponentialkurve darstellt, wobei die Lage der Asymptote von der jeweiligen Bauart des verwendeten Drehzahlmeßwertgebers abhängt. Hieraus folgt, daß für einen gegebenen Drehzahlgeber * " ' die Lage der Asymptote festgelegt ist und daß man hierdurch gehindert ist, die vonjden Drehzahlparametern abhängige Kennlinie an andere Parameter anzupassen, insbesondere die Kennlinie in Abhängigkeit vom Unterdruck zu gestalten. Demgegenüber erlaubt es das Verfahren gemäß der Erfindung, eine winkelförmige Phasenverschiebung zu erreichen, deren Kennlinie in Abhängigkeit von der Drehzahl durch eine asymptotische Exponentialkurve dargestellt wird, wobei die Lage der Asymptote im wesentlichen abhängig ist von der Charakteristik des verwendeten elektronischen Schaltkreises, insbesondere von den Werten der verwendeten Widerstände und Kondensatoren, die es erlauben, eine oder mehrere exponentielle, miteinander zu vergleichende Spannungen zu erzeugen. Hieraus folgt, daß man in einfacher Weise andere Parameter als die Motordrehzahl, insbesondere den Unterdruck, durch ein einfaches Auswechseln eines

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Widerstandes oder einer Kapazität eine entsprechende Änderung der Phasenverschiebungskennlinie erreichen kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 8 gekennzeichnet.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens rühren im wesentlichen daher, daß die elektronischen Schaltkreise es erlauben, erste und zweite miteinander zu vergleichende Spannungen in einfacher Weise zu erzeugen, da die linearen Funktionen ohne Schwierigkeiten mit Hilfe eines Integrators und die asymptotischen Exponentialfuktionen ohne Schwierigkeiten durch die Aufladung eines Kondensators erzeugt werden können. Wenn man dieses Verfahren für die Zündung eines Ottomotors anwendet, ist der obere Totpunkt des betreffenden Zylinders durch das Ende eines an einem Fixpunkt vorbeilaufenden rotierenden Sektors mit dem Winkely in Übereinstimmung und hierdurch das Ende des Signales P festgelegt. Der Zeitpunkt t_Q, an dem die erste und die zweite Spannung übereinstimmen, wird gerechnet vom Beginn des Signals P und die Verschiebung des Zündzeitpunktes ist dementsprechend gleich der Differenz zwischen der Dauer des Signals P und der Zeit tß. Wenn man nun die Zeiten in Übereinstimmung bringt mit den zugehörigen Drehwinkeln der Welle, wobei durch N die Winkelgeschwindigkeit in Umdrehungen pro Minute ausgedrückt wird, dann kann man folgende Gleichung ansetzen:

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wobei O den Winkel der Verschiebung des Zündzeitpunktes darstellt.

Man sieht außerdem, daß, wenn die zweite Spannung nicht den Wert der ersten Spannung erreicht und die Zündung am Ende des Signales P ausgelöst wird, der Winkel der Verschiebung des Zündzeitpunktes = 0 ist. Will man nun eine Grundeinstellung für die Zündung vorsehen, bei der die Zündung vor- oder nachverstellt ist, dann genügt es, den rotierenden winkelförmigen Sektor des Meßwertaufnehmers für die Drehzahl in Bezug auf den festen Meßpunkt so zu verstellen, daß das Ende des am Fixpunkt sich vorbeibewegenden Sektorteiles entsprechend in Bezug auf den oberen Totpunkt des betreffenden Zylinders verstellt wird. Unter Berücksichtigung der Gleichungen für die erste und die zweite Spannung und unter Berücksichtigung andererseits, daß die o. a. Beziehung zwischenOund t_Q besteht, kann man in einfacher Weise ableiten, daß, wenn die Zündung dann ausgelöst wird, wenn die erste und die zweite Spannung übereinstimmen, der Ausdruck fürΘ in Abhängigkeit von N die Form erhält:

wobei K, A, B und ß Konstanten darstellen, die im wesentlichen von den Kennwerten der Bauteile der elektronischen Schaltung zur Erzeugung der ersten und der zweiten Spannung abhängen. Man kann daher beispielsweise durch Veränderungen des Wertes eines Widerstandes die erhaltene Kennlinie für die Zündung in Abhängigkeit vom Wert eines anderen Parameters, beispielsweise dem Unterdruck

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in der Ansaugleitung, abändern.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Einrich-

.mit tung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen,/der insbesondere

erfindungsgemäß

die Zündverstellung eines Ottomotors erreicht wird, die/entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 9 ausgebildet ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind durch die Merkmale der Unteransprüche 10 bis 15 gekennzeichnet.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 auf vier Linien L1, L2, L3, L4 die Signale P und P und die miteinander zu vergleichenden ersten und zweiten Spannungen,

Fig. 2 ein Schaltungsschema für die erfindungsgem=Be Einrichtung,

Fig. 3 zwei Kennlinien für die Zündung, wie sie mit den Mitteln der Einrichtung gemäß Fig. 2 erhalten werden.

In Fig. 1 ist auf der Linie L1 ein mit P bezeichneter Rechteckimpuls als Signal dargestellt, wie er mittels eines Meßwertaufnehmers bekannter Bauart zu erzeugen ist, beispielsweise eines Meßwertaufnehmers entsprechend Fig. 1 der französischen Patentanmeldung 74-10861. Dieser Meßwertaufnehmer weist einen

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rotierenden Sektor mit dem Winkely auf, der an einer rotierenden Welle angeordnet ist, die mit der Kurbelwelle des Motors in

vorbei-Verbindung steht und der sich an eineivtortsf esten Meßwertgeber / bewegt. Der rotierende Sektor mit dem Winkel γ bewegt sich miteiner Winkelgeschwindigkeit N, gemessen in Umdrehungen pro Minutej und die Verstellung des rotierenden Sektors ist in der Weise vorgesehen, daß sich der betreffende Kolben dann im oberen Totpunkt befindet, wenn das Ende des Sektors an der.feststehenden Aufnahmezelle des Meßwertaufnehmers vorbeiläuft, so daß der Totpunkt mit dem Ende des Signals P übereinstimmt. Auf der Linie L2 in Fig. 1 isV Komplementärsignal P dargestellt. Die Dauer des Signals P ist mit q und die Dauer des Signals P ist mit q zu bezeichnen.

Mit Hilfe der nachstehend näher erläuterten Einrichtung erzeugt man eine erste Spannung, die während der ganzen Dauer des Signals P proportional zu q ist und man hält diese Spannung während der ganzen Dauer des Signals P aufrecht. Das hierdurch erzeugte Signal ist auf der Linie L3 in Fig. 1 dargestellt. Da nun q proportional 1/N ist, ist der Wert der ersten gespeicherten Spannung während P von der Form K^/N-.. Man erzeugt nun gleichzeitig während der Dauer des Signals P eine zweite Spannung entsprechend der Form ...

-i/RC

wobei V , R und C Konstanten darstellen und t die Zeit darstellt, ο

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gerechnet ab dem Beginn des Signals P. Das mit der zweiten Spannung korrespondierende Signal ist auf der Linie IA in Fig. 1 dargestellt. Die erste und die zweite Spannung ist jeweils am Ende des Signals P auf 0 zurückgesetzt. Man vergleicht nun die ersten und die zweiten Spannungen. Sobald nun die zweite Spannung den gleichen Wert erreicht wie die erste gespeicherte Spannung, dann erhält man

V_o(i-e

und ausgehend, wie oben bereits erwähnt, daß man ferner gleich setzt

⁼ QfS/ ~

wobeiUden Winkel der Zündverstellung darstellt, dann erhält man im Augenblick der Gleichheit der ersten und der zweiten Spannungen

* 6AfRC

In Fig. 3 sind die Kennlinien für die Zündung entsprechend der vorstehend genannten Formel aufgetragen und zeigen die Verän-.derung des ZündwinkelsPin Abhängigkeit von der Drehzahl N. Der Winkel^ ist bestimmt durch den verwendaten Drehzahlmeßwert-

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aufnehmer und ist daher als eine Konstante zu betrachten. Die Kennlinie für den ZündwinkelΘ in Abhängigkeit von N hängt daher von zwei Parametern ab, nämlich einmal ^Ki/V_Q auf der einen Seite und RC auf der anderen Seite. Hieraus ergibt sich, daß mit dem Verfahren gemäß der Erfindung in einfacher Weise eine Kennlinie für die Zündung dargestellt werden kann, die man in einfacher Weise durch eine entsprechende Auswahl der Parameter K./V und RC festlegen kann.

In Fig. 2 ist ein Schaltschema dargestellt, mit dem die ersten und zweiten Spannungen entsprechend den Linien L3 und IA in Fig. 1 erzeugt werden, das es erlaubt, ein Steuersignal in dem Moment auszulösen, in dem die beiden Spannungen jeweils gleich groß sind. Wenn die zweite Spannung nicht den Wert der Ersten Spannung erreicht, dann wird bei dieser Schaltung die Zündung im oberen Totpunkt ausgelöst, d. h. mit einer Zündverstellung 0, wie dies aus den Kennlinien der Fig. 3 zu entnehmen ist.

In Fig. 2 ist mit 1 ein Drehzahlaufnehmer nicht näher dargestellter Bauart gekennzeichnet, der das Signal P erzeugt. Das Signal P wird über drei verschiedene Zweige 2, 3 und 4 weitergeleitet. Der Zweig 2 versorgt unter Zwischenschaltung eines Widerstandes 5 die Basis eines Transistors 6, dessen Emitter mit der Masse und dessen Kollektor an einen der Anschlüsse eines Kondensators 7 unter Zwischenschaltung eines weiteren Widerstandes 8 verbunden ist. Der Kondensator 7 hat eine Kapazität und sein anderer Anschluß ist mit der Masse verbunden.

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Der Anschluß des Kondensators 7, der mit dem Widerstand 8 verbunden ist, ist außerdem an die positive Seite der Spannungsversorgung 9 unter Zwischenschaltung der Widerstände 10, 11 und 12 angeschlossen. Der Widerstand 12 ist regelbar, wobei sein Ausgang 13 über einen Widerstand 14 mit der Masse verbunden ist. Der Punkt 13 hat eine Spannung, die von der Regeleinstellung des Widerstandes 12 abhängig ist und die mit V bezeichnet ist. Über einen Kontaktgeber 15 kann eine direkte Verbindung zwischen einem Punkt des Widerstandes 11 und einem Punkt des Widerstandes 1' in der Weise hergestellt werden, daß der Wert des Widerstandes der Ladung R des Kondensators 7 verändert werden kann. So lange der Kontaktgeber 15 geöffnet ist, wird der Ladungswiderstand durch die Widerstände 10 und 11 bestimmt. Sobald der Kontaktgeber 15 geschlossen ist, wird der " Ladungswiderstand durch einen Teil des Widerstandes. 14, einen Teil des Widerstandes 11 und durch den Widerstand 10 bestimmt. Der Widerstand 10 ist ebenfalls regelbar und man kann somit den Ladungswiderstand R auf den gewünschten Wert einstellen. Die Öffnung oder die Schließung des Kontaktgebers 15 erlaubt es, zwei vorgegebene Werte des Ladungswiderstandes R einzustellen. Die Regelung des Widerstandes 12 erlaubt eine Einstellung der Speisespannung V Die Ladungsspannung des Kondensators wird über die Leitung 16 abgegriffen und auf den positiven Anschluß eines Komporators aufgeschaltet. Die über die Leitung 16 dem Komporator zugeführte Spannung ist diejenige, die entsprechend der Definition der Erfindung mit "zweiter Spannung" bezeichnet wird. Der Kondensator 7 mit seiner Kapazität C lädt sich während der Dauer des

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Signals P auf und die an der Leitung 16 anliegende Spannung entspricht in ihrem Verlauf dem auf der Linie L4 der Fig. 1 angegebenen Verlauf, für den vorstehend die mathematische Formel angegeben wurde. Der Transistor 6 ist während der Dauer des Signals P geöffnet mit Beginn des Signals P, so daß der Kondensator 7 sich entladen kann und die zweite Spannung auf 0 abfällt.

Der Zweig 3 versorgt über einen Widerstand 18 den negativen Eingang eines Umkehrers 19, dessen positiver Eingang an den positiven Pol der Spannungsversorgung über einen Widerstand 20 angeschlossen ist. Der Umkehrer 19 erzeugt ein Signal P, das einem monostabilen Multivibrator zugeleitet wird, der als Ganzes mit 21 bezeichnet ist.

Der Multivibrator 21 besteht aus einem Kondensator 22, der mit der Basis eines Transistors 23 verbunden ist, wobei die Basis mit der positiven Spannungsversorgung über einen Transistor 24 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 23 ist an die Masse angeschlossen, während der Kollektor an die positive Spannungsversorgung unter Zwischenschaltung eines Widerstandes 25 angeschlossen ist. Der Kollektor ist ferner unter Zwischenschaltung einer Diode 26 an den negativen Eingang eines Integrators 27 angeschlossen, dessen Ausgang an den negativen Eingang des Vergleichers 17 angeschlossen ist.Die beiden Eingänge des Vergleichers 17 sind an den positiven Pol der Spannungsversorgung unter Zwischenschaltung von zwei Widerständen 28 und 29 angeschlossen.

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Auf die Leitung 16 und auf die Ausgangsleitung des Integrators 27 sind zwei Widerstände 30 und 31 aufgeschaltet. Zwischen dem negativen Eingang und dem Ausgang des Integrators 27 ist ein Kondensator 32 geschaltet. Der positive Eingang des Integrators 27 ist hierbei an den positiven Pol der Spannungsversorgung unter Zwischenschaltung eines regelbaren Widerstandes 33 und an den Kollektor eines Transistors 34 angeschlossen, dessen Emitter mit deu Masse verbunden ist und dessen Basis, der ein Widerstand 35 vorgeschaltet ist, das vom Umkehrer 19 ausgehende Signal P erhält. Der Integrator 27 wird an seinem positiven Eingang während der Dauer des Signals P versorgt, so daß die Ausgangsspannung während der ganzen Dauer des Signals P ansteigt. Am Ende des Signals P, d. h. zu Beginn des Signals P wird der Transistor 34, der zu Beginn geschlossen war, leitend, so daß der Integrator 7 während der Dauer des Signals P nicht mehr integriert, gleichwohl die am Ende des Signals P erreichte Ausgangsspannung durch den Kondensator 32 gespeichert ist. Man erhält so die "erste Spannung", deren Verlauf auf der Linie L3 in Fig. 1 dargestellt ist. Das Zurücksetzen dieser ersten Spannung auf 0 wird durch den mono stabilen Multivibrator 21 bewirkt, der einen positiven Impuls im Augenblick des Abfallens des Signals P erzeugt, wobei der bezeichnete positive Impuls auf den negativen Eingang des Integrators 27 gegeben wird und die Entladung des Kondensators 32 bewirkt. Die erste und die zweite Spannung, jeweils erzeugt durch den Integrator 27 und den Kondensator 7, werden im Vergleicher 17 verglichen, dessen Ausgang

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in dem Augenblick ein Signal erzeugt, in dem die zweite Spannung den gleichen Wert wie die erste Spannung erreicht. Der Ausgang des Vergleichers 17 ist unter Zwischenschaltung eines Widerstandes 36 an den negativen Eingang eines Integrators 37 angeschlossen, der als'ODER" arbeitet. Auf den negativen Eingang ist in gleicher Weise das Signal P über den Zweig 4 unter Zwischenschaltung eines Widerstandes 38 aufgeschaltet* Der positive Eingang des Integrators 37 ist mit dem positiven Pol der Spannungsversorgung unter Zwischenschaltung eines Widerstandes 39 verbunden. Der Integrator 37 erzeugt ein Steuer-

der

signal in dem Augenblick, in dem/Komperator 17 ein entsprechendes Signal abgibt oder im Moment des Ansteigens des Signals P, sofern nicht vorher bereits vom Komperator 17 ein. Signal abgegeben worden ist. Man erhält somit ein Steuersignal, das in der ersten Annahme einem Punkt auf den Kennlinien A1 oder A2 entspricht und das in einer zweiten Annahme einem Zündverstellwinkel O entspricht.

Das Ausgangs signal des Integrators 37 wird einem Monostabel zugeführt, der insgesamt mit 39 gekennzeichnet ist und der einen Transistor 40 aufweist, dessen Kollektor und dessen Basis mit der positiven Speisespannung verbunden sind, und zwar jeweils über einen Widerstand 41 und 42. Die Basis ist im übrigen mit dem Ausgang des Integrators 37 unter Zwischenschaltung eines Kondensators 43 verbunden. Der Emitter des Transistors 40 ist auf die Basis eines Transistors 44 aufgeschaltet, der mit einem zweiten Transistor 45 in einer sogenannten "Darlington" -Anordnung verbunden ist: Der Emitter des Transistors 44

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ist mit der Basis des Transistors 45 verbunden. Der Emitter des Transistors 45 ist mit der Masse verbunden. Die Kollektoren der beiden Transistoren 44 und 45 sind unter Zwischenschaltung eines Kondensators 46 mS: der Masse verbunden. Die Basis des Transistors 44 ist mit dem Kollektor des Transistors 45 unter Zwischenschaltung von zwei Zenerdioden 47 und 48 verbunden. Der Ausgang dieser Anordnung ist auf den Kollektor des Transistors 45 geschaltet und ist ferner über die Leitung 49 mit der Primärwicklung der Zündspule des betreffenden Motors verbunden. So bald der Monostabel 39 ein Steuersignal des Integrators 37 er-

die
hält, erzeugt er einen Impuls, der/durch die beiden Transistoren 44 und 45 gebildete Darlington-Anordnung sperrt und unterbricht dementsprechend die Versorgung der Pr-imärwicklung der Zündspule und führt zur Auslosung der Zündung.

Aus der vorstehenden Beschreibung der Schaltung ist zu entnehmen, daß diese es einerseits erlaubt, erste und zweite Spannungen zu erzeugen, derai Signale auf den Linien L3 und L4 in Fig. 1 dargestellt sind und andererseits diese Spannungen zu vergleichen und schließlich die Zündung auszulösen, in dem Moment, wo die zweite Spannung den gleichen Wert wie die erste Spannung erreicht oder aber am Ende des Signals P. Man erhält dementsprechend die in Fig. 3 dargestellten Zündkennlinien, wobei die Kennlinie A1 einer der Stellungen des Kontaktgebers 15 entspricht und die Kennlinie A2 der anderen Stellung entspricht. Der Übergang von einer Stellung in die andere vollzieht sich beispielsweise in dem Moment, wo der Unterdruck in der Motoransaugleitung eine vorgegebene Schwelle überschreitet.

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Wie bereits vorstehend angedeutet, genügt es, den rotierenden Sektor des Drehzahlgebers zu verschieben, um, sobald die zweite Spannung den gleichen Wert wie die erste erreicht, zu erreichen, daß eine Zündung erzielt wird, und zwar nicht mit einem Zündwinkel 0 in Bezug auf den oberen Totpunkt, sondern mit' einer vorgegebenen Verschiebung im Sinne einer Vorzündung oder einer Spätzündung.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt, sondern es sind eine Reihe von anderen Ausführungsformen möglich und denkbar, die noch innerhalb des Rahmens der Erfindung liegen.

Ansprüche

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Claims

Ansprüche

\1. !Verfahren zur Erzeugnung eines periodischen Steuersignals, insbesondere zur Verstellung des Zündzeitpunktes eines Ottomotors, das mindestens von einem Parameter, insbesondere von der Drehzahl einer Welle abhängig ist und das mit einer Phasenverschiebung in Bezug auf den Moment, in dem eine mit der Welle verbundene Marke an einem Ortsfesten Punkt sich vorbeibewegt, ausgelöst wird, wobei die Phasenverschiebung in Abhängigkeit von der Wellendrehzahl erfolgt, wobei ferner ein Signal P erzeugt wird, dessen Dauer q dem Vorbeigang eines rotierenden Sektors mit konstantem Winkel/ an einem festen Punkt entspricht, wobei der Winkel {zW-ψ) einem Zeitraum q entspricht, in der dieses Signal nicht vorhanden ist, wobei ferner ein Komplementarsignal P während der Dauer eines Zeitraumes q erzeugt wird, in der, nachdem das Signal P erzeugt wurde, während den nachfolgenden Zeiträumen q oder q eine erste Spannung in Abhängigkeit von q erzeugt wird, und wobei ferner während einer der folgenden Zeiträume q eine zweite Spannung erzeugt wird, die abhängig ist von der Zeit t vom Beginn des Zeitraumes q des betreffenden Signales P, und wobei ferner ein Steuersignal erzeugt wird, wenn die vorstehend genannte zweite Spannung gleich der ersten Spannung ist, wobei das Steuersignal zur Auslösung des Steuereingriffs verwendet wird, dadurch gekennzeichnet , daß der Verlauf der ersten Spannung der Gleichung a.q + b + ce entspricht, wobei a, b und c Konstanten darstellen und

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eine positive Konstante darstellen, und daß die zweite Spannt
nung der Gleichung d + g.e entspricht, wobei d und g Konstanten

sind und oC eine positive Konstante darstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Spannung während eines Zeitraumes q erzeugt wird, die dem Zeitraum q des Signals P folgt und daß diese erste Spannung gespeichert wird, während man die zweite Spannung während des nachfolgenden Zeitraumes q erzeugt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spannung durch einen Kondensator erzeugt wird, dessen Aufladung über einen Ladewiderstand erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstante c = 0 ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich-: net, daß die erste Spannung unter Benutzung eines Integrators erzeugt wird, der während des Mtraums des Signals P oder P arbeitet.
6. Verfahren nach, einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Spannung in dem Moment auf ihre Ausgangs spannung zurückgesetzt werden, in dem die abfallende Flanke des Signals P ansteht.

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7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die zweite Spannung nicht den Wert der ersten Spannung in dem Zeitraum erreicht, in dem die beiden Spannungen miteinander verglichen werden, das Steuersignal in dem Moment ausgelöst wird, in dem die ansteigende Flanke des Signals P ansteht.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7> wobei andere Parameter als die Drehzahl einer Welle berücksichtigt werden sollen, insbesondere der Unterdruck in der Ansaugleitung eines Motors, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von dem gewählten Parameter die Kennwerte der Bauelemente der Schaltung zur Erzeugung der ersten und/oder zweiten Spannung verändert werden.
9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, insbesondere zur Verstellung des Zündzeitpunkt eines Ottomotors in Bezug auf den oberen Totpunkt eines jeden Zylinders, die einen Drehzahlgeber mit feststehendem Aufnehmer, dem ein mit einer Welle verbundener umlaufender Sektor mit dem Winkel^ zugeordnet ist, dessen Drehzahl des Steuersignals bestimmt, wobei der vorgenannte Geber während des Vorbeilaufs des vorerwähnten Sektors ein Signal P von der Dauer q erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung im wesentlichen aus einem Generator zur Erzeugung einer ersten Spannung mit dem Verlauf a.q + b + ce df aufweist, wobei a, b und c Konstanten darstellen undj* eine positive Konstante und daß die Einrichtung ferner eine Schaltung zur Erzeugung einer zweiten

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Spannung mit dem Verlauf d + g.e aufweist, wobei d und g Konstanten darstellen, Di eine positive Konstante darstellt, und * die Zeit ab Beginn des Signals P darstellt, und schliess-

lich ein Komparator vorhanden ist, der von den beiden vorstehe.

henden Schaltungen gespeist ist und der ein Steuersignal auslöst, sobald die zweite Spannung den gleichen Wert wie die erste erreicht.
10. Einrichtung nach Anspruch 9 und zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Vergleichers (I7) und das Signal P an ein "ODER"-Tor (37) zur Erzeugung eines Steuersignals angeschlossen sind.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal in dem Moment, in dem die Zündung ausgelöst werden soll, auf den Eingang eines Monostabels (39) gegeben wird, dessen Ausgang zwei in sogenannter Darlington-Anordnung geschaltete Transistoren (44,45) ansteuert, die die Stromversorgung zur Primärwicklung der Zündspule im Augenblick der Erzeugung des Steuersignals unterbrechen.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, insbesondere zur Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der ersten Spannung einen Integrator (27) aufweist, der während der Dauer des Signals P arbeitet, und daß die Ausgangsspannung des Integrators (27) während der Dauer des folgenden Signals P aufrechterhalten

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wird mit Hilfe eines Kondensators (32), der zwischen einem Eingang und dem Ausgang des" Integrators (27) angeordnet ist, und daß das Zurücksetzen der Ausgangs spannung auf 0 durch einen Monostabel (21) bewirkt wird, der auf den mit dem Kondensator (32) verbundenen Eingang einen Impuls abgibt, mit einem Vorzeichen, das dem Eingang entgegengesetzt ist, wenn die abfallende Flanke des Signals P. ansteht.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge,kennzeichn e t, daß der Integrator (27)» der die erste Spannung erzeugt, an seinem nicht mit dem Kondensator (32) verbundenen Eingang gespeist wird, während das Signal P ansteht, und daß dieser Eingang mit Hilfe eines Transistors (34) mit der Masse verbunden ist, während das Signal "P ansteht.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Erzeugung der zweiten Spannung durch einen mit einem Ladewiderstand (10,11,12) verbundenen Kondensator (7) gebildet wird.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladewiderstand der Schaltung zur Erzeugung für .die zweite Spannung kontinuierlich oder diskontinuierlich veränderbar ist, in Abhängigkeit anderer Parameter, beispielsweise dem Unterdruck im Ansaugrohr des Motors.

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