DE2733106A1

DE2733106A1 - Fruehzuendgeraet fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2733106A1
Application number: DE19772733106
Authority: DE
Inventors: Mauro Maioglio
Original assignee: Magneti Marelli SpA
Current assignee: Marelli Europe SpA
Priority date: 1976-07-27
Filing date: 1977-07-22
Publication date: 1978-02-02
Also published as: SE7708560L; US4162666A; FR2359990A1; GB1588935A; NL7708255A; IT1067157B; FR2359990B1; SE421233B

Description

Die Erfindung betrifft ein Frühzündgerät für Brennkraftmaschinen, mit einer elektronischen Schaltung und Zählern für der Laufgeschwindigkeit des Motors proportionale Impulse sowie einer Kontrollvorrichtung für die Aufladezeit der Zündspule, die von der elektronischen Schaltung einschaltbar ist und der Schaltung während der gesamten Aufladezeit der Spule ein Reaktionssignal zuleitet.

I Es ist ein Frühzündgerät

der vorgenannten Gattung bekannt,

in welchem die Kontrollvorrichtung für die Aufladezeit der Zündspule ab Eintreffen eines ihr von der Zählerschaltung übermittelten Signals und über eine von der Batteriespannung abhängige Zeitspanne sowohl die Versorgung der Primärwicklung der Zündspule steuert, wie auch mittels einer Reaktion diese Zählerschaltung derart beeinflußt, daß das Betätigungssignal der Steuervorrichtung in einem Augenblick zugeführt wird, welcher die Veränderung der Aufladezeit der Spule im vorangehenden Arbeitsgang berücksichtigt.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer neuen

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Frühzündvorrichtung mit Zählern und mit einer Kontrollvorrichtung für die Aufladezeit der Zündspule, welche die Möglichkeit einer Frühzündung aufgrund eines oder mehrerer den Motor betreffenden Parameter gibt, wie beispielsweise der Laufgeschwindigkeit, dem Druck und der Temperatur.

Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Frühzündvorrichtung, welche auf einfache Weise die Änderung der Zündungseinstellung je nach Art der Brennkraftmaschine erlaubt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Frühzündgerät der vorgenannten Gattung, welches erfindungsgemäß folgende Teile aufweist:

einen ersten Zähler von der Laufgeschwindigkeit des Motors proportinalen Impulsen in zwei aufeinanderfolgenden Schritten bis zum Erreichen eines vorgegebenen Wertes; wobei der erste Schritt von dem Reaktionssignal der Kontrollvorrichtung gesteuert wird und der zweite Schritt von einem oberen Totpunkt-Signal ausgelöst wird und so lange anhält bis der vorgegebene Rechenwert erreicht ist; und

einen zweiten Zähler, welcher vom Moment des Abschlusses der ersten Zählung, eine Anzahl aufgrund von den Motor betreffenden Parametern veränderlicher Impulse zählen kann und nach Beendigung dieser Zählung die Kontrollvorrichtung einschaltet.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform wird die Zählung des ersten Zählers von einem Vergleichsgerät überwacht, welches den vorgegebenen Rechenwert aufgrund tier maximalen Frühzündung bestimmt.

Gemäß einem v/eiteren, sehr wichtigen Aspekt der Erfindung wird die ' ' I

₍ vom zweiten Zähler gezählte ImpuLszahL von einem Speicher einge- I j geben, weLcher gemäß einer vorgegebtnien Frühzündregel programmiert , ist und wcilcher diesen L) ig I talwert a Ls Funktion der den Motor betreffenden Parameter Liefert.

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Außerdem ist durch Addieren eines konstanten Wertes zu den vom Speicher gelieferten Werten die Möglichkeit einer Verschiebung der Frühzündkurve um einen konstanten Winkel möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:

FLg. 1 ein Blockbild des Frühzündgeräts mit Zählern'und einer Kontrollvorrichtung für den Ladestrom der Zündspule;

Fig. 2 ein Ausbildungsbeispiel der Ladestrom-Kontroll-Vorrichtung für die Zündspule;

Fig. 3 das Funktionsschema des Geräts gemäß Fig.1, und

FLg. 4

und 5 zwei Varianten das Geräts nach Fig.1.

In Fig.I ist mit R ein von der Antriebswelleangetriebenes Zahnrad bezeichnet und mit A und D zwei Eingangsschaltungen des Frühzündgeräts, welche an das vorgenannte Zahnrad angeschlossen sind.

Das Zahnrad R ist mit zwei Zahnreihen versehen, die erste R. hat eine Mehrzahl· von Zähnen und die zweite R- mindestens einen Zahn. Die Eingangsschaltung A 1st an die Zahngruppe R. angeschlossen um am Ausgang 1 eine Serie von Signa L impulsen mit einer von der Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnrades R abhängigen Frequenz zu Liefern. Ähnlich Ist dLe zweite Eingangsschaltung EJ mit der Zahngruppe R.. gekoppelt, um am Ausgang 2 S ignaLimpulse zu liefern, welche den oberen Totpunkten (PMS) entsprechen und gleichfalls von der Umdrehungsgeschwindigkeit des Rades R abhungern.

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Der Ausgang 1 der Schaltung A ist über je ein UND-Tor 3 und 4 an die Eingänge zweier Zähler C₁ und C„ angeschlossen.

Das Tor 3 wird mittels eines ODER-Tores 5 aktiviert, welches mit einem Eingang 6 am Ausgang U der Kontrollvorrichtung DC über eine Leitung Uaangeschlossen ist und mit dem anderen Eingang 7 an den Ausgang 8 einer bistabilen Schaltung BS.., deren ! Eingang 9 (set) an den Ausgang 2 der Schaltung B angeschlossen ist.

! Dem Zähler C-"is"t"ein Vergleicher CM. zugeordnet, welcher die ; Impulszahl, die gezählt wurde, mit einem über die Eingänge ^

eingegeben vorgegebenen Wert, vergleicht. Dieser Wert ist auf- ; grund des gewünschten größten Frühzündwinkels eingestellt. Der Ausgang 1o des Vergleichers CM₁ ist über einen monostabilen Multivibrator M₁ sowohl an den Eingang 11 (reset) der bistabilen ; Schaltung BS₁ als auch an den Eingang 12 (preset) des zweiten . Zählers C- angeschlossen, sowie an den Eingang 13 (set) eines ι bistabilen Schaltkreises BS.,, welcher das UND-Tor 4 einschaltet. ι *■

Dem zweiten Zähler C_ ist ein Speicher ME zugeordnet, an dessen Eingang j <jfe die Funktion des Motors betreffenden Signale angelegt werden, beispielsweise die der Tourenzahl, dem Druck im Ansaugkollektor, der Wassertemperatur, der öltemperatur, der Klappenstellung, der Ableitung der Klappenstellung und Anderem entsprechende Signale. Der Ausgang 14 von C_ ist über einen monostabilen Multivibrator M_ sowohl an den Eingang 15 (reset) von BS_ als auch an den Eingang 16 (reset) von C₁, sowie an den Aktivierungseingang 17 der Kontrollvorrichtung DC angeschlossen.

Die Kontrollvorrichtung steuert über eine Leitung Ub einen in Fig.2 mit TR bezeichneten elektronischen Schalter, welcher den Stromfluß in der Primärwicklung der Zündspule steuert.

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Gemäß einer einfachen, in Fig.2 dargestellten Lösung, weist die Kontrollvorrichtung im Wesentlichen eine Schwellwertschaltung und eine bistabile Schaltung 19 auf. Am Eingang 2o der Schaltung 18 wird ein Spannungssignal angelegt, das an über einen in Serie mit der Primärwicklung der Spule K geschalteten Widerstand RS entnommen wird, während an deren Ausgang 21 ein Impuls vorliegt, sobald die über den Widerstand RS entnommene Spannung einen Wert erreicht hat, welcher dem vorgegebenen Wert des Ladestroms der Spule entspricht.

Am Eingang der bistabilen Schaltung 19 wird sowohl das Aktivierungssignal vom Zähler C₂ über M_ (Eingang 17) als auch der von der Schwellenschaltung 18 (Eingang 22) kommende Impuls angelegt.

Der Ausgang U von 19 ist außer an den Transistor TR über Ua auch an den Eingang 6 des ODER-Tores 5 zur Eingabe des Reaktionssignals angeschlossen.

Das Frühzündgerät nach Fig.1 arbeitet wie folgt:

Während der Drehung von R, liegen am Ausgang 1 der ersten Eingangsschaltung A die Impulssignale wie in Fig. 3a gezeigt, vor, während am Ausgang 2 der zweiten Eingangsschaltung B Impulssignale bei den oberen Totpunkten, wie in Fig. 3b gezeigt, ! vorliegen.

Vom Augenblick t ab, welcher als Augenblick des Beginns der Aufladung der Zündspule angenommen wird, beginnt der erste Zähler C₁ das Zählen der am Ausgang 1 (Fig,3d) eintreffenden Impulse und dieses Zählen erfolgt in zwei aufeinanderfolgenden Stufen bis zum Erreichen des vorgegebenen Wertes NC , wie oben erläutert.

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Der erste Schritt der Zählung erstreckt sich über die Zeitspanne t -t. (Fig. 3_i) ,welche die Funktionszeit der Kontrollvorrichtung DC ist. Diese Zeit ändert sich, um dem die Primärwicklung der Zündspule durchfließenden Strom die Möglichkeit zu geben stets den vorgegebenen Ladungswert In (Fig. 3 _1) zu erreichen. ■-

Nach Ablauf dieser Zeit (Moment t..) unterbricht die Kontrollvorrichtung die Versorgung der Primärwicklung und bewirkt die Entladung in die Sekundärwicklung der Spule und damit den Zündfunken an der-Kerze.

In diesem Augenblick ist die Vorrichtung DC iivaktiv und liefert über die Leitung Ua kein Reaktionssignal an das Tor 5, sodaß dieses das Tor 3 sperrt und die Zählung des ersten Zählers C₁ unterbricht.

Der zweite Schritt der Zählung beginnt im Moment t_ wenn also ι ein oberes Totpunktsignal (PMS) die bistabile Schaltung BS₁ (Fig.3 ) aktiviert. Zu diesem Zeitpunkt aktiviert BS₁ über das Tor 5, das Tor 3 und C. setzt wieder mit dem Zählen ein.

'

j Diese Zählung hält so lange an bis die gezählte Impulszahl j den vorgenannten Betrag von NC. erreicht hat (Fig.3d), was im Augenblick t, erfolgt. Die Unterbrechung der Zählfunktion von C. erfolgt zu diesem Zeitpunkt t^ durch Einwirkung des dem J Vergleicher CM. (Fig. 3e) zugeordneten Multivibrators M.., ι welcher die bistabile Schaltung BS₁ durch Unterbrechen des Zählens von C. wieder herstellt.

ι Außerdem stellt M. den Zähler C_ auf einen Zahlenwert NC- ein, welcher vom Speicher ME geliefert wird und aktiviert die bistabile Schaltung BS_ (Fig. 3f), welche ihrerseits über das

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Tor 4 den Beginn der Rückzahlung bei C₂ ausgehend vom vorgenannten Wert NC₂ auslöst (s. Fig. 3g).

Das Rückzählen erfolgt bis C₂ den Nullwert erreicht hat, was im Zeitpunkt t¹ eintritt. In diesem Augenblick liefert der Multivibrator M₂ ein Signal (S. Fig. 3h),welches die Kontrollvorrichtung DC (Fig. 3i) aktiviert, die bistabile Schaltung BS₂ rückstellt, die Rückzahlung von C₂ unterbricht und den Zähler C₁ auf Null stellt.

Nun setzt erneut der erste Zählschritt von C₁ ein, weil die Kontrollvorrichtung DC außer der Betätigung des Schalters TR das Tor 3 über das Tor 5 aktiviert.

Es ist offensichtlich, daß bei Veränderung der Motorgeschwindigkeit und/oder anderer in Frage kommender Parameter der vom Speicher ME an den Zähler C- gelieferte Zahlenwert NC₂ und damit auch die Rückzählung sich ändert und ein anderer Frühzündungswinkel entsteht. Der Speidier ME ermöglicht eine Änderung der Frühzündungskurve durch einfache Änderung der Information,wodurch die Verwendung der Frühzündvorrichtung in unterschiedlichen Motoren möglich wird.

In der beschriebenen Ausbildung wird der Zähler C₂ durch ' den Speicher ME auf den Zahlenwert NC₉ eingestellt und zählt

die Impulse rückwärts bis zum Erreichen des Nullwerts. Jedoch : kann dieser Zähler die Impulse auch ausgehend vom Nullwert

bis zum Erreichen des von ME gelieferten Zahlenwertes NC-zählen.

In diesem Falle wird das Frühzündgerät gemäß der Fig.4 gej ändert, wo zwischen dem Zähler C₂ und dem Speicher ME ein

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: Vergleicher CM₂ geschaltet ist, welcher die von C- gezählten Impulse mit den von ME gelieferten Werten vergleicht. Bei dieser Lösung wird der Zähler C- durch den monostabilen Multivibrator M. auf Null gestellt und die Kontrolleinrichtung DC wird vom Vergleicher CM-, über den monostabilen Multivibrator M₂ eingeschaltet, wenn der von C_ errechnete Wert dem von ME gelieferten gleicht.

Falls eine Änderung der Frühzündkurve um einen konstanten Winkel gewünscht wird, ohne die Information des Speichers ME zu ändern, wird zwischen.diesen und den Zähler C₀ ein algebraischer Addierer ι *

SM nach Fig. 5 eingesetzt. Dieser Addierer ist in der Lage ι dem vom Speicher gelieferten Wert einen konstanten Wert zuzufügen oder von diesem abzuziehen, sodaß eine Verschiebung der Frühzündungskurve erfolgt. Der konstante, einem konstanten Winkel entsprechende Wert, wird durch eine Voreinstellschaltung ' P bestimmt, welche an SM angeschlossen ist und vorher über

den Eingang h eingestellt wird. Der Addierer wird durch ein ^; Steuersignal EIN am Eingang 23 betätigt.

^! Die EIN-Signale können manuell oder automatisch über Taster für den Motor betreffende Parameter geliefert werden. Beispielsweise kann beim Anlassen des Motors die EIN-AUS-Steuerung von der Motortemperatür abhängig sein, sodaß bei Temperaturwerten unter einer bestimmten Grenze ein Temperaturtester an den Eingang 23 von SM das Signal EIN gibt, während bei darüberliegenden Werten der Taster das Steuersignal AUS gibt.

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-J*

Le e rs e i t e

Claims

Patentanwälte 2ELLENTIN Ludwigshafen/Rh.

Rubermtraße 30

Fabbrica I ta liana 2o. Juli 1977

Macjneti Marelli S.p.A., fim 2o78

Milano Y/g

Patentansprüche

( 1 .) Frühzündgerät mit einer elektronischen Schaltung und Zählern für der Laufgeschwindigkeit des Motors proportionale Impulse , sowie einer Kontrollvorrichtung für die Aufladezeit der Zündspule, die von der elektronischen Schaltung einschaltbar ist und der Schaltung während der gesamten Aufladezeit der Spule ein Reaktionss igrml zuleitet, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltung folgende Teile aufweist:

einen ersten Zähler (C.) zum Zählen der Impulse in zwei aufeinanderfolgenden Schritten bis zum Erreichen eines vorgegebenen Sollwertes (NC.) wobei die erste Stufe der Zahlung (t ~t.) vom ReaktionssignaI der Kontrollvorrichtung (DC) steuerbar und die zweite Stufe (t_-t..) von einem oberen TotpunktsignaL (PHS) einleitbar ist; und einen zweiten Zähler (C₂) zum Zählen von Impulsen, ausgehend vom ResuLtat (siehe t.) ties ersten Zählers (C.), deren Anzahl in Abhängigkeit von den Motor betreffenden Parametern veränderbar ist, und der am Ende; d ieses Zählvorgangs die Kontrollvorrichtung (L)C) einschaltet.

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2. Frühzündgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Zähler (C.) ein erster Vergleicher (CM.) zugeordnet ist, welcher einen vorgegebenen Rechnungswert (NC.) aufgrund der maximalen Frühzündung festlegt und über einen ersten monostabiien Multivibrator (M.) angeschlossen ist an den Eingang zur Wiederherstellung eines ersten bistabilen Schaltkreises (BS.), der die Funktion des ersten Zählers (C.) überwacht, an den Eingang zum Einstellen einer zweiten bistabilen Schaltung (BS₃), die die Funktion des zweiten Zählers (C_?) überwacht und an den KontroLleingang des zweiten ZähLers (C₃).

3. Frühzündgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste bistabile SchaLtung (BS.) über ein an den Ausgo der KontroL Lvorr ichtung (DC) angeschlossenes ODER-Tor (^r>) mit einem UND-

verbunden ist.

die erste bistabile SchaLtung (BS.) über ein an den Ausgang

Si

mit einem UND-Tor (J) am Elingancj des ersten Zählers (C.)

4. E'rühzündgerät, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennze Lehnet, daß dem zweiten Zähler (C.J ein Speicher (ME) zugeordnet ist, dessen Sollwert (MC.) aufgrund von den Motor betreffenden Parametern bestimmt ist.

^r). Frühzündgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (ME) unmittelbar an den zweiten ZähLer (C₇) angeschlossen ist und den SolLwert bestimmt, von dem ausgehend der ZähLer die Impulse bis zum Erreichen des NuLL-wertes rückzählt, wonach er die KontroIleinrichtung (DC) über einen zweiten monostabilen Multivibrator (M.) einschaltet.

: 6. Frühzündgerät nach Anspruch ^r>, dadurch gekennzeichnet, d.ill der Speicher (ME) an den zweiten Zähler (C„) über einen

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algebraischen Addierer (SM) angeschlossen ist, durch den ein manuell oder automatisch vom Speicher eingegebener Wert zum Verstellen der Frühzündkurve um einen konstanten Winkel korrigierbar ist; und zwar über einen Voreinstell-Schaltkreis (P) für den Korrekturbetrag der an den Addierer angeschlossen ist.

7. Frühzündgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Addierer (SM) eine zusätzliche Korrektur des Frühzünd-Winkels beim Anlassen des Motors steuert.

8. Frühzündgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß

an die Eingänge des Addierers (SM) Taster einer oder mehrerer den Anlaßzustand des Motors daistellenden Größen angeschlossen sind.

9. Frühzündgerät gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (ME) an den zweiten Zähler (C-) über einen zweiten Vergleicher (CM-) angeschlossen ist, welcher den Zählwert dieses Zählers mit dem ihm vom Speicher gelieferten Wert vergleicht; nund die Kontrollvorrichtung (DC) über einen zweiten monostabilen Multivibrator (M-) schaltet.

10. Frühzündgerät nach Anspruch 5-9, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite monostabile Multivibrator (M-) außer an die Steuervorrichtung (DC) auch an den Eingang zur Wiederherstellung (reset) der zweiten bistabilen Schaltung (BS-) und an den Eingang des ersten Zählers (C₁) angeschlossen ist.

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