DE2801641C2 - - Google Patents

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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P7/00Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
    • F02P7/06Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
    • F02P7/077Circuits therefor, e.g. pulse generators
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
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    • F02P5/145Advancing 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
    • F02P5/15Digital data processing
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    • F02P5/1504Digital data processing using one central computing unit with particular means during a transient phase, e.g. acceleration, deceleration, gear change
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    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Zündzeitpunkteinstellung für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem bekannten Zündversteller wird der Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine mit einer sogenannten Programmsteuerung eingestellt, wobei die Einstellung des Zündzeitpunktes entsprechend vorbestimmten Eigenschaften oder Kennlinien abhängig von den Betriebszuständen der Brennkraftmaschine erfolgt. Auch ist es üblich, als Parameter zum Ändern des Zündzeitpunktes die Drehzahl und den Ansaugunterdruck der Kraftstoffversorgung zu verwenden. Bei einem derartigen Zündversteller würde es sehr aufwendige Programme erfordern, wenn die Einstellung unter allen möglichen Betriebszuständen ein Zündoptimum erreichen soll, was in der Praxis unmöglich ist. Es ist auch schwierig, die Unterschiede im Aufbau der Brennkraftmaschinen und in den Kraftstoffeigenschaften zu berücksichtigen oder auf die sich ständig ändernden Umgebungszustände einzugehen. Aus diesen Gründen sind die derzeit für derartige Zwecke verwendeten Programme einfach, indem lediglich Hauptparameter der Betriebszustände benutzt werden.
Damit kann die Brennkraftmaschine mit einem Zündzeitpunkt betrieben werden, der vom Zündoptimum entfernt ist, so daß Abgas und Kraftstoffverbrauch unbefriedigend sind. Um dieses Problem zu überwinden, wurde bereits erwogen, kompliziertere Programme in einem Digital-Speicher aufzuzeichnen und wahlweise entsprechend den Parametern der Betriebszustände zum Einstellen des Zündzeitpunktes auszulesen. Ein derartiger Zündversteller ist trotz seiner vorteilhaften hohen Einstellgenauigkeit sehr aufwendig, wenn er für alle möglichen Situationen anwendbar sein soll. Ein anderer Nachteil dieses Zündverstellers liegt darin, daß er nicht an die obenerwähnten Änderungen des Kraftstoffes, der Umgebungszustände und den verschiedenen Aufbau der Brennkraftmaschinen oder deren Veränderungen mit der Zeit angepaßt werden kann.
Es gibt noch ein anderes Verfahren zum Einstellen des Zündzeitpunktes, bei dem ausgenutzt wird, daß Klopfen oder ein ungewöhnliches Geräusch der Brennkraftmaschine infolge eines ungenauen Zündzeitpunktes auftritt (vgl. JP-OS 25 511/76). Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß das Zündverstellen nachteilig durch Umgebungsgeräusche beeinflußt wird, was es schwierig macht, eine geringe Abweichung vom Optimalwert des Zündzeitpunktes zu korrigieren.
Die Erfindung geht davon aus, daß eine Änderung des Zündzeitpunktes eine Änderung des erzeugten Drehmomentes und der Brennkraftmaschinen-Drehzahl hervorruft und daß sich die Brennkraftmaschinen-Drehzahl erhöht, je näher der Ist-Zündzeitpunkt dem optimalen oder Soll-Zündzeitpunkt ist. Nach einem Voreilen oder Verzögern des Zündzeitpunktes um einen vorbestimmten Betrag während des Betriebes der Brennkraftmaschine zeigen also eine Zunahme und eine Abnahme in der Brennkraftmaschinen-Drehzahl an, daß sich der Zündzeitpunkt dem optimalen oder Soll-Zeitpunkt genähert bzw. sich von diesem entfernt hat. Wenn derartige Änderungen im Zündzeitpunkt wiederholt werden - und bei jeder dieser Änderungen wird aus den Änderungen der Brennkraftmaschinen-Drehzahl erfaßt, ob sich der Zündzeitpunkt dem optimalen oder Soll-Zeitpunkt nährt oder von diesem entfernt - und wenn ermittelt wird, daß sich der Zündzeitpunkt vom optimalen oder Soll-Zeitpunkt entfernt, dann wird die Richtung der Änderung des Zündzeitpunktes geändert, d. h., dessen Voreilen wird in dessen Verzug oder umgekehrt geändert, während andererseits die Zündung weiter in gleicher Richtung geändert wird, wenn erfaßt wird, daß sich der Zündzeitpunkt dem optimalen oder Soll-Wert nähert. Auf diese Weise kann schließlich der Ist-Zündzeitpunkt mit dem optimalen oder Soll-Zeitpunkt zusammenfallen.
In der DE-OS 14 76 322 ist eine Einrichtung zur automatischen Regelung des Zündzeitpunktes für Otto-Motoren unter Verwendung eines den Zündzeitpunkt bestimmenden Phasenstellgliedes beschrieben, bei der Mittel zur Ermittlung der Leistung des Motors und zur Variation des Zündzeitpunktes mittels des Phasenstellgliedes vorgesehen sind. Die Variation erfolgt derart, daß die gemessene Motorleistung im Mittel einen maximalen Wert erreicht. Im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung beruht die Regelung dort auf der Messung der Leistung des Motors.
Durch die DE-OS 20 30 679 ist eine Einrichtung zum Verstellen des Zündzeitpunktes von Brennkraftmaschinen in Abhängigkeit vom gemessenen Drehmoment des Motors bekanntgeworden. Zur Messung des Drehmoments sind dabei mechanische Kraftübertragungselemente eingesetzt, die im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung, die im wesentlichen nur mit elektronischen Elementen arbeitet, keine rasche Anpassung an sich ändernde Betriebszustände erlauben.
In der Literaturstelle "Bosch Technische Berichte", 4 (1972) 1, S. 43 bis 46, ist ein Zündverstellinien- Simulator beschrieben, mit dem beliebige Verstellcharakteristiken in Abhängigkeit von der Drehzahl und dem Unterdruck eingestellt werden können. Es wird aber nicht auf die Realisierung eines Zündzeitpunkt-Einstellers eingegangen.
Die DE-OS 24 00 648 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischen Impulsen für Zündvorrichtungen von Brennkraftmaschinen. Im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung wird bei dieser der Zündzeitpunkt als Funktion der Drehzahl ermittelt. Eine ähnliche Vorrichtung wird in der DE-OS 26 44 994 erörtert, bei der der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von der Drehzahl ermittelt wird. Schließlich liegt auch der DE-OS 22 56 562 das Konzept der Zündzeitpunkteinstellung aufgrund der ermittelten Drehzahl zugrunde.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur automatischen Zündzeitpunkteinstellung für eine Brennkraftmaschine anzugeben, mit dem eine optimale Einstellung unter allen vorkommenden Betriebszuständen, auch bei sich ändernden Umgebungseinflüssen, erzielt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung sieht also ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Zündzeitpunkteinstellung für eine Brennkraftmaschine vor, bei dem periodisch erfaßt wird, ob die Brennkraftmaschinen-Drehzahl beschleunigt oder verzögert ist, bei dem weiterhin der Zündzeitpunkt um einen vorbestimmten Wert in gleicher Richtung wie der Wert der unmittelbar vorhergehenden Verstellung verstellt wird, sooft eine Beschleunigung erfaßt wird, während der Zündzeitpunkt um einen vorbestimmten Wert in umgekehrter Richtung zum Wert der unmittelbar vorhergehenden Verstellung verstellt wird, sooft eine Verzögerung erfaßt wird, wodurch sich der Zündzeitpunkt einer Situation nähert, unter der die Brennkraftmaschine in einem optimalen Zustand betrieben werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Winkelstellung der Brennkraftmaschinen- Kurbelwelle und dem Zündzeitpunkt,
Fig. 2 die Beziehung zwischen dem Brennkraftmaschinen- Zündzeitpunkt und dem erzeugten Drehmoment,
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm,
Fig. 4 ein Blockschaltbild mit einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zündverstellers,
Fig. 5 und 6 den Verlauf von Ausgangssignalen, die an verschiedenen Punkten der Schaltung nach dem Blockschaltbild der Fig. 4 erzeugt werden, und
Fig. 7 ein Blockschaltbild mit einem anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zündverstellers.
In Fig. 1 ist ein Diagramm dargestellt, das die Beziehung zwischen der Winkelstellung der Brennkraftmaschinen- Kurbelwelle und dem Zündzeitpunkt zeigt, wobei Fig. 1A ein Bezugswinkel-Signal angibt, das von einem an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angebrachten Fühler erzeugt ist, wie z. B. Impulse, die am oberen Totpunkt OT jedes Zylinders ansteigen. In der Zeichnung ist die Anzahl der Zylinder mit n angegeben. Bei einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine wird z. B. ein Bezugswinkel-Signal bei jeder Winkelbewegung der Brennkraftmaschinen-Kurbelwelle um 2π/4 (=90°) erzeugt. Fig. 1B zeigt die Zündzeitpunkt- Signale für die jeweiligen Zylinder. Eine Zündung erfolgt am Anstiegspunkt jedes Signals. In der Zeichnung ist die Winkelvoreilung des Zündzeitpunktes mit R angegeben. Das Verstellen des Zündzeitpunktes in Voreilrichtung bedeutet dessen Verstellen in einer derartigen Richtung, daß der Winkel R zunimmt, während das Verstellen des Zündzeitpunktes in Verzögerungsrichtung dessen Verstellen in einer derartigen Richtung bedeutet, daß der Winkel R abnimmt. Der Winkel R kann sich in einem Bereich zwischen 0 und einem vorbestimmten Höchstwert ändern.
Fig. 2 zeigt eine Kurve mit der Beziehung zwischen dem Zündzeitpunkt einer Brennkraftmaschine und dem erzeugten Drehmoment. Im allgemeinen nimmt das Drehmoment der Ausgangswelle einer Brennkraftmaschine einen Höchstwert beim optimalen Zündzeitpunkt an, der sich abhängig von verschiedenen Betriebszuständen ändern kann. Das heißt, wenn der Zündzeitpunkt gegenüber dem optimalen oder Soll- Zeitpunkt verzögert ist, fährt der Kolben vom oberen Totpunkt (OT) entfernt nach unten, wenn die Verbrennung abgeschlossen ist, so daß eine wirksame Umsetzung der Kraftstoff- Verbrennung in mechanische Energie unmöglich ist. Wenn dagegen der Zündzeitpunkt zu sehr dem optimalen oder Soll-Zeitpunkt voreilt, erreicht der Innendruck des Zylinders seinen Höchstwert, bevor der Kolben am oberen Totpunkt ankommt, was dazu führt, daß der Innendruck gegen die Drehung der Brennkraftmaschine wirkt, wodurch die Ausgangsleistung herabgesetzt wird. Es gibt also einen optimalen Zündzeitpunkt, in dem das Drehmoment seinen Höchstwert hat. Mit der Änderung der Betriebszustände ändert sich die die Beziehung zwischen dem Zündzeitpunkt und dem Drehmoment darstellende Kurve, wie dies durch Kurven I und II in Fig. 2 gezeigt ist, so daß sich der optimale oder Soll-Zündzeitpunkt von R A nach R B verschiebt. Indem so der Zündzeitpunkt eingestellt wird, daß ein maximales Drehmoment erzielt wird, kann immer der optimale mechanische Wirkungsgrad beibehalten werden.
Ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebes des erfindungsgemäßen Zündverstellers ist in Fig. 3 gezeigt. Die Erfindung wird im folgenden anhand dieser Fig. 3 näher erläutert.
Im Anfangszustand der Einstellung vor dem Anlassen der Brennkraftmaschine ist der Zündzeitpunkt R auf Null entsprechend einer Zündung in der Bezugswinkel-Stellung eingestellt. Die Bezugswinkel-Stellung liegt im wesentlichen in oder etwas vor dem oberen Totpunkt. Der Einstellindex K gibt die Richtung der Änderung des Zündzeitpunktes an. Mit K=1 ist der Zündzeitpunkt in Voreilrichtung (Frühzündung) verstellt, mit K=0 ist er in Verzögerungsrichtung (Spätzündung) verstellt. Im Anfangszustand der Einstellung wird K auf den Wert "1" eingestellt. Mit dem Antreiben der Brennkraftmaschine werden nacheinander Bezugswinkel-Signale erzeugt.
Das Zeitintervall T₁ zwischen den ersten beiden aufeinanderfolgenden Bezugswinkel-Signalen wird gemessen. Da der Zündzeitpunkt R auf Null eingestellt ist, sollte die Zündung in der Bezugswinkel-Stellung mit R=0 für jeden Zylinder eintreten. Beim Auftreten des nächsten Bezugswinkel-Signals wird das Zeitintervall T₂ gemessen, und durch Vergleichen von T₁ mit T₂ wird die Differenz Δ T erfaßt. Es wird bestimmt, ob Δ T kleiner als Null ist oder nicht. Ein Wert von Δ T größer als Null zeigt an, daß die Brennkraftmaschine in einem beschleunigten Zustand ist. Ein Wert von Δ T kleiner als Null zeigt an, daß die Brennkraftmaschine verzögert wird. Nachdem ein Wert von Δ T erfaßt wurde, der nicht kleiner als Null ist, wird der Wert von R+A Δ T berechnet, wobei A eine Konstante ist, und das Ergebnis dieser Berechnung wird für den zuvor eingestellten Wert des Zündzeitpunktes R eingesetzt, so daß die nächste Zündung bei R+A Δ T hervorgerufen wird. Im ersten Zyklus nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine liegt K=1 vor, und daher ist der neue Zündzeitpunkt ein Zündzeitpunkt, der dem ersten Zündzeitpunkt (R=0) um A Δ T voreilt. Indem sodann der bereits gemessene Wert T₂ für den Wert T₁ verwendet, und indem erneut das Zeitintervall bis zur Erzeugung des nächsten Bezugswinkel- Signals für T₂ gemessen wird, wiederholt die Einstellung einen Einstellzyklus, der dem vorhergehenden Zyklus gleicht. Auf diese Weise eilt der Zündzeitpunkt um A Δ T in jedem Einstellzyklus vor, solange der beschleunigte Zustand fortdauert. Wenn nun angenommen wird, daß ein Wert von Δ T kleiner als Null in einem gegebenen Zyklus ermittelt wird, so zeigt dies an, daß die Brennkraftmaschine in einen verzögerten Zustand gewechselt ist. Entsprechend diesem Zustand nimmt die Verstellung den im Diagramm der Fig. 3 mit "Ja" angegebenen Weg bei der Antwort auf die Frage, ob Δ T kleiner als Null ist und ob K=1 oder 0 ermittelt wurde. Wenn K=1 vorliegt, wird der Wert von K nach "0" verändert, um den Zündzeitpunkt in Verzögerungsrichtung vor der Berechnung von R+A Δ T zu verstellen, so daß die nächste Zündung in einem um | A Δ T | verzögerten Zündzeitpunkt auftritt. Das heißt, wenn bestimmt wird, daß Δ T kleiner als Null ist, so zeigt dies an, daß der Zündzeitpunkt so voreilt, daß er sich vom optimalen oder Soll-Zündzeitpunkt entfernt. Damit wird die Richtung bei der Verstellung des Zündzeitpunktes vom Voreilen wieder zum Verzögern auf den optimalen oder Soll-Zündzeitpunkt geändert. Wenn auf ähnliche Weise K=0 bestimmt wird, ändert sich der Wert von K in "1", wodurch der Zündzeitpunkt zum Voreilen korrigiert wird.
Bei der Vierzylinder-Brennkraftmaschine ist der Höchstwert von R, d. h. der größte Voreilwinkel, im allgemeinen auf ca. 50° eingestellt, und der Wert A wird so gewählt, daß der Betrag jeder Korrektur | A Δ T | ca. 0,5° bis 1° beträgt.
Anstelle der Einstellung der Werte von K und R auf 1 bzw. 0 (vgl. oben) können K und R auf 0 und R m (das der größte Voreilwinkel ist) eingestellt werden. Auch werden die gleichen Wirkungen erzielt, indem diese Verstellung beim Anlassen der Brennkraftmaschine unwirksam und erst dann wirksam gemacht wird, nachdem die Brennkraftmaschine eine bestimmte Drehzahl erreicht hat.
Ein auf dem oben erläuterten Verfahren beruhender Zündversteller wird im folgenden anhand der Fig. 4, 5 und 6 näher erläutert.
Ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist in Fig. 4 gezeigt. Die Diagramme der Fig. 5A bis 5N und der Fig. 6A bis 6N zeigen den Verlauf von Signalen A, B, C, D, E oder E′, F, G oder G′, H oder H′, I, K, L und L′, die an verschiedenen Punkten der Schaltung der Fig. 4 erzeugt werden. Beschleunigte und verzögerte Zustände sind jeweils in den Fig. 5A bis 5N bzw. in den Fig. 6A bis 6N gezeigt.
Ein Rotor 1 läuft synchron zur Drehung der Brennkraftmaschine um und hat Vorsprünge gleicher Anzahl wie die Anzahl der Zylinder an jeweiligen Stellen etwas vor den Totpunkten der jeweiligen Zylinder. Ein Magnetfühler 2 erzeugt einen in Fig. 5A oder 6A dargestellten Impuls, sooft einer der Vorsprünge des Rotors 1 neben dem Fühler 2 vorbeiläuft. Das Ausgangssignal des Fühlers 2 wird als Takt-Eingangssignal in einen Ringzähler 3 eingespeist. Der Ringzähler 3 erzeugt an einem seiner Ausgangsanschlüsse 301, 302 und 303 ein Hochpegel-Signal abhängig von jedem eingespeisten Taktimpuls, so daß die Ausgangsanschlüsse 301, 302 und 303 nacheinander in dieser Reihenfolge auf einen hohen Pegel gebracht werden, und diese Folge wird mit der Einspeisung der Impulse vom Fühler 2 wiederholt. Das am Ausgangsanschluß 301 erzeugte Ausgangssignal B ist in den Fig. 5B und 6B gezeigt, und das am Ausgangsanschluß 302 erzeugte Ausgangssignal C ist in den Fig. 5C und 6C dargestellt. (Das am Ausgangsanschluß 303 erzeugte Ausgangssignal ist nicht gezeigt.) Schalter 5, 6 und 7 sind abhängig von den Ausgangssignalen betätigbar, die an den Ausgangsanschlüssen 301 bzw. 302 bzw. 303 erzeugt werden. Wenn eines dieser Ausgangssignale auf einem hohen Pegel ist, ist der gemeinsame Pol des entsprechenden Schalters am oberen Kontaktstück geschlossen, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Damit liegt eine Spannung mit dem Pegel -V₁ am gemeinsamen Pol. Wenn andererseits das Ausgangssignal auf einem niederen Pegel ist, wird der gemeinsame Pol am unteren Kontaktstück geschlossen, so daß eine Spannung +V₁ am gemeinsamen Pol liegt. Herkömmliche Integrierer 8, 9 und 10 mit einem Operationsglied erzeugen ein Ausgangssignal D mit einer Amplitude
mit
R=Widerstandswert eines am invertierenden Eingangsanschluß vorgesehenen Widerstandes,
C=Kapazität eines Kondensators zwischen dem Ausgangsanschluß und dem invertierenden Eingangsanschluß und
e in =über den Widerstand R angelegte Spannung.
Der Verlauf des vom Integrierer 8 erzeugten Ausgangssignals D ist in den Fig. 5D oder 6D dargestellt. Solange das Ausgangssignal B auf einem hohen Pegel ist, hat die Eingangsspannung des Integrierers 8 den Wert -V₁. Auf diese Weise wird die Amplitude e₀₈ des Ausgangssignals D des Integrierers 8 entsprechend der unten angegebenen Gleichung geändert, indem "-V₁" für e in in Gleichung (1) eingesetzt wird, wobei angenommen wird, daß der Kondensator so angeschlossen ist, daß sein Anfangspotential auf den Wert Null eingestellt ist:
Wenn sich das Ausgangssignal B auf einen niederen Pegel ändert, wie dies in Fig. 5B gezeigt ist, wird sodann wieder der Schalter 5 betätigt, so daß sich das Eingangssignal des Integrierers 8 nach V₁ ändert. Die Amplitude des Ausgangssignals D des Integrierers 8 ist gegeben durch
mit
T=Zeitdauer, während der das Ausgangssignal B auf einem hohen Pegel ist. (Hier ist der Anfangspunkt der Integration der Zeitpunkt, wenn das Ausgangssignal B auf den niederen Pegel verringert ist.) Die Integrierer 9 und 10 erzeugen auch Ausgangssignale mit ähnlichem Verlauf entsprechend den Ausgangssignalen vom Anschluß 302 bzw. 303.
Vergleicher 11, 12 und 13 vergleichen die Ausgangssignale der Integrierer 8, 9 und 10 mit dem Null-Pegel, wobei jeder Vergleicher ein Hochpegel- oder Niederpegel- Signal abhängig davon abgibt, ob die Amplitude e₀₈ des Ausgangssignals des zugeordneten Integrierers nicht kleiner als Null bzw. kleiner als Null ist. UND-Glieder 14, 15, 16, 17, 18 und 19 empfangen jeweils zwei Eingangssignale, von denen eines ein invertiertes oder nichtinvertiertes Ausgangssignal eines der Vergleicher 11 bis 13 und von denen das andere das Ausgangssignal ist, das an einem der Ausgangsanschlüsse 301, 302 und 303 erzeugt wird. Die Ausgangssignale von den UND-Gliedern 14, 16 und 18 werden an ein ODER-Glied 20 mit drei Eingängen abgegeben, während die Ausgangssignale von den UND-Gliedern 15, 17 und 19 in ein ODER-Glied 21 mit drei Eingängen eingespeist werden.
Wenn die Ausgangssignal-Intervalle des Fühlers 2 allmählich verkürzt sind, wie dies in Fig. 5A gezeigt ist, so gibt es einen beschleunigten Zustand an. Bei diesem Zustand ist die Zeitdauer T, während der das Ausgangssignal B auf einem hohen Pegel ist, länger als die Zeitdauer T′, während der das Ausgangssignal C auf einem hohen Pegel ist, d. h. T<T′. Dagegen zeigt Fig. 6A den Zustand, in dem die Ausgangssignal-Intervalle des Fühlers 2 allmählich zunehmen, d. h. einen verzögerten Zustand, bei dem T kleiner ist als T′.
Im beschleunigten Zustand ist die Zeitdauer, während der e₀₈ größer als Null ist, länger als T+T′, wie dies in Fig. 5D gezeigt ist, und daher nimmt das Ausgangssignal des UND-Gliedes, das mit den Ausgangssignalen des Vergleichers 11 und des Anschlußes 303 beaufschlagt ist, den Verlauf eines Zeitdifferenz-Signals an, wie dies in Fig. 5E gezeigt ist. Das UND-Glied 15, in das das invertierte Ausgangssignal des Vergleichers 11 und das Ausgangssignal C eingespeist sind, erzeugt kein Ausgangssignal, sondern wird an seinem Ausgang auf Null gehalten.
Im verzögerten Zustand ist andererseits die Zeitdauer, während der e₀₈ größer als Null ist, kürzer als T+T′, wie dies in Fig. 6D gezeigt ist, und daher hat das Ausgangssignal des UND-Gliedes 14, in das die Ausgangssignale des Vergleichers 11 und des Anschlußes 303 gespeist sind, den Wert Null, während das Ausgangssignal des UND-Gliedes 15, das mit dem invertierten Ausgangssignal des Vergleichers 11 und dem Ausgangssignal C beaufschlagt ist, ein Zeitdifferenz- Ausgangssignal, wie dies in Fig. 6E′ dargestellt ist.
Wie aus den obigen Erläuterungen folgt, bewirkt ein beschleunigter Zustand, daß vom UND-Glied 14 ein Zeitdifferenz- Ausgangssignal abgegeben wird, während ein verzögerter Zustand ein Zeitdifferenz-Ausgangssignal am Ausgang des UND-Gliedes 15 bewirkt. Die Kombinationen der anderen beiden Integrierer 9 und 10 mit den Vergleichern 12 und 13 arbeiten auf ähnliche Weise. Die von ihnen erzeugten Zeitdifferenz-Ausgangssignale werden durch das ODER-Glied 20 im beschleunigten Zustand und durch das ODER-Glied 21 im verzögerten Zustand zu weiteren Schaltungen gespeist. Demgemäß wird im beschleunigten Zustand ein Ausgangssignal mit einem zu Fig. 5E identischen Verlauf vom ODER-Glied 20 erzeugt, während im verzögerten Zustand ein Ausgangssignal mit dem in Fig. 6E′ dargestellten Verlauf vom ODER-Glied 21 abgegeben wird. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 21 wird an den Taktanschluß eines Ansteuer- oder Trigger-Flipflops 23 abgegeben. Das Trigger-Flipflop 23 hat Ausgangsanschlüsse Q und und nimmt den Zustand mit entweder Q=1 (hoher Pegel) und =0 (niederer Pegel) oder Q=0 und =1 an. Der Zustand ändert sich vom einen Wert zum anderen, sooft ein Eingangsimpuls am Taktanschluß liegt.
Der Verlauf der Signale an den Ausgängen Q und des Trigger-Flipflops 23 ist in den Fig. 5G bzw. 6G gezeigt. In beiden Fällen wird angenommen, daß ein Hochpegel-Signal am Anschluß Q erzeugt wird, bevor das Zeitdifferenz-Signal der Fig. 5E oder 6E in den Taktanschluß des Flipflops 23 gespeist wird. Die Ausgänge Q und des Trigger-Flipflops 23 sind mit den Eingängen der UND-Glieder 25 bzw. 26 verbunden, an deren anderen Eingangsanschlüssen das Ausgangssignal eines ODER-Gliedes 24 liegt, in das die Ausgangssignale der ODER-Glieder 20 und 21 eingespeist sind. Damit betätigt das Zeitdifferenz-Signal das UND-Glied 25 oder 26 abhängig vom Zustand des Ausgangssignals des Trigger- Flipflops 23, wodurch das entsprechende Schaltglied 27 bzw. 28 angesteuert wird. Wenn der Ausgang Q des Trigger- Flipflops 23 z. B. auf einem hohen Pegel ist, wird ein in Fig. 5H dargestelltes Ausgangssignal vom UND-Glied 25 abgegeben, um das Schaltglied 27 anzusteuern. Mit dem Schließen des Schaltglieds 27 wird die Quellenspannung V₀ über den Widerstand 29 an den Kondensator 30 gelegt, um diesen aufzuladen. Dieser Zustand ist in Fig. 5I gezeigt. Andererseits erzeugt das UND-Glied 26 bei einer Verzögerung ein Ausgangssignal (vergleiche Fig. 6H′), um so das Schaltglied 28 anzusteuern, während das Schaltglied 27 ohne Ausgangssignal vom UND-Glied 25 geöffnet ist, so daß die Ladungen im Kondensator 30 über den Widerstand 29 und das Schaltglied 28 freigegeben werden, um den Spannungspegel des Kondensators zu verringern, wie dies in Fig. 6I gezeigt ist. Die Zeitdauer, während der die Schaltglieder 27 und 28 in Betrieb sind, ist gleich der Zeitdauer des Zeitdifferenz-Signals, d. h. Δ T (=T₁-T₂), und deshalb sind die während dieser Zeit gespeicherten oder freigegebenen Ladungen im wesentlichen proportional zu Δ T.
Nebenbei ist ein Schaltglied 42 vorgesehen, um den Anfangszustand des Kondensators 30 und des Flipflops 23 vor dem Einleiten des Verstellzyklus einzustellen. Die Kontaktstücke 44 und 46 sind vor dem Beginn des Verstellzyklus geschlossen, so daß ein Hochpegel-Signal über das Kontaktstück 42 anliegt, um den Anschluß S des Flipflops einzustellen, wodurch die Ausgänge Q und auf einen niederen bzw. hohen Pegel eingestellt werden. Dieser Zustand entspricht dem Fall mit K=1. Andererseits wird der Kondensator 30 auf einen vorbestimmten Pegel durch das Kontaktstück 40 aufgeladen. Wie oben erläutert wurde, bestimmt das Potential des Kondensators 30 den Zündzeitpunkt, und dessen anfänglich aufgeladenes Potential wird so gewählt, daß R=0 vorliegt. Während des Betriebes des Verstellzyklus ist das Schaltglied 42 geöffnet. Der Spannungspegel des Kondensators 30 liegt am Vergleicher 34 über ein Pufferglied 31, das eine hohe Eingangsimpedanz aufweist.
Der Integrierer 32 integriert die anliegende Eingangsspannung und erzeugt ein Sägezahnsignal. Er hat ein Rücksetzglied 33. Da der Integrierer 32 abhängig vom Ausgangssignal der Fühlerspule 2 rückgesetzt wird, erzeugt der Integrierer 32 ein Ausgangssignal mit dem in Fig. 5K oder 6K dargestellten Verlauf. Der Eingangsanschluß des Integrierers 32 ist über ein Monoflop (monostabiler Multivibrator) 4 mit einem Ausgangssignal eines Impulsgenerators 22 beaufschlagt, der sich synchron zur Welle der Brennkraftmaschine dreht, und erzeugt einen Impuls für jede Winkelbewegung von z. B. 0,5° der Welle. Der Multivibrator 4 gibt abhängig von jedem Eingangsimpuls einen Impuls vorbestimmter Amplitude und vorbestimmter Breite kleiner als das Mindestintervall der Ausgangsimpulse des Impulsgenerators 22 ab. Der Integrierer 32 integriert die Ausgangsimpulse des Monoflops 4 und erzeugt daher eine in Stufen zunehmende Ausgangsspannung. Damit kann die größte Amplitude des Ausgangssignals des Integrierers 32 unabhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine konstant sein. Die größte Amplitude ist so gewählt, daß sie gleich ist dem größten Ladungswert des Kondensators 30 (was R=0 entspricht). Das heißt, der Integrierer 32 erzeugt wiederholt ein Sägezahnsignal, das bei jedem Auftreten der in Fig. 5A oder 6A gezeigten Impulse beginnt und beim Auftreten des nächsten Impulses der gleichen Impulse endet, wie dies in Fig. 5K oder 6K gezeigt ist. Das Ausgangssignal des Integrierers 32 wird mit dem Ausgangssignal des Puffergliedes 31 im Vergleicher 34 verglichen, der ein Ausgangssignal mit dem in Fig. 5L oder 6L dargestellten Verlauf erzeugt, wenn das Sägezahn- Ausgangssignal die Spannung an den Anschlüssen des Kondensators 30 überschreitet. Da, wie oben erläutert wurde, das Pufferglied 31 eine hohe Eingangsimpedanz aufweist, unterliegt seine Ladungsspannung keiner wesentlichen Änderung, solange beide Schaltglieder 27 und 28 nicht in Betrieb sind, d. h., die Maschine wird mit konstanter Drehzahl angetrieben. Das Ausgangssignal des Vergleichers 34 wird über das ODER-Glied 36 in das Monoflop 37 gespeist, um dieses anzusteuern. Das andere Eingangssignal des ODER- Gliedes 36 wird mit Ausgangsimpulsen des Fühlers 2 beaufschlagt. Folglich wird das in Fig. 5N oder 6N dargestellte Ausgangssignal vom Monoflop 37 erzeugt. Das Monoflop 37 erzeugt ein Hochpegel-Signal für eine vorbestimmte Zeitdauer, und daher wird während dieser Zeitdauer ein Leistungstransistor 38 angesteuert. In dem Zeitpunkt, wenn der Leistungstransistor 38 ausgeschaltet ist, wird der Strom, der solange in die Primärwicklung der Zündspule 39 geflossen ist, ausgeschaltet, so daß eine Hochspannung in deren Sekundärwicklung induziert wird, was zur Erzeugung eines Funkens in einer der Zündkerzen 41 führt, die durch den Verteiler 40 bestimmt ist. Wenn kein Ausgangssignal des Vergleichers 34 aus den einen oder anderen Gründen vorliegt, erfolgt die Zündung durch die Ausgangsimpulse des Fühlers 2.
Für die obige Beschreibung sei angenommen, daß der Ausgang Q des Trigger-Flipflops 23 im beschleunigten Zustand auf einem hohen Pegel ist. Die Spannung am Kondensator 30 nimmt allmählich zu, so daß der Betriebspunkt des Vergleichers 34, d. h. der Zündzeitpunkt, allmählich verzögert wird. Wenn die Beschleunigung in eine Verzögerung übergeht, kehrt sich der Zustand des Trigger- Flipflops 23 um. Als Ergebnis ist das Schaltglied 28 für eine Zeitdauer entsprechend dem Zeitdifferenz-Signal geschlossen, wodurch die Spannung am Kondensator 30 verringert wird, was zu einer Verstellung des Zündzeitpunktes in Voreilrichtung führt. Das heißt, wenn der Ausgang Q des Trigger-Flipflops 23 auf einem hohen Pegel ist, wird der Zündzeitpunkt in Verzögerungsrichtung verstellt, während der Zündzeitpunkt in Voreilrichtung verstellt wird, wenn der Ausgang auf einem hohen Pegel ist. Nach der Erfassung einer abnehmenden Brennkraftmaschinen- Drehzahl wird die Richtung in der Verstellung des Zündzeitpunktes umgekehrt.
Oben wurde erläutert, daß bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung der Zündzeitpunkt immer so eingestellt ist, daß die Brennkraftmaschinen- Drehzahl auf einem Höchstwert gehalten wird, wodurch ein Betrieb mit einem größten Drehmoment erzielt wird, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Weiterhin wird eine praktische Anwendung der Erfindung durch einen Aufbau erleichtert, der kein spezielles Programm oder keinen besonderen Fühler für die Zündzeitpunkt-Kennlinien benötigt.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 7 näher erläutert. Beim betrachteten Ausführungsbeispiel erfolgen Betrieb und Einstellung durch einen Mikrocomputer. Hierzu ist ein Trigger- Flipflop 45 vorgesehen. Wie beim Flipflop in Fig. 4 kehrt der Ausgangszustand des Flipflops 45 um, sooft ein Ausgangsimpuls vom Fühler 2 an seinem Taktanschluß liegt. Es sei angenommen, daß ein Ausgangsimpuls des Fühlers 2 am Taktanschluß des Flipflops 45 liegt und daß Signale mit einem hohen und einem niederen Pegel am Anschluß Q bzw. abgegeben werden. Das Hochpegel-Signal am Anschluß Q öffnet ein UND-Glied 46, so daß ein Zähler 48 die über das UND-Glied 46 eingespeisten Ausgangsimpulse eines Taktimpulsgenerators 47 zu zählen beginnt. Dieses Zählen wird beendet, wenn sich das Ausgangssignal am Anschluß Q des Flipflops 45 abhängig vom nächsten Ausgangsimpuls des Fühlers 2 auf einen niederen Pegel ändert. Nach der Änderung des Ausgangssignals am Anschluß Q auf einen niederen Pegel erreicht das Ausgangssignal am Anschluß einen hohen Pegel, so daß ein Monoflop (monostabiler Multivibrator) 57 angesteuert wird und einen einzigen Impuls nach Ablauf einer im Vergleich mit den Ausgangsimpuls-Intervallen des Fühlers 2 sehr kurzen Zeitdauer erzeugt. Dieser Impuls wird in den Zähler 48 und in ein Register 49 eingespeist, so daß die durch den Zähler 48 gebildete Zahl im Eingangsregister 49 gespeichert wird, während gleichzeitig der Zähler 48 rückgesetzt wird. Gleichzeitig liegt der Ausgangsimpuls des Monoflops 57 am Setz- Anschluß S′ des Flipflops 45, wodurch dessen Anschluß Q auf einen hohen Pegel eingestellt wird. Wenn der Anschluß Q des Flipflops 45 auf einen niederen Pegel verringert ist, wird so das Glied 46 geschlossen, und der Zähler 28 unterbricht das Zählen der Taktimpulse, das Glied 46 öffnet erneut, um das nächste Zählen unmittelbar nach der Übertragung der Zahl in das Eingangsregister 49 zu beginnen. Da der Ausgangsimpuls des Monoflops 57 in einer sehr kurzen Zeit nach der Änderung des Anschlusses auf einen niederen Pegel erzeugt wird, ist die Zahl des Zählers 48 im wesentlichen gleich der Anzahl der Taktimpulse, die in den Zeitintervallen der Ausgangsimpulse erzeugt sind, die nacheinander durch den Fühler 2 abgegeben werden. Auf diese Weise entspricht die Zahl des Zählers 48 dem Wert von T₁, T₂ usw. in Fig. 1.
Der Mikrocomputer (MPU) 51 ist mit dem Eingangsregister 49 und dem Ausgangsregister 54 über einen Datenbus 50 verbunden und verarbeitet nach Empfang der im Eingangsregister 54 gespeicherten Information diese entsprechend dem in einem Festspeicher (ROM) 53 gespeicherten Programm. Das Ergebnis der Verarbeitung wird im Ausgangsregister 54 gespeichert. Der Festspeicher 53 speichert ein Programm, durch das der Mikrocomputer 51 nach den im Diagramm der Fig. 3 angegebenen Schritten betrieben werden kann. Ein Schreib-Lese-Speicher (RAM) 52 speichert und liest zeitweise die während der Verarbeitung durch den Mikrocomputer 51 erhaltenen Daten. Jeder Operationsschritt erfolgt abhängig von einem Ausgangstaktimpuls des Taktimpulsgenerators 47.
Im folgenden wird der Verfahrensablauf näher erläutert. Die Adressen des Schreib-Lese-Speichers 52 sind so ausgelegt, daß sie die unten angegebenen Daten bzw. Informationen speichern:
Adressen
Daten
n
R
n K
n T
n T
n Δ T
Mit der Betätigung der Schaltung werden zunächst R=0 und K=1 in Adressen n₁ und n₂ des Schreib-Lese- Speichers gespeichert, und der (nicht dargestellte) Programmzähler im Mikrocomputer 51 wird entsprechend seiner Ausgangsstellung auf Null eingestellt. Mit diesem Zustand wird die Anzahl der während des Intervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen des Fühlers 2 erzeugten Taktimpulse, d. h. die Anzahl entsprechend T₁, durch den Zähler 48 gezählt, und die sich ergebende Zahl wird zum Eingangsregister 49 übertragen. Dann führt der Mikrocomputer 51 entsprechend dem Festspeicher-Programm die folgenden Verfahrensschritte aus:
Verfahrensschritt
Verfahren
1
Der im Eingangsregister 49 gespeicherte Datenwert (T₁) wird in eine Adresse n₃ des Schreib-Lese-Speichers geschrieben.
2 Die Information R in der Adresse n₁ des Schreib-Lese-Speichers 52 wird in das Ausgangsregister 54 übertragen. Der Zähler 48 führt den nächsten Zählzyklus (Messung von T₂) durch, und dann wird der Inhalt des Zählers 48 in das Register 49 übertragen. Während des Zählens durch den Zähler 48, d. h., bis sich der Ausgang Q des Flipflops auf einen niederen Pegel ändert, kann der Mikrocomputer 51 von jedem Verfahrensschritt bezüglich dieses Verstell- oder Steuerzyklus frei sein. Wenn sich der Ausgang Q auf einen niederen Pegel ändert, wird an den Mikrocomputer 51 ein Programmunterbrechungs-Befehl abgegeben, wodurch der Mikrocomputer 51 den nächsten Verfahrensschritt beginnt.
3 Die im Eingangsregister 49 gespeicherte Information (T₂) wird in eine Adresse n₄ des Schreib-Lese-Speichers gechrieben.
4 Die in den Adressen n₃ und n₄ des Schreib- Lese-Speichers gespeicherten Inhalte (T₁ und T₂) werden gelesen, und die Differenz zwischen diesen, d. h. Δ T=T₁-T₂, wird berechnet, und das Ergebnis wird in einer Adresse n₅ gespeichert.
5 Die in einer Adresse n₅ des Schreib-Lese- Speichers 52 gespeicherte Information wird mit der in einer vorbestimmten Adresse des Festspeichers 53 gespeicherten konstanten Null verglichen, und es wird bestimmt, ob Δ T kleiner als Null ist oder nicht. Das Programm wird zur Durchführung des Verfahrensschrittes Nr. 6 und dann des Verfahrensschrittes Nr. 7 eingestellt, wenn Δ T kleiner als Null ist, während ein Sprung zum Verfahrensschritt Nr. 7 unter Auslassung des Verfahrensschrittes Nr. 6 erfolgt, wenn Δ T≯0 vorliegt.
6 Die in der Adresse n₂ des Schreib-Lese- Speichers 52 gespeicherte Information (K) wird mit der in einer vorbestimmten Adresse des Festspeichers 53 gespeicherten Konstanten "1" verglichen. Mit K=1 wird K=0 in der Adresse n₂ des Schreib- Lese-Speichers 52 gespeichert, mit K≠1 wird K=1 in der gleichen Adresse gespeichert. Das heißt, die Daten in der Adresse n₂ des Schreib-Lese-Speichers werden von 1 nach 0 oder von 0 nach 1 umgekehrt.
7 Die in einer vorbestimmten Adresse des Festspeichers 53 gespeicherte Konstante "A" und die in der Adresse n₅ des Schreib- Lese-Speichers 52 gespeicherte Information ( Δ T) werden gelesen, und deren Produkt A Δ T wird berechnet und zur Information (R) in der Adresse n₁ des Schreib- Lese-Speichers 52 addiert, wenn die Information (K) in der Adresse n₂ des Schreib- Lese-Speichers 52 die Bedingung K=1 erfüllt, oder von dieser Information (R) subtrahiert, wenn K=0 vorliegt. Auf diese Weise wird ( R+A Δ T) berechnet und in der Schreib-Lese-Speicher-Adresse n₁ gespeichert. Das heißt, die Information in der Schreib-Lese-Speicher-Adresse n₁ wird von R nach ( R+A Δ T) auf den neuesten Stand gebracht.
8 Die Information (T₂) in der Schreib-Lese- Speicher-Adresse n₄ wird zur Adresse n₃ übertragen, um den beim oben erläuterten Verarbeitungszyklus verwendeten Wert T₂ als T₁ beim nächsten Zyklus zu verwenden.
Nach Abschluß des Verfahrensschrittes Nr. 8 wird wieder der Verfahrensschritt Nr. 2 aufgenommen, wodurch so dieser Zyklus wiederholt wird. Auf diese Weise wird der anfänglich eingestellte Wert für R um A Δ T bei jedem Zyklus korrigiert, und der auf den neuesten Stand gebrachte Wert R+A Δ T wird in das Ausgangsregister 54 geschrieben, um zum Verstellen des Zündzeitpunktes zu dienen.
Das Ausgangsregister 54 ist mit einem Voreilstell- Zähler 55 verbunden, so daß die im Register 54 gespeicherte Information in den Zähler 55 abhängig von den vom Fühler 2 erzeugten Impulsen eingestellt wird. Der vom Fühler 2 erzeugte Impuls öffnet gleichzeitig ein Glied oder Gatter 56, so daß die Ausgangsimpulse des Impulsgenerators 22 über das Glied 56 an den Zähler 55 abgegeben und durch diesen gezählt werden, um zum eingestellten Wert addiert zu werden. Der Impulsgenerator 22 erzeugt einen Impuls für jede vorbestimmte Winkelbewegung von z. B. 0,5° der Brennkraftmaschinen-Welle, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Wenn angenommen wird, daß der Impulsgenerator 22 n₀ Impulse während zwei aufeinanderfolgender Ausgangsimpulse des Fühlers 2 erzeugt, läuft der Zähler 55 nach dem Zählen von n₀ Impulsen über und erzeugt ein Übertrag-Signal (carry). Da ein Wert entsprechend R+A Δ T zuvor im Zähler 55 eingestellt wurde, wird das Übertrag-Signal erzeugt, wenn die Anzahl der durch den Impulsgenerator 22 erzeugten Impulse den Wert n₀-( R+A Δ T) erreicht, was bei Voreilen von R+A Δ T vor dem Auftreten des durch den Fühler 2 erzeugten nächsten Impulses eintritt. Dieses Übertrag-Signal steuert das Monoflop 37 an, um jede Zündung auf ähnliche Weise zu bewirken, wie dies oben anhand der Fig. 3 erläutert wurde.
Bei der Erfindung wird die Brennkraftmaschinen- Drehzahl erfaßt, und abhängig davon, ob diese Drehzahl zu- oder abnimmt, wird die Richtung der Verstellung des Zündzeitpunktes bestimmt, um die Brennkraftmaschinen- Drehzahl zu erhöhen. Unabhängig von Änderungen der Brennkraftmaschinen- Eigenschaften, Kraftstoffverbrauch, Umgebungszuständen usw. wird daher die Brennkraftmaschine immer mit höchstem Wirkungsgrad betrieben, was zu vorteilhafter Abgas-Reinigung und geringerem Kraftstoffverbrauch führt.

Claims (3)

1. Verfahren zur automatischen Zündzeitpunkteinstellung für eine Brennkraftmaschine, bei der die Zündzeitpunkte in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine geändert werden, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) innerhalb eines Zündzyklus ständig sich ändernde Zündzeitpunkteinstellungen durchlaufen werden,
  • b) innerhalb jedes Zündzyklus die durch die Zündzeitpunktverstellung bewirkte Drehzahländerung durch Ermittlung der Zeitdauer erfaßt wird, die zur Drehung der Kurbelwelle um einen vorbestimmten Drehwinkel erforderlich ist, und
  • c) infolge der während der genannten Zeitdauer erfaßten Drehzahländerung die Richtung der Zündzeitpunktverstellung bei Feststellung einer Drehzahlzunahme beibehalten, bei Feststellung einer Drehzahlabnahme jedoch umgekehrt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ("Zündversteller") aufweist:
  • - einen Magnetfühler (2) zur Erzeugung von Takt-Eingangssignalen (A in Fig. 5) für einen Ringzähler (3);
  • - Integrierer (8-10), die, gesteuert durch Ausgangssignale des Ringzählers (3), Signale (D in Fig. 5) bilden, deren Amplitude von der Größe der Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden Takt-Eingangsimpulsen (T, T′) abhängt;
  • - Vergleicher (11-13) zur Feststellung der Ausgangsspannungen der Integrierer (8-10) nach jeweils von zwei aufeinanderfolgenden Zeitintervallen;
  • - logische Schaltungen (14-21), angesteuert von Ausgangssignalen (301-303) des Ringzählers (3) und den Vergleichern (11-13) zur Bildung von Zeitdifferenzsignalen (E und E′ in Fig. 5 bzw. 6);
  • - eine Einrichtung (23-31), angesteuert von den Ausgangssignalen der logischen Schaltungen (14-21), zur Bildung einer Spannung (I in Fig. 5 und 6), deren Größe den Zündzeitpunkt bestimmt; und
  • - eine Zündimpulserzeuger-Schaltung (32-34, 36-39) mit einem Sägezahngenerator (32, 33), einem Vergleicher (34) zum Vergleich der Sägezahnspannung (K in Fig. 4, 5 und 6) und der Spannung (I), die den Zündzeitpunkt bestimmt, und einem Monoflop (37) zur Ansteuerung der Primärwicklung einer Zündspule (39).
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ("Zündversteller") aufweist:
  • - einen Trigger-Flipflop (45), der über ein UND-Glied (46) die Zufuhr von Impulsen eines Taktimpulsgenerators (47) zu einem Zähler (48) während des Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Takt-Eingangssignalen, geliefert vom Magnetfühler (2), steuert;
  • - ein Eingangsregister (49) zur Aufnahme des Zählergebnisses des Zählers (48);
  • - einen Mikrocomputer (MPU 51) mit einem Festspeicher (ROM 53) zur Aufnahme eines Steuerprogramms und einem Schreib-Lese-Speicher (RAM 52), in dem sich die Daten des Zündwinkels (R), der Konstanten (K), der Anzahl der während eines Zeitintervalls gezählten Impulse (T₁, T₂) und der Differenz ( Δ T) der während der aufeinanderfolgenden Zeitintervalle gezählten Impulse, berechnet durch den Mikrocomputer, befinden;
  • - ein Ausgangsregister (54), in das der jeweils aktuelle Wert des Zündwinkels ( R+A Δ T) eingetragen ist; und
  • - eine Zündimpulserzeuger-Schaltung (37-39, 55, 56) zur Ansteuerung der Primärwicklung einer Zündspule (39).
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Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2739508C2 (de) * 1977-09-02 1986-01-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zur Extremwertregelung bei Brennkraftmaschinen
FR2475640A2 (fr) * 1980-02-11 1981-08-14 Inst Francais Du Petrole Methode et dispositif pour le reglage automatique de l'allumage d'un moteur a allumage commande
JPS54145819A (en) * 1978-05-04 1979-11-14 Nippon Denso Co Ltd Engine control
EP0007984B1 (de) * 1978-08-09 1981-11-11 Robert Bosch Gmbh Einrichtung zum Steuern der Zünd- und/oder Kraftstoffeinspritzvorgänge bei Brennkraftmaschinen
US4231091A (en) * 1978-11-27 1980-10-28 General Motors Corporation Engine control system
JPS5584858A (en) * 1978-12-18 1980-06-26 Nippon Denso Co Ltd Engine control
JPS55109759A (en) * 1979-02-16 1980-08-23 Nissan Motor Co Ltd Ignition timing controller
JPS5948307B2 (ja) * 1979-02-23 1984-11-26 日産自動車株式会社 内燃機関の点火時期制御装置
JPS55128661A (en) * 1979-03-28 1980-10-04 Nippon Denso Co Ltd Controlling method of ignition timing
JPS55134732A (en) * 1979-04-04 1980-10-20 Nippon Denso Co Ltd Optimal controlling method of engine
JPS5949429B2 (ja) * 1979-04-16 1984-12-03 日産自動車株式会社 始動時点火時期制御装置
US4379333A (en) * 1979-08-29 1983-04-05 Nippondenso Co., Ltd. Method and system for operating a power-producing machine at maximum torque under varying operating conditions
IT1194589B (it) * 1979-09-10 1988-09-22 Alfa Romeo Spa Sistema di regolazione e controllo dell'anticipo per l'impianto di accensione di un motore a combustione interna
JPS59704B2 (ja) * 1979-09-28 1984-01-07 日産自動車株式会社 点火時期制御装置
JPS56113049A (en) * 1980-02-12 1981-09-05 Nissan Motor Co Ltd Ignition timing control method
FR2485641A1 (fr) * 1980-06-26 1981-12-31 Renault Procede et dispositif de commande electronique d'allumage pour moteur a combustion interne
EP0044656A1 (de) * 1980-07-10 1982-01-27 LUCAS INDUSTRIES public limited company Verfahren und Einrichtung zum Optimalisieren des Betriebes einer Brennkraftmaschine
JPS5783665A (en) * 1980-11-14 1982-05-25 Nippon Denso Co Ltd Control method of engine rotation speed
US4449501A (en) * 1980-12-31 1984-05-22 Lucas Industries Limited Device for adjusting engine timing
JPS57143161A (en) * 1981-03-02 1982-09-04 Nippon Denso Co Ltd Ignition time controlling method for internal combustion engine
JPS57153932A (en) * 1981-03-19 1982-09-22 Nippon Denso Co Ltd Control method of fuel injection timing for compression firing engine
DE3200856A1 (de) * 1981-05-22 1982-12-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Steuervorrichtung fuer brennkraftmaschinenbetriebene kraftfahrzeuge
JPS57195867A (en) * 1981-05-27 1982-12-01 Nippon Denso Co Ltd Firing timing controller for internal combustion engine
DE3248863C2 (de) * 1981-07-02 1987-04-02 Nutek Inc Vorrichtung zum Herstellen von Auslöseimpulsen
US4520781A (en) * 1981-09-16 1985-06-04 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Ignition control system of internal combustion engine
JPS58143166A (ja) * 1982-02-17 1983-08-25 Hitachi Ltd 電子制御点火装置
US4575800A (en) * 1983-04-08 1986-03-11 Optimizer Control Corporation System for optimizing the timing of diesel or spark ignition engines
US4487183A (en) * 1983-04-27 1984-12-11 Motorola, Inc. Speed dependent ignition controller and method
US4643150A (en) * 1984-10-26 1987-02-17 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Ignition timing control system for internal combustion engines
JPH081165B2 (ja) * 1986-05-23 1996-01-10 株式会社日立製作所 内燃機関の点火時期制御方法及び装置
US4844026A (en) * 1987-03-25 1989-07-04 Japan Electronic Control Systems Company, Limited Spark ignition timing control system for internal combustion engine with feature of suppression of jerking during engine acceleration
EP0284054B1 (de) * 1987-03-25 1992-06-10 Japan Electronic Control Systems Co., Ltd. Vorrichtung zur Zündsteuerung und zur Unterdrückung von Störschwingungen während des Beschleunigens einer Brennkraftmaschine
US5041979A (en) * 1987-04-08 1991-08-20 Motorola, Inc. Bounded synchronous angle counter
GB8715130D0 (en) * 1987-06-27 1987-08-05 Lucas Ind Plc Adaptive control system for i c engine
GB2208410B (en) * 1987-08-01 1991-07-17 Ford Motor Co Engine calibration
US4893244A (en) * 1988-08-29 1990-01-09 General Motors Corporation Predictive spark timing method
ES2042701T3 (es) * 1988-12-02 1993-12-16 Siemens Ag Procedimiento para el control del angulo de encenido de un motor de combustion interna.
JP2544472B2 (ja) * 1989-03-01 1996-10-16 株式会社日立製作所 多気筒エンジン用燃焼制御装置
JPH0689731B2 (ja) * 1989-03-10 1994-11-14 株式会社日立製作所 内燃機関の点火時期制御方法および装置
DE4008140C2 (de) * 1989-03-15 1995-04-06 Mitsubishi Electric Corp Zündzeitpunktsteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor
US5481909A (en) * 1994-03-07 1996-01-09 Motorola, Inc. Apparatus and method for measuring reciprocating engine performance dependent on positional behavior of a member driven by engine torque
US6539919B2 (en) * 2000-12-16 2003-04-01 Ford Global Technologies, Inc. Ignition timing for engine with dual independent camshafts
US7086382B2 (en) * 2002-11-01 2006-08-08 Visteon Global Technologies, Inc. Robust multi-criteria MBT timing estimation using ionization signal
US7013871B2 (en) * 2002-11-01 2006-03-21 Visteon Global Technologies, Inc. Closed loop MBT timing control using ionization feedback
DE102004036557A1 (de) * 2004-07-28 2006-03-23 Andreas Stihl Ag & Co. Kg Verbrennungsmotor und Verfahren zu dessen Betrieb
US8912672B2 (en) * 2009-05-20 2014-12-16 Cummins Power Generator IP, Inc. Control of an engine-driven generator to address transients of an electrical power grid connected thereto

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1476322A1 (de) * 1964-06-04 1969-02-13 Telefunken Patent Einrichtung zur automatischen Regelung des Zuendzeitpunktes fuer Otto-Motoren
DE2030679B2 (de) * 1970-06-22 1973-06-20 Bowles Fluidics Corp, Silver Spring, Md (VStA) Einrichtung zum verstellen des zuendzeitpunktes von brennkraftmaschinen
BE789786A (fr) * 1971-11-17 1973-02-01 Ducellier & Cie Procede et dispositif d'obtention d'une avance automatique d'allumage, notamment pour moteur a explosion
DE2228387A1 (de) * 1972-06-10 1973-12-20 Bosch Gmbh Robert Anordnung zur steuerung des zuendzeitpunkts einer zuendanlage
JPS5310216B2 (de) * 1972-12-18 1978-04-12
JPS49124438A (de) * 1972-12-26 1974-11-28
DE2400684A1 (de) * 1973-03-12 1974-07-18 Inst Foer Mikrovaagsteknik Verfahren zur herstellung von kapazitaetsdioden
JPS49119080A (de) * 1973-03-21 1974-11-14
DE2325479C3 (de) * 1973-05-19 1979-08-30 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Verfahren und Vorrichtung zur drehzahlabhängigen Einstellung des Zündwinkels einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine
DE2352941C2 (de) * 1973-10-23 1983-12-01 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren und Einrichtung zur Auslösung eines Impulses innerhalb eines Verstellbereiches einer Antriebsmaschine
US3955723A (en) * 1974-03-20 1976-05-11 Teledyne Industries, Inc. Electronic ignition spark advance system
US3939811A (en) * 1974-04-10 1976-02-24 Hitachi, Ltd. Ignition apparatus for internal combustion engine
JPS511843A (en) * 1974-06-21 1976-01-09 Nissan Motor Nainenkikanno tenkashinkakuseigyosochi
DE2507055C2 (de) * 1975-02-19 1984-11-22 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren (Optimierungsverfahren) und Vorrichtung zur Regelung einer Brennkraftmaschine
DE2510526C2 (de) * 1975-03-11 1984-11-29 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zur Regelung des Betriebsverhaltens einer Brennkraftmaschine
DE2512166C2 (de) * 1975-03-20 1982-01-14 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zum Festlegen eines sich wiederholenden Vorganges, insbesondere Zündvorganges, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
IT1036261B (it) * 1975-06-10 1979-10-30 Fiat Spa Dispositivo per la variazione automatica dell anticipo di accen sione elettronica per motori a com bustione interna
IT1036365B (it) * 1975-06-25 1979-10-30 Fiat Spa Dispositivo per la variazione auto matica dell anticipo in un impianto di accensione elettronica per moto ri a combustione interna
JPS5844866B2 (ja) * 1975-09-23 1983-10-05 トヨタ自動車株式会社 内燃機関用制御装置
JPS5949430B2 (ja) * 1975-10-30 1984-12-03 株式会社デンソー テンカジキセツテイソウチ
JPS5285643A (en) * 1976-01-09 1977-07-16 Hitachi Ltd Ignition time control device
JPS5292027A (en) * 1976-01-28 1977-08-03 Hitachi Ltd Electronic lead angle apparatus
US4079709A (en) * 1976-03-01 1978-03-21 Motorola, Inc. Ignition spark timing logic enabled phase generator

Also Published As

Publication number Publication date
DE2801641C3 (de) 1995-04-20
DE2801641A1 (de) 1978-07-20
JPS5388426A (en) 1978-08-03
US4236214A (en) 1980-11-25

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