DE2855523A1

DE2855523A1 - Verfahren zur zuendimpulserzeugung oder zur zuendwinkelmessung fuer mehrzylindrige brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2855523A1
Application number: DE19782855523
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl Ing Stelter
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1978-12-22
Filing date: 1978-12-22
Publication date: 1980-07-03

Description

Verfahren zur Zündimpulserzeugung oder zur
Zündwinkellaessung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zündimpulserzeugung oder zur Zündwinkelmessung für insbesondere mehrzylindrige Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge.
Eine bekannte Vorrichtung zur Zündung einer Brennkraftmaschine arbeitet vollkommen elektronisch und beruht auf der elektronischen Berechnung des Zündverstellwinkels und dem Erfassen von Inlpulsfolgen am Umfang des Schwungrades, um dessen Position festzustellen (DE-OS 2 614 858). Bei dieser Vorrichtung ist der Ort für den Impulsabgriff ebenfalls weitgehend festgelegt. Darüber hinaus erfordert diese Vorrichtung einen komplexen Rechner und die große Zahl der nötigen Markierungen am Schwungrad der Brennkraftmaschine führen zu einer Erhöhung der Herstellungskosten für die Brennkraftmaschine und das eingebaute Detektionssystem. Weiterhin muß wegen der großen Zahl der notwendigen Markierungen der Umfang des drehenden Teiles möglichst groß gewählt werden, so daß der Ort für den Impulsabgriff weitgehend festgelegt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, durch das die ZUndimpulserzeugung und die Zündwinkelmessung für Brennkraftmaschinen auf einfache Weise sicher möglich ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Zählung einer Anzahl von Impulsen eines aus der Kurbelwel lendrehung der Brennkraftmaschine phasensynchron, jedoch mit höherer Frequenz abgeleiteten Meßsignals gebildet. Dabei ist es möglich, daß die Erzeugung des höherfrequenten Meßsignals analog-digital durch eine PLL-Schaltung erfolgt, oder daß die Erzeugung des höherfrequenten Meßsignals rein digital aus der Frequenz oder Periodendauer des Meßsignals erfolgt.
Ein Vorteil dieses Verfahrens ist der einfache und damit sichere und billige Aufbau. Das für die Steuerung notwendige Signal kann an jeder Stelle der Kurbelwelle oder an einem mit der Kurbelwelle phasenstarr verbundenen Teil abgegriffen werden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist z.B. eine Zündimpulserzeugung derart möglich, daß der Beginn der Zählung der Impulse durch ein Referenzsignal von einer oder mehreren Referenzmarken ausgelöst wird. Dabei ist es zweckmässig, daß das Signal jeweils für ein Zylinderpaar erzeugt wird, worauf ein Zähler nach einer von außen einstellbaren Impulszahl das Zündsignal für das entsprechende Zylinderpaar auslöst.
Durch geeignete Wahl der Referenzmarke kann der maximale Winkel für Frühzündung begrenzt werden. Das Verfahren kann sowohl mit dem herkömmlichen Zündverfahren arbeiten als auch eine elektronische Verteilung ansteuern und kann für alle Brennkraftmaschinenarten eingesetzt werden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist z.B. eine Zündwinkelmessung derart möglich, daß die Meßzeit für die Impulszählung von einem festen Referenzzeitpunkt bis zum Zündzeitpunkt läuft.
Dabei kann die Summe bzw. die Differenz der Inipulszahl aus Referenzwinkel und Zündwinkel bei Spät- bzw. Frühzündung gemessen werden.
Als vorteilhaft hat sich die Voreinstellung eines Ergebniszählers erwiesen, wodurch der Referenzwinkel ausgeblendet und nur der tatsächliche Zündwinkel angezeigt wird.
Durch Anwendung dieses Verfahrens entfällt die sonst notwendige Division von Messwerten, mit der bei anderen Verfahren der Winkel berechnet werden muß. Die Schaltung besteht aus wenigen inegrierten Schaltungen, sie ist deshalb klein und billig herzustellen. Daraus ergeben sich Einsatzmöglichkeiten am am Prüfstand für Forschung und Entwicklung, im Kundendienst für Wartung und Fehlersuche und im Fahrzeug selbst für Versuche und bei Bedarf auch in der Serienproduktion.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 ein Blockschaltbild für das Verfahren zur Zündinipulserzeugung für meh rzy 1 i ndri ge Brenn kra ftmasch i nen, und Fig. 2 ein Blockschaltbild für das Verfahren zur Zündwinkelmessung für melirzylindrige Brennkraftmaschinen.
Die dem Verfahren zur ZUndimpulserzeugung zugrunde liegende Schaltung umfasst vier Baugruppen, nämlich die Signalaufbereitung 1, die Zählersteuerung und Zündiinpulsverteilung 2, den Oszillator 3 zur Meßsignalerzeugung und den Winkelzähler 4. Die Zündimpulserzeugung wird durchgeführt als Zählung einer vorgegebenen Anzahl von Impulsen eines im System erzeugten Meßsignals.
Dieses Meßsignal wird phasensynchron, aber mit höherer Frequenz aus der Kurbelwellendrehung abgeleitet. Der Beginn der Impulszählung wird durch das Signal von einer oder mehreren Referenzmarken festgelegt wcbei das Signal jeweils für ein Zylinderpaar erzeugt wird, worauf ein Zähler nach einer von außen einstellbaren Impulszalll das Zündsignal für das entsprechende Zylinderpaar auslöst.
An der Brennkraftmaschine müssen zwei Signale erzeugt werden nämlich das Signal der Referenzmarken und ein Synchronsignal, das einen bestimmten Zylinder, vorzugsweise den Zylinder 1, kennzeichnet. Dies ist mit nur einem Impulsaufnehnier möglich, wenn für den zu kennzeichnenden Zylinder z.B. eine Doppelmarke oder ein entgegengesetzter Impuls verwendet wird. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist z.B. dain zu sehen, daß insgesamt nur eine Referenzinarke verwendet wird und durch Teilung des Meßsignals die Signale für weitere Zyl inderpaare erzeugt werden.
Die Funktion der Erfindung zur Zünc-lirnpul serzeugung ist folyende: Das an der Brennkraftmaschine erzeugte Referenzsignal 5 und Synchronisiersignal 6 werden in der Signalaufbereitung 1 an die nachfolgende Schaltung angepasst. Der Winkel zäh 1er 4 benötigt ein Freigabe und ein Setzsignal, das in der Zählersteuerung un Zündimpulsverteilung erzeugt wird. Das drehzahlproportionale Referenzsignal der Referenzmarken ist Illit 7 bezeichnet.
Soll nur ein Impulsaufnehmer verwendet werden, muß das Synchronisiersignal 8, das vorzugsweise den Zylinder 1 kennzeichnet, aus dem Referenzsignal, z.B. Doppelmarke für Zylinder 1, abgeleitet werden. Das Meßsignal 9 wird durch den Oszillator 3 erzeugt. Bei der Verwendung einer PLL-Schaltung wird das Meßsignal durch A (der Faktor A legt die kleinste auslösbare Einheit für den zu erzeugenden Zündwinkel fest) geteilt und der Oszillator so geregelt, daß das herabgeteilte Signal und das Referenzsignal phasen- und frequenzgleich sind. Der Winkel zähler 4 wird nach jedem Zündimpuls 11 auf einen bestimmten Wert voreingestellt und zählt nach Freigabe durch das Referenzsignal über die Leitung 10 abwärts bis 0, wodurch der Zündimpuls ausgelöst wird.
Die dem Verfahren zur Zündwinkelmessung zugrunde liegende Schaltung umfasst vier Baugruppen, nämlich die Signalaufbereitung 12, die Zählersteuerung 13, den Oszillator 14 zur Meßsignalerzeugung und den Ergebniszähler 15. Die Zündwinkelmessung wird durchgeführt als Zählung von Impulsen des erzeugten Meßsignals.
Dieses Meßsignal wird phasensynchron, aber mit höherer Frequenz aus der Kurbelwellendrehung abgeleitet. Die Meßzeit für die Impulszählung läuft von einem festen Referenzzeitpunkt bis zum Zündzeitpunkt. Gemessen wird die Summe bzw. die Differenz aus Referenzwinkel und Zündwinkel bei Spät- bzw. Frühzündung. Durch Voreinstellung des Ergebniszählers wird der Referenzwinkel ausgeblendet, so daß nur der tatsächliche Zündwinkel gezeigt wird.
Die Funktion der Erfindung zur Zündwinkelmessung ist folgende: Das an der Brennkraftmaschine erzeugte Referenzsignal 16 und das Zündsignal 17 von der Zündung für z.B. Zylinder 1 werden in der Signalaufbereitung 12 an die nachfolgende Schaltung angepasst. Der Ergebniszähler 15 benötigt eine Torsteuerung für die Meßzeit, die in der Zählersteuerung 13 aus dem drehzahlproportionalen Referenzsignal 18 und dem Zündsignal 19 gebildet wird. Aus dem Zündsignal 19 wird in der Zählersteuerung 13 weiterhin der Speicher- und Voreinstellimpuls abgeleitet, die zusammen mit der Meßzeit dem Ergebniszähler 15 von der Zählersteuerung 13 über die Leitung 20 zugeführt wird. Das Meßsignal 21 wird in dem Oszillator 14 aus dem Referenzsignal 18 erzeugt und durch B (der Faktor B legt die kleinste auflösbare Einheit für den anzuzeigenden Zündwinkel fest) geteilt. Der Oszillator 14 wird dabei so geregelt, daß das herabgeteilte Signal und das Referenzsignal phasen- und frequenzgleich sind. Das Meßsignal 21 wird während der Meßzeit in den voreingestellten Ergebniszähler 15 eingelesen, der während der Meßzeit abwärts bis 0 und dann aufwärts zählt. Am Ende der Meßzeit wird der Ergebniszählerstand gespeichert und über die Anzeige 22 ausgelesen.
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Claims

P a t e n t a n 5 p r U C h e Verfahren zur Zündiiulserzeugung oder zur Zündwinkellllessung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, gekennzeichnet durch die Zählung einer Anzahl von lilipulsen eines aus der Kurbelwellendrehung der BrennkrafLiiiaschine phasensynchron, jedoch mit höherer Frequenz abgeleiteten Meßsignals.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des höherfrequenten Meßsignals analog-digital durch eine PLL-Schaltung erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des höherfrequenten Meßsignals rein digital aus der Frequenz oder Periodendauer des Meßsignals erfolgt.
4. Verfahren zur ZUndimpulserzeugung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beginn der Zählung der Impulse durch ein Referenzsignal von einer oder mehreren Referenzmarken ausgelöst wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal jeweils für ein Zylinderpaar erzeugt wird, worauf ein Zähler nach einer von außen einstellbaren Impulszahl das ZUndsignal fUr das entsprechende Zylinderpaar auslöst.
6. Verfahren zur Zündwinkelmessung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzeit für die Impulszählung von einem festen Referenzzeitpunkt bis zuni Zündzeitpunkt läuft.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dd die Summe bzw. die Differenz der Impulszahl aus Referenzwinkel und Zündwinkel bei Spät- bzw. Frühzündung gemessen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die Voreinstellung eines Ergebniszählers, wodurch der Referenzwinkel ausgeblendet und nur der tatsächliche Zündwinkel angezeigt wird.