DE3214276A1 - Computer-controlled ignition angle adjustment for spark ignition engines with positive ignition - Google Patents

Computer-controlled ignition angle adjustment for spark ignition engines with positive ignition

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Abstract

The need to reduce the fuel consumption and to reduce the emission of noxious substances call for the ignition time point adjustment on spark ignition engines with positive ignition to be optimised. This object is achieved in that a conventional ignition system with mechanical components such as centrifugal force adjuster and partial vacuum adjuster is converted into a characteristic diagram-dependent ignition system by means of a computer-defined control pressure on the partial vacuum adjuster, built up via solenoid valves which are also computer controlled, as a function of the engine operating data present at the computer. This characteristic diagram-controlled ignition system permits a freely selectable adaption of the ignition angle to the engine speed and engine loading taking into account further engine-specific operating data. By the use of electronic auxiliary devices such as a microprocessor, whilst maintaining conventional mechanical ignition angle adjustment devices, on the one hand an optimum ignition angle adjustment is achieved and on the other hand the advantages of the proven, service-friendly and operationally reliable ignition angle adjustment devices are preserved. This system is also particularly suitable for retrofitting vehicles currently in operation with conventional spark ignition engines.

Description

PatentbeschreibungPatent description

Die Erfindung bezieht sich auf eine rechnergesteuerte Zündwinkeleinstellung für fremdgezündete Otto-Motoren.The invention relates to a computer-controlled ignition angle setting for spark ignition Otto engines.

Verfahren und Anordnung, bzw. Systeme zur Steuerung der Zündwinkeleinstellung an fremdgezündeten Otto-Motoren mit einer drehzahlabhängigen über Fliehkraftversteller realisierten Komponente und einer quasi-lastabhängigen.über Differenzdruckversteller realisierten Komponente sind bekannt. Die drehzahlabhängige Vorverstellung des Zündzeitpunktes wird durch die Gestaltung der Fliehgewichte, Zugfedern und Kurvenbahnen des Fliehkraftverstellers bestimmt.Method and arrangement or systems for controlling the ignition angle setting on externally ignited Otto engines with a speed-dependent centrifugal adjuster implemented component and a quasi-load-dependent. via differential pressure adjuster realized components are known. The speed-dependent advance of the ignition point is made possible by the design of the centrifugal weights, tension springs and cam tracks of the centrifugal adjuster certainly.

Die quasi-lastabhängige Verstellung des Zündzeitpunktes wird durch den Differenzdruck zwischen Ansaugrohr und äußerem luftdruck an der Membrane des Unterdruckverstellers verwirklicht. Derartige Systeme wurden zwar den bisherigen Anforderungen, insbesondere an hohe spezifische leistung und angemessenen Kraftstoffverbrauch, gerecht; die zunehmend steigenden Forderungen nach Eentsetzung des Eraftstoffverbrauchs sowie geringe Schadstoffemission zwingt zu einer Optimierung der Zündzeitpunkteinstellung. Der im Unterdruckversteller wirksame Differenzdruck besitzt nicht die erforderliche eindeutige Zuordnung zur Motorlast (Drehmoment), der Motorbetriebspunkt ist nicht ein-eindeutig durch Drehzahl und Differenzdruck bestimmt.The quasi-load-dependent adjustment of the ignition point is made by the differential pressure between the suction pipe and the external air pressure at the membrane of the Realized vacuum adjuster. Such systems were the previous ones Requirements, in particular for high specific power and adequate fuel consumption, just; the increasing demands for cancellation of fuel consumption and low pollutant emissions make it necessary to optimize the ignition timing. The differential pressure effective in the vacuum adjuster does not have the necessary one clear assignment to the engine load (torque), the engine operating point is not uniquely determined by speed and differential pressure.

Aus neuerer Zeit sind weiterhin Systeme bekannt, die eine rechnergesteuerte Zündwinkeleinstellung an fremdgezündeten Otto-Motoren in Abhängigkeit von Drehzahl, Last und anderen Motorbetriebsdaten durchführen. Derartige Systeme mit kennfeldgesteuertem Zündzeitpunkt, teilweise in Verbindung mit ebenfalls kennfeldgesteuerter Gemischbildung, definieren gegenüber dem erstgenannten rein mechanischen System den Motorbetriebspunkt eindeutig, werden aber aufgrund ihrer Komplexität nur in Kraftfahrzeugen der obersten Preisklasse eingesetzt.More recently, systems are also known that have a computer-controlled Ignition angle adjustment on externally ignited Otto engines as a function of speed, Perform load and other engine operating data. Such systems with map-controlled Ignition timing, partly in connection with map-controlled mixture formation, define the engine operating point compared to the first-mentioned purely mechanical system unambiguous, but due to their complexity they are only the top ones in motor vehicles Price range used.

Die Wartung dieser vollelektronischen Systeme ist ausschließlich Spezialwerkstätten vorbehalten, bei Ausfall der Elektronik ist eine Pannenreparatur im herkömmlichen Sinn nicht mehr möglich.The maintenance of these fully electronic systems is exclusively specialist workshops reserved, in the event of failure of the electronics a breakdown repair in the conventional way No longer possible.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein System der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich durch den Vorteil der kennfeldgesteuerten ündwinkel einstellung, kombiniert mit der Wartungsfreundlichkeit und Betriebssicherheit herkömmlicher mechanischer Systeme, sowie angemessene Investitionskosten auszeichnet.The invention is therefore based on the object of providing a system of the initially called type to create, which is due to the advantage of the map-controlled ündwinkel setting, combined with the ease of maintenance and operational safety of conventional mechanical systems, as well as reasonable investment costs.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine konventionelle Zündanlage, deren Zündwinkelverstelleinrichtung mittels Fliehkraft- und Unterdruckversteller betätigt wird, durch einen rechnerdefinierten Steuerdruck am Unterdruckversteller in eine kennfeldabhängige Zündanlage umgewandelt wird.This object is achieved according to the invention in that a conventional Ignition system, its ignition angle adjustment device by means of centrifugal and vacuum adjusters is actuated by a computer-defined control pressure on the vacuum adjuster is converted into a map-dependent ignition system.

Diese kennfeldgesteuerte Zündung gestattet eine unmittelbare Anpassung des aktuellen Zündwinkels (Istwert) an den von Motordrehzahl, Last und weiteren aktuellen Betriebsparametern abhängigen, im Festwertspeicher des Rechners eingeprägten Sollwert des Zündwinkels.This map-controlled ignition enables immediate adaptation the current ignition angle (actual value) to that of the engine speed, load and others current operating parameters, which are stored in the computer's read-only memory Target value of the ignition angle.

Wartungsfreundlichkeit sowie Betriebssicherheit werden durch die Beibehaltung konventioneller Fliehkraft- und Unterdruckversteller gegeben, wobei der Steuerdruck am Unterdruckversteller aus einem Unterdruck im Vorratsbehälter und dem äußeren Luftdruck über rechnergesteuerte Magnetventile aufgebaut wird.Ease of maintenance as well as operational safety are ensured by maintaining conventional centrifugal and vacuum adjusters given, with the control pressure on the vacuum adjuster from a vacuum in the storage tank and the outer one Air pressure is built up via computer-controlled solenoid valves.

Falls der Zündwinkel-Istwert nicht mehr auf den Sollwert gebracht werden kann, wird dies als Störungsfall kenntlich gemacht, Übergang auf konventionellen Betrieb ist durch Umschalten der entsprechenden Druckleitungen möglich. Auch ohne diese Umschaltung ist ein Betrieb des Fahrzeugs, wenn auch unter schlechteren Bedingungen, möglich, da der konventionelle Zündverteiler für jeden Zylinder die Zuordnung des Zündimpulses zum Verdichtungs-Arbeitstakt definiert.If the actual value of the ignition angle is no longer brought to the target value can be identified, this is indicated as a malfunction, transition to conventional Operation is possible by switching over the corresponding pressure lines. Without too this switchover is an operation of the vehicle, albeit under worse conditions, possible because the conventional distributor assigns the Ignition pulse defined for the compression work cycle.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Systems gegenüber bekannten konventionellen Zündungen besteht weiterhin darin, daß durch Istwert-Sollwert-Vergleich und anschließendem Regelvorgang der Zündwinkel unbeeinflußt von Verschleißerscheinungen eingestellt wird.A major advantage of the system according to the invention over known ones conventional ignitions still consists in that by actual value-setpoint comparison and subsequent control process of the ignition angle unaffected by signs of wear is set.

Das erfindungsgemäße System ist insbesondere auch zur Nachrüstung in Betrieb befindlicher Fahrzeuge mit konventionellen Otto-Motoren geeignet.The system according to the invention is in particular also suitable for retrofitting vehicles in operation with conventional Otto engines.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous refinements and developments of the invention result from the subclaims.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel desselben anhand der Fig.l beschrieben.For a better understanding of the invention, an embodiment is shown below the same described with reference to Fig.l.

Die Erläuterung erfolgt an einem Otto-Motor mit Spulenzündung und Vergaseranlage. Es ist verständlich, daß die Erfindung in entsprechender Weise bei Otto-Motoren mit anderen Zünd- und Gemischbildungsanlagen, wie z.B. Einspritzmotoren mit Transist9rzündung, anwendbar ist.The explanation is based on an Otto engine with coil ignition and Carburetor system. It will be understood that the invention can be applied in a corresponding manner Otto engines with other ignition and mixture formation systems, such as injection engines with transistor ignition, is applicable.

Im Blockschaltbild der Fig.l kennzeichnet die Einheit (1) den Rechner zur Erfassung der vom Motor (2) generierten aktuellen Betriebsparameter, sowie zur Berechnung und Ansteuerung des optimalen Zündwinkels, gemäß dem in Tabellen (54) abgespeicherten Kennfeld, wirksam am mechan. Unterdruckversteller (3).In the block diagram of Fig.l, the unit (1) identifies the computer for recording the current operating parameters generated by the engine (2), as well as for Calculation and control of the optimal ignition angle according to the table (54) stored map, effective on the mechan. Vacuum adjuster (3).

Die Signalübertragung vom Motor (2) zum Rechner (1) erfolgt über Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) (10) und Triggerschaltungen (11). Die Steuersignale vom Rechner (1) zum Motor (2) und dessen Komponenten erfolgt über Schaltverstärker (12). Die in EinheitCl) dargestellten Elemente, sowie A/D-Wandler (10), Triggerschaltungen (11) und Schaltverstärker (12) sind zweckmäßigerweise in einer Baugruppe aufgebaut, bzw. in Bauteilen integriert.The signals are transmitted from the motor (2) to the computer (1) via an analog / digital converter (A / D converter) (10) and trigger circuits (11). The control signals from the computer (1) to the motor (2) and its components takes place via switching amplifier (12). In the UnitCl) shown elements, as well as A / D converter (10), trigger circuits (11) and switching amplifier (12) are expediently built in one assembly, or integrated in components.

Der Rechner (1) ist konfiguriert aus der Zentralen Recheneinheit (CPU) (4), dem Festwertspeicher (ROM) (5), dem Schreib-Lese-Speicher (RAM) (6) und dem Eingabe/Ausgabe-Baustein (I/O-Port) (7). CPU (4), ROM (5), RAM (6) und I/O-Port (7) sind durch Adress-, Daten- und Kontrolleitungen verknüpft.The computer (1) is configured from the central processing unit (CPU) (4), the read-only memory (ROM) (5), the read-write memory (RAM) (6) and the Input / output module (I / O port) (7). CPU (4), ROM (5), RAM (6) and I / O port (7) are linked by address, data and control lines.

Beim Starten des Systems beginnt die CPU (4) den Programmablauf bei der Anfangsadresse des ROM (5) mit dem Meßwerterfassungsprogramm (51).When the system is started, the CPU (4) starts the program sequence at the start address of the ROM (5) with the data acquisition program (51).

Über das I/O-Port (7) und dem verknüpften A/D-Wandler (10) werden nacheinander die über entsprechende Sensoren erhaltenen elektrischen Analogsignale des Ansaugdrucks (21), der Drosselklappenstellung (22) und der Motortemperatur (24) auf den Eingang des A/D-Wandlers (10) gelegt, in ein digitales Datenwort umgewandelt und über das I/O-Port (7) wiederum erfaßt.Via the I / O port (7) and the linked A / D converter (10) one after the other the electrical analog signals received via the corresponding sensors the intake pressure (21), the throttle valve position (22) and the engine temperature (24) placed on the input of the A / D converter (10), converted into a digital data word and detected again via the I / O port (7).

Bei angepassten elektrischen Pegeln der Signale (21), (22), (24) reicht die Genauigkeit eines 8-Bit-A/D-Wandlers aus.With adapted electrical levels of the signals (21), (22), (24) is sufficient the accuracy of an 8-bit A / D converter.

Über induktive oder optische Impulsgeber, angebracht an der Schwungscheibe, am Keilriemenantrieb der Wasserpumpe bzw.Via inductive or optical pulse generators, attached to the flywheel, on the V-belt drive of the water pump or

Lichtmaschine, wird aufgrund der kraftschlüssigen Verbindung mit der Kurbel- bzw. Nockenwelle ein Impuls am oberen Totpunkt eines bestimmten Kolbens erhalten, der vorteilhaft zur Bestimmung der Motordrehzahl (20) aus dem rechnerbestimmten Zeitintervall zweier aufeinanderfolgender Impulse, wie auch als Endpunkt des durch Zündimpuls am entsprechenden Kolben (25) gestarteten, dem. Zündwinkel zugeordneten Zeitintervall dient.Alternator, is due to the positive connection with the Crankshaft or camshaft a pulse at the top dead center of a specific piston obtained, which is advantageous for determining the engine speed (20) from the computer-determined Time interval of two consecutive impulses, as well as the end point of the through Ignition pulse started on the corresponding piston (25), the. Ignition angle assigned Time interval is used.

Der Einfachheit halber ist in Fig.1 mit (25) der Zündwinkel ohne Bezug auf (20) bezeichnet. Die Stellung der Starterklappe (23) wird über einen entsprechend angebrachten Schalter in zwei Bereiche gegliedert, damit ist ein digitales Signal erzeugt. Die digitalen Signale werden über Triggerschaltungen (11) und I/O-Port (7) in den Rechner (1) übernommen. Die Triggerschaltungen (11) generieren ausgangsseitig definierte Spannungspegel, wie sie für die Übernahme der Signale in das I/O-Port (7) erforderlich sind, außerdem werden eingangsseitige Störspannungen unterdrückt. Entsprechende Schutzschaltungen für die Analogeingänge des A/D-Wandlers (10) sind vorgesehen.For the sake of simplicity, the ignition angle is without reference in FIG. 1 with (25) referred to on (20). The position of the starter flap (23) is adjusted accordingly attached switch divided into two areas, thus is a digital signal generated. The digital signals are sent via trigger circuits (11) and an I / O port (7) transferred to the computer (1). The trigger circuits (11) generate on the output side defined voltage level as required for the transfer of the signals to the I / O port (7) are required, and interference voltages on the input side are suppressed. Corresponding protective circuits for the analog inputs of the A / D converter (10) are intended.

Die Anbringung der besprochenen Geber ist auch an anderen zweckmäßigen Stellen realisierbar.The donors discussed above can also be attached to other devices Places realizable.

Die erfaßten analogen und digitalen Betriebsparameter definieren einen bestimmten Motorbetriebspunkt, der wiederum durch das anschließend ablaufende Zündwinkelprogramm (52) aus dem in Tabellenform (54) gespeicherten Kennfeld den Sollwert des Zündwinkels festlegt. Die genannten Kennfelder werden am jeweiligen Motortyp aus Messungen am Motorprüfstand und im betriebenen Kraftfahrzeug, für möglichst geringen spezifischen Kraftstoffverbrauch unter Einhaltung bestimmter Grenzwerte der Schadstoffemission, ermittelt. Es ist zweckmäßig, für verschiedene spezifische Fahrzustände wie Warmlaufphase, Stop-and-Go-Betrieb, Stadtbetrieb, Überlandbetrieb, die durch die zeitliche Abfolge der registrierten Betriebsparameterwerte erkannt werden, spezielle Betriebsbereiche die im normalen Kennfeld nicht ausgeprägt sind über Zusatzkennfelder zu steuern.The recorded analog and digital operating parameters define one certain engine operating point, which in turn is determined by the subsequently running ignition angle program (52) the setpoint value of the ignition angle from the map stored in table form (54) specifies. The specified maps are based on measurements on the respective engine type Engine test bench and in the operated motor vehicle, for the lowest possible specific Fuel consumption in compliance with certain limit values for pollutant emissions, determined. It is useful for various specific driving conditions such as the warm-up phase, Stop-and-go operation, city operation, intercity operation, which is determined by the chronological sequence the registered operating parameter values are recognized, special operating ranges which are not pronounced in the normal map can be controlled via additional maps.

Die genannten Tabellen (54) enthalten in vorteilhafter Ausgestaltung die den Betriebspunkten zugeordneten optimalen Zeitintervalle zwischen Zündzeitpunkt und oberen Totpunkt, ausgedrückt in Zeiteinheiten, die ihrerseits so bemessen sind, daß z.B. im Drehzahlbereich von 800...o6400 U/min die Anzahl der Zeiteinheiten als Zahlenwerte von 0 bis 255 in einem Byte ausgedrückt werden können. Das Kennfeld wird durch eine Schar von Stützpunkten, in Tabellen (54) geordnet, beschrieben.The tables (54) mentioned contain an advantageous embodiment the optimal time intervals between the ignition point assigned to the operating points and top dead center, expressed in time units, which in turn are measured in such a way that that e.g. in the speed range from 800 ... o6400 rpm the number of time units as Numerical values from 0 to 255 can be expressed in one byte. The map is described by a family of support points, arranged in tables (54).

Das Zündwinkelprogramm (52) gestattet es, durch; entsprechende Interpolationsverfahren, Zwischenwerte des Stützpunkt-definierten Kennfeldes als Zeitintervall-Sollwert (zwischen Zündzeitpunkt und oberen Totpunkt) zu berechnen. Bei Abweichung des gemessenen Istwerts (Zeitintervali) vom errechneten Sollwert um mehr als eine zugestandene Toleranz, erfolgt über das Ansteuerprogramm (53) eine Veränderung des Steuerdrucks am mechanischen Unterdruckversteller (3) zur Verringerung der Abweichung Istwert-Sollwert. Die zugestandene Abweichung ist der lokalen Steilheit des Kennfeldes angepasst.The ignition angle program (52) allows through; corresponding interpolation methods, Intermediate values of the map defined by the interpolation point as time interval setpoint (between Ignition timing and top dead center). If the measured actual value deviates (Time intervals) from the calculated target value by more than an allowed tolerance, the control program (53) changes the control pressure on the mechanical Vacuum adjuster (3) to reduce the deviation between the actual value and the setpoint. The conceded The deviation is adapted to the local slope of the map.

Unter der Annahme, daß der gemessene Zeitintervall-Istwert kleiner als der für die Betriebsparameter errechnete Sollwert und außerhalb des Toleranzbereichs ist, muß der mechan. Unterdruckversteller (3) in Richtung Frünzündung verstellt werden.Assuming that the measured actual value of the time interval is smaller than the setpoint calculated for the operating parameters and outside the tolerance range is, the mechan. Vacuum adjuster (3) adjusted in the direction of early ignition will.

Dies wird durch eine veränderte Membranauslenkung des Unterdrucksverstellers (3) erreicht, je nach Ausführungsform desselben, wird dazu der Steuerdruck erhöht oder erniedrigt; wir gehen im folgenden von einer Ausführungsform aus, bei der der Steuerdruck erhöht werden muß.This is due to a changed diaphragm deflection of the vacuum adjuster (3) is reached, depending on the embodiment, the control pressure is increased or humiliated; in the following we assume an embodiment in which the Control pressure must be increased.

Der Steuerdruck kann verändert werden zwischen dem Wert des äußeren Luftdrucks (35) und dem Druckwert im Unterdruckvorratsbehälter (34), dieser ist über ein Rückschlagventil mit dem Ansaugrohr verbunden, sodaß im Vorratsbehälter (34) ein Unterdruck bis zum masimalen Betrag des zuvor im Ansaugrohr herrschenden Wertes aufgebaut wird. Durch ausreichend große Dimensionierung des Vorratsbehälters (34) kombiniert mit entsprechend kleiner Dimensionierung der Verbindungsleitung zum Steuerdruckraum (3), sowie des Steuerdruckraumes (33) selbst und der Ventile (31) und (32), wird gewährleistet, daß der für die Erhöhung des Differenzdrucks im Steuerdruckraum (33) (gegenüber äußerem Luftdruck) notwendige Massenfluß, realisiert durch Verbindung des Vorratsbehälters (34) mit dem Steuerdruckraum (33) über das rechnergesteuerte Ventil 1 (31), bei entsprechender Stellung des ebenfalls rechnergesteuerten Ventils 2 (32), nur zu einer geringen Druckänderung in Vorratsbehälter (34) führt. Sobald der Differenzdruck im Ansaugrohr den Differenzdruck im Steuerdruckraum (33) übersteigt wird die Verbindung zwischen beiden durch das Rückschlagventil freigegeben, sodaß sich im Vorratsbehälter (34) der Druck erneut aufbaut.The control pressure can be changed between the value of the outer Air pressure (35) and the pressure value in the vacuum reservoir (34), this is Connected to the suction pipe via a check valve, so that it is in the storage tank (34) a negative pressure up to the massive amount of that previously prevailing in the intake pipe Value is built up. Due to the large size of the storage container (34) combined with a correspondingly small dimensioning of the connecting line to the control pressure chamber (3), as well as the control pressure chamber (33) itself and the valves (31) and (32), it is ensured that the for increasing the differential pressure in the control pressure chamber (33) (compared to external air pressure) necessary mass flow is realized by connecting the reservoir (34) to the control pressure chamber (33) via the computer-controlled valve 1 (31), with the corresponding position of the also computer-controlled Valve 2 (32), only leads to a slight change in pressure in the reservoir (34). As soon as the differential pressure in the suction pipe exceeds the differential pressure in the control pressure chamber (33) the connection between the two is released by the check valve, so that the pressure builds up again in the reservoir (34).

Durch das Ansteuerprogramm (53) wird über das I/O-Port (7) und einem Schaltverstärker (12) das Ventil l (31) für ein Zeitintervall, das der Abweichung Istwert-Sollwert (des Zeitintervalls zwischen Zündpunkt und oberen Totpunkt) angepasst ist, geöffnet. Im Verfahren nach Anspruch 1 wird nun der Zyklus wiederholt, wobei wiederum über das Meßwerterfassungsprogramm (51) die Folge der Betriebsparameter erfaßt, über das Zündwinkelprogramm (52) der aktuelle Sollwert ermittelt und über das Ansteuerprogramm (53) eine entsprechende Änderung des Steuerdrucks bewirkt wird, falls die Differenz Istwert-Sollwert den zugestandenen Toleranzbereich überschreitet.The control program (53) is via the I / O port (7) and a Switching amplifier (12) the valve l (31) for a time interval that corresponds to the deviation Actual value setpoint (of the time interval between ignition point and top dead center) adjusted is opened. In the method according to claim 1, the cycle is now repeated, wherein again the sequence of the operating parameters via the measured value acquisition program (51) detected, the current setpoint is determined via the ignition angle program (52) and via the control program (53) causes a corresponding change in the control pressure, if the difference between the actual value and the setpoint value exceeds the permitted tolerance range.

Unter der Annahme, daß der gemessene Zeitintervall-Istwert größer wird als der für die aktuellen Betriebsparameter errechnete Sollwert, außerhalb des Toleranzbereich liegend, muß der mechanische Unterdruckversteller (3) in Richtung Spätzündung verstellt werden0 Dazu wird im angenommenen Ausführungsbeispiel der Steuerdruck im Steuerdruckraum (33) verringert.Assuming that the measured actual time interval value is greater is than the setpoint calculated for the current operating parameters, outside of the tolerance range, the mechanical vacuum adjuster (3) must point in direction Retarded ignition can be adjusted0 For this purpose, the Control pressure in the control pressure chamber (33) reduced.

Über das I/O-Port (7) wird das Ventil 2 (32) auf Verbindung des vorerst geschlossenen Ventils 1 (31) mit dem äußeren Luftdruck (35) gestellt. Nunmehr wird durch das Ansteuerprogramm (53) über das I/O-Port (7) und einen Schaltverstärker (12) das Ventil 1 (31) wiederum für ein Zeitintervall geöffnet, das der Abweichung Istwert-Sollwert angapasst ist.Via the I / O port (7), valve 2 (32) is initially connected to the closed valve 1 (31) with the external air pressure (35). Now will by the control program (53) via the I / O port (7) and a switching amplifier (12) the valve 1 (31) again opened for a time interval that corresponds to the deviation Actual value setpoint is adapted.

Das Umschaltventil 2 (32) hat eine geringere Schalthäufigkeit als das Tastventil 1 (31).The switching valve 2 (32) has a lower switching frequency than the touch valve 1 (31).

Die durch Dauer einer Kurbelwellenumdrehung, Schaltzeit des Ventils 1 (31) und Transportvorgänge des Gases nach oben begrenzte Anzahl möglicher Zyklen pro Zeiteinheit, passt in den zeitlichen Ablauf der Wechselvorgänge im Fahrzeugmotor.The duration of one crankshaft revolution, switching time of the valve 1 (31) and transport processes of the gas up to a maximum number of possible cycles per time unit, fits into the timing of the change processes in the vehicle engine.

Beispielsweise ist bei Beschleunigung eines Fahrzeugs aus dem Stand, als relativ schneller Vorgang mit mehreren Schaltvorgängen, eine sehr schnelle Regelung nicht wünschenswert, da die starken Wechsel der Drosselklappenstellung von "geöffnet" auf "geschlossen", sowie die starken Drehzahl-und Lastwechsel beim Auskuppeln bzw. Einkuppeln der Kraftübertragung Motor-Fahrzeug, Zündwinkelverstellungen ergeben würden, die nicht erforderlich sind. Gleichzeitig wird dadurch die Häufigkeit der Schaltspiele der Ventile (31) und (32), insbesondere des Tastventils 1 (31) sinnvoll begrenzt. LeerseiteFor example, when a vehicle accelerates from a standstill, as a relatively fast process with several switching processes, a very fast regulation not desirable, because the strong change of the throttle valve position from "open" to "closed", as well as the strong speed and load changes when disengaging or disengaging Engaging the engine-vehicle power transmission, resulting in ignition angle adjustments that are not required. At the same time, this increases the frequency of Switching cycles of the valves (31) and (32), in particular of the touch valve 1 (31), make sense limited. Blank page

Claims (6)

RECHNERGESTEUERTE ZÜNDWINKEL -EINS12ELLUNG FÜR FREMDGEZÜNDETE OTTO-MOTOREN Patentanspruche 1.) Verfahren und Anordnung einer rechnergesteuerten Einstelung des Zündwinkels an fremdgezündeten Otto-Motoren, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein im Speicher (5) des Rechners (1) eingeprägtes Meßwerterfassungs-Programm (51) die über Analog/Digital-Wandler (10) und Triggerschaltungen (11) digital am Eingabe/Ausgabe-Baustein (I/O-Port) (7) anliegenden aktuellen Meßwerte der Motordrehzahl (20), des Ansaugdrucks (21), der Drosselklappenstellung (22), der Starterklappenstellung (23), der Motortemperatur (24) und des Zündwinkels (25) des Motors (2) laufend erfaßt werden, und über ein ebenfalls im Speicher (5) des Rechners (1) eingeprägtes Zündwinkelprogramm (52) aus gespeicherten Tabellen (54), die ihrerseits eine aus Messungen am Motorprüfstand und im betriebenen Fahrzeug am jeweiligen Motortyp ermittelte, für möglichst geringen spezifischen Kraftstoffverbrauch unter Einhaltung bestimmter Grenzwerte der Schadstoffemission, optimale Zündwinkel-Einstellung als Funktion anliegender Parameterwerte darstellen, der für die aktuellen Parameterwerte und spezifische Fahrzustände wie Warmlaufphase, Stop-and-Go-Betrieb, Stadtbetrieb, Überlandbetrieb, optimale Zündwinkel (Sollwert) ermittelt wird, wobei bei Abweichung des gemessenen Zündwinkel-Istwerts vom errechneten Sollwert um mehr als eine zugestandene Toleranz, durch ein im Rechenspeicher (5) eingeprägtes Ansteuerprogramm (53) über das I/O-Port (7) und Schaltverstärker (12), für ein programm-bestimmtes Zeitintervall das Tastventil 1 (31) am mechanischen Unterdruckversteller (3) von Stellung "geschlossen" auf Stellung "offen" geschaltet wird, sodaß der Differenzdruck (gegenüber äußerem Luftdruck) im Steuerdruckraum (33) erhöht, bzw,. erniedrigt wird, je nachdem das Umschaltventil 2 (32) den Steuerdruckraum (33) mit dem auf maximalen Unterdruck befindlichen Vorratsbehälter (34) oder mit dem äußeren Luftdruck (35) verbindet, und damit über die an sich bekannte e mechanische Zündwinkel-Verstellvorrichtung (36) der Zündwinkel entsprechend verstellt wird, und anschließend der Zyklus beginnend mit der Meßwerterfassung (51) wiederholt und somit der Zündwinkel-Istwert laufend auf den Zündwinkel-Sollwert hin nachgestellt wird.COMPUTER CONTROLLED IGNITION ANGLE ADJUSTMENT FOR EXTERNAL IGNITION OTTO ENGINES Claims 1.) Method and arrangement of a computer-controlled setting of the ignition angle on spark ignition Otto engines, characterized in that by a measured value acquisition program (51) stamped in the memory (5) of the computer (1) via analog / digital converter (10) and trigger circuits (11) digitally on the input / output module (I / O port) (7) pending current measured values of the engine speed (20), the intake pressure (21), the throttle valve position (22), the starter valve position (23), the engine temperature (24) and the ignition angle (25) of the engine (2) are continuously detected, and via a ignition angle program (52) also memorized in the memory (5) of the computer (1) from stored tables (54), which in turn are based on measurements on the engine test bench and determined in the operated vehicle on the respective engine type, for the lowest possible specific fuel consumption in compliance with certain limit values for pollutant emissions, display the optimal ignition angle setting as a function of the applied parameter values, for the current parameter values and specific driving conditions such as the warm-up phase, Stop-and-go operation, city operation, intercity operation, optimal ignition angle (setpoint) is determined, with a deviation of the measured ignition angle actual value from the calculated one Setpoint by more than an allowed tolerance, by one in the computing memory (5) Embossed control program (53) via the I / O port (7) and switching amplifier (12), for a program-specific time interval, the touch valve 1 (31) on the mechanical Vacuum adjuster (3) switched from position "closed" to position "open" so that the differential pressure (compared to external air pressure) in the control pressure chamber (33) increased or. is decreased, depending on the switching valve 2 (32) the control pressure chamber (33) with the storage container (34) which is at maximum negative pressure or with the external air pressure (35) connects, and thus via the known e mechanical Ignition angle adjustment device (36) the ignition angle is adjusted accordingly, and then repeats the cycle beginning with the measured value acquisition (51) and thus the actual value of the ignition angle is continuously readjusted to the target value of the ignition angle will. 2.) Verfahren und Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein im Speicher (5) des Rechners (1) zusätzlich eingeprägtes Schließwinkelprogramm (55) eine Steuerung der Schließdauer des Zündspulenprimärstromkreises (37) über das I/O-Port (7) in Abhängigkeit von der Motordrehzahl (20) und der Spannung der Fahrzeugbatterie (28) vorgenommen wird.2.) Method and arrangement according to claim 1, characterized in that that by a dwell angle program additionally impressed in the memory (5) of the computer (1) (55) a control of the closing duration of the ignition coil primary circuit (37) the I / O port (7) depending on the engine speed (20) and the voltage of the Vehicle battery (28) is made. 3b) Verfahren und Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein im Speicher (5) des Rechners (1) zusätzlich eingeprägtes Kraftstoffanreicherungsprogramm (56) eine von der Motordrehzahl (20), dem Ansaugdruck (21), der Drosselklappenstellung (22) und der Motortemperatur (24) abhängige Gemischanreicherung durch ein über I/O-Port (7) angesteuertes einstufiges (38) oder mehrstufiges (38,39) Dosierventil im Anreicherungs- bzw. 3b) Method and arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that that by a fuel enrichment program additionally impressed in the memory (5) of the computer (1) (56) one of the engine speed (20), the intake pressure (21), the throttle valve position (22) and the engine temperature (24) dependent mixture enrichment through an I / O port (7) controlled single-stage (38) or multi-stage (38,39) metering valve in the enrichment respectively. Einspritzrohr erfolgt0 4.) Verfahren und Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Meßwerte die Fahrgeschwindigkeit (26) und der Kraftstoffverbrauch (27) im Meßwerterfassungsprogramm (51) erfaßt werden und mit einem im Speicher (5) des Rechners (1) zusätzlich eingeprägten Adaptierprogramm (57) bei manueller Betätigung des Schalters (29) unter quasi-stationären Bedingungen der Zündwinkel <in einem Bereich um den per Zündwinkelprogramm (52) definierten Wert variiert und auf minimalen spezifischen Kraftstoffverbrauch hin eingestellt wird, und ein entsprechender Korrekturwert in einem batteriegepufferten Schreib-Lese-Speicher (6) durch das Adaptierprogramm (57) abgespeichert wird, sodaß eine exemplarspezifische Anpassung der typenorientierten Tabellen (54) ermöglicht ist.Injection pipe done 0 4.) Method and arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that the driving speed as further measured values (26) and the fuel consumption (27) are recorded in the measured value recording program (51) and with an adapting program additionally impressed in the memory (5) of the computer (1) (57) when the switch (29) is operated manually under quasi-stationary conditions the ignition angle <in a range around that defined by the ignition angle program (52) Value varies and is set for minimum specific fuel consumption and a corresponding correction value in a battery-backed read-write memory (6) is saved by the adaptation program (57), so that an example-specific Adaptation of the type-oriented tables (54) is made possible. 5.) Verfahren und Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an sich bekannte mechanische Xliehkraft-Zündwinkelverstellung beibehalten und durch die in Anspruch 1 beschriebene druckgesteuerte zusätzliche Verstellung ein optimaler Zündwinkel eingestellt wird, wobei bei Neueinstellung durch Verdrehung des Zündverteilers der entsprechende Variationsbereich der druckgesteuerten, über Istwert-Sollwert-Vergleich des Zündwinkels realisierten, Zusatzverstellung festgelegt wird, und damit unter Beibehaltung des Grundprinzips eine erhöhte Betriebssicherheit des Systems erzielt wird.5.) Method and arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that that the known mechanical Xliehkraft ignition angle adjustment is retained and by the pressure-controlled additional adjustment described in claim 1 an optimal ignition angle is set, with readjustment by turning of the ignition distributor the corresponding range of variation of the pressure-controlled, over Actual value-setpoint comparison of the ignition angle realized, additional adjustment established and thus increased operational reliability while maintaining the basic principle of the system is achieved. 6.) Verfahren und Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ventile (31) und (32) als kombiniertes Ventil mit drei Druckanschlüssen zum Steuerdruckraum (33), zum Vorratsbehälter (34) und zum äußeren Luftdruck (35) enthält, wobei das kombinierte Ventil in der Grundstellung (beide elektrischen Eingänge inaktiv) die Druckleitungen zu (33), (34), (35) verschlossen sind und bei aktivem elektrischen Eingang zu (31) die Komponenten (33) und (34), bei aktivem elektrischen Eingang zu (32) die Komponenten (33) und (35) verbunden sind.6.) Method and arrangement according to claim 1 to 5, characterized in that that the two valves (31) and (32) as a combined valve with three pressure connections to the control pressure chamber (33), to the storage container (34) and to the external air pressure (35) contains, whereby the combined valve in the basic position (both electrical inputs inactive) the pressure lines to (33), (34), (35) are closed and when active electrical input to (31) the components (33) and (34), with active electrical Input to (32) the components (33) and (35) are connected.
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