DE3408749A1

DE3408749A1 - Anordnung zum regeln der zuendpunkteinstellung eines verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE3408749A1
Application number: DE19843408749
Authority: DE
Inventors: Kouji Tokio/Tokyo Morikawa
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1983-03-12
Filing date: 1984-03-09
Publication date: 1984-09-13
Also published as: GB8406422D0; FR2542380A1; US4488528A; GB2138885B; FR2542380B1; DE3408749C2; GB2138885A; JPS59168270A

Description

5/156 _t>. Fuji Jukogyo K.K.

Anordnung zum Regeln der ZündpunkteinsteLLung eines Verbrennungsmotors

Priorität: 12. März 1983 Japan 58-41123

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Regeln der Zündpunkteinste I Lung eines Verbrennungsmotors und insbesondere eine Anordnung zum Regeln der ZündpunkteinsteI lung auf einen geeigneten Wert, ohne daß ein Klopfen des Motors auftritt.

Die ZündpunkteinsteL lung wird entsprechend der Drehzahl des Motors vorgestellt, um die Motorleistung zu erhöhen. Wenn jedoch die Zündpunkt ei ηste11ung stark vorgestellt wird, tritt ein Klopfen des Motors auf. Die Vorstellung muß deshalb so geregelt werden, daß das Klopfen nicht auftritt. Um das Klopfen zu verhindern, ist es notwendig, Fühleinrichtungen zum überwachen der Betriebsbedingungen vorzusehen, welche das Klopfen verursachen, und die Zündpunkteinstellung entsprechend der überwachungseinrichtung zu regeln. Die das Klopfen verursachenden Betriebsbedingungen können durch Abtasten der Vibration des Motors festgestellt werden. Eine solche indirekte Feststellung kann jedoch nicht eine exakte Regelung der Zündpunkt einsteI Lung ergeben. Es ist deshalb für eine exakte Regelung erwünscht, die Betriebsbedingungen in den Zylindern direkt festzustellen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zum Regeln der Zündpunkteinstetlung auf einen geeigneten Wert zu schaffen, indem die Betriebsbedingungen des Motors genau abgetastet werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

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Gemäß der erfindungsgemäßen Ausbildung werden zum Abtasten der Betriebsbedingungen der Kurbelwinkel durch die Kapazität zwischen der Oberseite eines Kolbens und dem Zylinderkopf abgetastet und die Geschwindigkeit der Flammenausbreitung in einem Zylinder durch Messen des Ionisationsstroms in der Flamme festgestellt, flit diesen Maßnahmen zum direkten Abtasten derjenigen Betriebsbedingungen, die das Klopfen verursachen, wird die Zündpunkteinstellung genau auf einen geeigneten Wert geregelt.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben ,indersind

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Anordnung der Erfindung,

Fig. 2 ein Bild einer Schaltung zum Messen des Kurbelwinkels eines Motors,

Fig. 3 ein Bild einer Schaltung zum Messen der Geschwindigkeit der Flammenausbreitung und

Fig. 4 DarsteI Lungen von Wellenformen an verschiedenen Stellen der Schaltung der Fig. 3.

Gemäß Fig. 1, die einen Teil eines Zylinders eines Verbrennungsmotors zeigt,- enthält der Motor einen Zylinder 1, einen Kolben 2, eine Verbrennungskammer 3, eine Zündkerze 4 und eine Sonde 5, die in die Verbrennungskammer 3 zu der Oberseite des Kolbens 2 vorragt. Die Sonde 5 bildet einen Kondensator zusammen mit der Oberseite des Kolbens zum Abtasten der Stellung des Kolbens 2, d.h. des Kurbelwinkels, und zum Abtasten der Geschwindigkeit der Flammenausbreitung durch Messen des Ionisationsstroms, wie es nachfolgend im einzelnen beschrieben wird.

Die Regelanordnung enthält eine KurbelwellenmeßschaItung 8 mit einer Kapazitats/Spannungs-UmsetzschaItung 6 und einer Formungsschaltung 7, eine F lammenausbreitungsgeschwindigkeitsmeßscha Itung 9 und eine Zündpunkteinste11 regeIschaL-tung 11, die auf die Ausgangssignale der Formungsschaltung

und der Meßschaltung 9 anspricht. In den anderen Zylindern des Motors sind entsprechende Sonden 5 zur Abgabe von Signalen an die Regelanordnung vorgesehen.

Gemäß Fig. 2, die einen Teil der Kurbe IwinkeImeßschaItung zeigt, enthält die Schaltung eine Spule 12 und einen Oszillator 13, der mit der Sonde 5 und Erde verbunden ist, um einen LC-Resonanzkreis 14 zu bilden. Der LC-Resonanzkreis ist mit einem Ausgangsanschluß 17 über eine Diode 15 und ein Tiefpaßfilter 16 verbunden. Das Ausgangssignal an dem Anschluß 17 wird durch die Formungsschaltung 7 geformt und die Schaltung erzeugt ein Ausgangssignal am oberen Totpunkt des Kolbens.

Gemäß Fig. 3 , die eine Flammenausbreitungsgeschwindigkeitsmeßschaltung zeigt, werden Zündimpulse I an einen Eingangsanschluß 18 angelegt und die Impulse werden durch eine Formungsschaltung 21 mit einem Integrierkreis 19 und einem Transistor 20 geformt. Das Ausgangssignal der •Formungsschaltung 21 wird an einen invertierenden Eingang eines Komparators 22 gegeben. Der nicht-invertierende Eingang des Komparators 22 wird mit einer Bezugsspannung über einen Widerstand23gespeist.

Andererseits sind zwischen den Zylinder 1 (als Erde) und die Sonde 5 Widerstände 25 und 25a und eine Gleichstromquelle 24 in Reihe geschaltet, um eine Ionisationsstromabtastschaltung 26 zu bilden. Das Ausgangssignal der Abtastschaltung ist mit dem nicht-invertierenden Eingang eines Komparators 27 verbunden. Der invertierende Eingang des Komparators 27 wird mit einer Bezugsspannung über einen Widerstand 28 gespeist. Der Ausgang des Komparators 22 ist mit dem Setzanschluß eines Flip-Flops 29 verbunden und der Ausgangs des Komparators 27 ist mit dem Rücksetzanschluß des Flip-Flops verbunden. Der Ausgang des Flip-Flops 29 und der Ausgang eines Impulsgenerators 30 werden an ein UND-Verknüpfungsglied 31 geschaltet.

Wenn im Betrieb der Kolben 2 den oberen Totpunkt erreicht, wird die Kapazität zwischen der bonde 5 und der Oberseite des Kolbens 2 ein Maximum, so daß die Kapazitäts/Spannungs-Umsetzschaltung 6 ein Ausgangssignal am Ausgangsanschluß 17 erzeugt, wie dies in Fig. 4 (a) gezeigt ist. Das Ausgangssignal wird durch die Formungsschaltung 7 geformt, um ein Signal zu erzeugen, das in Fig. 4 (b) gezeigt ist. Wenn ein Schwe I I wertpegeI herabgesetzt wird, wird der Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt festgestellt. Kurbelwellensignale werden von allen Zylindern (z.B. vier Zylindern) die Zündpunkteinstellregelschaltung 11 zugeführt. Die Zündpunkteinstellregelschaltung erzeugt ein Zündsignal in Abhängigkeit von den Kurbe Iwinke I signalen und der Motordrehzahl, wodurch die Zündpunkteins te I lung auf einen geeigneten Wert geregelt wird.

Andererseits treten die Zündimpulse I in Abhängigkeit von der Zündung auf und werden dem Eingangsanschluß 18 der FIammenausbreitungsgeschwindigkeitsmeßscha I tung der Fig.

zugeführt. Die Zündimpulse werden in einen Impuls m durch die Formungsschaltung 21 geformt. Der Impuls m wird mit der Bezugsspannung durch den Komparator 22 verglichen, so daß ein geformter Zündimpuls η erzeugt wird. Der Impuls η wird dem Flip-Flop 29 zugeführt, um diesen zu setzen.

Wenn das Luft-Brennstoff-Gemisch in dem Zylinder 1 durch die Zündimpulse entflammt, fließt ein Ionisationsstrom zwischen der Sonde 5 und dem Zylinder 1 mit einer Wellenform o. Die Wellenform ο wird in einen Impuls ρ durch den Komparator 27 umgesetzt. Der Impuls ρ bewirkt das Rücksetzen des Flip-Flops 29. Der Flip-Flop 29 erzeugt somit einen Ausgangs impuls q mit einer Dauer zwischen dem Setzen durch den Impuls η und dem Rücksetzen durch den Impuls p. Das UND-Verknüpfungsglied 31 wird mit dem Ausgangsimpuls q und mit Taktimpulsen r gespeist, die durch den Impulsgenerator 30 erzeugt werden. Das UND-Verknüpfungsglied erzeugt

demgemäß Impulse während der Dauer des Impulses q. Die Impulse werden durch einen Zähler 32 gezählt, so daß die Geschwindigkeit der Flammenausbreitung festgestellt wird. Wenn die Geschwindigkeit so hoch ist, daß das Klopfen auftritt, ist die Dauer des Impulses q sehr kurz, was· zu,einer geringen Zahl von Ausgangsimpulsen des UND-Verknüpfungsglieds 31 führt. Die Bedingungen, die zum Klopfen des Motors führen, können somit durch das Ausgangssignal des Zählers 32 festgestellt werden. Die Zündpunkteinstel.lregelschaltung 11 arbeitet, um die Zündpunkteinstellung in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Zählers 32 nachzustellen, um das Klopfen zu verhi ndern.

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- Leerseite -

Claims

Patent a η s ρ r ü ehe

1 ,J Anordnung zum Regeln der ZündpunkteinsteL Lung eines

Verbrennungsmotors,

gekennzeichnet durch

eine Sonde, die an der Wand eines Zylinders des Motors gegenüber dem Kolben in dem Zy I inder.angeordnet ist,

eine erste Schaltung zum Messen des Kurbelwinkels des Motors durch die Kapazität zwischen der Sonde und der Oberseite des Kolbens und zum Erzeugen eines Ausgangssignals in Abhängigkeit von dem Kurbelwinkel,

eine zweite Schaltung zum Messen der Geschwindigkeit der Flammenausbreitung in dem Zylinder durch Feststellen des Ionisationsstroms, der zwischen der Sonde und dem Zylinder fließt, und zum Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn die Geschwindigkeit sehr hoch ist, und

eine Zündpunkteinste 11regelscha I tung, die auf die Ausgangssignale der ersten und der zweiten Schaltungen zum Nachstellen der Zündpunkteinstellung ansprechen, um das Klopfen des Motors zu verhindern.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltung eine Kapazitäts/Spannungs-Umsetzschaltung und eine Formungsschaltung zum Formen des Ausgangssignals der Umsetzungsschaltung enthält.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die zweite Schaltung eine ZündimpuLserzeugungsschaLtung, die auf die Zündung in einem Zylinder anspricht und einen geformten Zündinpuls erzeugt, einen Komparator, der wirksam ist, um ein GeschwindigkeitsausgangssignaL zu erzeugen, wenn der Ionisationsstrom einen vorbestimmten Wert übersteigt, und eine Meßschaltung zum Messen der Dauer zwischen dem geformten Zündimpuls und dem Geschwindigkeitsausgangssignal enthält.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Meßschaltung einen Flip-Flop, der auf den geformten Zündimpuls und das GeschwindigkeitsausgangssignaL zum Erzeugen eines Ausgangssignals während des Zündimpulses und des Geschwindigkeitsausgangssignals anspricht, eine Verknüpfungsschaltung zum Erzeugen von Impulsen während des Ausgangssignals des Flip-Flops und einen Zähler zum Zählen der Impulse von der Verknüpfungsschaltung enthält.