DE3605820A1 - Vorrichtung zum regeln einer brennkraftmaschine - Google Patents
Vorrichtung zum regeln einer brennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach der Gat
tung des Hauptanspruchs. Bei Vorrichtungen zum Regeln ei
ner Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere
der Zündung, Einspritzung und dergleichen, ist es bekannt,
Sensorsysteme zur Erfassung der Winkelstellung einer Welle
der Brennkraftmaschine, insbesondere der Kurbelwelle oder
der Nockenwelle einzusetzen. Solche Systeme sind z.B. als
Segmentsysteme ausgebildet, bei denen Geberscheiben mit
der Welle umlaufen, die an ihrem Umfang mit einer zur An
zahl der Zylinder der Brennkraftmaschine proportionalen
Anzahl von Segmenten, d.h. langgestreckten markierten Be
reichen, versehen sind. Bei der Erfassung der Winkelstel
lung der Kurbelwelle beträgt die Anzahl der Segmente da
bei die Hälfte der Zylinderanzahl. Bei Erfassung der Win
kelstellung der Nockenwelle ist die Anzahl der Segmente
gleich der Zylinderanzahl, da die Kurbelwelle bekanntlich
mit der doppelten Drehzahl der Nockenwelle umläuft. Dabei
ist jedes Segment einem (bei Erfassung der Kurbelwelle
zwei) Zylinder(n) der Brennkraftmaschine zugeordnet, und
jeder Zündungs- bzw. Einspritzvorgang mit in Abhängigkeit
vom Vorbeilaufen des zugehörigen Segmentes gesteuert. In
einem ortsfesten Aufnahmeelement wird die Vorderflanke
des Segmentes erkannt und durch geeignete Zeitsteuerung
über die gesamte Segmentlänge werden die Steuervorgänge
für die Brennkraftmaschine ausgelöst. Segmentsysteme mit
gleich großen Segmenten haben demgegenüber den Nachteil,
daß keine für eine verteilerlose oder Zweikreis- (z.B.
Achtzylindermotor) Hochspannungsverteilung ausreichende
Zuordnung möglich ist. Weist eines der Segmente eine Mar
kierungsmöglichkeit auf, so ist abhängig von der Zylin
deranzahl jeweils eine eigene Geberscheibe notwendig. Zu
sätzlich weichen diese Geberscheiben noch von Fahrzeugtyp
zu Fahrzeugtyp voneinander ab. Somit ist eine große An
zahl unterschiedlicher Geberscheiben notwendig, die sowohl
die Herstellung als auch die Lagerhaltung komplizieren.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil,
daß ein Baukastensystem für verschiedene Fahrzeugtypen und
unterschiedliche Zylinderanzahl aufgebaut werden kann. Ab
hängig von der Zylinderanzahl der Brennkraftmaschine kön
nen Segmente auf einer einheitlichen Geberscheibe angeord
net sein. Die Vorrichtung baut besonders einfach, da je
weils gleiche Bauteile zusammensetzbar sind. Die Vorrich
tung kann dadurch für mehrere unterschiedliche Systeme
verwendet werden. Es ist auch möglich, nur ein einziges,
einheitliches Segmentteil herzustellen, das dann anschlie
ßend durch Abtragen des Fortsatzes und unter Beibehaltung
der sichelförmigen Kontur auch für die Segmente ohne Mar
kierungseigenschaften verwendet werden kann. Es muß dabei
nur einmal bei der Dimensionierung darauf geachtet werden,
daß die rechnerische Unwucht Null ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch
angegebenen Vorrichtung möglich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er
läutert. Es zeigen Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer
Geberscheibe mit angeordneten Segmenten und Fig. 2 ein
einteiliges Segment vor und nach dem Abtragen.
In Fig. 1 bezeichnet 10 eine Geberscheibe, die mit der
Kurbelwelle oder der Nockenwelle einer Brennkraftmaschine
umläuft. Auf der Stirnseite der Geberscheibe 10 sind zwei
Bauteile 11, 12 angeordnet, die mit einem raumfesten Auf
nahmeelement 13 in Wirkverbindung stehen. Die Art der
Wechselwirkung der Bauteile 11, 12 mit dem Aufnahmeelement
13 kann dabei sehr verschiedenartig sein. Bei Ausnutzung
von magnetischen Wechselwirkungen können die Bauteile 11,
12 aus ferromagnetischem Blech gestanzt bzw. aus Gußeisen
hergestellt sein, und als Aufnahmeelement 13 wird ein In
duktivgeber verwendet, der im Ruhezustand bereits einen
magnetischen Fluß aufweist.
Beide Bauteile 11, 12 sind gleich lang ausgebildet und lie
gen diametral gegenüber. Ferner bestehen die Bauteile 11,
12 aus einer Sichel 14 bzw. 14 a und einer Nase 15 bzw. 15 a
mit steil abfallenden Flanken, die beide in Umlaufrichtung
der Geberscheibe 10 dicht hintereinander sich anschließend
angeordnet sind. Die Sichel und die Nase sind zwei getrenn
te Teile, die abhängig vom Bauteil 11 oder 12 unterschied
lich zueinander angeordnet sind. Die Sichel 14 und die
Sichel 14 a sind somit gleich ausgebildet und nur zur Ver
deutlichung mit unterschiedlichen Ziffern bezeichnet. Das
selbe gilt auch für die Nasen 15, 15 a. Vorteilhafterweise
brauchen somit nur zwei Teile (Sichel, Nase) hergestellt
zu werden, um die unterschiedlichen Bauteile 11 und 12 auf
zubauen. Beim Bauteil 11 ist die Sichel 14 so angeordnet,
daß die schiefe Ebene der Sichel 14, d.h. die dem Umfang
der Geberscheibe 10 bzw. dem Aufnahmeelement 13 zugewandte
Seite, entgegen der Drehrichtung der Geberscheibe ansteigt.
Die Nase 15 ist dabei am Fuß der Sichel 14, d.h. am Aus
lauf der schiefen Ebene, angeordnet. Die Nase 15 und die
Sichel 14 müssen sich direkt aneinander anschließen, um
Fehlimpulse zu vermeiden. Ferner weisen die Nase 15 und die
Sichel 14 gleiche Bauhöhe auf.
Beim Bauteil 12 ist die Nase 15 a zum Mittelpunkt der Ge
berscheibe 10 hingewandt. Ferner ist die Sichel 14 a so
verschoben, daß die dem Umfang der Geberscheibe 10 zuge
wandte Seite des Bauteils 12 kreisförmige Kontur aufweist.
Der Mittelpunkt dieser Kontur fällt mit dem Mittelpunkt
der Geberscheibe 10 zusammen. Man erreicht diese kreis
förmige Kontur, in dem man den Auslauf der Sichel 14 vom
Fuß der Nase 15 zu ihrem Kopf hin verschiebt. Es ist er
sichtlich, daß der Kopf der Nase 15 ebenfalls kreisförmig
ausgebildet sein muß. Der Kopf der Nase 15 muß sich dabei
nahtlos in die Kontur des Bauteils 12 einpassen. Er weist
also denselben Radius wie die schiefe Ebene der Sichel 14
auf. Somit ist es möglich, mit einer einheitlichen Sichel
14 und einer Nase 15 beide Bauteile 11 und 12 wahlweise
zusammenzusetzen. Es ist somit leicht ein Baukastensystem
aufbaubar. Zu beachten sind aber jeweils die Unwuchtver
hältnisse durch die unterschiedlichen Schwerpunktverhält
nisse und die somit auf die Bauteile 11, 12 einwirkenden
Fliehkräfte. Die rechnerische Unwucht muß dabei immer Null
sein.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die Geberscheibe
an der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine befestigt, und
eignet sich somit zum Steuern von Vierzylindermotoren.
Soll die Geberscheibe 10 für Brennkraftmaschinen mit acht
Zylindern verwendet werden, so sind drei Bauteile 12 und
ein Bauteil 11 auf der Geberscheibe unter gleichen Winkel
abständen anzuordnen. Für die Zuordnung der Impulse zu den
einzelnen Zylindern ist nur einmal eine Nase 15 notwendig.
Es ist aber auch denkbar, das Bauteil 11, wie in Fig. 2
dargestellt, einteilig herzustellen. Die Nase 15 b und die
Sichel 14 b sind somit fest miteinander verbunden. Um nun
auch das Bauteil 12 zu erhalten, ist die Nase 15 b unter
Beibehaltung der kreisförmigen Kontur des Sichelteils bis
auf den Sichelauslauf abzutragen. Dies kann z.B. durch
Fräsen geschehen. Die Länge des Bauteils darf aber nicht
verändert werden.
Es ist auch denkbar, die Bauteile 11, 12 nicht auf der
Stirnseite der Geberscheibe anzuordnen sondern in eine
Nut im Umfang der Geberscheibe einzusetzen. Dadurch kann
ebenfalls ein Baukastensystem aufgebaut werden.
Wenn die Geberscheibe 10, wie in Fig. 1 aufgezeigt, im
Uhrzeigersinn umläuft, wird vom Aufnahmeelement 13 zu
nächst - beispielsweise vom Bauteil 12 - die Vorderflanke
des Bauteils 12 erfaßt. Der Zündvorgang kann dann bei
spielsweise zwischen dem Anfang des Bauteils 12 und einer
der Rückflanke der Nase 15 a entsprechenden Winkelstel
lung ausgelöst werden. Die von den Bauteilen 11, 12, 15 und
15 a im Aufnahmeelement 13 erzeugten Signale werden einer
Steuerschaltung für die Zündung, Einspritzung und dergleichen
des Kraftfahrzeugs zugeführt. Es ist somit eine genaue Zu
ordnung der Zündimpulse für eine verteilerlose Hochspan
nungsverteilung mit einem einzigen Geber möglich, deren
genauere Wirkungsweise allgemein bekannt ist und deshalb
hier nicht näher beschrieben wird.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Steuern der Brennkraftmaschine eines
Kraftfahrzeuges mit einem Sensorsystem, bei dem eine mit
einer Welle der Brennkraftmaschine umlaufende Geberscheibe
(10) mit einem raumfesten Aufnahmeelement (13) in Wirkver
bindung steht, die mit einer zur Anzahl der Zylinder der
Brennkraftmaschine proportionalen Anzahl von das Aufnahme
element (13) beeinflussenden Bauteilen (11, 12) versehen
ist, und das Aufnahmeelement (13) mit einer Steuerschal
tung für die Zündung, Einspritzung oder dergleichen des
Kraftfahrzeugs verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bauteile (11, 12) als zusätzliche Elemente auf der
Geberscheibe (10) angeordnet und so ausgebildet sind, daß
solche sowohl einen, als auch keinen zusätzlichen Steuer
impuls erzeugend bildbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bauteile (11, 12) einen sichelartigen Bereich (14)
und eine Nase (15) mit steilen Flanken aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bauteile (11, 12) aus zwei getrennten Elementen
bestehen und daß ein Element (14) sichelartig ausgebil
det ist und ein zweites Element eine Nase (15) mit stei
len Flanken ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bauteile (11, 12) auf der Stirn
seite der Geberscheibe (10) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß am Umfang der Geberscheibe (10) eine
Nut ausgebildet ist, in der die Bauteile (11, 12) ein
setzbar sind.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Aufnahmeelement (13) mindestens
ein Bauteil (11) mit einem sichelförmigen Bereich (14)
und einer Nase (15) zugeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bauteile (11, 12) gleich lang
sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bauteile (11, 12) auf der Stirn
seite der Geberscheibe (10) aufgeklebt sind.
9. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (12), dadurch
gekennzeichnet, daß die Nase (15) eines einteiligen Bau
teils (11) unter Beibehaltung der sichelartigen Kontur
bis auf den Sichelauslauf abgetragen wird.
Priority Applications (4)
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