NL8100614A

NL8100614A - Werkwijze en inrichting voor het regelen van het ontstekingstijdstip van een verbrandingsmotor.

Info

Publication number: NL8100614A
Application number: NL8100614A
Authority: NL
Original assignee: Inst Francais Du Petrole
Priority date: 1980-02-11
Filing date: 1981-02-09
Publication date: 1981-09-01
Also published as: GB2069601B; JPH0625672Y2; ES499297A0; DE3104692A1; DK54781A; JPH0345472U; DK155621C; FR2475640B2; GB2069601A; FR2475640A2; SE8100877L; IT8119651A0; ES8205040A2; CH645161A5; JPS56156463A; DK155621B; BE887412R; SE447750B; DE3104692C2; IT1135409B

Description

-1-

813036/Ke/vL

Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het regelen van het ont-stekingstijdstip van een verbrandingsmotor

De uitvinding heeft "betrekking op een werkwijze en inrichting voor het automatisch regelen van het ontstekingstijdstip van een verbrandingsmotor als functie van de werkomstandigheden van deze motor.

Deze werkomstandigheden kunnen bijvoorbeeld zijn een bedrijf met een op-5 timale instelling van de voorontsteking, of een bedrijf waarbij het maximum vermogen dan wel het maximum rendement wordt verkregen.

De werkomstandigheden van de motor kunnen worden afgeleid uit verschillende karakteristieke parameters zoals toerental, inlaatonder-druk, temperatuur en samenstelling van het mengsel toegevoerd aan de cilin-10 ders, verhoudingsfactor van de aan het inlaatsysteem toegevoerde uitlaatgassen, etc.. Bekend is dat bij normale werkomstandigheden een bepaalde relatie bestaat tussen het ontstekingstijdstip van een cilinder en het moment waarop de druk in de cilinder de maximale waarde bereikt; deze momenten worden in het algemeen aangegeven in graden hoekverdraaiïng 15 van de krukas of het vliegwiel.

Wanneer bijvoorbeeld de instelling van het ontstekingstijdstip correspondeert met de optimale voorontsteking kan worden waargenomen dat de maximum druk in de cilinder optreedt bij een hoekstand van de krukas welke circa 15° en 30 minuten na het bovenste dode punt ligt.

20 Een van de problemen welke voor het verkrijgen van een optimale regeling moeten worden opgelost is het met nauwkeurigheid bepalen van de momentane waarde van de druk in de cilinders van de motor, het aangeven van de hoekstand van de krukas waarvoor deze druk maximaal is en het aan de hand daarvan instellen van het ontstekingstijdstip.

25 Volgens het Franse octrooischrift 2.109*698 wordt de voorontste king zodanig geregeld dat de explosie steeds plaats vindt in de optimale hoekstand van de krukas. Daarbij wordt een detector gebruikt met een min of meer lineaire responsie die een signaal levert met een stijle voor-flank. Het nadeel daarbij is dat in de praktijk de explosie nooit momen-30 taan optreedt en in de instelling van de voorontsteking een aanzienlijke onnauwkeurigheid wordt waargenomen welke groter is naarmate het motor-toerental hoger is.

8100614 -2-

Het Franse oetrooischrift 2.270 Λ5^ geeft een studie van de in een motor met inwendige verbranding optredende verschijnselen waaruit blijkt dat de verbranding in twee gescheiden fasen verloopt. Ha het ontsteken van de vonk is er een fase van lage druk waarin het mengsel wordt 5 ontstoken en het vlamfront zich voortplant door de verbrandingskamer; hierna treedt een discontinuïteit op in de druk die het begin van de tweede fase markeert. Men kan het begin van de tweede fase detecteren met behulp van een piezo-elektrische jomzetter die een signaal levert zodra de druk een voorafbepaalde drempelwaarde overschrijdt, en men kan dan 10 het ontstekingsmoment zodanig wijzigen dat het begin van deze tweede fase optreedt bij een bepaalde stand van de krukas. Deze methode heeft het bezwaar dat een aanzienlijke modificatie van de motor nodig is voor het aanbrengen van de piezo-elektrische detector terwijl het in de praktijk moeilijk blijkt te zijn het begin van de tweede fase met voldoende nauw-15 keurigheid waar te nemen.

In het SAE congres 750*383, gehouden te Detroit-MLchigan van 13 tot 18 October 1975 is voorgesteld gebruik te maken van ringvormige piezo-elektrische detectoren opgenamen tussen de resp. bougies en de cilin-derkop van de motor. Dergelijke tasters kunnen goede resultaten geven 20 doch hebben wel het bezwaar dat het vervangen der bougies zeer zorgvuldig, moet geschieden; beschadiging van de tasters moet worden voorkcmen terwijl toch een goede afdichting tussen bougie en krukas gehandhaafd moet blijven. Door elektrische pulsen optredend bij de ontsteking kunnen in bepaalde gevallen de tasters nadelig beïnvloeden of zelfs vernielen wan-25 neer niet voldoende voorzorgsmaatregelen worden gencmen welke maatregelen reparatie en onderhoud van de ontsteking aanzienlijk bemoeilijken.

De uitvinding ondervangt deze bezwaren. Volgens de Uitvinding worden de volgende stappen uitgevoerd: het aanduiden van de hoekstand van de motoras, het detecteren der versnellingen waaraan de cilinderkop 30 onderhevig is en het minstens gedurende een gedeelte van de draaiing van de motoras opwekken van een eerste, deze versnellingen representerend signaal, het integreren van dit signaal tot een tweede signaal waarvan de nulwaarde wordt aangegeven ten opzichte van de hoekstand van de motoras, en het zodanig wijzigen van het ontstekingstijdstip als functie van de 35 hoekstand van de motoras dat het tweede signaal een waarde nul heeft.

Een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze, voor het „ regelen van de voorontsteking van een verbrandingsmotor, voorzien van 8 1 0 06 1 4 -3- middelen voor het besturen van de ontstekingsinstallatie, en een detector voor de hoekverdraaiïng van de krukas, is gekenmerkt door een versnel-lingsmeter, aangebracht op de eilinderkop der motor welke een eerste signaal levert representatief voor de versnellingen waaraan de eilinderkop 5 onderhevig is, een eerste integrator die verbonden is met de versnellings-meter en een tweede signaal levert, middelen die met deze integrator zijn verbonden voor het detecteren van een nulwaarde van het tweede signaal over althans een gedeelte van de rotatiehoek van de krukas, en door middelen verbonden met de middelen voor het detecteren van de nulwaarde 10 van het tweede signaal en de rotatiedetector, welke de hoekpositie aangeven van de krukas die correspondeert met het maximum van het derde signaal, alsmede door vergelijkingsmiddelen verbonden met genoemde aangeefiniddelen welke het verschil detecteren tussen deze hoekstand en een referentie-stand, en met instelmiddelen verbonden met de veigelijkingsmiddelen welke 15 inwerken op de de instelling van het ontstekingstijdstip wijzigende middelen als'functie van dit verschil.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening.

Fig. 1 toont schematisch een motor voorzien van een inrichting volgens de uitvinding; 20 fig. 2 toont schematisch het elektronisch besturingsstelsel voor de ontstekingsketen; fig. 3 en H tonen meer gedetailleerd de opbouw van de elektronische keten volgens fig.2 en, fig. 5 toont .een variant van fig. A.

25 Fig. 1 toont bij wijze van voorbeeld een motor 1 met vier cilin ders, voorzien van een ontstekingsketen in zijn geheel met het verwij-zingscijfer 2 aangegeven. Deze ontstekingsketen cmvat een spanningsbron 3 welke een hoofdketen voedt omvattende ëen condensator m serie met primaire wikkeling 9 van de ontstekingsbobine en een ontladingsketen voor 30 deze condensator met een thyristor parallel geschakeld met de hoofdketen. De secundaire wikkeling 10 van de bobine voedt successievelijk de verschillende bougies 13·, 1^, 15 en 16 van de motor 1 via de verdeler 11 waarvan de loper 12 wordt aangedreven vanuit de krukas 17 der motor 1 zoals op zich bekend.

35 Volgens de uitvinding is de motor voorzien van een versnellings- meter 18 aangebracht op de eilinderkop 19 van de motor 1, en van middelen 20 voor het aangeven van tenminste een voorafbepaalde referentiepositie 8100614 -u- van de krukas. De versnellingsmeter 18 en de positiedetector 20 leveren informaties die de vorm hebben van signalen welke via de geleiders 21 en 22 worden toegevoerd aan een elektronisch stelsel 23 dat een-besturing ssignaal voor de ontstekingsketen kan leveren, welk signaal via de 5 geleider 2k wordt toegevoerd aan de stuurelektrode van de thyristor b.

Fig. 2 toont het blokschema van de voornaamste elektronische ketens in het stelsel 23.

Het signaal, geleverd door de positiedetector 20 wordt toegevoerd aan een keten 25 die een signaal levert dat representatief is voor 10 de hoekstand van de krukas. Het signaal van de versnellingsmeter 18 en het signaal afkomstig van de keten 25 worden tezamen toegevoerd aan een keten 26 die een signaal levert dat representatief is voor de hoekstand van de krukas wanneer de druk in tenminste êên van de motorcilinders maximaal is. Dit laatste signaal wordt vergeleken met een referentiesignaal 15 in de keten 27 waar automatisch het besturingssignaal voor de ontsteking wordt uitgewerkt.

De versnellingsmeter 18 kan van elk bekend type zijn en behoeft dan ook niet in detail te worden geschreven. Zo kan bijvoorbeeld een piezo-elektrische. keramisch element worden gebruikt met een seismische 20 massa via elastische elementen bevestigd tussen de keramische delèn.

De positiedetector 20 die het passeren van de krukas van een voorafbepaalde referentiestand aangeeft kan eveneens van op zich bekend type zijn. Zo kan men een optische detector toepassen zoals een foto-elektrische cel in combinatie met een wiel dat tenminste een optisch waarneembaar 25 merkteken draagt waarmee bij het passeren van de detector de toestand van deze laatste wordt gewijzigd. Het wiel kan bijvoorbeeld zijn aangebracht op de krukas of op een, niet getekende, daardoor aangedreven as welke tweemaal langzamer draait dan de krukas. Ook kan men gebruik maken van mechanische elementen zoals bijvoorbeeld een nok welke periodiek een onder-30 breker opent of sluit.

Fig. 3 toont een uitvoeringsvorm van de elektronische keten 25 welke van de detector 20 een signaal ontvangt bestaande uit impulsen 1^,

Ig waarvan het interval representatief is voor een hoekverdraaiïng van de krukas, de grootte van deze hoek welke bij voorkeur een onder-35 veelvoud is van 360° en in het algemeen maximaal gelijk is aan 360°, afhankelijk van de uitvoering van de taster 20. Het tijdinterval T tussen deze pulsen is omgekeerd evenredig met de rotatiesnelheid H van de 8 1 0 0 6 1 4__________________________________________________- ......_______ _________________ -5- krukas 17 en direkt evenredig met a_

T

= 6 ff

Hierin is T de periode in seconden gemeten tussen twee opeenvolgende pulsen, ff de rotatiesnelheid in toeren per minuut, en wel de 5 gemiddelde snelheid van de krukas gedurende het tijdinterval T terwijl ol, in graden wordt gemeten.

B . .1

De frekwentie van de pulsen is F = -.

Het signaal afkamatig van de detector 20 wordt toegevoerd aan een eerste ingang van de Eff-poort 29.

10 Een oscillator 30, hijvoorteeld van het R-C type welke een fre kwentie F.j opwekt is verbonden met een deler 31 welke deelt door een deelfactor K waarvan de uitgang via de geleider 32 is verbonden met een tweede ingang van de keten 29 waaraan pulsen worden toegevoerd met de . Fi frekwentie Fg = — en met een periode Tg = KT^. De uitgang van de 15 keten 29 is verbonden met de telingang van een elektronische puls-teller 33. Deze teller 33 kan van het klassieke type zijn, bijvoorbeeld het type 7^93.

Bij de ontvangst van een puls , en meer in het bijzonder bij het optreden van de stijgflahk 3^B van deze puls levert de keten 29 op 20 de uitgang van de pulsen geleverd door de-keten 31 welke worden geteld door de teller 33 tot het optreden van de daalflank 3bA van de puls Ig, en dus gedurende het tijdinterval T tussen de puls 1^ en de puls Ig,

De kipschakelingen van de teller 33 zijn parallel'verbonden door geleiders met’ evenveel onafhankelijke kipschakelelementen van een geheugen-25 keten 3¾. De keten 3U kan zijn van het type 7^-7^·

De teller 33 heeft een nul terugstelingang RAZ^ verbonden met de detector- 20 via een geleider 35 voorzien van de op zich bekende middelen 35A voor het vertragen van de overdracht van de flank 3^A van de pulsen 1^, Ig — naar de aansluiting RAZ^ van de teller 33.

30 De geheugenketen 3U heeft een vulingang Ch^ . verbonden met de de tector 20 via een geleider 36.

Wanneer een puls I_ wordt opgewekt na een rotatiehoek ol. van ά ΐί de krukas bewerkstelligt de flank 3^A van de puls Ig de overdracht van de numerieke inhoud, gelijk aan Fg x T van de teller 33 naar de geheugen-35 keten 3^·, terwijl vervolgens de flank 33A ontvangen door de teller 33 8100614 -6- met een bepaalde vertraging ten opzichte van de flank 3^A (welke vertraging kleiner is dan de pulsduur en wordt bewerkstelligd door de middelen 35A) het naar nul terugstellen van de teller 33 teweeg brengt.

Deze laatste is dan gereed voor het registreren van nieuwe pulsen af- 5 komstig van de EN-poort 29 gedurende een nieuwe rotatiehoek gl van de £\ krukas 17.

De gehéugenketen 3^ heeft uitgangsaansluitingen die resp. zijn verbonden met de inleidingsaansluitingen van een terugstelorgaan 37 (bijvoorbeeld van het type 7^-193).

10 Dit orgaan 37 heeft een terugtelingang D^ via de geleider 38 verbonden met de uitgang van de oscillator 30 welke de. frekwentie levert. De keten 37 heeft voorts een aansluiting R^ waarop een signaal verschijnt bij elke nul-doorgang van dit terugtelorgaan.

Het tijdinterval T , noodzakelijk voor het naar nul terugstellen .. s

15 van het orgaan 37 waarvan de aanvankelijke numerieke inhoud geleverd door de geheugenketen 3^ gelijk is aan F^T, en dat terugtelpulsen ontvangt met een frekwentie F. wordt bepaald door de relatie T . F1 = F0 . T

I S I d.

en de frekwentie F van de nul-doorgangen van het orgaan 37 is dus s gelijk aan: 20 F s -F1

F2 x T

KF

etc.

waarin F gelijk is aan de frekwentie der pulsen 1^, 1^

Met andere woorden: er verschijnen E pulsen op de aansluiting

R van het terugtelorgaan 37 gedurende elke rotatiehoek a_. van de U—d r K

krukas, en de periodiciteit van de opeenvolgende pulsen correspondeert aR ' 25.met een rotatie van de krukas 17·

Het terugtelorgaan 37 heeft een vulingang Ch^ verbonden met de aansluiting R. „„ via de geleider 39 · Onder deze omstandigheden zal elke U-di nul-doorgang van het terugtelorgaan 37» welke een signaal levert op de aansluiting R^ automatisch dit orgaan in de vultoestand terugstellen. 30 De uitgang R^ van het terugtelorgaan 37 is via een gelei der Uo verbonden met de telaansluiting C^q van een keten die in zijn geheel met het verwijzingscijfer 28 is aangegeven en is opgebouwd uit m elementaire ketens van het schuifregistertype (bijvoorbeeld type 7^-164), met acht uitgangsaansluitingen, waarbij elk van deze uitgangen een puls 35 levert welke een beeld is van elke eenheidsrotatiehoek van de krukas en 8100614 -7- “r de waarde — waarbij de aanwezigheid wan deze uitgangen het mogelijk

iL

maakt de onderscheiden tussen nul en (fiP1 - 1) pulsen geleverd door de keten"37· F.lk van de pulsen afkomstig van de keten 37 doet de keten 28 5 een stap verder gaan en deze keten levert op elk moment een signaal dat representatief is voor het aantal pulsen ontvangen gedurende het tijdinterval.

Τ’ = (δ01 - 1) T = T met K > ^ - 1.

S Xv

Met andere woorden: de keten 28 die een "hoekklok!'vormt gedraagt 10 zich als een schuifregisterketen met 8°1 uitgangsaansluitingen aangegeven met 0 t/m (.Ö0, - 1) in fig. 3 hetgeen het mogelijk maakt de rotatie van de krukas stap voor stap te volgen met successievelijke hoekint er vallen elk gelijk aan “ , uitgaande van de referentiepositie (bepaald door de verplaatsing van het wiel dat het optisch merkteken draagt), waarbij de 15 rotatiesnelheid van de krukas 17 gedurende het tijdinterval tussen twee successievelijke pulsen I als constant wordt beschouwd. Het blijkt dat de keuze van de waarden van cl en K het mogelijk maakt de rotatie van de

II

krukas nauwkeurig te volgen. In het algemeen zal men de waarden van α

Or ^ q en van K zodanig kiezen dat de waarde van de hoek — ligt tussen 0 20 30 minuten en enkele graden; de keten 28 kan dan bestaan uit drie elementaire schuifregisterketens met elk acht uitgangsaansluitingen.

De teller 28 heeft een nul terugstelaansluiting die is verbonden met de teller 20 via de geleider 41, zodat deze door elke puls I.j kan worden teruggesteld.

25 Het sehuifregister 28 maakt het mogelijk een "hoekvenster" te kiezen waarvan het nut nog zal worden toegelicht.

Hiertoe zijn de twee uitgangsaansluitingen van het sehuifregister 28, corresponderend met de hoekgrenzen van dit hoekvenster resp. verbonden met de ingangs aansluiting en van een kipschakeling 22 van het 30 instel-terugsteltype.

De kipschakeling levert aan de uitgang een kanteelsignaal tussen de twee hoekstanden die het hoekvenster begrenzen: het kanteelsignaal begint wanneer een eerste signaal op de uitgang van het register 28 verschijnt corresponderend met de eerste hoekbegrenzing van het venster 35 (eerste toestandsverandering van de kipschakeling b-2) en het kanteelsignaal 8 1 0 0 6 U ------------------------- -8- eindigt vanneer een tveede signaal verschijnt op de uitgang van het register 28 corresponderend met de tveede hoekbegrenzing van het venster (tveede toestandsverandering van de kipschakeling k2).

Fig. toont schematisch de opbouv van de ketens 26 en 27 die 5 tezamen met de keten 25 het elektronisch stelsel 23 vozmen.

De versnellingsmeter 18 levert een signaal aan het laagdoorlaat-filter bb vaarvan de afsnijfrekwentie ligt tussen "bijvoorbeeld 1 Hz en enkele honderden Hz. Dit filter is bestemd voor het onderdrukken van signalen die het gevolg zijn van trillingen van de krukas veroorzaakt door 10 andere verschijnselen zoals het sluiten der kleppen etc. velke in het algemeen resulteren in signalen.met frekyenties hoger dan die die het gevolg zijn van de drukvariaties in de motorcilinders. Het signaal geleverd door de versnellingsmeter 18 vordt successieveli jk, geïntegreerd in een eerste integrator b$ en een tveede integrator k6. Het signaal ge-15 leverd door de tveede integrator k6 voedt een drempèlketen U7 die een puls levert vanneer het er aan toegevoerd signaal een maximale vaarde overschrijdt. De puls van de keten ^7 vordt toegevoerd aan een eerste in-. gang van een keten U8, die een EN-poort vormt, en het uitgangssignaal daarvan vordt toegevoerd aan een kipschakeling vanneer de keten U8 simul-20 taan tveevaardig maak signalen ontvangen op de tvee andere poortingangen.

De eerste van deze signalen vordt geleverd door een logische inversor 50 vaarvan de ingang is verbonden met de uitgang van de eerste integrator b5. Wanneer het signaal van de eerste integrator een vaarde nul heeft levert de inversor 50 een signaal dat het signaal van. de drempelketen h-7 over-25 eenkomend met het maximum van .een signaal van de integrator U6 doorlaat.

In de uitvoeringsvorm volgens fig. 1 is men slechts geïnteresseerd in het vaarnemen van dat deel van het signaal van de tveede integrator k6 dat correspondeert met de maximale druk in een bepaalde cilinder, en vel 'de cilinder (fig. 1). Er vordt van uitgegaan dat het verloop van de 30 verbranding in de andere cilinders dienovereenkomstig is en dat de voor-ontsteking voor elke cilinder gelijk is.

Hiertoe vordt als tveede vaardigheids signaal het signaal gebruikt geleverd door de kipschakeling k2 die is verbonden met de keten 28 (zie fig. 3) zodanig dat dit tveede vaardigheidssignaal alleen verschijnt voor 35 voorafbepaalde standen van de krukas vaarin kan vorden waargenomen dat de druk in de cilinder een maximum vaarde zal hebben bij de juiste · verking van de motor. Een van de ingangsaansluitingen van de kipschake- 8 1 0 06 1 4.,_____________________________________________________________________ -9-

Tirig k2 is verbonden met de uitgang van de keten 28 corresponderend met een eerste stand van de krukas 17 waarvoor de zuier in de cilinder op het bovenste dode punt is, en de andere ingang is verbonden met de uitgang van de keten 28 corresponderend met een tweede stand van de kruk-5 as wanneer deze over 60° is verdraaid.

Behalve het signaal geleverd door de EN-poort i+8 ontvangt de kip-schakeling k-9 een synchronisatiesignaal dat kan zijn gevomd door pulsen I geleverd door de detector 20 wanneer de krukas zich bevindt in een voorafbepaalde referentiestand. Deze referentiestand wordt zodanig gekozen dat 10 deze door de krukas wordt bereikt voordat een ontsteking in de cilinder optreedt, onafhankelijk van de werkomstandigheden der motor. Zo kan bijvoorbeeld deze referentiestand liggen op 65 krukas graden voor het bovenste dode punt van de cilinder .

Het synchronisatiesignaal kan ook worden geleverd door een van de 15 uitgangen der keten 28 onder voorwaarde dat in alle gevallen het referentie-signaal optreedt v66r het ontstekingstijdstip in de cilinder C^.,

De uitgang van de kipsehakeling k9, die aanvankelijk in de toestand nul is, daat naar de toestand 1 bij de ontvangst van het synchronisatiesignaal, en komt terug naar de toestand 0 bij de ontvangst van 20 het waardig gemaakt signaal afkcmètig van de poort U8. Zo wordt een signaal verkregen dat de vorm van een kanteelpuls heeft waarvan de breedte een functie is van de rotatiehoek Θ van de krukas tussen de referentiestand en die stand waarin de druk maximaal is in de cilinder . Dit signaal wordt toegevoerd aan een eerste ingang van een EN-poort 51 waarop 25 op de tweede ingang de uitgangspulsen van de keten 28, of van de hoek-klok H, worden toegevoerd. Op een derde ingang van de keten 51 kcmt het uitgangssignaal van een kipsehakeling 52 die wordt bestuurd door het synchronisatiesignaal en door het uitgangssignaal van een teller 53 die van het schuifregistertype is (bijvoorbeeld type 7¼ 16¼). Deze keten telt 30 de synchronisatiepulsen en levert een signaal op een van de uitgangsaan-sluitingen dat een aantal n werkcycli van de motor representeert.

Bij het verschijnen van een eerste synchronisatisignaal ontvangt de EN-poort 51 simultaan het signaal van de kipsehakeling U9 en dat van de kipsehakeling 52 die de waardigheids signalen vormen en de poort 51 laat ΘΚ 35 dan pulsen van de klok Ξ door gedurende de gehele tijdsduur van het signaal geleverd door de kipsehakeling ^9· Hetzelfde verschijnsel treedt - op gedurende n werkcycli van de motor en de cyclusteller 53 zendt een 8100614 _______________________ -10- 10 15 20 25 30 35 signaal uit dat de toestand van de kipschakeling 52 verandert. Het aantal pulsen doorgelaten door de EN-poort 51 ‘wordt gedeeld door het aantal , . · % K cycli n in de keten 5^ die een gemiddeld aantal pulsen r

m aE

levert representatief voor de gemiddelde waarde van de rotatiehoek Θ van de krukas tussen het passeren van de referentiepositie en de positie corresponderend met een maximale druk in de cilinder C-|. • Deze pulsen worden toegevoerd aan een terugtelaansluiting van een teller-terugteller 55 (Dij voorbeeld type 7^ 193) die wordt ingeleid op de theoretische waarde van het aantal pulsen r^ corresponderend met het theoretisch boekverschil O., tussen de referentiestand van de krukas en th die waar de druk in de cilinder maximaal is. De absolute waarde van het verschil r,, - r welke representatief *gxx m is voor het verschil ε = Θ - verschijnt aan de uitgangsaansluitingen van de keten 55 die zijn verbonden met de ingang van een geheugen 56 (bijvoorbeeld van het type 7^ 17*0 terwijl het teken van dit verschil wordt aangegeven door een van de 'uitgangen, in het algemeen gemarkeerd met de Engelse aanduiding "carry" of "borrow" (overdracht of terugnamen) afhankelijk van het feit of het teken positief of negatief is. De overdracht van de informatie t van de terugteller 55 naar het geheugen 56 wordt verzorgt door de puls opgewekt door de cyclusteller 53, vertraagd door de vertragingsketen 57a· Deze zelfde puls, tweemaal vertraagd in een vertragingsketen 57b, brengt de tellerterugteller 55 naar de aanvankelijke toestand terug via.de ingang Ch 55· De vastgehouden informatie ε wordt toegevoerd naar een sommeer-aftrekketen 58 (type 7^83) waarin eveneens wordt ingevoerd de theoretische waarde 3 van de rotatiehoek der krukas de referentiepositie en de theoretische positie waarin de ontsteking in de cilinder moet optreden voor het maximaal zijn van de druk in deze cilinder wanneer de krukas over een hoek Θ., ten th opzichte van de referentiepositie is verdraaid. * De keten 58 levert een signaal representatief voor de hoek 3 = + ε welke de rotatiehoek der krukas is tussen de referentie- positie en de reële positie waarin de besturing van de ontsteking voor de cilinder moet ingrijpen. Dit signaal wordt toegevoerd aan de in-leidingsaanluitingen van een teller-terugteller 59 (type jb 193) waarvan de terugtelaansluiting is verbonden met de uitgang van een EH-keten 60 die op een ingangsaansluiting krijgt toegevoerd het synchronisatiesignaal en op een andere ingangsaansluiting het hoekkloksignaal H. Bij de nul- 8100614 -11- doorgang levert de keten 59 op de aansluiting RQ ^ een besturingssignaal voor de ontsteking dat wordt overgedragen door een geschikte keten 61 naar de stuurelektrode van de thyristor ij· en naar de vulaansluiting Ch^ waardoor de tellerterugteller 59 opnieuw kan worden ingeleid, 5 Binnen het kader van de uitvinding zijn verschillende wijzigingen mogelijk. Zo kan men het ontstekingstijdstip voor elk der cilinders apart hesturen waarvoor dan een overeenkomstig groot aantal ketens nodig is, met de ketenelementen ij-8 t/m 61.

Voor bepaalde werkomstandigheden van de motor moet de instelling 10 van het ontstekingstijdstip gedurende een min of meer lange periode verschillen van de optimale voorontsteking. Zo is het bijvoorbeeld gewenst dat direkt na het starten de motor zo snel mogelijk zijn werktemperatuur bereikt waarin daartoe gedurende een bepaalde tijd minder voorontsteking heeft. Tussen de ketens 58 en 59 kan een sammeer-aftrekketen 62 worden 15 opgencmen (met streeplijnen in fig. k ingetekend) waarmee de waarde van 3 wordt gewijzigd en algebraïsch een correctiewaarde wordt ingevoerd. Deze wijziging kan permanent of tijdelijk zijn. In het laatste geval kan de tijdsduur gedurende welke deze correctie wordt uitgevoerd een functie zijn van de door een parameterdetector 63 geleverde waarde.

20

Dergelijke correcties kunnen ook worden uitgevoerd wanneer bijvoorbeeld intonatieverschijnselen optreden of wanneer men wenst dat de uitlaatgassen zo min mogelijk schadelijke stoffen bevatten.

De waarden en aangegeven in de ketens 55 en 58 worden nauwkeurig voor elke motor vastgelegd. Het vastleggen van deze waarden, 25 vooraf gemeten als functie van nauwkeurig bekende werkomstandigheden van de motor kunnen worden geprogrammeerd als functie van dezelfde omstandigheden .

Fig. 5 toont schematisch de apparatuur volgens de onderhavige uitvinding. De op de cilinderkop van de motor bevestigde versnellings-30 meter 18 levert een signaal af aan een laagdoorlaatfilter Ij-Ij· waarvan de afsnijfrekwenties bijvoorbeeld liggen tussen 1 Hz en enkele honderden Hz. Dit filter heeft ten doel de signalen te onderdrukken die ontstaan uit de trillingen van de motorkop die opgewekt worden door verschijnselen zoals de sluiting van de kleppen, en die in het algemeen tot uiting kernen 35 in signalen met frekwenties die hoger zijn dan die welke ontstaan uit de drukvariaties binnen de cilinders van de motor.

Het door de versnellingsmeter 18 geleverde signaal wordt behandeld 3 1 0 0 6 i 4 ____ -12.

door een integrator ^5 waarvan de uitgangsklem verbonden is met de ingangs-klem van een logische amkeerschakeling 50, die een signaal opwekt wanneer het uit de integrator ^5 komende signaal een -waarde nul heeft. De uitgang van de cmkeerder 50 is verbonden met een ingangsklem van een keten if-8 5 van het type M-poort, die gelijktijdig op een tweede ingangsklem. een signaal ontvangt dat representatief is voor de hoekstand van de motoras, welk signaal opgewekt wordt door de hierboven aan de hand van fig. 3 beschreven apparatuur.

Het door de M-poort 1*8 afgegeven signaal wordt vervolgens behan-10 deld zoals weergegeven in fig.1.

8100614

Claims

13- CQICLUSIES

1. Werkwijze voor het he sturen van een ontstekingstijdstip van een verbrandingsmotor op de optimale waarde voor werkomstandigheden die overeenkomen met het maximale vermogen en het maximale rendement van de motor, waarbij de instelling van de ontsteking zodanig wordt gewijzigd 5 dat de maximum druk in een of meer der cilinders optreedt bij een voorafbepaalde hoekstand van de krukas, gekenmerkt door de stappen van het aanduiden van de hoekstand van de motoras, het detecteren der versnellingen waaraan de cilinderkop onderhevig is en 'het minstens gedurende een gedeelte van de draaiing van de motoras opwekken van een eerste, deze 10 versnellingen representerend signaal, het integreren van dit signaal tot een tweede signaal waarvan de nulvaarde wordt aangegeven ten opzichte van de hoekstand van de motoras, en het zodanig wijzigen van het ontstekings-tijdstip als functie van de hoekstand van de motoras dat het tweede signaal een waarde nul heeft.

2. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, voor het regelen van de voor ontsteking van een verbrandingsmotor, voorzien van middelen voor het besturen van de ontstekingsinstallatie en een detector voor de hoekverdraaiïng van de krukas, gekenmerkt door een ver-snellingsmeter, aangebracht op de cilinderkop der motor welke een eerste 20 signaal levert representatief voor de versnellingen waaraan de cilinderkop onderhevig is, een eerste integrator die verbonden is met de versnelling smet er en een tweede signaal levert, middelen die met deze integrator zijn verbonden voor het detecteren van een nulwaarde van het tweede signaal over althans een gedeelte van de rotatiehoek van de kruk-25 as, en door middelen verbonden met de middelen voor het detecteren van de nulwaarde van het tweede signaal en de rotatiedetector, welke de hoek-positie aangeven van de krukas die correspondeert met het maximum van het derde signaal, alsmede door vergelijkingsmiddelen verbonden met genoemde aangeeflniddelen welke het verschil detecteren tussen deze hoek-30 stand en een referentiestand, en met instelmiddelen verbonden met de vergelijkingsmiddelen welke inwerken op de de instelling van het ontstekings-tijdstip wijzigende middelen als functie van dit verschil. 8100614