SE452047B

SE452047B - FOR ENGINE ENGINE PROVIDED ELECTRONIC TENSING SYSTEM WITH AUTOMATIC TENDING CONTROL

Info

Publication number: SE452047B
Application number: SE8503631A
Authority: SE
Inventors: G Cotignoli
Original assignee: Marelli Autronica
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1985-07-29
Publication date: 1987-11-09
Also published as: GB2162579A; DE3525880A1; FR2571439A1; SE8503631D0; FR2571439B1; AT386869B; BE902990A; IT8467763A1; GB2162579B; IT8467763A0; YU46379B; ATA225485A; SE8503631L; NL8502149A; GB8518800D0; IT1179749B; ES545704A0; YU123585A; CH664424A5; ES8608104A1

Description

452 047 2 Efter varje start kommer den tändning som följer på den första att regleras med en tändförställning som beräknats enligt det vanliga förfarandet för driften av tändsystemet. After each start, the ignition following the first will be regulated by an ignition performance calculated according to the usual procedure for operating the ignition system.

I fallet med en fyr-cylindrig fyr-taktsmotor möjliggör systemet enligt föreliggande uppfinning att man kan minska den vridnings- vinkel hos motorn, som krävs innan den första användbara för- bränningen i startfasen inträffar till högst 1800.In the case of a four-cylinder four-stroke engine, the system of the present invention makes it possible to reduce the angle of rotation of the engine required before the first useful combustion in the starting phase occurs to a maximum of 1800.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig. l är ett kopplingsschema över ett elektro- niskt tändsystem enligt föreliggande uppfinning, fig. 2 visar tre vågformer hörande till tre signaler alstrade i tändsystemet_ enligt fig. 1 och fig. 3 visar en variant av utföringsformen av tändsystemet enligt fig. l.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 is a circuit diagram of an electronic ignition system according to the present invention, Fig. 2 shows three waveforms belonging to three signals generated in the ignition system according to Fig. 1 and Fig. 3 shows a variant of the embodiment of the ignition system according to Fig. 1.

Ett för förgasarmotorer avsett elektroniskt tändsystem med auto- matisk reglering av tändförställningen enligt föreliggande upp- finning innefattar såsom framgår av fig. l en givaranordning av tonhjulstyp, allmänt betecknad l. Denna givaranordning innefattar ett organ 2, som roterar synkront med motorns icke visade vevaxel .NH och som är försett med ett antal referenspunkter eller markeringar 3, exempelvis urtag. vid en fyr-takts fyr-cylindring motor inne- fattar det roterbara organet 2 exempelvis två urtag 3, anordnade med 1800 inbördes avstånd, varvid ett av urtagen är förbundet med den första och fjärde cylindern medan det andra är förbundet med den andra och tredje cylindern. Givaranordningen l innefattar vidare ett avkänningsorgan 4, som vid drift ger en utsignal med vågform såsom en funktion av tiden t och huvudsakligen av det slag som betecknats A i fig. 2. Varje gång ett urtag 3 i det roterbara organet 2 passerar framför avkänningsorganet 4 uppvisar signalen A en svängning med en positiv halvvåg och en negativ halvvåg. Det roterbara organet 2 är så anbragt att urtagen eller referenspunk- terna 3 passerar framför avkänningsorganet 4 då den till dawn kolv eller kolvgrupp hörande urtagen passerar förbi den övre dödpunkten (eller förbi en referenspunkt på ett förutbestämt vinkelavstând före eller efter den övre dödpunkten). Följaktligen indikerar varje svängning hos signalen A passagen av en kolv eller kolvgrupp förbi den övre dödpunkten (eller allmänt förbi referenspunkten).An electronic ignition system for carburetor engines with automatic control of the ignition setting according to the present invention comprises, as shown in Fig. 1, a tone device of the tone wheel type, generally designated 1. This sensor device comprises a means 2 which rotates synchronously with the engine shaft (not shown). NH and which is provided with a number of reference points or markings 3, for example recesses. in the case of a four-stroke four-cylinder engine, the rotatable member 2 comprises, for example, two recesses 3, arranged at 1800 mutual distances, one of the recesses being connected to the first and fourth cylinders while the other is connected to the second and third cylinders. . The sensor device 1 further comprises a sensing means 4, which in operation gives an output signal with waveform as a function of the time t and mainly of the type designated A in Fig. 2. Each time a recess 3 in the rotatable means 2 passes in front of the sensing means 4 has signal A an oscillation with a positive half-wave and a negative half-wave. The rotatable member 2 is arranged so that the recesses or reference points 3 pass in front of the sensing means 4 when the recess belonging to the dawn piston or piston group passes past the upper dead center (or past a reference point at a predetermined angular distance before or after the upper dead center). Accordingly, each oscillation of the signal A indicates the passage of a piston or piston group past the upper dead center (or generally past the reference point).

Utsignalen från avkänningsorganet 4 förs till en pulsformningskrets 452 047 , exempelvis en tröskelvärdeskompanator . Denna krets jämför signalen A med en tröskelvärdesreferens och ger en utsignal av det slag som visas med exemplet B i fig. 2. Närmare bestämt består denna signal av en följd av pulser, som var och enxdd däzvisade exemplet svarar mot den positiva halvvågen hos varje svängning av signalerna A. Varje puls hos signalen B uppvisar två på varandra följande amplitudväxlingar (en vid framkanten och en vid bakkanten).The output signal from the sensing means 4 is fed to a pulse shaping circuit 452 047, for example a threshold value comparator. This circuit compares the signal A with a threshold value reference and gives an output signal of the kind shown in Example B in Fig. 2. More specifically, this signal consists of a sequence of pulses, each of which in this example corresponds to the positive half-wave of each oscillation. of the signals A. Each pulse of the signal B has two consecutive amplitude changes (one at the leading edge and one at the trailing edge).

Frekvensen hos pulserna B indikerar dessutom motorns rotations- hastighet.The frequency of the pulses B also indicates the rotational speed of the motor.

Tändsystemet innefattar dessutom andra givarorgan 6... N, som ger elektriska signaler vilka exempelvis indikerar temperaturen hos motorn, undertrycket i insugningsgrenröret etc.The ignition system also comprises other sensor means 6 ... N, which provide electrical signals which, for example, indicate the temperature of the engine, the negative pressure in the intake manifold, etc.

Pulsformningskretsen 5 och de andra givarorganen 6-N är förbundna med en elektronisk reglerings~ och styrenhet 10. Denna anslutning innefattar insignalkretsar ll, en beräkningsenhet 12 och minnes- kretsar 13 samt ett drivsteg 14. Detta drivsteg är förbundet med tändstiften CC via en tändningstransformator T, vars lindningar E. visas i form av Wl och W2 samt en roterande tändfördelare D.The pulse shaping circuit 5 and the second sensor means 6-N are connected to an electronic control and control unit 10. This connection comprises input signal circuits 11, a calculation unit 12 and memory circuits 13 and a drive stage 14. This drive stage is connected to the spark plugs CC via an ignition transformer T , whose windings E. are shown in the form of W1 and W2 and a rotating ignition distributor D.

På grundval av de data som ingår i de signaler vilka alstras av pulsformningskretsen 5 och av de andra givarorganen 6-N, kan regle- rings- och styrenheten 10 medelst kända åtgärder och detaljer inducera en lagring av energi i lindningen Wl i tändningstransforma- torn och därmed via fördelaren D en gnistbildning hos tändstiften i motorns cylindrar med en tändförställning som är varierbar i enlighet med förutbestämda betingelser med avseende på passagen av motorns kolvar förbi den övre dödpunkten.Based on the data contained in the signals generated by the pulse shaping circuit 5 and by the other sensor means 6-N, the control and monitoring unit 10 can, by known measures and details, induce a storage of energy in the winding W1 in the ignition transformer and thereby via the distributor D a spark formation of the spark plugs in the engine cylinders with an ignition displacement which is variable in accordance with predetermined conditions with respect to the passage of the engine pistons past the upper dead center.

Reglerings- och styrenheten 10 innefattar dessutom övervaknings- kretsar 15, förbundna med utgången från pulsformningskretsen 5.The control and monitoring unit 10 further comprises monitoring circuits 15, connected to the output of the pulse shaping circuit 5.

Dessa kretsar, som exempelvis kan ha formen av bistabila minnes- organ eller vippor är pâverkbara i beroende av den första pulsen hos signalen B som åstadkommes av pulsformningskretsen 5 efter varje start av motorn, och i beroende av framkanten respektive bakkanten hos denna första puls avger de en första och en andra styrsignal till drivkretsen 14 via en ELLER-krets 16 inkopplad mellan beräkningsenheten 12 och drivkretsen. Den första styrsignal som tillförs drivkretsen 14 inducerar ett påbörjande av energi- 452 047 4 lagringen i lindningen Wl hos tändningstransformatorn. Strömmen i denna lindning ökar snabbt såsom framgår av den första triangu- lära pulsen hos vâgformen C i fig. 2. Den andra styrsignalen, som förs till drivkretsen från övervakningskretsarna 15 via tändför- delaren utlöser gnistbildning hos de tändstift som hör till de cylindrar, i vilka kolvarna ligger närmare den övre dödpunkten, och därför inträffar tändning huvudsakligen samtidigt med fram- kanten av den första pulsen av signalen B. Härigenom kommer vid start av motorn den vridningsvinkel, som motorn måste vrida sig innan en användbar antändning uppkommer under startfasen att mini- IﬂeraS .These circuits, which may, for example, be in the form of bistable memory means or flip-flops, are operable depending on the first pulse of the signal B provided by the pulse shaping circuit 5 after each start of the motor, and depending on the leading edge and trailing edge of this first pulse, respectively. a first and a second control signal to the drive circuit 14 via an OR circuit 16 connected between the calculation unit 12 and the drive circuit. The first control signal applied to the drive circuit 14 induces a start of the energy storage in the winding W1 of the ignition transformer. The current in this winding increases rapidly as can be seen from the first triangular pulse of the waveform C in Fig. 2. The second control signal, which is applied to the drive circuit from the monitoring circuits 15 via the ignition distributor, triggers sparking of the spark plugs belonging to the cylinders in which the pistons are closer to the upper dead center, and therefore ignition occurs substantially simultaneously with the leading edge of the first pulse of the signal B. As a result, at the start of the engine the angle of rotation which the engine must turn before a useful ignition occurs during the start phase I ﬂ eraS.

Det som beskrivits ovan har möjliggjorts genom det faktum att vid start är varaktigheten hos pulserna i den signal som tillförs från pulsformningskretsen 5 tillräcklig för att i lindningen Wl möjliggöra lagring av tillräcklig energi för att inducera gnistan.What has been described above has been made possible by the fact that at start-up the duration of the pulses in the signal supplied from the pulse shaping circuit 5 is sufficient to enable storage of sufficient energy in the winding W1 to induce the spark.

Reglerings- och styrenheten 10 börjar därefter arbeta regelbundet på sedvanligt sätt med automatisk reglering av tändningsförställningen aﬂxvidrﬁsta tändning kommer sålunda strömmen i primärlindningen fm hos tändningstransformatorn att bringas cirkulera med en för- ställning ¿; i förhållande till passagen förbi den övre dödpunkten, vilket kvalitativt åskâdliggöres medelst vâgformen C i fig. 2 (enligt den triangulära pulsen).The control and control unit 10 then begins to operate regularly in the usual manner with automatic control of the ignition pitch a ﬂ xvidr ﬁ sta ignition, thus the current in the primary winding fm of the ignition transformer will be caused to circulate with a pitch ¿; in relation to the passage past the upper dead center, which is qualitatively illustrated by the waveform C in Fig. 2 (according to the triangular pulse).

Om reglerings- och styrenheten l0 är utförd såsom en integrerad krets kan övervakningskretsarna 15 vara införlivade i denna krets.If the control and control unit 10 is designed as an integrated circuit, the monitoring circuits 15 can be incorporated in this circuit.

Alternativt kan dessa övervakningskretsar vara separata och skilda från den integrerade kretsen.Alternatively, these monitoring circuits may be separate and distinct from the integrated circuit.

I fig. 3 visas en annan utföringsform av systemet enligt fig. l med statisk fördelning, dvs. utan någon roterande tändfördelare, för en fyr-takts fyr-cylindrig förbränningsmotor.Fig. 3 shows another embodiment of the system according to Fig. 1 with static distribution, i.e. without any rotary ignition distributor, for a four-stroke four-cylinder internal combustion engine.

Den tonhjulsförsedda givaranordningen l0l innefattar två avkännings- organ 4, 104 belägna diametralt mittemot varandra och samverkande med ett enda hjul 2 som är försett med ett enda urtag 3. Avkännings- organen är förbundna med reglerings- och styrenheten 10 medelst pulsformningskretsar 5 respektive 105. De sistnämnda är anslutna till två sektioner ll5a, ll5b hos en övervakningskrets ll5. Dessa sektioner är inbördes identiskt lika och motsvarar övervaknings-The tone-provided sensor device 101 comprises two sensing means 4, 104 located diametrically opposite each other and cooperating with a single wheel 2 which is provided with a single recess 3. The sensing means are connected to the control and control unit 10 by means of pulse shaping circuits 5 and 105, respectively. the latter are connected to two sections 115a, 115b of a monitoring circuit 115. These sections are identical to each other and correspond to the monitoring

Claims

The circuit 15 in Fig. 1. The outputs of the two sections of the circuit 115 are connected to the respective inputs of two OR circuits 16, 116 to the other input of which a corresponding output is connected to the calculation unit 12. The outputs of OR the circuits are connected to two sections of the drive circuit 114 which each regulate the ignition transformer T. The function of the system in Fig. 3 is substantially analogous to that of the system of Fig. 1. A doubling of the number of sensing means as well as of the pulse shaping circuits and the sectioning of the monitoring circuit 115 and the OR circuits are simply due to the fact that in the absence of a rotating mechanical distributor, the drive circuit 114 must be "informed" of which "row" or group of cylinders in which it is to produce the first spark. For this reason, two sensing means are provided, one connected to a first group of two cylinders (pistons) and a second means to the second group. As stated above, the reference points on the rotatable member 2 in all embodiments may be connected to other reference positions of the corresponding pistons before or after the upper dead center. Although the principle according to the invention is still the same, different embodiments and details can of course be varied to a greater extent in relation to what has been described and shown above, which only serves as an example, as long as these are within the scope of the invention according to the appended claims. 2 attenuation requirements l. For carburettor engines intended for electronic ignition system with automatic ignition control and including first sensor means (6-N), arranged to emit electrical signals indicating the operating conditions of the engine, and second sensor means (1-5, 1010-105), arranged to sensing the passage of a piston or piston group past the upper dead center and generating an on-off signal (B) with two consecutive amplitude changes, separated by a time interval proportional to the rotational speed of the motor, each time a piston or piston group passes this upper dead center, and on the one hand an electronic control and control unit rm 452 047 6 (10), which is connected to the first and the second sensor means (6-N; 1-5; 101-105) and arranged to , via at least one ignition transformer (T), cause sparking at the spark plugs (CC) to enclose or cylinder group with variable displacement in dependence on the signal emitted by the first sensor means (6-N) Regarding the passage past the upper dead center of the corresponding piston or piston group, V is characterized in that the system further comprises monitoring means (15; 115) which are actuated by the first signal generated by the second sensor means (1-5; 105). 105) after starting the engine and arranged to generate a first and a second control signal, respectively, depending on the first resp. the second amplitude change of the first signal, and that the control and control unit (10) is arranged to control the storage of energy in the ignition transformer (T) resp. the spark formation at the spark plug (s) (CC) belonging to the piston or piston group, when the monitoring means (l5; ll5) emit the first resp. the second control signal, whereby the angle of rotation of the engine before the first ignition is minimized.

Ignition system according to claim 1, characterized in that the monitoring means consist of memory circuits (15, 115) in control and monitoring units (10), the state of which can be modified depending on the first and the second switching of the amplitude of the first signal, supplied from the other sensor means (1-5, 101-105) after each start of the engine.

Ignition system according to claim 1 or 2 and comprising a rotary ignition distributor (D), characterized in that the second sensor means (1-5) comprise a tone wheel device (1; 2-4). which is connected to the crankshaft of the motor, and a pulse-forming circuit (5) connected to the output of the toned-wheeled sensor device (1; 2-4).

Ignition system according to claim 1 or 2 and comprising static ignition distribution means, characterized in that the second sensor means comprise a tone-equipped sensor device (101) with two sensing means (4, 10 4), which cooperate with a single rotatable means (2) with sensible markings (3) and connected to the crankshaft of the motor, the outputs of the sensing means (4, 10 4) being connected to the input of their respective pulse shaping circuit (5, 10 5).