DE2013703C3

DE2013703C3 - Einrichtung zur elektronischen Erzeugung und Verstellung des Zündzeitpunktes von Zündanlagen in Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2013703C3
Application number: DE2013703A
Authority: DE
Inventors: Edwin 7126 Sersheim Fauser; Guenter 7022 Leinfelden Schirmer; Leo 7051 Hegnach Steinke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1970-03-21
Filing date: 1970-03-21
Publication date: 1974-01-03
Also published as: DE2013703A1; DE2013703B2; JPS5018534B1; GB1318006A; FR2084765A5; US3756212A; USRE31392E; CH519103A; AT312375B; SE392153B

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur elektronischen Erzeugung und Verstellung des Zündzeitpunktes von Zündanlagen für Brennkraftmaschinen in Abhängigkeit von Betriebspai ametern der Brennkraftmaschine, insbesondere der Drehzahl und/oder des Drosselklappenunterdruckes, die mit Hilfe von Meßwertgebern erfaßbar sind, deren als elektrische Größen abgegebene Meßwerte elektrische, mit einstellbarer Kennlinie versehene Funktionsgeneratoren beeinflussen, die mit einem Vorgleichgerät in Wirkverbindung stehen, das bei einem vorgegebenen Verhältnis, insbesondere bei Gleichheit zweier elektrischer Eingangssignale des Vergleichsgerätes, den Zündvorgang der Zündanlage auslöst.

übliche in Kraftfahrzeuge eingebaute Zündversteller verändern den Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und dem Unterdruck an der Drosselklappe nach einer für jede Brennkraftmaschine charakteristischen Kennlinie.

Es ist auch ein elektrisches Verfahren zum Herbeiführer einer automatischen Frühzündung bei Brennkraftmaschinen in Abhängigkeit von deren Drehzahl bekannt, bei denen bei einer geforderten Voreilung zum einen ein Abstandswinkel \ zwischen einer Bezugsstelle und einer variablen Stelle auf einem Motorschwungrad und eine mit dem Abstandswinkel von der Bezugsstelle aus ansteigende Spannung LJI und zum anderen die Motordrehzahl und eine durch diese bestimmte Spannung 172 nach einer für die Brennkraftmaschine charakteristischen Kennlinie derart linear bzw. nicht linear verknüpft werden, daß bei Koinzidenz der Spannung l/l mit der Spannung Ul ein Zündimpuls erzeugt wird, der in dem Augenblick einen Zündfunken auslöst, in dem durch die Spannungen t/l und Ul zwischen dem Abstandswinkel \ und der Motordrehzahl eine Beziehung entsprechend einer gewünschten Voreilungskennlinie erzielt ist (deutsche Offenlegungsschrift 1934110).

In beiden Fällen muß die optimale Kennlinie durch Versuche ermittelt werden. Das erfordert ini Laufe einer Motorentwicklung viele Versuchszündverteiler bzw. Verknüpfungsglieder. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit der der Zündzeitpunkt auf elektrischem Wege erzeugt werden kann und mit der der Zündwinkel, d. h. der Abstand zwischen oberem Totpunkt und Zündzeitpunkt auf elektrische Weise verstellt werden kann, und zwar nach beliebig einstellbaren Kennlinien, die im Prüfstandsversuch und/oder im Fahrbetrieb erprobt und gegebenenfalls sofort korrigiert werden können.

Diese Aufgabe kann dadurch gelöst werden, daß

mit dem ersten Eingang des Vergleichsgerätes ein Impulsgenerator in Wirkverbindung steht, an dessen Ausgang ein Maximumspeicher angeschlossen ist, dessen Ausgang wiederum, insbesondere über eine Addierschaltung, mit dem zweiten Eingang des Vergleichgerätes in Wirkverbindung steht.

Mit einer derartigen Einrichtung kann der Zeitaufwand und die Zahl der Versuthszündverteiltr, die zur Ermittlung einer neuen Zündverteiler-Kennlinie erforderlich sind, erheblich reduziert werden. Außerdem kann die Einrichtung mit Hilfe von Sonderprogrammen beispielsweise auch zur Optimierung von Verfahren zur Abgasentgiftung dienen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den Zeichnungen. Es zeigen

Fig. 1 und 2 Blockschallbilder von Einrichtungen zur elektronischen Erzeugung und Verstellung des Zündzeitpunktes von Zündanlagen.

Das in F i g. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Meßwertgeber 11, der zur Erfassung des Drosselklappenunterdruckes im Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine dient. Die durch die Meßwertgeber erfaßten Meßwerte werden in proportionale Spannungen umgeformt und an einen Funktionsgenerator 13 angelegt. Da der Zusammenhang zwischen dem Druck ρ und dem Verstellwinkel nicht linear ist, wird der von dem Meßwertgeber 11 erfaßte Meßwert entsprechend der gewünschten Verstellkennlinie beeinflußt, so daß die Ausgangsspannung des Funktionsgenerators 13 zur Bestimmung des gewünschten Verstellwinkels verwendet werden kann. Der Funktionsgenerator 13 kann dabei in bekannter Weise beispielsweise ein Widerstands-Dioden-Netzwerk aufweisen, das dazu geeignet ist, entsprechend einer gewünschten einstellbaren Kennlinie die von dem Meßwertgeber 11 erzeugten Signale in ein entsprechendes elektrisches Signal umzuformen. Am Ausgang des Funktionsgenerators 13 liegt deshalb eine Spannung U_n an, die eine Funktion des Drosselklappenunterdruckes ist; U_n = f (p).

An den Ausgang des Funktionsgenerators ist eine Addierschaltung 14 angeschlossen. Weiter ist an die Addierschaltung 14 ein Funktionsgenerator 26 angeschlossen, der über einen Maximumspeicher 27 mit einem Sägezahngenerator 28 verbunden ist. Außerdem kann ein Funktionsgenerator 15 für Sonderprogramme dazugeschaltet werden. Dieser Funktionsgenerator kann beispielsweise dazu dienen, die Ausgangsspannungen der Funktionsgeneratoren 13 und

26 entsprechend der Drosselklappenstellung im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine zu verstellen. Zusätzlich zu dem Funktionsgenerator 15 können noch weitere Funktionsgeneratoren vorgesehen sein, die andere Betriebsparameter, beispielsweise die Motortemperatur, den Luftdruck und die Luftfeuchtigkeit für die Zündverstellung berücksichtigen. Der Eingang des Sägezahngenerators 28 ist mit einem Impulsgeber 19 verbunden, der mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Wirkverbindung steht und bei bestimmten Winkelstellungen der Kurbelwelle ein elektrisches Signal erzeugt. An den Ausgang des Sägezahngenerators 28 ist neben dem Maximumspeicher

27 die Vergleichsschaltung 16 angeschlossen. Der Ausgang des Maximumspeichers ist außer mit dem Funktionsgenerator 26 noch mit dem Funktionsgenerator 13 verbunden. Der Sägezahngenerator 28 wird hier von dem Impulsgeber 18 gestartet. Die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators 28 steigt proportional zur Zeit; an (U_S(it). Nach der Zeit/ ist der

Winkel IV= ', verstrichen, so daß die Ausgangsspan-

O /

nung des Sägezahngenerators 28 U_s(1 proportional W-T wird..Die Winkelinformation W ist also noch mit der Zeit T multipliziert. Damit die Zündung wieder unabhängig von T bei einem bestimmten Winkel

ίο ausgelöst werden kann, muß auch die Ausgangsspannung des Addierers 14 mit T multipliziert sein. Bei Spannungsgleichheit an den Eingängen der Vergleichsschaltung 16 ist dann die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators 28 U_S(1 = U_v ■ T. wobei U,.

der Ausgartgsspannung der Addierschaltung 14 entspricht. Da die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators U_SI, proportional der Winkelinformation W · T ist. ist die Winkelinformation W proportional der Ausgangsspannung U₁. der Addierschaltung 14. Da-

ao mit ist der Ausdruck T eliminiert. Die angegebene Multiplikation mit T wird in den Funktionsgeneratoren durchgeführt. Der drehzahlabhängige Funktionsgenerator 26 müßte dann als Eingangsgröße die Drehzahl η und die Periodendauer T erhalten. Da

OP 1

aber die Drehzahl "^₇- ist, kann auf die Drehzahl-

informaticn verzichtet werden, und der Meßwertgeber für die Drehzahl kann entfallen. Dafür muß aber die Periodendauer T ermittelt werden. Eine proportionale Spannung U_T läßt sich aus der maximalen Sägezahnspannung U_sll ableiten, da U_slimin proportional T ist. Dazu dient der Maximumspeicher 27, der bei jedem neuen Maximalwert der Sägezahnspannung korrigiert wird.

Bei niedrigen und dabei stark schwankenden Drehzahlen, z. B. während des Anlassens, würde der Sägezahngenerator 28 unbefriedigend arbeiten und keinen genügend genauen Ausgangswert abgeben. Deshalb wird durch den induktiven Geber 19 im oberem Totpunkt der Kolben der Brennkraftmaschine ein Impuls erzeugt, der die Zündvorrichtung 21 direkt auslöst. Die Umschaltung zur Auslösung der Zündeinrichtung 21 mit einstellbarem Zündwinkel erfolgt mit Hilfe eines drehzahlabhängigen Umschalters 20, wobei der

Umschalter 20 in einem ersten niederen Drehzahlbereich die Zündeinrichtung 21 der Brennkraftmaschine mit dem Impulsgeber 19 und in einem zweiten höheren Drehzahlbereich die Zündeinrichtung 21 der Brennkraftmaschine mit dem Ausgang der Vergleichsschaltung 16 verbindet.

Um die beschriebenen Anordnungen auch für einen serienmäßigen Einbau im Kraftfahrzeug vorsehen zu können, werden die einstellbaren Funktionsgeneratoren 13 und 26 durch feste Funktionsgenera-

toren ersetzt. Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Schaltanordnung ist in F i g. 2 dargestellt. Der drehzahlabhängige Funktionsgenerator 26 ist ein als Spannungsteiler mit einem von seiner Eingangsspannung U₇ abhängigen Teilerverhältnis ausgelegt. Da-

öo bei ist einem festen Spannungsteiler aus Widerständen 29 und 30 ein einen Widerstand 31 und eine Zenerdiode 32 enthaltender Zweig hinzugeschaltet, und zwar derart, daß dieser Zweig aus dem¹ Widerstand 31 und der Zenerdiode 32 dem Widerstand 29 parallel geschaltet ist. Der Meßwertgebern für die Erfassung des Druckes und der Funktionsgenerator 13 können derart realisiert werden, daß der Druckgeber als Barometerdose 33 ausgebildet ist und den

Abgriff eines nichtlinearen Widerstandes 34 verschiebt, wobei der Widerstand an der Spannung U_r liegt. Statt des Unterdruckes kann auch die Drosselklappenstelhmg herangezogen werden, da der Unterdruck wieder eine Funktion der Drehzahl η und der Drosselklappenstcllung ist. Bei den in den F i μ. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiclcn k a η π der Funktionsgenerator 26 auch, wie beispielsweise in F i g. 2 mit unterbrochenen Linien angedeutet, in der Verbindungsleitung vom Sagezahngenerator 28 zum Vcrglcichsgcräl 16 vorgesehen sein. Es kann in der Verbindungsleilung aber auch ein zusätzlicher Funktionsgenerator 35 vorgesehen sein.

Die Vorteile der hier beschriebenen Einrichtung liegen in der Möglichkeit, Verstellkennlinien beliebig einstellen zu können. Die Verstellkennlinien können dabei gegebenenfalls während des Betriebes der Brennkraftmaschine verändert werden. Dabei ist am ?vlotor nur ein einfacher Zündverteiler mit Impulsgebern anzubringen. Störungsempfindiiche Winkelgebet oder mechanische Einrichtungen werden dazu nicht benötigt.

In einigen Anwcndungsfallcn hat es sich als vorteilhaft erwiesen, an Stelle des Sägezahngenerator; 28 einen Generator mit einem anderen Zcitverlauf z. B. einer e-Funküon. vorzusehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Einrichtung zur elektronischen Erzeugung μηα Verstellung des Zündzeitpunktes von Zündanlagen für Brennkraftmaschinen in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, insbesondere der Drehzahl und/oder des Drosselklappenunlerdruckes, die mit Hilfe von Meßwertgebern erfaßbar sind, deren als elektrische Großen abgegebene Meßwerte elektrische, mit einstellbarer Kennlinie versehene Funktionsgeneratoren beeinflussen, die mit einem Vergleichsgerät in Wirkverbindung stehen, das bei einem vorgegebenen Verhältnis, insbesondere bei Gleichheit zweier elektrischer Eingangssignale des Vergleichsgerätes, den Zündvorgang der Zündanlage auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem ersten Eingang des Vergleichsgeräles (16) ein Impulsgenerator (28) in Wirkverbindung steht, an dessen Ausgang ein Maximumspeicher (27) angeschlossen ist, dessen Ausgang wiederum, insbesondere über eine Addierschaltung (14) mit dem zweiten Eingang des Vergleichsgerätes (16) in Wirk verbindung steht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Maximumspeicher (27) ein der Dauer einer Kurbelwellenumdrehung entsprechendes Signal von dem Ausgangssignal des Impulsgenerators (28) ableitet, wobei der Impulsgenerator (28) ein von der Umlaufzeit abhängiges Ausgangssignal erzeugt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse des bei bestimmten Stellungen der Kurbelwelle ansprechenden Impulsgenerators (28) von dem Impulsgeber (18) auslösbar sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Maximumspeichers (27) direkt mit der Addierschaltung (14) verbunden ist, die an den zweiten Eingang des Vergleichsgerätes (16) angeschlossen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Maximumspeichers (27) mit einem Funktionsgenerator (26) verbunden ist, dessen Ausgang an die Addierschaltung (14) angeschlossen ist, deren Ausgang wieüerum mit dem zweiten Eingang des Vergleichsgerätes (16) Verbindung hat.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Impulsgenerators (28) direkt mit dem Eingang der Vergleichsschaltung (16) verbunden ist, an die weiterhin die von den elektrischen Funktionsgeneratoren (13, 26) beeinflußten Meßwerte angelegt sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Impulsgenerators über einen elektrischen Funktionsgenerator (35) mit dem Eingang der Vergleichsschaltung verbunden ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der Nähe des oberen Totpunktes den Zündvorgang auslösender Impulsgeber und ein drehzahlabhängiger Umschalter (20) vorgesehen ist, wobei der Umschalter (20) in einem ernten Drehzahlbereich den Impulsgeber und in einem zweiten Drehzahlbereich das Vergleichsgerät (16) mit der Zündeinrichtung (21) verbindet.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Addierschaltung (14) Funktionsgeneratoren (10, 11, 15) zur Erzeugung elektrischer Signale ent-, sprechend verschiedener Einfiußgrößen, beispielsweise dem Luftdruck und der Temperatur, ververbunden sind.