DE2339755B2 - Vorrichtung zum veraendern der zuendwinkel-verstellkennlinie von brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verändern der Zündwinkel-Verstellkennlinie von Brennkraftmaschinen, mit einer Einrichtung zum Erzeugen von Impulsfolgen, deren Impulse der Drehbewegung der Brennkraftmaschine synchron zugeordnet sind, mit einer Bezugszähleinrichtung zum Zählen der Anzahl der während einer vorbestimmten Zeit t auftretenden Impulse und mit einer Einrichtung zur Aufsummierung der den durch die Bezugszähleinrichtung während der Zeit t gezählten Impulsen entsprechenden Ausgangszahl und der durch fortlaufende, als Auslösezählung wirkende Zählung gewonnenen weiteren Anzahl von Impulsen bis zum Erreichen einer voreingestellten Gesamtzahl für die Auslösung des Zündimpulses, wobei eine Steuereinrichtung zum Verändern der vorbestimmten Zeit t in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und gegebenenfalls eine in Abhän-

gigkeit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine zusätzliche Impulse zur Veränderung der Ausgangszahl liefernde Impulsabgabeeinrichtung vorgesehen ist so daß diese veränderte Ausgangszahl der Auslösezählung zugrundeliegt

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DT-OS 22 53 SdA bekannt, jedoch arbeitet d« üurt beschriebene Zündzeitpunkt-Vorverstellsystem mit einer rein drehzahlabhängigen Verstellung una eine, davon unabhängigen Unterdruck-Vorverstellung. Die Unterdruck-Vorverstellung, bestehend aus einem Treppengenerator, einem Komparator und einem Unterdruckwandler, liefert in Verbindung mit Toren zusätzliche Winkelimpulse, die absolut unabhängig von der Drehzahl sind, und zwar werden diese zusätzlichen Impulse am Ende während der Bezugszählung nach der vorbestimmten Zeit geliefert Durch die Einschaltung von Zähl-Grenz-UND-Gattern in Verbindung mit zugehörigen Zeitbasen wird eine allein von der Drehzahl des Motors abhängige Korrektur der vorbestimmten Zeit (Gesamtverzögerungsperiode) bewirkt. Die Veränderung der Zeitdauer der Bezugszählung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Bewegungsvorgangs ist im übrigen bereits aus der DT-PS19 17 389 bekannt

Die Einrichtung nach der vorgenannten deutschen Offenlegungsschrift ist relativ umständlich und kompliziert aufgebaut, weil nicht direkt auf die Zeitkonstante, welche die Steigung der Vorverstellung bestimmt, Einfluß genommen werden kann, sondern weil jede Korrektur einen getrennten Zeitgenerator erfordert, deren Zeitablauf durch die Zähl-Grenz-UN D-Gatter bei bestimmten Drehzahlen frühzeitig beendet wird.

Neben dieser drehzahlabhängigen Vorverstellung weist die Einrichtung nach der DT-OS 22 59 804 noch die oben erwähnte Unterdruckverstellung auf, die eine von der Drehzahl vollkommen unabhängige und allein vom Unterdruck abhängige Impulszahl zusätzlich in die Bezugszähleinrichtung eingibt, welche, wie bei herkömmlichen mechanischen Zündverstellsystemen, eine zusätzliche additive Korrektur bewirkt. Die hierfür zusätzlich eingegebenen Impulse werden aus den Winkelimpulsen abgeleitet und mittels einer Komparatorschaltung von einer analogen Potentiometerspannung des Unterdruckwandlers festgelegt. Eine Zeitgröße wirkt hierbei nicht mit Beide Systeme, d. h. das drehzahlabhängige und das unterdruckabhängige System, stellen getrennte Systeme ohne gegenseitige Verkopplung dar, denn jedes System liefert völlig unabhängig vom anderen seinen Beitrag für die Vorverstellung in die Bezugszähleinrichtung, wobei als gemeinsame Einkopplungsstelle ein NOR-Gatter vorgesehen ist.

Diese Vorrichtung nach der DT-OS 22 59 804 stellt insbesondere insofern keinen echten Fortschritt gegenüber den herkömmlichen mechanischen Zündverstellsystemen mit Unterdruckdose und Fliehkraftgewicht dar, als es nur genau die gleichen Verstellkennlinien auf elektronischem Wege erzeugen kann, jedoch die derzeit aufgrund der Abgasbestimmungen erwünschten Kennlinien nicht ermöglicht, da diese Kennlinien nicht aufgrund eines solchen rein additiven Zusammenhangs erzielbar sind.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung zum Verändern der Zündwinkel-Verstellkennlinie zu schaffen, die eine genauere Anpassung an die Brennkraftmaschine ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Steuereinrichtung eine die vorbestimmte Zeit f direkt oder über das Zählprogramm der Bezugszähleinrichtung in Abhängigkeit von der Kombination wenigstens, zweier Zustandsgrößen der Brennkraftmaschine verändernde Matrix aufweist welche die Art der Verknüpfung der Zustandsgrößen festlegt und daß die Anzahl der von der gegebenenfalls vorgesehenen Impulsabgabeeinrichtung erzeugten Zusatzircpulse von der Kombination wenigstens zweier Zustandsgrößen der Brennkraftmaschine abhängt

Auf diese Weise werden kompromißlose und optimale Zündverstellkennlinien mit komplexen und nicht nur unabhängigen additiven Funktionen erreicht. Weiterhin ist eine Anpassung an unterschiedliche Brennkraftmaschinen auch dadurch möglich, daß man den Einfluß der verschiedenen Motorparameter auf das Gesamtzündverstellsystem durch Änderung der Matrix leicht vornehmen kann, ohne daß es erforderlich ist, das Grundprogramm des Systems zu verändern.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Vorteile der Erfindung und diese weiterausgestaltende Merkmale, welche in näheren Einzelheiten auch in den Unteransprüchen offenbart sind, werden nachstehend anhand der Fig. 1-12 der Zeichnung an besonders bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine Darstellung von verschiedenen, zur Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wesentlichen Winkeln,

F i g. 2 eine Impulserzeugungseinrichtung, die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung Anwendung finden kann,

F i g. 3 eine Einrichtung, bei welcher die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Vorteil angewandt werden kann,

F i g. 4 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 5 eine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielbare Verstellkennlinienänderung,

Fig.6 eine besonders einfache Ausgestaltung der Ausführungsform nach F i g. 4,

F i g. 7 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 8 eine mit dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 erzielbare Verstellkennlinienveränderung,

F i g. 9 und 10 ein drittes und viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. Π eine weitere Verstellkennlinienänderung, wie sie sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielen läßt, und

F i g. 12 einen Funktionsgenerator, der mit Vorteil bei der erfiiidungsgemäßen Vorrichtung angewandt werden kann.

Die F i g. 1 zeigt an einer an die Kurbelwelle angekoppelten Scheibe die Stelle des oberen Totpunktes 07; weiterhin die Stelle Z, an welcher das Gemisch im Zylinderraum eines Motors gezündet wird. Dei Winkel zwischen Z und OT wird als Verstellwinkel 0 bezeichnet.

Außerdem ist in F i g. 1 eine willkürliche Phasenlage ψο dargestellt, die vor dem oberen Totpunkt OT lieg und von der ab die eigentlichen Zählvorgänge ablaufen die zur Auslösung eines Zündimpulses bei Z führen. De: Winkel ψ, der sich von ψο bis OT erstreckt, ist hier al: Bezugswinkel bezeichnet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich mi Vorteil bei einem System zum Erzeugen von Zündim

pulsen anwenden, das in den F i g. 2 und 3 dargestellt ist. Triggereingang 22 des Funktionsgenerators 7. Vorzugs-

Das System, dessen Einrichtung zum Erzeugen der weise wird der Zähler 8 über den Rückstelleingang 9 auf Haupt- und Hilfsimpulse in F i g. 2 dargestellt ist, umfaßt den Zählwert »0« zurückgestellt,
einen ersten Geber 1 und einen zweiten Geber 2, die Der Funktionsgenerator 7 erzeugt ein Ausgangssi-Impulse erzeugen, und zwar aufgrund des Vorbeilaufs 5 gnal der Zeitdauer t, das immer dann beginnt, wenn am einer Scheibe 3, die Zähne und Lücken aufweist und Triggereingang 22 ein Impuls erscheint. Über den starr an den Bewegungsvorgang der Brennkraftmaschi- Eingang 40 kann die Zeitdauer t in Abhängigkeit von ne angekoppelt ist, beispielsweise indem sie auf die typischen Motorparametern (wie beispielsweise Motor-Kurbelwelle aufgekeilt ist. Diese Scheibe weist zwei temperatur, Ansaugunterdruck, Temperatur des Nach-Zahnbereiche auf, nämlich den außenliegenden Bereich io Verbrennungsreaktors etc.) verändert werden.
4 und den innenliegenden Bereich 5. Während nun im Der Impulsformer 38 liefert am Ausgang einen Bereich 4, mit dem der Geber 2 zusammenarbeitet, kurzen Rechteckimpuls. Während der Dauer dieses gleichmäßig über den Umfang Zähne und Lücken kurzen Rechteckimpulses wird der Zähler 8 zurückgeverteilt sind (von denen nur einige dargestellt sind), ist stellt, während das Triggern des Funktionsgenerators 7 im Bereich 5, mit dem der Geber I zusammenarbeitet, 15 erst mit der Abschaltflanke dieses Impulses geschieht, so nur eine wesentlich geringere Anzahl von Zähnen bzw. daß während der nun folgenden, vorgegebenen Lücken vorgesehen, von denen eine Lücke in Fig.2 Zeitdauer t, infolge eines vom Funktionsgenerator 7 eingezeichnet ist. Der Bereich 5 dient zur Erzeugung erzeugten Rechteckimpulses von der Länge dieser von Hilfsimpulsen, welche ihrerseits den Rechenvor- Zeitdauer das Tor 6 geöffnet ist, wodurch im Zähler 8 so gang (d. h. die Arbeit der Zähler) steuern und damit die jo viele Impulse gezählt werden, wie im Geber 2 während Phasenlage der durch die Zähne bzw. Lücken des der Zeitdaue· t erscheinen. Je größer also die Bereichs 4 erzeugten Impulse (Hauptimpulse) definie- Umdrehungsgeschwindigkeit der Scheibe 3 ist, um so ren. Im einfachsten Falle weist der innere Bereich 5 mehr Impulse werden jeweils im Zähler 8 gezählt, so beispielsweise nur einen Zahn bzw. nur eine Lücke auf. daß der drehzahlabhängige Verstellwinkel ä, der von

Die Impulse aus dem Geber 2 werden einerseits über 25 dieser Zahl repräsentiert wird, bei der Erzeugung des

ein Tor 6 (Fig.3), das vom Funktionsgenerator 7 nächsten Zündimpulses, die in der oben bereits

während einer vorbestimmten Zeit t geöffnet gehalten erläuterten Weise geschieht, entsprechend berücksich-

wird, in den Zähler 8 eingegeben. Der Zähler 8 hat tigt wird, und der Zündimpuls genau zum richtigen

entsprechend seiner Anzahl von Binärstufen mehrere Zeitpunkt erscheint.

Ausgänge, beispielsweise vier Ausgänge 10-13, die in 30 Anhand der Fi g. 4 und 5 wird eine Ausführungsform F i g. 3 durch eine einzige Linie dargestellt sind, und die der Erfindung erläutert, mit der es möglich ist den jeweils einen Ausgang einer Binärstufe bilden. Die Kurvenverlauf der Größe des Kurbelwellenwinkels vor Ausgangswerte dieser Binärstufen liegen an den dem oberen Totpunkt, d. h. des Verstellwinkels λ in Setzeingängen 14-17 des Zählers 18. Diese Zählzustän- F i g. 1 über der Umdrehungszahl der Verbrennungsmade werden vom Zähler 18, welcher im vorliegenden 35 schine (im folgenden als U bezeichnet) in der Beispiel ebenfalls vier Binärstufen aufweist, erst dann Einrichtung nach F i g. 3 zu verändern. Eine solche übernommen, wenn im Geber 1 ein Hilfsimpuls auftritt. Änderung dieser Verstellkennlinie kann aus den der dem Setzeingang 24 des Zählers 18 als »Übernah- verschiedensten Gründen erwünscht sein. Beispielsweimebefehl« zugeführt wird. se kann eine Veränderung der Verstellkennlinie der

Der Zähler 18 erhält vom Geber 2 laufend Impulse. 40 Zündung durch Temperaturveränderungen, Lastverän-

Der Hilfsimpuls im Geber 2 liegt phasenmäßig so, daß derungen od. dgl. zu fordern sein. Beispielsweise kann es

die Übernahme des Zählzustandes des Zählers 8 durch zu fordern sein, daß die Versteiikennlinie bei höheren

den Zähler 18 kurz vor der willkürlichen Phasenlage ψο Drehzahlen langsamer ansteigt und verhältnismäßig

(Fi g. 1) liegt, so daß zu diesem Zählzustand genau ab frühzeitig in eine horizontale Gerade ausläuft, und zwar

der Phasenlage ψο die im Geber 2 erscheinenden ^j etwa dann, wenn sich eine Brennkraftmaschine im

Hauptimpulse hinzugezählt werden. Die Ausgänge des Vollastzustand befindet, in dem die Gefahr von

Zählers 18 gehen auf eine Vergleichsmatrix 33, die auf verstärktem Klopfen und thermischer Überbelastung

einen vorbestimmten Zählwert programmiert ist, und gegeben ist, weshalb keine weitere Zunahme des

zwar auf den Zählwert, welcher der Anzahl der von der Winkels λ bei steigenden Drehzahlen mehr erwünscht

Phasenlage ψο bis zum oberen Totpunkt OTerscheinen- 50 sein kann.

den Impulse entspricht Bei diesem Programmierungs- Die F i g. 4 zeigt nur einen Ausschnitt aus der

wert gibt die Matrix 33 am Ausgang 35 einen Impuls ab, Vorrichtung nach der F i g. 3, und zwar nur die Teile, in

der den Zündimpuls darstellt Wenn daher über den Verbindung mit welchen entsprechende Änderungen

Zähler 8 die Zahl von Impulsen in den Zähler 18 vorgenommen worden sind.

eingegeben wird, welche dem —drehzahlabhängigen — 55 Das Bezugszeichen 50 bedeutet eine Codiermatrix, Verstellwinkel α entspricht und anschließend ab der die eine Reihe von ersten Eingängen 51 und eine Reihe

willkürlichen Phasenlage ψο im Zähler 18 weitergezählt von zweiten Eingängen 52 besitzt, wobei die einzelnen wird, dann erreicht der Zähler 18 den Aaslösewert der Eingänge 51 nicht näher bezeichnet sind, während aus

Matrix 33 bereits dann, wenn die Brennkraftmaschine Erläuterungsgründen die einzelnen Eingänge 52 mit 52a,

bzw. die Scheibe 3 den Differenzwinkel ψ—α to 52b, 52c ... bezeichnet sind. Je nach dem logischen

durchlaufen hat Die vorherige Eingabe des Zählwerts Gesamtzustand der einzelnen Eingänge werden in des Zählers 8, sofern er dem Verstettwinkel« entspricht, Abhängigkeit von der jeweiligen Programmierung der bedeutet damit ein Abziehen des Winkels <x vom Wmkel Codiermatrix 50 am Ausgang 53, der eine Reihe von φ, auch wenn in den Zähler 18 fortlaufend Impulse Einzelausgängen umfassen kann, eine oder mehrere

eingegeben bzw. eingezählt werden. t$ Informationen erzeugt, die die am Ausgang des

Wenn der Zündimpuls am Ausgang 35 erscheint, dann Funktionsgenerators 7 erscheinende Ausgangsinformagelangt er gleichzeitig über einen Impulsformer 38 an tion steuern,

den RücksteUemgang S des Zählers 8 und an den Die Eingänge 51 sind im vorliegenden Falle mit den

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7 8

Ausgängen 10, 11, 12 und 13 des Zählers 8 verbunden, Dadurch werden an diesen Stellen sogenannte »Knickobwohl selbstverständlich je nach Bedarf diese Eingän- stellen« in der Verstellkennlinie erreicht, in denen die ge oder zusätzliche Eingänge mit anderen Teilen der Steigung der Verstellkennlinie einen anderen Wert als Schaltungsanordnung nach Fig.3 verbunden sein im vorhergehenden Abschnitt annimmt. Je nach der können, um weitere Informationen der Matrix 50 5 Ausführung der Matrix 50 können mehrere Knickstellen zuzuführen. Während also über die Eingänge 51 der in der Verstellkennlinie erzielt werden, und zwar auch in Schaltungsanordnung nach F i g. 4 systeminterne Infor- Kombination mit einem schließlichen Übergang in eine mationen in die Matrix 50 eingegeben werden, werden horizontale Gerade, also in die Steigung 0.
dieser Matrix über die Eingänge 52 direkte Größen der F i g. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, mit dem es

Brennkraftmaschine von entsprechenden Abtastern, io möglich ist, Sprungstellen in der Verstellkennlinie zu Fühlern, Umwandlern od. dgl. zugeführt (diese Größen erreichen:

können beispielsweise Temperatur, Unterdruck am Die Schaltungsanordnung nach der F i g. 7 entspricht

Gaseinlaß, Drosselklappenstellung etc. sein). im wesentlichen der Schaltungsanordnung nach F i g. 4,

Soll beispielsweise mit der Schaltungsanordnung jedoch mit dem Unterschied, daß der Ausgang 53 der nach Fig.4 erreicht werden, daß die Verstellkennlinie 15 Matrix 50 nicht mehr an einen Eingang des Funktionsder F i g. 5 bei einem bestimmten Winkel «0 in eine generators 7 geführt ist sondern dazu benutzt wird, den horizontale Gerade übergeht, so kann die Codiermatrix Zähler 8 ohne Veränderung der Zeit t direkt zu 50 eine sehr einfache, in F i g. 6 dargestellte Form beeinflussen, wobei gegebenenfalls (wie im vorliegenannehmen, nämlich ein vierfaches NAND-Gatter 59 mit den Ausführungsbeispiel) zwischen dem Ausgang 53 zwei invertierenden Eingängen aufweisen, wobei die 20 und dem Korrigiereingang 54 des Zählers 8 noch eine nicht invertierenden Eingänge mit den Ausgängen 10 Sperrlogik 55 vorgesehen sein kann. Zweck dieser und 13 des Zählers 8 und die beiden invertierenden Sperrlogik 55 ist es, daß ein am Ausgang 53 Eingänge mit den Ausgängen 11 bzw. 12 dieses Zählers erscheinender Befehl nur /7-mal, vorzugsweise ein verbunden sind, also den Eingängen 51 entsprechen. einziges Mal (pro Arbeitszyklus des Zählers) die Weiterhin umfaßt die Codiermatrix 50 in diesem Fall ein 25 Korrektur des Zählers 8 vornehmen kann. Das ist NOR-Gatter 60, dessen erster Eingang 61 mit dem wichtig für Korrekturen in Rückwärtsrichtung, wie Ausgang des NAND-Gatters 59 verbunden ist. Der beispielsweise in dem Fall, wenn das Signal vom andere Eingang 62 des NOR-Gatters, der dem Eingang Ausgang 53 bedeutet »Rückspringen vom Zählerzu-

52 der Matrix 50 entspricht, ist mit einem Abtaster an stand 5 in den Zählerzustand 3«, da anderenfalls (d. h. der Brennkraftmaschine verbunden, der bei einem 30 wenn die Korrektur nicht auf ein einziges Mal pro bestimmten Zustand dieser Brennkraftmaschine, bei- Zyklus des Zählers 8 beschränkt wäre) diese Korrektur spielsweise im Vollgaszustand, ein Signal des Zustandes immer wieder vorgenommen würde, so daß der Zähler »0« gibt. Unter dieser Voraussetzung erscheint nämlich niemals über den Zählerzustand 5 hinauskäme. Mit dem am Ausgang 63 ces NOR-Gatters 60, der dem Ausgang vorerwähnten Korrekturbefehl wird, wie F ig. 8 bei-

53 der Matrix 50 entspricht, ein positiver Impuls, wenn 35 spielsweise veranschaulicht, ein Sprung in der Verstellim Zähler 8 der Zählerzustand »9« d. h. die Binärkombi- kennlinie von einem vorbestimmten Winkel «i in nation »1001« erscheint. Richtung des oberen Totpunktes zum Winkel «2 erzielt,

Dieser positive Ausgangsimpuls beeinflußt aufgrund wobei der Winkel αϊ dem Zählerzustand »5« und der der vorgesehenen internen Schaltung des Funktions- Winkel tx₂ dem Zählerzustand »3« entspricht
generators 7 die Zeit f, die ohne diesen positiven Impuls. 40 Wenn dagegen ein Sprung nach oben in der der eine Korrekturgröße darstellt auftreten würde, Verstellkennlinie vorgenommen werden soll, dann kann dahingehend, daß sie verlängert oder verkürzt wird. Im die Sperrlogik 55 entfallen, da der den Sprung vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Funktions- auslösende Wert im Zählerzyklus des Zählers 8 ohnehin generator 7 so ausgelegt daß durch einen über den nur einmal auftritt

Ausgang 63 hereinkommenden positiven Impuls die 45 Hinsichtlich des Eingangs 56 der Sperrlogik 55 sei Zeit t abgebrochen wird, so daß der Zähler 8 über den bemerkt daß dieser dazu dient die Sperrlogik wieder in Ausgang des Funktionsgenerators 7 und das Tor 6 keine Bereitschaftszustand zu versetzen, und zu diesem Eingangsimpulse mehr erhält und im Zählerzustand »9« Zweck ist er an den Ausgang des Impulsformers 38 verharrt Dadurch wird erreicht daß bei dem letztge- angeschlossen, dessen Ausgangsimpuls die Sperrlogik in nannten Zustand des Zählers 8, der einen bestimmten 50 den Bereitschaftszustand schaltet so daß sie beim Verstellwinkel «o repräsentiert die Verstellkennlinie in nächsten Zyklus des Zählers 8 wieder einen, vorzugseine horizontale Gerade übergeht Würde dagegen das weise einen einzigen, Befehl an den Zähler 8 übermitteln Vollgassignal am Eingang 62 des NOR-Gatters 60 kann.

fehlen, so würde der Zähler 8 bis zu dem Zählzustand Der oben erwähnte Sprung nach unten kann z. B. an

zählen, der durch seinen internen Aufbau als äußerster 55 die Stelle der Leerlaufdrehzahl gelegt werden. Da ZäWzuständ festgelegt ist im vorliegenden Falle bis in nämlich mit wachsender Frühzündung der Motor den Zählzustand »15« so daß erst dann eine schneller läuft stabilisiert sich in diesem Falle die Begrenzung der Verstellkennlinie durch Obergang in Leerlaufdrehzahl an der Sprungstelle, die bei der eine horizontale Gerade einsetzt (gestrichelter Tefl in Leerlaufdrehzahl i/_t liegt (sieheTi ψ 8). PIg 5V 60 In der Beschreibung der Fig^wurde erläutert, daß

Obwohl in dem vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel es zweckmäßig sein kann, den Zähler 8 vor Beginneines vom Übergangdfer VerstellkennBnie in eine horizontale neuen Zyklus nicht auf den Wert »0000« zurückzustel-Geradfcdie Rede war, ist es auch möglich, daß man mit len, sondern auf einen vorbesöinmten Binärwert der dem positiven Impuls am Ausgang der Matrix 50 auch von bestimmten Bemetoszürtäiideirdte Motors abhänauf die Zehbasis des Funktiofisgenerafors 7 einwirken 65 gig ist Dieser Wert kannzi B-meinemDigitälkÜJnvertef Ιέβηη; so daß die ab Beginn des positiven Signals noch 150 nach F ig. 9 erzeugt werden: ^

verbleibende Zeh derGesamtzeit-1 um einen vorbe> Die Funktion dieses Digitalkonyerters als solchem ist stimmten Faktor verlängert oder verkürzt wird. allgemein bekannt er besteht im wesenthcheri aus

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einem durch eine äußere Maschinengröße in seiner Frequenz veränderbaren Frequenzgenerator 114, einem Funktionsgenerator 115, der an seinem Ausgang 116 einen Impuls der Zeitdauer <s\ abgibt, wenn am Triggereingang 117 ein Triggerimpuls erscheint; im übrigen entspricht er in seinem Aufbau und seiner Wirkungsweise dem Funktionsgenerator 7 der Fig.3, auch hier kann wie bei 40 am Eingang 118 durch ein entsprechendes Signal die Dauer der Zeit s\ verändert werden. Weiterhin umfaßt der Digitalkonverter ein NAND-Gatter 119, das dazu dient, nur solange die Impulse des Frequenzgenerators 114 zum Zähler 120, der auch noch zu dem Digitalkonverter gehört, durchzulassen, solange am Eingang 121 das Zeitsignal s\ anliegt. Der Zählwert, der sich im Zähler 120 aufgrund der von 114 gezählten Impulse einstellt, erscheint als Binärwert an den in Fig.3 nicht dargestellten Setzeingängen 122 des Zählers 8.

Es sei noch bemerkt, daß der Triggerimpuls für den Eingang 117 des Funktionsgenerators 115 wie auch der Rücksetzimpuls für den Eingang 122 des Zählers 120 so gelegt sein müssen, daß der Zählvorgang im Zähler 120 beendet ist, wenn der Setzbefehl am Eingang 9 des Zählers 8 erscheint.

Auf diese Weise wird je nach einer oder mehreren Motorgrößen (wie z. B. Ansaugunterdruck, Temperatur, etc.) die Verstellkennlinie des Motors über den Zähler 8 gesteuert. Weiterhin kann durch den Ausgangswert des Zählers 120, der an den Eingängen 122 des Zählers 8 erscheint, auch die Vergleichsmatrize umprogrammiert werden (abweichend von der internen Programmierung).

In Fig. 10 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, die auf dem Prinzip der Schaltungsanordnung nach F i g. 9 beruht, bei der jedoch der Zähler 120 eingespart und dessen Funktion vom Zähler 8 mit übernommen wird. Das geschieht dadurch, daß der Ausgangsimpuls des Impulsformers 38 nicht wie im Falle der F i g. 3 auf den Triggereingang 22 des Funktionsgenerators 7 gegeben wird, sondern daß zwischen den Ausgang des Impulsformers 38 und den Triggereingang 22 der Funktionsgenerator 115 zwischengeschaltet ist. Aufgrund dieser Anordnung wird mit dem Ausgangsinipuls des Impulsformers 38 der Zähler 8 zurückgestellt und gleichzeitig über den Eingang 117 der Funktionsgenerator 115 getriggert, so daß der Ausgangsimpuls des Funktionsgenerators 115 mit der Zeitdauer s\ beginnt. Dieser Impuls öffnet das Tor 119 über den Eingang 121, so daß die Frequenzimpuise des Frequenzgenerators 114 über den Zähleingang 125 in den Zähler 8 gelangen. Die Frequenz des Frequenzgenerators 114 wird über den Eingang 124 über die oben erwähnten sowie gegebenenfalls weitere Motor- und/oder Fahrzeuggrößen gesteuert

Bei dieser Anordnung ist es möglich, eine zusätzliche, gestrichelt eingezeichnete Verbindung zwischen dem Ausgang 116 und einem Umschalteingang 126 des Zählers 8 vorzusehen, so daß die Zählrichtung des letzteren Zählers während des Auftretens des Zeitimpulses s\ umgekehrt wird.

insgesamt hat also der Zähler 8 am Ende des Zeitimpulses S\ einen vorbestimmten (positiven oder negativen) Zählwert, der von der Zeitdauer s\ und der Frequenz des Frequenzgenerators 114 sowie der Zählrichtung des Zählers 8 abhängt

Die Abschaltflanke des Zeitimpulses S\ triggert dann den Funktionsgenerator 7, so daß nunmehr der Einzählvorgang der Impulse des Gebers 2 über das Tor

6 in den Zähler 8 in der oben beschriebenen Weise stattfindet.

In Bezug auf F i g. 3 sei noch darauf hingewiesen, daß es möglich ist, den Steuerimpuls, der am Ausgang 20 des Gebers 1 auftritt, dem Eingang 24 zeitlich und/oder winkelmäßig verzögert zuzuführen. Das kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man dem Eingang 24 einen Zähler vorschaltet, der von dem im Geber 1 erscheinenden Impuls gesteuert wird und am Ausgang des Gebers 2 erscheinende Impulse zählt sowie so programmiert ist, daß er bei einem vorbestimmten Zählzustand einen Steuerimpuls an den nachgeschalteten Eingang 24 abgibt. Dadurch wird eine winkelmäßige Verstellung erzielt.

Die zeitliche Verzögerung kann zusätzlich zu der winkelmäßigen Verzögerung oder auch allein durch ein oder mehrere entsprechende Zeitverzögerungsglieder erreicht werden.

Ein Beispiel einer solchen zeitlichen Verzögerung wird nachstehend anhand der Fig. 11, die eine Darstellung der Beziehung zwischen dem Kurbelwellenwinkel « und der Drehzahl i/des Motors zeigt, näher erläutert:
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen den Ausgang 20 des Impulsgebers 1 und den Eingang 24 ein Zeitverzögerungsglied eingefügt; die Größe der Zeitverzögerung dieses Gliedes wird vorzugsweise von Motorkennwerten gesteuert. Zum Zwecke der einfacheren Erläuterung und Darstellung der Auswirkung der

erfindungsgemäßen Maßnahme sei jedoch bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 11 davon ausgegangen, daß die zeitliche Verzögerung konstant sei.

Die ursprüngliche Verstellkennlinie, wie sie sich ohne das Zeitverzögerungsglied ergibt, werde durch die

Kurve 127 und den dazugehörigen Winkel γ (Fig. 1) dargestellt, die beispielsweise mit den im Zusammenhang mit der Beschreibung der F i g. 5 erläuterten Maßnahmen erzielt worden sei. Betrachtet man die zeitliche Verzögerung allein, dann würde sich eine Gerade 128 ergeben, die einen Korrekturwinkel β in Abhängigkeit von der Umdrehung wiedergibt, wobei dieser Korrekturwinkel eine Verschiebung des Ausgangssignals am Ausgang 35 und damit des Zündpunktes Z im Sinne einer »späteren« Zündung repräsentiert

Der Winkel β ist für eine bestimmte Umdrehungszahl in F i g. 1 angedeutet.

Die wirksame Verstellkennlinie 129 ergibt sich nun aus einer Überlagerung der Verstellkennlinie 127 und der Geraden 128. Der dieser wirksamen Verstellkennli-

nie 129 zugrunde liegende Winkel ist der tatsächlich wirksame Verstellwinkel α und ebenfalls in Fig. 1 angedeutet

Durch Verkleinerung der Verzögerungszeit läßt sich ein Kennlinienfeld zwischen den beiden Kennlinien 127

und 129 erzeugen.

Es sei darauf hingewiesen, daß der Arbeitszähler 18„ gleichzeitig auch in den Ausführungsbeispielen alss Meßzähler 8 verwendet werden kann. ;

Anhand der Fig. 12 wird eine bevorzugte Ausfüh-t.i

rungsfonn des Funktionsgenerators 7 der Schaltungsan-i. Ordnung nach F i g. 3 näher erläutert:

Der Funktionsgenerator 7 umfaßt einen Frequenzgenerator 130, dessen Ausgang 131 auf das NAND-Tory;« 132 geschaltet ist Der andere Eingang 133 des-'";

NAND-Tors istmit dem Ausgang 134 des JJS-Flip-Fk>pjfc>|! 135 verbundea Mit Eintreffen des Triggerbefehls übejf^ den Eingang 22 entsteht am Ausgang 134 der Zustand^! »1«, so daß der Zähler 136 über seinen Zähleingang 137*"*

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Impulse vom Frequenzgenerator 130 zählt. Wenn der Zähler 136 einen vorbestimmten Zählwert erreicht hat, erscheint an seinem Ausgang 138 ein Impuls, der an den Ä-Eingang des /?S-Flip-FIops 135 angelegt wird. Durch diesen Impuls wird letzteres wieder in seinen Ruhezustand zurückgekippt, so daß am Ausgang 134 der Zustand »0« erscheint.

Aufgrund dieser Betriebsweise erscheint am Ausgang 21 der Zeitimpuls i, dessen Zeitdauer durch die Frequenz des Frequenzgenerators 130 und den vorbestimmten Zählerzustand des Zählers 136 bestimmt ist. Die beiden letzteren Größen können über den

Eingang 40 gemeinsam oder unabhängig voneinande gesteuert werden, wobei vorzugsweise die Frequenz de: Frequenzgenerators 130 über eine mechanische Verbin dung gesteuert werden kann.

Gegebenenfalls kann der Generator 130 mit den Generator 114 der Fig. 10 zusammenfallen, insbeson dere dann, wenn beide von den gleichen Ausgangsgrö Ben gesteuert werden sollen.

Wegen der digitalen Arbeitsweise der erfindungsge mäßen Vorrichtung läßt sich diese Vorrichtung ohni weiteres in integrierter Technik herstellen.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

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Claims (13)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verändern der Zündwinkel-Verstellkennlinie von Brennkraftmaschinen, mit einer Einrichtung zum Erzeugen von Impulsfolgen, deren Impulse der Drehbewegung der Brennkraftmaschine synchron zugeordnet sind, mit einer Bezugszähleinrichtung zum Zählen der Anzahl der während einer vorbestimmten Zeit / auftretenden Impulse, und mit einer Einrichtung zur Aufsummierung der den durch die Bezugszähleinrichtung während der Zeit t gezählten Impulsen entsprechenden Ausgangszahl und der durch fortlaufende, als Auslösezählung wirkende Zählung gewonnenen weiteren Anzahl von Impulsen bis zum Erreichen einer voreingestellten Gesamtzahl für die Auslösung des Ziindimpulses, wobei eine Steuereinrichtung zum Verändern der vorbestimmten Zeit f in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und gegebenenfalls eine in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine zusätzliche Impulse zur Veränderung der Ausgangszahi liefernde Impulsabgabeeinrichtung vorgesehen ist, so daß diese veränderte Ausgangszahl der Auslösezählung zugrundeliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine die vorbestimmte Zeit t direkt oder über das Zählprogramm der Bezugszähleinrichtung (8) in Abhängigkeit von der Kombination wenigstens zweier Zustandsgrößen der Brennkraftmaschine verändernde Matrix (50) aufweist, weiche die Art der Verknüpfung der Zustandsgrößen (51, 52) festlegt, und daß die Anzahl der von der gegebenenfalls vorgesehenen Impulsabgabeeinrichtung (150) erzeugten Zusatzimpulse von der Kombination wenigstens zweier Zustandsgrößen (118, 124) der Brennkraftmaschine abhängt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (53) der an den Zählausgang (10-13) der Bezugszähleinrichtung (8) angekoppelten, codierbaren Matrix (50) mit einem Korrigiereingang (54) der Bezugszähleinrichtung (8) und/oder einem die Bezugszählung steuernden Funktionsgenerator (7) derart verbunden ist, daß die Dauer der Bezugszählung je nach dem Ausgangssignal der Matrix verändert wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Bezugszählung derart begrenzt ist, daß der Verstellwinkel von einer vorbestimmten Drehzahl Uo ab konstant bleibt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die codierbare Matrix ein mehrfaches NAND-Gatter (59) ist, das invertierte und nicht-invertierte Eingänge aufweist, die an vorbestimmte Zählausgänge (10-13) der Bezugszähleinrichtung (8) angekoppelt sind, während der Ausgang des NAND-Gatters mit einem Eingang eines NOR-Gatters (60) verbunden ist, das mit wenigstens einem weiteren Eingang (62) an einen Meßwertgeber der Brennkraftmaschine angekoppelt ist, wobei der Ausgang (63) des NOR-Gatters derart mit dem Funktionsgenerator (7) verbunden ist, daß die Dauer der Bezugszählung je nach dem Ausgangssignal des NOR-Gatters verändert werden kann.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (53) der codierbaren Matrix (50) über eine Sperrlogik (55) mit dem Korrigiereingang (54) der Bezugszahleinrichtung (8) verbunden ist, derart, daß ein am Ausgang (53) der Matrix erscheinendes Befehlssignal nur /7-mal (n=ganze Zahl), vorzugsweise ein einziges Mal. pro Arbeitszyklus der Bezugizählemrichtiing zu einer Korrektur in letztere gelangt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsabgabeeinrichtung (150) ein Digitalkonverter (150) ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Digitalkonverter (150) so angeschaltet ist, daß er die Ausgangszahl in Abhängigkeit von der an seinem Eingang (124) anliegenden Größe erhöht oder erniedrigt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ausgangszahl ermittelnde Bezugszähleinrichtung (8) gleichzeitig die Funktion des Zählers (120) des Digitalkonverters übernimmt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugszähleinrichtung einen die Zählrichtung (Vorwärts- oder Rückwärtszählung) steuernden Eingang (126) aufweist, über den die Zählrichtung bei Arbeitsweise als Digitalkonverter gegenüber der Zählrichtung bei Arbeitsweise als BezMgszähleinrichtung umkehrbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine den Beginn der Auslösezählung drehzahlproportional verzögernde Einrichtung aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die verzögernde Einrichtung ein Zeitverzögerungsglied für den die Auslösezählung steuernden Impuls (Hilfsimpuls) ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der die Dauer der Beüugszählung steuernde Funktionsgenerator (7) ein volldigitaler Zeitbasisgenerator nach dem Zählprinzip ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12 und einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Frequenzgenerator (114,130) des Digitalkonverters (150) und des digitalen Funktionsgenerators (7) der gleiche Frequenzgenerator dient und mit der gleichen Eingangsgröße über den Frequenzkorrektureingang (124) steuerbar ist.