DE2357701B2

DE2357701B2 - Einrichtung zur Steuerung des Zündzeitpunktes eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE2357701B2
Application number: DE2357701A
Authority: DE
Inventors: Shigeo Tokio Aono; Norio Yokosuka Mizuguchi
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1972-11-20
Filing date: 1973-11-19
Publication date: 1978-05-11
Also published as: US3898894A; JPS504432A; GB1446560A; FR2207531A5; DE2357701A1; DE2357701C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Steuerung des Zündzeitpunktes eines Verbrennungsmotors in einem mit einem Getriebe versehenen Kraftfahrzeug mit einem die Motordrehzahl erfassenden ersten Fühler, mit dem ein der Motordrehzahl entsprechendes erstes Analogsignal erzeugbar ist, mit einem mehrere Getriebeübersetzungsverhältnisse erfassenden zweiten Fühler, mit dem mehrere, jeweils einem Getriebeübersetzungsverhältnis zugeordnete zweite Analogsignale erzeugbar sind, mit einem die Motortemperatur erfassenden dritten Fühler, mit dem ein der Motortemperatur entsprechendes drittes Analogsignal erzeugbar ist, mit einem die Drosselklappenöffnung in der Luftzuführung erfassenden vierten Fühler, mit dem ein entsprechendes viertes Analogsignal erzeugbar ist, mit einem den Unterdruck in der Motoransaugleitung erfassenden fünften Fühler, mit dem ein entsprechendes fünftes Analogsignal erzeugbar ist, mit einer mit den einzelnen Fühlern verbundenen, in Abhängigkeit der Fühlersignale logische Signale erzeugenden logischen Schaltung, mit einer Steuerschaltung, mit der nach Maßgabe der logischen Signale der Zündzeitpunkt verstellbar ist, und mit einer mit der Steuerschaltung verbundenen Zündanlage, mit der der Motor in Abhängigkeit des verstellten Zündzeitpunktes zündbar ist.

Bei einer solchen aus der DE-OS 2036190 bekannten Einrichtung besteht die logische Schaltung

aus einer Dirkriminatorschaltung, die feststellt, ob alle von den einzelnen Fühlern abgegebenen Analogsignale einen bestimmten Pegel überschreiten. Das Ausgangssigna! der als Diskriminatorschaltung ausgebildeten logischen Schaltung wird an ein«; als elektromagnetisches Umschaltventil ausgebildete Steuereinrichtung gegeben, die mechanisch ein Zündzeitpunkt-Verschiebungsorgan steuert bzw. betätigt.

Aus der DE-OS 2 105 352 ist eine Einrichtung zur Steuerung des Zündzeitpunktes bekannt, die mehrere, verschiedene Betriebsparameter, wie die Drehzahl und den Ansaugunterdruck, erfassende Fühler aufweist, die jeweils individuell mit einem Funktionsgenerator verbunden sind, um das Ausgangssignal des jeweiligen Fühlers nach Maßgabe einer bestimmten Funktion zu modifizieren. Die Ausgangssignale der Funktionsgeneratoren werden in einer Summierschaltung zu einer gemeinsamen Ausgangsspannung zusammengefaßt, die dann an einen Vergleicher gegeben wird, deren anderem Eingang eine Sägezahnspannung zugeführt wird, deren Amplitude die Entfernung des Kolbens vom oberen Totpunkt angibt. Der Vergleicher gibt ein Impuissignal ab, wenn beide Spannungen den gleichen Pegel haben. Dieses Impulssignal wird an eine logische Schaltung gegeben, die außerdem zwei Impulsfolgen von einer Ansteuerschaltung erhält, deren Wiederholungsfrequenz proportional der Motordrehzahl ist. Die beiden Impulsfolgen markieren zwei Zeitbereiche während einer Umdrehung der Kurbelwelle des Motors. Die logische Schaltung bestimmt daher, ob der von dem Vergleicher abgegebene Impuls über einen ersten oder einen zweiten Verstärker an eine erste oder zweite Zündspule gegeben wird, die unterschiedlichen Zylindergruppen des Motors zugeordnet sind.

Mit der DE-OS 2316031 wurde bereits ein Verfahren und eine Einrichtung zur Steuerung des Zündzeitpunktes vorgeschlagen, die einen ersten Fühler für die jeweilige Motordrehzahl und einen zweiten Fühler für die jeweilige Stellung der Drosselklappe aufweist, Jedem der Fühler ist wiederum ein Funktionsgenerator zugeordnet, der die Ausgangssignale des jeweiligen Fühlers nach Maßgabe einer bestimmten Funktion modifiziert. Die Ausgangssignale beider Funktionsgeneratoren werden wiederum summiert und zur Verstellung des Zündzeitpunktes benutzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß mit ihr der jeweilige Zündzeitpunkt nach Maßgabe einer Vielzahl von Betriebsparametern des Motors für jeden individuellen Betriebszustand optimal sehr fein eingestellt werden kann.

Bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein an sich bekannter Funktionsgenerator mit der logischen Schaltung verbunden ist, mit dem unterschiedliche Funktionen der ersten und fünften Analogsignale darstellenden Signale erzeugbar sind und der mehrere, die unterschiedlichen Funktionen erzeugende Generatorschaltungen und eine mit diesen verbundene Summierschaltung aufweist, und daß mindestens je eine der unterschiedlichen Funktionen der ersten und fünften Analogsignale nach Maßgabe der logischen Signale ausgewählt, in der Summierschaltung summiert und als Steuersignal an die Steuerschaltung gegeben werden.

Die neue Einrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß der Funktionsgenerator sine Vielzahl einzelner

Generatorschaltungen aufweist, die in zwei Gruppen unterteilt sind, wobei die erste Gruppe von Generatorschaltungen unterschiedliche Funktionen der Drehzahl des Motors und die zweite Gruppe von Generatorschaltungen unterschiedliche Funktionen des Ansaugunterdruckes erzeugen. Die einzelnen Generatorschaltungen sind mit einer Summierschaltung verbunden, die die Ausgar.gssignale ausgewählter Generatorschaltungen summiert und als Steuersignal an die Steuerschaltung zur Einstellung des Zündzeitpunktes gibt. Die mit den einzelnen Fühlern verbundene logische Schaltung ist andererseits mit dem Funktionsgeneratorso verbunden, daß nach Maßgabe der von der logischen Schaltung abgegebenen logischen Signale bestimmte Generatorschaltungen der beiden Gruppen, vorzugsweise jeweils nur eine Generatorschaltung aus jeder der beiden Gruppen aktiviert werden, deren Ausgangssignale dann in der Summierschaltung zusammengefaßt werden. Da die logischen Signale der logischen Schaltung wiederum nach Maßgabe der jeweiligen Größe der von den einzelnen Fühlern abgegebenen Analogsignale erzeugt werden, sind also nach Maßgabe ganz bestimmter Kombinationen von Betriebsparametern auch ganz bestimmter Kombinationen von unterschiedlichen Funktionen des Funktionsgenerators zusammenzufassen, die dann als Steuersignal an die Steuerschaltung gegeben werden, um dort z. B. Ansteuerimpulse elektrisch so zu modulieren, daß ein bestimmter Zündzeitpunkt erreicht wird. Durch die Kombination jeweils unterschiedlicher Funktionen miteinander ist in sehr freizügiger Weise und gleichzeitig sehr feinfühlig der jeweilige Zündzeitpunkt an die gerade auftretenden und mit Hilfe der Fühler festgestellten Betriebsparameter des Motors anzupassen.

Weitere, die besondere schaltungstechnische Ausbildung der einzelnen Baugruppen betreffende Weiterbildungen der Steuereinrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine graphische Darstellung eines Beispiels der zunehmenden Werte einer Zündzeitpunktsteuerung, die nach herkömmlicher Art von der ansteigenden Motordrehzahl abgeleitet werden,

Fig. 2 eine graphische Darstellung eines Beispiels der zunehmenden Werte einer Zündzeitpunktsteuerung, die nach herkömmlicher Art von dem zunehmenden Ansaugunterdruck abgeleitet werden,

Fig. 3 eine graphische Darstellung eines bevorzugten Beispiels der zunehmenden und abnehmenden Werte einer Zündzeitpunktsteuerung, die entsprechend der Erfindung von der neuen Steuereinrichtung erhalten werden,

Fig. 4 eine graphische Darstellungeines bevorzugten Beispiels der Zunahme- und Abnahmecharakteristik einer Zündzeitpunktsteuerung, die gemäß der Erfindung bei der neuen Steuereinrichtung erreicht werden,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der neuen Steuereinrichtung für den Zeitpunkt, und

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer ein Teil der in Fig. 5 gezeigten Einrichtung darstellenden logischen Schaltung.

In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung sind typische Beispiele von zunehmenden Werten der Zündzeitpunktsteuerung in Abhängigkeit von der steigenden

Motordrehzahl und des wachsenden Unterdrucks in der Ansaugleitung jeweils durch die Kurven A und D dargestelt. Die Kurve A zeigt die Änderung der Zündzeitpunktsvoreilung, die durch eine herkömmliche Zentrifugal-Vorlaufmechanik reguliert wird, während die Kurve D die Änderung des Zündzeitpunktsvorlaufs darstellt, die von einer Unterdruck-Vorlaufmechanik reguliert wird. Es ist bekannt, daß diese beiden Mechaniker, miteinander kombiniert werden, um eine Gesamt-Zündzeitpunktsvoreilung zu bewirken, die sich aus der gleichzeitigen Wirkungsweise dieser beiden Mechaniken ergibt. Wie aus der Kurve A zu erkennen ist, ist die Zentrifugal-Vorlaufmechanik so ausgebildet, daß sie eine Zündzeitpunktsvoreilung von etwa 10 Grad bei Motorleerlauf oder niedrigen Drehzahlen und ein Anwachsen des Vorlaufs bis 30 Grad bei hohen Motordrehzahl von z. B. 3600 Umdrehungen pro Minute bewirkt. Die Unterdruck-Vorlaufmechanik ist so ausgebildet, daß sie keinen Zündzeitpunktsvorlauf bei einem Pegel von 100 mm Quecksilbersäule bewirkt, während sie einen Zündzeitpunktsvorlauf bis zu 30 Grad bei einem Pegel von 200 mm Quecksilbersäule hervorruft. Ist daher das Drosselventil bei einer gegebenen Motordrehzahl nur teilweise geöffnet, so ist der Ansaugunterdruck relativ hoch, wodurch ein zusätzlicher Zündzeitpunktsvorlauf von einigen Grad erhalten werden kann.

Um die Bildung von schädlichen Verbindungen in den Auspuffgasen merklich zu vermindern, ohne jedoch den Wirkungsgrad des Motors und die Wirtschaftlichkeit hinsichtlich Treibstoffverbrauchs über die verschiedenen Betriebsbedingungen des Motors zu beeinflussen, muß die Zündzeitpunktsstcuerung in Abhängigkeit von anderen Parametern, wie z. B. der Motortempcratur, des Übersetzungsverhältnisses des Fahrzeuggetriebes, der Drosselklappenöffnung u. dgl. geändert werden. Es ist jedoch sehr schwierig, mechanische Einrichtungen'vorzusehen, die die Zündzeitpunktssteuerung in Abhängigkeit der zuvor erwähnten Parameter und ihrer Kombination zu steuern, um damit die verschiedenen Erfordernisse zu erfüllen.

Die neue Steuereinrichtung steuert elektronisch den Zündzeitpunkt, um damit die Bildung schädlicher Verbindungen in den Auspuffgasen ohne Beeinflussung des Motorwirkungsgrades zu vermindern. Zu diesem Zweck werden bei der neuen Steuereinrichtung verschiedene Arten von Zündzeitpunktsverstellungseigenschaften benutzt, um den Zündzeitpunkt bei gegebenen Betriebsbedingungen des Motors in Abhängigkeit der relativen Werte der erfaßten Betriebsparameter zu bestimmen.

Ein bevorzugtes Beispiel der Zündzeitpunktsvcrstellungswerte der Zündzeitpunktsteuerung ist in den Fig. 3 und 4 gezeigt, in denen die Buchstaben A und D die bereits zuvor erläuterten Kurven für die herkömmlichen Zentrifugal- und Untcrdruck-Vorlaufmcchanikcn angeben. In Fig. 3 gibt eine Kurve B einen Zcntrifugal-Vorlaufwcrt an, der geringer als der von der herkömmlichen Zentrilugal-Vorlaufkurve A ist. Nach der Kurve B wird der Zündzeitpunkt so gesteuert, daß kein Vorlauf bis zu einer Motordrehzahl von etwa 1200 Umdrehungen pro Minute auftritt, während ein Vorlauf von etwa 20 Grad auftritt, wenn die Motordrehzahl 3WI0 Umdrehungen pro Minute erreicht. Eine Kurve /: gibt Unterdruck-Vorlaulwerte an, die niedriger als die herkömmlichen Unterdruck-

Vorlaul'werte sind, wie sie durch die Kurve D dargestellt sind. Nach der Kurve E wird der Zündzeitpunk um etwa 8 Grad gegenüber dem Kolbentotpunkt ver zögert, bei dem der Ansaugunterdruck bei etwc 100 mm Quecksilbersäule liegt, während ein Vorlaul von etwa IH Grad bewirkt wird, wenn der Ansaugun terdruck bei etwa 200 mm Quecksilbersäule liegt Eine Kurve C zeigt einen Zcntrifugal-Vorlaufwcri der Zündzeitpunktsteuerung bei niedrigen Motor drehzahlen, wobei der Vorlauf sich auf eine Zündzeit punktsvcrzögcrung ändert, wenn die Motordrehzah anwächst. Im einzelnen gibt die Kurve C an, daß ein Vorlauf von 20 Grad bei einer Motordrehzahl voi etwa 800 Umdrehungen pro Minute bewirkt wird während eine Verzögerung von 15 Grad bei einer Mo tordrehzahl von etwa 1800 Umdrehungen pro Minuti bewirkt wird. Die verschiedenen Arten der Zündzeit punktsverstellungseigenschaften der Zündzeit punktssteuerung werden bei der neuen Stcuereinrich Hing in Abhängigkeit der erfaßten Motorbetriebspa rameter gewählt. Da z. B. die Konzentration voi Stickoxyden in den Motorabgasen hoch ist, wenn dei Motor bei hohen Drehzahlen und hoher Belastung ar beitct, und die Menge von Stickoxyden durch einei kleineren Vorlauf des Zündzeitpunktes verminder werden kann, als bei einem gewählten Zündzeitpunk bei hoher Motordrehzahl und hoher Motorbelastung besonders, wenn die Motordrehzahl z. B. 2000 Um drehungen pro Minute überschreitet, bei der da Fahrzeuggetriebe jeweils auf den zweiten, dritten odc vierten Gang umgeschaltet wird, wird ein bestimmter um einige Grad geringerer Zündzeitpunktsvorlau entsprechend den Kurven B und E in den Fig. 3 unc 4 vorgesehen.

Nach einem Kaltstart des Motors wird ein schnelle Erwärmen des Motors gewünscht. Da ein schnelle Erwärmen des Motors bei einer Verzögerung de Zündzeitpunktes erreicht wird, bewirkt die neue Steuereinrichtung eine Zündzeitpunktssteuerung au den Zentrifugal- und Untcrdruck-Vorlaufkurven C und D in Abhängigkeit der elektrischen Signale, die eine niedrige Motordrehzahl, die Leerlaufstellung de Getriebes und eine niedrige Motortemperatur ange ben. Wird das Fahrzeug vor einem vollständigei Warmlaufen des Motors in Bewegung gesetzt, so win vom Motor eine größere Kraft gefordert, so daß di( normalen Zentrifugal- und Unterdruck-Vorlauf werte, die von den Kurven A und D angegeben sind zusammengefaßt werden, um eine Zündzeitpunkts einstellung aufgrund dieser Werte zu erreichen, inden das die Leerlaufstellung des Getriebes angebende elektrische Signal abgeschaltet wird.

Wird der Motor zum Abbremsen des Fahrzeugs be einem Verzögerungsvorgang benutzt, muß der Vorlauf des Zündzeilpunktes geringer sein, um die Ver brennung in dem Motor zu erleichtern und damit du Bildung von schädlichen Verbindungen in den Aus puffgasen zu vermindern. Dieses wird durch eini Zünd/.eitpunktseinstcllung entsprechend den Zentri fugnl- und Unterdruck-Vorlaufwerten erreicht, dii durch die Kurven B und E in Abhängigkeit der elek Irischen Signale angegeben werden, die ein geschlossenes Drosselventil und eins Erreichen einer relativ hohen Motordrehzahl angeben.

Ein bevorzugtes Beispiel für die Änderung de! Ziind/eitpunktes für verschiedene Molorbclriebsbe dingungen ist in der nachfolgenden Tabelle /iisanv mengefaßt.

\·Getriebe-	Leer	υ	1.	Gang	2.	Gang	3.	Gang	4.	Gang
\stellung	lauf
VlotorX		I)
DCtriebs-'V
art N^	/1 +	D	A	+ D	A	+ D	A	+ E	A	+ E
niedrige		E
Drehzahl	*A +*		A	+ E	Il	+ υ	B	+ υ	H	+
lohe
Drehzahl	C +	A	+ O	A	+ D	A	*+ D*	A	+ D
Warm	*B +*	B	+ E	B	*+ E*	B	+ E	B	*+ E*
auf c π
Tremsung

In Fig. 5 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der neuen Steuereinrichtung dargestellt. Diese neue Steuereinrichtung ist besonders für ein mit einem Getriebe ausgestattetes Kraftfahrzeug mit einem mit Kraftstoff betriebenen Motor geeignet. Die Steuereinrichtung weist eine Ansteuereinrichtung 10 auf, die in geeigneter Weise aufgebaut sein kann, um ein Impulssignal abzugeben, dessen Wiederholungsfrequenz proportional der Motordrehzahl des Motors, d. h. der Drehzahl der Kurbelwelle des Motors ist. Das mit So bezeichnete Impulssignal wird über eine Leitung an eine Signalformerschaltung 14 gegeben, in der das Impulssignai So in ein Rechteck-Impulssignal 16 umgewandelt wird. Dieses Rechteck-Impulssignal 16 wird über eine Leitung 18 als Eingangssignal an eine Steuerschaltung 20 und über eine Leitung 22 an einen Funktionsgenerator 24 gegeben, der später noch im einzelnen beschrieben wird. Die Steuerschaltung 20 ist so ausgebildet daß sie ein Impulssignal 26 mit einer Impulsbreite b erzeugt, die kleiner als der Impulsabstand α des an den Eingang gegebenen Impulssignals 16 ist. Beide Signale 16 und 26 haben die gleiche Wiederholungsfrequenz.

Der Funktionsgenerator 24 weist eine Vielzahl von Signalgencratoren 24a, 24/}, 24i/ und 24e auf, die auf das Impulssignal 16 der Signalformschaltung 14 und auf das analoge Spannungssignal S_;, von einem Begrenzer 32 ansprechen und eine Vielzahl von Spannungssignalen erzeugen, die den Zentrifugal- und Unterdruck-Vorlaufeigenschaften entsprechen, die von den Kurven A, B und C in Fig. 3 und den Kurven D und Ein Fig. 4 dargestellt sind. Diese Funktionssignale erzeugenden Generatorschaltungcn gehören zum Stand der Technik, so daß eine detaillierte Beschreibung hier nicht erforderlich ist. Der Funktionsgenerator 24 weist außerdem eine Summicrschaltung 36 auf, die mit den Generatorschaltungen 24«, 24/), 24c, 24r/ und 24e verbunden ist.

Die Steuereinrichtung umfaßt weiterhin einen den Unterdruck erfassenden fünften Fühler 28, der den Unterdruck in der Motoransaugleitung erfaßt und ein diesen angebendes Analogsignal erzeugt. Das analoge Spannungssignal S' wird über eine Leitung 30 an den Begrenzer 32 gegeben, in dem überlagerte Rauschsignalc abgeschnitten werden und der ein weiteres analoges Spannungssignal S₁, abgibt, das den Unterdruck in der Ansaugleitung darstellt. Dieses Signal .V_;, wird über eine Leitung 34 an eine logische Schallung 48 gegeben.

Die Steuereinrichtung weist außerdem einen ersten Fühler 38 für die Motordrehzahl, einen zweiten Fühler 40 für die üetriebestellung, einen dritten Fühler 42 für die Motortemperatur und einen vierten Fühler 44 für die DrosselkUippenöffnungiiuf. Der Fühler 38 für die Motordrehzahl erfaßt diese und erzeugt ein davon abhängiges analoges Spannungssignal, das über eine Leitung 46 an die logische Schaltung 48 gegeben wird. Der Fühler 40 erfaßt die jeweilige Getriebestellung des Fahrzeuggetriebes und erzeugt ein die jeweilige Getriebestellung angebendes Analogsignal. Dieses Signal wird über eine Leitung 50 an die logische Schaltung 48 gegeben. Der Fühler 42 für die Motortemperatur erfaßt diese z. B. in Form der Wassertemperatur des Motors und erzeugt in Abhängigkeit davon ein

ίο analoges Spannungssignal. Dieses Signal wird über eine Leitung 52 an die logische Schaltung 48 gegeben. Der die Drosselöffnung erfassende Fühler 44 erfaßt den Grad der Öffnung des Drosselventils der Luftzuführung für den Motor und erzeugt in Abhängigkeit davon ein analoges Spannungssignal, das über eine Leitung 54 an die logische Schaltung 48 gegeben wird. Die logische Schaltung 48 erhält damit verschiedene analoge Spannungssignale, die die sich ändernden Motorbetriebsbedingungen und die Getriebestellung angeben. Die logische Schaltung erzeugt eine erste Gruppe logischer Ausgangssignale S₁₁, S,,, S₁. und eine zweite Gruppe von logischen Ausgangssignalen S₁, und S₁.. Die erste Gruppe von logischen Ausgangssignalen S_u, S,, und S₁ wird über eine Leitung 90 an den Funktionsgenerator 24 gegeben, an den auch die zweite Gruppe von logischen Ausgangssignalen S₁, und .V₁. über eine Leitung 92 gegeben wird. Es ist zu erkennen, daß die logischen Ausgangssignalc, die dem Zentrifugal-Vorlauf entsprechen, auf der Leitung 90 erscheinen, während die logischen Ausgangssignalc, die dem Unterdruck-Vorlauf entsprechen, auf er Leitung 92 erscheinen.

Arbeitet z. B. der Motor mit einer hohen Drehzahl, während das Getriebe auf den vierten Gang eingestellt ist (vgl. die Tabelle), so erzeugt die logische Schaltung 48 die logischen Ausgangssignalc S,, und S₁, an ihren Ausgängen. Diese Signale S,, und S₁, werden an den Funktionsgenerator 24 über die Leitungen 90 und 92 gegeben, und der Funktionsgenerator bewirkt das Arbeiten der Generatorschaltungcn 24,, und 24,, entsprechend der logischen Ausgangssignale S_h und S₁, zur Erzeugung von Ausgangssignalen als Funktionen von S,, und S₁,, die die Kurven B und I) in den Fig. 3 und4 darstellen. Diese Ausgangssignale )\S_h und /₂S,, werden an die Summierschaltung 36 gegeben, in der sie zu einem Ausgangssignal S₁ = /, S,, -I- /₂S₁, summiert werden. Dieses Ausgangssignal S, wird dann über eine Leitung 60 an die Steuerschaltung 20 gegeben, die ein Impulssignal 62 mit einer Impulsbreite C erzeugt, die mit der Impulsbreite h des Impulssignals 26 in Abhängigkeit des Ausgangssignals S₁ moduliert wird. Das Impulssignal 62 wird dann über eine Leitung 64 an einen Verteiler 66 gegeben, der über eine Zündspule 68 mit einer Zündkerze 70 des Motors verbunden ist.

Fig. 6 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsneispiel der in Fig. 5 dargestellten logischen Schaltung. Wie zu erkennen ist, weist die logische Schaltung 48 mehrere Eingänge 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86 und 88 sowie Ausgänge 90 und 92 auf. Der Eingang 72 ist mit dem Fühler 44 für die Drosselklappenöffnung verbunden, um ein Analogsignal S_lh von diesem aufzunehmen. Der Eingang 74 ist mit dem Fühler 38 für die Motordrehzahl verbunden, um von diesem ein Analogsignal S, aufzunehmen. Die Eingänge 76 bis 84 sind mit dem Fühler 40 für die jeweilige Getriebe-Stellung verbunden, um ein der Leerlauf-, der L-Gang-, der 2.-Gang-, der 3.-Clung- oder 4.-Gang-

Stellung entsprechendes Analogsignal S_n, S₁, S,, S₁, oder S₄ aufzunehmen. Der Eingang 86 ist mit dem Fühler 42 für die Motortemperatur verbunden, um von diesem ein analoges Signal S₁ aufzunehmen. Der Eingang 88 ist mit dem Fühler für den Unterdruck verbunden, um von diesem ein analoges Signal S_p aufzunehmen. Die Ausgänge 90 und 92 sind mit dem Funktionsgenerator 24 verbunden und geben die logischen Ausgangssignale an diesen.

Der Eingang 72 ist über einen ersten Vcrgleicher 94 mit einem ersten UND-Glied 96 verbunden, mit dem auch der Eingang 74 über einen zweiten Verglcicher 98 verbunden ist. Der Eingang 74 ist außerdem über den Vergleicher 98 mit einem zweiten, dritten und vierten UND-Glied 100, 102 und 104 und außerdem mit einem sechsten UND-Glied 106 über den Vergleicher 98 und einen Inverter 108 verbunden. Der Eingang 76 ist mit dem UND-Glied 100 und außerdem mit einem fünften UN D-Glied 102 verbunden. Die Eingänge 80,82 und 84 sind mit einem ersten ODER-Glied 112 verbunden, das seinerseits mit seinem Ausgang mit dem UND-Glied 104 verbunden ist. Die Eingänge 82 und 84 sind außerdem mit einem zweiten ODER-Glied 114 verbunden, das seinerseits mit dem UND-Glied 106 verbunden ist. Der Eingang 2> 86 ist über einen dritten Vergleicher 116 mit dem UND-Glied 110 verbunden. Wie gezeigt, sind die Ausgänge der UND-Glieder 96, 100, 102, 104 und 110 mit einer logischen Multiplikatorschaltung 118 verbunden, deren Ausgang mit dem Ausgang 90 der ω logischen Schaltung 48 verbunden ist. Das UND-Glied 106 ist mit seinem Ausgang mit einem dritten ODER-Glied 120 verbunden, mit dem der Ausgang des UND-Glieds 96 verbunden ist. Das ODER-Glied 120 ist mit seinem Ausgang über einen Inverter 122 3-, mit einem siebten UND-Glied 124 verbunden, mit dem außerdem der Eingang 88 über einen vierten Vergleicher 126 verbunden ist. Der Ausgang des ODER-Glieds 120 ist außerdem mit einem vierten ODER-Glied 128 verbunden, mit dem der Ausgang des UND-Glieds 124 ebenfalls verbunden ist. Der Ausgang des ODER-Glieds 128 ist mit dem Ausgang 92 der logischen Schaltung 48 verbunden.

Arbeitet während des Betriebs der Motor mit einer hohen Drehzahl, während im Getriebe des Fahrzeugs der vierte Gang eingelegt ist, so ist die Drosselöffnung groß, die Motordrehzahl hoch und daher die Analogsignale S_lh und S_r erreichen jeweils hohe Pegel. Das Analogsignal S_lh wird mit einer Bezugsspannung in dem Vergleicher 94 verglichen, der ein Ausgangssignal »1« erzeugt, da der Pegel des Eingangssignals S_lh hoch ist. Das Ausgangssignal »I« wird dann an das UND-Glied96 abgegeben. In gleicher Weise wird das analoge Signal S, mit einer Bezugsspannung in dem Vergleicher 98 verglichen, von dem ein Ausgangssignal »1« infolge des hohen Pegels des Eingangssignals S_r erzeugt wird. Das Ausgangssignal » 1« des Vergleichers 98 wird außerdem an den Eingang des UND-Glieds 96 gegeben, das daher ein Ausgangssignal »1« an seinem Ausgang erzeugt. Gleich- _b0 zeitig erzeugt der Fühler 40 für die Getriebestellung ein Signal S₄ für die Stellung des vierten Gangs am Eingang 84, von dem das Signal S₁ an das ODER-Glied 112 gegeben wird, das seinerseits ein Ausgangssignal »1« erzeugt, das an das UND-Glied 104 gege- (,5 hen wird. In diesem Fall erhält das UND-Glied 104 außerdem das .^A "sgangssignal »1« vom Vergleicher 98, der mit tlei Eingang 74 verbunden ist, so daß das UND-Glied 104 ein Ausgangssignal »1« an seinem Ausgang erzeugt. Die Ausgangssignale »1« von den UND-Gliedern 96 und 104 werden dann an die logische Multiplikatorschaltung 118 gegeben, von der ein logisches Ausgangssignal S₆ erzeugt wird. In der Zwischenzeit wird das am Eingang 84 erscheinende Signal S₄ ebenfalls an das ODER-Glied 114 gegeben, das seinerseits ein Ausgangssignal »1« daher erzeugt, das an das UND-Glied 106 gegeben wird. In diesem Fall wird das Ausgangssignal »1« vom Vergleicher 98 an den Inverter 108 gegeben, der dieses zu einem Ausgangssignal »0« invertiert. Auf diese Weise erhält das UND-Glied 106 das Ausgangssignal »1« und das Ausgangssignal »0« von dem ODER-Glied 114 und dem Inverter 108, so daß auch das UND-Glied 106 ein Ausgangssignal »0« erzeugt. Dieses Ausgangssignal »0« wird dann an das ODER-Glied 120 gegeben, das ebenfalls ein Ausgangssignal »1« von dem UND-Glied 96 zur Erzeugung eines Ausgangssignals »1« erhält. Das Ausgangssignal »1« von dem ODER-Glied 120 wird an den Inverter 122 gegeben, der dieses zu einem Ausgangssignal »0« invertiert und es an das UND-Glied 124 gibt. In diesem Fall ist, obwohl der Fühler 28 für den Unterdruck ein Analogsignal S erzeugt, das vom Eingang 88 an den Vergleicher 126 gegeben wird, das Signal S_p von einem niedrigen Pegel, wenn der Motor bei hoher Belastung arbeitet, so daß ein Ausgangs&ignal »0« am Ausgang des Vergleichers 126 erscheint. Das Ausgangssignal »0« wird an das UND-Glied 124 gegeben, das auch das Ausgangssignal »0« vom Inverter 122 erhält.

Das UND-Glied 124 erzeugt daher ein Ausgangssignal »0«, das zusammen mit dem Ausgangssignal »1« von dem ODER-Glied 120 an das ODER-Glied 128 gegeben wird, so daß damit ein Ausgangssignal »1« am Ausgang des ODER-Glieds 128 erzeugt wird, das dem logischen Ausgangssignal S, entspricht. Es ist zu erkennen, daß während eines Betriebs mit hoher Drehzahl und hoher Belastung die logische Schaltung 48 logische Ausgangssignale S_b und S₁, erzeugt, die jeweils über Leitungen 90 und 92 an den Funktionsgenerator 24 gegeben werden. Der Funktionsgenerator 24 veranlaßt seine Generatorschaltungen 24/) und 24i/ damit zum Arbeiten. Dementsprechend erzeugt der Funktionsgenerator 24 Signale /,S_h und f,S_tl, die in der Summierschaltung 36 zur Erzeugung eines Ausgangssignals S₁ — /,S_h + /,Sj summiert werden, das über die Leitung 60 an die Steuerschaltung 20 gegeben wird (vgl. Fig. 5). Die Zeitsteuerimpulse 62 werden in Abhängigkeit des Signals S₁ von der Steuerschaltung 20 erzeugt. Es ist damit zu erkennen, daß bei einer Betriebsweise des Motors bei hoher Drehzahl und einer Gelriebestellung im vierten Gang der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit der Kurven B und I) der Fig. 3 und 4 gesteuert wird. Die logische Schaltung 48, die in Fig. 6 gezeigt ist, arbeitet in gleicher Weise, wenn der Motor unter anderen Betriebsbedingungen betrieben wird, so daß hier der Einfachheit halber die Arbeitsweise der logischen Schaltung nicht weiter erläutert zu werden braucht.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird klar, daß die neue Steuereinrichtung für den Zündzeitpunkt diesen so steuern kann, daß er optimal den jeweiligen Betriebsbedingungen des Motors angepaßt ist und damit die Bildung von schädlichen Verbindungen in den Auspuffgasen in großem Umfang verringert ist, ohne daß dabei jedoch der Wirkungsgrad des Motors beeinflußt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Steuerung des Zündzeitpunktes eines Verbrennungsmotors in einem mit einem Getriebe versehenen Kraftfahrzeug mit einem die Motordrehzahl erfassenden ersten Fühler, mit dem ein der Motordrehzahl entsprechendes erstes Analogsignal erzeugbar ist, mit einem mehrere Getriebeübersetzungsverhältnisse erfassenden zweiten Fühler, mit dem mehrere, jeweils einem Getriebeübersetzungsverhältnis zugeordnete zweite Analogsignale erzeugbar sind, mit einem die Motortemperatur erfassenden dritten Fühler, mit dem ein der Motortemperatur entsprechendes drittes Analogsignal erzeugbar ist, mit einem die Drosselklappenöffnung in der Luftzuführung erfassenden vierten Fühler, mit dem ein entsprechendes viertes Analogsignal erzeugbar ist, mit einem den Unterdruck in der Motoransaugleitung erfassenden fünften Fühler, mit dem ein entsprechendes fünftes Analogsignal erzeugbar ist, mit einer mit den einzelnen Fühlern verbundenen, in Abhängigkeit der Fühlersignale logische Signale erzeugenden logischen Schaltung, mit einer Steuerschaltung, mit der nach Maßgabe der logischen Signale der Zündzeitpunkt verstellbar ist, und mit einer mit der Steuerschaltung verbundenen Zündanlage, mit der der Motor in Abhängigkeit des verstellten Zündzeitpunktes zündbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter Funktionsgenerator (24) mit der logischen Schaltung (48) verbunden ist, mit dem unterschiedliche Funktionen der ersten und fünften Analogsignale darstellende Signale erzeugbar sind und der mehrere, die unterschiedlichen Funktionen erzeugende Generatorschaltungen (24a, 24b, 24c, 24d, 24e) und eine mit diesen verbundene Summierschaltung (36) aufweist, und daß mindestens je eine der unterschiedlichen Funktionen der ersten und fünften Anatogsignale nach Maßgabe der logischen Signale ausgewählt, in der Summierschaltung (36) summiert und als Steuersignal an die Steuerschaltung (20) gegeben werden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung (48) ein erstes UND-Glied (96), dessen Eingänge mit dem vierten Fühler (44) und dem ersten Fühler (38) über einen ersten und zweiten Vergleicher (94, 98) verbunden sind, ein zweites UND-Glied (100), dessen Eingänge mit dem zweiten Vergleicher (98) und dem zweiten Fühler verbunden sind, wobei das zweite UND-Glied ein die Leerlaufstellung des Getriebes angebendes Signal erhält, ein drittes UND-Glied (102), dessen Eingänge mit dem zweiten Vergleicher (98) und dem zweiten Fühler verbunden sind, wobei das dritte UND-Glied ein den ersten Gang des Getriebes angebendes Signal erhält, ein erstes ODER-Glied (112), dessen Eingänge mit dem zweiten Fühler verbunden sind, wobei dieses Signale erhält, die den zweiten Gang, den dritten Gang und den vierten Gang des Getriebes angeben, ein viertes UND-Glied (104), dessen Eingänge mit dem zweiten Vergleicher (98) und einem Ausgang des ersten ODER-Glieds (112) verbunden sind, ein fünftes UND-Glied (110), dessen Eingänge mit dem dritten Fühler (42) über einen dritten Vergleicher (116) und mit dem zweiten Fühler (40) verbunden sind, wobei dieses fünfte UND-Glied ein die Leerlaufstellung des Getriebes angebendes Signal erhält, ein zweites ODER-Glied (114), dessen Eingänge mit dem zweiten Fühler (40)zum Empfang der den dritten und vierten Gang des Getriebes angebenden Signale verbunden sind, ein sechstes UND-Glied (106), dessen Eingänge mit dem zweiten Vergleicher (98) über einen Inverter (108) und einem Ausgang des zweiten ODER-Glieds (114) verbunden sind, eine logische Multiplikatorschaltung (118), die mit den Ausgängen des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften UND-Gliedes verbunden sind, um eine erste Gruppe logischer Signale an ihrem Ausgang zu erzeugen, der mit einem Eingang des Funktionsgenerators (24) verbunden ist, ein drittes ODER-Glied (120), dessen Eingänge mit dem Ausgang des ersten UND-Glieds und dem Ausgang des sechsten UND-Glieds verbunden sind, ein siebtes UND-Glied (124), dessen Eingänge über einen Inverter (122) mit dem Ausgang des dritten ODER-Glieds und dem fünften Fühler (28) über einen vierten Vergleicher (126) verbunden sind, und ein viertes ODER-Glied (128) aufweist, dessen Eingänge mit dem Ausgang des dritten ODER-Glieds und dem Ausgang des siebten UND-Glieds verbunden sind, um eine zweite Gruppe logischer Signale an seinem Ausgang zu erzeugen, der mit einem anderen Eingang des Funktionsgenerators verbunden ist.