DE2655948C2 - Zündanlage für Brennkraftmaschinen - Google Patents
Zündanlage für BrennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Zündanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine
solche Zündanlage aus der DE-OS 23 39 742 bekannt, bei der zur Auszählung der Schließzeil zwei getrennte
Zähler verwendet werden. Die dort beschriebene Schließzeitregelung arbeitet extrapolierend, d. h., der
Schließwinkel wird aus einer zurückliegenden Drehzahlinformation berechnet. Bei dynamischem Übergang
(Beschleunigung, Verzögerung der Drehzahl) ergeben sich bei kleinen Drehzahlen schon für relativ kleine
Beschleunigungswc-ie so große Fehler, daß die
Zündung aussetzen kann. Bei Verzögerungen wiederum kann die Schließzeit zu groß werden, so daß der
Endtransistor im Primärstromkreis der Zündspule sowie die Zündspule selbst zu stark belastet werden. Nach
Beginn der Auszählung in den beiden Zählern dieser Zündanlage kann der Zählerstand nicht mehr beeinflußt
werden, insbesondere nicht mehr aktualisiert werden Wird die Drehzahl gleich Null, so ist eine zusätzliche
Schaltung zur Ruhestromabschaltung erforderlich, da der Strom durch die Zündspule eine zu große
Dauerbelastung bedeuten würde.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, durch Aktualisierung der 'n den Auszählvorgang eingehenden Drehzahlinformation
eine verbesserte Dynamik bei der Festlegung der Schließzeit zu erreichen.
Die erfindungsgemäße Zündanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs löst diese
Aufgabe und hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß die Schließzeit bis zu kleinsten Drehzahlen
auch bei dynamischen Vorgängen exakt in bezug auf den tatsächlichen Zündzeitpunkt steuerbar ist. Durch
den Eingriff des Zündzeitpunktrechners während der Auszählung der Schließzeit kann noch zum letztmöglichen
Zeitpunkt der Zündzeitpunkt und/oder die Schließzeit korngiert werden. Vor allem bei schnellen
Zündzeitpunktrechnern kann oft noch nach Beginn der Auszählung der Schließzeit eine Veränderung von
Parametern der Brennkraftmaschine festgestellt und eine entsprechende Korrektur eingeleitet werden.
Dieser Eingriff kann vor Schließzeitbeginn oder auch nach Schließzeitbeginn erfolgen. Im zweiten Fall wird
ein geringer Fehler der Schließzeit zugunsten eines korrekten Zündzeitpunkts in Kauf genommen.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und
Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebnen Zündanlage möglich.
Besonders vorteilhaft ist, in Reihe zum elektrischen
Schalter (Transistor) im Primärstromkreis der Zündspu^ Ie eine Strommeßvorrichtung vorzusehen, deren Meßwert
einer Schwellwertstufe zuführbar ist Das Ausgangssignal der Schwellwertstufe, das quasi einen
gemessenen Zündzeitpunkt darstellt sowie das Signal des als zweiten Schwellwert ausgebildeten Zählerstands
des ersten Zählers, das den errechneten Zündzeitpunkt verkörpert sind Ober eine Umschaltvorrichtung dem
Steuereingang des Transistors im Primärstromkreis der Zündspule zur Auslösung der tatsächlichen Zündung
zuführbar. Diese Ümschaltvorrichtung wird durch ein drehzahlabhängiges Signal gesteuert so daß bei
niedrigerer Drehzahl die Auslösung durch den Stromfluß
im Primärstromkreis der Zündspule und bei
höheren Drehzahlen die Auslösung der Zündung durch den Zündungsrechner erfolgt. Durch diese Anordnung
werden Fehler aufgrund des Einflusses von Parametern wie die Versorgungsspannung, die Temperatur, die
Elauelementestreuung und die Alterung im kritischen Elereich der niedrigeren Drehzahlen vermieden. Durch
die oben angeführten Maßnahmen wird trotz der genannten Einflüsse der Transistor immer als reiner
Schaltlrnnsislor bei minimaler Verlustleistung betrieben,
Bei höheren Drehzahlen und damit kürzeren Schaltzeiten, wo sich diese Einflüsse kaum noch
auswirken, erfolgt die Zündung und die Einstellung der
Schließzeit wiederum rechnergesteuert.
Weiterhin ist besonders vorteilhaft, zur Verbesserung
der Dynamik sowie zur Verringerung von Zündwinkel-Schwankungen die Zündauslösung durch die Stromanstiegszeit
im Primärstromkreis der Zündspule dadurch zu beeinflussen, daß eine Toleranzzeit einstellbar ist.
Diese Toleranzzeit wird durch ein Ausgangssignal der
dem ftrimärseitigen Stromanstieg zugeordneten Schwellwertstufe ausgelöst und zeitlich durch Zählvorgänge
in einem Zähler begrenzt. Spätestens zum Ende dieser Toleranzzeit wird durch den Zähler die Zündung
ausgelöst. Während der Toleranzzeil wird die Zündung durch den errechneten Zündzeitpunkt ausgelöst und
sofern dieser vor dem Beginn der Toleranzzeit liegt wird die Zündung durch den Beginn der Toleranzzeit
ausgelöst. Durch diese Maßnahmen wird der Vorteil erzielt, daß der Zündwinkel nicht schon bei kleinsten
Spannungs- bzw. Temperaturschwankungen, die zwisehen benachbarten Zündungen auftreten, variiert wird.
Eine berechnete Zündwinkeländerung wird nicht erst über eine Änderung der Schließzeitgrenze feststellbar,
so daß eine zusätzliche Totzeit vermieden wird, die eine dynamische Verschlechterung des Zündungsrechners
bedeuten würde.
Zeichnung
Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit rechnergesteuerter
Zündauslösung über alle Drehzahlbereiche,
F i g. 2 ein Signaldiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des in F i g. 1 dargestellten ersten
Ausführungsbeispiels bei sehr kleinen Drehzahlen (z. B. Startfall einer Brennkraftmaschine). F i g. 3 ein Signaldiagramm
zur Erläuterung der Wirkungsweise des in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels für mittlere
Drehzahlen. F i g. 4 ein Signaldiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels
für hohe Drehzahlen, Fig.5 eine Detailschaltung zur Erzeugung der Geberflanken des
Gebersignals, Fig.6 ein Signaldiagramm zur Erläuterung der in Fig.5 dargestellten Schaltung, Fig.7 ein
zweites Aüsfühnihgsbeispiel der Erfindung mit alternativer, drehzahlgesteuerter Umschaltung der Zündauslösung
durch den Zündungsrechner oder durch einen Stromschwellwert im Primärstromkreis der Zündspule,
Fig.8 ein Signaldiagramm zur Erläuterung der
Wirkungsweise des in Fig.7 dargestellten Ausführungsbeispiels,
Fi g. 9 eine detalliertere Darstellung des in Fig.7 dargestellten, zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 10 ein Signaldiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des in Fig.9 dargestellten Ausführungsbeispiels
bei Zündausiösung durch den primärseitigen Stromansteig, F i g. 11 ein Signaldiagramm zur
Erläuterung der Wirkungsweise des in Fig.9 dargestellten
Ausführungsbeispiels bei Zündauslösung durch den Zündungsrechner, Fig. 12 ein drittes Aüsführühgsbeispiel
der Erfindung, bei dem für die Zündauslösung ein Talerahzbereich vorgesehen ist, Fig. 13 ein
Schaubild zur Erläuterung der Toleranzgrenzen und Fig. !4 ein Signaldiagramm zur Erläuterung des in
F i g. 12 dargestellten dritten Aüsführungsbeisptels.
Beschreibung der Erfindung
Zur näheren Kennzeichnung verschiedener, im folgenden beschriebenen Bauteile ist in Klammern
hinter dem jeweiligen Bauteil eine Typnummer aufgeführt, unter der ein solches Bauteil z. B. im Handel
erhältlich ist.
In dem in F i g. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Zahlenausgänge eines
ersten Zählers 10 (74191) mit ersten Zahleneingängen eines digitalen Komparators 11 (7485) verbunden. Die
Zahlenausgänge eines Festwertspeichers 12 (ROM) sind weiteren Zahleneingängen des Komparators 11 zugeführt.
Die /.ahienausgänge eines zweiten Hestwertspeichers
13 (ROM), dessen Adressen durch Parameter, insbesondere Parameter einer Brennkraftmaschine,
anwählbar sind, sind über ein erstes, als Transmissiongate (CD 4016) ausgebildetes Tor 14 mit Zahleneingängen
des ersten Zählers 10 verbunden. Die Steuerung dieses ersten Tors erfolgt über die Klemme 15. Als Beispiele
für Parameter zur Beeinflussung des ROM 13 seien die Drehzahl n. der Saugunterdruck p. die Temperatur Γ
und die Drosselklappenstellung κ einer Brennkraftmaschine
genannt.
Die Zahlenausgänge eines zweiten Zählers 16(74191) sind über einen Zwischenspeicher 17 (74174), einen
digitalen Addierer 18 (7483). sowie ein zweites, als Transmissiongate ausgebildetes Tor 19 ebenfalls mit
den Zahleneingängen des ersten Zählers 10 verbunden. Das zweite Tor 19 ist über eine Klemme 20 steuerbar.
Die Zahlenausgänge des ersten Zählers 10 sind mit weiteren Addiereingängen des Addierers 18 verbunden.
Der Rürksetzeingang R des zweiten Zählers 16 ist mit einer Klemme 21 und der Takteingang C mit einer
Klemme 22 verbunden, an der eine Taktfrequenz T anliegL Der Überlaufausgang m (Min-Max-Ausgang)
des zweiten Zählers 16 ist mit dem Sperreingang E (Enable) verbunden, was als Überlaufsperre wirkt. Der
Ladeeingang L des Zwischenspeichers 17 ist mit einer Klemme 23 verbunden. Die Speicherausgänge des
Zwischenspeichers 17 sind weiterhin mit Eingängen des zweiten ROM 13 verbunden, wodurch diesem ein
drehzahlabhängiges Signal zuführbar ist.
Die Speicherausgänge des Zwischenspeichers 17 sind darüber hinaus noch über ein drittes, als Transmissiongate ausgebildetes Tor 24 direkt mit den Zahleneingängen
des ersten Zählers 10 verbunden. Das dritte Tor 24 wird über eine Kiemme 25 gesteuert
Der Ausgang des Komparators 11 ist über ein erstes
UND-Gatter 26 mit dem J-Eingang eines JK-Flipflops 27 verbunden, dessen Rücksetzeingang R an dem
Überlaufausgang M des ersten Zählers 10 angeschlossen ist Der Ausgang des Flipflops 27 ist über eine
Klemme 28 mit dem Steuereingang eines vorzugsweise als Transistor ausgebildeten elektrischen Schalters 29
verbunden, dessen Schaltstrecke in den Primärstromkreis einer Zündspule 30 geschaltet ist. Im primärseitigen
Stromkreis der Zündspule 30 ist in bekannter Weise wenigstens eine Zündstrecke 31 vorgesehen, die bei
einer Brennkraftmaschine üblicherweise als Zündkerze ausgebildet ist.
Der Überlaurausgang M des ersten Zählers 10 ist
weiterhin über ein zweites UND-Gatter 32 mit dem Rücksetzeingang R eines zweiten JK-Flipflops 33
verbunden. Ein Ausgang dieses Flipflops 33 ist sowohl mit einem weiteren Eingang des ersten UND-Gatters
J6, wie auch mit einem Eingang des ersten ROM 12 verbunden zur Umschaltung des Ausgangs des ROMs
12 auf zwei Ausgangssignale 51, 52 in Abhängigkeit des anliegenden Signals H. Der zweite, komplementäre
Ausgang dns Flipflops 33 ist über ein drittes ÜND'Gatter 34 mit dem J-Eingang dieses Flipflops 33
verbunden. Ein zweiter Eingang des UND-Gatters 34 ist an den Ausgang des Komparators 11 angeschlossen.
Der J-Eingang des Flipflops 33 ist über ein viertes UND-Gatter 35 mit einer Klemme 36 verbunden. Eine
Klemme 37. an die ein sehr kleine Drehzahlen kennzeichnendes Signal anlegbar ist, ist sowohl mit dem
Setzeingang 5des Flipflops 33, wie auch über ein fünfte1;
UND-Gatter 38 mit einer Klemme 39 verbunden. Ein solches, sehr kleine Drehzahlen kennzeichnendes Signal
soll z. B. während des Startens einer brennkraftmaschine anliegen und entweder dadurch erzeugt werden, daß
ein Signal des Startschalters oder aber ein Signal eines Drehzahlgebers, dem eine Schwellwertstufe nachgeschaltet
ist. an die Klemme 37 angelegt wird. Der Schwellwert der Schwellwertstufe wird dabei vorzugsweise
auf einen Wert von 500 Umdrehungen pro Minute eingestellt. Auch eine Verknüpfung der beiden Signale
kann der Klemme 37 zugeführt sein. Diese Klemme 37 ist weiterhin über einen Inverter 40 an weitere Eingänge
der UND-Gatter 32, 35, sowie an einen Eingang eines sechsten UND-Gatters 41 angeschlossen, dessen Ausgang
mit einer Klemme 42 verbunden ist. Ein weiterer Eingang des UN D-Gatters 38 ist an eine Klemme 43 und
ein weiterer Eingang des UND-Gatters 41 an eine Klemme 44 angeschlossen.
Die drei Klemmen 36, 39, 42 sind über ein ODER-Gatter 45 mit dem Ladeeingang L des ersten
Zählers 10 verbunden. Dem Takteingang C des ersten Zählers 10 wird über eine Klemme 46 eine Taktfrequenz
Tzugeführt. Der Überlaufausgang Wdes ersten Zählers 10 ist über ein siebtes UND-Gatter 47 mit dem
Sperreingang E dieses Zählers verbunden. Ein weiterer Eingang dieses UND-Gatters 47 ist mit der bereits
beschriebenen Klemme 37 verbunden.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise des in F i g. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels sollen die
F i g. 2 bis 4 herangezogen werden. Weiterhin sollen die kl der Digitaltechnik gebräuchlichen Ausdrücke 1-Signal
und 0-SignaI definiert werden. Ein 1-Signal bedeutet dabei ein Potential, das in der Größenordnung
des Potentials des positiven Pols der Versorgungsspannung ist und ein 0-Signal ein Potential, das ungefähr dem
Massepotential entspricht
Zunächst sei die in Fig.2 dargestellte Funktion bei
sehr kleinen Drehzahlen, bzw. beim Starten, beschrieben. In diesem Fall liegt, wie bereits beschrieben, an der
Klemme 37 ein 1-SignaI an, durch das über den Inverter
40 die UND-Gatter 32, 35, 41 gesperrt sind. Ein mit
einer rotierenden Welle, vorzugsweise der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, verbundener Geber erzeugt
winkelkonstante Signale A, z. B. während eines Winkelsegments
von 60°. Dieses Winkelsegment kann natürlich auch andere Werte annehmen. Durch die
Anstiegsflanke dieses Signals A wird ein Signal C und durch die Abfallflanke ein Signal B erzeugt Die
genauere Erzeugung der Signale A, Sand Cwird in den
Fig.5 und 6 später noch erläutert. Liegen an der
Klemme 43 ein Signal B und an der Klemme 37 ein Startsignal an, So erscheint an der Klemme 39 ein Signal
M, durch das ü'^er den Ladeeingang L der erste Zähler
10 mit dem gespeicherten Wert E des Zwischenspeichers 17 geladen wird. Dies wird dadurch ermöglicht,
daß durch das Signal M, das an die Klemme 25 angelegt wird, das Tor 24 öffnel. Die beiden anderen Tore 14, 19
sind gesperrt, da sie von den Ausgängen der UND-Gatter 41 (Signal N) und 35 (Signal L) gesteuert
werden. Diese beiden Gatter 35* 41 sind jedoch durch
den Inverter 40 gesperrt.
Der Speicherwert E wird dadurch erreicht, daß mit einem gleichzeitig mit der Anstiegsflanke des Signals A
erzeugten Signal C über die Klemme 21 der zweite Zähler 36 zurückgesetzt wird. In diesem Zähler, an
dessen Zahlenausgängen der Zählerstand D anliegt. Wird im folgenden durch die Taktfrequenz aufwärts
gezählt. Eine Überlaufsperre durch Rückführung ues
Überlaufausgangs auf den Sperreingang bewirkt, dsß
beim maximalen Zählerstand der Aufwärtszählvorgang endet. Bei Auftreten eines Signais B wird über die
Klemme 23 der zu diesem Zeitpunkt anliegende Zählerstand Sin den Zwischenzähler 17 übernommen.
Im ersten in Fig. 2 dargestellten Zyklus ist der Fall
dargestellt, daß sich der Speicherwert E bei Auftreten eines Signals B nicht ändert, da der bisher schon
gespeicherte Wert identisch war. Im zweiten Zyklus dagegen, bei dem ein zeitlich verkürztes Signal A eine
erhöhte Drehzahl andeutet, hat der Zählerstand D noch nicht seinen Maximalwert bei Auftreten eines Signals B
erreicht, und der geringere Zählerstand D wird als Speicherwert E übernommen. Bis auf sehr kleine
Drehzahlen, bei denen der zweite Zähler 16 bei jedem Zyklus bis zu seinem Maximalwert zählt, ist der
Speicherwert Edrehzahhbhängig. Als solcher drehzahlabhängiger Wert steuert er, zusammen mit anderen
Parametern, die Adressenwahl im zweiten ROM 13.
Der auf ein Signal ßbzw. M hin in den ersten Zähler
10 übernommene Speicherwert E wird durch die Taktfrequenz Γ abwärts gezählt Da der Rücksetzeingang
R des Flipflops 33 gesperrt ist, ist der erste ROM 12 auf den Ausgangswert 51 festgelegt und kann nicht
umschalten, da sich das Ausgangssignal H Jes Füpflops 33 nicht ändern kann. Erreicht der erste Zähler 10 den
Zählerstand 51, so gibt der Komparator 11 ein Ausgangssignal ab, das über das UND-Gatter 26 das
Flipflop 27 setzt so daß an der Klemme 28 ein Signal G erscheint Durch dieses Signal C wird der elektrische
Schalter 29 geschlossen und ein Strom beginnt durch die Zündspule 30 zu fließen. Erreicht der Zähler 10 seinen
minimalen Zählerstand, so wird durch ein Signal des Überlaufausgangs M das Flipflop 27 über den
Rücksetzeingang R zurückgesetzt was ein Ende des Signals G bedeutet
Dadurch sperrt der elektrische Schalter 29 und durch Induktion wird an der Zündstrecke 3i ein Zündfunke
ausgelöst Gleichzeitig wird durch den Überlaufausgang M und das UND-Gatter 47 der Sperreingang E
beaufschlagt, wodurch der Zähler 10 bei seinem minimalen Zählerstand stehen bleibt Erst durch das
nächste Signal B wird dieser Zähler 10, wie bereits beschrieben, wieder mit einem Speicherwert E beaufschlagt
Durch diese Anordnung wird auch bei niedrigsten Drehzahlen mit konstanter Schließzeit
gearbeitet und eine automatische Ruhestromfreiheit wird ohne zusätzlichen Schaltungsaufwand erreicht
Fig.3 stellt die Verhältnisse bei nüuleren Drehzahlen
dar, d. h. bei Drehzahlen zwischen ca. 500 und 3000
Ümdrehunger pro Minute. Dieser Bereich kann sich
natürlich in Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall, z. B. in Abhängigkeit von der Art der Brennkraftmaschine,
verschieben. Bei einem Rennmotor z. B. liegt der Bereich der mittleren Drehzahlen anders als bei einem
niedertourigeren Gebrauchsmotor. Die Erzeugung des Speicherwerts E erfolgt identisch wie zu Fig.2
beschrieben. Da kein Starsignal an der klemme 37 mehr anliegt, ist das UND-Gatter 38 und damit das Tor 24
dauernd gesperrt. Auf ein Signal K hin, dessen Erzeugung später noch erläutert werden soll, wird an
der Klemme 36 ein Signal L erzeugt, durch das einmal das Tor 19 geöffnet und zum anderen über den
Ladeeingang L der erste Zähler 10 mit dem Ausgangswert des Addierers 18 geladen wird, d. h. mit einem
Zahlenweri, der aus der Summe der Signale E und F
gebildet wird. Da der Zahlenwert Fzu diesem Zeitpunkt
mit dem Schwellwert 52 übereinstimmt, der negativ ist,
wird ein gegenüber dem Speicherwert E verkleinerter Zahlenwert in den ersten Zähler 10 übernommen. Der
Zähler iö zahlt nun, wie bereits beschrieben, abwärts
und löst be> Erreichen des Schwellwerts Sl. der am
Ausgang des ROM anliegt, ein Signal des (Comparators 11 aus. Durch dieses Signal wird, wie ebenfalls bereits
beschrieben ist, der elektrische Schalter 29 geschlossen und der Stromanstieg in der Zündspule ausgelöst. Ist der
Zählerstand Null erreicht, wird wiederum durch den Überlaufausgang Λ/die Zündung ausgelöst.
3, In Abänderung zu den Verhältnissen bei sehr
3, In Abänderung zu den Verhältnissen bei sehr
! niedrigen Drehzahlen gemäß Fig. 2 ist nunmehr das UND-Gatter 47 gesperrt, so da3 der Zähler 10 in den
ivegativen Bereich weiterzählen kann. Durch dieses Überlaufsignal wird weiterhin über das UND-Gatter 32
das Flipflop 33 zurückgesetzt, das Signal H wechselt von einem 1-Signal zu einem O-Signal und verändert
dadurch den Ausgangsschwellwert des ROM 12 vom Schwellwert 51 zum Schwellwert 52. Ist der Zählerstand
52 im ersten Zähler 10 erreicht, so gibt der Komparator erneut ein Signal ab, durch das einmal über
das UND-Gatter 34 ein Signal K erzeugbar ist. Dieses Signal K lädt, wie bereits beschrieben, den ersten Zähler
wiederum mit dem Ausgangswert des Addierers 18 auf. Durch das Signal K wird weiterhin das Flipflop 33
Wieder gesetzt, wodurch das Ausgangssignal H wieder
erscheint. Dieses Signal //führt wiederum im ROM 12 zur Umschaltung des Schwellwerts 52 auf den
Schwellwert 51. Der komplementäre Ausgang des Flipflops 33 wechselt auf ein O-Signal, wodurch das
UND-Gatter 34 wieder sperrt und das Signal K erlöscht Der Wert, mit dem der Zähler 10 über 19 geladen wird,
ist gleich dem zu erwartenden Zündzeitabstand vermindert um eine minimale Offenzeit.
Durch einen bekannten Zündungsrechner, für den im Ausführungsbeispiel der ROM 13 gewählt wurde, wird
in Abhängigkeit von Parametern, insbesondere der Drehzahl, der Zündzeitpunkt errechnet Auf ein Signal
Can der Klemme 44 hin wird über das UND-Gatter 41
ein Signal Wan der Klemme 42 erzeugt Dieses Signal N
öffnet einmal das erste Tor 14 und übernimmt zum anderen den Ausgangszahlenwert des ROM 13 in den
ersten Zähler 10. Bei stationärer Drehzahl stimmt, wie im ersten Zyklus in Fig.3 dargestellt ist, dieser
Ausgangswert des ROM 13 mit dem derzeitigen Zählerstand des Zählers 10 Oberem und es erfolgt keine
Änderung. Im zweiten Zyklus ist dagegen z. B. aufgrund einer zurückliegenden Drehzahlinformation eine dynamische
Änderung der Drehzahl eingetreten, und der Zählerstand F des ersten Zählers 10 wird bei einer
Anstiegsflanke des Signals A (Signal Qsntspreche/ld
dem Ausgangszahlenwert des ROM 13 verändeit. Dadurch verschiebt sich im dargestellten Signaldiagramm
der Zündzeitpunkt nach spät. Die Schließzeit bleibt konstant.
Erfolgt die Anstiegsflanke des Signals A nach Erreichen des Schwellwerk 51 durch defl es ten Zähler
i0, so tritt bei einer dynamischen Änderung neben der
Verschiebung des Zündzeitpunkts auch eiffe gewisse
ίο Änderung der Schließzeit ein. Dieser Fall tritt nur bei
hohen Drehzahlen auf, wo die dynamischen Abweichungen klein sind. Diese Veränderung ist jedoch gering und
wird bereits im nächsten Zyklus wieder rückgängig gemacht. Das Laden des ersten Zählers 10 durch das
Ausgangssignal des Addierers 18 gewährleistet auch in diesem Fall einen ungefähr richtigen Beginn des
Schließzcitpunkts. Solche Verhältnisse können jedoch nur bei extrem starken dynamischen Vorgängen
auftreten, so daß sowohl bei stationären, wie auch bei normalen dynamischen Vorgängen die Schließzeit
absolut konstant bleibt.
Durch den zeitlichen Abstand zwischen dem Nulldurchgang des ersten Zählers 10 (Schwellwprt 50) und
Erreichen des Schwellwerts S 2 wird eine minimale
Offenzeit des elektrischen Schalters 29 gewährleistet. Dies ist notwendig, damit ein Einleiten der Verbrennung
sicher gewährleistet ist. Bei hohen Drehzahlen wird die eingestellte Schließzeit eventuell größer als der Abstand
von Zündung zu Zündung. Um dies zu verhindern wird während dieser eingestellten minimalen Offenzeit das
Schließen des elektrischen Schalters 29 unterdrückt. Durch Veränderung der Schwelle 5 2 kann die minimale
Offenzeit variiert werden. Dies kann dadurch erreicht werden, daß der ROM 12 in nicht dargestellter Weise
durch eine Korreklurvorrichtung beaufschlagt wird, in die Korreklurparameter eingegeben werden können,
z. B. die Temperatur oder die Versorgungsspannung. Eine solche Variation der minimalen Offenzeit wird in
den nachfolgenden Ausführungsbeispielen noch näher
■to beschrieben. Es sei jedoch betont, daß diese Methoden
auch zur Beeinflussung des ROM 12 und über diesen zur
Veränderung dieser minimalen Offenzeit eingesetzt werden können.
In dem in Fig.4 dargestellten Signaldiagramm sind
die Verhältnisse bei hohen Drehzahlen darges-.'-llt. Bei
der Ladung des ersten Zählers 10 kann der Schwellwert 51 nicht mehr erreicht werden. Da der Schwellwert 51
dadurch schon bei der Ladung unterschritten ist gibt der Komparator 11 sofort ein Signal ab. worauf die
Schließzeit des elektrischen Schalters 29 mit der Ladung des ersten Zählers 10 beginnt Hier greift die Regelung
der mininalen Offenzeit ein, indem die Abstände zwischen zwei Schließzeiten des elektrischen Schalters
29 durch diese minimale Offenzeit gegeben sind. Im dritten, in Fig.3 dargestellten Zyklus erfolgt eine
Drehzahlverringerung, was sich durch ein verlängertes Signal A auswirkt Der Ladezählerstand des Zählers 10
überschreitet wieder den Schwellwert 51, und die Offenzeit wird wieder größer als die minimale Offenzeit
und durch den Schwellwert 51 eingestellt Die zu Beginn des dritten Gebersignals A dargestellte Korrektur
des Zählerstands Fist bereits in F i g. 3 beschrieben. Die in F i g. 5 dargestellte Schaltung zeigt eine an sich
bekannte Methode zur Erzeugung der Flankensignale B und C Eine mit einer rotierenden Welle 50, vorzugsweise
die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, verbundene Geberanordnung 51 ist in der Anordnung ais
induktiver Geber aussrehUrlef Da^n ist mit Her
rotierenden Welle 50 ein Winkelsegment 52 verbunden, z. B. ein 60°-Winkelsegment, das an einem induktiven
Aufnehmer 53 vorbeigeführt wird und dort ein winkelproportionales Signal erzeugt. Statt der Ausführung
als induktiver Geber sind äquivalent auch andere Ausführungen, ζ Β. als mechanischer Unterbrecher
oder als Hall-Geber möglich. Der Ausgang der Geberanordnung 51 ist über eine vorzugsweise als
Schnitt-Trigger ausgebildete Impulsformerstufe 54 mit dem Eingang eines ersten D-Flipflops 55 verbunden. Ein in
Ausgang des D-Flipflops 55 ist mit dem Eingang eines zweiten D-Flipflops 56 verbunden, dessen Ausgang
wiederum über ein achtes UND-Gatter 57 an die in F i g. I dargestellte Klemme 43 bzw. 23 angeschlossen
t;t Der komplementäre Ausgang des ersten D-FIipflops
55 ist mit einem weiteren Eingang des UND-Gatters 57 verbunden. Der komplementäre Ausgang des zweiten
D-Flipflops 56 ist über ein neuntes UND-Gatter 58 an die in Fig. 1 dargestellte Klemme 44 bzw. 21
angeschlossen. Der Eingang des zweiten D-Flipflops 56 ->o
ist mit einem weiteren Eingang des UND-Gatters 58 vcrbuniirr. Ubci cmc Klemme 59 wuu ύιί- Taktfrequenz
T den Takteingängen beider D-Flipflops 55, 56 zugeführt.
Die in F i g. 5 dargestellte Schaltung soll irr. folgenden >>
anhand des in Fig. b dargestellten Signaldugramms
erläutert werden. Das in der Geberanordnung 51 erzeugte drehwinkelproportionale Signa! wird in der
Impulsformerstufe 54 zum Rechtecksignal A umgewandelt. Dieses Signal A wird durch das erste D-Flipflop 55 ι»
synchronisiert, d. h_ zu Beginn des nächsten Taktes der
Taktfrequenz T wird das Signal A in das Flipflop 55 übernommen bzw. am Ende des Signals A wieder
gelöscht. Dieses synchronisierte Signal A' wird dem
zweiten Flipflop 56 zugeführt, dort um einen Takt f. versetzt und erscheint als Signal 0 an einem Eingang des
UND-Gatters 57. Durch Verknüpfung der beiden Signale A und 0 mit ihrcii komplementären Signalen in
den UND-Gattern 57, 58 werden in leicht durchschaubarer Weise die Signale B und C als Flankensignale -ό
erzeugt.
In dem in F i g. 7 dargestellten zweiten Ausführungsbeispie!
der Erfindung ist die elektronische Steuereinrichtung 60 für die Zündanlage al· Kasten dargestellt,
dem die bereits in F i g. 2 erläuterten Parameter sowie ·»>
das Signal A der Geberanordnung 51 zugeführt werden. Die Schaltungen der Bauteile 27 bis 31 entsprechen dem
ersicn Ausführungsbeispiel. Die Klemme 61 ist mit dem
positiven Pol der Versorgungsspannung verbunden. Zwischen dem Emitter des als Transistor ausgebildeten >ü
elektrischen Schalters 29 und Masse ist eine Strommeßvomchtung
62. insbesondere ein Strommeßwidcrstand,
geschalte' Der Emitter des Transistor"; 29 ist weiterhin
mit einem Eingang einer als Operationsverstärker ausgebildeten Schwellwertstufe 63 verbunden. Der
Ausgang der .Schwellwertstufe 63 ist über eine Klemme
64 und einen elektrischen Umschalter 65 mit dem K Eingang des (K-Flipflops 27 verbunden. Der Um
schalter (Si ist durch ein drehzahlabhängiges Signal f(n)
umschaltbar, d. h.. der K-Eingang des Flipflops 27 ist in M)
Abhängigkeit des dreh/ahlabhängigen Signals entweder mit der Klemme 64 oder mit einem Punkt in der
elektronischen Steuereinrichtung verbindbar, der ein dem errechneten Zündzeitpunkt zugeordnetes Signal
führt. In dem in Fig. I dargestellten AusfUhrungsbei-6i
spiel wäre dies der Ausgang M des ersten Zählers 10. Durch das drehzahlabhängige Signal f(n) ist weiterhin
über eine Klemme 66 ein zweiter elektrischer Umschalter 67 steuerbar. Durch diesen Umschalter ist
drehzahlabhängig der zweite Eingang der Schwellvvertstufc 53 entweder mit der Klemme 68 oder mit der
Klemme 69 verbindbar.
Die Wirkungsweise des in Fig.7 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels soll im folgenden anhand
des in Fig.8 dargestellten Signaldiagramms erläutert
werden. Bei mittlerer Drehzahl, z. B. bis zu 4000 Umdrehungen pro Minute, ist durch das drehzahlabhängige
Signal f(n) der erste Umschalter 65 auf die Klemme
64 und der zweite Umschalter 67 auf die Klemme 68 gelegt. Die Klemme 68 führt ein einem Schwellwert 53
entsprechendes elektrisches Signal. Auf ein Signal vom Zündungsrechner hin wird z. B. gemäß F i g. 1 das
Flipflop 27 betätigt und durch ein Signal G' an der Klemme 28 wird der elektrische Schalter 29 geschlossen.
Durch die Primärwicklung der Zündspule 30 sowie durch den Strommeßwiderstand 62 beginnt ein Strom Iz
zu fließen bzw. anzusteigen. Wird durch diesen Stromanstieg im Strommeßwiderstand 62 ein Spannungsabfall
erzeugt, der dem Schwellwert S3 entspfichi, so Vvird am Ausgang der Schwellwertstuie 53 ε;η
Signal P erzeugt, durch das über den Eingang K des Flipflops 27 dieses zurückgesetzt und der elektrische
Schalter 29 wieder geöffnet wird. Durch den unterbrochenen Stromfluß /zwird einmal das Ende des Signals P
und zum anderen die Zündauslösung bewirkt. Trotz Einflüssen wie Spannungs- und Temperaturschwankungen.
Bauelementestreuungen und Alterung wird durch diese Anordnung der Transistor immer als reiner
Schalttransistor betrieben und die Verlustleistung minimisiert. Ändern sich diese Einflüsse nicht, so bleibt
die Schließzeit unabhängig von der Drehzahl im erwähnten Bereich exakt konstant.
Bei hoher Drehzahl, bei der — wie bereits beschrieben — eine minimale Offenzeit eingehalten
werden muß. reicht die Zeit zum vollständigen Aufladen der Zündspule nicht mehr aus. so daß dort eine
rechnergesteuerte Zündauslosung wie im ersten Ausführungsbeispiel eingesetzt werden muß. Zu diesem
Zweck wird ab einer Grenzdrehzahl von z. B. 4000 pro Minute durch das drehzahlabhängige Signal f(n) der
Umschalter 65 umgeschaltet, so daß der K-Eingang des Flipflops 27 wieder durch eine Anordnung betätigt wird,
die prinzipiell dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen kann. Weiterhin wird der zweite Umschalter 67
umgeschaltet, so daß der Schwellwertstufe 63 nunmehr der Schwellwert 56 von der Klemme 69 zugeführt wird.
Dieser Schwellwert S6 liegt so niedrig, daß sofort nach
Beginn des Stromflusses durch den Widerstand 62 ein Ausgangssignal fan der Klemme 64 erscheint. Dieses
Signal Pwird jedoch nun nicht mehr zur Zündauslösung
verwendet, sondern, wie später noch ausführlicher
dargestellt ist, mit zur Korrektur der rechnergesteuerten
Zündauslösung, insbesondere der Offef.zeitschwelle.
In F i g. 9 ist eine detaillierte Darstellung des bereits in
Fig. 7 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels ge
zeigt Die Schaltelemente 10,11.14,15,19.20, 24. 25. 36,
39, 42, 45, 46 bezeichnen dieselben Elemente wie im
ersten Ausführungsbeispiel und sind untereinander gleich verschaltet. Durch die Tore 14, 19, 24 werden
dieselben Signale durchgelassen bzw. gesperrt. Die Verbindung des Ausganges M zum Eingang ZTdes ersten
Zählers 10 entfällt. An den Klemmen 20 und 36 liegt nicht mehr das Signal L, sondern ein Signal Wan, dessen
Erzeugung noch näher beschrieben wird. Der digitale Addierer 18 entfällt, wie auch seine Verbindung zu den
Zahlenausgängen des ersten Zählers 10.
Der Ausgang des !Comparators 11 ist mit dem Sperreingang E eines dritten Zählers 70, 74, 191
verbunden, der als Abwärtszähler geschaltet ist. Über eine Klemme 71 wird dem Takteingang Cdes Zählers 70
eine Taktfrequenz Γ zugeführt. Die Zahleneingänge des
Zählers 70 sind fest verdrahtet und mit der Binärzahl 3 beaufschlagt, da durch den Zähler 70 im dargestellten
Ausführungsbeispiel drei Tcie gesteuert werden sollen.
Der Oberlaufausgang Mist mit dem Ladeeingang /.des
Zählers 70 verbunden. Die Zahlenausgänge des Zählers
70 sind mit Zahleneingängen einer Dekodierstufe 72 verbunden, welche drei Ausgänge Q1, Q 2, Q 3 aufweist.
Durch die Dekodierstufe 72 wird in Abhängigkeit der drei möglichen, am Eingang anliegenden Binärzahlen
einer der drei Ausgänge Q\ bis Q3 angewählt. Durch diese Ausgänge Q 1 bis Q 3 werden drei als Transmissiongates
ausgebildete Tore 73 bis 75 gesteuert. Die Zahlenausgänge sämtlicher Tore 73 bis 75 sind mit den
Vergleichseingängen des Komparators 11 verbunden.
Die Zahlenausgänge eines vierten Zählers 76. der als Abwärtszähler geschaltet ist, sind über einen zweiten
Zwischenspeicher 77 mit den Zahleneingängen des vierten Tors 73 verbunden. Über die Klemme 44 wird
den Ladeeingängen L des Zählers 76 sowie des Zwischenspeichers 77 das Signal C zugeführt. Die
Zahleneingänge des Zählers 7f> sind durch feste Verdrahtung auf eine bestimmte Binärzahl festgelegt.
Über eine Klemme 78 wird dem Takteingang Cdes
Zählers 76 eine Taktfrequenz Tzugeführt.
Die Zahleneingänge des fünften Tors 74 sind durch feste Veri ahtung auf eine sehr kleine Binärzahl gelegt,
im dargestellten Ausführungsbeispiel die Zahl 1.
Die Zahlenausgänge eines fünften Zählers 79 sind an das sechste Tor 75 angeschlossen. Dieser fünfte Zähler
79 'si ν in Aufwärts-Abwarts-Zähler, dessen Zahleneingange
durch feste Verdrahtung wiederum auf eine bestimmte Binärzahl gelegt sind. Cber eine Klemme 80
wird dem Takteingang Ceine Taktfrequenz 7"zugeführt.
Über eint.· weitere Klemme 81 wird dem Ladeeingang L das Einschaltsignal der gesamten elektronischen Steuervorrichtung
zugeführt, das auftritt, wenn die Stromversorgung
eingeschaltet wird. Der Vorzeicheneingang U/D (Up/Down) des Zählers 79 ist mit dem Ausgang
Q 1 der Dekodierstufe 72 verbunden. Dieser Ausgang ist weiterhin über ein drittes D-FÜDflop 82 mit einem
Eingang eines Antivalenz-Gatters !33 verbunden, dessen Ausgang über einen Inverter 84 mit dem Sperreingang
Edes fünften Zählers 79 verbunden ist.
Der Ausgang Ql der Dekodietstufe 72 ist über ein
zehntes UND-Gatter 85 mit dem J-Eingang des Flipflops 27 verbunden. Der mit der Klemme 28
verbundene Ausgang des Flipflops 27 ist über eine Klemme 86 mit einem weiteren Eingang des Antivalenz-Gatters
83 verbunden. Der Sperreingang £des dritten Zählers 70 ist an einen weneren Eingang des
UND Gatters 85 angeschlossen. Der komplementäre Ausgang des Fhpflops 27 ist über ein NAND-Gatter 87
mit dem Sperreingang E des vierten Zählers 76 verbunden. Die Klemme 64 ist an einem weiteren
Eingang des NAND-Gatters 87 sowie über ein elftes UND-Gatter 88 mit einem F.ingang eines zweiten
ODER-üatters 83 verbunden, dessen Ausgang an den K-Eingang des Flipflops 27 angeschlossen isf. Die
Rlemme 66 ist an einen drillen Eingang des NAND-Gatters 87 sowie über ein zwölftes ÖND-Gat*
ter 90 an einen weiteren Eingang des OQEROallers 98
angeschlossen. Der Ausgang Q2Üer Dekodierstufe 72
ist einmal mit einem weiteren Etft.gang des UND-Gat
ters 90. zum zweiten mit einem Eingang eines NOR-Gatters 91 und zum dritten mit dem D-Eingang
eines vierten D-Flipflops 92 verbunden. Der komplementäre Ausgang des Flipflops 92 ist mit einem
weiteren Eingang des NOR-Gatters 91 verbunden, dessen Ausgang an den J-Eingang eines dritten
]K-Flipflops 93 angeschlossen ist Der Ausgang des Flipflops 93 ist mit einem weiteren Eingang des
UND-Gatters 88 und der komplementäre Ausgang mit der Klemme 66 verbunden. Der komplementäre
Ausgang des Flipflops 92 ist über einen Inverter 95 und ein dreizehntes UND-Gatter 94 mit dem Rücksetzeingang
R des Flipflops 93 verbunden. Der Ausgang des UND-Gatters 85 ist an einen weiteren Eingang des
UND-Gatters94 angeschlossen. Die Bauelemente88 bis
94 bilden den in Fig.7 beschriebenen elektrischen
Umschalter 65.
Die Takteingänge der Zähler sind in der Darstellung
mit verschieden bezifferten Klemmen verbunaen, über die jeweils eine Taktfrequenz Tzugeführt wird. Diese
Taktfrequenz kann dieselbe sein, wodurch alle diese K lemmen miteinander verbunden sind. Ebenfalls benötigen
die dargestellten Flipflops eine Taktfrequenz, welche ebenfalls diese Taktfrequenz sein kann. Die
Takteingänge der Flipflops sind in der Zeichnung nicht näher dargestellt.
Das in Fig. 9 detaillierter gezeigte zweite Ausführungsbeispiel soll im folgenden anhand der F i g. 10 und
11 in seiner Wirkungsweise erläutert werden. Zunächst sei die Wirkungsweise bei kleinen bis mittleren
Drehzahlen am in Fig. 10 dargestellten Signaldiagramm erläuter· Die Wirkungsweise der Tore 14,19,24
im Zusammenw rken mit dem ersten Zähler entspricht dem ersten Ausführungsbeispiel. Allerdings wird nunmehr
das zweite Tor 19 durch ein Signal W gesteuert Der Zähler 10 wird durch ein Signal IVüber das Tor 19
mit einer Binärzahl gemäß dem m erwartenden Zündwinkelabstand geladen und beginnt abwärts zu
zählen. Zu Beginn eines Gebersignals A. also durch ein Sisnal C bzw. N wird entsprechend dem ersten
Ausführungsbeispiel der Zählerstand des Zählers 10 entsprechend dem errechneten Zündzeitpunkt überschrieben.
Dieser Vorgang wirkt sich nur aus — wie ebenfalls bereits ausgeführt wurde — wenn eine
dynamische Änderung stattgefunden hat. In diesem Bereich liegt am Ausgang Q 3 der Dekodierstufe 72 ein
1-Signal, durch welches das Tor 75 geöffnet ist. Im
folgenden werden die an den Ausgängen Qi bis Qi
anliegenden Signale ebenfalls mit ζ) 1 bis ζ? 3 bezeichnet.
Über dieses Tor 75 liegt der Zählerstand am Ausgang des Zählers 79. also der Schweiiwert .53, am
Vergleichseingang des Komparators 11 an. Erreicht der Zählet 10 den Zählerstand .5 3. so gibt der Komparator
11 ein Ausgangssignal ab. durch das einmal über das UND-Gatter 85 das Signal i/l erzeugt wird und zum
anderen durch Freigeben des Sperreingangs E des Zählers 70 dieser um eine Zahl weitergezählt wird.
Durch das Signal U\ wird das Flipflop 27 gesetzt, was ein Signal G bzw. Can der Klemme 28 und damit den
Beginn der Schließzeit zur Folge hat Durch das Weiterzählen des Zählers 70 wechselt der Ausgang Qi
der Dekodierstufe 72 auf ein O-Signäl und der Ausgang
Q1 auf ein !'Signal.. Dadurch wird das Tor 75 gesperrt
und das Tor 73 geöffnet. Am Vergleichseingang des Komparators 11 liegt nunmehr der Ausgangszahlen'
wert des Zwischenspeichers 77, also der Schweiiwert 54. Erreicht der Zähler 10 den Zählersland 54, so gibt
der Komparator 11 erneut eiri Signal ab, durch das der
Zähler 70 wiederum um eine Zahl weitergezählt wird. Der Ausgang Q 1 der Dekodierstufe 72 wechselt zu
einem O-Signal und der Ausgang QI zu einem 1-Signal.
Dieses Ausgangssignal des [Comparators Il entspricht dem errechneten Zündzeitpunkt Die Zündung kann
jedoch durch den Ausgang Q2 der Dekodierstufe 72 und das UND-Gatter 90, sowie das ODER-Gatter 89
nicht ausgelöst werden, da das UND-Gatter 90 durch den komplementären Ausgang des Flipflops 93, an dem
ein O-Signal liegt, gesperrt ist Erst durch ein Signal Fan der Klemme 64 wird über das UND-Gatter 88 das
Flipflop 27 zurückgesetzt, was ein Ende der Schließzeit des elektrischen Schalters 29 und damit die Zündung zur
Folge hat Das in Fig IO dargestellte Signal G tritt
somit gar nicht auf, sondern die Schließzeit des elektrischen Schalters 29 wird durch das Signal G'
vorgegeben.
Durch das 1-Signal am Ausgang Q 2 der Dekodierstufe
72 liegt am Vergleichseingang des !Comparators Il über das Tor 74 die Zahl 1 an, die dem Schwellwcrt 50
entspricht. D ;se Zahl ist so klein, daß sie in der Zeichnung mit der Nillinie übereinstimmt. Während de*
Signals ζ) 2 am Ausgang der Dekodierstufe 72 liegt am
komplementären Ausgang des Flipflops 92 ein 0-Signal,
das natürlich um einen Takt gegenüber dem Signal Q 2 verzögert ist. Die Signalfclge am komplementären
Ausgang des Flipflops 92 ist mit V bezeichnet. Erreicht der Zählci 10 den Zählerstand 50, so wird durch ein
Ausgangssignal des !Comparators Il der Zähler 70 erneut um eine Zahl weitergezählt. Da beim Zähler 70
ein Überlauf erscheint, wird dieser mit 3 geladen und es ergibt sich wie 'erum ein t-Signal am Ausgang Q 3, und
der Ausgang ζ) 2 wechselt auf ein O-Signal. Nach dem Wechsel des Ausgangs Q 2 adf ein 0-Signal liegen
kurzzeitig an beiden Eingängen des NOR-Gatters 91 O-Signale. wodurch während dither kurzen Zeit ein
Signal W am Ausgang dieses NOR-Gatters 91 erzeugt wird. Durch dieses Signal W wird, wie eingangs bereits
beschrieben, der erste Zähler 10 wieder gesetzt. Die Verhältnisse am FÜDflop 93 ändern sich nicht, da dieses
Flipflop bereits gesetzt war. Da ein Signal U1 bei diesen
Verhältnissen nicht gleichzeitig mit einem invertierten Signal V auftritt kann kein Signal Y entstehen. Dies
verhindert wiederum eine Rücksetzung des Flipflops 93. Durch das somit ständig anliegende 0-Signal am
komplementären Ausgang des Flipflops 93 liegt über das NAND-Gatter 87 am Sperreingang Edes Zählers 76
ständig ein 1 -Signal, wodurch sich dessen Zählerstand nicht verändern kann. Der Schwellwert 54 bleibt somit
konstant.
Stimmt der errechnete Zündzeitpunkt (Erreichen des Schwellwerts 54) nicht mit den gemessenen Zündzeitpunkt,
der die Zündauslösung bringt, überein, so liegen an den beiden Eingängen des Antivalenzgatters 83
unterschiedliche Signale an, wodurch der Ausgang diesem <\ntivalenzgatters 83 auf ein I-Signal gesetzt
wird. Dies wiederum bewirkt über den Inverter 84 eine Freigabe des Sperreingangs E des Zählers 79. Der
Zählerstand des Zählers 79 verändert sich daher mit der Taktfrequenz C während dieser Diskrepanz. Liegt
während dieser Diskrepanz der Zündzeitpunkte noch ein 1'Signal am Ausgang Q 1 der Dekodierstufe 72 an,
so bedeutet dies, daß der gemessene Zündzeitpunkt früher liegt als der errechnete. Der Zähler 79 wird über
den Vorzeicheneingarig U/D auf Abwärtszählen gestellt.
Liegt dagegen, wie in Fig* 10 dargestellt, zu
Beginn dieser Diskrepanz am Ausgang Q1 wieder ein
0'Signal an, so zählt der Zähler 79 entsprechend
aufwärts und setzt den Schwellwert
53 herauf. Der
<3n
Beginn der Schließzeit des elektrischen Schalters 29 wird dadurch im nächsten Zyklus vorverlegt Das
Flipflop 82 dient zum Laufzeitausgleich der Taktsignale bezüglich des Flipflops 27.
Im Bereich hoher Drehzahlen, z. B. über 4000
Umdrehungen pro Minute, liegen die in Fig. 11 dargestellten Verhältnissen vor. Die Erkennung einer
solchen hohen Drehzahl erfolgt entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel oacurch, daß
durch Setzen des Zählers 10 der Schwellwert 53 nicht mehr erreicht wird und dadurch sofort nach dem Setzen
der Komparator 11 ein Signal abgibt, das die Unterschreitung des Schwellwerts 53 kennzeichnet.
Dieses Komparatorsignal bewirkt einmal ein sofortiges Weiterschalten des 1-Signals vom Ausgang Q 3 der
Dekodierstufe zum Ausgang Q1 und zum zweiten über
das UND-Gatter 85 das Signal Ul, das den Beginn der
Schließzeit auslöst. Durch das kurzzeitig noch anliegende 1-Signal am Ausgang Q 3 der Dekodierstufe 72 ist
dieses öffnen des UND-Gatters 85 noch für kurze Zeit mögüch Am Ende des !-Signals am Ausgang Q2 der
Dekodierstufe 72 wird, wie bereits beschrieben, am Ausgang des NOR-Gatters 91 ein Signal W erzeugt.
Gleichzeitig wird jedoch, wie eben beschrieben, das Signal Ul erzeugt, das über das UND-Gatter 94 ein
Signal Y erzeugt, da zu diesem Zeitpunkt der komplementäre Ausgang des Flipflops 92 gerade noch
auf einem 0-Signal liegt und somit der Ausgang des Inverters 95 auf einem 1-Signal. Es liegen somit
gleichzeitig ein Signal Wund ein Signal Kam Flipflop 93 an. Da der Rücksetzeingang R dominierend ist, wird
bzw. bleibt das Flipflop 93 zurückgesetzt, was ein 1-Signal am komplementären Ausgang des Flipflops 93
und damit an der Klemme 66 bedeutet. Dieses 1-Signal ist durch das Signal Zdargestellt. Das UND-Gatter 88
bleibt somit für Signale P ständig gesperrt und das UND-Gatter 90 für Signale am Ausgang 02 der
Dekodierstufe 72 dauernd geöffnet. Die Zündauslösung erfolgt nicht mehr durch Sig\ i'e P (gemessener
Zündzeitpunkt), sondern zu Beginn eines Signals am Ausgang Q 2 der Dekodierstiife 72 (errechneter
Zündzeitpunkt).
Durch das Signal Z an der Klemme 66 wird, wie bereits zu Fig. 7 beschrieben, der dort dargestellte
Umschalter 67 betätigt und durch diesen auf den sehr niedrigen Schwellwert 56 umgeschaltet. Ein Signal Pan
der Klemme 64 wird nunmehr durch die Schwellwertstufe 63 sofort erzeugt, sobald ein geringer Strom durcn
den Widerstand 62 zu fließen beginnt. Durch den Zähler
76 erfolgt eine Laufzeitkorrektur der minimalen Offenzeit im Anschluß der Züridauslösung. Ab diesem
Zeitpunkt liegt ein Signal G am komplementären Ausgang des Flipflops 27. Zum Zündzeitpunkt liegt an
sämtlichen Eingängen des NAND-Gatters 87 ein !■Signal, wodi <rh der Sperreingang Edes Rückwärtszählers
76 freigegeben wird. Dieser zählt nun mit der Taktfrequenz Eabwärts. Da ab dem Zündzeitpunkt die
Offenzeit beginnt, d. h. der elektrische Schalter 29 gesperrt ist, bricht der Strom durch den Widerstand 62
zusammen. Nach sehr kurzer Zeit wird der Schwellwert 56 unterschritten, wodurch über die Klemme 64 und das
NAND-Gatter 87 der Zähler 76 wieder gesperrt wird. Der veränderte Zählerstand des Zählers 76 wird mit
dem nächsten Signal C in den Zwischenspeicher 77 übernommen und gleichzeitig der Zähler 76 wieder auf
seinen ursprünglichen Wert gesetzt Die Umschaltung der Zündaüslösung von der gemessenen Methode zur
gerechneten bei höheren Drehzahlen ist dort unproblematisch, da Dynamikprobleme bei solchen höheren
Drehzahlen verschwindend gering werden. Durch diese zusätzliche Zählweise erfolgt eine Kompensation der
Laufzeit der externen Bauteile für den Zündwinkel. ;
Die Veränderung des Zählerstandes des Zählers 10 durch die Anstiegsflanke des Signals A erfolgt
wiederum analog.
Die in Fig. !2 dargestellte Schaltung stellt zusammen mit der in Fig.9 bzw. 7 dargestellten Schaltung ein n.
drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Dazu wird die Klemme 64 aufgetrennt und die in Fig. 12
dargestellte Schallung dazwischen geschaltet. Dieses Zwischenschalten ist dadurch angedeutet, das der
Eingang der Schaltung die Klemme 64 und der Ausgang ; der Schaltung die Klemme 64' aufweist. Die Verbindungsleitung
in F i g. 9 zwischen der Klemme 28 und der Klemme 86 entfällt Die übrige Schaltung bleibt
erhalten
Der Ausgang C? 1 der Dekodierstufe 72 ist über eine _?n
Klemme 100 und einem Inverter 101 mit einem Eingang eines vierzehnten LJN D-Gatters 102 ν erbunden. Der das
Signal Ui führende Ausgang des UND-Garers 85 ist über eine Klemme 103 mit dem !-Eingang eines vierten
JK-F!ipflops 104 verbunden, dessen komplementärer y>
Ausgang an einem zweiten Eingang des UND-Gatters 102 angeschlossen ist. Die Klemme 64 ist sowohl mit
dem K-Eingang des Flipflops 104, wie auch mit dem Eingang eines fünften D-Flipflops 105 verbunden.
Weiterhin ist die Klemme 64 mit einem Eingang eines jm
fünfzehnten UND-Gatters 106 verbunden, dessen zweiter Eingang an den komplementären Ausgang des
Flipflops 105 angeschlossen ist. Der Ausgang des vierzehnten UND-Gatters 102 ist einmal mit dem
Eingang eines sechsten D-Fiipflops 107 wie auch mit r>
einem Eingang eines sechzehnten UND-Gatters 108 verbunden, dessen zweiter Eingang an den komplementären
Ausgang des Flipflops 107 angeschlossen ist. Der Ausgang des UND-Gatters 108 ist über ein drittes
ODER-Gatter 109 an die Ausgangsklemme 64' ange- -"> schlossen.
Die Klemme 103 ist weiterhin mit den Rücksetzeingängen
R eines sechsten Zählers 110 und eines siebten
Zählers 111 verbunden, wobei die Zahlenausgänge des Zählers 110 mit den Zahleneingängen des Zählers 111 4-,
verbunden sind. An den Takteingang Cdes Zählers 110 ist über eine Klemme 112 eine erste Taktfrequenz 7"und
an den Takteingang C des Zählers 111 über eine
Klemme 113 eine /weite Taktfrequenz Ti angelegt. Der Ausgang des fünfzehnten UND-Gatters 106 ist über ">'■
ein zweites NOR-Gatter 114 mit dem Ladeeingang L des Zählers 111 verbunden. Der Überlaufausgang Mdes
Zählers 111 ist einmal über einen Inverter 115 mit den
Sperreingängen feines siebten D-Flipflops 116 und
eines achten D-Flipflops 117. zum zweiten mit dem '·>
D-Eingang des Fl'yflops 116, zum dritten mit einem
zweiten Eingang des zweiten NOR-Gatters 114. zum vierten mit einem Eingang eines siebzehnten UND-Gat
ters 118 und schließlich mit dem K-Eingang eines fünften JKFIipflops 119 verbunden. Der Ausgang* des
siebten D-Hipflops 116 ist sowohl mit einen weiteren
Eingang des UND-Gatters 118, wie auch mit dem D-Eingang des achten D-Flipflops 117 verbunden. Der
Ausgang des Flipflops 117 ist mit dem Sperreingang des
siebten Zählers 111 verbunden. Der Ausgang des b>
vierten JK-Flipflops 104 ist mit deni Sperreingang des
sechsten Zählers Üö verbunden. Der Ausgaiig des
fünfzehnten UND-Gatters 106 ist an die Rücksetzeingänge der beiden Flipflops 116,117 angeschlossen.
Die Klemme 103 ist weiterhin sowohl mit dem J-Eingang, wie auch mit dem Setzeingang Sdes fünften
JK-Flipflups 119 verbunden, dessen Ausgang an üie
Klemme 86 angeschlossen ist.
Die Wirkungsweise des in Fig. 12 dargestellten dritten Ausführungsbeispiels sei zunächst prinzipiell
anhand des in Fig. 13 dargestellten Diagramms erläutert. Um zu verhindern, daß der Zündwinkel schon
bei kleinsten Spannungs- bzw. Temperaturschwankungen, die zwischen benachbarten Zündungen auftreten,
variiert, wird ein Toleranzbereich für den zulässigen Ladestro η der Zündspule festgelegt, der von Tmin bis
Tmax reicht und somit die Bereiche II und MI umfaßt. Der Beginn des Toleranzbereichs Twin wird durch das
Signal P gegeben. Liegt die errechnete Zündzeit innerhalb des Toleranzbereichs, wird die Zündauslösung
durch diese gerechnete Zündzeit vergenommen. Liegt die errechnete Zündzeit im Bereich I, so erfolgt die
Zündauslösung mit Tmin. und liegt die errechnete
Zündzeit im Bereich IV, so erfolgt ^ie Zündauslösung
bei Tmax. Die zulässige ToleranzDiHte Tmax—Tmin
kann einen fester. Wert besitzen oder aber von der Zeit bis zum Erreichen der Stromgrenze der Schwellwertstufe
63 abhängen, wit dies durch das AusführungsL'ispiel
gegeben ist. Der Sollstrom Io mit der zugehörigen Sollzei. To befindet sich in der Mitte des Toleranzfeldes.
Zur Korrektur der Schließzeitgrenze wird To als Sollzeit und die errechnete Zündauslösung als Istgroße
verwendet. Durch diese Methode wird auch tine zusätzliche Totzeit, die eine dynamische Verschlechterung
des Zündungsrechners bedeutet, vermieden die
sich daraus ergeben würde, daß eine berechnete
Zündwinkeländerung erst über eine Änderung der Schließzeitgrenze am Ausgang feststellbar ist.
Die detaillierte Schaltung des in F i g. 12 dargestellten
dritten Ausführungsbeispiels wird nunmehr anhand von
Fig. 14 erläutert werden. Der Beginn der Schlieüzeit ist
durch den Beginn des Signals am Ausgang Q 1 der Dekodierstufe 72 bzw. durch das Signal UX gegeben.
Durch dieses Signal Ul wird das Flipflop 104 gesetzt,
d. h das Signal U2 wechselt /u einem 0-Signal. Im
folgenden seien die drei möglichen Zündauslösunger
nacheinander behandelt:
1. Der errechnete Zündzeitpunkt legt vor dem
Toleran/bereich (Bereich I): Dieser Bereich isi dadurch gegeben, daß das Signalende des Signals
Q 1 endet bevor ein Signal Perscheint. Dieser Fall
ist in Fig. 14 als zweiter Zyklus dargestellt. Durch
das Signal P wechselt das Signal U2 am komplementären Ausgang des Flipflops 104 /u
einem 1-Signal. Da am zweiten Eingang des
UND-Gatters 102 durch das Signal ~Q~1 bereits ein
!•Signal liegt, wechselt das Signal ί,'3 zu einein
I Signal und erzeugt kurzzeitig ein Sifnal i'4. das
über das ODER-Gatter 109 und die Klemme 64' die Zündung gemäß dem zweiien Ausführungsbeispiel
auslöst.
2. Der errechner Zündzeitpunkt liegt im Toleran/be
reich (Bereiche Il und III): Dieser Bereich ist gekennzeichnet durch das Auftreten des Signals P
vor dem Signalende des Signals Q% Durch das Signal P wechselt das Signal L/2 zu einem 1-Signal,
wodurch jedoch nicht die Zündung ausgelöst wird, da am zweiten Eingang des UND-Gatters 102 doch
ein 0-SignaI anliegt. Erst mit dem Signalende des Signals Qi wechselt das Signal Ql zu einem
1-Signal und löst dadurch analog dem zuvor Beschriebenen die Zündung aus.
Der errechnete Zündzeitpunkt liegt hinter dem Toleranzbereich (Bereich IV): Durch ein Signal U1 werden die beiden Zähler 110, 111 zurückgesetzt. Da durch dieses Signal U1 gleichzeitig das Flipilop 104 gesetzt wird, gibt das Signal U2 den Sperreingang E des Zählers 110 frei, wodurch dieser Zähler mit der Taktfrequenz T aufwärts zählt. Dies ist als gestricheltes Signal L/6 gezeigt. Durch das Signal L/9 ist gleichzeitig der Zähler 111 gesperrt. Durch ein Signal P wechselt einmal das Signal U2 zu einem 1 -Signal und sperrt den Zähler UO und zum anderen wird über das UND-Gatter 106 und das NOR-Gatter 114 der Ladeeingang L des Zählers 111 betätigt, wodurch dieser Zähler den Zählerstand des Zählers 110 übernimmt. Gleichzeitig werden durch das Signal am Ausgang des UND-Gatters 106 über die Rücksetzeingänge /?die beiden Fiipftops i iö, i i7 rückgcseizi. wudurcii das Signal L/9 den Sperreingang des Zählers 111 freigibt. Dieser Zähler 111 zählt nun mit der Frequenz 7" I rückwärts (U 7). Erreicht der Zählerstand des Zählers 111 den Wert Null, so erscheint am Oberlaufausgang M ein Überlaufsignal, durch das einmal über das NOR-Gatter 114 der Zähler 111 erneut mit dem Zählersland des Zählers HO geladen wird und zum zweiten unter gleichzeitiger Freigabe der Sperreingänge der Flipflops 116,117 das Flipflop 116 gesetzt wird. Am Ausgang des Flipflops 116 erscheint das Signal L/8. Dieses Signal L/8 liegt an einem Eingang des UND-Gatters 118 an. kann jedoch die Zündung nicht auslösen, da das Überlaufsignal am Ausgang /V/des Zählers 111 inzwischen wieder verschwunden ist. Der Zähler 111 beginnt nunmehr zum zweitenmal abwärts zu zählen und gibt bei Erreichen seines Zählerstands Null erneut ein Signal an seinem Überlaufausgang M ab. Dieses Überlaufsignal löst dieses Mal über das UND-Gatter 118 und das ODER-Gaiter 109 die Zündung aus. Dieses Signal kann natürlich nur dann die Zündung auslösen, wenn diese nicht bereits durch ein Signal L/4 ausgelöst wurden. Das zweite Überlaufsignal am Zähler 111 gibt das Ende der Toleranzzeit an, bei dem spätestens die Zündung ausgelöst werden soll. Durch das zweite Überlaufsignal am Zähler 111 werden nochmals die Sperreingänge E der Flipfiops 116,117 freigegeben, worauf das Flipflop 117 das anliegende Signal L/8 als Ausgangssignal i/9 übernimmt und den Zähler 111 sperrt.
Der errechnete Zündzeitpunkt liegt hinter dem Toleranzbereich (Bereich IV): Durch ein Signal U1 werden die beiden Zähler 110, 111 zurückgesetzt. Da durch dieses Signal U1 gleichzeitig das Flipilop 104 gesetzt wird, gibt das Signal U2 den Sperreingang E des Zählers 110 frei, wodurch dieser Zähler mit der Taktfrequenz T aufwärts zählt. Dies ist als gestricheltes Signal L/6 gezeigt. Durch das Signal L/9 ist gleichzeitig der Zähler 111 gesperrt. Durch ein Signal P wechselt einmal das Signal U2 zu einem 1 -Signal und sperrt den Zähler UO und zum anderen wird über das UND-Gatter 106 und das NOR-Gatter 114 der Ladeeingang L des Zählers 111 betätigt, wodurch dieser Zähler den Zählerstand des Zählers 110 übernimmt. Gleichzeitig werden durch das Signal am Ausgang des UND-Gatters 106 über die Rücksetzeingänge /?die beiden Fiipftops i iö, i i7 rückgcseizi. wudurcii das Signal L/9 den Sperreingang des Zählers 111 freigibt. Dieser Zähler 111 zählt nun mit der Frequenz 7" I rückwärts (U 7). Erreicht der Zählerstand des Zählers 111 den Wert Null, so erscheint am Oberlaufausgang M ein Überlaufsignal, durch das einmal über das NOR-Gatter 114 der Zähler 111 erneut mit dem Zählersland des Zählers HO geladen wird und zum zweiten unter gleichzeitiger Freigabe der Sperreingänge der Flipflops 116,117 das Flipflop 116 gesetzt wird. Am Ausgang des Flipflops 116 erscheint das Signal L/8. Dieses Signal L/8 liegt an einem Eingang des UND-Gatters 118 an. kann jedoch die Zündung nicht auslösen, da das Überlaufsignal am Ausgang /V/des Zählers 111 inzwischen wieder verschwunden ist. Der Zähler 111 beginnt nunmehr zum zweitenmal abwärts zu zählen und gibt bei Erreichen seines Zählerstands Null erneut ein Signal an seinem Überlaufausgang M ab. Dieses Überlaufsignal löst dieses Mal über das UND-Gatter 118 und das ODER-Gaiter 109 die Zündung aus. Dieses Signal kann natürlich nur dann die Zündung auslösen, wenn diese nicht bereits durch ein Signal L/4 ausgelöst wurden. Das zweite Überlaufsignal am Zähler 111 gibt das Ende der Toleranzzeit an, bei dem spätestens die Zündung ausgelöst werden soll. Durch das zweite Überlaufsignal am Zähler 111 werden nochmals die Sperreingänge E der Flipfiops 116,117 freigegeben, worauf das Flipflop 117 das anliegende Signal L/8 als Ausgangssignal i/9 übernimmt und den Zähler 111 sperrt.
Durch Variation der Frequenzen der Taktsignale T und T1 kann die Toleranzzeit festgelegt werden, die aus
zwei Abwärlszählvorgängen im Zähler 111 besteht. Nach dem ersten Abwärtszählvorgang ist die Sollzeit
To erreicht. Die Sollzeit ist durch den Übergang von 0-1 des Signals L/8 mitgegeben. Dieses Signal L/8
setzt das Flipflop 119 zurück, das zuvor durch das Signal
U1 gesetzt wurde. An der Klemme 86 wechselt das
1 -Signal zu einem 0-Signal. Dieses 0-Signal bewirkt über
das Antivalenzgatter 83 analog zu den Ausführungen zu Fig." £mc ■Veränderung dss Zshisrsiandes des Zäh!?r<:
79 und damit des Schwellwerts 53. sofern eine Diskrepanz zum errechnten Zündzeitpunkt vorliegt.
Diese Diskrepanz liegt in Fig. 14 im ersten Zyklus zwischen dem Beginn des Signals L/8 (gemessener
Soll-Zündzeitpunkt) und dem Signalende des Signals Q1 vor (errechneter Zündzeilpunkt). Im zweiten Zyklus
liegt diese Diskrepanz zwischen dem Ende des Signals Q 1 (errechneter Zündzeitpunkt) und dem Beginn des
Signals US vor (gemessener Soll-Zündzeitpunkt).
Soll auf eine Korrektur des Schwellwerts 53 verzichtet werden, so genügt ein einziger Zählvorgang
im Zähler 111 zur Ermittlung eine* Toleranzbereichs.
Bei den einzelnen Ausführungsbeispielen der Erfindung sind einzelne Bereiche durch verschiedene
Schaltungen ausgeführt, die jedoch im wesentlichen dieselben Signale erzeugen. Diese Bereiche sind
zwischen den einzelnen Ausführungsbeispielen austauschbar und können bei jedem Ausführungsbeispiel
variiert werden. So kann z. B. die Auslösung der Schwellwertsignale durch die ersten Zähler 10 entweder
nach der Methode gemäß Fig. 1 oder nach der Methode gemäß F i g. 9 erfolgen.
Hierzu 9 Blatt Zeichnungen
Claims (45)
1. Zündanlage für Brennkraftmaschinen, mit einer mit einer rotierenden Welle verbundenen Geberanordnung,
durch die ein drehwinkelproportionales Signal erzeugbar ist, mit einer Zündspule, in deren
Primärstromkreis ein durch eine elektronische Steuereinrichtung zur Einstellung einer im wesentlichen
konstanten Schließzeit gesteuerter elektrischer Schalter und in deren Sekundärstromkreis wenigsiens
eine Zündstrecke geschaltet ist, mit durch Gebersignale ausgelösten Zählvorgängen in einem
Drehzahlzähler zur Ermittlung drehzahlabhängiger Zahlenwerte, die in eine Zählvorrichtung für die
Schließzeit zur periodischen Auszählung übernommen werden und durch die bei Veränderung der
Drehzahl im darauffolgenden Schließzeitzyklus der Beginn der Schließzeit verschiebbar ist, mit einem
Zündzeitpunktrechner, durch den der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von den Parametern der Brennkraftmaschine
als auszuzählender Zahlenwert errechenbar iii dadurch gekennzeichnet, daß
zur Festlegung der Schließzeit in einem ersten Zähler (10), der die Zählvorrichtung für die
Schüeßzeit bildet, wenigstens zwei Zählerstände (Si. 50 bzw. S3, 54) als Schwellwerte ausgeDÜdet
sind, daß durch ein durch den ersten Schwellwert (Sl bzw. S3) ausgelöstes Signal der elektrische
Schalter (29) geschlossen wird (Beginn der Schließzeit), daß durch ein durch den zweiten Schwellwert
(SO bzw. S4) ausgelöstes Signal der elektrische
Schalter '29) wieder geöffnet wird (Ende der
Schließzeu = Zündzeitpunkt), und daß der vom Zündzeitpunktreclmer (13, als Zündzeitpunkt errechnete
Zahleriwert durch e;n Signal (C) einer
Bezugsmarke zur Anpassung ies jeweiligen Zählerstands des ersten Zählers (10) an den aktuellen
Zündzeitpunkt während der Auszählung auf diesen übertragbar ist.
2. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweiter, mit einer Zählfrequenz beaufschlagter Zahler (16) vorgesehen ist, durch den
während jedes Gebersignals (A) em drehzahlabhängiger
Zählerstand (E) auszählbar ist und daß ditser Zählerstand (E) des zweiten Zählers (16) am Ende
jedes Zählvorgangs des ersten Zählers (10) in diesen ersten Zähler übernehmbar ist.
3. Zündanlage nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Signal (Qder Bezugsmarke
die Anstiegsflanke des Gebersignals C-4^ist.
4. Zündanlage nach einem der vorhergehender Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Zündzeitpunktrechner
ein Festwertspeicher (13) (ROM) vorgesehen ist. dessen Adressen durch parameterproportionale
Signale anwählbar sind.
5 Zündanlage nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet,
daß als drehzahlproportionale Signale die Endrählerstände (E) des zweiten Zählers (16) dem
ROM(13)/uführbar sind.
6 Zündanlage nach Anspruch 4 oder 5. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des
ROM (13) und dem Eingang des ersten Zählers (10) eine durch die Anstiegsflanke (C) des Gebersignals
(A) gesteuertes erstes Tor (14) geschaltet ist,
7. Zündanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Zähler (16) ein Zwischenspeicher (17) nachgeschaltet ist,
dessen Ladeeingang (L) durch die Abfallflanke (E) eines Gebersignals (y4Jbeaufschlagbar ist.
8. Zündanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zweiten
Zähler (16) und den ersten Zähler (10) ein zweites Tor (19) geschaltet ist, das durch ein das Zählende
des ersten Zählers (10) kennzeichnendes Signal L bzw. W) betätigbar ist.
9. Zündanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die
elektronische Steuereinrichtung im Anschluß an dem Zündzeitpunkt eine minimale Offenzeit des
elektrischen Schalters (29) einstellbar ist.
10. Zündanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Zählerstand (S 2
bzw. SO) des ersten Zählers (10) als Schwellwert ausgebildet ist und daß durch . eine logische
Schaltungsvorrichtung (12, 26, 32, 33, 34) ein Schließen des elektrischen Schalters (29) während
des Zählvorgangs des ersten Zählers (10) zwischen dem zweiten und dem dritten Schwellwert verhinderbar
ist (minimale Offenzeit).
11. Zündanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch den ais Schweilwcit
ausgebildeten dritten Zählerstand (52 bzw. SO) des ersten Zählers (10) ausgelöstes Signal (L bzw. W) als
kennzeichnendes Signal für das Zählende des ersten Zählers (10) einsetzbar ist.
12. Zündan'age nach einem de. Ansprüche 2 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zweiten Zähler (16) und den ersten Zähler (10) ein
drittes Tor (24) geschaltet ist, das bei gleichzeitigem Auftreten ti,ies Signals (B) einer Bezugsmarke,
insbesondere des Gebersignals, und eines eine niedrige Drehzahl der rotierenden Welle (50)
kennzeichnenden Signals betätigbar ist (Startvorgang einer Brennkraftmaschine).
13. Zündanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das eine niedrige Drehzahl
kennzeichnende Signal durch einen Drehzahlgeber mit nachgeschalteter Schwellwertstufe erzeugbar
ist.
14. Zündanlage nach Anspruch 12 oder 13. dadurch gekennzeichnet, daß das eine niedrige
Drehzahl kennzeichnende Signal bei einer Brennkraftmaschine durch den Startschalter erzeugbar ist.
15. Zündanlage nach einem der Ansprüche 12 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein eine niedrige Drehzahl kennzeichnendes Signal die
beiden anderen Tore (14,19) sperrbar sind.
16. Zündaniage nach einem der Ansprüche 2 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung von
Zählerständen des ersten Zählers (10) zu Schwellwerten die Ausgänge des ersten Zählers, sowie
Ausgänge einer digitalen Speichervorrichtung (12 bzw. 76 bis 79) einem digitalen Komparator (11)
zuführbar sind.
17. Zündanlage nach Anspruch 16. dadurch gekennzeichnet, daß zur Umschaltung der digitalen
Speichervorrichtung (12 bzw 76 bis 79) von einem Speicherwert (Schwellwerk zum nächsten Umschaltvorrichtungen
(33 bzw. 71 bis 75) vorgesehen sind, die durch Signale bei Erreichen von Schwellwerten
im ersten Zähler (10) steuerbar sind,
18. Zündanlage nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß in der digitalen
Speichervorrichtung ein Festwertspeicher (12) (ROM) vorgesehen ist, bei dem verschiedene
Speicherwerte anwählbar sind.
19. Zündanlage nach einem der Ansprüche 16 bis
18, dadurch gekennzeichnet, daß in der digitalen Speichervorrichtung (7i bis 75) durch feste Verdrahtung
erzeugte, digitale Zahlenwerte gespeichert sind.
20. Zündanlage nach einem der Ansprüche 2 bis
19, dadurch gekennzeichnet, daß beim Nulldurchgang
des ersten Zähler? (10) an seinem Minimum-Maximum-Ausgang (M) (Überlaufausgang) ein
Schwellwertsignal erzeugbar ist.
21. Zündanlage nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, daß durch den Nulldurchgang des ersten Zählers (10) ein dem zweiten Schwellwert
(50) zugeordnetes Signal erzeugbar ist, und daß dem zweiten Tor (19) eine Addierstufe (18) vorgeschaltet
ist zur Addition der Zählwerte (F+ E)des ersten und
des zweiten Zählers (10,16).
22. Zündanlage nach Anspruch 20 oder 21. dadurch gekennzeichnet, daß als Umschaltvorrichtung
für die digitale Speichervorrichtung (12) eine durch den Oberlaufausgang (M) des ersten Zählers
(10) sowie eine durch den Ausgang des Komparators (U) gesteuerte bistabile Schaltvorrichtung (33)
vorgesehen ist.
23. Zündanlage nach Anspruch 18 oder 19. dadurch gekennzeichnet, daß zur Umschaltung von
wenigstens drei Speicherwerten der digitalen Speichervorrichtung (76 bis 79) in einem dritten
Zähler (76 bis 79) Ausgangssignale des Komparators
(11) zählbar sind, daß zyklische, wenigstens drei Zählschritte aufweisende Zählvorgänge eingestellt
sind, und daß alternativ durch die am dritten Zähler (70) anliegenden Zählerstände wenigstens drei Tore
(73 bis 75) betätigbar sind, über die wenigstens drei Speicherwerte (50, 53. 54) der digitalen Speichervorrichtung
(76 bis 79) dem Komparator (11) zuführbar sind.
24. Zündanlage nach Anspruch 23. dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem der
Speicherwerte (54, 53) eine Korrekturvorrichtung zugeordnet ist.
25. Zündanlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturvorrichtung ein
Zähler (76, 79) ist. dessen Zählerstand durch elektrische Größen des Systems veränderbar ist und
daß durch den Zählerstand dieses Zählers (76, 79) der auszugebende Speicherwert (54, 5 3) veränderbarist.
26. Zündanlage nach Anspruch 25. dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Größe die
Temperatur des Systems ist, dem die Zündanlage zugeordnet ist.
27. Zündanlage nach Anspruch 25 oder 26. dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Größe
des Systems die Versorgungsspannung für die Zündanlage ist.
28. Zündanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe
zum elektrischen Schalter (29) eine Strommeßvor richtung (62) vorgesehen ist, deren Meßwert einer
Schwellwertstufe zuführbar ist. daß das Ausgangssignal der Schwellwertstufe (P) (gemessener Zündzeitpunkt)
sowie das Signal des als zweiter Schwellwert (54) ausgebildeten Zählerstands des
ersten Zählers (10) (errechneter Zündzeilpunkt) über eine Umschaltvorrichtung (65) dem Steuereingang
des elektrischen Schalters (29) zuführbar sind und daß die Umschaltvorrichtung (65) ein drehzahlqbhängiges
Signal steuerbar ist.
29. Zündanlage nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltvorrichtiing (65)
im wesentlichen aus einer bistabilen Schaltstufe <93) besteht.
30. Zündanlage nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß das drehzahlabhängige
Signal oberhalb einer Grenzdrehzahl durch eine Logikschaltung erzeugbar ist, indem die Logikschaltung
ein Signal (Y) abgibt, wenn direkt nach Auslösung des Signals (B) für das Zählende des
ersten Zählers (10) (Ende der minimalen Offenzeit) ein Signal des Komparators (11) durch Unterschreiten
des als erster Schwellwert (53) ausgebildeten Zählerstands des ersten Zählers (10) (Beginn der
Schließzeit) auftritt.
31. Zündanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 28 bis 30 sowie 24 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß der dem /weiten Schweliwert (54) zugeordnete zweite Speicherweit der digitalen
Speichervorrichtung (76, 77) nach Umschaltung der Umschalt vorrichtung (65) auf Pehzahlen oberhalb
der Grenzdrehzah! bei g!e!Cv?itigem Vorliegen
eines Signals (C), das die rechnerisch ermittelte Offenzeit kennzeichnet, sowie eines Signals (P). das
einen Stromfluß im Primärstromkreis der Zündspule (30) kennzeichnet, durch eine erste Korrekturvor·
richtung (76) veränderbar ist.
32. Zündanlage nach Anspruch 31. dadurch gekennzeichnet, daß der dem zweiten Schweliwert
(54) zugeordnete Speicherwert der digitalen Speichervorrichtung (76, 77) auf ein Signal (C) einer
Bezugsmarke hin. insbesondere des Gebersignals, in
einen vierten Zahler (76) übertragbar ist, dessen Zählerstand durch eine 7ählfrequenz (T) veränderbar
ist
ii. Zündanlagt; nach Anspruch 32. dadurch gekennzeichnet, daß der vierte Zähler (76) ein
Abwärtszähler ist.
34. Zündanlage nach Anspruch 32 (.Her 33.
dadurch gekennzeichnet, daß dem vierten Zähler (76) ein Zwischenspeicher (77) nachgeschaltet ist.
35. Zündanlage nach einem der Ansprüche 31 bis 34. dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung
eines den Stromfluß im Primärstromkreis der Zündspule (30) kennzeichnenden Signal durch das
drehzahlabhängige Signal eine weitere Umschaltvorrichtung
(76) steuerbar ist. durch die oberhalb der Grenzdreh/ahl (Auslösung der Zündung durch
Rechnung) der Schwellwert der der Strommeßvor
richtung (62) zugeordneten Schwellwertstufe (63) auf einen sehr kleinen Wert (5 3-« 54) herabsei/bar
ist
36. Zündanlage nach wenigstens einem der iftr^priiche 28 bis 35 sowie 24 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß der dem ersten Schwellwert (S3) zugeordnete erste Speicherwert der digitalen
Speichervorrichtung (79) während einer zeitlichen Differenz /wischen errechnetem und gemessenem
Zündzeitpunkt durch eine zweite Korrekturvorricl·
tung (79,82 bi, 84) veränderbar ist.
37 Zündanlage nach Anspruch 36. dadurch gekennzeichnet, daß der dem ersten Schwellwert
zugeordnete erste Speicherwert (Sl) der digitalen Speichervorrichtung auf ein Einschältsignal hin in
einen fünften Zähler (79) übertragbar ist, dessen Zählerstand durch eint Zählfrequenz (T) veränderbar
ist.
38. Zündanlage nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählrichtung des fünften
Zählers (79) durch Anlegen eines der beiden Signale (Qi) (errechneter und gemessener Zündzeitpunkt)
an den Zählrichtungseingang (Up/Down)des fünften
Zählers (79) fesilegbar ist und daß die beiden Signale über eine Antivalenz-Verknüpfung (83) dem Sperreingang
(E) (Enable) des fünften Zählers (79) zuführbar sind.
39. Zündanlage nach einem der Ansprüche 28 bis 38. dadurch gekennzeichnet, daß bei Umschaltung
der Umschalivorrichtung (65) auf die Zündauslösung
durch das Ausgangssignal (P) der Schwellwertsiufe (63) /ur Verbesserung der Dynamik sowie zur
Verringerung von Zündwinkelschwankungen durch dieses Ausgangssignal (P) der Beginn einer einstellbaren
Toleranzzeil fesilegbar ist. daß eine Logikschallung (Fig. 12) vorgesehen ist. durch die die
Zündung innerhalb der Toleranzzeit durch das Signa! des s!s zsvetier Schweißer· (S4) ausgehiWp.
ten Zählerstands des ersten Zählers (10) (errechneter Ztindzeitpunkt). frühestens jedoch zu Beginn und
spätestens mit dem Ende der Toleranzzeit auslösbar ist.
40. Zündanlage nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß zur Berechnung der Toleranzzeit
ein siebter Zähler (111) vorgesehen ist, dessen Zählzcit durch einen vorgebbaren Zählerstand
festlegbar ist
41. Zündanlage nach Anspruch 40. dadurch gekennzeichnet, daß zur Variation der Toleranzzeit
in Abhängigkeit von der Stromanstiegs/eit durch den elektrischen Schalter (23) der vorgebbare
Zählerstand durch einen sechsten Zähler (110) während der Stromanstiegszeit ermittelbar ist.
42. Zündanlage nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Ausgangssignal (P)
der !Schwellwertstufe (63) der Zählerstand des sechsten Zählers (110) auf den siebten Zähler (111)
übertragbar ist und daß der siebte Zähler (111) ein Rückwärtszähler ist.
43. Zündanlage nach Anspruch 40 bis 42. dadurch
gekennzeichnet, daß die Toleranzzeit durch zwei Zählv orgänge des siebten Zählers (111) festlegbar ist
und daß ein nach dem ersten Zählvorgang erzeugtes Oberlaufsignal des siebten Zählers (111) als gemessener
Soll-Zündzeitpunkt der zweiten Korrekturvornehtung (79,82 bis 84) zuführbar ist
44. Zündanlage nach Anspruch 43. dadurch gekennzeichnet, daß zur Speicherung der Überlaufsignale
nach den Zählvorgängen wenigstens eine Speicherstufe (*16,117) vorgesehen ist
45. Zündanlage nach einem der Ansprüche 39 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß eine ODER-Verknüpfung
(109) vorgesehen ist, deren Ausgangssignal zur Auslösung der Zündung der Umschaltvorrichtung
(65) zuführbar ist und deren Eingang einmal durch ein das Zählende des siebten Zählers (111)
kennzeichnenden Signals und zum anderen durch ein Ausgangssignal einer Logikschaltung (100 bis 104,
107,108) beaufschlagt sind, daß das Ausgangssignal dieser Logikschaltung bei gleichzeitigem Auftreten
eines die errechnete Oifenzeit kennzeichnenden Signals (Qi) sowie eines Signals (<?2) einer
Speicherstufe (104) erzeugbar ist und daß die Speicherstufe zur Speicherung eines Signals (P) der
Schweüwertstufe (63) vorgesehen ist
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