DE2417878B2 - Zuendanordnung fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündanordnung für Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Üblicherweise erfolgt die Zündung von Brennkraftmaschinen maschinendrehzahlabhängig vorzeitig oder verzögert durch Funkenentladung von Zündkerzen. Die

ftndeinstellung, d.h. der Zeitpunkt, zu dem an die Zündkerzen zum Zünden eine Hochspannung angelegt vird, wirkt sich stark auf die Maschinenleistung und die \bgäszusammensetzung aus. Die optimale Zündeinstelung ändert sich stark mit der Maschinendrehzahl und j_er -belastung, wobei für jede Maschine eine eigene optimale Zündeinstellung erforderlich ist. Um die Vorzündiing zu erhalten, werden z. B. Fliehkraft-Zündversteller mit einem Fliehkraftregler oder mechanische Zündversteller, z. B. ein Unterdruck-Zündversteller mit einer Membran, verwendet.

Wegen steigender Maschinenleistungen muß insbesondere eine optimale Vorzündung zur Kontrolle der Luftverschmutzung erreicht werden, weil die Abgase durch optimale Zündung weitgehend entgiftet werden. Mechanische Verfahren zur Regelung der Zündeinstellung haben sehr komplizierten Aufbau, sind ungenau und sind außerdem nicht betriebszuverlässig.

Zur Überwindung dieses Problems wurde bereits eine elektronische Zündanordnung zur Regelung der Zündeinstellung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen angegeben (vgl. DT-OS 19 09 525).

Die bekannte Zündanordnung ist in Digital-Technik aufgebaut und führt das Vorwärtsmessen bzw. -zählen während eines vorgegebenen Zeitintervalls durch. Dabei können über ein Kippglied maschinenunabhängige Größen dadurch aufgeschaltet werden, daß die Standzeit des Kippglieds durch diese bestimmt wird. Die Zählung und damit die Zündung erfolgt somit drehzahlunabhängig, was aber, wie erwähnt, nachteilig für die Maschinenleistung und für die Abgaszusammensetzung ist.

Bei einer anderen bekannten elektronischen Zündanordnung (vgl. DT-AS 20 64 509) wird ein drehzahlsynchrones Sägezahnsignal, dessen Scheitelwert drehzahlabhängig ist, zur Auslösung von Zündimpulsen verwendet, wobei die abfallende Flanke mit einem Bezugspegel verglichen wird zur Bestimmung eines Voreilwinkels zwischen einem durch den Scheitelpunkt bestimmten maximalen und einem vorgegebenen minimalen Wert. Es wurde auch vorgeschlagen (vgl. DT-AS 23 62 714) mittels Zählern unterschiedlicher Taktfrequenzen während eines vorgegebenen Drehwinkels der Maschinenwelle vorwärts und rückwärts zu zählen. Schließlich wurde auch vorgeschlagen (vgl. DT-OS 22 49 322), zum Vorwärts- bzw. Rückwärtsmessen das Auf- bzw. Entladen eines Kondensators während eines Zeitintervalls zu verwenden, das der Drehung der Maschinenwelle um einen vorgegebenen Drehwinkel entspricht. Dadurch wären pro Takt mindestens zwei Drehwinkelsignale erforderlich.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Zündanordnung der eingangs genannten Art so auszuführen, daß bei einfachem Aufbau und hoher Betriebszuverlässigkeit eine sichere drehzahlabhängige Zündung erfolgt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dabei ist während eines Takts nur ein Drehwinkelsignal, vorzugsweise nur eine Impulsflanke, notwendig, wobei die Zündanordnung sowohl analog als auch digital aufgebaut sein kann und ein Zeitintervallsignal bestimmten Zeitintervalls so erzeugt, daß das Meßglied während einer durch Subtraktion des Zeitintervalls von einem durch einen vorgegebenen Drehwinkel bestimmten anderen Zeitintervall erhaltenen Periode vorwärtsmißt bzw. -zählt. Dabei ist eine dem vorhergehenden Zyklus zugeordnete Zündung vor diesem ersteren Zeitintervall erreichbar. Vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Zündanordnung dadurch unabhängig von Versorgungsspannungs-ichwankungen sein, daß mittels eines zweiten Zündverzögerungsglieds ein versorgungsspannungsabhängiges. zweites Zeitintervall erzeugt wird, das die Auslösung des Meßglieds weiter verzögert. Die erfindungsgemaße Zündanordnung ist sowohl bei Kondensator- als auch bei Spulen-Zündvorrichtungen anwendbar.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Blockschaltbild einer ersten Ausführiingsform der erfindungsgemäßen Zündanordnung,

Fig. 2A den Schaltungsaufbau einer Kondensator-Zündvorrichtung, bei der die erfindungsgemäße Zündanordnung verwendet wird,

F i g. 2B den Schaitungsaufbau einer Spuien-ZümJvorrichtung, bei der die erfindungsgemaße Zündanordnung verwendet wird,

F i g. 3 Signalverläufe zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Zündanordnung gemäß Fig. 1,

F', g. 4 das Schaltbild der erfindungsgemäßen Zündanordnung gemäß F i g. 1 in Analog-Technik,

Fig. 5 das Schaltbild der erfindungsgernälkn Zündanordnung gemäß F i g. 1 in Digital-Technik,

Fig. 6 das Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zündanordnung,

F i g. 7 Signalverläufe zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Zündanordnung gemäß F i g. 6,

Fig. 8 das Schaltbild der erfindungsgemiißen Zündanordnung gemäß F i g. 6 in Analog-Technik.

Fig. 9 das Schaltbild der erfindungsgemälkn Zündanordnung gemäß F i g. 6 in Digital-Technik,

Fig. 10 das Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zündanordnung,

Fig. 11 Signalverläufe zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Zündanordnung gemäß F i g. 10,

Fig. 12 das Schaltbild der erfindungsgemäßen Zündi anordnung gemäß Fig. 10 in Analog-Technik,

Fig. 13 das Schaltbild der erfindungsgemäßen Zündanordnung gemäß Fig. 10in Digital-Technik.

Gemäß Fig. 1 dreht sich ein Verteilerläufer 1 synchron mit der Kurbelwelle einer Maschine und hat ι für jeden Verbrennungshub oder -takt eine Markierung IA Der hier dargestellte Verteilerläufer 1 ist für eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine vorgesehen, bei der während jeder Umdrehung des Verteilerläufers 1 viermal eine Zündung erfolgt. Ein Fühler 2 erfaßt die ι Markierung \A des Verteilerläufers 1 und erzeugt ein Drehwinkelsignal (a) gemäß F i g. 3; der Fühler 2 kann elektromagnetisch oder photoelektrisch arbeiten. Ein erstes Zeitverzögerungsglied 3 erzeugt ein Signal (b) gemäß F i g. 3, das dem Drehwinkelsignal um ein i vorbestimmtes Zeitintervall Ti nacheilt. Ein Meßglied 4 mißt gemäß Signalverlauf (c) von F i g. 3 das Zeitintervall vom Ende eines Verzögerungssignals zum nächsten Drehwinkelsignal mit einem vorgegebenen ersten Koeffizienten m\ und erzeugt gleichzeitig ein Ausgangs-) signal, das in bezug auf das Drehwinkelsignal ein mit einem vorgegebenen zweiten Koeffizienten nn gemessenes Zeitintervall darstellt. Das Meßglied 4 hat einen Kondensator oder einen Zweirichtungs-Zähler. Ein Vergieicher 5 erzeugt ein Ausgangssigna! (d) gemäß , Fig.3, wenn das Ausgangssignai des Meßgliedes 4 einen vorbestimmten Pegel R erreicht. Ein Zündeinstellsignalgenerator 6 wird vom Ausgangssignal des Vergleichers 5 eingeschaltet und nach Ablauf eines

vorbestimmten Zeitintervall.s Γ;' gemäß Signal (d')\on F i g. 3 ausgeschaltet.

Das Zeitintervall Θ. in dem der Vergleiclicr 5 das Ausgangssignal Tj erzeugt, oder die Anstiegszeit des Ausgangssignals des Zündeinstcll-Signalgenerators 6 hat die folgende Beziehung zur Wiederholungs-Periode Tdes Drehwinkelsignals:

T - 7"

(D

T' - Zeitintervall von der Drehwinkelsignalcrzeugung bis zur Erzeugung des Ausgangssignals des Vergleichers 5.

Aus dem Verlauf des Signals (c) von Fig. 3 folgt:

;/i, (V- T₁) - Hi₂ T' = R . (2)

Bei Eliminierung von 7"'aus den Gleichungen (1) und (2) gilt für θ in bezug auf die Erzeugungslage des Drehwinkelsignals:

/ - Wieiierholunusfrequenz des [Drehwinkelsignals 1

oder .

IH₁

7", + R

m-,

Da /7?i, /;j;, Ti und R feste Werte sind, hat das Zeitintervall Θ, in dem das Ausgangssignal Tj des Vergleichers 5 erzeugt wird, oder die Anstiegszeit des Ausgangssignals des Zündeinstell-Signalgenerators 6 die geradlinige Beziehung zur Wiederholungsfrequenz f des Drehwinkelsignals. Durch Verwendung von θ für den Zündzeitpunkt ist daher eine in bezug auf die Drehzahl lineare Beschleunigung oder Verzögerung der Zündcinstellung möglich. Da die vorgenannten Festwcrte in einer für optimale Maschincnlcistung geeigneten Weise beliebig festsetzbar sind, kann eine optimale Regelung der Zündeinstellung nur durch das Drchwinkclsignal erfolgen.

F i g. 2A und 2B zeigen den grundsätzlichen Schaltungsaufbau bereits entwickelter Kondensator- bzw. Spulen-Zündanordnungcn. Gemäß F i g. 2A bildet eine Battcricstromversorgung 7 mit der Primärwicklung 110.7 eines Transformators 110 und mit einem mit der Primärwicklung 110a reihengeschaltetcn Unterbrecher 111 einen geschlossenen Stromkreis. Solange der Unterbrecher 111 erregt ist. wird in der Primärwicklung 110<7 elektromagnetische Energie gespeichert, wogegen in der Sekundärwicklung 1106 gleichzeitig mit dem Abschalten des Unterbrechers 111, z.B. eines Transistors, aufgrund der im Transformator 110 bewirkten elektromagnetischen Induktion eine Hochspannung induziert wird. Diese Spannung bewirkt ein Aufladen eines Kondensators 113, der mit der Sekundärwicklung 1106 und einer Diode 112 einen geschlossenen Stromkreis bildet. Ein weiterer geschlossener Stromkreis ist durch den Kondensator 113, die Primärwicklung 114a der Zündspule 114 und einen Schalter 115 gebildet. Wenn der Schalter 115 zur Zündeinstellung erregt wird, wird die im Kondensator 113 gespeicherte elektrische Ladung abgegeben und an die Zündspule

114 angelegt, während in der Sekundärwicklung 1146 durch die elektromagnetische Induktion eine Ultrahochspannung induziert wird, wodurch in einer mit der Sekundärwicklung 1146 verbundenen Zündkerze 116 ein Zündfunke erzeugt wird. Eine Diode 117, die auch entfallen kann, fördert die Entladung entgegengesetzter Polarität des Kondensators 113.

Bei dieser Zündanordnung ist die Zündeinstellung durch Ändern der Entladezeit des Kondensators 113 infolge der Steuerung der Einschaltzeit des Schalters

115 steuerbar. Wenn daher die Zündanordnung gemäß Fig. 1 mit der Schaltung von l'ig. 2A so kombiniert wird, daß das Ausgangssignal des Vergleichers 5 oder der ansteigende Teil des Ausgangssignals des Zündeinstell-Signalgenerators 6 dem Eingang »IN« des Schalters 115 zugeführt wird, entlädt sich der Kondensator 113 automatisch zum optimalen Zündzeitpunkt abhängig von der Maschinendrehzahl.

Gemäß F i g. 2B bildet ein Schalter 210 zusammen mit der Batteriestromversorgung 7 und einer Zündspule 211 einen geschlossenen Stromkreis. In diesem Fall wird die in der Primärwicklung 21 la gespeicherte elektromagnetische Energie, während der Schalter 210 eingeschaltet ist, in eine in der Sekundärwicklung 2116der Zündspule 211 induzierte Hochspannung umgewandelt, die zum Erzeugen eines Zündfunkens an einer Zündkerze 212 benutzt wird.

Bei der vorgenannten Zündanordnung ist die Zündeinstellung durch Steuern der Abschaltzeit des Schalters 210 verstellbar. Wenn daher das Ausgangssignal der erfindungsgemäßen Zündanordnung als Abschaltsignal für den Schalter 210 verwendet wird, ist ebenso wie bei der vorher erwähnten Kondensator-Zündanordnung eine optimale Zündeinstellung erreichbar.

Da es unwirtschaftlich ist, den Zündspulen dauernd Batteriestrom zuzuführen, wird dieser vorzugsweise kurz vor dem optimalen Zündzeitpunkt zugeführt. Zu diesem Zweck kann das Ausgangssignal Tj' des Zündeinstell-Signalgenerators 6 ausgenutzt werden Das heißt, die Anordnung ist so. daß der Schalter 210 erst bei Zuführung eines Ausgangssignals vom Verglei eher 5 eingeschaltet wird und die Einschaltzcit des Schalters 210 gleich einem durch dieses Ausgangssignal bestimmten Zeitintervall 77 ist und dieses Zeitintervall Tj' zum Speichern elektrischer Energie in der Zündspule 211 ausreicht, und daß zur Abfallz.eit nach Ablauf des Zeitintcrvalls 7V der Schalter 210 abgeschaltet und gleichzeitig eine elektromagnetische Induktion in der Zündspule 211 bewirkt wird.

In diesem Fall wird die Zünd/.cit in Fig. 3 mit H bezeichnet. Wie in den Gleichungen (1) bis (3) hat die Zündzeit H' die folgende Beziehung zum Drehwinkcl signal:

Aus dem Signalvcrlaul Ic) von F i μ. } Ι'οΐμΐ:

/υ, (7' V₁) /H₂ ■ 7" = R . (2Ί

Durch Eliminierung von T'aus den Gleichungen (Γ) jnd (2') gilt für Θ' in bezug auf den Erzeugungszeitpunkt ies Drehwinkelsignals:

<·)' -= α F Wf

/ = Wiederholungsfrequenz, des Orehwinkclsignals

¹V⁷

J 4

m, · T₁ + R

Hh

T'

Da ni\, ni2, Ti, R und TV feste Werte sind, ist die Zündzeit Θ' wie im vorhergehenden Fall linear mit der Wiederholungsfrquenz /"des Drehwinkelsignals änderbar, so daß durch Wahl einer optimalen Beziehung zwischen den für eine gute Maschinenlcistung geeigneten Festwerten eine optimale Regelung des Zündzeitpunkts auf der Grundlage nur des Drehwinkelsignals erreichbar ist.

Im vorliegenden Fall ist das Zeitintervall der an die Primärwicklung 211a der Zündspule 211 angelegten Spannung, d. h. das Zeitintervall Tj', drehzahlunabhängig, so daß die in der Zündspule 211 gespeicherte elektromagnetische Energie konstant gehalten wird, wodurch eine konstante Zündfunkenerzcugung innerhalb eines weiten Bereichs von Drehzahländerungen erreichbar ist.

Eine Ausführiingsform der Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf Fig.4 erläutert. Ein aus Magnetmatcrial bestehender Läufer 1 hat vier vorstehende Markierungen la. Ein Fühler 2 hat in der Mitte einen Dauermagnet 2,7. einen Eisenkern 26, dessen Enden den vorstehenden Markierungen la gegenüberliegen, eine auf den Eisenkern 26 gewickelte Stromerzeugerspule 2c, Schaltmittel zum Erden eines Endes der Stromerzeugerspule 2c sowie einen Widerstand 2c/ und eine Diode 2c, über die das andere Ende der Spule 2c mit einem ersten Zeitverzögerungsglied 3 verbunden ist. Dieses hat einen Univibrator (monostabiler Multivibrator), und weist auf einen normalerweise gesperrten npn-Transistor 3a. dessen Emitter geerdet und dessen Kollektor über die Kathode und die Anode einer Diode 36und einen Widerstand 3cmit einer Plus-Versorgungsleitung 11 verbunden ist. Weiter ist der Kollektor des Transistors 3a über einen Widersland 3(/ mit der Basis eines pnp-Transistors 4a verbunden zur Abgabe einer Subtrahieranweisung an das Meüglicd 4, während die Basis des normalerweise gesperrten npriTransistors i.i einerseits mit der Kathode der Diode 2c und andererseits über den Widersland 3c mit dem Kollektor eines normalerweise leitenden npn-Transistors 3/ verbunden ist. Der Emitter des Transistors 3/"ist mit der Basis eines npn-Transistors Ah verbunden zur Abgabe einer Addicranwcisung an das Meßglied 4, und sein Kollektor ist über einen Widerstand 3g mit der Plus-Versorgungsleitung 11 verbunden, während die Basis einerseits über einen Kondensator 3/i mit der Anode der Diode 3b und andererseits über einen Widersland 3i mit der Plus-Versorgungsleitung 11 verbunden ist. Diis Meßglied 4 hai einen I .ade-Einlade- oder Addier-Subtrahicr-Kondensalor 4c und ein Paar Konstantstromkreise. Ein Anschluß des Kondensators 4c ist geerdet, und der andere Anschluß ist mit beiden Kollektoren von Transistoren 4c/und4e verbunden. Der pnp-Transistor 4c/ bildet einen Konstantstromkreis, und sein Emitter ist über einen Widerstand 4f mit der Plus-Versorgungsleitung 11 verbunden, während seine Basis mit den Anschlüssen von Spannungsteilerwiderständen 4g und 4Λ verbunden ist, die zwischen der Plus-Versorgungsleitung 11 und Erde reihengeschaltet sind. Der Emitter und der Kollektor des Transistors 4a sind dem Spannungsteilerwidersland 4gparallelgeschaltet. Der npn-Transistor 4e, der einen Konstantstromkreis für Entladezwecke bildet, ist mit seinem Emitter über einen Widerstand 4/geerdet, und seine Basis ist mit den Spannungsteileranschlüssen von Spannungsteilerwiderständen 4j und 4k verbunden, die zwischen der Plus-Versorgungsleitung 11 und Erde reihengeschaltet sind. Der Emitter und der Kollektor des Transistors 4b sind dem Spannungsteilerwiderstand 4j parallelgeschaltet. Ein Vergleicher 5 hat ein Paar pnp-Transistoren 5a und 5b, deren Emitter über einen gemeinsamen Widerstand 5c mit der Plus-Versorgungsleitung 11 verbunden sind. Die Basis des Transistors 5a ist über einen Widerstand 5c/mit dem nichtgeerdeten Anschluß des Kondensators 4c verbunden, während die Basis des Transistors 5b mit den Spannungsteileranschlüssen von Spannungsteilerwiderständen 5e und 5/' verbunden ist. die zwischen der Plus-Versorgungsleitung 11 und Erde reihengeschaltet sind; der Kollektor dieses Transistors 5b ist geerdet. Ein Zündeinstell-Signalgenerator 6 hat eine monostabile Schaltung mit npn-Transistoren 6a und 66, Widerständen 6c 6d und 6c und einem Kondensator 6/". Der Emitter des Transistors 6a ist geerdet, seine Basis ist mit dem Kollektor des Transistors 5a im Vcrgleicher 5 verbunden, und sein Kollektor ist über den Widerstand 6c mit der Plus-Versorgungsleitung 11 und über den Kondensator 6f mit der Basis des Transistors 66 verbunden. Der Emitter des Transistors 66 ist geerdet, seine Basis ist über den Widerstand 6c/ mit der Plus-Versorgungsleitung 11 verbunden, und sein Kollektor ist über den Widerstand 6e mit der Plus-Versorgungsleitung 11 verbunden.

Bei der beschriebenen Schaltungsanordnung wird durch den Dauermagnet 2a, den Eisenkern 26 und dem Läufer 1 ein geschlossener Magnetkreis gebildci wodurch der Induktionsfluß im Eisenkern 26 ansteigt wenn die Markierungen la des Läufers 1 in eine dei Enden des Eisenkerns 26 des Fühlers 2 gegcniiberlic gende Lage gelangen. In der Stromer/eugerspiile 2i wird eine den Induktionsflußänderungen entsprechend» Spannung induziert, die das erste Zeitvcr/.ogerungsgliei 3, d.h. den Univibrator, einschaltet, wodurch tie Transistor 3a leitend und der Transistor 3/ gesperr werden. Vorher waren die Transistoren 3a bzw. i gesperrt bzw. leitend, und infolgedessen waren auch di Transistoren 4a bzw. 46 im Meßglied 4 gesperrt bzv leitend, so daß der Transistor 4c/ leitend war uii dadurch der Kondensator 4c mit Konstantsten geladen gehalten wurde. Das Umschalten des Univibr; tors in seinen anderen Zustand bewirkt jedoch, daß di Transistoren 4a bzw. 46 leitend bzw. gesperrt werden, s daß eine Konstantstromentladung des Kondensators < durch den Transistor 4c erfolgt. Wenn die Spannung a Kondensator 4c so gesteuert wird, daß sie wahrend di l.adcvorgangsdas Basispoiential K des Transistors 5h Abhängigkeit von den Spannungsteilerwidcrstäiulen '

und S/'übersteigt, sind sowohl der Transistor 5a als auch der Transistor 6a des Zündeinstell-Signalgenerators 6 gesperrt. Infolgedessen ist der Transistor 6b durch den Widerstand 6c/ in Durchlaßrichtung vorgespannt, während der Kondensator bf mit der dargestellten Polarität aufgeladen wird. Wenn die Spannung am Kondensator 4c des Meßgliedes 4 unter das vorbestimmte Potential R gemäß (c) in Fig. 3 während der Entladung abfällt, werden jedoch die Transistoren 5d und 50 des Vergleichers 5 gesperrt. Infolgedessen wird der Transistor 6a des Zündeinstell-Signalgenerators 6 eingeschaltet, und der Plus-Anschluß des Kondensators 6/" wird geerdet, so daß der Transistor 6b durch die Spannung des Kondensators 6/" in Sperrichtung vorgespannt und gesperrt wird. Das Potential am Ausgang 6g wird auf das Potential an der geerdeten Seite des Widerstands 6e angehoben (vgl. (e) in F i g. 3). Während des Zeitintervalls 77, in dem der Transistor 6b gesperrt ist, entlädt sich der Kondensator ö/'gemäß dem Signalverlauf (d)'von F i g. 3 über den Transistor 6a, und dann werden die Basis und der Emitter des Transistors 6b durch den im Widerstand 6c/ fließenden Strom in Durchlaßrichtung vorgespannt. Wenn die Schaltungskonstanten so bestimmt werden, daß der Kondensator 6/" immer bis zum Pegel der Versorgungsspannung aufgeladen wird, ist das Zeitintervall 77 festgelegt. Wenn der Transistor 66 nach dem Zeitintervall 77 eingeschaltet wird, wird der Ausgang 6g kurzgeschlossen.

Wenn unter dieser Bedingung der OUT-Anschluß 5g vom Kollektor des Transistors 5a mit dem IN-Anschluß G₂ des Schalters 115 der Kondensator-Zündanordnung von Fig. 2A verbunden ist, wird der geschlossene Stromkreis des Kondensators 113 eingeschaltet zum Erhalt einer Hochspannung zum Zünden beim durch die erfindungsgemäße Anordnung bestimmten optimalen Zündzeitpunkt.

Wenn andererseits der OUT-Anschluß 6g des Kollektors des Transistors 6b mit dem IN-Anschluß G₁ des Schalters 210 der Spulen-Zündanordnung von Fig. 2B verbunden ist, wird der Schalter 210 während des Zeitintervalls 77 ein- und beim Abfall des Zeitintervalls 7V abgeschaltet. Durch so Einstellen dieses Zeitintervalls T₂', daß in der Primärwicklung 211 a der Zündspule 211 elektrische Energie gespeichert wird, wird daher die Zündfunkenenergie unabhängig von der Maschinendrehzahl konstant gemacht. Im vorliegenden Fall trifft der Abfall des Zeitintervalls 77 mit dem Zündzeitpunkt zusammen, und daher müssen die Schaltungskonstanten, von denen die Werte von 71, m\, /Tj₂, R und T₂ abhängen, so bestimmt werden, daß alle Betriebsschritte während eines einzigen Intervalls T zwischen den Drehwinkelsignalen beendet werden.

Aus Vorstehendem ist ersichtlich, daß verschiedene Abwandlungen der Erfindung möglich sind, wenn Änderungen des Ausgangssignals des Vergleichers 5 als Signal zum Bestimmen der Zündeinstellung benutzt werden.

Im Gegensatz zu der an Hand Fig. 4 erläuterten analogen Regelung bzw. Steuerung wird jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 5 ein praktisches Beispiel einer digitalen Regelung bzw. Steuerung erläutert.

Der Fühler 2 entspricht dem beim Analogverfahren verwendeten Fühler. Das erste Zeitverzögerungsglied 3 hat ein RS-Flipflop 31, ein UND-Glied 32, einen ersten Taktsignalgenerator 33 und einen ersten Zähler 34. Der Setzeingang 5 des RS-Flipflops 31 ist mit der Stromerzeugerspule 2c des Fühlers 2 verbunden, während der Anschluß Q, der im Setzzustand ein Signa »1« abgibt, mit einem Eingang des UND-Gliedes 32 unc der OUT-Anschluß des Taktsignalgenerators 33 mi dem anderen Eingang des UND-Gliedes 32 verbunder sind. Der Ausgang des UND-Gliedes 32 ist mit den IN-Anschluß des ersten Zählers 34 verbunden, währenc der OUT-Anschluß des Zählers 34 mit dem Rücksetzeingang R des RS-Flipflops 31 verbunden ist; der Anschluß Q ist mit dem Löschanschluß CL des Zählers 34 verbunden und gibt ein Signal »1« im Rücksetzzustand des RS-Flipflops 31 ab. Das Meßglied 4 hat ein Paar UND-Glieder 42 und 43, ein ODER-Glied 44 und einen Zweirichtungszähler 45.

Einer der Eingänge des UND-Gliedes 42 ist mit dem OUT-Anschluß eines zweiten Taktsignalgenerators 41 verbunden^ während der andere Eingang mit dem Anschluß Qdes RS-Flipflops 31 verbunden ist. Einer der Eingänge des UND-Gliedes 43 ist mit dem OUT-Anschluß des ersten Taktsignalgenerators 33 verbunden, und der andere Eingang ist mit dem Ausgang Q des RS-Flipflops 31 verbunden. Das ODER-Glied 44, das die Ausgangssignale der UND-Glieder 42 und 43 empfängt, führt sein Ausgangssignal dem IN-Eingang des Zweirichtungszählers 45 zu. Ein Eingang UD des Zweirichtungszählers 45 empfängt eine Anweisung zum Rückwärts- oder Vorwärtszählen und ist mit dem Ausgang Q des RS-Flipflops 31 verbunden. Bei Zuführung eines Signals »1« an den Eingang UD beginnt der Zweirichtungszähler 45 vorwärtszuzählen, und bei Zuführung eines Signals »0« beginnt er rückwärts zu zählen. Der Vergleicher 5 hat ein digitales Vergleicherglied 51, einen Bezugssignalgenerator 52 und ein UND-Glied 53. Das digitale Vergleicherglied 51 vergleicht das Ausgangssignal des Zweirichtungszählers 45 mit dem Ausgangssignal des Bezugssignalgenerators 52 und erzeugt ein Signal »1« an seinem Ausgang OUT, wenn beide Signale übereinstimmen. Der eine Eingang des UND-Gliedes 53 ist mit dem Ausgang Q des RS-Flipflops 31 verbunden, und der andere Eingang ist mit dem Ausgang OUT des Vergleicherglieds 51 verbunden. Der Zündeinstell-Signalgenerator 6 hat ein UND-Glied 61, einen zweiten Zähler 62, ein zweites RS-Flipflop 63 und einen Ausgang 64. Der eine Eingang des UND-Gliedes 61 ist mit dem Ausgang OUT des ersten Taktsignalgenerators 33 verbunden, während der Ausgang des UND-Gliedes 61 mit dem Eingang IN des zweiten Zählers 62 verbunden ist. Der Ausgang OUT des zweiten Zählers 62 ist mit dem Rücksetzeingang R des zweiten RS-Flipflops 63 verbunden. Der Setzeingang Sdes zweiten RS-Flipflops 63 ist mit dem Ausgang des UND-Gliedes 53 im Vergleicher 5 verbunden, während sein Ausgang Q, der im Setzzustand ein Signal »1« erzeugt, sowohl mit dem anderen Eingang des UND-Gliedes 61 als auch mit dem Ausgang 64 verbunden ist. Dagegen ist der Ausgang ζξ der im Rücksetzzustand ein Signal »1« erzeugt, mit dem Löschanschluß CL des zweiten Zählers 62 verbunden.

Wenn bei dieser Schaltungsanordnung vom Fühler 2 ein Ausgangsimpuls erzeugt wird, wird das erste RS-Flipflop 31 gesetzt, wodurch Signale »1« bzw. »0« an seinen Ausgängen Qbzw. ζ) abgegeben werden, so daß das UND-Glied 32 durchgeschaltet wird und die Ausgangssignale des ersten Taktsignalgenerators 33 dem ersten Zähler 34 zur Zählung zugeführt werden. Wenn der im ersten Zähler 34 gespeicherte Zählerstand einen vorgegebenen Pegel erreicht, erzeugt der erste Zähler 34 ein Signal »1«, das dem Rücksetzeingang R des ersten RS-Flipflops 31 zugeführt wird. Dadurch

werden die Ausgänge ζ) und Q des ersten RS-Ripflops 3t in den »0«- bzw. den »1 «-Zustand umgeschaltet, wodurch das UND-Glied 32 gesperrt und gleichzeitig der erste Zähler 34 gelöscht wird. Durch diesen Betriebsschritt wird das Verzögerungs-Zeitintervall 71 erhalten. Wenn der Ausgang ζ) des ersten RS-Flipflops 31 in den Zustand »1« umgeschaltet wird, wird das UND-Glied 43 des Meßgliedes 4 durchgeschaltet, und dadurch wird der Zweirichtungszähler 45 zum Vorwärtszählen veranlaßt. Die Ausgangssignale des ersten Taktsignalgenerators 33 werden über das UND-Glied 43 und das ODER-Glied 44 dem Zweirichtungszähler 45 zugeführt, der sie in Vorwärtsrichtung zählt. Die im Zweirichtungszähler 45 gespeicherte Information wird dem Vergleicherglied 51 zugeführt, das selbst dann kein Ausgangssignal erzeugt, wenn das ihm zugeführte Eingangssignal dem Bezugssignal entspricht, da das UND-Glied 53 gesperrt ist. Die Erzeugung des nächsten Signals vom Fühler 2 bewirkt ein Setzen des ersten RS-Flipflops 31 des ersten Zeitverzögerungsglieds 3, woraufhin die Ausgänge Q bzw. Q des ersten RS-Flipflops 31 zu »1« bzw. »0« werden, so daß wie im vorhergehenden Fall der Betriebszyklus zum Erhalt des Verzögerungs-Zeitintervalls T\ wiederaufgenommen wird. Gleichzeitig bewirkt das am Ausgang Qdes ersten RS-Flipflops 31 erzeugte Signal »1« das Durchschallen des UND-Gliedes 42 des Meßgliedes 4, wodurch das Ausgangssignal des zweiten Taktsignalgenerators 41 über das ODER-Glied 44 dem Zweirichtungszähler 45 zugeführt wird. Unter diesen Bedingungen befindet sich der Zweirichtungszähler 45 im Rückwärtszählzustand aufgrund des seinem Eingang UD zugeführten Signals »0«, und die im Zweirichtungszähler 45 vorher vorwärtsgezählte Information wird rückwärtsgezählt. Wenn das Ergebnis infolge des Vergleichs durch das Vergleicherglied 51 mit dem Bezugssignal übereinstimmt, erzeugt das Vergleicherglied 51 ein Signal »1«. Da das UND-Glied 53 durchgeschaltet ist, bringt sein Ausgangssignal das zweite RS-Flipflop 63 des Zündeinstell-Signalgenerators 6 in den Setzzustand, wodurch am Ausgang OLJT(A ein Signal »1« erzeugt wird, das das UND-Glied 61 durchschaltet. Mit dem Durchschalten des UND-Gliedes 61 werden die Ausgangssignale des ersten Taktsignalgenerators 33 dem zweiten Zähler 62 zugeführt, woraufhin dieser sie bis zu einem voreingestellten Zählerstand zählt, bei dem der Ausgang OUT in den Zustand »1« gesetzt wird. Das zweite RS-Flipflop 63_wird rückgesetzt, wodurch an den Ausgängen Q bzw. ζ> Signale »0« bzw. »1« erzeugt werden, so daß das Ausgangssignal am OUT-Ausgang 64 »ansteigt«, wodurch der zweite Zähler 62 gelöscht und das UND-Glied 61 gesperrt werden.

Wenn wie bei der analogen Regelung das Eingangssignal für den Schalter 115 vom OUT-Anschluß 54 für die Kondensator-Zündanordnung gemäß F i g. 2A und das Eingangssignal für den Schalter 210 vom OUT-Anschluß 64 für die Spulen-Zündanordnung gemäß Fig. 2B erhalten wird, wird wie bei der analogen Regelung die Zündenergie zum optimalen Zündzeitpunkt erhalten.

Die normalerweise für die Betätigung einer Spulcn-Zündanordnung benutzte Batterie versorgt u. a. die Starteranlage eines Kraftfahrzeugs, eine elektromagnetische Kupplung für den Kühlmittel-Kompressor und weitere Verbraucher, und daher unterliegt ihre Klemmenspannung dauernden Änderungen. Insbesondere beim Anlassen erhöht sich die Last derart, daß die Batteriespannung auf einen sehr niedrigen Pegel abfällt und den Erhalt einer ausreichenden Zündfunkenenergic unmöglich macht, so daß manchmal keine Zündung erfolgt. Ein bereits entwickeltes Verfahren zum Verhindern solcher Störungen in einer Spulen-Zündan- > Ordnung besteht darin, daß mit der Primärzündspule ein Widerstand reihengeschaltet ist, der zur Motorstart/.cit kurzgeschlossen wird. Wegen des fortgesetzt kurzgeschlossenen Zustands des Widerstands ungeachtet der Größe des Spannungsabfalls an der Batterie, selbst

in nachdem der Normalspannungspegel wieder erreicht ist, fließt jedoch, solange der Anlaßschalter geschlossen gehalten wird, ein sehr hoher Strom in der Zündspule bzw. wird eine unnötig hohe Ausgangsspannuiig erzeugt, was den Einbau zusätzlicher Mittel zum Schutz

r> des Hochspannungssystems sowie einen größeren Sicherheitsspielraum erforderlich macht, was wiederum höhere Kosten verursacht. Außerdem wird die Stromflußzeit im Widerstand und der Zündspule bei niedrigen Maschinendrehzahlen verlängert und bringt erhöhte

:ii Wärmeverluste mit sich, wodurch die Betriebszuverlässigkeit der Anordnung vermindert wird. Dies gilt auch bei der Erfindung, insoweit eine Spulen-Zündanordnung betroffen ist.

Es soll jedoch bei der Erfindung selbst dann eine

r> hinreichend hohe Zündfunkenenergie erhalten werden, wenn an der Batterie ein sehr großer Spannungsabfall auftritt.

Eine hierfür geeignete Schaltungsanordnung ist in Fig. 6 schematisch dargestellt. Ein Variabelzeitinter-

iii vall-lmpulsgenerator als zweites Zeitverzögerungsglied 8 erzeugt eine Spannungsänderung an der Batterie entsprechendes Signal und ist zwischen dem ersten Zeitverzögerungsglied 3 und dem Meßglied 4 angeordnet. Gemäß dem Signalverlauf (c') von F i g. 7 wird am

i". Abfallpunkt des Zeitintervalls T\ ein Signal, dessen Zeitintervall 7,' der Batteriespannung entspricht, erzeugt, und zur Abfallzeit von 77 beginnt das Meßglied 4 seinen Betrieb. Ein zweiter Variabelzeitintervall-lmpulsgenerator ist als Zündeinstellsignalgenerator 9 dem

in Vergleicher 5 nachgeschaltet.

Bei dieser Anordnung ist das erste Zeitintervall 71 fest, und wenn sich das variable Zeitintervallsignal Ti' mit Änderungen der Batteriespannung ändert, ändert sich also der Anstiegspunkt des zweiten, ebenfalls

ii variablen Zeitintervalls T₂' entsprechend. Da jedoch das Zeitintervall zwischen der Erzeugung des Drehwinkelsignals und dem Abfallpunkt des zweiten variablen Zeitintervalls 7V vom Zeitintervall zwischen dem Abfallpunkt des ersten Zeitintervalls Tt und der

">» Erzeugungszeit des nächsten Drehwinkelsignals abhängt, ist das Zeitintervall, in dem in den Zündspulen 114 bzw. 211 Strom fließt, so steuerbar, daß die elektrische Energie in den Zündspulen 114 bzw. 211 konstan gehalten wird, ohne die Zündeinstellung bei gleichei

v, Drohzahl zu beeinträchtigen.

Die Anordnung wird unter Bezugnahme auf 1·' i g.! näher erläutert, wobei Schalllingsteile mil gleichei Bezugszeichen wie in F i g. 4 nicht beschrieben werden. Der Emitter eines npn-Transislors 8b ist geerdet, di

wi Basis dieses Transistors 8b ist über einen Widerstand 8 mit dem Kollektor des Transistors 3/" des erste Zeitverzögerungsglicds 3 verbunden, und der Kollekte des Transistors 8b ist über einen Widerstand 8c mit de Plus-Versorgungsleitung ti der Stromversorgung

>■' verbunden. Ein Ende eines Kondensators 8<y ist geerdc und das andere Ende ist mit dem Kollektor di Transistors 8b verbunden. Die Kathode einer Konstan spannungsdiode 8c ist mit der nichtgccrdctüii Seite di

Kondensators 8J verbunden, und ihr anderer Anschluß st mit der Basis eines Transistors Sf verbunden. Der Kollektor dieses Transistors 8/ ist über einen Widerstand Hgm\i der Plus-Versorgungsleitung 11 verbunden, und der Emitter, ist über einen Widerstand Sh mit der Basis des Transistors 46des Meßgliedes 4 verbunden.

Dieses zweite Zeitverzögerungsglied 8 ist so aufgebaut, daß der Abfall des Ausgangssignals Γι des ihm vorgeschalteten ersten Zeitverzögerungsglieds 3, d. h. das Durchschalten des Transistors 3i, den Transistor Sb sperrt, der bisher durch den Widerstand 3g und den Basis-Widerstand 8jj leitend gehalten wurde. Die Umschaltung des Transistors 86 vom leitenden in den gesperrten Zustand bewirkt eine Freigabe des Kondensators 8c/aus dem kurzgeschlossenen Zustand zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Transistors 8i>, und der Kondensator 8c/beginnt, sich über den Widerstand 8c aufzuladen. Bis die Ladespannung des Kondensators Sd die Durchbruchspannung V> der Konstantspannungsdiode 8e erreicht, fliel3t in der Diode 8c kein Strom, und dadurch wird der Transistor Sf gesperrt gehalten. Wenn die Ladespannung des Kondensators SJ die Durchbruchspannung V/ erreicht, wird der Transistor 8/"leitend, da seine Basis vom Durchbruchstrom der Konstanlspannungsdiode 8c angesteuert wird.

So wird gleichzeitig mit dem Abfall des ersten Zeitintervalls T₁ der Transistor 3a ab- und der Transistor 3f eingeschaltet, wodurch der Transistor 4a des Meßgliedes 4 ab- und der Transistor 4c/ eingeschaltet wird. Inzwischen wird der Transistor Sb des zweiten Zcitvcrzögerungsglieds 8 abgeschaltet, wodurch ein Ladekreis für den Kondensator 8t/gebildet wird. Bis die Ladespannung die Durchbruchspannung der Konstantspannungsdiode 8c erreicht, wird der Transistor 8/"nichl eingeschaltet, und der Transistor 46 des Meßgliedes 4 wird daher nicht leitend gemacht, so daß der Kondensator 4c zwischen dem Kollektor und dem limitier des Transistors 4c kurzgeschlossen wird, wodurch der Beginn des Meßvorgangs um 7V gemäß (c') von I i g. 7 verzögert wird.

Mit

( i. - elektrostatische Kapazität des Kondensators 8c/.

R* = Widerstandswert des Widerstands 8c,

Vk - Durchbruchspannung der Diode 8c, und

/:" = Spannung der Stromversorgung 7

wird das Zeitintervall T₁' wie folgt ausgedrückt:

τ;

(4)

Ls wird jetzt der (/.weite) Zündeinstcllsignalgenerator 9 erläutert.

Die Basis eines Transistors 9a ist mit dem Ausgang des Vergleichen 5, d. h. dem Kollektor des Transistors ■>,■!. verbunden, während der Emitter geerdet und der Kollektor über einen Widerstand 9c/mit der Plus-Ver sorgungslcitung 11 verbunden ist. Die Basis eines weiteren I raiisistors 9/ist über einen Widerstand 9/ mit dem Kollektor des Transistors 9a verbunden, der Emitter isl geerdet, und der Kollektor ist über einen Widerstand 9A^- mit der Plus-Versorgungsleitung 11 verbunden. Ein Ende eines Kondensators 9c isi geeiuei. Iinci das andere finde isi mit dem Kollektor des Transistors 9/ verbunden. Die Anode einer Konstantspannungsdiode 9/*ist mit dom nichtgeerdeten Anschluß des Kondensators 9c und die Kathode mit der Basis des T raiisistors 9/i verbunden. Der Emitter eines Transistors 9b ist geerdet, und sein Kollektor ist über einen Widerstand %g mit der Plus-Versorgungsleitung 11 verbunden. Der Emitter eines Transistors 9c ist geerdet, sein Kollektor ist mit dem Kollektor des Transistors 9b und seine Basis über einen Widerstand 9Λ mit dem Kollektor des Transistors 9a verbunden.

Der so aufgebaute (zweite) Zündeinsteüsignalgenerator 9 arbeitet wie folgt.

Wenn der Transistor 9a bei Ansprechen auf das Ausgangssignal des Vcrgleichers 5 durchgeschaltci wird, wird der bis dahin leitende Transistor 9/ ausgeschaltet, womit die Aufladung des Kondensators 9e beginnt. Gleichzeitig wird der bis dahin ebenfalls leitende Transistor 9c abgeschaltet, wodurch am Ausgang 9/ein Ausgangssignal erzeugt wird. Wenn die Ladespannung des Kondensators 9e die Durchbruchspannung der Konstanispannungsdiode 9/erreicht, wird die Basis des Transistors 9b in Durchlaßrichtung so vorgespannt, daß am Ausgang 9/ aufgrund des Kurzschlusses zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 9b kein Ausgangssignal erzeugt wird.

Mit

& = elektrostatische Kapazität des Kondensators 9c.

Ri = Wert des Widerstands 9A;.

Vq = Durchbruchspannung der Diode 9/"und

E = Versorgungsspannung,

wird das Zeitintervall 77 wie folgt ausgedrückt:

7 2 ~

ε - i'„

(5)

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich. daß bei Abnahme der Versorgungsspannung das erforderliche Zeitintervall, bis die Ladespannung des Kondensators Sddes zweiten Zeitverzögerungsglieds 8 die Durchbruchspannung der Diode 8c erreicht, verlängert und infolgedessen der Betriebsbeginn des Meßglieds 4 proportional dazu verzögert wird, wodurch das Zeitintervall zum Laden des Kondensators 4c· des Meßgliedes 4 vor Erzeugung des nächsten Drehwinkelsignals verkürzt wird, so daß das Zeitintervall, bis der Kondensator 4c, der gleichzeitig mit dem Anlegen des Drehwinkelsignals seine Entladung beginnt, den vorbestimmten Wert Λ erreicht, verkürzt wird. Infolgedessen wird das Ausgangssignal des Vergleichen 5 früher erzeugt, und dadurch beginnt der Kondensator 9c des Zündeinstellsignalgenerators 9 früher mit der Entladung, so daß unbeschadet des Spannungsabfalls der Kondensator 9c immer bis zur Durchbruehspannung der Diode 9Aaufgeladen wird, wodurch die Ladezeit des Kondensators 9e um den dem Versorgungsspannungsabfall entsprechenden Betrag verlängert wird, was zur Eolge hat, daß das Zeitintervall des durch die Ladezeit des Kondensators 9c bestimmten Ausgangssignals verlängert wird, wodurch unbeschadet des Spannungsabfalls das Ausgangssignal konstant gehallen wird.

Betrachtet man die Beziehung zwischen der Versorgungsspannung und den variablen Zeitintervalle!) /V und /V auf der Grundlage der Gleichungen (4) und (^r>), so isl TJfT]' für sämtliche Spannungsabfallwcrtc fest, wenn die Dioden 8c und 9/"dic gleiche Durchbruchspan nung haben. Es ist also ersichtlich, daß der Zündzeitpunkt oder die Anstiegszeit des durch die Drehzahl bestimmten variablen Zeitintervall T/ bei gleicher Drehzahl konstant ist und nicht durch den Spannungsabfall beeinflußt wird. Es isl in diesem Fall ersichtlich.

24 M 878

daß der Faktor k-Jki des Kondensators 4t' des Meßgliedes 4, der bei Kunsiantstrom aufgeladen und entladen wird, nicht durch Änderungen der Versorgungsspannung beeinträchtigt wird.

Anhand Fig. 9 wird eine Ausführungsform der Schaltungsanordnung von Fig. 8 in Digital-Technik erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 5 verwendet werden.

Der Eingang eines Zählers 81 ist über ein UND-Glied 82 mit dem ersten Taktsignalgenerator 33 und dem Ausgang Q des (ersten) RS-Flipflops 31 verbunden. Der Ausgang des Zählers 81 ist mit dem Zweirichtungs-Umschaltanschluß U/D des Zweirichtungszählers 45 des Meßgliedes 4 verbunden. Ein Signalgenerator 100 erzeugt ein Digitalsignal, das der Versorgungsspannung Eumgekehrt proportional ist. Der Setzeingang Seines weiteren (»zweiten«) Zählers 91 ist mit dem Ausgang des UND-Gliedes 53 verbunden, während sein Eingang IN mit dem ersten Taktsignalgenerator 33 verbunden ist; der Ausgang des Zählers 91 ist mit einer bestimmten zu regelnden bzw. zu steuernden Schaltungsanordnung verbunden. Das Ausgangssignal des Signalgenerators 100 wird als Setzeingangssignal den beiden Zählern 81 und 91 zugeführt.

Es wird jetzt der Betrieb dieser Schaltungsanordnung erläutert.

Wenn der Ausgang Q des Flipflops 31 ein Signal »1« abgibt, beginnt der Zähler 81 über das UND-Glied 82 Impulse zu zählen, bis der Zählerstand gleich dem der Impulse ist, die vom Signalgenerator 100 zugeführt werden; in diesem Fall erzeugt der Zähler 81 ein Signal »1«. Dieses Ausgangssignal bewirkt die Einschaltung des Zweirichtungszählers 45 des Meßgliedes 4 so, daß die Taktsignale über das UND-Glied 43 und das ODER-Glied 44 vorwärtsgezählt werden. Wenn im Fühler 2 ein Drehwinkelsignal erzeugt wird, wodurch der Zustand des Flipflops 31 umgeschaltet wird, werden die vom zweiten Taktsignalgenerator 41 erzeugten Taktsignal rückwärts über das UND-Glied 42 und das ODER-Glied 44 gezählt. Wenn der Zählerstand den voreingestellten Wert /? erreicht, wird vom Vergleicherglied 51 ein Signal »1« erzeugt, und dadurch wird am UND-Glied 53 ein Ausgangssignal erzeugt. Dieses Ausgangssignal setzt den Zähler 91, der beginnt, die Taktsignale bis zum voreingestellten Werl vorwärtszuzählen. Inzwischen werden am Ausgang des Zählers 91 Ausgangssignale erzeugt, wodurch die zu regelnde bzw. steuernde Schaltungsanordnung erregt wird. Wenn dann der Zählerstand den voreingestellten Wert erreicht, wird das Ausgangssignal des Zählers 91 zu »0«. wodurch der Zähler 91 rückgestellt wird.

Wie aus dieser Beschreibung ersichtlich ist, werden Digitalsigna'.e, die der Versorgungsspannung E umgekehrt proportional sind, zum Steuern der Zählerstände der Zähler 81 und 91 des zweiten Zeitverzögerungsglieds 8 bzw. des Zündeinstellsignalgenerators 9 benutzt, wodurch das Zeitintervall des vom Zähler 91 erzeugten Ausgangssignal Änderungen unterworfen wird, die zur Versorgungsspannung E umgekehrt proportional sind. Solche Änderungen werden erreicht durch Änderungen der Zeitpunkte, zu denen der Zähler 91 mit der Zählung beginnt, wobei diese letzteren Änderungen durch Andern des Ausgan.gssignals des Vergleichers 5 bewirkt weiden unter Ausnutzen der Änderungen des Ausgangssignals des Zählers 81, wogegen der Abfallzeitpunkt des Ausgangssignals T₂' des Zählers 91 nur durch die Drehzahl bestimmt wird. Es ist infolgedessen möglich, Änderungen der elektrischen Energie der Zündanordnung zu vermeiden, die sonst aufgrund von Änderungen der Versorgungsspannung auftreten könnten; dadurch wird die Zündanordnung immer durch eine feste elektrische Energiemenge betätigt, ohne daß der optimale Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl nachteilig beeinflußt wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 10 und 11 wird das Prinzip einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erläutert.

Die negative Elektrode einer Batterie 7 ist geerdet. Ein Läufer 12 dreht sich synchron mit dem Motor und hat vier vorstehende Markierungen 12A Ein berührungsloser Fühler 13, z. B. ein Annäherungsschalter, erzeugt ein Signal, das die An- oder Abwesenheit der vorstehenden Markierungen 12Λ des Läufers 12 anzeigt. Ein erstes Zeitverzögerungsglied 14 erzeugt Ausgangssignale unterschiedlicher Impulsdauer entsprechend der Größe der Spannung an der Batterie 7 und wird am Anstiegspunkt des vom Fühler 13 erzeugten Signals eingeschaltet. Die Dauer jedes vom ersten Zeitverzögerungsglied 14 erzeugten Signals wird mit 77 angenommen. Ein erstes Konstantstromglied 15 ist von der Abfallzeit des Ausgangssignals 77 des ersten Zeitverzögerungsglieds 14 bis zur Abfallzeit des vom Fühler 13 erzeugten Signals eingeschaltet. Ein Kondensator 16 wird durch das erste Konstantstromglied 15 aufgeladen. Aufgrund der Zwischenschaltung des Konstantstromgliedes 15 ändert sich die Spannung am Kondensator 16 während dessen Aufladung linear, und der Gradient dieser Spannungsänderungen wird mit /ei in V/s bezeichnet. Ein zweites Konstantstromglied 17 bildet eine Entladungsstrecke für den Kondensator 16 und wird von der Abfallzeit des vom Fühler 13 erzeugten Signals bis zur Beendigung der vollständigen Entladung des Kondensators 16 eingeschaltet gehalten. Auch in diesem Fall ist der Gradient der Spannungsänderungen des Kondensators 16 linear und wird mit - k₂ in V/s bezeichnet. Ein Zündeinstellsignalgenerator 18 erzeugt Ausgangssignalc unterschiedlicher Impulsdauer bei Ansprechen auf die Spannung an der Batterie 7 und wird eingeschaltet, wenn die Spannung am Kondensator 16 auf Null abgenommen hat. Die Dauer der vom Zündeinstellsignalgenerator 18 erzeugten Ausgangssignale wird mit T, bezeichnet. Der Emitter eines npn-Transistor 19 ist geerdet, und seine Basis wird vom Ausgangssignal des Zündeinstellsignalgenerators 18 angesteuert. Eine Zündspule 20 enthält eine Primärwicklung 20a und eine Sekundärwicklung 20b. Ein Ende der Primärwicklung 20a ist mit der positiven Elektrode der Batterie 11 und ihr anderes Ende mit dem Kollektor des npn-Transistors 19 verbunden. Ein Ende der Sekundärwicklung 206 ist mit dem Kollektor des Transistors 19 verbunden. Eine Entladungsstrecke 21 hat eine geerdete und eine nichtgeerdete Elektrode; die nichtgeerdete Elektrode ist mit dem anderen Ende der Sekundärwicklung 20b der Zündspule 20 verbunden.

Die von den Bauteilen der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 10 erzeugten Signalvcrläufe sind in I·'ig. 11 mit (a) bis (e) bezeichnet. Die Länge oder Dauer T₁ des Ausgangssignals (a) des Fühlers 13 ändert sich mit der Maschinendrehzahl. Das Verhältnis der Dauer dieses Signals auf dem hohen Werl zur Signaldauer T_x ist ein durch die Markierung 12Λ fest vorgegebener Wert und mit λ bezeichnet. Der Signalverlauf (b) zeigt ein Ausgangssignal des (ersten) Zeitverzögerungsglieds 14, und dieses Signal der Dauer 77 wird mit Beginn der Anstiegszeit des Fühlersignals erzeugt.

Der Signalverlauf (c) ist die Spannung am Kondensator 16, der mit dem Spannungsgradienten k_t [V/s] durch das erste Konstantstromglied 15 nach dem Zeitinterva.i 77 dann aufgeladen wird, wenn das F signal seinen hohen Wert erreicht hat, und ski. mit dem fest vorgegebenen Spannungsgradienten -k₂ [V/s] durch den zweiten Konstantstromkreis 17 entlädt, wenn das Fühlersignal auf den niedrigen Wert abgenommen hat. Der Signalverlauf (d) ist ein vom Zündeinsteilsignalgenerator 18 erzeugtes Ausgangssignal der Dauer T₂, das am Ende der Entladung des Kondensators 16 beginnt. Der Signalverlauf (e)\sl der in der Primärwicklung 20a der Zündspule 20 fließende Strom, der zu einem Zeitpunkt ansteigt, der durch die Zeitkonstante aufgrund der Induktivität und des Widerstands der Zündspule bestimmt ist, und der abgeschaltet wird, wenn nach T,[s] der Strompegel I erreicht ist, da der Transistor 19 für die Dauer von T,[s] leitend gemacht wird, da seine Basis vom Ausgangssignal des Zündeinstellsignalgenerators 18 angesteuert wird. Das Abschalten des Stroms / bewirkt eine Freigabe der in den Zündspulen 20 gespeicherten elektromagnetischen Energie, und infolgedessen wird in der Sekundärwicklung 20Z? eine Hochspannung erzeugt, woraufhin in der Entladungstrecke 21 eine Entladung erfolgt, die eine Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches zur Folge hat.

Bei der vorstehend erläuterten Anordnung wird der Zündzeitpunkt θ wie folgt erhalten:

Zuerst ist die im Kondensator 16 gespeicherte Maximalspannung Vc

Wenn in der Gleichung (6) der Koeffizient von 1/Γ, im zweiten Term Null ist, ist der Zündzeitpunkt immer der eleiche. Wenn also gilt:

T-.

so ist eine Zündung immer am gleichen Punkt bei allen Drehzahlen möglich. Dies ist leicht durchführbar, da k_u k₂, χ, T₂ und 7V sämtlich durch die Bauteile 14 bis 18 bestimmt sind. Das Ausgangssignal der hier betrachteten Zündanordnung hängt vom Ausschaltstrom / der Zündspule 20 ab. Mit
L = Induktivität der Zündspulen 20,
E = Spannung der Batterie 7, und
R_x = Widerstandswert der Primärspule 20a,
gilt für den Ausschaltstrom /.·

- exp

-T,

Vc_max =

T_x-

Wenn der Ausschaltstrom / unbeschadet etwaiger Änderungen der Batteriespannung £ konstant gehalten werden soll, ist das Zeitintervall T₂ entsprechend der Batteriespannung E so änderbar, daß die folgende Gleichung erhalten wird:

«7

Wenn die für die vollständige Entladung der Spannung Vc erforderliche Zeit Td ist, erhält man die folgenden Gleichungen:

k₂Td = Vc_max = A-, (,Xf-

Td =

Daher wird die Zeit Tig, zu der die Zündung erfolgt und die zur Anstiegszeit des Signals des Fühlers in Beziehung steht, durch die folgende Gleichung ausgedrückt:

T/g = (1 - ^)T_x-Td-T._

r> Da jede Änderung des Zeitintervalls T, eine Änderung des Zündzeitpunkts zur Folge hat, da die Beziehung der Gleichung (7) nicht mehr erfüllt wird, müssen sowohl T,' als auch T₁ in bezug auf Spannungsänderungen im gleichen Verhältnis geändert

-ίο werden.

Ein genaues Schaltbild einer Ausführungsform in Analog-Technik der Erfindung gemäß Fig. 10 wird unter Bezugnahme auf F i g. 12 erläutert.
Schaltungsteile 140—149 bilden das erste Zeitver-

4". zögerungsglied 14. Ein Widerstand 140 ist mit dem Fühler 13 verbunden, die Basis eines npn-Transistors 141 ist mit dem Widerstand 140 verbunden, und sein Emitter ist geerdet. Zwischen der positiven Elektrode der Batterie 7 und dem Kollektor des npn-Transistors

■ίο 141 ist ein Widerstand 142 angeordnet; ein Anschluß eines Widerstands 143 ist mit dem Kollektor des npn-Transistors 141 verbunden, und die Basis eines npn-Transistors 144 ist mit dem anderen Anschluß des Widerstands 143 verbunden; der Emitter dieses

■>■') Transistors 144 ist geerdet, und zwischen den Kollektor und den Emitter des Transistors 144 ist ein Kondensator 145 geschaltet. Zwischen dem Kollektor des Transistors 144 und der positiven Elektrode der Batterie 7 ist ein Widerstand 146 geschaltet, und die Kathode einer Konstantspannungsdiode 147 ist mit dem Kollektor des Transistors 144 verbunden. Die Basis eines npn-Transistors 148 ist mit der Anode der Konstantspannungsdiode 147 verbunden, und sein Emitter ist geerdet Zwischen dem Kollektor des Transistors 148 und de;

= Γ ι -Λ ₊ A\ _x ι ( *·' ti_t\ J 1 . ί ^h> positiven Batterieelektrode ist ein Widerstand 14i| L V ^2/ \k₂ * ') T_x] 4 geschaltet. Ein Anschluß eines Widerstands 121 ist mil

dem Kollektor des Transistors 148 verbunden, und die (6) Basis eines npn-Transistors 122 ist mit dem anderer

Für den Winkel dieses Zündzeitpunktes gilt:

Tig_
T,.

Infolgedessen gilt:

Anschluß des Widerstands 121 verbunden, während der Emitter dieses Transistors geerdet ist.
Diese Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt:
Wenn der Ausgangssignalpegel des Fühlers 13 bei Erfassen der vorstehenden Markierung 12Λ des Läufers 12 ansteigt, wird der Transistor 141 über den Widerstand 140 eingeschaltet, woraufhin der bis dahin über die Widerstände 142 und 143 stromführende Transistor 144 gesperrt wird. Aufgrund aes Aufhebens des Kurzschlusses zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 144 beginnt sich der Kondensator 145 über den Widerstand 146 aufzuladen. Bis die Ladespannung des Kondensators 145 die Durchbruchspannung Vz^ der Konstantspannungsdiode 147 erreicht, fließt in der Diode 147 kein Strom, und der Transistor 148 bleibt gesperrt. Wenn die Ladespannung des Kondensators 145 die Durchbruchspannung Vzn erreicht, beginnt der Transistor 148 zu leiten, wobei seine Basis durch den Durchbruchstrom der Konstantspannungsdiode 147 angesteuert wird, das heißt, der Transistor 148 beginnt zu leiten, wenn das Zeitintervall 77, das durch den Wert R_Ab des Widerstands 146, die elektrostatische Kapazität C₅ des Kondensators 145 und die Durchbruchspannung Vz₄₇ der Konstantspannungsdiode 147 bestimmt ist, seit der Anstiegszeit des Ausgangssignals des Fühlers 13 verstrichen ist. Für dieses Zeitintervall T_x gilt die folgende Gleichung:

T_x ¹ =

C₄₅ ■ ;_n — -Ϊ-—

(10)

Gleichzeitig wird der Transistor 122 durch die Widerstände 149 und 121 stromführend, und wirkt entgegengesetzt zum Transistor 148.

Schaltungsteile 150—153 bilden das erste Konstantstromglied 15, und Schaltungsteile 170—173 bilden das zweite Konstantstromglied 17.

Ein Ende eines Widerstands 150 ist mit der positiven Elektrode der Stromversorgung 7 verbunden, und der Emitter eines npn-Transistors 151 ist mit dem anderen Ende des Widerstands 150 verbunden, während der Kollektor dieses Transistors mit dem Kollektor des Transistors 122 verbunden ist. Widerstände 152 und 153 sind mit der Stromversorgung 7 reihengeschaltet, und ihr Verbindungspunkt ist mit der Basis des Transistors 151 verbunden.

Das zweite Konstantstromglied 17 ist ähnlich dem ersten Konstantstromglied 15 aufgebaut und hat einen Widerstand 170, einen Transistor 171 und Widerstände 172 und 173; diese Schaltungsteile entsprechen dem Widerstand 150, dem Transistor 151 und den Widerständen 152 und 153. Das zweite Konstantstromglied unterscheidet sich jedoch dadurch vom ersten, daß der Kollektor des Transistors 171 nicht mit dem Kollektor des npn-Transistors 122, sondern mit der Basis eines noch zu erläuternden npn-Transistors 181 verbunden ist, dessen Emitter geerdet ist. Außerdem ist zwischen den Kollektoren der npn-Transistoren 151 und 171 der Kondensator 16 geschaltet.

Es wird nun der Betrieb dieser Schaltungsanordnung erläutert.

Der Transistor 122 bleibt während des Zeitintervalls 7,' nach dem Anstieg des Ausgangssignals des Fühlers 13 stromführend, und während des gleichen Zeitintervalls T_x' ist daher das Potential des Kondensators 16 auf der Kollektorseite des Transistors 151 Null, während er auf der Kollektorseite des Transistors 171 über die Basis und den Emitter des Transistors 181 ebenfalls auf

Nullpotential gehalten wird, wodurch sich Nullspannung am Kondensator 16 ergibt. Nach Ablauf des Zeitintervalls T_x' anschließend an den Anstieg des Ausgangssignals des Fühlers 13 wird der Transistor 122 gesperrt, so daß sich der Kondensator 16 über den Widerstand 150 und den Transistor 151 aufzuladen beginnt. Da das Basispotential des Transistors 151 durch die Widerstände 152 und 153 vorgegeben ist, ist der Spannungsabfall des Widerstands 150 beschränkt, wodurch am Kollektor des Transistors 151 ein Konstantstrom gehalten wird. Infolgedessen wird die Ladespannung des Kondensators 16 linear erhöht. Wenn die Ausgangsspannung des Fühlers 13 auf Null verringert ist, wird der Transistor 141 gesperrt, und der Transistor 144 beginnt zu leiten, so daß der Transistor 148 gesperrt wird, während der Transistor 122 leitend ist. Das Potential des Kondensators 16 auf der Kollektorseite des Transistors 151 wird auf Null herabgesetzt, während das Potential des Kondensators 16 auf der Kollektorseite des Transistors 171 um den der Ladespannung entsprechenden Betrag verringert wird, so daß dadurch der Transistor 181 gesperrt wird. Anschließend beginnt das Potential des Kondensators 16 auf der Kollektorseite des Transistors 171 über das zweite Konstantstromglied 17 anzusteigen. In diesem Fall fließt Strom durch den Widerstand 170 und den Transistor 171, die zum zweiten Konstantstromglied 17 gehören, ähnlich wie bei den Schaltungsteilen 150—153 des ersten Konstantstromglieds 15; und somit ist ein solcher Strom konstant, wodurch sich eine lineare Spannungsänderung ergibt. Dieser Zustand bleibt erhalten, bis das Potential des Kondensators 16 auf der Kollektorseite des Transistors 171 wiederum zu Null wird und durch die Basis und den Emitter des Transistors 181 auf diesem Pegel gehalten bzw. »geklemmt« wird. Dadurch ergibt sich die Spannung am Kondensator 16 gemäß (c) in Fig. 11. Die Gradienten der Potentialänderung k\ und — fo werden durch die Höhe der im ersten bzw. im zweiten Konstantstromglied 15 bzw. 17 fließenden Ströme bestimmt. Somit gilt für den Ladestrom /_t-;

4-

(11)

mit /?5o, Λ52 und R53 = Widerstandswerte der Widerstände 150,152 bzw. 153.
Somit gilt für den Gradienten k\:

C₆

R₅₀ Cf, (R₅I + R₅

(12)

mit Cf, = Kapazität des Kondensators 16.
In ähnlicher Weise gilt für k₂:

k₂ =

R₁₀ C_b (R₁₂ +-R₇,)

-■-■ E.

(13)

Gemäß F i g. 12 bilden Schaltungsteile 181 -188 einen Zündeinstellsignalgenerator 18. Die Schaltungsteile und

«ι ihre Verbindungen gleichen denen des (ersten) Zeitverzögerungsglieds 14, der die Schaltungsteile 141 — 148 hat. Die Basis des npn-Transistors 181 ist mit dem Kollektor des npn-Transistors 171 verbunden, während der Emitter des Transistors !8! geerdet ist. Der

to Transistor 181 ist in gleicher Weise wie der Transistor 141 aufgebaut und angeschlossen; das gleiche gilt für einen Widerstand 182, einen Widerstand 183, einen Transistor 184, einen Kondensator 185, einen Wider-

stand 186 und eine Diode 187 in bezug auf den Widerstand 142, den Widerstand 143, den Transistor 144, den Kondensator 145, den Widerstand 146 und die Diode 147. Die Basis eines npn-Transistors 188 ist mit der Anode der Konstantspannungsdiode 187 verbunden, während der Emitter geerdet ist.

Der Betrieb dieser Schaltungsanordnung ist wie folgt: Der Transistor 181 wird nur gesperrt und in Sperrichtung zwischen Basis und Emitter vorgespannt, während sich der Kondensator 16 entlädt. Solange der Transistor 181 gesperrt bleibt, ist der Transistor 184 über die Widerstände 182 und 183 erregt. Wenn der Transistor 181 nach Beendigung der Entladung des Kondensators 16 wieder leitet, wird der Transistor 184 gesperrt, und der Kondensator 185 wird über den Widerstand 186 aufgeladen. Der Transistor 188 leitet, wenn die Ladespannung des Kondensators 185 die Durchbruchspannung der Diode 187 übersteigt. Das Zeitintervall T, vom Beginn der Entladung des Kondensators 16 bis zur Stromführung des Transistors 188 wird wie in Gleichung (10) wie folgt erhalten:

7·₌ = R₈₁, · Q₅

\ I- - I -«7

(14)

= Wert des Widerstands 186, Cks = elektrostatische Kapazität des Kondensators

185 und
Vzni = Durchbruchspannung der Diode 187.

Schließlich wird der npn-Transistor 188 zu Beginn der Entladung des Kondensators 16 gesperrt und nach Ablauf des Zeitintervalls T, anschließend an die Beendigung der Entladung wieder stromführend.

Schaltungsteilc 123-127 bilden ein Ausgangsglied. Ein Ende eines Widerstands 123 ist mit dem Kollektor des Transistors 181 verbunden, die Basis eines npn-Transistors 124 ist mit dem anderen Ende des Widerstands 123 verbunden, und der Emitter dieses Transistors 124 ist geerdet; ein Ende eines Widerstands

125 ist mit dem Ausgang des Fühlers 13 verbunden, und die Basis eines weiteren npn-Transistors 126 ist mit dem anderen Ende des Widerstands 125 verbunden, während der Emitter dieses Transistors 126 geerdet ist. Sämtliche Kollektoren der npn-Transistorcn 188,124 und 126 sind mit der Basis des npn-Transistors 19 verbunden. Zwischen der positiven Elektrode der Batterie 7 und der Basis des Transistors 19 ist ein Widerstand 127 geschaltet.

Bei dieser Schaltungsanordnung wird der Transistor 124 durch das Kollektorpotential des Transistors 181 über den Widerstand 123 eingeschaltet und ist daher während der Entladung des Kondensators 16 stromführend, wogegen er gesperrt bleibt, wenn keine Entladung des Kondensators 16 erfolgt. Der vom Ausgangssignal des Fühlers 13 über den Widerstand 125 angesteuerte Transistor 126 ist stromführend, wenn das Signal des Fühlers 13 hohen Pegel hat, und bleibt während der übrigen Zeit gesperrt. Infolgedessen sind nur während des Zeitintervalls Γ, nach Beendigung der Entladung des Kondensators 16 sämtliche Transistoren 188, 124 und

126 gesperrt.

Aus diesem Grund wird während des Zcitintcrvalls T, der Transistor 19 über den Widerstand 127 in den leitenden Zustand gesteuert, so daß der Primärwicklung 20;i der Zündspule 20 der Strom (c) von F i g. 11 zugeführt wird.

Im obigen Fall wird der Ausschaltstrom zwar durch die Gleichung (8) angegeben, das Zeilintervall T₇ hat jedoch die durch die Gleichung (14) gegebene spannungsabhängige Kennlinie. Ein Vergleich von Gleichung (14) mit Gleichung (9) ergibt, daß beide einander gleich werden, wenn LJR_x= Rhi, ■ Ci s und R_x ■ I = Vzm. Das heißt, daß ein in bezug auf Ausgangskennlinien erwünschter konstanter Ausschaltstrom / ungeachtet von Änderungen der Spannung E erhalten werden kann durch geeignete Wahl der Schaltungskonstanten L und R„ der Zündspule 20 sowie der Werte C»% Rm und Vz»j in solcher Weise, daß die Beziehung zwischen diesen Werten erfüllt wird.

Andererseits ist aus einem Vergleich der Gleichung (10) mit der Gleichung (14) ersichtlich, daß TyIT_x' bei Vz₄₇ = Vz₈? spannungsunabhängig ist. Weiter ist aus den Gleichungen (12) und (13) ersichtlich, daß Zc₁ZAr₂ spannungsunabhängig ist. Die spannungsabhängigen Kennlinien der Zündeinstellung sind also dadurch zu beseitigen, daß die Durchbruchspannung für beide Konstantspannungsdioden 147 und 187 gleich gewählt wird und die Schaltungskonstanten so festgelegt werden, daß die Gleichung (7) erfüllt ist.

So wird der Ausschaltstrom der Primärwicklung 20.Ί der Zündspule 20 selbst bei Änderungen der Batteriespannung konstant gehalten, wodurch eine Zündanordnung erhalten wird, deren Zündzeitpunkt von einem voreingestellten Zündzeitpunkt nicht abweicht.

Eine Ausführungsform in Digital-Technik der Schaltungsanordnung von Fig. 12 wird unter Bezugnahme auf Fi g. 13 erläutert.

Wie im vorhergehenden Fall sind ein Läufer 12 und ein Fühler 13 vorgesehen. Ein voreinstellbarer Zähler 200 als erstes Zeltverzögerungsglied erzeugt das Zeitintervallsignal T_x, dessen Länge vom Ausgangssignal eines Einstellglieds 201 entsprechend der Größe der Versorgungsspannung abhängt. Der voreinstellbare Zähler 200 zählt die Ausgangssignale eines ersten Taktsignalgenerators 202 und erzeugt ein Signal »1« nach Ablauf von T] entsprechend der Größe der Versorgungsspannung anschließend an die Erzeugung eines Ausgangssignals »1« vom Fühler 13. Ein UND-Glied 203 empfängt als Eingangssignal die Ausgangssignale des voreinstellbaren Zählers 200 und des Taktsignalgenerators 202. Ein erster Vorwärtszähler 204 zählt die Ausgangssignale des UND-Gliedes 203, solange das Ausgangssignal des Fühlers 13 im Zustand »1« bleibt. Dieser Zählvorgang entspricht der Aufladung des Kondensators 16 im vorhergehenden Fall. F.in NICHT-Glicd 205 invertiert das Ausgangssignul des Fühlers 13 und führt es einem UND-Glied 206 so zu, &M die Ausgangssignale eines zweiten Taklsigiialgencrators 207 einem zweiten Vorwärtszählcr 208 zugeführt und von diesem gezählt werden, wenn das Fühlersignal den Zustand »0« hat. Dieser Betrieb des NlCllT-Glicdes 205 entspricht der Entladung des Kondensators 16. Ein Vcrgleicher 209 vergleicht den Zählerstand Ci des ersten Zählers 204 mit dem Zählerstand C₂ des zweiten Zählers 208 und erzeugt ein Signal »1«, wenn G S O ι Auf der Grundlage von durch ein weiteres Einstellglied 221 zugeführter Information in bezug auf die durchzuführenden Zähloperationen entsprechend der Große der Versorgungsspannung beginnt ein zweiter voreinstellbarer Zähler 220, die Taktsignalc des Taktsignal ■ generators 207 über ein UND-Glied 222 zu zählen, und zwar beginnend mit dem Zeitpunkt, in dem der Vergleiciicr 209 ein Signal »1« abgibt. Solange dabei der gezählte Wert unter dem vorangestellten Zählerstand

liegt, erzeugt der Zähler 220 ein Signal »1«, das zum Einschalten des Leistungstransistors 19 benutzt wird. Wenn der Zählerstand den voreingestellten Zählerstand erreicht, erzeugt der Zähler 220 ein Signal »0«, wodurch der Transistor 19 abgeschaltet und ein Zündfunke erzeugt wird. Der hierbei vorhandene Strom fließt während des bereits erläuterten Zeitintervalls Tj. Wenn

das Ausgangssignal des Zählers 220 von »1« zu »0« wird, wird ein Rückstellglied 223 ausgelöst, wodurch die Zähler und der Vergleicher rückgestellt werden.

Bei dieser Ausführungsform in Digital-Technik muß keine Bauelement-Einstellung erfolgen, und es ergibt sich dadurch der Vorteil einer leicht zu bauenden integrierten Schaltung.

Hierzu ^l) Iilall /cid

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Zündanordnung für Brennkraftmast, ,uiien,
mit einer Zündspule einschließlich einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung,
mit einem Schaltglied zum Steuern des in die Primärwicklung fließenden Primärwicklungsstroms abhängig von einem Zündeinstellsignal, um Hochspannung in der Sekundärwicklung der Zündspule zu induzieren,

mit einem Drehwinkelsignalgenerator zum Erzeugen eines Drehwinkelsignals abhängig von einer bestimmten Winkeldrehung der Maschinenwelle, jedesmal, wenn sich die Maschinenwelle um einen bestimmten Winkel dreht,

mit einem Meßglied zum Vorwärtsmessen mit einem ersten vorgegebenen Koeffizienten während eines ersten bestimmbaren Zeitintervalls und zum anschließenden, mit dem Zeitpunkt der Erzeugung des Drehwinkelsignals beginnenden Rückwärismessen mit einem zweiten vorgegebenen Koeffizienten,
mit einem Zündeinstellsignalgenerator, um ein Zündeinstellsignal dann zu erzeugen, wenn der Meßwert der Rückwärtsmessung einen vorgegebenen Bezugswert erreicht, und
mit einer Zeitverzögerungseinrichtung zum Auslösen des Meßglieds zur Vorwärtsmessung am Ende eines zweiten bestimmbaren Zeitintervalls,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerungseinrichtung ein erstes Zeitverzögerungsglied (3, 14, 200) zum Erzeugen eines ersten Zeitintervallsignals (Ti, T_x) abhängig von der Erzeugung des Drehwinkelsignais (Fig.3a, 7a, 1 la) enthält, wobei das zweite bestimmbare Zeitintervall (Τι; Γι+ Ti'; T_x') mindestens dem Zeitintervall des ersten Zeitintervallsignals (Tl, T_x) entspricht,
daß das zweite bestimmbare Zeitintervall (Ti; 71 + Ti'; T/) kurzer ist als die Erzeugungs-Periode (T, a. T,) des Drehwinkelsignais, und
daß das Meßglied (4; 15, 16, 17; 204, 208) während der dem ersten bestimmbaren Zeitintervall entsprechenden Differenzzeit zwischen dem Ende des zweiten bestimmbaren Zeitintervalls und der Erzeugung des Drehwinkelsignais vorwärts mißt.

2. Zündanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Zeitverzögerungseinrichtung ein zweites Zeitverzögerungsglied (8) enthält, das ein zweites Zeitintervallsignal erzeugt, dessen Zeitintervall (T\') sich abhängig von der Klemmenspannung (E) einer Batterie (7) zur Zufuhr des Ladestroms in die Primärwicklung (2Oa^ der Zündspule (20) über das Schaltglied (19,115,210) ändert, und
daß zur Auslösung des Meßgliedes (4) am Ende des zweiten bestimmbaren Zeitintervalls (Ti + Ti') das zweite Zeitintervallsignal CTi') vom Zeitintervallsignal (Ti) des ersten Zeitverzögerungsglieds (3) ausgelöst ist und sich zeitlich diesem unmittelbar anschließt (F ig. 7b, 7c').

3. Zündanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das erste Zeitverzögerungsglied (3) einen ersten Zähler (34) enthält, der durch Taktimpulse bis zu einem vorgegebenen Zählerstand (c\) zählt und dann ein Ausgangssignal abgibt, und
daß das Meßglied (4) einen Zweirichtungszähler (45) enthält, der durch das Ausgangssignal ausgelöst vorwärts zählt, bis zur Erzeugung des Drehwinkelsignais vom Drehwinkelsignalgenerator (1, 2) (F ig. 5,9).

4. Zündanordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,

daß das zweite Zeitverzögerungsglied (8) einen zweiten Zähler (81) zum Zählen von Taktimpulsen bis zu einem zweiten Zählerstand (ei) enthält, der der Batterie-Klemmenspannung (^entspricht,

daß der zweite Zähler (81) mit dem Ausgangssignal des ersten Zählers (34) die Taktimpulse zu zählen beginnt,

daß der zweite Zähler (81) bei Erreichen des zweiten Zählerstands (a) ein zweites Ausgangssignal abgibt, und

daß der Zweirichtungszähler (45) durch das zweite Ausgangssignal vorwärts zu zählen beginnt (F i g. 9).

5. Zündanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zähler (34) mit dem Zeitpunkt der Erzeugung des Drehwinkelsignais zu zählen beginnt.

6. Zündanordnung nach einem der Ansprüche 1 —5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündeinstellsignalgenerator (6, 9, 18) ein Zündeinstellsignal bestimmten Zeitintervalls (T₂', T-) abgibt.

7. Zündanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß ein für ein vorbestimmtes Zeitintervall (T/) einschaltbarer Univibrator auf das Drehwinkelsignal anspricht,

daß ein Kondensator (16) sich unmittelbar nach Abschalten des Univibrators mit einem ersten Konstantstrom auflädt und sich unmittelbar bei Erzeugen des nächsten Drehwinkelsignais mit einem zweiten Konstantstrom entlädt,
daß ein Vergleicher die Spannung am Kondensator (16) mit einer vorgegebenen Bezugsspannung während der Entladung des Kondensators (16) vergleicht und ein Ausgangssignal an den Zündeinstellsignalgenerator (18) abgibt (F i g. 10).

8. Zündanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehwinkelsignal eine sich mit der Maschinendrehzahl ändernde Dauer hat, und daß das Konstantstromlade- bzw. das Konstantstromentladeglied (15,17) für den Kondensator (16) mit Beginn der Anstiegs- bzw. der Abfallflanke des Drehwinkelsignais auslösbar sind.

9. Zündanordnung nach einem der Ansprüche 1—8, gekennzeichnet durch die Anwendung bei Kondensatorzündung (Fig.2A), bei der ein zuvor geladener Kondensator (113) nach Ansteuerung des Schaltglieds (115) sich unter Induzierung der Hochspannung entlädt.

10. Zündanordnung nach einem der Ansprüche 1—8, gekennzeichnet durch die Anwendung bei Spulenzündung (Fig.2B, 10), bei der der Primärwicklungsstrom von der Batterie (7) nach Ansteuerung des Schaltglieds (210,19) fließt.