DE2262111A1

DE2262111A1 - Zuendanlage fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2262111A1
Application number: DE19722262111
Authority: DE
Inventors: Michael Herbert Cops; Duncan Barry Hodgson; Andrew Peter Ives
Original assignee: Lucas Electrical Co Ltd
Current assignee: Lucas Electrical Co Ltd
Priority date: 1971-12-21
Filing date: 1972-12-19
Publication date: 1973-07-05
Also published as: JPS4868931A; GB1402268A; AR206287A1; ES410246A1; AU4942072A; DE2262111C2; AU464672B2; JPS5738786B2; SU592373A3; FR2165640A5; IT974183B

Description

Joseph Lucas (Electrical) Limited

Well Street

GB-Birmingham 18. Dezember 1972

Zündanlage für Faa?hr zeuge

Die Erfindung betrifft eine Zündanlage für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge.

Eine Anlage gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen Halbleiterschalter, der zwischen einem ersten und einen zweiten Zustand treibbar ist, wobei er in dem einen eingeschaltet, im anderen ausgeschaltet ist, in Funktion setzbare Mittel bei !Treiben des Schalters aus seinem ersten Zustand in seinen zweiten Zustand zur Erzeugung eines Funkens, Mittel zur Erzeugung eines digitalen Ausgangssignals, das sich mit den Betriebsbedingungen des Motors ändert und dessen Wert zu irgendeinem Augenblick den erforderlichen Zündzeitpunktwinkel darstellt, bezogen auf eine Bezugsposition der Kurbelwelle des Motors, eine vom Motor gesteuerte Impulsquelle zur Erzeugung einer Kette von Impulsen beginnend bei der Bezugsposition, derart, daß die Anzahl von Impulsen in der Kette den Kurbelwellenwinkelk darstellt, bezogen auf die Bezugsposition, und Funkensteuermittel, die in Funktion setzbar sind, wenn die Zahl der Impulse in einer Kette gleich dem digitalen Ausgangssignal wird, derart, daß der Schalter aus seinem ersten Zustand in seinen Zuweiten Zustand zur Erzeugung eines Funkens getrieben wird.

Vorzugsweise dient die Impulsquelle, die vom Motor gesteuert wird, zur Erzeugung eines Steuerimpulses, dem eine Folge von Zeitgabeimpulsen folgen, wobei der Steuerimpuls zum Stellen der Bezugsposition verwendet wird und die Zeitgabeimpulse die Kette an Impulsen bilden, wobei

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die Zahl der Steuerimpulse, denen Folgen iron ZeitgabeiinpAsen folgen, die für jede Umdrehung der Kurbelwelle des Motor* WBumqgt iwirden, gleich der Zahl von Zündfunken ist, die für jede Umdrehung der Kurblelwelle des Motors erforderlich sind.

In der bevorzugten Anordnung wird das digitale Ausgangs signal ein«j_m Register zugeleitet, das das digitale Ausgangssignal speichert, wobei die Funkensteuermittel eine Komparatoranordnung aufweisen, die die Zeitgabeimpulse empfängt und der auch von Zeit zu Zeit der Inhalt des Registers zugeleitet wird. Vorzugsweise wird der Transfer von In-ν formation vom Register zur Eomparatoranordnung während des Empfangs ' eines Steuerimpulses unterbunden. Biese Unterbindung wird zweckmäßi- JL gerweise dadurch erreicht, daß sichergestellt wird, daß die vom Motor gesteuerte Impulsquelle keinen Zeitgabeimpuls zur gleichen Zeit wie den Steuerimpuls erzeugt, wobei die Zeitgabeimpulse zur Bewirkung des erforderlichen Transfers von Information vom Register zur Komparatoranordnung verwendet wird.

Vorzugsweise weisen die Mittel zum Treiben des Schalters aus seinem ersten Zustand in seinen Zweiten Zustand eine bistabile Schaltung, wobei Mittel zum Treiben der bistabilen Schaltung zurück in ihren ursprünglichen Zustand vorgesehen sind, nachdem ein Funken erzeugt worden ist, derart, daß der Schalter in seinen ersten Zustand zurückkehrt. Biese Mittel können ein zweites digitales Signal erzeugen, das den Steuerwinkel (der nachstehend definiert wird) darstellt, wobei das zweite digitale Signal mit der Zahl an Zeitgabeimpulsen verglichen wird, die auftreten, nachdem der Schalter aus seinem ersten Zustand in seinen zweiten Zustand getrieben worden ist, wobei die bistabile Schaltung zurück in den ursprünglichen Zustand getrieben wird, wenn die Zahlen gleich sind.

Weiter besteht die Erfindung in einer Zündanlage für ein Kraftfahrzeug*,

bei der ein Halbleiterschalter in Reihe mit der Primärwicklung der Zund

spule des Fahrzeugs geschaltet ist, und bei der vom Motor in Funktion setzbare digitale Steuermittel zum Ausschalten des Schalters vorgesehen

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sind, derart, daß ein lenken in eines Augenblick erzeugt wird, der den Zündzeitpunktwinkel darstellt, und daS der Schalter in einem Augenblick eingeschaltet wired, der des Zündsteuerwinkel entspricht, wobei die digitalen Steuermittel dadurch in Funktion gesetzt sind, daß sie digital^ Signale empfäangen, die die gewünschten Zeitpunkt- und Steuer-Winkel darstellen, und diese Signale mit einem digitalen Signal vergleichen, das dem Kurbelwellenwinkel entspricht.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das einen Teil eines Ausführungsbeispiels

der Erfindung darstellt,
Fig. 2 ein weiteres Blockschaltbild, das einen weiteren Teil des in Fig.

1 gezeigten Ausführungsbeispiels zeigt, Fig. 3 eine schematische Sarstellung einer Form von Impulse erzeugenden Mitteln, die in dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel verwendet werden können, und

Fig. 4 eine Seitenansicht der in Fig. 3 gezeigten Darstellung und Fig. 5 eine Darstellung eines Teils eines weiteren Ausführungsbeispiels.

Der zu steuernde Motor hat eine Zündanlage mit einem Zünduwmformer 5 t dessen Sekundärwicklung 6 mit den Zündkerzen 7 des Motors verbunden ist, und zwar in einer Folge über einen Verteiler 8, und dessen Primärwicklung 9 mit der Fahrzeugbatterie 10 über den Kollektor/Emissionselektrodenweg eines n-p-n-Transistore 11 verbunden ist. Venn ein Funken benötigt wird, wird der Transistor 11 ausgeschaltet, und nach der Erzeugung eines Funkens wird der Transistor 11 wieder eingeschaltet. Es versteht sich, daß der Augenblick, zu dem der Transistor ausgeschaltet wird, den Zündzeitpunktwinkel darstellt, der natürlich in bezug auf eine Bezugsposition der Kurbelwelle des Motors gemessen werden muß. Die Zeit, während der der Transistor auegeschaltet bleibt, wird dadurch gesteuert, daß der Augenblick bestimmt wird, zu dem der Transistor wieder eingeschaltet wird. Die Bedeutung des Zündzeitpunktwinkels, d.h. des Punkts im Motorlauf, bei dem der Transistor in bezug auf die Bezugsposition ausgeschal-

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tet wird, ist natürlich bekannt, und spielt eine grpße Solle in der Leistung des Motors. Es ist auch sehr erwünscht, die Zeitdauer au bestimmen, während der der Transistor ausgeschaltet bleibt (diese Bauer vird an dieser Stelle durchweg als der Steuerwinkel bezeichnet), so daß die Zeit, während der der Transistor leitet, ehe er sich wieder ausschaltet, gerade ausreicht, um sicherzustellen, daß der erforderliche Strom in der Primärwicklung 9 in dem Augenblick fließt, in dem der Transistor 11 wieder ausgeschaltet wird, um den Funken entstehen zu lassen. Auf diese Weise wird ein unnötiger Verlust von Energie verhindert. Indem ferner der Steuerwinkel geändert wird, kann die tatsächliche Bauer des Funkens unter bestimmten Umständen verkürztwerden. Venn also der Transistor 11 wieder eingeschaltet wird, während noch ein Funken erzeugt wird, wird der Funken klar schnell zu einem Ende kommen.

Der Transistor 11, bei dem es sich natürlich auch um irgendeine andere geeignete Halbleitervorrichtung handeln kann, wird durch eine bistabile Schaltung 12 gesteuert. Wenn sioh die bistabile Schaltung in einem ersten Zustand befindet, empfängt der Transistor Steuerelektrodenstrom und ist eingeschaltet. Wenn die bistabile Schaltung 12 sich in einem zweiten Zustand befindet, empfängt der Transistor 11 keinen Steuerelektrodenstrom und ist ausgeschaltet.

TTm die erforderliche Bezugsposition der Kurbelwelle festzulegen, ist eine Scheibe 71 (Fig. 3 und 4) Torgesehen, die von der Kurbelwelle des Motors angetrieben wird. Wenn für eine vereinfachte Barsteilung angenommen wird, daß der Motor zwei Zylinder hat und ein Funken pro Umdrehung der Kurbelwelle erzeugt wird, ist die Scheibe in 560 Sektoren unterteilt, die jeweils 1° einschließen, und 359 dieser Sektoren aind mit einem eich radial erstreckenden Schlitz J2 an der Peripherie des Sektors versehen. Ber Ie^-We Sektor hat keinen peripheren Schlitz, vielmehr weist er einen radialen Bezugsschlitz 73 auf, der radial der Peripherie gegenüber innenliegt. Bie Schlitze haben den gleichen Winkelabstand, und die Anzahl von Bezugsechlitzen 73 ist gleich der Zahl von Funken, die vom Motor pro Umdrehung der Kurbelwelle des Motors erzeugt werden müssen,

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was im einfachen Ausführungsbeispiel hier eins ist. Der Scheibe sind irgendwelche geeigneten Mittel zur Erzeugung von Impulsen unter der Steuerung der Schlitze zugeordnet. Wie in Fig. 4 dargestellt, können diese Mittel zwei Lichtquellen 74, 75 und zugehörige Lichtempfänger 76 bzw. 77 aufweisen, wobei die Quelle 74 und der Empfänger 76 auf gegenüberliegenden Seiten der Schlitze 72 sitzen, während die Quelle 75 und der Empfänger 77 in einer Flucht mit dem Schlitz 75 angeordnet sind. Jedesmal, wenn ein Schlitz zwischen einer der Quellen und dem zugehörigen Empfänger durchläuft, empfängt der Empfänger einen Eingang, und die Empfänger 76, 77 sind mit-zwei Impulsquellen 13» I4 verbunden, derart, daß jede der Quellen 13» 14 einen Impuls erzeugt, jedesmal wenn einer der Schlitze 72 xuier 73 ein Fallen von Licht auf den entsprechenden Empfänger T6 oder 77 ermöglicht. In der zur Vereinfachung beschriebenen Zweizylinderanordnung erzeugt die Impulsquelle 14 also einen Impuls pro Umdrehung der Scheibe 71» und. wenn ein Impuls von der Impulsquelle 14 erzeugt worden ist, erzeugt die Impulsquelle 13 359 Impulse, an die sich ein weiterer Impuls von der Quelle 14 anschließt und so weiter. Die Scheibe ist in bezug auf die Kurbelwelle des Motors so angeordnet, daß die Impulsquelle 14 ihren Ausgang an einer zweckmäßigen Stelle erzeugt, beispielsweise etwa 40° bis 60° vor dem oberen Totpunkt. Indem die Scheibe in dieser Weise angeordnet wird, braucht lediglich die Hemmung im Zündwinkel in bezug auf die Bezugsposition berücksichtigt zu werden, da ein Vorlauf im Zündwinkel dem oberen Totpunkt gegenüber immer noch ein Nachlauf in bezug auf die Bezugsposition ist. Es versteht sich, dß die genaue Art und Weise, wie die Impulse erzeugt werden, für ein Verständnis der Erfindung, nicht wichtig ist. Die verschiedensten anderen Anordnungen können für diesen Zweck verwendet werden, die sich von der vorstehend beschriebeenen Anordnung unterscheiden.

Das Zündsystem weist eine Komparatoranordnung in der Form eines binären Zählers 15 auf, der einen fünf-Bit-Eingang unter der Steuerung eines Schalters 16 entweder von fünf Leitungen 17a bis 17e oder von fünf Leitungen 18a bis 18e empfängt. Die Art und Weise, wie die Information in den Leitungen 17 und 18 empfangen wird, wird nachstehend noch zu beschreiben sein, für den Augenblick reicht es jedoch aus zu wissen, daß

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das binäre Signal an den Leitungen 71a bis 17e den erforderlichen Zündzeitpunktwinkel darstellt (bezogen auf die Bezugsposition, wie Torstehend erläutert), während das Signal an den Leitungen 18a bis 1βθ den Steuerwinkel darstellt. Bei Beginn eines Spiels erzeugt die Impulsquelle 14 einen Ausgang» der einer ODER-Schalter 21 zugeleitet wird» was bewirkt, daß die Schaltung 21 einen Ausgang erzeugt, der dem Zähler 15 zugeleitet wird, um den Zähler 13 mit dem Schalter 16 zu koppeln. In diesem Stadium erfolgt eine Verbindung des Schalters 16 mit den Leitungen 17a bis 17e, und damit wird der Zähler 13 mit dem Signal an der Leitung 17 gespeist und speichert dieses Signal. Gleichzeitig stellt die Impulsquelle 14 eine bistabile Schaltung 22 in einen ersten Zustand, in der ein Ausgang zu einer Torschaltung 23 geliefert wird, die mit der Impulsquelle 13 verbunden ist. Sie Impulsquelle 13 speist nun den Zähler 13· In diesem Stadium ist der Transistor 11 leitend. Das Ende des Impulses von der Quelle 14 schaltet eine bistabile Schaltung 19» die ihrerseits den Schalter 16 so stellt, daß der Ausgang vom Schalter 16 mit den Leitungen 18a bis 18e verbunden wird.

Der Zähler 13 enthält ein binäres Signal, das den erforderIiohen Zündzeitpunktwinkel plus die Grundzählung darstellt, die im Zähler 13 gespeichert ist (gewöhnlich Null). Jeder Impuls von der Quelle 13 wird in den Zähler 13 eingezählt, um das Signal im Zähler 13 zu reduzieren,bis der Zähler 13 seine Grundzahl erreicht. Wenn dieser Zustand erreicht ist, erzeugt der Zähler 13 einen Ausgangsimpuls· Bas vordere Ende dieses Ausgangsimpulses wird der OBEB-Torschaltung 21 zugeleitet, die einen Eingang zum Zähler 13 erzeugt, was bewirkt, daß sich der Zähler 13 wieder über den Schalter 13 mit der Information an den Leitungen 18a bis 18e auflädt. Bas nachlaufende Ende desselben Impulses schaltet die bistabile Schaltung 12, die wiederum einen Ausgang zum Transistor 11 liefert, welcher bewirkt, daß der Transistor 11 ausgeschaltet wird und ein Funken entsteht. Der Ausgang der bistabilen Schaltung 12 wird ferner der bistabilen Schaltung 19 zugeleitet, die auf einen Zustand umwechselt, bei dem der Ausgang vom Schalter 16 mit den Leitungen 17a bis 17e erneut verbunden ist. Ber komplementäre Ausgang der bistabilen Schaltung 12 wird einer UND-Torschaltung 24 zugeleitet, so daß die nächsten Ausgangsimpulse vom Zähler 13 zur bistabilen Schaltung 22 gehen können. Bie Im-

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pulsquelle 15 liefert- veiter Impuls© zum Zähler 15, Mb der Zähler 15 seine Grundzählung erreicht hat, und bei diesem Funkt wird ein zweiter Ausgangsimpuls vom Zähler 15 erzeugt. Das vordere Bade dieses Impulses wandert zur ODER-Torschaltung .21₉ die einen Eingang zum Zähler 15 erzeugt, was. bewirkt, daß der Zähler 15 sich mit der Information an den Leitungen 17a bis 17e wiederauflädt. Der Ausgangsimpuls vom Zähler 15 geht auch durch die nun offene Torschaltung 24 zur bistabilen Schaltung 22, so daß die Torschaltung 25 blockiert wird. Das hintere linde des Ausgangsimpulses für den Zähler 15 schaltet die bistabile Schaltung 12 erneut, umden Transistor 11 einzuschalten. Die bistabile Schaltung 19 bleibt von dieser Zustandsänderung der bistabilen Schaltung 12 unbeeinflußt. Der Wechsel des Ausgangs der bistabilen Schaltung 12 schleißt auch wieder die MD-Torschaltung 24. Das System befindet sich nun wieder «im ursprünglichen Zustand, wobei der Transistor 11 leitet und der Zähler 15 keine weiteren Impulse von der Quelle 15 empfängt. Der. Smpfang eines weiteren Impulses von der Quelle 14 führt dann zu einem Wiederbeginn des Spiels.

Wenn der Transistor 11 wieder eingeschaltet wird - durch den zweiten Ausgang vom Zhäler 15 -, bewirkt die ODEB-Torschaltung 21 ein Wiederaufladen des Zählers 15 mit der Information an den Leitungen 17. Der Zähler 15 wird dann erneut geladen, wenn die Quelle 14 einen Ausgang auf Grund &r Verbindung von der Quelle 14 zur ODER-Torschaltung 21 erzeugt. Ein vorläufiges Laden des Zählers 15 durch den zweiten Ausgangsimpuls vom Zähler 15 ist natürlich nicht erforderlich, obgleich das keine Holle spielt. Gegebenenfalls kann die Schaltung so ausgelegt sein, daß die ODSB-Torschaltung 21 nur durch den ersten Ausgangsimpuls vom Zähler 15 geschaltet bzw. in Funktion gesetzt wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß der Zündzeitpunktwinkel entsprechend dem Signal an den Leitungen 17 gesteuert wird, während der Steuerwinkel entsprechend dem Signal an den Leitungen 18 gesteuert wird. Die Art und Weise, wie das Signal an den Leitungen 17 erzeugt wird, wird nun unter Bezugnahme zunächst auf Pig. 2 beschrieben.

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In Pig» 2 erzeugt ein Wandler 331 ein digitales 6-Bit-Signal als Ausgang, das entweder den unterdruck in der MotorSammelleitung oder den Drosselklappenwinkel wiedergibt. Der Ausgang vom Wandler 31 wird einem Addierer 32 zugeleitet, und die drei bedeutendsten Zahlen von dem Addierer }2 werden einer Entschlüsselungsvorrichtung 33 zugeleitet, die ein Signal an einer von acht Leitungen 34a bis 34h erzeugt. Ein weiterer Wandler 35 erzeugt ein 6-Bit-Digitalausgangssignal, das die Motordrehzahl wiedergibt, und dieser Ausgang wird einem Addierer 36 zugeleitet, dessen drei bedeutendste Zahlen einer Entschlüsselungsvorrichtung 37 zugeleitet werden» die eine von acht Leitungen 38a bis 38h erregt. Die Leitungen 38 sind einer Schaltvorrichtung 39 zugeordnet, die acht Sätze Schalter 59a bis 39h aufweist, und die Leitungen 34» 38 und die Schalter 39 bilden einen Teil einer Speichereinheit 41 mit fünf Ausgangsleitungen 42a bis 42e. Die Anordnung ist eine solche, daß jede der Leitungen 38 im erregten Zustand dazu dient, den zugehörigen Schalter 39 zu schalten, der wiederum einen von acht Sätzen Leitungen 43a bis 43h mit den Ausgangsleitungen 42a bis 42e verbindet. Jeder Satz Leitungen 43 besteht aus fünf Leitungen, die mit den Leitungen 42a bis 42ae jeweils verbunden werden, wenn der zugehörige Schalter 39 geschlossen ist, und jede der Leitungen 34 ist alt bestimmten der Leitungen 43 in einer empirisch bestimmten Weise über Dioden verbunden. In der Zeichnung stellen Punktverbindungen eine Diode dar, und solche Punktverbindungen sind zwischen den beiden ersten Sätzen Leitungen 43a und 43b und den Leitungen 34 gezeigt. Die dargestellten Verbindungen sind willkürlich und werden natürlich für den betreffenden zu steuernden Motor entsprechend den erforderlichen Zeitgabecharakteristiken des Motors bestimmt. Beispielsweise wird angenommen, daß die vom Wandler 35 erfaßte Betriebsgröße einen solchen Wert hat, daß die Leitung 38a erregt wird. Dann wird der Schalter 39a geschlossen, um den Satz Leitungen 43a mit den Ausgangsleitungen 42a bis 42e zu verbinden. Wenn eine Verbindung durch 1 dargestellt ist, und keine Verbindung durch O, ist das Signal 10000, das an den Ausgangsleitungen 42 erscheint, wenn die vom Wandler 31 erfaßte Betriebsgröße einen solchen Wert hat, daß die Leitung 34a erregt wird. Wenn die vom Wandler 31 erfaßte Betriebsgröße sich so ändert, daß die Leitungen 34b bis 34h nacheinander erregt werden, wobei die Leitung 36a

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immer noch erregt gehalten wird, wird das Signal an den Leitungen 42 sukzessive 00100, 01001, 01100, 10100, 10010, 11111 und 01000. Die Speichereinheit 41 erzeugt also einen Ausgang an den Leitungen 42, der für die Werte der zvei Betriebsgrößen festgelegt ist, die in jedem beliebigen Augenblick erfaßt verden.

Aus Gründen der Vereinfachung sind die Teile 44ι 45 und 46 für den Augenblick unberücksichtigt geblieben. Der Teil 44 ist eine Entschlüsselungsvorrichtung, die mit den drei am wenigsten bedeutenden Zahlen eines zweiten Satzes Eingänge verbunden ist, die zu jedem der Addierer 32 und 36 gehen, und sie selbst erhält einen Eingang von einem Zähler 45f der Impulse von einer Uhrquelle 46 empfängt. Venn für den Augenblick angenommen wird, daß die von den Wandlern 31 und 35 erfaßten Betriebsgrößen konstant sind und die Anzeige des Zählers 45 Null ist, empfängt der Zähler 45 Impulse von der Quelle 46 und wirkt durch die Entschlüsselungsvorrichtung 44» um die drei am wenigsten bedeutenden Zahlen zu ändern, die den Addiereren 32 und 36 zugeleitet werden. Obgleich in Fig. 2 einfache Verbindungen gezeigt sind, ist tatsächlich die An·- ordnung eine solche, daß der Zähler 44 »i* einem Zyklus von 16 Impulsen arbeitet und dem Addierer 32 nacheinander die folgenden Zahlen in digitaler Form zugibt: 1234567887654321. Gleichzeitig werden die folgenden Zahlen dem ©Addierer 36 in digitaler Form zugegeben: 5678876543211234.

Der Effekt dieser Technik ist,, die als Interpolation bekannt ist, die drei bedeutendsten Zahlen zu ändern, die von den Addierern 32 und 36 den Entschlüsselungsvorrichtungen 33 und 37 zugeleitet werden, je nach dean betreffenden Werten der drei am wenigsten bedeutenden Zahlen von den Wandlern 31 und 35 in irgendeinem beliebigen Zeitpunkt. Wenn also konstante Werte für die zwei Betriebsgrößen angenommen werden, die von den Wandlern 31 und 35 erfaßt worden sind, liefern die Leitungen 42a bis 42e βehezehn Folgesätze von Information ein einem Zyklus. Diese Technik ermöglicht die Erzeugung einer genaueren Information von der Speichereinheit 41 ·

Nun wieder zu Fig. 1zurückkehrend, liefern die Leitungen 42a bis 42e

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Information zu einem Addierer 51» der wiederum Information für ein Register 52 liefert, dessen Ausgang einem Register 53 zugeleitet wird, von dem sich die Leitungen 17a bis 17e erstrecken. Der Ausgang το* Register 52 wird ferner zurück zum Eingang des Addierers 51 geleitet. Sie Uhrquelle 46 liefert einen Eingang zu einer Torschaltung 54» deren Ausgang einem Dividierzähler 55 zugeleitet wird, dessen Ausgang nacheinander einem Logiknetzwerk 56 zugeleitet wird, das auch einen* Eingang von der Impulsquelle 13 empfängt. \

Venn man sich vergegenwärtigt, daß der Ausgang von der Speichereinheit IUy 41 für bestimmte Werte der Eingangsgrößen 16 mal in einem Spiel wechselt, bewirkt also die Uhrquelle 46, jedemal wenn sie einen Impuls erzeugt, daß die Torschaltung 54 ein Signal an das Register 52 anlegt, so daß das Register 52 den Ausgang vom Addierer 51 liest. Der nächste Impuls von der Quelle 46 bewirkt eine Wiederholung dieses Toragangs, dieses Mal empfängt das Register 52 jedoch die Summe des von den Leitungen 42 dem Addierer 51 zugeleiteten Signals und der vorhergehenden Anzeige des Registers 52, bei dem es sich natürlich um das Signal handelt, das zuvor dem Addierer 51 durch die Leitungen 42 zugeleitet wurde. Mit anderen Worten, das Register 52 baut allmählich ein Signal auf, das die Summe von η Signalen darstellt, die an die Leitungen 42 angelegt worden sind, wobei η in Schritten von 1 bis 16 zunimmt. Dieses Signal nimmt natürlich so zu, daß der Ausgang vom Register 52 neun Ausgangeleitungen erfordert. Ton diesen neun Leitungen werden die fünf wichtigsten dem Register 53 zugeleitet, um damit zu einem durchschnittlichen Wert von sechzehn Ablesungen zu führen, die rechnerisch erfaßt werden.

Die fünf wichtigsten Bits des Signals in dem Register 52 werden kontinuierlich vom Register 53 empfangen, werden aber nicht kontinuierlich vom Register 53 den Leitungen 17 zugeleitet. Wenn sechzehn Impulse durch die Torschaltung 54 gegangen Bind, liefert der Zähler 55 einen Ausgang zur Logikeinheit 56, die wiederum eeinen Ausgang liefert, vel · eher die Torschaltung 54 abschaltet. Bas Logiknetzwerk 56 bleibt nun in einem Bereitschaftszustand, ohne irgendwie in Tätigkeit zu kommen, bis der nächste Impuls von der Quelle 13 empfangen wird. Bei Empfang

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eine»Impulses von der Quelle 13 liefert das Logiknetswerk 56 einen Ausgang zum Register 53» um zu "bewirken,, daß das Signal am Eingang des Registers 53 gespeichert und den Leitungen 17a bis 17e zugeleitet vird. Bei Empfang eines zweiten Impulsen von der Quelle 13 liefert das Logiknetzwerk 56 ein Signal zum Bgegister 52, um das Register 52 zu räumen. Bei Empfang eines dritten Impulses von der Quelle 13 legt das Logiknetzwerk ein Signal an die Torschaltung 54 an, um die !torschaltung 54 erneut zu öffnen, so daß die Uhrquelle 46 den Ablauf des Spiels wiederholt.

Es versteht sich natürlich, daß die Probenahme der Speichereinheit 41 sehr schnell vonstaitengehen kann, und die Information an den Leitungen 17a bis 17e kann viele Male auf Reihe gebracht werden, und zwar zwischen den Impulsen von der Impulsquelle 14· Die auf Reihe gebrachte Information wird natürlich nicht immer gebraucht, die Anordnung stellt aber sicher, daß dann, wenn die Quelle I4 einen Impiuls erzeugt, die späteste zur Verfügung stehende Information an den Leitungen 17s bis 17® Torhanden ist.

Ein besonders gut brauchbares Merkmal der Anordnung ist das, daß die Information nicht zu den Leitungen 17 in einem unpassenden Augenblick transferiert werden kann, d.h. wenn die Qaelle Η gerade ihren Ausgang erzeugt. Der Grund dafür ist, daß wegen der Betätigung des Logiknetzwerks 56 durch Impulse von der Quelle 13 bei Fehlen eines Impulses von der Quelle 13 bei Erzeugung eines Impulses durch die Quelle I4 sichergestellt ist, daß, wenn beispielsweise der sechzehnte Impuls von der Ohrquelle 46 nach dem 359ten Impuls von der Quelle I3 ankommt, jedoch vor dem Impuls von der Quelle I4» der Transfer von Information vom Register 53 zur Leitung 17 nicht vonstattengeht, bis der erste Impuls in dem nächsten Spiel der Impulsequelle 13 erscheint.

Information kann den Leitungen 18 in genau der gleichen Weise zugeleitet werden, wie das unter Bezugnahme auf die Leitung 17 beschrieben worden ist. Mit anderen Worten, die Ausgänge von den Entschlüsselungsvorrichtungen 33 und 37 können einer weiteren Speichereinheit in der sel-

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ben Form zugeleitet werden, wie sie beschrieben worden ist, ,jedoch mit anderen Verbindungen, um den Bedingungen für den Steuerwinkel gerecht zu werden. Der Ausgang von dieser weiteren Speiehereinheit wird dann über eine Anordnung geleitet, die der entspricht, die unter Bezugnahme auf die Einheiten 51 bis 56 beschirieben worden ist. In vielen Fällen ist der Steuerwinkel jedoch wesentlich einfacher ale der für den Zeitpunktwinkel, und es ist möglich, den Ausgang vom Wandler 35 einem einfachen Logiknetzwerk zuzuleiten, das ein Signal zu den Leitungen 18 führt.

Bei der in I"ig, 5 gezeigten abgewandelten Ausführung handelt es sich un eine Anordnung zur Verwendung in Verbindung mit einem Zündsystem mit Kondensatorentladung. Die Anordnung ist die gleiche wie die in Fig. 1 gezeigte mit Ausnahme der Zündschaltung selbst· Die bistabile Schaltung 12 ist in Fig. 5 gezeigt, und dabei ist festzustellen, daß der Transistor 11 nun Steuerelektrodenstrom empfängt, wenn sich die bistabile Schaltung 12 in ihrem zweiten Zustand befindet. Mit anderen Worten, der Transistor 11 wird nun eingeschaltet, um einen Funken zu erzeugen, anstatt ausgeschaltet zu werden wie in Fig. 1.

In Fig. 5 liefert die Fahrzeugbatterie 10 Energie für Plus- und Minus-Leitungen 81, 82. Der Transistor 11 ist mit seiner finissionselektrode mit der Leitung 82 verbunden, mit seinem Kollektor mit der Leitung 81 über eine Diode 85 in Beine mit der Primärwicklung 84 eines Umformers 85. Der Umformer 85 hat eine Sekundärwicklung 86, von der ein Ende mit der Leitung 82 verbunden ißt, während as andere Ende über einen Kondensator 87 und einen Widerstand 88 parallel dazu zur Anode einer Diode 89 geführt ist. Deren Kathode ist über einen Widerstand 91 mit der Steuerelektrode eines Thyristors 92 verbunden. Der Thyristor 92 ist zwischen Anode und Kathode durch eine Diode 93 überbrückt, und die Anode ist mit der Anode der Diode 83 mit der Primärwicklung 9 des Zündumformer β 5 and einer Diode 94 in Heihe verbunden. Die Sekundärwicklung 6 des Umformers 5 ist über den Verteiler 8 mit den Kerzen in einer Folge verbunden. Schließlich ist die Verbindung »wischen der Wicklung 9 und der Diode 94 über einen Kondensator 95 eit der Leitung 82 verbunden.

Wenn der Tranaistor 11 olipj^iMjialtei; Λα%* wird Energie in der Wicklung

84 gespeichert. Wenn der Transistor 11 ausgeschaltet ist, wird diese Energie über die Diode 94 zum Kondensator 95 geleitet. Wenn der Transistor 11 wieder eingeschaltet wird, schaltet das in der Wicklung 86 induzierte Signal den Thyristor 92 ein, woraufhin sich der Kondensator 95 durch die Wicklung 9 entlädt, und der Thyristor 92 kanu den erfordedichen Funken erzeugen. Energie wird erneut in der Wicklung 84 gespeichert, und das Spiel wird wiederholt.

Es versteht sich, daß die bistabile Schaltung 12 die erforderliche Steuerung in genau der gleichen Weise wie in Fig. 1bewirkt, abgesehen natürlich davon, daß in Fig. 1 der Transistor 11 ausgeschaltet wird, während er in Fig. 5 eingeschaltet wird, und daß in Fig. 11 der Transistor 11 eingeschaltet wird, wenn er in Fig. 5 ausgeschaltet wird. In der in Fig. 5 gezeigten Anordnung braucht natürlich die Einschaltperiode des Transistors nur so ausreichend lange zu sein, daß die erforderliche Energiemenge in der Wicklung 84 gespeichert wird, und die Leitzeit des Transistors 11 wird entsprechend gewählt. Hit anderen Worten, in Fig. 1 muß der Transistor 11 ausreichend weit vor der Erzeugung eines Funkens eingeschaltet werden, um die erforderliche Energiemenge zu speichern. In Fig. 5 ist der Transistor 11 eingeschaltet, wenn der Funken erzeugt wird, und er muß lange genaug eingeschaltet bleiben, um die erforderliche Energiemenge zu speichern.

Pat entanspräche

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Claims

Patentansprüche

^) Zündanlage für Fahrzeuge, gekennzeichnet durch einen Halbleiterschalter, der zwischen einem ersten und einem zweiten Zustand treibbar iat, wobei er in dem einen eingeschaltet, in dem anderen ausgeschaltet ist, in Punktion setzbare Mittel bei Treiben des Schalters aus seinem ersten Zustand in seinen zweiten Zustand zur Erzeugung eines Funkens, Mittel zur Erzeugung eines digitalen Ausgangssignals, das sich mit den Betriebsbedingungen des Motors ändert und dessen Wert zu irgendeinem Augenblick den erforderlichen Zeitindzeitpunktwinkel darstellt, bezogen auf eine Bezugsposition der Kurbelwelle des Motors, eine vom Motor gesteuerte Impulsquelle zur Erzeugung einer Hatte von Impulsen beginnend bei der Bezugsposition, derart, daß die Anzahl von Impulsen in der Kette den Kurbelwellenwinkel darstellt, bezogen auf die Bezugsposition, und Funkensteuemittel, die in Funktion setzbar sind, wenn die Zahl der Impulse in einer Kette gleich dem digitalen Ausgangssignal wird, derart, daß der Schalter aus seinem ersten Zustand in seinen zweiten Zustand zur Erzeugung eines Funkens getrieben wird.

2« Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsquelle, die vom Motor gesteuert wird, zur Erzeugung eines Steuerimpulses dient, dem eine Folge von Zeitgabeimpulsen folgen, wobei der Steuerimpuls zum Stellen der Bezugsposition verwendet wird und die Zeitgabeimpulse die Kette von Impulsen bilden, wobei die Zahl der Stneuerimpulse, denen Folgen von Zeitgabeimpulsen folgen, die für jede Umdrehung der Kurbelwelle des Motors erzeugt werden, gleich der Zahl von Zündfunken ist, die für jede Umdrehung der Kurbelwelle des Motors erforderlich sind.

3. Zündanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Ausgangssignal einem Register zugeleitet wird, das das digitale Ausgangssignal speichert, wobei die Funkensteuermittel eine Komparatoranordnung aufweisen, die die Zeitgabeimpulse empfängt und der auch von Zeit zu Zeit der Inhalt de*s Register zugeleitet wird, derart, daß ein Funken entsteht, wenn die Zahl von Zeitgabeimpulsen, die einem Steuerimpuls folgen, gleich dem leatzten Signal wird, das vom Begister zur

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Komparatoranordnung transferiert wird.

4* Zündanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der transfer Ton Information vom Regster zur Komparatoranordnung während des Empfangs eines Steuerimpulses unterbunden wird.

5· Zündanlage nach Anspruch 4i dadurch gekennzeichnet, daS die erforderliche TJnieterbindung dadurch erreicht wird, daß sichergestellt wird, daß die vom Motor gesteuerte Impulsquelle keinen Zeitgabeimpuls sur gleichen Zeit wie den Steuerimpuls erzeugt, wobei die Zeitgabeimpulse zur Bewirkung des erforderlichen Transfers von Information vom Eegister zur Komparatoranordnung verwendet wird.

6. Zündanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Treiben des Schalters aus seinem ersten Zustand in seinen zweiten Zustand eine bistabile Schaltung aufweisen, wobei Mittel zum Treiben der bistabilen Schaltung ssurück in ihren ursprünglichen Zustand vorgesehen sind, nachdem ein Fanken erzeugt worden ist- derart, daß der Schalter in seinen ersten Zustand zurückkehrt.

7· Zündanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Treiben der bistabilen Schaltung zurück in ihren ursprünglichen Zustand zur Erzeugung eineszweiten digitalen Signals dienen, das den Steuerwinkel darstellt, wobei das zweite digitale Signal mit der Zahl an Zeitgabeimpulsen verglichen wird, die auftretan, nachdem der Schalter aus seinem ersten Zustand in seinen zweiten Zustand getrieben worden ist, wobei die bistabile Schaltung zurück in den ursprünglichen Zustand getrieben wird, wenn die Zahlen gleich sind.

8. Zündanlage für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halbleiterschalter in Eeihe mit der Primärwicklung deer Zündspule des Fahrzeugs geschaltet ist, und daß vom Motor in Funktion setsbare digitale Steuermittel zum ^Ausschalten des Schalters vorgesehen sind, derart, daß ein Funken in einem Augenblick erzeugt w.ird_s der des. Zünäzeitpunktwinkel darstellt, und daß der Schalter in einem Augenblick einge-

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schaltet wird, der dem Zündetauerwinkel entspricht, wobei die digitalen Steuermittel dadurch in Funktion gesetzt sind, daß deise digitale Signale empfangen, die die gewiin echt en Zeitpunkt- und Steuerwinkel darstellen, und diese Signale mit einem digitalen Signal vergleichen, das dem Eurbelwell enwinkel entspricht.

9. Zündanlage für ein Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch einen Halbleiterschalter, der zwischen einem ersten und einem zweiten Zustand treibbar ist, wobei er in dem einen eingeschaltet und in dem anderen ausgeschaltet ist, in Funktion setzbare Mittel «bei Treiben des Schalters aus seinem ersten Zustand in seinen zweiten Zustand zur Erzeugung eines Funkens, eine Tom Motor gesteuerte Impulsquelle zur Erzeugung eines Steuerimpulses, dem eine Folge von Zeitgabeimpulsen folgen, wobei der Steuerimpuls dann entsteht, wenn die Kurbelwelle des Motors sich in einer bestimmten Bezugsposition befindet, und die Zahl von Steuerimpulsen, denen Folgen von Zeitgabeimpulsen folgen, die für Jede Umdrehung der Kurbelwelle des Motors erzeugt werden, gleich der Zahl von Funken ist, die für jede Umdrehung der Kurbelwelle des Motors erforderlich sind, eine digitale Steuerung zur Erzeugung eines ersten digitalen Siganals, das in irgendeinem beliebigen Augenblick den Winkel zwischen der Bezugsposition und dem Eurbelwellenwinkel darstellt, beginnend mit der Bezugsposition, bei dem der Fanken benötigt wird, und eines zweiten digitalen Signals, dies den Eurbelwellenwinkel darstellt, beginnend mit der Bezugsposition, bei dem der Schalter aus seinem zweiten Zustand in seinen ersten Zustand zu treiben ist, einen binären Zähler, von jedem Steuerimpuls in Funktion setzbare Mittel zur Zuleitung des ersten digitalen Signals zum binären Zähler, der dann einen ersten Ausgang erzeugt, wenn die Zahl der vom binären Zähler empfangenen Zeitgabeimpulse, die dem Steuerimpuls folgen, gleich dem ersten digitales Signal ist» wobei der erste Ausgang vom binären Zähler den Schalter ans seinem ersten Zustand in seinen zweiten Zustand treibt, und er auch zur Betätigung von Mitteln zum Wiederladen des binären Zählere mit dem zweiten digitalen Signal dient, der dann einen zweiten Ausgangerzeugt, wenn die Zahl empfangener Zeitgabeimpulse, beginnend mit dem Steuerimpuls, gleich dem zweiten digitalen Signal wird, wobei der

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zweite Ausgang vom binären Zähler den Schalter aus seineia aweiten Zustand in seinen ersten Zustand treibt und das Spiel dann bei Empfang eines weiteren Steuerimpulses von vorne anfängt.

10. Zündanlage für ein Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch eine Ausführung als Kondensatorentladungssystem mit einem ersten Halbleiterschalter, der zum Ermöglichen eines Entladens des Kondensators zur Erzeugung eines Funkens eingeschaltet wird, und mit einem zweiten Halbleiterschalter, der zum Speichern von Energie in einem Induktor eingeschaltet und zum Transferieren der Energie sam Kondensator ausgeschaltet wird, mit einer vom Motor gesteuerten Impulsquelle zur Erzeugung eines Steuerimpulses, dem eine Folge von Zeitgaheim§ulsen folgen, die zum Stellen einer Bezugsposition an der Kurbelwelle des Motors verwendet werden, wobei eine Anzahl von Steuerimpulsen, denen !Folgen von Zeitgabeimpulsen folgen, die für jede Umdrehung der Kurbelwelle des Motors erzeugt werden, gleich der Zahl von Funken sind, die für jede Umdrehung der Kurbelwelle des Motors erforderlich sind, mit einer digitalen Steuerung zur Erzeugung eines ersten digitalen Signals, das in irgendeinem Zeitpunkt den Winkel zwischen der Bezugsposition, und dem Kurbelwellenwinkel darstellt, beginnend mit der Bezugsposition, bei der ein Funken benötigt wird, und eines zweiten digitalen Signals, das in irgendeinem Zeitpunkt den Winkel zwischen der Bezugsposition und dem Kurbelwellenwinkel darstellt, beginnend mit der Bezugsposition, bei der der zweite Halbleiterschalter ausgeschaltet werden muß, mit einem binären Zähler, dem die Zeitgabeimpulse zugeleitet werden, mit von jedem Steuerimpuls in Funktion setzbaren Mitteln zum Füttern des binären Zählers mit dem ersten digitalen Signal, der dann einen ersten Ausgang erzeugt, wenn die Zahl von empfangenen Zeitgabeimpulsen, die dem Steuerimpuls folgen, gleich dem ersten digitalen Signal wird, wobei das erste Ausgangssignal vom binären Zähler zum Einschalten des ernsten und öess zweitem Selaslters und. zum Erzeugen eines Funkens and amela ssss WMerlaÄQß des Maäses mit dem zweiten digitales Signal <ü©s»t_P w©1b©£-te? Mag-ro gg-Mos? einen zweiten Ausgaag erzeugtρ wem SiQ ZsML tos engfESgoasa isspulsenp teginaeiat ait dem Steaes&EpsXs,? gloleh ä@s swsltea «Hgit&Xea Sigsal wisd, wobei das weite Amsgsagssißisal vom MsS£©& !!Mos &&w> tea Söfealiser amss@!saltet ώε& das gjaiöl Sos© Täoi S3bScmq eiaoa

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