DE2546705A1

DE2546705A1 - Steueranordnung fuer die klopfstaerke eines verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE2546705A1
Application number: DE19752546705
Authority: DE
Inventors: Kazumasa Katoh; Yoshinori Saida
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1974-10-17
Filing date: 1975-10-17
Publication date: 1976-05-06
Also published as: US4061116A; GB1529364A

Description

PATZNT.-\NW;XLTZ A. (3RÜNECKER

DIPL-ING.

2546705 ^.w^K1NKELDEY

Dd-ING

W. STOCKMAIR

DR-INa-AoElCALTECH

K. SCHUMANN

DR FSl NAT. ■ DIPU-PHYS

P. H. JAKOB

G. BEZOLD

DR RER NAT ■ DIPL-CHEM

Nissan Motor Company Ltd. München

2, Takara-machi, Kanagawa-ku
Yokohama City, Japan

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 4B

17. Oktober 1975 P 9719-32/Hä

Steueranordnung für die Klopfstärke eines Verbrennungsmotors

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steueranordnung für die Klopfstärke eines Verbrennungsmotors, mit der der Zündzeitpunkt des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit von der Motordrehzahl so geregelt werden soll, daß der Verbrennungsmotor bei verschiedenen Motordrehzahlen bei optimalen Klopfbedingungen des Verbrennungsmotors arbeitet.

Das "modifizierte Grenzlinienverfahren" (modified borderline method) ist ein Verfahren zum Messen der Straßen-Oktanzahl des Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges. Bei diesem Verfahren wird der Motor bei bestimmten Drehzahlen mit einer TreibStoffprobe betrieben, wobei eine bestimmte Zündzeitpunktssteuerung benutzt wird. Die Klopfstärke wird mit Hilfe des Ohres bestimmt, um den Motor bei optimalen Klopfbedingungen zu betreiben. Ein Problem dieses Verfahrens liegt jedoch darin, daß es zur genauen Messung

der Straßen-Oktanzahl eine große Erfahrung erfordert, so daß es schwierig ist, die gleichen Ergebnisse auch dann zu

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Telefon (ο·β) aasi·α telex ob-aaaao telesramme monapat -, ■ ■ . ,..

erhalten, wenn das Verfahren mehrere Male unter den gleichen Bedingungen wiederholt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steueranordnung für die Klopfstärke eines Verbrennungsmotors zu schaffen, mit der das modifizierte Grenzlinienverfahren in geeigneter Weise durchgeführt werden kann, so daß der Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges bei unterschiedlichen Motordrehzahlen unter optimalen Klopfbedingungen betrieben werden kann . Bei einer Steueranordnung der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst durch einen Umformer zum Umformen des von dem Verbrennungsmotor erzeugten Geräusches in elektrische Signale, durch einen Klopfspannungsgenerator zum Erzeugen einer eine maximale Spannung von Irequenzkomponenten des elektrischen Signals innerhalb einer bestimmten Frequenzbandbreite darstellenden Klopfspannung, durch einen Klopfstärke-Diskriminator zum Erzeugen eines Verzögerungssignals, wenn die Klopfspannung einen bestimmten hohen Pegel überschreitet, und eines Beschleunigungssignals, wenn die Klopfspannung unter einen bestimmten niedrigen Pegel fällt, und durch eine Zündzeitpunkt steuereinrichtung zum Steuern der ZündZeitpunkte des Verbrennungsmotors entsprechend den Verzögerungs- und Beschleunigungssignalen.

Diese neue Steueranordnung kann mit den verschiedensten Arten von Verbrennungsmotoren eines Kraftfahrzeuges zusammenarbeiten und die Klopf stärke auch dann noch genau steuern, wenn niedrige Motordrehzahlen und eine schwache Klopfstärke auftreten. Vorzugsweise wird die Steueranordnung durch digitale Bauelemente realisiert,wodurch sich eine einfache und wirtschaftliche Konstruktion ergibt.

Besondere Ausbildungen der neuen Steueranordnung betreffende Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

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Die Erfindung wird anhand der mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 ein eine Grenzlinien-Klopfkurve für den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges angebendes Diagramm,

Pig. 2 ein Grenzlinien-Klopfkurven gewöhnlicher Treibstoffe und eines Probentreibstoffes für den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges darstellendes Diagramm,

Fig. 3 ein Diagramm, das die Beziehungen zwischen dem Zündzeitpunkt über der Straßen-Oktanzahl angibt, die durch eine Umwandlung der in Fig. 2 gezeigten Kurven er- · halten werden,

Fig. 4 ein Diagramm, das eine Kurve der gleichen Form wie die der gestrichelten Linie in Fig. 3 zeigt, die die Straßen-Oktanzahlen über der Motordrehzahl angibt,

Fig. 5 a und 5b Diagramme, die jeweils das Frequenzspektrum des von einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges abgegebenen Geräusches zeigen,

Fig. 6 ein Diagramm, das die Geräuschdruckpegel .der Frequenzkomponenten innerhalb einer bestimmten Frequenzbandbreite in Bezug auf die Motordrehzahl zeigt,

Fig. 7 ein schematisches Blockschaltbild einer bevorzugten Schaltung der neuen Steueranordnung,

Fig. 8 ein Diagramm der Ausgangsspannungen eines in der Schaltung von Fig. 7 vorgesehenen Funktionsgenerators,

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Fig. 9 Signalformen, die an verschiedenen Punkten der in Figur 7 gezeigten Schaltung auftreten,

Fig. 10 Änderungen des ZündZeitpunktes und der Motordrehzahl in Abhängigkeit von der Zeit, wenn der Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges in Verbindung mit der neuen Steueranordnung betrieben wird,

Fig. 11 Spitzenwerte, die von einem Spitzenwertfolger der in Fig. 7 gezeigten Schaltung erzeugt werden, und Änderungen der Zündzeitpunkte in Abhängigkeit von den Spitzenwerten,

Fig.* 12 A und 12B Schaltungen von Teilen der in Fig. 7 dar- ' gestellten Schaltung,

Fig. 13 eine Schaltung eines Teils der in Fig. 7 gezeigten Schaltung,

Fig. 1A- eine Schaltung einer weiteren Ausführungsform der neuen Steueranordnung,

Fig. 15 eine Schaltung eines Teiles der in Fig. 14- gezeigten Schaltung und

Fig. 16 bis 21 Schaltungen von weiteren Ausführungsformen der neuen Steueranordnung.

In Fig. 1 ist eine sogenannte Grenzlinien-Klopfkurve dargestellt. Die Kurve wird durch Auftragen verschiedener Punkte, wie der Punkte P,,, Pp ... Pr; erhalten. Die unteren und oberen Bereiche der Kurve werden als nichtklopfende und klopfende Bereiche bezeichnet.

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In Fig. 2 sind verschiedene Grenzlinien-Klopfkurven gezeigt. Eine gestrichelte Kurve ist eine Grenzlinien-Klopfkurve eines Probentreibstoffes und die durchgezogenen Kurven sind die von herkömmlichen Treibstoffen der Oktanzahlen 90, 85 , 75» 70 und 65-

In Fig. 3 sind Kurven gezeigt, die durch Parameteraustausch aus den in Fig. 2 gezeigten Kurven erhalten werden.

in Fig. 4· ist die Kurve einer Straßen-Oktanzahl gezeigt, die aus der grafischen Darstellung der Fig. 3 erhalten wird. Daraus ergibt sich, daß die Straßen-Oktanzahl aus den Grenzlinien-Klopfkurven eines Verbrennungsmotors erhalten werden kann.

Es treten ä^e<l°ch Schwierigkeiten auf, wenn die Klopfstärke mit Hilfe des Ohrs bestimmt wird, so daß mit der neuen Steueranordnung die Klopfstärke durch eine geeignete Einrichtung bestimmt werden soll..Die Geräusche eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges werden wie in den Fig. 5a. und 5b gezeigt analysiert. In diesen Figuren entsprechen durchgezogene Linien den Klopfbedingungen und gestrichelte Linien Bedingungen, bei denen kein Klopfen auftritt. Aus diesen Figuren wird klar, daß erhebliche Geräuschstärkenunterschiede nur um eine bestimmte Mittenfrequenz f_Q bei beiden Motordrehzahlen von 1500 U/min und 3000 U/min auftreten. Durch wiederholte Versuche wurde festgestellt, daß große Geräuschstärkenänderungen nur in Frequenzkomponenten innerhalb eines Frequenzbereiches auftreten, dessen Mittenfrequenz im wesentlichen konstant ist, selbst wenn die Motordrehzahl sich ändert.

Eine solche Geräuschstärkenänderung einer Frequenzkomponente der-Frequenz Iq wird in Ausdrucken der Motordrehzahl gemessen und die Ergebnisse sind in· Fig. 6 gezeigt.

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Diese Eigenschaft des von einem Verbrennungsmotor erzeugten Klopfgeräusches wird bei der neuen Steueranordnung für die Klopfstärke benutzt. Eine bevorzugte Schaltungsanordnung der neuen Steueranordnung ist in Fig. 7 dargestellt, die eine Klopfspannungsgeneratorschaltung 1 zum Erzeugen einer Klopfspannung, die die Klopfstärke eines Verbrennungsmotors 10 darstellt, eine Klopfstärke-Diskriminatorschaltung 2 zum Erzeugen eines Beschleunigungssignals oder eines Verzögerungssignals in Abhängigkeit der Klopfspannung und eine Zündzeitpunkt-Steuerschaltung 3 zum Steuern des Zündzeitpunktes des Verbrennungsmotors 10 in Abhängigkeit der Beschleunigungs- oder Verzögerungssignale aufweist. Die Klopfspannungs-Generatorschaltung 1 weist ein Mikrofon 12 zum Umformen der Geräusche des Verbrennungsmotors 10 mit z.B. vier Zylindern in ein elektrisches Signal auf, das verschiedene Frequenzkomponenten enthält. Das elektrische Signal vom Mikrofon 12 wird über eine Leitung 14- an einen Verstärker 16 gegeben. Das verstärkte elektrische Signal wird über eine Leitung 18 an ein Bandpaßfilter 20 gegeben, das nur Frequenzkomponenten innerhalb eines Bereichs um die Mittenfrequenz, wie die Frequenz f_Q, hindurchläßt. Das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 20 wird über eine Leitung 22 an einen Spitzenwertfolger 24- gegeben, der andererseits über eine Leitung 26 ein Ansteuerimpulssignal erhält und nur dann arbeitet, wenn er durch dieses Ansteuersignal angesteuert wird. Das Ansteuersignal hat eine in Fig. 8H gezeigte Signalform. Da der Spitzenwertfolger 24- nur während der Impulsbreite eines Jeden Ansteuerimpulses wirksam ist, wird der Spitzenwertfolger 24- nicht durch bei der Zündung des Verbrennungsmotors iO erzeugtes Rauschen beeinflußt. Der Spitzenwertfolger 24 JLst bekanntlich eine Art Integrator und erzeugt eine Spannung, die gleich dem Spitzenwert einer, sich ändernden Spannung ist, die an ihn gegeben wird, bis er von einem Kicksetzimpulssignal zurückgesetzt wird. Die Ausgangsspannung

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des Spitzenwertfolgers 24 wird über eine ^eitung 30 an einen logerithmischen Verstärker 32 gegeben, dessen Ausgangssignal über eine Leitung 34 an einen Vergleicher 36 gegeben wird. Der logerithmische Verstärker 32 wird zum Umformen der Spitzenspannung in Werte mit der Einheit dB •umgeformt, um den Amplitudenbereich des Ausgangssignals vom Spitzenwertfolger 24- zu unterdrücken.

Eine Reihe von Aufnehmerelementen 38a und 38b erzeugen jeweils Spitzenimpulse, die an den oberen und unteren Totpunkten der Eolben <fes Verbrennungsmotors auftreten. Die Spitzenimpulse haben in den Fig. 8 A und 8B gezeigte Signalformen, Die Spitzenimpulse werden an einen Signalformer 40 gegeben, der ein BDG-Impulssignal erzeugt, das eine in der Fig. 80 gezeigte Signalform hat, und in ein TDC- und BDC-Signal, das eine in Fig. 8D gezeigte Signalform hat. Das BDC-Signal wird über eine Leitung 4-2 an einen Funktionsgenerator 44 gegeben, der einen oberen Pegel und einen unteren Pegel angebende Impulssignale auf den Leitungen 46 und 48 in Abhängigkeit eines Ansteuersignals erzeugt, das an ihn über eine Leitung 50 von einer Steuerschaltung 52 gegeben wird. Das den unteren Pegel angebende Impulssignal hat eine in Fig. 8H gezeigte Signalform und das den oberen Pegel angebende Impulssignal hat eine ähnliche Signalform wie das den unteren Pegel angebende Impulssignal, jedoch mit einer größeren Amplitude. Die Amplituden der den oberen und unteren Pegel angebenden Impulssignale sind abhängig von der Motordrehzahl in der in Fig. 9 gezeigten Weise. Das Ansteuersignal hat eine in Fig. 8Jgezeigte Signalform. Der Vergleicher 36 vergleicht das Eingangssignal auf der Leitung 34 mit den den oberen und unteren Pegel angebenden Impulssignalen und erzeugt ein logisches 1-Signal auf einer Leitung 54, wenn das Eingangssignal niedriger als das den niedrigen Pegel an-

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gebende Impulssignal ist, und erzeugt ein logisches 1-Signal auf einer Leitung 56, wenn das Eingangssignal größer als das den oberen Pegel angebende Impulssignal ist. Die Signale auf den Leitungen 54· und 56 werden jeweils an Setzanschlüsse von ersten und zweiten Flip-Flop-Schaltungen 58 und 60 einer Halteschaltung 62 gegeben. Die Flip-Flop-Schaltungen werden jeweils von einem logischen 1-Signal gesetzt, das an ihre Setzeingänge gegeben wird, wenn sie von einem Zeit-Impulssignal angesteuert werden, das an ihre Setz-Vorbereitungsanschlüsse gegeben wird. Das Zeit- Impulssignal hat eine in Fig. 8K gezeigte Signalform. Die Q-Anschlüsse der Flip-Flop-Schaltungen 58 und 60 sind über Leitungen und 68 mit einem Spannungsregler 70 verbunden. Die Ausgangssignale der Flip-Flop-Schaltungen 58 und 60 werden von dem Spannungsregler 70 als Beschleunigungs- und Verzögerungssignale benutzt. Die Flip-Flop-Schaltungen 58 und 60 werden jeweils z.B. an den Hinterflanken eines jeden den oberen und unteren Pegel angebenden Impulses zurückgesetzt, obwohl dieses zur Vereinfachung hier nicht gezeigt ist. Der Spannungsregler 70 erzeugt eine Ausgangsspannung, die von einer Eingangsspannung abgeleitet wird, die er über eine Leitung 74- von einer Abtast- und Halteschaltung 76 entsprechend des Beschleunigungs- oder Verzögerungssignals erhält.. Die Abtast- und Halteschaltung 76 erzeugt eine Spannung, die gleich der ihr über eine Leitung 78 in dem Augenblick zugeführten Spannung ist, wenn ein Abtastimpuls über eine Leitung 80 von der Steuerschaltung 52 ihr zugeführt wird. Ein Ürsprungs-Spannungsgenerator 82 erzeugt eine vorgewählte TJrsprungsspannung, die über eine Leitung 84- an eine Ums ehalt schaltung 86 gegeben wird. Die Umschaltschaltung 86 läßt wahlweise eine der ihr über Leitungen und 84- zugeführteim Eingangsspannungen hindurch. Die Ausgangssp'annung der Umschaltschaltung 86 wird über eine leitung an einen Verstärker 90 gegeben. Die verstärkte Spannung wird

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über eine Leitung 92 an eine Zündzeitpunktssteuerung 94 gegeben, die auf einer Leitung 96 ein Zündsignal entsprechend der Stärke der ihr vom Verstärker 90 zugeführten Spannung erzeugt wird. Das Zündsignal hat eine in Fig. 8E gezeigte Signalform. Das Zündsignal wird über eine Leitung 96 an den Verbrennungsmotor 10 und über eine Leitung 98 an die Steuerschaltung gegeben. Das TDC- und BDC-Signal und das BDC-Signal werden jeweils über Leitungen 100 und 102 an die Steuerschaltung 52 gegeben.

Wird der Verbrennungsmotor 10 zusammen mit der zuvor erwähnten Anordnung betrieben, während die Motordrehzahl z.B. durch Änderung der öffnung des hier nicht gezeigten Drosselventils geändert wird, ändert sich der Zündzeitpunkt und die Motordrehzahl in der in Fig. 10 gezeigten Weise.

In Fig. 11 ist in vergrößertem Maßstab die Änderung des Zündwinkels in Abhängigkeit der vom Spitzenwertfolger erzeugten Spitzenwerte dargestellt.

In Fig. 12A ist eine Schaltung des Spitzenwertfolgers 24-gezeigt, der einen ersten Operationsverstärker OP^, dessen nicht-invertierender Eingang mit der Leitung 22 und dessen invertierender Eingang über einen Widerstand E mit einem invertierenden Eingang und einem Ausgang eines zweiten Operationsverstärkers OP2 und über eine Diode D. mit seinem eigenen Ausgang verbunden ist, aufweist. Der Ausgang des Operationsverstärkers OP. ist außerdem über eine Diode Dg mit dem Source-Anschluß eines Feldeffekt-Transistors FET^ verbunden, dessen Gate-Anschluß über eine Treiberschaltung DE_x. mit einer Leitung 26 verbunden ist. Ein Drain-Anschluß des Feldeffekttransistors FET.

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ist über einen Speicherkondensator G mit Erde und mit einem Source-Anschluß eines Feldeffekttransistors FETp ¹U-Qd. einem nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OPg verbunden. Der Feldeffekttransistor FETg ist mit seinem Gate-AnSchluß über eine Treiberschaltung DRp mit der Leitung 28 und mit seinem Drain-Anschluß mit Erde verbunden.

Die Arbeitsweise der zuvor beschriebenen Schaltung wird hier nicht beschrieben, da eine solche Schaltung zum Stand der Technik gehört.

In Fig. 12B ist eine Schaltung des Vergleichers 36 gezeigt, der ein Paar von Operationsverstärkern 104 und 106 aufweist. Der Operationsverstärker 104 ist mit seinem invertierenden Eingang über einen Widerstand 108 mit der Leitung 4-6 und mit seinem nicht-invertierenden Eingang über einen Widerstand 110 mit der Leitung 34 verbunden. Der Operationsverstärker 106 ist mit seinem invertierenden Eingang über einen Widerstand 112 mit der Leitung 34 und mit seinem nicht-invertierenden Eingang über einen Widerstand 104 mit der Leitung 48 verbunden. Der Ausgang des Operationsverstärkers 104 ist mit den Eingangsanschlüssen von UND-Gliedern 116 und 118 verbunden. Der Ausgang des Operationsverstärkers 106 ist mit den übrigen Eingangsanschlüssen · der UND-Glieder 116 und 118 verbunden. Die jeweiligen Ausgänge der UND-Glieder 116 und 118 sind mit den Leitungen 54- iind 56 verbunden.

In Fig. 13 ist eine Schaltung der Steuerschaltung 52 gezeigt, die einen Frequenz-Spannungs-Wandler 130 zur Erzeugung einer der Wiederholungsfrequenz des TDG- und BDC-Signals auf der Leitung 102 proportionalen Spannung aufweist« Die Ausgangsspannung des Frequenz-Spannungs-Wandlers wird an monostabile Multivibratoren 132 und 134 gegeben, mit denen die Länge ihrer quasi stabilen Periodendauern

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umgekehrt proportional zur Stärke der Spannung des Frequenz-Spannungs-Wandlers 130 zu ändern ist. Ein Ausgangsanschluß des monostabilen Multivibrators 132 ist mit einem Eingangsanschluß des monostabilen Multivibrators 134 und mit der Leitung 28 verbunden. Ein Ausgangsansehluß des monostabilen Multivibrators 134 ist mit einem Eingangsanschluß eines monostabilen Multivibrators 136 und mit einem Eingang eines ODER-Gliedes 138 verbunden, dessen Ausgang mit der Leitung 26 und über einen monostabilen Multivibrator 140 mit der Leitung 80 verbunden ist. Ein Ausgangsanschluß des monostabilen Multivibrators 136 ist mit dem anderen Eingang des ODER-Gliedes 138 und mit der Leitung 64 verbunden. Ein monostabiler Multivibrator 142 ist mit seinem Eingangsanschluß mit der Leitung 100 zum Erhalt des BBC-Signals und mit seinem Ausgangsanschluß mit einem Eingang eines ODER-Gliedes 144 verbunden. Der andere Eingang des ODER-Gliedes 144 ist mit der Leitung 102 und einem Setzanschluß einer Flip-Flop-Schaltung 146 verbunden, dessen Rücksetzanschluß mit einem Ausgang des ODER-Gliedes 144 verbunden ist. Der Q-Anschluß der Flip-Flop-Schaltung ist mit einem Eingangsanschluß eines monostabilen Multivibrators 148 verbunden, dessen Ausgangsanschluß mit der Leitung 50 verbunden ist.

Obwohl, wie zuvor erläutert, die Mittenfrequenz des Klopfgeräusches bei einem Verbrennungsmotor im wesentlichen konstant ist, ist diese Mittenfrequenz in einigen Fällen Änderungen unterworfen, obwohl diese Änderungen nicht groß sind. Außerdem ist die Art der Klopf Stärkenänderung in Abhängigkeit von der Änderung der Drehzahl in einigen Fällen von der Art des Verbrennungsmotors abhängig.

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Mit Rücksicht auf diese Gegebenheiten wird eine weiter verbesserte Steueranordnung angegeben, die in Fig. 14 gezeigt ist. Diese Steueranordnung hat den gleichen Aufbau wie die der in Fig. 7 gezeigten Anordnung mit der Ausnahme, daß sie mehrere Bandpaßfilter 20,,, 2Oo ..» und 20 anstelle des einzelnen Bandpaßfilters 20 und mehrere Funktionsgeneratoren 44,,, 44p ... und 44 anstelle des Funktionsgenerators 44 hat. Diese Ausführungsform weist außerdem einen Detektor 150 für den maximalen Wert auf, der mit seinen Eingängen jeweils mit den Ausgängen der Bandpaßfilter und mit seinem einen Ausgang mit dem Spitzenwertfolger 24 verbunden ist. Der Detektor I50 erzeugt eine Spannung gleich der Maximal spannung der ihm von den Filtern zugeführten Spannungen. Die Funktionsgeneratoren 44^,442 .... und 44 sind ähnlich dem Funktionsgenerator 44, erzeugen jedoch jeweils Impulssignale, die sich voneinander in ihrer Amplitude unterscheiden. Ein Funktionswahlschalter 152 ist mit seinen Eingangsanschlüssen jeweils mit den Ausgangsanschlüssen der Funktionsgeneratoren 44,,,44^ ... und 44 verbunden. Der Wahlschalter 152 verbindet wahlweise ein Paar von seinen EingangsanSchlussen mit einem Paar seiner AusgangsanSchlüsse entsprechend der jeweiligen Eigenschaften des mit der neuen Steueranordnung zu steuernden Verbrennungsmotors.

In Fig. 15 ist ein Beispiel eines Detektors 15O für den Maximalwert dargestellt, der aus η-Vergleichs- und Gatteranordnungen gebildet ist. Eine erste Vergleichs- und Gatteranordnung weist einen Vergleicher 160,- auf , dessen Eingangsanschlüsse j'eweils mit den Filtern 20^ und 2O₂ und dessen Ausgangsanschlüsse jeweils mit Ansteueranschlüssen eines Paares von. Übertragungsgattern 162,- und 164,, verbunden sind. Die Übertragungsgatter 162^ und 164^ sind j'eweils

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zwischen die Filter 20^ und eine Diode 166^ sowie das Filter 2O₂ und eine Diode 168^ geschaltet, so daß die Gatter 162. und 164,, Signale von den Filtern 20^ und 2O₂ zu den Dioden 166,, und 168,, jeweils hindurchlassen, wenn sie von Ansteuersignalen an ihren Ansteueranschlüssen angesteuert werden. Der Vergleiotier 160,, weist einen Operationsverstärker 170 auf, dessen nicht-invertierender nnd invertierender Eingang mit den Eingangsanschlüssen des Vergleichers 160 verbunden sind. Eine Diode 172 ist mit ihrer Anode mit einem Ausgangsanschluß des Verstärkers 170 und mit ihrer Kathode mit dem Trigger-Anschluß des Gatters 162^ verbunden. Eine Diode 174 ist mit ihter Kathode mit dem AusgangsanSchluß des Verstärkers I70 und mit ihrer Anode über eine NICHT-Schaltung 176 mit dem Ansteueranschluß des Gatters 164. verbunden. Ein Verbindungspunkt J^ zwischen den Dioden 166,, und 168,- ist mit einem Eingang eines Übertragungsgatters 162. und einem Eingang eines Vergleichers 16O₂ verbunden, der vom gleichen Typ wie der Vergleicher 160. ist. Der andere ^ingang des Vergleichers 16O₂ ist mit dem Ausgang des Filters 20 * und mit einem Eingang eines Übertragungsgatters 164₂ verbunden. Ausgangsanschlüsse des Vergleichers 16O₂ sind jeweils mit Ansteueranschlüssen der Gatter 162₂ und 164₂ verbunden. Die Gatter 162₂ und 164₂ sind mit ihren Ausgängen jeweils mit den Anoden von Dioden 166₂ und 168 verbunden, deren Kathoden miteinander an einem Verbindungspunkt J₂ verbunden sind.. Der Vergleicher 16O₂, die Gatter 162₂ und 164₂ und die Dioden 166₂ und 168₂ bilden eine zweite Vergleichs- und Gatteranordnung. Die übrigen Vergleichs- und Gatteranordnungen haben den gleichen Aufbau wie die zuvor beschriebenen Anordnungen.

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Die zuvor erwähnte Schaltung ist so ausgebildet, daß sie Klopfgeräusche erfaßt und die Klopfstärke mit einer bestimmten Spannung vergleicht, um die Zündzeitpunkte des Verbrennungsmotors zu steuern. Es wurde jedoch festgestellt, daß die Klopfstärke noch genauer und in der gewünschten Weise verarbeitet werden kann,wenn nicht nur die Stärke des Klopfgeräusches sondern auch die Auftrittszeit der Klopfgeräusche während einer Zeiteinheit unterschieden v/erden.

Eine weiter verbesserte Steueranordnung für die Klopfstärke ist daher in Fig. 16 gezeigt. Diese Anordnung hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die der in Fig.14 gezeigten Anordnung mit der Ausnahme, daß die Diskriminatorschaltung 2 für die Klopf stärke gegenüber der in I¹Xg. 14-gezeigten etwas modifiziert ist. Die Schaltung 2 weist einen Drehzahldetektor 180 zur Erzeugung eines Drehzahlimpulssignales auf, dessen Wiederholungsfrequenz proportional zu der des Zündimpulssignals von der Zündzeitpunktssteuerung 92 ist. Das Dreh zahl-Impuls signal wird an einen digitalen Funktionsgenerator 182 gegeben, der eine Impulsfolge in Abhängigkeit vom Drehzahl-Impulssignal vom Detektor 180 und ein Anzeigesignal von einem Funktionswähler 184· erzeugt. Der Funktionswähler 184- erzeugt das Anzeigesignal entsprechend des Typs oder der Art des Verbrennungsmotors 10, da die Grenzlinien-Kurve vom Typ öder der Art des Verbrennungsmotors abhängt. Die Impulsfolge wird an einen Integrator 186 gegeben, der ein Impulssignal erzeugt, das eine der Anzahl der ihm zugeführten Impulse proportionale Amplitude hat. Der Vergleicher 56 vergleicht das Impulssignal mit der Ausgangs spannung vom logarithmischen Verstärker 32 und erzeugt ein logisches 1-Sigml, wenn die Aus gangs spannung die Spannung vom Integrator übersteigt. Das logische 1-Signal wird an einen Eingang eines UND-Gliedes 188 gegeben, das dieses 1-Signal an einen Ansteueranschluß eines Zählers 190 hindurchläßt, solange es ein Ansteuersignal an seinem anderen Anschluß

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von der Steuerschaltung 52 erhält. Da das Ansteuersignal eine Impulsbreite gleich der Zeiteinheit hat, zählt der Zähler die Anzahl des Auftretens des Klopfens während der Zeiteinheit. Die digitale Information in dem Zähler wird an einen Speicher- und Digital-Analog-Wandler 192 gegeben, wenn dieser Wandler von einem Impuls von der Steuerschaltung 52 angesteuert wird. Die Schaltung 192 erzeugt eine Spannung, die die digitale Information des Zählers 190 darstellt. Die Spannung wird an einen Vergleicher 194- gegeben, der ein logisches 1-Signal erzeugt, wenn die Spannung von dem Wandler 192 eine Bezugs spannung von einem Bezugsspannungsgenerator 196 übersteigt. Das logische 1-Signal vom Vergleicher 194· wird an den Spannungsregler 70 gegeben. Der Spannungsregler 70 regelt die Spannung von der Abtast- und Halteschaltung 76 entsprechend dem logischen 1-Signal vom Vergleicher 194·.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird klar, daß die in Pig. 16 gezeigte Steueranordnung die Klopfstärke nicht nur entsprechend der Stärke des Klopfgeräusches sondern auch entsprechend der Geschwindigkeit des Auftretens des Klopfens steuert, so daß eine genaue und jeweils gewünschte Steuerung der Klopfstärke durchgeführt wird.

In Fig. 17 ist eine andere Ausführungsform der neuen Steueranordnung gezeigt, die im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die in Fig. 16 gezeigte Steueranordnung mit der Ausnahme hat, daß jeweils der digitale Funktionsgenerator 182, der Integrator 186 und der Vergleicher 36 ein Paar von Ausgangsanschlüssen hat und die nächste Stufe des Vergleichers 36 ein Paar von Systemen aufweist, mit denen jeweils die Geschwindigkeit des Auftretens von Klopfen und Fiehtklopfen pro Zeiteinheit zu zählen ist. Der digitale

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Funktionsgenerator 182 erzeugt ein Paar von Impulsfolgen entsprechend dem Drehzahl-Impulssignal vom Drehzahldetektor 180. Das Paar von Impulsfolgen entspricht den Spannungen für den oberen und unteren Pegel der Grenzlinien-Kurve. Der Integrator 186 erzeugt auf diese Weise ein Paar von Impulssignalen, die jeweils eine dem unteren und oberen Pegel entsprechende Amplituden haben, die an den Vergleicher 36 gegeben sind. Der Vergleicher 36 erzeugt ein logisches 1-Signal an seinem einen Ausgangsanschluß, wenn die Klopfspannung vom logarithmischen Verstärker 32 den oberen Spannungspegel übersteigt, und ein logisches 1-Signal an seinem anderen Ausgangsanschluß, wenn die Klopfspannung niedriger als der niedrigere Spannungspegel ist. Gatter 188,, und 188o lassen jeweils logische 1-Signale vom Vergleicher 36 durch sich hindurch, wenn sie von einem Impulssignal angesteuert sind, das eine Impulsbreite der Zeiteinheit hat und von der Steuerschaltung 52 hat. Die Ausgangs impulse von den Gattern 188,, und I882 werden von einem Paar von Zählern 19O_x, und I9O2 gezählt. Die digitale Information der Zähler 19O_x, und I9O2 wird an ein Paar von Speicher- und Digital-Analog-Vandlern 192,, und 1922 gegeben, die dann Analogsignale erzeugen, die jeweils die Anzahl N^ und IT₂ der Impulse vom Vergleicher 36 angeben. Eine analoge Rechnerschaltung 200 erzeugt eine Ausgangsspannung, die ein Verhältnis Nq von N₂ zu N^ angibt. Ein Vergleicher 194 vergleicht die Spannung von der Schaltung 200 mit einer bestimmten Bezugsspannung 196 und erzeugt ein logisches 1-Signal, wenn die Spannung von der Schaltung 200 die Bezugsspannung übersteigt.

Daraus wird klar, daß die in Fig. 17 gezeigte Steueranordnung die Klopfstärke nicht nur entsprechend der Stärke der Klopfspannung sondern auch proportional vom Auftreten

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des Nichtklopfens zum Auftreten des Klopfens während einer Zeiteinheit steuert.

In Fig.18 ist eine weitere Ausführungsform der neuen Steueranordnung dargestellt, die im wesentlichen den gleichen Aufbau hat wie die in Fig. 17 gezeigte Anordnung mit der Ausnahme, daß jedes der UND-Glieder 188^ und I882 drei Eingänge hat. Die UND-Glieder 188^ und 188₂ werden jeweils von unterschiedlichen Frequenzen von f^ und f₂ angesteuert, die von einstellbaren Frequenzgeneratoren 202^j und 202o zugeführt werden. Die Frequenzen werden durch -die UND-Glieder 188.* und 188p hindurchgelassen und von einem Vorwärts-Rückwärts-Zähler 190 gezählt. Der Zähler 190 wird von Rücksetzimpulsen zurückgesetzt, die von der Steuerschaltung 52 seinem Rücksetzanschluß zugeführt werden. Die digitale Information des Vorwärts-Rückwärts-Zählers I90 entspricht einem Verhältnis von Iy,/!^ . Die digitale Information wird an einen Speicher- und Digital-Analog-Wandler 192 gegeben, wenn der Wandler von einem von der Steuerschaltung 52 zugeführten Ans teuersignal angesteuert ist. Ein Bezugsfrequenz- und Spannungsgenerator 196 erzeugt eine Bezugsspannung für den Vergleicher 194- und eine Bezugsfrequenz für die einstellbaren Frequenzgeneratoren 202,. und 202o· Die Bezugsspannung wird entsprechend dem "Verhältnis von f^/fo geregelt.

Die Dauer der Impulssignale, die vom Vergleicher 36 an die Gatter 188,- und I882 zugeführt werden, werden jeweils von den Frequenzen f- und f₂ abgetastet. Die durch die Abtastung gewonnenen Signale werden von dem Vorwärts-Rückwärts-Zähler 19O gezählt. Auf diese Veise steuert die neue Steueranordnung die Klopfstärke durch Erfassung des Verhältnisses der Klopf- zu den Nichtklppfzeiten.

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Da die zuvor beschriebene Steueranordnung relativ viele analoge Schaltungen, wie den logarithm!sehen Verstärker, aufweist, die relativ kostspielig sind, wird auch die gesamte Steueranordnung relativ kostspielig. Dadurch wird mit einer anderen Ausführungsform der neuen Steueranordnung eine relativ wirtschaftliche Anordnung geschaffen, die in Fig. 19 dargestellt ist. Diese Steueranordnung weist ein oder mehrere Mikrofone 12 zum Erfassen der Geräusche eines Verbrennungsmotors 10 auf. Das Ausgangssignal von den Mikrofonen 10 wird verstärkt und an ine Gruppe von Bandpaßfiltern 20 gegeben. Die Ausgangssignale von den Bandpaßfiltern 20 werden an einen Detektor 150 für den Maximalwert gegeben, der gleich dem in der vorhergehenden Steueranordnung ausgebildet ist. Das Ausgangs-signal von dem Detektor 150 wird an einen Analog-Digital-Wandler 210 gegeben, der eine digitale Information erzeugt, die den an ihn gegebenen Spitzenwert darstellt. Die digitale Information wird an einen digitalen Vergleicher 212 und ein Register 214 gegeben. Der digitale Vergleicher 212 vergleicht das digitale Signal von dem Analog-Digital-Wandler mit dem digitalen Signal von dem Register und erzeugt ein logisches 1-Signal, wenn das Signal von dem Wandler 210 größer als das von dem Register 214 ist. Das logische 1-Signal wird an einen Eingang eines UND-Gliedes 216 gegeben, das dann ein Ansteuersignal von der Steuerschaltung 52 an einen Ansteueranschluß des Registers 214 hindurchläßt. Das Register 214 speichert erneut die digitale Information, während die zuvor gespeicherte Information in ihm gelöscht wird , wenn es von dem Ansteuersignal angesteuert wird. Auf diese Weise speichert das Register 214 ein einen Spitzenwert des an den Analog-Digital-Wandler 210 gegebenen Signals darstellendes Digitalsignal. Dementsprechend bilden der Wandler 210, der digitale Vergleicher 212, das Register 214 und das UND-Glied 216 einen Spitzenwertfolger 24

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digitaler Bauart. Das digitale Signal von dem Register wird an einen digitalen Vergleicher 36 gegeben, der das digitale Signal mit einem digitalen Signal von einem digitalen !funktionsgenerator 182 vergleicht. Der digitale Funktionsgenerator erzeugt das digitale Funktionssignal in Abhängigkeit auf ein Drehzahl-Impulssignal von einem Drehzahldetektor 180 und eines Anzeigesignals vm einem Funktionswähler 184. Der digitale Vergleicher 36 erzeugt ein zweites Differenzsignal, das die Differenz zwischen den Eingangssignalen des Vergleichers 36 angibt, wobei ein erstes Signal erzeugt wird, wenn das Signal von dem Register 214- größer als das Signal von dem Funktionsgenerator 182 ist, und ein zweitens Signal erzeugt wird, wenn das Signal vom Register 214- kleiner als das Signal von dem Funktionsgenerator 182 ist.

Ein ^orwärts-Rückwärts-Zähler 218 zählt das erste und zweite Signal in addierender und subtrahierender Weise, wenn er von einem von der Steuerschaltung 52 kommenden Ansteuersignal angesteuert wird. Der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 218 speichert ein ursprüngliches digitales Signal von einem digitalen Ursprungssignalgenerator 220 an der ersten Stufe. Das Ausgangssignal des Zählers 218 wird in ein analoges Signal von einem Digital-Analog-Wandler 222 umgeformt. Das analoge Signal wird an eine Zündzeitpunktsteuerung 92 gegeben, die dann die Zündzeitpunkte des Verbrennungsmotors 10 entsprechend dem Analogsignal steuert.

Fig. 20 zeigt eine weitere Ausführungsform der neuen Steueranordnung, die im wesentlichen den gleichen Aufbau hat wie die in Fig. 19 gezeigte mit der Ausnahme, daß ein analoger Spitzenwertfolger 24 anstelle des in Fig. 19 gezeigten digitalen Spitzenwertfo lgers 24 benutzt wird, der gleich

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dem· in Pig. 7 aufgebaut ist. Ein Analog-Digital-Wandler 224-formt ein anal&ges Ausgangssignal von dem Spitzenwertfolger 24- in ein digitales Signal um, das an einen digitalen Vergleicher gegeben wird. Die Arbeitsweise dieser Steueranordnung ist die gleiche wie die der in Pig. 19 gezeigten Steueranordnung. Jedoch kann ein langsamer Analog-Digital-Wandler für den Analog-Digital-Wandler 224- benutzt werden, während der Analog-Digital-Wandler 210 der in Pig. 19 gezeigten Steueranordnung ein Hochgeschwindigkeitswandler sein muß.

Pig. 21 zeigt eine weitere Ausführungsform der neuen Steueret anordnung, bei der die in Pig. 19 gezeigte modifiziert ist. Diese Anordnung hat den gleichen Aufbau wie die in Pig. gezeigte mit der Ausnahme, daß der Digital-Analog-Wandler 222 fortgelassen ist und eine digitale Zündzeitpunktssteuerung benutzt wird. Die digitale Zündzeitpunktssteuerung arbeitet entsprechend dem digitalen Signal von dem Vorwärts-Rückwärts-Zähler 218 und eines Kurbelwinkelsignals von einem Aufnehmerelement 226 für den Kurbelwinkel.

Die Arbeitsweise der in Pig. 21 gezeigten Steueranordnung ist im wesentlichen die gleiche wie die der in Pig. 19 gezeigten. _v *

Es ist darauf hinzuweisen, daß die in den Pig. 19» 20 und 21 gezeigten Steueranordnungen sehr wirtschaftlich sind, da diese digitale Bauelemente benutzen können, die im Handel erhältlich sind» Außerdem können die digitalen Steueranordnungen für den Betrieb durch einfache Einstellungen der Bauelemente vorbereitet werden.

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Obwohl die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert wurde, ist sie selbstverständlich, nicht auf die Einzelheiten dieser Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es können vielmehr alle der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen für sich oder in beliebiger Kombination entnehmbaren Merkmale erfindungswesentlich sein.

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Claims

Patentansprüche

{1. ^Steueranordnung für den Klopfpegel eines Verbrennungsmotors, gekennzeichnet durch einen Umformer (12) zum Umformen des von dem Verbrennungsmotor (10) erzeugten Geräusches in elektrische Signale, durch eiien Klopf spannungsgenerator (1) zum Erzeugen einer eine maximale Spannung von Frequenzkomponenten des elektrischen Signals innerhalb einer bestimmten Frequenzbandbreite darstellenden Klopfspannung, durch einen Klopfpegel-Diskriminator (2) zum Erzeugen eines Verzögerungssignals, wenn die Klopfspannung einen bestimmten hohen Pegel überschreitet und eines Beschleunigungssignals, wenn die Klopfspannung unter einen bestimmten niedrigen Pegel fällt, und durch eine Zündzeitpunktsteuereinrichtung (3) zum Steuern der Zündzeitpunkte des Verbrennungsmotors entsprechend den Verzögerungs- und Beschleunigungssignalen.

2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Umformer (12) ein in der Nähe des Verbrennungsmotors (10) angeordnetes Mikrofon und einen Verstärker(16)zum Verstärken des Ausgangssignals des Mikrofons aufweist.

3. Steueranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Klopfspannungsgenerator (1) folgende Bauteile umfaßt: ein Bandpaßfilter (20) zum ausschließlichen Hindurchlassen von Frequenzkomponenten des elektrischen Signals innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes, einen Spitzenwertfolger (24-) zum Erzeugen einer Spitzenspannung, die gleich einer maximalen Spannung der durch das Bandpaßfilter .hindurchgegangenen Frequenzkomponenten ist, und einen logarithmischen Verstärker (32)

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zum logarithm!schen Verstärken der Spitzenspannung (

4. Steueranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Klopfspannungsgenerator (1) die folgenden Bauteile umfaßt: eine Vielzahl von Bandpaßfiltern (20,,,200...2O) (jeweils zum ausschließlichen Hindurchlassen von Frequenzkomponenten des elektrischen Signals innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes, wobei die jeweiligen !Frequenzbänder der Filter sich voneinander unterscheiden, einen Haximalwertdetektor (150) zum Hindurchlassen einer maximalen der durch die Bandpaßfilter hindurchgegangenen Frequenzkomponenten, einen Spitzenwertfolger (24) zum Erzeugen einer Spitzenspannung gleich einer maximalen Spannung der maximalen der Frequenzkomponenten und einen logarithmischen Verstärker (32) zum logarithmischen Verstärken der Spitzenspannung (Fig.14).

5. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß der Klopfpegel-Diskriminator (2) die folgenden Bauteile umfaßt: einen Drehzahl-Detektor (38a, 38b) zum Erzeugen eines Motordrehzahlsignals, einen Funktionsgenerator (44) zum Erzeugen hoher und niedriger Bezugsspannungen, die jeweils gleich den hohen und niedrigen bestimmten Pegeln sind, einen Vergleicher (36) zum Vergleichen der Klopfspannung mit den hohen und niedrigen Bezugsspannungen, um ein Beschleunigungs- und Verzögerungssignal zu erzeugen, eine Halteschaltung (58,60) zum Speichern des Beschleunigungs- und Verzögerungssignals, wenn sie durch einen Zeitimpuls angesteuert wird, und eine Steuereinrichtung (52) zum Erzeugen der Zeitimpulse (Fig. 7).

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6i Steueranordnung nach Anspruch. 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Vergleicher (26) einen ersten Operationsverstärker (104) zum Empfangen der höheren Bezugsspannung über seinen invertierenden Eingang und der Klopfspannung über seinen nichtinvertierenden Eingang, einen zweiten Operationsverstärker (106) zum Empfangen der niedrigen Bezugsspannung über seinen nicht-invertierenden Eingang und der Klopfspannung über seinen invertierenden Eingang, ein erstes UND-Glied(116), dessen einer Eingang unmittelbar mit dem Ausgang des ersten Operationsverstärkers und dessen anderer Eingang über ein NICHT-GIied mit dem Ausgang des zweiten Operationsverstärkers verbunden sind, und ein zweites UND-Glied (118) aufweist, dessen einer Eingang über ein NICHT-Glied mit dem Ausgang des ersten Operationsverstärkers und dessen anderer Eingang unmittelbar mit dem Ausgang des zweiten Operationsverstärkers verbunden sind. (Pig. 12b)

7· Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeich net , daß der Klopfpegel-Diskriminator (2) die folgenden-Bauteile umfaßt: einen Drehzahldetektox zum Erzeugen eines Motordrehzahlsignals, mindestens zwei Punktionsgeneratoren (4-4vj, 4Ao . ..4-4_) , die jeweils ein Paar hoher und niedriger Bezugsspannungen erzeugen, einen Wähler (152) zum wahlweisen Hindurchlassen eines Paares hoher und niedriger Bezugsspannungen von den Punktionsgeneratoren, einen Vergleicher (36) zum Vergleichen der Klopf spannung mit dem Paar hoher und niedriger Bezugsspannungen, das durch den Wähler hindurchgelassen ist, um das Beschleunigungs-· und Verzögerungssignal zu erzeugen, eine Halteschaltung (58) zum Speichern und festhalten des Beschleunigungs- und Verzogerungssignals, wenn

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sie von einem Zeitimpuls angesteuert ist, und eine Steuereinrichtung (52) zum Erzeugen des Zeitimpulses (Fig. 14).

8. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, . daß die Zündzeitpunktsteuereinrichtung (3) die folgenden Bauteile umfaßt: einen Steuerspannungsgenerator (70,76,82,86) zum Erzeugen einer Steuerspannung entsprechend den Beschleunigungs- und VerzögerungsSignalen und eine Zündzeitpunktssteuerung (94-) zum Regulieren der Zündzeit entsprechend der Steuerspannung.

9. Steueranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerspannungsgenerator (70, 76,82,86) einen Ursprungsspannungsgenerator (82) zum Erzeugen einer bestimmten Ursprungsspannung, einen Spannungsregler (70) zum Regeln einer Abtast-Halte-Spannung entsprechend den Beschleunigungs- und Verzögerungssignalen, eine Umschalterschaltung (86) zum wahlweisen Hindurch-* lassen einer der geregelten Spannung von dem Spannungsregler und der Ursprungs spannung, eiiia Abtast- und Halteschaltung (76) zum Abtasten und Halten der von der Umschalterschaltung kommenden Spannung bis sie von einem Ansteuerimpuls angesteuert ist, und eine Steuereinrichtung (52) zum Erzeugen des Ansteuerimpulses (Fig. 14).

10. Steueranordnung für den Klopfpegel eines Verbrennungsmotors, gekennzeichnet durch einen Umformer (12) zum Umformen des von dem'Verbrennungsmotor (10) erzeugten Geräusches in elektrische Signale, durch einen Klopfspannungsgenerator (1) zum Erzeugen einer eine maximale Spannung von Frequenzkomponenten des elektrischen Signals innerhalb einer bestimmten Frequenzbandbreite

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darstellenden Klopf spannung, durch einen Klopf pegel-Diskriminator (2) zum Erzeugen eines Beschleunigungsoder Verzögerungssignals, wenn die Klopf spannung eine Funktionsspannung entsprechend der Motordrehzahl um einen Faktor überschreitet der größer als ein bestimmter Faktor ist, und durch eine Zündzeitpunktsteuereinrichtung (3) zum Steuern der Zündzeitpunkte des Verbrennungsmotors entsprechend den Verzögerungs- und Beschleunigungssignalen.

11. Steueranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Klopf pe gel-Diskriminator (2) die folgenden Bauteile umfaßt: einen Drehzahl-Detektor (180) zum Erzeugen eines Motordrehzahlsignals, einen digitalen Funktionsgenerator (182) zum Erzeugen einer Impulsfolge mit einer Wiederholungsfrequenz entsprechend dem Motor-Drehzahlsignal, einen Integrator (186) zum Integrieren der Impulsfolge, um eine Funktionsspannung zu erzeugen, einen Vergleicher (36) zum Erzeugen eines Ansteuerimpulses, wenn die Klopfspannung die Funktionsspannung übersteigt, einen Zähler (190) zum Zählen der Anzahl von Ansteuerimpulsen, die während einer bestimmten Zeitdauer auftreten, einen Speicher-und Digital-Analog-Wandler (192) zum Speichern einer Anzahl von Ansteuerimpulsen und Umformen dieser Anzahl von Ansteuerimpulsen in eine analoge Spannung, einen Bezugsspannungsgenerator (196) zum Erzeugen einer Bezugsspannung und einen Vergleicher (19*0 zum'Vergleichen der analogen Spannung mit der Bezugs spannung, um die Steuer spannung zu erzeugen, wenn die analoge Spannung die Bezugsspannung überschreitet. (Fig. 16).

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12. Steueranordnung nach Anspruch 10, dbdurch gekennzeichnet , daß der Xlopfpegel-Diskriminator (2) die folgenden Bauteile umfaßt: einen Drehzahl-Detektor (180) zum Erzeugen eines Motordrehzahlsignals, einen digitalen Funktionsgenerator (182) zum Erzeugen einer Impulsfolge mit einer dem Motordrehzahlsignal entsprechenden Wiederholungsfrequenz, einen Integrator (186) zum Integrieren der Impulsfolge, um eine Punktionsspannung zu erzeugen, einen Vergleieher (36) zum Erzeugen eines Impulses hohen Pegels, wenn die Klopfspannung die i*unktionsspannung übersteigt, und eines Impulses niedrigen Pegels, wenn die KLopfspannung niedriger als die Jhinktionsspannung ist, einen Zähler (190) zum Zählen der Anzahl der Impulse hohen Pegels und der Impulse niedrigen Pegels, die während einer Zeiteinheit auftreten, einen Speicher- und Digital-Analog-Vandler (192) zum Speichern der digitalen Information in dem Zähler und Um formen der digitalen Information in ein Paar von analogen Spannungen, einen Analogrechner (200) zum Erzeugen einer das Verhältnis der einen analogen Spannung zu der anderen der analogen Spannung angebenden Spannung, einen Bezugsspannungsgenerator (196) zum Erzeugen einer Bezugsspannung, einen Yergleieher (19²O zum Vergleichen der Spannung des Analogrechners mit der Be-.zugsspannung, um die Steuerspannung zu erzeugen, wenn die Spannung von dem Analogrechner die Be zugs spannung übersteigt (Fig. 17).

13. Steueranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Hopfpegel-Diskriminator (2) die folgenden Bauteile umfaßt: einen Drehzahl-Detektor (180) zum Erzeugen eines Motordrehzahlsignals,

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einen digitalen funktionsgenerator (182) zum Erzeugen einer Impulsfolge mit einer dem Motordrehzahlsignal entsprechenden Wiederholungsfrequenz, einen Integrator (185) zum Integrieren der Impulsfolge, um eine Funktionsspaimung zu erzeugen, einen Vergleicher (36) zum Erzeugen eines Impulses hohen Pegels, wenn die Klopf spannung die Funktionsspannung übersteigt, und eines Impulses niedrigen Pegels, wenn die Klopf spannung niedriger als die Funktions spannung ist, einen Zähler (190) zum Zählen der Differenz zwischen der Anzahl der Impulse hohen Pegels und der Impulse niedrigen Pegels, die während einer Zeiteinheit auftreten, einen Speicher- und Digital-Analog-Wandler (192) zum Speichern der digitalen Information in dem. Zähler und Umformen der digitalen Information in eine analoge Spannung, einen Bezugsspannungsgenerator (196) zum Erzeugen einer Bezugsspannung und einen Vergleicher (194-) zum Vergleichen der analogen Spannung mit der Bezugsspannung, um die Steuerspannung zu erzeugen, wenn die analoge Spannung die Bezugsspannung übersteigt (Fig. 18).

14. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Klopf spannungsgenerator (1) die folgenden Bauteile umfaßt: eine Vielzahl von Bandpaßfiltern (20), die o^eweils ausschließlich Frequenzkomponenten des elektrischen Signals innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes hindurchlassen, wobei die geweiligen Frequenzbänder der Filter sich voneinander unterscheiden, einen Maximalwertdetektor (150) zum Hindurchlasen einer maximalen der durch die Filter hindurchgelassenen Frequenzkomponenten, einen Analog-Digital-Wandler (210) zum Umformen dieser maximalen Frequenzkomponente in eine digitale Information, ein Register (214) zum Speichern der digitalen Information, wenn es von einem Ansteuerimpuls

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angesteuert ist, einen digitalen Vergleicher (212) zum Vergleichen der digitalen Information von dem Analog-Digital-Wandler mit der digitalen Information, die in dem Register gespeichert ist, um einen Gatterimpuls zu erzeugen, wenn die erstere ziffernmäßig größer als die letztere ist, und eine Gattereinrichtung (216) zum Erzeugen des Ansteuerimpulses, wenn sie den Gatterimpuls erhält (Pig. 19).

15. Steueranordnung nach Anspruch 14, dadurch ge kenn zeichnet , daß der Klopfpegel-Diskriminator (2) die folgenden Bauteile umfaßt: einen Drehzahl-Detektor (180) zum Erzeugen eines Motordrehzahlsignals, einen digitalen Punktionsgenerator (182) zum Erzeugen einer digitalen Punktion entsprechend des Motordrehzahlsignals, einen digitalen Vergleicher (36) zum Erzeugen einer Impulsfolge hohen Pegels, wenn die in dem Register 214 gespeicherte digitale Information ziffernmäßig größer als die digitale Punktion ist, wobei die Anzahl der Impulse der Impulsfolge hohen Pegels abhängig von der ziffernmäßig en Differenz zwischen der digitalen Punktion und der digitalen Information in dem Register·ist, und zum Erzeugen einer Impulsfolge niedrigen Pegels, wenn die in dem Register gespeicherte digitale Information ziffernmäßig kleiner als die digitale Punktion ist, wobei die Anzahl •der Impulse der Impulsfolge niedrigen Pegels von der ziffernmäßigen Differenz zwischen der digitalen Information von dem Register und der digitalen Punktion abhängt, einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler (218) zum Zählen der Impulsfolge hohen Pegels in addierender und der Impulsfolge niedrigen Pegels in subtrahierender Weise und einen digitalen Ursprungssignalgenerator (220) zum Zuführen eines digitalen Ursprungssignals an den Vorwärts-Rückwärts-Zähler (Pig. 21).

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16. Steueranordnung nach Anspruch 151 dadurch gekennzeichnet , daß die Zündzeitpunktssteuereinrichtung (3) die folgenden Bauteile umfaßt: einen Digital-Analog-Wandler (222) zum Umformen der in dem Vorwärts-Rückwärts-Zähler (218) gespeicherten, digitalen Information in einer analogen Spannung und einen Zündzeitpunktsregler (92) zum Regeln des Zündzeitpunktes entsprechend der analogen Spannung (Fig. 20).

17· Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Elopfspannungsgenerator (1) die folgenden Bauteile umfaßt: eine Vielzahl von Bandpaßfiltern (20), die jeweils ausschließlich Frequenzkomponenten des elektrischen Signals innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes hindurchlassen, wobei die jeweiligen Frequenzbänder der Filter sich voneinander unterscheiden, einen Maximalwertdetektor (150) zum Hindurchlassen einer maximalen der durch die Filter hindurchgelassenen Frequenzkomponenten, einen Spitzenwert-Folger (24·) zum Erzeugen einer Spit ze η spannung gleich einer maximalen Spannung der maximalen Frequenzkomponente und einen Analog-Digital-Wandler (224·) zum Umformen der Spitzenspannung in eine digitale Information (Fig. 20). .^fe'

INSPECTED

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