DE2614858A1 - Elektronische steuervorrichtung der zuendung eines verbrennungsmotors - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-8 MÖNCHEN Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN SteinsdorfstraBe 10 D .not. W. KÖRBER vw»«» Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS

PATENTANWÄLTE ^D IHO3Ö

6. April1976

Regie Nationale des Usines Renault
8/10 Avenue Emile Zola

Boulogne-Billancourt (Hauts de Seine)

und

Automobiles Peugeot

75 Avenue de la Grande Armee

Paris/Frankreich

Patentanmeldung

Elektronische Stauervorrichtung der Zündung
eines Verbrennungsmotors

000843/0832

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Steuervorrichtung der Zündung eines Verbrennungsmotors, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem mit Motorgeschwindigkeit »gt d Drehelement, das mit mindestens zwei Markierungen versahen ist, deren jeweilige- Stellungen dem maximalen Zündverstell^winkel bzw. d.em minimalen Zündverstellwinkel entsprechen und mindestens eine Zone auf dem Drehelement definieren, einem in !iahe des Drehel3n.ents derart angebrachten Fühler, dass dieser die Durchlaufmomente der Markierungen abgreifen kann, und mindestens einem Aufwärts— und Abwärtszähler für Impulse.

ce£&wtA.
Zur eines Verbrennungsmotors ist es erforderlich,

Zündfunkenimpulse zu erzeugen, die gegenüber dem oberen Totpunkt des Kolbens um eine bestimmbare und von der Drehzahl des Motors salbst unabhängige Grosse versetzt is G.

Derartige Vorrichtungen sind bereits bekannt, wie z.B. Vorrichtungen mit Zentrifugalmassen, M Unterdruckkammer und Schaltkontakten. Diese Vorrichtungen haben den weHentlichen Nachteil, dass sie häufig nachgestellt werden müssen, um ein einwandfreies Funktionieren, zu gewährleisten.

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Eine weitere bekannte Vorrichtung arbeitet vollkommen elektronisch, und beruht auf d,er elektronischen Berechnung des Zündverstellwinkels und aera Erfassen von Impulsfolgen am Umfang des Schwungrades, um dessen Position festzustellen. Biese Vorrichtungen erfordern einen komplexen Rechner, und die. grosse Zahl der nötigen Markierungen am Schwungrad des liotors führen zu einer Erhöhung der Gestehungskosten für den Üotor und das eingebaute Detektionssystem. Es sind weitere elektronische Vorrichtungen bekannt, die jedoch dia Nachteile der einen oder anderen obengenannten Vorrichtung aufweisen (Reglerverstellung oder Komplexität).

Die erfindungsgemässe Vorrichtung hat die Aufgabe, dieselbe Punktion zu erfüllen, d.h. den Wert der Zündverstellwinke.lgrösse zu berechnen und die Funkenzündung zu einem· gegebenen Zeitpunkt zu β*ώΐ'.Η?«, ohne d? e vorgenannten Nachteile aufzuweisen, d.h. eine grosse Zuverlässigkeit sowie eine häufige Wiederholbarkeit der Regelungsfunktion mit einer einfachen und preislich vernünftigen •Vorrichtung zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird durch eine elektronische richtung der eingangs erwäbntsn Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das genannte Drehelement mit einer dritten, sich von den beiden ersten Markierungen unterscheidenden Markierung versehen ist, wodurch zwei aufeinanderfolgende Zonen definiert sind, die nacheinander von einem Fühler abgegriffen y/erden, und. ein erster AufwärtS-/Abwärtszähler die Impuls« einer ersten Taktgebereinrichtung während des Durchlaufs durch die erste Zone zählt und beim Durchlauf durch die zweite Zone die Impulse einer zweiten Taktgebereinrichtung abzählt, welche Impulse mit einer nach dem

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COPY

■ ~^y~ , 26U858 "Η-

gewünschten Zündverstell-Verhältnis programmierbaren Frequenz abgibt, wobei der Nulldurahlauf dieses Aufvärts-/Abwärtszählers das Auslösen des Zündfunkens bewirkt.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel für einen

Vierzylinder-Viertaktmotor wird in der erfindungsgercässen Vor-

Sf*τ* τ p.n

richtung eine Erfassungseinrichtung mit sechs in sibkjsbr von je drei auf dem Schwungrad des Motors angeordneten Markierungea verwendet, wobei die zwei DreiergxsjjpBH auf .Grund der Punktions—, symmetrie des Motors identisch sind. Diese drei Markierungen legen auf dem Schwungrad zwei Zcnen fest: eine erste dient zum ; Messen der augenblickliehen Drehgeschwindigkeit, und die zweite zum Auslösen des Zündfunkens.

Ein Aufwärts-/Abwärtszähler wird während des Durchlaufs der ersben Zone von einem Taktgeber geladen und während der zweiten Zone wieder entladen. Das Verhältnis der zwei Taktimpulsfrequenzen kann in Abhängigkeit vom Zündverstellwinkel so gewählt werden, dass der Ifulldurchlauf des Abzählers den Zeitpunkt der Zündung angibt. Die letzte Markierung ermöglicht ein Auslösen im Falle eines Versagens des Systems- wodurch eine Panne selbsttätig beseitigt und

die ganze Vorrichtung auf Full gestellt v/ird, bevor sie neu geregelt wird.

Dieses erste System gewährleistet also eine grosss Zuverlässigkeit und eine gute "ffiederholbarkeit der Hegel4mg, da die Markierungen zur Regelung des Zündfunkens sich auf dem Schwungrad des Motors befinden. Andererseits gestattet die geringe Anzahl von Einstellmarkierungen auf dem Schwungrad eine preisgünstige Gestaltung der Vorrichtung.

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Ein zweiter Teil der erfindungsgemässen Vorrichtung "bezieht sich auf die Berechnung des Zündverstellwinkels selbst. !Diese Berechnung nuss, um eine optimale Funktionsweise oicherzuatellen, Zündverstellwinkel OLerstellen können, die riem in dargestellten Kurvenbündel entsprechen, d.h. deren Variierung mii der ooglfv und von der? Druck P im Ansaugstutzen abhängig ist. Dieses Kurvenbündel stellt eine Synthese der verschiedenen Zündverstell-SeikaiiHjcSse dar, die bei einem gebräuchlichen Motortyp

, , .. Die EunktionsM, .velche. „.. , . ,, mit , vorkommen können. »axxxexHsixRxstxäa» Sie Zundverstellung kb* aem im Ansaugstutzen herrschenden Unterdruck in Verbindung bringt.

i lire kann konstant, steigend, fallend oder alternierend sein und sein Form ändern, wenn sich die>!i. ändert. Es ist experimentell feststellbar, dass wenn eine Sprungstelle in dieser Funktion besteht, ihre Abszisse Po für alle Geschwindigkeiten die gleiche ist. Demgegenüber ist dor Werte des Verstellwinkels für Po = P ebenso wie die verschiedenen Steigungen beliebige Funktionen der Geschwindigkeit. Diese Bemerkungen erklären den Verlauf der Kurven der Figur 1. Die Erstellung eines seichen Kurvenbündels erfordert im allgemeinen die Verwendung eines komplexen Rechenapparats, ψβηη

die Messung der Parameter auf herkömmliche Weise erfolgt. Der zweite Teil der Erfindung bezieht sich auf eine Mess- und.Recheneinrichtung besonderer Art, welche eine einfache Lösung des Problems bietet.

Wie man bei näherer Betrachtung des Kurvenbündels der Fig. 1 feststellen kann, lässt sich die Grosse des Zündverstellwinkels in zwei Komponenten zerlegen. Eine erste Komponente bezieht sich auf die später mit a(w) bezeichnete Geschwindigkeit, und eine zweite gleichzeitig auf die Geschwindigkeit und den Druck, was durch das Produkt

_n das

aus (P-Po) und eines. Begriff. b(w) ausdrückbar ist, §tst* die je nach

Geschwindigkeit und Vorzeichen von (P-Po) variierende Neigung

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der Geraden angibt. Eine temperaturabhängige Korrektur beschränkt

•it 6* Γ P* I* O S ^σ Θ Τ*Χ1 ΓΊ fl*

sich im allgemeinen auf eine SnrSitexiuig öes Zündverstellwinkels beim Unterschreiten gewisser Temperaturen. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist weiterhin durch die Anwendung eines Druokfühlers gekennzeichnet, der gleichzeitig Vorzeichen und Absolutwert von (P-Po) liefei-t, sowie eines Elementarrechenwerks, welches die komplementären Rechenfunktionen ausführt. Dieses Rechenwerk umfasst einen Speicher für dia Bestimmung der Geschwindigkeitsfunktionen und eine binär-diskrete· Multiplikationsschaltung zum Errechnen des nötigen Produkts. Schliesslich berechnet ein Aufwärts-/Abwärtszähler die endgültige Grosse der Zündverteilung. Eine so gestaltete Vorrichtung gestattet, die gewünschte Punktion zu erfüllen, ohne komplexe Rechenorgane zu erfoxxLern, und kommt daher billiger als die bekannten Vorrichtungen.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

- Fig. 1 eine graphische Darstellung eines Kurvenbündels, mit Angabe des Zündverstellwink3ls OLals Punktion des Drucks im Ansaugstutzen P sowie der /V/f

- Fig. 2 die gesamte erfindungsgemässe Vorrichtung;

- Fig.; 3 im Ausschnitt den Posl-tionsfühlex&es Schwungrads;

- Fig. 4 die von diesem Fühler "gelieferten Signale;

- Fig. 5 das den Zündfunken auslösende Organ;

- Fig. 6 das Rechenwerk;

- Fig. 7 das Zeitdiagramm für die Berechnung;

- Fig. 8 den Haupt-Taktgeber des Rechenwerks, und

- Fig; 9 ein Ausführungsbeispiel« des Druckfühlers und des durch ihn gesteuerten, verarbeitenden Organs.

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Pig. 2 gibt eine Gesamtdarstellung der erfindungsgernässen Vorrichtung. Sie zeigt einen Motor 1 mit einer Brennkammer 2 und einem Schwungrad 3· Es werden drei Informationen erfasst: ein Positionsfühler 4 erfasst den Durchlauf von Markierungen auf dem Schwungrad 3, ein Druckfühler 5 misst den Druck im Ansaugkriiiuraer 6, und schliesslich misst ein Temperaturfühler 7 die Temperatur des Motors 1. Diese drei Informationen wurden in ein Rechenwerk 8 eingegeben, welches an seinem Ausgang 9 einen Steuerimpulsfeines eine Hk Zündkerze 11 "betätigendes Hochspannungcsysteas 10 erzeugt«.

Fig. 3 zeigt im Ausschnitt das Erfassungssystem für die jeweilige Position des Schwungrads 3· Der Fühler 4, welcher nach einem auf der Erfassung von Magnetfeldern "beruhenden Verfahren funktioniert, liefert jedesmal dann einen Impuls, wenn einer aer * in den Aussparungen 12, 13, 14 angeordneten Magnete an ihm vorbeigeführt wird. Diese Magnete sind derart angeordnet, dass ihre Polarität z.B. in der Aussparung 12 entgegengesetzt zu der in den Aussparungen 13 und 14 herrschenden Polarität ist. Die am Ausgang S des Fühlers 4 erhaltenen Impulse sind die in Fig. 4 dargestellten, d.h. ein positiver Impuls 2,.B. für die Aussparung 12 und negative Impulse für die Aussparungen 13 und 14· Die Anordnung der Aussparungen auf dem Schwungrad ist so gewählt, dass die Zone A (Fig.3) eine bestimmte Anzahl X von Graden auf dem Schwungrad darstellt. Der Punkt E stellt den höchstmöglichen Wert des Zündverstellwinkels dar und der Punkt C seinen Mlnimalwert. Die Zone B ist diejenige ' Zone, in der der Zündfunke erzeugt wird. Es sei hierbei festgestellt,

to dass eine Einheit von jeweils drei Aussparungen in diametraler

*** Symmetrie auf dem Schymngrad angebracht ist, um die für einen o>

■q Vierzylinder-Viertaktmotor nötigen zwei Zündungen pro Umdrehung

_ω zu erzeugen. Ein solcher Fühler, der die drei mit SD, SE und SC ■ (Fig. 4) bezeichneten Impulse liefert, wobei sich der Impuls SD

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von den anderen unterscheidet, kann auf andere Weise als der erfindungsgemäss beschriebene konstruiert sein, ohne den ^sIkIk der Erfindung zu verändern; es ist ebenso möglich, einen Fühler zu verwenden, der die drei Einstellmarkierungen 12, 13 und 14 erfasst, ohne sie voAeinander zu unterscheiden, und einen zweiten Fühler zur Differenzierung anzuwenden.

Die Fig. 5 stellt die Auslösevorrichtung für den Zündimpuls dar. Das Signal S wird dem Eingang eines Decodierers 15 augeführt, der die drei Signale SD, SS und SC trennt und sie an drei verschiedenen Ausgängen abgibt. Die Signale SD und SE steuern einen Kippglied an, welches über seinen Ausgang 17 ein Gatter 18 im Intervall zwischenrswei Signalen durchlässig macht. Dadurch kann das von einem Taktgeber 19 abgegebene und dann in einem Zähler 20, der als Teiler durch N verwendet wird, geteilte Signal dem Zähleingang eines Auf\värts-/Abwärtszählers zugeführt werden.

Iteim Erscheinen des Signals SE verschwindet das Signal bei 21, und ein Kippglied 23 macht über seinen Ausgang 24 ein Gatter 25 durchlässig, wodurch das Taktsignal, nachdem es in einem als programmierbarer Teiler verwendeten, voreinstellbaren Zähler geteilt wurde, den Eingang des Aufwärts-/Abwärtszählers 22 ansteuern kann. Dieser Zähler besitzt vorprogrammierbare Eingänge 28, die eine dem Zündverstellwinkel proportionale und von einem in Fig. dargestellten Rechenwerk zur Ermittlung des Zündverstellwinkels herrührende Binärzahl ΗΊ empfangen, d.h. dass der Zähler 27 einen Teilungsfaktor aufweist, der das Komplement von ΪΓ1 und seiner Zählkapazität darstellt. Wenn der Aufwärt s-/Abwärtttzähler/«ull durchläuft, gibt sein Ausgang 29 einen Impuls ab, der das Kippglied 23 rückstellt und damit das Gatter 25 sperrt, und über das

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ODER-Gatter 30 und den Ausgang 31 die den Zündfunken erzeugende Hochspannungsvorrichtung 10 (Fig. 2) aktiviert. Mit anderen Worten, die Punktionsweise der Vorrichtung kann so gewählt werden, dass das variable Verhältnis der Teilungsfaktoren der Zähler 27 und den Wert des VTinkelausschnitts der Zone A bestimmt, welcher dem Punkt E £sa±g± im Augenblick des Auslösens des Zündfunkens folgt, wobei dieser Wert umso-niedriger liegt,als N1 grosser ist.

Eine Sicherheitseinrichtung besteht, aus einem Detektor 32, der an seinem Ausgang 33 einen über das ODER-Gatter 30 an den Ausgang 31 weiteegegebenen Impuls liefert. Dieser Detektor erzeugt den Impuls, wenn das Signal SC vor dem Ausgangssignal des Aufwärts-Abwärtszählers 22, d.h. vor dem Zündfunken-Signal, erscheint. Wenn dios nämlich der Fall ist, erfolgt die Zündung des Funkens ausserhalb der Zone B (Fig. 3), in.der sie normalerweise geschehen müsste. Die Vorrichtung hat also die Zündung falsch determiniert, und diese muss bei SC erfolgen, damit der Motor richtig funktioniert. Diese Vorrichtung stellt also eine automatische Richtigstellung des Rechensystems sicher. Schliesslich bewirkt das Signal SC ein Rückstellen aller Zähler der Vorrichtung und bereitet diese auf den Empfang des nächsten SD-Signals vor; aus Klarheitsgründen ist dies in der Zeichnung nicht dargestellt.

Die in Fig. 6 dargestellte Recheneinheit, welche den zum Zündverstellwinkel proportionalen Wert N1 erzeugt, umfasst einen Speicher 34, der entweder ein sog. Festwertspeicher oder eine programmierbare logische Einheit oder ein beliebiger Decodierer sein kann, der die gewünschte Funktion ausführen kann. Diese Einheit besitzt Eingänge 35 und 36, auf die numerische Signale gegeben

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werde'i, sowie Ausgänge 37» 38, 39 > die ebenfalls numerische Signale abgeben, und zwar so, dass der Wert der Ausgangssignale durch ein in der Speichereinheit 34 voraufgezeichnetes Programm von dem der Eingangssignale abhängig gemacht wird.

An die Eingänge 35 sind die Ausgänge eines Zählers 40 angeschlossen, der seinerseits an seinem Zähleingang 41 ein Signal S empfängt. Dieser Zähler 40 zählt während einer durch das am Eingang 42 anliegende Signal H1 festgelegten Zeitspanne. H1 rührt von einem internen Taktgeber des Systems her, von dem ein Beispiel später noch beschrieben wird (siehe Fig. 8). Die Ausgänge des Zählers übertragen daher eine geschwindigkeitsproportionale Zahl, und die vom Speicher 34-ausgesandten Zahlencodes sind proportional der &/T~Es sei bemerkt, dass eine andere Ausführungsmöglichkeit darin besteht, das Signal S dem Initialisierungs-Eingang 42 zuzuführen und die Impulse eines festen Taktgebers während einer der Umdrehungsperiode entsprechenden Zeitspanne zu zählen, wobei

(umgekehrt
dann das Ausgangssignal^ proportional zur Motorgeschwindigkeit wäre. Die Wahl zwischen den beiden Lösungen resultiert aus einem Kompromiss zwischen der Genauigkeit und der Schnelligkeit.

Das vom Druckfühler 5 (Pig· 2) herrührende Signal P wird einem Interface-Element 43 zugeführt, das im einzelnen später beschrieben wird. Dieses Interface umfasst zwei Ausgänge 44 ti und 45· Am Ausgang 45 erscheint ein Signal P, dessen Frequenz proportional dem Absolutwert von. (P-Po) ist, wobei P ^ö ixe im Ansaugkrümmer 6 (Fig. 2) herrschende Druck und Po ein 'p^ Festwert dieses Drucks ist (siehe Fig. 1). Am Ausgang 44 wird *s, ein das Vorzeichen von (P-Po) darstellendes Signal erzeugt und

*o< dem Eingang 36 des Speichers 34 zugeführt.

Die Ausgänge dieses Speichers 34 sind wie folgt ver-

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' bundeii: der Ausgang 37, der eine zur Geschwindigkeit je nach Fall direkt oder indirekt proportionale Binärzahl b(w) liefert, ist an den Eingang eines binär-diskreten Multiplikators 46 angeschlossen, der seinerseits an seinem Ausgang ein Signal P1 liefert, und an einem anderen Eingang das Signal P mit der schon erwähnten, zu (P-Po) proportionalen Frequenz empfängt. Die Signale sind solcherart, dass die Frequenz des Signals F1 folgende £ Gleichung erfüllt:

P1 = F χ b(w)

In dieser Gleichung sind alle Ausdrücke bekannt. Das Signals F1 wird während einer festgelegten Zeitspanne an einen der Eingänge des Aufwärts-/Abwärtszahlers 47 angelegt, und zwar über ein Gatter 48· Dieses Gatter hat die Aufgabe, den Eingang desjenigen Zählers anzusteuern, dem das Signal F1 je nach Wert des am Ausgang 38 des Speichers 34 vorhandenen und für da.s Vorzeichen von b(w) verantwortlichen Signals Q oder ]_ zuzuführen ist, und die Zeitspanne festzulegen, während der F1 abgegeben wird, und zwar auf

Grund,des . _. _An ,. , > , " . . bS>bxx&x.x an seinem Eingang 49 anliegendenund voa dem internen

!herrührenden ' Taktgeber des Systems (siehe Fig. 8) ]signalsH2. Das Gatter 48

umfasst hierfür eine UND-Schaltung 72, an dessen Eingänge die Signale F1 und Ή2 angelegt werden, und deren Ausgang jeweils mit einem der Eingänge der beiden UND-Schaltungen 73 und 74 verbunden ist, deren Ausgänge die Gatter-Ausgänge 50 ^un<3 5"! bilden. Am zweiten Eingang der UND-SoKkItung 73 liegt das Signal () oder 1_ dep Ausgangs 38 an, welches in einer NEIN-Schaltung 75 invertiert O und darauf ebenfalls dem zweiten Eingang der UND-Schaltung 74 *^ zugeführt wird. Somit wird je nach Wert des Ausgangssignals 38

e& fs» # ·

_ω das Signal F1 an die Ausgänge 5O oder 5I des Gatters , O unter der Bedingung, dass das den Durchlass gewähnrende Signal E[2

*** vorhanden ist. Falls das Signal F1 ans Ausgang 5O cles Gatters

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erscheint, wird es dix'ekt den Abzähleingang des Aufwärts-Abwärtszähle-rs 47 zugeführt. Im gegenteiligen Fall. d.h. wenn es am Ausgang 51 des Gatters vorhanden ist, v/ird es dem Zähleingang 52 des Aufwarts-Abwärtszählers 47 über ein ODSR-Gatter 53 zugeführt.

Der Aufwärts-Abwärtszähler 47 verfügt aus.ser den eben erwähnten Zähl- und Abzähleingängen auch ncoh voreinstellbare Eingänge 54, weiche die von den Ausgängen 39 dee Speichers kommende Zahl a(w) empfangen. Diese Zahl ist ebenso wie b(w) je nach Fall zur Geschwindigkeit oder zu deren Kehrwert proportional. Wenn das Signal H3, das vom Taktgeber der Fig. 8 abgegeben wird, dem Ladeeingang 55 des Zählers 47 zugeführt v/ird, wird die Zahl a(w) in diesen Aufwärts-Abwärtszähler eingegeben. Jeder an den Zähloder Abzähleingängen ankommende Impuls wird zu dieser Zahl hinzugefügt bzw. von ihr abgezogen, wodurch an den Ausgängen 56 der Wert N1 als Sechenergebnis erscheint.

Das vom Temperaturfühler 7 (Fig. 2) abgegebene Signal T wird in einem Verstärker 57 umgeformt und veranlasst das Erscheinen von Impulsen am Ausgang 58 eines Generators 59 bei bestimmten Temperaturwerten. Diese Impulse werden über ein ODER-Gatter 53 dem Eingang 52 des Aufwärts-Ab'wartszählers 47 zugeführt.

Um dne Funktionsweise der gesamten Vorrichtung beschreiben zu können, muss nochmals die am Anfang der Beschreibung in Bezug auf die Fig. 1 aufgestellte Gleichung herangezogen werden; die allgemeine Formel, die sum Kurvenbündel der Fig. 1 führt, lautet

O wie folgt:

«0 .

cd O6- a (w) + b (w) ι jP - Poj

wobei (K den Wert des Zündverstellwinkels darstellt,

■ _

a(w) eine Konstante ist, deren V/ert von w, der

abhängig ist,

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b(w) die Neigung der Geraden des KmxxwiBündels darstellt, deren Wert gleichzeitig von der g w und vom Vorzeichen von (P-Po) abhängt,

P »±e1Ü den Druck im Ansaugstutzen des Motors Po ein bestimmter Wert dieses Drucks ist, wie das Geradenbündel der Fig. 1 zeigt.

Der Speio-her 34 enthält die oben erwähnten Werte von a(w) und b(w). Sein Eingang 35 empfängt den Wert der Motorgeschwindigkeit oder deren Kehrwert, wobei sich diese beiden Lösungen für die Werxe muc a(w) und b(w) nur in der internen Codierung des Speichers 34 unterscheiden. Der andere Eingang 36 erhält wie schon erwähnt das Vorzeichen von (P-Po). Hieraus erklärt sich, warum die in 37, 38 und 39 verfügbaren Werte jeweils den Wert b(w), das Vorzeichen von b(w) und den Wert a(w) darstellen, wobei letzterer immer positiv ist. Zum Durchführen einer Berechnung wird der Aufwärts-Abwärtszähler 47 mit dem Wert von a(w) geladen; dann addiert oder subtrahiert man eine Anzahl von Impulsen, die einerseits proportional zu dem vom binär-diskreten Multiplikator 46 errechneten Produkt (P-Po) χ b(w) und andererseits zu dem ' . vom Generator 59 angezeigten Teraperaturwert sind. Die am Ende des Zyklus am Ausgang des Aufwärts-Abwärtszählers 47 verfügbare Zahl N1 stellt das Ergebnis dar. Die in der Beschreibung erwähnten und in Fig. 7 dargestellten Synchronisiersignale werden von dem in Fig. 8 dargestellten Haupt-Taktgeber des Systems erzeugt. Diese

O Figur sowie die Fig. 7 zeigen, wie nach dem zwischen den Signalen «o

*° SE und SC stattfindenden Zünden des Funkens das Signal SC mittels ^₄ seiner absteigenden Flanke das Erscheinen des Signals H1 der

CO Dauer ti auelöst, welches seinerseits zwei Signale H2 und H3

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auslöst, ΐίε wobei H2 die Dauer t2 hat und H3 im Vergleich zu H2 nur sehr- kurz dauert.

Der Dauer ti entspricht die Zählzeit der Geschwindigkeit sinformation, und der Dauer t2 die Zählzeit des Produkts b(i?) χ (P-Po). Die Ausführung eines solehen Taktgebers ist in Fig. 8 dargestellt: das Signal SC wird an den Eingang 60 eines roonostabilen Multivibrators 61 angelegt, der an seinem Ausgang ein Signal H1 erzeugt. Dieses Signal wird zwei weiteren monostabilen Multivibratoren 62 und 63 zugeführt, und zwar auf die auf eine absteig'ende Signalfianke.,reagierenden Eingänge. Diese beiden mcnostabilen Multivibratoren erzeugen die erwünschten Signale E2 und H3. Für den Fall, dans der Zähler 40 an seinem Ausgang den Kehrwert der Geschwindigkeit liefert, wird die Zeit ti nicht berücksichtigt, also der monostabile Multivibrator 61. Das Signal SC stösst direkt die monostabilen Multivibratoren 62 und 63 an. Das Signal H1 wird in diesem Fall ersetzt durch ein der Zeitdifferenz zwischen SE und SC (siehe Fig. 7) entsprechendes Signal H¹I, das auf bekannte Weise mittels einer Kippstufe erzeugt wirdj dieses Signal ist dem Kehrwert der Drehgeschwindigkeit proportional und erfüllt somit* die gewünschte Funktion.

Die Fig. 9 stellt eine der möglichen Ausführungsarten des Druckfühlers und des Interface dar, die den Merkmalen der erfindungsgemässvn Vorrichtung entsprechen.

Der Druckfühler 5 besteht aus einem Gehäuse aus starrem Metall, das durch eine Membran in zwei Teile geteilt ist. Auf der einen Seite ist der Fühler mit dem Ansaugkrümmer 6 des Motors in t*> Kommunikation, und auf der anderen Seite herrscht ein Vakuum. Die o ^ ·

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Stellung der Membran ist ««» abhängig vom absoluten Druck, der im Ansaugkrümmer herrscht. Diese Membran bewegt den beweglichen Teil 65 eines Kondensators, dessen feststehender Teil 66 derart angeordnet ist, dass der Wert der Kapazität C für P - Po maximal ist. Auf beiden Seiten dieses Werts fällt die Kapazität ab. Der so ausgebildete Kondensator dient zum Betrieb eines Oszillators 67, der in dem vorher erwähnten Interface 43 angebracht ist. Dieser Oszillator kann nun an seinem Ausgang 45 ©in Signal P mit einer zum Absolutwert von (P-Po) proportionalen Frequenz liefern. Ausserdem erfasst eine .optisch-elektronische Einrichtung, bestehend aus einem Sender 68 und einem Empfänger 69, die Position des beweglichen Kondensatorteils. Sobald dieser Teil den Punkt der Maximalkapazität überschritten hat (der bewegliche Teil 65 befindet sich vollständig innerhalb des feststehenden Teils 66), ist die Bahn des Lichtstrahls 70 frei, und der Verstärker 71 empfängt ein Signal, das er verstärkt und an seinen Ausgang 44 abgibt. Dieses Signal entspricht dem Vorzeichen der Grosse (P-Po).

Diese Ausführungsform sowie die gesuchte Funktion sind lediglich als Beispiel gedacht. Es sind zahlreiche andere Lösungsmöglichkeiten vorhanden, die zum selben Ergebnis führen, und zwar bezüglich des Messprinzipg des Unterdrucks ebenso wie in bezug auf die Umwandlungsform ±κ der erfassten Information in elektrische Signale.

Claims (12)

1. 9 R 1

   Patentansprüche ^{ΔΌ l}

   oou>

   ektronische ^vorrichtung der Zündung eines Verbrennungsmotors, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem mit Motorgepchwindigkeit ae- Drehelement, das mit mindestens sowei Markierungen versehen ist, deren jeweilige Stellungen dem maximalen Zündverstellwinkel bzw. dem minimalen Zündverstellwinkel entsprechen und mindestens eine Zone auf dem Drehelement definieren, einem in der Nähe des Drehelements derart angebrachten Fühler, dass dieser die Durchlaufmomenta der Markierungen abgreifen kann, und mindestens einem Aufwärts- und Abwärtszähler für Impulse, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement mit einer dritten, sich von den beiden ersten

   (12,Bl/
   Markierungen(unterscheidenden Markierung (14) versehen ist, wodurch zwei aufeinanderfolgende Zonen (A = 12,13; B = 13,14) definiert sind, die nacheinander vom Fühler (4) abgegriffen werden, und ein erster Aufwärts-/Abwärtszähler (22) die Impulse einer ersten Taktgebereinrichtung (19,20) während des Durchlaufs durch die erste Zone (A) zählt und beim Durchlauf durch die zweite Zone (b) die Impulse einer zweiten Taktgebereinrichtung (19j27) abzählt, welche Impulse mit einer nach dem gewünschten Zündverstell-Verhältnis programmierbaren Frequenz abgibt, wobei der IJulldurchlaaf dieses Aufwärts-/Abwärtszählers das Auslösen des Zündfunkens bewirkt.
2. 2. Elektronische vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- *5? zeichnet, dass jede der Markierungen (12,13,14) aus einem Permanenttnagneten besteht und der Fühler (4) durch Hall-Effekt betätigbar ist

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3. 3. Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete derart angeordnet sind, dass die Polarität eines Permanentmagneten jeweils der Polarität der beiden anderen Permanentmagnete entgegengesetzt ist, so dass dem Fühler (4) jeweils entgegengesetzte Polari-' täten dargeboten werden und auf diese V/eise die Reihenfolge des Durchlaufs der Markierungen erfassbar ist.
4. 4· Elektronische Srvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähleingang (21) des ersten Aufwärts-/ Abwärtszählers (22) über ein erstes UND-Gatter (18) und einen ersten Zähler (20) mit einem den beiden Taktgebereinrichtungen gemeinsamen Taktgeber (19) verbunden ist, und der Abzähleingang (26) diese? ersten Aufwärts-/Abwärtszählers (22)

   ji über ein zweites UND-Gatter

   (25) und einen als programmierbarer Teiler verwendeten, voreinstellbaren Zähler (27) mit dem gemeinsamen Taktgeber (19) verbunden ist.
5. 5· i'BVorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, dass das erste (18) und das zweite (25) UND-Gatter jeweils über ein Kipp^glied (16) bzw. (23) mit einem mit dem Fühler (4) verbundenen Decodierer (I5 ) in Verbindung stehen, welcher die von den verschiedenen Markierungen erzeugten Signale trennt und drei Ausgangssignale (SD, SE, SC) abgibt.

   _o
6. 6. Svorrichtung nach Anspruch 5j dadurch

   co gekennzeichnet, dass der Ausgang des ersten Aufwärts-/Abwarts-

   *»> zähler8 (22) einerseits mit einem Eingang des zweiten Kippgliedes (23) sowie einem Eingang eines ausserdem mi±xÄem an den

   fcj. dTitten Ausgang des Decodierers (15) angeschlossenen Sicherheits Detektors (32) verbunden ist, und andererseits an einen Eingang

   -vr~ 26H858

   eines ersten ODER-Gatters (30) angeschlossen ist, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des Detektors (32) verbunden ist.
7. 7· Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, dass der den vorprogrammierbaren Teiler (2?) bildende Zähler programmierbare Eingänge (28) aufweist, an die ein* vom Rechenwerk für den Zündverstellwinkel erzeugter Zifferncode (1T1) angelegt wird.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rechenwerk für den Zündverstellwinkel ein Interface (43) umfasst, das über einen Eingang an einen mit dem Ansaugkrümmer (6) des Motors in Verbindung stehenden Druckfühler (5) angeschlossen ist, und dessen zwei Ausgänge (45) bzw. (44) jSKSiia ein Signal rait einer zum Absolutwert von |P-Poj proportionalen Frequenz χ»πέ ein das Vorzeichen von P-Po darstellendes Signal liefern, wobei P der im Ansaugkrümmer herrschende Druck und Pc ein vorbestimmter Festwert ist, und andererseits ein Festwertspeicher (34) mit Eingängen (35»36) sowie Ausgängen (37j38,39) vorgesehen ist, dessen numerische Ausgangssignale mit den EingangsSignalen über ein voraufgezeichnetes Programm verknüpft sind.
9. 9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gckennzichnet, dass das Rechenwerk einen zweiten Aufwärts-/Abwärtszähier(47) aufweist, mit an einen Teil der Ausgänge (39) des Festwertspeichers (34) angeschlossenen, voreinstellbarcn Eingängen (54) ₅ rait an den programmierbaren Teiler (27) die Zahl Ii1 liefernden Ausgängen (56), {D einem xzx Ladesignal (H3) empfangenden Ladeeingang (55)» sowie (O einem Gatter (48), das seinerseits mit einem Ausgang (3?) des ** Speichers (34) j mit den Zähl- und Abzähleingängen des Aufwärts-

   _o Abwärtszählers (47)₅ mit einem binär-diskreten Multiplikator (46) co

   sowie mit einem Generator eines Ubertragungsignals (H2) verbunden ist, welches die Übertragung der Daten des Multiplikators an den Aufwärts-Abwärtszähler veranlasst.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Interface (43) über einen ersten Ausgang (44) mit dem Speicher (34) und über einen zweiten Ausgang (45) mit dem binär-diskreten Multiplikator (46) verbunden ist, und dass das Gatter (4?) über ein ODER-Gatter (53) an den Zähleingang (5?) des zweiten Aufwärts-Abwärtszählers (47) angeschlossen ist. wobei das ODER-Gatter (53) mit seinem zweiten Eingang über einen Impulsgenerator (59) roit einem Fühler der Temperatur (T) verbunden ist.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Rechenwerk (Pig.ο) einen zweiten Zähler (40) umfasst, dessen Eingänge mit dem Fühler (4) und einem Generator eines Aktivierungssignals (H1 :Fig.S) und dessen Ausgänge (35) rnit den Pestwertspeicher (34) verbunden sind, und der die vorstehenden Signale erzeugende Generator drei monostabile Multivibratoren (61,62,63) aufweist, wobei der Ausgang des ersten I'lultivibrators (61) das Signal (HV) liefert und mit den Eingängen des zweiten (62) und des dritten -(63) monostabilen Multivibrators parallelgeschaltet ist, welche an ihren Ausgängen die Signale (H2) bzw. (H3) liefern, und dass die Erfassung der dritten Markierung (SC) durch den Fühler (4) die Funktion desrSignalgenerators auslöst.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der

    ^₀ Druckfühler (5) eine Membran aufweist, welche den beweglichen

    .p«* Teil (65) eines Kondensators bewegt und ein mit einem photo-

    "*·"· elektrischen Empfänger zusammenwlpJeendes Lichtbündel mehr oder weniger abfangt.