DE2804309A1

DE2804309A1 - Elektronisches zuendsteuerverfahren und vorrichtung zu dessen durchfuehrung

Info

Publication number: DE2804309A1
Application number: DE19782804309
Authority: DE
Inventors: Tadashi Hattori; Tooru Kawase; Mamoru Kobashi; Yoshiki Ueno
Original assignee: Nippon Soken Inc; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Soken Inc
Priority date: 1977-02-01
Filing date: 1978-02-01
Publication date: 1978-08-03
Also published as: JPS5395437A; US4210111A; DE2804309C2; JPS618276B2

Description

BLUMBACH · WESER . BERGEN · KRAMER ZWIRNER · HIRSCH · BREHM

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN £ U Ü 4 3 U

Patentcorsult P-i'.ind.rstra'ln 43 8CG3 Mjnchen 60 Telefon (089) 883605/883604 Tetex 05-212313 Telegramme Patentconsult Calf iiUonsull Sorun ribrrger SImEc-43 6Ϊ0Ο Wiesbaden Telefon (06121)562943/561993 Telex 04-186237 Telegramme PatentconsuH

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Elektronisches Zündsteuerverfahren und Vorrichtung zu dessen Durchführung

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem elektronischen Steuerverfahren und einer elektronischen Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren, und insbesondere mit einem elektronischen Zündsteuerverfahren und einer elektronischen Zündsteuervorrichtung derart, die eine Rechenschaltung umfaßt zur Berechnung der optimalen Zeitfolge der Zündfunken, die dem Motor entsprechend den Änderungen des Betriebszustandes des Motors zugeführt werden.

Bei herkömmlichen elektronischen Zündsteuervorrichtungen dieser Art werden im allgemeinen der negative Druck in der Ansaugleitung und die Drehgeschwindigkeit des Motors elektrisch ermittelt, um eine optimale Zeitfolge der dem Motor gelieferten Zündfunken zu berechnen. Bei der Berechnung wird die Zündfunk^enzeitfolge aus einem Ausgangssignal berechnet, das den optimalen Zündvorl aufwinkel angibt, der bezüglich der

München: R. Kramer Dipl.-Ing · W We-er Dip! <',', Pr rer. nat · P. Hirsch Dipl.-Ing . H. P. Brehm Dipl.-Chem. Or. phil. nat. Wiesbaden: P. G ßluniluii: Dipl.-Ing .1 Bi>rgen Dipl.-Ing Dr. jur. · G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing.

P Π 9 β 31/101*

2 α ü 4 J U Ü

ermittelten Signale, die den negativen Druck bzw. die Drehgeschwindigkeit angeben, errechnet worden ist. Ferner wird eine vorbestimmte Zeitperiode, die zur Erregung einer Zundspulenprimariwicklung erforderlich ist, als Faktor in der Berechnung berücksichtigt, um die optimale Zündzeitfolge genauer einzustellen. Folglich ist die Berechnung sehr kompliziert und es sind wenigstens zwei De-zektorelemente zur Feststellung von Änderungen des Betriebszustandes des Motors erforderlich, um die erwähnte Berechnung durchzuführen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektronisches Zündsteuerverfahren und eine elektronische Zündsteuervorrichtung verfügbar zu machen, bei denen die Menge der in ien Motor gesaugten Luft ermittelt wird, um die optimale Zündzeitfolge zu berechnen, wobei eine vorbestimmte Zeitperiode , die zur Erregung der Zündspulenprimärwicklung erforderlich ist, in Betracht gezogen werden soll und bei denen die Berechnung vereinfacht ist. Für eine tatsächliche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurden von den Erfindern aus der folgenden Gleichung (1), die in Figur 1 graphisch dargestellt ist, experimentell Daten erhalten, die bezüglich einer in den Motor gesaugten Luftmenge eine optimale Zeitperiode für eine Frühzündung angeben.

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ίο -

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(1)

Dabei ist T eine optimale Frühzündungs^eitperiode, Q ist eine in den Motor gesaugte Luftmenge, Oc ist ein positiver Parameter, der entsprechend der Änderung des Mischungsverhältnisses von Luft und Kraftstoff variiert,, und ß ist e.n positiver Parameter, d3r ungeachtet einer Änderung des Mischungsverhältnisses konstant gehalten wird. In diesem Fall bedeutet die optimale Zeitperiode T_ für eine Frühzündung ein Zeit-Intervall, das der Kolben benötigt, um nach der Zündung des Motors in seinen oberen Totpunkt zu gelangen.

Um die Anwendbarkeit der Gleichung (1) zu prüfen, haben die Erfinder folgende theoretische Gleichung (2) im einzelnen analysiert.

_ _{exp (} E

Μ^m

RT₀

Dabei ist

"X, eine Variable, die einen Zeitablauf beim Verbrennen des Luft-Kraftstoff-Gemisch angibt,

A eine proportionale Konstante und E eine Variable zur Angabe der Aktivierungsenergie, R eine Gaskonstante und

T₀ ein Temperaturwert des Luft-Kraftstoff-Gemischs beim Zünden des Motors

8 0 9 Π 11 / I 0 ! 2

tr] eine Variable zur Angabe der Kraftstoffmolarität } eine Variable zur Angabe der Sauerstoffmolarität.

m und η bedeuten je einen Grad der Reaktion. Inzwischen ist allgemein bekannt, daß der Zündzeitpunkt entsprechend der Motorgeschwindigkeit und dem negativen Druck im Ansaugrohr verfrüht sein sollte, um die Zeitverzögerung beim Verbrennen des Luft-Kraftstoff-Geraisches zu kompensieren. Bei den obigen Betrachtungen sind die Erfinder davon ausgegangen, daß die Zeitverzögerung beim Verbrennen der Zeitverzögerung oder dem Zeitablauf beim Zünden des Luft-Krafi-stoff-Gemischs in Gleichung (2) entspricht und daß außerdem die Molarität Ϊ.θ3 des Sauerstoffs in Gleichung (2) der Menge Q der angesaugten Luft in Gleichung (1) entspricht. Somit entsprechen in den Gleichungen (1) und (2),lTund {_A/fF]ⁿJ . exp (E/RT„) den Größen T₀ bzw. QL₁ und LQj und m entsprechen

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Q bzw. ß. Als Ergebnis sieht man, daß Gleichung (1) der theoretischen Gleichung (2) entspricht.

Die oben genannte Aufgabe wird gelöst mit einer elektronischen Zündsteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einer von mindestens einem Kolben angetriebenen Antriebswelle, einer Zündspule zur Erzeugung einer Zündspannung bei Entregung ihrer Primärwicklung und einer durch die Zündspannung

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aktivierten Zündkerze für die Zündung des einer Verbrennungskammer des Motors zugemessenen Luft-Kraftstoff-Gemischs zum Antreiben des Kolbens, die gekennzeichnet ist durch einen Bezugssignalgenerator zur Erzeugung eines Bezugssignals entsprechend dem oberen Totpunkt des Kolbens; eine erste Einrichtung zur Erzeugung eines ersten digitalen Ausgangssigr.als, das die Menge der in die Verbrennungskammer gesaugten Luft angibt; eine zweite Einrichtung zur Erzeugung eines zweiten digitalen Ausgangssignals, das eine vorbestiminte Zeitdauer angibt, dia zur Erzeugung der Zündspannung in der Zündspule erforderlich ist; eine Speichereinrichtung zdr Speicherung von Daten, die eine bezüglich der angesaugten Luftmenge optimale Zeitperiode für eine Frühzündung angeben, wobei die Speichereinrichtunc aufgrund des ßezugssignals ein drittes digitales Ausgangssignal erzeugt, das eine Zeitperiode für eine Frühzündung bezüglich des ersten Ausgangssignals angibt; eine auf das Be'zugssignal ansprechende Rechenscha1tung zur Berechnung eines Zeitpunktes für den Beginn der Erregung der Zündspulenprimärwicklung im folgenden Bezugssigna]zyklus bezüglich jeder Zeitperiode, die durch das zweite und das dritte Ausgangssignal dargestellt wird, wobei die Rechenschaltung ein Zeitfolgesignal erzeugt, das einen Rechenergebniswert angibt; und eine auf das Zeitfolgesignal ansprechende vierte Einrichtung, die innerhalb der vorbestimmten Zeitperiode entsprechend dem zweiten

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Ausgangssignal die Zufuhr elektrischer Energie von einer elektrischen Energiequelle zur Zündspulenprimärwicklung aufrecht erhält.

Die erfindungsgemäße Zündsteuervorrichtung ist in den Unteransprüchen vorteilhaft weitergebildet. Ein erfindungsgemäßes elektronisches Zündsteuerverfahren ist im Anspruch angegeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführung-sformen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine graphische Darstellung einer Zeitperiode T_n für Frühzündung in Abhängigkeit von der Menge Q

Ij

der in einen Verbrennungsmotor gesaugten Luft;

Fig. 2 eine schematische Blockdarstellung eines elektronischen Steuersystems für den i-lotor mit einer erfindungsgemä£-en elektronischen Zündsteuervorrichtung;

Fig. 3 das Schaltbild einer Ausführungsform der in Fig. 2 in Blockform gezeigten Zündsteuervorrichtung;

Fig. 4 Wellenformen, die man an verschiedenen Punkten der

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U4 J

Steuervorrichtung nach Fig. 3 erhält;

Fig. 5 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der in Fig. 2 in Blockform dargestellten Zündsteuervorrichtung; und

Fig. 6 Wellenformen, die man an verschiedenen Punkten in der Steuervorrichtung nach Fig. 5 erhält.

Figur 2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines elektronischen Steuersystems für einen Verbrennungsmotor E mit einer erfindungsgemäßen elektronischen Zündsteuervorrichtung 8.

Beim Motor E handelt es" sich um einen herkömmlichen Vierzylinder-Viertaktmotor. In jedem Zylinder C ist ein Kolben P hin- und herbewegbar. Der Kolben P ist mittels einer Pleuelstange P₁ mit einer (nicht gezeigten) Kurbelwelle verbunden, um die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Kurbelwellendrehung umzusetzen. Der Motor E umfaßt auch vier Einspritzdüsen 5a, die an einem Ansaugrohr 1b montiert sind und vier Zündkerzen 5b, die in einem Zylinderkopf angeordnet sind. Jede Einspritzdüse 5a wird durch Empfang eines elektrischen

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Signals von einer Kraftstoffeinspritzsteuerschaltung 4 aktiviert, um Kraftstoff von einem Kraftstoffvorrat 6 in den Zylinder C zu liefern. Jede Zündkerze 5b wird durch eine Zündspannung von einem Verteiler 3 unter Energie gesetzt, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch innerhalb des Zylinders C zu zünden. Der Verteiler 3 ist vorgesehen, um die Zündspannung von einer Zündspule 9 in geeigneten Zeitabständen an die einzelnen Zündkerzen 5 b anzulegen. Wenn bei laufendem Motor E ein Einlaßventil V öffnet, wird de:; von der Kraft-

stoffeinspritzdüse 5a eingespritzte Kraftstoff mit Luft gemischt, die von einem Luftfilter 1 über eine Drosselklappe in eine Einlaßleitung 1a fließt. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch wird bei einem Aufwärtshub des Kolbens P komprimiert und dann durch einen von der Zündkerze 5b erzeugten Funken gezündet. Es findet eine Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches statt, bei der Wärmeenergie frei wird, die beim Arbeitshub des Kolbens P in mechanische Energie umg'eseczt wird. Am Ende oder etwa beim Ende des Arbeitshubs öffnet ain Auslaßventil V. und die Auspuffgase werden in ein Auspuffrohr 1c entladen.

Das elektronische Steuersystem umfaßt ein Luftdurchsatzmeßgerät 2, das innerhalb der Einlaßleitung 1a vorgesehen ist, und einen innei Ib des Verteilers 3 vorgesehenen Bezugssignalgenerator 30 (Figur 3). Das Luftdurchsatzmeßgerät 2 stellt die vom Luftfilter 1 in die Einlaßleitung 1a gesaugte

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Luftmenge fest und erzeugt ein elektrisches Signal, das proportional zur angesaugten Luftmenge ist. Der Bezugssignalgenerator 30 erzeugt pro Drehung einer von der Kurbelwelle angetriebenen Nockenwelle vier Bezugssignale. Die Nockenwelle dreht sich einmal pro zwei Umdrehungen der Kurbelwelle. Die Kraftstoffeinspritzsteuerscho1tung 4 empfängt elektrische Signale vom Luftdurchsatzmeßgerät 2, vom Bezugssignalgenerator 30 und von anderen (nicht gezeigten) Fühlern, um die von der Kraftstoffeinspritzdüse 5a eingespritzte Kraftstoff menge auf einen optimalen Wert zu steuern. Die Zündsteuervorrichtung 8 empfängt die elektrischen Signale vom Luftdurchsatzmeßgerät 2 und vom Bezug-ssignalgenerator 30, um ein optimales Zündzeitpunktsignal zu erzeugen, das einem unterbrecher oder Zünder 9a zur Erzeugung der Zündspannung in der Zündspule 9 zugeführt wird.

Figur 3 zeigt eine Ausführungsform der Zündsteuervorrichtung 8, die eine P<2riodenzählschaltung 100 aufweist, die über einen Wellenformer 40 ein Bezugssignal vom Bezugssignalgenerator 30 empfängt. Der Bezugssignalgenerator 30 uir.faßt eine mit der Nockenwelle gekoppelte Scheibe 31 und ein Paar optischer Elemente 3 2, die in optischer Kopplung mit der Scheibe 31 stehen. Die Scheibe 31 ist mit 4 Schlitzen 31a versehen, die sich je an einer Bezugsposition befinden, die dem oberen Totpunkt des je zugeordneten Kolbens P entsprechen. Wenn sich die Scheibe

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2 8 υ μ. j ϋ ¹J

dreht, stellen die optischen Elemente 32 die Position eines jeden Schlitzes 31a fest, um bei einer halben Kurbelwellenumdrehung ein Bezugssignal zu erzeugen wie es in Figur 4 in (a) geziegt ist. Der Wellenformer 40 empfängt das Bezugssignal und erzeugt einen neu geformten Rechteck-Impuls, wie er in Figur 4 in (b) gezeigt ist. Der Rechteckimpuls besitzt eine Impulsbreite "C , die ungeachtet der Motordrehung vorbestimmt ist und mit ihrer Anstiegsflanke mit den Bezugssignalphasen synchronisiert ist.

Die Periodenzählschaltuna 100 zählt Taktimpulse ((c) in Figur 4) einer Taktschaltang 10 in Abhängigkeit vom Rechteck impuls des Wellenformers 40 und erzeugt ein binär kodiertes Signal T., das die Zykluszeit zwischen Rechteckimputs und folgendem Rechteckimpuls angibt. Die Periodenzählschaltung 100 umfaßt einen Inverter 101, der jeden Rechteck impuls vom Wellenformer Invertiert und einen Dekadenzähler 105 (CD '-.017 von der RCA Corporation in den U.S.A.). Der ZähLer 105 wird zurückgestellt, wenn er an seinem Anschluß R einen invertierten Ausgangsimpuls vom Inverter 101 erhält, um die Taktimpulse von der Taktschaltung IO zu zählen und an seinen mit Ziff. 1 und 3 gekennzeichneten Ausgangsanschlüssen erste und zweite Rücksetzimpulse zu erzeugen, die in (e) und (f) der Figur 4 gezeigt sind. Ein NAND-Tor 102 empfängt an seim-n Ausgangsanschlüssen

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den invertierten Ausgangsimpuls vom Inverter 101 und die Taktimpulse von der Taktschaltung 10 und erzeugt an seinem Ausgangsanschluß einen Rechteckimpuls mit einer Impulsbreite X^ und Folge impulse, wie es in (d) der Figur 4 gezeigt ist.

Die PeriO'ienzählschaltung 100 umfaßt eine Zwischenspeicheroder Auffangschaltung 104 zum Auffangen des binär kodierten Signals T. von einem Binärzähler 103 in Abhängigkeit von einem folgenden ersten Rücksetzimpuls vom Zähler 105, wie nachfolgend beschrieben. Wenn der Zähler 103 an seinem Anschluß R den zweiten Rücksetzimpuls vom Zähler 105 empfängt, wird er zurückgestellt und zählt die Folcje impulse vom ">IAND-Tor 102, während eines durch die Impulsbreite "⁷T_n definiert;.·!; Zeitablaufs, um an seinem Auagangsanschluß das binär kodierte Signal T. zu erzeugen. Wenn die Auffangschaltung IO4 an ihrem Anschluß R den ersten Rücksetzimpuls vom Zähler 105 erhält, wird sie zurückgesetzt und fängt ein zuvor Lm Zähler 103 gezähltes binär kodiertes Signal T-, auf. Die Auffangschaltung 104 überträgt das aufgefangene Signal T_1-1 bei einer Hinterflanke des ersten Rücksetzimpulses an eine Subtrahierschaltung 200. Wann die Auffangschaltung 104 wieder zurückgesetzt wird, wenn sie an ihrem Anschluß R den folgenden ersten Rücksetzimpuls empfängt, der vom Zähler 105 in Abhängigkeit von einem folgenden invertierten Ausgangsimpuls vom Inverter IO1 erzeugt worden ist, fängt sie das binär kodierte Siganl T. auf und

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überträgt dieses bei der Rückflanke des folgenden ersten Rücksetzimpulses an die Subtrahierschaltung 200.

Die Zündsteuervorrichtung 8 umfaßt ferner eine Operationsschaltung 20 zum Umwandeln eines elektrischen Signals vom Luftdurchsatzmeßgerät 2 in ein binär kodiertes Signal t.. In der Opsraticnsschaltung 20 ist eil Analog/Digital-Wandler vorgesehen, der das elektrische Signal des Luitdurchsatzmeßgeiätes 2 in ein binäres elektrisches Signal umwandelt, das einem Eingangsanschluß eines Nur-Lese-Spe.'.chers oder ROM zugeführt wird. Im ROM sind zuvor die experimentellen Daten gespeichert worden, welche diejenige Prühzündungszeitperiode angeben, welche für die vom Luftdurchsatzmeßgerät 2 festgestellte angesaugte Luftmenge optimal ist. Im ROM wird das binär kodierte Signal entsprechend dem binären elektrischen Signal des Wandlers 21 unter Verwendung der gespeicherten experimentellen Taten ausgelesen. Wenn eine Auffangschaltung an ihrem Ai.Schluß R den folgenden ersten Rüoksetzimpuls vom Zähler 105 empfängt, wird sie zurückgesetzt und fängt das binär kodierte Signal t. vom ROM auf. Die Auffangschaltung überträgt das aufgefangene Signal t. bei der Rückflanke des folgenden ersten Rücksetzimpulses ar 'die Subtrahierschaltung 200,

Die Subtrahierschaltung 200 subtrahiert das binär kodierte Signal t. der Auffangschaltung 23 und ein binär kodiertes

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Signal 't eines Dauersignal-Generators 201 vom binär kodierten Signal T. der Auffangschaltung 104. Der Generator 201 erzeugt das binär kodierte Signal "C. entsprechend einer vorbestimmten Zeitdauer für die Erregung der Primärwicklung der Zündspule 9. Ein aus der Subtraktion in der Subtrahierschaltung 2OO resultierender Wert wird als binär kodiertes Signa] S. an einen Zeitfolgesignalgenerator 300 zum Starten der Erregung der Primärwicklung der Zündspule 9 gegeben.

Der Generator 300 umfaßt eine Vergleichsschaltung oder einen Komparator 301 zum Vergleichen des binär kodierten Signals S. der Subtrahierschaltung 200 mit einem Zählergebnis eines Binärzähleis 302. Wenn der Zähler 302 an seinem Anschluß R den Rechteckimpuls vom Wellenformer 40 erhält, wird er zurückgesetzt und zählt Ausgangsimpulse von einem ODER-Tor 303. Der Komparator 301 empfängt an seinen Anschlüssen A und B das Wahlergebnis des Zählers 302 und das binär kodierte Signal S. von der Subtrahierschaltung 200, um diese zu vergleichen. Wenn das Zählergebnis des Zählers 302 kleiner als das binär kodierte Signal S. der Subtrahierschaltung 200 ist, erzeugt der Komparator 301 an seinen einzelnen Anschlüssen A=B und A<B Signale niedrigen Pegels (L). Wenn das Zählergebnis gleich dem binär kodierten Signal S. wird, erscheint am Anschluß A=B des Komparators 301 ein Zeitfolgesignal gemäß (g) der Figur 4. Danach wird das Zählergebnis größer als das

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binär kodierte Signal S., so daß der Komparator 301 an seinem Anschluß A<B ein Signal hohen Pegels (H) erzeugt. Das ODER-Tor 303 empfängt an seinen Eingangsanschlüssen die Taktimpulse der Taktschaltung 10 und das am Anschluß A<B des !Comparators 301 erscheinende L-Signal, um an seinem Ausgangsanschluß die Ausgangsimpulse zu erzeugen. Danach beendet das ODER-Tor 303 die Zählfunktion des Zählers 302, wenn es an seinem einen Anschluß das am Anschluß A<B des Komparators 301 erscheinende Η-Signal erhalt.

Die Zündsteuerschaltung 8 umfaßt ferner eine Setzschaltune zum Aufrechterhalten der Erregung der PrLmärwickLung der Zündspule 9 während der vorbestimmten Zeitdauer, die durch das binär kodierte SignalΊΐ des Dauersignal-Generators 201 definiert ist. Die Schaltung 400 besitzt MOR-Tore 401 und 402, die als Flipflop wirken und einen Komparator 405 zum Vercjleichen eines Zählergebnisses eines Zählen? 404 mit dem binär kodierten Signal Tf, des Dauersignal-Genereitors 201. Wenn der Zähler 404 an seinem Anschluß R ein L-Signal (niedrigen Pegels) vom NOR-Tor 401 (siehe (i) der Figur 4) erhält, wird er zurückgesetzt, um die Taktimpulse von der Taktschaltung 10 zu zählen. Der Komparator 4Ο5 empfängt an seinen beiden Anschlüssen A und B das Zählergebnis des Zählers 404 bzw. das

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IS ύ 4 3 O

binär kodierte Signal Ti, des Dauersignal-Generators 201 .

Während das Zählergebnis des Zählers 404 kleiner als das

binär kodierte Signal X., des Generators 201 ist, erzeugt

der Komparator 405 an seinem Anschluß A=B ein L-Signal.

Wenn das Zählergebnis gleich dem binär kodierten Signal X₁

wird, erzeugt der Komparator 405 an seinem Anschluß A=B ein H-Signal (hohen Pegels).

Das NOR-Tor 401 erhält an seinem Eingangsanschluß das Zeitfolgesignal des Komparators 301, um an seinem AusgangsanschLuß das L-Signal zu erzeugen. Das NOR-Tor 402 erhält an seinem Eingangsanschluß das Η-Signal vom Komparator 405, so daß das NOR-Tor 401 an seinem AusgangsanschLuß ein in (i) der Figur 4 gezeigtes H-SLgnal erzeugt. Der Unterbrecher ud^r Zünder 9a empfängt das L-Signal vom NOR-Tor 4Oi, um die Primärwicklung der Zündspule 9 zu erregen. Der Zünder 9a erhält außerdem das Η-Signal vom NOR-Tor 40Ί als Zündzeitpunktsignal, um die Primärwicklung der ZündspuLe 9 zu entregen, welche die Zündspannung bei der Rückflanke des H-SignaL: erzeugt. Zudem beendet der Zähler 404 seine Zäh!funktion, wenn er an seinem Anschluß R das Η-Signal vom NOR-Tor 401 empfängt.

Wenn im Betrieb einer der Kolben P während der Drehung des

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Motors E seinen oberen Totpunkt erreicht, erzeugt der Bezugssignalgenerator 30 ein Bezugssignal gemäß (a) der Figur 4, das dem Wellenformer 40 zugeführt wird. Das Bezugssignal wird vom Wellenformer 40 neu geformt und dann als Rechteckimpuls (siehe (b) der Figur 4) der Periodenzählschaltung 100 und dem Zeitfolgesignalgenerator 300 zugeführt, In der Periodenzählschaltung 100 wird der Rechteckimpuls vom Wellenformer 40 empfangen und vom Inverter 101 in einen Ausgangsimpuls invertiert, der auf den ersten Eingangsanschluß des NAND-Tores 102 und den Rücksetzanschluß R des Zählers 105 gegeben wird- Dann wird der Zähler 105 durch den invertierten Ausgangsimpuls des Inverters 101 zurückgesetzt und zählt die Taktimpulse von der Taktschaltung 10, um an seinen Ausgangsanschlüssen erste und zweite Rücksetzimpulse zu erzeugen, wie es in (e) und (f) der Figur 4 gezeigt ist. Der erste Rücksetzimpuls wird an den Rücksetzanpchluß R einer jeden Auffangschaltung 104 urd 23 angelegt, und der zweite Rücksetzimpuls wird an den Rücksetzanschluß R des Zählers 103 gegeuen. Währenddessen empfängt das NAND-Tor 102 an seinen Eingangsanschlüssen den invertierten Ausgangsimpuls des Inverters 101 und die Taktimpulse der Taktschaltung 10, um an seinem Ausgangsanschluß einen Rechteckimpuls und folgende Ausgangsimpulse (siehe (d) der Figur 4) zu erzeugen, die an den Anschluß CL des Zählers 103 gegeben werden.

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Wenn die Auffangschaltung 104 vom ersten Rücksetzimpuls des Zählers 105 zurückgesetzt wird, fängt sie ein zuvor im Zähler 103 gezähltes binär kodiertes Signal T.« auf und überträgt das aufgefangene Signal T_1-1 bei einer Rückflanke des ersten Rücksetzimpulses an die Subtrahierschaltung 200. Dann wird der Zähler 103 vom zweiten Rücksetzimpuls des Zählers 105 zurückgesetzt und zählt die Folge-Ausgangs impulse vom NAND-Tor 102 während des von der Impulsbreite Έ1 definierten Zeitablaufs, um ein binär kodiertes Signal T. zu erzeugen.

Wenn ein anderer Kolben P seinen oberen Totpunkt erreicht, erzeugt der Bezugssignalgenerator 30 ein folgendes Bezugssignal, das dem Wellenformer 40 zugeführt wird. Das folgende Bezugssignal wird vom Wellenformer 40 auf neue Form gebracht und als ein folgender Rechteckimpuls an die Periodenzählschaltung 100 und den Zeitfolgesignalgenerator 300 geliefert. Der Inverter 101 empfängt und invertiert den folgenden Rechteckimpuls vom Wellenformer 40 in einen Ausgangsimpuls, der dem NAND-Tor 102 und dem Zähler 105 zugeführt wird. Dann wird der Zähler 105 vom invertierten Ausgangsimpuls des Inverters 101 zurückgesetzt und er zählt die Taktiirpulse von der Taktschaltung 10, um an seinen Äusgangsanschlüssen einen folgenden ersten und einen folgenden zweiten Rücksetzimpuls zu erzeugen. Der folgende erste Rücksetzimpuls wird den Rück-

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Setzanschlüssen R der Auffangschaltungen 104 und 23 zugeführt, während der folgende zweite Rücksetzimpuls auf den Rücksetzanschluß R des Zählers 103 gegeben wird. Währenddessen empfängt das NAND-Tor 102 an seinen Eingangsanschlüssen den invertierten Ausgangsimpuls vom Inverter 101 und die Taktimpulse von der Taktschaltung 10, um an seinem Ausgangsanschluß einen folgenden Rechteckimpuls und Folge-Ausgangsimpulse zu erzeugen, die dem Anschluß CL des Zählers 103 zugeführt werden.

Wenn die Auffangschaltür.g 104 vom folgenden ersten Rücksetzimpuls des Zählers 105 zurückgesetzt wird, wird das binär kodierte Signal T. des Zählers 103 in der Auffangschaltung 104 aufgefangen und bei einer Rückflanke des folgenden ersten Rücksetzimpulses an die Subtrahierschaltung übertragen. Dann wird der Zähler 103 vom folgenden zweiten Rücksetzimpuls des Zählers 105 zurückgesetzt und er zählt die folgenden Folgeausgangsimpulse vom NAND-Tor 102 während des zuvor beschriebenen Zeitablaufs, um ein binär kodiertes Signal T, * zu erzeugen.

Wenn währenddessen das Luftdurchsatzmeßgerät 2 die Menge der während der Drehung des Motors E in die Einlaßleitung 1a gesaugten Luft feststellt, erzeugt es ein elektrisches

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Signal, das proportional zur angesaugten Luftmenge ist und gibt dieses an den Analog/Digital-Wandler 21 der Operationsschaltung 20. Das elektrische Signal vom Luftdurchsatzmeßgerät 2 wird vom Wandler 21 in ein binäres elektrisches Signal umgewandelt, das an den ROM gegeben wird. Dann liegt der ROM in Übereinstimmung mit dem binären elektrischen Signal vom Wandler 21 unter Verwendung der gespeicherten experimentellen Daten ein binär kodiertes Signal

t. aus. Wenn die Auffangschaltung 23 vom folgenden ersten Rücksetzimpuls des Zählers 105 zurückgesetzt wird, fängt sie das binär kodierte Signal t. auf und überträgt dieses an die Subtrahierschaltung 200.

In der Subtrahierschaltung 200 werden die binär kodierten Signale t. und ⁷C, der Auffangschaltung 23 und des Dauersignal-Generators 201 vom binär kodierten Signal T. der Auffangschaltung 104 subtrahiert. Der Wert des Subtraktionsergebnisses wird als binär kodiertes Signal S. an den Zeitfolgesignalgenerator 300 gegeben. Gleichzeitig wird der Zähler 302 des Generators 300 beim Empfang des folgenden Rechteckimpulses vom Wellenformer 40 zurückgesetzt, um die Ausgangsimpulse vom ODER-Tor 303 zu zählen. Der Komparator empfängt an seinen Anschlüssen A und B das binär kodierte Signal S. von der Subtrahierschaltung 200 und ein Zählergebnis vom Zähler 302, um diese zu vergleichen. Wenn das Zähl-

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ergebnis gleich dem binär kodierten Signal S. wird, erzeugt der Generator 301 an seinem Anschluß A=B ein H-Signal (hohen Pegels), das der Setzschaltung 400 zugeführt wird. Das bedeutet, daß das Η-Signal vom Generator 300 der Setzschaltung 400 zugeführt wird als Zeitfolgesignal für den Beginn der Erregung der Primärwicklung der Zündspule 9 während eines dem binär kodierten Signal S. entsprechenden Zeitablaufs. Wenn das Zählergebnis größer als das binär kodierte Signal S. wird, erzeugt der Komparator 301 zudem ein seinem Anschluß A<B ein Η-Signal, das dem Eingangsanschluß des ODER-Tores 303 zugeführt wird. Dann erzeugt das ODER-Tor 303 an seinem Ausgangsanschluß ein Η-Signal, das dem Anschluß CL des Zählers 302 zugeführt wird, um die Zählfunktion des Zählers 302 anzuhalten.

Wenn das NOR-Tor 401 in der Setzschaltung 400 an seinem EingangsanSchluß das Zeitfolgesignal vom Komparator 300 erhält, erzeugt es an seinem Ausgangsanschluß ein L-Signal, das dem Zünder 9a und dem Zähler 404 zugeführt wird. Dann wird die Primärwicklung der Zündspule 9 vom Zünder 9a während der durch das binär kodierte Signal*£, des Generators 201 definierten Dauer erregt. Währenddessen wird der Zähler 404 beim Empfang des L-Signals des NOR-Tores 401 an seinem Anschluß R aus dem Rücksetzzustand freigegeben, um die Takt-

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schaltung 10 zu zählen. Der Komparator 405 empfängt an seinen Anschlüssen A und B ein Zählergebnis vom Zähler 404 und das binär kodierte Signal T^ vom Dauersignal-Generator 201, um diese zu vergleichen. Wenn das Zählergebnis des Zählers 404 gleich dem binär kodierten Signal "T, des Generators 201 wird, derzeugt der Komparator an seinem Ar-Schluß A=B einen in (h) der Figur 4 gezeigten Ausgangsimpuls. Dann empfängt das NOR-Tor 402 an seinem Eingangsanschluß den Ausgangsimpuls vom Komparator 405 and invertiert das L-Signal des NOR-Tores 401 in ein Η-Signal, das dem Zähler 404 und dem Zünder 9a zugeführt wird. Anschließend wird das Η-Signal ^om NOR-Tor 401 als Zündzeitfolgesignal an den Zünder 9a gegeben, der die Primärwicklung der Zündspule 9 entregt. Somit wird in der Sekundärwicklung der Zündspule 9 eine Zündspannung erzeugt.

Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Zündsteuervorrichtung 8, wie sie nachfolgend im einzelnen beschrieben ist. Die Zündsteuervorrichtung 8a umfaßt einen Wellenformer 600 zur Neuformung erster und zweiter Bezugssignale von einem Bezugssignalgenerator 30a. Der Bezugssignalgenerator 30a ist innerhalb des Verteilers 3 anstelle des zuvor beschriebenen Bezugssignalge-ierators 30 vorgesehen. Der Generator 30a umfaßt die Scheibe 31 und die optischen Elemente 32 des Generators 30 und außerdem weitere optische Elemente 33. Die

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i *· C* -W —

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optischen Elemente 32 sind derart angeordnet, daß sie mit der Scheibe 31 in einer solchen optischen Kopplung stehen, daß sie, wie zuvor beschrieben, jeden Schlitz 31a der Scheibe 31 an einer Bezugsposition feststellen, die dem oberen Totpunkt des jeweiligen Kolbens P entspricht. Dagegen sind die optischen Elemente 33 an einer Stelle angeordnet, in der sie in einer solchen optischen Kopplung .=;-beziehung mit der Scheibe 31 stehen, daß sie jeden Schlitz 31a der Scheibe 31 an einer Bezugsposition feststellen, die dem unteren Totpunkt des jeweiligen Kolbens P entspricht. Wenn sich die Scheibe 31 dreht, erzeugen die optischen Elemente 32 pro halber Kurbelwellendrehung bei der dem oberen Totpunkt des Kolbens P entsprechenden Position ein in (a) der Figur 6 gezeigtes erstes Bezugssinai, während die optischen Elemente 33 pro halber Kurbelwellenumdrehung bei der dem unteren Totpunkt des Kolbens P entsprechenden Position ein in (b) der Figur 6 gezeigtes zweites Bezugssignal erzeugen. Der Wellenformer 600 empfängt das erste und das zweite Bezugssignal vom Bezugssignalgenerator 30a und erzeugt aus diesen einen ersten und einen zweiten neu geformten Impuls.

Die Zündsteuervorrichtung 3a umfaßt ferner eine erste Verzögerung sschaltung 700 zum Treiben einer zweiten Verzögerungsschaltung 800 mit einem ersten vorbestimmten Zeitablauf, der

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durch das binär kodierte Signal ¹Tt, des Dauersignal-Generators 201 definiert ist. Die Verzögerungsschaltung 700 besitzt einen Komparator 702, der ein Zählergebnis eines Zählers 701 mit dem binär kodierten Signal T?-, des Dauersignal-Generators 201 vergleicht. Wenn der Zähler 701 an seinem Anschluß R den ersten neu geformten Impuls vom Wellenformer 600 erhält, wird er zurückgesetzt, um die Taktimpulse von der Taktschaltung 10 zu zählen. Der Komparator 702 empfängt an seinen Anschlüssen A und B das Zählergebnis vom Zähler 702 und das binär kodierte Signal TT, vom Generator 201, um diese zu vergleichen. Während das Zählergebnis des Zählers 701 kleiner als das binär kodierte Signal "C, des Generators 201 ist, erzeugt der Komparator 702 an seinem Anschluß A>B ein

beim

L-Signal. Wenn das Zählergebnis / ersten vorbestimmten Zeitablauf größer als das binär kodierte Signal 'C, wird, erzeugt der Komparator 702 an seinem Anschluß JkyG ein Η-Signal. Ein Inverter 703 empfängt die L- und Η-Signale vom Komparator und erzeugt H- und L-Signale gemäß (c) der Figur 6, um die zweite Verzögerungsschaltüng 800 während des ersvren vorbestimmten Zeitablaufs zu treiben.

In der Zündsteuervorrichtung 8a ist eine zweite Verzögerungsschaltung 800 vorgesehen, um einen Zeitfolgesignal-Generai:or 900 bei einein zweiten vorbestimmten Zeitablauf zu trei-

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ben, der durch das binär kodierte Signal t. der Operationsschaltung 20 definiert ist. Die Verzögerungsschaltung 800 besitzt einen Komparator 802 zum Vergleichen eines Zählergebnisses eines Zählers 801 mit dem binär kodierten Signal t. der Operationsschaltung 20. Der Zähler 801 wird beim Empfang des Η-Signals vom Inverter 703 zurückgesetzt und beginnt bei einer Rückflanke des Η-Signals die Taktimpulse von der Taktschaltung 10 zu zählen. Dies bedeutet, daß der Zähler 801 das Zählen der Taktimpulse mit dem ersten vorbestimmten Zeitablcuf beginnt. Der Komparator 802 empfängt an seinen Anschlüssen A und B das Zählergebnis vom Zähler und das binär kodierte Signal t. von der Operationsschaltung, um diese zu vergleichen. In diesem Fall empfängt die Operationsschaltung 20 das elektrische S:\gnal vom Lu::tdurchsatzmeßgerät 2, um das binär kodierte Signal t. aufgrund des ersten neu geformten Impulses vom Wellenformer 600 zu erzeugen. Wenn das Zählergebnis des Zählers 801 beim zweiten vorbestimmten Zeitablauf gleich dem binär kodierten Signal t. der Operationsschaltung 20 wird, erzeugt der Komparator an seinem Anschluß A=B einen Ausgangsimpuls gemäß (d) der Figur 6 zum Treiben des Signalgenerators 900 beim zweiten vorbestimmten Zeitablauf.

Der Zeitfolgesignal-Generator 900 erzeugt einen Ausgangs- impuls, wie er in (e) der Figur 6 gezeigt ist, zum Treiben

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der Setzschaltung 400 nach der Erzeugung des ersten Bezugssignals bei einem dritten vorbestimmten Zeitablauf entsprechend einer Differenz zwischen einer Zykluszeit des ersten Bezugssignals und einer Gesamtdauer, die durch die binär kodierten Signale "TT, und t. definiert ist. Der Generator 900 besitzt einen Aufwärts-Abwärts-Zähler 901, der von flip-flops 902 und 903 getrieben wird. Das flip-flop 902 empfängt an seinem Anschluß R den Ausgangsimpuls vom Komparator 802, um an seinem Anschluß Q einen Rücksetzimpuls beiip zweiten vorbestimmten Zeitablauf zu erzeugen. Danach empfängt das flip-flop 902 an seinem Anschluß S den zweiten neu geformten Impuls vom Wellenformer 600, um an seinem Anschluß Q einen anderen Rücksetzimpuls zu erzeugen. Wenn der Wähler 901 an seinem Anschluß U/D den Rucksetζimpuls vom flip-flop 902 empfängt, wird er zurückgesetzt und beginnt die Taktimpulse der Taktschaltung 10 beim zweiten vorbestimmten Zeitablauf aufwärts zu zählen. Wenr. der Zähler 901 danach an seinem Anschluß U/D einen anderen Rücksetzimpuls vom flip-flop 902 empfängt, wird er zurückgesetzt und zählt das Zählergebnis bis auf Null herab, um au seinem Anschluß CO einen Ausgangsimpuls zu erzeugen. Dies bedeutet, daß der Zähler 901 den Ausgangsimpuls erzeugt, nachdem er das erste Bezugssignal beim zuvor beschriebenen dritten vorbestimmten Zeitablauf erzeugt. Der Ausgangsimpuls vom Zähler 901 wird von einem Inverter 901 invertiert und dann als Zeitfolgesignal,

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wie es in (e) der Figur 6 gezeigt ist, an die Setzschaltung 400 gegeben. Das flip-flop 903 empfängt an seinem Anschluß R den Ausgangsimpuls vom Komparator 802 und erzeugt daraufhin einen Ausgangsimpuls, der die Zählfunktion des Zählers 901 freigibt. Das flip-flop 903 empfängt an seinem Anschluß S auch das Zeitfolgesignal vom Inverter 906 und erzeugt daraufhin einen anderen Ausgangsimpuls zum Anhalten der Zählfunktion des Zählers 901.

Die Setzschaltung 400 empfängt das Zeitfolgesignal vom Generator 900 und erzeugt daraufhin ein L-Signal gemäß (f) der Figur 6. Danach erzeugt die Setzschaltung 400 ein Η-Signal beim vorbestimmten ersten Zeitablauf, der durch das binär kodierte Signal tT, definiert ist. Der Zünder 9a empfängt das L-Signal von der Setzschaltung 400, um die Primärwicklung der Zünspule 9 zu erregen. Der Zünder 9 a empfängt außerdem das Η-Signal von der Setzschaltung 400 als ein Zündzeitpunktsignal, um die Primärwicklung zu entregen .

Wenn im Betrieb einer der Kolben P während der Drehung des Motors E seinen oberen Totpunkt erreicht, erzeugt der Bezugssi^rnalgenerator 30a ein erstes Bezugssignal gemäß (a) der Figur 6, das dem Wellenformer 600 zugeführt wird. Das erste Bezugssignal wird vom Wellenformer 600 neu geformt und dann als erster neu geformter Impuls an die erste

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Verzögerungsschaltung 700 angelegt. Dann wird der Zähler 701 in der Schaltung 700 beim Empfang des ersten neu geformten Impulses an seinem Anschuß R zurückgesetzt, um die Taktimpulse von der Taktschaltung IO zu zählen. Der Komparator 702 erhält an seinen Anschlüssen A und B ein Zählergebnis vom Zähler 701 und das binär kodierte Signal ⁷E^ vom Dauersignal-Generator 201, um diese zu vergleichen. Während das Zählergebnis des Zählers 701 kleiner als das binär kodierte Signal TT, des Generators 201 ist, erzeugt der Komparator 702 an seinem Anschluß A>B ein I-Signal. Wenn das Zählergebnis gleich dem binär kodierten Signal "Tl beim ersten vorbestimmten Zeitablauf wird, erzeugt der Komparator 702 an seinem Anschluß A>B ein Η-Signal. Das L- und das H-Signal vom Komparator 702 werden je vom Inverter 703 invertiert und an die zweite Verzögerungsschaltung 800 als H- und L-Signale gegeben, wie es (c) der Figur 6 zeigt.

Wenn der Zähler 801 in der zweiten Verzögerungsschaltung 8OC beim Empfang des Η-Signals des Inverters 703 an seinem Anschluß R zurückgesetzt wird, wird er in seinem Rücksetzzustand gehalten, bis er das L-Signal vom Inverter 703 erhält. Beim Empfang des L-Signals des Inverters 703 beim ersten vorbestimmten Zeitablauf wird der Zähler 801 aus seinem Rücksetzzustand freigegeben und beginnt die Taktimpulse der Taktschaltung 10 zu zählen. Der Komparator 802 empfängt an seinen

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Anschlüssen A und B ein Zählergebnis vom Zähler 801 und das binär kodierte Signal t. von der Operationsschaltung 20, um diese zu vergleichen. Wenn das Zählergebnis des Zählers 801 beim zweiten vorbestimmten Zeitablauf gleich dem binär kodierten Signal t. der Operationsschaltung 20 wird, erzeugt der Komparator 802 an seinem Anschluß A=B einen Ausgangsimpuls genäß (d) der Figur 6, der deti Zeitfolgesignal-Generator 900 zugeführt wird.

Wenn die flip-flops 902 und 903 im Generator 900 an ihren Anschlüssen R beim zweiten vorbestimmten Zeitablauf den Ausgangsimpuls des Komparators 802 erhalten, erzeugt das flip-flop an seinem Anschluß Q einen Rücksetzimpuls, der dem Anschluß U/D des Aufwärts-Abwärts -Zählers 901 zugeführt wird. Gleichzeitig erzeugt deis flip-flop 903 an seinem Anschluß Q einen Ausgangsimpuls, der an den Anschluß CE des Zählers 901 gegeben wird. Dann wird der Zähler 901 durch den Ausgangsimpuls des flip-flop 903 in seiner Zählfunktion freigegeben und gleichzeitig durch den Rücksetzimpuls des flip-flop 902 zurückgesetzt, um die Taktimpulse von der Taktschaltung 10 aufwärts zu zählen.

Wenn in diesem Zustand einer der Kolben P seinen unteren Totpunkt erreicht, erzeugt der Bezugssignal-Generator 30a ein zweites Bezugssignal gemäß (b) der Figur 6, das dem

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Wellenformer 600 zugeführt wird. Das zweite Bezugssignal wird vom Wellenformer 600 neu geformt und an den Anschluß S des flip-flop 902 gegeben. Dann erzeugt das flip-flop 902 an seinem Anschluß Q einen anderen Rücksetzimpuls, der an den Anschluß ü/D des Zählers 901 gegeben wird. Wenn der Zähler 901 durch den anderen Rücksetζimpuls des flip-flop 902 wieder zurückgesetzt wi_rd, zählt er von seinem Zählergebnis auf Null herab, um an seinem Anschluß CO einen Ausgangsimpuls zu erzeugen. Dies bedeutet, daß der Zähler 901 den Ausgangsimpuls beim dritten vorbestimmten Zeitablauf nach Erzeuguna des ersten Bezugssignals erzeugt. Der Ausgangsimpuls des Zählers 901 wird vom Inverter 906 invertiert und als Zeitfolgesignal an das flip-flop 903 und die Setzschaltung 400 gegeben. Anschließend empfängt das flip-flop 903 an seinem Anschluß S das Zeitfolgesignal, um an seinem Anschluß Q einen anderen Ausgangsimpuls zu erzeugen. Der andere Ausgangsimpuls wird auf den Anschluß CE des Zählers- 901 geführt, um dessen Zählfunktion anzuhalten.

Wenn die Setzschaltung 400 das Zeitsteuerungs- oder Zeit-"folgesignal vom Inverter 906 erhält, erzeugt sie ein L-Signal, das dem Zünder oder Unterbrecher 9a zugeführt wird. Dann erregt der Zünder 9a die Primärwicklung der Zündspulen 9. Wenn danach die Setzschaltung 400 ein Η-Signal beim vorbestimmten ersten Zeitablauf erzeugt, wird das Η-Signal als

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Zündpunktsignal an den Zünder 9a geliefert, der die Primärwicklung entregt.

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Claims

BLUMBACH · WESER · BERGEN · KRAMER ZWIRNER . HIRSCH . BREHM

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

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Palentconsult RadeckestraSe 43 80G0 München 60 Telelcn (C8?) 833405/33SaO-t T, I?* Q5-212 313 Telegram.-na Pdtentconsull Patentconsult Sonnenberger StraSe 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 5o2945;5i1) )3 Telex 04-180 257 Felegranime Pjtiin1tons-jl:

Nippon Soken Inc. 78/8704

14, Iwaya, Shimohasumi-cho,

Nishio-shi, Aichi-ken, Japan

Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha

1, Toyota-cho, Toyota-shi,

Aichi-ken, Japan

Patentansprüc'ie

( 1./Elektronische Zündsteuervorrichtung für einen Verbrenriungsmotor mit einer von mindestens einem. Kolben angetriebenen Antriebswelle, einer Zündspule zur Erzeugung einer Zündspannung bei Entregung ihrer Primärwicklung und einer durch die Zündspannung aktivierten Zündkerze für die Zündung des einer Verbrennungskammer des Motors zugemessenen Luft-Kraftstoff-Gemischs zum Antreiben des Kolbens, gekennzeichnet durch

einen Bezugssignalgenerator zur Erzeugung eines Bezugssignals entsprechend dem oberen Totpunkt des Kolbens-, eine erste Einrichtung zur Erzeugung eines ernten digitalen Ausgangssignals, das die Menge der in die Verbrennungskammer

München: R. Kramer Dipl.-Ing. . W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nal. . P. Hirsen Dipl.-Inj. · H. P. Brehm Dipl.-Chem. Dr. phil. na·. Wiesbaden: P. G. Blumbach Dipl.-Ing. · P. Bergen Dipl.-Ing. Or. jur. - G. Zwirner Dipl.-Iny. Dipl -Wing.

gesaugten Luft angibt; 2804 30 ü

eine zweite Einrichtung zur Erzeugung eines zweiten digitalen Ausgangssignals, das eine vorbestimate Zeitdauer angibt, die zur Erzeugung der Zündspannung in der Zündspule erforderlich ist;

eine Speichereinrichtung zur Speicherung von Daten, die eine bezüglich der angesaugten Luftraenge optimale Zeitperiode für eine Frühzündung angeben, vfobei die Speichereinrichtung aufgrund des Bezugssignals ein drittes digitales Ausgangssignal erzeugt, das bezüglich des ersten Ausgangssignals eine Zeitperiode für eine Frühzündung angibt;

eine auf das Bezugssignal ansprechende Rechenschaltung zur Berechnung eines Zeitpunktes für den Beg-inn der Erregung der Zündspulenpi'imärwicklung im folgenden Bezugssignalzyklus bezüglich jeder Zeitperiode, die durch das zweite und das dritte Ausgangssignal dargestellt wird, wobei die Rechenschaltung ein Zeitfolgesignal erzeugt, das einen Rechenergebniswerfc angibt;

und eine auf das Zeitfolgenignal ansprechende vierte Einrichtung, die innerhalb der vorbestimmten Zeitperiode entsprechend dem ζ vielten Ausgangs signal 'lie Zufuhr elektrischer Energie von einer elektrischen Energiequelle zur Zündspulenprirrrirwickluny; aufrecht erhält.
2. Elektronische Zündsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dai die Speichereinrichtung umfaßt: einen Nur-Lese-Speicher zum Speichern von Daten, die bezüglich der angesaugten Luftmenge _;-ine optimale Zeitperi >ie für eine

Frühzündung angeben;

und eine mit den Uur-LeGespeicher verbundene Auffangschaltung 7iUra Auffangen eines aus dem Nur-Lesespeicher aufgrund der; Bezugsoi gna] s ausgelesenen Dd gital si phials , zur Erzeugung einer·; digitalen Au:;p;angssi gnal s, das bezüglich des ersten Ausganrssi gnal s eine Zeitperiode für eine Frühzündung angibt.

3· Elektronische Züncsteuervorrichtung navh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dai die Rechanschaltung aufweist: eine xaktsclial tung zur Erzeugung von Takt impulsen konstanter Frequenz;

eine auf dan Bezugssi^nal ansprechende erste Zäh]erschsltung zum Zählen der Taktimpulszahl innerhalb einer Zykluszeit des Ikizugssignali.·. und zur Erzeugung eines die Zyklunzeit angebenden Aufgangssignals aufgrund einer, folgenden Bezugnsignals vom Bezugssigna]generator;

eine Subtrahieinschaltung zum Subtrahieren der vorbestimmten Zeitperiode und der Frühzündungszeitperiode von der Zykluszeit und zum Erzeugen eines Ausp;angssignals, das eine einem Subtraktioncergebniswert entsprechende Zeitperiode angibt; eine auf das Bezugssignal ansprechende zwei ce Zählerschaltung zum Zählen der Taktinpulszahl entsprechend dem Ausgangssignal der Subtrahierschaltung, zur Erzeugung eines Zeitfolgesignals für die Zuführung elektrischer Energie an die Zündspulenprimärwicklung.

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2 & U 4 J Ü S Elektronische Zündsteuervorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung aufweist: eine auf das Zeitfolgesignal der zweiten Zählerschaltung ansprechende dritte Zählerschaltung zum Zählen der Taktimpulszahl;

eine das zweite Ausgangsr-ignal der zweiten Einrichtung mit der von der dritten Zähl schaltung gezählten Impuiszahl vergleichende Kjmpnrrtorschaltung zur Erzeugung eines Ausgangssignali; bei Ubereinstiriniung der Takt impuls zahl mit dem zweiten Ausgangnsignal;

eine Einrichtung zum Erregen der Zündspulenrrimärwicklung auf das Zeitfolge£;ignal von der zweiten Zählerschaltung hin und zum Entregen der Zündspulenprimärwicklung auf das Ausgangssignal von der Komparatorschaltung hin.

Elektronische Zündsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugssignalgenerator erste und zweite Bezugssignale erzeugt, die dem oberen "bzw. unteren Totpunkt des Kolbens entsprechen, und daß die Rechenschaltimg aufweist:

eine Taktschaltung zur Erzeugung von Taktimpulsen konstanter Frequenz;

eine auf das erste Bezugssignal ansprechende erste Zählerschaltung zum Zählen der Taktimpulszahl;

eine das zweite Ausgangssignal von der zweiten Einrichtung mit der von der ersten Zählerschaltung gezählten Taktimpulszahl vergleichende erste Komnaratorschaltung zur Erzeugung eines

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Ausgangssignals bei Übereinstimmung der Taktimpulszahl mit dem zweiten Ausgangssignal;

eine auf das Ausgangssignal der ersten Komparatorschaltung ansprechende zweite Zähler schaltung zum Zählen der Taktiitipulszahl;

eine das dritte Ausgangssignal von der Speichereinrichtung mit der von der zweiten Zählerschaltung gezählten Taktimpulszahl vergleichende zweite Komparatorschaltung zur Erzeugung eines Ausgangssignals bei Übereinstimmung der Taktimpulszahl mit dem dritten Ausgangssignal;

und eine auf das Ausgangssignal der zweiten Komparatorschaltung ansprechende Aufwärts-Abwärts-Zählerschaltung, welche die Zahl der Taktimpulse aufwärts zählt und danach auf das zweite Bezugssignal vom Bezugssignalgenerator ansprechend eine zuvor gezählte Anzahl Taktimpulse abwärts zählt, um ein Zeitfolgesignal für die Zuführung elektrischer Energie an die Zündspulenprimärwicklung zu erzeugen.

6. Elektronische Zündsteu.erschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daf> die vierte Einrichtung aufweist:

eine auf das Zeitfolgesignal von der Aufwärts-Abwärts-Zählerschaltung reagierende dritte Zählerschaltung zum Zählen der Taktimpulszahl;

eine das zweite Ausgangssignal der zweiten Einrichtung mit der von der dritten Zählersehaltung gezählten Taktimpulszahl ver-

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gleichende dritte Komparatorschaltung zur Erzeugung eines Ausgangssignals bei Übereinstimmung der Taktimpulszahl mit dem zweiten Ausgangssignal; und

eine Einrichtung zur Erregung der Zündspulenprimärwicklung in Abhängigkeit vom Zeitfolgesignal der Aufwärts-Abwärts-Zählerschaltung und zum Entregen der Zündspulenprimärwlcklung in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der dritten Komparatorschaltune.

7. Elektronisches Zündsteuerverfahren für einen Verbrennungsmotor mit einer von mindestens einem Kolben angetriebenen Antriebswelle, einer Zündspu">e zur Erzeugung einer Zündspannurg bei Entregung ihrer Primärwicklung und reiner durch die Zündspannung aktivierten Zündkerze für die Zündung des einer Verbrennungskammer des Motors zugemessenen Luft-Kraftstoff-Gemischs zum Antreiben des Kolbens, dadurch gekennzeichnet, daß

a. ein dem Totpunkt des Kolbens entsprechendes Bezugssignal· erzeugt wird;

b. ein erstes digitales Ausgangssignal erzeugt wird, das die Menge der in die Verbrennungskammer gesaugten Luft angibt;

c. ein zweites digitales Ausgangssignal erzeugt wird, das eine vorbestimmte Zeitperiode angibt, die zur Erzeugung der Zündspannung in der Zündspule erforderlich ist;

d. Daten gespeichert werden, die bezüglich der Menge der angesaugten Luft eine optimale Zeitperiode für eine Frühzündung angeben, um ein drittes digitales Ausgangssignal zu erzeugen, das beim Empfang des Bezugssignals eine Zeit-

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periode für eine Frühzündung bezüglich des ersten Ausgangssignals angibt;

e. eine Zeitsteuerung für die Erregung der Zündspulenprimärwicklung im folgenden Zyklus des Bezugssignals bezüglich einer jeden Zeitperiode, die durch das zweite und das dritte Ausgangssignal dargestellt wird, berechnet wird, wobei die Berechnung in Abhängigkeit vom Bezugssignal durchgeführt wird, um ein Zeitfolgesignal zu erzeugen, das einen Berechnungsergebniswert angibt;

f. die Zündspulenprimärwicklung auf das Zeitfolgesignal hin erregt wird, um die Erregung der Zündspulenprimärwicklung innerhalb der dem zweiten Ausgangssignal entsprechenden vorbestimmten Zeitperiode aufrecht zu erhalten.

ORiGSHAL INSPECTED B09831/101?