DE3127788A1

DE3127788A1 - Zuendungsregelvorrichtung

Info

Publication number: DE3127788A1
Application number: DE19813127788
Authority: DE
Inventors: Satoshi Tokyo Nakao; Yasuo Yokohama Taguchi
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1980-07-15
Filing date: 1981-07-14
Publication date: 1982-04-01
Also published as: US4440130A; FR2493411B1; FR2493411A1; DE3127788C2

Description

Zündüngsrege!vorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Zündungsregelvorrichtung für Brennkraftmaschinen.

Das Schaltbild von Fig. 1 veranschaulicht eine bisherige Zündungsregelvorrichtung für Brennkraftmaschinen. Diese bisherige Vorrichtung umfaßt einen Signalgenerator 2 zur Lieferung eines Drehzahlsignals für einen z.B. mittels einer Abnehmer- oder Meßspule des Magnetinduktionstyps abgenommene Wellendrehzahl, einen Zündzeit(punkt) detektor 4 zur Erzeugung eines Ausgangsimpulses entsprechen dem Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von einem vom Signalgenerator 2 zugelieferten Äusgangssignal, eine Reihenschaltung aus einer Primärwicklung 6-1 einer zwischen eine Stromquelle V_ und Masse geschalteten Zündspule 6, einem Transistor-Schalterkreis 8 und einem Widerstand 10, sowie eine Sekundärwicklung 6-2 der Zündspule 6 und eine in "Reihe zwischen die Stromquelle V und Masse geschaltete Zündkerze 12. Weiterhin ist

ein Tastverhältnis-Regel- oder -Steuerkreis 14 zur Lie ierung eines Tastverhältnissignals in Abhängigkeit von einem vohi Zündzeitdetektor 4 eingespeisten Aüsgangssignal vorgesehen. Das Tastverhältnissignal dient zur Bestimmung der Periode oder Zeitspanne, während welcher der Schalterkreis 8 durchgeschaltet ist oder sperrt. Eine Treiberschaltung 16 dient zur Ansteuerung des Schalterkreises 8 nach Maßgabe eines Ausgangssignals von der Steuerschaltung 14, Weiterhin ist eine Reihenschaltung aus Widerständen 18 und 20 zum Widerstand 10 parallelgeschaltet, während eine Eingangsklemme eines Konstantstrom-Steuerkreises 22 an die Verbindung zwischen den Widerständen 18 und 20 angeschlossen ist. Der Steuerkreis 18 stellt fest, wann der zur Primärwicklung 6-1 der Zündspule 6 fließende Strom eine vorbestimmte Größe erreicht, wobei er in Abhängigkeit von diesem Strom die Treiberschaltung 16 zur Konstanthaltung des zum Schalterkreis 8 fließenden Stroms ansteuert und den Tastverhältnis-Steuerkreis 14 mit einem Ausgangssignal beschickt, das für die Tastverhältnissteuerung in einem anschließenden Zyklus oder Takt benutzt wird.

Bei Zündungsregelvorrichtungen dieser Art ist es nötig, eine Spannung mit einem Pegel entsprechend der Drehzahl der Maschine zu erzeugen, um den Tastverhältnis-Steuerkreis 14 ein Impulsdauer- oder Tastverhältnissignal (duty cycle signal) erzeugen zu lassen. Diese Spannung mit einem Pegel entsprechend der Drehzahl der Maschine wird bei der bisherigen Vorrichtung durch Integrieren eines Ausgangssignals erhalten, das durch den Zündzeitdetektor 4 in Synchronismus mit der Wellendrehung erzeugt wird, so daß dabei die Ansprechgeschwindigkeit auf Drehzahländerungen niedrig ist. Außerdem werden beim Integrieren des vom Zündzeitdetektor 4 gelieferten

Ausgängssignals Welligkeitskomponenten mit der integrierten Spannung gemischt, so daß es schwierig ist, eine genau der Drehzahl der Maschine entsprechende Spannung zu liefern. Außerdem muß dabei eine Bezugsspannung, deren Pegel sich abhängig von der'Maschinendrehzahl ändert, mit einem in Synchronismus mit der Drehung der Maschinen(kurbel)welle erzeugten Sägezahnwellensignal verglichen werden, um das Tastverhältnis (Impulsdauer bzw. Arbeitszyklus) zu steuern; für die Erzeugung eines Sägezahnwellensignals muß daher eine getrennte Schaltung vorgesehen sein.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung einer verbesserten Zündungsregelvorrichtung, die einen einfachen Aufbau besitzt und die schnell und genau den Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl einzustellen vermag.

Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmalen gelöst.

In bevorzugter Ausfuhrungsform wird mit der Erfindung eine Zündungsregelvorrichtung mit einer Signalerzeugungseinheit zur Lieferung eines Ausgangssignals, dessen Frequenz der Drehzahl der Brennkraftmaschine entspricht, einer Spannungsspeichereinheit zur Speicherung einer Spannung, deren Pegel sich abhängig von der Maschinendrehzahl ändert, einer Sägezahnwellengeneratoreinheit zur Lieferung eines Sägezahnwellensignals, dessen Frequenz einem Ausgangssignal der Signalerzeugungseinheit und dessen Gefälle bzw. Steilheit einer Ausgangsspannung der Spannungsspeichereinheit entspricht, und einer Steueroder Regeleinheit zum Vergleichen des Pegels des genannten Sägezahnwellensignals mit dem Pegel einer Bezugs-

Spannung zu einem Zeitpunkt Ctiming), der mit einem Ausgangssignal der Signalerzeugungseinheit synchronisiert ist, und zur Regelung oder Einstellung der in der Spannungsspeichereinheit gespeicherten Spannung nach Maßgabe eines Unterschieds zwischen den beiden Pegeln der Eingangsspannungen geschaffen.

Erfindungsgemäß wird ein Sägezahnwellensignal erzeugt, dessen Gefälle (Steilheit) und Frequenz der Maschinendrehzahl entsprechen, und der Pegel der in der Spannungsspeichereinheit gespeicherten Spannung wird in jeder Periode (cycle) des Sägezahnwellensignals geprüft, um die Spannungsspeichereinheit bzw. -schaltung so anzusteuern, daß die gespeicherte Spannung genau der Maschinendrehzahl entspricht. Auf diese Weise kann schnell ein Spannungssignal erhalten werden, das der Maschinendrehzahl genau entspricht.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer bisherigen Zündungsiregel) vorrichtung,

Fig. 2 ein Schaltbild einer Zündanlage mit einem Ausführungsbeispiel der.erfindungsgemäßen Zündungsregelvorrichtung,

Fig. 3A bis 31 Signalwellenformdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der Zündanlage gemäß Fig. 2,

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Fig. 4 ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zündungsregelvorrichtung ,

Fig. 5A bis 5G Signalwellenformdiagramme zur Erläuterung der grundsätzlichen Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 4,

Fig. 6A bis 6D Signalwellenformdiagrainme zur Erläuterung der für ein Sägezahnwellensignal und■ eine die Drehzahl angebende Spannung in Abhängigkeit von Maschinendrehzahländerungen durchgeführten Steuer- bzw. Regeloperation,-

Fig. 7A bis 7F Signalwellenformdiagramme zur Erläut erung der in Abhängigkeit von Änderungen der Drehzahlanzeigespannung vorgenommenen Regelvorgänge,

Fig. 8A bis 8G Signalwellenformdiagrainme zur Erläuterung der Zundzeitpunktregelung bei der Zündungsregelschaltung nach Fig. 4,

Fig. 9A bis 9J Signalwellenformdiagrainme zur Erläuterung der Tastverhältnisregelung oder -einstellung bei der Zündungsregelschaltung nach Fig. 4,

Fig. 1OA bis 10E Signalwellenformdiagramme zur Erläuterung der Zündstromregelung bei der Zündungsregelschaltung gemäß Fig. 4 und

Fig. 11A bis 11G Signalwellenformdiagramme zur Erläuterung 'der Art und Weise, auf welche die Stromleitzeit der Zündspule bei der Zündungsregelschaltung gemäß Fig. 4 gesteuert wird.

Fig. 1 ist eingangs bereits erläutert worden.

Fig. 2 ist ein Schaltbild einer Zündanlage mit einer Zündungsregelvorrichtung bzw. Zündungseinstellvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Dabei sind ein Signalgenerator 1, ein Zündzeitdetektor 4, eine Zündspule 6, ein Transistor-Schalterkreis 8, ein Widerstand 10, eine Zündkerze 12 sowie Widerstände 18, 20 auf dieselbe Weise angeordnet und geschaltet wie bei der Anordnung nach Fig. 1.

Ein Ausgangssignal wird vom Zündzeitdetektor 4 zu einer Steuerschaltung 100 und einer Logikschaltung 120 geliefert. Zwei Steuersignale der Steuerschaltung 100 werden einer Spannungsspeicherschaltung 140 zugeliefert, um den Pegel der in letzterer gespeicherten Spannung zu steuern bzw. einzustellen. Eine Sägezahnwellen-Generatorschaltung 160 erzeugt ein Sägezahnwellensignal, dessen Gefälle bzw. Steilheit sich in Abhängigkeit von einem Spannungssignal von der Spannungsspeicherschaltung 140 ändert und dessen Periode durch ein drittes und ein viertes Steuersignal von der Steuerschaltung 100 bestimmt wird. Ein Ausgangssignal der Sägezahnwellen-Generatorschaltung 160 wird durch einen Komparator 200 mit einem Bezugsspannungssignal von einer Bezugsspannungs-Generatorschaltung 180 verglichen. Wenn dabei festgestellt wird, daß das Ausgangssignal dieser Schaltung 160 größer ist als das Spannungssignal der Bezugsspannungs-Generatorschaltung 180, liefert der Komparator 200 ein logi-

sches Signal "1" zur Logikschaltung 120, die daraufhin den Leitungszustand des Transistor-Schalterkreises 8 unter Ansteuerung durch ein Ausgangssignal einer Steuerschaltung 220 steuert.

Die Steuerschaltung 100 enthält ein NOR-Glied 101, das zur unmittelbaren Abnahme eines Ausgangssignals vom Zündzeitpunktdetektor 4 geschaltet ist, ein NOR-Glied 102 zur Abnahme eines Ausgangssignals vom Zündzeitpunktdetektor 4 über einen Umsetzer, ein Flip-Flop 103 des Rücksetz-Grundtyps mit einer Rucksetz~Eirigangsklemme, an welcher ein Ausgangssignal des Zü^dzeitdetektors 4 über einen Umsetzer abnehmbar ist, sowie einen Umsetzer 104 zum Invertieren des Ausgangssignals des NOR-Glieds 102. Die andere Eingangsklemme des NOR-Glieds 102 ist mit einer Ausgangsklemme Q des Flip-Flops 103 verbunden. Die Setz-Eingangsklemme des Flip-Flops 103 ist an eine Ausgangsklemme eines !Comparators 202 angeschlossen, welcher eine Bezugsspannung V„_m1 mit einem von der Sägezahnwellen-Generatorschaltung 160 gelieferten Sägezahnwellensignal vergleicht und ein Äusgangssignal hohen Pegels liefert, wenn er feststellt, daß das Sägezahnwellensignal größer ist als die Bezugsspannung. Die andere Eingangsklemme des NOR-Glieds 101 ist über einen Umsetzer an die Ausgangsklemme des Komparators 202 angeschlossen.

Die Spannungsspeicherschaltung 140 umfaßt eine Stromquelle 141, einen Schalter 142 und einen Kondensator 143, die in Reihe zwischen eine Stromquellenklemne V_n1 und Masse geschaltet sind, sowie einen Schalter 144 und eine Stromquelle 145, die in Reihe zwischen die beiden Seiten des Kondensators 143 geschaltet sind« Die Schaltungen 144 und 142 werden durch ein erstes bzw„ ein zweites Steuersignal angesteuert, die über die NOR-Glieder 101 bzw. 102

der Steuerschaltung 100 angelegt werden. Der Kondensator 143 wird mit einer Spannung aufgeladen, die als Spannungssignal in der Spannungsspeicherschaltung 140 erzeugt wird.

Die Sägezahnwellen-Generatorschaltung 160 umfaßt einen Verstärker 161 zur Abnahme eines Spannungssignals von der Spannungsspeicherschaltung 140, einen npn-Transistor 162, dessen Basis mit der Ausgangsklemme des Verstärkers 161 verbunden ist, sowie eine Konstantstromquelle 163, deren erste Stromstrecke die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 162 einschließt, während ihre zweite Stromstrecke einen Kondensator 164 enthält. Die eine Seite des Kondensators 164 liegt an Masse, während seine andere Seite mit einem Schalter 165, der durch ein Ausgangssignal des Umsetzer in der Steuerschaltung 100 angesteuert wird und dem Kollektor eines npn-Transistors verbunden ist, dessen Basis an eine Ausgangsklemme Q des Flip-Flops 103 angeschlossen ist und dessen Emitter an Masse liegt.

Die Bezugsspannungs-Generatorschaltung 180 enthält einen Verstärker 181 zur Abnahme eines Spannungssignals von der Spannungsspeicherschaltung 140, einen npn-Transistor 182, dessen Basis mit der Ausgangsklemme des Verstärkers 181 verbunden ist, eine Konstantstromquelle 183, deren erste Stromstrecke die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 182 einschließt, sowie eine Konstantstromquelle 184, deren erste Stromstrecke mit einer zweiten Stromstrecke der Konstantstromquelle 183 in Reihe geschaltet ist, während ihre zweite Stromstrecke über einen Widerstand 185 an eine Ausgangsklemme OT angeschlossen ist. Letztere ist über einen Widerstand 186 an Masse gelegt und über einen Widerstand 187 mit einer Stromquellen-

klemme V verbunden. Weiterhin umfaßt die Bezugsspannungs-Generatorschaltung 180 einen Widerstand 188 und einen damit in Reihe geschalteten Kondensator 189 sowie einen npn-Transistor 190, dessen Basis an die Verzweigung bzw. Verbindung zwischen dem Widerstand 188 und dem Kondensator 189 angeschlossen ist, während sein Kollektor mit einer Stromquellenklemme V₃ und sein Emitter mit der Ausgangsklemme OT über einen Widerstand 191 verbunden sind.

Die Steuerschaltung 220 enthält einen Komparator 221 zum Vergleichen einer Bezugsspannung V_REF2 mit einer an einer Verzweigung oder Verbindung RP zwischen den Widerständen 18 und 20 auftretenden Spannung und zur Erzeugung eines Ausgangssignals hohen Pegels, wenn die Spannung an der Verbindung RP größer ist als die Bezugsspannung; weiterhin enthält sie einen npn-Transistor 222, dessen Basis mit der Ausgangsklemme des Komparators 212 verbunden ist, während sein Kollektor an die Stromquellenklemirte V ~ angeschlossen ist und sein Emitter an Masse liegt, sowie eine Konstantstromquelle 223 mit einer ersten Stromstrecke, die über die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors an Masse geschaltet ist, sowie einer zweiten Stromstrecke, die über den Widerstand 188 und den Kondensator 189 an Masse liegt.

Die Logikschaltung 120 enthält ein NOR-Glied 121, dessen Eingangsklemmen mit dem Zündzeitdetektor 4 und der Ausgangsklemme des Komparators 200 verbunden sind, sowie ein NOR-Glied 122, dessen Eingangsklemmen an die Ausgangsklemme des NOR-Glieds 121 sowie die Ausgangsklemme des Komparators 221 angeschlossen sind und dessen Äusgangsklemme mit dem Transistor-Schalterkreis 8 verbunden ist.

Bei dieser Zündanlage wird die Ausgangsspannung einer Batterie bzw. eines Akkumulators 240 zur Speisung der Zündspule 6 über eine Spannungsstabilisierschaltung 241 als die für den Betrieb der Zündanlage erforderliche Stromquellenspannung geliefert.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der Zündanlage gemäß Fig. 2 anhand der Signalwellenformdiagramme gemäß Fig. 3A bis 31 beschrieben.

In Abhängigkeit von der Drehung der Brennkraftmaschinen-Kurbelwelle erzeugt der Signalgenerator 2 gemäß Fig. 3A ein Ausgangssignal entsprechend der Drehzahl oder dem Drehwinkel, der im folgenden einfach als Maschinenwelle bezeichneten Brennkraftmaschinen-Kurbelwelle. Auf ein Ausgangssignal des Signalgenerators 2 hin liefert der Zündzeitdetektor 4 einen Signalimpuls, der gemäß Fig. 3B ansteigt, wenn das Ausgangssignal einen vorbestimmten Pegel erreicht, und abfällt, wenn der Pegel des Ausgangssignals auf Null zurückgeht. Wenn das Ausgangssignal des Zündzeitdetektors 4 einen niedrigen Pegel erreicht, wird das Flip-Flop 103 rückgestellt bzw. rückgesetzt, um an seiner Ausgangsklemme Q ein Ausgangssignal niedrigen Pegels zu erzeugen. Da zu diesem Zeitpunkt der Komparator 202 ein Ausgangssignal niedrigen Pegels liefert, liefern die beiden NOR-Glieder 101 und 102 Signale des Pegels "0", so daß die beiden Schalter 142 und 144 offen bleiben. Der Verstärker 161 bewirkt daher eine Vorspannung des Transistors 162 mit einer Vorspannung entsprechend der Ladespannung des Kondensators 143, wobei ein dieser Vorspannung entsprechender Strom über die Emitter-Kollektorstrecke des Transistors 162 fließt und den Ladestrom zum Kondensator 164 fließen läßt. Der Kondensator 164 wird dabei gemäß Fig. 3C mit einer Geschwindigkeit oder Frequenz entsprechend

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der Ladespannung des Kondensators 143 aufgeladen. Wenn das Ausgangssignal des Zündseitdetektors 4 zum selben Zeitpunkt ansteigt, zu dem die Ladespannung des Kondensators 164 die Bezugsspannung V_nT,_n1 erreicht, wird das Flip-Flop 103 zur Erzeugung eines Äusgangssignals hohen Pegels an seiner Ausgangsklemme Q gesetzt, wodurch der Transistor 166 durchgeschaltet wird, um den Kondensator 164 auf den Pegel Null zu entladen.

Wenn das Ausgangssignal des Zündzeitdetektors 4 bei Beschleunigung der Brennkraftmaschine ansteigt, bevor die Ladespannung des Kondensators 164 die Bezugsspannung V-™.. erreicht, gibt das NOR-Glied 102 e±R Signal "1" ab, durch welches die Schalter 142 und 165 für die in Fig. 3E dargestellte Periode geschlossen und die Kondensatoren 143 und 164 auf die in Fig= 3D und 3C dargestellte Weise aufgeladen werden. Wenn die Ladespannung des Kondensators 164 dabei die Größe der Bezugsspannung erreicht, liefert der Komparator 202 zum Setzen des Flip-Flops 103 ein Ausgangssignal hohen Pegels, wobei ein Signal "0" vom NOR-Glied 102 geliefert und der Transistor 162 durchgeschaltet wird, so daß der Kondensator 164 auf den .Pegel Null entladen wird»

Da der Kondensator 143 nun auf eine höhere Spannung aufgeladen ist, erzeugt die Sägezahnwellen-Generatorschaltung 160 in einer folgenden Periode ein Sägezahnwellensignal, das mit größerem Gefälle bzw» größerer Steilheit ansteigt und das so gesteuert wird, daß es beim Ansteigen des Ausgangsimpulses des Zündzeitdetektors 4 die Bezugsspannung ^VREF1 ^erreicht°

Wenn die Ladespannung des Kondensators 164 die (Größe der) Bezugsspannung V_REp1 bei einem Abfall der Drehzahl der

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Brennkraftmaschine vor dem Anstieg des Ausgangssignals des Zündzeitdetektors 4 erreicht, liefern der Komparator 202 ein Ausgangssignal hohen Pegels und das NOR-Glied 101 ein Signal des Pegels "1", so daß der Schalter 144 während der in Fig. 3 dargestellten Periode geschlossen wird, während der Kondensator 143 gemäß Fig. 3D unter geringfügiger Herabsetzung seiner Ladespannung etwas entladen wird. Andererseits erzeugt der Komparator 202 ein Signal hohen Pegels, doch wird dem Flip-Flop 103 ein Rücksetzsignal zugeführt, so daß dieses Flip-Flop 103 im Rückstell- bzw. Rücksetzzustand verbleibt. Wenn das Ausgangssignal des Zündzeitdetektors 4 anschließend ansteigt, wird das Flip-Flop 103 gesetzt, um den Transistor 166 durchzuschalten und den Kondensator 164 auf den Pegel Null zu entladen.

Wenn das Ausgangssignal des Zündzeitdetektors 4 abfällt, wird der Kondensator 164 mit einer von der Ladespannung des Kondensators 143 abhängenden Geschwindigkeit bzw. Frequenz aufgeladen, und die Sägezahnwellen-Generatorschaltung 160 erzeugt auf die vorher beschriebene Weise eine Sägezahnwellenkomponente. Hierbei wird insbesondere ein Sägezahnwellensignal erhalten, dessen Gefälle der Ladespannung des Kondensators 143 entspricht und das mit dem Signalimpuls des Zündzeitdetektors 4 synchronisiert ist.

Der Komparator 200 vergleicht eine Bezugssspannung der Bezugsspannungs-Generatorschaltung 180 mit einer Ladespannung des Kondensators 164 und liefert ein in Fig. 3G dargestelltes Ausgangssignal. Infolgedessen erzeugt das NOR-Glied 121 das Ausgangssignal· gemäß Fig. 3H. Das einen niedrigen Pegel besitzende Signal diesesNOR-Glieds 121 wird über das NOR-Glied 122 zum Transistor-Schalter-

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kreis 8 geliefert, um diesen durchzuschalten. Infolgedessen fließt ein in Fig. 31 dargestellter Strom über die Primärwicklung 6-1, den Transistor-Schalterkreis 8 und den Widerstand 10. Wenn dieser Strom eine vorbestimmte Größe übersteigt und eine an der Verzweigung bzw. Verbindung zwischen den Widerständen 18 und 20 auftretende Spannung größer wird als die Bezugsspannung V „ ₂, erzeugt der Komparator 221 ein Ausgangssignal hohen Pegels, auf das hin das NOR-Glied 122 ein niedriges Signal zum Sperren des Schalterkreises 8 erzeugt, so daß der über die Primärwicklung 6-1 fließende Strom unterbrochen wird. Demzufolge erzeugt der Komparator 221 ein Signal niedrigen Pegels, so.daß das NOR-Glied 122 ein Ausgangssignal hohen Pegels abgibt, über die Primärwicklung 6-1 fließt daher ein im wesentlichen konstanter Strom, der kontinuierlich über die Primärwicklung 6-1 fließen kann, bis ein Ausgangssignal des Zündzeitdetektors 4 von einem hohen auf einen niedrigen .Pegel übergeht.Dieses niedrige Ausgangssignal des Zündzeitdetektors 4 bewirkt eine schnelle Unterbrechung des Stromflusses über die Primärwicklung 6-1, wodurch in der Sekundärwicklung 6-2 zum Triggern bzw. Zünden^._Lassen der Zündspule 12 eine außerordentlich hohe Spannung induziert wird.

Die Bezugsspannungs-Generatorschaltung 180 steuert das Tastverhältnis des vom NOR-Glied 121 gelieferten Ausgangssignals durch Einstellung des Pegels der an die invertierende Eingangsklemme des Komparators 200 angelegten Bezugsspannung nach Maßgabe der Ladespannung des Kondensators 143, der Stromguellenspannung V und der Durchschaltzeit des Transistor-=Schalterkreises 8. Wenn sich die Stromquellenspannung V_n beispielsweise erhöht, steigt auch das Potential an der Ausgangsklemme OT an, so daß die dem Komparator 200 aufgeprägte Bezugsspannung erhöht wird. Wenn die Ladespannung des Konden-

sators 143 ansteigt, fließt eine größere Strommenge über die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 182, so daß auch eine vergrößerte Strommenge zum Konstantstromkreis 184 fließt, wobei der Stromfluß über den Widerstand 184 in Pfeilrichtung erfolgt, und dabei das Potential an der Ausgangsklemme OT herabgesetzt wird. Wenn nämlich eine Sägezahnwelle höherer Frequenz erzeugt wird, wird das Tastverhältnis des Ausgangssignals des NOR-Glieds 121 auf einen größeren Wert eingestellt.

Wenn die Durchschaltzeitspanne des Transistor-Schalterkreises 8 länger wird, d.h. wenn sich die Zeitspanne^ während welcher der Komparator 221 das Signal hohen Pegels liefert, verlängert, wird die Durchschaltzeitspanne des Transistors 222 ebenfalls länger, und der Kondensator 189 wird auf eine höhere Spannung aufgeladen, so daß eine größere Strommenge über die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 190 fließt und dadurch das Potential an der Ausgangsklemme OT ansteigen läßt. Infolgedessen wird die dem Komparator 200 zugeführte Bezugsspannung höher, und das Tastverhältnis des Ausgangssignals des NOR-Glieds 121 wird klein.

Bei einer Änderung der Maschinendrehzahl können die Sägezahnwelle und die Ladespannung des Kondensators in einem Zyklus bzw. einer Periode eines Drehzahlsignals ' mittels der beschriebenen Zündanlage bzw. Zündungsregelvorrichtung korrigiert werden. Infolgedessen kann eine der Drehzahl genau entsprechende Spannung zwischen den beiden Enden bzw. Seiten des Kondensators 143 erhalten werden, und es kann ein mit dem Ausgangssignal des Zündzeitdetektors 4 synchronisiertes Sägezahnwellensignal erzielt werden. Außerdem wird das Sägezahnwellensignal der betreffenden Generatorschaltung 160 dem Kompa-

rator 202 zugeliefert, und es kann so gesteuert bzxtf. eingestellt werden, daß es mit dem Ausgangssignal des Zünd- ■ zeitdetektors 4 synchronisiert ist* Weiterhin kann die Zeitspanne, während welcher der Transistor-Schalterkreis 8 durchschalten durch Lieferung dieses Sägezahnwellensignals zum Komparator 200 gesteuert werden. Infolgedessen kann die Zündanlage bzw, Zündungsregelvorrichtung einen einfachen Schaltungsaufbau besitzen=

Fig. 4 ist ein Schaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zündungsregelvorrichtung. Dabei sind die den Teilen von Fig» 2 entsprechenden Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und daher nicht mehr im einzelnen erläutert»

Bei der Zündungsregelvorrichtung gemäß Fig» 4 wird der Ausgangsimpuls des Zündzeitdetektors 4 einer Steuerschaltung 3 00 zugeliefert. Ein erstes und ein zweites Steuersignal der Steuerschaltung 300 werden Schaltern 144 bzw. 142 der Spannungsspeicherschaltung 140 eingespeist, um die im Kondensator 143 gespeicherte Spannung zu regeln. Eine Sägezahnwellen-Generatorschaltung 320 erzeugt ein Sägezahnwellensignal„ dessen Gefälle bzw» Steilheit sich entsprechend einer Spannung der Spannungsspeicherschaltung 140 ändert und dessen Periode (cycle), durch erstes und zweites Steuersignal der Steuerschaltung 300 bestimmt wird. Dieses Sägezahnwellensignal wird einem Komparator 340 und einer Zündzeitregelschaltung 350 zugeführt» Das Signal der letzteren wird zusammen mit den Äusgangssignalen der Spannungsspeicherschaltung 140 irad der Steuerschaltung 220 einer Tastverhältnis-Steuer= bzw. -Regelschaltung 370 zugeführt, welche den Durchschaltzustand des Transistor-Schalterkreises über ein NOR-Glied 390 steuert, um dabei die Zeitspanne einzustellen, während welcher ein

Strom über die Primärwicklung 6-1 fließt.

Die Steuerschaltung 300 enthält ein NOR-Glied 341 zur Abnahme von Ausgangssignalen des Zündzeitdetektors 4 und des Komparators 340 sowie ein NOR-Glied 342 zur Abnahme der Ausgangssignale des Zündzeitdetektors 4 und des Komparators 340 über Umsetzer 343 und 344. Die Ausgangssignale der NOR-Glieder 341 und 342 werden Schaltern 142 und 144 der Spannungsspeicherschaltung 140 zugeliefert, um diese Schalter dabei anzusteuern.

Die Sägezahnwellen-Generatorschaltung 320 enthält einen Verstärker 321 zur Abnahme des Spannungssignals der Spannungsspeicherschaltung 140, einen npn-Transistor 322, dessen Basis mit der Ausgangsklemme des Verstärkers 321 verbunden ist, eine Konstantstromquelle 323, deren erste Stromstrecke die Kollektor-Emitterstrecke des npn-Transistors 322 einschließt, und eine Konstantstromquelle 324, deren erste Stromstrecke mit der zweiten Stromstrecke der Konstantstromquelle 323 verbunden ist, während ihre zweite Stromstrecke mit der dritten Stromstrecke der Konstantstromquelle 323 über mit dieser in Reihe geschaltete Schalter 325 und 326 verbunden ist. Eine Verzweigung bzw. Verbindung SP zwischen den Schaltern 325 und 326 ist über einen Kondensator 327 an Masse gelegt und mit der nicht-intervierenden Eingangsklemme von Komparatoren 328 und 329 verbunden. Eine Stromquelle 330 ist über einen Schalter 331 an den Kondensator angeschlossen. Die Ausgangsklemmen der Komparatoren 328 und 329 sind mit den Setz- und Rücksetz-Eingangsklemmen eines Flip-Flops 332 verbunden. Die Ausgangsklemme Q des Flip-Flops 332 ist über einen Umsetzer an NOR-Glieder 341 und 342 der Steuerschaltung 300 angeschlossen und außerdem über NOR-Glieder 333 und 334 mit den Schaltern 325 bzw. 326 verbunden. Die Ausgangs-

klemme des NOR-Glieds 342 ist mit der anderen Eingangsklemme des NOR-Glieds 333 verbunden, während die Ausgangsklemme des NOR-Glieds 342 an die andere Eingangsklemme des NOR-Glieds 324 angeschlossen ist=

Die Zündzeitregelschaltung 350 umfaßt einen Komparator 351 zum Vergleichen der Ladespannung des Kondensators 327 mit einer Zündzeitregelspannung V_n, die von der Zündzeitregelschaltung zur Gewährleistung eines optimalen Zündzeitpunkts erzeugt wird, ein Flip-Flop 352, dessen Setz-Eingangsklemme an die Ausgangsklemme des Komparators 351 angeschlossen ist, einen Verstärker zum Verstärken der Ladespannung des Kondensators 143, einen npn-Transistor 354, dessen Basis mit der Ausgangsklemme des Verstärkers 353 verbunden ist, eine Konstantstromquelle 355, deren erste Stromstrecke die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 354 einschließt und deren zweite Stromstrecke mit einem Schalter 356 und einem Kondensator 357 verbunden ist, sowie eine Konstantstromquelle 358, deren erste Stromstrecke an die dritte Stromstrecke der Konstantstromquelle 355 angeschlossen ist, während ihre zweite Stromstrecke über Schalter 359 und 356 mit der zweiten Stromstrecke der Konstantstromquelle 355 verbunden ist» Die Bauteile 353 bis 359 bilden eine Sägezahnwellen-Generatorschaltungj die an einer Klemme des Kondensators 357 eine Sagezahnwellenspannung erzeugt. Die Ladespannung des Kondensators 357 wird der nicht-invertierenden·Eingangsklemme eines Komparators

360 aufgeprägt, dessen invertierende Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme eines Bezugsspannungsgenerators

361 verbunden ist, welcher denselben Schaltungsaufbau wie in Fig. 2 besitzt und den Widerstand 188, den Kondensator 189, den Transistor 190 sowie Widerstände 191, 186 und 187 enthalten kann= Der Bezugsspannungsgenerator 361 erzeugt eine Bezugsspannung V „„,, die

sich in Abhängigkeit von einer Änderung der Stromquellenspannung und der Periode des den hohen Pegel besitzenden Ausgangssignals des Komparators 221 ändert. Die Ausgangsklemme des Komparators 360 ist an die Rücksetz-Eingangsklemme des Flip-Flops. 352 angeschlossen.

Eine Tastverhältnis-Steuerschaltung 370 umfaßt einen Bezugsspannungsgenerator 371 mit demselben Aufbau, wie derjenige gemäß Fig. 2_f und mit dem Verstärker 181, dem Transistor 182, den Konstantstromquellen 183 und 184 sowie den Widerständen 185 und 186. Der Bezugsspannungsgenerator 371 erzeugt eine Bezugsspannung V _p., die sich in Abhängigkeit von einer Änderung der Ladespannung des Kondensators 143 ändert. Die Tastverhältnis-Steuerschaltung 370 enthält weiterhin einen Komparator 372, dessen invertierende Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme des Bezugsspannungsgenerators 371 verbunden ist, während an seine nicht-invertierende Eingangsklemme die Ladespannung des Kondensators 357 anlegbar ist, sowie einen npn-Transistors 373, dessen Basis über ein ODER-Glied 374 und einen Umsetzer 375 mit der Ausgangsklemme des Komparators 372 verbunden ist, während sein Emitter an Masse liegt und sein Kollektor an die eine Seite des Kondensators 357 angeschlossen ist. Das Ausgangssignal des Komparators 372 wird dem Transistor-Schalterkreis.8 über das ODER-Glied 374 und ein NOR-Glied 390 zugeführt.

Die grundsätzliche Arbeitsweise der Zündungsregelschaltung gemäß Fig. 4 ist im folgenden anhand der Fig. 5A bis 5G beschrieben.

Die Fig. 5A und 5B veranschaulichen die Ausgangssignale des Signalgenerators 2 bzw. des Zündzeitdetektors 4.

Es sei angenommen, daß der Kondensator 143 auf eine bestimmte Spannung aufgeladen ist, die Ladespannung des Kondensators 327 allmählich von ihrem niedrigsten Pegel aus ansteigt, das Flip-Flop 332 sich im Rücksetzzustand befindet und der Schalter 325 geschlossen ist. Sofern die Ladespannung des Kondensators 327 ansteigt und zu dem Zeitpunkt, zu welchem der Ausgangsimpuls des Zündzeitdetektors 4 abfällt, einen Zwischenpegel ^VM l· ^(VMIN ^{+ V}MÄX^i/23 erreicht hat, wird ein Signal "1" vom Komparator 340 zum NOR-Glied 341 und ein Signal "1" vom Umsetzer 343 zum NOR-Glied 342 geführt, so daß die Ausgangssignale der NOR-Glieder 341 und 342 auf dem Pegel "O" gehalten werden. Infolgedessen werden die Schalter 142 und 144 im Offenzustand gehalten, und der Kondensator 327 wird mit derselben Geschwindigkeit wie vorher aufgeladen (vgl» Fig. 5C) - Wenn die Ladespannung des Kondensators 327 (weiter) ansteigt und den höchsten Pegel V_M erreicht, wird das Flip-Flop 332 gesetzt, während die NOR-Glieder 333 und 342 Ausgangssignale "0" liefern und das NOR-Glied 334 ein Ausgangssignal "1" erzeugt, wodurch der Schalter 326 geschlossen wird. Der Kondensator 327 wird dabei über den Schalter 326 entladen.

Der Komparator 351 vergleicht die Ladespannung des Kondensators 327 oder das Ausgangssignal der Sägezahnwellen-Generatorschaltung 320 mit der Zündzeit-Steuerbzw. -Regelspannung V_n, und er erzeugt ein in Fig. 5D dargestelltes Signal hohen Pegels während der gesamten Zeitspanne, während welcher das Sägezahnwellensignal von der vorbestimmten Größe auf die Zündzeit-Regelspannung ansteigt. Das Flip-Flop 352 wird durch den Abfall eines Ausgangssignals des Kornparators 351 gesetzt, wobei der Schalter 356 geschlossen wird, um da-

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bei den Kondensator 357 sich auf die in Fig. 5E gezeigte Weise aufladen zu lassen. Wenn die Ladespannung des Kondensators 357 entsprechend ansteigt und die Bezugsspannung V „,, die durch den Bezugsspannungsgenerator bestimmt-wird, erreicht, erzeugt der Komparator 360 ein Ausgangssignal hohen Pegels zum Rücksetzen des Flip-Flops 352, wodurch der Schalter 356 bei geschlossenem Schalter 359 geöffnet wird und sich der Kondensator 357 über den Schalter 359 allmählich entlädt. Wenn die Ladespannung des Kondensators 357 allmählich abfällt und kleiner wird als die durch den Bezugsspannungsgenerator 371 bestimmte Bezugsspannung V_„„. (<ν__ιΤ,_πο), erzeugt der Komparator 372 gemäß Fig. 5F ein Ausgangssignal niedrigen Pegels zum Durchschalten des Transistors 373. Die Ladespannung des Kondensators 357 wird (dabei) augenblicklich auf 0 V verringert. Das niedrige Ausgangssignal des Komparators 372 wird über das NOR-Glied 390 dem Transistor-Schalterkreis 8 (Fig. 2) zugeführt, der hierauf durchschaltet und gemäß Fig. 5E einen Strom über die Primärwicklung 6-1 fließen läßt. Wenn die Spannung an der Verzweigung oder Verbindung RP zwischen den Widerständen 18 und (Fig. 2) aufgrund des über die Primärwicklung 6-1 fließenden Stroms größer wird als die Bezugsspannung V _p_, liefert der Komparator 221 ein Ausgangssignal hohen Pegels, um das Ausgangssignal des NOR-Glieds 39 0 auf den niedrigen Pegel übergehend zu lassen. Der Transistor-Schalterkreis 8 wird hierdurch durchgeschaltet, so daß er den Stromfluß über die Primärwicklung 6-1 unterbricht. Als Ergebnis erzeugt der Komparator 221 ein Signal niedrigen Pegels, während das NOR-Glied 39 0 wiederum ein ' Ausgangssignal hohen Pegels liefert, so daß ein vorbestimmter konstanter Strom über die Primärwicklung 6-1 fließen kann. Dieser Zustand bleibt erhalten, bis das Sägeζahnwellensignal der betreffenden Generator-

schaltung 320 die Zündzeit-Regelspannung V^ zum Setzen des Flip-Flops 352 erreicht. Wenn nämlich das Flip-Flop 352 gesetzt wird bzw. ist, wird über das NOR-Glied 39 0 ein Ausgangssignal "0" zum Abschalten oder Sperren des Transistor-Schalterkreises 8 erzeugt, so daß in der Sekundärwicklung 6-2 eine große Induktionsspannung erzeugt wird. Infolgedessen kann der Zündzeitpunkt durch Änderung der dem Komparator 351 eingegebenen Zündzeit-Regelspannung V eingestellt werden.

Im folgenden ist anhand der Fig. 6A bis 6D die in der Zündungsregelschaltung gemäß Fig. 4 in Abhängigkeit von einer Änderung der Maschinendrehzahl durchgeführte Phasenregelung bzw. -steuerung beschrieben.

Wenn die Brennkraftmaschine von einer konstanten Drehzahl aus beschleunigt, besitzt das Sägezahnwellensignal der betreffenden Generatorschaltung 320 zu dem Zeitpunkt, zu dem der Ausgangsimpuls des Zündzeitdetektors 4 abfällt, gemäß den Fig. 6A und 6B eine kleinere Größe als die Bezugsspannung V... Unmittelbar nach dem Abfall des Ausgangsimpulses des Zündzeitdetektors 4 erzeugen letzterer und der Komparator 340 daher Signale "0", so daß das NOR-Glied 341 ein Signal "1" liefert. Die Schalter 142 und 143 werden daher geschlossen, und die Kondensatoren 327 und 143 werden gemäß den Fig. 6C bzw. 6D auf vorbestimmte Spannungen aufgeladen. Wenn sich anschließend die Maschinendrehzahl gemäß Fig. 6A und 6B verringert, hat das Sägezahnwellensignal der betreffenden Generatorschaltung 320 die Bezugsspannung V erreicht, bevor der Ausgangsimpuls des Zündzeitdetektors 4 abfällt. In diesem Fall liefern der Zündzeitdetektor 4 und das Flip-Flop 332 Ausgangssignale hohen bzw. niedrigen Pegels. Wenn daher der Komparator 340 ein Signal hohen Pegels erzeugt, liefert das NOR-

Glied 342 (ebenfalls) ein Signal hohen Pegels zum Schließen des Schalters 144, wodurch die Ladespannung des Kondensators 143 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit verringert wird, bis das Zündzeitsignal den niedrigen Pegel erreicht (vgl. Fig. 6D). Die NOR-Glieder 333 und 334 erzeugen in diesem Fall, während beide Schalter 325 und 326 offen sind, Ausgangssignale "0", so daß die Ladespannung des Kondensators auf einem geringfügig höheren Wert als die Bezugsspannung V„ gehalten wird. Wenn das Zündzeitsignal· des Zündzeitdetektors 4 danach auf den niedrigen Pegel übergeht, werden der Schalter 144 geöffnet, die Ladespannung des Kondensators 143 konstant gehalten und der Kondensator 327 mit einer der Ladespannung des Kondensators 143 entsprechenden Geschwindigkeit aufgeladen. Bei einer Änderung der Maschinendrehzahl wird somit die Ladespannung des Kondensators 143 bezüglich ihres Pegels eingestellt, und das Sägezahnwellensignal der betreffenden Generatorschaltung 320 wird einer Phaseneinstellung unterworfen, um es mit dem Zündzeitsignal des Zündzeitdetektors 4 zu synchronisieren.

Nachstehend ist anhand der Fig. 7A bis 7F die Art und Weise beschrieben, auf welche die Ladespannung des Kondensators 143 in der Zündungsregelschaltung gemäß Fig. 4 kompensiert wird.

Im Fall der mit konstanter Drehzahl laufenden Brennkraftmaschine sei im folgenden angenommen, daß gemäß den Fig. 7A und 7B die Ladespannung des Kondensators 143 eine kleinere Größe als die optimale Größe gemäß Fig. 7D besitzt. Die Sägezahnwellen-Generatorschaltung 320 erzeugt (dabei) gemäß Fig. 7C ein Sägezahnwellensignal, das sich ändert und ein Gefäße bzw. eine Steilheit

entsprechend dieser niedrigen Ladespajinung besitzt- Der Komparator 340 stellt in diesem Fall fest, daß das Sägezahnwellensignal zum Zeitpunkt des Abfalls des Ausgangsimpulses des Zündzeitdetektors 4 eine kleinere Größe besitzt als die Bezugsspannung V... Infolgedessen werden die Schalter 142 und 331 geschlossen, und die Kondensatoren 143 und 327 werden auf vorher beschriebene Weise aufgeladen- Dies bedeutet, daß der Kondensator 143 auf die optimale Größe gemäß Fig. 7D aufgeladen wird. Wenn andererseits die Ladespannung des Kondensators 143 größer ist als der optimale Wert gemäß Fig. 7F, wird ein Sägezahnwellensignal erzeugt, das sich mit einem Gefalle entsprechend dieser hohen Ladespannung ändert. DiesesSägezahnwellensignal erreicht in diesem Fall die (Größe der) Bezugsspannung V_M, bevor der Ausgangsimpuls des Zündzeitdetektors 4 abfällt. Der Schalter 144 wird daher geschlossen, so daß sich der Kondensator 143 auf vorher beschriebene Weise entlädt. Da die Schalter 325 und 326 hierbei im Offenzustand gehalten werden, bleibt das Sägezahnwellensignal gemäß Fig. 7E auf einer Größe entsprechend der Bezugsspannung V_M« Danach ändert sich das Sägezahnwellensignal mit einem Gefalle bzw. einer Steilheit entsprechend der korrigierten Ladespannung des Kondensators 143.

Die Fig. 8A bis 8G sollen die in der Zündungsregelschaltung gemäß Fig. 4 bewirkte Zündzeitpunktregelung bzw. -einstellung näher erläutern.

Fig. 8A veranschaulicht den Ausgangssignalimpuls des Zündzeitdetektcrs 4, während Fig. 8B das Sägezahnwellensignal der betreffenden Generatorschaltung 320 und Fig. 8C das Ausgangssignal des Komparators 351 für den Fall, daß die Phasenverzögerung gleich Null ist, veranschaulichen. Die Zündzeitregel- bzw. -einstellspannung V

ist nämlich in diesem Fall gleich der Zwischenspannung

V eingestellt. Fig. 8B zeigt das Sägezahnwellensignal

für den Fall, daß die Zündzeit-Regelspannung V etwas

N größer eingestellt ist als die Zwischenspannung V .

Gemäß Fig. 8E fällt in diesem Fall das Ausgangssignal des !Comparators 351 mit einer geringen Zeitverzögerung ab. Dies bedeutet, daß der Zündzeitpunkt (ignition timing) geringfügig verzögert wird. Fig. 8F veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Sägezahnwellensignal und der Zündzeitregelspannung V_n für den Fall der Verzögerung des Zündzeitpunkts. Die Zündzeitregelspannung

V ist dabei nämlich wesentlich größer als die Zwischenspannung V aber kleiner als die Höchstspannung V ,_χ eingestellt, und das Ausgangssignal des !Comparators 351 fällt gemäß Fig. 8G mit einer etwas größeren Verzögerungszeit als in dem in Fig. 8E dargestellten Fall ab. Der. Zündzeitpunkt wird somit stark verzögert (zurückgenommen),

Die Zündzeit-Regelspannung wird beispielsweise von einer nicht dargestellten Klopfsteuerschaltung erzeugt, welche einen Klopfzustand und den optimalen Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine zur Steuerung oder Einstellung des (tatsächlichen) ZündZeitpunkts erfaßt.

Die Fig. 9A bis 9J sollen die mit der Zündungsregelschaltung gemäß Fig. 4 bewirkte Tastverhältnisregelung bzw. -einstellung veranschaulichen.

Die Fig. 9A bis 9D entsprechen den Fig. 5B, 5D, 5E bzw. 5G und zeigen den Ausgangsimpuls des Zündzeitdetektors 4, das Ausgangssignal des Komparators 351, die Ladespannung des Kondensators 357 bzw. den zur Primärwicklung 6-1 fließenden Strom.

Fig. 9E stellt das Ausgangssignal dar, das vom Komparator 351 dann geliefert wird, wenn die Brennkraftmaschine mit stärker verzögerter bzw. verringerter Drehzahl läuft, während Fig. 9F die Ladespannung des Kondensators 357 und Fig. 9G den über die Primärwicklung 6-1 fließenden Strom veranschaulichen. Die Ladespannung des Kondensators. 143 ist in diesem Fall niedrig, und das Aufladen und Entladen des Kondensators 357 erfolgt demgemäß langsamer bzw: mit einer niedrigeren Geschwindigkeit oder Frequenz. Außerdem ist die Ausgangsspannung V „„. des Bezugsspannungsgenerators 371 auf eine kleinere Größe eingestellt. Das Tastverhältnis eines über die Primärwicklung 6-1 fließenden Stroms wird daher gemäß Fig. 9G klein.

Fig. 9H veranschaulicht das Ausgangssignal, das der Kondensator 351 dann liefert, wenn sich die. Brennkraftmaschine mit höherer Drehzahl dreht, während die Fig. 91 und 9J die Ladespannung des Kondensators 357 bzw. den in diesem Fall über die Primärwicklung 6-1 fließenden Strom veranschaulichen. Die Ladespannung des Kondensators 143 ist dabei hoch. Infolgedessen erfolgen das Aufladen und Entladen des Kondensators 357 schnell bzw. mit höherer Geschwindigkeit, wobei die Ausgangsspannung des Bezugsspannungsgenerators 371 z.B. auf eine die Bezugsspannung V₇,^--, übersteigende Größe eingestellt ist. Das Tastverhältnis eines über die Primärwicklung 6-1 fließenden Stroms wird daher gemäß Fig. 9J groß.

Auf diese Weise kann eine zweckmäßige Größe des Zündstroms durch Steuerung oder Einstellung des Tastverhältnisses des über die Primärwicklung 6-1 fließenden Stroms in Übereinstimmung mit der Änderung der Maschinendrehzahl erzielt werden.

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Die Fig. 1OA bis 10E sollen die nach Maßgabe der Änderung der Ausgangsspannung der Stromquelle 240 (Fig. 2) bewirkte Steuerung bzw. Einstellung des Zündstroms verdeutli-.chen.

Die Fig. 10A bis 10C veranschaulichen das Ausgangssignal des !Comparators 351, die Ladespannung des Kondensators 357 bzw. den über die Primärwicklung 6-1 fließenden Strom für den Fall, daß die Stromquellenspannung den normalen Pegel besitzt. Fig. 10D zeigt die Ladespannung des Kondensators 357 für den Fall, daß die Stromquellenspannung etwas verringert ist, d.h. daß die vom Bezugsspannungsgenerator 361 gelieferte bzw. angelegte Bezugsspannung V₀^₁₁,-, reduziert ist. In diesem Fall wird die Aufladung des Kondensators 357 aufgrund der Verringerung der Bezugsspannung V_REp3 für eine kurze Zeit beendet oder abgeschlossen, wobei eine Spannung zwischen den beiden Klemmen des Kondensators 357 die Bezugsspannung V . beim Entladen des Kondensators 357 für eine kürzere Zeit erreicht, weil der Unterschied zwischen den Bezugsspannungen V _F3 und Vp. klein wird. Gemäß Fig. 10E wird somit das Tastverhältnis eines über die Primärwicklung 6-1 fließenden Stroms groß, so daß eine für den Zündvorgang erforderliche große Zündstromgröße erzielt wird.

Die Fig. 11A bis 11G veranschaulxchen die Begelung oder Einstellung der Zeitspanne, während welcher ein Strom über die Primärwicklung 6-1 fließen kann.

Die Fig. 11A bis 11D veranschaulichen das Ausgangssignal des Komparators 351, die Ladespannung des Kondensators 357, den über die Primärwicklung 6-1 fließenden Strom bzw. die Zeitspanne, während welcher der über die Primärwicklung 6-1 fließende Strom auf einer bestimmten

Größe gehalten wird, für den Fall, daß die Stromquellenspannung den normalen Pegel besitzt.

Die Fig."1 TE bis 11G zeigen die Ladespannung des Kondensators 357, den über die Primärwicklung 6-1 fließenden Strom bzw. die Zeitspanne, während welcher der über die Primärwicklung 6-1 fließende Strom auf einer bestimmten Größe gehalten wird, für den Fall, daß die Zeitspanne, während welcher der über die Primärwicklung 6-1 fließende Strom auf einer bestimmten Größe gehalten wird, länger wird, weil sich die Eigenschaften der Primärwicklung 6-1 beispielsweise aufgrund einer Temperaturänderung verändern.

Wenn die Zeitspanne, während welcher ein über die Primärwicklung 6-1 fließender Strom auf einer bestimmten Größe gehalten wird, langer wird, wird gemäß Fig. 11Έ die vom Bezugsspannungsgenerator 361 gelieferte Bezugsspannung V_REp3 ^a^f dieselbe Weise wie in Fig. 2 auf einen größeren Wert eingestellt. Infolgedessen verlängert sich die Auflage- oder Entladezeitspanne des Kondensators 357, während die Zeitspanne, während welcher ein Strom über die Primärwicklung 6-1 fließen kann, gemäß Fig. 11F kürzer wird. Wenn sich die Zeitspanne, während welcher ein über die Primärwicklung 6-1 fließender Strom auf einer bestimmten Größe gehalten wird, aus irgendeinem Grund verlängert, wird die Bezugsspannung V_n-^₀ auf oben beschriebene Weise auf einen größeren Wert eingestellt, so daß das Tastverhältnis eines Stroms, der über die Primärwicklung 6-1 fließen kann, zur Gewährleistung einer zweckmäßig eingestellten Größe des Zündstroms verkleinert wird.

Obgleich die Erfindung vorstehend in Verbindung mit nur einigen Ausführungsformen dargestellt und beschrieben ist,

— ob —

ist sie keineswegs hierauf beschränkt. Die Zündzeit-Regel- bzw. -Einstellspannung V_n, die beim beschriebenen Ausführungsbeispiel groß wird, wenn ein Klopfzustand auftreten kann, wird bei der Zündungsregelschaltung gemäß Fig. 4 beispielsweise an die invertierende Eingangsklemme des !Comparators 351 angelegt, doch kann diese Zündzeitpunkt-Regelspannung V durch eine beliebige Steuer- bzw. Regelspannung ersetzt werden, welche den Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von einer Änderung einer Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine zu regeln bzw. einzustellen vermag.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

Zündungsregelvorrichtung mit einer Signalerzeugungseinheit zur Lieferung eines Ausgangssignals mit einer der Drehzahl einer Brennkraftmaschine entsprechenden Frequenz,.einer Spannungshaiteeinheit zum Halten bzw. Speichern einer Spannung mit einem Pegel entsprechend der Maschinendrehzahl und einer Regel- bzw. Steuereinheit zur Einstellung des Leitungszustands einer Primärwicklung einer Zündspule, dadurch gekenn' zeich, net, daß die Regel- bzw. Steuereinheit zur Einstellung des Leitungszustands der Zündspulen-Primärwicklung eine Sägezahnwellen-Generatoreinheit (160, 320) zur Lieferung eines Sägezahnwellensignals mit einer Frequenz entsprechend einem Ausgangssignal der Signalerzeugungseinheit (2, 4) und einem Gefälle bzw. einer Steilheit (slope) entsprechend einer von der Spannungshalteeinheit (140)

angelegten Ausgangsspannung, eine erste, und eine zweite Bezugsspannungs-Generatorschaltung (V₀^₇,.,, 18O.V„,

V) zur Erzeugung erster bzw. zweiter Bezugsspannungen, eine erste Regel- bzw. Steuereinheit UiOO, 202, 300, 340) zum Vergleichen des ersten Bezugsspannungspegels mit dem Pegel des Sägezahnwellensignals von der Sägezahnwellen-Generatoreinheit (160, 320) zu einem Zeitpunkt (timing) , der mit dem von der Signalerzeugungseinheit (2, 4) angelegten oder gelieferten Ausgangssignal synchronisiert ist, und zur Einstellung der von der Spannungshalteeinheit gehaltenen oder gespeicherten Spannung in Abhängigkeit vom Pegelunterschied zwischen den beiden Eingangsspannungen, und eine zweite Regelbzw. Steuereinheit zur Erzeugung eines Zündregelsignals, wenn das Sägezahnwellensignal von der Sägezahnwellen-Generatoreinheit (160, 320) den Pegel der zweiten Bezugsspannung erreicht hat, aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Regel- bzw. Steuereinheit eine Komparatorschaltung (202, 340) zum Vergleichen der ersten Bezugsspannung mit dem Säge'zahnwellensignal. der Sägezahnwellen-Generatoreinheit (160, 320) und eine erste Regel- bzw. Steuerschaltung (100, 142, 165, 300, 331) aufweist, die mit der Signalerzeugungseinheit (2, 4) und der Komparatorschaltung (202, 340) verbunden ist und ein ' Ausgangssignal zur Spannungshalte- bzw. -speichereinheit (140) und zur Sägezahnwellen-Generatoreinheit (160, 320) liefert, wenn nach Maßgabe eines Ausgangssignals der Signalerzeugungseinheit (2, 4) festgestellt wird, daß das Säge'zahnwellensignal nicht den Pegel der ersten Bezugsspannung erreicht, sowie zur Einstellung des Pegels der in der Spannungsspeichereinheit (140) gehaltenen bzw. gespeicherten Spannung,

um den Spannungspegel des Sägezahnwellensigrfals dem Pegel der ersten Bezugsspannung anzugleichen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2_t .dadurch gekennzeichnet, daß die erste Regel- bzw, Steuereinheit weiterhin eine zweite Regel- bzw. Steuerschaltung (100, 144, 300) umfaßt, welche bei Feststellung, daß das Sägezahnwellensignal den Pegel der ersten Bezugsspannung erreicht hat, bevor die erste Regel- bzw. Steuerschaltung (100, 300) in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Signalerzeugungseinheit (2, 4) wirksam gemacht bzw- durchgeschaltet wird, ein Ausgangssignal der Spannungsspeichereinheit (140) zuzuliefern und den Pegel der in der Spannungsspeichereinheit gespeicherten Spannung einzustellen vermag.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsspeichereinheit einen Kondensator (143), einen Ladekreis (141, 142) zum Aufladen des Kondensators und einen Entladekreis (144, 145) zum Entladen des Kondensators aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Regel- bzw. Steuereinheit eine Koinparatorschaltung (202, 340) zum Vergleichen der ersten Bezugsspannung mit dem von der Säge sahnwellen·=· Generatoreinheit (160, 320) gelieferten Sägesahnwellensignal und eine mit der Signalerzeugungseinheit (2, 4) und der Komparatorschaltung verbundene erste Regel- bzw. Steuerschaltung (102, 341) aufweist, welche den Ladekreis (141, 142) zum Aufladen des Kondensators (143) mit einem Äusgangssignal beschickt, wenn in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Signalerzeugungs-

einheit festgestellt wird, daß das Sägezahnwellensignal den Pegel der ersten Bezugsspannung nicht erreicht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Regel- bzw. Steuereinheit weiterhin eine zweite Regel- bzw. Steuerschaltung (101, 342) aufweist, die dem Entladekreis. (144, 145) ein Ausgangssignal zum Entladen des Kondensators zuführt, wenn festgestellt
wird, daß das Sägezahnwellensignal den Pegel der ersten Bezugsspannung erreicht hat, bevor die erste Regelbzw. Steuerschaltung in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Signalerzeugungseinheit durchgeschaltet wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bezugsspannungs-Generatorschaltung eine erste Bezugsspannungspegel-Regel- bzw. -Einstellschaltung (186, 187) zur Änderung des Pegels der zweiten Bezugsspannung in Übereinstimmung mit einer Änderung der
Stromquellenspannung: aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bezugsspannungs-Generatorschaltung weiterhin eine zweite Bezugsspannungspegel-Einstellschaltung (181 - 186) zur Änderung des Pegels der zweiten
Bezugsspannung in Übereinstimmung mit einer Änderung
der in der Spannungsspeichereinheit gespeicherten
Spannung aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Regel- bzw. Steuereinheit weiterhin
eine Konstantstrom-Halteschaltung (221) aufweist,

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um einen die Zündspule durchfließenden Strom auf einer vorbestimmten Größe zu halten.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bezugsspannungs-Generatorschaltung eine dritte Bezugsspannungspegel-Einstellschaltung (188, 191) zur Änderung des Pegels der zweiten Bezugsspannung entsprechend der Zeitspanne aufweist, während welcher die Konstantstrom-Halteschaltung

(221) den über die Zündspule fließenden Strom auf ' der vorbestimmten Größe hält.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bezugsspannungs-Generatorschaltung weiterhin eine Bezugsspannungspegel-Einstellschaltung zur Änderung des Pegels der zweiten Bezugsspannung in Übereinstimmung mit einer Änderung der in der Spannungsspeichereinheit gespeicherten Spannung aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Regel- bzttfo Steuereinheit weiterhin eine Konstantstrom-Halteschaltung (221) aufweist,, um einen die Zündspule durchfließenden Strom auf einer vorbestimmten Größe zu halten»
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bezugsspannungs-Generatorschaltung eine Bezugsspanungspegel-EinstellschaltTing zur Änderung des zweiten Bezugsspannungspegels entsprechend der Zeitspanne aufweist, während itfslcher die Konstantstrom-Halteschaltung den über die Zündspule fließenden Strom auf der vorbestimmten Größe hält.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Regel- bzw. Steuereinheit einen Komparator zur Lieferung eines Ausgangssignals, wenn das Sägezahnwellensignal den Pegel der zweiten Bezugsspannung erreicht hat, und eine Regel- bzw. Steuerschaltung aufweist, die in Abhängigkeit von einem vom Komparator gelieferten Ausgangssignal einen Strom über eine Primärwicklung der Zündspule fließen läßt und in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Signalerzeugungseinheit ein Steuer- bzw. Regelsignal· erzeugt, das zur Unterbrechung des Stromflusses über die Primärwicklung der Zündspule dient.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Regel- bzw. Steuereinheit einen ersten Komparator zur Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn das Sägezahnwellensignal den Pegel der zweiten Bezugsspannung erreicht hat, und eine Regel- bzw. Steuerschaltung zur. Lieferung eines Regel- bzw» Steuersignals in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des ersten Komparators aufweist, um den Stromfluß über die Primärwicklung der Zündspule zu unterbrechen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bezugsspannungspegel variabel ist.
17. Vorrichtung'nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelr bzw. Steuerschaltung einen Sägezahnwellengenerator zur Lieferung eines Sägezahnwellensignals, das ein Gefalle bzw. eine Steilheit entsprechend der in der Spannungsspeichereinheit, gespeicherten Spannung besitzt und dessen Pegel sich zwischen einer dritten und einer vierten

Bezugsspannung ändert,, einen zweiten Komparator zur Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn das Ausgangssignal des Sägezahnwellengenerators den Pegel der vierten Bezugsspannung erreicht hat, einen ersten Steuerabschnitt zur Lieferung eines ersten Steuersignals zum Sägezahnwellengenerator in Ab= hängigkeit von einem Ausgangssignal des ersten !Comparators,, um den Sägezahnwellengenerator eine erste Ausgangssignalkomponente erzeugen zu lassen, deren Pegel sich von der drittsn Bezugsspannung auf die vierte Besugsspanming ändert, und zur Lieferung eines zweiten Steuersignals zum Sägezahnwellengenerator in Abhängigkeit von einem Äusgangssignal des zweiten !Comparators,, um den Sägezahnwellengenerator eine zweite Ausgangssignalkomponente erzeugen zu lassen _r deren Pegel sich von der vierten Bezugsspannung auf die dritte Bezugsspannung ändert, einen zweiten Steuerabschnitt zur Einstellung des Ausgangssignals des Sägezahnwellengenerators auf den dritten Bezugsspannungspegel, wenn festgestellt xtfird, daß die vom Sägezahnwellengenerator gelieferte zweite Ausgangssignalkomponente den Pegel einer fünften Bezugsspannung erreicht hat, und einen dritten Steuerabschnitt zur Erzeugung eines Ausgangssignals in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal' des BSgezahiwellengenerators mit dem Pegel der dritten Bezugsspannung, wobei das Äusgangssignal des dritten Steuerabschnitts einen Stromfluß über die Primärwicklung der Zündspule zulassen soll, und zur Erzeugung eines Zündzeitsignals in Abhängigkeit vom ersten Steuersignal des ersten Steuerabschnitts aufweist, wobei das Zündzeitsignal zur Verhinderung bzw. Unterbrechung eines Stromflusses über die Primärwicklung der Zündspule dient.

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18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Regel- bzw. Steuereinheit weiterhin eine Konstantstrom-Halteschaltung aufweist, um einen über die Zündspule fließenden Strom auf einer vorbestimmten Größe zu halten.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der vierte Bezugsspannungspegel nach Maßgabe der Zeitspanne einstellbar ist, während welcher die Konstantstrom-Halteschaltung den über die Primärwicklung der Zündspule fließenden Strom auf der vorbestimmten Größe hält.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der fünfte Bezugsspannungspegel nach Maßgabe der in der Spannungsspeichereinheit gespeicherten Spannung einstellbar ist.