DE3233635C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündsteuerung für Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 30 14 635 ist eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zur Steuerung des Zündzeitpunktes einer Brennkraftmaschine bei lastfreiem Betrieb bekannt. Dabei wird abgetastet, ob die Maschine im lastfreien Zustand oder unter Last läuft. Ein zentraler Rechner ermittelt auf mathematischem Wege anhand erfaßter Betriebsdaten einen Wert für die Zündzeitpunktvorverstellung bei lastfreiem Betrieb, der sich gegenüber dem Betrieb unter Last unterscheidet. Diese Lösung kann auf Änderungen von Betriebsbedingungen unter Last, die ebenfalls eine Zündzeitpunktsverstellung erforderlich machen können, nicht reagieren. Weiter wird bei der Lösung gemäß der DE-OS 30 14 635 ein Rechner mit großer Speicherkapazität und hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit benötigt, da Kennlinien für die Steuerung des Zündzeitpunktes jeweils errechnet werden müssen. Bei einer Störung des Rechners lassen sich Fehlzündungen nicht verhindern.

Eine weitere elektronische Zündeinrichtung mit lastabhängiger Verstellung des Zündzeitpunktes ist aus der DE-OS 21 60 289 bekannt. Jedoch ist auch dort keine Einrichtung zur Verhinderung von Fehlzündungen bei gestörter Zündelektronik vorhanden.

Aus der US-PS 41 57 699 ist eine elektronische Vorrichtung zur Vorverstellung des Zündzeitpunktes einer Verbrennungskraftmaschie bekannt, auf die im folgenden eingegangen wird.

Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild einer herkömmlichen Zündsteuerung mit einem Mikrocomputer. Kurz zusammengefaßt enthält die Zündsteuerung Zündkerzen, eine Zündkerzenansteuerung, eine Drehwinkelstellung-Signalerzeugungseinrichtung und eine Zündfreigabe-Signalerzeugungseinrichtung.

Die Drehwinkelstellung-Signalerzeugungseinrichtung weist eine Scheibe 1 und der Scheibe 1 zugeordnet vorgesehene Lageabtaster 2 und 3 auf. Die Scheibe 1 ist in nichtgezeigter Weise mit der Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine verbunden. Die Scheibe 1 weist abtastbare Elemente 4 und 5 auf, die an ihrem Rand in einem Abstand von 180° voneinander, also an einander direkt gegenüberliegenden Stellen am Rand, vorgesehen sind. Die Lageabtaster 2 und 3 sind in der Nähe des Randes der Scheibe 1 und voneinander um 90° verdreht entfernt angeordnet. Die Lageabtaster 2 und 3 dienen dazu, die Lage der abtastbaren Elemente 4 und 5 zu erfassen, und können beispielsweise Näherungsschalter vom Oszillatortyp mit einem Oszillator enthalten. Im Falle, daß die Lageabtaster 2 und 3 Näherungsschalter vom Oszillatortyp sind, können die abtastbaren Elemente 4 und 5 jeweils ein vorstehendes Metallstück wie beispielsweise ein Eisenteil aufweisen. Die Scheibe 1 wird synchron mit der Drehung des Motors mit der gleichen Drehzahl wie der des Motors in Pfeilrichtung in Drehung versetzt. Als Folge davon wird ein Impulssignal P₁ vom Lageabtaster 2 und ein Impulssignal P₂ vom Lageabtaster 3 erhalten. In diesem Fall wird jedes der Impulssignale P₁ und P₂ während zwei Umdrehungen der Scheibe 1 viermal erhalten. Nun ist die Lage von jedem der abtastbaren Elemente 4 und 5 auf der Scheibe 1 so bestimmt, daß das Impulssignal P₂ hinsichtlich des Drehwinkels der Kurbelwelle einige Grad (sagen wir 10°) vor dem oberen Totpunkt geliefert wird. Der Sinn davon ist, kurz vor dem oberen Totpunkt zu zünden, um die Verbrennungszeit eines Brennstoffes im Zylinder des Motors auszugleichen. Eine derartige Zündung wird als Vorzündung bezeichnet. Sie wird im folgenden im Detail beschrieben. Das Impulssignal P₁ wird hinsichtlich des Drehwinkels der Kurbelwelle 90° vor dem Impulssignal P₂ geliefert.

Die Zündfreigabe-Signalerzeugungseinrichtung enthält einen Taktsignalerzeuger 6, ein Logikelement zum Ausführen einer ODER-Verknüpfung bzw. ein ODER-Gatter 7, einen Zähler 8, einen Haltekreis bzw. eine Latch-Schaltung 9, einen Mikrocomputer 10, Register 11 und 12 und digitale Komparatoren 13 und 14. Der Ausgang des Taktsignalerzeugers 6 ist mit dem Eingang des Zählers 8 und dem Eingang des Mikrocomputers 10 verbunden. Der Eingang des ODER-Gatters 7 ist mit den Ausgängen der Lageabtaster 2 und 3 und der Ausgang des ODER-Gatters ist mit dem Eingang des Haltekreises 9 verbunden. Der Ausgang des Zählers 8 ist mit dem Eingang des Haltekreises 9, dem Eingang des Komparators 13 und dem Eingang des Komparators 14 verbunden. Der Ausgang des Haltekreises 9 ist mit dem Eingang des Mikrocomputers 10 verbunden. Der Eingang des Mikrocomputers 10 ist ebenfalls so geschaltet, daß er die Ausgangssignale der Lageabtaster 2 und 3 erhält. Der Ausgang des Mikrocomputers 10 ist mit den Eingängen der Register 11 und 12 verbunden. Der Ausgang des Registers 11 ist mit dem Eingang des Komparators 13 verbunden. Der Ausgang des Registers 12 ist mit dem Eingang des Komparators 14 verbunden.

Der Taktsignalerzeuger 6 erzeugt ein Taktimpulssignal einer vorbestimmten Frequenz. Das ODER-Gatter 7 führt eine Verknüpfung der Impulssignale P₁ und P₂ aus und liefert ein die Verknüpfung darstellendes Signal. Der Zähler 8 zählt die Zahl der vom Taktsignalerzeuger 6 erhaltenen Taktimpulssignale CL und liefert einen Zählwert. Der Haltekreis 9 wird in Antwort auf das vom ODER-Gatter 7 erhaltene Signal getriggert, um den momentanen Zählwert des Zählers 8 zu halten. Der vom Haltekreis 9 gehaltene Zählwert wird dem Mikrocomputer 10 zugeführt.

Fig. 2 ist ein schematisches Blockschaltbild des Mikrocomputers. Der Mikrocomputer 10 enthält eine Zentraleinheit 101, einen Nur- Lese-Speicher (ROM) 102, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 103 und einen damit gekoppelten Datenbus DB. Der Mikrocomputer 10 erhält das Impulssignal P₁ vom Lageabtaster 2, das Impulssignal P₂ vom Lageabtaster 3 und den Zählwert vom Haltekreis 9 und führt verschiedene Operationen wie beispielsweise eine arithmetische Operation, eine Speicherung, Ausgabe der Daten oder ähnliches synchron mit dem Taktimpulssignal CL vom Taktsignalerzeuger 6 durch. Einzelheiten des Betriebs des Mikrocomputers 10 werden nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 beschrieben.

Die Register 11 und 12 halten den vom Mikrocomputer 10 erhaltenen Zählwert, und dieser Zählwert wird den Komparatoren 13 und 14 zugeleitet. Der Komparator 13 vergleicht den vom Zähler 8 erhaltenen Zählwert und den vom Register 11 erhaltenen Zählwert und liefert bei Übereinstimmung beider Werte ein Impulssignal S. In gleicher Weise vergleicht der Komparator 14 den vom Zähler 8 erhaltenen Zählwert und den vom Register 12 erhaltenen Zählwert und liefert bei Übereinstimmung beider Werte ein Impulssignal R.

Die Zündkerzenansteuerung enthält ein R-S-Flip-Flop 15, Transistoren 16 und 18, einen Widerstand 17, eine Zündspule 19, einen Verteiler 20 und eine Batterie 22. Der Setzeingang des R-S-Flip-Flops 15 ist mit dem Ausgang des Komparators 13 und der Rücksetzeingang desselben mit dem Ausgang des Komparators 14 verbunden. Der Ausgang des R-S-Flip-Flops 15 ist mit der Basis des Transistors 16 verbunden. Der Emitter des Transistors 16 ist geerdet. Der Kollektor des Transistors 16 ist mit der Basis des Transistors 8 und einer Klemme des Widerstandes 17 verbunden. Die andere Klemme des Widerstandes 17 ist mit der positiven Klemme der Batterie 22 verbunden, und die negative Klemme der Batterie 22 ist geerdet. Der Emitter des Transistors 18 ist ebenfalls geerdet. Der Kollektor des Transistors 18 ist über eine Primärwicklung 191 der Zündspule 19 mit der positiven Klemme der Batterie 22 verbunden. Die Sekundärwicklung 192 der Zündspule 19 ist mit einem drehbeweglichen Anschluß des Verteilers 20 verbunden. Der Verteiler 20 weist vier feste Anschlüsse auf, von denen jeder mit jeweils einem Ende einer der Zündkerzen 21 a bis 21 d verbunden ist. Das andere Ende jeder der Zündkerzen 21 a bis 21 d ist geerdet.

Das R-S-Flip-Flop 15 wird durch das vom Komparator 13 erhaltene Impulssignal S gesetzt und durch das vom Komparator 14 erhaltene Impulssignal R rückgesetzt. Das vom R-S-Flip-Flop 15 erhaltene invertierte Ausgangssignal nimmt einen niedrigen Pegel an, wenn das Flip-Flop gesetzt ist, und einen hohen Pegel, wenn das Flip-Flop rückgesetzt ist. Wenn das Ausgangssignal des R-S-Flip-Flop 15 einen niedrigen Pegel annimmt, wird der Transistor 16 in Sperrzustand, der Transistor 18 dagegen in Durchlaßzustand gebracht, wodurch erreicht wird, daß ein Strom I durch die Primärwicklung 191 der Zündspule 19 fließt. Wenn dagegen das Ausgangssignal des R-S-Flip-Flop 15 einen hohen Pegel annimmt, wird der Transistor 16 in Durchlaßzustand, der Transistor 18 dagegen in Sperrzustand gebracht, wodurch erreicht wird, daß der durch die Primärwicklung 191 der Zündspule 19 fließende Strom unterbrochen wird und damit eine hohe Spannung an der Sekundärwicklung 192 der Zündspule 19 erzeugt wird. Der drehbewegliche Anschluß des Verteilers 20 wird synchron mit der Motordrehung mit halber Motordrehzahl in Drehung versetzt. Während die drehbeweglichen Anschlüsse umlaufen, wird die an der Sekundärwicklung 192 der Zündspule 19 erzeugte hohe Spannung den Zündkerzen 21 a bis 21 d zugeteilt, wodurch an den Zündkerzen 21 a bis 21 d Zündfunken erzeugt werden. Wenn der Motor zwei Umdrehungen durchführt, wird die an der Sekundärwicklung 192 der Zündspule 19 erzeugte hohe Spannung jeder der Zündkerzen 21 a bis 21 d einmal zugeteilt.

Unter Bezug auf die Fig. 3 und 4B soll nun der Betrieb am Anfang nach dem Start der Maschine, bis deren Drehzahl einen Leerlaufdrehzahl (etwa 600 U/min) genannten vorbestimmten Wert erreicht hat, beschrieben werden. Während der Startphase des Motors wird, da hier die Drehzahlschwankungen des Motors groß sind, keine Vorherbestimmung des Zeitpunktes der nächsten Zündung auf der Basis der Drehzahl zu einem gegebenen Zeitpunkt durchgeführt. Genauer gesagt wird zur im wesentlichen gleichen Zeit wie der Ausgabe des Impulssignales P₁ der Fluß des Stromes I durch die Primärwicklung 191 der Zündspule 19 gestartet und zur im wesentlichen gleichen Zeit wie der Ausgabe des Impulssignals P₂ gestoppt. Fig. 3 ist eine graphische Darstellung des Betriebes der Zündsteuerung während der Startphase des Motors. Fig. 4A ist ein Flußdiagramm des Mikrocomputerbetriebes.

In Fig. 3 bezeichnen P₁ und P₂ die von den Lageabtastern 2 bzw. 3 erhaltenen Impulssignale. Der Zählwert zeigt schematisch die Änderung des Zählwerts im Zähler 8 als gerade Linie. S bezeichnet das vom Komparator 13 und R das vom Komparator 14 erhaltene Impulssignal. bezeichnet das vom R-S-Flip-Flop 15 erhaltene invertierte Ausgangssignal. I bezeichnet den durch die Primärwicklung 191 der Zündspule 19 fließenden Spulenstrom. Wenn der Motor gestartet wird, wird die Scheibe 1 entsprechend in Drehung versetzt, und die Impulssignale P₁ und P₂ werden von den Lageabtastern 2 bzw. 3 erhalten. Die Impulssignale P₁ und P₂ werden dem Haltekreis 9 über das ODER-Gatter 7 zugeführt, und der momentan im Zähler 8 vorhandene Zählwert wird im Haltekreis 9 gehalten. Die Impulssignale P₁ und P₂ werden andererseits ebenfalls dem Mikrocomputer 10 zugeleitet, und der Mikrocomputer 10 liest in Antwort auf diese Eingangssignale den im Haltekreis 9 gehaltenen Zählwert und erfaßt den Eingangszeitpunkt der Impulssignale P₁ und P₂ ausgedrückt durch die Zählwerte. Beispielsweise seien die Zählwerte zu den Eingangszeitpunkten der Impulssignale P₁₁ und P₁₂ die Zählwerte C _{P 11} bzw. C _{P 12}, und die Zählwerte zu den Eingangszeitpunkten der Impulssignale P₂₁ und P₂₂ die Zählwerte C _{P 21} bzw. C _{P 22}.

Im folgenden soll der Fall beschrieben werden, in dem der Spulenstrom I beginnt, durch die Zündspule 19 zu fließen. Unter Bezug auf Fig. 4A wird im Schritt S 1 die Zeitspanne T₁₁ zwischen den Impulssignalen P₁₁ und P₁₂ auf der Basis der Zählwerte C _{P 11} und C _{P 12} zum Eingangszeitpunkt des Impulssignals P₁₂ ausgewertet. Im Schritt S 2 wird die Motordrehzahl N zum Eingangszeitpunkt des Impulssignales P₁₂ auf der Basis der oben beschriebenen Zeitspanne T₁₁ gemäß folgender Gleichung errechnet:

wobei K eine Konstante darstellt.

Im Schritt S 3 wird die Drehzahl mit der oben beschriebenen Leerlaufdrehzahl von 600 U/min verglichen. Da hier gerade die Startphase betrachtet wird, fährt das Programm mit Schritt S 4 fort. In diesem Schritt wird dem Zählwert C _{P 12} bei der Ausgabe des Impulssignals P₁₂ ein kleiner vorbestimmter Zählwert C _K zuaddiert. Der Zählwert C _K entspricht der für den Betrieb des Mikrocomputers 10, des Registers 11 und des Komparators 13 erforderlichen Zeit.

Im Schritt S 5 wird der oben beschriebene Zählwert C _{S 1} zum Register 11 übertragen. Der in der beschriebenen Weise bestimmte Zählwert C _{S 1} ist in Fig. 3 dargestellt. Der zum Eingangszeitpunkt des Impulssignals P₁₂ im Zähler 8 vorliegende Zählwert C _{P 12} wird unverzüglich der Zählwert C _{S 1}. Damit wird mittels des Komparators 13 die Übereinstimmung des vom Zähler 8 erhaltenen Zählwertes mit dem vom Register 11 erhaltenen Zählwert festgestellt und als Folge davon das Impulssignal S vom Komparator 13 erhalten. In Antwort auf die Ausgabe des Impulssignales S nimmt das Ausgangssignal des R-S-Flip-Flops 15 einen niedrigen Pegel an, wodurch der Fluß des Spulenstromes I durch die Zündspule 19 gestartet wird. Wie oben beschrieben beginnt der Fluß des Stromes I durch die Zündspule 19 im wesentlichen gleichzeitig mit der Ausgabe des Impulssignals P₁.

Im folgenden soll der Fall beschrieben werden, in dem der durch die Zündspule 19 fließende Spulenstrom I unterbrochen werden soll, d. h. in dem die Zündkerze zünden soll. Das gleiche Verfahren, wie es bereits in Verbindung mit Fig. 4A gezeigt wurde, wird durchgeführt, wenn der Motor weiterdreht, um das Signal P₂₂ zu liefern. Der oben beschriebene Zählwert C _{R 1} wird in das Register 12 übertragen. Mit Bezug auf Fig. 3 wird der im Zähler 8 zum Eingangszeitpunkt des Impulssignals P₂₂ vorliegende Zählwert C _{P 22} unverzüglich der Zählwert C _{R 1}. Damit wird vom Komparator 14 Übereinstimmung des vom Zähler 8 erhaltenen Zählwertes mit dem vom Register 12 erhaltenen Zählwert festgestellt und das Impulssignal R vom Komparator 14 erhalten. Das Ausgangssignal des R-S-Flip-Flops 15 nimmt, wie oben beschrieben, in Antwort auf die Ausgabe des Impulssignals R einen hohen Pegel an, und der Spulenstrom I der Zündspule 19 wird unterbrochen, wodurch die Zündkerze einen Zündfunken abgibt. Wie oben beschrieben wird die Zündkerze im wesentlichen gleichzeitig mit der Ausgabe des Impulssignals P₂ gezündet.

Nun ist der oben beschriebene Zählwert C _K zur Korektur der Betriebsverzögerungszeit nicht wesentlich und wird daher der Einfachheit halber in der folgenden Beschreibung vernachlässigt. Es sei darauf hingewiesen, daß durch eine derartige Vernachlässigung in der folgenden Beschreibung keine Nachteile verursacht werden.

Unter Bezug auf die Fig. 4 bis 6 wird im folgenden der Betrieb in dem Fall beschrieben, in dem der Motor nach Beendigung der Startphase im mittleren Drehzahlbereich (sagen wir 1500 U/min) läuft, wobei vornehmlich die Unterschiede vom Startbetrieb, wie oben beschrieben, herausgestellt werden sollen. Die Vorherbestimmung des Zündzeitpunktes wird nach dem Start des Motors durchgeführt. Fig. 4B zeigt als Flußdiagramm eine Betriebsweise einer arithmetischen Vorherbestimmungsoperation für den Zeitpunkt des Beginns des Spulenstromflusses mittels des Mikrocomputers. Fig. 5 ist eine Tabelle von im Nur-Lese-Speicher 102 gespeicherten Vorzündungswinkeldaten. Fig. 6 zeigt in einer graphischen Darstellung den Betrieb der Zündsteuerung bei mittlerem Drehzahlbereich des Motors.

Im folgenden soll der Fall beschrieben werden, in dem der Spulenstrom I durch die Zündspule 19 zu fließen beginnt. Mit Bezug auf Fig. 4A, wie oben beschrieben, wird im Schritt S 1 die Zeitspanne T₂₂ zwischen den Impulssignalen P₂₄ und P₂₅ auf der Basis der Zählwerte C _{P 24} und C _{P 25} zum Eingangszeitpunkt des Impulssignals P₂₅ bestimmt. Im Schritt S 2 wird die Motordrehzahl N zum Eingangszeitpunkt des Impulssignals P₂₅ mit Hilfe der erwähnten Zeitspanne T₂₂ gemäß folgender Gleichung errechnet:

wobei K eine Konstante darstellt.

Im Schritt S 3 wird die Drehzahl N mit der Leerlaufdrehzahl 600 U/min verglichen. Da die Situation nach dem Start des Motors betrachtet wird, fährt das Programm mit dem Schritt S 6 in Fig. 4B fort. Im Schritt S 6 wird der der momentanen Motordrehzahl entsprechende Vorzündungswinkel R durch Indizierung der im Nur-Lese-Speicher 102 abgelegten Tabelle der Vorzündungsdaten (siehe Fig. 5) erhalten. Der in Fig. 5 aufgeführte Vorzündungswinkel R zeigt einen Vorzündungswinkel vom Ausgabezeitpunkt des Impulssignals P₂ und die Beziehung des Vorzündungswinkels vom oberen Totpunkt in der gezeigten Ausführungsform wird folgendermaßen ausgedrückt:

α = R + 10 (3)

Es ist allseitig bekannt, daß allgemein der Vorzündungswinkel um so größer sein sollte, je höher die Motordrehzahl ist. Da im vorliegenden Fall die Motordrehzahl 1500 U/min beträgt, ist der erhaltene Vorzündungswinkel R = 10°. Beim Schritt S 7 wird der erwähnte Vorzündungswinkel R in die der momentanen Drehzahl entsprechende Zeitspanne T _R umgerechnet. Beim Schritt S 8 wird der Zeitpunkt des Beginns des Flusses des Spulenstromes I errechnet als zeitlicher Abstand t _{S 2} vom Ausgabezeitpunkt des Impulssignales P₂₅ gemäß folgender Gleichung:

Beim Schritt S 9 wird der Zählwert C _{S 2} zum Zeitpunkt nach Ablauf der Zeitspanne t _{S 2} nach dem Ausgabezeitpunkt des Impulssignals P₂₅ gemäß folgender Gleichung errechnet:

C _{S 2} = C _{P 25} + [t _{S 2}] (5)

wobei [t _{S 2}] einen der Zeitspanne t _{S 2} entsprechenden Zählwert darstellt.

Beim Schritt S 10 wird der erwähnte Zählwert C _{S 2} zum Register 11 übertragen. In Fig. 6 sind die derart bestimmten Werte, die Zeitspanne t _{S 2} und der Zählwert C _{S 2}, gezeigt. Der im Zähler 8 zum Eingangszeitpunkt des Impulssignales P₂₅ vorliegende Zählwert C _{P 25} wird nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne durch den Wert C _{S 2} ersetzt. Daher wird Übereinstimmung des vom Zähler 8 erhaltenen Zählwertes mit dem vom Register 11 erhaltenen Zählwerk mittels des Komparators 13 festgestellt und damit das Impulssignal S vom Komparator 13 abgegeben. Als Folge der Ausgabe des Impulssignales S nimmt das Ausgangssignal des R-S-Flip-Flops 15 einen niedrigen Pegel an, wodurch der Fluß des Spulenstromes I durch die Zündspule 19 gestartet wird.

Im folgenden soll der Fall beschrieben werden, in dem der durch die Zündspule 19 fließende Spulenstrom I unterbrochen werden soll, d. h. der Fall, in dem die Zündkerze einen Zündfunken abgeben soll. Dazu wird in gleicher Weise vorgegangen, wie es in Verbindung mit Fig. 4A und 4B zum Eingangszeitpunkt des Impulssignales P₁₅ durchgeführt wurde. Insbesondere wird auf der Basis der Zählwerte C _{P 14} und C _{P 15} die Zeitspanne T₁₂ zwischen den Impulssignalen P₁₄ und P₁₅ sowie die Motordrehzahl N aufgrund der Zeitspanne T₁₁ bestimmt. Mit der Drehzahl N wird der Vorzündungswinkel R durch Indizierung der Tabelle erhalten und danach in die Zeitspanne T _R umgerechnet. Die Zeitspanne t _{R 2} wird daraufhin mittels der Zeitspanne T _R gemäß folgender Gleichung errechnet:

Der Zählwert C _{R 2} zum Zeitpunkt nach Ablauf der Zeitspanne t _{R 2} nach dem Ausgabezeitpunkt des Impulssignales P₁₅ wird gemäß folgender Gleichung berechnet:

C _{R 2} = C _{P 15} + [t _{R 2}] (7)

wobei [t _{R 2}] einen der Zeitspanne t _{R 2} entsprechenden Zählwert darstellt.

Der oben beschriebene Zählwert C _{R 2} wird dem Register 12 zugeführt. Die in der oben beschriebenen Weise bestimmten Werte, die Zeitspanne t _{R 2} und der Zählwert C _{R 2}, sind in Fig. 6 gezeigt. Der zum Eingangszeitpunkt des Impulssignales P₁₅ im Zähler 8 vorliegende Zählwert C _{P 15} wird nach Ablauf einer gegebenen Zeitspanne durch den Zählwert C _{R 2} ersetzt. Damit wird mittels des Komparators 14 eine Übereinstimmung des vom Zähler 8 erhaltenen Zählwertes mit dem vom Register 12 erhaltenen Zählwert festgestellt und vom Komparator 14 das Impulssignal R abgegeben. In Antwort auf die Ausgabe des Impulssignales R nimmt, wie oben beschrieben, das Ausgangssignal des R-S-Flip-Flops 15 einen hohen Pegel an, und der Spulenstrom I der Zündspule 19 wird unterbrochen, wodurch die Zündkerze einen Zündfunken abgibt. Ausgenommen bei einer abrupten Änderung der Motordrehzahl zündet in einem solchen Fall, da es vorherbestimmt ist, daß das Impulssignal P₂₆ zu einem um die Zeitspanne T₂₂ nach dem Ausgabezeitpunkt des Impulssignales P₂₅ liegenden Zeitpunkt erhalten wird, die Zündkerze zu einem Zeitpunkt, der hinsichtlich des Vorzündungswinkels um R und hinsichtlich der Zeit um T _R vor der Ausgabe des Impulssignales P₂₆ liegt.

Wie man aus der obigen Beschreibung entnehmen kann, wird bei einer Zündsteuerung gemäß Fig. 1 eine arithmetische Operation zur Vorherbestimmung des Zeitpunktes des Beginns und der Unterbrechung des folgenden Spulenstromes auf der Basis der Daten unmittelbar vor Anlegen des Signals, zum Eingangszeitpunkt der Impulssignale P₁ und P₂, durchgeführt unter der Annahme, daß keine abrupte Änderung der Motordrehzahl auftritt. Immer dann, wenn eine derartige abrupte Änderung der Motordrehzahl auftritt, wird folglich der Zündzeitpunkt vom normalen Zündzeitpunkt bedeutend abweichen und daher eine abnorme Frühzündung oder Spätzündung auftreten. Eine derartige abrupte Änderung der Motordrehzahl würde durch Beschleunigung mit vollgeöffneten Querschnitten bei fehlender Last, einem plötzlichen Lastabwurf oder ähnlichem verursacht. Dies wird unter Bezug auf Fig. 7 weiter ausgeführt. Fig. 7 ist eine graphische Darstellung einer Betriebsweise der Zündsteuerung im Fall, in dem ausgehend von einem mittleren Drehzahlbereich des Motors die Motordrehzahl abrupt geändert wird.

Wie oben beschrieben wird die Zeitspanne t _{S 2}, die den Zeitpunkt des Beginns des Flusses des Spulenstromes I festsetzt, auf der Basis der Zeitspanne T₂₂ und die Zeitspanne t _{R 2}, die den Zeitpunkt der Unterbrechung des nächsten Spulenstromes I festlegt, auf der Basis der Zeitspanne T₁₂ bestimmt. In dem Fall, in dem keine abrupte Änderung der Motordrehzahl auftritt, werden die Impulssignale P₁₆ und P₂₆ beim nächsten Zeitpunkt erhalten, und es wird, wie oben beschrieben, normale Vorzündung durchgeführt. Nimmt man jedoch an, daß die Motordrehzahl plötzlich erhöht wird, dann werden anstelle der und vor den Impulssignalen P₁₆ und P₂₆ die Impulssignale P _16′ und P _26′ erhalten. Da jedoch der als Ergebnis der Vorherbestimmung erhaltene Unterbrechungszeitpunkt unverändert wie ursprünglich bleibt, wird der Spulenstrom I um die Zeitspanne T _R , gegenüber dem Ausgabezeitpunkt des Impulssignales P₂₆, verzögert unterbrochen, mit dem Ergebnis, daß eine abnorme Spätzündung auftritt. Wenn andersherum die Motordrehzahl plötzlich absinkt, werden anstelle von und nach den Impulssignalen P₁₆ und P₂₆ die Impulssignale P _16′′ und P _26′′ erhalten. Daher wird der Spulenstrom zu einem um die Zeitspanne T _{R ′′ gegenüber dem Ausgabezeitpunkt des Impulssignales P 26′′ vorgezogenen Zeitpunkt unterbrochen, und es tritt eine abnorme Frühzündung auf. Bei Auftreten einer derartigen abnormen Früh- oder Spätzündung wird ein abnormer Zustand wie beispielsweise Drehrichtungsumkehr, Klopfen oder andere ungünstige Zustände, des Motors verursacht, und gegebenenfalls könnte der Motor beschädigt oder zerstört werden. Abgesehen vom oben beschriebenen Fall, in dem die Abnormität durch eine plötzliche Änderung der Motordrehzahl verursacht wird, kann eine derartige abnorme Zündung, d. h. eine Zündung zu einem abnormen Zeitpunkt, selbst dann verursacht werden, wenn die Steuerung des Zündzeitpunktes durch eine vorübergehende Störung eines Mikrocomputers (wie beispielsweise Steuerungsverlust oder Durchgehen der Software) außer Betrieb gesetzt wird, was zufälligerweise aufgrund einer Störung von außen oder ähnlichem, einer plötzlichen Unterbrechung der Netzspannung infolge eines Wackelkontaktes an den Batterieklemmen und ähnlichem auftreten kann. Zum Zweck, eine abnorme Zündung aufgrund einer plötzlichen Änderung der Motordrehzahl zu vermeiden, kann ein Weg ins Auge gefaßt werden, bei dem zur Durchführung einer arithmetischen Vorhersageoperation des folgenden Zündzeitpunktes eine Änderungstendenz der Motordrehzahl auf der Basis mehrerer Intervalle der Impulssignale P₁ oder P₂ vorausbestimmt wird, anstatt diese arithmetische Vorhersageoperation des nächsten Zündzeitpunktes, wie oben beschrieben, auf der Basis eines Intervalls des Impulssignales P₁ oder P₂ durchzuführen. Bei einer solchen Lösung wird jedoch die Speicherkapazität des Mikrocomputers, die Zahl der arithmetischen Verarbeitungsschritte und ähnliches erhöht, wodurch ein Mikrocomputer mit mittlerer Geschwindigkeit und hoher Kapazität erforderlich ist, was weniger wirtschaftlich ist. Ferner kann beim Beginn einer plötzlichen Beschleunigung und ähnlichem nur eine beschränkte Anzahl von Eingangsdaten erhalten werden, wodurch es bei einem derartigen Übergangszustand extrem schwer ist, abnorme Zündung zu verhindern. Schließlich kann bei einer derartigen Lösung eine abnorme Zündung aufgrund von allgemeinen Störungen eines Mikrocomputers oder ähnlichem nicht verhindert werden.}

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Zündsteuerung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der unabhängig von dem Mikrocomputer außerhalb eines bestimmten Bereiches liegende Fehlzündungen ausgeschlossen werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Zündsteuerung der eingangs erwähnten Art gelöst, die gemäß der Erfindung gekennzeichnet ist durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1. Eine derartige Zündsteuerung hat den Vorteil, daß ein bestimmter Zündwinkelbereich aufrechterhalten werden kann. Die Zündsteuerung gibt nicht nur im Sinne einer bestimmten Notlauffähigkeit einen festen vorgegebenen Notlauf-Zündzeitpunkt vor, sondern sie läßt auch bei defektem Zündsteuerungssystem noch einen bestimmten vorgegebenen Zündwinkelbereich zu.

Die Zündsteuerung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren beschrieben. Von den Figuren zeigt

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer herkömmlichen Zündsteuerung mit einem Mikrocomputer;

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild eines Mikrocomputers;

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Wirkungsweise einer herkömmlichen Zündsteuerung während der Startphase des Motors;

Fig. 4a ein Flußdiagramm der Funktion des Mikrocomputers;

Fig. 4B ein Flußdiagramm zur Durchführung der Vorausbestimmung des Zeitpunktes des Beginns des Zündspulenstromes mittels eines Mikrocomputers;

Fig. 5 eine Tabelle der in einem Nur-Lese-Speicher gespeicherten Vorzündungswinkeldaten;

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Wirkungsweise der herkömmlichen Zündsteuerung bei mittlerem Drehzahlbereich der Maschine;

Fig. 7 eine graphische Darstellung der Wirkungsweise der herkömmlichen Zündsteuerung in dem Fall, in dem die Motordrehzahl plötzlich verändert wird, während sich der Motor im mittleren Drehzahlbereich befindet;

Fig. 8 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Zündsteuerung;

Fig. 9 eine graphische Darstellung der Wirkungsweise der Zündsteuerung nach Fig. 8 im Falle eines Normalbetriebes des Motors im mittleren Drehzahlbereich;

Fig. 10 eine graphische Darstellung der Wirkungsweise der Zündsteuerung nach Fig. 8 in dem Fall, in dem die Motordrehzahl plötzlich erhöht wird, während sich die Maschine im mittleren Drehzahlbereich befindet;

Fig. 11 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Zündsteuerung;

Fig. 12 eine graphische Darstellung der Betriebsweise der Zündsteuerung nach Fig. 11 in dem Fall, in dem die Motordrehzahl plötzlich erhöht wird, während sich die Maschine in mittlerem Drehzahlbereich befindet;

Fig. 13 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Zündsteuerung;

Fig. 14 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen Drehzahl und Vorzündungswinkel des Motors; und

Fig. 15 eine graphische Darstellung der Betriebsweise der Zündsteuerung nach Fig. 13 in dem Fall, in dem die Motordrehzahl plötzlich erhöht wird, während sich die Maschine in mittlerem Drehzahlbereich befindet.

Fig. 8 stellt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Zündsteuerung dar. Im folgenden wird hauptsächlich eine Beschreibung der Unterschiede dieser Ausführungsform von der in Fig. 1 gezeigten herkömmlichen Zündsteuerung erfolgen. Die gezeigte Ausführungsform weist eine zusätzliche zu der in Fig. 1 gezeigten Zündsteuerung vorgesehene Zündungsfreigabeeinrichtung auf. Die Zündungsfreigabeeinrichtung enthält eine Scheibe 23, einen Lageabtaster 24 und ein Logikelement zum Ausführen einer UND-Verknüpfung bzw. UND-Gatter 27. Die Scheibe 23 ist mit der Kurbelwelle des Motors wie im Fall der Scheibe 1 gekoppelt. Die Scheibe 23 weist abtastbare Elemente 25 und 26 an ihrem äußeren Umfangsrand auf, die voneinander um 180° versetzt angeordnet sind. Die Spitzenwinkel der abtastbaren Elemente 25 und 26 betragen jeweils b. Der Lageabtaster 24 ist in der Nähe des äußeren Randes der Scheibe 23 vorgesehen. Der Ausgang des Lageabtasters 24 ist mit einem Eingang des UND-Gatters 27 verbunden. Der andere Eingang des UND-Gatters 27 ist so geschaltet, daß er den Ausgang des Komparators 14 erhält. Der Ausgang des UND-Gatters 27 ist mit dem Rücksetzeingang des R-S-Flip-Flops 15 verbunden.

Der Lageabtaster 24 ist derart vorgesehen, daß er die Lage der abtastbaren Elemente 25 und 26 wie im Falle der Lageabtaster 2 und 3 erfaßt, wobei jeder der Abtaster einen Näherungsschalter vom Oszillatortyp mit einem im Inneren vorgesehenen Oszillator aufweist. Die abtastbaren Elemente 25 und 26 weisen jeweils ein vorstehendes Metallstück wie beispielsweise ein Eisenstück auf im Fall, daß der Lageabtaster 24 ein Näherungsschalter vom Oszillatortyp ist. Die Scheibe 23 wird mit gleicher Drehzahl wie der der Maschine synchron mit dieser in Pfeilrichtung in Drehung versetzt. Daher wird vom Lageabtaster 24 ein Drehwinkelbereichssignal P₃ erhalten. Im vorliegenden Fall werden 4 Signale P₃ während einer zweimaligen Umdrehung der Scheibe 23 erhalten. Die Lage und der jeweilige Spitzenwinkel β der abtastbaren Elemente 25 und 26 auf der Scheibe 23 sind so bestimmt, daß der Spitzenwinkel β den für die Maschine zulässigen Zündungswinkel abdeckt (beispielsweise von 90° vor bis 10° nach dem oberen Totpunkt). Als Beispiel wurde in der gezeigten Ausführungsform der Spitzenwinkel b so gewählt, daß er den Bereich von 40° vor dem oberen Totpunkt bis zum oberen Totpunkt abdeckt. Das UND-Gatter 27 wertet die Verknüpfung des vom Komparator 14 erhaltenen Impulssignals R und des vom Lageabtaster 24 erhaltenen Signals P₃ aus und liefert damit das Impulssignal R · P₃. Das R-S-Flip-Flop 15 wird in Antwort auf das Impulssignal R · P₃ rückgesetzt.

Im folgenden soll die Gesamtwirkungsweise der in Fig. 8 gezeigten Zündsteuerung beschrieben werden. Zunächst wird die Wirkungsweise in einem Normalzustand beschrieben, in dem die Maschine sich in mittlerem Drehzahlbereich befindet. Fig. 9 ist eine graphische Darstellung der Wirkungsweise der Zündsteuerung in einem Normalzustand in mittlerem Drehzahlbereich der Maschine. Die Beschreibung konzentriert sich auf die Unterschiede der Wirkungsweise nach Fig. 9 von der nach Fig. 6. In Fig. 9 stellt P₃ ein vom Lageabtaster 24 erhaltenes Drehwinkelbereichssignal und R · P₃ das vom UND-Gatter 27 erhaltene Verknüpfungssignal dar. Da der Spitzenwinkel β so bestimmt wurde, daß er den oben beschriebenen Wert besitzt, nimmt das Signal P₃ während eines Zeitraumes von 40° vor dem oberen Totpunkt bis zum oberen Totpunkt einen hohen Pegel an. Andererseits wird das Impulssignal P₂ zum Zeitpunkt von 10° vor dem oberen Totpunkt erhalten, wie oben beschrieben. Ferner wird das Impulssignal R zu einem um 10° vor dem Impulssignal P₂ liegenden Zeitpunkt (also zu einem Zeitpunkt von 20° vor dem oberen Totpunkt) in dem Fall erhalten, in dem die Motordrehzahl mit 1500 U/min angenommen wird, wie oben beschrieben. Demgemäß wird das logische Produkt des Impulssignals R und des Signals P₃ und damit das Impulssignal R · P₃ vom UND-Gatter 27 erhalten. Dadurch wird das R-S-Flip-Flop 15 rückgesetzt, und das Ausgangssignal des R-S-Flip-Flops 15 nimmt einen hohen Pegel an, und der Spulenstrom I der Zündspule 19 wird unterbrochen, wodurch eine Zündung der Zündkerze ausgelöst wird. Die bis jetzt beschriebene Wirkungsweise ist genau gleich der der in Fig. 3 gezeigten herkömmlichen Zündsteuerung.

Im folgenden soll ein Fall beschrieben werden, bei dem die Motordrehzahl plötzlich verändert wird, während sich der Motor in einem mittleren Drehzahlbereich befindet. Fig. 10 ist eine graphische Darstellung der Betriebsweise der Zündsteuerung in dem Fall, in dem die Motordrehzahl plötzlich erhöht wird, während sich der Motor in einem mittleren Drehzahlbereich befindet. Vornehmlich sollen die Unterschiede der Wirkungsweise nach Fig. 10 von der nach Fig. 9 beschrieben werden. Wie bereits früher mit Bezug auf Fig. 7 ausgeführt wurde, werden immer dann, wenn die Motordrehzahl plötzlich erhöht wird, die Impulssignale P _16′ und P _26′ früher als die Impulssignale P₁₆ und P₂₆ anstelle dieser erhalten. Da jedoch der Unterbrechungszeitpunkt nach der Vorausbestimmung gleich bleibt, wird das Impulssignal R vom Komparator 14 zu einem Zeitpunkt erhalten, der um eine Zeitspanne T _{R ′} vom Ausgabezeitpunkt des Impulssignals P _26′ verzögert verschoben ist. Andererseits wird der Zeitpunkt, zu dem das Signal P₃ einen hohen Pegel annimmt, aufgrund des plötzlichen Ansteigens der Motordrehzahl ebenfalls nach vorne verschoben, und die Zeitspanne wird kurz, in der dieses Ausgangssignal erhalten wird. Daher wird zu dem Zeitpunkt, zu dem der Zählwert C _{R 2} beträgt, das logische Produkt des Impulssignals R und des Signals P₃ und damit das Impulssignal R · P₃ vom UND-Gatter 27 nicht erhalten. Daher wird verhindert, daß das Ausgangssignal des R-S-Flip-Flops 15 zu diesem Zeitpunkt einen hohen Pegel annimmt, und damit wird eine Unterbrechung des Spulenstromes I und somit eine abnorme Zündung verhindert (siehe die durch die gestrichelte Linien in der Figur gezeigten Verläufe von und I). Danach wird in gleicher Weise wie oben beschrieben der Zählwert C _{S 3} auf der Basis der Zeitspanne T _22′ zwischen den Impulssignalen P₂₅ und P _26′ sowie der Zählwert C _{R 3} auf der Basis der Zeitspanne T _12′ zwischen dem Impulssignal P₁₅ und P _16′ bestimmt. Zu dem Zeitpunkt, wenn der Zählwert im Zähler 8 den Wert C _{S 3} und C _{R 3} nach Ablauf einer Zeitspanne annimmt, wird das Impulssignal S vom Komparator 13 bzw. das Impulssignal R vom Komparator 14 erhalten. Selbst wenn das Impulssignal S zum Zeitpunkt erhalten wird, wenn der Zählwert C _{S 3} ist, bleibt das R-S-Flip-Flop 15 gesetzt, was bedeutet, daß dies ohne Einfluß bleibt. Wenn das Impulssignal R zu dem Zeitpunkt erhalten wird, an dem der Zählwert C _{R 3′} beträgt, dann ist das Signal P₃ zu diesem Zeitpunkt auf hohem Pegel, und vom UND-Gatter 27 wird die Verknüpfung des Impulssignals R und des Signals P₃ geliefert, wodurch der Spulenstrom I unterbrochen und eine Zündung der Zündkerze durchgeführt wird.

Es wurde oben der Fall beschrieben, in dem die Motordrehzahl plötzlich ansteigt. Das gleiche Verfahren wird jedoch auch in dem Fall durchgeführt, in dem die Motordrehzahl plötzlich absinkt, wobei der Zündzeitpunkt auf die Zeitspanne beschränkt ist, in der das Signal P₃ auf hohem Pegel ist, und eine abnorme Zündung verhindert wird. Selbst wenn das Impulssignal R aus irgendeinem anderen Grund als der plötzlichen Drehzahländerung des Motors zu einem abnormen Zeitpunkt erhalten wird, wie beispielsweise im Fall, in dem die Taktfrequenz des Taktsignalerzeugers 6 aufgrund einer äußeren Störung oder ähnlichem vorübergehend verändert ist, oder im Fall einer vorübergehenden Störung des Mikrocomputers, im Fall einer plötzlichen Unterbrechung der Spannungsversorgung oder ähnlichem, ist der Zündzeitpunkt auf einen Zeitbereich beschränkt, in dem das Signal P₃ auf hohem Pegel liegt, wodurch eine abnorme Zündung verhindert wird.

Gemäß der in Fig. 8 gezeigten Zündsteuerung kann eine abnorme Zündung verhindert werden; wie jedoch aus Fig. 10 ersichtlich ist, tritt ein Zündaussetzer auf, bei dem die Zündung der Zündkerze zu dem Zeitpunkt, wenn der Zählwert C _{R 2} beträgt, verhindert wird. Die Tatsache, daß ein solcher Zündaussetzer auftritt, kann Unannehmlichkeiten wie beispielsweise Stocken des Motors, schlechtes Beschleunigungsverhalten und ähnliches verursachen. Daher wird im folgenden eine Ausführungsform beschrieben, die in der Lage ist, das Auftreten eines Zündaussetzers selbst im Falle einer Abnormität zu verhindern.

Fig. 11 ist ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Im folgenden soll vornehmlich eine Beschreibung der Unterschiede der Ausführungsform nach Fig. 11 von der nach Fig. 8 vorgenommen werden. Die gezeigte Ausführungsform weist zusätzlich zur Zündsteuerung nach Fig. 8 eine Triggerimpulssignalerzeugereinrichtung 28 und ein Logikelement zur Ausführung ein ODER-Verknüpfung bzw. ODER-Gatter 29 auf. Der Eingang des Triggerimpulssignalerzeugereinrichtung 28 ist mit dem Ausgang des Lageabtasters 24 und der Ausgang des Triggerimpulssignalerzeugereinrichtung 28 mit einem Eingang des ODER-Gatters 29 verbunden. Der andere Eingang des ODER-Gatters 29 ist so geschaltet, daß er den Ausgang des UND- Gatters 27 erhält. Der Ausgang des ODER-Gatters 29 ist mit dem Rücksetzeingang des R-S-Flip-Flops 15 verbunden.

Der Triggerimpulserzeuger 28 weist eine Differenzierschaltung oder dergleichen auf und antwortet auf die nacheilende Flanke des vom Lageabtaster 24 erhaltenen Signals P₃ mit der Erzeugung des Triggerimpulssignals P₄. Wie bereits beschrieben wurde, nimmt das Signal P₃ über den für den Motor zulässigen Zündwinkelbereich einen hohen Pegel an, und das Impulssignal P₄ wird daher am Ende des für die Maschine zulässigen Zündzeitpunktbereiches erzeugt. Das ODER-Gatter 29 liefert die Verknüpfung des Impulssignals P₄ und des Impulssignals R · P₃ zur Ausgabe des Impulssignales R₁. Das R-S-Flip-Flop 15 wird auf das Impulssignal R₁ hin rückgesetzt.

Im folgenden soll die Gesamtwirkungsweise der in Fig. 11 gezeigten Zündsteuerung beschrieben werden. Fig. 12 ist eine graphische Darstellung der Wirkungsweise der Zündsteuerung in dem Fall, in dem die Motordrehzahl plötzlich ansteigt, während sich der Motor in einem mittleren Drehzahlbereich befindet. Die Beschreibung wird sich hauptsächlich mit den Unterschieden der Wirkungsweise nach Fig. 12 von der nach Fig. 10 befassen. In Fig. 12 bezeichnet P₄ ein von der Triggerimpulssignalerzeugereinrichtung 28 erhaltenes Triggerimpulssignal und R₁ ein vom ODER-Gatter 29 erhaltenes Impulssignal. Das Impulssignal P₄ wird zum Zeitpunkt des Auftretens der nacheilenden Flanke des Signals P₃ erhalten. Immer wenn aufgrund eines plötzlichen Ansteigens der Motordrehzahl der Zeitpunkt, zu dem das Signal P₃ einen hohen Pegel annimmt, vorverschoben und dessen Zeitdauer verkürzt wird, wird ebenfalls das Impulssignal P₄ früher erhalten, während dessen Intervall kürzer wird. Da das R-S-Flip-Flop 15 auf das Impulssignal R₁₁ hin rückgesetzt wurde, hat das unmittelbar danach auftretende Impulssignal R₁₂ keine Bedeutung. Zu diesem Zeitpunkt liegt der gleiche Zustand wie der in Fig. 10 gezeigte vor. Das R-S-Flip-Flop 15 wird jedoch in Antwort auf das Impulssignal R₁₃ rückgesetzt, das Ausgangssignal nimmt einen hohen Pegel an, und der Spulenstrom I wird unterbrochen, wodurch eine Zündung der Zündkerze durchgeführt wird. Daher wird das Auftreten eines Zündaussetzers verhindert.

Wie vorausgehend beschrieben wird bei der Ausführungsform nach Fig. 11 nicht nur eine abnorme Zündung verhindert, sondern eine Zündung auch notwendigerweise einmal innerhalb eines vorbestimmten Zündwinkelbereiches in dem Falle durchgeführt, daß eine plötzliche Änderung der Motordrehzahl oder dergleichen auftritt, mit dem Ergebnis, daß das Auftreten eines Zündaussetzers verhindert wird. Daher wird auch das Auftreten jeglicher Unannehmlichkeiten wie Stocken des Motors, schlechtes Beschleunigungsverhalten oder dergleichen verhindert.

Fig. 13 ist ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Zündsteuerung. Im folgenden sollen vornehmlich die Unterschiede der Ausführungsform nach Fig. 13 von der nach Fig. 8 beschrieben werden. Die Ausführungsform nach Fig. 13 weist ferner zusätzlich zur Ausführung der Zündsteuerung nach Fig. 8 eine Verzögerungsschaltung 30 und ein ODER-Gatter 29 auf. Der Eingang der Verzögerungsschaltung 30 ist mit dem Ausgang des Lageabtasters 3 und der Ausgang der Verzögerungsschaltung 30 mit einem Eingang des ODER-Gatters 29 verbunden. Der andere Eingang des ODER-Gatters 29 ist mit dem Ausgang des UND-Gatters 27 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gatters 29 ist mit dem Rücksetzeingang des R-S-Flip-Flops 15 verbunden.

Die Verzögerungsschaltung 30 liefert ein um eine vorbestimmte Zeit, beispielsweise die Zeitspanne t _D , gegenüber dem Impulssignal P₂ verzögertes Impulssignal P₅. Wie diese Verzögerungszeit t _D bestimmt wird, wird im folgenden beschrieben. Das ODER-Gatter 29 bestimmt die Verknüpfung des Impulssignals P₅ und des Impulssignals R · P₃ zur Abgabe eines Impulssignales R₂. Das R-S-Flip-Flop 15 wird auf das Impulssignal R₂ hin rückgesetzt.

Es soll nun beschrieben werden, wie die Verzögerungszeitspanne t _D bestimmt wird. Fig. 14 ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Motordrehzahl N und dem Vorzündungswinkel. Der Vorzündungswinkel α bezeichnet den Vorzündungswinkel vom oberen Totpunkt, und der Vorzündungswinkel R bezeichnet einen Vorzündungswinkel gerechnet vom Ausgabezeitpunkt des Impulses P₂. In Fig. 14 bezeichnet die durchgezogene Linie einen in der oben mit Bezug auf Fig. 5 beschriebenen Tabelle der Vorzündungswinkeldaten gespeicherten Vorzündungswinkel und die gestrichelte Linie denjenigen Vorzündungswinkel, der durch Umwandlung der Verzögerungszeitspanne t _D in den Vorzündungswinkel unter Berücksichtigung der Motordrehzahl erhalten wird.

Die Verzögerungszeitspanne t _D wird so bestimmt, daß das oben beschriebene Impulssignal P₅ beim kleinsten Vorzündungswinkel (α=7,5° oder R=-2,5°) erzeugt wird, der beim Leerlauf 600 U/min) des Motors erforderlich ist. Die Verzögerungszeitspanne t _D wird in diesem Fall nach folgender Gleichung berechnet:

Wie aus Gleichung (7) ersichtlich ist, wird dann, wenn die Verzögerungszeitspanne t _D wie beschrieben auf einen vorbestimmten Wert festgelegt wird, die durch deren Umwandlung zum Vorzündungswinkel unter Berücksichtigung der Motordrehzahl erhaltene Verzögerungszeitspanne eine gerade Linie, wie es durch die gestrichelte Linie in Fig. 14 gezeigt ist.

Claims (4)

1. Zündsteuerung für Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung, mit
einer Zündkerzenansteuerung (15-20, 22),
einer Einrichtung (1-5) zum Erfassen der Drehstellung der Kurbelwelle und zum Erzeugen eines Ausgangssignales (P₂) in Abhängigkeit von der Drehstellung und einer damit gekoppelten, einen Rechner aufweisenden Zündfreigabesignalerzeugungseinrichtung (6-14) zum Erzeugen eines Zündfreigabesignales zu einem der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine zugeordneten Zündzeitpunkt,
gekennzeichnet durch
eine zusätzliche Zündfreigabeeinrichtung (23-27) mit einem mit der Kurbelwelle gekoppelten rotierenden Teil (23), einer Einrichtung (24-26) zum Bestimmen eines vorgegebenen Drehwinkelbereichs des rotierenden Teiles (23) und zum Erzeugen eines Drehwinkelbereichssignales (P₃),
ein Logikelement (27) zum Ausführen einer UND-Verknüpfung, dessen einer Eingang mit der Zündfreigabesignalerzeugungseinrichtung (6-14) und dessen anderer Eingang mit der Einrichtung (24-26) zum Erzeugen des Drehwinkelbereichssignales (P₃) verbunden ist und dessen Ausgang mit der Zündkerzenansteuerung (15-20, 22) verbunden ist.

2. Zündsteuerung für Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Triggerimpulssignal-Erzeugereinrichtung (28), die mit der Drehwinkelbereich-Bestimmungseinrichtung (24, 25, 26) gekoppelt ist und auf die Abfallflanke des Drehwinkelbereichssignales (P₃) mit der Erzeugung eines Triggerimpulssignales (P₄) antwortet, und ein Logikelement (29) zur Ausführung einer ODER-Verknüpfung, das mit der Triggerimpulssignal-Erzeugereinrichtung (28) und dem Logikelement (27) zur Ausführung der ODER-Verknüpfung des Triggerimpulssignales (P₄) und eines das Ergebnis der UND-Verknüpfung darstellenden Signales (R · P₃) zur Lieferung eines das Ergebnis der ODER-Verknüpfung darstellenden Signales (R₁) an die Zündkerzenansteuerung (15-20, 22) gekoppelt ist.

3. Zündsteuerung für Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit der Einrichtung (1-5) zum Erfassen der Drehstellung der Kurbelwelle und zum Erzeugen eines Ausgangssignales (P₂) gekoppelte Verzögerungseinrichtung (30) zur Verzögerung des Drehstellungsausgangssignales (P₂) um eine vorbestimmte Zeitspanne zur Lieferung eines verzögerten Signales (P₅) und ein Logikelement (29) zur Ausführung einer ODER-Verknüpfung, das mit der Verzögerungseinrichtung (30) und dem Logikelement (27) zur Ausführung einer ODER-Verknüpfung des Verzögerungssignales (P₅) und eines das Ergebnis der UND-Verknüpfung darstellenden Signales (R · P₃) zur Lieferung eines das Ergebnis der ODER-Verknüpfung darstellenden Signales (R₂) an die Zündkerzenansteuerung (15-20, 22) gekoppelt ist.

4. Zündsteuerung für Brennkraftmaschinen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit durch die Verzögerungseinrichtung (30) derart wählbar ist, daß das Verzögerungssignal (P₅) bei einem minimalen Vorzündungswinkel erzeugbar ist, der für die Brennkraftmaschine bei Leerlaufdrehzahl erforderlich ist.