DE2723801A1

DE2723801A1 - Zuendanlage, insbesondere fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2723801A1
Application number: DE19772723801
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ing Grad Borst; Winfried Dipl Ing Kloetzner; Ernst-Olav Dr Pagel; Hermann Dipl Ing Vetter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-05-26
Filing date: 1977-05-26
Publication date: 1978-12-07
Anticipated expiration: 1997-05-27
Also published as: DE2723801C2; US4207846A

Description

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I6.5.I977 Ve/Km

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1 Zündanlage, insbesondere für Brennkraftmaschinen Zusammenfassung

Es wird eine Zündanlage, insbesondere für Brennkraftmaschinen vorgeschlagen, die es ermöglicht, mit einem Zündungsrechner, der für Brennkraftmaschinen mit einer geringen Zylinderzahl ausgelegt ist, die Zündvorgänge in einer Brennkraftmaschine zu steuern, die eine größere Anzahl von Zylindern aufweist. Die Zündanlage umfaßt eine durch eine rotierende Geberanordnung gesteuerte Rechnerstufe zur Steuerung des Stromflusses in wenigstens einer Zündspule, in deren Sekundärstromkf%is wenigstens eine Zündstrecke geschaltet ist. Zur Erzeugung weiterer, winkelversetzter Steuersignale zur Steuerung des Stromflusses in wenigstens einer Zündspule ist der Ausgang der Rechnerstufe mit wenigstens einer, vorzugsweise als Schieberegister ausgebildeten Verzögerungseinrichtung verbunden, deren Verzögerungszeit durch Winkelimpulse der Geberanordnung gesteuert ist. Dies geschieht vorzugsweise dadurch, daß der Takteingang des Schieberegisters durch Winkelimpulse der Geberanordnung beaufschlagt ist. Das Ausgangssignal der Rechnerstufe wird in Abhängigkeit der Zahl der Zylinder in der wenigstens einen Verzögerungseinrichtung um einen bestimmten Winkel versetzt.

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Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Zündanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Zündanlage für Brennkraftmaschinen mit mehreren Zylindern aus der DT-PS 1 258 189 und aus der DT-OS 2 2^9 838 bekannt, bei der jedoch zur Erzeugung winkelversetzter Zündimpulse mehrere, autonome elektronische Zündsysteme jeweils eine Zündspule beaufschlagen. Die Versetzung der Zündimpulse erfolgt durch die Geberanordnung, durch die jeweils abwechselnd die beiden Zündsysteme beaufschlagt werden. Insbesondere bei komplizierten Zündsystemen, die Zündungsrechner zur Festlegung der Schließzeit und der drehabhängigen Zündverstellung enthalten, bedeutet dies einen intnensen Aufwand an Bauteilen und demzufolge hohe Kosten. Weiterhin ist es aus der DT-OS 2 329 O56 bekannt, eine Bezugsmarke einer Geberanordnung auf elektronische Weise zu vervielfachen und diese elektronisch vervielfachten Gebersignale einem Zündungsrechner zuzuführen. Dies ermöglicht zwar ein einfaches Gebersystem, der Zündungsrechner muß jedoch bei vielzylindrigen Brennkraftmaschinen dennoch mit entsprechendem Aufwand für die in kuren Winkelabständen auftretenden Zündsignalen ausgelegt sein, bzw. die Vielzahl der elektronischen Bezugsmarkensignale auswerten können. Dies bedeutet ebenfalls einen nicht geringen Aufwand an Elektronik und Kosten im Zündungsrechner.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Zündanlage mit dem kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß einmal ein sehr einfacher Geber mit z.B. nur einer einzigen Bezugsmarke verwendet werden muß und daß nur ein einfacher Zündungsrechner erforderlich ist, der nur für eine Brennkraftmaschine mit einer geringen Zylinderzahl

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ausgelegt sein muß. Eine einfache Ansteuerung mehrerer Zündspulen, vorzugsweise unter Wegfall einer mechanischen Hochspannungsverteilung, ist möglich. Ebenfalls möglich ist die Zusammenführung der einzelnen Zündsignale über eine ODER-Verknüpfung zur Steuerung einer einzigen Zündspule, die dann allerdings eine mechaniche Hochspanungs- verteilung aufweisen muß.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Zündanlage möglich. Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung der Verzögerungseinrichtung als Schieberegister, dessen Takteingang durch Winkelimpulse der Geberanordnung beaufschlagt ist.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 das Prinzipschalbild eines ersten Ausführungsbeispiels mit mehreren Zündspulen, Fig. 2 ein Teilschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der Er findung fur eine, einzige Zündspule und Fig. 3 ein Signaldiagra/mn zur Erläuterung der Wirkungsweise der Ausführungsbeispiele.

Beschreibung der Erfindung

Eine Geberanordnung 10 besteht aus einer vorzugsweise mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbundenen Zahn scheibe 100, auf der umfangsseitig eine Vielzahl von Zähnen 101 angebracht sind. Diese Zähne werden durch einen ersten Aufnahmer 102 abgetastet, indem jeder ferromagnetische Zahn in diesem induktiven Aufnehmer 102 eine Induktivitätsänderung hervorruft, die ein Signal zur Folge hat. Statt ferromagnetischer Zähne können auch andere Marken vorgesehen sein, die durch andere Aufnehmer abtastbar sind. So kann z.B. die Scheibe in Umfangsrichtung streifenförmig magnetisiert sein oder eine Lochanordnung aufweisen, die dur<-

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optische Vorrichtungen abtastbar ist. Eine Bezugsmarke ist ebenfalls auf der Scheibe 100 ageordnet. Die Bezugsmarke 103 kann natürlich auch auf einer anderen Scheibe oder einem anderen Drehteil angeordnet sein. Die Bezugsmarke 103 wird von einem zweiten Aufnehmer 104 abgetastet. Zur Umwandlung der Gebersignale der beiden Aufnehmer 103, 104 in Rechtecksignale können vorzugsweiese in der Zeichnung nicht näher dargestellte Impulsformerstufen vorgesehen sein.

Beide Aufnehmer 102, 104 sind mit einer Zündzeitpunkt-Be-" rechnungsstufe 11 verbunden, in der in Abhängigkeit der Gebersignale und vorzugsweise auch in Abhängigkeit weiterer Parameter (z.B. der Saugrohrunterdruck p, die Temperatur T und die Drosselklappenstellung oC ) der Zündzeitpunkt und der Schließwinkel festgelegt wird. Dies kann z.B. anhand vorgegebener Zündwinkel-Kennlinien erfolgen. Eine solche Zündzeitpunkt-Berechnungsstufe ist z.B. aus der DT-OS 2 504 843 oder aus der DT-OS 2 329 046 bekannt.

Der Ausgang der Zündzeitpunkt-Berechnungsstufe 11 ist sowohl mit einer Klemme 12, wie auch mit dem Eingang (serial input) eines Schieberegisters 13 verbunden, dessen Ausgang (serial output) an eine Klemme 14 angeschlossen ist. Der Takteingang C des Schieberegisters 13 ist mit dem ersten Aufnehmer 102 verbunden.

Die Klemme 12 ist mit dem Steuereingang eines elektrischen Schalters 15 verbunden, der vorzugsweise als steuerbarer Halbleiterschalter, insbesondere als Transistor oder Thyristor ausgebildet ist. Eine mit dem positiven Pol einer Versorgungsspannungsquelle verbundene Klemme 16 ist über die Reihenschaltung der Primärwicklung einer Zündspule 17 mit der Schaltstrecke des Transistors 15 an Masse angeschlossen. Zwischen der Zündspule 17 und dem Transistor 15 ist

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eine Klemme l8 vorgesehen. Die mit einem Anschluß an der Primärwicklung liegende Sekundärwicklung der Zündspule ist mit ihrem zweiten Anschluß über zwei parallel geschaltete Zündstrecken 19» 20 an Masse angeschlossen. Die Zündstrecken 19, 20 sind bei einer Brennkraftmaschine üblicherweise als Zündkerze ausgebildet. Die Klemme I¹I ist mit einem entsprechenden System verbunden, dessen Bezugszeichen jeweils um die Zahl lOerhöht sind. Die Klemne 16 bleibt natürlich dieselbe.

Die dargestellte Anordnung ist für eine Vier-Zylinder-Brennkraftmaschire gezeigt, wobei jeweils gleichzeitig Zündfunken an zwei Zündkerzen erzeugt werden. Dieses Verhalten stört nicht, da sich immer nur in einem der beiden Zylinder ein zündfähiges Gemisch befindet. Der jeweils andere Zylinder befindet sich in der Ausstoßphase. Soll von jeder Zündspule eine größere Zahl von Zündkerzen beaufschlagt werden, so kann in bekannter Weise ein Hochspannugsverteiler vorgesehen sein.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung sind die beiden Klemmen 12, 1*» über ein ODER-Gatter 31 mit dem Steuereingang des elektrischen Schalters 15 verbunden, der zwischen die Klemme 18 und Masse geschaltet ist. Die übrigen Beschaltung der Klemmen 12, 14, 18 entspricht Fig. 1. Aus dieser Anordnung ergibt sich der Einsatz einer einzigen Zündspule 17, der bei mehreren Zylindern in bekannter Weise ein Hochspannungsverteiler nachgeschaltet werden muß. Z.B. bei einer Zwei-Zylinder-Brennkraftmaschine können die beiden Zündkerzen 19, 20 gemäß. Fig. 1 beschaltet sein.

Die Wirkungsweise der in der Fig. 1, bzw. Fig. 2 dargestellten Anordnung soll im folgenden anhand des in Fig. 3 dargestellten Signaldiagramms erläutert werden. Der Ausgang der Zündzeitpunkt-Berechnungsstufe 11 liefert gemäß dem eingangs angegebenen Stand der Technik ein Steuersignal A

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zur Steuerung des elektrischen Schalters 15, dessen Länge die Schließzeit bestimmt. Während dieser Schließzeit erfolgt die magnetische Aufladung der Zündspule 17· Am Ende des Signals A öffnet der Schalter 15 und an den Zündkerzen 19i 20 wird ein Zündfunke erzeugt. Dieses Signal A liegt auch am Eingang des Schieberegisters 13 an und wird im Takt der Taktimpulse vom Aufnehmer 102 durch das Schieberegister 13 hindurchgeschoben. In Abhängigkeit der im Schieberegister 13 enthaltenden Stufen erfolgt dadurch eine Versetzung des Ausgangssignals B des Schieberregisters 13 relativ zum Signal A um einen Winkel h . Dieses Signal B steuert entsprechend die Zündspule 27.

Als Beispiel zur Erläuterung des Prinzips mag ein Acht-Zylinder-Motor mit 36Ο Zähnen 101 an der Scheibe 100 dienen. Ein Drehzahlimpuls entspricht demnach einem Winkelgrad der Kurbelwelle. Als Ausgangssignal der Zündzeitpunkt-Berechnungsstufe 11 entsteht das Signal A. Das Schieberegister muß neunzig Stufen aufweisen, so daß nach neunzig Zähnen, entsprechend neunzig Taktimpulsen, entsprechend 90° Kurbelwelle das Signal B am Ausgang dieses Schieberegisters 13 erzeugt wird. Weitere, entsprechende Schieberegister verzögern wiederum das Signal B um 90°, so daß jeweils nach 90° ein neues Signal an einem der Ausgänge entsteht. Die vier Signale steuern z.B. vier Zündspulen, von denen wiederum jede zwei Zündkerzen beauf schlagt. So kann auf einfache Weise eine Zündanlage für eine 8-Zylinder-Brenhkraftmaschine geschaffen werden, die ohne mechanisch bewegte Hochspannungsverteilung arbeitet und die nur einen Zündzeitpunkt-Rechner benötigt, der für eine 2-Zylinder-Brennkraftmaschine ausgelegt sein muß.

ie erfindungsgemäße Anordnung läßt sich auch für unsymme trische Motoren verwenden. Die symmetrisch zum oberen Tot punkt des ersten Zylinder liegenden Zylinder werden durch das Signal A und die unsymmetrisch dazu liegenden Zylinder durch das Signal B gezündet. Der entsprechende Winkel läßt

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sich leicht durch die Zahl der Stufen im Schieberegister 13 einstellen.

Gemäß Fig. 2 können die Signale A und B wieder über ein ODER-Gatter 31 vereinigt werden und alternativ eine einzige Zündspule ansteuern. Diese Anordnung bedingt dann allerdingseine mechanisch bewegte Hochspannungsverteilung.

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Leerseite

Claims

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16^-5.1977 Ve/Hm

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Ansprüche

IJ Zündanlage, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit einer durch eine rotierende Geberanordnung gesteuerten Rechnerstufe zur Steuerung des Stromflusses in wenigstens einer Zündspule, in deren Sekundärstromkreis wenigstens eine Zündstrecke geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung weiterer, winkelversetzter Steuersignale zur Steuerung des Stromflusses in wenigstens einer Zündspule (17, 27) der Ausgang der Rechnerstufe (11) mit wenigstens einer Verzögerungseinrichtung (13) verbunden ist, deren Verzögerungszeit durch Winkelimpulse der Geberanordnung (10) gesteuert ist.
2. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung (13) als Schieberegister ausgebildet ist, dessen Takteingang durch Winkelimpulse der Geberanordnung (10) beaufschlagt ist.

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3. Zündanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer Verzögerungseinrichtung (13) eine weitere Zündspule zugeordnet ist.
4. Zündanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Rechnerstufe (11) und der Ausgang wenigstens einer Verzögerungseinrichtung (13) über eine ODER-Verknüpfung (3D eine Zündspule (17) steuern.
5. Zündanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge von wenigstens zwei Verzögerungseinrichtungen über eine ODER-Verknüpfung einer Zündspule steuern.

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