DE3120736A1 - Zuendsystem fuer brennkraftmaschinen - Google Patents
Zuendsystem fuer brennkraftmaschinenInfo
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Description
Zündsystem für Brennkraftmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf Zündsysteme für Brennkraftmaschinen
und insbesondere auf ein Steuersystem zur Steuerung der Dauer von Zündfunken.
Während des Betriebs eines Zündfunkenmotors mit niedriger Drehzahl und geringer Last ist aufgrund der großen
Menge von zurückgebliebenen verbrannten Gasen das Zünden des Gemischs schwierig. Darüber hinaus hat es die jüngste
Tendenz zur Abgassteuerung und zu mageren Luft-Kraftstoff-Gemischen
in gesteigertem Ausmaß bedeutsam gemacht, die Zünd^eistung während der Perioden des Betriebs mit niedriger
Drehzahl und geringer Last zu verbessern.
30
Es wurde festgestellt, daß bei Steigerung der Funkendauer
auf beispielsweise mehr als 2 ms oder ungefähr 3 ms als Maßnahme zur Überwindung der vorstehend genannten
Schwierigkeiten unter diesen Betriebsbedingungen die Zündfähigkeit in starkem Ausmaß gesteigert werden kann.
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VI/rs
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Dresdner Bank iMiinchon] Kto. 3939844
Postscheck (München) Kto. 670-43-80*
Λ *
j ■- DE-12-Θ?
' Diese gesteigerte Dauer der Funken ist jedoch insofern
nachteilig, als nicht nur die Dauer während der Perioden des Betriebs mit hoher Drehzahl oder hoher Last, bei
dem die Zündleistung gut ist, eine Verschwendung darstellt, 5" sondern auch die Geschwindigkeit bzw. das Ausmaß der Abnutzung
der Zündelektroden beträchtlich gesteigert wird. Daher ist es offenbar unmöglich, gleichzeitig sowohl eine
gesteigerte Zündfähigkeit als auch ein Vermeiden der Abnutzung der Zündkerzenelektroden zu erreichen.
10
Von den Erfindern usw. wurde jedoch entdeckt, daß die Abnutzung der Elektroden der Zündkerzen am meisten auf die
Entladung nach dem Durchlaufen des Kolbens durch den oberen Totpunkt bzw. OT bei dem Kompressionshub zurückzu-
^ führen ist und daß die vor dem OT bei dem Kompressionshub auftretende Entladung praktisch nichts zu der Abnutzung
der Elektroden beiträgt.
Dies wird dem Umstand zugeschrieben, daß das Auftreten
der Entladung bei Vorliegen von hohem Druck, hoher Temperatur und Flammen die Geschwindigkeit der Abnutzung der
Zündkerzen-Elektroden steigert.
Ferner haben von den Erfindern usw. vorgenommene Unter-
suchungen gezeigt, daß die nach dem OT bei dem Kompressionshub auftretende Entladung praktisch keinen Beitrag
zur Zündung ergibt. Es besteht folglich die Erfordernis nach, einem Zündsystem, das so ausgelegt ist, daß der
Zündfunken nicht über den OT bei dem Kompressionshub hinaus fortdauern kann und daß der Zündfunken während
des Betriebs mit niedriger Drehzahl und geringer Last
solange wie möglich aufrechterhalten wird.
„„ Zur Erfüllung dieser Erfordernisse wurde in der US-PS
3 896 776 ein System vorgeschlagen, bei dem bei Erreichen einer OT-Stellung eine Primärwicklung erregt
wird, um damit eine sekundäre Entladung zu unterbrechen.
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Bei diesem System werden eine erste Spannungsimpulsfolge und eine zweite Spannungsimpulsfolge so erzeugt,
daß im Ansprechen auf einen ins Positive führenden Übergang der ersten Spannungsimpulsfolge die zweite
Spannungsimpulsfolge, die eine weitaus größere Anzahl von Impulsen als die erste Spannungsimpulsfolge enthält,
zur Bestimmung des Anfangszeitpunkts der Zündung berechnet wird, und im Ansprechen auf den ins Negative
führenden Übergang der ersten Öpannungsimpulsfolge die Primärwicklung der Zündspule erregt wird, um die
sekundäre Entladung zu unterbrechen. Auf diese Weise wird die Primärwicklung während des Zeitintervalls
zwischen der Erzeugung eines Funkens zum Zündanfangszeitpunkt und der Beendigung des Funkens zum OT im Ausschaltzustand
und während der übrigen Perioden im Einschaltzustand
gehalten. Demgemäß zeigt diese Kennlinie der Berechnung der Ein- und Ausschaltperioden an der
Primärwicklung, daß für jede halbe Umdrehung die Ein- und Ausschaltperioden jeweils 4,3 ms bzw. 0,7 ms mit
einem AUS/EIN-Verhältnis von 16 % bei einer Maschinendrehzahl
von 6000 U/min, jeweils 8,9 ms bzw. 1,1 ms mit einem Verhältnis von 12 % bei 3000 U/min und 48,3 ms
bzw. 1,7 ms mit einem Verhältnis von 3,5 % bei 600 ü/min sind. Folglich besteht ein Nachteil darin, daß dann,
wenn die Zündsteuerung gemäß diesem Steuersystem über dem Drehzahlbereich einer Maschine ausgeführt wird,
die Zündspule Wärme erzeugt und unter Umständen durchbrennt.
Im Hinblick auf ein überwinden der vorstehend genannten
Unzulänglichkeiten beim Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Zündsystem zu
schaffen, das so ausgelegt ist, daß das erfindungsgemäße Steuerverfahren nur während Betriebszuständen wirksam
ist, bei denen die Maschinendrehzahl hoch ist und daher
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] das entsprechende AUS/EIN-Verhältnis groß ist, und das
herkömmliche Zündsteuerverfahren bei. niedrigen Maschi=-
nendrehzahlen wirksam ist =
Nachdem die Primärwicklung zum Unterbrechen der sekundären Entladung erregt worden ist,? ist es zwar
erwünscht, die Primärwicklung bei Ablauf einer bestimmten Zeitdauer abzuerregen, jedoch hat dies den Nachteil,
daß durch das Aberregen der Primärwicklung eine nach-TO
teilig hohe Spannung in der Sekundärwicklung erzeugt wird.
Daher soll mit der Erfindung ein Zündsystem geschaffen werden, bei dem zum Aberregen der Primärttficklung nach
deren Wiedererregung der Stromfluß in der Primärwicklung nicht plötzlich unterbrochen wird, sondern allmählich
vermindert wird, um dadurch ohne Induktion irgendeiner Hochspannung in der Sekundärwicklung den vorstehend genannten
Mangel zu beheben.
. ■
Gemäß den vorangehenden Ausführungen haben die Ergebnisse der von den Erfindern vorgenommenen Untersuchungen die folgenden beiden Gesichtspunkte verdeutlicht:
(1) Im Falle eines Zündfunkens vor dem OT bei dem Kompressionshub steigt die ZündfMhigkeit bzw. Zündleistung
mit einem Anstieg der Dauer an, während der Funken praktisch nichts zur Abnutzung der Zündkerzenelektroden beiträgt. (2) Im Falle eines Zündfunkens,
der "nach dem OT bei dem Kompressionshub erzeugt wird, steigt das Ausmaß der Abnutzung der Kerzenelektroden
mit einer Steigerung der Dauer an, während der Funken praktisch nicht zu einer Verbesserung der Zündleistung
beiträgt. Folglich ist es ersichtlich, daß dann, wenn der Zündfunken nicht über den OT bei dem Kompressions=
"3^ hub hinaus andauert (wie beispielsweise während des
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Betriebs mit niedriger Drehzahl oder geringer Last, bei dem der Zündzeitpunkt außerordentlich früh liegt),
die Wiedererregmng der Primärwicklung nicht nur eine
Verschwendung darstellt, sondern auch die Gefahr einer Ubererwärmung der Zündspüle mit sich bringt.
Daher soll mit der Erfindung weiterhin ein Zündsystem . geschaffen werden, bei dem ermittelt wird, ob der Zündfunken
über den oberen Totpunkt bei dem Kompressionshub
hinaus andauert, so daß nur dann, wenn der Zündfunken über den oberen Totpunkt bei dem Kompressionshub hinaus andauert, zu einem bestimmten Zeitpunkt vor
oder nach dem oberen Totpunkt bei dem Kompressionshub die Primärwicklung der Zündspule erneut erregt wird,
um den Zündfunken zu unterbrechen, und dadurch eine Übererwärmung der Zündspule verhindert wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 genannten Mitteln gelöst.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
25
25
Fig. 1 ist ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels des Zündsystems.
Fig. 2 zeigt mehrere Kurvenformen für die Erläuterung
der Arbeitsweise des in Fig. 1 gezeigten
Systems.
Fig. 3 ist ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels des Zündsystems.
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] Fig. 4 zeigt mehrere Kurvenformen für die Erläuterung dor Arbeitsweise des in Fig. 3 gezeigten
Systems.
Fig. 5 ist ein Kennliniendiagramm, das als Beispiel
Zündzeitpunkte (Anfangszeitpunkte des Auftretens eines Zündfunkens) einer Brennkraftmaschine
zeigt.
Fig. 6 ist ein Kennliniendiagramm, das die Zündfunken-Endpunkte der Maschine zeigt.
Fig. 7 ist ein Schaltbild eines dritten Äusführungs-
beispiels des Zündsystems. 15
Fig. 8 zeigt mehrere Kurvenformen für die Erläuterung
der Arbeitsweise bei dem dritten Ausführungsbeispiel.
Fig. 9 ist ein Schaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels des Zündsystems.
In der Fig. 1, die ein erstes Ausführungsbeispiel des Zündsystems zeigt, bezeichnet 1 eine Batterie,
deren negativer Anschluß mit Masse verbunden ist. 2 bezeichnet einen Schlüsselschalter, der mit einem Anschluß
mit dem positiven Anschluß der Batterie 1 verbunden ist. 3 ist ein in eine Verteilereinheit eingebauter
Unterbrecherkontakt, der als Zündsignalgeber
ου dient und dessen ein Anschluß mit Masse verbunden ist,
während dessen anderer Anschluß mit einem Anschluß eines Widerstands 4 verbunden ist. Der zweite Anschluß
des Widerstands 4 ist an die Basis eines PNP-Transistors 5 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 5 ist mit
dem zweiten Anschluß des Schlüsselschalters 2 verbunden.
Zwischen den Emitter und die Basis des Transistors 5 ist
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31ZÜ736
ein Widerstand 6 geschaltet. Der Kollektor des Transistors 5 ist mit einem Anschluß eines Widerstands 7 verbunden,
dessen zweiter Anschluß an die Basis eines NPN-Leistungstransistors
8 angeschlossen ist. Der Emitter des Leistungstransistors 8 ist mit Masse verbunden. Zwischen die Basis
und den Emitter des Leistungstransistors 8 ist ein Widerstand 9 geschaltet. Der Kollektor des Leistungstransistors
8 ist mit einem ;End.e der Primärwicklung einer Zündspule
10 verbunden. Das andere Ende der Primärwicklung der Zündspule 10 und ein Ende der Sekundärwicklung derselben
haben eine gemeinsame Verbindung mit einem Anschluß eines Widerstands 11. Der zweite Anschluß des Widerstands 11
ist mit dem zweiten Anschluß des Schlüsselschalters 2 verbunden. Die Sekundärwicklung der Zündspule 10 ist
an einen Hochspannungsverteiler 14 der Verteilereinheit
angeschlossen. Der Hochspannungs-Verteilungsteil des Verteilers 14 weist Elektroden 14a, 14b, 14c und 14d auf,
die jeweils Zündkerzen 15a, 15b, 15c bzw. 15d von entsprechenden Zylindern zugeordnet sind.
.
Mit 3a ist ein Rotor aus magnetischem Material bezeichnet,
der in die Verteilereinheit eingebaut ist. Das beschriebene Ausführungsbeispiel wird bei einer
Vierzylinder-Brennkraftmaschine verwendet, so daß folglieh
der Rotor 3a vier in gleichen Abständen stehende Vorsprünge aufweist, die jeweils nahe dem oberen Totpunkt
bzw. OT des zugehörigen Zylinders angeordnet sind. Die Vorsprünge werden mittels eines Fühlers 3b abgefühlt.
Der Fühler 3b ist durch einen Magnetaufnehmer bekannter
u^ Art gebildet. Der Ausgang des Fühlers 3b ist mit einem
Unterscheidungs- bzw. Diskriminatorschaltglied 12 verbunden. Das Diskriminator-Schaltglied 12 weist eine
Impulsformerschaltung zum Regenerieren des OT-Signals aus dem Fühler 3b, eine Diskriminatorschaltung, die
die Anzahl der Impulse aus der Impulsformerschaltung (oder die Anzahl der Ausgangsimpulse des Transistors 5)
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zählt, um ein Signal zu erzeugen, wenn der Zählstand eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen wie beispielsweise
4000 Umdrehungen je Minute übersteigt, und ein Schaltglied
auf, das im Ansprechen auf das Ausgangssignal der Diskriminatorschaltung durchgeschaltet und gesperrt wird,
um damit ein regeneriertes OT-Signal an eine Steuerschaltung 13 anzulegen, wenn die Maschinendrehzahl höher als
eine bestimmte Drehzahl wird. Die Steuerschaltung 13
empfängt das Signal aus dem Diskriminator-Schaltglied
12 sowie das Signal vom Unterbrecherkontakt 3 und erzeugt ein Signal zur Steuerung des Primärstroms in der Zündspule
10. Die Steuerschaltung weist eine Impulsformerschaltung zum Verhindern der Eingabe des Prellens des
Unterbrecherkontakts 3 und ein Flipflop auf, das durch
T5 das von der Impulsformerschaltung her angelegte und
das öffnen des Unterbrecherkontakts 3 darstellende Signal
rücksetzbar und durch das OT-Signal aus dem Diskriminator= Schaltglied 12 setzbar ist.
..· Es ist anzumerken,, daß dann, wenn zwischen den Fühler
3b und das Diskriminator-Schaltglied 12 zur Bildung eines OT-Signalgebers eine OT-Signal-Verzögerungsschaltung
geschaltet wird, die auf den bekannten Techniken von elektronischen Zündverstellungseinheiten beruht und
die nicht gezeigt ist,es möglich ist, die OT-Signal~
Verzögerungsschaltung entsprechend der Maschinendrehzahl und der Last zu steuern, um die Stelle zu ändern,
an der das QT-Signal erzeugt wird«
Die Betriebsweise bei dem ersten Ausführungsbeispiel
mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird nun kurz beschrieben. Zuerst wird der Schlüsselschalter 2 geschlossen,
wonach beim Laufen der Maschine der Verteiler-Unterbrecherkontakt 3 geöffnet und geschlossen
wird. Folglich wird beim Schließen des Unterbrecherkon-
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takts 3 der Transistor 5 durchgeschaltet, so daß über
den Widerstand 7 und die Basis-Emitter-Strecke des Leistungstransistors 8 Strom fließt. Auf diese Weise
wird der Leistungstransistor 8 durchgeschaltet, so daß in der die Last bildenden Primärwicklung der Zündspule
10 Strom fließt. Sobald dann der Unterbrecherkontakt 3 öffnet, wird der Transistor 5 gesperrt und auch der
Leistungstransistor.8 gesperrt, wodurch der Primärstrom in der Zündspule 10 unterbrochen wird. In diesem Moment
wird in der Sekundärwicklung der Zündspule eine Hochspannung erzeugt, so daß an der richtigen Zündkerze
ein Funken erzeugt wird. Die Fig. 2 zeigt die in diesem Fall erzeugten Kurvenformen. In der Fig. 2 ist bei (A)
die Kurvenform der Basisspannung des Transistors 5 gezeigt, während bei (B) die Kurvenform der Sekundär-Hochspannung
der Zündspule 10 in dem Fall gezeigt ist, daß die Steuerschaltung 13 außer Betrieb ist.
Andererseits erfaßt der Fühler 3b das Signal von dem
Rotor 3a, der synchron mit dem Unterbrecherkontakt 3 umläuft. Das Ausgangssignal des Fühlers 3b hat eine
Doppelfunktion, nämlich die Maschinendrehzahl und die OT-Lage anzugeben. Wenn beispielsweise die Maschinendrehzahl
4000 U/min übersteigt, erzeugt das Diskriminator-
Schaltglied 12 als Ausgangssignal ein OT-Signal. In
diesem Fall ist eine Hystereseschaltung eingegliedert, um eine unstete Abgabe des Ausgangssignals des Diskriminator-Schaltglieds
12 zu verhindern, wenn die Maschinendrehzahl ansteigt bzw. abnimmt. In der Fig. 2 ist
bei (C) das Ausgangssignal des Diskrlminator-Schaltglieds 12 bei dessen Arbeiten gezeigt.
Wenn der Unterbrecherkontakt 3 öffnet, wird das Flipflop der Steuerschaltung 13 zurückgesetzt, welches
durch das OT-Signal aus dem Diskriminator-Schaltglied 12 gesetzt wird, so daß es das bei (D) in Fig. 2 gezeigte
Signal erzeugt. Dieses Ausgangssignal schaltet den
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Leistungstransistor 8 durch und steuert damit den Strom der Primärwicklung der Zündspule 10. In diesem Fall ist
anzumerken, daß dann, wenn gerade durch Aberregen der Primärwicklung in der Sekundärwicklung eine Funkenentladung
erzeugt wird, durch erneute Stromspeisung der Primärwicklung die Funkenentladung beendet werden kann.
Auf diese Weise wird, nachdem der Zündfunken an der Zündkerze erzeugt wurde, die Funkenentladung um den
OT herum beendet, bei dem die Verbrennung beginnt. Bei (E) in Fig. 2 ist die Kurvenform der zu diesem Zeitpunkt
in der Zündspule 10 erzeugten Sekundär-Hochspannung gezeigt. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, wird
die Funkenentladung während eines Zeitintervalls T unterbrochen.
Da ferner, wie es aus der Fig. 2 ersichtlich ist, die Primärwicklung für weniger als 1 ms aberregt wird,
falls die Steuerschaltung 13 bei niedriger Maschinendrehzahl in Betrieb gesetzt wird, entsteht der Nachteil,
daß die Primärwicklung praktisch durchgehend erregt wird. Wenn andererseits die Maschinendrehzahl höher als
4000 U/min wird, werden selbst im Falle der herkömmlichen Zündspule die entsprechenden Erregungs- und Aberregungsperioden
jeweils zu ungefähr 4 ms bzw. 2 ms. Auf diese Weise werden auch dann, wenn die Steuerschaltung 13 bei
ungefähr dieser Maschinendrehzahl arbeitet, der Leistungsverbrauch und die Wärmeerzeugung der Zündspule 10 gleich
denjenigen bei der herkömmlichen Zündspule. 30
Da ferner bei niedrigen Maschinendrehzahlen die Zündentladung größtenteils vor dem OT beendet wird, ist beim
Arbeiten der Steuerschaltung 13 allein bei hohen Maschinendrehzahlen, bei denen die Funkenentladung auch
nach dem OT andauert, die Wirksamkeit hinsichtlich des Verhinderns der Abnutzung der Zündkerzen groß.
Während bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungs-
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beispiel die Steuerschaltung 13 allein in Übereinstinunung
mit der Maschinendrehzahl arbeitet, ist eine größere Wirksamkeit erzielbar, wenn der Maschinenbelastungszustand
so erfaßt wird, daß die Steuerschaltung 13 auch dann in Betrieb gesetzt wird, wenn die Masehinenbelastung größer
als ein vorbestimmter Wert wird.
Da das erste Ausführungsbeispiel des Zündsystems eine Zündspule mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung
zur Abgabe einer Funkenerzeugungs-Hochspannung, einen OT-Signalgeber, der zur Erzeugung eines OT-Signals
die Nähe des OT eines jeden Zylinders synchron mit dem Umlauf der Maschinenkurbelwelle erfaßt, ein Diskriminator-Schaltglied,
das zur Abgabe des OT-Signals bei einer Maschinendrehzahl
über einem vorbestimmten Wert die Maschinendrehzahl erfaßt, und eine Steuerschaltung aufweist,
die auf das Ausgangssignal des Diskriminator-Schaltglieds und das Zündsignal aus einem Zündsignalgeber
durch Bestimmung der Zeitdauer der Zuführung des
Primärstroms zu der Zündspule 10 anspricht, ist es ersichtlich, daß bei niedrigen Maschinendrehzählen, bei
denen der Einfluß auf die Abnutzung der Zündkerzen gering ist, die Zündfunken herkömmlicher Art erzeugt werden,
während bei hohen Maschinendrehzahlen, bei denen
*5 der Einfluß auf die Abnutzung der Zündkerzen groß ist,
der Zündfunken nahe dem OT unterbrochen wird, was das System zweckdienlich anwendbar macht und eine Verringerung
der Abnutzung der Zündkerzen herbeiführt.
Ein weiterer großer Vorteil besteht insofern, als
eine weitere Verringerung der Abnutzung der Zündkerzen . dadurch möglich ist, daß statt eines Unterbrechens des
Zündfunkens auf unveränderte Weise um den OT herum der Zündfunken in Übereinstimmung mit den Maschinenzustän-
den wie der Maschinendrehzahl und der Masehinenbelastung
unterbrochen wird.
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Anhand der Fig. 3 wird nun ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem der zur Wiedererregung
der Primärwicklung erneut zugeführte Strom allmählich verringert wird. In der Fig. 3 sind zur Bezeichnung
identischer Komponenten die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet, wobei der Ausgang des Fühlers 3b
mit einem Eingangsanschluß einer Steuerschaltung 16 verbunden ist. Der Eingangsanschluß der Steuerschaltung
ist an eine Irnpulsformorschaltung 161 sum Umformen des
Ausgangssignals des Fühlers 3b in eine Rechteck-Kurvenform angeschlossen. Der Ausgangsanschluß der Impulsformerschaltung
161 ist an eine erste monostabile Kippstufe
162 angeschlossen, die ihrerseits einen Impuls von ungefähr 100 με Breite erzeugt« Der Ausgang der ersten
monostabilen Kippstufe 162 ist an eine zweite monostabile
Kippstufe 163 angeschlossen, die ihrerseits einen Impuls
von ungefähr 1 ms erzeugt. Das Ausgangssignal der ersten monostabilen Kippstufe 162 bildet das erste Ausgangssignal
der Steuerschaltung 16 und ist an die Basis des Leistungstransistors 8 angelegt. Das Ausgangssignal der
zweiten Kippstufe 163 liegt an der Basis eines Transistors
164 an. Der Kollektor des Transistors 164 erzeugt über ■ einen Widerstand 165 das zweite Ausgangssignal der Steuerschaltung 16 und ist mit dem Kollektor des Leistungs-
iJ transistors 8 verbunden. Ein Anschluß eines Kondensators
166 und ein Anschluß eines Widerstands 167 haben eine gemeinsame Verbindung mit dem Emitter des Transistors
164. Die zweiten Anschlüsse des Kondensators 166 und des Widerstands 167 sind beide mit Masse verbunden= Die
Steuerschaltung 16 spricht auf das OT-Signal aus dem
Fühler 3b so an, daß der Leistungstransistor 8 durchgeschaltet und dann nach Ablauf einer bestimmten Zeitdauer
gesperrt wird. Zugleich wird der Primärstrom allmählich verringert und schließlich unterbrochen.
Die Funktionsweise bei dem zweiten Ausführungsbei-
] spiel mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau ist folgen
de: Zuerst wird der Schlüsselschalter 2 geschlossen, wonach der Unterbrecherkontakt 3 der Verteilereinheit
geschlossen und geöffnet wird, da die Maschine in Betrieb ist. Als Folge davon wird beim Schließen des
Unterbrecherkontakts 3 der Transistor 5 durchgeschaltet, so daß über den Widerstand 7 und die Basis-Emitter-Strecke
des Leistungstransistors 8 Strom fließt. Damit wird der Leistungstransistor 8 durchgeschaltet, so daß
zu der die Last bildenden Primärwicklung der Zündspule
10 Strom fließt. Wenn dann der Unterbrecherkontakt 3 öffnet, wird der Transistor 5 gesperrt, wodurch der
Leistungstransistor 8 gesperrt wird und der Primärstrom in der Zündspule 10 unterbrochen wird. Zu diesem
Zeitpunkt wird in der Sekundärwicklung eine Hochspannung erzeugt, so daß an der richtigen Zündkerze ein Funken
entsteht. In der Fig. 4 ist bei (A) die Kurvenform der Basisspannung des Transistors 5 gezeigt, während bei
(B) die Kurvenform der Sekundärhochspannung der Zündspule 10 für den Fall gezeigt ist, daß die Steuerschaltung
16 außer Betrieb ist.
Andererseits nimmt der Fühler 3b das Signal von dem Rotor 3a ab, der synchron mit dem Unterbrecherkontakt
3 umläuft. Das Ausgangssignal des Fühlers 3b gibt die OT-Lage an. In der Steuerschaltung 16 wird das Signal
aus dem Fühler 3b mittels der Impulsformerschaltung
regeneriert. Im Ansprechen auf das regenerierte Signal erzeugt die erste monostabile Kippstufe 162 einen
Impuls einer vorbestimmten Breite T, (von ungefähr 100 us), wie er bei (C) in Fig. 4 gezeigt ist. Danach ,
erzeugt im Ansprechen auf das Signal aus der ersten monostabilen Kippstufe 162 die zweite monostabile
Kippstufe 163 einen Impuls einer vorbestimmten Breite
T^ (von ungefähr 1 ms), wie er bei (D) in Fig. 4 gezeigt
JkL. Wann der Impuls der Breite T1 an die Basis des
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Leistungstransistors 8 angelegt wird, wird die Primärwicklung
der Zündspule 10 erregt. Bei (E) in Fig. 4 ist die Kurvenform der zu diesem Zeitpunkt erzeugten Primärwicklungs-Spannung
gezeigt, wonach der Leistungstransistör 8 im Ansprechen auf den Impuls der Breite (T1)
zu einem Zeitpunkt t1 durchgeschaltet wird. Wenn dies
eintritt, wird während der Zeit des Ablaufens der Zeitdauer T1 die in der Sekundärwicklung erzeugte Hochspannung
mit einem steilen Abfall aufgehoben. Nachdem die Zeitdauer T. abgelaufen ist, wird der Leistungstransistor 8 gesperrt, während zugleich der Transistor
162 durchgeschaltet wird. Wenn zu einem Zeitpunkt t„
in Fig. 4 der Transistor 164 durchgeschaltet wird, fließt über die Primärwicklung und den Widerstand 165
ein Strom zum Kondensator 166, wobei über die Primärwicklung
der Strom fließt, bis der Kondensator 166 zu einem Zeitpunkt t, vollständig geladen ist. In dem
Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt t3 und einem Zeitpunkt t4 ist der Kondensator 166 schon vollständig ge-
laden worden. Danach wird unter allmählichem Abnehmen des in der Primärwicklung fließenden Stroms in Übereinstimmung
mit dem dem Kondensator 166 zugeführten Strom keine Hochspannung in der Sekundärwicklung erzeugt. Dann
beginnt zum Zeitpunkt t, der Leistungstransistor 8, der Primärwicklung den normalen Strom zuzuführen. Bei
(F) in Fig. 4 ist die Kurvenform der in der Sekundärwicklung erzeugten Spannung gezeigt.Der Widerstand 167 dient
zum Entladen des Kondensators 166. beim Sperren des Transistors
164 und hat einen im Vergleich zum Widerstand
ου ausreichend hohen Widerstandswert. In diesem Fall ist
auf den Umstand hinzuweisen, daß dann, wenn der Primärwicklungsstrom plötzlich unterbrochen wird, so daß in
der Sekundärwicklung eine Funkenentladung erzeugt wird, die Funkenentladung beendet wird, sobald der Primär-
wicklung wieder Strom zugeführt wird, und keine Hochspannung in der Sekundärwicklung erzeugt wird, wenn der
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Stromfluß in der Primärwicklung allmählich bis zur Unterbrechung herabgesetzt wird. Auf diese Weise wird bei
der Erzeugung eines Funkens an jeder der Zündkerzen 15a bis 15d die Funkenentladung um den OT herum verhindert,
bei dem die Verbrennung beginnt.
Bei dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel wird ein OT-Signal erfaßt und erzeugt; wenn
irgendein anderes Kurbelwellen-Winkelstellungs-Signal verfügbar ist, kann ein OT-Signalgeber dadurch gebildet
werden, daß eine OT-Signal-Verzögerungsschaltung, bei
der die Techniken bekannter elektronischer Zündverstellungseinheiten
verwendet werden und die nicht gezeigt ist, in der Weise eingesetzt wird, daß sie in überein-Stimmung
mit der Maschinendrehzahl und der Maschinenbelastung gesteuert wird und dadurch die Lage verändert
wird, bei der das OT-Signal abgegeben wird.
Ferner ist zwar bei dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel der zweite Ausgang der
Steuerschaltung 16 mit dem Kollektor des Leistungstransistors 8 verbunden, um damit über den zweiten Ausgang
den Primärstrom in der Zündspule 10 direkt zu steuern, jedoch kann der zweite Ausgang der Steuerschaltung 16
beispielsweise mit der Basis des Transistors 5 verbunden werden, so daß zur Steuerung des Primärstroms der
Zündspule 10 der Leistungstransistor 8 über den zweiten Ausgang betrieben wird.
Da das zweite Ausführungsbeispiel eine Zündspule
mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung zur Abgabe einer Funkenerzeugungs-Hochspannung, einen
Zündsignalgeber zur Erzeugung eines Zündsignals für die Festlegung der Zeitpunkte des Ein- und Ausschaltens
des Primärstroms der Zündspule und eine Steuerschaltung
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■j aufweist, durch die synchron mit dem Umlauf der Maschinenkurbelwelle
der obere Totpunkt oder nahezu der obere Totpunkt eines jeden der Zylinder so erfaßt wird, daß
in Übereinstimmung mit diesem Erfassungssignal ein Signal zum erneuten Einschalten des Primärstroms der Zündspule
erzeugt wird und auf die Beendigung des Signals der Primärstrom
in der Zündspule allmählich bis zur Unterbrechung herabgesetzt wird, ist es somit ersichtlich, daß bei
diesem Ausführungsbeispiel ein großer Vorteil insofern IQ besteht, als der Zündfunken um den OT herum, ohne daß ·
die Erzeugung von Wärme in der Zündspule hervorgerufen wird, und unabhängig von der Maschinendrehzahl unterbrochen
wird, wodurch die Abnutzung der Zündkerzen vermindert wird.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß der Schaltungsaufbau dadurch vereinfacht ist, da£ die beiden Ausgänge
der Steuerschaltung jeweils mit der Basis und dem Kollektor des Leistungstransistors verbunden sind„ der für
das Betreiben der Zündspule ausgebildet isto
Als nächstes werden anhand der Fig- 5 bis 9 ein
drittes und ein viertes Ausführungsbeispiel beschrieben,
bei welchen ermittelt wird, ob der Zündfunken über den OT hinaus weiterbestehen wird, um damit zu bestimmen,
ob die Primärwicklung der Zündspule erneut zu erregen ist.
Die Fig. 5 zeigt als Beispiel die ZündZeitpunkte einer
Brennkraftmaschine. Allgemein wird als Zündzeitpunkt der Anfangszeitpunkt der Erzeugung eines Zündfunkens
bezeichnet.
In der Fig. 5 stellt die Abszisse die Maschinendreh-"3^
zahl dar, während die Ordinate den Unterdruck im Ansaug-
13D06B/0899
3'UU/iö
DE 1207
rohr darstellt. Ferner zeigen die Kurven a bis d jeweils die gleichförmigen Zündzeitpunkt-Kennlinien entsprechend
15°, 30°, 40° bzw. 50° v. OT (vor dem oberen Totpunkt). Falls in diesem Fall die Dauer der Zündfunken 2 ms
ist, werden die Endzeitpunkte der Zündfunken zu den in Fig. 6 gezeigten. In der Fig. 6 stellt die Abszisse die
Maschinendrehzahl dar, während die Ordinate den Unterdruck im Ansaugrohr darstellt. Ferner zeigen die Kurven
a und b jeweils die gleichförmigen Zeitpunktkennlinien entsprechend den Zündfunken-Endzeitpunkten beim OT
(oberen Totpunkt) bzw. 20° n. OT (nach dem oberen Totpunkt) . Nach Fig. 6 dauert unter den Bedingungen an der
rechten Seite der dem OT entsprechenden Kurve a der Zündfunken über den OT beim Kompressionshub hinaus an,
so daß es notwendig ist, den Zündfunken an einer bestimmten
Stelle vor oder nach dem OT des Kompressionshubs zu unterbrechen. Dies kann nach einem ersten Verfahren
erfolgen, bei dem der Zündanfangszeitpunkt und die Maschinendrehzahl erfaßt werden, der Endzeitpunkt des
Zündfunkens unter der-Annahme einer Funkendauer von
beispielsweise 2 ms errechnet wird und dann in dem Fall, daß der errechnete Endpunkt nach dem OT des
Kompressionshubs liegt, der Primärwicklung der Zündspule zu einem bestimmten Zeltpunkt vor oder nach
^ dem OT des Kompressionshubs erneut ein impulsartiger Strom zugeführt wird, um damit den Zündfunken zu unterbrechen. Dieses Verfahren wird anhand des dritten Ausführungsbeispiels
beschrieben.
Die gleiche Unterbrechung kann nach einem zweiten
Verfahren bewerkstelligt werden, bei dem die Maschinen-'
drehzahl und der Ansaugunterdruck ermittelt werden, so daß dann, wenn ein Maschinenzustand als rechts der
gestrichelten Linie in Fig. 6 liegend bestimmt wird,
130065/0899
DE 1207
der Zündfunken dadurch unterbrochen wird, daß dor Primärwicklung
der Zündspule zu einem bestimmten Zeitpunkt vor oder nach dem OT des Kompressionshubs erneut ein
impulsartiger Strom zugeführt wird. Dieses zweite Verfahren wird anhand des vierten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Das Zündsystem wird nun anhand des in Fig. 7 gezeigten dritten Ausführungsbeispiels beschrieben. In der
Fig. 7 bezeichnen die in den Fig. 1 und 3 verwendeten
Bezugszeichen identische Bestandteile. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist der Ausgang des Fühlers 3b mit einem ersten Eingang 18a einer Eingabeschaltung 18 verbunden.
Der Kollektor des Transistors 5 ist mit einem
'5 zweiten Eingang 18b der Eingabeschaltung 18 verbunden.
An den ersten Eingang 18a der Eingabeschaltung 18 ist eine Impulsformerschaltung 181 zur Neuformung des
Signals aus dem Fühler 3b angeschlossen. An den zweiten Eingang 18b der Eingabeschaltung 18 ist eine erste mono-
^" stabile Kippstufe 182 so angeschlossen, daß beim öffnen
des Unterbrecherkontakts 3 am Ausgang der Kippstufe 182 ein Impuls von ungefähr 2 ms Breite erzeugt wird.
Die Impulsformerschaltung 181 ist an einen Eingang eines UND-Glieds 183 angeschlossen, dessen zweiter Eingang an
die erste monostabile Kippstufe 182 angeschlossen ist.
Der Ausgang des UND-Glieds 183 ist mit dem Eingang einer Steuerschaltung 20 verbunden. An den Eingang der Steuerschaltung
20 ist eine zweite monostabile Kippstufe 201 angeschlossen, die synchron mit dem Signal aus der Eingabeschaltung
18 als Ausgangssignal einen Impuls mit ungefähr 100 |is Breite erzeugt. Der Ausgang der zweiten
monostabilen Kippstufe 201 ist mit einer dritten monostabilen Kippstufe 202 verbunden, die als Ausgangssignal
einen Impuls von ungefähr 1 ms Breite erzeugt. Der Ausgang der zweiten monostabilen Kippstufe 201 ist als
erster Ausgang 20a der Steuerschaltung 20 mit der Basis des Leistungstransistors 8 verbunden. Der Ausgang der
dritten monostabilen Kippstufe 202 ist mit der Basis
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- "- DF 1"2Ό7 -- -
] eines Transistors 203 verbunden. Der Kollektor des
Transistors 203 ist über einen Widerstand 204 und den zweiten Ausgang 20b der Steuerschaltung 20 mit dem Kollektor
des Leistungstransistors 8 verbunden. Ein Anschluß
eines Kondensators 205 und ein Anschluß eines Widerstands 206 haben eine gemeinsame Verbindung mit dem
Emitter des Transistors 203. Die anderen Anschlüsse des Kondensators 205 und des Widerstands 206 sind beide
mit Masse verbunden^ Die Eingabeschaltung 18 und die Steuerschaltung 20 arbeiten so, daß im Ansprechen auf
das OT-Signal aus dem Fühler 3b der Leistungstransistor 8 durchgeschaltet und danach nach Ablauf einer vorbestimmten
Zeitdauer gesperrt wird, wobei zugleich der Strom in der Primärwicklung allmählich verringert wird
und schließlich dieser Primärstrom unterbrochen wird.
Die Funktionweise bei dem dritten Ausführungsbeispiel
mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird nun kurz beschrieben. Zunächst wird der Schlüsselschalter 2 geschlossen,
so daß beim Laufen der Maschine der Unterbrecherkontakt 3 geschlossen und geöffnet wird. Als
Folge davon wird beim Schließen des Unterbrecherkontakts 3 der Transistor 5 durchgeschaltet, was einen Stromfluß
über den Transistor 7 und die Basis-Emitter-Strecke des Leistungstransistors 8 hervorruft. Wenn dies eintritt,
wird der Leistungstransistor 8 durchgeschaltet, so daß zu der die Last bildenden Primärwicklung der
Zündspule 10 ein Strom fließt. Wenn dann der Unterbrecherkontakt 3 öffnet, wird der Transistor 5 gesperrt,
so daß der Leistungstransistor 8 gesperrt wird und der
Primärstrom der Zündspule 10 unterbrochen wird. In diesem Moment wird in der Sekundärwicklung eine Hochspannung
erzeugt, so daß an der richtigen Zündkerze ein Funken erzeugt wird. Die Fig. 8 zeigt die in diesem
*" Fall entstehenden Kurvenformen. In der Fig. 8 ist bei
130065/08 9 9
■-XT- DE'12'U7 " "
(A) die Kurvenform der Basisspannung des Transistors gezeigt, während bei (B) die Kurvenform der Sekundärhochspannung
der Zündspule 10 in dem Fall gezeigt ist, daß die Steuerschaltung 20 außer Betrieb ist.
Andererseits nimmt der Fühler 3b das Signal von dem
Rotor 3a auf, der synchron mit dem Unterbrecherkontakt 3 umläuft. Das Ausgangssignal des Fühlers 3b gibt die
OT-Lage an. Das Signal aus dem Fühler 3b wird mittels der Impulsformerschaltung 181 der Eingabeschaltung 18
über den ersten Eingang 18a regeneriert. Andererseits
wird über den zweiten Eingang 18b das Signal vom Transistor
5 an die erste monostabile Kippstufe 182 angelegt, so daß nach dem öffnen des Unterbrecherkontakts 3 ein
Impuls mit einer vorbestimmten Breite (von ungefähr 2 ms) erzeugt wird. Die Ausgangssignale der Impulsformerschaltung
181 und der ersten monostabilen Kippstufe 182 werden an das UND-Glied 183 angelegt, so daß dann, wenn
innerhalb des Zeitintervalls von 2 ms nach dem öffnen des Unterbrecherkontakts 3 von der Impulsformerschaltung
181 das OT-Signal abgegeben wird, das UND-Glied 183 ein Ausgangssignal erzeugt, und das UND-Glied 183 kein
Ausgangssignal erzeugt, wenn kein OT-Signal vorliegt. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 183 liegt an der
Steuerschaltung 2 0 an, so daß folglich die zweite monostabile Kippstufe 201 einen Impuls einer vorbestimmten
Breite T.. (von ungefähr 100 ns) gemäß der Darstellung
bei (C) in Fig. 8 erzeugt. Ferner erzeugt im Ansprechen auf 'das Ausgangssignal der zweiten monostabilen Kippstufe
201 die dritte monostabile Kippstufe 202 einen Impuls einer vorbestimmten Breite T„ (von ungefähr 1 ms) gemäß
der Darstellung bei (D) in Fig. 8. Bei (E) in Fig. 8 ist die Kurvenförm der sich ergebenden Spannung an der
Primärwicklung gezeigt, wobei der Leistungstransistor
OJ 8 im Ansprechen auf das Anlegen des Impulses mit der
Breite T1 zu einem Zeitpunkt t. durchgeschaltet wird.
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DE 1-297
Wenn dies auftritt, wird während des Ablaufs der Zeitdauer T1 die in der Sekundärwicklung erzeugte Hochspannung
mit einem steilen Abfall abgedämpft. Nach Ablauf der Zeitdauer Τ* wird der Leistungstransistor 8 gesperrt
und zugleich durch den Impuls mit der Breite T„ der Transistor 203 durchgeschaltet'. Wenn der Transistor
2 03 zu einem Zeitpunkt t~ in Fig. 8 durchgeschaltet wird, fließt über den Widerstand 204 ein Strom zu dem
Kondensator 205/ bis dieser vollständig geladen ist.
TO In dem Zeitintervall zwischen einem Zeitpunkt t3 und
einem Zeitpunkt t. ist der Kondensator 205 vollständig aufgeladen worden. In diesem Fall wird durch das allmähliche
Vermindern des in der Primärwicklung fließenden Stroms in Übereinstimmung mit dem dem Kondensator 205
zugeführten Strom keine Hochspannung in der Sekundärwicklung erzeugt.Danach wird zu dem Zeitpunkt t. die
Zufuhr des normalen Stroms zur Primärwicklung durch den Leistungstransistor 8 begonnen. Bei (F) in Fig. 8 ist
die Kurvenform der Spannung an der Sekundärwicklung gezeigt. Der Widerstand.206 ist dafür vorgesehen, den Kondensator
205 zu entladen, wenn der Transistor 203 gesperrt ist, wobei der Widerstandswert des Widerstands
im Vergleich zu demjenigen des Widerstands 204 ausreichend größer gewählt ist.
In diesem Fall ist darauf hinzuweisen, daß dann, wenn der Strom in der Primärwicklung plötzlich unterbrochen
wird, so daß mit der Sekundärwicklung eine Funkenentladung hervorgerufen wird, die Funkenentladung
beim erneuten Speisen der Primärwicklung mit Strom beendet wird und beim allmählichen Herabsetzen des Stroms in
der Primärwicklung bis zur Unterbrechung in der Sekundärwicklung keine Hochspannung erzeugt wird.
Anhand der Fig. 9 wird nun das vierte Ausführungsbeispiel beschrieben. Bei dem Ausführungsbeispiel nach
Fig. 9 sind alle Bestandteile mit Ausnahme einer Eingabeschaltung 22 mit den entsprechenden Bestandteilen nach
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- 7*- '' DEi12*07 " '"
] Fig. 7 identisch und werden nicht beschrieben. Der Ausgang
des Fühlers 3b ist mit einem ersten Eingang 22a der Eingabeschaltung 22 verbunden, so daß daher das Fühlerausgangssignal
mittels einer Impulsformerschaltung 221 regeneriert wird. Der Ausgang der Impulsformerschaltung
221 ist mit dem Eingang eines Frequenz-Spannungs- bzw. f/V-ümsetzers 222 verbunden. Der Ausgang des f/V-Umsetzers
222 ist mit dem ersten Eingang eines ersten Vergleichers 223 verbunden, dessen zweiter Eingang an
]0 eine Bezugsspannung 224 angeschlossen ist. Andererseits
ist ein Unterdruckfühler 225 zur Messung des Unterdrucks in dem Maschinenansaugrohr mit seinem Ausgang über einen
zweiten Eingang 22b der Eingabeschaltung 22 mit dem Eingang eines Verstärkers 226 verbunden. Mit dem Ausgang
]5 des Verstärkers 226 ist ein erster Eingang eines zweiten Vergleichers 227 verbunden, dessen zweiter Eingang
an eine Bezugsspannung 228 angeschlossen ist. Mit dem Ausgang des ersten Vergleichers 223 bzw. dem Ausgang des
zweiten Vergleichers 227 sind die beiden Eingänge eines ersten UND-Glieds 229. verbunden. Mit dem Ausgang des
ersten UND-Glieds 229 und dem Ausgang der Impulsformerschaltung 221 sind die beiden Eingänge eines zweiten
UND-Glieds 230 verbunden. Der Ausgang des zweiten UND-Glieds 230 ist mit dem Eingang der Steuerschaltung
2 0 verbunden.
Die Funktionsweise der Eingabeschaltung 22 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird nun kurz beschriebenl"
Das Ausgangssignal des Fühlers 3b wird mittels der Impulsformerschaltung 221 regeneriert, deren Ausgangssignäl
wiederum an den f/V-Umsetzer 222 angelegt wird, der ein zur Maschinendrehzahl proportionales
Ausgangssignal erzeugt. Das Ausgangssignal des f/V-Umsetzers 222 wird mittels des ersten Vergleichers 223
mit der Bezugsspannung 224 so verglichen, daß der erste
13006 5/0899
·*■ ι s» r ι τ v*
] Vergleicher 223 ein Ausgangssignal· abgibt, wenn die Maschinendrehzahl einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Andererseits wird das Ausgangssignal des Unterdruckfühlers 225 mittels des Verstärkers 226 verstärkt und
das verstärkte Ausgangssignal mit der Bezugsspannung 228 mittels des zweiten Vergleichers 227 verglichen,
der ein Ausgangssignal abgibt, wenn der Unterdruck einen
vorbestimmten Wert übersteigt. Wenn sowohl der erste Vergleicher 223 als auch der zweite Vergleicher 227 ein
]0 Ausgangssignal abgibt, erzeugt das erste UND-Glied 229
ein Ausgangssignal, so daß das Ausgangssignal der Impulsformerschaltung 221 am Ausgang des zweiten UND-Glieds
230 erscheint. Auf gleichartige Weise wie beim dritten Ausführungsbeispiel wird mit dem Ausgangssignal
des zweiten UND-Glieds 230 die Steuerschaltung 20 betrie ben, so daß der Primärstrom der Zündspule 10 gesteuert
wird.
Auf diese Weise wird nach der Erzeugung eines Zündfunkens an der Zündkerze die Funkenentladung ungefähr
an dem OT beendet, bei dem die Verbrennung beginnt.
Bei dem vorangehend beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel wird das OT-Signal erzeugt und erfaßt;
wenn ein Signal für eine andere Kurbelwellen-Winkelstellung zur Verfügung steht und ein OT-Signalgeber
' dadurch gebildet wird, daß eine OT-Signal-Verzögerungsschaltung
eingesetzt wird, bei der die Technik bekannter elektronischer Zundverstellungseinheiten verwendet
wird und die nicht gezeigt ist, ist es möglich, die OT-Signal-Verzögerungsschaltung in Übereinstimmung mit
der Maschinendrehzahl und der Maschinenbelastung zu steuern und dadurch die Lage zu verändern, bei der das
OT-Signal erzeugt wird.
35
35
Ferner wird bei dem vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel die Dauer eines Funkens. mit 2 ms
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""*" Dß" 1*207 *· r
' angenommen und bestimmt, ob der Funken über den OT
des Kompressionshubs hinaus fortdauern wird.
Genau genommen ändert sich jedoch in Abhängigkeit von unterschiedlichen Bedingungen die Funkendauer in
einem gewissen Ausmaß. Beispielsweise ändert sich die Dauer im Bereich von 1,5 bis 2,0 ms oder im Bereich von
2,0 bis 3,0 ms,.,In einem solchen Fall ist es nur notwendig,
die kürzeste Dauer anzunehmen und die Bestimmung demgemäß vorzunehmen. Im Falle einer Funkenentladung
einer Art, bei der die Neigung zu einer nur geringen Fortsetzung über den OT hinaus besteht, ist die schädliche
Wirkung der Funkenentladung auf die Elektrode hinsichtlich der Abnutzung auch dann gering, wenn die
Funkenentladung nicht zwangsweise unterbrochen wird.
Ferner werden bei dem vorangehend beschriebenen vierten Ausführungsbeispiel die Maschinendrehzahl und
der Ansaugrohr-Unterdruck erfaßt, um zu bestimmen, ob
sie in einem Zustandsbereich liegen, bei dem der Funken über den OT hinaus andauert; es ist jedoch möglich,
die Maschinendrehzahl und den Zündzeitpunkt in direkterer Weise zu ermitteln und daraus zu bestimmen, ob sie
einem Zustandsbereich entsprechen, bei dem der Funken über den OT hinaus fortgesetzt wird. Beispielsweise
entspricht im Falle der Fig. 6 der Bereich, bei dem eine Unterbrechung der Funkenentladung notwendig ist, den
Kurbelwellenwinkeln nach 36° v. OT, wenn die Maschinendrehzahl 3 000 U/min beträgt, und den Kurbelwellenwinkeln
nach 48° v. OT, wenn die Maschinendrehzahl 4000 U/min beträgt.
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Ferner wird zwar bei dem vierten Ausführungsbeispiel
als Mittel zur Ermittlung der Maschinenbelastung der Ansaugunterdruck erfaßt, jedoch kann im Falle einer
Maschine mit einem Luftströmungsfühler das Ausgangssignal des Luftströmungsfühlers herangezogen werden.
Aus dem vorstehenden ist ersichtlich, daß gemäß den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
aufgrund des Umstands, daß bestimmt wird, ob der Zündfunken über den OT des Kompressionshubs hinaus
fortdauern würde, und daß nur dann, wenn die Fortdauer des Zündfunkens über den OT bei dem Kompressionshub
bestimmt wird, die Primärwicklung der Zündspule erneut zu einem bestimmten Zeitpunkt um den OT des Kompressions
hubs herum erregt wird, um den Zündfunken zu unterbrechen, ein großer Vorteil insofern gegeben ist, als
ohne die Gefahr einer Übererwärmung der Zündspule die Abnutzung der Kerzenelektroden verringert werden kann.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei der Unter brechung des Zündfunkens durch Wiedererregung der
Primärwicklung mit einem Wiedererregungsstrom in Form eines Impulses mit einem plötzlichen Anstieg und einem
allmählichen Abfall die Wärmeerzeugung durch die ZUnd-
spule verringert werden kann und auch das Auftreten irgendwelcher unwirtschaftlicher Funken auf den Abschluß
des Wiedererregungs-Impulses hin verhindert werden kann.
\ ·
OQ
OQ
Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird ein Zündsystem für Brennkraftmaschinen geschaffen, bei dem,
nachdem der Erregungsstromfluß zur Primärwicklung einer Zündspule unterbrochen wurde und in der Sekundärwicklung
eine Hochspannung zur Erzeugung eines Zündfunkens er-
zeugt wurde, die Primärwicklung wieder erregt wird, um
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DS ^2
damit den Zündfunken zu unterbrechen. Der Zündfunken wird nur dann in der Nähe des OT unterbrochen, wenn die
Maschine im Betrieb mit hoher Drehzahl läuft, und der Funkenunterbrechungs-Strom in der Primärwicklung wird
nicht plötzlich unterbrochen, sondern allmählich abgesenkt. Ferner wird der Zündfunken nur dann unterbrochen,
wenn er über den OT hinaus fortdauern würde.
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Claims (6)
- PatentansprücheMy Zündsystem für eine Brennkraftmaschine, das eine Zündspule mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung, die eine Funkenspannung erzeugt, wenn die Primärwicklung aberregt wird, eine Maschinendrehzahl-Gebervorrichtung, eine erste Signalgebervorrichtung zur Erzeugung eines ersten Signals mit zwei Ausgangspegeln, von denen einer die Erregung der Primärwicklung und der andere die Aberregung der Primärwicklung angibt, und eine Schaltvorrichtung zum Erregen bzw. Aberregen der Primärwicklung im Ansprechen auf den einen bzw. den anderen der beiden Ausgangspegel des ersten Signals aufweist, gekennzeichnet durch eine zweite Signalgebervorrichtung (3a, 3b), die ein zweites Signal erzeugt, wenn eine Maschinenausgangswelle in einer vorbestimmten Winkelstellung nahe der Stellung der Ausgangswelle für den oberen Totpunkt eintrifft, und eine Steuereinrichtung (13; 16; 20), die im Ansprechen auf das zweite Signal und den anderen der beiden Ausgangspegel die Primärwicklung bei einem Maschinenbetriebszustand erregt, bei dem das Verhältnis der Dauer der Aberregung der Primärwicklung zur Dauer der Erregung der Primärwicklung höher als ein vorbestimmter Wert wird.
- 2. Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (13; 16; 20) eine Generatoreinrichtung,, die im Ansprechen auf sowohl den anderen der bei-VI /rs130065/0899DE" 1-237den Ausgangspegel des ersten Signals als auch das zweite Signal ein Steuersignal erzeugt, das an die Schaltvorrichtung (4 bis 9) angrelegt ist, um die Schaltvorrichtung unabhängig von dem' anderen der beiden Ausgangspegel des ersten Signals durchzuschalten, und eine Sperreinrichtung (12) aufweist, die den Steuersignal-Erzeugungsvorgang der Steuereinrichtung sperrt, wenn die Maschinendrehzahl unterhalb eines vorbestimmten Werts liegt.
- 3. Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (16; 20) eine erste Steuervorrichtung (162; 201), die im Ansprechen auf das zweite Signal unter der Bedingung, daß die erste Signalgebervorrichtung (3) den anderen der beiden Ausgangspegel des ersten Signals erzeugt, die Primärwicklung während einer vorbestimmten Zeitdauer (T^) erregt, und eine zweite Steuervorrichtung (163 bis 167; 202 bis 206) aufweist, die die Primärwicklung nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer allmählich aberregt.,
- 4. Zündsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuervorrichtung (162; 201) eine erste Schaltung aufweist, die an die zweite Signalgebervorrichtung (3a, 3b) angeschlossen ist, um im Ansprechen25. auf das zweite Signal.ein Steuersignal mit einer vorbestimmten Zeitdauer zu erzeugen, das an die Schaltvorrichtung (4 bis 9) angelegt ist, um die Schaltvorrichtung zum Erregen der Primärwicklung durchzuschalten, und daß die zweite Steuervorrichtung (163 bis 167; 202 bis 206) eine zweite Schaltung (164 bis 167; 203 bis 206) aufweist, die parallel zur Schaltvorrichtung mit der Primärwicklung in Reihe geschaltet ist, um die Primärwicklung allmählich abzuerregen, wenn die Schaltvorrichtung beimVerschwinden des Steuersignals nichtleitend wird. 35130065/089972*07'
- 5. Zündsystem nach einem der Ansprüche 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine Sperreinrichtung (18)? die die Erregungs- und Aberregungsvorgänge der ersten und der zweiten Steuervorrichtung (201 bis 206) sperrt, wenn das Zeitintervall zwischen dem Wechsel des ersten Signals von dem einen auf den anderen der beiden Ausgangspegel des ersten Signals und der Erzeugung des zwei ten Signals einejn vorbestimmten Wert übersteigt.'"
- 6. Zündsystem nach einem der Ansprüche 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine Sperrvorrichtung (22) , die die Erregungs- und Aberregungsvorgänge der ersten und der zweiten Steuervorrichtung (201 bis 206) sperrt, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle oder die Belastung der'** Brennkraftmaschine unter einem jeweils vorbestimmten Wert liegt.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: YOSHINAGA, TORU, OKAZAKI, JP IGASHIRA, TOSHIHIKO, TOYOKAWA, JP MORI, KOUICHI, OKAZAKI, JP KAWAI, HISASI, TOYOHASHI, JP MORINO, SEIJI, AICHI, JP |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |