DE3312412C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündzeitpunktsteuerung für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit ruhender Hochspannungsverteilung, mit einer Abtasteinrichtung für den Drehwinkel der Kurbelwelle, mit einer sich mit der Kurbelwelle drehenden Scheibe, die über ihren Umfang verteilte Marken auf radial zueinander versetzten Bahnen besitzt, mit einem der jeweiligen Bahn zugeordneten Sensor, wobei die Marken der ersten Bahn so angeordnet sind, daß der zugeordnete erste Sensor periodisch aufeinander folgende Ausgangssignale für die jeweilige Zündkerze liefert, mit einem Abtaster zur Angabe des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine, und mit einer Zündzeitpunkt-Steuerschaltung, die Ausgangssignale von der Drehwinkel-Abtasteinrichtung erhält und zum gewünschten Zündzeitpunkt den zu einer Zündspulenanordnung fließenden Strom unterbricht.

Eine derartige Zündzeitpunktsteuerung ist aus der DE-OS 24 16 115 bekannt. Die Erzeugung und Verarbeitung der Signale ist allerdings kompliziert und aufwendig, denn auf der radial inneren Bahn sind mehrere, äquidistant angeordnete Marken vorgesehen, während auf der radial äußeren Bahn eine Vielzahl von äquidistant angeordneten Marken vorgesehen ist, deren Signale einer speziellen Verarbeitung unterworfen werden müssen. Die Vielzahl der Signale von den äußeren Marken muß nämlich mit einem Frequenzteiler verarbeitet werden, der die Impulse von einem entsprechenden Trigger zählt, und zwar in Abhängigkeit von Steuersignalen von einem Rechner. Die von den Marken erzeugten Signale können dort nicht direkt verarbeitet werden, vielmehr ist die vom Rechner gesteuerte Verarbeitung in jedem Falle erforderlich, so daß die Funktion der Zündzeitpunktsteuerung beim Ausfall des Zündungsrechners erheblich beeinträchtigt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Zündzeitpunktsteuerung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß mittels einer einfach aufgebauten Geberscheibe die elektronische Ermittlung des Zündzeitpunktes erleichtert wird.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, eine Zündzeit­ punktsteuerung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der zweite Sensor ein Zylinderabtaster ist, der bezüglich einer vorgegebenen Drehstellung der Kurbelwelle radial die gleiche Stellung einnimmt wie der erste als Winkelabtaster ausgebildete Sensor; daß eine zweite Bahn eine zweite Marke aufweist, die in Umfangsrichtung breiter ausgebildet ist als die Marken der ersten Bahn, wobei der zugeordnete zweite Sensor ein Ausgangssignal liefert, so daß jeweils ein erster Impuls des ersten Sensorausgangssignales mit einer vorgegebenen Impulsbreite während des hohen Logikpegels des zweiten Sensorausgangssignales auftritt und jeweils ein zweiter Impuls des ersten Sensorausgangssignales während des niedrigen Logikpegels des zweiten Sensorausgangssignales auftritt; und daß bei zeitlicher Koinzidenz der hinteren Flanke des ersten bzw. des zweiten Impulses des ersten Sensorausgangssignales mit den zugehörigen Pegeln des zweiten Sensorausgangssignales alternierend im Zündtakt die Zündkerzen einer einer Zylindergruppe zugehörigen Zündspulenanordnung derart angesteuert werden, daß nur der im Kompressionshub befindliche Zylinder gezündet werden kann.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Steuerung ist vorge­ sehen, daß die Marken der ersten Bahn symmetrisch zueinander angeordnet sind und in Drehrichtung der Scheibe mit ihren Vorderkanten vordere Flanken und mit ihren Hinterkanten hintere Flanken des ersten Sensorausgangssignales erzeugen, wobei die hinteren Flanken die Referenz-Zündzeitpunkte darstellen, gegenüber denen die Zündvoreilung des Zündzeit­ punktes einstellbar ist.

Dabei erweist es sich als zweckmäßig, wenn die vorderen Flanken die Bezugspunkte darstellen, gegenüber denen die voreilenden Zündzeitpunkte als Verzögerungen einstellbar sind, wobei die vorderen Flanken als Bezugspunkte zeitlich vor der maximalen Zündvoreilung liegen.

Bei einer speziellen Ausführungsform der Zündzeitpunkt­ steuerung ist vorgesehen, daß die Marken der ersten Bahn und die Marke der zweiten Bahn als Schlitze in der Scheibe ausgebildet sind, denen jeweils ein optischer Sensor zuge­ ordnet ist.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Zündzeitpunktsteuerung ist vorgesehen, daß eine Verteilerschaltung, die parallel zur Zündzeitpunkt-Steuerschaltung geschaltet ist und mit der das Ausgangssignal des ersten Sensors in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des zweiten Sensors in Ansteuerungssignale für die Zündspulenanordnung aufgeteilt wird, sowie ein Schaltwähler vorgesehen sind, mit dem die Zündspulenanordnung wahlweise von den Ausgangssignalen der Zündzeitpunktsteuer­ schaltung oder der Verteilerschaltung ansteuerbar ist.

Bei einer speziellen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Verteilerschaltung aus parallel geschalteten Logikgattern besteht, deren Ausgänge mit Eingängen von Umschaltern des Schaltwählers verbunden sind, dessen Ausgänge an die Zünd­ spulenanordnung angeschlossen sind.

Dabei erweist es sich als zweckmäßig, wenn der Schaltwähler eine Abtastschaltung aufweist, die den Betriebszustand der Spannungsversorgung, der Brennkraftmaschine und der Zünd­ zeitpunkt-Steuerschaltung überwacht und die Umschalter in Abhängigkeit von vorgegebenen Betriebszuständen betätigt, so daß der Schaltwähler umschaltet.

Bei einer speziellen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Ansteuerung der Zündspulenanordnung beim Starten der Brenn­ kraftmaschine und/oder beim Abfall der Versorgungsspannung unter einen vorgegebenen Wert und/oder bei Störung der Zündzeitpunkt-Steuerschaltung automatisch auf die Verteiler­ schaltung umschaltbar ist.

In Weiterbildung einer derartigen Ausführungsform ist vorge­ sehen, daß die Abtastschaltung bei Beendigung des Störzustandes die Umschalter automatisch betätigt, so daß die Ansteuerung der Zündspulenanordnung dann über die Zündzeitpunkt-Steuer­ schaltung erfolgt.

Mit der erfindungsgemäßen Zündzeitpunktsteuerung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß mit einem einfach ausge­ bildeten Geber in Form einer Scheibe die Vorteile einer mechanischen und einer elektronischen Zündzeitpunktberechnung miteinander verbunden werden können. Insbesondere ist dabei vorteilhaft, daß bei der erfindungsgemäßen Zündzeitpunkt­ steuerung für die Zündzeitpunktberechnung stets ein aktueller, den tatsächlichen Gegebenheiten entsprechender Referenz-Zündzeitpunkt vorgegeben werden kann. Insbesondere ist es möglich, mit der erfindungsgemäßen Zündzeitpunkt­ steuerung eine gewisse Notlauffähigkeit der Brennkraftmaschine aufrechtzuerhalten, wenn etwa der Zündungsrechner gestört oder ganz ausgefallen ist, denn die von den Marken gelieferten Signale können unmittelbar zur Ansteuerung der Zündspulen­ anordnung verwendet werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des allgemeinen Aufbaus einer ersten Aus­ führungsform der Zündzeitpunktsteuerung;

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Signal­ wellenformen, die bei den verschiedenen Komponenten der Anordnung gemäß Fig. 1 auftreten;

Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des allgemeinen Aufbaus einer zweiten Aus­ führungsform der Zündzeitpunktsteuerung; und in

Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung von Signal­ wellenformen, die bei den verschiedenen Komponenten der Anordnung gemäß Fig. 3 auftreten.

Bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine drehbare Scheibe, die auf einer Kurbel­ welle 4 einer nicht dargestellten Mehrzylinder-Brennkraft­ maschine sitzt. Die Scheibe 1 hat in der dargestellten Weise Marken in Form von Schlitzen 110, 120 und 200. Ein Winkel­ abtaster 2 als erster Sensor ist zur Abtastung von durch die Schlitze 110 und 120 hindurchgehendem Licht angeordnet und liefert Impuls-Ausgangssignale, die der Winkelausdehnung der Schlitze 110 und 120 in zeitlicher Relation zur Drehung der drehbaren Scheibe 1 entsprechen.

Außerdem ist ein Zylinderabtaster 3 als zweiter Sensor vorge­ sehen, der bezüglich einer vorgegebenen Drehstellung der Kurbelwelle 4 radial die gleiche Stellung einnimmt wie der Winkelabtaster 2. Der Zylinderabtaster 3 ist so ausgelegt, daß er das durch den Schlitz 200 hindurchgehende Licht abtastet, das der Scheibe 1 in ähnlicher Weise wie für den Winkelabtaster 2 geliefert wird.

Das Bezugszeichen 5 bezeichnet einen Abtaster zur Angabe des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine, insbesondere einen Unterdruckabtaster zur Messung des Unterdruckes, der im nicht dargestellten Ansaugkrümmer der Brennkraftmaschine herrscht. Die Ausgangssignale vom Unterdruckabtaster 5, Winkelabtaster 2 und Zylinderabtaster 3 werden einer Zünd­ zeitpunkt-Steuerschaltung 6 eingegeben. Die Zündzeitpunkt- Steuerschaltung 6 ist so ausgelegt, daß sie aufgrund der Ausgangssignale von der Drehwinkel-Abtasteinrichtung den zu einer Zündspulenanordnung mit Zündspulen 7 und 8 fließenden Strom zum gewünschten Zündzeitpunkt unterbricht.

Die Zündspule 7 hat eine Primärwicklung 70 und eine Sekundär­ wicklung 71, während die Zündspule 8 eine Primärwicklung 80 und eine Sekundärwicklung 81 aufweist. Die einen Enden 700 und 800 der Primärwicklungen 70 und 80 sind mit dem nicht­ geerdeten Anschluß einer elektrischen Stromversorgung 10 verbunden, während ihre anderen Enden 701 und 801 an die Ausgänge der Zündzeitpunkt-Steuerschaltung 6 angeschlossen sind.

Die Anschlüsse 710 und 711 der Sekundärwicklung 71 der Zündspule 7 sind an Zündkerzen 90 und 91 angeschlossen, die an ihren anderen Enden geerdet sind, während die Ausgänge 810 und 811 der Sekundärwicklung 81 der Zündspule 8 in gleicher Weise an Zündkerzen 92 und 93 angeschlossen sind, die an ihren anderen Enden geerdet sind.

Bei der Scheibe 1 gemäß Fig. 1 ist beim Schlitz 110 die Vorderkante mit 110-A und die Hinterkante mit 110-R bezeichnet, während beim Schlitz 120 die Vorderkante mit 120-A und die Hinterkante mit 120-R bezeichnet ist. Beim Schlitz 200 ist die Vorderkante mit 200-L und die Hinterkante mit 200-T bezeichnet.

Die Zündzeitpunktsteuerung arbeiter folgendermaßen. Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 wird angenommen, daß bei den Zündkerzen die Zündfolge 90-92-91-93 gilt. Wenn die Scheibe 1 sich gemäß Fig. 1 in Pfeilrichtung dreht, werden die mit Ausgang (2) und Ausgang (3) bezeichneten Wellenformen von elektrischen Signalen vom Winkelabtaster 2 und vom Zylinderabtaster 3 erhalten, die in Fig. 2(a) und 2(b) dargestellt sind.

Wenn die Hinterkante 110-R des Schlitzes 110 und die Hinter­ kante 120-R des Schlitzes 120 in der Scheibe 1 auf den Referenz-Zündzeitpunkt des jeweiligen Zylinders gesetzt sind, z. B. den oberen Totpunkt, so entsprechen die Punkte P 90, P 91, P 92 und P 93 der hinteren Flanken in Fig. 2 den oberen Totpunkten der Zylinder der Brennkraftmaschine, denen die Zündkerzen 90, 91, 92 und 93 zugeordnet sind.

Wenn somit der Primärstrom der Zündspule 7 in der Primär­ wicklung 70 am Punkt P 90 unterbrochen wird, wird eine erhöhte Spannung in der Sekundärwicklung 71 induziert, mit der Folge, daß im zugeordneten Zylinder der Brennkraftmaschine durch die Wirkung der Zündkerze 90 eine Zündung auftritt, wenn sich der Zylinder im Kompressionshub befindet. Eine erhöhte Spannung wird zu diesem Zeitpunkt auch in der Zündkerze 91 induziert, jedoch befindet sich der der Zünd­ kerze 91 zugeordnete Zylinder in seinem Auslaßhub, so daß er nicht gezündet werden kann. Auf diese Weise wird der größte Teil der in der Sekundärwicklung 71 der Zündspule 7 induzierten elektrischen Spannung an die Zündkerze 90 angelegt, so daß ihr die zur Zündung erforderliche Energie zur Verfügung steht.

Entsprechend der vorgegebenen Zündfolge der Zündkerzen 90-92-91-93 wird die Zündkerze 91 durch die induzierte Spannung in der Sekundärwicklung 71 gezündet, wenn sich ihr zugeordneter Zylinder im Kompressionshub befindet.

Entsprechendes gilt für die Zündkerzen 92 und 93, die durch induzierte Spannungen in der Sekundärwicklung 81 gezündet werden, wenn der Strom durch die Primärwicklung 81 der Zündspule 8 unterbrochen wird und sich der jeweilige zugeordnete Zylinder im Kompressionshub befindet.

Wenn der Zylinderabtaster 3 ein Ausgangssignal mit hohem Logikpegel liefert, wird der Primärstrom der Zündspule 7 durch die hintere Flanke des Ausgangssignals vom Winkel­ abtaster 2 unterbrochen. Wenn der Zylinderabtaster 3 ein Ausgangssignal mit niedrigem Logikpegel liefert, wird der Primärstrom der Zündspule 8 durch die hintere Flanke des Ausgangssignals vom Winkelabtaster 2 unterbrochen. Auf diese Weise werden die Zündkerzen 90-93 in der gewählten Reihenfolge mit der induzierten hohen Spannung beaufschlagt.

In Wirklichkeit ist bei Brennkraftmaschinen der Zündzeit­ punkt aber nicht auf den Referenz-Zündzeitpunkt fixiert, vielmehr muß die Zündung in der Weise gesteuert werden, daß sie in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, wie z. B. der Last und der Drehzahl zum richtigen Zeitpunkt stattfindet. Zu diesem Zweck wird bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 die Zündzeitpunkt- Steuerschaltung 6 verwendet.

Die Zündzeitpunkt-Steuerschaltung 6 arbeitet in der Weise, daß sie den den Zündspulen 7 und 8 zugeführten Strom auf der Basis von korrigierten Zündzeitpunkten steuert, die aus den ihr zugeführten Eingangssignalen berechnet werden. Die Berechnung erfolgt dabei unter Verwendung der Drehzahl­ signale, die durch Messung der Perioden von Zündzeitpunkt­ signalen vom Winkelabtaster 2 erhalten werden, sowie unter Berücksichtigung der Signale vom Abtaster, der den Betriebs­ zustand der Brennkraftmaschine abtastet, beispielsweise dem Unterdruckabtaster 5 gemäß Fig. 1.

Somit werden Zündsignale an den Zündzeitpunkten Q 90, Q 92, Q 91 und Q 93 erzeugt, die den hinteren Flanken P 90, P 92, P 91 und P 93 der Signale vom Winkelabtaster 2 gemäß Fig. 2(a) zeitlich vorauseilen, und zwar um einen Winkel RA gemäß Fig. 2(c) und 2(d), so daß der Primärstrom der Primärwicklung 71 der Zündspule 7 unterbrochen wird, wenn der Zylinder­ abtaster 3 ein Ausgangssignal mit hohem Logikpegel liefert, und der Primärstrom der Primärwicklung 81 der Zündspule 8 wird unterbrochen, wenn der Zylinderabtaster 3 ein Ausgangs­ signal mit niedrigem Logikpegel liefert.

In der in Fig. 2 angedeuteten Weise wird von der Zündzeit­ punkt-Steuerschaltung 6 der Winkel RA als Zündvoreilung oder Zündvoreilwinkel berechnet. Es ist im allgemeinen erforderlich, den Zündzeitpunkt so zu steuern, daß er zeitlich vor dem Referenz-Zündzeitpunkt liegt. Da es in der Praxis nicht möglich ist, den Zündzeitpunkt Q 91 z. B. so zu steuern, daß man auf einen Referenz-Zündzeitpunkt Bezug nimmt, der gegenüber dem Zündzeitpunkt Q 91 verzögert ist, wie z. B. der Referenz- Zündzeitpunkt P 91, wird der Zündzeitpunkt Q 91 üblicherweise in Form einer Verzögerungszeit oder eines Verzögerungswinkels gegenüber einem Referenz-Zündzeitpunkt gesteuert, der zeitlich vor dem Zündzeitpunkt Q 91 liegt, wie z. B. der Referenz- Zündzeitpunkt P 90 oder P 92.

In diesem Falle ist der Zündzeitpunkt Q 91 vom Referenz- Zündzeitpunkt P 90 maximal um 360° und vom Referenz-Zünd­ zeitpunkt P 92 um 180°, bezogen auf den Kurbelwellenwinkel, entfernt. Es ist daher extrem schwierig, den Zündzeitpunkt Q 91 genau zu steuern, wobei die Situation noch dadurch erschwert werden kann, wenn der Betrieb der Brennkraftmaschine nicht gleichmäßig verläuft; vielmehr kann die Zündung sonst im Falle von plötzlichen Drehzahlschwankungen bei einem anormalen Winkel stattfinden, was zu einem Abwürgen der Brennkraftmaschine oder im Extremfall zu ihrer Zerstörung führen kann.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 sind die Hinterkanten 110-R und 120-R der Schlitze 110 und 120 in der Scheibe 1 so vorgesehen, daß sie mit den Referenz-Zündzeitpunkten über­ einstimmen. Die Vorderkanten 110-A und 120-A der Schlitze 110 und 120 sind so vorgesehen, daß sie Zündzeitpunkten entsprechen, die um einen vorgegebenen Wert gegenüber der maximalen Zündvoreilung eingestellt sind, der für die Brennkraftmaschine erforderlich ist. Dadurch kann eine Zündung zur Unzeit verhindert werden.

In Fig. 2(a) bezeichnet das Bezugszeichen RM einen Winkel, der größer ist als ein vorgegebener Wert des maximalen Zündvoreilwinkels. Dadurch können mit der Zündzeitpunkt- Steuerschaltung die Zündzeitpunkte Q 90, Q 92, Q 91 und Q 93 in Form von Verzögerungen gegenüber den Punkten R 90, R 92, R 91 bzw. R 93 gesteuert werden. Dadurch kann die Steuergenauig­ keit drastisch verbessert werden, da die Zündzeitpunkte in diesem Falle so gesteuert werden, daß sie innerhalb eines schmalen Bereiches liegen. Außerdem tritt ein Zündvoreil­ winkel, der einen bestimmten Schwellwert überschreitet, auch im Falle von plötzlichen Drehzahlschwankungen nicht auf, da die Zündzeitpunkte Q 90, Q 92, Q 91 und Q 93 nicht gegenüber den Punkten R 90, R 92, R 91 bzw. R 93 voreilen können. Dies trägt zu einem sicheren Betrieb der Brennkraft­ maschine bei.

Der Zündzeitpunkt kann allein vom Winkelabtaster 2 vorgegeben werden, und die Verteilung wird von der Zündzeitpunkt-Steuer­ schaltung 6 auf der Basis des Signals vom Zylinderabtaster 3 überprüft bzw. beurteilt. Dadurch kann jede Differenz beim Zündzeitpunkt von einem Zylinder zum anderen ausgeglichen werden, wenn man die Genauigkeit des Winkelabtasters 2 verbessert. Die Genauigkeit des Ausgangssignals vom Zylinder­ abtaster 3 ist nicht wesentlich, da dieses Signal nicht zur Berechnung des Zündzeitpunktes erforderlich ist.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Zündzeitpunkt­ steuerung, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche oder entsprechende Teile wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 verwendet sind. Das Bezugszeichen 30 bezeichnet eine Verteiler­ schaltung, mit der das Ausgangssignal vom Winkelabtaster 2 unter Verwendung von Logikgattern 301 und 302 und auf der Basis des Ausgangssignals vom Zylinderabtaster 3 in zwei Signale aufgeteilt wird.

Das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Schaltwähler, mit dem das Ausgangssignal von der Verteilerschaltung 30 oder das Ausgangssignal, das in der Zündzeitpunkt-Steuerschaltung 6 berechnet oder geliefert wird und das repräsentativ ist für das Zeitintervall, in welchem die Zündspulen 7 und 8 erregt bleiben, zum Treiben der Zündspulen 7 und 8 gewählt wird. Der Schaltwähler 40 besteht aus Umschaltern 401 und 402, einer Abtastschaltung 404 zur Abtastung von anormalen Bedingungen zur Steuerung der Umschalter 401 und 402, sowie einer Zünd­ spulentreiberschaltung 403.

Der Betrieb dieser Ausführungsform wird nachstehend im wesentlichen unter Bezugnahme auf die Verteilerschaltung 30 und den Schaltwähler 40 erläutert, die bei der Ausführungs­ form gemäß Fig. 1 nicht vorgesehen sind.

Um die Zündzeitpunkte der Brennkraftmaschine unter ver­ schiedenen Betriebsbedingungen auf einen optimalen Wert zu steuern, wird ein Mikrocomputer verwendet, um die Zündzeit­ punkte zur Steuerung der Zündspulen zu berechnen. Bei herkömmlichen Anordnungen haben die Zündzeitpunkt-Steuer­ schaltungen 6 einen komplexen Aufbau, was auch Störfälle mit sich bringen kann. Wenn dann eine Störung in der Zünd­ zeitpunkt-Steuerschaltung 6 auftreten sollte, ist es normaler­ weise nicht mehr möglich, den Zündzeitpunkt genau zu berechnen, mit der Folge, daß Fehlzündungen auftreten, die sogar ein Abwürgen der Brennkraftmaschine oder im Extremfall ihre Zerstörung hervorrufen können.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 können derartige Unzulänglichkeiten im Störungsfalle ausgeräumt werden. Störungen in der Zündzeitpunkt-Steuerschaltung 6 werden mit der Abtastschaltung 404 im Schaltwähler 40 abgetastet, und die bis dahin von der Zündzeitpunkt-Steuerschaltung 6 zur Beaufschlagung der Zündspulen 7 und 8 wahrgenommene Rolle wird prompt an die Verteilerschaltung 30 übertragen. Mit anderen Worten, die Umschalter 401 und 402 werden von der Zündzeit­ punkt-Steuerschaltung 6 weg auf die Verteilerschaltung 30 umgeschaltet.

Zu diesem Zeitpunkt werden die Zündspulen 7 und 8 durch die Ausgangssignale der Logikgatter 301 und 302 der Verteiler­ schaltung 30 gesteuert, wie es in Fig. 4(e) und 4(f) darge­ stellt ist, während die Fig. 4(a) bis 4(d) die gleichen Verhältnisse zeigen wie die Fig. 2(a) bis 2(d), so daß eine Beschreibung für letztere aus Gründen der Vereinfachung weggelassen ist. Die Zündspule 7 beginnt, Strom am Zeitpunkt R 90 oder R 91 zu leiten, und wird an den Zündzeitpunkten P 90 und P 91 gezündet. Gleichzeitig beginnt die Zündspule 8, Strom an den Punkten R 90 und R 93 zu leiten, und wird an den Zündzeitpunkten P 92 bzw. P 93 gezündet. Der Zündzeitpunkt ist in diesem Falle so ausgelegt, daß er im wesentlichen mit der hinteren Flanke des Ausgangssignals vom Winkel­ abtaster 2 übereinstimmt, der nicht notwendigerweise der optimale Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine ist. Eine derartige Funktion ist jedoch wirkungsvoll, um das Auftreten des Abwürgens bzw. der Beschädigung der Brennkraftmaschine zu verhindern. Ferner sind die Verteilerschaltung 30 und der Schaltwähler 40 als extrem einfache Schaltungen, z. B. aus Logikgattern aufgebaut und störungsfrei, so daß sie eine ausgezeichnete Zuverlässigkeit besitzen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist das Schalten des Schaltwählers 40 so vorgesehen, daß es in Abhängigkeit vom abgetasteten, anormalen Zustand der Zündzeitpunkt-Steuer­ schaltung 6 auftritt. Das Schalten kann jedoch auch auf anderen Daten oder Signalen basieren. Wenn beispielsweise ein Normalbetrieb der Zündzeitpunkt-Steuerschaltung 6 aufgrund eines geringen Batteriepotentials nicht zu erwarten ist, kann der Schaltwähler 40 bei einem niedrigeren Potential als dem vorgegebenen Potential betätigt werden, um die Antriebssteuerung der Zündspulen 7 und 9 auf die Verteiler­ schaltung 30 umzuschalten, während diese Steuerfunktion wieder von der Zündzeitpunkt-Steuerschaltung 6 übernommen wird, wenn sich die Batterie erholt hat und ein geeignetes Potential liefert. Ähnlicher Betrieb kann auch für das Starten der Brennkraftmaschine vorgesehen sein, so daß die Brennkraftmaschine beim Startbetrieb in kaltem Klima wirksam und zuverlässig gestartet werden kann.

Als Abtaster zur Angabe des Betriebszustandes der Brenn­ kraftmaschine ist vorstehend ein Unterdruckabtaster 5 genannt. Selbstverständlich können aber auch andere Parameter zu diesem Zweck verwendet werden, die der Zündzeitpunkt- Steuerschaltung 6 zur Steuerung der Zündzeitpunkte eingegeben werden, wie z. B. Signale, die von einem Kühlwasser-Temperatur­ fühler, einem Atmosphärendruckfühler und einem Luftdruckmeß­ fühler geliefert werden.

Weiterhin ist die beschriebene Zündzeitpunktsteuerung nicht auf eine Brennkraftmaschine mit vier Zylindern beschränkt, sondern kann auch bei Brennkraftmaschinen mit sechs oder acht Zylindern eingesetzt werden, vorausgesetzt, daß die Anzahl der Zylinderabtaster und der Zündspulen entsprechend erhöht wird. Für eine Brennkraftmaschine mit sechs Zylindern können z. B. zwei Zylinderabtaster und drei Zündspulen verwendet werden, während drei Zylinderabtaster und vier Zündspulen bei einer Brennkraftmaschine mit acht Zylindern verwendet werden können, um eine entsprechende Zündzeitpunkt­ steuerung zu realisieren.

Claims (9)

1. Zündzeitpunktsteuerung für eine Mehrzylinder-Brenn­ kraftmaschine mit ruhender Hochspannungsverteilung,
mit einer Abtasteinrichtung (1, 2, 3) für den Drehwinkel der Kurbelwelle (4),
mit einer sich mit der Kurbelwelle (4) drehenden Scheibe (1), die über ihren Umfang verteilte Marken (110, 120; 200) auf radial zueinander versetzten Bahnen besitzt,
mit einem der jeweiligen Bahn zugeordneten Sensor (2, 3), wobei die Marken (110, 120) der ersten Bahn so angeordnet sind, daß der zugeordnete erste Sensor (2) periodisch aufeinander folgende Ausgangssignale für die jeweilige Zündkerze (90-93) liefert (vgl. Fig. 2a),
mit einem Abtaster (5) zur Angabe des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine, und
mit einer Zündzeitpunkt-Steuerschaltung (6), die Ausgangssignale von der Drehwinkel-Abtasteinrichtung (1, 2, 3) erhält und zum gewünschten Zündzeitpunkt den zu einer Zündspulenanordnung (7, 8) fließenden Strom unterbricht,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Sensor (3) ein Zylinderabtaster ist, der bezüglich einer vorgegebenen Drehstellung der Kurbelwelle (4) radial die gleiche Stellung einnimmt wie der erste als Winkelabtaster ausgebildete Sensor (2),
daß eine zweite Bahn eine zweite Marke (200) aufweist, die in Umfangsrichtung breiter ausgebildet ist als die Marken (110, 120) der ersten Bahn, wobei der zugeordnete zweite Sensor (3) ein Ausgangssignal (Fig. 2b) liefert, so daß jeweils ein erster Impuls des ersten Sensorausgangs­ signales (Fig. 2a) mit einer vorgegebenen Impulsbreite (RM) während des hohen Logikpegels des zweiten Sensorausgangs­ signales (Fig. 2b) auftritt und jeweils ein zweiter Impuls des ersten Sensorausgangssignales (Fig. 2a) während des niedrigen Logikpegels des zweiten Sensorausgangssignales (Fig. 2b) auftritt, und
daß bei zeitlicher Koinzidenz der hinteren Flanke des ersten bzw. des zweiten Impulses des ersten Sensorausgangs­ signales (Fig. 2a) mit den zugehörigen Pegeln des zweiten Sensorausgangssignales (Fig. 2b) alternierend im Zündtakt die Zündkerzen (90-93) einer einer Zylindergruppe zugehörigen Zündspulenanordnung (7, 8) derart angesteuert werden, daß nur der im Kompressionshub befindliche Zylinder gezündet werden kann.

2. Zündzeitpunktsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Marken (110, 120) der ersten Bahn symmetrisch zueinander angeordnet sind und in Drehrichtung der Scheibe (1) mit ihren Vorderkanten (110-A, 120-A) vordere Flanken (R 90, R 92, R 91, R 93) und mit ihren Hinterkanten (110-R, 120-R) hintere Flanken (P 90, P 92, P 91, P 93) des ersten Sensor­ ausgangssignales (Fig. 2a) erzeugen, wobei die hinteren Flanken (P 90, P 92, P 91, P 93) die Referenz-Zündzeitpunkte darstellen, gegenüber denen die Zündvoreilung (RA) des Zündzeit­ punktes (Q 90, Q 92, Q 91, Q 93) einstellbar ist.

3. Zündzeitpunktsteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen Flanken (R 90, R 92, R 91, R 93) die Bezugs­ punkte darstellen, gegenüber denen die voreilenden Zünd­ zeitpunkte (Q 90, Q 92, Q 91, Q 93) als Verzögerungen einstell­ bar sind, wobei die vorderen Flanken (R 90, R 92, R 91, R 93) als Bezugspunkte zeitlich vor der maximalen Zündvoreilung liegen.

4. Zündzeitpunktsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Marken (110, 120) der ersten Bahn und die Marke (200) der zweiten Bahn als Schlitze in der Scheibe (1) ausgebildet sind, denen jeweils ein optischer Sensor (2, 3) zugeordnet ist.

5. Zündzeitpunktsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Verteilerschaltung (30), die parallel zur Zündzeitpunkt- Steuerschaltung (6) geschaltet ist und mit der das Ausgangs­ signal des ersten Sensors (2) in Abhängigkeit vom Ausgangs­ signal des zweiten Sensors (3) in Ansteuerungssignale für die Zündspulenanordnung (7, 8) aufgeteilt wird, und einen Schaltwähler (40), mit dem die Zündspulenanordnung (7, 8) wahlweise von den Ausgangssignalen der Zündzeitpunkt- Steuerschaltung (6) oder der Verteilerschaltung (30) ansteuerbar ist.

6. Zündzeitpunktsteuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerschaltung (30) aus parallel geschalteten Logikgattern (301, 302) besteht, deren Ausgänge mit Eingängen von Umschaltern (401, 402) des Schaltwählers (40) verbunden sind, dessen Ausgänge an die Zündspulenanordnung (7, 8) angeschlossen sind.

7. Zündzeitpunktsteuerung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltwähler (40) eine Abtastschaltung (404) auf­ weist, die den Betriebszustand der Spannungsversorgung, der Brennkraftmaschine und der Zündzeitpunkt-Steuerschaltung (6) überwacht und die Umschalter (401, 402) in Abhängigkeit von vorgegebenen Betriebszuständen betätigt, so daß der Schaltwähler (40) umschaltet.

8. Zündzeitpunktsteuerung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung der Zündspulenanordnung (7, 8) beim Starten der Brennkraftmaschine und/oder beim Abfall der Versorgungsspannung unter einen vorgegebenen Wert und/oder bei Störung der Zündzeitpunkt-Steuerschaltung (6) automatisch auf die Verteilerschaltung (30) umschaltbar ist.

9. Zündzeitpunktsteuerung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastschaltung (404) bei Beendigung des Stör­ zustandes die Umschalter (401, 402) automatisch betätigt, so daß die Ansteuerung der Zündspulenanordnung (7, 8) dann über die Zündzeitpunkt-Steuerschaltung (6) erfolgt.