DE3608826C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Zündanlage für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

(Lueger Lexikon der Technik, Rowohlt Taschenbuch Verlag, Reinbek bei Hamburg, Dezember 1971, Fahrzeugtechnik, Bd. 1, S. 33, rechte Spalte, Abs. 3).

Bei Kraftfahrzeugen ist der Anlaßvorgang bei tiefen Temperaturen besonders kritisch, da in diesem Fall infolge der hohen Stromaufnahme des Anlassers die Batteriespannung sehr stark absinkt. Mit niedriger Batteriespannung sind die Zündfunken nicht stark genug, so daß die Entflammungsbe­ dingungen für das Kraftstoff-Luft-Gemisch sehr schlecht sind.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die bekannte Zündanlage dahingehend zu verbessern, daß sie beim Anlassen auch bei tiefen Temperaturen und niedriger Batteriespannung bessere Zündbedingungen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Bei Anlaßdrehzahlen von etwa 100 U/m beträgt beispiels­ weise bei Vierzylindermotoren der Abstand zwischen zwei Zündungen eine halbe Kurbelwellenumdrehung, also etwa 0,3 s. Wird nun beispielsweise für die Dauer von 0,01 s vor dem Öffnen des Unterbrecherkontaktes, d. h., vor dem Beginn eines Zündvorganges, der Anlasser stromlos geschaltet, so wird infolge der sich erholenden Batterie und damit höher werdender Batteriespannung in der Zündspule die Primärspannung ebenfalls höher und mit ihr dementsprechend die Zündenergie und die Sekundär­ spannung (Zündnadel).

Die Dauer der Abschaltung des Anlassers ist einerseits gering genug, um zu gewährleisten, daß sich der Motor und mit ihm der Anlasser weiterdreht, andererseits lang genug, um sicher schalten zu können.

Da der Zündzeitpunkt beim Anlassen festliegt, kann der Schaltzeitpunkt unter Zugrundelegung einer bestimmten Anlasserdrehzahl auf der Schwungscheibe durch feste Markierungen (bei Vierzylindermotoren zwei), z. B. Magneten, bestimmt werden. Die Sensierung erfolgt dann in an sich bekannter Weise mit Induktions- oder Hallgebern. Optische Geber sind wegen der Verschmutzungsgefahr weniger geeignet. Der Anlasserstrom wird dann von einem geeigneten elektronischen Schalter, z. B. von einem Thyristorschalter, bei Auftreten dieses Signals abgeschaltet und beim Öffnen des Unterbrecherkontaktes wieder eingeschaltet.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung richtet sich auf die Anwendung eines Anlassers, dessen Strom über das Ritzel und den Zahnkranz der Schwungscheibe fließt, da in diesem Fall die Schalteinrichtung durch elektrisch isolierte Zahnsegmente des Zahnkranzes auf ganz einfache Weise darstellbar ist.

Ein darauf gerichtetes Ausführungsbeispiel wird anschließend anhand einer schematischen Zeichnung beschrieben.

In der Zeichnung ist die Schwungscheibe 1 einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine mit vier Zylindern gezeigt. Die Schwungscheibe ist an ihrem Umfang mit einem Zahnkranz 2 versehen, mit welchem das Ritzel 3 eines Anlassers 4 kämmt. Der Anlasser 4 ist über ein Kabel 5 mit dem positiven Pol der Batterie, Klemme 30, direkt und über einen Anlasserschalter (nicht dargestellt) mit Klemme 50 in an sich bekannter Weise verbunden. Mit dem negativen Pol ist der Anlasser 4 über das Ritzel 3 und die Schwungscheibe 1 verbunden, der Anlasserstrom fließt in der durch einen Pfeil angedeuteten Richtung.

Das Ritzel kann in an sich bekannter Weise durch Betätigung eines Magneten eingeschoben werden, worauf sich dann der Stromfluß durch den Anlasser von selbst ergibt und solange aufrechterhalten wird, solange der Anlasser­ schalter betätigt wird oder bis das Ritzel vom anlaufenden Motor aus dem Zahnkranz gedrängt wird.

Die Drehrichtungen der Schwungscheibe und des Ritzels sind durch kleine Pfeile angegeben.

An zwei gegenüberliegenden Stellen des Zahnkranzes sind zwei Segmente 6 mit jeweils zwei Zähnen elektrisch isoliert bzw. gering leitend angeordnet. Die Isolierschicht 7 kann, wie gezeichnet, das ganze Zahnsegment 6 von der übrigen Schwungscheibe isolieren oder aber auch auf die Zähne selbst aufgebracht sein.

Wird der Anlasserschalter geschlossen, so wird zuerst das Ritzel 3 mit dem Zahnkranz 2 in Eingriff gebracht. Daraufhin ist der Anlasserstromkreis geschlossen und die Schwungscheibe 1 wird in Pfeilrichtung gedreht. Sobald nun das isolierte Zahnsegment 6 mit dem Ritzel kämmt, wird - abhängig von Drehzahl und Segmentbogen - der Anlasserstromkreis unterbrochen. In diesem Zeitabschnitt, etwa 0,01 s lang, wird durch den Spannungsanstieg in der entlasteten Batterie in die Zündspule mehr Zündenergie geladen, als es bei weiterlaufendem Anlasser der Fall wäre, wodurch beim Öffnen des Unterbrecherkontaktes auf der Sekundärseite der Zündspule eine höhere Zündspannung und ein stärkerer Zündfunken erzeugt wird. Dies macht sich insbesondere bei niedrigen Temperaturen bemerkbar. Die Zuordnung von Anlasser und Schwungscheibe ist dabei so getroffen, daß der Unterbrecherkontakt in dem Augenblick öffnet, in dem das isolierte Zahnsegment am Ritzel vorbeigedreht hat und dieses auf den ersten nichtisolierten Zahn des Zahnkranzes trifft. In diesem Moment beginnt der Anlasserstrom wieder zu fließen und den Anlasser, der ebenso wie die Schwungscheibe während der Zeit der Stromunterbrechung infolge der eigenen Trägheit weitergedreht hat, wieder anzutreiben. Nach jeder halben Umdrehung der Schwungscheibe beginnt der beschriebene Vorgang von neuem. Auf diese Weise ist, ins­ besondere bei Kaltstart, eine wesentliche Verbesserung des Anlaßvorganges zu erreichen.

Wesentlich an der Erfindung ist, daß sie ohne Änderungen auch bei kontaktlosen Zündanlagen und bei vollelektronischen Zündanlagen anzuwenden ist. Bei letzteren kann die Unterbrechung des Anlasserstromes von der Schließwinkel­ regelung der Zündanlage gesteuert werden.

Claims (4)

1. Elektrische Zündanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer von einem elektrischen Anlasser angetriebenen, mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine starr verbundenen Schwungscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, welche während des Anlassens die Stromversorgung des Anlassers vor jedem Zündvorgang für eine nach Beginn und Dauer festgelegte Zeitspanne unterbricht.

2. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Anlassers (4), dessen Motorstrom über den auf der Schwungscheibe (1) der Brennkraftmaschine angeordneten Zahnkranz (2, 6) fließt, die Schaltein­ richtung durch elektrisch isolierte Zahnsegmente (6) des Zahnkranzes gebildet wird.

3. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung ein Thyristorschalter ist, der von auf der Schwungscheibe (1) der Brennkraftmaschine angeordneten Induktions- oder Hall-Gebern gesteuert wird.

4. Zündanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der festgelegten Zeitspanne vom Zünd­ zeitpunkt bestimmt wird.