DE4015191A1

DE4015191A1 - Ionisationsstrom-detektoreinrichtung fuer eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4015191A1
Application number: DE4015191A
Authority: DE
Inventors: Toshio Iwata
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-05-15
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1990-11-22
Anticipated expiration: 2010-05-12
Also published as: DE4015191C2; KR950003272B1; KR900018534A; US5087882A

Description

Die Erfindung betrifft eine Ionisationsstrom-Detektoreinrich tung für eine Brennkraftmaschine. Dabei handelt es sich um eine Ionisations-Detektoreinrichtung zur Messung eines Ionisa tionsstromes, der durch einen Spalt fließt, der sich innerhalb eines Zylinders einer Brennkraftmaschine befindet, und der den Verbrennungszustand innerhalb des Zylinders angibt.

Es gibt verschiedene Verfahren zur Bestimmung des Verbrennungs zustandes in den Zylindern einer Brennkraftmaschine. Eines davon ist ein Verfahren, bei dem der Ionisationsstrom gemessen wird, der durch einen Spalt fließt, der sich innerhalb eines Zylin ders einer Brennkraftmaschine befindet. Das Prinzip der Wir kungsweise von Ionisationsstrom-Detektoreinrichtungen zur Er fassung des Verbrennungszustandes einer Brennkraftmaschine ist bekannt.

Während der Verbrennungsperiode der Zylinder der Brennkraft maschine wird eine große Anzahl von gasförmigen Ionen inner halb der Zylinder erzeugt, und zwar aufgrund der bei der Ver brennung auftretenden chemischen Reaktionen. Die Ionenkonzen tration, welche den Verbrennungszustand innerhalb der Zylinder der Brennkraftmaschine angibt, kann gemessen werden durch den Ionisationsstrom,der durch den jeweiligen Luftspalt fließt, welcher sich innerhalb des jeweiligen Zylinders befindet. So mit kann durch das Vorsehen eines Luftspaltes innerhalb eines Zylinders der Brennkraftmaschine und das Anlegen einer Span nung an diesen Luftspalt der Verbrennungszustand mittels des Ionisationsstromes gemessen werden, der durch den Spalt fließt.

Fig. 1 zeigt den Aufbau einer herkömmlichen Ionisationsstrom- Detektoreinrichtung zur Erfassung des Verbrennungszustandes einer Brennkraftmaschine. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszei chen 1 einen Zylinder der Brennkraftmaschine, und der Aus gangsanschluß der Sekundärseite einer Zündspule 2 ist an den einen Anschluß einer Zündkerze 3 an der Oberseite des Zylin ders 1 angeschlossen, während der andere Anschluß der Zündker ze 3 geerdet ist.

Wenn somit der Strom abgeschaltet wird, der der Primärwicklung der Zündspule 2 zugeführt wird, wird eine Hochspannung negati ver Polarität am Ausgangsanschluß der Sekundärseite der Zünd spule 2 induziert, so daß ein Zündfunke den Spalt der Zündker ze 3 überspringt, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch innerhalb des Zylinders 1 zu zünden und zu verbrennen. Andererseits weist ein als Stecker ausgebildeter Ionisationsstrom-Detektor 4 einen Luftspalt auf, der sich innerhalb des Zylinders 1 befin det, um den dort hindurchfließenden Ionisationsstrom zu messen.

Dabei ist der eine Anschluß der beiden Anschlüsse des Ionisa tionsstrom-Detektors 4 geerdet, während der andere Anschluß mit dem negativen Anschluß einer Gleichstromversorgung 5 ver bunden ist, deren positiver Anschluß über einen Widerstand 6 auf Masse bzw. Erde liegt. Die Spannung, die sich zwischen den Detektorausgangsanschlüssen 7 entwickelt, die parallel zu den beiden Enden des Widerstandes 6 liegen, ist proportional zum Ionisationsstrom, der durch den Spalt des als Stecker ausge bildeten Ionisationsstrom-Detektors 4 fließt.

Somit kann die Detektoranordnung gemäß Fig. 1 den Ionisations strom, der den Verbrennungszustand angibt, in der folgenden Weise messen. Wenn der Zylinder nicht im Verbrennungszustand ist, so ist die Menge an Ionen im Zylinder 1 vernachlässigbar, und somit ist auch der Wert des Stromes vernachlässigbar, der durch den Spalt des Ionisationsstrom-Detektors 4 fließt.

Wenn andererseits das Luft-Kraftstoff-Gemisch innerhalb des Zylinders 1 verbrannt wird und die Konzentration der Ionen innerhalb des Zylinders 1 zunimmt, so wird der elektrische Wi derstand im Spalt des Ionisationsstrom-Detektors 4 reduziert. Somit fließt der Ionisationsstrom durch den Spalt des Ionisa tionsstrom-Detektors 4 und durch die Stromquelle 5 und den Wi derstand 6. Der Spannungsabfall am Widerstand 6, der propor tional zu dem Ionisationsstrom ist, der durch den Spalt des Ionisationsstrom-Detektors 4 fließt, wird an den beiden An schlüssen 7 gemessen.

Die oben beschriebene Ionisationsstrom-Detektoreinrichtung weist jedoch die nachstehenden Unzulänglichkeiten auf. Wenn nämlich die Anordnung nur einen als Stecker ausgebildeten Ionisationsstrom-Detektor 4 umfaßt, so ist die Anordnung le diglich in der Lage, den Verbrennungszustand von nur einem Zylinder festzustellen. Die Anordnung ist aber nicht in der Lage, die Verbrennungszustände der jeweiligen anderen Zylin der einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern zu messen.

Wenn daher die jeweiligen Verbrennungszustände sämtlicher Zy linder einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern über prüft bzw. gemessen werden sollen, ist es erforderlich, daß jeweils ein als Stecker ausgebildeter Ionisationsstrom-Detek tor in jedem Zylinder vorgesehen ist, was den Aufbau der De tektoranordnung kompliziert und ihre Kosten erhöht.

Fig. 2 zeigt den Aufbau einer anderen herkömmlichen Ionisa tionsstrom-Detektoreinrichtung für eine Brennkraftmaschine, die vier Zylinder aufweist. In Fig. 2 ist der Mittelanschluß des Verteilers 9 an den Ausgangsanschluß der Sekundärseite der Zündspule 2 angeschlossen, während die Umfangsanschlüsse des Verteilers 9 mit den Zündkerzen 3 der jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine verbunden sind. Die Ionisationsstrom- Detektoreinrichtung ist mit dem einen Umfangsanschluß des Ver teilers 9 und Erde bzw. Masse verbunden, um den Ionisations strom zu messen, der durch einen Spalt der Zündkerzen 3 fließt.

Zwischen den einen Umfangsanschluß des Verteilers 9 und Erde bzw. Masse ist nämlich eine Reihenschaltung geschaltet, die folgendes aufweist: eine Diode 8, deren Anode mit dem einen Umfangsanschluß des Verteilers 9 verbunden ist; eine Hochspan nungsquelle 5, deren negativer Anschluß mit der Kathode der Diode 8 verbunden ist; und einen Widerstand 6 einer Strommeß schaltung 6 a, über dessen beiden Anschlüssen sich eine Span nung ausbildet, die proportional zum Ionisationsstrom ist, der durch den Spalt einer Zündkerze 3 fließt.

Die Wirkungsweise der Detektoranordnung gemäß Fig. 2 ist ähn lich wie bei der Detektoranordnung gemäß Fig. 1, mit der Aus nahme, daß der Ionisationsstrom durch den Spalt einer Zündker ze fließt und nicht durch den schmalen Spalt eines separaten als Stecker ausgebildeten Detektors. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß im Falle des Detektors gemäß Fig. 2 eine Stromquelle 5 erforderlich ist, die eine Hochspannung erzeugt, und daß die Detektorschaltung 6 a an eine Hochspan nungsleitung dieser Stromquelle 5 für Hochspannung angeschlos sen ist.

Zusätzlich zu dem Erfordernis, daß eine Stromquelle 5 für Hoch spannung erforderlich ist, hat die Ionisationsstrom-Detektor einrichtung gemäß Fig. 2 den folgenden Nachteil. Um nämlich einen Anschluß des Widerstandes 6 für den Detektor zu erden, der mit der Stromquelle 5 für Hochspannung verbunden ist, und zwar an einem Ort, der von dem Verteiler 9 entfernt ist, ist das Vorsehen einer langen Hochspannungsleitung erforderlich. Dieses Anbringen einer langen Hochspannungsleitung führt jedoch zu der Erzeugung von elektromagnetischen Störungen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ionisa tionsstrom-Detektoreinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, anzugeben, die in der Lage ist, die jeweiligen Verbrennungszustände der Zylinder der Maschine zu messen, und bei der das Erfordernis einer voluminösen Stromquelle für Hochspannung sowie von lan gen Hochspannungsleitungen entfällt, um elektromagnetische Störungen zu reduzieren.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe in zufriedenstellender Weise gelöst. Die erfindungsgemäße Ionisationsstrom-Detektor einrichtung für eine Brennkraftmaschine weist folgendes auf: eine Hochspannungs-Generatorschaltung, die zwischen Erde bzw. Masse und einen Ausgangsanschluß der Sekundärseite der Zünd spule geschaltet ist, um eine Hochspannung für einen Ionisa tionsstrom zu erzeugen durch eine Hochspannung, die zwischen Erde bzw. Masse und einem Ausgangsanschluß der Sekundärseite der Zündspule erzeugt wird, wobei die Hochspannungs-Generator schaltung einen Kondensator aufweist, um zwischen seinen bei den Anschlüssen die Hochspannung zu halten, die zwischen Masse und dem Ausgangsanschluß der Sekundärseite der Zündspule er zeugt wird; eine Ionisationsstrom-Detektorschaltung, die zwischen den An schluß des Kondensators auf der Masseseite und Masse geschal tet ist, um eine Detektorausgangsspannung proportional zu einem fließenden Ionisationsstrom zu erzeugen; und Gleichrichterdioden, die jeweils zwischen einen Umfangsan schluß des Verteilers und einen Anschluß des Kondensators ge schaltet ist, und zwar dem masseseitigen Anschluß gegenüberlie gend, wobei jede Diode eine Durchlaßrichtung hat, um einen Ionisationsstrom durch eine Reihenschaltung fließen zu lassen, die folgendes aufweist: einen Spalt einer Zündkerze, die Diode, den Kondensator und die Ionisationsstrom-Detektorschaltung, wobei der Ionisationsstrom erzeugt wird durch die Spannung, die an dem Kondensator gehalten wird.

Die Hochspannungs-Generatorschaltung kann zweckmäßigerweise folgendes aufweisen: eine erste Gleichrichterdiode, die zwi schen Masse und den masseseitigen Anschluß des Kondensators geschaltet ist; und eine zweite Gleichrichterdiode, die zwi schen den gegenüberliegenden Anschluß des Kondensators, ent gegengesetzt zu seinem masseseitigen Anschluß, und den Aus gangsanschluß der Sekundärseite der Zündspule geschaltet ist, wobei die ersten und zweiten Gleichrichterdioden eine Durch laßrichtung haben, so daß ein Ladestrom zum Laden des Konden sators zwischen Masse und dem Ausgangsanschluß der Sekundär seite der Zündspule fließen kann.

Die Hochspannungs-Generatorschaltung kann weiterhin eine Zener diode aufweisen, die in einer Parallelschaltung zum Kondensa tor angeschlossen ist mit einer Polarität, die der Polarität des Kondensators entgegengesetzt ist, um die am Kondensator gehaltene Spannung unterhalb eines vorgegebenen Pegels zu begrenzen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei der erfindungsgemäßen Ionisationsstrom-Detektoreinrichtung die gesamte Ionisations strom-Detektoreinrichtung als einzige Einheit am Verteiler angebracht ist.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausfüh rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 ein Schaltbild zur Erläuterung des Aufbaus einer her kömmlichen Ionisationsstrom-Detektoreinrichtung für eine Brennkraftmaschine;

Fig. 2 ein Schaltbild zur Erläuterung des Aufbaus einer an deren herkömmlichen Ionisationsstrom-Detektoreinrich tung für eine Brennkraftmaschine;

Fig. 3 ein Schaltbild zur Erläuterung des Gesamtaufbaus einer Ionisationsstrom-Detektoreinrichtung gemäß der Erfin dung;

Fig. 4 ein schematisches Schaltbild zur Erläuterung des Auf baus der Ionisationsstrom-Detektoreinrichtung gemäß der Erfindung; und in

Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht eines Zündverteilers, bei dem die Ionisationsstrom-Detektoreinrichtung ge mäß der Erfindung angebracht ist.

Im folgenden wird auf die Fig. 3 bis 5 der Zeichnungen Bezug genommen, die eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Er findung zeigen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 soll zunächst der gesamte Schal tungsaufbau einer Ionisationsstrom-Detektoreinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erläutert werden, die da zu dient, die Verbrennungszustände in den jeweiligen Zylin dern einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine zu messen.

Die obere Hälfte von Fig. 3 zeigt den Schaltungsaufbau des Zündsystems für die Brennkraftmaschine und weist folgende Komponenten auf: eine Zündspule 2; einen nachstehend kurz als Verteiler 9 bezeichneten Zündverteiler, dessen Mittelanschluß 12 mit dem Ausgangsanschluß der Sekundärseite der Zündspule 2 verbunden ist; und Zündkerzen 3 a, 3 b, 3 c und 3 d der Zylinder Nr. 1, Nr. 3, Nr. 4 und Nr. 2, deren entsprechende Zündspalte elektrisch zwischen Masse und die Umfangsanschlüsse 13 a bis 13 d des Verteilers 9 geschaltet sind. Eine Zündeinrichtung 10, bestehend aus einem Leistungstransistor und gegebenen falls weiteren Komponenten, ist an die Primärwicklung der Zündspule 2 angeschlossen, um den Primärstrom einzuschalten und abzuschalten, der der Zündspule 2 zugeführt wird.

Der Aufbau der Ionisationsstrom-Detektoreinrichtung gemäß der Erfindung ist in der unteren Hälfte von Fig. 3 dargestellt. Diese Ionisationsstrom-Detektoreinrichtung besteht aus drei Schaltungsteilen: einer Hochspannungs-Generatorschaltung 18, umfassend einen Kondensator 16, der zwischen Masse und den Ausgangsanschluß auf der Sekundärseite der Zündspule 2 ge schaltet ist; Gleichrichterdioden 19 a bis 19 d, die jeweils zwischen einen Umfangsanschluß des Verteilers 9 und die nicht mit Masse verbundene Seite des Kondensators 16 geschaltet sind; und eine Ionisationsstrom-Detektorschaltung 23, die zwischen Masse und den Anschluß des Kondensators 16 auf der Masseseite geschaltet ist. Dieser Schaltungsaufbau wird nach stehend im einzelnen erläutert.

Die vier Dioden 19 a bis 19 d, deren Anoden elektrisch mit dem einen Anschluß der beiden Anschlüsse der Zündkerzen 3 a bis 3 d und damit der entsprechenden Spalte der jeweiligen Zylinder Nr. 1 bis Nr. 4 verbunden sind, sind mit ihren jeweiligen Kathoden verbunden mit der Anode einer Zenerdiode 15 und einem Anschluß des Kondensators 16, nämlich dem negativ gela denen Anschluß dieses Kondensators 16.

Die Kathode der Zenerdiode 16 und der andere Anschluß des Kon densators 16, nämlich der positiv geladene Anschluß, sind an eine Ionisationsstrom-Detektorschaltung 23 angeschlossen, die folgende Komponenten aufweist: einen Widerstand 21, der zwi schen den an Masse liegenden Anschluß 24 b der Ionisations strom-Detektorschaltung 23 und den positiv geladenen Anschluß des Kondensators 16 geschaltet ist; und einen Spannungteiler, bestehend aus den beiden in Reihe geschalteten Widerständen 20 und 22, die parallel zum Widerstand 21 geschaltet sind. Der nicht mit Masse verbundene Detektor-Ausgangsanschluß 24 a ist mit dem Knotenpunkt zwischen den Widerständen 20 und 22 ver bunden.

Die Hochspannungs-Generatorschaltung 18 weist zusätzlich zum Kondensator 16 und der Zenerdiode 15 einen Widerstand 11, eine Diode 14 und eine weitere Zenerdiode 17 auf. Somit ist eine Reihenschaltung, bestehend aus dem Widerstand 11 und der Diode 14, zwischen den Mittelanschluß 12 des Verteilers 9 und die Anode der Zenerdiode 15 geschaltet, wobei die Anode der Diode 14 mit der Anode der Zenerdiode 15 verbunden ist.

Außerdem ist die andere Zenerdiode 17 zwischen den positiven Anschluß des Kondensators 16 und Masse geschaltet, wobei die Kathoden der beiden Zenerdioden 15 und 17 miteinander verbun den sind. Die Schaltung, bestehend aus dem Widerstand 11, der Diode 14, den Zenerdioden 15 und 17 und dem Kondensator 16, bildet die Hochspannungs-Generatorschaltung 18.

Die Wirkungsweise dieser Ionisationsstrom-Detektoreinrichtung wird nachstehend erläutert:
Wenn der der Zündspule 2 zugeführte Primärstrom von der Zünd einrichtung 10 abgeschaltet wird, so wird eine Hochspannung mit negativer Polarität am Ausgangsanschluß der Sekundärseite der Zündspule erzeugt, so daß ein Zündfunke den Spalt der Zündkerze durchschlägt, die über den Verteiler 9 an die Zünd spule 2 angeschlossen ist, wobei es sich beim Zustand gemäß Fig. 3 um die Zündkerze 3 c handelt, um das Luft-Kraftstoff-Ge misch im zugeordneten Zylinder zu zünden und zu verbrennen, wobei es sich bei dem Zustand gemäß Fig. 3 um den Zylinder Nr. 4 handelt.

Zur gleichen Zeit fließt, wie mit einem gestrichelten Pfeil in Fig. 3 angedeutet, ein Ladestrom von Masse zum Ausgangsan schluß der Sekundärseite der Zündspule 2, nämlich durch die Reihenschaltung, bestehend aus der Zenerdiode 17, dem Konden sator 16, der Diode 14 und dem Widerstand 11 in der vorstehend genannten Reihenfolge, um dadurch den Kondensator 16 mit der Polarität gemäß Fig. 3 zu laden.

Auf diese Weise wird der Kondensator 16 jedesmal dann geladen, wenn eine Zündhochspannung in der Sekundärwicklung der Zünd spule 2 induziert wird, und eine Hochspannung wird somit zwi schen den beiden Anschlüssen des Kondensators 16 erzeugt und festgehalten. Diese am Kondensator 16 entwickelte Hochspannung wird auf einen vorgegebenen konstanten Wert durch die Zener diode 15 begrenzt, die mit entgegengesetzter Polarität parallel zum Kondensator 16 geschaltet ist.

Die im wesentlichen konstante Hochspannung, die auf diese Wei se über dem Kondensator 16 ausgebildet wird, liegt in konstan ter Weise an den Zündkerzen 3 a bis 3 d mit ihren entsprechenden Spalten, nämlich über die jeweiligen Gleichrichterdioden 19 a bis 19 d und den Widerstand 21 der Ionisationsstrom-Detektor schaltung 23. Wenn die Verbrennung innerhalb der Zylinder der Brennkraftmaschine normal ist, so nimmt die Konzentration der Ionen innerhalb der jeweiligen Zylinder periodisch zu und wie der ab gemäß einer regelmäßigen Variationskurve.

Somit fließt ein Ionisationsstrom in der Reihenschaltung, die von folgenden Komponenten gebildet wird: dem Spalt von einer der Zündkerzen 3 a bis 3 d des Zylinders im Verbrennungshub; einer der Dioden 19 a bis 19 d, die an die Zündkerze in dem Zy linder angeschlossen ist, in welchem die Verbrennung statt findet; dem Kondensator 16; und dem Widerstand 21, wobei eine Spannung, die dem Ionisationsstrom entspricht, über dem Wider stand 22 der Spannungsteilerschaltung erzeugt wird, die aus den beiden Widerständen 20 und 22 besteht.

Wenn beispielsweise die Verbrennung im Zylinder Nr. 4 normal ist und die Ionenkonzentration innerhalb des Zylinders Nr. 4 ansteigt, so fließt ein Ionisationsstrom, wie es mit dem durch gezogenen Pfeil in Fig. 3 angedeutet ist, dessen Wert mittels der Spannung gemessen wird, die sich zwischen den beiden De tektor-Ausgangsanschlüssen 24 a und 24 b ausbildet.

Wenn andererseits der Verbrennungszustand innerhalb des Zylin ders Nr. 4 anormal ist und die Ionenkonzentration darin nicht ansteigt, dann fließt kein nennenswerter Strom durch den Spalt der Zündkerze 3 c des Zylinders Nr. 4, und somit wird keine nennenswerte Spannung zwischen den beiden Anschlüssen 24 a und 24 b erzeugt. Somit können die Verbrennungszustände inner halb der jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine bestimmt werden aus der Detektor-Ausgangsspannung, die zwischen den beiden Anschlüssen 24 a und 24 b erzeugt wird.

Da die Zündfolge der jeweiligen Zylinder zeitlich vorgegeben ist, brauchen die jeweiligen Spannungen, die zwischen den An schlüssen 24 a und 24 b gemessen werden, nur in Beziehung zu den jeweiligen Zylindern gesetzt zu werden, um festzustellen, um welchen Zylinder es sich handelt.

Im folgenden wird auf die Fig. 4 und 5 der Zeichnungen Bezug genommen, um die Ausgestaltung und Anbringung der Ionisations strom-Detektoreinrichtung gemäß Fig. 3 zu erläutern.

Fig. 4 zeigt das Schaltbild einer Ionisationsstrom-Detektor einrichtung, die am Verteiler 9 installiert ist. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist die gesamte Ionisationsstrom-Detektoreinrich tung als einzige Detektoreinheit 26 an einer Verteilerkappe 25 des Verteilers montiert. In Fig. 5 bezeichnet das Bezugs zeichen 24 einen Ausgangsverbinder der Detektoreinrichtung, welche die beiden Anschlüsse 24 a und 24 b gemäß Fig. 3 und 4 umfaßt, während das Bezugszeichen 27 eine rotierende Welle des Verteilers 9 bezeichnet.

Die Hochspannungs-Generatorschaltung 18 hat kleine Abmessungen, und somit kann die Detektoreinrichtung gemäß Fig. 3 an der Ver teilerkappe 25 montiert werden, wie es in den Fig. 4 und 5 an gedeutet ist. Die Dioden 19 a bis 19 d, der Widerstand 11 und die Diode 14 können, wie in Fig. 4 angedeutet, innerhalb des Ver teilers 9 angebracht werden. Aufgrund des Aufbaus und der An ordnung gemäß Fig. 4 und 5 entfällt bei der Ionisationsstrom- Detektoreinrichtung das Erfordernis, eine lange Hochspannungs leitung vorzusehen, und somit kann die Erzeugung von elektro magnetischen Störungen in wirksamer Weise unterdrückt werden.

Auch wenn die Ionisationsstrom-Detektoreinrichtung vorstehend am Beispiel einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine erläutert worden ist, so ist die Erfindung keinesfalls hierauf be schränkt. Vielmehr kann die Erfindung in entsprechender Modi fizierung auch bei anderen Brennkraftmaschinen mit einer be liebigen Anzahl von Zylindern eingesetzt werden. Dabei wird lediglich die Anzahl der Dioden 19 a bis 19 d zwischen den Um fangsanschlüssen des Verteilers 9 und den Zündkerzen 3 a bis 3 d entsprechend gewählt. Im übrigen kann der Aufbau der Detek toreinrichtung unverändert bleiben.

Claims

1. Ionisationsstrom-Detektoreinrichtung für eine Brennkraft maschine, insbesondere zur Messung der Verbrennungszustände innerhalb der Zylinder einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit einem Zündsystem, das eine Zündspule (2), einen Verteiler (9) und Zündkerzen (3 a bis 3 d) für die jeweiligen Zylinder umfaßt, die Spalte aufweisen, welche elektrisch zwischen die jeweiligen Umfangsanschlüsse (13 a bis 13 d) des Verteilers (9) und Masse geschaltet sind, gekennzeichnet durch

- eine Hochspannungs-Generatorschaltung (18), die zwischen Masse und einen Ausgangsanschluß der Sekundärseite der Zünd spule (2) geschaltet ist, um eine Hochspannung für einen Ionisationsstrom durch eine Hochspannung zu erzeugen, die zwischen Masse und dem Ausgangsanschluß der Sekundärseite der Zündspule (2) hervorgerufen wird, wobei die Hochspan nungs-Generatorschaltung (18) einen Kondensator (16) auf weist, um damit die Hochspannung festzuhalten, die zwischen Masse und dem Ausgangsanschluß der Sekundärseite der Zünd spule (2) erzeugt wird;
- eine Ionisationsstrom-Detektorschaltung (23), die zwischen den masseseitigen Anschluß des Kondensators (16) und Masse geschaltet ist, um eine Detektor-Ausgangsspannung zu erzeu gen, die proportional zu einem fließenden Ionisationsstrom ist; und
- Gleichrichterdioden (19 a bis 19 d), die jeweils mit einem Um fangsanschluß (13 a bis 13 d) des Verteilers (9) und einem An schluß des Kondensators (16) verbunden sind, der dem masse seitigen Anschluß gegenüberliegt, wobei jede Diode (19 a bis 19 d) eine Durchlaßrichtung hat, damit ein Ionisationsstrom durch eine Reihenschaltung fließen kann, die folgende Kom ponenten aufweist: einen Spalt der jeweiligen Zündkerze (3 a bis 3 d), die jeweilige Diode (19 a bis 19 d), den Konden sator (16) und die Ionisationsstrom-Detektorschaltung (23), wobei der Ionisationsstrom durch die Spannung erzeugt wird, die am Kondensator (16) gehalten wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungs-Generatorschaltung (18) folgendes auf weist:

- eine erste Gleichrichterdiode (17), die zwischen Masse und den masseseitigen Anschluß des Kondensators (16) geschaltet ist, und
- eine zweite Gleichrichterdiode (14), die zwischen den An schluß des Kondensators (16), der dem masseseitigen An schluß gegenüberliegt, und den Ausgangsanschluß der Sekun därseite der Zündspule (2) geschaltet ist;
- wobei die erste Gleichrichterdiode (17) und die zweite Gleichrichterdiode (14) eine Durchlaßrichtung haben, so daß ein Ladestrom zum Laden des Kondensators (16) zwischen Masse und dem Ausgangsanschluß der Sekundärseite der Zündspule (2) fließen kann.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungs-Generatorschaltung (18) außerdem eine Zenerdiode (15) aufweist, die in Parallelschaltung zum Konden sator (16) mit einer Polarität angeschlossen ist, die der Po larität des Kondensators (16) entgegengesetzt ist, um die vom Kondensator (16) gehaltene Spannung unterhalb eines vorgegebe nen Pegels zu begrenzen.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungs-Generatorschaltung (18) einen Widerstand (11) aufweist, der zwischen den nicht masseseitigen Anschluß des Kondensators (16) und den Ausgang der Sekundärseite der Zündspule (2) geschaltet ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gleichrichterdiode aus einer Zenerdiode (17) be steht.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisationsstrom-Detektorschaltung (23) folgendes auf weist:

- einen ersten Widerstand (21), der zwischen den masseseiti gen Anschluß des Kondensators (16) und Masse geschaltet ist; und
- einen Spannungsteiler (20, 22), der parallel zum ersten Widerstand (21) geschaltet ist, wobei die Ionisationsstrom- Detektoreinrichtung eine Spannung proportional zum Ionisa tionsstrom zwischen einem Knotenpunkt des Spannungsteilers (20, 22) und Masse entwickelt.

7. Ionisationsstrom-Detektoreinrichtung für eine Brennkraft maschine, insbesondere zur Messung der Verbrennungszustände innerhalb der Zylinder einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit einem Zündsystem, das eine Zündspule (2), einen Verteiler (9) und Zündkerzen (3 a bis 3 d) für die jeweiligen Zylinder umfaßt, die Spalte aufweisen, welche elektrisch zwischen die jeweiligen Umfangsanschlüsse (13 a bis 13 d) des Verteilers (9) und Masse geschaltet sind, gekennzeichnet durch

- eine Hochspannungs-Generatorschaltung (18), die zwischen Masse und einen Ausgangsanschluß der Sekundärseite der Zünd spule (2) geschaltet ist, um eine Hochspannung für einen Ionisationsstrom durch eine Hochspannung zu erzeugen, die zwischen Masse und dem Ausgangsanschluß der Sekundärseite der Zündspule (2) erzeugt wird, wobei die Hochspannungs- Generatorschaltung (18) einen Kondensator (16) aufweist, um an diesem die Hochspannung festzuhalten, die zwischen Masse und dem Ausgangsanschluß der Sekundärseite der Zünd spule (2) erzeugt wird;
- eine Ionisationsstrom-Detektorschaltung (23), die mit dem Kondensator der Hochspannungs-Generatorschaltung (18) in Reihe geschaltet ist, um ein Detektor-Ausgangssignal pro portional zu einem hindurchfließenden Ionisationsstrom zu erzeugen; und
- eine Gleichrichterschaltung (14, 17), die mit dem Kondensa tor (16) und der Ionisationsstrom-Detektorschaltung (23) in Reihe geschaltet ist, um eine Stromrichtung entgegengesetzt zur Richtung eines Ionisationsstromes zu unterdrücken, der durch die vom Kondensator (16) gehaltene Hochspannung er zeugt wird.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungs-Generatorschaltung (18) am Verteiler (9) angebracht ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Ionisationsstrom-Detektoreinrichtung aus einer einzigen Einheit (26) besteht, die am Verteiler (9) angebracht ist.