DE4133015C2 - Zündsystem für Mehrzylinder-Verbrennungsmotoren - Google Patents

Zündsystem für Mehrzylinder-Verbrennungsmotoren

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Description

Die Erfindung betrifft ein Zündsystem für Mehrzylinder- Verbrennungsmotoren.
Aus der DE 30 06 665 A1 ist ein derartiges Zündsystem bekannt, bei welchem aus dem Zündstrom der Sekundärseite einer Zündspule eine Meßspannung für eine Ionenstrommessung gewonnen wird. Als Meßspannungsquelle dient eine Anordnung aus einem sogenannten Element, beispielsweise einer Zenerdiode oder einem Varistor, und einem dem Element parallelgeschalteten Kondensator, wobei Element und Kondensator in die Zuleitung zwischen Hochspannungsquelle (Verteiler) und Zündkerze geschaltet sind. Zur Trennung von Meßspannungskreis und Zündspannungskreis ist eine Diode oder ein hochohmiger Schutzwiderstand erforderlich, allerdings sind derartige Hochspannungsbauteile kostenaufwendig. Als Alternative, wenn die Meßspannung nicht nur kurz nach dem Zündimpuls, sondern dauernd bereitstehen soll, wird in dieser Druckschrift vorgeschlagen, zwischen Primärwicklung der Zündspule und einem Unterbrecherkontakt eine Spannung abzugreifen, die über einem Spitzenwertgleichrichter einem Kondensator zugeführt wird, wobei die an dem Kondensator abfallende Spannung als Meßspannungsquelle Verwendung findet. Ein Hochspannungsschutzwiderstand ist zwischen den Kondensator und den Zündverteiler sowie die Zündkerze geschaltet.
Bei einem in der JP 2-104978 (A) beschriebenen Zündsystem sind Hochspannungsdioden zum Schutz eines Ionenstromdetektors erforderlich.
Die DE 33 42 723 C2 schlägt ein Zündsystem mit einer speziellen Zündkerze vor, die zwei isolierte Elektroden aufweist. Durch eine derartige "massenpotentialfreie" Elektrodenanordnung kann die Zündelektrode als Ionisationssonde gegenüber dem Massepotential benutzt werden.
In der DE 33 39 569 A1 wird vorgeschlagen, die Ionenstrom- Erfassung bei einer Zündspule vorzunehmen. Hierzu dient ein an die Primärwicklung der Zündspule angeschlossener Koppelkondensator. Allerdings führt dies dazu, daß zusätzlich zur Spannung infolge des Ionenstroms weitere Spannungssignale entstehen, die durch eine relativ komplizierte Schaltung entfernt werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und verläßliches Zündsystem mit Ionenstrom-Erfassung zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe wird durch ein Zündsystem mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für ein Zündsystem; und
Fig. 2 eine Darstellung von bei dem Ausführungsbeispiel auftretenden Spannungen.
Das Ausführungsbeispiel dient dazu, allen Zylindern dieselbe Vorspannung zur Ionenstrom-Detektion zuzuführen.
Signale von einem Zündzeitpunkteinsteller 201 steuern als Leistungs­ schalter jeweilige Leistungstransistoren 202, um sie ein- oder auszuschalten, so daß die jeweiligen Transistoren 202 positive Spannungen erzeugen, ähnlich zu jenen über der Primärwicklung einer Zündspule 200. Ein Ionenstrom-Detektor 220 empfängt diese mit den jeweiligen Zylindern verbundenen positiven Spannungen von den jeweiligen Transistoren 202. Jede von mehreren Differenzierschaltungen besteht aus einem Widerstand 223 1-n und einem Kondensator 222 1-n, und differenziert die positiven Spannungen und sendet die differenzierte Spannung an einen aus einer Diode 224 1-n und 221 1-n bestehenden Gleichrichter. Danach wird die gleichgerichtete negative Spannung über einen gemeinsamen Speicher-Kondensator 225 gehalten.
Im folgenden wird nun die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels beschrieben. Die Leistungstransistoren 202 werden zum Ein- und Ausschalten von den Signalen des Zündzeitpunktseinstellers 201 gesteuert, um die Zündspule 200 anzusteuern. Über der Sekundärwicklung der Zündspule 200 wird eine negative Hochspannung 213 erzeugt, die an die Zündkerze 205 durch eine Diodenanordnung 207 angelegt wird, um das Luftkraftstoffgemisch zu zünden. Die Hochspannung 213 ist eine negative Spannung und deswegen beeinflußt sie die Arbeitsweise des Vergleichers 211 nicht. Wenn Ionen in einem Zylinder 212 erzeugt werden, fließt ein Ionenstrom (i) durch einen Ionenstrompfad 215 und der Vergleicher 211 gibt ein Ionenstromsignal I aus. Ein Signalerzeuger 216 detektiert den Kurbelwinkel des Motors und sendet ihn an den Zündungszeitpunkteinsteller 201. Dieser Kurbelwinkel wird benutzt, um zu entscheiden, ob die Zündung in den jeweiligen Zylindern normal ausgeführt wird. Fig. 2 zeigt an den Leitungen 218 Spannungen für den ersten bis N-ten Zylinder, und eine negative Vorspannung, die über dem Speicher- Kondensator 225 erzeugt wird. Wenn allerdings beispielsweise nur Spannungen des ersten und dritten Zylinders eines Vierzylindermotors benützt werden, um eine Ionendetektier-Vorspannung über dem Speicher-Kondensator 225 zu erzeugen, so nimmt zwar die Vorspannung an 214 irgendwie ab, aber diese Ausführung kann nützlich sein, wenn die Ionendetektionseigenschaften nicht ernsthaft beeinflußt werden.

Claims (3)

1. Zündsystem für Mehrzylinder-Verbrennungsmotoren mit:
einem Zündzeitpunkteinsteller (201);
je einer Zündeinrichtung für jeden Zylinder (212; Nr. 1, . . . , n), wobei jede Zündeinrichtung umfaßt: einen an den Zündzeitpunkteinsteller (201) angeschlossenen Leistungsschalter (202) zum Schalten des Stroms in der Primärwicklung einer Zündspule (200), deren Sekundärwicklung an eine Zündkerze (205) des Zylinders angeschlossen ist, und eine an die Zündkerze (205) angeschlossene Diodenanordnung (207) zur Ableitung eines bei der Verbrennung in dem Zylinder (212) auftretenden Ionenstroms;
einem Vergleicher (211), dessen einer Eingang über einen Meßwiderstand (210) für den Ionenstrom an Masse und über einen Kondensator (209) sowohl über einen Ionenstrompfad (215) an jede der Diodenanordnungen (207) als auch an eine Gleichstrom-Energieversorgungsschaltung (223, 222, 224, 221, 225) zur Erzeugung und zur Detektion des Ionenstroms angeschlossen ist, dessen anderer Eingang an einer Bezugsspannung liegt und der Verbrennungsaussetzer in den Zylindern kennzeichnende Signale abgibt, wenn die vom Ionenstrom am Meßwiderstand (210) hervorgerufene Spannung größer als die Bezugsspannung ist,
wobei die Gleichstrom-Energieversorgungsschaltung eine der Anzahl der Leistungsschalter (202) entsprechende Anzahl von Eingängen aufweist und jeder dieser Eingänge an den Ausgang des zugehörigen Leistungsschalters (202) angeschlossen ist, und wobei innerhalb der Gleichstrom- Energieversorgungsschaltung an jedem Eingang eine Differenzierschaltung (223, 222) und ein dieser nachgeschalteter Gleichrichter (224, 221) angeschlossen ist, und die Ausgänge sämtlicher Gleichrichter (224, 221) zusammengeschaltet (214) und zusammen mit dem einem Eingang des Vergleichers (211) vorgeschalteten Kondensator (209) an den einen Anschluß eines als Spannungsquelle für den Ionenstrom dienenden Speicherkondensators (225) angeschlossen sind, dessen anderer Anschluß an Masse liegt.
2. Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzierschaltung als Reihenschaltung aus einem Widerstand (223) und einem Kondensator (222) ausgebildet ist.
3. Zündsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter zwei Dioden (221, 224) aufweist.
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