DE4215153A1

DE4215153A1 - Zuendvorrichtung fuer eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4215153A1
Application number: DE4215153A
Authority: DE
Inventors: Masaaki Taruya; Mitsuru Koiwa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-05-08
Filing date: 1992-05-08
Publication date: 1992-11-12
Anticipated expiration: 2012-05-09
Also published as: US5299543A; DE4215153C2; JPH04334769A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Zündvorrichtungen für Brennkraftmaschinen und insbesondere auf Zündvorrichtungen für Mehrzylinderbrennkraftmaschinen, welche mit der Funktion zum Erfassen des Betriebs der Zündspulen für die jeweiligen Zylinder der Maschine versehen sind.

Fig. 3 ist ein Schaltbild, welches eine konventionelle Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zeigt. In Fig. 3 ist ein Treibertransistor 2 an eine Batterie 1 über einen Widerstand 3 gekoppelt. Ein Leistungstransistor 4 in Darlington-Verbindung wird angesteuert durch den Ausgang des Treibertransistors 2. Die Zündspule 5 hat eine Primärspule, welche verbunden ist mit dem positiven Anschluß der Batterie 1 und dem Kollektor des Leistungstransistors 4. Die Sekundärspule der Zündspule 5 ist mit dem Zündstecker (nicht gezeigt) über einen Verteiler (nicht gezeigt) verbunden. Ein Stromerfassungswiderstand 6 ist mit dem Emitter des Leistungstransistors 4 und Masse verbunden. In Reaktion auf die Spannung, welche sich über dem Stromerfassungswiderstand 6 entwickelt, steuert ein Strombegrenzungsschaltkreis 7 den Basisstrom des Leistungstransistors 4 und begrenzt dadurch den Strom, der durch die Primärspule der Zündspule 5 fließt. Ein Zünderfassungsschaltkreis 8 erfaßt die Spannung, welche sich am Kollektor des Leistungstransistors 4 einstellt auf Unterbrechung des durch die Primärspule der Zündspule 5 fließenden Stroms hin und erzeugt ein Zündbestätigungssignal. In der Figur ist die Zündvorrichtung eingeschlossen innerhalb eines Strichpunktlinienkastens 9.

Der Betrieb der konventionellen Zündvorrichtung von Fig. 3 verläuft wie folgt.

Wenn der Treibertransistor 2 als Reaktion auf ein äußeres Signal ausgeschaltet wird, wird der Leistungstransistor 4 angeschaltet, um den Strom durch die Primärspule der Zündspule 5 fließen zu lassen. Unter diesen Umständen entwickelt sich eine Spannung entsprechend dem Strom, welcher durch die Primärspule der Zündspule 5 fließt, über dem Stromerfassungswiderstand 6. Diese über dem Stromerfassungswiderstand 6 entwicklte Spannung wird dem Strombegrenzungsschaltkreis 7 zugeführt. Als Reaktion auf diese Spannung steuert der Strombegrenzungsschaltkreis 7 den Basisstrom des Leistungstransistors 4 und begrenzt dadurch den Strom durch die Primärspule der Zündspule 5 auf eine vorherbestimmte Größe so, daß der Strom durch die Primärspule der Zündspule 5 auf einer bestimmten Größe gehalten wird.

Darauf, wenn der Treibertransistor 2 durch ein Zündsignal angeschaltet wird und der Leistungstransistor 4 abgeschaltet wird, um den Strom durch die Primärspule der Zündspule 5 zu unterbrechen, entwickelt sich eine Hochspannung über der Sekundärspule der Zündspule 5 und wird dem Zündstecker der Maschine über den Verteiler zugeführt.

Der Zünderfassungsschaltkreis 8 erfaßt die Spannung, welche sich am Kollektor des Leistungstransistors 4 auf die Unterbrechung des Stroms, der durch die Primärspule der Zündspule 5 fließt, hin einstellt. Wenn die erfaßte Spannung eine vorherbestimmte Höhe überschreitet, erzeugt der Zünderfassungsschaltkreis 8 ein Zündbestätigungssignal. Das Zündbestätigungssignal wird an einen Computer (nicht gezeigt) geliefert, so daß der Computer entscheiden kann, ob oder ob nicht die Zündspule ordnungsgemäß funktioniert. Der Computer bestimmt, zu welchem Zylinder der Maschine die versagende Zündspule gehört und die Kraftstoffzuführung zu dem aussetzenden Zylinder wird angehalten in einem Kraftstoffausgleichssystem.

Fig. 4 ist ein Schaltbild, welches eine weitere konventionelle Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zeigt. Der Erfassungseingang des Zünderfassungsschaltkreises 8 ist verbunden mit dem Stromerfassungswiderstand 6, so daß die Spannung, welche dem Strom, der durch die Primärspule der Zündspule 5 fließt, entspricht, erfaßt werden kann. Somit erfaßt der Zünderfassungsschaltkreis 8 die Spannung, welche sich über dem Stromerfassungswiderstand 6 einstellt, entsprechend dem Strom, der durch die Primärspule der Zündspule 5 fließt und erzeugt ein Zündbestätigungssignal, wenn die erfaßte Stromgröße einen vorherbestimmten Wert überschreitet. Ansonsten ist der Schaltkreis von Fig. 7 ähnlich dem von Fig. 3.

Die obigen konventionellen Zündvorrichtungen haben jedoch folgenden Nachteil. Wenn eine Vielzahl von Zündvorrichtungseinheiten vorgesehen ist für die jeweiligen Zylinder einer Mehrzylindermaschine und die Zündspule und der Leistungstransistor von jeder Einheit in eine eingehäusige Einheit eingebaut sind, müssen separate Zünderfassungsschaltkreise für die jeweiligen Zylinder vorgesehen werden. So wird der Schaltkreis kompliziert und teuer.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Zündvorrichtung für eine einfache und billige Mehrzylinderbrennkraftmaschine zu bieten, welche in der Lage ist, die Funktionszustände der jeweiligen Zündspulen, welche für die jeweiligen Zylinder vorgesehen sind, zu erfassen.

Die obige Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Zündvorrichtung für eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine, gemäß Anspruch 1, welche umfaßt: eine Stromquelleneinrichtung; eine Vielzahl von eingehäusig aufgebauten Zündvorrichtungseinheiten einschließlich einer Zündspule, welche mit der Stromquelleneinrichtung verbunden ist, und einem Leistungstransistor zum An- und Ausschalten eines von der Stromquelleneinrichtung und durch eine Primärspule der Zündspule fließenden Stroms, wobei die Zündspule der jeweiligen Zündvorrichtungseinheiten mit der Stromquelleneinrichtung über eine gemeinsame Stromversorgungsleitung verbunden ist; und einen einzelnen Zünderfassungsschaltkreis, welcher in die gemeinsame Stromversorgungsleitung zwischen der Stromquelleneinrichtung und der Zündspule der Vielzahl von Zündvorrichtungseinheiten eingereiht ist, wobei der Zünderfassungsschaltkreis den durch die Zündspule der jeweiligen Zündvorrichtungseinheiten von der Stromquelleneinrichtung fließenden Strom erfaßt. Der Zünderfassungsschaltkreis erzeugt ein Zündbestätigungssignal auf Erfassen eines Stroms hin, der einen vorherbestimmten Wert überschreitet.

Alternativ nach Anspruch 2 dazu kann der einzelnen Zünderfassungsschaltkreis Erfassungseingänge haben, von denen jeder verbunden ist mit einem Verbindungspunkt zwischen der Zündspule und dem Leistungstransistor der jeweiligen Zündvorrichtungseinheiten, wobei der Zünderfassungsschaltkreis die Spannung, welche sich an den jeweiligen Verbindungspunkten entwickelt, auf Unterbrechen des Stromes hin, welcher durch die Primärspule der Zündspule der jeweiligen Zündvorrichtungseinheiten von der Stromquelleneinrichtung fließt. Der Zünderfassungsschaltkreis erzeugt ein Zündbestätigungssignal auf Erfassen eines Stromes hin, welcher einen vorherbestimmten Wert überschreitet.

Die Eigenschaften, die für charakteristisch für diese Erfindung gehalten werden, werden im einzelnen in den angehängten Ansprüchen aufgezählt werden. Der Aufbau und die Betriebsmethode der Erfindung selbst jedoch werden am besten verstanden werden von der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen. Die Zeichnungen zeigen im einzelnen:

Fig. 1 ein Schaltbild, welches eine erfindungsgemäße Zündvorrichtung für eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine zeigt;

Fig. 2 ein Schaltbild, welches eine weitere erfindungsgemäße Zündvorrichtung für eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine zeigt;

Fig. 3 ein Schaltbild, welches eine konventionelle Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zeigt; und

Fig. 4 einen Schaltplan, welcher eine weitere konventionelle Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zeigt.

In den Zeichnungen betreffen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile oder Abschnitte.

Mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen werden jetzt die bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung beschrieben.

Fig. 1 ist ein Schaltbild, welches eine erfindungsgemäße Zündvorrichtung für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine zeigt. Der Schaltkreis enthält eine Vielzahl von eingehäusig aufgebauten Zündvorrichtungseinheiten, welche für jeweilige Zylinder der Maschine vorgesehen sind. Fig. 1 zeigt zwei Zündvorrichtungseinheiten 9a und 9b. Jedoch kann der Schaltkreis vier Zündvorrichtungseinheiten für eine Vierzylindermaschine enthalten.

Jede der eingehäusigen Zündvorrichtungseinheiten 9a und 9b beinhaltet einen Leistungstransistor 4 in Darlington-Verbindung, eine Zündspule 5, einen Stromerfassungswiderstand 6 und einen Strombegrenzungsschaltkreis 7. Die Teile 4 bis 7 sind ähnlich wie die von Fig. 3 und 4. Somit ist in jeder der Zündvorrichtungseinheiten 9a und 9b der Reihenschaltkreis, welcher besteht aus der Primärspule der Zündspule 5, dem Leistungstransistor 4, und dem Stromerfassungswiderstand 6, verbunden mit dem positiven Anschluß der Batterie 1 und Masse. Der Strombegrenzungsschaltkreis 7, welcher verbunden ist mit der Basis des Leistungstransistors 4 und Masse, hat einen Erfassungseingangsanschluß, welcher verbunden ist mit einem Verbindungspunkt zwischen dem Leistungstransistor 4 und dem Stromerfassungswiderstand 6. Der Strombegrenzungsschaltkreis 7 entdeckt somit die Spannung, welche sich über dem Stromerfassungswiderstand 6 einstellt.

Ein Zünderfassungsschaltkreis 8 mit einem geerdeten Anschluß ist in die gemeinsame Stromversorgungsleitung, welche Strom von der Batterie 1 an die jeweiligen Zündspulen 5 der Zündvorrichtungseinheiten 9a und 9b liefert, eingereiht (das heißt, der Zünderfassungsschaltkreis 8 ist eingereiht zwischen den positiven Anschluß der Batterie 1 und dem Verbindungspunkt, an dem sich die positiven Seiten der Zündspulen 5 der jeweiligen Zündvorrichtungseinheiten 9a und 9b treffen), so daß der Zünderfassungsschaltkreis 8 in Serienschaltkreisbeziehung mit der Primärspule jeder Zündspule 5 steht. Der Zünderfassungsschaltkreis 8 erfaßt somit den von der Batterie 1 und durch die Primärspule der Zündspule 5 der jeweiligen Zündvorrichtungseinheiten 9a und 9b fließenden Strom.

Als nächstes wird der Betrieb des Schaltkreises von Fig. 1 beschrieben. Die Vielzahl der Zündvorrichtungseinheiten 9a und 9b entsprechen und gehören zu den jeweiligen Zylindern einer Mehrzylindermaschine. Die Sekundärspule der Spule 5 der jeweiligen Zündvorrichtungseinheiten liefert eine Zündspannung an den Zündstecker des entsprechenden Zylinders. Ein Zündsignal wird von einer Steuereinheit (nicht gezeigt) an jede Zündvorrichtungseinheit beim Zündzeitpunkt des entsprechenden Zylinders geliefert.

Somit arbeitet die Zündvorrichtungseinheit 9a zum Beispiel wie folgt. Bei einem vorherbestimmten Kurbelwinkel vor dem Zündzeitpunkt des Zylinders, der zu der Zündvorrichtungseinheit 9a gehört, wird ein Stromzuführungssignal (hoher Spannungspegel) der Basis des Leistungstransistors 4 zugeführt und schaltet den Leistungstransistor 4 an, so daß ein Strom von der Batterie 1 durch die Primärspule der Zündspule 5 über den Zünderfassungsschaltkreis 8 fließt. Die Spannung, die sich über dem Stromerfassungswiderstand 6 entwickelt wegen des durch die Primärspule der Zündspule 5 fließenden Stroms wird erfaßt durch den Strombegrenzungsschaltkreis 7. Der Strombegrenzungsschaltkreis 7 steuert den Basisstrom des Leistungstransistor 4 in Übereinstimmung mit der erfaßten Spannung und begrenzt dadurch den durch die Primärspule der Zündspule 5 fließenden Strom auf einen vorherbestimmten Wert, so daß der Strom durch die Primärspule der Zündspule 5 auf einem vorherbestimmten Wert gehalten wird.

Unter diesen Umständen erfaßt der Zünderfassungsschaltkreis 8 den durch die Primärspule der Zündspule 5 fließenden Strom und erzeugt ein Zündbestätigungssignal auf Erfassen eines Stromes hin, der einen vorherbestimmten Wert überschreitet. Das Zündbestätigungssignal wird an den Computer der Steuereinheit (nicht gezeigt) geliefert.

Beim Zündzeitpunkt des Zylinders, der zur Zündvorrichtungseinheit 9a gehört, wird ein Zündsignal (niedriger Spannungspegel) der Basis des Leistungstransistors 4 zugeführt, um ihn auszuschalten und dadurch den durch die Primärspule der Zündspule fließenden Strom zu unterbrechen. Auf die Unterbrechung des Stroms durch die Primärspule der Zündspule hin wird eine Zündhochspannung erzeugt über der Sekundärspule der Zündspule 5. Diese Zündhochspannung wird an den Zündstecker des zugehörigen Zylinders geführt, so daß der Zylinder beim ordnungsgemäßen Zündzeitpunkt gezündet wird. Der Betrieb der anderen Zündvorrichtungseinheit 9b ist ähnlich dem der Einheit 9a.

Somit wird dem Computer der Steuereinheit das Zündbestätigungssignal der jeweiligen Zündvorrichtungseinheiten 9a und 9b zugeführt. Dementsprechend entscheidet der Computer, ob oder ob nicht die Zündspule der jeweiligen Zündvorrichtungseinheiten ordnungsgemäß funktioniert. Durch Vergleichen der Entstehungszeiten des jeweiligen Zündbestätigungssignals mit den Zündzeitpunkten der jeweiligen Zylinder entscheidet der Computer, zu welchem Zylinder jedes einzelne Zündbestätigungssignal gehört. Die Kraftstoffzuführung an einen den Zylinder, der zu einer aussetzenden Zündspule gehört, für die das Zündbestätigungssignal nicht erzeugt wird, wird gestoppt in einem Kraftstoffausgleichssystem.

Fig. 2 ist ein Schaltbild, welches eine weitere erfindungsgemäße Zündvorrichtung für eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine zeigt. Der Schaltkreis von Fig. 2 ist ähnlich dem von Fig. 1, ausgenommen, daß der Zünderfassungsschaltkreis 8, welcher mit dem positiven Anschluß der Batterie und Masse verbunden ist, Erfassungseingänge hat, von denen jeder verbunden ist mit dem Kollektor des Leistungstransistors 4 (nämlich dem Verbindungspunkt zwischen der Primärspule der Zündspule 5 und dem Leistungstransistor 4) der jeweiligen Zündvorrichtungseinheiten 9a und 9b. Somit entdeckt der Zünderfassungsschaltkreis 8 die Spannung, die sich entwickelt am Kollektor des Leistungstransistors 4 der jeweiligen Zündvorrichtungseinheiten auf Unterbrechung des durch die Primärspule der Zündspule 5 fließenden Stroms hin. Wenn die erfaßte Spannung einen vorherbestimmten Wert überschreitet, erzeugt der Zünderfassungsschaltkreis 8 ein Zündbestätigungssignal, welches dem Computer der Steuereinheit (nicht gezeigt) zugeführt wird. Der Computer entscheidet demgemäß, welche der Zündspulen aussetzt, und stoppt die Kraftstoffzuführung an den Zylinder, welcher der aussetzenden Zündspule entspricht. Ansonsten sind der Aufbau und Betrieb des Schaltkreises von Fig. 2 ähnlich denen des Schaltkreises von Fig. 1.

Claims

1. Zündvorrichtung für eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine, welche umfaßt:
eine Stromquelleneinrichtung;
eine Vielzahl von eingehäusig aufgebauten Zündvorrichtungseinheiten (9A, 9B), von denen jede eine Zündspule (5) beinhaltet, welche verbunden ist mit der Stromquelleneinrichtung und einem Leistungstransistor (4) zum An- und Ausschalten eines von der Stromquelleneinrichtung und durch eine Primärspule der Zündspule (5) fließenden Stroms, wobei die Zündspule (5) der jeweiligen Zündvorrichtungseinheiten (9A, 9B) mit der Stromquelleneinrichtung über eine gemeinsame Versorgungsleitung verbunden ist; und
einen einzelnen Zünderfassungsschaltkreis (8), welcher in die gemeinsame Stromversorgungsleitung zwischen der Stromquelleneinrichtung und der Zündspule (5) der Vielzahl von Zündvorrichtungseinheiten (9A, 9B) eingereiht ist, wobei der Zünderfassungsschaltkreis (8) den Strom, der durch die Zündspule (5) der jeweiligen Zündvorrichtungseinheit (9A, 9B) von der Stromquelleneinrichtung fließt, erfaßt, wobei der Zünderfassungsschaltkreis (8) ein Zündbestätigungssignal auf Erfassen eines Stroms hin erzeugt, der einen vorherbestimmten Wert überschreitet.

2. Zündvorrichtung für eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine, welche umfaßt:
eine Stromquelleneinrichtung;
eine Vielzahl von eingehäusig aufgebauten Zündvorrichtungseinheiten (9A, 9B), von denen jede einen Reihenschaltkreis enthält, welcher aus einer Zündspule (5) und einem Leistungstransistor (4), der mit der Stromquelleneinrichtung und Masse verbunden ist, besteht, wobei der Leistungstransistor einen von besagter Stromquelleneinrichtung und durch eine Primärspule der Zündspule (S) fließenden Strom ein- und ausschaltet;
und einen einzelnen Zünderfassungsschaltkreis (8) mit Erfassungseingängen, von denen jeder verbunden ist mit einem Verbindungspunkt zwischen der Zündspule (5) und dem Leistungstransistor (4) der jeweiligen Zündvorrichtungseinheiten, wobei der Zünderfassungsschaltkreis (8) eine Spannung, welche sich an den jeweiligen Verbindungspunkten auf Unterbrechung des durch die Primärspule der Zündspule (S) der jeweiligen Zündvorrichtungseinheiten von der Stromquelleneinrichtung fließenden Stroms hin einstellt, erfaßt, wobei der Zünderfassungsschaltkreis (8) ein Zündbestätigungssignal erzeugt auf Erfassen einer Spannung hin, die einen vorherbestimmten Wert überschreitet.