DE4234847C2 - Verfahren zur Zündungssteuerung einer Brennkraftmaschine und Kondensator-Zündvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Zündungssteuerung einer Brennkraftmaschine und Kondensator-Zündvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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DE4234847C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zündungssteuerung einer Brennkraftmaschine, und eine Kondensator- Zündvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die Kapazitätsentladungszündung (CDI) stellt eine Zündanordnung für Brennkraftmaschinen dar, bei welcher eine Zündung hervorgerufen wird, wenn eine in einem Kondensator gespeicherte Spannung über die Primärwicklung einer Zündspule entladen wird. Um eine Fehlzündung eines Motors zu verhindern, beispielsweise wenn der Motor angelassen wird oder kalt ist, wurde eine Zündanordnung entwickelt, die als Langzeit-Kapazitätsentladungszündung (LCDI) bezeichnet wird. Ein LCDI-System, von dessen Funktion im Patentanspruch 1 ausgegangen wird und auf dem der Oberbegriff von Anspruch 7 der vorliegenden Erfindung basiert, ist in Dokument DE 34 42 017 A1 gezeigt. Es verwendet einen ersten und einen zweiten Kondensator. Der erste Kondensator ist direkt an die Primärwicklung einer Zündspule angeschlossen und wird zur Einleitung der Entladung verwendet, wogegen der zweite Kondensator über eine Induktionsspule an die Primärwicklung angeschlossen ist, und zur Verlängerung der Entladung eingesetzt wird. Beide Kondensatoren werden auf eine gewünschte Spannung aufgeladen, und wenn der Zylinder des Motors gezündet werden soll, so werden die Kondensatoren entladen, die von dem ersten Kondensator in die Primärwicklung abgegebene Energie leitet die Entladung einer Zündkerze des Motors ein, während ein Teil der von dem zweiten Kondensator freigegebenen Energie in der Induktionsspule gespeichert wird. Wenn sich die Kondensatoren entladen haben, wird dann die in der Induktionsspule gespeicherte Energie in die Primärwicklung der Zündspule abgegeben, wodurch die Entladungszeit der Zündkerze wesentlich verlängert wird. Die Entladungszeit einer Zündkerze bei einem LCDI-System kann beispielsweise von etwa 100 Mikrosekunden auf etwa 1,5 Millisekunden verlängert werden, im Vergleich zur Entladungszeit in einem CDI-System ohne einen zweiten Kondensator und eine Induktionsspule.
Fein Problem bei konventionellen LCDI-Systemen besteht darin, daß bei hohen Motordrehzahlen nicht genügend Zeit zwischen der Zündung aufeinanderfolgender Zylinder vorhanden sein kann, beide Kondensatoren auf die Spannung aufzuladen, die für eine gute Zündung erforderlich ist, und daher erhöht sich die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer Fehlzündung.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Zündungssteuerverfahren und eine Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zur Verfügung zu stellen, welche die Probleme der Anordnungen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, löst.
Das Zündungssteuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist im Anspruch 1 beschrieben. Die erfindungsgemäße Kondensator-Zündvorrichtung zur Durchführung des Zündsteuerverfahrens ist im Anspruch 7 beschrieben und ist vom LCDI-Typ und weist einen ersten und zweiten Kondensator auf, die an eine Zündspule angeschlossen sind, sowie eine Spannungserzeugungseinrichtung zur Erzeugung einer Ladespannung für die Kondensatoren. Der erste Kondensator dient zur Erzeugung einer Anfangsentladung einer Zündkerze, und der zweite Kondensator dient zur Verlängerung der Entladung der Zündkerze, nachdem durch den ersten Kondensator die Entladung eingeleitet wurde. Der zweite Kondensator durch die Spannungserzeugungseinrichtung auf eine vorbestimmte Spannung aufgeladen wurde, die zur Erzeugung einer geeigneten Entladung der Zündkerze ausreicht. Dies führt dazu, daß selbst dann, wenn der Motor mit hoher Drehzahl läuft und die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Zündungen des Motors gering ist, eine adäquate Zündspannung erzeugt und eine Fehlzündung verhindert wird.
In einem konventionellen LCDI-System, wie in DE 34 42 017 A1 gezeigt, wird der zweite Kondensator zur Verlängerung der Entladungszeit immer auf dieselbe Spannung aufgeladen, unabhängig von dem Betriebszustand des Motors. Allerdings ändert sich, abhängig vom Betriebszustand des Motors, das Ausmaß der Verlängerung der Entladung, welches erforderlich ist, um Fehlzündungen zu verhindern. Beispielsweise ist bei einer stabilen Motordrehzahl eine geringere Verlängerung der Entladungszeit erforderlich als dann, wenn der Motor gerade angelassen wurde und die Motordrehzahl instabil ist. Daher kann bei einem konventionellen LCDI-System der zweite Kondensator auf eine größere Spannung aufgeladen werden als erforderlich, so daß der elektrische Energieverbrauch unnötig hoch ist. Daher wird viel Wärme erzeugt, und die Größe der Zündvorrichtung, die dazu erforderlich ist, mit der erzeugten Wärme fertig zu werden, ist beträchtlich.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Ladespannung des zweiten Kondensators zur Verlängerung der Entladung entsprechend einem Motorbetriebszustand variiert. Die Ladespannung kann auf die Minimalspannung eingestellt werden, die für diesen Betriebszustand erforderlich ist. Dies führt dazu, daß der Energieverbrauch der Zündvorrichtung verringert werden kann, und die Größe der Zündvorrichtung entsprechend verringert werden kann.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Ladespannung des ersten Kondensators entsprechend einem Motorbetriebszustand variiert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen sich weitere Vorteile und Merkmale ergeben. Es zeigt:
Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer ersten Ausführungsform einer Zündvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein schematisches Schaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Zündvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 und 4 Signalformdiagramme zur Erläuterung des Betriebs der Ausführungsform Fig. 2 bei niedrigen bzw. hohen Motordrehzahlen;
Fig. 5 ein schematisches Schaltbild einer dritten Ausführungsform einer Zündvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 Signalformdiagramme zur Erläuterung des Betriebs der Treiberschaltung von Fig. 5;
Fig. 7 Signalformdiagramme zur Erläuterung des Gesamtbetriebs der Ausführungsform von Fig. 5.
Fig. 1 erläutert schematisch eine erste Ausführungsform, die bei einer Brennkraftmaschine mit einem oder mehreren Zylindern für ein Kraftfahrzeug eingesetzt wird. Der Betriebsablauf dieser Ausführungsformen wird durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) 1 gesteuert, die von einer nicht dargestellten Batterie versorgt wird, die eine Spannung VBAT erzeugt. Die ECU 1 empfängt Eingangssignale von einem oder mehreren konventionellen Sensoren 2, die verschiedene Betriebszustände des Motors oder anderer Abschnitte des Fahrzeugs ermitteln. Auf der Grundlage dieser Eingangssignale berechnet die ECU 1 einen geeigneten Zündzeitpunkt und erzeugt ein Zündsignal G. Die von den Sensoren 2 ermittelnden Betriebszustände sind nicht auf bestimmte Betriebszustände beschränkt, und es können alle Betriebszustände verwendet werden, die üblicherweise zur Berechnung des Zündzeitpunkts eingesetzt werden. Algorithmen zur Berechnung des Zündzeitpunkts sind Fachleuten auf diesem Gebiet wohlbekannt und werden daher hier nicht weiterbeschrieben. Weiterhin erzeugt die ECU 1 ein Betriebszustandssignal R, welches einen Betriebszustand des Motors angibt, der bei dieser Ausführungsform die Motordrehzahl ist, jedoch auch einen anderen Zustand anzeigen kann, beispielsweise die Motorlast oder die Kühlmitteltemperatur des Motors.
Alternativ hierzu kann die ECU 1 mehrere unterschiedliche Betriebszustandssignale erzeugen, die verschiedene Betriebszustände anzeigen. Die Arten der verwendeten Sensoren 2 hängen von der Art des Betriebszustandssignals und von den Zuständen ab, die zur Berechnung des Zündzeitpunkts verwendet werden.
Das Zündsignal G wird einer Treiberschaltung 3 eingegeben, einer Entladungstriggerschaltung 4, und einer Ladungstriggerschaltung 5. Jedesmal wenn die Treiberschaltung 3 von der ECU 1 das Zündsignal G empfängt, erzeugt sie ein Treibersignal D in Form einer Impulskette, welche den Betriebsablauf einer Spannungserhöhungsschaltung 6 steuert.
Bei absinkender Flanke des Zündsignals G erzeugt die Entladungstriggerschaltung 4 ein Triggersignal T16 und legt das Triggersignal T16 an das Gate eines Schaltelements in Form eines Thyristors 16 an.
Die Spannungserhöhungsschaltung 6 erhöht die Batteriespannung VBAT auf eine Spannung, die zur Aufladung eines ersten und zweiten Kondensators 8 bzw. 9 geeignet ist. Als Spannungserhöhungsschaltung 6 kann jede Einrichtung eingesetzt werden, welche eine Gleichspannung erhöhen kann. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfaßt die Spannungserhöhungsschaltung 6 eine Spannungserhöhungsspule 6a und einen Leistungstransistor 6b, der von dem Treibersignal D getaktet wird. Die Spannungserhöhungsspule 6a weist ein erstes Ende auf, an welches die Batteriespannung VBAT angelegt wird, und ein zweites Ende, das mit dem Kollektor des Leistungstransistors 6b verbunden ist. Die Basis des Leistungstransistors 6b ist an eine Ausgangsklemme der Treiberschaltung 3 angeschlossen und empfängt das Treibersignal D, und sein Emitter ist mit einem Ende eines Strommeßwiderstands 7 verbunden, dessen anderes Ende geerdet ist. Liegt das Treibersignal D auf einem hohen Pegel, so wird der Leistungstransistor 6b eingeschaltet und läßt Strom durch die Spanungserhöhungsspule 6a fließen.
Der Kollektor des Leistungstransistors 6b ist an eine Klemme (als Ladeklemme bezeichnet) des ersten Kondensators 8 über eine Diode 10 angeschlossen, und an eine Klemme (die auch als die Ladeklemme bezeichnet wird) des zweiten Kondensators 9 über ein Schaltelement in Form eines Thyristors 11. Die anderen Klemmen der Kondensatoren 8 und 9 empfangen die Batteriespannung VBAT. Der Thyristor 11 wird durch ein Triggersignal T11 ein- und ausgeschaltet, welches von der Lade-Triggerschaltung 5 erzeugt wird. Der zweite Kondensator 8 kann nur dann durch die Spannungserhöhungsschaltung 6 aufgeladen werden, wenn der Thyristor 11 eingeschaltet ist, und hierdurch wird es ermöglicht, daß die Ladespannungen des ersten und zweiten Kondensators 8 bzw. 9 getrennt gesteuert werden können. Die Spannungen V8 und V9 an den Ladeklemmen des ersten und zweiten Kondensators 8 und 9 werden der Lade-Triggerschaltung 5 eingegeben.
Jeder Zylinder des Motors ist mit einer Zündspule 12 versehen (von denen nur eine gezeigt ist), die eine Primärwicklung 12a und eine Sekundärwicklung 12b aufweist. Die Ladeklemme des ersten Kondensators 8 ist direkt an ein erstes Ende der Primärwicklung 12a angeschlossen, während die Ladeklemme des zweiten Kondensators 9 über eine Induktionsspule 14 an das erste Ende der Primärwicklung 12a angeschlossen ist, um die Entladung zu verlängern, und über eine in Reihe geschaltete Diode 15. Das zweite Ende der Primärwicklung 12a ist mit der Anode des Thyristors 15 verbunden, und die Kathode des Thyristors 16 liegt an der Batterie. Die Sekundärwicklung 12b der Zündspule 12 ist zwischen Masse (Erde) und eine Zündkerze 13 eines der Zylinder geschaltet.
Eine Diode 17 ist zwischen die Enden der Primärwicklung 12a geschaltet, um Stromoszillationen zu verhindern, und eine weitere Diode 18 ist zwischen die Anode des Thyristors 16 und die Ladeklemme des zweiten Kondensators 9 geschaltet.
Die Lade-Triggerschaltung 5 umfaßt Spannungsmeßschaltungen zur Messung V8 und V9 der Kondensatoren 8 und 9. Das Triggersignal T11 für den Thyristor 11 wird erst dann erzeugt, wenn die Lade-Triggerschaltung 5 feststellt, daß die Spannung V8 einen vorbestimmten Spannungswert VA erreicht hat, der für die Zündung geeignet ist. Wenn das Triggersignal T11 erzeugt wird, wird der Thyristor 11 eingeschaltet, und es fließt ein Strom von der Spannungserhöhungsschaltung 6 in den zweiten Kondensator 9, um diesen aufzuladen. Die Ladespannung V9 des zweiten Kondensators 9 wird durch die Lade-Triggerschaltung 5 auf einen vorbestimmten Spannungswert VB gesteuert, der durch die Motorbetriebszustände festgelegt ist, entsprechend dem Betriebszustandssignal R. Wenn die Lade-Triggerschaltung 5 feststellt, daß die Spannung V9 die vorbestimmte Spannung VB erreicht hat, erzeugt sie ein Ausschaltsignal SO, welches der Treiberschaltung 3 eingegeben wird, die dann die Erzeugung des Treibersignals D stoppt, und der Leistungstransistor 6b der Spannungserhöhungsschaltung 6 wird ausgeschaltet.
Die Lade-Triggerschaltung 5 mißt auch die Spannung über den Widerstand 7, welche eine Anzeige für den Strom liefert, der durch den Leistungstransistor 6b fließt. Wenn diese Spannung einen vorbestimmten Pegel erreicht, erzeugt die Lade-Triggerschaltung 5 momentan das Ausschaltsignal SO, um die Erzeugung des Treibersignals D zu stoppen. Wenn ein vorbestimmter Zeitraum abgelaufen ist, was beispielsweise von einem internen Taktgeber der Lade-Triggerschaltung 5 festgestellt wird, so wird das Ausschaltsignal SO wieder ausgeschaltet, so daß die Treiberschaltung 3 erneut das Treibersignal D erzeugen kann. Auf diese Weise kann der Leistungstransistor 6b gegenüber Beschädigungen in Folge eines zu hohen Stroms geschützt werden.
Das Triggersignal T11 zum Steuern des Thyristors 11 kann unterschiedliche Formen aufweisen. Beispielsweise kann das Triggersignal T11 eine Impulskette umfassen, und die Lade-Triggerschaltung 5 kann das Tastverhältnis der Impulse steuern, um die Ladespannung V9 des zweiten Kondensators 9 einzustellen. Alternativ hierzu kann das Triggersignal T11 ein einziger, langer Impuls sein, und die Lade-Triggerschaltung 5 kann die Ladespannung V9 durch Steuern der Zeit steuern, zu welcher das Triggersignal T11 erzeugt wird, nachdem die Spannung V8 die vorbestimmte Spannung VA erreicht hat.
Die Beziehung zwischen dem durch das Betriebszustandssignal R angezeigten Motorbetriebszustand und der Ladespannung V9 des zweiten Kondensators 9 ist nicht auf eine bestimmte Beziehung beschränkt. Allgemein ist es eher erforderlich, die Entladungszeit der Zündkerze 13 zu verlängern, wenn die Motordrehzahl instabil ist (beispielsweise wenn der Motor angelassen wird, oder während einer plötzlichen Beschleunigung des Fahrzeugs), als dann, wenn sie stabil ist. Wenn daher die Lade-Triggerschaltung 5 auf Grund des Betriebszustandssignals R feststeht, daß die Motordrehzahl instabil ist, kann die Lade-Triggerschaltung 5 die Ladespannung V9 erhöhen, und sie kann die Ladespannung V9 verringern, wenn die Motordrehzahl stabil ist. In diesem Fall kann ein Signal, welches die Motordrehzahl anzeigt, die Motorlast in Form einer Einlaßluftmenge oder dergleichen als das Betriebszustandssignal R verwendet werden. Weiterhin besteht ein größeres Bedürfnis, die Entladungszeit der Zündkerze 13 zu verlängern, wenn der Motor kalt ist, verglichen mit dem Fall eines warmen Motors. Wenn daher das Betriebszustandssignal R die Motortemperatur anzeigt, beispielsweise ein Signal, welches die Motor- Kühlmitteltemperatur angibt, so kann die Lade-Triggerschaltung 5 so ausgelegt sein, daß sie mit abnehmender Motortemperatur die Ladespannung V9 erhöht. Wie auch immer die Beziehung zwischen den Motorbetriebszuständen und der Ladespannung V9 sein mag, kann die Ladespannung V9 auf die mimimal erforderliche Temperatur eingestellt werden, auf der Grundlage der momentanen Motorbetriebszustände. Wenn die Lade-Triggerschaltung 5 feststellt, daß die mimimal erforderliche Spannung 0 ist, so wird das Triggersignal T11 nicht erzeugt und der Thyristor 11 bleibt ausgeschaltet, so daß der zweite Kondensator 9 nicht geladen wird.
Der Betriebsablauf der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform verläuft wie folgt. Es wird angenommen, daß beide Kondensatoren, also der erste und zweite Kondensator 8 und 9, bereits durch die Spannungserhöhungsschaltung 6 auf die vorbestimmte Spannung VA bzw. VB geladen wurden. Zu einem Zündzeitpunkt, der auf der Grundlage des Motorbetriebszustands von der ECU 1 festgelegt wird, erzeugt die ECU 1 das Zündsignal G in Form eines Impulses. Bei der abfallenden Flanke dieses Impulses erzeugt die Entladungs-Triggerschaltung 4 ein Triggersignal T16 mit einem hohen Pegel, und das Triggersignal T16 schaltet den Thyristor 16 ein. Wird der Thyristor 16 eingeschaltet, so wird die Spannung V8 des ersten Kondensators 8 schnell über die Primärwicklung 12a der Zündspule 12 und den Thyristor 16 entladen. Der durch die Primärwicklung 12a fließende Strom erzeugt eine Hochspannung in der Sekundärwicklung 12b, und diese Spannung leitet eine Entladung der Zündkerze 13 ein.
Zur selben Zeit, in welcher sich der erste Kondensator 8 entleert, wird der zweite Kondensator 9 über die Diode 15, die Induktionsspule 14, die Primärwicklung 12a der Zündspule 12 und den Thyristor 16 entladen. Ein Teil der Entladeenergie wird in der Induktionsspule 14 gespeichert. Nach beendeter Entladung des ersten und zweiten Kondensators 8 und 9 erzeugt die in der Induktionsspule 14 gespeicherte Energie einen Strom, der durch die Primärwicklung 12a der Zündspule 12 fließt, und die in der Sekundärwicklung 12b erzeugte, sich ergebende Spannung verlängert die Entladungszeit der Zündkerze 13 auf dieselbe Weise wie bei einer konventionellen LCDI-Vorrichtung. Der Thyristor 16 wird automatisch ausgeschaltet, wenn die Entladeströme von den Kondensatoren 8 und 9 unter eine vorbestimmte Schwelle abfallen, die das Einschalten des Thyristors festlegt.
Nachdem die Kondensatoren 8 und 9 entladen wurden, werden sie durch die von der Spannungserhöhungsschaltung 6 erzeugte Spannung wieder aufgeladen. Zuerst wird der erste Kondensator 8 auf die vorbestimmte Spannung VA aufgeladen, und dann wird der zweite Kondensator 9 auf die vorbestimmte Spannung VB aufgeladen, die durch die Lade-Triggerschaltung 5 festgelegt wird, auf der Grundlage des Betriebszustandssignals R. Da die vorbestimmte Spannung VB auf die minimal erforderliche Spannung für die momentanen Betriebszustände eingestellt werden kann, wird der zweite Kondensator 9 nicht überladen, und die von der Vorrichtung verbrauchte elektrische Energie kann verringert werden. Daher wird die von der Vorrichtung erzeugte Wärme mimimalisiert, und die Abmessungen der Vorrichtung können entsprechend verringert werden.
Da der erste Kondensator 8 vor dem zweiten Kondensator 9 aufgeladen wird, kann darüber hinaus der erste Kondensator 8 immer auf eine geeignete Spannung aufgeladen werden, und es kann eine Fehlzündung selbst dann verhindert werden, wenn die Motordrehzahl hoch ist, und für die Wiederaufladung der Kondensatoren wenig Zeit zur Verfügung steht.
Zwar wird in Fig. 1 ein Ausgangsstrom I von der Spannungserhöhungsschaltung 6 der Lade-Triggerschaltung 5 eingegeben, um diese während eines Hochpegel-Zeitraums des Treibersignals D von der Treiberschaltung 3 zu betreiben, jedoch kann auch ein Treibersignal D von der Treiberschaltung 3 oder ein Zündsignal G von der ECU 1 zum selben Zweck der Lade-Triggerschaltung 5 eingegeben werden, an Stelle des Ausgangsstroms I der Spannungserhöhungsschaltung 6.
Weiterhin weisen in Fig. 1 die Spannungserhöhungsspule 6a, der erste und zweite Kondensator 8 und 9, und der Thyristor 16 jeweils eine Klemme auf, die elektrisch mit der positiven Klemme der Batterie verbunden ist, jedoch könnten diese Klemmen auch statt dessen geerdet sein.
Zwar wird bei der voranstehenden Ausführungsform der zweite Kondensator 9 auf die mimimal erforderliche Spannung V9 unter der Steuerung eines Lade-Triggersignals T11 aufgeladen, jedoch kann die Lade-Triggerschaltung 5 auch so aufgebaut sein, daß sie die Erzeugung des Lade-Triggersignals T11 stoppt, um sofort den Thyristor 11 auszuschalten, wenn sie auf der Grundlage des Betriebszustandssignals R feststellt, daß der Motorbetrieb in einem Bereich abläuft, in welchem eine Verlängerung der Entladung unnötig ist, oder in einem stabilen Betriebsbereich.
In Fig. 1 ist nur eine einzige Zündkerze 13 dargestellt. Wird die Ausführungsform von Fig. 1 bei einem Mehrzylindermotor eingesetzt, so ist jeder Zylinder mit seiner eigenen Zündkerze 13, Zündspule 12 und Thyristor 16 versehen.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird die Ladespannung V9 des zweiten Kondensators 9 durch Ein- und Ausschalten des Thyristors 11 gesteuert. Alternativ hierzu kann die Ladespannung V9 dadurch gesteuert werden, daß der Leistungstransistor 6b ein- und ausgeschaltet wird. Die Treiberschaltung 3 kann nämlich so aufgebaut sein, daß sie die Eingangssignale R, V8, V9 usw. empfängt, die in Fig. 1 der Lade-Triggerschaltung 5 eingegeben werden, und das Tastverhältnis des Treibersignals D auf der Grundlage der Eingangssignale steuert. In diesem Fall kann die Lade-Triggerschaltung 5 weggelassen werden.
Fig. 2 erläutert eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Gesamtaufbau dieser Ausführungsform ist ähnlich wie bei der Ausführungsform von Fig. 1, und es wird daher eine eingehende Erläuterung der Bauteile weggelassen, die bereits in Bezug auf Fig. 1 erläutert wurden.
Eine ECU 1 und andere elektronische Bauteile dieser Ausführungsform werden von einer Batterie 19 versorgt. Eine Spannung zur Aufladung eines ersten und eines zweiten Kondensators 8 bzw. 9 wird durch eine Spannungserhöhungsschaltung 20 erzeugt, die einen Stufentransformator 21 und einen Leistungstransistor 22 aufweist. Der Transformator 21 ist mit einer Primärwicklung 21a und einer Sekundärwicklung 21b versehen. Ein Ende der Primärwicklung 21a ist mit der positiven Klemme der Batterie 19 verbunden, während das andere Ende an den Kollektor des Leistungstransistors 22 angeschlossen ist. Ein Ende der Sekundärwicklung 21b ist mit den Anoden einer Diode 10 und eines Thyristors 11 verbunden, wogegen das andere mit Erde (Masse) zu verbunden ist. Die Basis des Leistungstransistors 22 ist die Ausgangsklemme einer Treiberschaltung 23 angeschlossen, die ein Treibersignal D für den Leistungstransistor 22 erzeugt, während der Emitter des Leistungstransistors 22 geerdet ist. Der Aufbau der Spannungserhöhungsschaltung 20 ist nicht auf den in Fig. 2 dargestellten Aufbau beschränkt, und statt dessen kann ein Aufbau wie bei der Spannungserhöhungsschaltung 6 von Fig. 1 vorgesehen werden.
Eine Spannungsmeßschaltung 24 stellt die Spannung V8 des ersten Kondensators 8 fest und erzeugt ein Ausgangssignal S8 mit einem ersten Pegel (in diesem Fall, einem niedrigen Pegel), wenn die Spannung V8 unterhalb einerhalb einer vorbestimmten Spannung VA liegt, und mit einem zweiten Pegel (einem hohen Pegel), wenn die Spannung V8 größer oder gleich der vorbestimmten Spannung VA ist. Bei dieser Ausführungsform ist die vorbestimmte Spannung VA so gewählt, daß sie zur Bereitstellung einer ordnungsgemäßen Zündung der Zündkerze 13 ausreicht.
Die Spannung V9 des zweiten Kondensators 9 wird durch eine weitere Spannungsmeßschaltung 25 ermittelt, die ein Ausgangssignal S9 mit einem niedrigen Pegel erzeugt, wenn die Spannung V9 unterhalb einer vorbestimmten Spannung VB liegt, und mit einem hohen Pegel, wenn die Spannung V9 größer oder gleich der vorbestimmten Spannung VB ist.
Die Treiberschaltung 23 umfaßt eine Taktschaltung 23a, die ein Taktsignal C in Form von Impulsen einer vorbestimmten Frequenz erzeugt. Das Taktsignal C wird einer Logikschaltung 23b eingegeben, zusammen mit dem Ausgangssignal S9 von der Spannungsmeßschaltung 25. Die Die Logikschaltung 23 zeugt ein Ausgangssignal L mit dem logischen Wert S9.C, also NICHT S9 UND C. Dieses Signal L wird einer Ausgangsschaltung 23c zugeführt, die das Treibersignal D für den Leistungstransistor 22 erzeugt. Das Treibersignal D weist einen hohen Pegel bzw. einen niedrigen Pegel auf, wenn das Ausgangssignal L einen hohen Pegel bzw. einen niedrigen Pegel hat. Der Leistungstransistor 22 wird eingeschaltet, wenn das Treibersignal D einen hohen Pegel aufweist. Wenn daher das Signal S9 anzeigt, daß die Spannung V9 unterhalb der vorbestimmten Spannung VB liegt, wird der Leistungstransistor 22 intermittierend in regelmäßigen Abständen eingeschaltet, die durch das Taktsignal C bestimmt werden.
Der Thyristor 9, der im eingeschalteten Zustand die Aufladung des zweiten Kondensators 9 zuläßt, wird durch eine Lade-Triggerschaltung 26 auf der Grundlage des Signals S8 von der Spannungsmeßschaltung 24 und des Signals L von der Treiberschaltung 23 gesteuert. Die Lade-Triggerschaltung 26 umfaßt einen monostabilen Multivibrator 27, der als ein Eingangssignal das Ausgangssignal L von der Logikschaltung 23b empfängt. Bei einer abfallenden Flanke des Ausgangssignals L der Logikschaltung 23b erzeugt der Multivibrator 27 ein Triggersignal PT in Form eines Impulses einer vorbestimmten Breite. Das Triggersignal PT wird einer Ausgangsschaltung 28 eingegeben, zusammen mit dem Ausgangssignal S8 der Spannungsmeßschaltung 24. Die Ausgangsschaltung 28 erzeugt ein Triggersignal T11 zum Steuern des Thyristors 11. Das Triggersignal T11 weist einen niedrigen Pegel auf, wenn das Signal S8 von der Spannungsmeßschaltung 24 einen niedrigen Pegel aufweist, wodurch angezeigt wird, daß die Spannung V8 unterhalb der vorbestimmten Spannung VA liegt, und das Triggersignal T11 umfaßt Impulse, die synchron zum Triggersignal PT erzeugt werden, wenn das Signal S8 auf einem hohen Pegel liegt. Daher wird der Thyristor 11 eingeschaltet, und der zweite Kondensator 9 wird nur dann wieder aufgeladen, nachdem der erste Kondensator 8 auf die vorbestimmte Spannung VA geladen wurde. Vorzugsweise steigt das Triggersignal T11 synchron zu einem Abfall des Eingangsstroms zur Primärwicklung 21a des Transformators 21 an. Die Impulsbreite des Triggersignals T11 ist vorzugsweise kurz, um so den Energieverbrauch zu minimalisieren.
Der Betriebsablauf der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform wird unter Bezug auf die Signalformdiagramme in den Fig. 3 und 4 beschrieben. Fig. 3 erläutert den Betrieb bei einer niedrigen Motordrehzahl, und Fig. 4 den Betrieb bei einer hohen Motordrehzahl. Zuerst wird der Betrieb bei niedriger Drehzahl beschrieben. Es wird angenommen, daß sowohl der erste als auch der zweite Kondensator 8, 9 bereits auf die vorbestimmte Spannung VA bzw. VB aufgeladen wurde. Wenn die ECU 1 ein Zündsignal G erzeugt, welches synchron mit dem Taktsignal C verläuft, so erzeugt die Entladungstriggerschaltung 4 das Triggersignal T16, welches den Thyristor 16 einschaltet und die Entladung der Kondensatoren 8 und 9 veranlaßt. Die Entladung der Kondensatoren 8 und 9 veranlaßt dann die Zündkerze 13 zu einer Entladung. In Folge der Bereitstellung der Induktionsspule 14 wird die Entladung der Zündkerze 13 auf dieselbe Weise verlängert, wie dies in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben wurde. Nach der Entladung des zweiten Kondensators 9 fällt die Spannung V9 unter die vorbestimmte Spannung VB ab, und das Ausgangssignal 59 der Spannungsmeßschaltung 25 ändert sich von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel. Dies führt dazu, daß das Ausgangssignal L der Logikschaltung 23 synchron mit dem Taktsignal C zwischen einem hohen Pegel und einem niedrigen Pegel hin- und herpendelt und das Treibersignal D von der Ausgangsschaltung 23c an- und abgeschaltet wird, um den Leistungstransistor 22 ein- und auszuschalten. Jedesmal wenn der Leistungstransistor 22 ausgeschaltet wird, wird die von der Spannungserhöhungsschaltung 20 erzeugte, erhöhte Spannung an den ersten Kondensator 8 angelegt, und der erste Kondensator 8 wird stufenweise wieder aufgeladen. Zu Beginn der Wiederaufladung des ersten Kondensators 8 liegt die Spannung V8 unterhalb der vorbestimmten Spannung VA, so daß das Signal S8 einen niedrigen Pegel aufweist, der den Thyristor 11 ausgeschaltet hält, und der zweite Kondensator 9 nicht geladen wird, während der erste Kondensator 8 geladen wird.
Wenn die Spannungsmeßschaltung 24 feststellt, daß die Spannung V8 die vorbestimmte Spannung VA erreicht hat, sorgt sie dafür, daß das Signal S8 auf einen hohen Pegel ansteigt, wodurch das Triggersignal T11 intermittierend von der Ladetriggerschaltung 26 erzeugt wird, um den Thyristor 11 intermittierend ein- und auszuschalten. Jedesmal wenn der Thyristor 11 eingeschaltet wird, wird die erhöhte Spannung, die von der Spannungserhöhungsschaltung 20 erzeugt wird, an den zweiten Kondensator 9 angelegt. Nachdem daher der erste Kondensator 8 ausreichend geladen wurde, wird der zweite Kondensator 9 stufenweise geladen. Erreicht die Spannung V9 des zweiten Kondensators 9 die vorbestimmte Spannung VB, so schaltet die Spannungsmeßschaltung 25 das Signal S9 auf einen hohen Pegel, wodurch angezeigt wird, daß der zweite Kondensator 9 ausreichend aufgeladen wurde. In Reaktion hierzu hält die Treiberschaltung 23 das Treibersignal D auf einem niedrigen Pegel.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, besteht bei niedrigen Motordrehzahlen genügend Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Erscheinungen des Zündsignals G, um jeden Kondensator auf die entsprechende, vorbestimmte Spannung VA oder VB vollständig aufzuladen.
Fig. 4 erläutert die Signalformen der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsformen während des Betriebs bei hoher Drehzahl, wenn die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Erscheinungen des Zündsignals G deutlich kürzer ist als in Fig. 3. Wenn während des Betriebs mit hoher Drehzahl beide Kondensatoren 8 und 9 gleichzeitig aufgeladen würden, so wäre es schwierig sicherzustellen, daß der erste Kondensator 8 zwischen aufeinanderfolgenden Erscheinungen des Zündsignals G auf die vorbestimmte Spannung VA aufgeladen wurde, und infolge einer in dem ersten Kondensator 8 gespeicherten, nicht ausreichenden Spannung könnte sich ein schlechter Zündvorgang ergeben. Da jedoch bei der vorliegenden Ausführungsform der erste Kondensator 8 vor dem zweiten Kondensator 9 aufgeladen wird, gibt es für den ersten Kondensator 8 ausreichend viel Zeit, ihn auf die vorbestimmte Spannung VA aufzuladen. Da das Zündsignal G kurz nach dem Zeitpunkt auftritt, an welchem der zweite Kondensator 9 mit der Aufladung beginnt, wird der zweite Kondensator 9 entladen, bevor er die vorbestimmte Spannung VB erreicht hat, und der zweite Kondensator 9 kann die Entladungsdauer der Zündkerze 13 nicht so stark vergrößern wie bei dem Betrieb bei niedrigen Drehzahlen. Allerdings ist bei einer hohen Motordrehzahl die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Fehlzündung des Motors extrem gering, so daß es kaum oder gar nicht erforderlich ist, die Entladungszeit der Zündkerze 13 zu verlängern. Daher führt die Tatsache, daß der zweite Kondensator 9 bei hohen Motordrehzahlen nicht auf seine vorbestimmte Spannung VB aufgeladen wird, nicht zu irgendwelchen Problemen.
Daher läßt sich durch Verzögerung der Aufladung des zweiten Kondensators 9, bis der erste Kondensator 8 aufgeladen wurde, eine ordnungsgemäße Zündung sowohl bei niedrigen als auch hohen Motordrehzahlen garantieren.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform weisen die Kondensatoren 8 und 9 und der Thyristor 13 jeweils eine an Masse angeschlossene Klemme auf, jedoch können diese Klemmen statt dessen auch an die positive Klemme der Batterie 19 angeschlossen sein.
Wenn die Ausführungsform von Fig. 2 bei einem Mehrzylindermotor eingesetzt wird kann - wie bei der vorigen Ausführungsform - jeder Zylinder mit seiner eigenen Zündspule 12, Zündkerze 13 und seinem eigenen Thyristor 16 ausgerüstet werden, so daß die Zündung jedes Zylinders individuell gesteuert werden kann.
Fig. 5 erläutert eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform können die Ladespannungen jedes Kondensators individuell auf der Grundlage eines Motorbetriebszustandes gesteuert werden. Der Gesamtaufbau dieser Ausführungsform ist ähnlich wie bei den in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen, so daß eine Erläuterung des Aufbaus und des Betriebs von Bauteilen, die bereits im Bezug auf diese Figuren beschrieben wurden, weggelassen wird.
Eine ECU 1 erzeugt ein Zündsignal G auf der Grundlage des Betriebszustands des Motors, der durch Eingangssignale von verschiedenen Sensoren 2 ermittelt wird. Weiterhin erzeugt die ECU 1 ein Ausgangssignal R, welches einen Betriebszustand des Motors anzeigt, beispielsweise die Motordrehzahl, die Motorlast, oder die Temperatur des Motorkühlmittels. Das Zündsignal G ward einem monostabilen Multivibrator 31 zugeführt, der einen Impuls P erzeugt, der synchron zum Zündsignal G ansteigt, jedoch eine größere Impulsbreite aufweist, so daß er erst eine vorbestimmte Zeit nach der abfallenden Flanke des Zündsignals F abfällt. Dieser Impuls P wird einer Treiberschaltung 32 zugeführt. Die Treiberschaltung 32 erzeugt ein Treibersignal D zum Steuern einer Spannungserhöhungsschaltung 6 zur Aufladung des ersten und zweiten Kondensators 8 bzw. 9.
Das Treibersignal D wird der Basis eines Leistungstransistors b der Spannungserhöhungsschaltung 6 zugeführt, welche denselben Aufbau aufweist wie die Spannungserhöhungsschaltung 6 von Fig. 1, obwohl statt dessen auch eine Spannungserhöhungsschaltung wie in Fig. 2 verwendet werden könnte. Liegt das Treibersignal D auf einem hohen Pegel, so wird der Leistungstransistor 6b eingeschaltet, und durch die Spannungserhöhungsspule 6a, die an den Kollektor des Leistungstransistors 6b angeschlossen ist, kann Strom fließen. Der Emitter des Leistungstransistors 6b ist mit einem Stromsensor 30 verbunden, der ein Ausgangssignal SI erzeugt, welches jedesmal dann auf einem hohen Pegel liegt, wenn der Strom von dem Emitter des Leistungstransistors 6b eine vorbestimmte Schwelle überschreitet. Das Signal SI wird der Treiberschaltung 32 zugeführt.
Eine Klemme des ersten Kondensators 8 ist an eine positive Klemme einer Batterie 19 über ein Schaltelement in Form eines Thyristors 35 angeschlossen, während seine andere Klemme über eine Diode 39 mit dem Kollektor des Leistungstransistors 6b verbunden ist. Die Anode des Thyristors 35 und die Kathode der Diode 39 sind an den ersten Kondensator 8 angeschlossen. Entsprechend ist eine Klemme des zweiten Kondensators 9 mit der positiven Klemme der Batterie 19 über ein Schaltelement in Form eines Thyristors 36 verbunden, und seine andere Klemme ist an den Kollektor des Leistungstransistors 6b über eine Diode 40 angeschlossen, deren Katode mit dem zweiten Kondensator 9 verbunden ist. Zwei Dioden 37 und 38 sind parallel zum Thyristor 35 bzw. 36 geschaltet, wobei jede Anode der Dioden mit der Batterie 19 verbunden ist. Die Thyristoren 35 und 36 werden durch Triggersignale T35 und T36 gesteuert, die von zwei Lade-Triggerschaltungen 33 bzw. 34 erzeugt werden, die nachstehend beschrieben werden.
Eine Zündspule 12 ist mit einer Primärwicklung 12a und einer Sekundärwicklung 5b versehen. Die Verbindung der Diode 39 und des ersten Kondensators 8 ist an ein Ende der Primärwicklung 12a über eine Diode 41 angeschlossen, und die Verbindung zwischen der Diode 40 und dem zweiten Kondensator 9 ist an dasselbe Ende der Primärwicklung 12a über eine Reihenschaltung einer Induktionsspule 14 und einer Diode 15 angeschlossen. Das andere Ende der Primärwicklung 12a ist mit der Batterie 19 über einen Thyristor 16 verbunden, der durch die Entlade-Triggerschaltung 4 ein- und ausgeschaltet wird. Zur Vermeidung von Schwingungen ist eine Diode 42 zwischen die beiden Enden der Primärwicklung 12a geschaltet. Die Sekundärwicklung 12b ist zwischen Masse und eine Zündkerze 13 geschaltet.
Die Ladespannung V8 des ersten Kondensators 8 wird durch eine Spannungsmeßschaltung 24 ermittelt, die ein Signal S8 mit einem niedrigen Pegel erzeugt, wenn die Ladespannung V8 unterhalb einer vorbestimmten Spannung VA liegt, und mit einem hohen Pegel, wenn die Ladespannung V8 die vorbestimmte Spannung VA erreicht. Auf entsprechende Weise wird die Ladespannung V9 des zweiten Kondensators 9 durch eine Spannungsmeßschaltung 25 ermittelt, die ein Signal S9 mit einem niedrigen Pegel erzeugt, wenn V9 unterhalb einer vorbestimmten Spannung VB liegt, und mit einem hohen Pegel, wenn V9 die vorbestimmte Spannung VB erreicht. Das Signal S9 wird der Treiberschaltung 32 zugeführt.
Die Treiberschaltung 32 berechnet eine logisches NOR der Eingangssignale PSI und S9 und erzeugt das Treibersignal D entsprechend dem Wert der NOR-Operation. So weist nämlich das Treibersignal D einen hohen Pegel auf, wenn die Eingangssignale P, SI und S9 sämtlich einen niedrigen Pegel haben, und sonst weist das Treibersignal D einen niedrigen Pegel auf. Die Impulsbreite des Ausgangssignals P des monostabilen Multivibrators 32 ist so gewählt, daß sie ausreichend lang ist, so daß das Treibersignal D nicht den Leistungstransistor 6b einschaltet, während die Entladung der Zündkerze 13 durch den Strom aufrechterhalten wird, der von der Entladung der Induktionsspule 14 herrührt.
Die Treiberschaltung 32 zeugt darüber hinaus ein Ausgangssignal F, welches dieselbe Signalform aufweist wie das Treibersignal D. Dieses Signal F wird der Lade-Triggerschaltung 33 zugeführt, welche das Triggersignal T35 zum Steuern des Thyristors 35 erzeugt, und der Lade-Triggerschaltung 34, welche das Triggersignal T36 zum Steuern des Thyristors 36 erzeugt. Die Lade-Triggerschaltungen 33 und 34 empfangen weiterhin ein Betriebszustandssignal R, welches von der ECU 1 erzeugt wird, und einen Betriebszustand oder mehrere Betriebszustände des Motors anzeigt, beispielsweise die Motordrehzahl, die Motor-Kühlmitteltemperatur oder die Motorlast. Zusätzlich empfängt die Lade-Triggerschaltung 34 das Signal S8 von der Spannungsmeßschaltung 24. Die Lade-Triggerschaltungen 33 und 34 steuern den Takt und die Dauer der Triggersignale T35 und T36 entsprechend dem Motorbetriebszustand, der durch das Betriebszustandssignal R angezeigt wird, so daß jeder Kondensator 8 und 9 auf eine Spannung aufgeladen wird, die für die momentanen Betriebszustände geeignet ist. Das Triggersignal T35 weist dieselbe Signalform auf wie das Signal F, wogegen das Triggersignal T36 dann dieselbe Signalform wie das Signal F aufweist, wenn das Signal S8 auf einem hohen Pegel liegt, und ausgeschaltet ist, wenn das Signal S8 auf einem niedrigen Pegel liegt. Daher wird der Thyristor 36 nicht durch das Triggersignal T36 eingeschaltet, und der Kondensator 9 beginnt seine Aufladung nicht, bis die Spannung V8 des Kondensators 8 die vorbestimmte Spannung VA erreicht und sich der Wert des Signals S8 von einem niedrigen auf einen hohen Pegel ändert.
Der Betriebsablauf der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform wird unter Bezug auf die Signalformdiagramme in Fig. 7 erläutert. Es wird angenommen, daß sowohl der erste als auch der zweite Kondensator 8, 9 bereits auf die vorbestimmte Spannung VA bzw. VB aufgeladen wurde. Wenn das Zündsignal G erzeugt wird, erzeugt die Entladungs-Triggerschaltung 4 das Triggersignal T16, welches den Thyristor 16 einschaltet und veranlaßt, daß sich beide Kondensatoren 8 und 9 in die Primärwicklung 12a der Zündspule 12 entladen, was dazu führt, daß sich die Zündkerze 13 entlädt. Zu einer vorbestimmten Zeit nach der abfallenden Flanke des Zündsignals, wenn sich die Kondensatoren 8 und 9 entladen haben, sinkt der Impuls P ab, und die Treiberschaltung 32 beginnt mit der Erzeugung des Treibersignals D, um den Leistungstransistor 6b ein- und auszuschalten, und erzeugt eine erhöhte Spannung in der Spannungserhöhungsspule 6b. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, steuert das Triggersignal T36 den Thyristor 36 auf solche Weise, daß der zweite Kondensator 9 nicht mit seinem Laden beginnt, bis der erste Kondensator 8 die vorbestimmte Spannung VA erreicht hat, und dann wird der zweite Kondensator 9 stufenweise aufgeladen. Durch Aufladung des ersten Kondensators 8 vor dem zweiten Kondensator 9 kann der erste Kondensator 8 immer auf die vorbestimmte Spannung VA aufgeladen werden, die dazu geeignet ist, eine ordnungsgemäße Entladung der Zündkerze 13 zu erhalten, selbst wenn die Motordrehzahl hoch ist und die Abstände zwischen dem aufeinanderfolgenden Auftreten des Zündsignals G kurz sind.
Die Einschaltzeiten der Thyristoren 35 und 36 können entsprechend den Betriebszuständen des Motors, die durch das Betriebszustandssignal angezeigt werden, variiert werden. Beispielsweise ist es bei einer hohen Motordrehzahl kaum möglich, daß eine Fehlzündung auftritt, und so können die Einschaltzeiten des Thyristors 35 und/oder des Thyristors 36 so gesteuert werden, daß die Ladespannung V8 des ersten Kondensators 8 und/oder die Ladespannung V9 des zweiten Kondensators 9 verringert wird, verglichen mit den Ladespannung bei niedrigen Motordrehzahl. Daher ist es möglich, jede der Ladespannungen V8 und V9 unabhängig auf den minimal erforderlichen Wert einzustellen, entsprechend den momentanen Betriebszuständen, wodurch die elektrische Energie wesentlich verringert wird, die von der Vorrichtung verbraucht wird.
Der Leistungstransistor 6a wird durch die Treiberschaltung 33 jedesmal dann ausgeschaltet, wenn der von dem Stromsensor 30 ermittelte Emitterstrom einen vorbestimmten Pegel erreicht. Daher wird verhindert, daß der Leistungstransistor 6b in Folge zu hoher Ströme beschädigt wird, und es ist möglich, den Nennwert des Leistungstransistors 6b zu verringern.
Abhängig von der Art und Weise, auf welche die Thyristoren 35 und 36 durch die Lade-Triggerschaltungen 33 und 34 gesteuert werden, kann sich zwischen dem ersten Kondensator 8 und dem zweiten Kondensator 9 eine Spannungsdifferenz ergeben. Die Dioden 40 und 41 verhindern jedoch, daß sich ein Kondensator in den anderen entlädt.
Wie in den Ausführungsformen der Fig. 2 und 5 gezeigt ist, können die Spannungserhöhungsschaltung 6 oder 20, die Kondensatoren 8, 9 und der Thyristor 16 gemeinsam an Masse oder an die positive Klemme der Batterie 19 angeschlossen sein.
Wenn diese Ausführungsform bei einem Mehrzylindermotor eingesetzt wird, so kann - wie im Falle der vorherigen Ausführungsformen - jeder Zylinder mit seiner eigenen Zündspule 12, Zündkerze 13 und seinem Thyristor 16 versehen werden, so daß die Zündung jedes Zylinders individuell gesteuert werden kann.
Zwar werden bei der Ausführungsform von Fig. 5 der erste und zweite Kondensator 8, 9 aufeinanderfolgend unter Verwendung eines Spannungssignals S8 von der Spannungsmeßschaltung 24 aufgeladen, sie können jedoch auch nur auf der Grundlage des Betriebszustandssignals R gesteuert werden, ohne Verwendung des Spannungssignals S8, so daß der Thyristor 36 von der Lade-Triggerschaltung 34 nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit von dem Moment an eingeschaltet wird, wenn der Thyristor 35 zuerst eingeschaltet wurde.

Claims (13)

1. Verfahren zur Zündungssteuerung einer Brennkraftmaschine, mit folgenden Schritten:
Aufladen eines ersten Kondensators (8) auf eine erste Spannung;
Aufladen eines zweiten Kondensators (9) auf eine zweite Spannung, nachdem der erste Kondensator (8) auf die erste Spannung aufgeladen ist;
Entladen des ersten Kondensators (8) in eine Primärwicklung (12a) einer Zündspule (12);
Entladen des zweiten Kondensators (9) über eine Induktionsspule (14) in die Primärwicklung (12a) der Zündspule (12).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Betriebszustand des Motors ermittelt wird und die zweite Spannung auf Grundlage des ermittelten Betriebszustandes variiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Betriebszustand die Drehzahl des Motors gemessen wird und die zweite Spannung erhöht wird, wenn die Drehzahl instabil ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Betriebszustand die Drehzahl des Motors gemessen wird und die zweite Spannung verringert wird, wenn die Drehzahl zunimmt.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Betriebszustand die Temperatur des Motors ermittelt wird und die zweite Spannung mit abnehmender Temperatur erhöht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spannung entsprechend dem Betriebszustand des Motors variiert wird.
7. Kondensator-Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer Zündspule (12), die eine Primärwicklung (12a) und eine Sekundärwicklung (12b) aufweist, und mit einer an die Sekundärwicklung (12b) der Zündspule (12) angeschlossenen Zündkerze (13), umfassend:
einen an die Primärwicklung (12a) der Zündspule (12) angeschlossenen ersten Kondensator (8);
einen mit der Primärwicklung (12a) der Zündspule (12) in Verbindung stehenden zweiten Kondensator (9);
einen Entladeschalter (16) zur Entladung des ersten und des zweiten Kondensators (8 bzw. 9) in die Primärwicklung (12a) der Zündspule (12);
eine Induktionsspule (14), die zwischen den zweiten Kondensator (9) und die Primärwicklung (12a) der Zündspule (12) geschaltet ist, um die Entladung des zweiten Kondensators (9) zu verlängern;
eine an den ersten (8) und zweiten (9) Kondensator angeschlossene Spannungsquelle (6) zur Erzeugung einer Ladespannung für den ersten (8) und zweiten (9) Kondensator;
gekennzeichnet durch
eine Spannungssteuereinrichtung (1, 3, 5) zur Aufladung des zweiten Kondensators (9), nachdem der erste Kondensator (8) auf eine vorbestimmte Ladespannung aufgeladen ist.
8. Torrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch
einen Betriebszustandssensor (2) zur Ermittlung eines Betriebszustandes des Motors, wobei
die Spannungssteuereinrichtung (1, 3, 5) auf den Betriebszustandssensor (2) reagiert, um die Ladespannung des zweiten Kondensators (9) auf der Grundlage des von dem Betriebszustandssensor (2) ermittelnden Betriebszustands zu variieren.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebszustandssensor (2) die Drehzahl des Motors mißt, und daß die Spannungssteuereinrichtung (1, 3, 5) die Ladespannung des zweiten Kondensators (9) mit steigender Motordrehzahl verringert.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebszustandssensor (2) die Drehzahl des Motors feststellt, und daß die Spannungssteuereinrichtung (1, 3, 5) die Ladespannung des zweiten Kondensators (9) erhöht, wenn die Motordrehzahl instabil ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch B, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebszustandssensor (2) die Temperatur des Motors feststellt, und daß die Spannungssteuereinrichtung (1, 3, 5) die Ladespannung des zweiten Kondensators (9) erhöht, wenn die Motortemperatur abnimmt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungssteuereinrichtung (1, 3, 5) eine Einrichtung rum Steuern der Ladespannung des ersten Kondensators entsprechend dem Betriebszustand des Motors aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebszustandssensor (2) die Drehzahl des Motors feststellt, und daß die Spannungssteuereinrichtung (1, 3, 5) die Ladespannung des ersten Kondensators (8) mit zunehmender Motordrehzahl verringert.
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