DE9115218U1 - Zündeinrichtung für Kraftfahrzeug - Ottomotoren - Google Patents

Zündeinrichtung für Kraftfahrzeug - Ottomotoren

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/06—Other installations having capacitive energy storage
    • F02P3/08—Layout of circuits
    • F02P3/0807—Closing the discharge circuit of the storage capacitor with electronic switching means
    • F02P3/0838—Closing the discharge circuit of the storage capacitor with electronic switching means with semiconductor devices
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Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine vollelektronische Hochspannungs-Kondensatorzündeinrichung für Kraftfahrzeug-Ottomotoren gemäß dem Schutzanspruch 1.
Hochspannungszündeinrichtungen zur elektronischen Zündung des Benzin-Luftgemisch sind allgemein bekannt und werden seit Beginn des Kraftfahrzeugmotorenbaus verwendet.
Bei diesen bisher eingesetzten Batterie-Spulenzündungen lassen sich diverse Arten unterscheiden. Die am weitesten verbreitete Variante ist die unterbrechergesteuerte Zündeinrichtung. Hierbei unterbricht der mechanisch gesteuerte Unterbrecher den Primärstromkreis der Zündspule. Durch diesen Vorgang baut sich infolge der hohen Wicklungsübersetzung im Sekundärstromkreis der Zündspule eine Spannung auf, die an der Zündkerze einen Zündfunken erzeugt.
Eine weitere Variante ist die kontaktlose Spulenzündung die in ähnlicher Art aufgebaut ist. In diesem Fall sollte die Unterbrechung des Primärstromkreises über die induktive Ansteuerung eines Schalttransitors erfolgen.
Bei der kapazitiven Zündung wird eine Ladekondensator als Vorstufe für die eigentliche Zündspule verwendet.
Bei sämtlichen oben beschriebenen Varianten erfolgt die Verteilung des Zündstromes zu den einzelnen Zylindern über einen mechanisch von der Motorwelle angetriebenen Verteiler.
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Eine zusätzliche Variante stellt den Ersatz des mechanischen Verteilers durch eine Zündspule pro Zylinder dar.
Ein entscheidender Nachteil dieser Variante ist, daß aufgrund der 2 getrennten Zündspulen ein hoher Kosten- und Materialaufwand nötig ist.
Weiterhin ist es bei keiner der oben genannten Schaltungen möglich, eine drehzahl- bzw. lastabhängige Steuerung der Zündspannung vorzunehmen.
Dies ist in der festen Wicklungsübersetzung der Zündspulen begründet. Weiterhin lassen sich diese Schaltungen nicht auf Motoren mit beliebiger Zylinderzahl ausdehnen, da der Größe des Zündverteilers bzw. der maximalen Anzahl der Zündspulen Grenzen gesetzt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile der Zündanlagen für Kfz-Ottomotoren zu beseitigen und ein Gerät zu schaffen, daß diese Probleme beseitigt. Erreicht wird dieses Ziel durch den Einsatz einer Hochspannungskondensatorzündeinrichtung ohne jegliche Spulen bzw. eisenbehaftete übertrager.
In den Zeichnungen 1 bis 4 ist der Erfindungsgegenstand detailliert dargestellt. Die Zündeinrichtung für Kraftfahrzeug-Ottomotoren besteht ' hierbei nach Fig. 1 aus den beiden Spannungsverdopplerschaltungen 1 (Vorstufe), dem mikrocontrollergesteuerten Spannungsregler 2 und dem 6 stufigen Spannungsverdoppler in Form einer Treiberstufe
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Weiterhin der Thyristoransteuerung und der 4 stufigen Endstufe in Form von Spannungsverdopplern die jeweils pro Zylinder benötigt werden.
Der Mikrocontroller 7 dient zur Ansteuerung des Spannungsreglers 2 und der Schaltthyristoren.
Dieser erhält seine Signale in Form von Drehzahl bzw. Last zur leistungsabhängigen Veränderung der Zündspannungsamplitude sowie den Zündzeitpunkt für den jeweiligen Zylinder aus der digitalen Motorelektronik DME.
In den Figuren 2 und 3 ist die komplette Schaltung der Zündeinrichtung für Kraftfahrzeug-Ottomotoren in Form von Stromlaufplänen nach DIN 40719 mit sämtlichen wichtigen, zugehörigen Bauteilen dargestellt.
Fig. 2 zeigt die Vorstufe in Form von zwei hintereinander geschalteten Spannungsverdopplern sowie den Mikrocontrollerbaustein.
Fig. 3 stellt die Vorstufe zur weiteren Erhöhung der Zündspannung, die Thyristoransteuerung und die Endstufe zur anschließenden Ableitung an die in den Brennraum ragenden Zündkerzen.
Bei dem heutigen Stand der Technik in der Halbleiterindustrie bereitet es keinerlei Schwierigkeiten, die ausgeführte Schaltung integriert in einem kompakten Gehäuse, preiswert herzustellen.
Die heute verfügbaren Mikrocontroller erlauben es, zusätzlich eine Vielzahl von diskreten Bauelementen durch ein technisches Anwenderprogramm zu ersetzen.
In Fig. 4 ist die komplette Zündeinrichtung installiert in einem kompakten Gehäuse fertig zum Einbau im Motorraum in einer Projektionsdarstellung gezeigt.
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Claims (6)

SCHUTZANSPRÜCHE
1. Zündeinrichtung für Kraftfahrzeug-Ottomotoren, dadurch gekennzeichnet, daß diese ausschließlich mit Hochspannungskondensatoren zur Ladungsspeicherung bestückt ist.
2. Zündeinrichtung für Kraftfahrzeug-Ottomotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese vollelektronisch aufgebaut ist.
3. Zündeinrichtung für Kraftfahrzeug-Ottomotoren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Möglichkeit einer drehzahlabhängigen Zündspannungsregelung zur Energieeinsparung über einen Mikrocontroller gegeben ist.
A. Zündeinrichtungen für Kraftfahrzeug-Ottomotoren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Motordrehzahl keinerlei indirekte Auswirkungen auf den Zündspannungsverlauf besitzt.
5. Zündeinrichtungen für Kraftfahrzeug-Ottomotoren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ansteuerung derselben direkt von einer digitalen Motorelektronik möglich ist.
6. Zündeinrichtung für Kraftfahrzeug-Ottomotoren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Elektronik in einem kompakten Gehäuse integriert ist.
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Citations (8)

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