DE2833441C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer Funkenbandzündung nach der Gattung des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt, bei Zündanlagen Verstelleinrichtungen zur Spätver­ stellung vorzusehen, wobei diese Verstelleinrichtungen üblicherweise als mechanische Verstelleinrichtungen mit einer in Richtung Spätzün­ dung ziehenden Unterdruckdose ausgebildet sind, die im allgemeinen mit einer in Richtung Frühzündung wirkende Unterdruckkammer kombi­ niert ist (Druckschrift: Bosch-Technische Unterrichtung, Batterie­ zündung, vom 31.12.1976, Seiten 28, 29).

Aus der DE-OS 26 19 556 ist ferner eine elektronisch gesteuerte Funkenbandzündung bekannt, die eine Zündverstellelektronik zur Ver­ schiebung des Zündsignals in Abhängigkeit von Motordaten wie Dreh­ zahl, Saugrohrunterdruck, Temperatur und Drosselklappenstellung auf­ weist. Derartige Zündanlagen arbeiten insbesondere im Anlaß- und Leerlaufbereich nicht optimal, da der Zündzeitpunkt in diesem Dreh­ zahlbereich bezüglich eines leichten Anlassens der Brennkraft­ maschine und einer angestrebten Abgasreinigung im Leerlaufbetrieb noch zu stark in Richtung Frühzündung eingestellt ist.

Aus der DE-AS 26 16 693 ist schließlich eine gattungsgemäße Funken­ bandzündanlage bekannt, welche ebenfalls die vorgenannten Nachteile aufweist, da sie die von den bekannten Batteriezündanlagen her üblichen Mittel zur Verstellung des Zündzeitpunktes aufweist. Diese bekannten Verstelleinrichtungen lassen sich ohne großen Schaltungsauf­ wand für die Verstellung des Zündzeitpunktes in Richtung Spätzündung speziell beim Anlassen der Brennkraftmaschine nicht verwenden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Funkenbandzündanlage anzugeben, bei der eine Spätverstellung des Zündzeitpunktes im unteren Drehzahlbereich, insbesondere im Anlaßbereich der Brenn­ kraftmaschine mit rein elektronischen Mitteln erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der Zündanlage gemäß der vorliegenden Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß die gewünschte Spätverstellung des Zündzeitpunktes im unteren Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine nunmehr unter Verwen­ dung der ohnehin vorhandenen Ruhestromabschaltung möglich ist, in dem diese den ersten Zündfunken unterdrückt bzw. eine Spätver­ stellung des gesamten Funkenbandes bewirkt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1a und 1b den zeitlichen Verlauf des Stroms durch die Primärwicklung der Zündspule bei einer Drehzahl, bei der die Verstelleinrichtungen zur Spätver­ stellung unwirksam sind und bei einer Drehzahl, bei der diese Einrichtungen wirksam sind;

Fig. 2 den zeitlichen Verlauf des Stroms durch die Primärwicklung der Zündspule bei unterschied­ lichen Batteriespannungen und

Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Abhängigkeit der Spätverstellung bei einer erfindungsgemäßen Funkenbandzündanlage von der Drehzahl der mit dieser Zündanlage ausgerüsteten Brennkraftmaschine.

Beschreibung des Erfindungsbeispiels

Fig. 1a zeigt den Verlauf des Stroms I durch die Primärwicklung der Zündspule einer Funkenbandzündanlage mit getakteter Strom­ regelung über der Zeit t. Man erkennt, daß der Strom I von einem Zeitpunkt t ₁ am Ende der Offenzeit bzw. am Beginn der Schließzeit bis zu einem Zeitpunkt t ₂ ansteigt. Zu diesem Zeitpunkt erreicht der Strom I einen Wert I _a , der üblicher­ weise als Abschaltstrom bezeichnet wird und dessen Erreichen mit Hilfe eines Meßwiderstandes oder dergleichen erfaßt und für eine Unterbrechung des Primärstromkreises ausgewertet wird, wobei gleichzeitig mit der Unterbrechung des Primärstromkreises ein Parallelzweig zur Primärwicklung der Zündspule geöffnet wird, in dem nunmehr bis zum Zeitpunkt t ₃ ein langsam abklingen­ der Entladestrom fließt. Zum Zeitpunkt t ₃ wird der Speise­ stromkreis über die Primärwicklung wieder geschlossen, worauf­ hin der Strom durch die Primärwicklung ansteigt, bis zu einem Zeitpunkt t ₄ erneut der Abschaltstrom I _a erreicht ist. Nunmehr fließt bis zu einem Zeitpunkt t ₅ wieder ein allmählich ab­ klingender Entladestrom, woraufhin dann erneut der Speise­ stromkreis für die Primärwicklung geschlossen wird und erneut ein Stromanstieg in der Primärwicklung einsetzt. Zum Zeitpunkt t ₆ - dem Zündzeitpunkt - wird der Speisestromkreis durch den elektronischen Unterbrecher der Zündanlage unterbrochen, so daß der Strom in der Primärwicklung schlagartig auf den Wert Null absinkt, was zur Auslösung eines Zündfunkens auf der Sekundärseite der Zündspule führt. Bei einer üblichen Zündan­ lage würde nun der Zündfunke auf der Sekundärseite der Zünd­ spule solange brennen, bis die zuvor in der Primärwicklung der Zündspule gespeicherte Energie bis auf einen Rest abgebaut wäre, der für die weitere Aufrechterhaltung des Zündfunkens nicht mehr ausreichen würde. Bei einer Funkenbandzündanlage, wie sie Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, wird jedoch die Sperrung des Speisestrom- bzw. Primärstromkreises zu einem vorgegebenen Zeitpunkt t ₇ nach dem Zündzeitpunkt t ₆ wieder aufgehoben, woraufhin der Strom in der Primärwicklung, ausgehend von einem Anfangsstrom I _an , der von der in der Primärwicklung gespeicherten Restenergie abhängig ist, wieder steil bis zum Abschaltstrom I _a ansteigt, nach dessen Erreichen zum Zeit­ punkt t ₈ durch Unterbrechung des Primärstromkreises ein erster Folgefunken ausgelöst wird.

Bei einer Zündanlage mit dem vorstehend beschriebenen Verlauf des Stroms I durch die Primärwicklung der Zündspule erfolgt das Unterbrechen des Parallelzweiges für den Abschaltstrom und das gleichzeitige Schließen des Primärstromkreises zu den Zeit­ punkten t ₃ und t ₅ in Abhängigkeit vom Erreichen eines unteren Grenzwertes des Entladestroms oder in Abhängigkeit vom Ver­ streichen eines vorgegebenen Zeitintervalls, welches beispiels­ weise durch eine monostabile Kippschaltung bestimmt wird, die beim Erreichen des Abschaltstroms gesetzt wird. Ferner erfolgt das vollständige Sperren des Primärstromkreises zum Zeitpunkt t ₆ in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen eines Gebers, vor­ zugsweise eines induktiven Gebers, der mit der Brennkraft­ maschine synchronisiert ist und normalerweise den Zündzeitpunkt bzw. den Beginn des ersten Zündfunkens einer Zündfunkenfolge bestimmt. Außerdem sind bei einer Funkenbandzündanlage Schalteinrichtungen vorgesehen, welche unabhängig von den Schalteinrichtungen für die getaktete Stromregelung zu einem vorgegebenen Zeitpunkt t ₇ nach dem Zündzeitpunkt t ₆ ein erneu­ tes Schließen des Primärstromkreises bewirken, so daß im Anschluß an den im Zündzeitpunkt ausgelösten Zündfunken mindestens ein weiterer Folgefunke ausgelöst wird. Schließlich sind bei elektronischen Zündanlagen wegen der hohen Ströme, die dort durch die Primärwicklung fließen können, im allge­ meinen Schalteinrichtungen zur Ruhestromabschaltung vorgesehen, welche dann, wenn zu einem vorgegebenen Zeitpunkt nach dem Zeitpunkt t ₁, zu welchem eine Schließzeit beginnt, eine Ab­ schaltung bzw. Unterbrechung des Primärstromkreises herbei­ führen, wenn das Ausgangssignal des Gebers bis zu diesem Zeit­ punkt noch nicht die Bedingung erreicht hat, welche bei nor­ malem Betrieb der Zündanlage zur Auslösung eines Zündfunkens bzw. des ersten Zündfunkens einer Zündfunkenfolge führt.

Erfindungsgemäß werden nun bei einer Zündanlage, wie sie an­ hand der Fig. 1a erläutert wurde, die Schalteinrichtungen zur Ruhestromabschaltung - nachstehend einfach nur noch als die Ruhestromabschaltung bezeichnet - so dimensioniert und ausge­ bildet, daß sie den Primärstromkreis bei Drehzahlen unterhalb einer vorgegebenen Betriebsdrehzahl n _o "weich" unterbrechen, ohne daß ein Zündfunke ausgelöst wird, und zwar vor dem Zeit­ punkt, der in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Gebers normalerweise der Zündzeitpunkt wäre. Aufgrund dieser Ausge­ staltung ergibt sich gemäß Fig. 1b ein Verlauf des Stroms I durch die Primärwicklung, welcher zunächst dem Stromverlauf gemäß Fig. 1a entspricht. Anders als in Fig. 1a wird jedoch gemäß Fig. 1b wegen des Wirksamwerdens der Ruhestromabschaltung beispielsweise zum Zeitpunkt t′ ₄, der beim Ausführungsbeispiel gerade in eine Entladephase fällt, zum Zeitpunkt t ₅ kein erneuter Stromanstieg ausgelöst und zum Zündzeitpunkt t ₆ keine plötzliche Unterbrechung des Primärstromkreises herbeigeführt und somit auch kein Zündfunke auf der Sekundärseite der Zünd­ spule ausgelöst. Andererseits werden jedoch die Schalteinrich­ tungen zur Erzeugung der Funkenfolge wie bei der anhand der Fig. 1a erläuterten Situation getriggert, so daß zum Zeitpunkt t ₇ - diesmal jedoch ausgehend von dem zu diesem Zeitpunkt er­ reichten Pegel des Entladestroms wieder ein Stromanstieg in der Primärwicklung einsetzt, der nach Erreichen des Abschalt­ stroms I _a zum Zeitpunkt t′ ₈ schlagartig unterbrochen wird, so daß nunmehr ein Zündfunke auf der Sekundärseite der Zündspule erzeugt wird. Dieser erste Zündfunke, dem sich weitere Zünd­ funken der Zündfunkenfolge anschließen, ist gegenüber dem vom Geber bestimmten Zündzeitpunkt t ₆ um das Zeitintervall t′ ₈ - t ₆ verzögert. Durch das Wirksamwerden der Ruhestromabschaltung wird also die erwünschte Verstellung bzw. Verschiebung des Zündvorganges nach Spät erreicht. Diese Spätverstellung ergibt sich bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel bei allen Dreh­ zahlen der Brennkraftmaschine, welche unterhalb der Betriebs­ drehzahl n _o liegen, wie dies aus dem Diagramm gemäß Fig. 3 deutlich wird, wo das Ausmaß der Verstellung aufgrund des Fehlens des ersten Funkens jeder Funkenfolge nach Spät für verschiedene Batteriespannungen, nämlich die Spannungen 6 V, 12 V und 16 V eingezeichnet ist. Sobald dann aber die Betriebsdreh­ zahl n _o erreicht ist, wird sprunghaft die zusätzliche Spätver­ stellung aufgehoben und die normale Verstellinie wirksam.

Die unterschiedliche Früh- bzw. Spätverstellung ϕ in Abhängigkeit von der Drehzahl, welche in Fig. 3 erkennbar ist, ergibt sich aufgrund der bei einem Start der Brennkraft­ maschine wegen der Belastung der Batterie durch den Starter bzw. Anlasser reduzierten Batteriespannung, die einerseits einen langsameren Anstieg des Stroms durch die Primärwicklung und andererseits eine kleinere Starterdrehzahl bewirkt, so daß die auf den Winkel bezogene Spätverstellung annähernd konstant bleibt. Die Abhängigkeit des Anstiegs des Primärstroms von der Batteriespannung ist dabei in Fig. 2 der Zeichnung für die Batteriespannung U _B = 16 V und U _B = 6 V noch einmal getrennt dargestellt. Man erkennt, daß das Ausmaß der Spätverstellung außer von der für den Normalbetrieb vorgegebenen Brenndauer für den ersten Funken (t ₇ - t ₆ ) und der Restenergie in der Primär­ wicklung bei der Beendigung des ersten Zündfunkens auch von der Batteriespannung U _B abhängig ist, und zwar derart, daß die Zeit t ₁ bis zum Erreichen des Abschaltstroms I _a bei einer höheren Batteriespannung kürzer ist als die Zeit t ₂, die verstreicht, bis bei der niedrigeren Batteriespannung (6 V) der Abschaltstrom I _a erreicht ist.

Claims (2)

1. Zündanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer Funkenbandzün­ dung und mit elektronischen Verstelleinrichtungen zur Spätver­ stellung des Zündzeitpunktes in Abhängigkeit von mindestens einem Parameter der mit der Zündanlage ausgerüsteten Brennkraftmaschine, wobei mit Hilfe der Verstelleinrichtungen zum Zeitpunkt des Auf­ tretens des von den Verstelleinrichtungen nicht beeinflußten Zünd­ signals eines Gebers zu einem vorgegebenen Zeitpunkt nach dem Auf­ treten des Zündsignals ein Zündfunkenband erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ruhestromabschaltung als Verstelleinrich­ tung bei Drehzahlen der mit der Zündanlage ausgerüsteten Brennkraft­ maschine, die in einem vorgegebenen unteren Drehzahlbereich liegen, die Entstehung des ersten Zündfunkens der Funkenbandzündung auf der Sekundärseite der Zündspule unterdrückt.

2. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruhe­ stromabschaltung als Verstelleinrichtung derart ausgebildet und dimensioniert ist, daß sie bei Drehzahlen unterhalb einer Betriebs­ drehzahl (n _o ) den Speisestrom für die Primärwicklung der Zündspule derart unterbricht, daß der Primärstrom in der Primärwicklung über einen Parallelzweig zur Unterdrückung des ersten Zündfunkens der Funkenbandzündung ausreichend langsam abklingt (weich unterbricht).