DE4323429C2 - Zündsystem für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Zündsystem, welches die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 hat. Solche Zündsysteme sind bekannt aus DE 35 15 526, EP 0 201 173, sowie US 49 58 616.

Im allgemeinen gibt es bei Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung (nachstehend einfach als "Motor" bezeichnet), beispielsweise bei Kraftfahrzeugmotoren, einen Bedarf für die optimale Steuerung des Brennstoffeinspritztaktes und ebenso des Zündtaktes, abhängig vom Betrieb oder dem Laufzustand des Motors. Zu diesem Zweck wird ein Mikrocomputer zur Berechnung des Zündtaktes und des Brennstoffeinspritztaktes auf der Grundlage erfaßter Bezugswinkelpositionen einer Kurbelwelle des Motors für eine Taktsteuerung für jeden einzelnen Zylinder verwendet.

In den vergangenen Jahren wurde eine Art eines Zündsystems vorgeschlagen, bei welchem mehrere Zündkerzen für jeden Zylinder vorgesehen sind, um eine Gasmischung mit niedrigem Luft/Brennstoff-Verhältnis wirksam zu zünden, damit die Brennstoffkosten verringert werden können.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird zunächst deren technischer Hintergrund erläutert.

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus eines vorbekannten Zündsystems, bei welchem ein Paar von Zündkerzen für jeden Zylinder eines Motors vorgesehen ist, wobei die Zündsteuerung sequentiell für die Zylinder dadurch durchgeführt wird, daß eine Hochspannungs- Verteilungseinrichtung mit einem elektromechanischen Aufbau verwendet wird. Zur Erleichterung der Beschreibung wird bei dem in Fig. 3 gezeigten System angenommen, daß der Motor vier Zylinder mit den Nummern 1 bis 4 aufweist. Im einzelnen ist das Zündsystem von Fig. 3 mit einer Steuereinrichtung 3 auf Mikrocomputerbasis versehen, deren Eingänge an einen Kurbelwinkelsensor 1 angeschlossen sind, der zur Erzeugung eines Bezugspositionssignals T dient, welches Impulse enthält, die eine maximale Voreilungswinkelposition und eine ursprüngliche Zündposition synchron zum Motorbetrieb anzeigen, und an mehrere verschiedene Sensoren 2 zum Erfassen des Betriebs oder der Laufzustände D des Motors angeschlossen sind, beispielsweise der Motordrehzahl (Umdrehungen/Min.), der Belastung und dergleichen. Die Steuereinrichtung 3 auf Mikrocomputerbasis ist so ausgelegt, daß sie den Zündtakt, den Brennstoffeinspritztakt und dergleichen für jeden Motorzylinder auf der Grundlage des Bezugspositionssignals T und des Betriebszustandsignals, welches allgemein mit D bezeichnet ist, berechnet, um hierdurch ein Zündsignal IB zu erzeugen. An den Ausgang der Steuereinrichtung 3 sind Zündtransformatoren 41 und 42 angeschlossen, die so ausgebildet sind, daß sie gleichzeitig durch das Zündsignal IB getrieben werden, und die Sekundärwindungen aufweisen, die elektrisch an drehbare Zentralwellen eines Hochspannungsverteilers 51 bzw. 52 angeschlossen sind. Andererseits weist jeder der Hochspannungsverteiler 51 und 52 einen Dreharm auf, der als Entladungselektrode dient, sowie Ausgangsklemmen, die ortsfest in einem kreisförmigen Feld um die drehbare Zentralwelle herum angeordnet sind, so daß eine elektrische Entladung aufeinanderfolgend zwischen dem Dreharm, der als die bewegliche Elektrode dient, und den stationären Elektroden auftritt, die als Ausgangsklemmen des Verteilers dienen. Jeder der Zylinder ist mit einem Paar von Zündkerzen versehen (auch als das Zündkerzenpaar bezeichnet), wobei die Zündkerzen 71a bis 74a der Zylinder Nr. 1 bis Nr. 4 so an die Ausgangsklemmen des Verteilers 51 angeschlossen sind, daß sie aufeinanderfolgend mit elektrischer Energie vom Verteiler versorgt werden, wogegen die Zündkerzen 71b und 74b der Zylinder Nr. 2 und Nr. 3 an die Ausgangsklemmen des anderen Verteilers 52 angeschlossen sind.

Jede der Zündkerzen 71a-74a und 71b-74b besteht aus einer Entladungsklemme, die an die zugehörige Ausgangsklemme des Hochspannungsverteilers 51 oder 52 angeschlossen ist, und einer Massepotentialklemme, die gegenüberliegend der Entladungsklemme angeordnet ist. Auf diese Weise sind die Zündkerzen 71a bis 74a sowie 71b bis 74b, die einzeln mit elektrischer Energie von dem zugeordneten Hochspannungsverteiler 51 bzw. 52 versorgt werden, paarweise für jeden Zylinder Nr. 1 bis Nr. 4 vorgesehen (also ein erstes Paar von Zündkerzen 71a und 71b für den Zylinder Nr. 1, ein zweites Paar von Zündkerzen 72a und 72b für den Zylinder Nr. 2, und so weiter).

Nachstehend erfolgt eine Erläuterung des Betriebs des in Fig. 3 gezeigten Zündsystems.

Beim Betrieb des Motors erzeugt der Kurbelwinkelsensor 1, der direkt an die Kurbelwelle des Motors angeschlossen sein kann, ein Bezugspositionssignal T einschließlich einer Impulskette, wobei jeder Impuls bei einer Kurbelposition B65° (also bei der maximalen Voreilungswinkelposition, welche 65° bezüglich des Kurbelwinkels vor dem oberen Totpunkt oder TDC liegt) des Zylinders ansteigt, und bei einer Kurbelwinkelposition von B5° (also der sogenannten ursprünglichen Zündposition) abfällt. Das Bezugspositionssignal T wird in die Steuereinrichtung 3 zusammen mit dem Motorlaufzustandssignal D eingegeben, welches von den Ausgängen der verschiedenen Sensoren 2 abgeleitet ist. Die Steuereinrichtung 3 erfaßt die Bezugspositionen der einzelnen Zylinder auf der Grundlage des Bezugspositionssignals T, und ermittelt durch Berechnung eine Steuerzeit (also einen Zeitraum zwischen der Energieversorgung und dem Zustand der Energieabschaltung des Zündtransformators) für den Zündtakt in Abhängigkeit vom Motorlaufzustand D, und als Ergebnis wird ein Zündsignal IB ausgegeben, welches der Steuerzeit entspricht, die in einem Zündsteuertaktgeber eingestellt werden kann, der in der Steuereinrichtung 3 vorgesehen ist. Gewöhnlich wird eine derartige Taktsteuerung unter Bezug auf die Bezugsposition B65° durchgeführt, falls der Zündtakt mit einem Voreilungswinkel ausgeführt werden soll, wogegen die Taktsteuerung in bezug auf die Bezugsposition B5° ausgeführt wird, wenn der Zündtakt mit einem Verzögerungs- oder Nacheilungswinkel ausgeführt werden soll. In den Zündtransformatoren 41 und 42, die gleichzeitig durch das Zündsignal IB getrieben werden, werden in den jeweiligen Sekundärwicklungen Hochspannungen induziert, und erscheinen in den jeweiligen Ausgangsenden oder Klemmen, und diese Spannungen werden an die Drehwellen 6 des Verteilers 51 bzw. 52 angelegt. Auf diese Weise wird elektrische Hochspannungsenergie aufeinanderfolgend an die Zündkerzenpaare 71a; 71b, 72a; 72b und so weiter der einzelnen Zylinder über die Entladungsausgangsklemmen der Hochspannungsenergieverteiler 51 und 52 angelegt. Diese Art eines Verteilers kann als mechanischer Verteiler bezeichnet werden. Wie aus den voranstehenden Ausführungen deutlich wird, werden die elektrischen Leistungen, die von den Zündtransformatoren 41 und 42 zugeführt werden, die gleichzeitig parallel zueinander getrieben werden, den Zündkerzenpaaren der einzelnen Zylinder Nr. 1-Nr. 4 aufeinanderfolgend zugeführt, und hierdurch wird zum Zünden des Zylinders eine doppelt so hohe Energie zur Verfügung gestellt, verglichen mit dem Fall, in welchem nur eine Zündkerze für jeden Zylinder vorgesehen ist.

Allerdings ist die Bereitstellung der mechanischen Hochspannungsverteiler 51 und 52 in Parallelanordnung von hohen Kosten und einem komplizierten Aufbau des Zündsystems begleitet. Des weiteren ist es schwierig, eine hohe Verläßlichkeit für das System sicherzustellen. Darüber hinaus können Energieverluste an den Entladungsausgangsklemmen der mechanischen Verteiler 51 und 52 nicht vernachlässigt werden.

Als Lösungsversuch zur Lösung der voranstehend beschriebenen Schwierigkeiten ist es denkbar, eine Niederspannungs- Verteilereinrichtung in der Steuereinrichtung selbst vorzusehen, und individuell die Zündung bei den Zündkerzen zu steuern, die in doppelt so hoher Anzahl vorgesehen sind, wie Zylinder vorhanden sind. In diesem Fall ist eine derartige Anzahl an Zündtransformatoren erforderlich, die der Anzahl der Zündkerzen entspricht, was selbstverständlich vom Gesichtspunkt der Praktikabilität oder der Kosten her unvorteilhaft ist.

Aus den voranstehenden Ausführungen wird deutlich, daß das vorbekannte Motorzündsystem mehrere mechanische Hochspannungsverteiler (51, 52) benötigt, wenn die Zündung durch mehrere Zündkerzen für jeden Zylinder erfolgen soll, und an Problemen, wie einem komplizierten Aufbau, hohen Kosten, geringer Verläßlichkeit und dergleichen leidet, wie voranstehend erläutert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Zündsystem der in der Einleitung genannten Art zu schaffen, welches eine größere Sicherheit gegenüber Zündkerzenverschleiß an individuellen Zylindern bietet.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Zündsystem mit dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.

Durch die voranstehend beschriebene Ausbildung des Zündsystems kann ein Zündsystem für einen Motor realisiert werden, welches kostengünstig in einem vereinfachten Aufbau realisiert werden kann, während infolge der gleichzeitigen Zündung jeweils zweier Zylinder, die durch mehrere Zündtransformatoren durchgeführt wird, eine hohe Verläßlichkeit zur Verfügung gestellt wird, ohne daß auf die Verwendung teurer mechanischer Verteiler zurückgegriffen werden muß. Durch die unterschiedliche Polarität der Zündkerzenanschlüsse in einem Zylinder ist gewährleistet, daß der Verschleiß an den Zündkerzen des Zylinders unterschiedlich ist, was die Zuverlässigkeit verbessert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Zündsystems für einen Motor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 1 gezeigten Zündsystems; und

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines vorbekannten Zündsystems.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus des Zündsystems für einen Motor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 2, 71a bis 74a sowie 71b bis 74b die gleichen oder entsprechende Teile wie die, die mit den gleichen Bezugszeichen in Fig. 3 bezeichnet sind. Weiterhin können ein Kurbelwinkelsensor 1A und eine Steuereinrichtung 3A so betrachtet werden, daß sie den Teilen entsprechen, die in Fig. 3 durch die Bezugszeichen 1 bzw. 3 bezeichnet sind.

Bei dem Zündsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung wird allerdings darauf hingewiesen, daß der Kurbelwinkelsensor 1A nicht nur zur Erzeugung des Bezugspositionssignals T ausgebildet ist, sondern auch zur Erzeugung eines Zylinderidentifizierungssignals C. Weiterhin enthält die Steuereinrichtung 3A eine Niederspannungs- Verteilungseinrichtung, die so ausgebildet ist, daß sie elektrische Energie an jedes Zylinderpaar verteilt, auf der Grundlage des Bezugspositionssignals T, des Zylinderidentifizierungssignals C und des Motorlaufzustandssignals D, wobei ein erstes Zündsignal IB1 und ein zweites Zündsignal IB2 alternierend erzeugt werden, um gleichzeitig ein Paar, nämlich die Zylinder Nr. 1 und Nr. 4, und ein anderes Paar, nämlich die Zylinder Nr. 2 und Nr. 3, bei dem jeweiligen Zündzyklus zu zünden.

Selbstverständlich wird in diesem Zusammenhang angenommen, daß das vorliegend geschilderte Zündsystem für einen Motor mit vier Zylindern gedacht ist. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf derartige Vierzylindermotoren beschränkt ist. Allgemein läßt sich die Erfindung bei einem Motor einsetzen, der 2M Zylinder aufweist (wobei M eine ganze Zahl nicht kleiner als zwei ist), und bei welchem ein Paar von Zylindern, dessen Zylinder einen entgegengesetzten Hub aufweisen, gleichzeitig gezündet wird.

Weiterhin sind vier Zündtransformatoren 43, 44, 45 und 46 vorgesehen und an den Ausgang der Steuereinrichtung 3A angeschlossen, wobei die Zündtransformatoren 43 und 46, die für die Zylinder Nr. 1 und Nr. 4 vorgesehen sind, gleichzeitig getrieben werden (mit elektrischer Energie versorgt werden) in Reaktion auf das erste Zündsignal IB1, wogegen die Transformatoren 44 und 45, die den Zylindern Nr. 2 und Nr. 3 zugeordnet vorgesehen sind, gleichzeitig in Reaktion auf das zweite Zündsignal IB 2 getrieben werden. In diesem Zusammenhang wird deutlich, daß ein Paar der Zylinder, nämlich die Zylinder Nr. 1 und Nr. 4, einen einander entgegengesetzten Hub aufweisen, wobei das andere Zylinderpaar, nämlich die Zylinder Nr. 2 und Nr. 4, dieselbe Hubbeziehung aufweisen, wobei diese Zylinderpaare gruppenweise gezündet werden.

Wie weiterhin aus Fig. 1 hervorgeht, sind Pufferverstärker 83 bis 86 zwischen den jeweiligen Ausgang der Steuereinrichtung 3A und den jeweiligen Zündtransformator 43 bis 46 geschaltet.

Jeder der Zündtransformatoren 43 bis 46 weist eine erste Ausgangsklemme auf, die an eine Zündkerze des Zündkerzenpaars angeschlossen ist, welches für einen Zylinder vorgesehen ist, sowie eine zweite Ausgangsklemme, die an die andere Zündkerze des Zündkerzenpaars angeschlossen ist, welches für den jeweiligen, zugehörigen Zylinder vorgesehen ist, der mit dem voranstehend genannten einen Zylinder gruppenweise gezündet werden soll.

Beispielhaft wird nachstehend im einzelnen der Zündtransformator 43 beschrieben. Dieser Transformator 43 weist eine erste Ausgangsklemme auf (mit positiver Polarität), die an die Zündkerze 71b angeschlossen ist, die für den Zylinder Nr. 1 vorgesehen ist, sowie eine zweite Ausgangsklemme (mit negativer Polarität), die an die Zündkerze 74a angeschlossen ist, die für den Zylinder Nr. 4 vorgesehen ist, der einen entgegengesetzten Hub aufweist wie der Zylinder Nr. 1.

Mit anderen Worten ist die Zündkerze 71b, die an die erste Ausgangsklemme (mit positiver Polarität) eines (43) der zwei Zündtransformatoren 43 und 46 angeschlossen ist, die den Zylindern Nr. 1 und Nr. 4 zugeordnet sind, für einen (Nr. 1) der beiden Zylinder Nr. 1 und Nr. 4 vorgesehen, wogegen die Zündkerze 74a, die an die zweite Ausgangsklemme (mit negativer Polarität) des Zündtransformators 43 angeschlossen ist, für den anderen (Nr. 4) der beiden Zylinder Nr. 1 und Nr. 4 vorgesehen ist.

Gleichzeitig ist die Zündkerze 74b, die an die erste Ausgangsklemme (mit positiver Polarität) des anderen (46) der beiden Zündtransformatoren und 46 angeschlossen ist, die dem Zylinderpaar Nr. 1; Nr. 4 zugeordnet vorgesehen sind, für den anderen (Nr. 4) dieser beiden Zylinder Nr. 1 und Nr. 4 vorgesehen, wogegen die Zündkerze 71a, die an die zweite Ausgangsklemme (mit negativer Polarität) des Zündtransformators 46 angeschlossen ist, für den einen (Nr. 1) Zylinder des Zylinderpaars Nr. 1 und Nr. 4 vorgesehen ist.

Die Verbindungen zwischen den Zündtransformatoren 44 und 45, die den Zylindern Nr. 2 und Nr. 3 zugeordnet vorgesehen sind, und den Zündkerzen 72a, 72b, 73a und 73b, sind in entsprechender Weise vorgesehen.

Im allgemeinen ist für einen bestimmten Zündtransformator dessen Ausgangsklemme an eine Zündkerze des Zündkerzenpaars angeschlossen, welches für einen bestimmten Zylinder vorgesehen ist, wogegen die zweite Ausgangsklemme dieses bestimmten Zündtransformators an eine Zündkerze des Zündkerzenpaars angeschlossen ist, welches für den jeweils anderen Zylinder vorgesehen ist, der einen entgegengesetzten Hub aufweist wie der vorgegebene Zylinder. Weiterhin ist in dem anderen Zündtransformator, der gleichzeitig mit dem voranstehend erwähnten, vorgegebenen Transformator getrieben wird, dessen erste Ausgangsklemme an die andere Zündkerze des Zündkerzenpaars angeschlossen, welches für den anderen Zylinder vorgesehen ist, der einen entgegengesetzten Hub aufweist wie der voranstehend erwähnte vorgegebene Zylinder, wogegen die zweite Ausgangsklemme des anderen Transformators an die andere Zündkerze des Zündkerzenpaars angeschlossen ist, welches für den voranstehend erwähnten vorgegebenen Zylinder vorgesehen ist.

Durch die voranstehend beschriebene Schaltung der Zündtransformatoren und der Zündkerzen findet in den Zylindern Nr. 1-Nr. 4 der Zünd- und Verbrennungstakt statt, infolge des Anlegens der Hochspannungen einander entgegengesetzter Polaritäten an die beiden zugeordneten Zündkerzen, die an die unterschiedlichen Klemmen der paarweise vorgesehenen Transformatoren 43 und 46 (bzw. 44 und 45) in komplementärer Weise angeschlossen sind.

Die voranstehende Beschreibung beruht auf der Annahme, daß der betreffende Motor vier Zylinder aufweist. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung bei jedem Motor verwendbar ist, der eine Zylinderanzahl von 2M aufweist (wobei M eine ganze Zahl nicht kleiner als 2 ist), allgemeiner gesprochen. In diesem Fall muß die Steuereinrichtung 3A eine Anzahl der Zündsignale erzeugen, die gleich der Anzahl von Zylinderpaaren ist, also eine Anzahl von M Zündsignalen.

Zwar ist in dem erläuterten System die Anzahl der Zündtransformatoren, die gleichzeitig durch ein Zündsignal getrieben werden, zwei, da angenommen wird, daß ein Paar von Zündkerzen für jeden Zylinder vorgesehen ist; jedoch wird darauf hingewiesen, daß allgemeiner gesprochen N Zündtransformatoren gleichzeitig getrieben werden können, wobei N eine ganze Zahl nicht kleiner als zwei bezeichnet. In diesem Fall ist die Gesamtanzahl der Zündtransformatoren durch N × M gegeben, wogegen die Anzahl der Zündkerzen, die mit jedem Zündtransformator in einem Paar verbunden sind, durch 2N × M gegeben ist. In diesem Fall kann die interne Verschaltung zwischen den Zündtransformatoren und den Zündkerzen auf dieselbe Weise erfolgen wie voranstehend beschrieben, wobei jeder der Zylinder durch N Zündkerzen gezündet wird, die jeweils an an die unterschiedlichen Ausgangsklemmen von N Zündtransformatoren angeschlossen sind.

Fig. 2 ist ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung der Taktbeziehungen zwischen dem Bezugspositionssignal T, dem Zylinderidentifizierungssignal C, dem ersten Zündsignal IB1, und dem zweiten Zündsignal IB2.

In Fig. 2 besteht das Bezugspositionssignal T aus Impulsen, von denen jeder bei der Bezugsposition B65° ansteigt, und bei der Bezugsposition B5° abfällt. Das Zylinderidentifizierungssignal C ist in bezug auf das Bezugspositionssignal T phasenverschoben und weist Impulse auf, welche die einzelnen Zylinder identifizieren (im vorliegenden Fall: Nr. 1 und Nr. 4). Weiterhin wird das erste Zündimpulssignal IB1 für die Zylinder Nr. 1 und Nr. 4 erzeugt, während das zweite Zündimpulssignal IB2 für die Zylinder Nr. 2 und Nr. 3 erzeugt wird.

Zwar wurde angenommen, daß der Kurbelwinkelsensor 1A so ausgelegt ist, daß er zwei diskrete Ausgangssignale erzeugt, also das Bezugspositionssignal T und das Zylinderidentifizierungssignal C, jedoch wird darauf hingewiesen, daß das Zylinderidentifizierungssignal C in dem Bezugspositionssignal T enthalten sein kann. In diesem Fall kann der Impulsanstiegstakt des Bezugspositionssignals T um etwa 10° gegenüber der Voreilungs- oder Nacheilungsseite für nur die bestimmten Zylinder verschoben sein.

Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf Fig. 2 eine Erläuterung des Betriebs des Zündsystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform.

Im Betrieb des Motors erzeugt der Kurbelwinkelsensor 1A das Bezugspositionssignal T und das Zylinderidentifizierungssignal C, wie in Fig. 2 gezeigt, und diese Signale werden in die Steuereinrichtung 3A eingegeben.

Die Steuereinrichtung 3A identifiziert die einzelnen Zylinder auf der Grundlage der Pegel des Zylinderidentifizierungssignals C in jeder Bezugsposition entsprechend den Anstiegsflanken der Impulse des Bezugspositionssignals T, und erzeugt alternierend das erste Zündsignal IB1 und das zweite Zündsignal IB2 in Abhängigkeit vom Motorbetriebszustand D bei jedem Zündzyklus.

Das erste Zündsignal IB1 wird an die Zündtransformatoren 43 und 46 angelegt, die den Zylindern Nr. 1 und Nr. 4 zugeordnet vorgesehen sind, über die Pufferverstärker 83 und 86, und daraufhin wird die elektrische Energieversorgung durch die Primärwicklungen der Transformatoren 43 und 46 unterbrochen. Andererseits wird das zweite Zündsignal IB2 an die Zündtransformatoren 44 und 45 für die Zylinder Nr. 2 und Nr. 3 über die Pufferverstärker 84 und 85 angelegt, um hierdurch die Stromflüsse durch die Primärwicklungen dieser Transformatoren 44 und 45 zu unterbrechen.

Auf diese Weise werden beispielsweise in den Zündtransformatoren 43 und 46 in den Sekundärwicklungen dieser Transformatoren 43 und 46 induzierte Hochspannungen infolge der Unterbrechung der jeweiligen Primärströme an die Zündkerzen 71a und 74b einerseits und an die Zündkerzen 71b und 74a andererseits angelegt, und zwar von der ersten (plus) und zweiten (minus) Ausgangsklemme (also beiden Enden der Sekundärwicklungen) der Transformatoren 43 und 46 aus. Entsprechend werden die von beiden Enden der Sekundärwicklungen der Transformatoren 44 und 45 abgegebenen Hochspannungen jeweils an die Zündkerzen 72a und 73b einerseits und 72b und 73a andererseits angelegt.

Die an den ersten und zweiten Klemmen der Zündtransformatoren 43-46 induzierten Hochspannungen werden als Zündenergie nur an den Zündkerzen der Zylinder verbraucht, welche den Explosionshub erfahren sollen. Dies erfolgt deswegen, da im Auspuffhub, der in entgegengesetzter Beziehung zum Verdichtungshub unmittelbar vor dem Explosionshub steht, der Druck innerhalb des Zylinders niedrig ist. Daher weist die Entladungsspannung der Zündkerze dieses Zylinders eine Größenordnung von 1 kV auf. Im Gegensatz hierzu befindet sich der Zylinder, bei welchem der Explosionshub erfolgen soll, der dem Verdichtungshub unmittelbar nachfolgt, auf einem hohen Druck. Daher liegt die Entladungsspannung in der Größenordnung von 10 kV, wodurch im wesentlichen die gesamte elektrische Energie verbraucht wird.

Daher ist in jedem der Zylinder Nr. 1 bis Nr. 4 eine doppelt so hohe Zündenergie verfügbar, infolge der Energieversorgung von den beiden Zündtransformatoren, verglichen mit der Energieversorgung von einem einzigen Transformator aus, und zwar ohne einen wesentlichen Energieverlust, wodurch die Gasmischung fehlerfrei gezündet und verbrannt werden kann.

Es wird weiterhin darauf hingewiesen, daß die Polaritäten der elektrischen Entladungen, die bei den Zündkerzen eines Paars in jedem Zylinder stattfinden, komplementär entgegengesetzt sind. Dies bedeutet, daß nicht beide Zündkerzen eines Zylinders gleichzeitig einen Verbrauch oder Verschleiß erfahren, wodurch die Standfestigkeit der Zündkerzen verbessert wird. Dies läßt sich durch die Tatsache erklären, daß die Entladungselektrode der Zündkerze in unterschiedlichen Raten verbraucht wird, abhängig von der Richtung der Entladung. Daher ist zumindest eine der Zündkerzen eines Zündkerzenpaars gegen übermäßigen Verschleiß geschützt, da die beiden Zündkerzen eines Paars mit der Hochspannung unterschiedlicher Polaritäten versorgt werden.

Claims (4)

1. Zündsystem für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern, umfassend:
M (wobei M eine ganze Zahl nicht kleiner als zwei ist) Zylinderpaare, wobei jeweils zwei Zylinder (#1, #4; #2, #3) mit entgegengesetztem Hub ein Zylinderpaar bilden;
mindestens eine erste (71a, 72a, 73a, 74a) und eine zweite (71b, 72b, 73b, 74b) Zündkerze in jedem Zylinder;
Zündtransformatoren (43, 44, 45, 46) welche den Zylinderpaaren und Zündkerzen (71a-74a, 71b-74b) so zugeordnet sind, daß die erste Zündkerze (71a; 72a) des ersten Zylinders (#1; #2) eines jeweiligen Zylinderpaares mit einem Anschluß der Sekundärseite eines dem Zylinderpaar zugeordneten ersten Zündtransformators (46; 45) verbunden ist, mit dessen anderem Anschluß die zweite Zündkerze (74b; 73b) des zweiten Zylinders (4; 3) des Zylinderpaares verbunden ist, und daß die zweite Zündkerze (71b; 72b) des ersten Zylinders (#1; #2) des Zylinderpaares mit einem Anschluß der Sekundärseite eines dem Zylinderpaar zugeordneten zweiten Zündtransformators (43; 44) verbunden ist, mit dessen anderem Anschluß die erste Zündkerze (74a; 73a) des zweiten Zylinders (#4; #3) des Zylinderpaares verbunden ist, so daß ein gleichzeitig an den ersten und zweiten Zündtransformator (46, 43; 45, 44) abgegebenes Zündsignal zu einer Zündung der ersten und zweiten Zündkerzen (71a-74a, 71b-74b) der beiden Zylinder (#1, #4; #2, #3) des Zylinderpaares führt;
eine Steuereinrichtung (3A) zur Abgabe von Zündsignalen (IB1; IB2) an die Primärseiten der jeweiligen Zündtransformatoren (43, 44, 45, 46) der Zylinderpaare; dadurch gekennzeichnet, daß
die erste (71a-74a) und die zweite (71b-74b) Zündkerze eines jeweiligen Zylinders (#1-#4) mit Zündtransformatoranschlüssen verbunden sind, welche eine entgegengesetzte Polarität aufweisen.

2. Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß N (wobei N eine ganze Zahl größer als eins ist) Zündkerzen in jedem Zylinder und N × M Zündtransformatoren vorgesehen sind.

3. Zündsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Zündsystem eine Kurbelwinkelsensoreinrichtung (1A) aufweist zur Erzeugung eines Bezugspositionssignals (T) entsprechend Bezugspositionen der Zylinder (#1-#4) und eines Zylinderidentifikationssignals (C), synchron zum Betrieb des Motors, und zumindest einen Sensor (2) zur Erfassung des Betriebszustands des Motors und Erzeugung eines Motorbetriebszustandssignals (D); und
die Steuereinrichtung (3A) eine Verteilereinrichtung enthält zur Erzeugung von M Zündsignalen (IB1, IB2) für die jeweiligen Zylinderpaare, auf der Grundlage des Bezugspositionensignals (T), des Zylinderidentifikationssignals (C) und des Motorbetriebszustandssignals (D).

4. Zündsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinderidentifikationssignal (C) ein Teil des Bezugspositionssignals (T) ist, und die Steuereinrichtung (3A) eine Einrichtung zum Ableiten des Zylinderidentifikationssignals (C) aus dem Bezugspositionssignal (T) aufweist.