DE1539211B1 - Zuendanordnung fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents
Zuendanordnung fuer BrennkraftmaschinenInfo
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
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- F02P3/0876—Layout of circuits the storage capacitor being charged by means of an energy converter (DC-DC converter) or of an intermediate storage inductance
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Description
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündanord- für das einwandfreie Arbeiten der Zündanlage notnung
für Brennkraftmaschinen mit Kompensation wendig skid, zu gewinnen, ist ein Umschaltkreis vordes
beim Anlassen an der Batterie auftretenden gesehen, der Transistoren 3.0, 40 und 50 und Kon-Spannungsabfalls,
bei der ein elektronischer Span- densatoren 12 und 14 enthält,
nungswandler eine zugespeiste Gleichspannung in 5 Ein Schalter 16 ist in zwei Stellungen einstellbar, eine Wechselspannung umwandelt, auf höhere Span- Der Schalter hat einen Eingangskontakt 18, einen nung transformiert und die höhere Wechselspannung ersten Ausgangskontakt 25 und einen zweiten Auswiedergleichgerichtet einem Kondensator zuleitet, gangskontakt 26. Durch einen beweglichen Kontakt Eine derartige Anordnung gewährleistet, daß die 27 kann in einer ersten Stellung der Eingangskontakt zum Zünden der Zündkerzen verwendete Sekundär- ao 18 mit dem ersten Ausgangskontakt 25 verbunden spannung der Zündspule im wesentlichen von der werden. In einer zweiten Stellung ist der Eingangs-Batteriespannung unabhängig ist. Dies ist von Vor- kontakt 18 mit beiden Ausgangskontakten 25 und 26 teil, wenn die Batteriespannung niedrig oder durch verbunden. Der Schalter 16 kann ein üblicher Zünddas Versagen des Anlassers stark beansprucht ist. schalter einer Zündanlage sein, der eme Anlaß-
nungswandler eine zugespeiste Gleichspannung in 5 Ein Schalter 16 ist in zwei Stellungen einstellbar, eine Wechselspannung umwandelt, auf höhere Span- Der Schalter hat einen Eingangskontakt 18, einen nung transformiert und die höhere Wechselspannung ersten Ausgangskontakt 25 und einen zweiten Auswiedergleichgerichtet einem Kondensator zuleitet, gangskontakt 26. Durch einen beweglichen Kontakt Eine derartige Anordnung gewährleistet, daß die 27 kann in einer ersten Stellung der Eingangskontakt zum Zünden der Zündkerzen verwendete Sekundär- ao 18 mit dem ersten Ausgangskontakt 25 verbunden spannung der Zündspule im wesentlichen von der werden. In einer zweiten Stellung ist der Eingangs-Batteriespannung unabhängig ist. Dies ist von Vor- kontakt 18 mit beiden Ausgangskontakten 25 und 26 teil, wenn die Batteriespannung niedrig oder durch verbunden. Der Schalter 16 kann ein üblicher Zünddas Versagen des Anlassers stark beansprucht ist. schalter einer Zündanlage sein, der eme Anlaß-
Bei einer bekannten Anordnung (britische Patent- 15 stellung entsprechend der zweiten Schaltstellung und
schrift 861689) sind elektromagnetische Relais vor- eine Einschaltstellung entsprechend der ersten Stelgesehen,
die während des Durchdrehens der Brenn- lung aufweist. Der Eingangskontakt 18 des Schalters
kraftmaschine mittels des Anlassermotors einen Teil 16 ist über einen Leiter 34 mit der positiven Klemme
des Kreises kurzschließen, um dessen Widerstand zu der Batterie 10 verbunden.
verringern. Ist die Spannung der Batterie gering, so 20 Ein Spannungswandlerkreis enthält einen Transkönnen diese Relais versagen, da sie nicht anziehen, formator 44 mit einer Primärwicklung 45, einer Se-
und da sie notwendigerweise Strom verbrauchen, kundärwicklung 46 und einer Rückkopplungswick- ^
stellen sie eine zusätzliche Belastung der Batterie lung 47, eine Gleichrichterbrücke 56 mit Eingangs- ^
während des Anlaßvorganges dar. Relais sind ferner klemmen 57 und 58 und Ausgangsklemmen 59 und
als elektromechanische Einrichtungen der Abnutzung 25 60 und einen npn-Transistor 70 mit einer Basiselekunterworfen,
außerdem teuer und anspruchsvoll be- trode 71, einer Emitterelektrode 72 und einer KoI-züglich
des für den Einbau erforderlichen Raums. lektorelektrode 73. Der Spannungswandlerkreis wan-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese delt den von der Batterie 10 kommenden Gleich-Nachteile
zu vermeiden und die notwendigen elektro- strom um, transportiert ihn auf eine höhere Spanmechanischen Einrichtungen in der Zündanordnung 30 nung und bewirkt eine Gleichrichtung der höheren
auf ein Minimum zu beschränken. Spannung, die einem Kondensator 62 in Abhängig-
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch keit von einem der Umschaltimpulse des Umschaltgelöst,
daß die wieder gleichgerichtete Wechselspan- impulskreises zugeleitet wird, wenn der Schalter 16
nung dem Kondensator während des Anlaßvorgangs in der ersten Stellung ist, während in der zweiten
dauernd zugeleitet wird und, wenn die Brennkraft- 35 Stellung des Schalters 16 das Aufladen des Kondenmaschine
nach dem Anlassen normal läuft, abhängig sators 62 kontinuierlich erfolgt,
von Umschaltimpulsen, die von verstärkten, durch Der Spannungswandlerkreis und der Schalter 16 einen elektromagnetischen synchron von der Brenn- sind in einem Kreis angeordnet, der die Batterie 10, kraftmaschine angetriebenen Impulsgenerator gelie- den Leiter 34, Leiter 36, 38 und 66 und eine Erdung 5 ferten Zündimpulsen abgeleitet sind. 40 enthält.
von Umschaltimpulsen, die von verstärkten, durch Der Spannungswandlerkreis und der Schalter 16 einen elektromagnetischen synchron von der Brenn- sind in einem Kreis angeordnet, der die Batterie 10, kraftmaschine angetriebenen Impulsgenerator gelie- den Leiter 34, Leiter 36, 38 und 66 und eine Erdung 5 ferten Zündimpulsen abgeleitet sind. 40 enthält.
In einer derartigen Zündanordnung ist lediglich Der Kondensator 62 liegt in Reihe mit der Primärder
Impulsgenerator eine elektromechanische Ein- wicklung 77 einer Zündspule 76, die an die Ausrichtung,
die jedoch im Gegensatz zu Unterbrechun- gangsklemmen 59 und 60 der Gleichrichterbrüeke 56
gen keine Kontakte enthält. über einen Widerstand 80, einen Leiter 81 und einen M
Weitere bauliche Ausgestaltungen der vorliegen- 45 Leiter 82, eine Erdverbindung 5 und einen Leiter 68
den Zündanordnung ergeben sich aus der Beschrei- angeschlossen sind. Dieser Kreis stellt den Auflade-
bung. kreis des Kondensators 62 dar.
In der Zeichnung ist ein Schaltbild einer Zünd- Um den Entladekreis des Kondensators 62 durch
anordnung nach der Erfindung dargestellt. die Primärwicklung 77 der Zündspule 76 zu vervoll-
Die Zündanlage enthält eine eine Gleichspannung 50 ständigen, wenn eine Zündkerze gezündet werden
liefernde Batterie 10. Die verschiedenen Verbindun- soll, ist ein Schalter vorgesehen, der in Abhängigkeit
gen mit Erde, die untereinander gleiche Spannung von dem anderen Umschaltimpuls des Umschaltaufweisen,
sind mit 5 bezeichnet. impulskreises gesteuert wird und parallel zum. Kon-Synchron
zum Lauf der Brennkraftmaschine wer- densator 62 und der Primärwicklung 77 der Zünd- ■
den Zündimpulse von einem magnetischen Impuls- 55 spule 76 liegt. Dieser Schalter ist ein steuerbarer SiIigenerator
geliefert, der aus einem Läufer 9 aus ma- cium-Gleichrichter 84, der über den Leiter 86, eine
gnetischem Werkstoff, einem Polstück 8 aus leicht Diode 87, einen Leiter 88 und eine Erdung 5 den
magnetisierbarem Werkstoff und einer Abtastspule 7 Kondensator 62 und die Primärwicklung 77 kurzbesteht.
Der Läufer 9 sitzt auf dem freien Ende schließen kann.
einer üblichen Verteilerwelle 6 und wird daher syn- 60 Verbindet der bewegliche Kontakt 27 des Schalters
chron mit der Brennkraftmaschine angetrieben. 16 den Eingangskontakt 18 mit dem ersten Aus-
Es können aber im Rahmen der Erfindung auch gangskontakt 25, so erhält der Leiter 36 volle Batte-
andere Zündimpulsgeneratoren verwendet werden. riespannung gegenüber der Erde 5.
Die in der Abtastspule 7 induzierten Zündimpulse Die Emitterelektrode 22 des Transistors 20 ist mit
werden durch einen pnp-Transistor 20 verstärkt, der 65 dem Leiter 36 über eine Spule 90 und einen Leiter 91
eine Basiselektrode 21, eine Emitterelektrode 22 und und die Kollektorelektrode 23 dieses Transistors ist
eine Kollektorelektrode 23 hat. mit einer Erdverbindung 5 über einen Leiter 92 und
Um die erforderlichen zwei Umschaltsignale, die Widerstände 93 und 94 verbunden. Bei der darge-
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stellten Schaltung sind die Emitter-Kollektor-Elek- bunden. Verbindet der bewegliche Kontakt 27 des
■ troden des Transistors 20 in Durchlaßrichtung ge- Schalters 26 dessen Eingangskontakt 18 mit dem
polt. Die Basiselektrode 21 des Transistors 20 ist mit ersten Ausgangskontakt 25, so haben die Basiselek-
der Emitterelektrode 22 über einen Widerstand 96, trode und die Emitterelektrode des Transistors 70 im
die Abtastspule 7 des magnetischen Impulsgenerators 5 wesentlichen gleiche Spannung, so daß dann der
und einen Leiter 98 verbunden, so daß bei Fehlen Transistor 70 normalerweise nichtleitend ist.
eines Impulses in der Abtastspule 7 die Emitterelek- . An der Ausgangsklemme 60 der Gleichrichter-
trode22 und die Basiselektrode 21 des Transistors brücke 56 liegt positive Spannung, so daß ein An-
20 im wesentlichen gleiche Spannung haben, so daß Schlußpunkt 130 und ein Leiter 81 positive Polarität
der Transistor normalerweise nichtleitend ist. Damit ίο haben. Die Anode eines steuerbaren Silicium-Gleich-
der Transistor 20 durch vagabundierende Impulse, richters 84 ist mit dem positiven Anschlußpunkt 130
die in der Anlage auftreten können, nicht leitend durch einen Leiter 86 verbunden, während seine
wird, ist eine schwache Vorspannung an die Basis- Kathode mit der negativen Ausgangsklemme des
elektrode 21 über einen Widerstand 100 gelegt, der Gleichrichterkreises, die durch die Ausgangsklemme
zum positive Spannung führenden Leiter 36 über den 15 59 der Gleichrichterbrücke 56 gegeben ist, über eine
Leiter 91 verbunden ist. Diode 87, einen Leiter 88, die Erdverbindung 5 und
Die Kollektorelektrode 33 des Transistors 30 ist einen Leiter 68 verbunden ist.
mit dem positive Spannung führenden Leiter 36 über Der Anoden-Kathoden-Kreie des steuerbaren SiIieinen
Leiter 102, einen Widerstand 104, die Spule 90 cium-Gleichrichters 84 ist somit in Durchlaßrichtung
und den Leiter 91 verbunden, während dessen 20 gepolt und kann in den leitenden Zustand umge-Emitterelektrode
32 mit der Erdverbindung 5 über schaltet werden, wenn seiner Steuerelektrode ein
einen Leiter 106 verbunden ist. Der Emitter-Kollek- Spannungssignal zugeleitet wird, das stärker positiv
tor-Kreis des Transistors 30 ist somit ebenfalls in ist als die Spannung an der Kathode. Der Gleich-Durchlaßrichtung
gepolt. Die Basiselektrode 31 des richter84 bleibt so lange leitend, bis der Anoden-Transistors
30 ist mit einem Anschlußpunkt 108 zwi- 25 Kathoden-Kreis unterbrochen wird oder die Polarischen
den Widerständen 93 und 94 verbunden. Be- täten wechseln.
findet sieh der Transistor 20 im nichtleitenden Zu- Da der Transistor 40 normalerweise leitend ist, erstand,
so haben die Basiselektrode und die Emitter- scheint an einem Anschlußpunkt 132 im wesentlichen
elektrode des Transistors 30 im wesentlichen gleiche Erdspannung, die nur im Maße des Spannungsabfalls
Spannung, so daß der Transistor 30 normalerweise 30 im Kollektor-Emitter-Kreis des leitenden Transistors
ebenfalls nichtleitend ist. 40 positiv ist. Da der Anschlußpunkt 132 mit der
Die Kollektorelektrode des npn-Transistors 40 ist Steuerelektrode des steuerbaren Silicium-Gleichrichmit
dem positive Spannung führenden Leiter 36 über ters 84 über eine Diode 134 und einen Leiter 136
einen Widerstand 110, einen Leiter 112, die Spule 90 verbunden ist, ist diese Spannung nicht positiv genug,
und den Leiter 91 verbunden, während dessen 35 um den steuerbaren Silicium-Gleichrichter 84 umzu-Emitterelektrode
42 mit der Erdverbindung 5 über schalten, also über die Diode 134 und den Widereinen
Leiter 114 verbunden ist. Der Emitter-Kollek- stand 138 leitend zu machen. Bei leitendem Transitor-Kreis
des Transistors 40 ist damit ebenfalls in stör 40 besteht aber ein Aufladekreis für den Kon-Durchlaßrichtung
gepolt. Die Basiselektrode 41 des densator 14 von dem positive Spannung führenden
Transistors 40 ist mit dem positive Spannung führen- 40 Leiter 36 über den Leiter 91, die Spule 90, den
den Leiter 36 über einen Widerstand 116 und den Widerstand 104, den Kondensator 14, den Basis-Leiter
91 verbunden und somit mit einer positiven Emitter-Kreis des leitenden Transistors 40, den Lei-Vorspannung
belastet, die den Transistor 40 nor- ter 114 zur Erdverbindung 5.
malerweise leitend macht. Bei leitendem Transistor 50 ist die an einem An-
malerweise leitend macht. Bei leitendem Transistor 50 ist die an einem An-
Die Kollektorelektrode 53 des npn-Transistors 50 45 Schlußpunkt 140 erscheinende Spannung im wesentist
mit dem positive Spannung führenden Leiter 36 liehen Erdspannung, die lediglich im Ausmaß des
über einen Widerstand 118, einen Leiter 120 und Spannungsabfalls im Kollektor-Emitter-Kreis des leiden
Leiter 91 verbunden, während dessen Emitter- tenden Transistors 50 positiv ist. Diese Spannung
elektrode 52 mit der Erdverbindung 5 über einen reicht nicht aus, um den Transistor über die Diode
Leiter 122 verbunden ist. Der Emitter-Kollektor- 50 142 in Durchlaßrichtung zu belasten. Bei leitendem
Kreis des Transistors 50 ist damit in Durchlaßrich- Transistor 50 besteht ein Aufladekreis für den Kontung
gepolt. Die Basiselektrode 51 des Transistors 50 densator 12, von dem positive Spannung führenden
ist mit dem positive Spannung führenden Leiter 36 Leiter 36 über den Leiter 91, die Spule 90, den
über einen Widerstand 124 und die Leiter 120 und Widerstand 104, den Kondensator 12, den Basis-91
verbunden, so daß der Transistor 50 positiv vor- 55 Emitter-Kreis des Transistors 50, den Leiter 122 zur
belastet ist und daher normalerweise leitend ist. Erdverbindung 5.
Die Kollektorelektrode 73 des npn-Transistors 70 Wird der bewegliche Kontakt 27 des Schalters 16
ist mit dem positive Spannung führenden Leiter 36 so bewegt, daß der Strom zwischen dem Eingangsüber
die Primärwicklung 45 des Transformators 44 kontakt 18 und beiden Ausgangskontakten 25 und
verbunden, während dessen Emitterelektrode 72 mit 6q 26 geschlossen ist, so haben die beiden Leiter 36 und.
der Erdverbindung 5 über den Leiter 66 verbunden 38 gegenüber der Erdverbindung 5 volle Batterieist.
Der Emitter-Kollektor-Kreis des Transistors 50 spannung. Befindet sich der Schalter 16 in dieser
ist somit in Durchlaßrichtung gepolt. Die Basiselek- Stellung, so wird eine Erregerspule 181 eines Antrode
71 des Transistors 70 ist mit dem zweiten Aus- lassermotors erregt, die zwischen dem Leiter 38 und
gangskontakt 26 des Schalters 16 über einen Wider- 65 der Erdverbindung 5 liegt. Es wird somit die Brennstand 126 und den Leiter 38 und mit einer Erdver- kraftmaschine durchgedreht, und damit läuft die Verbindung 5 über die Rückkopplungsspule 47 des teilerwelle 6 und der Läufer 9 des Impulsgenera-Transformators
44 und einen Widerstand 128 ver- tors um.
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Da im Schalter 16 der Eingangskontakt 18 mit positiven Leiter 38 über den Widerstand 126 und den
dem Ausgangskontakt 26 verbunden ist, veranlaßt Basis-Emitter-Kreis des Transistors 70, um diesen in
die Batteriespannung im Leiter 38 einen Strom durch den leitenden Zustand umzuschalten. Hierdurch wird
den Widerstand 126, die Rückkopplungswicklung 47 der Erregerkreis der Primärwicklung 45 des Transund
den Widerstand 128. Da beim anfänglichen 5 formators 44 zwischen dem positive Spannung füh-Strom
die Impedanz der Rückkopplungswicklung 47 renden Leiter 36 und der Erdverbindung 5 wieder
hoch ist, fließt auch Strom durch den Basis-Emitter- geschlossen.
Kreis des npn-Transistors 70 und schaltet diesen in Der soeben beschriebene Zyklus wiederholt sich,
den leitenden Zustand um. so daß ein kontinuierliches Oszillieren des Erreger-
Beileitendem Transistor 70 wird ein Erregerkreis ίο kreises der Primärwicklung 45 des Transformators 44
für die Primärwicklung 45 des Transformators 44 eintritt.
geschlossen, indem Strom von dem positiven Leiter Dreht der Anlassermotor die Brennkraftmaschine
36 über die Primärwicklung 45, den leitenden Tran- durch und dreht somit den Läufer 9, so wird in der
sistor 70, den Leiter 66 und die Erdverbindung 5 zur Abtastspule 7 ein Zündimpuls induziert, dessen PoIa-Batterie
10 fließt. Dieser Strom induziert eine höhere 15 rität am Anschlußpunkt 160 mehr positiv ist als am
Spannung in der Sekundärwicklung 46 des Transfer- Anschlußpunkt 162, wenn die Zähne des Läufers 9
mators 44, und diese höhere Spannung wird durch sich der ausgerichteten Lage zu den Polstücken 8
die Diodengleichriehterbrüeke 56 gleichgerichtet, um nähern. Dieser Zündimpuls wird über die Basisan
deren Ausgangsklemmen 59 und 60 zu erschei- elektrode 21 und die Emitterelektrode 22 des Trannen.
Da an diese Ausgangsklemmen der Kondensator 20 sistors 20 übertragen und hat die richtige Polarität,
62 in der bereits beschriebenen Weise angeschlossen um einen Emitter-Basis-Strom zu erzielen, der den
ist, wird der Kondensator 62 aufgeladen. Auch in Transistor 20 in den leitenden Zustand umschaltet.
der Rückkopplungswicklung 47 wird eine Spannung Bei leitendem Transistor 20 fließt ein Strom von
induziert, und zwar mit einer solchen Polarität, daß dem positive Spannung führenden Leiter 36 über
die an einem Anschlußpunkt 146 erscheinende Span- 25 den Leiter 91, die Spule 90, den Emitter-Kollektornung
stärker positiv ist als an einem Anschlußpunkt Kreis des Transistors 20, die Widerstände 93 und 94,
148, wenn die Batterie 10 die Primärwicklung 45 die Erdverbindung 5 zur negativen Anschlußklemme
speist. der Batterie 10. Die am Anschlußpunkt 108 erschei-
Der Strom durch die Primärwicklung 45 des Trans- nende Spannung dieses durch den Widerstand 94
formators 44 steigt an, bis der Eisenkern gesättigt ist 30 fließenden Stromes ist positiv und wird der Basis-
und die Impedanz der Rückkopplungswicklung 47 elektrode 31 des Transistors 30 zugeleitet. Diese
und der Primärwicklung 45 abnimmt. Der Basis- Spannung hat die richtige Polarität, um einen Basisstrom
durch den Transistor 50 ist unzureichend, um Emitter-Kreis durch den Transistor 30 zu gestatten,
den sich ergebenden erhöhten Kollektorstrom auf- wodurch dieser in den leitenden Zustand umgeschalrechtzuerhalten,
so daß der Transistor 70 nichtleitend 35 tet wird.
wird. Bei leitendem Transistor 30 fließt ein Strom von
Durch das Nichtleitendwerden des Transistors 70 dem positive Spannung führenden Leiter 36 über den
wird der Erregerkreis der Primärwicklung 45 des Leiter 91, die Spule 90, den Widerstand 104, den
Transformators 44 unterbrochen, und das Magnetfeld Kollektor-Emitter-Kreis des Transistors 30, den Leibricht
zusammen. Hierdurch wird eine Spannung in 40 ter 106, die Erdverbindung 5 zur negativen Seite der
der Primärwicklung 45, der Rückkopplungswicklung Batterie 10. Es fließt auch Strom durch den Emitter-47
und der Sekundärwicklung 46 induziert. Basis-Kreis des Transistors 20, den Widerstand 164
Die in der Primärwicklung 45 induzierte Spannung und den Kollektor-Emitter-Kreis des Transistors 30.
ist am Anschlußpunkt 150 stärker positiv als am An- Dieser Strom und der Strom von der Abtastspule 7
Schlußpunkt 152 und bewirkt damit einen Strom 45 hält diese beiden Transistoren in leitendem Zustand,
durch eine Zener-Diode 154 und eine Sperrdiode bis sie durch Polaritätsumkehr der an der Abtastspule 7
156. Die Stärke dieser Spannung ist durch die abge- induzierten Spannung umgeschaltet werden. Dies tritt
stimmte Durchbruchsspannung der Zener-Diode 154 ein, wenn ein Zahn des Läufers 9 sich von den Spit-
und den Spannungsabfall in der Sperrdiode 156 be- zen der Polstücke 8 entfernt,
grenzt. Sie ist im wesentlichen unabhängig von Span- 5° Der leitende Transistor 30 schaltet auch Entladenungsänderungen
an der Batterie 10. kreise für die Kondensatoren 12 und 14, die beim
Die in der Rückkopplungswicklung 47 induzierte Entladen die normalerweise leitenden Transistoren
Spannung ist am Anschlußpunkt 148 stärker positiv 50 und 40 in den nichtleitenden Zustand umschalten,
als am Anschlußpunkt 146, da diese Wicklung mit Wird der Transistor 50 nichtleitend, so erhöht sich
der Basiselektrode und der Emitterelektrode des 55 die schwache positive Spannung am Ansehlußpunkt
Transistors 70 verbunden ist. Diese induzierte Span- 140, und es ergibt sich ein Strom durch die Diode
nung kehrt die Vorspannung der Basiselektrode des 142 und den Basis-Emitter-Kreis des Transistors 70,
Transistors 70 um und hält ihn lange genug der letzteren leitend macht.
nichtleitend, um einen vollständigen Zusammen- / Wird der Transistor 40 nichtleitend, so erhöht sich
bruch des Magnetfeldes des Transformators 44 zu 60 die schwache positive Spannung am Ansehlußpunkt
gestatten. 132, und es ergibt sich ein Strom durch die Diode
Die in der Sekundärwicklung 46 induzierte Span- 134 und den Widerstand 138, um einen Spannungsnung
wird durch die Diodengleichriehterbrücke 65 abfall zu erzielen, der der Steuerelektrode 85 des
gleichgerichtet und leitet dem Kondensator 62 eine steuerbaren Silicium-Gleichrichters 84 zugeleitet wird,
zusätzliche Ladung zu. 65 um diesen leitend zu machen. Hierdurch wird der
Wenn die in der Rückkopplungswicklung 47 indu- Entladekreis des Kondensators 62 durch die Primärzierte
Energie über die Diode 158 und den Wider- wicklung 77 der Zündspule 76 geschlossen,
stand 128 abgeleitet ist, fließt der Strom von dem Das Abschalten der leitenden Transistoren 50 und
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40 erzeugt also die beiden Umschaltimpulse, die-er- positiv sind als am Anschlußpunkt 162, so daß sich
forderlich sind, um den Transistor 70 und den Steuer- der beschriebene Zyklus wiederholt. Das Umschalten
baren Silicium-GIeichrichter 84 in leitenden Zustand des Transistors 50 hat zu dieser Zeit keinen wesent-
umzuschalten. liehen Einfluß auf den Traneistor 70, da dieser dau-
Die bei der Primärwicklung 77 der Zündspule 76 5 ernd oszilliert. Nachdem die Brennkraftmaschine anzugeführte
Spannung hat eine solche Polarität, daß gelassen ist, wird der bewegliche Kontakt 27 des
der Anschlußpunkt 166 gegenüber Erde negativ ist. Schalters 16 umgelegt, so daß der Eingangskontakt
Diese Spannung wird transformiert und erscheint in 18 nur mit dem ersten Ausgangskontakt 25 verbunder
Sekundärwicklung 78 als eine Spannung aus- den ist. In dieser Schaltstellung wird der den Widerreichender
Stärke zum Zünden einer Zündkerze io stand 126 enthaltende Kreis nicht weiter gespeist, so
103, von denen in der Zeichnung nur eine gezeich- daß der Transistor 70 nur noch auf die Umschaltnet
ist. & impulse anspricht, die seiner Basiselektrode vom An-
Die Induktions-Kapazitäts-Kombination des Kon- «, Schlußpunkt 150 zur Diode 142 zugeleitet werden,
densators 62 und der Primärwicklung 77 ergibt ein *' da, wie zuvor beschrieben, der Transistor 50 nicht-Oszillieren
der Primärspannung, so daß der An- 15 leitend wird. Befindet sich der Schalter in dieser Stelschlußpunkt
168 gegenüber Erde negativ wird, und lung, so werden der Transistor 70 und der steuerbare
der Strom durch die Primärwicklung 77, die Erd- Silicium-GIeichrichter 84 im wesentlichen gleichzeitig
verbindung 5, die Diode 170, die Spule 172 und den durch die Umschaltimpulse in den leitenden Zustand
Kondensator 62, die in Serie liegen, kehrt die Vor- umgeschaltet, die von den Transistoren 50 bzw. 40
Spannung am steuerbaren Silicium-GIeichrichter 84 20 kommen. Hierauf findet das Zünden der Zündkerze
um, so daß dieser nichtleitend wird. Die Spule 172 ist statt.
in diesen Kreis eingeschaltet, um den Aufbau von Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich,
Rückströmen zu verringern und den Spannungs- daß bei einer gleichzeitigen Verbindung der Kontakte
anstieg am Anschlußpunkt 168 gegenüber Erde her- 18, 25 und 26 am Schalter 16 der Transistor 70, der
abzusetzen. Die Diode 87 sperrt den Rückstrom 25 Transformator 44, dessen Rückkopplungswicklung
gegen den steuerbaren Silicium-GIeichrichter 84 ab. 47 und der den Widerstand 126 enthaltende Kreis
Der Transistor 40 wird für eine von der Zeit- mit der Spannungsquelle 10 derart verbunden sind,
konstante des Widerstandes 116 und des Konden- daß der Spannungswandler oszilliert, um-den Transl·-
sators 14 bestimmte Zeit nichtleitend gehalten, wo- stör 70 abwechselnd leitend und nichtleitend zu
durch die Durchlaßvorspannung an der Steuer- 30 machen, wodurch der Erregerkreis der Primärwickelektrode
des steuerbaren Silicium-Gleichrichters 84 lung 45 des Transformators 44 abwechselnd geöffnet
gehalten wird. und geschlossen wird. Die Gleichspannung der Bat-
Der Transistor 50 wird entsprechend der Zeit- terielO wird in dem Transformator in einen Wechselkonstante
des Widerstandes 124 und des Kondensa- strom umgewandelt, der auf einen höheren Wert
tors 12 für eine Zeit leitend gehalten und hält damit 35 transformiert in der Sekundärwicklung 46 erscheint,
die Durchlaßvorspannung an der Basiselektrode 71 um in der Diodengleiehrichterbrücke 56 gleichgerichdes
Transistors 70 für eine ausreichende Zeit auf- tet zu werden.
recht, um einen im wesentlichen vollständigen Auf- Sind jedoch am Schalter 16 lediglich die Kontakte
bau des Erregerstroms der Primärwicklung 45 des 18 und 25 miteinander verbunden, so sind der Span-Transformators
44 zu gestatten. 40 nungswandlerkreis und der Schalter so geschaltet,
Sind die Kondensatoren 12 und 14 entladen, so daß der Transistor 70 den Erregerkreis der Primärwird
die entgegengesetzte Vorspannung von den wicklung 45 des Transformators 44 in Abhängigkeit
Transistoren 50 bzw. 40 abgeschaltet, und es begin- von einem Umschaltsignal ein- und ausschaltet, das
nen diese Transistoren wieder leitend zu werden, so gebildet wird, wenn der Transistor 50 in zuvor bedaß
die Umschaltimpulse von der Basiselektrode 71 45 schriebener Weise nichtleitend wird,
des Transistors 70 und von der Steuerelektrode 85 Wenn der Spannungswandlerkreis oszilliert, so erdes steuerbaren SiMcium-Gleichrichters 84 abgeschal- folgt dies mit einer Frequenz, die vorwiegend von tet sind. der Höhe der Batteriespannung 10 abhängig ist, wenn
des Transistors 70 und von der Steuerelektrode 85 Wenn der Spannungswandlerkreis oszilliert, so erdes steuerbaren SiMcium-Gleichrichters 84 abgeschal- folgt dies mit einer Frequenz, die vorwiegend von tet sind. der Höhe der Batteriespannung 10 abhängig ist, wenn
Läuft die Brennkraftmaschine weiter, so bewegen die Brennkraftmaschine durchgedreht wird. Es ersieh
die Zähne des Läufers 9, die die positiven Zünd- 5° folgt ein Aufladen des Kondensators 62 auf eine
impulse in der Abtastspule 7 erzeugen, sich von den konstante Spannung, was dadurch erreicht wird, daß
Polspitzen der Polstücken 8 fort und induzieren in die Zener-Diode 154 und die Sperrdiode 156 die inder
Abtastspule 7 eine Spannung, die am Anschluß- düzierte Spannung an der Wicklung 45 konstant halpunkt
162 positiv gegenüber dem Anschlußpunkt 160 ten. Bei normalem Lauf der Brennkraftmaschine
ist. Hierdurch wird die Vorspannung am Transistor 55 schaltet der Transistor 70 proportional zur Ma-20
umgekehrt, so daß dieser nichtleitend wird. Bei schinendrehzahl um, wobei in dem Kondensator 62
nunmehr nichtleitendem Transistor 20 wird die in genügend Energie für jeden Zündvorgang gespeichert
Durchlaßrichtung gerichtete Vorspannung am An- wird.
schlußpunkt 108 von der Basiselektrode des Transi- Die Spule 90 schützt den Umschaltimpulskreis der
stors 30 entfernt, so daß dieser ebenfalls nichtleitend 60 Abtastspule 7 und den Transistor 20 gegen Spanwird.
Die Kondensatoren 12 und 14 werden dann nungsspitzen im Netz. Kondensatoren 174, 176 und
über die Spule 90, den Widerstand 104 und die ent- 178 unterdrücken hohe Frequenzen, die in der Zündsprechenden
Basis-Emitter-Kreise der Transistoren anlage auftreten können. Der Widerstand 96 verhin-50
bzw. 40 aufgeladen. dert eine Zerstörung des Transistors 20, wenn einer
Wenn das nächste Zähnepaar des Läufers 9 des 65 der Leiter zufällig Erdschluß bekommen sollte, und
magnetischen Impulsgenerators sich den entsprechen- der Widerstand 183 leitet die Ladung vom Konden-
den Polspitzen der Polstücke 8 nähert, werden Im- sator 62 ab, wenn die Brennkraftmaschine weder
pulse induziert, die am Anschlußpunkt 160 mehr läuft noch durchgedreht wird.
Claims (6)
1. Zündanordnung für Brennkraftmaschinen mit Kompensation des beim Anlassen an der Batterie
auftretenden Spannungsabfalls, bei der ein elektronischer Spannungswandler eine zugespeiste
Gleichspannung in eine Wechselspannung umwandelt, auf höhere Spannung transformiert und
die höhere Wechselspannung wieder gleichgerichtet einem Kondensator zuleitet, dadurch ge- ίο
kennzeichnet, daß die wieder gleichgerichtete
Wechselspannung dem Kondensator (62) während des Anlaßvorgangs dauernd zugeleitet
wird und, wenn die Brennkraftmaschine nach dem Anlassen normal läuft, abhängig von Umschaltimpulsen,
die von verstärkten, durch einen elektromagnetischen synchron von der Brennkraftmaschine angetriebenen Impulsgenerator (7,
8, 9) gelieferten Zündimpulsen abgeleitet sind.
.
.
2. Zündanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie (10) mit dem
elektronischen Spannungswandler (44, 56, 70) über einen Sehalter (18, 25, 26, 27) verbunden
ist, der in zwei Stellungen einstellbar ist, und daß bei der einen Stellung des Schalters die höhere
Spannung in Abhängigkeit von den Umschaltimpulsen gesteuert dem Kondensator zugeleitet
wird, während dies in der anderen Stellung des Schalters kontinuierlich erfolgt.
3. Zündanordnung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der elektronische Spannungswandler einen Transistor (70), einen Transformator (44) und eine Gleichrichterbrücke (56) enthält,
wobei der Transistor (70) einen Erregerkreis für den Transformator in der einen Stellung des
Schalters unterbricht, während er in der anderen Stellung des Schalters mit dem Transformator
einen Schwingkreis bildet, der den Erregerkreis des Transformators periodisch unterbricht.
4. Zündanordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schalter einen beweglichen Eingangskontakt (27) hat, der in einer
ersten Stellung mit einem ersten Ausgangskontakt (25) und in der zweiten Stellung zusätzlich mit
einem zweiten Ausgangskontakt (26) verbunden ist, daß der Transformator (44) eine Primärwicklung
(45), eine Sekundärwicklung (46) und eine Rückkopplungswicklung (47) enthält, daß ein von
einem Umschaltimpuls gesteuerter Transistor (70) mit seinem Emitter-Kollektor-Kreis (72, 73) in
Reihe mit dem Schaltereingangskontakt, dem ersten Schalterausgangskontakt und der Primärwicklung
des Transformators mit der Batterie (10) verbunden ist, daß die Rückkopplungswicklung
des Transformators zwischen der Basiselektrode (71) und der Emitterelektrode (72). des Transistors
(70) liegt und die Umschaltimpulse zugeleitet erhält, daß zwischen dem zweiten Schalterausgangskontakt
(26) und der Basiselektrode (71) des Transistors ein Widerstand (126) liegt und
daß die Gleichrichterbriicke (56) mit ihren Eingängen (57, 58) an die Sekundärwicklung (46)
des Transformators angeschlossen ist.
5. Zündanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (70) in Durchlaßrichtung
gepolt ist.
6. Zündanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungswicklung
(47) des Transformators (44) so. gepolt ist, daß die in ihr induzierte Spannung den Transistor in
Durchlaßrichtung belastet, wenn der Transistor von der Batterie (10) Strom erhält.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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DE (1) | DE1539211B1 (de) |
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