DE1539231A1

DE1539231A1 - Elektronische Zuendschaltung fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1539231A1
Application number: DE19671539231
Authority: DE
Inventors: Jukes Norman Alfred
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1966-02-16
Filing date: 1967-02-09
Publication date: 1972-07-27
Also published as: ES337614A1; US3478249A; DE1539231C3; DE1539231B2; FR1510665A; GB1160991A

Description

Joseph Lucas (industries) Ltd. 7· Februar 1967 Great King Street,
Birmingham / England

Elektronische Zündschaltung für Brennkraftmaschinen.

Zusatz zu Patent ...
(Patentanmeldung L 46 487

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zusatzanmeldung zum Patent ... (Patentanmeldung L 46 487 VIIIc/46c⁵,i6) und betrifft eine elektronische Zündschaltung für Brennkraftmaschinen.

Es wurde bereits vorgeschlagen, eine gewisse Art einer Triggerschaltung zu verwenden, um eine elektronische Zündschaltung zu betätigen, wobei die Triggerschaltung direkt durch die magnetische Einrichtung betätigt wird, die von der Brennkraftmaschine angetrieben wird. Auf diese Weise, wenn ein Zündfunke erforderlich ist, erzeugt die magnetische Einrichtung ein Signal, um die Triggerschaltung zu betätigen, so daß der gewünschte Funke entsteht. Der Nachteil einer solchen Anordnung besteht darin, daß das Signal von der magnetischen Einrichtung eine Stärke besitzt, die sich mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine ändert, so daß die Zeitbemessung des Zündfunkens nicht genau ist und das System daher unbefriedigend arbeitet.

Dieses Problem wurde dadurch überwunden, indem ein Oszillator mit einer feststehenden Frequenz verwendet wurde, um die Triggerschaltung zu betätigen. Diese bekannte Anordnung ist im Hauptpatent ... (Anmeldung L 46 487 VIIIc/ > 46c-⁵,16) gezeigt. Demgegenüber unterscheidet sich die ■■ ■ 21 035

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Zündschaltung gemäß der Erfindung gegenüber der Zündschaltung nach dem Hauptpatent dadurch, daß eine besondere Art einer Triggerschaltung geschaffen wurde.

Die elektronische Zündschaltung für Brennkraftmaschinen ist gemäß der vorliegenden Erfindung -dadurch gekennzeichnet, daß die Triggerschaltung derart ausgebildet ist, daß ohne Rücksicht auf die Drehzahl der Brennkraftmaschine jedesmal, wenn der Oszillator an die Triggerschaltung gekoppelt wird, nur ein Zündfunke erzeugt wird.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden, die ein Schaltschema zeigt, das ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.

In der Zeichnung ist eine positive Zufuhrleitung 11 vorgesehen, die im Betrieb an die positive Klemme der Fahrzeugbatterie über einen Zündschalter 12 angeschlossen ist und ferner eine negative Leitung 13, die geerdet ist. Zwischen den Leitungen 11, 13 ist ein mit einer feststehenden Frequenz freischwingender Oszillator, eine Triggerschaltung und eine Schaltung zur Erzeugung des Zündfunkens geschaltet.

Der Oszillator enthält einen Kondensator 14, der zwischen den Leitungen 11, 13 parallel zu einer Reihenschaltung geschaltet ist, die einen Widerstand 15 und einen Kondensator 16 enthält. Ein Punkt zwischen dem Widerstand 15 und dem Kondensator 16 ist über die Sekundärwindung 17 eines Transformators 18 mit der Basis eines n-p-'n-Transistors 19 verbunden, dessen Kollektor an der Leitung 11 anliegt. Der Emitter des Transistors 19 ist mit einem Ende eines Widerstandes 21 verbunden, dessen anderes Ende an der Leitung 13 über die Primärwicklung 22 eines Transformators 18 und über einen Kondensator 23 anliegt und ist außerdem an eine Ausgangsklemme 2k angeschlossen.

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Die Triggerschaltung ist in Gestalt eines Gleichstromverstärkers mit einer Wechselstrom-Rückkopplung ausgebildet land enthält einen Widerstand 25, dessen eines Ende an der Leitung 11 anliegt und dessen anderes Ende an die Basis eines n-p-n-Transistors 26 angeschlossen ist und mit dem Kollektor eines n-p-n-Transistors 27 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 26 liegt an der Leitung 11 über einen Widerstand 28 an und der Emitter dieses Transistors ist mit der Leitung 13 über einen Widerstand 29 verbunden, während der Emitter des Transistors 27 direkt an der Leitung 13 angeschlossen ist und dessen Basis mit der Leitung 13 über einen Widerstand 51 verbunden ist. Die Basis des ' Transistors 27 ist ferner mit der Leitung 15 Über eine Diode J2 und einen Kondensator 33 verbunden, und ein Punkt zwischen der Diode 32 und dem Kondensator 33 ist an eine Eingangsklemme 34 angeschlossen. Die Wechselstrom-Rückkopplung wird von einem Widerstand 35 und einem Kondensator 36 gebildet, die in Reihe zwischen dem Kollektor des Transistors 26 und der Basis des Transistors 27 geschaltet sind.

Die Schaltung zur Erzeugung des Zündfunkens enthält eine Zündspule 37, die eine Sekundärwicklung 38 besitzt, die an die Zündkerzen der Brennkraftmaschine der Reihe nach über einen Verteiler in üblicher Weise angeschlossen wird, und besitzt ferner eine Primärwindung 39, deren eines Ende an der Leitung 11 anliegt, und deren anderes Ende mit dem Kollektor eines n-p-n-Transistors 41 verbunden ist, dessen Emitter an die Leitung I3 angeschlossen ist. Der Kollektor und der Emitter des Transistors 41 sind mittels eines spannungsabhängigen Widerstandes 42 überbrückt. Die Schaltung zur Erzeugung des Zündfunkens ist an die Triggerschaltung über eine Verbindung von der Basis des Transistors 41 zu dem Emitter des Transistors 26 geschaltet. Ferner ist eine-magnetische Einrichtung vorgesehen, die zur Kopplung des Oszillators an die Triggerschaltung in dem Augenblick dient, wenn ein Zündfunke erforderlich ist. Diese

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magnetische Einrichtung enthält eine Ausgangsspule 43* die zwischen der Klemme 24 und der Leitung 13 geschaltet ist. Die Abtastwicklung 44 ist auf die Betriebsfrequenz des Oszillators abgestimmt. Die magnetische Einrichtung ist vorzugsweise innerhalb des Verteilers des Kraftfahrzeuges angeordnet und hat die Form, die in dem Hauptpatent ... (Patentanmeldung L 46 487 VIIIc/46c ,16) gezeigt ist.

Im Betrieb, wenn die Wicklungen 43* 44 nicht gekoppelt sind, fließt Strom durch den Widerstand 25 und schaltet den Transistor 26 ein. Der Transistor 26 schaltet seinerseits den Transistor 41 ein, so daß Strom in der Primärwicklung 39 fließt. Der Oszillator arbeitet in einer bekannten Weise, beispielsweise mit einer Frequenz von 600 kHz.

In dem Augenblick, in dem ein Zündfunke erforderlich ist, werden die Wicklungen 43, 44 magnetisch gekoppelt und die Ausgangsspannung aus dem Oszillator wird durch die Diode 32 gleichgerichtet und an die Basis des Transistors 27 angelegt, so daß der Transistor 27 eingeschaltet wird. Der Basisstrom, der dem Transistor 26 zugeführt wird, fließt nun über den Transistor 27 anstatt zum Transistor 26, der Transistor 26 wird abgeschaltet mit dem Ergebnis, daß auch der Transistor 41 abgeschaltet wird. Der sich ergebende Abfall des magnetischen Flusses in der Zündspule 37 erzeugt den gewünschten Zündfunken.

Während der Transistor 27 eingeschaltet ist und die Transistoren 26, 41 abgeschaltet sind, steigt die Spannung in dem Kollektor des Transistors 26 an, so daß der Kondensator 36 über den Widerstand 35 aufgeladen wird. Dieses Rückkopplungssignal beschletinigt die Schaltwirkung, so daß das Ausmaß des Abfalles des Kollektorstromes in dem Transistor 41 weniger von dem Ausmaß des Anstieges des Stromes in der Wicklung 44 abhängig ist.

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In dem Hauptpatent ... (Anmeldung L 46 487 VIIIc/46c?i6) ist die Triggerschaltung monostabil, und wenn sie durch einen Eingangs Impuls von dem Oszillator¹ vorgespannt wird, wird sie von ihrem stabilen Zustand in den unstabilen Zustand geschaltet, so daß ein Zündfunke erzeugt wird. Die Schaltung kehrt in ihren stabilen Zustand unabhängig von der Vorspannung nach einer vorbestimmten Verzögerurigs zelt zurück. Wenn der Vorspannungsimpuls noch vorhanden ist, wird der Vorgang -wiederholt,' so daß ein zweiter Zündfunke erzeugt v/lrd und da die ZeLt, in der der VorspannungsimpuLs■■ wirksam ist, ■umgekehrt proportional der Drehzahl -.der Brennkraftmaschine ist, kann festgestellt werden, daß unterhalb einer vorbestimmten Motordrehzahl zwei, oder mehrere Zündfunken an jeder Zündkerze der Reihe nach auftre ten.

DLe Trigger-schaltung, die in der Zeichnung gezeigt ist, arbeitet auf eine andere Art und Weise. Sοlan.ς der Eingangs impuls an der Klemme J>4 vorhanden ist, wird der Transistor 27 eingeschaltet gehalten und der Transistor 41 ist abgeschaltet. Vorher erscheint unabhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine nur ein Zündfunke an jeder Zündkerze der Brennkraftmaschine unabhängig von der Drehzahl des Motors. Diese Anordnung ist wesentlich vorteil- . haf'ter- als die Anordnung, die mehrere Zündfunken bei einer niedrigen Drehzahl liefert und darüber hinaus ist die Zündschaltung ganz beträchtlich vereinfacht, was insbesondere für eine Brennkraftmaschine, die eine größere Anzahl von Zylindern besitzt, beispielsweise mehr als ■sechs. Zylinder, von großer Bedeutung ist.

In der Praxis ist es vorteilhaft, den Oszillator, die Triggerschaltung und den Transistor 41, sowie den Widerstand 42 in dem gleichen Behälter einzubauen und diesen Behälter in dem Verteiler anzuordnen. In diesem Falle wirkt der Verteiler als eine Wärmeableitung für den Transistor

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Der Zweck des Widerstandes 21 besteht darin, eine negative Rückkopplung innerhalb des Oszillators zu schaffen, wodurch die Frequenz des Oszillators gegenüber Änderungen in der Versorgungsspannung stabilisiert wird. Der Kondensator 16 bildet eine Bahn mit einer niedrigen Impedanz in dem Rückkopplungsstromkreis des Oszillators und der Widerstand I5 ist vorgesehen, um sicherzustellen, daß der Oszillator befriedigend startet.

Der spannungsabhangige Widerstand 42 verhütet Beschädigungen des Transistors als Ergebnis einer gegenelektromotorischen Kraft, wenn der Fluß in der Zündspule ~yj zusammenbricht und außerdem verhindert er Beschädigungen als Ergebnis einer Übergangsspannung, die von der Wicklung 58 während der Erzeugung eines Zündfunkens reflektiert wird. Der Widerstand 29 schützt außerdem den Transistor 41, in dem Augenblick, in dem der Zündfunke erzeugt wird.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche:

1. Elektronische Zündschaltung für Brennkraftmaschinen mit einer Triggerschaltung, die von einer Magnetsteuereinrichtung, die von der Brennkraftmaschine angetrieben wird, gesteuert wird, und bei der ein an sich bekannter Oszillator vorgesehen ist, der an die Triggerschaltung Impulse unter Steuerung mittels einer Magnetsteuereinrichtung liefert und eine Abgreifwindung zur Kopplung des Oszillators an die Triggerschaltung vorgesehen ist, die auf die Frequenz des Oszillators abgestimmt ist, nach Patent ... (Patentanmeldung L 46 -487 VIIIc/46c⁵,16) dadurch gekennzeichnet, daß die Triggerschaltung (25, 26, 27, 28, 29, 31, 32, 33, 35,.36) derart ausgebildet ist, daß ohne Rücksicht auf die Drehzahl der Brennkraftmaschine ■jedesmal, wenn der Oszillator (15* 16, 17* 18, 19* 21*

23) an die Triggerschaltung gekoppelt wird, nur ein Zündfunke erzeugt wird.

2. Zündschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (I5, 16, I7, 18, I9, 21, 23) über eine auf die Frequenz des Oszillators abgestimmte Windung (44) mit der Triggerschaltung (25, 26, 27, 28, 29, 31, 32, 33* 35* 36) gekoppelt ist.

3. Zündschalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Triggerschaltung aus einem Gleichstromverstärker (25, 26, 27, 28, 29, 3I, 32, 33) und einer Wechselstromrückkopplung (35, 36) besteht.

♦. Zündschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Erzeugung des Zündfunkens einen Transistor (41) enthält, der in Reihe mit der Primärwicklung (39) einer Zündspule (37) derart geschaltet ist, daß der Transistor bei der Erzeugung des Zündfunkens abgeschaltet wird.

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5· Zündschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein spannungsabhängiger Widerstand (42) parallel zur Kollektor-Emitter-Bahn des Transistors (41) geschaltet ist.

6. Zündschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (41) und der Widerstand (42) im Verteiler angeordnet sind, der als Wärmeableiter für den Transistor (41) wirkt/.

7. Zündschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator und die Triggerschaltung ebenfalls im Verteiler angeordnet sind.

8. Zündschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückkopplungswiderstand (21) im Oszillator angeordnet ist, der die Frequenz des Oszillators bei Änderungen der Versorgungsspannung stabilisiert.

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