DE1539231B2 - Elektronische zuendschaltung fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

von Vorteil, wenn an die Triggerschaltung ein in Reihe mit der Primärwicklung der Zündspule liegender Transistor angeschlossen ist, der bei Erzeugung eines Zündfunkens von der Triggerschaltung gesperrt wird.

Die Erfindung soll nachstehend, an Hand der Zeichnung näher erläutert werden, ,die ein Schaltschema zeigt, das ein Ausführungsbefsp'iel 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 npn-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 24 angeschlossen.

Die Triggerschaltung ist in Gestalt eines Gleichstromverstärkers mit einer Wechselstrom-Rückkopplung ausgebildet und enthält einen Widerstand 25, dessen eines Ende an der Leitung 11 anliegt und dessen anderes Ende an die Basis eine npn-Transistors 26 angeschlossen ist und mit dem Kollektor eines npn-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 31 verbunden ist. Die Basis des Transistors 27 ist ferner mit der Leitung 13 über eine Diode 32 und einem 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 npn-Transistors 41 verbunden ist, dessen Emitter an die Leitung 13 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 sind induktive Kopplungsmittel zwischen dem Oszillator und der Triggerschaltung vorgesehen, die Steuerimpulse zur Erzeugung von Zündimpulsen vom Oszillator auf die Triggerschaltung übertragen. Diese induktiven Kopplungsmittel enthalten eine Ausgangsspule 43, die zwischen der Klemme 24 und der Leitung 13 geschaltet ist, und eine Abtastwicklung 44, die auf die Betriebsfrequenz des Oszillators abgestimmt ist. Die

ίο induktive Kopplung erfolgt durch eine geschlitzte Drehscheibe, einen Dreharm od. dgl., der von der Brennkraftmaschine angetrieben wird.

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 _x-

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 beschleunigt 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.

Solange der Eingangsimpuls an der Klemme 34 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 vorteilhafter 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 41.

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 15 ist vorgesehen, um sicherzustellen, daß der Oszillator befriedigend startet.

Der spannungsabhängige Widerstand 42 verhütet Beschädigungen des Transistors als Ergebnis einer gegenelektromotorischen Kraft, wenn der Fluß in der Zündspule 37 zusammenbricht und .außerdem verhindert er Beschädigungen als Ergebnis einer Übergangsspannung, die von der Wicklung 38 während der Erzeugung eines Zündfunkens reflektiert wird. Der Widerstand 29 schützt außerdem den Transistor 41 in dem Augenblick, in dem der Zündfunke erzeugt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

I 539 231 1 2 Oszillatorspule. Ein weiterer wesentlicher Nachteil Patentansprüche: der bekannten Schaltung besteht noch darin, daß m Abhängigkeit von der Drehzahl bei kleiner Drehzahl

1. Elektronische Zündschaltung für Brenn- pro Kopplung mehr Steuerimpulse vom Oszillator in kraftmaschinen mit einem dauernd arbeitenden 5 den Zündstromkreis übertragen werden als bei gro-Oszillator, der zur Erzeugung der ,Zündimpulse ßer Drehzahl. Gewünscht ist, daß bei jeder Kopplung mittels einer von der Brennkraftmaschine ange- nur ein einziger Zündfunke im Zündstromkreis ertriebenen geschlitzten Drehscheffee' oder eines zeugt wird (französische Patentschrift 1 152 489).
Dreharmes an den Zündstromkreis induktiv kop- Bei einer anderen bekannten elektronischen Zündpelbar ist, dadurch gekennzeichnet, io schaltung für Brennkraftmaschinen werden die daß zur Erzeugung der Zündimpulse eine zwei Steuerimpulse für einen als Triggerschaltung arbei-Transistoren (26, 27) aufweisende, in Abhängig- tenden bistabilen Multivibrator von einem Impulskeit von den an sie über die induktiven Kopp- generator geliefert, der von der Brennkraftmaschine lungsmittel (43, 44) gelieferten Steuerimpulse des angetrieben wird. Am Ausgang des Multivibrators ist Oszillators (15 bis 22) derart gesteuerte Trigger- 15 ein Leistungstransistor vorgesehen, über den die schaltung (25 bis 33) vorgesehen ist, daß bei Ent- Zündspule im Takte der von dem Impulsgenerator kopplung einer (26) der beiden Transistoren (26, gelieferten Impulse gespeist wird. Da die Impulse 27) durchgeschaltet und der andere (27) gesperrt von einem von der Brennkraftmaschine angetriebeist und bei Kopplung und anliegendem Steuerim- nen Impulsgenerator geliefert werden, hängt die puls des Oszillators (15 bis 22) der eine Transi- 20 Größe der an den Multivibrator gelieferten Impulse stör (26) gesperrt und der andere Transistor (27) von der Drehzahl der Brennkraftmaschine ab und ist durchgeschaltet ist und so lange durchgeschaltet daher veränderlich. Infolgedessen besteht insbesonbleibt, bis die Triggerschaltung (25 bis 33) von dere bei niedrigen Drehzahlen, z.B. beim Kaltstart, L dem Oszillator (15 bis 22) entkoppelt ist, und die Gefahr, daß die gelieferten Steuerimpulse nicht

daß für die beiden Transistoren (26, 27) eine 25 groß genug sind, um die Triggerschaltung sicher an- **« Rückkopplung (35, 36) vorgesehen ist, die bei zusteuern. Dem Wunsch, den Impulsgenerator mög-Kopplung der Triggerschaltung (25 bis 33) an liehst klein zu bauen, steht entgegen, daß bei zu kleiden Oszillator (15 bis 22) die Durchschaltung des ner Größe der Rotor des Impulsgenerators wegen der anderen Transistors (27) beschleunigt. Induktanz des Impulsgenerators zum Nachlaufen

2. Zündschaltung nach Anspruch 1, dadurch 30 neigt, wodurch eine exakte Zeitfolge der an die gekennzeichnet, daß der Oszillator (15 bis 22) Zündkerzen zu liefernden Impulse gefährdet wird über eine auf die Frequenz des Oszillators (15 bis (deutsches Gebrauchsmuster 1 849 516).

22) abgestimmte Wicklung der Kopplungsmittel Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

(43, 44) mit der Triggerschaltung (25 bis 33) ge- elektronische Zündschaltung zu schaffen, die unab-

koppelt ist. 35 hängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine je-

3. Zündschaltung nach Anspruch 1 oder 2, da- weils nur einen einzigen, zündstarken Zündfunken durch gekennzeichnet, daß die Triggerschaltung pro Hub und Zylinder erzeugt.

(25 bis 33) nach Art eines Gleichstromverstär- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der elekkers aufgebaut ist und als Rückkopplung (35, 36) ironischen Zündschaltung der eingangs genannten eine Wechselstromrückkopplung aufweist. 40 Art dadurch gelöst, daß zur Erzeugung der Zündim-. .

4. Zündschaltung nach einem der Ansprüche 1 pulse eine zwei Transistoren aufweisende und in Abbis 3, ' dadurch gekennzeichnet, daß an die hängigkeit von den an sie über die induktiven Kopp-Triggerschaltung (25 bis 33) ein in Reihe mit der . lungsmittel gelieferten Steuerimpulse des Oszillators Primärwicklung (3?) der Zündspule (37) liegen- derart gesteuerte Triggerschaltung vorgesehen ist, ( der Transistor (41) angeschlossen ist, der bei Er- 45 daß bei Entkopplung einer der beiden Transistoren zeugung eines Zündfunkens von der Trigger- durchgeschaltet und der andere gesperrt ist und bei schaltung (25 bis 33) gesperrt wird. Kopplung und anliegendem Steuersignal des Oszillators der eine Transistor gesperrt und der andere

'.■■·..-.' ■ ' · " ■ ' " , Transistor durchgeschaltet ist und so lange durchge-

50 schaltet bleibt, bis die Triggerschaltung von dem Oszillator entkoppelt ist, und daß für die beiden Transi-

Die Erfindung betrifft eine elektronische Zünd- stören eine Rückkopplung vorgesehen ist, die bei

schaltung für Brennkraftmaschinen mit einem Kopplung der Triggerschaltung an den Oszillator die

dauernd arbeitenden Oszillator, der zur Erzeugung Durchschaltung des anderen Transistors beschleu-

der Zündimpulse mittels einer von der Brennkraft- 55 nigt.

maschine angetriebenen geschlitzten Drehscheibe Mit der erfindungsgemäßen Schaltung wird ein

oder eines Dreharmes induktiv an den Zündstrom- zeitgerechter, energiestarker, einziger Zündfunke pro

kreis koppelbar ist. . Hub und Zylinder über den gesamten Drehzahlbe-

Bei einer bekannten Zündschaltung dieser Art reich der Brennkraftmaschine erzeugt,

muß die gesamte, für die Zündung benötigte Energie 60 Um eine gute Übertragung der Steuerimpulse des

aus dem Oszillator über die induktive Kopplung in Oszillators auf die Triggerschaltung zu erhalten, ist

den Zündstromkreis übertragen werden. Herkömm- vorzugsweise der Oszillator über eine auf die Tre-

liehe Transistoren im Oszillator können eine so quenz der Oszillators bestimmte Wicklung mit der

große Energie (etwa 400 Watt) im Oszillator nicht Triggerschaltung gekoppelt.

erzeugen. Aber selbst wenn es dafür geeignete Tran- 65 Die Triggerschaltung kann nach einer Ausgestal-

sistoren gäbe, bestünden große Schwierigkeiten bei tung der Erfindung nach Art eines Gleichstromver-

der Übertragung der Energie wegen der notwendigen stärkers aufgebaut sein und als Rückkopplung eine '■

starken Isolation zwischen der Zündspule und der Wechselstromrückkopplung aufweisen. Ferner ist es