DE1811625C3 - Elektronische Zündschaltung für die Zündkerzen einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Elektronische Zündschaltung für die Zündkerzen einer Brennkraftmaschine mil einer den Stmm in einer Zündspule steuernden Triggerschaltung und einem die Triggerschaltung ansteuernden Oszillator, dessen Rückkopplung durch eine von der Brennkraftmaschine angetriebene Magnetsteuereinrichtung derart veränderbar ist, daß er nur dann schwingt, wenn ein Zündfunke erforderlich ist.

Eine solche, bekannte Zündschaltung hat gegenüber anderen bekannten Zündschaltungen, die mit kontinuierlich schwingenden Oszillatoren arbeiten, den Vorteil, daß sie keine aufeinander abgestimmten Spulen für die Übertragung der Steuerimpulse zur Zündspule brauchen. Zwar können bei elektronisch in Zündschaltungen mit abgestimmten Spulen gute Ergebnisse erzielt werden, doch ist die Herstellung solcher Zündschaltungen wegen der Abstimmung recht kompliziert, denn die Abstimmung muß am Oszillographen kontrolliert werden. Die Zündschaltung der erfindungsgemäßen Gattung dagegen, die ohne abgestimmte Spulen auskommt, bringt andere Probleme mit sich. Diese bestehen darin, daß die Schaltung nicht in der gewünschten Weise einen zeitgenauen Zündfunken liefert. Der Grund dafür liegt darin, daß der Oszillator eine gewisse Anlaufzeit braucht, um aus seinem Ruhezustand in den Schwingungszustand überführt zu werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Zündschaltung zu schaffen, die unter Beibehaltung des bei der bekannten Zündschaltung vorhandenen Vorteils, keine aufeinander abgestimmten Spulen für die Übertragung der Steuerimpulse zu brauchen, zum Zündzeitpunkt genaue Zündfunken liefert.

Diese Aufgabe wird bei einer elektronischen Zündschaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rückkopplung au« einer Mitkopplungsspule und einer Gegenkopplungsspule besteht, die wechselweise mit einer an der Triggerschaltung angeschlossenen Ausgangsspule des

ίο Oszillators mittels der Magnetsteuereinrichtung derart koppelbar sind, daß bei Kopplung der Ausgangsspule und der Gegenkopplungsspule der Oszillator schwingt und bei Kopplung der Gegenkopplungsspule und der Mitkopplungsspule der vorgespannte

Oszillator ohne zu schwingen einen Ruhestrom an die Ausgangswicklung liefert.

Vorzugsweise weist der Oszillator einen Transistor auf, zu dessen Kollektor-Emitter-Strecke die Ausgangswicklung in Reihe liegt und in dessen Basiskreis

so die Mitkopplungsspule und die Gegenkopplungsspule liegen.

Mit der erfindungsgemäßen elektronischen Zündschaltung werden in Abhängigkeit von der Drehzahl der Maschine über die Magnetsteuereinrichtung

»5 praktisch verzögerungsfrei Steuerimpulse zur Auslösung des Zündfunkens erzeugt, weil der Oszillator mit seinem Transistor nicht aus dem Ruhezustand, bei dein er keinen Strom führt, in den oszillierenden Zustanci überführt wird, sondern aus dem ruhenden Zustand, bei dem er einen Ruhestrom zur Spule liefert. Abstimmungsprobleme des Oszillators, wie sie bei bekannten elektronischen Zündschaltungen mit dauernd oszillierendem Oszillator infolge der magnetischen Kopplung auftreten, bestehen bei der erfindungsgemäßen Schaltung nicht, da der Oszillator nur taktweise oszilliert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll an Hand der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltungsschema der Zündeinrichtung gemäß der Erfindung und

F i β,. 2 einen Transformatorkern, der in F i g. 1 verwendet wird.

In dem Schaltungsschema nach Fig. 1 sind eine positive und eine negative Versorgungsleitung 11, 12 vorgesehen, die an eine Batterie 10 eines Kraftfahrzeuges angeschlossen sind. Ferner ist ein npn-Transistor VT 1 vorgesehen, dessen Kollektor an der Leitung 11 liegt, und dessen Emitter mit der Leitung 12 über die Primärwicklung L 3 eines Transformators und einen Widerstand R 4 angeschlossen ist. Der Widerstand R 4 ist mittels eines Kondensators Cl überbrückt. Die Basis des Transistors VT1 ist an die Leitung 11 über einen Widerstand R 1 angeschlossen und ist ferner mit dem Emitter des Transistors VT1 über zwei parallele Stromkreise verbunden, von denen der erste Stromkreis eine Diode D 1 enthält, und der zweite Stromkreis aus einer Reihenschaltung besteht, die aus einem Kondensator C1, einem Widerstand R 2 und zwei Rückkopplungswicklungen L1, L 2 gebildet wird, die einen Teil eines Transformators bilden. Die Wicklungen Ll, L 2 sind magnetisch mit der Wicklung L 3 gekoppelt.

Der Verbindungspunkt zwischen der Wicklung L 3 und dem Widerstand R 4 ist über einen Kondensator C 3 mit der Basis eines npn-Transistors VT 2 verbunden, dessen Basis außerdem an der Leitung 12 über einen Widerstand R 6, und eine Diode D 2, die parallel geschaltet sind, angeschlossen ist. Der Emitter

des Transistors VT 2 ist mit der Leitung 12 verbunden, während dessen Kollektor an die Leitung 11 über einen Widerstand R 7 angeschlossen ist und ferner über e^;nen Widerstand R 8 mit der Basis eines npn-Transistors IT3 verbunden ist. Der Emitter des Transistors VT 3 ist mit der Leitung 12 über einen Widerstand R 10 verbunden, während dessen Kollektor an der Leitung 11 über einen Widerstand R 9 und ferner mit der Basis des Transistors VT 2 über einen Kondensator C4 und einen Widerstand R 5 in Reihe verbunden ist.

Der Emitter des Transistors VT 3 ist außerdem mit der Basis eines npn-Transistors VT 4 verbunden, dessen Emitter an der Leitung 12 liegt, und dessen Kollektor an der Leitung II über die Primärwicklung 13 einer Zündspule 15 angeschlossen ist, deren Sekundärwicklung 14 an die Zündkerzen 22 der Brennkraftmaschine über einen Verteiler 21 in der üblichen Weise der Reihe nach angeschlossen wird. Endlich sind der Kollektor und Emitter des Transistors VT 4 mittels eines spannungsabhängig«! Widerstandes VDR I überbrückt.

Die Wicklungen Ll, L 2, L 3 sind auf einem E-förmigen Ferritkern angeordnet, der in Fig. 2 gezeigt ist. und ein Teil, der mit der Brennkraftmaschine rotiert, trägt einen Ferritstab 17, der sich in dem Augenblick, iii dem ein Zündfunke erforderlich ist. über dem Mittelschenkel und dem Schenkel, der die Wicklung L 2 trägt, befindet, so daß die Kopplung zwischen den Wicklungen L 2 und L 3 im wesentlichen erhöht wird. Die Wicklungen L 1 und L 2 sind in entgegengesetzten Richtungen gewickelt. Die Wicklung L 1 bildet die negative Rückkopplung zu der Basis des Transistors VT1 und ist mit mehr Windungen als die Wicklung L 2 versehen, die die positive Rückkopplung bildet, so daß, wenn sich der Stab 17 nicht über dem Kern 16 befindet, die Kopplung zwischen den Wicklungen L 2 und L 3 ungenügend ist, um das Arbeiten des Oszillators, der die Wicklungen L 1, L 2 und L 3 und den Transistor VTl enthält, zu bewirken. Indessen fließt in diesem ruhenden Zustand Strom durch den Widerstand R 1 zu der Basis des Transistors VT 1, so daß ein geringer Stromfluß in dem Kollektor-Emitter-Stromkreis des Transistors VT 1 fließt. Wenn indessen der Stab 17 sich über dem Kern 16 befindet, wird die Kopplung zwischen den Wicklungen L 2 und L 3 beträchtlich erhöht, so daß die gesamte Rückkopplung zu der Basis des VTl-Transistors positiv wird und die Schaltung mit einer hohen Frequenz von etwa 500 KHz bis 5 MHz schwingt. Die nachfolgenden relativ hohen Impulse des Stromes, der durch den Transistor VT1 fließt, werden durch den Kondensator C 2 gesammelt, um eine scharf ansteigende Spannung an dem Widerstand R 4 zu erzeugen. Diese Spannung wird von dem Kondensator C 3 aufgenommen, so

ίο daß ein Impuls an der Basis des Transistors VT2 erzeugt wird.

In dem ruhenden Zustand sind die Transistoren VT 3 und VT 4 leitend, und ein Strom fließt in der Primärwicklung 13 der Zündspule 15. Indessen, wenn der Stab 17 über dem Kern 16 erscheint, schaltet der Impuls, der von dem Kondensator C 3 übertragen wird, den Transistor VT 2 ein, so daß der Basisstrom zu dem Transistor VT 3 abgeleitet wird, der seinerseits den Basisstrom zu dem Transistor VT 4

ao unterbricht, so daß der Strom, der in der Wicklung 13 fließt, augenblicklich unterbrochen wird und ein Zündfunke in der üblichen Weise erzeugt wird. Es kann festgestellt werden, daß der Stab 17 über dem Kern 16 in dem Augenblick erscheint, wenn ein Zündfunke erforderlich ist. Die monostabile Schaltung, die von den Transistoren VT 2 und VTS und deren Bauteilen gebildet wird, kehrt in ihren stabilen Zustand zurück, wobei der Transistor VT 2 nach einer Zeit, die von dem Kondensator C 4 und dem Widerstand R 5 bestimmt wird, nicht leitend wird. Die Diode D 2 stellt sicher, daß der Kondensator entladen und in Bereitschaft zur Erzeugung eines nächsten Zündfunkens gebracht wird, wenn der Oszillator wieder zu arbeiten veranlaßt wird. Die Periode der monostabilen Schaltung ist derart gewählt, daß bei jeder Motordrehzahl nur ein Zündfunke an jeder Zündkerze erzeugt wird. Auf Grund der Tatsache, daß der Oszillator plötzlich zu arbeiten beginnt, wenn die Kopplung zwischen den Wicklungen /, 2 und L 3 erhöht wird, wird auch der Zündfunke in dem Augenblick erzeugt, in dem der Ferritstab .'7 über dem Kern 16 erscheint.

Die beschriebene Anordnung besitzt den Vorteil, daß die Kondensatoren C 2, C 3 und alles, was sich links von diesen in der Schaltung befindet, in ein Gehäuse eines normalen Verteilers 21 eingebaut werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektronische Zündschaltung für die Zündkerzen einer Brennkraftmaschine mit einer den Strom in einer Zündspule steuernden Triggerschaltung und einem die Triggerschaltung ansteuernden Oszillator, dessen Rückkopplung durch eine von der Brennkraftmaschine angetriebene Magnetsteuereinrichtung derart veränderbar ist, daß er nur dann schwingt, wenn ein Zündfunke erforderlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplung aus einer Mitkopplungsspule (L 2) und einer Gegenkopplungsspule (L 1) besteht, die wechselweise mit einer an der Triggerschaltung angeschlossenen Ausgangsspule (L 3) des Oszillators mittels der Magnetsteuereinrichtung (16, 17) derart koppelbar sind, daß bei Kopplung der Ausgangsspule (L 3) und der Gegenkopplungsspule (L 1) der Oszillator schwingt und bei Kopplung der Gegenkopplungsspule (L 1) und der Mitkopplungsspule (L 2) der vorgespannte Oszillator ohne zu schwingen einen Ruhestrom an die Ausgangswicklung (L 3) liefert.

2. Elektronische Zündschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator einen Transistor (VTl) aufweist, zu dessen Kollektor-Emitter-Strecke die Ausgangswicklung (L 3) in Reihe liegt und in dessen Basiskreis die Mitkopplungsspule iL 2) und die Gegenkopplungsspule (L 1) liegen.