DE1920884C3 - Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Zündspule, deren Primärwicklung beim Auftreten eines Ausicseimpulses mittels eines gesteuerten Gleichrichters aus einem Zündkondensator gespeist wird, der seine Ladespannung aus einem Ladetransformator bei der Unterbrechung des die Primärwicklung des Ladetransformators durchfließenden Stromes der Fahrzeugbatterie erhält, wobei der Strom durch die Primärwicklung des Ladetransformators beim Auftreten des Auslöseimpulses mittels eines mit dieser Primärwicklung in Reihe

J5 liegenden Transistors eingeschaltet und unterbrochen wird, wenn die Ladespannung eines Zusatzkondensators, dessen Aufladung beim Auftreten des Auslöseimpulses beginnt, die Durchbruchsspannung einer mit dem Zusatzkondensator gekoppelten Zenerdiode erreicht

■to hat.

Bei einer aus der FR-PS 14 72 345 bekannten Zündeinrichtung der vorgenannten Art ist auch der Zündkondensator über eine Diode in Reihe mit der Primärwicklung des Ladetransfonnators geschaltet, so

Ί5 daß er beim Auftreten des Auslöseimpulses unmittelbar mit dem diese Primärwicklung durchfließenden Batteriestrom über die mit ihm in Reihe geschaltete Diode aufgeladen wird. Eine gleichbleibend konstante Aufladung des Zündkondensators wird dabei unter Vermittlung der Zenerdiode gesteuert, die über mehrere Widerstände ebenfalls in Reihe mit der Primärwicklung des Ladetransformators geschaltet ist, wobei der Zusaizkondensator im Nebenschluß zu diesen Widerständen liegt und seine Entladung mittels einer weiteren,

!>5 ebenfalls in diese Reihenschaltung der Zenerdiode aufgenommenen Diode verhindert wird. Bei dieser bekannten Zündeinrichtung ist folglich die Aufladung des im übrigen mit der Primärwicklung der Zündspule parallelgeschalteten Zündkondensators dann abgeschlossen, wenn der in Reihe mit der Zenerdiode geschaltete Zusatzkondensator seine gleichzeitig mit dem Zündkondensator erfolgende, jedoch wegen der Widerstände entsprechend verzögerte Aufladung erfahren hat und damit dann die Durchbruchsspannung der

e.5 'cnerdiode erreicht ist, bei der jeder weitere Stromfluß durch die Primärwicklung des Ladetransformators unterbrochen wird, mit dessen Sekundärwicklung der gesteuerte Gleichrichter in Reihe geschaltet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese bekannte Zündeinrichtung so auszubilden, daß mit ihr eine vergleichbar stabilere Bereitstellung der Zündspannung durch eine entsprechende Unabhängigkeit von möglichen Schwankungen der Ladespannung der Fahrzeugbatterie erreichbar ist, die in der Regel 12 Volt beträgt und bei einem Kaltstart des Fahrzeuges auf bis zu 5 Volt abfallen und andererseits auf bis zu 15 Volt ansteigen kann, wenn das Fahrzeug längere Zeit gefahren ist tnd dabei die Fahrzeugbatterie sowie alle daran angeschlossenen Bauteile der Zündeinrichtung die volle Betriebstemperatur erreicht haben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Zündeinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Zündkondensator aus der Sekundärwicklung des Ladetransformators aufgeladen wird, daß die Durchbruchsspannung der zu der Primärwicklung des Ladetransformators parallelgeschalteten und in Reihe mit dem Zusatzkondensator liegenden Zenerdiode auf einen gegenüber der niedrigsten Ladespannung der Fahrzeugbatterie kleineren Wert für die Erreichbarkeit einer entsprechenden Restspannung des Zusatzkondensators bei der Unterbrechung des Stromflusses durch die Primärwicklung des Ladetransformators eingestellt ist, und daß der Zündkondensator, dem eine Reihenschaltung aus der Sekundärwicklung des Ladetransformators und einer Diode paralleigeschaltet ist, mit dem gesteuerten Gleichrichter und der Primärwicklung der Zündspule in Reihe liegt.

Es wird damit- eine Zündeinrichtung für ein-v Brennkraftmaschine bereitgestellt, mit der außer einer gewollten Unabhängigkeit von größeren Schwankungen der Ladespannung der Fahrzeugbatterie auch eine größere Unabhängigkeit von Drehzahlschwankungen der Brennkraftmaschine erreicht wird, indem wegen der Reihenschaltung des Zündkondensators mit der Sekundärwicklung des Ladetransformators einerseits und mit der Primärwicklung der Zündspule andererseits der Zündkondensator augenblicklich dann aufgeladen wird, wenn der Stromfluß durch die Primärwicklung des Ladestromes beim Erreichen der beispielsweise auf einen Wert von 2,4 Volt eingestellten Durchbruchsspannung der Zenerdiode, die mittels des Zusatzkondensators gesteuert wird, unterbrochen wird. Die Zündeinrichtung erhält damit eine insgesamt größere Stabilität hinsichtlich der Zündspannung, die bei jedem Auftreten eines Auslöseimpulses an der Zündspule auf die jeweilige Zündkerze der Brennkraftmaschine abgegeben wird, wobei besonders im Umfang der Schaltung des Zusatzkondensators auch ein wirtschaftlicherer Brennstoffverbrauch für die höheren Drehzahlbereiche der Brennkraftmaschine erreichbar ist.

Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen erfaßt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild einer Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine,

Fig. 2 ein Schaltbild eines Teilstromkreises der Zündeinrichtung nach Fig. 1 gemäß einer anderen Ausführungsform,

F i g. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines elektromagnetischen Stromerzeugers, dessen Ausgangsspannung als Auslöseimpulse in der Zündeinrichtung gemäß F i g. 1 verarbeitet werden,

Fig. 4 ein Schaubild zur Darstellung einer typischen Wellenform dieser Ausgangsspannung des Stromerzeugers gemäß F i g. 3 und

F i g. 5 das Schaltbild gemäß F i g. 1 in einer vereinfachten Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise des Zusatzkondensators der Zündeinrichtung.

F i g 1 zeigt das Schaltbild einer Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, bei der über die Ausgangswicklung 12 eines Stromerzeugers 11 die Auslöseimpulse als Ausgangsspannung dieser Ausgangswicklung 12 bereitgestellt werden, mit denen der Stromkreis dieser Zündeinrichtung arbeitet Der Stromerzeuger 11 wird synchron mit dem Verteilerfinger 16 eines Zündverteilers 18 durch die Brennkraftmaschine angetrieben, wie es mit der gestrichelten Linie 14 dargestellt ist. Mit den einzelnen Zündkerzen 24 der Brennkraftmaschine ist eine entsprechende Anzahl von Kontakten 20 des Zündverteilers 18 über Zündkabel 22 verbunden, so daß bei der Berührung des Verteilerfingers 16 mit den Kontakten 20 ein Strom an die angeschlossenen Zündkerzen 24 angeliefert wird.

An den positiven Pol 30 einer Fahrzeugbatterie 26 ist über eine Anschlußleitung 32 eine Leitung 28 mit Anschlußstellen 34, 36, 38, 40, 42 und 44 angeschlossen, an denen die einzelnen Bauteile des Primärkreises der Zündeinrichtung liegen, der weiterhin über eine Leitung 50, an die bei einem Anschluß 48 eine Leitung 46 angeschlossen ist, an Masse gelegt ist. Der negative Pol 52 der Fahrzeugbatterie 26 ist über eine Leitung 54 an Masse gelegt.

An den einen Anschluß 64 der Ausgangswicklung 12 des Stromerzeugers 11 ist über eine Leitung 66 mit einer Diode 68 die Anschlußleitung 70 an die Basis 62 eines ersten Transistors 56 und über einen Widerstand 72 an die Leitung 46 angeschlossen, an die auch der Emitter 60 dieses Transistors über eine Leitung 74 angeschlossen ist. Der Kollektor 58 des ersten Transistors 56 ist über eine Leitung 78 mit einem Widerstand 76 und einer Diode 80 an die Leitung 28 angeschlossen.

Der Anschluß 34 der Leitung 28 ist über einen Widerstand 82 und zwei in Reihe liegende Dioden 84 und 86 an die Leitung 46 angeschlossen. Die Dioden 84 und 86 liegen parallel zu einem aus zwei Widerständen 90 und 92 gebildeten Spannungsteiler, wobei der Anschluß 96 der beiden Widerstände 90 und 92 mit dem zweiten Anschluß 94 der Ausgangswicklung 12 des Stromerzeugers 11 verbunden ist. Zwischen der Basis 62 und dem Kollektor 58 des ersten Transistors 56 liegt noch ein an die Anode der Diode 68 angeschlossener Kondensator 98.

Der Anschluß 36 der Leitung 28 ist über einen Widerstand 106 und einen Regelwiderstand 104 an den Kollektor 102 eines zweiten Transistors 100 angeschlossen, dessen Basis 108 mit dem Anschluß des Widerstandes 76 der Leitung 78 an den Kollektor 58 des ersten Transistors 56 verbunden ist. Der Emitter 110 des zweiten Transistors 100 ist über einen Widersland 112 an die Leitung 46 und über eine Leitung 118 an die Basis 114 eines dritten Transistors 116 angeschlossen, dessen Kollektor 140 über einen Widerstand 142 mit dem Anschluß 38 der Leitung 28 verbunden ist.

An den Anschluß 40 der Leitung 28 ist der Kollektor 122 eines vierten Transistors 120 über einen aua den beiden Widerständen 124 und 126 gebildeten Spannungsteiler angeschlossen. Der Emitter 128 des vierten Transistors 120 ist über einen Widerstand 132 an die Leitung 46 angeschlossen, wobei dessen Anschluß 130 über eine Leitung 138 mit einem Zusatzkondensator 134 verbunden ist, der an den Anschluß 135 des Widerstandes 104 an den Kollektor 102 des zweiten Transistors

100 angeschlossen ist.

Die Basis 144 des vierten Transistors 120 ist über eine Leitung 146 mit dem Anschluß des Widerslandes 142 an den Kollektor 140 des dritten Transistors 116 verbunden. Eine mit dem Zusatzkondensator 134 in Reihe liegende Zenerdiode 150 ist zwischen den Emitter 110 und den Kollektor 102 des zweiten Transistors 100 geschaltet, wobei ihre Kathode mit dem Anschluß 135 des Regclwiderstandes 104 an den Kollektor 102 des zweiten Transistors 100 und ihre Anode mit der Anschlußleitung 118 des Emitters 110 des zweiten Transistors 100 an die Basis 114 des dritten Transistors 116 verbunden ist.

Ein fünfter Transistor 152 ist mit seiner Basis 154 an den Anschluß der beiden Widerstände 124 und 126 angeschlossen. Sein Emitter 156 ist über eine Leitung 157 an die Anode der an dem Anschluß 42 der Leitung 28 liegenden Diode 80 und sein Kollektor 158 ist über zwei Widerstände 160 und 162 an die Leitung 46 angeschlossen.

Ein sechster Transistor 164 ist mit seiner Basis 166 an den Anschluß der beiden Widerstände 160 und 162 angeschlossen. Sein Emitter 168 ist über eine Leitung 170 mit der Leitung 46 und sein Kollektor 172 ist mit dem einen Anschluß 174 der Primärwicklung 176 eines Ladetransformators 178 verbunden, deren anderer Anschluß 180 über eine Leitung 182 an den Anschluß 44 der Leitung 28 angeschlossen ist.

Die Sekundärwicklung 184 des Ladetransformators 78 ist mit ihrem einen Anschluß 185 mit der Anode einer Diode 186 und mit ihrem anderen Anschluß 187 über eine Leitung 190 mit dem einen Anschluß 188 eines über eine Anschlußleitung 196 an die Anode 198 eines gesteuerten Silizium-Gleichrichters 200 angeschlossenen Zündkondensators 192 verbunden. Der andere Anschluß 194 des Zündkondensators 192 ist mit der Kathode der Diode 186 verbunden. Die Kathode 202 des Gleichrichters 200 ist über eine Leitung 204 an die Leitung 46 angeschlossen, während seine Steuerelektrode 206 über einen Kondensator 210 und eine Diode 208 mit dem Kollektor 158 des fünften Transistors 152 verbunden ist. Die beiden Platten des Kondensators 210 sind über je einen Widerstand 212 und 214 an die Leitung 46 angeschlossen.

Der Anschluß 194 des Zündkondensators 192 an die Kathode der Diode 186 ist über eine Leitung 230 und eine weitere Leitung 228 mit der Primärwicklung 224 einer Zündspule 226 verbunden, parallel zu der eine Diode 220 und ein Widerstand 222 geschaltet sind. An die Leitung 228 ist auch der eine Anschluß der Sekundärwicklung 232 der Zündspule 226 angeschlossen, deren anderer Anschluß über eine Leitung 234 mit dem Verteilcrfinger 16 des Zündverteilers 18 verbunden ist.

An die Leitung 28 ist noch ein Kondensator 236 angeschlossen, der am Primärkreis und an der Fahrzeugbatterie 26 liegt, um alle Ausgleichsspannungen auszufiitern, die an dem Anschluß 44 der Fahrzeugbatterie 26 auftreten können.

Gemäß der abgeänderten Ausführungsform nach F i g. 2 sind zwei Darlington-Transistoren zur Bildung eines Darlington-Verstärkers vorgesehen, um den Strom durch die Primärwicklung 176 des Ladetransformators 178zu steuern. Diebeiden Darlington-Transistoren sind aus dem sechsten Transistor 164 und einem siebenten Transistor 238 gebildet, wobei der Kollektor 172 und der Emitter 168 des sechsten Transistors 164 in Reihe mit der Primärwicklung 176 des Ladetransformators 178 liegen. Die Basis 166 des sechsten Transistor; 164 ist an den Emitter 248 des siebten Transistors 23i angeschlossen, dessen Kollektor 250 an den Kollektoi 172 des sechsten Transistors 164 und an die Primärwick lung 176 des Ladetransformators 178 angeschlossen ist während seine Basis 251 mit dem Anschluß der beider Widerstände 160 und 162 verbunden ist. Durch die Darlington-Transistoren kann die Impedanzhöhe in Eingangskreis der beiden Widerslände 160 und 162 erhöht und damit der Stromverbrauch entsprechenc verringert werden, so daß damit der fünfte Transistoi 152 dann nur ein kleiner Signaltransistor sein kann, dei mithin kleiner ist als der vergleichbare Transistor, dei bei der Zündeinrichtung nach F i g. 1 eingesetzt wird.

Der Stromerzeuger 11 umfaßt nach Fig. 3 einer Stator 252 mit einem ringförmigen Dauermagneten 253 beispielsweise aus Bariumtitanat, der konzentrisch zi einer nicht dargestellten Verteilerwelle angeordnet ist Der Dauermagnet 253 ist von einem radial auf Abstanc angeordneten ferromagnetischen Ringteii 254 umgeben auf den die auf einen Spulenkörper 256 aufgewickelte Ausgangswicklung 12 aufgesetzt ist. Der Dauermagnet 253, der Ringteil 254 und die Ausgangswicklung 12 sind zwischen zwei Magnetplatten 261 und 262 angeordnet die zwischen Flanschen 264 und 265 einer Büchse 266 gehalten sind. Die eine Magnetplatte 261 weist einen Umfangsflansch 268 auf, an dem Polzähne 271 einer mil der Anzahl der Zündkerzen gleichen Anzahl ausgebildel sind. Eine gleiche Anzahl von Polzähnen 272 ist auch an der anderen Magnetplatte 262 ausgebildet, wobei die Polzähne 272 radial innerhalb der Polzähne 271 angeordnet sind und jeweils mit einer Kante mit einer entsprechenden Kante der Polzähne 271 im wesentlichen fluchten. Ein Rotor 275 des Stromerzeugers 11 umfaßt einen Anker 276 mit Polzähnen 277 einer mit den Polzähnen 271 und 272 gleichen Anzahl und wird durch eine Welle 281 angetrieben, so daß der Induktionsfluß durch die Polzähne 271, 272 und 277 geändert und damit zur Erzeugung einer Wechselspannung ein entsprechender Kraftflußwechsel in der Ausgangswicklung 12 des Stromerzeugers 11 hervorgerufen wird. Der Verlauf dieser Wechselspannung als Ausgangsspannung der Ausgangswicklung 12 des Stromerzeugers 11 ist in Fig.4 mit der Kurve 282 gezeigt. Jede Belastung der Ausgangswicklung 12 des Stromerzeugers 11 durch die verschiedenen Teile der Zündeinrichtung, so insbesondere durch die Widerstände 90 und 92, die Dioden 68, 84 und 86 und die Eingangsimpedanz des ersten Transistors 56, bewirkt eine Veränderung dieser Wellenform der Ausgangsspannung der Ausgangswicklung 12, so daß auf Grund dieser Belastung beispielsweise die Kurve 284 nach F i g. 4 erhalten wird.
Für die Beschreibung der Arbeitsweise der vorbeschriebenen Zündeinrichtung wird zunächst eine volle Aufladung des Zündkondensators 192 vorausgesetzt. Die Ladung des Zündkondensators 192 wird dabei durch die Diode 186 und den gesperrten Gleichrichter 200 sowie die Diode 220 so lange gehalten, bis der Gleichrichter 200 in einen leitenden Zustand versetzt wird, womit dann die Ladespannung des Zündkondensators 192 an die Primärwicklung 224 der Zündspule 226 abgegeben wird. Bei aufgeladenem Zündkondensator 192 ist die Ausgangsspannung am Anschluß 64 der Ausgangswicklung 12 des Stromerzeugers 11 Null. Der erste Transistor 56 ist dann durch den aus der Fahrzeugbatterie 26 über die Diode 80, die Leitung 78 und den Widerstand 76 so weit in einen gesperrten

Zustand vorgespannt, daß bereits ein sehr niedriger Auslöseimpuls ausreicht, um diesen Transistor in einen leitenden Zustand zu versetzen. Der zweite Transistor 100 ist andererseits in einen leitenden Zustand vorgespannt, da sowohl an seiner Basis 108 über den Widerstand 76 und die Diode 80 als auch an seinem Kollektor 102 über die Widerstände 104 und 106 ein positives Potential liegt. Der folglich über die Basislimitter-Streckc des zweiten Transistors 100 vorherrschende Stromfluß wird auch an die Basis 114 des dritten Transistors 116 weitergelcitet, so daß auch dieser in einen leitenden Zustand versetzt ist und damit die Aufladung des Zusatzkondensalors 134 auf eine niedrige Restspannung gehalten wird. Der leitende Zustand des dritten Transistors 116 wird außerdem is durch den Siromfluß durch die Kollektor-Emitter-Strekke des zweiten Transistors 100 erhalten.

Die weiteren Transistoren 120, 152 und 164 sind indessen gesperrt. Der gesperrte Zustand des vierten Transistors 120 liegt deshalb vor, weil der an seine Basis 144 zugeleitete Strom einen Nebenschluß mit der Kollektor-Emitter-Strecke des dritten Transistors 116 aufweist. Durch den gesperrten vierten Transistor 120 wird auch der fünfte Transistor 152 gesperrt, weil dabei über dessen Basis 154 kein Strom abfließen kann, und gleiches gilt auch für den gesperrten Zustand des sechsten Transistors 164, weil auch an dessen Basis 166 kein Strom abfließen kann.

Wenn die Ausgangsspannung am Anschluß 64 der Ausgangswicklung 12 des Stromerzeugers 11 gemäß der Kurve 284 in Fig. 4 ansteigt, so wird dieser Spannungsanstieg über die Diode 68 an die Basis 62 des ersten Transistors 56 weitergeleitet, womit der Transistor 56 leitend wird, sobald seine in Fig.4 gestrichelt eingezeichnete Schweilenspannung überschritten wird. Wenn der erste Transistor 56 in den leitenden Zustand versetzt ist. dann wird der bis dahin leitende zweite Transistor 100 gesperrt, weil der dann an seine Basis 108 gelangende Strom über die Kollektor-Emitter-Strecke des leitenden ersten Transistors 56 abgeleitet und damit der Stromfluß durch die Kollektor-Emitter-Strecke des zweiten Transistors 100 entsprechend verringert wird. Durch den gesperrten zweiten Transistor 100 wird auch der bis dahin leitende dritte Transistor 116 gesperrt, so daß jetzt der bis dahin gesperrte vierte Transistor 120 dann in seinen leitenden Zustand versetzt wird und mithin auch der bis dahin ebenfalls gesperrte fünfte Transistor 152 sowie der sechste Transistor 164. womit jetzt die Primärwicklung 176 des Ladetransformators 178 Strom erhält.

Wenn der fünfte Transistor 152 leitend wird, erscheint an dem Anschluß seines Kollektors 158 an den Widerstand 160 ein Rechteckimpuls, der über die Diode 208 und den Kondensator 210 an die Steuerelektrode 206 des Gleichrichters 200 weitergeleitet wird. Der Kondensator 210 differenziert diesen Rechteckimpuls nach einer positiven Spannung und einer negativen Spannung, wobei die positive Spannung den Gleichrichter 200 in den leitenden Zustand versetzt und die negative Spannung es der Steuerelektrode 206 dieses ω Gleichrichters 200 ermöglicht ihre Steuerungsfunktion früher wieder zu erreichen als dann, wenn die Steuerelektrode 206 über einen Widerstand mit dem Kollektor 158 des fünften Transistors 152 verbunden wäre.

Wenn der Gleichrichter 200 leitend wird, dann wird die Ladespannung des Zündkondensators 152 an die Primärwicklung 224 der Zündspule 226 abgegeben.

wobei ein rückwärts ausgerichteter Stmmfluß über die Leitung 228 und die Leitung 230 an den Anschluß 194 des Zündkondensators 192 auftritt. Dabei verhindern die Diode 220 und der Widerstand 222 Schwingungen zwischen dem Zündkondensator 192 und der Primärwicklung 224 der Zündspule 226, so daß an der Kathode 202 des Gleichrichters 200 keine Rückwärtsspannung erscheint und somit die Entladezeit des Zündkondensalors 192 verlängert wird, weil jede vorzeitige Schaltung des Gleichrichters 200 in seinen gesperrten Zustand verhindert wird.

Die an die Primärwicklung 224 der Zündspule 226 abgegebene Ladespannung des Zündkondensators 192 wird zur Hochspannung an die Sekundärwicklung 232 der Zündspule 226 übergeben, wobei an dem durch einen Punkt markierten Anschlußende der Sekundärwicklung 232 eine negative Spannung erscheint. Diese negative Spannung wird über die Leitung 234 an den mit einem der Kontakte 20 in Berührung stehenden Verteilerfinger 16 des Zündverteilers 18 und damit an die mit diesem Kontakt verbundene Zündkerze 24 der Brennkraftmaschine weitergeleitet, womit die Brennstoffmischung innerhalb des zugeordneten Zylinders gezündet wird.

Der Strom, den die Primärwicklung 176 des Ladetransformators 178 aus der Fahrzeugbatterie 26 erhält, wenn der sechste Transistor 164 leitend wird, ist abhängig von den Widerständen der Leitung 182, der Primärwicklung 176, der Anschlußleitung an den Kollektor 172 des sechsten Transistors 164, dessen Emitter-Kollektor-Strecke und der Leitung 170. Sind diese Widerstände klein gehalten, so wird die lineare Stromaufnahme der Primärwicklung 176 durch die Gleichung di/de—V/L erfüllt. Solange nicht die Ausgangsspannung am Anschluß 64 der Ausgangswicklung 12 des Stromerzeugers 11 unter die Schwellspannung des ersten Transistors 56 abfällt, so daß dann dieser Transistor wieder gesperrt wird, findet damit ein linearer Stromanstieg in der Primärwicklung 176 des Ladetransformators 178 statt. Gleichzeitig wird der Zusatzkondensator 134 über die Widerstände 106 und 104 linear aufgeladen, weil die Transistoren 100 und 116 dann gesperrt sind. Der dritte Transistor 116 wird jedoch leitend, sobald die gegegenüber der niedrigsten Ladespannung der Fahrzeugbatterie 26 kleinere Durchbruchsspannung der Zenerdiode 150, die beispielsweise auf 2,4 Volt eingestellt wird, erreicht ist. Damit wird dann der vierte Transistor 120 gesperrt und somit auch die Transistoren 152 und 164, da dann kein Strom mehr aus der Basis 154 des fünften Transistors 152 oder an die Basis 166 des sechsten Transistors 164 fließen kann.

Wenn der sechste Transistor 164 gesperrt wird, so wird der Strom durch die Primärwicklung 176 des Ladetransformators 178 unterbrochen. Dabei kehrt sich die Spannung an den beiden Anschlußenden der Primärwicklung 176 um, so daß das bis dahin positive, mit einem Punkt markierte Anschlußende nunmehr negativ wird und folglich die über die Sekundärwicklung 184 des Ladetransformators 178, deren mit einem Punkt markiertes Anschlußendc dann ebenfalls negativ wird, hochgespannte Spannung über die Diode 186 an den Zündkondensator 192 gelangt. Der Zündkondensator 192 wird damit entsprechend der Gleichung V₂CV² = V2 Ll² auf eine maximale Ladespannung aufgeladen, wobei C die Kapazität des Kondensators 192, V dessen Ladespannung, L die Induktanz der Primärwicklung 176 und / der in dieser induktiv gespeicherte Strom ist.

Wenn die Aufladung des Zündkondensators 192 beginnt, sind die Anode 198 und die Kathode 202 des Gleichrichters 200 wegen des Anschlusses über die Leitungen 196 und 190 an den Zündkondensator 192 und an das positive Anschlußende 187 der Sekundärwicklung 184 des Ladetransformators 178 positiv vorgespannt. Die Steuerelektrode 206 des Gleichrichters 200 ist andererseits negativ vorgespannt, wobei diese negative Vorspannung aus der Differenzierung des Rechteckimpulses resultiert, der an dem Kollektor 158 des fünften Transistors 152 erscheint, solange dieser bis zur Unterbrechung des Stromflusses durch die Primärwicklung 176 des Ladelransformators 178 leitend ist, sowie andererseits aus dem dann vorliegenden Masseanschluß dieses Kollektors 158, wenn der fünfte Transistor 152 bei der Unterbrechung des Stromflusses durch die Primärwicklung 176 des Ladetransformators 178 gesperrt wird. Diese negative Vorspannung der Steuerelektrode 206 des Gleichrichters 200 ist dabei wegen der beiden über dem Kondensator 210 liegenden Widerstände 212 und 214 relativ niedrig gehalten und begünstigt eine rasche Aufladung des Zündkondensators 192. Gleichzeitig wird durch die Diode 208 verhindert, daß jede in dem Kondensator 210 evtl. noch vorhandene positive Restladung an den gesperrten sechsten Transistor 164 gelangt und somit die Unterbrechung des Stromflusses durch die Primärwicklung 176 des Ladetransformators 178 erhalten bleibt.

Der Zusatzkondensator 134 bleibt solange aufgeladen wie der sechste Transistor 164 gesperrt ist. Während der Zündkondensator 192 aufgeladen wird, sind die Transistoren 100, 116, 120,152 und 164 gesperrt. Sobald der Zündkondensator 192 aufgeladen ist, fällt die Ausgangsspannung am Anschluß 64 der Ausgangswicklung 12 des Stromerzeugers 11 unter die Schwellspannung des ersten Transistors 56 ab, so daß dieser Transistor dann gesperrt wird. Der zweite Transistor 100 wird folglich jetzt in seinen leitenden Zustand versetzt und damit auch der dritte Transistor 116, so daß sich der Zusatzkondensator 134 über den Anschluß 135. die Kollektor-Emitter-Strecke des zweiten Transistors 100, die Widerstände 112 und 132 und die Leitung 138 entladen kann. Erst wenn die Ausgangsspannung am Anschluß 64 der Ausgangswicklung 12 des Stromerzeugers 11 wieder einen positiven Wert annimmt, beginnt dann wieder ein neuer Zyklus der vorbeschriebenen Arbeitsweise der Zündeinrichtung.

Läuft die Brennkraftmaschine rnii einer gegenüber einer normalen Drehzahl höheren Drehzahl, so kann die Verweilzeit des Stromerzeugers 11. über welche die Ausgangsspannung am Anschluß 64 der Ausgangswicklung 12 oberhalb der Schwellspannung des ersten Transistors 58 gehalten wird, kürzer sein als die für eine volle Aufladung des Zündkondensators 192 benötigte Ladezeit. In diesem Fall wirkt folglich die Ausgangsspannung am Anschluß 64 der Ausgangswicklung \2 des Stromerzeugers 11 als ein Stromschalter für die Primärwicklung 176 des Ladetransformators 178 in der Weise, daß der Zündkondensator 192 nur mit einer entsprechend niedrigeren Ladespannung aufgeladen wird, so daß an den Zündkerzen eine entsprechend niedrigere Zündspannung zur Verfugung steht deren Wert aber nicht niedriger ist als bei den üblichen Unterbrecher-Zündeinrichtungen. Es wird folglich damit ein wirtschaftlicherer Brennstoffverbrauch in solchen höheren Drehzahlbereichen der Brennkraftmaschine erreicht

Für die Arbeitsweise der Zündeinrichtung ist noch im besonderen davon auszugehen, daß die induktive Stromaufnahme der Primärwicklung 176 des Ladetransformators 178 außer der über den Zusatzkondensator 134 bzw. die Durchbruchsspannung der Zenerdiode 150 gesteuerten Unabhängigkeit von Schwankungen der Ladespannung der Fahrzeugbatterie 26 dadurch auf einen konstanten Wert geregelt wird, daß mit dieser Zündeinrichtung das Vorhandensein von in Reihe mit der Primärwicklung 176 geschalteter Widerstände

ίο simuliert wird, wobei diese Simulierung solcher tatsächlich also nicht vorhandener Widerstände durch Heranziehung des Zusatzkondensators 134 vorgenommen wird. Gemäß dem vereinfachten Schaubild in Fi g. 5 ist für die Primärwicklung 176 des Ladetransformators 178 ein in Reihe geschalteter Widerstand 290 (Ri) gezeigt, der sämtliche Draht- und Wicklungswiderstände des Primärstromkreises der Zündeinrichtung, einschließlich auch desjenigen der Primärwicklung 176. verkörpern soll und mithin von dem Strom der

;:o Fahrzeugbatterie 26 durchflossen wird, wenn der Schalter 286, der mithin dem sechsten Transistor 164 funktionell entspricht, geschlossen wird. Ohne Berücksichtigung des Zusatzkondensators 134 und der beiden damit in Reihe geschalteten Widerstände 104 und 106 bzw. (Ri) findet dann in der Primärwicklung 176 ein exponential ablaufender Stromaufbau statt, der von einer ebenfalls exponential erfolgenden Aufladung des Zusatzkondensators 134 begleitet is;, wenn dieser Zusatzkondensator anfänglich ungeladen und in Reihe

JO mit der Primärwicklung 176 geschaltet ist. Durch eine geeignete Bemessung des für den Zusatzkondensator 134 vorgesehenen Ladewiderstandes /?? kann folglich eine mit dessen Aufladung gleiche Zeitkonsiante für den Stromaufbau in der Primärwicklung 176 des Ladetransformators 178 erhalten werden, was dann bedeutet, daß die Aufladung des Kondensators 134 gleich dem Spannungsabfall ist. der durch den induktiven Stromfluß durch den in Reihe mit der Primärwicklung 176 geschalteten, jedoch nur simuliert vorhandenen Wider-

w stand Ri erzeugt wird. Indem nun die Zenerdiode 150 in einer Parallelschaltung zu der Primärwicklung 176 und in einer Reihenschaltung zu dem Zusatzkondensator 134 vorgesehen ist, wird durch deren Durchbruchsspannung unabhängig von der Ladespannung der Fahrzeugbatterie 26 der Stromaufbau in der Primärwicklung 176 augenblicklich dann unterbrochen, wenn die Aufladung des Zusatzkondensators 134 abgeschlossen ist, so daß also die Durchbruchsspannung der Zenerdiode 150 den Spannungsabfall ausgleicht, der durch den induktiven Stromfluß in dem simulierten Widerstand Ri erzeugt wird. Sofern die vorstehend als gleich vorausgesetzten Zeitkonstanten für die Aufladung des Zusatzkondensators 134 und den Stromaufbau der Primärwicklung 176 des Ladetransformators 178 als ungleich angenommen werden, dann ist eine entsprechende Abhängigkeit von der Ladespannung der Fahrzeugbatterie 26 gegeben und der Stromaufbau in der Primärwicklung 176 ändert sich dann entsprechend der Änderung dieser Ladespannung. Dabei kann ein positiver oder negativer Spannungskoeffizient erreicht werden, abhängig davon, ob das Produkt R2C größer oder kleiner als der für die Zeitkonstante maßgebliche Wert UR\. Dabei ist unabhängig, ob der Zusatzkondensator 134 beim Beginn seiner Aufladung eine Nullspannung oder eine niedrige Restspannung aufweist Wenn mithin die Durchbruchsspannung der Zenerdiode 150 kleiner ist als die niedrigste Ladespannung der Fahrzeugbatterie 26, dann arbeiten die Primärwicklung 176 des Ladetransforma-

tors 178 und der Zusatzkondensator 134 in einem linearen Bereich, was die Voraussetzung für eine optimale Steuerung des Stromaufbaus in der Primärwicklung 176 ist und damit auch für die Aufladung des Zündkondensators 192, indem mit dieser Durchbruchsspannung der Zenerdiode 150 der Stromfluß durch die

Primärwicklung 176 augenblicklich dann unterbrochen wird, wenn der entsprechende Wert an dem Zusatzkondensator 134 erscheint, so daß folglich auf einen besonderen Ladewiderstand in einer Reihenschaltung mit der Primärwicklung 176 des Ladetransformators 178 verzichtet werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Zündspule, deren Primärwicklung beim Auftreten eines Auslöseimpulses mittels eines gesteuerten Gleichrichters aus einem Zündkondensator gespeist wird, der seine Ladespannung aus einem Ladetransformator bei der Unterbrechung des die Primärwicklung des Ladetransformators durchfließenden Stromes der Fahrzeugbatterie erhält, wobei der Strom durch die Primärwicklung des Ladetransformators beim Auftreten des Auslöseimpulses mittels eines mit dieser Primärwicklung in Reihe liegenden Transistors eingeschaltet und unterbrochen wird, wenn die Ladespannung eines Zusatzkondensators, dessen Aufladung beim Auftreten des Auälöseimpulses beginnt, die Durchbruchsspannung einer mit dem Zusatzkondensator gekoppelten Zenerdiode erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündkondensator (t92) aus der Sekundärwicklung (184) des Ladetransformaiors (178) aufgeladen wird, daß die Durchbruchsspannung der zu der Primärwicklung (176) des Ladetransformators (178) parallelgeschalteten und in Reihe mit dem Zusatzkondensator (134) liegenden Zenerdiode (150) auf einen gegenüber der niedrigsten Ladespannung der Fahrzeugbatterie (26) kleineren Wert für die Erreichbarkeit einer entsprechenden Restspannung des Zusatzkondensators (134) bei der Unterbrechung des Stromflusses durch die Primärwicklung des Ladetransformators eingestellt ist, und daß der Zündkondensator (192), dem eine Reihenschaltung aus der Sekundärwicklung (184) des Ladetransformators (178) und einer Diode (186) parallelgeschaltet ist, mit dem gesteuerten Gleichrichter (200) und der Primärwicklung (224) der Zündspule in Reihe liegt.

2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in Reihe mit der Primärwicklung (176) des Ladetransformators (178) liegende Transistor (164) für die Unterbrechung des Stromflusses durch die Primärwicklung des Ladetransformators durch einen an seinem Eingangskreis liegenden weiteren Transistor (152) gesperrt wird, der mit seinem Ausgangskreis an die Steuerelektrode (206) des gesteuerten Gleichrichters (200) angeschlossen ist und beim Erreichen der Durchbruchsspannung der Zenerdiode (150) durch diese geschaltet wird.

3. Zündeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Primärwicklung (176) des Ladetransformators (178) in Reihe liegende Transistor (164) durch einen zwischen seinem Kollektor (172) und seiner Basis (166) liegenden weiteren Transistor (238) zu einem Darlington-Verstärker ausgebildet ist.

4. Zündeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der am Eingangskreis des in Reihe mit der Primärwicklung (176) des Ladetransformators (178) liegenden Transistors (164) angeordnete weitere Transistor (152) über eine in Reihe mit einem Kondensator (210) liegende Diode (208) an die Steuerelektrode (206) des gesteuerten Gleichrichters (200) angeschlossen ist.

5. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der Primärwicklung (224) der Zündspule (226) eine Diode (2;t0) und ein Widerstand (222) geschaltet sind.

6. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkondensator (134) zwischen zwei Transistoren (100,116) geschaltet ist, die während dessen über einen Regelwiderstand (104) erfolgenden Ladevorganges gesperrt sind, wobei die Zenerdiode (150) an einen Anschluß des Ausgangskreises des einen Transistors (100) an den Eingangskreis des anderen Transistors (116) angeschlossen ist für dessen Schaltung in einen leitenden Zustand zur Sperrung des mit der Primärwicklung (176) des Ladetransformators (178) in Reihe liegenden Transistors (164) beim Erreichen der Durchbruchsspannung der Zenerdiode (150).

7. Zündeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mit seinem Ausgangskreis an den Zusatzkondensator (134) angeschlossene eine Transistor (100) für dessen Entladung auf die Restspannung in den leitenden Zustand geschaltet wird.