DE1935517C3 - Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem einen induktiven Widerstand enthaltenden Gleichstromkreis und mit mehreren in Darlington-Schaltung miteinander verbundenen Transistoren, von denen ein erster Transistor mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke in dem den induktiven Widerstand enthaltenden Gleichstromkreis liegt und ein zweiter Transistor an seiner Basis mit einem in Abhängigkeit von der Brennkraftmaschine arbeitenden Steuersignalgeber in Wirkungsverbindung steht.

Zündeinrichtungen dieser Art sind (nach der JA-PS 17 131/68) bereits bekannt. Sie haben den Vorteil, daß zur Steuerung der Transistoren eine relativ geringe elektrische Leistung aufzuwenden ist. Die Funktion der Transistoren kann jedoch infolge zu starker Erwärmung durch die Brennkraftmaschine gestört werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Zündeinrichtung der eingangs erwähnten Art den von der Brennkraftmaschine auf die Transistoren ausgeübten Wärmeeinfluß hinreichend zu vermindern und darüber hinaus die bauliche Unterbringung dieser Transistoren möglichst einfach zu gestalten.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in Darlington-Schaltung miteinander verbundenen Transistoren als integrierte, zu einem elektronischen Baustein gehörende Schaltung zusammengefaßt sind und dieser elektronische Baustein baulicher Bestandteil eines Kühlkörpers ist, für den ein weitere zur Zündung notwendige Bauteile enthaltendes Gehäuse als Aufnahme- bzw. Tragkörper dient.

Einzelheiten der Erfindung und diese weiter ausgestaltende Merkmale werden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert und beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine auf dem an sich bekannten Prinzip der Spulenzündung beruhende Zündeinrichtung,

Fig.2 ein an einem im Schnitt dargestellten Zündverteiler befestigtes Anschlußteil,

Γ i g. 3 ein weiteres, an einem im Schnitt dargestellten Zündverteiler befestigtes Anschlußteil und

Fig.4 eine auf dem an sich bekannten Prinzip der Hochspannungskondensatorzündung beruhende Zündeinrichtung.

Die zum Betrieb einer nich^dargestellten Brennkraftmaschine dienende, auf dem an sich bekannten Prinzip der Spulenzündung beruhende Zündeinrichtung nach Fig. 1 enthält eine Gleichstromquelle 11, die beispielsweise die Batterie eines Kraftfahrzeuges sein kann. Während des Betriebes der Brennkraftmaschine, d. h. bei geschlossenem Betriebsschalter 12, liegt an der Gleichstromquelle 11 ein Stromkreis, der einen induktiven Widerstand 13 enthält. Im vorliegenden Fall wird dieser induktive Widerstand 13 durch die Primärwicklung 14 einer Zündspule 15 gebildet. Die Sekundärwicklung 16 dieser Zündspule 15 läßt sich mit Hilfe eines fest auf einer mit der Brennkraftmaschine gekuppelten Verteilerwelle 17 eines Zündverteilers 18 sitzenden Schaltfingers 19 jeweils mit einer von vier Zündkerzen 20,21,22,23 verbinden, die je zu einem von vier nicht dargestellten Zylindern der Brennkraftmaschine gehören.

Damit der die Primärwicklung 14 enthaltende Gleichstromkreis im Zündzeitpunkt unterbrochen werden kann, ist eine Transistor-Schaltvorrichtung 24 vorgesehen. Diese Transistor-Schaltvorrichtung 24 weist zwei gemäß der Darlington-Schaltung miteinander verbundene Transistoren Tl, T2 auf, von denen der erste Transistor TX mit seiner Emitler-Kollektor-Strekke El-Cl mit der Primärwicklung 14 in Serie geschaltet

ist. Dabei ist der erste Transistor 71 an seinem Emitter Ei über die ein symbolisch angedeutetes Anschlußteil 25, eine zu diesem Anschlußteil gehörende Anschlußleitung 25', die Primärwicklung 14 sowie den Betriebsschalter 12 enthaltende Verbindung 26 an dem Pluspol 5 der Gleichstromquelle 11 und an seinem Kollektor Cl über eine Masseleitung 27 an dem Minuspol der Gleichstromquelle 11 angeschlossen. Die Basis Bi des ersten Transistors Ti liegt an dem Emitter El des zweiten Transistors 72, dessen Kollektor C2 mit dem Kollektor Cl des ersten Transistors 71 und dessen Basis B2 über einen Steuerwiderstand 28 sowie eine Verbindungsleitung 29 mit einem an der Masseleitung 27 liegenden Steuersignalgeber 30 in Verbindung steht. Der Steuersignalgeber 30 ist im bevorzugten Fall ein als öffner wirkender Unterbrecherschalter 31, der von einem ebenfalls auf der Verteilerwelle 17 sitzenden Nocken 32 betätigbar ist.

Befindet sich der Unterbrecherschalier 31 in seiner Schließstellung, so ist sowohl die Emitter-Kollektor-Strecke E2-C2 des zweiten Transistors 72 als auch die Emitter-Kollektor-Strecke £1-C1 des ersten Transistors 71 in den stromdurchlassenden Zustand gesteuert, so daß die Primärwicklung 14 der Zündspule 15 von dem durch die Gleichstromquelle ti gelieferten Strom durchflossen wird. Im Zündzeitpunkt öffnet der mit der Verteilerwelle 17 rotierende Nocken 32 den Unterbrecherschalter 31, so daß an der Basis ß2 des zweiten Transistors 72 das Basispotential entfällt und abhängig davon die Emitter-Kollektor-Strecken E2-C2, £1-C1 beider Transistoren 72, 71 in den stromsperrenden Zustand gesteuert werden. Dabei entsteht in der Sekundärwicklung 16 der Zündspule 15 ein Hochspannungsstoß, der durch den Schaltfinger 19 einer der vier Zündkerzen 20,21,22,23 (in der gezeichneten Stellung der Zündkerze 23) zugeführt wird und dort einen elektrischen Überschlag zur Entflammung des in dem zugehörigen Zylinder komprimierten Kraftstoff-Luft-Gemisches erzeugt.

Dadurch, daß die Transistoren 71, 72 gemäß der Darlington-Schaltung miteinander verbunden sind, kann der Steuerwiderstand 28 einen relativ hohen Widerstandswert haben, so daß wenig Steuerleistung in Wärme umgesetzt wird. Es bereitet daher keine Schwierigkeiten, die Transistoren 71, 72 in einem wenig Raum beanspruchenden elektronischen Baustein als integrierte Schaltung unterzubringen und diesen elektronischen Baustein mit dem Zündverteiler 18 baulich zu vereinigen.

In Fig. 2 ist einein konstruktiver Hinsicht zweckmäßige Anordnung des mit 33 bezeichneten elektronischen Bausteins gezeigt Dort bildet der elektronische Baustein 33 mit dem der Kühlung dienenden Anschlußteil 25 ( F i g. 1) eine Baueinheit, die an dem Gehäuse 34 des Zündverteilers 18 befestigt ist urd ein von außen zugängliches Anschlußstück 35 aufweist, das zum Anschluß der zu der Primärwicklung 14 führenden Anschlußleitung 25' dient. Das Anschlußteil 25 hat hierbei die Form einer Schraube, die einen an der Innenwand 36 des Zündverteilergehäuses 34 anliegen- fo den, den elektronischen Baustein 33 enthaltenden Schraubenkopf 37 und als Anschlußstück 35 einen durch das Zündverteilergehäuse 34 ragenden Schraubenbolzen 38 aufweist. Auf den Schraubenbolzen 38 sind von außen zwei Muttern 39,40 aufgeschraubt, von denen die Muttern 39 die Baueinheit am Zündverteilergehäuse 34 sichert und die Mutter 40 zum Festklemmen der zu der Primärwicklung 14 führenden Anschlußleitung 25' dient. Die zu dem Unterbrecherschalter 31 führende Verbindungsleitung 29 ist an dem Schraubenkopf 37 mechanisch gesichert und an dem elektronischen Baustein 33 entsprechend der Schaltanordnung gemäß F i g. 1 angeschlossen.

Eine weitere vorteilhafte Anordnung des elektronischen Bausteines 33 ist in F i g. 3 gezeigt. Dort ist das der Kühlung dienende Anschlußteil 25 außen am Zündverteilergehäuse 34 befestigt. Das Anschlußteil 25 weist außer dem für den Anschluß der Anschlußleitung 25' bestimmten Anschlußstück 35 noch ein weiteres, für den Anschluß der Verbindungsleitung 29 bestimmtes Anschlußstück 41 auf, das durch das Zündverteilergehäuse 34 nach innen ragt. Im bevorzugten Beispielsfall sind beide Anschlußslücke 35, 41 als Flachstecker ausgeführt.

Wenn in der Zündeinrichtung eine an sich bekannte elektronische Einrichtung zur Unterdrückung von Störimpulsen, die beim Prellen des Unterbrecherschalters 31 auftreten. Anwendung findet, dann kann diese Einrichtung selbstverständlich auch durch einen elektronischen Baustein gebildet und baulich mit in dem Anschlußteil 25 untergebracht sein.

Die Erfindung kann selbstverständlich auch bei einer auf dem an sich bekannten Prinzip der Hochspannungskondensatorzündung beruhenden Zündeinrichtung Verwendung finden, wie F i g. 4 zeigt. Der Gleichstromkreis entspricht hinsichtlich der Schaltungsanordnung und der Steuerung demjenigen gemäß Fig. 1, weshalb auch die gleichen Bezugszeichen, wie in F i g. 1 gewählt sind. Der induktive Widerstand 13 wird jedoch hier durch die Primärwicklung 42 eines Ladetransformators 43 gebildet, der mit seiner Sekundärwicklung 44 über eine Diode 45 mit einem Zündkondensator 46 Verbindung hat. Im Nebenschluß zu dem Zündkondensator 46 liegt die aus der Primärwicklung 47 eines Zündtransformators 48 und der Schaltstrecke A-K eines Thyristors 49 bestehende Serienschaltung. Die Sekundärwicklung 50 des Zündtransformators 48 steht in gleicher Weise wie die Sekundärwicklung 16 in Fig. 1 über den Zündverteiler 18 mit den Zündkerzen 20, 21, 22, 23 in Wirkungsverbindung Der Thyristor 49 hat eine Steuerelektrode S, die zur Umsteuerung der Schaltstrecke A-K in den stromdurchlassenden Zustand einen positiven Impuls 51 erhält.

Der beim öffnen des Unterbrecherschalters 31 hier in der Sekundärwicklung 44 auftretende Hochspannungsstoß ladet über die Diode 45 den Zündkondensator 46 auf. Im Zündzeitpunkt wird dem Thyristor 49 an seiner Steuerelektrode 5 der positive Impuls 51 zugeführt, so daß die Schaltstrecke AK leitend wird und sich der Zündkondensator 46 über die Primärwicklung 47 des Zündtransformators 48 entladen kann. In der Sekundärwicklung 50 entsteht dann ein Hochspannungsstoß, der in gleicher Weise wie in F i g. 1 mittels des Zündverteilers 18 einer der Zündkerzen 20, 21, 22, 23 zugeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem einen induktiven Widerstand enthaltenden Gleichstromkreis und mit mehreren in Darlingtonschaltung miteinander verbundenen Transistoren, von denen ein erster Transistor mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke in dem den induktiven Widerstand enthaltenden Gleichstromkreis liegt und ein zweiter Transistor an seiner Basis mit einem in Abhängigkeit von der Brennkraftmaschine arbeitenden Steuersignalgeber in Wirkungsverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die in Darlington-Schaltung miteinander verbundenen Transistoren (Ti, T2) als integrierte, zu einem elektronischen Baustein (33) gehörende Schaltung zusammengefaßt sind und dieser elektronische Baustein (33) baulicher Bestandteil eines Kühlkörpers (25) ist, für den ein weitere zur Zündung Botwendige Bauteile enthaltendes Gehäuse (34) als Aufnahme- bzw. Tragkörper dient.

2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch

fekennzeichnet, daß das Gehäuse (34) zu einem ündverteiler (18) gehört.

3. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper ein zu dem Zündverteiler (18) gehörendes Anschlußteil (25) ist, das ein von außen zugängliches Anschlußstück (35) für eine Verbindungsleitung (25') aufweist.

4. Zündeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch fekennzeichnet, daß das Anschlußteil (25) durch eine Schraube gebildet ist, die einen an der Innenwand |36) des Zündverteilergehäuses (34) anliegenden, den elektronischen Baustein (33) enthaltenden Schraubenkopf (37) und als Anschlußstück (35) einen durch das Zündverteilergehäuse (34) ragenden, mit mindestens einer von außen aufgeschraubten Anschlußmutter (39) versehenen Schraubenbolzen (38) aufweist.

5. Zündeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußteil (25) außen am Zündverteilergehäuse (34) befestigt ist und ein weiteres, durch die Wand des Zündverteilergehäuses (34) ragendes Anschlußstück (41) für eine weitere Verbindungsleitung (29) aufweist.

6. Zündeinrichtung nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstücke (35,41) als Stecker ausgebildet sind.

7. Zündeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung des Prinzips der Spulenzündung der elektronische Baustein (33) mit der den induktiven Widerstand bildenden Primärwicklung (14) einer Zündspule (15) verbunden ist.

8. Zündeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung des Prinzips der Hochspannungskondensatorzündung der elektronische Baustein (33) mit der den induktiven Widerstand bildenden Primärwicklung (42) eines für die Aufladung eines Zündkondensators (46) vorgesehenen Ladetransformators (43) verbunden ist.