DE2200704B2

DE2200704B2 - TRANSISTORIZED IGNITION SYSTEM FOR A COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: DE2200704B2
Application number: DE19722200704
Authority: DE
Inventors: Eric Harold London Ford
Original assignee: Lumenition Ltd., London
Priority date: 1971-01-08
Filing date: 1972-01-07
Publication date: 1976-03-18
Also published as: SE386716B; ES399119A1; AU3747071A; JPS5347856B1; IT948142B; DE2200704A1; FR2131323A5; CA932382A; US3710131A; AU453491B2

Description

Strom aber nicht über den in dieser Schaltphase offenen Ausgangstransistor der Verstärkerschaltung abfließt, ist die zweite als Entkopplungsdiode dienende Diode vorgesehen.However, current does not flow through the output transistor of the amplifier circuit, which is open in this switching phase the second diode serving as a decoupling diode intended.

Nach einer ersten Ausgestaltung der Erf.ndung liegt die Zenerdiode in Keine mn ein^im Widerstand zwischen dem Steuereingang der Leistungsstufe und dem Kollektor des Ausgangstransistors der mindestens einen Transistor aufweisenden Leistungssi ufe und verlangsamt beim Auftreten positiver Abschalt-Störimpulse das Abschalten der Leistungsstufe.According to a first embodiment of the invention, the Zener diode is in the resistor in no mn between the control input of the power stage and the collector of the output transistor of the at least a transistor having Leistungssi ufe and slows down when positive shutdown glitches occur switching off the power level.

Nach einer weiteren Ausgestaltung kann eine dritte Diode zwischen dem Kollektor und Emitter des Ausgangstransistors der mindestens einen Transistor aufweisenden Leistungsstufe derart geschaltet sein, daß sie negative Störimpulse unterdrückt. Vorzugsweise weist die Leistungsstufe zwei Transistoren in Darlingtonschaltung mit verbundenen Kollektoren auf.According to a further embodiment, a third diode between the collector and emitter of the Output transistor of the at least one transistor having power stage be connected in such a way that it suppresses negative glitches. The power stage preferably has two transistors in a Darlington circuit with connected collectors.

Die Fokussiereinrichtung besteht nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung aus zwei plankonvexen Zinsen, deren eine in einem die Infrarot-Strahlungsquelle tragenden ersten Gehäuse und deren andere in einem Jen Fototransistor tragenden zweiten Gehäuse derart »ngeordnet sind, daß die aus der einen Linse justretenden konvergierenden Infrarotstrahlen sich in einem praktisch mitten zwischen den beiden Linsen in der Ebene der rotierenden Zerhackerscheibe liegenden Punkt schneiden.According to a further embodiment of the invention, the focusing device consists of two plano-convex ones Interest, one in a first housing carrying the infrared radiation source and the other in a The second housing carrying the phototransistor is arranged in such a way that the one from the one lens just moving converging infrared rays into one practically in the middle between the two lenses in the plane of the rotating chopper disk Cut point.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigtIn the following, the invention will be described in greater detail on the basis of a drawing showing an exemplary embodiment explained. In detail shows

Fig. 1 eine Zündschaltung mit einem Transistor in der Leistungsstufe,1 shows an ignition circuit with a transistor in the power stage,

Fig. 2 eine Leistungsstufe mit zwei Transistoren in Darlingtonschaltung mit verbundenen Kollektoren,Fig. 2 shows a power stage with two transistors in Darlington circuit with connected collectors,

Fig. 3 Impulsediagramme für den Strom und die Spannung in der Zündspule ohne und mit Zenerdiode in der Schaltung der F i g. 2.Fig. 3 pulse diagrams for the current and the voltage in the ignition coil without and with Zener diode in the circuit of FIG. 2.

Fig. 4 eine Infrarotstrahlungsquelle und einen Fototransistor sowie eine im Strahlengang angeordnete Zerhackerscheibe,4 shows an infrared radiation source and a phototransistor and one arranged in the beam path Chopper disc,

Fig. 5a und 5b Oszillogramme der Zündspannung bei teilweise verschmutzten Zündkerzen eines herkömmlichen Kontaktunterbrechungssystems und des erfindungsgemäßen Systems und5a and 5b oscillograms of the ignition voltage with partially contaminated spark plugs of a conventional one Contact breaking system and the system according to the invention and

Fig.6a und 6b Diagramme, die die Leistung des erfindungsgemäßen Zündsystems im Vergleich zu einem herkömmlichen Kontaktunterbrechersystem zeigen. 6a and 6b are diagrams showing the performance of the ignition system according to the invention in comparison to show a conventional contact breaker system.

Gemäß F i g. 1 besteht die volle Zündschaltung zunächst aus einer Festkörpereinriehtung zur Infrarotimpulserzeugung mil der Galliumarsenidlampe 1, dem Fototransistor 2 und der Zerhackerscheibc .3, zum anderen aus einer Triggerschaltung mit drei n-p-n-Siliziumtransistoren 71, 72 und 73, die als ein Stromschaltverstärker in Kaskadenform angeordnet sind, und schließlich aus einer Leistungstufe mit einem Leistungstransistor, dessen Emissionselektroden/Kollektorkreis in Reihe zur Primärwicklung der Zündspule 4 geschaltet ist.According to FIG. 1, the full ignition circuit initially consists of a solid-state device for generating infrared pulses mil the gallium arsenide lamp 1, the phototransistor 2 and the chopper disc. 3, for another from a trigger circuit with three n-p-n silicon transistors 71, 72 and 73 which are cascaded as a current switching amplifier, and finally from a power stage with a power transistor, its emission electrodes / collector circuit is connected in series with the primary winding of the ignition coil 4.

In den Teil der Schaltung, zu dem die Einrichtung zur lnfraroterzeugung gehört, sind Widerstünde R 5 und Rb in Reihe zur G.illiumarsenidlampe 1 bzw. zum Fototransistor 2 geschaltet. Eine Zenerdiode Z2 isi parallel zu diesen beiden Stromkreisen geschähet, um die Spannung daran /u stabilisieren. Ein Widerstand R 4 verbindet die Gesamtheit dieses Teils des parallelen ki-pups mit der Balteriespannung von +12VuIt. Eine Diode DA ist zu der Emissionselektrode und /um Kollektor des Fototransistors 2 parallel geschaltet. Die Diode DA hat den Effekt, die Zwischenelektrodenkapazität zwischen diesen beiden Elektroden zu reduzieren und ermöglicht damit ein sauberes Schalten des Fototransistors, wenn er die infrarotstrahlung von der Galliumarsenidlampe 1 empfängt.In the part of the circuit to which the device for infrared generation belongs, resistors R 5 and Rb are connected in series to the G.illium arsenide lamp 1 and to the phototransistor 2, respectively. A Zener diode Z2 is connected in parallel to these two circuits in order to stabilize the voltage across it. A resistor R 4 connects all of this part of the parallel ki-pups to the Balterie voltage of + 12VuIt. A diode DA is connected in parallel to the emission electrode and / to the collector of the phototransistor 2. The diode DA has the effect of reducing the inter-electrode capacitance between these two electrodes and thus enables the phototransistor to switch cleanly when it receives the infrared radiation from the gallium arsenide lamp 1.

Die Transistoren 71 bis 73, die die Umkehrschnellschalt-Triggerschaltung bilden, sind mit ihren Emissionselektroden mit Masse verbunden, während sie mit ihren Kollektoren mit der 12-Volt-Batteriespannung über Widerstände Ri. R 2 bzw. R 3 verbunden sind. Ein Widerstand R 7 ist zwischen die Steuerelektrode des ersten Transistors 71 und den Kollektor des Transistors 72 geschaltet und unterstützt das Schnellschalten der Triggerschaltung.The transistors 71 to 73, which form the reverse quick-switch trigger circuit, have their emission electrodes connected to ground, while their collectors are connected to the 12-volt battery voltage via resistors Ri. R 2 and R 3, respectively. A resistor R 7 is connected between the control electrode of the first transistor 71 and the collector of the transistor 72 and supports the rapid switching of the trigger circuit.

Zwischen dem Kollektor des dritten Transistors 73 und der Steuerelektrode des Leistungstransistors P ist eine Reihenschaltung vorgesehen, die aus einer Diode D1 und einem Eisenkerninduktor L besteht. Eine Zenerdiode Zl und ein Widerstand R 9 in Reihe zwischen zum Kollektor und zur Steuerelektrode des Leistungstransistors P parallel geschaltet, um ihn gegen positive Schaltstöße zu schützen, worauf noch einzugehen sein w^;rd. Eine Diode Dl ist zur Emissionselektrode und zum Kollektor des Leistungstransistors P parallel geschaltet, um ihn gegen negative Schaltstöße zu schützen. Die Steuerelektrode des Leistungstransistors ist über einen Parallelstromkreis mit Masse verbunden, zu dem eine Diode D 3 und ein Widerstand R 8 gehören. Der Kollektor/Emissionselektrodenstromkreis des Leistungstransistors P ist in Reihe zu der Primärw icklung der Zündspule 4 geschaltet, wobei der Leistungstransistor die Arbeit der Spule dadurch bestimmt, daß eine Schaltung in umgekehrter Relation zum Zustand des Transistors 73 erfolgt. Ein Ende der Sekundärwicklung der Spule 4 ist mit Masse verbunden, während das andere Ende mit einem Verteiler 5 und dann mit den einzelnen der acht Zündkerzen 6 des Motors verbunden A series circuit consisting of a diode D 1 and an iron core inductor L is provided between the collector of the third transistor 73 and the control electrode of the power transistor P. A Zener diode Zl and a resistor R 9 in series between the collector and the control electrode of the power transistor P connected in parallel to protect it against positive switching surges, which will be discussed in more detail below ^; approx. A diode Dl is connected in parallel to the emission electrode and to the collector of the power transistor P in order to protect it against negative switching surges. The control electrode of the power transistor is connected to ground via a parallel circuit to which a diode D 3 and a resistor R 8 belong. The collector / emission electrode circuit of the power transistor P is connected in series with the primary winding of the ignition coil 4, the power transistor determining the work of the coil by switching in reverse relation to the state of the transistor 73. One end of the secondary winding of the coil 4 is connected to ground, while the other end is connected to a distributor 5 and then to each of the eight spark plugs 6 of the engine

Der Zustand der Transistoren in jeden beliebigem Moment kann zweckmäßig durch die folgende Tabelle zusammengefaßt werden:The state of the transistors at any given moment can be conveniently shown in the following table can be summarized:

Strahlungradiation FototransistorPhototransistor 7171 7272 Γ 3Γ 3 PP. EIN
AUSA
THE END EIN
AUSA
THE END AUS
EINTHE END
A EIN
AUSA
THE END AUS
EINTHE END
A EIN
AUSA
THE END

Für bestimmte Anwendungsfälle und insbesondere in Fällen, bei denen der Brennkraftmotor eine große Anzahl von Zylindern hat, beispielsweise mehr als acht ist es wünschenswert, den einzelnen Leistungstransistot durch zwei Leistungstransistoren zu ersetzen, die als eir Darlington-Paar angeordnet sind. F i g. 2 zeigt eine solche Anordnung, bei der zwei Leistungstransislorer P1 und P2 mit ihren Kollektoren zusammengefaßt sind während die Emissionselektrode des Transistors Pl mi der Steuerelektrode des Transistors P2 verbunden isi Pie Zenerdiode Z 1 in Reihe mit dem Widerstand R 9 is zwischen die zusammengefaßten Kollektoren de beiden I .eistungstransistoren und die Steuerelektrode des l.eistungstransistors Pl geschaltet. Die schützend Diode D2 ist zwischen die zusammengefaßten Kollck loren und die Emissionselektrode des Leistungstransi stors P2 geschaltet. Die anderen Teile der Schaltun sind ansonsten die gleichen wie in dem in Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel, außer daß ein WidciFor certain applications and especially in cases in which the internal combustion engine has a large number of cylinders, for example more than eight, it is desirable to replace the single power transistor with two power transistors arranged as a Darlington pair. F i g. 2 shows such an arrangement in which two power transistors P1 and P2 are combined with their collectors while the emission electrode of transistor P1 is connected to the control electrode of transistor P2 isi Pie Zener diode Z 1 in series with resistor R 9 is between the combined collectors of the two I. Power transistors and the control electrode of the power transistor Pl switched. The protective diode D2 is connected between the combined Kollck loren and the emission electrode of the power transistor P2. The other parts of the circuit are otherwise the same as in the embodiment shown in FIG., Except that a Widci

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stand R 10 die Verbindung zwischen der Emissionselektrode des Transistors Pl und der Steuerelektrode des Transistors P2 mit Masse verbindet.stood R 10 connects the connection between the emission electrode of the transistor Pl and the control electrode of the transistor P2 to ground.

Die Funktion der Triggerschaltung, die aus den Transistoren T\ bis 7"3 besteht, ist derart, daß jeder eingeschaltete Transistor voll gesättigt und jeder ausgeschaltete Transistor ganz ausgeschaltet ist, d. h., es fließt kein Steuerelektrodenstrom. Die eingeschalteten Transistoren funktionieren also als Kurzschlußwege für alle Schaltstöße, die als Folge des Schnellschaltens der Primärwicklung der Zündspule 4 entstehen können, und da immer mindestens ein Transistor in der Kette eingeschaltet ist, und zwar in jedem Moment, ist der Stromkreis voll schaltstoßsicher, und es besteht keine Gefahr eines Zusammenbruchs irgendeines der ausgeschalteten Transistoren.The function of the trigger circuit, which consists of the transistors T \ to 7 "3, is such that every transistor switched on is fully saturated and every transistor switched off is completely switched off, that is, no control electrode current flows. The switched-on transistors thus function as short-circuit paths for all Switching surges, which can occur as a result of the rapid switching of the primary winding of the ignition coil 4, and since at least one transistor in the chain is always switched on, at any given moment, the circuit is fully surge-proof, and there is no risk of any of the switched-off transistors collapsing .

Der Leistungslransistor P oder das Darlington-Paar Pi-Pl ist mittels der Zenerdiode Zl und der Diode Dl voll geschützt. Die Zenerdiode Zi ist so eingerichtet, daß sie über einem bestimmten Spannungswert leitet, so daß dann, wenn irgendwelche positiven Schaltstöße in dem Stromkreis induziert werden, wenn der Leistungstransistor oder das Darlington-Paar ausgeschaltet hat, diese die Zenerdiode Zl zusammenbrechen lassen, die sie durch den Widerstand R 9 zur Steuerelektrode des Leistungstransistors P oder Pi leitet. Der Leistungstransistor P oder das Darlington-Paar PiPl wird dadurch in kontrollierter Weise zum Einschalten gebracht, während diese Schaltstöße herrschen, so daß keine Gefahr besteht, daß der Leistungstransistor oder das Darlington-Paar zusammengebrochen sind, falls Hochspannungsstöße auftreten. Negative Schaltstöße, die auftreten, wenn der Leistungstransistor P oder das Darlington-Paar Pi-Pl ausgeschaltet wird, werden durch die Diode Dl unschädlich gemacht, die sie durchleitet, um damit irgendein Zusammenbrechen derselben zu verhindern. Die Aufgabe der Diode D1 besteht darin, zu verhindern, daß die durch die Zenerdiode Z1 gehende Spannung über den Transistor T3 zur Masse abfließt.The power transistor P or the Darlington pair Pi-Pl is fully protected by means of the Zener diode Zl and the diode Dl. The Zener diode Zi is set up so that it conducts above a certain voltage value, so that if any positive switching surges are induced in the circuit when the power transistor or the Darlington pair has switched off, they break down the Zener diode Zl, which they through conducts the resistor R 9 to the control electrode of the power transistor P or Pi. The power transistor P or the Darlington pair PiPl is thereby brought to switch on in a controlled manner while these switching surges prevail, so that there is no risk of the power transistor or the Darlington pair having collapsed if high-voltage surges occur. Negative switching surges, which occur when the power transistor P or the Darlington pair Pi-Pl is switched off, are rendered harmless by the diode Dl , which it conducts to prevent any collapse of the same. The task of the diode D 1 is to prevent the voltage passing through the Zener diode Z1 from flowing through the transistor T3 to ground.

Die Schaltwirkung der in F i g. 1 gezeigten Schaltung ohne das Vorsehen des Induktors L zwischen dem Kollektor des Transistors 7"3 und der Steuerelektrode des Leistungstransistors P ist so schnell, daß die Wirkung exzessive Schaltstöße und Funkstörung erzeugt. Die Aufgabe des Induktors L besteht also darin, die Schaltwirkung des Leistungstransistors P zu verlangsamen, wobei diese Wirkung in den verschiedenen graphischen Darstellungen in F i g. 3 gezeigt ist. in der auch der Schutzeffekt der Zenerdiode Z1 gezeigt ist.The switching action of the in F i g. Circuit shown 1 without the provision of the inductor L connected between the collector of the transistor 7 "3 and the control electrode of the power transistor P is so fast that the effect of excessive shift shocks and radio interference generated. The object of the inductor L, therefore, is the switching action of the power transistor P This effect is shown in the various graphical representations in Fig. 3, in which the protective effect of the Zener diode Z1 is also shown.

Der Ursprung auf der Zeitachse (Abszisse) ist der Punkt, bei dem der Leistungstransistor Pausschaltet, um das magnetische Zusammenbrechen des Felds in der Primärwicklung der Spule 4 zu bewirken, um damit eine Hochspannung in der Sekundärwicklung für den Funken zu induzieren. Die Kurve (a) zeigt also die Sekundärspannung, die in der Spule induziert wird und die eine sehr schnelle Steigzeit hat. Wenn die Schaltung den induktor L und auch nicht die Zenerdiode enthält, entsteht kein Primärstrom in der Spule gemäß Kurve (b). und wie zu sehen ist, hat er eine sehr schnelle Ausschaltzeit in der Größenordnung von 17 \iscV.. Die induzierte Primärspannung als Folge des schnellen Ausschaltens ist in Kurve (c) gezeigt. Eine sehr hohe positive Spitze tritt in dieser induzierten Spannung ein paar μ-Sekunden nach dem Ausschalten auf. Die folgenden Schaltstößc sind weniger mächtig, aber der erste positive ist sehr gefährlich.The origin on the time axis (abscissa) is the point at which the power transistor P switches off to cause the magnetic collapse of the field in the primary winding of the coil 4, thereby inducing a high voltage in the secondary winding for the spark. The curve (a) shows the secondary voltage which is induced in the coil and which has a very fast rise time. If the circuit contains the inductor L and also not the Zener diode, there is no primary current in the coil according to curve (b). and as can be seen, it has a very fast switch-off time of the order of 17 \ iscV .. The induced primary voltage as a result of the fast switch-off is shown in curve (c) . A very high positive spike occurs in this induced voltage a few μ-seconds after switching off. The following shifter shocks are less powerful, but the first positive one is very dangerous.

Die Kurven (d) und (c) zeigen die induzierte Primärspannung und -Stromstärke unter Zusatz des Induktors /. und der Zenerdiode Zl. Die Zenerdiode schneidet in effektiver W, isc den positiven Schaltstoß in der Priniärspannung ab und leitet über einem bestimmten Wert, beispielsweise über 200 Volt. Die negativen Spitzen der induzierten Primärspannung werden in effektiver Weise durch die Diode Dl Curves (d) and (c) show the induced primary voltage and current strength with the addition of the inductor /. and the Zener diode Zl. The Zener diode cuts in effective W, isc from the positive switching surge in the primary voltage and conducts above a certain value, for example above 200 volts. The negative peaks of the induced primary voltage are effectively through the diode Dl

ίο abgeschnitten, die leitet, wenn die induzierte Spannung ins Negative schwingt. Der Induktor L verlangsamt die Ausschaltzeit von 17 auf 40 nsec. wie das aus der Kurve (e) zu ersehen ist. Die Spannungskurve für die Spannung, die in der Sekundärwicklung induziert wird.ίο cut off that conducts when the induced voltage swings negative. The inductor L slows the switch-off time from 17 to 40 nsec. as can be seen from curve (e). The voltage curve for the voltage induced in the secondary winding.

bleibt praktisch unbeeinflußt von dem Einbau der Zenerdiode Z1 und des Induktors L. remains practically unaffected by the installation of the Zener diode Z1 and the inductor L.

Die Verwendung einer Zenerdiode zum Schutz eines Leistungstransistors vor einem Zusammenbrechen als Folge von Schaltstößen und Spannungsstößen hat den Vorteil, daß sie extrem billig im Vergleich zu herkömmlichen Methoden ist, da nur eine Zenerdiode geringer Leistung und damit geringer Kosten benötigt wird. Ferner werden negative Schaltstößc durch das Vorsehen der Diode unschädlich gemacht, die zu der Emissionselektrode und zum Kollektor des Leistungstransistors parallel geschaltet wird. The use of a zener diode to protect a power transistor from breaking down as a Sequence of switching surges and voltage surges has the advantage that they are extremely cheap compared to conventional methods is because only one zener diode requires low power and therefore low cost will. Furthermore, negative switching surges are rendered harmless by the provision of the diode which corresponds to the Emission electrode and is connected in parallel to the collector of the power transistor.

Nicht nur wird der Leistungstransistor voll gegen ein Zusammenbrechen geschützt, sondern seine Schaltzeit wird auch leicht verlangsamt durch das Vorsehen des Eisenkerninduktors. Die gleiche Schaltwirkung wird mit den beiden Leistungstransistoren PI und P2 erreicht. die als ein Darlington-Paar angeordnet werden.Not only is the power transistor full against a Collapse, but its switching time is also slightly slowed down by the provision of the Iron core inductor. The same switching effect is achieved with the two power transistors PI and P2. which are arranged as a Darlington pair.

In Fig.4 ist die Anlage des lnfrarot-Linsensystcms im einzelnen dargestellt. Die Infrarot-Galliumarscnidlampe 1 ist in einem Metallgehäuse 12 untergebracht. das die Form eines eckigen C hat. In dem Gehäuse sitzi auch eine plankonvexe Linse 13. Der Fototransistor 2 ist in einem ähnlich ausgebildeten Gehäuse 14 untergebracht, in dem ebenfalls eine plankonvexe Linse 16 sitzt.In Fig. 4 is the installation of the infrared lens system shown in detail. The infrared gallium arsenide lamp 1 is accommodated in a metal housing 12. which has the shape of a square C. Sitting in the housing also a plano-convex lens 13. The phototransistor 2 is housed in a similarly designed housing 14, in which a plano-convex lens 16 is also seated.

Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist. geht jeder Strahl infraroter Strahlung von der Lampe 1 nach Durchgang durch die plankonvexe Linse 13 durch einen Brennpunkt 17 und divergiert dann wieder, ehe er zu einem Brennpunkt auf dem Fototransistor 2 gelangt, nachdemAs can be seen from the drawing. every beam of infrared radiation goes from the lamp 1 after passage through the plano-convex lens 13 through a focal point 17 and then diverges again before becoming a Focus on the phototransistor 2 comes after

er durch die plankonvexe Linse 16 gegangen ist. Die Zerhackerscheibe 3 ist also so angeordnet, daß ihre Lamellen die Infrarotstrahlung von der Calliumarsenidlampe 1 am Punkt 17 schneiden. Die Scheibe 3 hat acht im gleichen Abstand angeordnete Lamellen, so daß beiit has passed through the plano-convex lens 16. The chopper 3 is so arranged that their Slats the infrared radiation from the callium arsenide lamp 1 cut at point 17. The disc 3 has eight equally spaced lamellae, so that at

Drehen der Scheibe 3 die Lamellen abwechselnd die Infrarotstrahlung daran hindern, auf den Fototransistor 2 einzufallen. Da die Lamellen die Infrarotstrahlen an ihrem Konvergenzpunkt schneiden, wird für den Fall, daß ein Bereich der Linse 13 der Galliumarsenidlampc 1Turning the disc 3 the lamellas alternately prevent the infrared radiation from reaching the phototransistor 2 invade. Since the lamellas intersect the infrared rays at their point of convergence, in the event that that a portion of the lens 13 of the gallium arsenide lamp 1

durch Schmutz oder öl verdunkelt wird, der genaue Zeitpunkt nicht beeinflußt, zu dem die Strahlung vom Fototransistor 2 ausgeblendet wird.is obscured by dirt or oil does not affect the exact point in time at which the radiation emitted Photo transistor 2 is hidden.

Anstatt ein plankonvexes Linsensystem der Darstellung entsprechend zu verwenden, kann auch ein doppeltkonvexes Linsensystem in den Gehäusen 12 und 14 untergebracht werden.Instead of using a plano-convex lens system as shown, a double convex lens system are housed in the housings 12 and 14.

Wie aus Fig. 5a und 5b zu ersehen ist, die zwei Oszilloskopbahnen der Zündspannung zeigen, arbeitet unter Bedingungen teilweise verschmutzter Zündkerzen das herkömmliche Kontaktsystem sehr schlecht, wobei als Folge davon eine naturbedingt dreiprozentige Streuung in der Zündung auftritt. Andererseits tritt als Folge der Ausführung des erfindungsgemäßen Ziindsy-As can be seen from FIGS. 5a and 5b, which show two oscilloscope traces of the ignition voltage, works under conditions of partially dirty spark plugs the conventional contact system is very poor, whereby as a result, there is a natural three percent scatter in the ignition. On the other hand, occurs as Result of the execution of the Ziindsy-

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stems absolut keine Kehlzündung bei partiell verschmutzten Kerzen auf. wie das in I" i g. 5b gezeigt ist.stems absolutely no throat ignition with partially soiled Candles open. as shown in I "i g. 5b.

Die überlegene Leistung des erfindungsgemäßen Zündsystenis geht auch aus der graphischen Darstellung in K i g. ba hervor, in der die Sekundärspannung in kV in Beziehung gesetzt ist zu der Motordrehzah! pro Minute χ 1000. Die Kurve (f) zeigt das herkömmliche Koniakiunterbrcchersystem, das eine maximale Sekundärspannung von 24 kV bei niedrigen Motordrehzahlen hat. das jedoch relativ schnell abfällt, so daß bei b500 IJpM die Sekundärspannung nur in der Größenordnung von 14 kV liegt. Beim erfindungsgemäßen Zündsystem dagegen herrscht gemäß Kurve (g)eine imThe superior performance of the ignition system according to the invention is also evident from the graph in K i g. ba, in which the secondary voltage in kV is related to the motor speed! per minute χ 1000. The curve (f) shows the conventional Koniaki interrupter system, which has a maximum secondary voltage of 24 kV at low engine speeds. which, however, drops relatively quickly, so that at b500 IJpM the secondary voltage is only of the order of 14 kV. In the ignition system according to the invention, on the other hand, there is an im according to curve (g)

wesentlichen konstante Sekundärspannung von 30 kV zwischen 0 und 5000 LJpM. Für Drehzahlen von mehr als 5000 IJpM verringert sich zwar die Sekundärspannung geringfügig, bei 10 000 HpM selbst ist sie aber immer noch auf einem Wert von 25 kV.essentially constant secondary voltage of 30 kV between 0 and 5000 LJpM. For speeds of more The secondary voltage decreases slightly above 5000 IJpM, but it is at 10,000 HpM itself still at a value of 25 kV.

Schließlich zeigt die Kurve (h) in der graphischen Darstellung in Fig. 6b, wie die Sekundärspannung mit ßattenespannungen unicr dem nominellen Wert von 12 Volt kleiner wird. Selbst wenn die Batteriespannung jedoch 6 Volt beträgt, läßt sich eine Sekundärspannung von 15 kV erreichen. Vorausgesetzt, daß genug Fnergie in der Batterie vorhanden ist, um den Motor anzudrehen, zündet das Zündsystem den Motor.Finally, curve (h) in the graphic representation in FIG. 6b shows how the secondary voltage becomes smaller with battery voltages unicr the nominal value of 12 volts. However, even if the battery voltage is 6 volts, a secondary voltage of 15 kV can be achieved. Provided there is enough energy in the battery to crank the engine, the ignition system will ignite the engine.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

«09 512738«09 512738

Claims

22 OO 704 claims:

1. Transistorized ignition circuit for an internal combustion engine, with a rectangular control pulse generating device from an infrared radiation source and a phototransistor as well as a chopper disk arranged in its beam path, driven synchronously with the internal combustion engine, with an amplifier circuit connected to the output of the phototransistor, which consists of several in switch mode and transistors connected in cascade, which are operated inversely to one another, and mi «, a power stage which is in series with the primary winding of an ignition coil and has at least one transistor, the control signal is connected to the collector of the output transistor of the amplifier circuit and which is operated inversely to this output transistor, characterized in that a focusing device (13, 16) for the infrared radiation is arranged between the infrared radiation source (1) and the phototransistor (2) real corner pulses through the phototransistor (2) between its emitter and collector a first diode (D4) is connected in such a way that it suppresses glitches and that to control the disconnection of the power stage (P or Pl, Pl) and the current in the primary winding of the Ignition coil (4) a Zener diode (Zl) is connected to the power stage (P or Pl. P2) and a second diode (Dl) is provided to block the flow of current via the Zener diode (Zl) to the output transistor (T3) of the amplifier circuit.

2. Ignition circuit according to claim 1, characterized in that the Zener diode (Zl) in series with a resistor (R9) between the control input of the power stage (P or. Pl, P2) and the collector of the output transistor (P or. P2) of the at least one transistor having line level and when positive shutdown glitches occur, the shutdown of the power stage is slowed down.

3. Ignition circuit according to claim 1 or 2, characterized in that a third diode (D 2) between the collector and the emitter of the output transistor (P or P2) of at least a power stage having a transistor is connected in such a way that it produces negative switch-off interference pulses suppressed.

4. Ignition circuit according to one of claims 1 to

3, characterized in that the power level has two transistors (P1, P2) in Darlington circuit with connected collectors.

5. Ignition circuit according to one of claims 1 to

4, characterized in that the focusing device consists of two plano-convex lenses (13, 16) consists of one (1.3) in a first housing (12) and carrying the infrared radiation source (1) the other (16) thereof arranged in a second housing (14) carrying the phototransistor (2) are that the one lens (13) emerging from the converging infrared rays in one practically in the middle between the two lenses in the plane of the rotating zipper disk (3) Cut point (17).

The invention relates to a transistorized ignition circuit for an internal combustion engine, with a device which generates rectangular control pulses and consists of an infrared radiation source and a rotuW dliSiSiüF

As well as one

in vjCrCiiin vjCrCii

arranged chopper disk driven synchronously with the internal combustion engine, with one at the output of the phototransistor connected amplifier circuit, which consists of several in switch mode and inverse

ίο operated in cascade! Transistors exists, and with one in series with the primary winding of an ignition coil, minesiens a transistor having a power stage, the control input of which is connected to the collector of the output transistor

stors of the amplifier circuit is connected and which is operated inversely to this output transistor.

In a known circuit of this to, the infrared radiation reaches the phototransistor directly. This has the disadvantage that the phototransistor only switches through after several switching attempts Disadvantage that when the induced voltage h, the ignition coil generated interference pulses detrimental to the generation of the square-wave pulses required for proper ignition

impact.

Finally ka = in it in the known circuit also / u high voltage peaks when switching off the current in the primary winding due to the induced voltage which means a danger for the transistors (DTOS 19 09 804).

The invention is based on the object of a transistorized ignition circuit for an internal combustion engine to create that delivers ignition pulses for a certain period of time with a more precise time sequence and in which the components are protected from voltage peaks.

According to the invention, this object is achieved in a circuit of the type mentioned at the outset. that between the infrared radiation source and the phototransistor a focusing device for the infrared radiation is arranged that for generating interference pulse-free square-wave pulses through the phototransistor a first diode is connected between its emitter and collector in such a way that it emits interference pulses suppressed, and that to control the disconnection of the power stage and the current in the primary winding A Zener diode is connected to the ignition coil on the power stage and to block the flow of current a second diode is provided from the Zener diode to the output transistor of the amplifier circuit.

The focusing device first of all ensures that the circuit is then also precisely timed is activated when there are impurities in the beam path.

ss So that, on the one hand, there is no excessively high voltage on the supply lines and on the other hand interference pulses do not have a detrimental effect on the formation of square-wave pulses Can, the phototransistor is through a diode

c, o protected, during the performance level and the A Zener diode and a diode are assigned to the output transistor of the amplifier circuit. the Zener diode ensures that the transistor of the power stage does not pass the current in the primary winding too quickly

ft5 switches off. Because the voltage is too high induced, then the Zener diode becomes conductive, so that the transistor of the power stage switches off delayed. So that the flowing through the Zener diode