DE2265345C2 - Zündanlage für Brennkraftmaschinen mit einem Magnetgenerator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündanlage für Brennkraftmaschinen mit einem Magnetgenerator nach der Gattung des Hauptanspriichs.

Bei sogenannten Spulenzündanlagcn wird im Zündzeitpunkt der zuvor geschlossene Primärstromkreis der Zündanlage durch den Zündtransistor geöffnet. Dabei bricht das vom Primärstrom aufgebaute Magnetfeld der Zündspule zusammen und induziert in der Sekundärwicklung einen Hochspannungsimpuls, der an der Zündkerze einen Zündfunken verursacht.

Bei einer bekannten, transistorgcstcucrien Magneizündanlage ist der Zündtransistor mit einem Widerstand im Primärstromkreis in Reihe geschaltet (DE-OS 15 39 180). Beim Auftreten einer positiven Spannungshalbwelle des Zündankers wird der Zündtransisior durch den an diesem Widerstand sowie der Schaltstrckke des Zündtransistors auftretenden Spannungsabfall über einen Steuertransistor in den siromleitenden Zustand geschähet, in den er bis zum Zündzeitpunkt gehallen wird. Außerdem ist zur geberlosen Ansteuerung des Zündlransistors zum Zündzeitpunkt ein weilerer Widersland im Primärstromkreis angeordnet, zu dem ein Kondensator parallel geschaltet ist. Zum Zündzeilpunkt ist der Kondensator durch den Primärstrom so weit aufgeladen, daß er über eine Z-Diode einen Vorlransistor durchstellen, eier dann die Steuerstrecke lies Stcuerlransistors kurzschließt, diesen somit sperrt. Im Zündzeitpunkt wird auf diese Weise die Versorgung der Hasis Emitter Strecke des Zündtransislors durch den Steucrtransistor unterbrochen und folglich der Zündtransistor gesperrt. Zum Schutz des Sieuertransistors gegen zu hohe Spanmmgsbelastung durch den zum Zündzeitpunkt auftretenden Primärspannungsimpuls isl eine weitere /-Diode zur Fnlla stung der Schaltsirecke des Steuertransistors vorgesehen.

Diese oder derartige Lösungen haben den Nachteil, daß diese Z-Diode zum Zündzeitpunkt aufgrund des ί Primärspannungsimpulses leitend wird und somit nicht nur den Primärspannungsimpuls sondern auch den zur Zündung erforderlichen Sekundärspa.nnungsinipiils in unerwünschter Weise bedämpft. Läßt man bei einer solchen Zündanlage die Z-Diode weg, so können durch ίο die Primärspannungsimpulse unerwünschte Nachzündungen des Zündtransistors auftreien, die den Zündfunken schwächen bzw. de;· Steuertransistor kann zerstör! werden. Ein weiterer Nachteil dieser Zündanlage besieht darin, daß der Widerstand im Primärstromkreis, r. der zur Steuerung des Zündtransistors benötigt wird, den Primärstromkreis in unerwünschter Weise belastet, indem er eine Strombegrenzung und somit nur einen begrenzten Aufbau des Magnetfeldes im Ziindanker während der positiven Spannungshalbwelle bewirkt. Dadurch wird die bei der Unterbrechung des Primärstrornkrcises durch den Zündtransisior ausgelöste Hochspannung in der Sekundärwicklung des Zündankers stark herabgesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine >ϊ transistorgesteuerte Magnetzündanlage so aufzubauen, daß einerseits die in der Zündankerwicklung erzeugten positiven Halbweiien zur Einschaltung des Primärstromes sowie zu seiner Unterbrechung im Zündzeitpunkt verwendet werden und daß andererseits der Zündtransi-M) stör nach der Unterbrechung des Zündzeitpunkt ohne Bedämpfung der Zündspannung im .Sperrzustand gehalten wird.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Zündanlage mit den kennzeichnenden )"> Merkmalen des Hauptanspruchs erreicht.

Die Erfindung ausgestaltende Einzelheiten sind an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Eis zeigt

Fig. 1 das Schaltbild einer Zündanlage mit einem

4CI Magnetzünder, in dessen Primärstromkreis die Schallstrecke des Zündtransistors liegt, der durch einen Stcuerstromkreis im Zündzeitpunkt über eine darin angeordnete Steuereinrichtung gesperrt wird;

Fig. 2 zeigt den zeitlichen Verlauf der Steuerspanv> nungen und Steuerströme zur Umschaltung des Zündtransistors.

In K i g. 1 ist das Schaltbild einer Zündanlage für eine Einzylinder-Brennkraftmaschine dargestellt, die von einem Magnetzünder 10 versorgt wird. Der Magnctzünvi der 10 besteht aus einem umlaufenden Magnetsystem 11 aus mehreren in Umfangsrichlung angeordneten, abwechselnd gepolten Dauermagneten, die beispielsweise in einem Schwungrad der Brennkraftmaschine befestigt sind und von dieser angetrieben werden. Sie .. wirken mit einem am Gehäuse der Brennkraftmaschine angeordneten Ziindanker 12 zusammen, dessen Zünilankcrwitklung 13 als Zündspule mit einer Primärwicklung 1 3,i und einer Sekundärwicklung I ]b ausgebildet ist. Die Sekundärwicklung I Mi ist über ein Zündkabel 14 Ni mit einer Zündkerze 15 tier Brennkraftmaschine verbunden. Die Primärwicklung H« des /ündankcrs 12 versorgt einen l'rimürslromkreis, in dem die Kollcktoi-Emiltcr-Slreckc eines NPN /iindtransislors 16 an geordnet ist. Der Zündtransistor 16 besteht aus einem h'i Haupltransislor 40 und einem Vorlransistor 50, die i" einer Darlingtonschaltung miteinander verbunden sind. Der Kollektor des Zündtransistors 16 ist mit zwei in Reihe gesclialiclen Dioden 17 und 18 kathodenseilig

verbunden und mit seinem Emitter mit dem einen, an Masse liegenden Ende der Primärwicklung 13a des Zündankers 12 verbunden. Die Basis des Vortransistors 30 ist an einen Steuerstromkreis angeschlossen. Der Anodenanschluß der Diode 17 ist über einen Widerstand 19 des Steuertransistors an die Basis eines Vortransistors 30 gelegt. In einem weiteren an der Basis des Vortransistors 30 angeschlossenen Zweig des Steuersiromk-eises ist ein Steuertransistor 31 angeordnet, dessen Kollektor-Emitter-Strecke zur Basis-Emitter-Strecke des Zündtransistors 16 in der Darlingtonschaltung parallel geschaltet ist.

Die Basis des Steuertransistors 31 ist mit dem Abgriff 32a eines Spannungsteilers 32 verbunden, der zur Primärwicklung 13a des Zündankers 12 parallel geschaltet ist. Der Spannungsteiler 32 besteht aus einem Widerstand 33, zwei dazu in Reihe liegende Dioden 34 und 35, cmer Zenerdiode 36 sowie einer,ι weiteren Widerstand 37. Die Zenerdiode 36 im oberen Teil des Spannungsteilers 32 ist derart gepolt, daß der Steuertransistor 31 beim Auftreten einer positiven Spannungshalbwelle im Primärstromkreis cxr Zündanlage erst dann das zu seiner Umschaltung in seinen stromleitenden Zustand erforderliche positive Potential erhält, wenn die Zcnerspannung erreicht wird. Zur Begrenzung der negativen Spannungshalbwelle im Primärstromkreis der Zündanlage ist die Primärwicklung 13a des Zündankers 12 von einer weiteren Diode 38 überbrückt, die mit einem Widerstand 39 in Reihe liegt. Die Diode 38 ist in Bezug auf die Dioden 17 und 18 im Primärstromkreis in umgekehrter Durchlaßrichtung gepolt. Die Wirkungsweise dieser Zündanlage wirü anhand der in F i g. 2 dargestellten Diagramme für den Verlauf der Spannungen und Ströme am Zündtransistor 16 erläutert. Auf der Achse mti ist der Primärstrom /,, als ausgezogene Kennlinie und die Primärspanniing U₁, an der Primärwicklung 13a als gestrichelte Kennlinie dargestellt. Auf der Achse wi> ist der Basisstrom l_h des Zündtransistors 16 dargestellt.

Wird bum Anlaßvorgang der Brennkraftmaschine das Magnetsystem 11 in Pfeilrichtung gedreht, so erzeugen die Dauermagnete in der Primärwicklung 13a des Zündankers 12 eine Spannung mit aufeinanderfolgenden positiven und negativen Halbwellen.

Beim Auftreten einer positiven Spannungshalbwclle des Magnetzünders 10 (Fig. 1) gelangt positives Potential über den Widersland 19 auf die Basis des Vortransistors 30 und schaltet diesen sowie den Zündtransistor 16 über seinen auf Masse liegenden Emitter in den stromicitenden Zustand. Der Primärstromkreis wird dadurch kurzgeschlossen und es fließt ein Primärstrom über die Dioden 17 und 18 und über die Schaltstrecke des Transistors 16. Der konstante Spannungsabfall an den Dioden 17 und 18 hält dabei uen stromleitenden Zustand der Transistoren 30 und 40 aufrecht. Zum Zündzeitpunkt ist an der Zenerdiode 36 des Spannungsteilers 32 die Zenerspannung erreicht. Die Zenerdiode bricht durch, so daß ein positives Potential über den Abgriff 32a nunmehr auf die Basis des Steuertransistors 31 gelangt und diesen in den

ίο stromleitenden Zustand umschallet. Dadurch wird nun die Basis des Vortransistors 30 auf Masse gelegt. Als Folge davon sperren die Transistoren 30 und 40. Damit wird der Primärstrom augenblicklich unterbrochen und dadurch der Zündvorgang an der Zündkerze ausgelöst.

Die dabei in der Primärwicklung des Zündankers 12 induzierte positive Spanriungsspitze ist am Zündiransistor 16 unwirksam, da sie den Stei:crtransisior 31 über die Zenerdiode 36 verstärkt in den stromleitenden Zustand steuert, wodurch die Basis des Vortraiisistors 30 auf Masse gehalten wird.

Gegen Ende der positiven Sparnungshalbwelle im Primärstromkreis wird die Zenerspannung der Zenerdiode 36 erneut unterschritten und der Sieuenransisior 31 gelangt wieder in den Sperrzustand. Damit v.ird die

.>5 Basis des Vortransistors 13 erneut rberden Widerstand 19 an das Anodenpotential der Diode 17 gelegt. Beim Auftreten einer nachfolgenden negativen .Spannungshalbwelle des Magnetzünders wird diese über die Diode 38 und den Widerstand 39 so weit belastet, daß die

!» Erzeugung einer zur Auslösung einer Fchl/ündung ausreichenden Hochspannung in der .Sekundärwicklung 136des Zündankers 13 verhindert wird.

Die mit der Zenerdiode 36 in Reihe geschalteten Dioden 34 und 35 des Spannungsteilers 32 sollen einer

ΐϊ Verschiebung des Zündzeitpunktes entgegenwirken, indem sie den Temperaturgang der Transistoren 30 und 40 und damit die Änderung der Primärspanniing bei unterschiedlichen Temperaturen kompensieren Diese Zündanlage ist für Magnetzünder mit nur einem

to umlaufenden Dauermagneten besonders geeignet, da m^:>. jeder positiven Spannungshalbwelle im Primärstromkreis ein Zündvorgang ausgelöst wird.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise der

··.", Zündanker des Magnetzünders ohne Hochspuiinungswickiung ausgelegt sein. In diesem Fall ist eine besondere Zündspule erforderlich, deren Primärwicklung im Stromkreis der Zündankerwicklung angeordnet ist. Der Zündtransistor kann ebenfalls als PNP-I.ei-

">o stungstransistor ausgeführt sein, wobei dann die übrigen elektrischen Bauteile entsprechend gepolt sein müssen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Zündanlage für Brennkraftmaschinen mit einem Ziindanker, der zur Erzeugung der Zündenergie mit einem von der Brennkraftmaschine angetriebenen, umlaufenden Magnetsystem zusammenwirkt und an dessen Wicklung ein Stromkreis angeschlossen ist, in dem die Schaltstrecke eines Zündtransistors liegt und der zugleich den Primärstromkreis einer Zündspule bildet, deren Sekundärwicklung über ein Zündkabel mit mindestens einer Zündkerze verbunden ist und wobei der Zündtransistor mit seiner Basis an einem Steuerstromkreis mit einem Steuertransistor angeschlossen ist, der im Zündzeitpunkt den Zündtransistor vom stromleitenden Zustand in den Sperrzustand umsteuert, wobei der Steucrtransistor mit seiner Schaltstreckc zur Steuerstrecke des Zündtransistors parallel geschaltet ist und mit seiner Basis an den Abgriff eines zur Zündankerwicklung paralleliiegenden Spannungsteilers angeschlossen ist, nach Patent 22 65 252, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil des Spannungsteilers (32) eine Zenerdiode (36) enthält, die derart gepolt ist. daß der Steuertransistor (31) beim Erreichen der Zenerspannung an seiner Basis ein positives Potential erhall.

2. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zenerdiode (36) mit wenigstens einer weiteren Diode (34,35) in Reihe geschaltet ist.