DE2434788C2

DE2434788C2 - Zündanlage für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2434788C2
Application number: DE19742434788
Authority: DE
Inventors: Adolf 7000 Stuttgart Fritz; Gerd Dipl.-Ing. 7140 Ludwigsburg Höhne
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1974-07-19
Filing date: 1974-07-19
Publication date: 1982-09-16
Also published as: JPS5115740A; DE2434788A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei der Zündanlage nach dem Hauptpatent kann es vorkommen, daß der Steuertransistor die Verbindungs schaltstrecke nicht rasch genug in den stromsperrenden Schaltzustand steuert und demzufolge die Zündspannung nicht immer für einen wirkungsvollen Zündfunken ausreicht.

Aufgabe der Erfindung ist es. eine Zündanlage der eingangs erwähnten Art zu schaffen und dabei die soeben genannte Unzulänglichkeit zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anwendung der Maßnähmen im kennzeichnenden Teil des Hauplanspruches gelöst.

Es ist zwar (nach der DE^ÖS 23 62 471) schon eine in Richtung der Erfindung liegende Zündanlage bekannt, bei der jedoch v/eder der dem Signalgeber nachgeschaN tete Schwellwertschalter nach Art eines Schmitt-Trigiers aufgebaut ist noch der SteuerlfansistOf mit einem weiteren Transistor einen nach Art eines Schmitt-Triggers aufgebauten Schwellwertschalter bildet, weshalb es auch hier vorkommen kann, daß die elektronische Verbindungsschaltstrecke nicht rasch genug umgesteuert wird.

Des weiteren wurde (nach Jer DE-OS 24 24 896) schon eine in Richtung der Erfindung liegende Zündanlage vorgeschlagen, bei der jedoch das Speicherglied n-cht unmittelbar mit dem dem Signalgeber

ίο nachgeschalteten Schwellwertschalter verlynden ist und somit auch nicht über diesen Schwellwertschalter entladen wird.

Die Erfindung weiter ausbildende Einzelheiten werden anhand des in der Zeichnung dargestellten

is Ausführungsbeispiele:, näher erläutert und beschrieben. Die dargestellte Zündanlage soll für die nicht dargestellte Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges bestimmt sein. Diese Zündanlage besitzt eine Stromquelle 1, die im Beispielsfall die Batterie des Kraftfahrzeuges ist. An der Stromquelle 1 geht von dem Pluspol eine einen Betriebsschalter (Zündschalter) 2 enthaltende erste Versorgungsleitung 3 und von dem Minuspol eine bei 4 an Masse liegende zweite Versorgungsleitung 5 aus. Von der ersten Versorgungsleitung 3 geht eine Verbindung aus, die zunächst über die Primärwicklung 6 einer Zündspule 7 und danach über eine Verbindungsschaltstrecke 8 zur zweiten Versorgungsleitung 5 führt. Die Verbindungsschaltstrecke 8. die zum Schutz gegen Überlastung die Parallelschaltung eines Kondensators 9 und einer von der Stromquelle 1 in Sperrichtung beanspruchten Zenerdiode 10 in ihrem Nebenschluß aufweist, wird durch die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors 11 gebildet Der Transistor 11 ist mit einem Vortransistör 12 nach Art einer Darlington-Schaltung verbunden, das heißt, beide Transistoren 11, 12 sind am Kollektor miteinander verbunden und je an der Basis-Emitter-Strecke mit einem von zwei Nebenschlußwiderstände 13, 14 versehen, wobei außerdem noch die Basis des

4n Transistors 11 an dem Emitter ^es Vortransistors 12 liegt.

Von dem zwischen Primärwicklung 6 und Verbindungsschaltstrecke 8 liegenden Leitungsabschnitt geht eine Verbindung aus. die zunächst jber die Sekundärwicklung 15 der Zündspule 7 und danach über eine Zündkerze 16 zur zweiten Versorgungsleitung 5 führt. Selbstverständlich kann die Sekundärwicklung 15 auch mittels eines nicht dargestellten Zündverteilers in einer vorbestimmten Reihenfolge mit mehreren Zündkerzen

w in Verbindung gebracht werden

Eine ebenfalls von der ersten Versorgungsleitung 3 ausgehende Verbindung führt z.unächst über einen Vorwiderstand 17 und danach über einen Pufferkonden sator 18 zur zweiten Versorgungsleitung 5 Zwischen Vorwiderstand 17 und Pufferkondensator 18 liegt ein Schaltungspunkt 19, von dem eine Verbindung ausgeht, die zunächst über einen Widerstand 20. danach über eine von der Stromquelle 1 in Durchlaßrichtung beanspruchte Diode 21. anschließend Über einen

m> Bemessungswiderstand 22 und schließlich über eine Geberwicklung 23 zur zweiten Versorgungsleitung 5 führt.

Die deberwicklung 23 ist Bestandteil eines mit gestricheltem Linienzug angedeuteten Signalgebers 24,

der mit einem nicht dargestellten rotierenden Teil der Brennkraftmaschine gekuppelt ist Und nach Art eines Wechseistromgeneralors arbeitet. Es wird somit wälv rend des Betriebes Von dem Signalgeber 24 eine

wenigstens annähernd sinusförmige Wechselspannung zur Verfügung gestellt, von der die negative Halbwelle in Richtung des Pfeiles Ui und die positive Halbwelle in Richtung des Pfeiles Wl wirken soll.

Zwischen Widerstand 20 und Diode 2t liegt ein Steuerschaitungspunkt 25 der über die Parallelschaltung einer von der Stromquelle 1 in Sperrichtung beanspruchten Diode 26, eines Bemessungswiderstandes 27 sowie eines Störimpulse ableitenden Kondensators 28 " mit der zweiten Versorgungsleitung 5 in Verbindung in steht und außer dem an die Basis eines Transistors 29 angeschlossen ist. Der Transistor 29 ist Eingangstransistor eines nach Art eines Schmitt-Triggers arbeitenden Schweüwertschalters 30, dessen Ausgangstransistor mit 31 bezeichnet ist Beide Transistoren 29, 31 sind mit ihrem Emitter über einen gemeinsamen Widerstand 32 an die zweite Versorgungsleitung 5 und mit ihrem Kollektor je über einen von zwei Widerständen 33, 34 an den Schaltungspunkt 19 angeschlossen, wobei außerdem der Kollektor des Eingangstransistors 29 mit der Basis des Ausgangstransistors 31 in Verbindung steht und am Kollektor des Ausgangstransistors 31 der Signalausgang 35 des Schwellwertschalters ^O gebildet wird.

Der Signalausgang 35 des Schwellwertschalters 30 steht mit der Basis eines Steuertransistors 36 in Verbindung und zwar über ein Speicherglied 37, das mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine kleiner werdende Energiebeträge speichert und im Beispielsfall lediglich durch einen Kondensator 38 gebildet ist. Der 3η dem Steuertransistor 36 zugewandte Anschluß des Speichergliedes 37 steht sowohl über einen Widerstand 39 mit dem Schaltungspunkt 19 als auch über einen Störimpulse ableitenden Kondensator 40 mit der zweiten Versorgungsleitung 5 in Verbindung. η

Der Steuertransistor 36 bildet mit einem weiteren Transistor 41 einen weiteren Schwellwertschalter 42. der ebenfalls nach Art eines Schmitt-Triggers arbeitet und an seinem durch den Kollektor des weiteren Transistors 41 gebildeten Signalausgang 43 Steuerpotential zur Änderung des Schaltzustandes der Verbindungsschaltstrecke 8 zur Verfugung stellt. Zu diesem Zweck ist der auch über einen Widerstand 44 an der ersten Versorgungsleitung 3 angeschlossene Signalausgang 43 des weiteren Schwellwertschalters 42 mn der 4i Basis des Vortransistors 12 verbunden.

Sowohl der Emitter des Steuertrnsistors 36 als auch der Emitter des weiteren Transistors 41 haben über einen gemeinsamen Emitterwiderstand 45 mit de^r zweiten Versorgungsleitung 5 Verbindung, wobei w jedoch in dem von dem Emitter des Steuertrarisistors 36 zu dem Emitterwiderstand 45 führenden Verbindungs abschnitt mindestens einp von der Stromquelle I in Durchlaßrichtung beanspruchte Diode 46 liegt. Schließ lieh führt noch von dem über einen Widerstand 47 an v> der ersten Versotgungsleitung 3 hegenden Kollektor des Steuertransistors 36 zu der über einen Widerstand 48 an der zweiten Versorgungsleitung 5 liegenden Basis des weiteren Transistors 41 eine Verbindung, die mindestens eine, bevorzugt jedoch meh.ere Dioden 49 enthält, wobei diese Dioden 49 von der Stromquelle 1 in Durchlaßrichtung beansprucht werden,

Die soeben beschriebene Zündanlage hat folgende Wirkungsweise;

Sobald der Betriebsschalter 2 geschlossen wird, ist die Anlage funktionsbr.reit Wird gerade am Signalgeber 24 eine in Richtung oes Pfeiles L/2 wirkende positive Spahnungshalbwelle ZU"- Verfügung gestellt, so ist das infolge der Dioden 21,26 ohne Einfluß auf die Basis des zum Schwellwertschalter 30 gehörenden Eingangstransistors 29. In diesem Fall verläuft somit über die Basis-Emitter-Strecke des Eingangstransistors 29 ain Steuerstrom, der über die Schaltungselemente 2, 3, 17, 19, 20, 25, 32 sowie 5 geführt wird und die Emitter-Kollektor-Strecke dieses Transistors 29 in den stromdurchlassenden Schaltzustand steuert, während sich abhängig davon die Emitter-Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 31 in dem stromsperrenden Schaltzustand befindet. Demzufolge fließt über die Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors 36 ebenfalls ein Steuerstrom, der über die Schaltungselemente 2, 3, 17, 19,39,46,45 sowie 5 verläuft und die Emitter-Kollektor-Strecke dieses Transistors 36 in den stromdurchlassenden Schaltzustand steuert. Dabei verzweigt sich ein Teilstrom über den Widerstand 34 und den das Speicherglied 37 bildenden Kondensator 38, so daß sich dieser Kondensator 38 auf einen bestimmten Energiebetrag auflädt.

Wenn bich die Emitter·Kollektor-Strecke des Steuertransistors 36 >n dem stromdurc.« assenden Schaltzustand befindet, wird die Basis-Emi.ier-Strecke des weiteren Transistors 41 überbrückt, so daß dessen Emitter-Kolben-Strecke nichtleitend ist. Infolge eines Stromflusses über die Schaltungselemente 2, 3, 44, 43, 14,13 „owie 5 entstehen an den Nebenschlußwiderständen 13, 14 .Spannungsabfälle, durch die sowohl die Emitter-Kollektor-Strecke des Vortransistors 12 als auch die die Verbmdungsschaltstrecke 8 bildende Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 11 in den stromdurchlassender Schaltzustand gesteuert werden. Die Primärwicklung 6 der Zündspule 7 wird daher jetzt mit Strom aus der Stromquelle 1 gespeist.

Tritt nun in der Geberwicklung 23 des Signalgebers 24 die in Richtung des Pfeiles L'l wirkende neg:uive Spannungshalbv,elle auf. so fließt über die Parallelschaltung der Diode 26 und des Bemessungswiderstandes 27 Strom, der über die Diode 2i sowie Widerstand 22 zu Geberwicklung 23 zurückgeführt wird und schließlich einen Steuerstromzufluß zum Eingangstrarsistor 29 des Schwellwertschalters 30 verhindert. Es fließt dann Steuerstrom über die Basis-Emitter-Strecke des Aus gangstransistors 31. der über die Schaltungselemente 2, 3, 17, 19, 33, 32 sowie 5 verläuft und die EmiMer-Kollektor-Strecke dieses Transistors 31 leitend macht Es setzt eine Umladung des das Speicherglied 37 bildenden Kondensators 38 ein und zwar über den Widerstand 39. die Emitter Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 31 und den Widerstand 32. Das Potential an der Basis des Steuertransistors 36 verschiebt sich dabei so weit in negativer Richtur.g. daß dessen Emitter-Kollektor Streik*: in den stromsperrenden Schaltzustand ub:r geht. Durch die gewählte galvanische Kopplung Lwis.hen dem Steuertransistor 36 und dem weiteren Transistor 41 wird die Kmitter-Kollektor-Strecke bei dem letzteren Transistor 4! schlagartig leitend und zwar infolge des an seiner Basis-1 mitter Strecke verstärkt einsetzenden, über die Schaltungselemente 2, 3, 47, 49, sowie 5 geführten Steuerstromes Abhängig davon verschwinden momentan die Spannungsabfälle an den Nebenschlußwiderständen 13, J4 so daß die Emitter-K.oilekfof-Strecke des Vortransistors J2 -ilntf die die Verbindungsschaltstrecke 8 bildende Emhter-Kollektor-Slrecke des Transistors 11 sehr rasch in den stromsperrenden fjhaltzustand übergehen. Durch die dabei stattfindende schnelle Unterbrechung des über die Primärwicklung 6 geführten Slromflusses wird in der

Sekundärwicklung 15 ein HochspannungsstoQ und damit an der Zündkerze 16 ein Zündfunken erzeugt, dessen Wirksamkeil auch bei hoher Drehzahl der Brennkraftmaschine für eine sichere Entflammung des Kraftstoff-Luft-Gemisches noch ausreichend ist.

Nach einer bestimmten Zeitspanne ist die Entladung des das Speicherglied 37 bildenden Kondensators 38 soweit fortgeschritten, daß am Steuertransistor 36 infolge des an der Basis wieder in positiver Richtung ansteigenden Potentials die Emitter-Kollektor-Strecke erneut in den stromdurchlassenden Schaltzustand gesteuert wird. Dadurch gelangt wieder die Emitter-Kolleklor-Strecke des weiteren Transistors 41 in den stromsperrenden Schaltzustand und die Emitter-Kollektor-Strecke des Vortransistors 12 sowie die die Verbindungsschaltstrecke 8 bildende Emitter^Kollektor-Strecke des Transistors 11 in den slromdurchlassenden Schaltzustand. Der Slromfluß durch die Primärwicklung 6 und somit die Energiespeicherung in der Zündspule 7 käliii uctciiS iricucF uegifiticir, Hutu ucVöF der Signalgeber 24 mit seiner abklingenden negativen Spannungshalbwelle den Schwellwertschalter 30 umgesteuert hat, das heißt bevor die Emitter-Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 31 nichtleitend geworden ist. Findet dann diese Umsteuerung statt, so wird der das Speicherglied 37 bildende Kondensator 38 wieder über den Widerstand 34 aufgeladen, so daß im Zündzeitpunkt der soeben beschriebene Funktions-

ablauf erneut beginnen kann. Daraus erkennt man leicht, daß die jeweils durch diese Aufladung gespeicherte Energie mit wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine abnimmt. Durch entsprechende Bemessung der Umladung des das Speicherglied 37 bildenden Konden-

sators 38 läßt es sich erreichen, daß das auf die Primärwicklung 6 bezogene Verhältnis von Stromflußzeit zur Strornunierbreehurtgszeit mit wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine größer wird, also auch bei hoher Drehzahl ausreichend Zündenergie zur

!5 Verfügung steht.

Die zwischen Emitter des Steuertransistors 36 und Emitterwiderstand 45 liegende Diode 46 schützt die Basis-Emitter-Strecke dieses Transistors 36 gegen Oberspannung, wenn der das Speicherglied 37 bildende

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Ausgangstransistors 31 entladen wird. Die Dioden 49 sind vorgesehen, um am Schwellwertschalter 42 ein definiertes Schaltverhalten sicherzustellen und eine störendeTemperaturbeeinflussung zu vermeiden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

Claims

Patentansprüche:

1. Zündanlage für Brennkraftmaschinen mit einem kontaktieren Signalgeber, mit einem daran angeschlossenen, nach Art eines Schmitt-Triggers aufgebauten Schwellwertschalter, mit einer in Reihe zur Primärwicklung einer Zündspule liegenden elektronischen Verbindungsschaltstrecke, die im Zündzeitpunkt den aus einer Gleichstromquelle zugeführten Strom unterbricht, mit einem Steuertransistor, der durch den nichtleitenden Zustand seiner Emitter-Kollektor-Strecke die elektronische Verbindungsschaltstrecke in den Sperrzustand bringt und dessen Verhältnis von Leitdauer zu Sperrdauer sich mit wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine vergrößert, und mit einem Speicherglied, dessen jeweils vor einem Zündvorgang gespeicherte Energie mit wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine abnimmt, wobei die Basis des Steuertransistors über das Speicherglied unmittelbar mit dem Schwellwertschalter Verbindung hat und die Entladung des Speichergiiedes über den Schwellwertschalter läuft, nach Patent 22 44 781, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuertransistor (36) mit einem weiteren Transistor (41) einen weiteren Schwellwertschalter (42) bildet, der ebenfalls nach Art eines Schmitt-Triggers aufgebaut ist und an seinem Signalausgang (43) Steuerpotential zur Änderung des Schaltzustandes der Verbindungsschaltstrecke (8) zur Verfügung stellt.

2. Zündanlage nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Emitter des Steuertransistors (36) als auch der Emitter des weiteren Transistors (41) mil einem gemeinsamen Emitterwiderstand (45) Verbindung haben und in der von dem Emitter des Steuertran stors (36) zu diesem Emitterwiderstand (45) führenden Verbindung wenigstens eine von der Stromquelle (1) in Durchlaßrichtung beanspruchte Diode (46) liegt.

3. Zündanlage nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß in einer von dem Kollektor des Steuertransistors (36) zu der Basis des weiteren Transistors (41) führenden Verbindung wenigstens eine von der Stromquelle (1) in Durchlaßrichtung beanspruchte Diode (49) liegt.