DE2455593C2

DE2455593C2 - Zündanlage für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2455593C2
Application number: DE19742455593
Authority: DE
Inventors: Herman 7141 Schwieberdingen Roozenbeek
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1974-11-23
Filing date: 1974-11-23
Publication date: 1985-04-25
Also published as: JPS5174138A; DE2455593A1

Description

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Der Schwellwertschalter 27 weist einen (npn-)Ein- Die soeben beschriebene Zündanlage hat folgende

gangstransistor 30 und einen (npn-)Ausgangstransistor Wirkungsweise:

31 auf. Diese beiden Transistoren 30,31 sind mit ihrem Sobald der Betriebsschalter 2 geschlossen wird, ist die Emitter über einen gemeinsamen Widerstand 32 an die Anlage funktionsbereit. Wird gerade am Signalgeber 23 Masseleitung 4 und mit ihrem Kollektor je über einen 5 eine in Richtung des Pfeiles U2 wirkende positive Spanvon zwei Widerständen 33,34 an den Schaltungspunkt nungshalbwelle zur Verfügung gestellt, so ist das infolge M 19 angeschlossen. Außerdem steht die Basis des Aus- der Diode 21 ohne Einfluß auf die Basis des zum % gangstransistors 31 über einen Widerstand 35 mit dem Schwellwertschalter 27 gehörenden Eingangstransi-'! Kollektor des Efcgangstransistors 30 und über einen store 30. In diesem Fall verläuft somit über die Basisweiteren Widerstand 36 mit der Masseleitung 4 in Ver- io Emitter-Strecke des Eingangstransistors 30 ein Steuerbindung, strom, der über die Schaltungselemente 2,3,16,20,25, Der Ausgang 37 des Schwellwertschalters 27 steht 32 sowie 4 geführt wird und die Emitter-Kollektorüber ein Speicherglied 38 mit der zu einem (npn-)Steu- Strecke dieses Transistors 30 in den stromdurchlassenertransistor 39 gehörenden Basis in Verbindung, die au- den Schaltzustand steuert, während abhängig davon die ßerdem über einen zur Ableitung von Störimpulsen die- 15 Emitter-Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 31 nenden Kondensator 40 an die Masseleitung 4 und über in den stromsperrenden Schaltzustand gelangt Demzueinen Widerstand 41 an den Schaltungspunkt 19 ange- folge fließt über die Basis-Emitter-Strecke des Steuerschlossen ist Dabei ist dem Speicherglied 38 der Wider- transistors 39 ebenfalls ein Steuerstrom, der über die stand 34 als »Ladewiderstand« und der Widerstand 41 Schaltungselemente 2*3,16,41 sowie 4 verläuft und die als »Entladewiderstand« zugeordnet 20 Emitter-Koliektor-Strecke dieses Transistors 39 in den Der mit seinem Emitter an der Masseieitung 4 liegen- stromdurchlassenden Schaltzustand steuert Dabei verde Steuertransistor 39 ist mit seinem Kollektor \ber die zweigt sich ein Teilstrom über den Ladewiderstand 34 Serienschaltung zweier Widerstände 42,43 an die Ver- und das Speicherglied 38, so daß sich das Speicherglied sorgungsleitung 3 angeschlossen. An der gemeinsamen 38 auf einen bestimmten Energiebetrag auflädt
Verbindung 44 dieser beiden Widerstände 42, 43 liegt 25 Wenn sich die Emitter-Kollektor-Strecke des Steuerdie Basis eines (pnp-)Vortransistors 45, der mit seinem transistor» 39 in dem stromdurchlassenden Schaltzu-Emitter an die Versorgungsleitung 3 angeschlossen ist stand befindet wird auch über die Basis-Emitter-Strek- und zum Schutz gegen Störimpulse einen Kondensator ke des Vortransistors 45 Steuerstrom geführt, so daß 46 im Nebenschluß seiner Basis-Emitter-Strecke auf- dessen Emitter-Kollektor-Strecke leitend ist Infolge eiweist Der Kollektor des Vortransistors 45 ist über einen 30 nes Stromflusses über die Schaltungselemente 2,3,45, Widerstand 47 mit der Basis des weiteren Transistors 11 47,13,12 sowie 4 entstehen an den Widerständen 12,13 verbunden. Spannungsabfälle, durch die sowohl die Emitter-Kollek-Das Speicherglied 38, das einen mit wachsender tor-Strecke des weiteren Transistors 11 als auch die die §t Drehzahl der Brennkraftmaschine abnehmenden Ener- Zündungsschaltstrecke 7 bildende Emitter-Kollektor-H giebetrag speichert, weist einen zwischen dem Ausgang 35 Strecke des Transistors 10 in den stromdurchlassenden H 37 des Schwellwertschalters 27 und der Basis des Steu- Schaltzustand gesteuert werden. Die Primärwicklung 5 |3 ertransistors 39 liegenden Stromzweig 48 auf, der einen der Zündspule 6 wird daher jetzt mit Strom aus der ff Kondensator 49 enthält Dem Stromzweig 40 ist ein Stromquelle 1 gespeist
Il ebenfalls zum Speicherglied 38 gehörender Stromzweig Tritt nun in der Geberwicklung 22 des Signalgebers

50 parallel geschaltet der die Serienschaltung eines 40 23 die in Richtung des Pfeiles Ui wirkende negative %, Kondensators 51 und eines spannungsabhängigen Spanrjingshalbwelle auf, so wandert das Potential am if! Schaltgliedes 52 enthält das erst bei einer bestimmten Schaltungspunkt 24 in negativer Richtung, bis schließ- ^ Ladespannung am Kondensator 49 Strom durchläßt Hch ein Steuerstromzufluß zum Eingangstransistor 30

Die Anpassung der Dauer des Stromflusses in der Pri- des Schwellwertschalters 27 verhindert wird. £s fließt

märwicklung 5 an die Drehzahl der Brennkraftmaschine 45 dann Steuerstrom über die Basis-Emitter-Strecke des

läßt sich nocfii verbessern, wenn — außer dem Strom- Ausgangstransistors 31, der über die Schaltungselemen-

zweig 50 mit dem Kondensator 51 und dem spannungs- te 2, 3, 16, 33, 35, 32 sowie 4 verläuft und die Emitter-

S abhängigen Schaltglied 52 ~ noch weitere im Neben- Kollektor-Strecke dieses Transistors 31 leitend macht

|I schluß des Kondensators 49 liegende Stromzweige vor- Es setzt eine Entladung des Speichergliedes 38 ein, und

§js gesehen, werden, die je die Serienschahung eines Kon- 50 zwar über den Widerstand 41, die Emitter-Kollektor-

ί| densators und eines spannungsabhängigen Schaltglie- Strecke des Ausgangstransistors 31 und den Widerstand

'yk des enthalten. Im Beispielsfall ist ein einziger weiterer 32. Das Potential an der Basis des Steuertransistors 39

ι Stromzweig 53 gewählt, der im Nebenschluß der Strom- verschiebt sich dabei soweit in negativer Richtung, daß

|ϊ zweige 48,50 liegt und die Serienschahung eines Kon- dessen Emitter-Kollektor-Strecke in den stromsperren-

ψί densators 54 und eines spannungsabhängigen Schalt- 55 den Schaltzustand übergeht Somit geht aucb die Eir.it-

g gliedes 55 enthält, das erst bei einer bestimmten Lade- ter-Kollektor-Strecke des Vortransistors 45, die Emit-

p spannung an den Kondensator 49,51 Strom durchläßt ter-Kollektor-Strecke des weiteren Vortransistors 11

■φ. Dabei ist die Kapazität des Kondensators 51 größer als und die die Zündungsschaltstrecke 7 bildende Emitter-

If diejenige des Kondensators 49 und die Kapazität des Kollektor-Strecke djs Transistors 10 in den stromsper-

Kondensators 54 größer als diejenige des Kondensators eo renden Schaltzustand über. Durch die dabei stattfinden-

51 gewählt, während der Stromfluß am spannungsab- de Unterbrechung des über die Primärwicklung 5 gehängigen Schaltglied 52 im Vergleich zum spannungsab- führten Stromflusses wird in der Sekundärwicklung 14 hängigen Schaltglied 55 bei einem niedrigeren Lade- ein Hochspannungsstoß und damit an der Zündkerze 15 spannungswert einsetzt. ein Zündfunke erzeugt.

Im einfachsten PaI! sind die spannungsabhängigen 65 Nach einer bestimmten Zeitspanne ist die Entladung

Schaltglieder 52, 55 durch je eine von zwei durch den des Speichergliedes 38 soweit fortgeschritten, daß am

Ladestrom der Kondensatoren 51, 54 in Sperrichtung Steuertransistor 39 infolge des an der Basis wieder in

beanspruchte Zenerdioden 56,57 gebildet. positiver Richtung ansteigenden Potentials die Emitter-

Kollektor-Strecke erneut in den stromdurchlassenden Schaltzustand gesteuert wird. Dadurch gelangt auch wieder die Emitter-Kollektor-Strecke des Vortransistors 45, die Emitter-Kollektor-Strecke des weiteren Transistors 11 und die die Zündungsschaltstrecke 7 bildende Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 10 in den stromdurchlassenden Schaltzustand. Der Stromfluß durch die Primärwicklung 5 und somit die Energiespeicherung in der Zündspule 6 kann bereits wieder beginnen, noch bevor der Signalgeber 23 mit seiner abklin- ι ο genden negativen Spannungshalbwelle den Schwellwertschalter 27 umgesteuert hat, das heißt bevor die Emitter-Kollektor-Strecke des Eingangstransistors 30 leitend und die Emitter-Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 31 nichtleitend geworden ist. Findet is dann diese Umsteuerung statt, so wird das Speicherglied 38 wieder über den Widerstand 34 aufgeladen, so daß der soeben beschriebene Funktionsablauf erneut beginnen kann.

Das Speicherglied 38 wirkt in der Weise, daß im niederen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine bei der Ober den Ladewiderstand 34 erfolgenden Aufladung des Kondensators 49 schließlich ein Ladespannungswert erreicht wird, bei der das spannungsabhängige Schaltglied 52 Strom durchläßt und auch der Kondensator 51 aufgeladen wird. Der über den Ladewiderstand 34 zufließende Ladestrom steigt jetzt wegen der größer gewordenen Zeitkonstante langsamer an, bis dann der Ladespannungswert an den beiden Kondensatoren 49, 51 auch einen Stromfluß über das spannungsabhängige Schaltglied 55 und somit eine Aufladung des Kondensators 54 verursacht Der Anstieg des über den Ladewiderstand 34 zufließenden Ladestromes wird noch weiter verlangsamt, bis schließlich die Emitter-Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 31 infolge des Spannungszustandes am Signalgeber 23 wieder in den stromdurchiassenden Schaltzustand gesteuert wird und die Entladung der in Parallelschaltung wirkenden Kondensatoren 49,51, 54 einsetzt Es ergibt sich dann in Verbindung mit dem Entladewiderstand 41 eine relativ große Zeitkonstante, so daß die Emitter-Kollektor-Strecke des Steuertransistors 39 und somit auch die die Zündungsschaltstrecke 7 bildende Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 10 über eine längere Zeit im stromsperrenden Schaltzustand verbleiben. Diese Zeitdauer wird nun mit steigen- der Drehzahl der Brennkraftmaschine in geeigneter Weise verkürzt, weil dann zunächst einmal die Kapazität des Kondensators 54 und bei noch weiter ansteigender Drehzahl auch die Kapazität des Kondensators 51 nicht mehr an dem Lade- und Entladevorgang des Speichergliedes 38 beteiligt ist Die Zeit, während der sich nun der Steuertransistor 39 und damit auch der Transistor 10 im stromsperrenden Schaltzustand befinden, bleibt dann bei weiter wachsender Drehzahl wenigstens nahezu konstant

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 den anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausfüh- Patentansprüche: rungsbeispiels näher erläutert und beschrieben. Die dargestellte Zündanlage, die für die nicht darge-

1. Zündanlage für Brennkraftmaschinen mit einem stellte Brennkraftmaschine eines ebenfalls nicht dargekontaktlosen Signalgeber, mit einem daran ange- 5 stellten Kraftfahrzeuges bestimmt sein soll, wird aus schlossenen, nach Art eines Schmitt-Triggers aufge- einer Gleichstromquelle 1 gespeist, die im Beispielsfall bauten Schwellwertschalter, mit einer in Reihe zur die Batterie des Kraftfahrzeuges ist An der Stromquelle Primärwicklung einer Zündspule liegenden elektro- 1 geht von dem Pluspol eine einen Betriebsschalter rüschen Verbindungsschaltstrecke, die im Zündzeit- (Zündschalter) 2 enthaltende Versorgungsleitung 3 und punkt den aus einer Gleichstromquelle zugeführten 10 von dem Minuspol eine an Masse liegende Leitung 4 Strom unterbricht, mit einem Steuertransistor, der aus. Von der Versorgungsleitung 3 geht eine Verbindurch den nicht leitenden Zustand seiner Emitter- dung aus, die zunächst über die Primärwicklung 5 einer Kollektor-Strecke die elektronische Verbindungs- Zündspule 6 und danach über eine Zündungsschaltstrekschaltstrecke in den Sperrzustand bringt und dessen ke 7 zur Masseleitung 4 führt Die Zündungsschaltstrek-Verhältnis von Leitdauer zu Sperrdauer sich mit 15 ke 7, die zum Schutz gegen Oberbeanspruchung die wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine ver- Parallelschaltung eines Kondensators 8 und einer von gröBert, und mit einem Speicherglied, dessen jeweils der Stromquelle 1 in Sperrichtung beanspruchten Zevor einem Zündvorgang gespeicherte Energie mit nerdiode 9 in ihrem Nebenschluß aufweist, wird durch wachsender Qsehzahl der Brennkraftmaschine ab- die Emitter-Kollektor-Strecke eines (npn-JTransistors nimmt, wobei die Basis des Steuertransistors über 20 10 gebildet Der Transistor 10 bildet mit einem weiteren das Speicherglied unmittelbar mit dem SchweUwert- (npn-)Transistor 11 eine Darlington-Schaltung, indem schalter Verbindung hat und die Entladung des Spei- diese beiden Transistoren 10, 11 mit ihrem Kollektor chergliedes über den Schwellwertschalter verläuft gemeinsam an der Primärwicklung 5 liegen, an ihrer und wobei außerdem das Speicherglied zwei paral- Basis-Emitter-Strecke je einen von zwei in Serie liegenlelgeschaltete Stromzweige aufweist, von denen je- 25 den Widerstände 12, ^ im Nebenschluß aufweisen und der einen Kondensator enthält, nach Patent der Emitter des weiteren Transistors 11 mit der Basis 2244781, dadurch gekennzeichnet, daß des Transistors 10 verbunden ist

der Kondensator (51) des einen Stromzweiges (50) Von dem zwischen Primärwicklung 5 und Zündungs-

mit einem spar.nungsabhängigen Schaltglied (52) in schaltstrecke 7 liegenden Leitungsabschnitt führt eine

Serie geschaltet ist, das erst bei einer bestimmten 30 Verbindung zunächst über die Sekundärwicklung 14 der

Ladespannung am Kondensator (49) des anderen Zündspule 6 und danach über eine Zündkerze 15 zur

Stromzweiges (48) Strom durchläßt Masseleitung 4. Selbstverständlich kann die Sekundär*

2. Zündanlage nach Anspruch i, dadurch gekenn- wicklung 14 mittels eines nicht dargestellten Zündverzeichnet, daß den zwei Stromzweigen (48,50) wenig- teilers auch in einer vorbestimmten Reihenfolge an stens ein weiterer Stromzweig (53) parallel geschal- 35 mehrere Zündkerzen anschließbar sein.

tet ist der ebenfalls die Serienschaltung eines Kon- Von der Versorgungsleitung 3 führt eine weitere Ver-

densators (54) und eines spannungsabhängigen bindung zunächst über einen Widerstand 16 und danach

Schaltgliedes (55) enthält, das erst bei einer be- über die Parallelschaltung eines Kondensators 17 und

stimmten Ladespannung an den Kondensatoren (49, einer von der Stromquelle 1 in Sperrichtung bean-

51) der erwähnten zwei Stromzweige (48,50) Strom 40 spruchten Zenerdiode 18 zur Masseleitung 4. Zwischen

durchläßt Widerstand 16 einerseits und Kondensator 17 sowie Ze-

3. Zündanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch nerdiode 18 andererseits ist somit ein Schaltungspunki gekennzeichnet, daß das spannungsabhängige 19 vorhanden, der während des Betriebes ein stabilisier-Schaltglied (52 bzw. 55) eine vom Ladestrom der tes Potential aufweist Von dem Schaltungspunkt 19 Kondensatoren (51,54) in Sperrichtung beanspruch- 45 geht eine Verbindung aus, die zunächst über einen Wi-Ie Zenerdiode (36 bzw. 57) ist derstand 20, danach über eine von der Stromquelle 1 in

Durchlaßrichtung beanspruchte Diode 21 und schließ-

'ich über eine Geberwicklung 22 zur Masseleitung 4

führt
50 Die Geberwicklung 22 ist Bestandteil eines mit gestri-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündanlage ge- cheltem Linienzug angedeuteten Signalgebers 23, der

maß dem Oberbegriff des Anspruches 1. mit einem nicht dargestellten, während des Betriebes

Bei der Zündanlage nach dem Hauptpatent kann es rotierenden Teil der Brennkraftmaschine gekuppelt ist

vorkommen, daß die Anpassung der Dauer des Strom- und nach Art eines Wechselstromgenerators arbeitet

flusses in der Primärwicklung an die Drehzahl der 55 Es werden somit von dem Signalgeber 23 während des

Brennkraftmaschine nicht ausreichend präzisiert ist Betriebes wenigstens annähernd sinusförmige Wechsel-

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, bei einer Zündan- Spannungssignale zur Verfugung gestellt, von denen die

lage nach dem Hauptpatent die vorerwähnte Unzuläng- negative Halbwelle in Richtung des Pfeiles U1 und die

lichkeit auf möglichst einfache Weise zu vermeiden. positive Halbwelle in Richtung des Pfeiles Ul wirken

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anwen- eo soll.

dung der im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 Ein zwischen Widerstand 20 und Diode 21 liegender

genannten Maßnahme gelöst. Schaltungspunkt 24 ist an die Anode einer Diode 25

Des weiteren ist (nach der DE-OS 21 27 674) eine in angeschlossen, deren Kathode mit dem Eingang eines Richtung der Erfindung liegende Zündanlage bekannt, nach Art eines Schmitt-Triggers arbeitenden Schwellbei der jedoch das Speicherglied durch einen einzigen 65 wertschalters 27 und außerdem über die Parallelschal-Kondensator in einem monostabilen Multivibrator mit tung eines Bemessungswiderstandes 28 und eines zur Rückkopplungszweig gebildet wird. Ableitung von Störimpulsen dienenden Kondensators

Die Erfindung weiter ausbildende Einzelheiten wer- 29 mit der Masseleitung 4 in Verbindung steht.