DE2642314A1 - IC engine ignition circuit with extra transistor - has precise limiting of current flowing through output transistor and transformer primary - Google Patents

IC engine ignition circuit with extra transistor - has precise limiting of current flowing through output transistor and transformer primary

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DE2642314A1 DE19762642314 DE2642314A DE2642314A1 DE 2642314 A1 DE2642314 A1 DE 2642314A1 DE 19762642314 DE19762642314 DE 19762642314 DE 2642314 A DE2642314 A DE 2642314A DE 2642314 A1 DE2642314 A1 DE 2642314A1
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Abstract

The ignition circuit, for an IC engine, has the control transistor base (9) connected via the emitter/collector path of an auxiliary transistor (11) to the emitter of the output transistor (7). The auxiliary transistor collector is connected to the control transistor base. The auxiliary transistor base is earthed via a diode (12) and resistor (13). The advantage lies in being able to precisely limit the current flowing through the output transistor base/emitter junction and therefore the current flowing via this transistor collector/emitter path through the transformer primary winding.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Zündeinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruches. Bei einer (nach der DT-AS 2 124 310) bekannten Zündeinrichtung dieser Art ist zwischen der Basis des Steuertransistors und der zweiten Verbindung ein temperaturabhängiger Widerstand vorgesehen, um bei Temperaturänderungen störende Einflüsse auf die Begrenzung des zur Steuerung des Endtransistors dienenden Stromes und somit auch störende Einflüsse auf die Begrenzung des zur Speicherung von Zündenergie dienenden, in der Primärwicklung des Transformators fließenden Stromes zu kompensieren. Dies gelingtaber nur zum Teil, weil ein solcher Widerstand bei Temperaturen unterhalb von Null Grad in seiner Kompensationswirkung nachläßt. Außerdem ist es schwierig, einen Widerstand zu finden, der bezüglich seiner Temperaturabhängigkeit hinreichend mit den verwendeten Transistoren übereinstimmt.The invention is based on an ignition device of the type of the main claim. In a known ignition device (according to DT-AS 2 124 310) this type is between the base of the control transistor and the second connection a temperature-dependent resistor is provided to avoid disruptive changes in temperature Influences on the limitation of the current used to control the output transistor and thus also disruptive influences on the limitation of the storage of ignition energy serving to compensate for the current flowing in the primary winding of the transformer. However, this is only partially possible because such a resistance occurs at temperatures below from zero degrees in its compensatory effect decreases. In addition, it is difficult to find a resistance that is sufficient with regard to its temperature dependence matches the transistors used.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Zündeinrichtung gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß der über die Basis-Emitter-Strecke des Endtransistors fließende Steuerstrom und somit auch der über die Emitter-Kollektor-Strecke dieses Transistors geführte, die Primärwicklung des Transformators durchfließende Strom auf einen festgelegten Wert hinreichend exakt begrenzt werden kann.Advantages of the Invention The ignition device according to the invention according to the characterizing features of the main claim has the advantage that the control current flowing through the base-emitter path of the output transistor and thus also the one passed through the emitter-collector path of this transistor, the primary winding of the transformer flowing through the current to a set Value can be limited with sufficient accuracy.

Diese Strombegrenzung arbeitet auch bei Temperaturen unterhalb von Null Grad zufriedenstellend. Eine umständliche Auswahl der zur Temperaturkompensation notwendigen Schaltungselemente ist nicht erforderlich, weil sie in dieser Beziehung gleiches Verhalten zeigen.This current limitation also works at temperatures below Zero degrees satisfactory. A cumbersome choice of temperature compensation necessary circuit elements is not required because they are in this regard show the same behavior.

Durch Anwendung der in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale wird die vorerwähnte Strombegrenzung hinreichend unabgängig von Änderungen der Speisespannung gemacht und in ihrer Steuerempfindlichkeit verbessert.By using the features listed in the subclaims the aforementioned current limitation is sufficiently independent of changes in the supply voltage made and improved in their control sensitivity.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Die Zeichnung zeigt den schaltungsmäßigen Aufbau einer Zündeinrichtung nach der Erfindung.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing shown. The drawing shows the circuit structure of an ignition device according to the invention.

Beschreibung der Erfindung Die dargestellte Zündeinrichtung soll für die in einem Kraftfahrzeug untergebrachte Brennkraftmaschine bestimmt sein, wobei eine zur Speisung dienende Gleichstromquelle 1 die Batterie des Kraftfahrzeuges sein kann. An der Stromquelle 1 geht von dem Pluspol eine über einen Betriebsschalter 2 verlaufende erste Verbindung 3 und von dem Minuspol eine durch Masse gebildete zweite Verbindung 4 aus. Die erste Verbindung 3 führt zu der Primärwicklung 5 eines als Zündspule dienenden Transformators 6 und setzt sich danach zu dem Kollektor eines Endtransistors 7 fort. Der Endtransistor 7 ist mit seinem Emitter über einen Steuerwiderstand 8 an die zweite Verbindung 4 angeschlossen Ein vorgesehener Steuertransistor 9 liegt mit seinem Emitter an der zweiten Verbindung 4 und mit seinem Kollektor an der Basis des Endtransistors 7 Von der Basis des Steuertransistors geht eine Verbindung auss die über eine von der Stromquelle l in Durchlaßrichtung beanspruchte Diode 10 zu dem Kollektor eines Hilfstransistors 11 führte um sich von dessen Emitter zum Emitter des Endtransistors 7 fort zu setzen. Die Basis des Hilfstransistors 11 ist an die zweite Verbindung 4 angeschlossen und zwar über eine SerienschaltunS5 die eine von der Stromquelle 1 in Durchlaßrichtung beanspruchte Diode 12 und einen Widerstand 13 enthält. Außerdem geht von der Basis des Hilfstransistors 11 ein Schaltungszweig aus, der über einen Spannungsteiler 14 zu dem Kollektor eines Vortransistors 15 führt und sich von dessen Emitter zur ersten Verbindung 3 fortsetzt. Der Spannungsteiler 14 besteht aus zwei Teilwiderständen 14a, 14b, wobei ein zwischen den beiden Teilwiderständen 14a, 14b liegender Abgriff 14c über eine von der Stromquelle 1 in Sperrichtung beanspruchte Zenerdiode 16 an die zweite Verbindung 4 angeschlossen ist. Die Basis des Vortransistors 15 liegt über einen Widerstand 17 an der ersten Verbindung 3 und über die Serienschaltung eines Widerstandes 18 und eines Auslöseschalters 19 an der zweiten Verbindung 4. Der Kollektor des Vortransistors 15 steht einerseits über einen Widerstand 20 mit dem Kollektor des Hilfstransistors 11 und andererseits über einen Widerstand 21 mit dem Kollektor des Steuertransistors 9 in Verbindung. Zu dem Transformator 6- gehört eine Sekundärwicklung 22, die schaltungsnäßig zwischen dem Kollektor des Endtransistors 7 und einer einseitig an der zweiten Verbindung liegenden Zündkerze 23 angeordnet ist.Description of the invention The illustrated ignition device is intended for the internal combustion engine housed in a motor vehicle be determined, wherein a direct current source 1 serving for supplying the battery of the motor vehicle can be. At the power source 1, one goes from the positive pole via an operating switch 2 extending first connection 3 and from the negative pole one formed by ground second connection 4 off. The first connection 3 leads to the primary winding 5 of a transformer 6 serving as ignition coil and then sits down next to the collector a final transistor 7 continues. The output transistor 7 is with its emitter via a Control resistor 8 connected to the second connection 4 A control transistor provided 9 has its emitter connected to the second connection 4 and its collector at the base of the end transistor 7. From the base of the control transistor one goes Connection out of the one claimed by the current source l in the forward direction Diode 10 to the collector of an auxiliary transistor 11 led to its emitter to the emitter of the final transistor 7 to continue. The base of the auxiliary transistor 11 is connected to the second connection 4 via a series connection 5 the one of the current source 1 stressed in the forward direction diode 12 and a resistor 13 contains. In addition, a circuit branch goes from the base of the auxiliary transistor 11 from, which via a voltage divider 14 to the collector of a pre-transistor 15 and continues from its emitter to the first connection 3. The voltage divider 14 consists of two partial resistors 14a, 14b, with one between the two partial resistors 14a, 14b located tap 14c via one of the current source 1 claimed in the reverse direction Zener diode 16 is connected to the second connection 4. The base of the pre-transistor 15 is connected to the first connection 3 via a resistor 17 and via the series circuit a resistor 18 and a trigger switch 19 on the second connection 4. The collector of the pre-transistor 15 is on the one hand via a resistor 20 with the collector of the auxiliary transistor 11 and on the other hand via a resistor 21 with the collector of the control transistor 9 in connection. To the transformer 6- includes a secondary winding 22, the circuit between the collector of the End transistor 7 and a spark plug lying on one side at the second connection 23 is arranged.

Die soeben beschriebene Zündeinrichtung ist funktionsfähig. sobald der Betriebsschalter 2 geschlossen wird. Gelangt nun der Auslöseschalter 19 in seinen stromdurchlassenden Schaltzustand, so setzt ein Stromfluß über die Emitter-Basis-Strecke des Vortransistors 15 ein, woraufhin dessen Emitter-Kollektor-Strecke Strom durchläßt. Abhängig davon setzt ein Stromfluß über die Basis-Emitter-Strecke des Endtransistors 7 ein, so daß dessen Emitter-Kollektor-Strecke einen Stromfluß über die Primärwicklung 5 des Transformators 6 und über den Steuerwiderstand 8 freigibt. Infolge des an seiner Emitter-Kollektor-Strecke leitenden Vortransistors 15 fließt Strom über den Spannungsteiler 14, die Diode 12 und den Widerstand 13. Dadurch ist momentan am Hilfstransistor 11 die Basis gegenüber dem Emitter soweit positiv vorgespannt, daß dessen Emitter-Kollektor-Strecke leitend und abhängig davon die Emitter-Kollektor-Strecke des Steuertransistors 9 nichtleitend ist. Sobald der Strom in der Primärwicklung 5 einen Wert erreicht hat, bei dem in den Transformator 6 ein für einen wirkungsvollen Zündfunken ausreichender Energiebetrag gespeichert ist, wird ein weiterer Stromanstieg verhindert.The ignition device just described is functional. as soon as the operating switch 2 is closed. If the trigger switch 19 is now in his current-conducting switching state, a current flow is set via the emitter-base path of the pre-transistor 15, whereupon its emitter-collector path lets current through. Depending on this, a current flows through the base-emitter path of the final transistor 7, so that its emitter-collector path allows a current to flow through the primary winding 5 of the transformer 6 and via the control resistor 8 releases. As a result of the its emitter-collector path conducting pre-transistor 15 flows current via the voltage divider 14, the diode 12 and the resistor 13. This is momentary the base at the auxiliary transistor 11 is positively biased in relation to the emitter, that its emitter-collector path is conductive and, depending on it, the emitter-collector path of the control transistor 9 is non-conductive. As soon as the current in the primary winding 5 has reached a value at which in the transformer 6 an effective Spark sufficient amount of energy is stored, there is a further increase in current prevented.

Der Spannungsabfall an dem Steuerwiderstand 8 und somit das Potential an dem Emitter des Hilfstrånsistors 11 ist nämlich dann soweit angestiegen, daß die dabei verminderte Leitfähigkeit der Emitter-Kollektor-Strecke des Hilfstransistors 11 an der Emitter-Kollektor-Strecke des Steuertransistors 9 jetzt -für eine Leitfähigkeit sorgt, die den für den Endtransistor 7 bestimmten Steuerstrom so verringert, daß kein weiterer Stromanstieg in der Primärwicklung 5 erfolgt.The voltage drop across the control resistor 8 and thus the potential at the emitter of the auxiliary transistor 11 has then risen so far that the reduced conductivity of the emitter-collector path of the auxiliary transistor 11 at the emitter-collector path of the control transistor 9 now -for conductivity provides, which reduces the specific control current for the output transistor 7 so that no further increase in current in the primary winding 5 takes place.

Im Zündzeitpunkt wird der Auslöseschalter 19 in den stromsperrenden Zustand gebracht, woraufhin auch die Emitter-Kollektor-Strecke des VortransistorslS, des Hilfstransistors 11, des Steuertransistors 9 und des Endtransistors 7 nichtleitend wird. Durch Übergang der Emitter-Kollektor-Strecke des Endtransistors 7 in den stromsperrenden Zustand wird der Stromfluß in der Primärwicklung 5 unterbrochen, wobei dort ein Hochspannungsstoß erzeugt und abhängig davon an der Zündkerze 23 ein elektrischer Überschlag (Zündfunke) zur Entflammung des in der Brennkraftmaschine komprimierten Kraftstoff-Luft-Gemisches hervorgerufen wird. Wird dann der Auslöseschalter 19 wieder in seinen stromdurchlassenden Schaltzustand gebracht, so beginnt erneut der soeben beschriebene Funktionsablauf.At the time of ignition, the trigger switch 19 is in the current-blocking position Brought the state, whereupon the emitter-collector path of the pre-transistor LS, of the auxiliary transistor 11, the control transistor 9 and the output transistor 7 non-conductive will. By transitioning the emitter-collector path of the end transistor 7 to the current blocking State, the flow of current in the primary winding 5 is interrupted, with a A high voltage surge is generated and, depending on this, an electrical surge at the spark plug 23 Flashover (ignition spark) to ignite the compressed air in the internal combustion engine Fuel-air mixture is caused. Then the trigger switch 19 is again brought into its current-carrying switching state, the one just started again described functional sequence.

Durch die Diode 12 wird die temperaturabhängige Änderung an der Basis-Emitter-Strecke des Hilfstransistors 11 kompensiert, so daß der Spannungsabfall an dem Widerstand 13 während der Strombegrenzung immer demjenigen an dem Steuerwiderstand 8 entspricht und damit die Strombegrenzung durch Temperaturänderungen unbeeinflußt bleibt.The temperature-dependent change in the base-emitter path is controlled by the diode 12 of the auxiliary transistor 11 compensated, so that the voltage drop at the resistor 13 during the current limitation always that at the control resistor 8 and thus the current limitation is unaffected by temperature changes remain.

Die an den Spannungsteiler 14 angeschlossene Zenerdiode 16 sorgt in Hinsicht auf die Basis des Hilfstransistors 11 für eine konstante Bezugsspannung, so daß die Strombegrenzung auch durch Änderungen der an den Verbindungen 3, 4 liegenden Speisespannung unbeeinflußbar ist.The Zener diode 16 connected to the voltage divider 14 ensures in Regarding the base of the auxiliary transistor 11 for a constant reference voltage, so that the current limitation also by changes to the connections 3, 4 The supply voltage cannot be influenced.

Mit Hilfe der Diode 10 wird die Steuerempfindlichkeit des Steuertransistors 9 verbessert.With the help of the diode 10, the control sensitivity of the control transistor 9 improved.

Im einfachsten Fall ist, wie gezeigt, der Kollektor des Steuertransistors 9 an die Basis des Endtransistors 7 angeschlossen. Der Steuertransistor 9 kann aber auch mit seinem Kollektor an die Basis eines Transistors gleichen Leitungstyps angeschlossen sein, der mit dem Endtransistor 7 eine Darlington-Schaltung bildet oder als Treiber zusammenwirkt.In the simplest case, as shown, is the collector of the control transistor 9 connected to the base of the output transistor 7. The control transistor 9 can, however also connected with its collector to the base of a transistor of the same conductivity type be, which forms a Darlington circuit with the output transistor 7 or as a driver cooperates.

Der Auslöseschalter 19 ist im vorliegenden Fall der übliche Unterbrecher der in einem Zündverteiler untergebracht ist und sich durch einen von der Brennkraftmaschine antreibbaren Nocken betätigen läßt. Der Auslöseschalter 19 kann aber auch durch die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors gebildet sein, der kontaktlos, beispielsweise mittels eines nach Art eines Wechselstromgenerators arbeitenden Signalgebers, steuerbar ist.The trigger switch 19 is the usual breaker in the present case which is housed in an ignition distributor and through one of the internal combustion engine can be actuated drivable cam. The trigger switch 19 can also through the emitter-collector path of a transistor can be formed which is contactless, for example controllable by means of a signal transmitter working in the manner of an alternating current generator is.

Die beschriebene Strombegrenzung ist auch für eine Hochspannungs-Kondensator-Zündeinrichtung geeignet, indem dann an die Sekundärwicklung 22 über einen Gleichrichter ein Speicherkondensator angeschlossen wird, der sich mittels eines Schalters über die Primärwicklung eines Zündtransformator entladen läßt, dessen Sekundärwicklung mit wenigstens einer Zündkerze Verbindung hat.The current limitation described is also applicable to a high-voltage capacitor ignition device suitable by then connecting a storage capacitor to the secondary winding 22 via a rectifier connected which is located by means of a switch across the primary winding of an ignition transformer lets discharge whose secondary winding with at least one spark plug connection Has.

Selbstverständlich können auch mehrere Zündkerzen vorgesehen sein, die in üblicher Weise mittels eines Zündverteilers in vorbestimmter Reihenfolge an die Sekundärwicklung 22 angeschlossen werden.Of course, several spark plugs can also be provided, in the usual way by means of an ignition distributor in a predetermined order can be connected to the secondary winding 22.

Claims (4)

AnsprücELe .)Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer Gleichstromquelle und mit einem Endtransistor, dessen Kollektor Ausgangspunkt für eine über die Primärwicklung eines Transformators zu dem einen Anschluß der Gleichstromquelle führenden ersten Verbindung ist, dessen Emitter Ausgangspunkt für eine über einen Steuerwiderstand zu dem anderen Anschluß der Gleichstromquelle führenden zweiten Verbindung ist und dessen zur Basis fließender Steuerstrom durch einen Steuertransistor begrenzbar ist, der an seiner Basis mit dem Emitter des Endtransistors in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Steuertransistors (9) über die Emitter-Kollektor-Strecke eines Hilfstransistors (11) mit dem Emitter des Endtransistors (7) in Verbindung steht, wobei der Kollektor des Hilfstransistors (11) der Basis des Steuertransistors (9) zugekehrt ist und zwischen der Basis des Hilfstransistors (11) und der zweiten Verbindung (4) die Serienschaltung eines Widerstandes (13) und einer von der Gleichstromquelle (1) in Durchlaßrichtung beanspruchten Diode (12) liegt. Claims.) Ignition device for internal combustion engines with a direct current source and with a final transistor whose collector is the starting point for a via the primary winding a transformer leading to one terminal of the direct current source first Connection is the emitter of which is the starting point for a via a control resistor is the second connection leading to the other connection of the direct current source and whose control current flowing to the base can be limited by a control transistor which is connected at its base to the emitter of the final transistor, characterized in that the base of the control transistor (9) via the emitter-collector path an auxiliary transistor (11) with the emitter of the output transistor (7) in connection stands, the collector of the auxiliary transistor (11) being the base of the control transistor (9) faces and between the base of the auxiliary transistor (11) and the second Connection (4) the series connection of a resistor (13) and one from the direct current source (1) in the forward direction stressed diode (12) lies. 2. Zündeinrichtung nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Hilfstransistors (11) Ausgangspunkt fur einen zur ersten Verbindung (3) rührenden einen Spannungsteiler (14) enthaltenden Schaltungszweig ist, wobei der Abgriff (i4c) des Spannungsteilers (14) über eine von der Gleichstrome quelle (1) in Sperrichtung beanspruchte Zenerdiode (16) an die zweite Verbindung (4) angeschlossen ist.2. Ignition device according to claim 12, characterized in that the Base of the auxiliary transistor (11) starting point for a connection to the first connection (3) stirring a voltage divider (14) containing circuit branch is, the tap (i4c) of the voltage divider (14) via one of the direct currents source (1) in the reverse direction claimed Zener diode (16) to the second connection (4) is connected. 3. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor des Hilfstransistors (11) über eine von der Gleichstromquelle (1) in Durchlaßrichtung beanspruchte Diode (10) an der Basis des Steuertransistors (9) liegt und Ausgangspunkt für einen zur ersten Verbindung (3) führenden Schaltungszweig ist.3. Ignition device according to claim 1, characterized in that the Collector of the auxiliary transistor (11) via one of the direct current source (1) in the forward direction claimed diode (10) is at the base of the control transistor (9) and the starting point for a circuit branch leading to the first connection (3). 4. Zündeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor des mit seinem Emitter an die zweite Verbindung (4) angeschlossenen Steuertransistors (9) an der Basis des Endtransistors (7) liegt und Ausgangspunkt für einen zur ersten Verbindung (3) führenden Schaltungszweng ist.4. Ignition device according to at least one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the collector of the with its emitter to the second connection (4) connected control transistor (9) is connected to the base of the output transistor (7) and starting point for a circuit that leads to the first connection (3) is.
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