DE2700676A1

DE2700676A1 - Zuendanlage, insbesondere fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2700676A1
Application number: DE19772700676
Authority: DE
Inventors: Juergen Fresow; Bert Dipl Ing Wurst
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-01-08
Filing date: 1977-01-08
Publication date: 1978-07-20
Also published as: DE2700676C2; JPS5387866A; US4212280A; JPS62165476U

Description

R. 3B0S 3

23.11.1976 Ve/Hm

Anlage zur
Patentanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1 Zündanlage, insbesondere für Brennkraftmaschinen Zusammenfassung

Es wird eine Zündanlage, insbesondere für Brennkraftmaschinen, vorgeschlagen, die zur frequenzabhängigen Einstellung der Schließzeit des Endstufentransistors im Primärstromkreis der Zündspule dient. Die Zündanlage umfaßt ein von einem VJinkelmarkengeber steuerbares Zeitglied, dessen Standzeit durch eine drehzahlabhängige Schaltungsanordnung steuerbar ist. Diese Schaltungsanordnung umfaßt wenigstens eine durch den Winkelmarkengeber steuerbare Integrierstufe, der eine
Speicherstufe nachgeschaltet ist. Das gespeicherte Signal beeinflußt die Standzeit des Zeitglieds. Durch ein Winkelmarkensignal wird die Integrierstufe gestartet. Der Integriervorgang dauert entweder bis zum Beginn des nächsten
Winkelmarkensignals oder bis zur Unterbrechung durch ein
beliebiges anderes Signal. Zu diesem Zeitpunkt wird der integrierte Wert in die Speicherstufe übernommen.

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Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Zündanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Zündanlage mit drehzahlabhängig veränderbarer Schließzeit aus der DT-OS 22 M 781 bekannt. Die dort beschriebene Anlage hat jedoch den Nachteil, daß der dort erforderliche Winkelmarkengeber ein Signal mit sehr konstant einzuhaltendem Tastverhältnis abgeben muß. Ein solcher Winkelmarkengeber ist aufwendig und teuer herzustellen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Zündanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine sehr kostengünstige Winkelmarkengeberart zur Ansteuerung der Schaltung anwendbar ist, da die Impulsform, die zur Auslösung dieser Steuerung nötig ist, beliebig sein kann. In der Zündspule und im Endstufentransistor fällt nur die unbedingt notwendige Verlustleistung an, da die Anlage so auslegbar ist, daß der primärseitige Stromanstieg in der Zündspule endet, wenn der Sättigungsbereich erreicht ist. Die Erwärmung der Zündspule wird auf ein Minimum reduziert und eine kostengünstige Zündspule kann gewählt werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Zündanlage möglich. Besonders vorteilhaft ist, durch die Winkelmarkensignale ein Flipflop zu steuern, dessen komplementären Ausgängen je eine Integrierstufe nachgeschaltet ist. Jeder Integrierstufe ist wiederum eine Speicherstufe nachgeschaltet, wobei die in den Speicherstufen gespeicherten Signale abwechselnd

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zur Einstellung der Standzeit des Zeitglieds diesem zuführbar ist.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Schaltungsanordnung als Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 2 ein Signaldiagramm zur Erläuterung des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Beschreibung der Erfindung

Bei dem in Pig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein vorzugsweise mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbundener Geber 10 mit einer vorzugsweise als Schmitt-Trigger ausgebildeten Impulsformerstufe 11 verbunden. Der Geber 10 ist in der Darstellung als induktiver Geber ausgebildet, jedoch ist z.B. auch eine Ausführung als Unterbrecherkontakt oder als Hall-Geber möglich. Der Ausgang der Impulsformerstufe 11 ist über ein vorzugsweise als monostabile Schaltstufe ausgebildetes Zeitglied 12 mit dem Eingang des Leistungsteils 13 einer an sich bekannten Zündanlage verbunden. Dabei ist der Eingang mit dem Steuereingang eines vorzugsweise als Transistorschalter ausgebildeten elektrischen Schalters 130 verbunden* dessen Schaltstrecke den Masseanschluß über die Primärwicklung einer Zündspule 131 mit einer Klemme 14 verbindet, an die der positive Pol einer Versorgungsspannung angeschlossen ist. Bei Bedarf kann dem Endstufentransistor 130 noch eine Treiberstufe vorgeschaltet sein. Der Verknüpfungspunkt zwischen dem Endstufentransistor 130 und der Primärwicklung der Zündspule 131 ist über die Sekundärwicklung dieser Zündspule 131 mit einer Zündstrecke 132 verbunden, deren zweiter Anschluß an Masse liegt. Diese Zündstrecke 132 ist bei einer Brennkraftmaschine üblicherweise als Zündkerze ausgebildet. Bei mehreren Zündkerzen kann in bekann-

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ter Weise ein Hochspannungsverteiler vorgesehen sein.

Der Ausgang der Impulsformerstufe 11 ist weiterhin mit dem Eingang eines vorzugsweise als D-Flipflop ausgebildeten Flipflops 15 verbunden, dessen beide; zueinander komplementäre Ausgange jeweils über eine Integrierstufe 16, 17 an jeweils eine Speicherstufe 18, 19 angeschlossen sind. Die Ausgänge der Speicherstufen 18, 19 sind über je eine Entkoppeldiode 20, 21 an einen Steuereingang des Zeitglieds 12 zur Beeinflussung von dessen Standzeit angeschlossen.

Die Wirkungsweise des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels soll im folgenden anhand des in Fig. 2 dargestellten Signaldiagramms erläutert werden. Ein Signal des Gebers 10 wird in der Impulsformerstufe 11 in ein Rechtecksignal A umgewandelt. Dieses Rechtecksignal kann deshalb eine beliebige Form aufweisen, da nur eine seiner beiden Flanken - im dargestellten Fall die Anstiegsflanke - zur Steuerung der übrigen Schaltung verwendet wird. Diese Anstiegsflanke des Signals A bewirkt eine Auslösung des Zeitglieds 12, wodurch dessen Ausgangssignal K für die Dauer der Standzeit verschwindet. Diese Standzeit ist somit identisch mit der Offenzeit des Endstufentranaistors 130. Der Beginn der Standzeit, bzw. die Anstiegsflanke des Signals A bewirkt somit die Auslösung der Zündung. Nach dem Ende der Standzeit des Zeitglieds 12 wird der Endstufentransistor 130 wieder geschlossen und es beginnt ein primärseitiger Stromanstieg durch die Zündspule I3I· Die Standzeit des Zeitglieds 12 ist dabei so eingestellt, daß der primärseitige Stromanstieg nicht in die Sättigung kommt, um eine möglichst geringe Verlustleistung und eine möglichst geringe Beanspruchung von Zündspule und Endstufe zu erreichen.

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Da sich mit steigender Drehzahl die Schließzeit des Endstufentransistors I30 immer mehr verkürzen würde beeinflußt die Schaltungsanordnung 15 bis 21 die Standzeit des Zeitglieds 12 durch ihr drehzahlabhängiges Ausgangssignal in dem Sinne, daß die Standzeit des Zeitglieds 12, d.h. die Offenzeit, immer mehr verkürzt wird, so daß die Schließzeit etwa gleich bleibt. Diese Verkürzung ist jedoch dadurch begrenzt, daß eine konstante minimale Offen zeit übrig bleiben muß, damit eine genügende Entladung an der Zündstrecke 132 ermöglicht wird. Dieses drehzahlabhängige Signal wird dadurch erzeugt, daß durch jedes Signal A das Flipflop 15 umgeschaltet wird. An den beiden zueinander komplementären Ausgängen des Flipflops 15 werden die Signalfolgen B und C erzeugt. Während eines Signals B erfolgt ein Integriervorgang in der Integrierstufe l6, und während eines Signals C erfolgt ein Integriervorgang in der Integrierstufe 17. Dieser Integriervorgang ist durch die Signale D und E dargestellt. Mit jedem Signalende eines Signals B, bzw. C erfolgt eine Übernahme des Integrationswerts D bzw. E in die Speicherstufen 18 bzw. 19. Gleichzeitig wird der betreffende Integrator 16 bzw. 17 zurückgesetzt. Die in den Speicherstufen l8, 19 gespeicherten Werte sind als Signalfolgen F und G dargestellt. Mit jedem Signalbeginn eines Signals B bzw. C erfolgt ein Rücksetzen der Speicherstufen l8 bzw. 19. Am Verknüpfungspunkt der beiden Dioden 20, 21 entsteht als Summe der Signale F und G das Signal H. Dieses Signal steuert die Standzeit des Zeitglieds 12 und damit die Signalfolge K.

Neben der Steuerung der Standzeit des Zeitglieds 12 durch das drehzahlabhängige Signal H kann noch von der Klemme Ik aus eine zusätzliche Steuerung dieser Standzeit durch die Versorgungsspannung erfolgen. Dies hat den Vorteil, daß bei absinkender Versorgungsspannung die Standzeit des Zeitglieds 12 zusätzlich verkürzt wird,

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wodurch eine längere Schließzeit des Endstufentransistors 130 erzielt wird. Somit bleibt auch bei absinkender Versorgungsspannung der primärseitige Stromfluß durch die Zündspule ungefähr konstant. Dies hat z.B. beim Starten einer Brennkraftmaschine den Vorteil, daß bei absinkender Batteriespannung durch den hohen Anlasserstrom dennoch die volle Zündenergie zur Verfügung steht.

Solche spannungsgesteuerten Zeitglieder sind in vielen Variationen beispielsweise als monostabile Schaltstufen bekannt. Eine Realisierung ist z.B. dadurch gegeben, daß im Lade- und/oder Entladestromkreis des zeitbestimmenden Kondensators eine spannungsgesteuerte Stromquelle vorgesehen ist. Eine weitere Möglichkeit zur spannungsgesteuerten Standzeit ergibt sich dadurch, daß ein aus zwei Widerständen bestehender Spannungsteiler so angekoppelt wird, daß die geteilte Spannung das Emitterpotential des Schaltschwellentransistors in der monostabilen Schaltstufe darstellt.

Eine einfachere Realisierung der Erfindung kann auch durch Verwendung nur einer Integrierstufe und nur eines Speichers erfolgen. In diesem Falle müßte der gespeicherte Wert in der Speicherstufe solange erhalten bleiben, bis ein neuer Wert von der Integrierstufe aus auf die Speichorstufe übertragen wird. In diesem Fall erfolgt bei jeder Übertragung eine Anpassung des jeweiligen Speicherstands.

Bei Verwendung von zwei Integrierstufen kann die wechseL-seitige Ansteuerung anstelle des Flipflops 15 auch durch das Tastverhältnis des GebersLgnals A erfolgen, welches in diesem Fall vorzugsweise den V/ert 1 annehmen müßte. Einer Integrierstufe müßte dann ein Inverter vorgeschaltet sein.

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ORIGINAL INSPECTED

Claims

Ansprüche

ι l.JZündanlage, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit einer Zündspule, in deren Primärstromkreis ein elektrischer Schalter und in deren Sekundärstromkreis wenigstens eine Zündstrecke geschaltet ist, und mit einer Schließwinkelsteuerungsvorrichtung für den elektrischen Schalter, die mit einem Winkelmarkengeber verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließwinkelsteuerungsvorrichtung ein Zeitglied (12) zugeordnet ist, durch das die Schließzeit (Schließwinkel) des elektrischen Schalters (130) beeinflußbar ist und daß die Standzeit des Zeitglieds (12) durch eine von der Signalfrequenz des Winkelmarkengebers (10) abhängigen Spannung steuerbar ist.
2. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine durch den Winkelmarkengeber (10) steuerbare Integrierstufe (16, 17) vorgesehen ist, der eine Speicherstufe (20, 21) nachgeschaltet ist und daß das in der Speicherstufe (20, 21) gespeicherte Signal zur Einstellung der Standzeit des Zeitglieds (12) diesem zuführbar ist.
3. Zündanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Winkelmarkensignale ein Flipflop (15) steuerbar i3t, dessen komplementären Ausgängen je eine Integrierstufe (18, 19) nachgeschaltet ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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Ί. Zündanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Winkelmarkensignale zwei Integrierstufen (16, 17) steuerbar sind, wobei der einen Integrierstufe (16, 17) ein Inverter vorgeschaltet ist.

5· Zündanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Standzeit des Zeitglieds (12) zusätzlich durch die Versorgungsspannung erfolgt.

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