DE2709655C2

DE2709655C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herabsetzung des sekundären Innenwiderstandes einer Transistorzündanlage für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2709655C2
Application number: DE19772709655
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7130 Mühlacker Gold
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-03-05
Filing date: 1977-03-05
Publication date: 1983-05-19
Also published as: DE2709655A1

Description

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Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herabsetzung des sekundärseitigen Innenwiderstandes einer Transistorzündanlage für Brennkraftmaschinen, die mit einem als Schalter für den Primärstrom durch die Zündspule eingesetzten Leistungstransistor arbeitet, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

In der deutschen Auslegeschrift 14 64 064 ist bereits eine Transistorzündanlage beschrieben, bei der der Arbeitspunkt des als Schalter für den Primärstrom durch die Zündspule eingesetzten Transistors mittels eines Spannungsteilers aufgrund einer Stromregelung so festgelegt ist, daß der Schalttransistor zu Beginn des Einschaltvorgangs in den gesättigten Zustand gesteuert wird, damit sich der Primärstrom der Zündspule sehr schnell aufbauen kann, und vor Erreichen des Endstroms in den ungesättigten Zustand gesteuert wird, damit der Primärstrom auf einen bestimmten gewünschten Wert begrenzt wird, wobei keine unerwünschte Schaltverzögerung verursacht wird, da sich der Schalttransistor aus μ seinem ungesättigten Zustand schneller in den Sperrzustand schalten läßt.

Auch aus der deutschen Offenlegungsschrift 25 34 373 ist eine Zündanlage für Brennkraftmaschinen bekannt, die mit einem als Schalter für den Primärstrom durch die Zündspule eingesetzten Schalttransistor arbeitet, der durch einen ebenfalls stromabhängigen Steuerschalter so geschaltet wird, daß die Zündspule nur so viel Zündenergie speichern kann, wie für einen wirkungsvollen Zündfunken erforderlich ist, um unnötigen Stromverbrauch zu vermeiden,

Beidfc bekannten Transistorzündanlagen arbeiten mit einer Stromregelung, die vom Prinzip her einen Transistor im Sättigungsbereich betreibt Ein Abschalten des als Schalter eingesetzten Leistungstransistors aus seinem aktiven Bereich ist dabei zwar unter bestimmten Betriebsbedingungen möglich, jedoch rein zufälliger Art und in der Fertigung nicht reproduzierbar. Messungen haben ergeben, daß sich der Innenwiderstand stromgeregelter Anlagen mit der Drehzahl und damit ihrer Schaltfrequenz stark verändern.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, sicherzustellen, daß bei Transistorzündanlagen der zur Rede stehenden Art der Innenwiderstand über den gesamten bei Brennkraftmaschinen vorkommenden Drehzahlbereich konstant bleibt um trotz des in der Regel zündspannungsseitig vorhandenen großen Innenwiderstandes derartiger Zündanlagen bei Nebenschlüssen an der Zündkerze einen starken Zündfunken an den Elektroden der Zündkerze zu gewährleisten.

Dazu ist es erforderlich, daß der in der Transistoranlage als Schalter verwendete Leistungstransistor unter allen Betriebsbedingungen aus seinem aktiven Bereich abgeschaltet wird, weil die Transitfrequenz eines Transistors außerhalb des Sättigungsbereichs erheblich höher ist als im Sättigungsbereich.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst daß die Kollektor-Emitter-Spannung U_a des als Schalter für den Primärstrom durch die Zündspule eingesetzten Leistungstransistors auf einen solchen konstanten Wert geregelt wird, daß der Leistungstransistor während seiner gesamten Einschaltdauer in seinem zwischen unterem und oberem Sättigungsbereich liegenden aktiven Bereich arbeitet wobei zur Regelung eine ständige Messung der Kollektor-Emitter-Spannung Uce vorgenommen wird.

Vorteilhafterweise wird zur Regelung der Kollektor-Emitter-Spannung Uce des Leistungstransistors zusätzlich noch eine ständige Messung des über die Kollektor-Emitter-Strecke des Ldstungstransistors fließenden Primärstromes vorgenommen.

Die auf diese Weise erfolgende Abschaltung des Leistungstransistors aus seinem aktiven Bereich führt zu einem steilen Primärspannungsanstieg bei der Zündspule und damit auch zu einem steileren Sekundäranstieg und folglich sekundärseitig zu einem kleineren Innenwiderstand der Zündanlage entsprechend der Formel

Rsek innen proportional d U/d t

Gleichzeitig ergibt sich als weiterer Vorteil eine geringere Winkelverstellung des Zündzeitpunktes über den Drehzahlbereich der Verbrennungskraftmaschine.

Eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet daß dem Leistungstransistor eine spannungsabhängige Regeleinrichtung zugeordnet ist, deren Eingänge mit dem Kollektor und dem Emitter und deren Ausgang mit der Basis des Leistungstransistors verbunden ist, und mit deren Hilfe die Kollektor-Emitter-Spannung l)_reauf den Wert geregelt wird, bei dem der Leistungstransistor in seinem aktiven Bereich arbeitet.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Regeleinrichtung ein emitterseitig in Reihe mit dem Leistungstransistor geschalteter Meßwiderstand zugeordnet, durch den der Basisstrom IB des Transistors auf einen Wert festgelegt wird, bei dem der Transistor

;; nicht in den Sättigungsbereich kommt

Die Erfindung weiter ausbildende Einzelheiten werden anhand zweier Ausführungsbeispiele in Verbin-

■^:-, dung mit den Zeichnungen, von denen

F i g, 1 das Prinzipschaltbild einer ersten und

Fig.2 das Prinzipschaltbild einer zweiten Ausführungsformeiner Transistorzündanlage zeigt,

ί näher beschrieben.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Schaltung ist mit 1 der

ι Leistungstransistor bezeichnet, der als Schalter in den Primärkreis der Zündspule 2 geschaltet ist, deren Sekundärausgang in bekannter Weise an die Zündkerze (5) gelegt ist Die Basis des Transistors 1 ist mit einem

: Steuer- und Regelkreis 3 verbunden, der durch den Zündzeitpunktgeber und eine geeignete Regeleinrich-

-, tung gebildet wird. Die Regeleinrichtung ist nun so

^ ausgelegt, daß der Transistor 1 weder in seinen unteren noch in seinen oberen Sättigungsbereich kommt,

Ί' sondern ständig in dem dazwischen liegenden aktiven

'" Bereich arbeitet Im vorliegenden Fall wird zu diesem Zweck die Spannung U„ durch die Regeleinrichtung 3 beispielsweise auf 1,5 V konstant gehalten, wodurch sich sowohl der Innenwiderstand der Zündanlage, als auch die Schaltzeit des Transistors um 10 bis 20% gegenüber bekannten Transistorzündanlagen verbessert

Bei der in Fig,2 dargestellten Schaltung erfolgt neben der Spannungsmessung zur Steuerung des Regelkreises zusätzlich noch eine Strommessung,

Zu diesem Zweck ist bei dieser Schaltung, die im übrigen im wesentlichen der Schaltung von F i g. 1 entspricht und bei der für gleiche Teile gleiche Bezugsziffern verwendet werden, ein zusätzlicher Meßwiderstand 4 für den Strom vorgesehen.

Durch die erfindungsgemäße Auslegung einer Transistorzündanlage wird neben einer Verkleinerung des Innenwiderstands derselben aufgrund erhöhter Abschaltgeschwindigkeit des Leistungstransistors auch der Vorteil erreicht daß die unerwünschte Winkelverstellung des Zündzeitpunktes gegen später bei steigender Motordrehzahl gegenüber bekannten Transistorzündanlagen in der Größenordnung von 10 bis 20% kleiner ist

Hir-.rzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herabsetzung des sekundärseittgen Innenwiderstandes einer Transistorzündanlage für Brennkraftmaschinen, die mit einem als Schalter für den Primärstrom durch die Zündspule eingesetzten Leistungstransistor arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektor-Emitter-Spannung (U_a)des Leistungstransistors (1) auf einen solchen konstanten Wert geregelt wird, daß der Leistungstransistor (1) während seiner gesamten Einschaltdauer in seinem zwischen unterem und oberem Sättigungsbereich liegenden aktiven Bereich arbeitet, wobei zur Regelung eine ständige Messung der Kollektor-Emitter-Spannung (Uce) vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung zusätzlich noch eine ständige Messung des über die Kollektor-Emitter-Strecke des Leistungstransistors (1) fließenden Primärrtroms vorgenommen wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Leistungstransistor (1) eine spannungsabhängige Regeleinrichtung (3) zugeordnet ist, deren Eingänge mit dem Kollektor und dem Emitter und deren Ausgang mit der Basis des Leistungstransistors (1) verbunden ist, und mit deren Hilfe die Kollektor-Emitter-Spannung (Uce) auf den Wert geregelt wird, bei dem der Leistungstransistor (1) in seinem aktiven Bereich arbeitet

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 der Regeleinrichtung (3) ein emitterseitig in Reihe mit dem Leistungstransistor (1) ,geschalteter Meßwiderstand '4) zugeordnet ist