DE2731746A1

DE2731746A1 - Zuendeinrichtung fuer eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2731746A1
Application number: DE19772731746
Authority: DE
Inventors: Guenter Kretschmer; Hubert Weber
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-07-14
Filing date: 1977-07-14
Publication date: 1979-02-01
Also published as: JPS5420243A; DE2731746C2; FR2397538A1; FR2397538B3; JPS6125911B2

Description

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Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Zündeinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruches. Bei (zum Beispiel nach der DT-AS 1 935 517) bekannten Zündeinrichtungen wird die Zündzeitpunktverstellung in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine in den meisten Fällen durch mechanische Fliehkraft-Verstellvorrichtungen bewirkt. Diese mechanischen Zündzeitpunkt-Verstellvorrichtungen sind in ihrem Aufbau relativ kompliziert, so daß deren Herstellung in fertigungstechnischer Hinsicht ziemlichen Aufwand erfordert.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Zündeinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß bei ihr die drehzahlabhängige Zündzeitpunktverstellung elektrisch bewirkt wird, was sich mit relativ wenig Aufwand an Schaltungselementen realisieren läßt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Haßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung der im Hauptanspruch angegebenen Zündeinrichtung möglich und zwar insbesondere hinsichtlich ihrer schaltungsmäßigen Realisierung.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schaltungsmäßig dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

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Beschreibung der Erfindung

Die in der Zeichnung dargestellte Zündeinrichtung soll für die nicht dargestellte Brennkraftmaschine eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeuges bestimmt sein. Diese Zündeinrichtung wird aus einer Gleichstromquelle 1 gespeist, welche die Batterie des Kraftfahrzeuges sein kann. An der Gleichstromquelle 1 geht von dem Pluspol eine Versorgungsleitung 2 aus, die über einen Betriebsschalter (Zündschalter) 3 führt und sich danach über eine von der Gleichstromquelle 1 in Durchlaßrichtung beanspruchte Verpolungsschutzdiode 4 fortsetzt. Von dem Minuspol der Gleichstromquelle 1 geht eine die Masseverbindung darstellende Versorgungsleitung 5 aus. Von der Kathode der Verpolungsschutzdiode H führt über einen Widerstand 6 eine Verbindung zu einem Schaltungspunkt 7, der über die Parallelschaltung eines Kondensators 8 sowie einer von der Gleichstromquelle 1 in Sperrichtung beanspruchten Zenerdiode an die Versorgungsleitung 5 angeschlossen ist und daher ein stabilisiertes Potential aufweist. Ein von der Brennkraftmaschine angetriebener Signalgeber 10 v/eist einen Schalter 11 auf, der durch Übergang in den Sperrzustand die Auslösung des Zündvorganges einleitet. Der Schalter 11 ist mit seinem einen Anschluß an die Versorgungsleitung 5 und mit seinem anderen Anschluß über einen Widerstand 12 an die Basis eines (pnp-) Steuertransistors 13 angeschlossen. Der Steuertransistor 13 ist an seinem Emitter über einen Widerstand 14 mit dem Schaltungspunkt 7 und an seinem Kollektor über die Serienschaltung zweier Widerstände 15, 16 mit der Versorgungsleitung 5 verbunden, wobei zweckmäßig einer von den beiden zuletzt genannten Widerständen 15, 16 (im Beispielsfall ist es der Widerstand 16) ein temperaturabhängiger Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizient ist. Der Steuertransistor 13

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bildet mit einem weiteren (pnp-) Transistor 17 einen nach Art eines Schmitt-Triggers arbeitenden Schwellwertschalter 18. Dabei ist der Transistor 17 an seinem Emitter mit dem Emitter des Steuertransistors 13 an seinem Kollektor über einen Widerstand 19 mit der Versorgungsleitung 5 und an seiner Basis über die Serienschaltung eines Widerstandes 20 und einer von der Gleichstromquelle 1 in Durchlaßrichtung beanspruchten Diode mit dem Kollektor des Steuertransistors 13 verbunden. Außerdem ist der Transistor 17 an seinem Kollektor noch über die Serienschaltung eines Widerstandes 22 und einer von der Gleichstromquelle 1 in Durchlaßrichtung beanspruchten Diode 23 mit der Basis eines (npn-) Zwischentransistors 2k verbunden. Der mit seinem Emitter an der Versorgungsleitung 5 liegende Transistor 24 ist an seine Kollektor mit der Basis eines Treibertransistors 25 (vom npn-Typ) verbunden. Die Basis und der Kollektor "des Transistors 25 sind noch je über einen von zwei Widerständen 26, 27 mit der Kathode der Verpolungsschutzdiode Ί verbunden. Der Emitter des Transistors 25 ist Steuerausgangspunkt für einen (npn-) Endtransistor 28, dessen Emitter-Kollektor-Strecke mit der Primärwicklung 29 einer Zündspule S eine zündspulenseitig über einen Vorwiderstand 30 an dem Betriebsschalter 3 und transistorseitig an der Versorgungsleitung 5 liegende Serienschaltung bildet. Die zu der Zündspule S gehörende Sekundärwicklung 31 bildet mit einer Zündkerze 32 eine Serienschaltung, die zwischen dem Kollektor des Endtransistors und der Versorgungsleitung 5 liegt. Zwischen dem der Versorgungsleitung 5 abgewandten Anschluß des Schalters 11 und dem Schaltungspunkt 7 ist ein kapazitives Speicherglied 33 vorgesehen, daß zur Zündzeitpunktverstellung dienen soll. Im bevorzugten Fall besteht dieses kapazitives Speicherglied wenigstens aus zwei Parallelzweigen 3^, 35> die je einen von zwei das kapazitive Speicherglied 33 bildenden Kondensatoren 36, 37 enthält. Jeder der Kondensatoren 36, 37 liegt an der Kathode einer von zwei Blockierdioden 38, 39> deren Anode an den der Versorgungsleitung 5 abgewandten Anschluß des Schalters

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angeschlossen ist. Gleichzeitig ist der der Versorgungsleitung abgewandte Anschluß des Schalters 11 Ausgangspunkt für zwei Schaltungszweige 40, ill, von denen der Schaltungszweig 40 über einen Widerstand 42 zur Kathode einer Blockierdiode 43 führt, deren Anode an der zwischen dem Kondensator 36 und der Diode 38 vorhandenen Verbindung liegt, während der Schaltungszweig ¹Il über einen Widerstand 44 zu der Kathode einer Blockierdiode ¹J5 führt, deren Anode an die zwischen dem Kondensator und der Diode 39 vorhandenen Verbindung angeschlossen ist. Schließlich ist der der Versorgungsleitung 5 abgewandte Anschluß des Schalters 11 noch über einen Bemessungswiderstand ¹Jo mit dem Schaltungspunkt 7 verbunden.

Die soeben beschriebene Zündeinrichtung hat folgende Wirkungsweise:

Sobald der Betriebsschalter 3 geschlossen wird, ist die Zündeinrichtung funktionsbereit. Es wird jetzt unterstellt, daß der zu dem Signalgeber 10 gehörende Schalter 11 gerade in den Stromdurchlaßzustand gebracht, worden ist, so daß über die Emitter-Basis-Strecke des Steuertransistors 13 Steuerstrom fließen kann und dessen Emitter-Kollektor-Strecke in den Stromdurchlaßzustand übergeht. Dadurch wird die Emitter-Basis-Strecke des Transistors 17 überbrückt und dessen Emitter-Kollektor-Strecke nichtleitend. Dadurch wird auch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 24 nichtleitend, was zur Folge hat, daß die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors und die Emitter-Kollektor-Strecke' des Transistors 26 in den Stromdurchlaßzustand übergehen. Durch den nun stattfindenden Stromfluß in der Primärwicklung 29 wird Zündenergie für den bevorstehenden Zündvorgang gespeichert.

Gleichzeitig werden im Stromdurchlaßzustand des Schalters die Kondensatoren 363 37 aufgeladen und zwar über die Schaltungselemente 3, 4, 6, 11 und 43, 42 bzw. 45, 44.

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Die Einleitung des Zündvorganges erfolgt durch Umsteuerung des Schalters 11 in den Sperrzustand. Wäre das kapazitive Speicherglied 33 nicht vorhanden, so würde mit übergang des Schalters 11 in den Sperrzustand sofort der Zündvorgang ausgelöst und zwar in Bezug auf eine an der Kurbelwelle gedachte Totpunktmarke (die der oberen Lage des Kolbens in dem zu zündenden Zylinder entsprechen soll) um einen maximalen Drehwinkelbetrag vorverlegt. Schaltungsmäßig würde dann durch Umsteuerung des Schalters 11 in den Sperrzustand auch die Emitter-Kollektor-Strecke des Steuertransistors 13 in den Sperrzustand gelangen, wodurch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 17 und auch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 2¹I leitend werden. Abhängig davon gelangt sowohl die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 25 als auch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 28 in den Sperrzustand, wodurch der Strom in der Primärwicklung 29 unterbrochen und in der Sekundärwicklung 31 ein Hochspannungsstoß induziert wird, der an der Zündkerze 32 einen elektrischen Überschlag (Zündfunken) hervorruft.

Durch das kapazitive Speicherglied 33 wird jedoch durch die gespeicherte Energie nach Übergang des Schalters 11 in den Sperrzustand noch ein Stromfluß über die Emitter-Basis-Strecke des Steuertransistors 13 bewirkt, der die Umsteuerung seiner Emitter-Kollektor-Strecke und abhängig davon auch die Umsteuerung der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 28 in den Sperrzustand noch etwas verzögert. Diese Verzögerung nimmt mit wachsender Drehzahl ab, weil mit steigender Drehzahl immer weniger Energie in den kapazitiven Speicherglied gespeichert wird, was funktionell erwünscht ist, weil der Zündzeitpunkt mit steigender Drehzahl vorverlegt bzw. der Drehwinkelbetrag zwischen Totpunktmarke und Zündzeitpunkt immer größer werden soll. Durch entsprechende Wahl der Ladezeitkonstanten bei der Aufladung des Speichergliedes 33 über die

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3 Li/Sm

Schaltungselemente 42, 43 bzw. ¹I¹J, 45 und durch entsprechende Wahl der Entladezeitkonstanten bei der Entladung des Speichergliedes 33 über die Schaltungselemente 12, 14, 46, 38 und läßt sich ein beliebiger mathematischer Verlauf der Zündzeitpunktverstellung festlegen. Eine Änderung des Verlaufes bzw. Korrekturen lassen sich durch Bemessungsänderungen der Schaltungselemente und/oder Hinzufügen von weiteren Kondensatoren zu dem Speicherglied 33 erzielen.

Der temperaturabhängige Widerstand l6 stellt sicher, daß die Schaltvorgänge durch Temperaturänderungen weitestgehend unbeeinflußt bleiben. Die Dioden 21, 23 haben die Aufgabe, die Schaltschwelle der zugeordneten Transistoren 17 bzw. 24 anzuheben, so daß eine sichere Umschaltung dieser Transistoren 17, 24 gewährleistet ist.

Im vorliegenden Beispielsfall ist die Sekundärwicklung 31 der Zündspule S nur mit einer Zündkerze 32 verbunden. Es ist aber durchaus auch möglich, die Sekundärwicklung 31 mittels eines herkömmlichen Zündverteilers in vorbestimmter Reihenfolge an mehrere Zündkerzen anzuschließen.

Der zu dem Signalgeber in gehörende Schalter 11 kann im einfachsten Fall ein nockengesteuerter Unterbrecherschalter sein. Andererseits kann aber dieser Schalter 11 auch die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors sein, der mittels Unterbrecherkontakt oder kontaktlos, wie zum Beispiel durch einen induktiven Geber, einen Hall-Geber oder auch einen optisch-elektrischen Geber gesteuert wird. Dabei kann der Schalter 11 durchaus auch die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors sein, der zu einer dem Signalgeber 10 nachgeschalteten Kippschaltung gehört, wobei als Kippschaltung ein Schmitt-Tritter und/oder monostabiler Multivibrator Anwendung finden kann.

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Claims

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1.7.1977 Li /Sm

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Ansprüche

Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Steuertransistor, der durch Übergangseiner Emitter-Kollektor-Strecke in den Sperrzustand den Zündzeitpunkt bestimmt, mit einem zu einem Signalgeber gehörenden Schalter, der durch Übergang in den Sperrzustand den Zündvorgang einleitet, und mit Mitteln zur Zündzeitpunktverstellung in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Zündzeitpunktverstellung in einem Nebenschlußzweig der Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors (13) ein kapazitives Speicherglied (33) liegt, das im Stromdurchlaßzustand des zu

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dem Signalgeber (10) gehörenden Schalters (11) aufgeladen und im Sperrzustand dieses Schalters (11) über die Basis-Emitter- Strecke des Steuertransistors (13) entladen wird.

2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherglied (13) mindestens zwei Parallelzweige (3^> 35) aufweist, die je einen Kondensator (36 bzw. 37) enthalten.

3. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuertransistor (13) Bestandteil eines Schwellist

wertschalters (l8),'der vorzugsweise nach Art eines Schmitt-Triggers arbeitet.

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