DE2731746C2 - Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündeinrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Es ist (nach der DE-OS 19 01 557) bereits eine Zündeinrichtung bekannt, bei der als Speicherglied ein einziger Kondensator vorgesehen ist und zur Aufladung dieses Kondensators ein als Konstantstromquelle geschalteter Ladetransistor vorgesehen ist. Zur Anpassung der Zündzeitpunktverstellung an die Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine werden dem Ladetransistor weitere Schaltungszweige zugeschaltet, welche Dioden bzw. zusätzliche Transistoren in Verbindung mit Widerständen enthalten und daher diese Anpassung sehr aufwendig machen.

Aufgabe der Erfinding ist es, eine Zündeinrichtung der im Oberbegriff genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sich durch die elektrischen Schaltungselemente eine Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine anzupassende drehzahlabhängige Zündzeitpunktverstellung einfacher realisieren läßt.

Diese Aufgabe wird durch Anwendung der kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Maßnahmen für die Realisierung der Erfindung angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schaltungsmäßig dargestellt und in der nach'

folgenden Beschreibung näher erläutert

Die in der Zeichnung dargestellte Zündeinrichtung so"! für die nicht dargestellte BrennkraftmEischine eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeuges bestimmt sein. Diese Zündeinrichtung wird aus eimer 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 für η und

ίο 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 Jer Kathode der Veroolungsschutzdiode 4 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 9 an die Versorgungsleitung 5 angeschlossen ist und daher ein stabilisiertes Potential aufweist Ein von der Brennkraftmaschine angetriebener Signalgeber 10 weist 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 ncgativem Temperaturkoeffizient ist Der Steuertransistor 13 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 21 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-)Zwischetitransistors 24 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 4 verbunden. Der Emitter des Transistors 25 ist Steuerausgangspunkt für einen (npn-)Endtransistor 28, dessen Emitter-Kollektor-Strek· ke mit der Primärwicklung 29 einer Zündspule S eine zündspulenseitig über einen Vorwiderstand 30 an dem Betricbsschaltcr 3 und transistorscilig an der Versorgungsleitung 5 liegende Senensehallung bildet. Dia /u vdcr Zündspule 5gehörendcSckundärwicklung31 bildet mit einer Zündkerze 32 eine Sericnsehnllung, die zwischen dem Kollektor des Endtransistors 28 und der Versorgungsleitung 5 liegt Zwischen dem der Versorgungsleitung 5 abgewandten Anschluß des Schalters Il und dem Schaltungspunkt 7 ist ein kapazitives Speicherglied 33 vorgesehen, daß zur Zündzeitpunktverstellung die-

nen soll. Im bevorzugten Fall besteht dieses kapazitives Speichergüed wenigstens aus zwei Paralielzweigen 34, 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 11 angeschlossen ist. Gleichzeitig ist der der Versorgungsleitung 5 abgewandte Anschluß des Schalters 11 Ausgangspunkt für zwei Schaltungszweige 40, 41, von denen der Schaltungszweig 40 über einen Widerstand 42 zur Kathode einer Blockierdiode 43 Ρϊίΐίΐ, deren Anode an der zwischen dem Kondensator j6 und der Diode 38 vorhandenen Verbindung liegt, während der Schaltungszweig 41 über einen Widerstand 44 zu der Kathode einer Blockierdiode 45 führt, deren Anode an die zwischen dem Kondensator 37 und der Diode 39 vorhandenen Verbindung angeschlossen ist. Schließlich ist der der Versorgungsleitung 5 abgewandte Anschluß des Schalters 11 noch über einen Bemessungswiderstand 46 mit dem Schaltungspunkt 7 verbunden.

Die soeben beschriebene Zündeinrichtung bat foigsnde Wirkungsweise:

Sobald der Betriebsschalter 3 geschlossen wird, ist die Zündeinrichtung funktionsbereit Es wird jetzt unterstellt, daß der zu dem Signalgeber 10 gehörende Schalter Ii gerade in den Stromdurchlaßzustand gebracht worden ist, so daß über die Emitter-Basis-Strecke des Steuerlransistors 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 Emitier-Kollektor-Strecke des Transistors 24 nichtleitend, was zur Folge hat, daß die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 25 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 bevorsteherien Zündvorgang gespeichert

Gleichzeitig werden im Stromdurchlaßzustand des Schalters 11 die Kondensatoren 36, 37 aufgeladen und zwar über die Schaltungselemente 3,4,6,11 und 43,42 bzw. 45,44.

Die Einleitung des Zündvorganges erfolgt durch Umsteuerung des Schalters 11 in den Soerrzustand. Wäre das kapazitive Speicherglied 33 nicht vorhanden, so würde mil Übergang des Schalters U in den Sperr/u suind sofort der Zündvorgang ausgelöst und /war in bezug auf eine an der Kurbelwelle gedachte Totpunklmarke (die der oberen Lage des Kolbens in dem /u 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 24 leitend werden. Abhängig davon gelangt sowohl die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 25 als auch die Emitter-Kollektor-Streeke 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 Obergang des Schalters 11 in den Spcrr/ustand noch ein SiromfluB über die Emitter-Basis-Strecke des Steuerlransistors 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 rwischen Totpunktmarke und Zündzeitpunkt immer größer werden soll. Durch entsprechende Wahl der Ladezeitkonstanten bei der Aufladung des Speichergliedes 33 über die Schaltungselemente 42,43 bzw. 44, 45 und durch entsprechende Wahl der Entladezeitkonstanten bei der Entladung des Speichergliedes 33 über die Schaltungselemente 12, 14, 46, 38 und 39 läßt sich ein beliebiger mathematischer Verlauf der Zündzeitpunktverstellung festlegen. Eine Änderung des Verlaufes bzw. Korrekturen lassen sich durch Bemf.i.ungsäudeningen der Schaltungselemente und/oder Hinzufjgen von weiteren Kondensatoren zu dem Speicherglied 33 erzielen. Der temperaturabhängige Widerstand 16 stellt sicher, daß die Schaltvorgänge durch Temperaturänderungen weitest£,-;hend 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 5 nur mit einer Zündkerze 32 verbunden. Es ist aber durchaus auch möglich, die Sekundärwicklung 31 mittels eines herkömmlichen Zünd-Verteilers in vorbestimmter Reihenfolge an mehrere Zündkerzen anzuschließen.

Der zu dem Signalgeber iö gehörende Schalter ίί kann im einfachsten Fall ein nockengesteuerter Unterbrecherschalter sein. Andererseits kann aber dieser Schalter 11 auch die Emitter-Kollektor-Streeke 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-Streeke eines Transistors sein, der zu einer dem Signalgeber 10 nachgeschalteten Kippschaltung gehört, wobei als Kippschaltung ein Schmitt-Trigger und/oder monostabiler Multivibrator Anwendung finden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem zu einem Signalgeber gehörenden Schalter und mit einem Steuertransistor, der durch Obergang seiner Emitter-Kollektor-Strecke in den Sperrzustand den Zündzeitpunkt bestimmt und mit seiner Steuerstrecke an einem kapazitiven Speicherglied liegt, dessen jeweils gespeicherte Ladung mit zunehmender Drehzahl der Brennkraftmaschine abnimmt, wobei sich der Zündzeitpunkt mit Hilfe der im Speicherglied gespeicherten Ladung gegenüber dem Sperren des zu dem Signalgeber gehörenden Schalters verzögert und wobei ferner das Speicherglied während des Stromdurchlaßzustandes des zu dem Signalgeber gehörenden Schalters aufgeladen und während des Sperrzustandes dieses Schalters entladen wird, dadurch gekennzeichnet, .daß das Speicherslied (33) durch mindestens zwei in einem Neberßvhlußkreis der zu dem Steuertransistor (13) gehörenden Steuerstrecke parallel geschaltete Zweige (34,35) gebildet ist, die je einen Kondensator (36 bzw. 37) und eine dazu in Reihe liegende Blokkierdiode (38 bzw. 39) enthalten, wobei diese Blokkierdioden (38,39) die Kondensatoren (36, 37) voneinander entkoppeln.

2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Kondensatoren (36, 37) und den Blockierdioden (38, 39) liegenden Verbindungen 'yt über die Serienschaltung eines Widerstandes (42 bzw. 44) und einer Blockierdiode (43 bzw. 45) an den zu dem Signaig^-ber (10) gehörenden Schalter (11) angeschlossen sind.

3. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuertransistor (13) Bestandteil eines Schwellwertschalters (18) ist, der vorzugsweise nach Art eines Schmitt-Triggers arbeitet