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Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
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Es ist (nach der US-PS 39 38 490) bereits eine in dieser Richtung liegende Zündeinrichtung bekannt, deren Schaltfunktionen jedoch bei Temperaturänderungen leicht gestört werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündeinrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches zu schaffen und dabei die vorerwähnte Unzulänglichkeit zu vermeiden.
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Diese Aufgabe wird durch Anwendung der im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches genannten Maßnahmen gelöst.
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In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Maßnahmen für die Realisierung der Erfindung angegeben.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schaltungsmäßig dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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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 Gleichstromquelle 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 (npn-) Endtransistors 7 fort. Der Endtransistor 7 ist mit seinem Emitter über einen Steuerwiderstand 8 an die zweite Verbindung 4 angeschlossen. Ein vorgesehener (npn-) 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 9 geht eine Verbindung aus, die über einen hochohmigen Widerstand 10 zu dem Kollektor eines (npn-) Hilfstransistors 11 führt, um sich von dessen Emitter zum Emitter des Endtransistors 7 fortzusetzen. Die Basis des Hilfstransistors 11 ist mit der Basis eines (npn-) Zusatztransistors 12 verbunden und außerdem Ausgangspunkt für einen Schaltungszweig, der über einen Widerstand 13 zu einem Verzweigungspunkt A führt. Ein (pnp-) Treibertransistor 14 liegt mit seinem Emitter an der ersten Verbindung 3 und mit seinem Kollektor über einen Widerstand 15 an dem Kollektor des Steuertransistors 9. Der Zusatztransistor 12 ist an seinem Kollektor über einen Widerstand 16 mit dem Verzweigungspunkt A und an seinem Emitter mit der gemeinsamen Verbindung zweier Widerstände 17, 18 verbunden, die einen zwischen dem Verzweigungspunkt A und der zweiten Verbindung 4 liegenden Spannungsteiler 19 bilden. Die Basis des Treibertransistors 14 liegt über einen Widerstand 20 an der ersten Verbindung 3 und über die Serienschaltung eines Widerstandes 21 sowie eines Auslöseschalters 22 an der zweiten Verbindung 4. Zu dem Transformator 6 gehört eine Sekundärwicklung 23, die schaltungsmäßig zwischen dem Kollektor des Endtransistors 7 und einer einseitig an der zweiten Verbindung 4 liegenden Zündkerze 24 angeordnet ist.
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Schließlich liegt der Verzweigungspunkt A über einen Widerstand 25 an der ersten Verbindung 3, über einen Widerstand 26 an dem Kollektor des Hilfstransistors 11 und über eine von der Gleichstromquelle 1 in Sperrichtung beanspruchte Zenerdiode 27 an der zweiten Verbindung 4, so daß an dem Verzweigungspunkt A ein Referenzpotential zur Verfügung steht.
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Die soeben beschriebene Zündeinrichtung hat folgende Wirkungsweise:
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Sobald der Betriebsschalter 2 geschlossen wird, ist die Zündeinrichtung funktionsbereit. Wird nun der Auslöseschalter 22 in seinen Stromdurchlaßzustand gebracht, so setzt ein Stromfluß über die Emitter-Basis-Strecke des Treibertransistors 14 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. Von der Referenzspannung am Verzweigungspunkt A fließt Strom über den Widerstand 13, die Basis- Emitter-Strecke des Hilfstransistors 11 sowie den Widerstand 8 zur zweiten Verbindung 4. Dadurch ist momentan am Hilfstransistor 11 die Basis gegenüber dem Emitter so weit 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 dem Transformator 6 ein für einen wirkungsvollen Zündfunken ausreichender Energiebetrag gespeichert ist, wird ein weiterer Stromanstieg verhindert. Der Spannungsabfall an dem Steuerwiderstand 8 und somit das Potential an dem Emitter des Hilfstransistors 11 ist nämlich dann so weit angestiegen, daß die dabei verminderte Leitfähigkeit der Emitter-Kollektor-Strecke des Hilfstransistors 11 über die Widerstände 26 und 10 die Emitter-Kollektor- Strecke des Steuertransistors 9 derart aussteuert, daß der für den Endtransistor 7 bestimmten Steuerstrom konstantgehalten wird und somit kein weiterer Stromanstieg in der Primärwicklung 5 verursacht wird.
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Im Zündzeitpunkt wird der Auslöseschalter 22 in den Sperrzustand gebracht, woraufhin auch die Emitter-Kollektor-Strecke des Treibertransistors 14 und die Emitter-Kollektor-Strecke des Endtransistors 7 nichtleitend werden. Durch den Übergang der Emitter-Kollektor-Strecke des Endtransistors 7 in den Sperrzustand wird der Stromfluß in der Primärwicklung 5 unterbrochen, wobei in der Sekundärwicklung 23 ein Hochspannungsstoß induziert und abhängig davon an der Zündkerze 24 ein elektrischer Überschlag (Zündfunke) hervorgerufen wird.
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Wird dann der Auslöseschalter 19 wieder in seinen Stromdurchlaßzustand gebracht, so beginnt der soeben beschriebene Funktionsablauf erneut.
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Der Zusatztransistor 12 sorgt in Verbindung mit den Widerständen 13, 16, 17 und 18 dafür, daß auch bei Temperaturschwankungen immer der gleiche Energiebetrag für den Zündfunken in dem Transformator 6 gespeichert wird, wobei in diesem Zusammenhang erwähnt sei, daß die Widerstände 16 und 26 ungefähr gleiche Werte haben.
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Die Basis-Emitter-Schwellspannung des Hilfstransistors 11 wird durch die Basis-Emitter-Schwellspannung des Zusatztransistors 12 kompensiert. Dadurch, daß die Widerstände 16 und 26 gleiche Werte haben, ist bei genügend großer Stromverstärkung im Steuerstransistor 9 die Verlustleistung in den Transistoren 11 und 12 gleich und damit auch die Basis-Emitter-Schwellspannung beider Transistoren. Der Widerstand 18 ist vorzugsweise so niederohmig, daß der durch den Emitterstrom des Zusatztransistors 12 verursachte zusätzliche Spannungsabfall kleiner ist als die zulässige Toleranz des Maximalstromes in der Primärwicklung 5 multipliziert mit dem Widerstandswert des Steuerwiderstandes 8.
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Der Widerstand 17 ist so dimensioniert, daß der Spannungsabfall am Widerstand 18 gerade dem Spannungsabfall am Widerstand 8 beim Erreichen des gewünschten Maximalstroms in der Primärwicklung 5 entspricht.
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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 und als Treiber zusammenwirkt.
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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 Bestandteil einer Trigger- bzw. Multivibrator- Schaltung ist und im bevorzugten Fall kontaktlos, beispielsweise mittels eines nach Art eines Wechselstromgenerators arbeitenden Signalgebers, steuerbar ist.
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Die beschriebene Strombegrenzung ist auch für eine Hochspannungskondensatorzündeinrichtung geeignet, in dem dann an die Sekundärwicklung 23 über einen Gleichrichter ein Speicherkondensator angeschlossen wird, der sich mittels eines Schalters über die Primärwicklung eines Zündtransformators entladen läßt, dessen Sekundärwicklung mit wenigstens einer Zündkerze Verbindung hat.
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Selbstverständlich können auch mehrere Zündkerzen vorgesehen sein, die in üblicher Weise mittels eines Zündverteilers in vorbestimmter Reihenfolge an die Sekundärwicklung 23 angeschlossen werden.