DE2821060C2

DE2821060C2 - Zündanlage für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2821060C2
Application number: DE19782821060
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl.-Ing. 7250 Leonberg Adler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-05-13
Filing date: 1978-05-13
Publication date: 1986-10-16
Also published as: DE2821060A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Zündanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, d. h. von einem Stand der Technik, wie er sich beispielsweise aus der DE-PS 24 310 oder der DE-OS 25 49 986 ergibt Die dort beschriebenen bekannten Zündanlagen haben jeweils einen induktiven Signalgeber, der ein Steuersignal in Form einer Wechselspannung erzeugt, welches einem Schwellwertschalter zugeführt wird, der eine veränderliche Schaitschweiie aufweist, wobei die Schaitsc'nweiie in beiden Fällen durch eine Spannung verändert wird, deren Größe davon abhängig ist, zu welchem Zeitpunkt vor dem Ende der Schließzeit des elektrischen Unterbrechers ein vorgegebener Strom durch die Primärwicklung einer Zündspule fließt, wobei die Stromstärke in der Primärwicklung jeweils in eine dazu proportionale Spannung über einem Meßwiderstand umgesetzt wird und wobei diese Spannung über Schalttransistoren die Aufladung bzw. Entladung eines Kondensators steuert, dessen Aufladung dann die Schaltschwelle des Schwellwertschalters zu Beginn der nächsten Schließzeit bestimmt

Es ist auch bekannt, daß die Batterie bei Zündanlagen für Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen bei einem Anlaßvorgang erheblich belastet wird, wobei die Batteriespannung wegen des bei niedrigen Temperaturen und/oder schlechtem Ladezustand der Batterie höheren Batterieinnenwiderstandes und größeren Widerstandsmomentes stark absinken kann. Aus diesem Grunde wird bei einigen bekannten Zündanlagen eine sogenannte Startanhebung durchgeführt indem ein Widerstand im Primärkreis der Zündspule für die Startphase überbrückt wird, um so trotz der abgesunkenen Batteriespannung einen ausreichend hohen Primärstrom und damit eine ausreichende Energiespeicherung in der Zündspule zu erreichen.

Trotz dieser Maßnahmen ergeben sich bei den bekannten Zündanlagen mit einem Signalgeber, insbesondere einem induktiven Signalgeber, dessen Frequenz und Amplitude von der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängig sind, Anlaßschwierigkeiten, da beim Absinken der Batteriespannung auch die Drehzahl des Anlassers entsprechend absinkt so daß der Geber folglich eine Steuer-Wechselspannung niedriger Amplitude erzeugt, auf die der Schwellwertschalter unter Umständen nicht mehr anspricht da seine Einschaltschwelle im Interesse einer sicheren Ruhestromabschaltung in einem vorgegebenen Abstand von dem Nullpegel des Steuersignals gehalten wird.

Aufgabe der Erfindung

Ausgehend vom iitande der Technik und den vorstehend aufgezeigten Problemen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein sicheres Schalten des Schwellwertschalters auch in den Fällen zu erreichen, in denen der Anlasser bei einem Startvorgang wegen einer zu schwachen Batterie nicht seine Solldrehzahl erreicht und der Signalgeber folglich eine Steuerspannung mit niedriger Amplitude erzeugt

Diese Aufgabe wird durch eine Zündanlage mit den Merkmalen nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Es ist zwar (nach der DE-OS 27 00 768) auch schon bekannt, zur Veränderung der Schaltschwelle für eine Geberspannung dem Eingang eines Schwellwertschalters eine Bezugsspannung zuzuführen, wobei aber hier die Zuführung dieser Bezugsspannung — gegenüber dem Erfindungsgegenstand — einem anderen Zweck, nämlich der Sicherung gegen Störimpulse, dient.

Vorteile der Erfindung

Bei einer erfindungsgemäßen Zündanlage ergibt sich, ohne daß eine generelle Absenkung der Einschaltschwelle des Schwellwertschalters erforderlich wäre, was wegen einer sicheren Ruhestromabschaltung nicht erwünscht ist, der Vorteil, daß die Schaitschweiie des Schwellwertschalters bei einem Absinken der Batteriespannung im Verlauf eines Anlaßvorganges automatisch entsprechend abgesenkt wird, so daß auch ein schwaches Ausgangssignal des Signalgebers noch ein Schalten des Schwellwertschalters und damit die Erzeugung von Zündimpulsen auslöst, damit die Brennkraftmaschine anlaufen kann.

Ein weiterer Vorteil der Zündanlage gemäß der Erfindung besteht darin, daß die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen nur einen sehr geringen zusätzlichen Aufwand erforderlich machen, da der Geberspannung sehr einfach eine Bezugsspannung überlagert werden kann, die beispielsweise an einem Spannungsteiler abgegriffen wird, wobei als Schwellwertschalter im einfachsten Fall ein Transistor vorgesehen ist, dessen Basis mit dem von der Bezugsspannung überlagerten Ausgangssignal des Gebers angesteuert wird. Eine andere günstige Möglichkeit für die Verwirklichung einer Zündanlage gemäß der Erfindung besteht darin, eine der Batteriespannung proportionale Bezugsspannung an den Emitter eines als Schwellwertschalter dienenden Transistors anzulegen, dessen Basis das Steuersignal von dem Signalgeber zugeführt wird.

Zeichnung

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit einer Zeichnung noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Unteransprüche. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung des zeitlichen Verlaufs der von einem Signalgeber der Zündanlage erzeugten Steuerspannung;

Fig.2 ein schematisches Teilschaltbild einer ersten Ausführungsform einer Zündanlage gemäß der Erfindung und

F i g. 3 ein schematisches Teilschaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Zündanlage gemäß der Erfindung.

Beschreibung der Erfindungsbeispiele

In Fig. 1 ist der typische Verlauf der von einem induktiven Signalgeber erzeugten Steuerspannung u über der Zeit f dargestellt. Bei einem derartigen Verlauf der Steuerspannung t' kann nun die Schaltschwelle für den Schwellwertschalter entweder bei einer vorgegebenen negativen Spannung u_a oder bei einer vorgegebenen positiven Spannung Ut, liegen und ausgehend von diesen Spannungen variiert werden, wobei erfindungsgemäß die Schaltschwelle bei Absinken der Batteriespannung Uh in Richtung auf die Null-Linie verschoben werden soll.

In Fig.2 ist der Eingangsteil einer Zündanlage gemäß der Erfindung dargestellt, welche als Schwellwertschalter einen (npn)Transistor 10 aufweist, dessen Kollektor an Batteriespannung Ub und dessen Emitter über einen Widerstand 12 an Bezugspotential liegt. Die Basis des Transistors 10 liegt am Abgriff 14 eines Spannungsteilers, der durch die Serienschaltung zweier Widerstände 16,18 und einer Spule 20 eines Signalgebers 22 gebildet wird, wobei der eine Anschluß des Widerstandes 16 an Batteriespannung Ub und der eine Anschluß der Spule 20 an Bezugspotential liegt, während der andere Anschluß der Spule 20 über den Widerstand 18 mit dem Abgriff 14 verbunden ist, an dem auch der zweite Anschluß des Widerstandes 16 liegt.

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wirksam. Gleichzeitig wird an der Basis des Transistors 10 eine Gleich-Vorspannung wirksam, die sich aufgrund des Stroms über den Spannungsteiler !6,18,20 an dem Abgriff 14 ergibt, wobei diese Vorspannung von der Batteriespannung Ub abhängig ist Unter der Voraussetzung, daß die Batteriespannung Ub positiv gegenüber Bezugspotential ist, wie dies bei Zündanlagen für die Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen üblich ist, wird die Vorspannung am Abgriff 14 mit absinkender ο Batteriespannung Ub weniger positiv, so daß die Steuerspannung u über der Spule 20 des Gebers, welche der Gleich-Vorspannung aufgrund» der Batteriespannung Ub am Abgriff 14 überlagert ist, weniger negativ werden muß als bei voller Batteriespannung, um den Transistor 10 leitend zu steuern. Der Transistor 10 schaltet also bei geringerer Batteriespannung bereits bei kleineren negativen Werten der Steuerspannung durch, wie dies erwünscht ist, um auch bei niedriger Drehzahl des Anlassers Zündfunken für die Zündkerzen der Brennkraftmaschine zu erhalten.

F i g. 3 der Zeichnung zeigt die wesentlichen Teile einer Zündanlage gemäß der Erfindung, bei der der Schwellwertschalter bei einem positiven Steuersignal, beispielsweise bei der Spannung Üb in Fig. 1, ansprechen soll. Im einzelnen ist in Fig.3 der Schwellwertschalter der Einfachheit halber wieder als (npn)Schalttransistor 30 dargestellt. Der Kollektor des Transistors 30 ist über einen Widerstand 32 mit der (positiven) Batteriespannung Ub verbunden, während sein Emitter am Abgriff 34 eines Spannungsteilers aus zwei Widerständen 36 und 38 liegt, die ihrerseits zwischen Batteriespannung Ub und Bezugspotential liegen. Die Spannung am Abgriff 34 ist vom Widerstandsverhältnis der Widerstände 36 und 38 abhängig, wobei der Widerstand 36 vorzugsweise einstellbar ist, und außerdem von der Batteriespannung Ub- Die Emitterspannung des Transistors 30 ändert sich also mit der Batteriespannung. Zwischen Batteriespannung Ub und Bezugspotential liegt ferner die Serienschaltung eines Widerstandes 40 an einer Zenerdiode 42, wobei parallel zu der Zenerdiode 42 die Serienschaltung zweier Widerstände 44, 46 und einer Spule 20 eines Signalgebers 22 liegt. Die Basis des Transistors 30 ist mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt der beiden Widerstände 44 und 46 verbunden.

Man erkennt, daß bei der Schaltung gemäß F i g. 3 die Basisvorspannung für den Transistor 30 nicht von der Batteriespannung Ub abhängig ist und sich somit aus einer stabilen Gleich-Vorspannung und der überlagerten Steuerspannung u des Signalgebers 22 ergibt. Die Schaltschwelle für den Transistor 30 wird bei der Zündanlage gemäß Fig.3 durch die batteriespannungsabhängige Emitterspannung am Abgriff 34 des Spannungsteilers 36, 38 bestimmt, und zwar derart, daß bei abgesunkener Batteriespannung Ub eine kleinere positive Steuerspannung u ausreicht, um den Transistor 30 durchzuschalten bzw. leitend zu steuern und einen Spannungssprung an dessen Kollektor auszulösen, der über die Leitung 48 weiteren Stufen der Zündanlage zugeführt werden kann und letztlich dazu dient, den elektrischen Unterbrecher zu öffnen. In entsprechender

Wenn die Brennkraftmaschine läuft bzw. durch einen Anlasser angetrieben wird, dann erzeugt der mit der Brennkraftmaschine synchronisierte Signalgeber ein Steuersignal in Form einer Wechselspanung u, wie sie in F i g. 1 dargestellt ist. im einzelnen ergibt sich die Wechselspannung u über der Spule 20 des Gebers 22 und wird über den Widerstand 18 an der Basis des Transistors 10 pjcp prfnlfft irn ühricrpn Hip 5ί?116ΓϋΠ^σ d?S elektrischen

Unterbrechers bei der Schaltung gemäß Fig.2 aufgrund des Spannungssprunges auf einer Leitung 50, die mit den Emitter des Transistors 10 verbunden ist.

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß anstelle der einfachen Transistor-Schwellwertschalter gemäß Fig.2 und 3 auch kompliziertere Schwellwertschalter, z. B. ODerationsverstärker oder Schmitt-Tris-

ger, verwendet werden können, deren Schaltschwellen in Abhängigkeit von der Batteriespannung in entsprechender Weise beeinflußt werden, wobei sich im Falle des Einsatzes von Operationsverstärkern der Vorteil ergibt, daß das Steuersignal an deren einen Eingang angelegt werden kann, während die von der Batteriespannung abhängige Bezugsspannung an den anderen Eingang angelegt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Zündanlage für eine Brennkraftmaschine mit einem Signalgeber, der mit der Brennkraftmaschine synchronisierbar ist und mit dessen Hilfe ein in Amplitude und Frequenz von der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängiges Steuersignal erzeugbar ist, und mit einem Schwellwertschalter mit veränderlicher Schaltschwelle, dem das Steuersignal eingangsseitig zuführbar ist und durch dessen Ausgangssignal ein elektrischer Unterbrecher steuerbar ist, der in Serie zu der Primärwicklung einer Zündspule an einer Gleichspannung, insbesondere zwischen den Polen einer Batterie, liegt, dadurch gekennzeichnet, daß einem Eingang des Schwellwertschalters (10; 30} eine der Gleichspannung (Ub) proportionale Bezugsspannung zur spannungsabhängigen Änderung seiner Schaltschwelle zuführbar ist

2. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwellwertschalter ein Transistor (10) vorgesehen ist, dessen Basis die Bezugsspannung als Basisvorspannung zuführbar ist.

3. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwellwertschalter ein Transistor (30) vorgesehen ist, dessen Emitter die Bezugsspannung als Emitterspannung zuführbar ist.

4. Zündanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspannung an einem Abgriff (14; 34) eines an der Gleichspannung (Ub) liegenden Spannungsteilers (16,18,20; 36, 38) abgreifbar ist

5. Zündanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (36,38) einen einstellbaren Widerstand (36) aufweist.

6. Zündanlage nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (16,18,20) zwei in Serie zu einer Steuerwicklung (20) eines induktiven Gebers (22) liegende ohm'sche Widerstände (16,18) aufweist.

7. Zündanlage nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Basis des Transistors (30) zusätzlich zu dem Steuersignal des Gebers (22) eine überlagerte mit Hilfe einer Zenerdiode (42) stabilisierte Gleich-Vorspannung zuführbar ist.