DE2824706A1 - Schutzschaltung fuer eine zu einer brennkraftmaschine gehoerenden zuendeinrichtung - Google Patents

Description

• Stand der Technik
• Die Erfindung geht aus von einer Schutzschaltung nach der Gattung des Hauptanspruches. Es ist (nach der DE-OS 2 542 776) bereits eine solche Schutzschaltung bekannt, bei der jedoch zur Betätigung des Schutzschalters eine zusätzliche transistorisierte Steuerstufe notwendig ist und daher die Realisierung in schaltungsmäßiger Hinsicht aufwendig ausfällt.
• Außerdem wird dort auch während des Betriebes der Zündeinrichtung bei jedem Zündvorgang ein aus der Induktionsspannung in der Primärwicklung resultierender Induktionsstrom über die Schutzschaltung verzweigt, was sich als unnötiger Verlust der in der Zündspule gespeicherten Energie auswirkt.
• Vorteile der Erfindung Bei der erfinaungsgemäßen Schutzschaltung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs werden die vorerwähnten Unzulänglichkeiten vermieden. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß durch die Herabsetzung der für die Realisierung notwendigen Anzahl an Schaltungselementen auch die Störanfäll.gkeit und die Ausfalirate herabgesetzt werden.
• Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung der im Hauptanspruch angegebenen Schutzschaltung möglich und zwar insbesondere hinsichtlich ihrer schaltungsmäßigen Realisierung.
• Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der beigefügten Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine schaltungsmäßige Darstellung der Schutzschaltung und Figur 2 eine gegenüber Figur 1 abgeänderte Schaltungsanordnung.
• Beschreibung der Erfindung Die in Figur 1 mit strichpunktiertem Linienzug umrandete Zündeinrichtung 1 soll für eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeuges bestimmt sein. Die Zündeinrichtung 1 wird aus einer Gleichstromquelle 2 gespeist, welche die Batterie des Kraftfahrzeuges sein kann. An der Gleichstromquelle 2 geht von dem Minuspol eine bei 3 an Masse liegende Leitung 4 und von dem Pluspol eine einen Betriebs schalter 5 enthaltende Versorgungsleitung 6 aus. In der Zündeinrichtung 1 ist die Versorgungsleitung 6 Ausgangspunkt für einen Schaltungszweig, der zunächst über die Primärwicklung 7 einer Zündspule 8 und danach über einen Unterbrecherschalter 9 zur Masseleitung 4 führt. Dem Unterbrecherschalter 9 ist ein Entstörkondensator 10 parallelgeschaltet. Die zwischen der Primärwicklung 7 und dem Unterbrecherschalter 9 vorhandene Verbindung weist einen Ausgangspunkt ii auf, von der ein Schaltungszweig über die zur Zündspule 8 gehörende Sekundärwicklung 12 und eine in Reihe dazu liegende ü.ndkerze 13 zur Masseleitung 5 führt.
• wischen der Primärwicklung 7 und dem Betriebs schalter 5 liegt ein weiterer Ausgangspunkt 14', von dem ein zu einer Schutzschaltung 15 gehörender Schutzschaltungszweig 16 über einen Schutzschalter 17 ZU dem Ausgangspunkt 11 führt. Im bevorzugten Beisplelsfall ist der Schutzschalter 17 durch einen Thyristor 13 gebildet, wobei dessen Anode an den Ausgangspunkt 11 und dessen Kathode an den Ausgangspunkt 14 angeschlossen ist. Von der zu dem Thyristor 18 gehörenden Steuerelektrode 19 geht ein erster Steuerzweig 20 aus, der einen Bemessungswiderstand 21 enthält und zur Kathode des Thyristors 18 führt. Außerdem geht von der Steuerelektrode 19 des Thyristors 18 ein zweiter Steuerzweig 22 aus, der über einen Bemessungswiderstand 23 zur Masseleitung 4 führt.
• Schließlich ist noch ein Hilfsspeicherglied 2 vorgesehen, das in der Ausführung nah Figur 1 mit dem 3emessungswiderstand 23 eine Serienschaltung in dem zweiten Steuerzweig 22 bildet und durch einen Kondensator 25 gebildet ist.
• Mit dem in den gestrichelten Schaltungszweig 26 liegenden Verbraucher 27 soll eine Kontroll- bzw. Uberwachungseinrichtung angedeutet werden, die durch den Betriebsschalter 5 ebenfalls mit ein- und ausschaltbar ist. Dabei soll unter einer Kontrolleinrichtung beispielsweise eine Signallampe und unter einer Uberwachungseinrichtung beispielsweise ein Anzeigegerät für den Füllstand des Betriebsstoffes verstanden werden.
• Eine im Nebenschluß des ersten Steuerzweiges 20 vorgesehene, mit der Anode der Kathode des Thyristors 18 zugewandte Diode 28 sorgt dafür, daß der Thyristor 18 an seiner Steuerstrecke nicht überlastet wird.
• Die soeben beschriebene Anlage hat folgende Wirkungsweise: Ist der Betriebsschalter 5 geschlossen und die Brennkrartmaschine in 3etrieb genommen, so wird durch Öffnen des unter brecherschalters 9 der über Jie Fri.:närwicklung 7 geführte, die Speicherung der Zündenergie Ifl der Zündspule 3 bewirkende Sturm unterbrochen. Dadurch wird in der Sekundärwicklung 12 ein Hochspannunsstoß induziert, der an der Zündkerze 13 einen elektrischen überschlag (Zündfunken) hervorruft. Wird dann der Unterbrecherschalter 11 wieder geschlossen, so beginnt erneut die Speicherung von Zündenergie für den nächsten Zündvorgang.
• Nach dem Schließen des Betriebsschalters 5 steht das Hilfsspeicherglied 24 über die Schaltungselemente 21, 28, 23 ständig unter Spannung, was bewirkt, daß der das Hilfsspeicherglied 24 bildende Kondensator 25 aufgeladen wird. Wird nun bei geschlossenem Unterbrecherschalter 9 der Betriebsschalter 5 geöffnet, 30 ergibt sich durch die sich im Hilfsspeicherglied 24 abbauende Energie ein Entladestrom, der über die Schaltungselemente 21, 23, 27 verläuft upd an dem Thyristor 13 die Steuerelektrode 19 gegenüber der Kathode positiv vorspannt, wodurch die Anoden-Kathoden-Strecke dieses Thyristors 18 für den von der Induktionsspannung in der Primärwicklung 7 hervorgerufenen Induktionsstrom leitend und die Primärwicklung 7 durch den Schutzschaltungszweig 16 somit kurzgeschlossen wird. Wird demnach der Betriebsschalter 5 bei leitendem Unterbrecherschalter 9 geöffnet, so kann in der zur Zündspule 3 gehörenden Sekundärwicklung 12 kein Spannungsstoß auftreten, der fähig ist, an der Zündkerze 13 einen Zündfunken hervorzurufen.
• SelbstverständlIch kann auch zwischen der Versorgungsleitung 6 und Masseleitung 4 ein Entladewiderstand für den Kondensator 25 vorgesehen werden, wenn keine Verbraucher 27 vorhanden sind und somit kein geschlossener Entladekreis für den Kondensatcr 25 vorhanden ist.
• Für den soeben erwähnten Fall empfiehlt es sich, die Anlage nach Figur 2 anzuwenden, in der das Hilfsspeicherglied 2h eine im ersten Steuerzweig 20 liegende Induktionsspule 29 gebildet wird. Wird hier bei geschlossenem Jnterbrecherschalter 9 der Betriebsschalter 5 geöffnet, so setzt durch die dann in der Induktionsspule 29 auftretende Induktionsspannung hier nur ein Induktionsstrom über die Steuerstrecke des Thyristors 18 und den Widerstand 21 ein, der ebenfalls die Anoden-Kathoden-Strecke dieses Thyristors 18 für den von der Primärwicklung 7 herrührenden Induktionsstrom öffnet.
• In den gezeigten AusfUhrungsbeispielen ist der Unterbrecherschalter 9 als mechanischer Schalter ausgeführt. Die Schutzschaltung 15 kann aber selbstverständlich auch bei solchen Züngeinrichtungen Verwendung finden, bei denen dieser Schalter durch einen elektronischen Schalter, vorzugsweise durch einen Transistor, gebildet wird.
• Wird als Hilfsspeicherglied 24 die Induktionsspule 29 verwendet, so empfiehlt es sich, diese Spule mit einem aus magnetisch leitendem Material bestehenden Kern auszurüsten.
• Außerdem kann bei Verwendung der Spule 29 im Bedarfsfall auf den Bernessungswiderstand 21 verzichtet werden.
• In den bevorzugten Deispielsfällen ist der Schutzschalter 17 ein Thyristor 18. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, anstelle dieses Thyristors 18 beispielsweise einen r.pn-Transistor zu verwenden, von dem dann die Basis als Steuerelektrode verwendet, der Emitter an den Ausgangspunkt 14 angeschlossen und der Kollektor an den Ausgangspunkt 11 angeschlossen würde.
• Schließlich kann die Schutzschaltung 15 auch zu einer Baueinheit zusammengefaßt werden, welche zur Nachrüstung in herkömmlichen Zündeinrichtungen geeignet ist.

Claims (6)

1. Ansprüche Schutzschaltung für eine zu einer Brennkraftmaschine gehörenden Zündeinrichtung mit einem in den Nebenschluß der Primärwicklung einer Zündspule zu legenden, über einen elektronischen Schutzschalter führenden Schutzschaltungszweig, wobei die Primärwicklung mit einem Unterbrecherschalter eine mittels eines Betriebsschalters an eine Gleichstromquelle anschließbare Serienschaltung bildet und die Umsteuerung des Schutzschalters in den Stromdurchlaßzustand davon abhängig gemacht ist, daß im Stromdurchlaßzustand des Unter brecherschalters der Betriebs schalter in den Stromsperrzustand gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Betrieb der Zündeinrichtung (1) ständig eingeschaltetes Hilfsspeicherglied (24) vorgesehen ist, das zur vorübergehenden Lieferung eines Steuerstromes für die Umsteuerung des Schutzschalters (17) in den Stromdurchlaßzustand Verwendung findet, wenn im Stromdurchlaßzustand des Unterbrecherschalters (9) der Betriebsschalter (5) in den Stromsperrzustand gebracht wird.
2. 2. Schutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzschalter durch einen Thyristor (18> gebildet wird, wobei die zwischen dem Betriebsschalter (5) und der Primärwicklung (7) vorhandene Verbindung Ausgangspunkt (14) für den zur Kathode des Thyristors (18) führenden Schutzschaltungszweig-Abschnittes und die zwischen dem Unterbrecherschalter (9) und der Primärwicklung (7) vorhandene Verbindung Ausgangspunkt (11) für den zur Anode des Thyristors führenden Schutzschaltungszweig-Abschnittes ist.
3. 3. Schutzschaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schutzschalter (17) bildenden Thyristor (18) zwischen seiner Kathode und seiner Steuerelektrode (19) einen ersten Steuerzweig (20) aufweist und an der Steuerelektrode (19) außerdem den Ausgangspunkt für einen zweiten Steuerzweig (22) bildet, der zur Herstellung einer Verbindung mit dem der Prlmärwicklung (7) abgewandten Anschluß des Unterbrecherschalters (9) bestimmt ist.
4. 4. Schutzschaltung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsspeicherglied (24) ein Kondensator (25) ist und dieser Kondensator (25) im zweiten Steuerzweig (22) liegt.
5. 5. Schutzschaltung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsspeicherglied (24) eine Induktionsspule (29) ist und diese Induktionsspule (29) im ersten Steuerzweig (20) liegt.
6. 6. Schutzschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Steuerzweig (20) eine Diode (28) in seinem Nebenschluß aufweist und die Anode dieser Diode (28) mit der Kathode des den Schutzschalter (17) bildenden Thyristors (88) verbunden ist.