DE2833434C2 - - Google Patents
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- DE2833434C2 DE2833434C2 DE2833434A DE2833434A DE2833434C2 DE 2833434 C2 DE2833434 C2 DE 2833434C2 DE 2833434 A DE2833434 A DE 2833434A DE 2833434 A DE2833434 A DE 2833434A DE 2833434 C2 DE2833434 C2 DE 2833434C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P3/00—Other installations
- F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
- F02P3/04—Layout of circuits
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- F02P3/051—Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einer Zündeinrichtung nach der Gattung
des Hauptanspruchs. Aus der DE-OS 24 24 896 ist bereits eine solche
Zündeinrichtung bekannt, die jedoch bei niedrigen Drehzahlen mehr
Strom verbraucht als das für die Erzeugung eines wirkungsvollen
Zündfunkens erforderlich ist und die ferner durch Schwankungen der
Speisespannung bzw. der Umgebungstemperatur zuweilen eine ungünstige
Beeinflussung ihres Betriebs erfährt. Die US-PS 40 41 912 zeigt
und beschreibt eine Zündanlage, bei der der Schließwinkel durch das
Laden bzw. Entladen eines Steuerspeichers bestimmt ist. Der Steuer
speicher wird dabei jeweils zu Zeitpunkten umgeladen, die vom magne
tischen Sensor und von einer monostabilen Stufe mit einem Tastver
hältnis von 25% bestimmt ist. Bei Drehzahländerungen führt dies je
doch zu Verzögerungen bei der Schließwinkelsteuerung, da die mono
stabile Zeit erst aus zurückliegenden Drehzahlen gewonnen werden
kann. Im Beschleunigungsfall bzw. beim Anlaßvorgang führt dies zu
Schwierigkeiten, da die Nachregelung nicht schnell genug erfolgt.
Weiterhin ist aus der DE-OS 25 49 586 eine Zündanlage bekannt gewor
den, bei der in Abhängigkeit von dem mittels des elektronischen Un
terbrechers über die Primärwicklung der Zündspule geführten Strom
fluß eine die Einschaltwelle eines Schwellwertschalters ver
schiebende Regelspannung erzeugt wird und diese Schaltwelle in
bezug auf das von dem Signalgeber zur Verfügung gestellte Steuer
signal ihre Ausgangslage im Bereich des Nullwertes hat und bei
größerer Stromflußdauer in Richtung des Scheitelwertes verschoben
wird. Unvorteilhaft hierbei ist, daß insbesondere in der Startphase
aufgrund der dort auftretenden großen Schließwinkel die Schwelle
sehr schnell zu höheren Werten verschoben wird und dabei unter Um
ständen den relativ kleinen Scheitelwert der Steuerspannung er
reicht, so daß der Primärstrom dann gar nicht eingeschaltet wird.
Ausgehend vom aufgezeigten Stand der Technik ist es Aufgabe der Er
findung, eine Zündeinrichtung zu schaffen, bei der über einen weiten
Drehzahlbereich der Schließwinkel so geregelt wird, daß eine hin
reichend große Zündenergie für die Zündanlage zur Verfügung gestellt
wird. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Hauptanspruchs gelöst.
Die Maßnahmen gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs
haben den Vorteil, daß eine Schwellenverschiebung aufgrund der Sig
nalhöhe des Gebersignals nicht erforderlich ist und so ein sicheres
Schalten aufgrund der Gebersignale erzielt wird. Die Schließwinkel
regelung wird vielmehr aufgrund des Impuls-Pausenverhältnisses einer
Signalschaltstrecke bestimmt, durch die sich Drehzahländerungen sehr
schnell erfassen lassen, so daß eine sofortige Regelung des Schließ
winkels möglich ist. Dadurch, daß die Schallschwelle für den
Schließwinkelbeginn zusätzlich noch durch den Strom durch die Zünd
spule beeinflußbar ist, wird erreicht, daß sich eine zusätzliche
Langzeitstabilität der gesamten Schaltungsanordnung ergibt, da auch
bei an sich konstanter Drehzahl und Parameteränderungen, wie bei
spielsweise in der Versorgungsspannung, eine Nachregelung erfolgt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor
teilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Zündein
richtung möglich und zwar insbesondere hinsichtlich ihrer schal
tungsmäßigen Realisierung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es
zeigt Fig. 1 die schaltungsmäßige Darstellung einer Zündeinrichtung
nach der Erfindung und Fig. 2a bis 2f Diagramme zur Erklärung ihrer
Arbeitsweise.
Die in Fig. 1 dargestellte Zündeinrichtung ist für eine nicht dar
gestellte Brennkraftmaschine eines ebenfalls nicht
dargestellten Kraftfahrzeuges bestimmt. Diese Zündein
richtung wird aus einer Gleichstromquelle 1 gespeist,
welche die Batterie des Kraftfahrzeuges sein kann. An der
Stromquelle 1 geht von dem Minuspol eine an Masse liegende
Leitung 2 und von dem Pluspol eine einen Betriebsschalter
3 enthaltende Versorgungsleitung 4 aus. Die Versorgungs
leitung 4 führt zu dem einen Wicklungsende der Primärwick
lung 5 einer Zündspule 6, um sich von dem anderen Wick
lungsende dieser Primärwicklung 5 über eine Zündschalt
strecke 7 und danach über einen Meßwiderstand 8 zu Masse
leitung 2 fortzusetzen. Die zur Zündspule 6 gehörende
Sekundärwicklung 9 hat über eine Zündkerze 10 ebenfalls
mit der Masseleitung 2 Verbindung.
Die Auslösung des Zündvorganges geschieht durch einen Sig
nalgeber 11, der im gewählten Beispielsfall nach Art eines
kleinen Wechselstromgenerators arbeiten soll und von dem
seine Wicklung 12 dargestellt ist. Der Signalgeber 11 wird
daher an seiner Wicklung 12 eine Signalspannung zur Ver
fügung stellen, die etwa den in dem Spannungs (U)-Zeit (t)-
Diagramm nach Fig. 2a ersichtlichen Verlauf hat und von
der in Fig. 1 die Halbwelle U 1 durch den Pfeil U 1′ und
die Halbwelle U 2 durch den Pfeil U 2′ dargestellt ist. Zu
dem Signalgeber 11 gehört eine Signalschaltstrecke 13, die
durch die Emitter-Kollektor-Strecke eines zu einem Schmitt-
Trigger 14 gehörenden (npn-) Ausgangstransistors 15 ge
bildet wird. Der Spannungsverlauf an dem Kollektor des an
seiner Emitter-Kollektor-Strecke die Signalschaltstrecke 13
bildenden Ausgangstransistors 15 ist in Fig. 2b wieder
gegeben. Zu dem Schmitt-Trigger 14 gehört ein (npn-) Ein
gangstransistor 16, der an seinem Kollektor mit der Basis
des Ausgangstransistors 15 und an seinem Emitter gemeinsam
mit dem Emitter des Ausgangstransistors 15 über einen Wider
stand 17 mit der Masseleitung 3 verbunden ist.
Die beiden Transistoren 15, 16 sind außerdem an ihrem
Kollektor je über einen von zwei Widerständen 18, 19 mit
der Kathode einer anodenseitig an der Versorgungsleitung
4 liegenden Verpolungsschutzdiode 20 verbunden. Die Kathode
der Verpolungsschutzdiode 20 ist Ausgangspunkt für einen
weiteren Schaltungszweig, der über einen Pufferkondensator
21 zur Masseleitung 2 führt. Ein ebenfalls von der Kathode
der Verpolungsschutzdiode 20 ausgehender Schaltungszweig
führt zunächst über einen Widerstand 22, dann über einen
Widerstand 23, anschließend über eine von der Stromquelle
1 in Durchlaßrichtung beanspruchte Diode 24 und schließ
lich über die Geberwicklung 12 zur Masseleitung 2.
Die zwischen den Widerständen 22 und 23 vorhandene Ver
bindung ist an die Basis des Eingangstransistors 16 an
geschlossen, die außerdem noch über die Parallelschaltung
eines Widerstandes 25 und einer von der Stromquelle 1 in
Sperrichtung beanspruchten Diode 26 an der Masseleitung 2
liegt. Die durch die Emitter-Kollektor-Strecke des Aus
gangstransistors 15 gebildete Signalschaltstrecke 13 weist
Stromdurchlaßzustand auf, wenn sich die den Signalgeber
11 antreibende (nicht dargestellte) Kurbelwelle um einen
ersten Drehwinkelabschnitt dreht, und sie weist Sperrzu
stand auf, wenn sich die Kurbelwelle um einen daran an
schließenden zweiten Drehwinkelabschnitt weiterdreht.
Die Zündeinrichtung enthält einen Steuerspeicher 27, der
im einfachsten Fall - wie im gewählten Beispielsfall -
ein Kondensator 28 sein kann. Der Steuerspeicher 27 hat
an seinem einen Belag über einen Widerstand 29 und an
seinem anderen Belag über die Serienschaltung eines Wider
standes 30, einer Diode 31 und den Widerstand 18 mit der
Kathode der Verpolungsschutzdiode 20 Verbindung. Dabei
ist der aus dem Widerstand 30 und der Diode 31 bestehenden
Serienschaltung ein weiterer Widerstand 32 parallel ge
schaltet. Dem Steuerspeicher 27 ist eine Diode 33 parallel
geschaltet, die mit ihrer Kathode dem Widerstand 29 zuge
wandt ist. Der Widerstand 29 bildet mit einem an der
Masseleitung 2 liegenden Widerstand 34 einen Spannungs
teiler, der so bemessen ist, daß an der zwischen diesen
beiden Widerständen 29, 34 vorhandenen Verbindung ein Potential
etwa gleich der halben Batteriespannung herrscht. Der an
dem dem Widerstand 30 zugewandten Belag vorhandene Span
nungsverlauf läßt sich dem Spannungs-(U)-Zeit-(t)-Diagramm
in Fig. 2c entnehmen. Der dem Widerstand 30 zugewandte
Belag des Steuerspeichers 27 steht noch über einen Wider
stand 35 mit dem invertierenden Eingang eines Operations
verstärkers 36 in Verbindung, der einen Schwellwert
schalter 37 bildet, indem sein Ausgang über einen Mit
kopplungswiderstand 38 mit dem nichtinvertierenden Ein
gang verbunden ist und dieser nichtinvertierende Eingang
außerdem über einen Widerstand 39 an der zwischen den
Widerständen 29 und 34 vorhandenen Verbindung liegt. Dem
Schwellwertschalter 37 ist ein Kondensator 40 zugeordnet,
der durch seine Auf- und Entladung über als Konstantstrom
quelle geschaltete Transistoren 41, 42 als Integrator
wirkt und im vorliegenden Fall zur Verschiebung der
Schaltschwelle des Schwellwertschalters 37 dient. Der an
dem Ausgang des Schwellwertschalters 37 vorhandene Span
nungsverlauf ist dem Spannungs-(U)-Zeit-(t)-Diagramm nach
Fig. 2f entnehmbar, wogegen der Spannungsverlauf an dem
zu dem Kondensator 40 gehörenden, den Transistoren 41, 42
zugewendeten Belag durch das Spannungs-(U)-Zeit-(t)-Dia
gramm 2e ersichtlich gemacht ist.
Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 36
steht noch über die Serienschaltung eines Widerstandes
43 und einer Diode 44 mit dem Kollektor des Ausgangstran
sistors 13, über einen Widerstand 45 mit der Kathode der
Verpolungsschutzdiode 20 und über einen Widerstand 46 mit
dem jenigen Belag des Kondensators 40 in Verbindung, der
der Verbindung zwischen den Widerständen 29, 34 abgewandt
ist. Der Ausgang des Schwellwertschalters 37 ist über einen
Widerstand 47 an die Basis eines (npn-) Transistors 48
angeschlossen, der mit seinem Emitter an der Masseleitung
2 und mit seinem Kollektor an der Verbindung zwischen
einem Widerstand 49 und der Anode einer Diode 50 liegt,
wobei der andere Anschluß des Widerstandes 49 mit der
Kathode der Verpolungsschutzdiode 20 und die Kathode der
Diode 50 mit dem dem Widerstand 30 zugewandten Belag des
Steuerspeichers 27 Verbindung hat. Schließlich steht der
Ausgang des Schwellwertschalters noch über einen Wider
stand 51 mit der Basis eines (pnp-) Transistors 52 in
Verbindung, dessen Emitter an der Kathode der Verpolungs
schutzdiode 20 und dessen Kollektor einen Ausgangspunkt
53 für mehrere Schaltungszweige bildet. Der Schaltungs
punkt 53 steht über einen Widerstand 54 der Basis eines
(npn-) Transistors 55 in Verbindung, der mit einem an
seiner Emitter-Kollektor-Strecke die Zündschaltstrecke 7
bildenden (npn-) Transistor 56 in Darlington-Schaltung
angeordnet ist, das heißt, daß der Transistor 55 mit seinem
Kollektor an den Kollektor des Transistors 56 und mit
seinem Emitter an die Basis des Transistors 56 ange
schlossen ist. Die Basis des Transistors 55 ist noch an
den Kollektor eines (npn-) Transistors 57 angeschlossen,
dessen Emitter an der Masseleitung 2 und dessen Basis
über einen Widerstand 58 an dem Emitter des Transistors
56 liegt. Ebenso ist der Schaltungspunkt 53 über einen
Widerstand 59 an den Kollektor eines (npn-) Transistors
60 angeschlossen, dessen Emitter an der Masseleitung 2
und dessen Basis über einen Widerstand 61 an dem Emitter
des Transistors 56 liegt. Schließlich ist der Schaltungs
punkt 53 noch Ausgangspunkt für einen Schaltungszweig,
der über einen Widerstand 61 zur Anode einer Blockier
diode 62 führt und sich von deren Kathode zu dem Kollektor
eines (npn-) Transistors 63 fortsetzt, dessen Emitter an
der Masseleitung 2 und dessen Basis an dem Kollektor des
Transistors 60 liegt. Ebenso wie die Basis des Transistors
52 ist auch die Basis des Transistors 41 über einen von
zwei Widerständen 64, 65 an die Kathode der Verpolungs
schutzdiode 20 angeschlossen. Dabei liegt die Basis des
Transistors 41 außerdem über einen Widerstand 66 an der
Anode einer Blockierungsdiode 67, deren Kathode mit dem
Kollektor des Transistors 63 Verbindung hat. Von der
Anode der Diode 62 führt ein Schaltungszweig über die
Serienschaltung zweier Widerstände 68, 69 zu der Masse
leitung 2, wobei die Verbindung dieser beiden Widerstände
68, 69 an die Basis des Transistors 42 angeschlossen ist.
Von den beiden Transistoren 41, 42 ist der Transistor 41
ein mit seinem Emitter über einen Widerstand 70 an der
Kathode der Verpolungsschutzdiode 20 liegender pnp-Typ
und der Transistor 42 ein mit seinem Emitter über einen
Widerstand 72 an der Masseleitung 2 liegender npn-Typ.
Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß der Stromver
lauf in der zu der Zündspule 6 gehörenden Primärwicklung 5
aus dem Strom-(I)-Zeit-(t)-Diagramm nach Fig. 2d erkenn
bar ist.
Die soeben beschriebene Zündeinrichtung hat folgende Wir
kungsweise:
Sobald der Betriebsschalter 3 geschlossen wird, ist die Zündeinrichtung funktionsbereit. Bei der Betrachtung des während des Betriebes auftretenden Funktionsablaufes soll im Zeitpunkt t 1 (Fig. 2) begonnen werden. Zu diesem Zeit punkt tritt an der Geberwicklung 12 des Signalgebers 11 die negative Halbwelle U 1 (Fig. 2a) auf, so daß der durch die Spannung U 1′ (Fig. 1) hervorgerufene, über die Schal tungselemente 25, 26, 23, 24 geführte Strom am Eingangstran sistor 16 die Vorspannung an der Basis soweit absenkt, daß dessen Emitter-Kollektor-Strecke im Zeitpunkt t 1 nichtleitend wird. Das hat zur Folge, daß die Signalschaltstrecke 13 leitend wird und der Kollektor des die Signalstrecke 13 bildenden Transistors 15 im Zeitpunkt t 1 wenigstens nahezu Masse potential annimmt (Fig. 2b). Es setzt dann eine erste Ladezustandsänderung des Steuerspeichers 27, im vor liegenden Fall eine Umladung des den Steuerspeichers 27 bildenden Kondensators 28 ein (Fig. 2c). Diese Umladung verläuft über die Schaltungselemente 30, 31, 32, 13, 17 sowie 29 und 20 und hält solange an, solange sich die den Signalgeber 11 antreibende Kurbelwelle der Brennkraftma schine um einen ersten Drehwinkelabschnitt dreht. Gleichzeitig wird im Zeitpunkt t 1 durch Übergang der Signalschaltstrecke 13 in den Stromdurchlaßzustand über die Schaltungselemente 43, 44 am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 36 dafür gesorgt, daß der Schwellwertschalter 37 ausge schaltet, das heißt, sein Ausgang auf positives Potential angehoben wird. Daraufhin wird die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 52, die Emitter-Kollektor-Strecke des Tran sistors 55 und die die Zündschaltstrecke 7 bildende Emitter- Kollektor-Strecke des Transistors 56 in den Sperrzustand ge bracht, was zur Folge hat, daß der über die Primärwicklung 5 geführte Strom unterbrochen und in der Sekundärwicklung 9 ein Hochspannungsstoß induziert wird, der an der Zünd kerze 10 einen elektrischen Überschlag (Zündfunken) her vorruft.
Sobald der Betriebsschalter 3 geschlossen wird, ist die Zündeinrichtung funktionsbereit. Bei der Betrachtung des während des Betriebes auftretenden Funktionsablaufes soll im Zeitpunkt t 1 (Fig. 2) begonnen werden. Zu diesem Zeit punkt tritt an der Geberwicklung 12 des Signalgebers 11 die negative Halbwelle U 1 (Fig. 2a) auf, so daß der durch die Spannung U 1′ (Fig. 1) hervorgerufene, über die Schal tungselemente 25, 26, 23, 24 geführte Strom am Eingangstran sistor 16 die Vorspannung an der Basis soweit absenkt, daß dessen Emitter-Kollektor-Strecke im Zeitpunkt t 1 nichtleitend wird. Das hat zur Folge, daß die Signalschaltstrecke 13 leitend wird und der Kollektor des die Signalstrecke 13 bildenden Transistors 15 im Zeitpunkt t 1 wenigstens nahezu Masse potential annimmt (Fig. 2b). Es setzt dann eine erste Ladezustandsänderung des Steuerspeichers 27, im vor liegenden Fall eine Umladung des den Steuerspeichers 27 bildenden Kondensators 28 ein (Fig. 2c). Diese Umladung verläuft über die Schaltungselemente 30, 31, 32, 13, 17 sowie 29 und 20 und hält solange an, solange sich die den Signalgeber 11 antreibende Kurbelwelle der Brennkraftma schine um einen ersten Drehwinkelabschnitt dreht. Gleichzeitig wird im Zeitpunkt t 1 durch Übergang der Signalschaltstrecke 13 in den Stromdurchlaßzustand über die Schaltungselemente 43, 44 am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 36 dafür gesorgt, daß der Schwellwertschalter 37 ausge schaltet, das heißt, sein Ausgang auf positives Potential angehoben wird. Daraufhin wird die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 52, die Emitter-Kollektor-Strecke des Tran sistors 55 und die die Zündschaltstrecke 7 bildende Emitter- Kollektor-Strecke des Transistors 56 in den Sperrzustand ge bracht, was zur Folge hat, daß der über die Primärwicklung 5 geführte Strom unterbrochen und in der Sekundärwicklung 9 ein Hochspannungsstoß induziert wird, der an der Zünd kerze 10 einen elektrischen Überschlag (Zündfunken) her vorruft.
Der Stromdurchlaßzustand an der Signalschaltstrecke 13
bleibt aufrechterhalten, während sich die den Signalgeber
11 antreibende Kurbelwelle der Brennkraftmaschine um
einen ersten Drehwinkelabschnitt dreht. Ist dieser Dreh
winkelabschnitt im Zeitpunkt t 2 (Fig. 2) durchlaufen,
vermag die Spannungshalbwelle U 1 (Fig. 2a) bzw. die Span
nung U 1′ (Fig. 1) die Emitter-Kollektor-Strecke des Ein
gangstransistors 16 nicht mehr in ihrem Sperrzustand zu
halten, so daß diese Emitter Kollektor-Strecke wieder
leitend und die die Signalschaltstrecke 13 bildende
Emitter-Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 15
gesperrt wird. Es setzt dann eine zweite Ladezu
standsänderung am Steuerspeicher 27, im vorliegenden Fall
eine Aufladung des den Steuerspeicher 27 bildenden Konden
sators 28 ein, die über die Schaltungselemente 20, 18,
32 sowie 34 verläuft (Fig. 2c). Wird bei dieser zweiten
Ladezustandsänderung des Steuerspeichers 27 die Schalt
schwelle U 3 (Fig. 2c) des Schwellwertschalters 37 erreicht,
so wird dieser Schwellwertschalter 37 eingeschaltet und
sein Ausgang auf negatives Potential gelegt. Daraufhin wird
die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 52, die Emitter-
Kollektor-Strecke des Transistors 55 und die die Zündschalt
strecke 7 bildende Emitter-Kollektor-Strecke des Tran
sistors 56 wieder leitend, was zur Folge hat, daß ab
dem Zeitpunkt t 3 (Fig. 2d) Strom über die Primär
wicklung 5 geführt und Zündenergie für den nächsten
Zündvorgang in der Zündspule 6 gespeichert wird. Durch
Umsteuerung der Emitter-Kollektor-Strecke des Transi
stors 52 in den Stromdurchlaßzustand wird auch die
Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 63 leitend, wo
durch dafür gesorgt wird, daß die Emitter-Kollektor-
Strecke des Transistors 42 im Sperrzustand gehalten und
die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 41 leitend
gemacht wird. Dadurch setzt an dem Kondensator 40 eine
erste Änderung Δ U 5 des seitherigen Integrationswertes
U 4 ein, die wieder beendet wird, sobald der Stromfluß in
der Primärwicklung 5 den Überwachungswert I 1 erreicht hat.
Der Spannungsabfall am Meßwiderstand 8 erreicht dann einen
Wert, bei dem die Emitter-Kollektor-Strecke des Transi
stors 60 leitend wird. Dadurch wird die Emitter-Kollektor-
Strecke des Transistors 63 nichtleitend und abhängig da
von die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 41 in
den Sperrzustand gesteuert. Daraufhin wird über die Emitter-
Kollektor-Strecke des Transistors 52 der Basis-Emitter-
Strecke des Transistors 42 Steuerstrom zugeführt, so daß
dieser Transistor jetzt an seiner Emitter-Kollektor-
Strecke leitend wird. Hierdurch wird an dem Kondensator 40
eine zweite Änderung Δ U 8 bewirkt und zwar beginnend
bei dem nun vorhandenen Integrationswert U 7. Diese zweite
Änderung Δ U 8 wird dann im nächsten Zündzeitpunkt be
endet, das heißt also, wenn der Schwellwertschalter 37
erneut ausgeschaltet wird. Der nunmehr am Integrator 40
vorhandene Integrationswert U 9 bleibt mindestens nahezu
aufrechterhalten, bis erneut eine erste Änderung einsetzt.
Der zusätzliche Transistor 57 sorgt dafür, daß der Strom
fluß in der Primärwicklung 5, nachdem er einen für einen
wirkungsvollen Zündfunken erforderlichen Sollwert I 2 er
reicht hat, nicht weiter ansteigt. Es wird dann nach Er
reichen dieses Sollwertes I 2 die Emitter-Kollektor-Strecke
des Transistors 57 durch den Spannungsabfall am Meßwider
stand 8 etwas leitend gemacht und in Abhängigkeit davon
der Stromdurchfluß an der Emitter-Kollektor-Strecke des
Transistors 56 begrenzt. Es empfiehlt sich, die Fest
legung so zu treffen, daß beim Anlaufen der Brennkraft
maschine der Strom in der Primärwicklung 5 nach Erreichen
des Sollwertes I 2 in dieser Stärke zunächst noch über
einen Zeitabschnitt t 4 bis t 5 (Fig. 2d) weiterfließt,
damit bei der Beschleunigung des durch die Brennkraft
maschine angetriebenen Fahrzeuges trotz Verkürzung der
Dauer des Stromflusses in der Primärwicklung 5 noch ge
nügend Zündenergie gespeichert wird.
Die Änderungen Δ U 5 und Δ U 8 (Fig. 2e) sind zweck
mäßig so festgelegt, daß sie bei gleichbleibender Drehzahl
der Brennkraftmaschine in bezug auf eine durch den Wert
U 7 gedachte Senkrechte E im Diagramm symmetrische Lage
zueinander einnehmen, wobei der Wechsel von der ersten
Änderung Δ U 5 in die zweite Änderung Δ U 8 durch den
Überwachungswert I 1 (Fig. 2d) entsprechend gewählt wird.
Wenn bei der zweiten Ladezustandsänderung am Steuer
speicher 27 der Schwellwert U 3 (Fig. 2c) am Schwellwert
schalter 37 erreicht und somit der Schwellwertschalter
eingeschaltet wird, ergibt sich durch das an seinem Ausgang
auftretende negative Potential eine Umsteuerung der Emitter-
Kollektor-Strecke des Transistors 48 in den Sperrzustand,
was zur Folge hat, daß der den Steuerspeicher 27 bildende
Kondensator 28 momentan über die Schaltungselemente 49, 50
bis zu demjenigen Wert aufgeladen wird, der den Ausgangswert
für die nächste Ladezustandsänderung, also wieder die erste
Ladezustandsänderung bzw. die Umladung des Kondensators
28, bilden soll. Mit Hilfe der Diode 33 wird dafür ge
sorgt, daß bei der zweiten Ladezustandsänderung am Steuer
speicher 27, also bei der Aufladung des Kondensators 28,
ein definierter Ausgangswert vorhanden ist.
Durch die Anwendung der Regelspannung des Kondensators 40
ist gewährleistet, daß auch dann hinreichend gleichmäßige
Zündenergiebeträge zur Verfügung gestellt werden, wenn
die zur Verfügung gestellte Speisespannung stark schwankt
oder in Folge Temperaturschwankungen die Leitwerte der
Schaltungselemente, insbesondere der Zündspule 6, stark
verändert werden.
Sinkt zum Beispiel die Speisespannung ab, dann wirkt
der Kondensator 40 mit seinem Integrationswert über den
Widerstand 46 derart auf den invertierenden Eingang des
Operationsverstärkers 36, daß bei der zweiten Ladezu
standsänderung des Steuerspeichers 27 die Schaltschwelle
des Schwellwertschalters 37 zu einem früheren Zeitpunkt,
das heißt im gewählten Beispielsfall, mit einem niederen
Ladewertes des Kondensators 28 erreicht wird.
Im gewählten Beispielsfall ist der Steuerspeicher ein
Kondensator, was den einfachsten Anwendungsfall der Er
findung ergibt. Es ist aber durchaus auch möglich, den
Steuerspeicher 27 als Integrator aufzubauen, indem eine
an sich bekannte Kombination von Kondensator und Opera
tionsverstärker Verwendung findet. Gleiche Ergebnisse
erhält man auch, wenn man den Steuerspeicher 27 als
Kondensator ausführt, der mittels als Konstantstrom
quellen geschaltete Transistoren auf- und entladen wird,
wie das bei dem Kondensator 40 in Verbindung mit den
Transistoren 41 und 42 der Fall ist.
Im Beispielsfall ist die Zündeinrichtung nur mit einer Zünd
kerze ausgerüstet. Die Erfindung hat jedoch auch für
solche Zündeinrichtungen Gültigkeit, bei der die Zünd
spannungsstöße mittels eines herkömmlichen Zündver
teilers in vorbestimmter Reihenfolge auf mehrere Zünd
kerzen verteilt werden.
Anstelle des im Beispielsfall als Signalgeber 11 ver
wendeten Wechselstromgenerators können selbstverständ
lich auch andere Signalgeber Verwendung finden, so zum
Beispiel Hall-Geber, optisch-elektrische Geber oder auch
ein herkömmlicher Unterbrecherschalter, der in der Schal
tung nach Fig. 1 die Emitter-Kollektor-Strecke des Ein
gangstransistors 16 ersetzen könnte.
Claims (3)
1. Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Zündspule,
deren Primärwicklung mit einer Zündschaltstrecke eine an eine Strom
quelle anschließbare Serienschaltung bildet, mit einem durch die
Kurbelwelle der Brennkraftmaschine antreibbaren Signalgeber, zu dem
eine Signalschaltstrecke gehört, die Stromdurchlaßzustand aufweist,
wenn sich die Kurbelwelle um einen ersten Drehwinkelabschnitt dreht,
und die Sperrzustand aufweist, wenn sich die Kurbelwelle um einen
daran anschließend zweiten Drehwinkelabschnitt weiterdreht, mit
einem Steuerspeicher, an dem die Signalschaltstrecke eine erste
Ladezustandsänderung und eine zweite Ladezustandsänderung bewirkt,
mit einem den Steuerspeicher überwachenden Schwellwertschalter, der,
wenn sein Schwellwert bei der zweiten Ladezustandsänderung des
Steuerspeichers erreicht wird, durch seine Einschaltung für die
Umsteuerung der Zündschaltstrecke in den Stromdurchlaßzustand sorgt
und dort diesen Schaltzustand bis zum Übergang der Signalschalt
strecke in den Stromdurchlaßzustand aufrechterhält, wobei die
Schaltwelle des Schwellwertschalters durch eine Regelspannung
verschiebbar ist, die in Abhängigkeit von dem über die Primärwick
lung geführten Strom erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Ladezustandsänderung des Steuerspeichers (28) unmittelbar vom
Stromdurchlaßzustand und die zweite Ladezustandsänderung unmittelbar vom Sperr
zustand der Signalschaltstrecke (14) bewirkt wird,
wobei die erste Ladezustandsänderung solange erfolgt, wie der Stromdurch
laßzustand besteht, und die zweite Ladezustandsänderung
beim Eintreten des Sperrzustands beginnt, und daß zur Bil
dung der die Schaltschwelle (U 3) des Schwellwertschalters (37) ver
schiebenden Regelspannung ein festgelegter Überwachungswert (I 1)
Verwendung findet, der beim Anstieg des Stromes in der Primärwick
lung (5) unterhalb eines Stromsollwertes (I 2) liegt, bei dem in der
Zündspule (6) eine für einen Zündfunken ausreichende Energie
gespeichert ist.
2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Regelspannung durch den Integrationswert eines Integrators (40)
gebildet wird.
3. Zündeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Beginn einer ersten Änderung (Δ U 5) des am Integrator (40) vorhan
denen Integrationswertes (U 4) durch das Einschalten des Schwellwert
schalters (37) festgelegt ist, daß außerdem das Ende der ersten
Änderung (Δ U 5) und der Beginn einer zweiten Änderung (Δ U 8) des
jetzt am Integrator (40) vorhandenen Integrationswertes (U 7) von dem
Anstieg des Stromflusses in der Primärwicklung (5) auf den festgelegten Über
wachungswert (I 1) abhängig ist, daß ferner das Ende der zweiten
Änderung (U 8) durch das Ausschalten des Schwellwertschalters (37)
bestimmt ist und daß schließlich der nach der zweiten Änderung (Δ U 8) am
Integrator (40) vorhandene Integrationswert (U 9) bis zum Beginn
einer erneuten ersten Änderung mindestens nahezu aufrechterhalten
bleibt.
Priority Applications (5)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F02P 3/045 |
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |