DE2833477C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht von bekannten Zündanlagen für Brennkraftmaschinen aus. So ist es bereits bekannt, mit Hilfe mechanischer Zündverstel­ ler in Abhängigkeit vom Unterdruck auf der Ansaugseite der Brenn­ kraftmaschine eine Verstellung des Zündzeitpunktes nach "früh" und "spät" zu bewirken (Druckschrift "Bosch: Technische Unterrichtung, Batteriezündung" vom 31. 12. 76, Seiten 28 und 29).

Außerdem wird davon ausgegangen, daß es bei Zündanlagen für Brenn­ kraftmaschinen bereits bekannt ist, mit einem kontaktlosen Geber, insbesondere einem induktiven Geber, und mit einer transistorisier­ ten Steuerschaltung zu arbeiten (DE-OS 22 44 781). Des weiteren ist es aus der DE-OS 24 17 878 bekannt, bei einer Zündanlage mit einer elektronischen Steuerschaltung zur Erzielung eines optimalen Zünd­ zeitpunktes über einen großen Drehzahlbereich der Maschine die Zün­ dung in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine automa­ tisch zu verstellen. Dort wird ein Geber verwendet, der Drehwinkel­ signale zur Berechnung des Zündzeitpunktes erzeugt. Des weiteren ist es aus der DE-OS 27 33 106 bekannt, bei elektronisch gesteuerten Zündanlagen proportional mit der Motordrehzahl steigende Impuls­ zahlen eines Gebers neben weiteren Steuereinrichtungen zur Bestim­ mung der Aufladezeit einer Zündspule und zur Bestimmung des Zünd­ zeitpunktes zu verwenden.

Schließlich ist aus der DE-OS 23 62 714 eine gattungsgemäße Zünd­ einrichtung mit einer Schließwinkelsteuerung bekannt, deren Zünd­ zeitpunkt zur Förderung der Reinheit der Abgase mit hoher Genauig­ keit arbeiten soll. Die Schließwinkelsteuerung soll dabei bewirken, daß einerseits für möglichst jeden Betriebsbereich der Brennkraft­ maschine von der Zündspule eine ausreichende Zündenergie zur Verfü­ gung gestellt wird und daß andererseits die durch eine unnötig lange Schließzeit verursachten elektrischen Verluste in der Zündanlage vermieden bzw. auf das Mindestmaß zurückgeführt werden. Bei der be­ kannten Zündanlage werden zur Regelung des Schließwinkels einerseits und zur Bestimmung des Zündzeitpunktes andererseits während eines Zündintervalls zwei Gebersignale erarbeitet, indem die Taktimpulse der digital arbeitenden Steuerung einem Vorwärts-Rückwärts-Zähler zugeführt werden.

Nachteilig bei den bekannten Zündanlagen ist es, daß im oberen Dreh­ zahlbereich der Zündzeitpunkt soweit im Bereich der Frühzündung liegt, daß neben unerwünschter Abgasemissionen auch die Lärmentwick­ lung an den Brennkraftmaschinen mit steigender Motordrehzahl zunimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Zündan­ lage anzugeben, bei der ab einer bestimmten Drehzahl im oberen Dreh­ zahlbereich eine drehzahlabhängige Verstellung des Zündzeitpunktes in Richtung Spätzündung mit elektronischen Mitteln erfolgen soll.

Diese Aufgabe wird durch eine Zündanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Zündanlage darin zu sehen, daß die erwünschte Verstellung nach "spät" mit Hilfe einer relativ einfachen monosta­ bilen Kippschaltung und mit der für digitale Schaltungen eigentüm­ lichen hohen Genauigkeit erreicht werden kann. Die Rückverstellung des Zündzeitpunktes im oberen Drehzahlbereich bewirkt dabei eine Geräuschminderung der Brennkraftmaschine und bei Brennkraftma­ schinen, die für ein sogenanntes Magerkonzept ausgelegt sind, eine verbesserte Schadstoffemission. Da durch eine Rücknahme des Zünd­ zeitpunktes auch die Leistung der Brennkraftmaschine zurückgehen kann, wird zweckmäßigerweise die Rückverstellung des Zündzeitpunktes im oberen Drehzahlbereich erst nach dem Erreichen des Leistungsmaxi­ mums einsetzen. Als weiterer Vorteil ist anzunehmen, daß mit der er­ findungsgemäßen Zündanlage bereits eine vorhandene Schließwinkel­ steuereinrichtung mittels eines zusätzlichen Monoflops zur Steuerung des Zündwinkels verwendet werden kann. Außerdem ergibt sich gegen­ über einer Zündanlage mit integrierender Drehzahlerfassung der Vor­ teil, daß die erfindungsgemäße Zündanlage verzögerungsfrei arbeitet. Weiterhin kann erfindungsgemäß die Spätverstellung für jeden Zünd­ vorgang neu errechnet werden, so daß sich die für vorangegangene Zündzeitintervalle ermittelten Werte nicht auswirken und folglich auch bei einer Beschleunigung keine Probleme auftreten können.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Zündanlage besteht darin, daß eine Drehzahlhysterese weder auftritt noch benö­ tigt wird. Hierdurch läßt sich bei einem Übergang auf eine Verstel­ lung nach "spät" ein Rucken der Brennkraftmaschine vermeiden, wel­ ches sonst aufgrund des Drehmomentverlustes entstehen könnte.

Zeichnung

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nach­ stehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild der wesentlichen Teile einer bevorzug­ ten Ausführungsform einer Zündanlage gemäß der Erfindung;

Fig. 2 Spannungsverläufe an interessierenden Punkten der Schaltung gemäß Fig. 1 für hohe Drehzahlen (rechts) und niedrige Drehzahlen (links);

Fig. 3 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs des Schließwinkels über der Drehzahl für eine Schaltung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 ein Diagramm des drehzahlabhängigen Verlaufs der Verstellung des Zündzeitpunktes;

Fig. 5 ein Schaltbild wesentlicher Teile einer abgewandelten Ausführungsform einer Zündanlage gemäß der Erfindung;

Fig. 6 Spannungsverläufe an wesentlichen Punkten der Schaltung gemäß Fig. 5 für hohe und niedrige Drehzahlen;

Fig. 7 ein Diagramm der drehzahlabhängigen Verstellung des Zündzeitpunktes bei einer Zündanlage gemäß Fig. 5;

Fig. 8 ein Diagramm des drehzahlabhängigen Verlaufs des Schließwinkels bei einer Zündanlage gemäß Fig. 5;

Fig. 9 ein Diagramm der drehzahlabhängigen Verstellung des Zündzeitpunktes bei einer abgewandelten Ausführungs­ form einer Zündanlage gemäß der Erfindung und

Fig. 10 ein Diagramm des drehzahlabhängigen Verlaufs des Zündzeitpunktes bei einer weiteren abgewandelten Aus­ führungsform einer Zündanlage gemäß der Erfindung.

Beschreibung der Erfindungsbeispiele

Im einzelnen zeigt Fig. 1 der Zeichnung die wesentlichen Teile einer Zündanlage gemäß der Erfindung, insbesondere die übli­ cherweise in dem Schaltgerät einer Transistor-Spulenzündung mit induktivem Geber zusammengefaßten Schaltkreise einschließ­ lich der Endstufe.

Die gezeigte Schaltung besitzt fünf Anschlußklemmen, nämlich eine Klemme 10, an der bei geschlossenem Zündschalter (nicht dargestellt) die Batteriespannung +U _B anliegt, eine Klemme 12, die auf Masse bzw. Bezugspotential liegt, zwei Klemmen 14, 16, zwischen denen der induktive Geber (nicht dargestellt) anzu­ schließen ist und von denen die Klemme 14 direkt mit Bezugs­ potential bzw. mit der Klemme 12 verbunden ist, und eine Klemme 20, an der der gemeinsame Verbindungspunkt von Primärwicklung und Sekundärwicklung der Zündspule (nicht dargestellt) anzu­ schließen ist, wobei der andere Anschluß der Primärwicklung üblicherweise über einen Vorwiderstand mit einem dazu parallel­ liegenden Schalter zur Startanhebung mit der Klemme 10 zu ver­ binden ist, während der andere Anschluß der Sekundärwicklung üblicherweise über einen Zündverteiler und die Funkenstrecken von Zündkerzen mit Masse verbindbar ist.

Zwischen den Klemmen 10 und 12 liegt die Serienschaltung zweier für die Batteriespannung +U _B in Durchlaßrichtung geschalteten Dioden D 1, D 2, eines Widerstandes R 1 und einer Zenerdiode ZD 1, deren Anode der Klemme 12 zugewandt ist. Die Diode D 1 dient als Verpolungsschutz, während die Zenerdiode ZD 1 für eine stabilisierte Spannung zwischen der Klemme 12 und ihrem Ver­ bindungspunkt mit dem Widerstand R 1 - dem Schaltungspunkt A - sorgt. Parallel zu der Zenerdiode ZD 1 liegt ein der Spannungs­ glättung dienender Kondensator C 1 höherer Kapazität, insbeson­ dere ein Elektrolytkondensator. Parallel zu der Zenerdiode ZD 1 liegt zwischen dem Schaltungspunkt A und Bezugspotential ferner die Serienschaltung eines Widerstandes R 2, einer für die Batteriespannung in Durchlaßrichtung gepolten Diode D 3, eines Widerstandes R 4 und des induktiven Gebers (nicht dargestellt). Parallel zu der Serienschaltung der Diode D 3, des Widerstandes R 4 und des Gebers liegt eine Diode D 4, deren Anode an Bezugs­ potential liegt und der ein Kondensator C 2 parallelgeschaltet ist. Der gemeinsame Verbindungspunkt - Schaltungspunkt B - der Dioden D 3 und D 4 ist mit der Basis eines npn-Transistors T 1 verbunden, der zusammen mit einem npn-Transistor T 2, einem gemeinsamen Emitterwiderstand R 6, zwei Kollektorwiderständen R 5, R 8 und einem Rückkopplungswiderstand R 7 einen Schmitt-Trigger bildet. Der Ausgang dieses Schmitt-Triggers, d. h. der Kollektor des Transistors T 2, ist einerseits mit der Kathode einer Diode D 5 verbunden, deren Anode über einen Kondensator C 3 mit der Basis eines Treibertransistors T 3 verbunden ist und über einen Widerstand R 9 mit dem Schaltungspunkt A. Andererseits liegt der Kollektor des Transistors T 2 am Eingang einer monostabilen Kippschaltung mit zwei npn-Transistoren T 6 und T 7. Die Basis des Treibertransistors T 3, dessen Emitter über einen Widerstand R 14 an Bezugs­ potential liegt, ist über einen Widerstand R 11 mit dem Schaltungspunkt A und über einen Kondensator C 4 mit Bezugs­ potential verbunden. Der Kollektor des Treibertransistors T 3 ist über einen Widerstand R 12 mit dem Schaltungspunkt A, über einen Widerstand R 13 mit der Kathode der Diode D 1 und außer­ dem mit der Anode einer Diode D 6 verbunden, deren Kathode einerseits über einen Widerstand R 15 an Bezugspotential und andererseits an der Basis eines ersten npn-Steuertransistors T 4 liegt. Der Emitter dieses Steuertransistors T 4 ist direkt mit dem Emitter des Treibertransistors T 3 verbunden, während sein Kollektor über einen Widerstand R 16 an die Kathode der Diode D 1 angeschlossen ist. Außerdem ist der Kollektor des Steuer­ transistors T 4 mit der Anode einer Diode D 7 verbunden, deren Kathode mit der Basis des Endstufentransistors T 5 verbunden ist, der üblicherweise als Darlington-Transistorschaltung ausgebildet ist. Der Emitter des Endstufentransistors T 5 liegt direkt an Bezugspotential, mit dem seine Basis über einen Widerstand R 19 verbunden ist. Der Kollektor des Endstufentransistors T 5 ist mit der Klemme 20, d. h. mit dem gemeinsamen Anschlußpunkt für Primär- und Sekundärwicklung der Zündspule verbunden. Die Kollektoren der Transistoren T 4 und T 5 sind über die Serien­ schaltung zweier Widerstände R 18, R 20 miteinander verbunden, deren gemeinsamer Verbindungspunkt über eine Zenerdiode ZD 2 mit der Basis des Endstufentransistors T 5 verbunden ist. Paral­ lel zu dem Widerstand R 20 ist ein Kondensator C 5 vorgesehen. Die Bauelemente R 18, R 20, C 5 und ZD 2 dienen dem Schutz der Kollektor-Basis-Strecke des Endstufentransistors T 5 gegen Überspannungen beim Sperren des Endstufentransistors T 5. Ferner ist in an sich bekannter Weise als Schutzbeschaltung parallel zur Emitter-Kollektor-Strecke des Endstufentransistors T 5 die Anti-Parallelschaltung einer Diode D 10 und eines Kondensators C 6 vorgesehen.

Die monostabile Kippschaltung besitzt eingangsseitig zwischen dem Kollektor des Transistors T 2 und Bezugspotential einen Spannungsteiler mit Widerständen R 21, R 22, zu denen eine für die Batteriespannung in Durchlaßrichtung gepolte Diode D 11 in Serie geschaltet ist. Der gemeinsame Verbindungspunkt - Schaltungspunkt C - der Widerstände R 21 und R 22 ist mit der Basis des npn-Transistors T 6 verbunden, dessen Emitter direkt an Bezugspotential liegt und dessen Kollektor über einen Widerstand R 24 an den Schaltungspunkt A angeschlossen ist, während parallel zu seiner Basis-Emitter-Strecke ein Kondensa­ tor C 7 vorgesehen ist. Der Kollektor des Transistors T 6 ist über einen Koppelkondensator C 8 mit der Basis des Transistors T 7 verbunden, dessen Emitter an Bezugspotential liegt, dessen Kollektor über einen Widerstand R 28 mit dem Schaltungspunkt A verbunden ist und dessen Basis einerseits über einen Widerstand R 27 mit Bezugspotential und andererseits über einen Widerstand R 26 mit dem Schaltungspunkt A verbunden ist. Weiterhin ist der Kollektor des Transistors T 7 mit der Basis des Transistors T 6 bzw. dem Schaltungspunkt C über einen Rückkopplungswiderstand R 23 verbunden. Der Kollektor des Transistors T 7 ist ferner mit der Kathode einer Diode D 13 verbunden, deren Anode mit der Anode einer Diode D 14 verbunden ist, deren Kathode wieder mit der Basis eines zweiten Steuertransistors T 8 verbunden ist, der, wie alle übrigen Transistoren der Schaltung, als npn-Transistor ausgebildet ist. Der gemeinsame Verbindungspunkt der Dioden D 13, D 14 ist einerseits über einen Widerstand R 30 mit Bezugs­ potential und andererseits über einen Widerstand R 29 mit dem Kollektor des Transistors T 1 verbunden. Der Kollektor des zweiten Steuertransistors T 8 ist direkt mit der Basis des ersten Steuertransistors T 4 verbunden, während sein Emitter unmittelbar an Bezugspotential liegt, mit dem seine Basis über einen Widerstand R 31 verbunden ist.

Die Funktion der Schaltung gemäß Fig. 1, deren Aufbau vorstehend beschrieben wurde, soll nachstehend anhand der Fig. 2 bis 4 näher erläutert werden. Von diesen Figuren zeigt die Fig. 2 in der linken Hälfte für niedrige Drehzahlen und in der rechten Hälfte für hohe Dreh­ zahlen den Verlauf der Ausgangsspannung des Gebers zwischen den Klemmen 14 und 16 (Fig. 2a), den Verlauf der Spannung am Kollek­ tor des Transistors T 2 - Schaltungspunkt D - (Fig. 2b), den Verlauf der Spannung am Kollektor des Transistors T 7 (Fig. 2c), den Verlauf der Spannung an der Basis des Transistors T 8 (Fig. 2d), den Verlauf der Spannung am Kollektor des Transistors T 3 (Fig. 2e) und den Verlauf der Spannung am Kollektor des Tran­ sistors T 5 - Klemme 20 - ( Fig. 2f). Ferner zeigt die Fig. 3 den Verlauf des - relativen - Schließwinkels t _ein /T in % über der Drehzahl n in U/min der Kurbelwelle einer mit der Zündanlage gemäß Fig. 1 ausgerüsteten Brennkraftmaschine und die Fig. 4 den Verlauf der Verstellung des Zündzeitpunktes in Winkelgrad der Verteilerwelle VW der Drehzahl in U/min der­ selben.

Aus den Fig. 2 bis 4 wird deutlich, daß die Zündanlage gemäß Fig. 1 bzw. eine Zündanlage mit einem gemäß Fig. 1 aufgebau­ ten Schaltgerät wie folgt arbeitet:

Wenn die Ausgangsspannung U _G des Gebers (Fig. 2a) positiv wird, dann wird der Transistor T 1 leitend gesteuert, während der Transistor T 2 gesperrt wird. Der damit verbundene positive Spannungssprung (Fig. 2b) am Kollektor des Transistors T 2 bzw. am Schaltungspunkt D triggert die monostabile Kippschaltung mit den Transistoren T 6, T 7, so daß sich am Kollektor des Transistors T 7 ebenfalls ein positiver Spannungssprung ergibt ( Fig. 2c). Im einzelnen wird beim Triggern der monostabilen Kippschaltung der Transistor T 6 leitend gesteuert, wobei der Transistor T 7 aufgrund der dynamischen Ankopplung über den Kondensator C 8 gesperrt wird, so daß das Potential an seinem Kollektor auf einen positiven Wert springen kann. Anschließend wird dann der Transistor T 6 über den Rückkopplungswiderstand R 23 im leitenden Zustand gehalten, bis der Kondensator C 8 über den Widerstand R 26 soweit umgeladen ist, daß der Transistor T 7 wieder leitend wird. Wenn nun bei niedrigen Drehzahlen die Steuerzeit t _s bzw. die durch das Steuer-Tast-Verhältnis des Gebers vorgegebene Schließzeit größer ist als das Kippzeit­ intervall der monostabilen Kippschaltung mit den Transistoren T 6 und T 7, dann bleibt der Transistor T 8 gesperrt - an seiner Basis ergibt sich kein Potentialsprung (Fig. 2d) - so daß der Zündzeitpunkt durch das Steuer-Tast-Verhältnis des Gebers bestimmt wird, während die Offenzeit und damit die Schließzeit gemäß Fig. 2e und 2f durch die Dauer des Zeitintervalls be­ stimmt werden, in dem die Transistoren T 3 und T 5 gesperrt sind, wobei die Dauer der Sperrung des Transistors T 3 durch die Dimensionierung des RC-Gliedes mit dem Widerstand R 9 und dem Kondensator C 3 bestimmt wird.

Bei höheren Drehzahlen ist das Kippzeitintervall der monostabi­ len Kippschaltung mit den Transistoren T 6 und T 7 größer als die sich aufgrund des Steuer-Tast-Verhältnisses des Gebers ergebende Zeit t _s , so daß, wie dies der linke Teil der Fig. 2 zeigt, der Transistor T 5 mit Hilfe der Steuertransistoren T 4 und T 8 bis zum Ende des Kippzeitintervalls im leitenden Zustand gehalten wird, obwohl der Transistor T 3 bereits früher gesperrt wird, so daß sich eine Spätverstellung des Zündzeitpunktes um ein Zeitintervall Z _i ergibt. Die Fig. 3 und 4 machen deut­ lich, wie sich diese Spätverstellung auf den Schließwinkel auswirkt bzw. wie groß das Ausmaß der Spätverstellung in Abhängigkeit von der Drehzahl ist, wobei aus Fig. 4 erkennbar ist, daß es sich bei der "Spätverstellung" in Wirklichkeit um eine Reduzierung der Frühverstellung ab einer Verteiler­ wellendrehzahl von etwa 2500 U/min handelt.

Bei einer Zündanlage gemäß Fig. 1 wird die Einsatzdrehzahl für die Spätverstellung bzw. Rückverstellung durch die Wahl des Kippzeitintervalls der monostabilen Kippschaltung bestimmt, die dann wirksam wird, wenn das Kippzeitintervall gleich bzw. größer als das Zeitintervall t _s wird, welches sich aus dem Steuer-Tast-Verhältnis des Gebers bei der betreffenden Dreh­ zahl ergibt. Dabei zeigt Fig. 4, daß die Rückverstellung bei der Schaltung gemäß Fig. 1 linear verläuft. Die Steilheit der Verstellkurve kann bei der betrachteten Schaltung dadurch variiert werden, daß man das Kippzeitintervall der monostabi­ len Kippschaltung durch geeignete Dimensionierung des Wider­ standes R 26 von der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängig macht. Insgesamt wird bei der Schaltung gemäß Fig. 1 der Schließwinkel um den Betrag der Rückverstellung bzw. Spät­ verstellung vergrößert, da das Zeitintervall Z _i einfach zur Schließzeit addiert wird.

Bei der Schaltung gemäß Fig. 1 ist der Kollektor des Steuer­ transistors T 8 mit der Basis des Steuertransistors T 4 verbunden. Wenn man nun statt einer linearen Verstellung nach "Spät" eine Sprungverstellung nach "Spät" erreichen möchte, dann kann man erfindungsgemäß die Schaltung gemäß Fig. 1 in der in Fig. 5 gezeigten Weise ergänzen.

Im einzelnen zeigt Fig. 5 von der anhand der Fig. 1 bis 4 erläuterten Schaltung nur noch die Transistoren T 1, T 4 und T 8. Bei der Schaltung gemäß Fig. 5 ist der Transistor T 8 durch einen weiteren npn-Transistor T 9 und zugehörige Bauteile, nämlich Widerstände R 33 bis R 37 und R 49 sowie Kondensatoren C 9, C 10, zu einer monostabilen Kippschaltung ergänzt. Außer­ dem ist eine weitere monostabile Kippschaltung mit zwei npn- Transistoren T 10 und T 11 vorgesehen, welche außer diesen Transistoren Widerstände R 38 bis R 45, Kondensatoren C 11 bis C 13 und Dioden D 15 und D 16 aufweist. Der Eingang der mono­ stabilen Kippschaltung mit den Transistoren T 10 und T 11 ist mit dem Kollektor des Transistors T 1 verbunden, während die Ausgänge der beiden Kippschaltungen mit den Transistoren T 8 und T 9 bzw. T 10 und T 11 jeweils über die Parallelschaltung eines Widerstandes R 46 und einer Diode D 17 bzw. eines Wider­ standes R 47 und einer Diode D 18 miteinander und mit der Anode einer Diode D 19 verbunden sind, deren Kathode mit der Basis eines npn-Transistors T 12 und über einen Widerstand R 48 mit Bezugspotential verbunden ist. Der Emitter des Transistors T 12 liegt direkt an Bezugspotential, während sein Kollektor unmittelbar mit der Basis des Transistors T 4 verbunden ist.

Bei der Schaltung gemäß Fig. 5 erfolgt die Drehzahlerfassung ebenso wie bei der Schaltung gemäß Fig. 1. Wenn jedoch bei der gegenüber Fig. 1 ergänzten Schaltung gemäß Fig. 5 das Kippzeitintervall der monostabilen Kippschaltung mit den Transistoren T 6 und T 7 größer wird als das Steuer-Tast-Ver­ hältnis, dann wird nunmehr die monostabile Kippschaltung mit den Transistoren T 8 und T 9 getriggert. Diese Kippschaltung dient nunmehr als Speicherglied für die Information "Drehzahl überschritten", d. h. für die Drehzahlinformation, ab welcher die Verstellung nach "Spät" wirksam werden soll. Weiterhin bilden die Transistoren T 10 und T 11 mit den zugeordneten Bau­ elementen eine monostabile Kippschaltung, die in dem durch das Steuer-Tast-Verhältnis vorgegebenen "normalen" Zündzeitpunkt über T 1 getriggert wird. Diese monostabile Kippschaltung ist so dimen­ sioniert, daß sie ein Kippzeitintervall aufweist, welches der gewünschten Spätverstellung entspricht. Ist nun die Einsatz­ drehzahl für die Verstellung nach "Spät" erreicht - die als Speicher dienende monostabile Kippschaltung mit den Transisto­ ren T 8 und T 9 gesetzt - dann steuert die weitere monostabile Kippschaltung mit den Transistoren T 10 und T 11 den Transistor T 12 leitend, wodurch der Transistor T 4 bis zum Ende des Kipp­ zeitintervalls von T 10/T 11 im gesperrten Zustand und folglich der Zündzeitpunkt nach "Spät" verschoben wird.

Die monostabile Kippschaltung mit den Transistoren T 10 und T 11 ist dabei so dimensioniert, daß sich in dem interessierenden Drehzahlbereich der mit der Zündanlage ausgerüsteten Brenn­ kraftmaschine ein konstantes Impulsverhältnis, d. h. ein kon­ stanter Verstellwinkel ergibt. Die Schaltung gemäß Fig. 5 bietet dabei den Vorteil, daß aufgrund der Tatsache, daß als Speicher für die Drehzahlinformation eine monostabile Kippschaltung verwendet wird, die Notwendigkeit für ein be­ sonderes Rücksetzen dieses Speichers entfällt. Statt dessen wird die Spätverstellung bei der betrachteten Schaltung gemäß Fig. 5 für jeden Zündvorgang neu "berechnet", wobei durch geeignete Dimensionierung der Widerstände R 34 und R 35 und des Kondensators C 10 in der als Speicher dienenden monostabilen Kippschaltung eine zeitlich verzögerte Rückkopplung erreicht wird, damit kurze Störungen nicht zu einem Setzen des Speichers führen.

Die vorstehend erläuterte Funktion der gegenüber der Schaltung gemäß Fig. 1 ergänzten Schaltung gemäß Fig. 5 wird aus Fig. 6 deutlich, die im wesentlichen der bereits ausführlich er­ läuterten Darstellung gemäß Fig. 2 entspricht und deren Teil­ figuren a bis h in dieser Reihenfolge den Spannungsverlauf an folgenden Schaltungspunkten zeigen: Geberausgangsspannung (Fig. 6a), Kollektorspannung des Transistors T 2 (Fig. 6b), Kollektorspannung des Transistors T 7 (Fig. 6c), Kollektor­ spannung des Transistors T 8 (Fig. 6d) und des Transistors T 9 (Fig. 6e), Spannung über dem Kon­ densator C 13 (Fig. 6f), Kollektorspannung des Transistors T 11 (Fig. 6g), Kollektorspannung des Transistors T 3 (Fig. 6h) und Kollektorspannung des Transistors T 5 (Fig. 6i).

Die Schaltung gemäß Fig. 5 bewirkt eine sprunghafte Dar­ stellung des Zündzeitpunktes nach "Spät", und zwar bei einer Verteilerwellendrehzahl von etwa 2800 U/min, wie dies aus Fig. 7 deutlich wird, wobei ein Schließwinkelverlauf gemäß Fig. 8, Kurve a, erhalten wird.

Bei den Schaltungen gemäß Fig. 1 und Fig. 5 wirkt sich die Verstellung des Zündzeitpunktes nach "Spät" auch auf den Schließwinkel aus, da die verlängerte Sperrung des Transistors T 4 durch die nahezu auf Bezugspotential liegenden Kollektor­ potentiale der noch leitenden Transistoren T 8 bzw. T 12 in einem Zeitintervall stattfindet, in dem bereits eine Umladung des Kondensators C 3 über den Widerstand R 9 erfolgt. Dies läßt sich verhindern, wenn man in Ausgestaltung der Erfindung mit Hilfe eines zusätzlichen Transistors T 13, der in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet ist, die Umladung bzw. Entladung des Kondensa­ tors C 3 erst im tatsächlichen Zündzeitpunkt beginnen läßt, wobei die Ladung des Kondensators C 3 jedoch nach wie vor durch den Transistor T 2 gesteuert wird. Zu diesem Zweck ist der Transistor T 13, ein npn-Transistor, mit seinem Kollektor an die dem Transistor T 3 abgewandte Platte des Kondensators C 3 angeschlossen, wobei zwischen diese Platte und den Widerstand R 9 noch eine Entkopplungsdiode D 20 eingefügt ist. Weiterhin ist der Emitter des Transistors T 13 direkt mit dem Emitter des Transistors T 1 verbunden, während seine Basis über die Serien­ schaltung eines Widerstandes R 50 und einer Diode D 21 an den Kollektor des Transistors T 1 angeschlossen ist. Ferner ist der gemeinsame Verbindungspunkt des Widerstandes R 50 und der Diode D 21 über eine Diode D 22 mit dem Kollektor des Transistors T 8 bzw. mit dem Kollektor des Transistors T 12 (Fig. 5) verbunden.

Schließlich sind zwischen der Basis des Transistors T 4 und dem Kollektor des Transistors T 8 bzw. T 12 noch zwei weitere Entkopplungsdioden D 23 und D 24 eingefügt, die ebenso wie der Transistor T 13 und die ihm zugeordneten vorstehend aufgeführten Bauelemente in Fig. 1 nur gestrichelt eingezeichnet sind, da alle diese Bauelemente im Prinzip für die Verstellung des Zündzeitpunktes nach "Spät" nicht erforderlich sind und ledig­ lich der Kompensation von durch die Spätverstellung hervorge­ rufenen Schließzeitänderungen dienen.

Durch die vorstehend beschriebene Ergänzung der Schaltung ge­ mäß Fig. 5 in dem in Fig. 1 gezeigten Schaltungsteil wird der in Fig. 8, Kurve b, dargestellte Verlauf des Schließ­ winkels t _ein /T über der Drehzahl n der Kurbelwelle erreicht. Man erkennt, daß der Schließwinkel, wie dies erwünscht ist, nahezu konstant bleibt und daß die sprunghafte Änderung des Schließwinkels, welche sich gemäß Kurve a der Fig. 8 ergibt, vermieden werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung besteht ferner die Möglichkeit, die Basis des Transistors T 11 mit dem Kollektor des Transistors T 7 über einen Widerstand zu verbinden. Die Einfügung des Widerstandes R 50 ermöglicht eine gesteuerte Auf- oder Entladung des Konden­ sators C 13 in der monostabilen Kippschaltung mit den Transisto­ ren T 10 und T 11. Durch die Kopplung der beiden Kippschaltungen über den Widerstand R 50 läßt sich ein drehzahlabhängiger Verlauf der Spätverstellung erreichen, wie er in Fig. 9 darge­ stellt ist. Dabei ist zu beachten, daß Fig. 9 lediglich die durch die monostabile Kippschaltung mit den Transistoren T 10 und T 11 herbeiführbare Verstellung nach Spät zeigt, die jedoch erst ab einer gewissen Drehzahl n der Kurbelwelle, beispiels­ weise ab einer Drehzahl von 5600 U/min, der Kurbelwelle wirk­ sam wird, was einer Drehzahl von 2800 U/min der Verteilerwelle entspricht. Man erkennt, daß in dem interessierenden Dreh­ zahlbereich oberhalb einer Drehzahl von 5600 U/min der Kurbel­ welle je nach Dimensionierung des Widerstandes R 50 ein mehr oder weniger stark nach unten tendierender Kurvenverlauf er­ reichbar ist, der im übrigen auch vom Widerstandswert des Widerstandes R 26 abhängig ist, dessen Einfluß auf die Dauer des Kippzeitintervalls der monostabilen Kippschaltung mit den Transistoren T 6 und T 7 bereits weiter oben erwähnt wurde.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, ausgehend von der durch den Widerstand R 50 ergänzten Schaltung gemäß Fig. 5, die Wider­ stände R 40 und R 44 durch Konstantstromquellen zu ersetzen. In diesem Fall ergibt sich der in Fig. 10 gezeigte Verlauf der Spätverstellung über der Kurbelwellendrehzahl. Man erkennt, daß der entscheidende Vorteil der Verwendung von Konstant­ stromquellen anstelle von Widerständen darin besteht, daß ein nahezu horizontaler Kurvenverlauf erreicht werden kann, ehe entsprechend dem abfallenden Teilstück der Kurve eine Verringerung der Verstellung nach Spät einsetzt.

Claims (4)

1. Zündanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer kontaktlosen Geber­ anordnung zur Erzeugung eines einem drehzahlabhängigen Steuer-Tast- Verhältnis mit drehzahlabhängig abnehmender Steuerzeit entsprechen­ den Steuersignals mit an den Ausgang der Geberanordnung angeschlos­ sener Schließwinkelsteuereinrichtung, die eine monostabile Kipp­ schaltung enthält für den Stromfluß im Zündstromkreis der Zündanlage und mit einem mit dem Ausgang der Schließwinkelsteuereinrichtung verbundenen, durch das Ende der Steuerzeit zu sperrenden elektro­ nischen Unterbrecher zur Auslösung eines Zündvorganges, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine monostabile Kippschaltung (T 6, T 7) vorgesehen ist, die durch das Steuersignal der Geberanordnung jeweils zu Beginn einer Steuerzeit (t _s ) triggerbar ist und mit deren Hilfe der elek­ tronische Unterbrecher (T 5) durch die Schließwinkelsteuereinrichtung (T 3, C 3, R 9, R 11) erst nach Ablauf des Kippzeitintervalls der mono­ stabilen Kippschaltung (T 6, T 7) in den Sperrzustand steuerbar ist, sobald das Kippzeitintervall der monostabilen Kippschaltung (T 6, T 7) größer ist als die drehzahlabhängige Steuerzeit (t _s ) der Geberan­ ordnung.

2. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils zu Beginn einer Steuerzeit triggerbaren monostabilen Kippschaltung (T 6, T 7) eine zweite mono­ stabile Kippschaltung (T 10, T 11) nachgeschaltet ist, welche am Ende des Kippzeitintervalls der ersten mono­ stabilen Kippschaltung (T 6, T 7) aktivierbar und in Abhängigkeit vom Steuersignal der Geberanordnung im Zündzeitpunkt triggerbar ist und mit deren Hilfe der elektronische Unterbrecher (T 5) bei gleichzeitigem Vor­ liegen eines Sperrsignals der Schließwinkelsteuerein­ richtungen (T 3, C 3) am Ende ihres Kippzeitintervalls in den Sperrzustand steuerbar ist.

3. Zündanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippzeitintervall der zweiten monostabilen Kipp­ schaltung (T 10, T 11) drehzahlabhängig veränderbar ist.

4. Zündanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Verzögerungseinrichtungen (T 13) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Aktivierung eines die Offenzeit be­ stimmenden Zeitgliedes (C 3, R 9) der Schließwinkel­ steuereinrichtung (T 3, C 3) bis zur Sperrung des elek­ tronischen Unterbrechers (T 5) verzögerbar ist.