DE3007335C2

DE3007335C2 -

Info

Publication number: DE3007335C2
Application number: DE3007335A
Authority: DE
Inventors: Bernd 7022 Leinfelden De Bodig; Werner Dipl.-Ing. 7140 Ludwigsburg De Jundt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-02-27
Filing date: 1980-02-27
Publication date: 1990-08-02
Also published as: US4382431A; GB2073314A; GB2073314B; JPS56132463A; JPH0232470B2; DE3007335A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Zündanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist (nach der DE-OS 28 33 343) bereits eine in dieser Richtung liegende Zündanlage bekannt, bei der jedoch der über die Primärwicklung geführte Strom und somit auch die an der Emit ter-Kollektor-Strecke des Schalttransistors auftretende Spannung stark ins Schwingen kommt, sobald die Begrenzung des dem Schalttransistor zugeführten Steuerstromes einsetzt. Die soeben erwähnten Schwingungen wirken sich unter anderem störend bei Diagnosemessungen aus, weil sich daraus Fehlmessungen ergeben, die zu einer falschen Einstellung der Zündanlage führen können.

Aus der US-PS 38 38 672 ist ebenfalls eine Zündanlage für Brennkraft maschinen bekannt, die eine Regelschaltung zum Begrenzen des Primär stromes aufweist. Von der Basis des Schalttransistors zum Abgriff der Regelspannung ist hierbei ein Widerstands-Kondensator-Glied geschal tet, das die Regelschwingungen verhindert. Beim Einsatzpunkt der Re gelspannung tritt jedoch ein Überschwingen der Spannung an der Kol lektor-Emitter-Strecke des Endstufentransistors auf, da durch das in tegrierende Verhalten des Kondensators die Regelung erst verzögert wirksam wird. Zwar wird durch den Widerstand erreicht, daß die Über höhung nicht zu stark ist, jedoch dauert sie dann längere Zeit an. Die Spannungsüberhöhung macht es erforderlich, die Bauteile in der Endstu fe der Zündanlage entsprechend belastbar auszuführen, insbesondere einen Endstufentransistor für eine höhere Kollektor-Emitter-Spannung zu benutzen.

Die DE-OS 28 22 507 zeigt ebenfalls eine Zündanlage, die eine Strombe grenzung für die Zündspule aufweist. An einem Widerstand im Zündstrom kreis wird eine Spannung abgegriffen, die über einen Spannungsteiler geleitet wird. Die Spannung am Abgriff des Spannungsteilers wird an die Regelschaltung geführt, so daß bei Überschreiten eines bestimmten Stromes eine Strombegrenzung des Stromes durch die Zündspule wirksam wird. Mittel zum Verhindern von Schwingungen sind dieser Druckschrift nicht zu entnehmen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, die eingangs genannte Zündanlage so weiterzubilden, daß sich ein schnelles Regelverhalten ohne Überspannungen an der Endstufe ergibt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentan spruchs gelöst.

Vorteile der Erfindung

Bei der erfindungsgemäßen Zündanlage wird durch Anwendung der kenn zeichnenden Maßnahmen des Hauptanspruchs erreicht, daß die Regelwir kung ohne zeitliche Verzögerung eintritt, da integrierende Glieder nicht vorhanden sind. Dies hat zur Folge, daß Schwingungen in der Regelschleife wirksam unterdrückt werden und keine Überschwinger auftreten können. Die Zündungsendstufe ist daher mit einfacheren End stufentransistoren auslegbar und wird betriebssicherer.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er läutert. Die Zeichnung zeigt die schaltungsmäßige Darstel lung einer Zündanlage nach der Erfindung.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Die in der Zeichnung dargestellte Zündanlage soll zu einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeuges gehören. Diese Anlage 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 Plus pol eine einen Betriebsschalter (Zündschalter) 3 enthaltende Versorgungsleitung 4 aus. Die Versorgungsleitung 4 ist Aus gangspunkt für einen Schaltungszweig, der über die Primär wicklung 5 einer Zündspule 6 zu dem Kollektor eines (npn-) Schalttransistors 7 führt, um sich von dessen Emitter über einen Meßwiderstand 8 zu der Masseleitung 2 fortzusetzen. Die zu der Zündspule 6 gehörende Sekundärwicklung 9 ist mit ihrem einen Wicklungsende an die zwischen dem Kollektor des Schalt transistors 7 und der Primärwicklung 5 vorhandenen Verbin dung und mit ihrem anderen Wicklungsende über eine Zündkerze 10 an die Masseleitung 2 angeschlossen.

Der Schalttransistor 7 bildet mit einem weiteren (npn-) Transistor 11 eine Darlington-Schaltung, indem die Kollek toren beider Transistoren 7, 11 miteinander verbunden sind und der Emitter des weiteren Transistors 11 an der Basis des Schalttransistors 7 liegt.

Ein von der Versorgungsleitung 4 ausgehender, zur Steuerung des Schalttransistors 7 dienender Stromzweig 12 führt über einen Widerstand 13 zu dem Kollektor eines (npn-) Steuer transistors 14, um sich von dessen Emitter zur Basis des weiteren Transistors 11 fortzusetzen. Die Basis des Steuer transistors 14 ist an den Kollektor eines (pnp-) Transistors 15 angeschlossen, dessen Emitter über einen Widerstand 16 an der Versorgungsleitung 4 und dessen Basis an der gemein samen Verbindung zweier Spannungsteilerwiderstände 17, 18 liegt, von denen der Widerstand 17 an seinem anderen An schluß mit der Versorgungsleitung 4 und der Widerstand 18 an seinem anderen Anschluß über einen durch die Brennkraft maschine steuerbaren Unterbrecherschalter 19 mit der Masse leitung 2 Verbindung hat. Die zwischen dem Emitter des Schalttransistors 7 und dem Meßwiderstand 8 vorhandene Ver bindung ist Ausgangspunkt für einen Regelzweig 20, der über einen Zusatzwiderstand 21 zu einem Regelglied 22 führt, das für eine Begrenzung des über die Emitter-Kollektor-Strecke des Steuertransistors 14 fließenden Stromes dann sorgt, wenn der über die Primärwicklung 5 fließende Strom einen festge legten Sollwert erreicht hat. Im gewählten Beispielsfall ist das Regelglied 22 ein (npn-) Transistor 23, der an seinem Kollektor mit der Basis des Steuertransistors 14 und an seinem Emitter über einen Widerstand 24 mit der Masseleitung 2 Verbindung hat. Schließlich ist der dem Emitter des Schalt transistors 7 und somit auch dem Meßwiderstand 8 abgewandte Anschluß des Zusatzwiderstandes 21 über einen Widerstand 25 an die Masseleitung 2 und über einen Gegenkopplungswider stand 26 an den stromaustrittseitigen Anschluß der Emitter- Kollektor-Strecke des Steuertransistors 14, im vorliegenden Fall also an den Emitter, angeschlossen.

Die soeben beschriebene Zündanlage hat folgende Wirkungs weise:

Sobald der Betriebsschalter 3 geschlossen wird, ist die An lage funktionsbereit. Es wird jetzt angenommen, daß der Unterbrecherschalter 19 gerade in den geschlossenen Zustand gebracht worden ist, was zur Folge hat, daß die Transistoren 7, 11, 14, 15 an ihrer Emitter-Kollektor-Strecke leitend werden und über die Primärwicklung 5 ein zunehmender Strom fluß einsetzt. Wird dabei ein festgelegter Sollwert er reicht, tritt an dem Meßwiderstand 8 ein so hoher Spannungs abfall auf, daß der Transistor 23 an seiner Emitter-Kollek tor-Strecke so stark leitfähig wird, daß der dann im Strom zweig 12 vorhandene Steuerstrom und somit auch der über die Primärwicklung 5 geführte Speicherstrom seinen Wert beibe hält. Durch Anwendung des Gegenkopplungswiderstandes 26 wer den dabei Schwingungen unterdrückt, die sich ohne Anwendung dieses Widerstandes 26 in dem die Primärwicklung 5 ent haltenden Schaltungszweig auftreten.

Dies ist damit zu erklären, daß sich zunächst am Widerstand 25 ein Spannungsabfall aufbauen muß, der ausreicht, um die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 23 leitfähig zu machen. Der Strom durch den Widerstand 25 setzt sich aus der Summe der Ströme durch den Widerstand 26 und durch den Widerstand 21 zusammen. Wenn der über die Primärwicklung 5 geführte Strom den Sollwert erreicht, sind die Transistoren 7, 11 zunächst übersteuert. Daraus ergibt sich, daß die Basis-Emitter-Spannung an diesen Transistoren 7, 11 relativ hoch ist und daher auch ein relativ hoher Strom über den Widerstand 26 fließt. Der über den Widerstand 21 fließende Strom wird demgegenüber niedriger sein. Daraus ergibt sich, daß der Transistor 23 jeweils zu leiten beginnt, noch bevor der über die Primärwicklung 5 geführte Strom den Sollwert erreicht hat. Werden dann die Transistoren 7, 11 in ihren aktiven Bereich gesteuert, nimmt die über deren Basis-Emitter- Strecke liegende Spannung und somit auch der über den Wider stand 26 fließende Strom ab. Diese Abnahme muß durch den Widerstand 21 wieder aufgebracht werden, das heißt, der Spannungsabfall an dem Meßwiderstand 8 und damit auch der über die Primärwicklung 5 geführte Strom wird weiter an steigen. Hieraus ergibt sich schließlich ein schleichender Übergang in den Regelzustand.

Wird dann der Unterbrecherschalter 19 geöffnet, so gehen die Transistoren 7, 11, 14, 15 an ihrer Emitter-Kollektor- Strecke in den Sperrzustand über, was zur Folge hat, daß der über die Primärwicklung 5 geführte Strom unterbrochen und dabei in der Sekundärwicklung 9 ein Hochspannungsstoß induziert wird, der an der Zündkerze 10 einen elektrischen Überschlag (Zündfunken) hervorruft.

Wird dann schließlich der Unterbrecherschalter 19 wieder ge schlossen, so beginnt der soeben beschriebene Funktionsablauf erneut.

Das Regelglied 22 kann beispielsweise auch ein Operations verstärker sein, dessen invertierender Eingang Anschlußpunkt für den jetzt zur Basis des Transistors 23 führenden Ab schnitt des Regelzweiges 20 ist, dessen nichtinvertierender Eingang an einer Referenzspannung, zum Beispiel an den Ab griff eines zwischen der Versorgungsleitung 4 und der Masse leitung 2 angeordneten Spannungsteilers liegt und dessen Aus gang mit der Basis des Steuertransistors 14 Wirkungsverbin dung hat.

Der Unterbrecherschalter 19 kann beispielsweise auch durch die Emitter-Kollektor-Strecke eines nicht dargestellten Transistors gebildet werden, der Bestandteil einer kon taktlosen Signalgebereinheit ist.

Claims

Zündanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer zu einer Zündspule gehörenden Primärwicklung, die mit einer zu einem Schalttransistor gehörenden Emitter-Kollektor-Strecke und einem Meßwiderstand eine an eine Stromquelle anschließbare Serienschaltung bildet, ferner mit einem Steuerstrom für den Schalttransistor führenden Stromzweig und schließlich mit einem Regelzweig, der von der zwischen der Emitter-Kollektor- Strecke des Schalttransistors und dem Meßwiderstand vorhan denen Verbindung ausgeht und über einen Zusatzwiderstand zu einem Regelglied führt, das für eine Begrenzung des Steuerstromes dann sorgt, wenn der über die Primärwicklung fließende Strom einen festgelegten Sollwert erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem dem Schalttransi stor (7) und dem Meßwiderstand (8) abgewandten Anschluß des Zusatzwiderstandes (21) einerseits und dem Steuerstrom führenden Stromzweig (12) andererseits ein Gegenkopplungs widerstand (26) liegt.