DE3615548A1 - Zuendanlage fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündanlage nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

In Zündanlagen, in denen die Sekundärwicklungen der Zündspulen mit einer bzw. mehreren Zündkerzen unmittelbare Verbindung haben, wie das beispielsweise bei einkerzigen bzw. verteilerlosen mehrkerzigen Zündanlagen der Fall ist, besteht die Gefahr, daß beim Einschalten des für die Zündspule bestimmten Primärstromes in der Sekundär­ wicklung eine so hohe Spannung induziert wird, daß an der Zündkerze ein Zündfunke auftritt und zwar in einem Zeitpunkt, in dem die Brennkraftmaschine Schaden erleiden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündanlage nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches zu schaffen und dabei die vorer­ wähnte Unzulänglichkeit zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch Anwendung der im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches aufgeführten Maßnahmen gelöst.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Maßnahmen für die Rea­ lisierung der Erfindung angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schal­ tungsmäßig dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Der dargestellte Schaltungsteil soll zu der Zündanlage einer für ein Kraftfahrzeug bestimmten Brennkraftmaschine gehören. Der Schaltungs­ teil hat eine Zündspule 1 mit einer Primärwicklung 2 und einer Se­ kundärwicklung 3. Die Primärwicklung 2 ist an den Kollektor eines Schalttransistors 4 angeschlossen, dessen Emitter an der mit dem Minuspol einer nicht dargestellten Stromquelle verbundenen Masselei­ tung 5 liegt. Die Sekundärwicklung 3 hat an ihrem einen Anschluß mit dem dem Schalttransistor 4 zugewandten Anschluß der Primärwicklung 3 und an ihrem anderen Anschluß unmittelbar mit dem einen Anschluß einer Zündkerze 6 Verbindung. Der andere Anschluß der Zündkerze 6 liegt an der Masseleitung 5.

Schließlich bildet die Primärwicklung 2 in Verbindung mit drei ohmschen Widerständen 7, 8, 9 eine Brückenschaltung. Dabei ist die Primärwicklung 2 mit ihrem dem Schalttransistor 4 abgewandten An­ schluß über den Brückenwiderstand 7 an eine von dem Pluspol der Stromquelle ausgehende Versorgungsleitung 10 angeschlossen. Die Brückenwiderstände 8, 9 bilden eine Serienschaltung, die mit ihrem einen Ende an der zwischen Primärwicklung 2 und Schalttransistor 4 vorhandene Verbindung und mit ihrem anderen Ende an der Versorgungs­ leitung 10 liegt. Ein Diagonalzweig 11 ist mit seinem einen Ende an die zwischen Primärwicklung 2 und Brückenwiderstand 7 vorhandene Verbindung und mit seinem anderen Ende an die zwischen Brückenwider­ stand 8 und Brückenwiderstand 9 vorhandene Verbindung angeschlossen. Im Diagonalzweig 11 liegt eine Referenzspannung Uref, wofür im be­ vorzugten Fall Schaltungselemente mit bestimmter Durchbruchsspannung vorgesehen sind. Im vorliegenden Fall sind hierfür eine Zenerdiode 12 und die in Serie dazu liegende Emitter-Basis-Strecke eines (pnp-) Steuertransistors 13 benutzt, wobei die Kathode der Zener­ diode 12 der Verbindung zwischen Primärwicklung 2 und Brückenwider­ stand 7 und die Basis des Steuertransistors 13 der Verbindung zwischen Brückenwiderstand 8 und Brückenwiderstand 9 zugewandt ist. Der Kollektor des Steuertransistors 13 ist mit der Basis eines (npn-) Treibertransistors 14 verbunden, dessen Emitter an der Masse­ leitung 5 und dessen Kollektor sowohl an der Basis des Schalttran­ sistors 4 als auch über einen Widerstand 15 an der Versorgungs­ leitung 10 liegt.

Durch einen von einem nicht dargestellten Signalgeber gelieferten Impuls i ist der Treibertransistor 14 über einen Entkopplungswider­ stand 16 an seiner Emitter-Kollektor-Strecke in den Sperrzustand und abhängig davon der Schalttransistor 4 an seiner Emitter-Kollek­ tor-Strecke in seinen Stromdurchlaßzustand steuerbar.

Vorteilhaft ist es, wenn sich die Brückenschaltung in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine ver­ stellen läßt. Zu diesem Zweck ist im Beispielsfall der Brückenwider­ stand 7 verstellbar ausgeführt, wobei der Widerstandswert des Brückenwiderstandes 7 mit steigender Verdichtung D im Zylinder klei­ ner werden soll.

Der soeben beschriebene Schaltungsteil hat folgende Wirkungsweise:

Sobald der Impuls i den Treibertransistor 14 aus- und den Schalt­ transistor 4 einschaltet, beginnt der Strom in der Primärwicklung 2 anzusteigen. Dieser Anstieg soll wenigstens nahezu optimal sein, d.h. er soll einerseits "schnell" genug sein, damit auch bei hohen Drehzahlen zwischen zwei Zündpunkten ausreichende Zeit für die Speicherung eines wirkungsvollen Zündenergiebetrages und gleichzei­ tig auch Zeit für die Ausbildung eines kräftigen Zündfunkens bleibt, und daß andererseits der Anstieg nicht so "schnell" ist, daß die da­ bei in der Sekundärwicklung 3 entstehende Spannung an der Zündkerze 6 einen unerwünschten Zündfunken hervorruft. Zu diesem Zweck wird der Steuertransistor 13 an seiner Emitter-Kollektor-Strecke und ab­ hängig davon der Treibertransistor 14 an seiner Emitter-Kollek­ tor-Strecke durch die Referenzspannung Uref so weit aufgesteuert, daß die dadurch an der Basis des Schalttransistors 4 verursachte und über die Emitter-Kollektor-Strecke des Treibertransistors 14 ver­ laufende Steuerstromabzweigung für eine optimale Ladezeitkonstante sorgt. Dabei erreicht man gute Ergebnisse, wenn mit Hilfe dieser Steuerstromabzweigung der vom ohmschen Widerstand der Primärwicklung 2 abhängige Spannungsabfall wenigstens nahezu kompensiert wird.

Vorteilhaft ist es, wenn sich die Brückenschaltung in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine ein­ stellen läßt. Im Beispielsfall wird der Widerstandswert des Brücken­ widerstandes 7 mit zunehmender Verdichtung im Zylinder verkleinert, weil dann die für einen Zündfunken notwendige Sekundärspannung eben­ falls bei höheren Werten liegt und demzufolge vom Vorteil des "schnellen" Stromanstieges in der Primärwicklung 2 Gebrauch gemacht werden kann.

In einer weiteren Variante kann der mit der Primärwicklung 2 in Serie liegende Brückenwiderstand 7 höher gewählt werden als das zur Kompensation des ohmschen Spannungsabfalls der Primärwicklung 2 not­ wendig ist. Damit nimmt die Spannung über der Sekundärwicklung 3 mit steigendem Strom zu, was wegen der durch die steigende Verdichtung zulässigen höheren Kerzen-Überschlagspannung möglich ist.

Claims (3)

1. Zündanlage für Brennkraftmaschinen mit einer wenigsten an eine Zündkerze unmittelbar angeschlossenen Sekundärwicklung und mit einer in Serie zur Schaltstrecke eines Schalttransistors liegenden Primär­ wicklung, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung (2) Be­ standteil einer Brückenschaltung ist und eine in deren Diagonalzweig (11) erzeugte Referenzspannung (Uref) für die Steuerung eines zur Steuerstromabzweigung am Schalttransistor benutzten Schaltgliedes (14) Verwendung findet, wobei mit Hilfe dieser Steuerstromabzweigung eine optimale Ladezeitkonstante im Stromkreis der Primärwicklung (2) festgelegt ist.

2. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Steuerstromabzweigung der vom ohmschen Widerstand der Primär­ wicklung (2) abhängige Spannungsabfall wenigstens nahezu kompensiert wird.

3. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenschaltung in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebspara­ meter der Brennkraftmaschine einstellbar ist.