DE2354192C2

DE2354192C2 - Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2354192C2
Application number: DE19732354192
Authority: DE
Inventors: Bernd 7022 Leinfelden Bodig
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-10-30
Filing date: 1973-10-30
Publication date: 1982-11-11
Also published as: FR2249246B1; IT1025264B; FR2249246A1; JPS5073034A; GB1480264A; DE2354192A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Es ist (nach F i g. 3 der DE-OS 21 37 204) bereits eine in diese Richtung liegende Zündeinrichtung bekannt bei der es jedoch vorkommt daß infolge Verschmutzung des Unterbrecherschalters der Obergangswiderstand an den Unterbrecherkontakten so hoch wird, daß bei geschlossenem Unterbrecherschalter die Schaltstrecke des Steuertransistors nicht mehr in den stromsperrenden Zustand gesteuert wird. Demzufolge würde dann die Schaltstrecke des Schalttransistors ständig gesperrt bleiben und in der Zündspule keine Zündenergie mehr gespeichert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zündeinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen und dabei die soeben genannte Unzulänglichkeit zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anwendung der im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches genannten Maßnahme gelöst

Einzelheiten, die die Erfindung weiterausbilden, werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert und beschriebea
Es zeigen

F i g. 1 die Schaltungsanordnung einer Zündeinrichtung nach der Erfindung und

F i g. 2 schaltungsmäßige Ergänzungen in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1.

Die Zündeinrichtung, die für eine nicht dargestellte

Brennkraftmaschine beispielsweise eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeuges bestimmt sein soll, wird aus einer Gleichstromquelle I gespeist die beispielsweise die Batterie des Kraftfahrzeuges sein kana Ein von der Gleichstromquelle 1 ausgehender Stromkreis

so verläuft über eine von dem Pluspol ausgehende, einen Betriebsschalter (Zündschalter) 2 enthaltende erste Versorgungsleitung 3 und eine von dem Minuspol ausgehende, bei 4 an Masse liegende zweite Versorgungsleitung 5. Die erste Versorgungsleitung 3 führt zu dem einen Anschluß einer zu einer Zündspule 7 gehörenden Primärwicklunge, deren anderer Anschluß mit dem Kollektor 9 eines Schalttransistors 10 verbunden ist Der Schalttransistor 10 liegt mit seinem Emitter 11 an der zweiten Versorgungsleitung 5, so daß die zwischen dem Kollektor 9 und dem Emitter 11 gebildete Schaltstrecke mit der Primärwicklung 8 eine in dem von der Gleichstromquelle 1 ausgehenden Stromkreis liegende Serienschaltung bildet

Die zu der Zündspule 7 gehörende Sekundärwick-

lung 12 hat an ihrem einen Anschluß mit der ersten Versorgungsleitung 3 und an ihrem anderen Anschluß über wenigstens eine Zündkerze 13 mit der zweiten Versorgungsleitung 5 Verbindung. Selbstverständlich

kann diese Verbindung auch in nicht dargestellter Weise mittels eines Zündverteilers über eine von mehreren Zündkerzen hergestellt und die Sekundärwicklung 12 auch an das der ersten Versorgungsleitung 3 abgewandte Ende der Primärwicklung 8 angeschlossen werden.

Des weiteren ist ein Steuertransistor 14 vorgesehen, der zwischem seinen Kollektor IS und seinem Emitter 16 ebenfalls eine Schaltstrecke bildet und mit seiner zwischen der Basis 17 und dem Emitter 16 gebildeten Steuerstrecke in einem Nebenschlußzweig 18 eines von der Brennkraftmaschine betätigbaren Unterbrecherschalters 19 liegt Der Nebenschlußzweig 18 enthält ein Schaltglied 20 mit bestimmter Durchbruchsspannung, das im Beispielsfall zwischen der Basis 17 und dem Unterbrecherschalter 19 liegt, und, wie dargestellt, eine von der Gleichstromquelle i in Sperrichtung beanspruchte Zenerdiode 20* oder, wie nicht dargestellt, eine von der Gleichstromquelle 1 in Durchlaßrichtung beanspruchte Serienschaltung von mehreren Dioden sein kann. Das Schaltglied 20, die Emitter-Basis-Strekke 16—17 und noch zusätzlich ein Steuerwiderstand 21 bilden eine Serienschaltung, die mit dem Steuc widerstand 21 an der ersten Versorgungsleitung 3 und mit dem Emitter 16 an der zweiten Versorgungsleitung 5 liegt, so daß diese Serienschaltung einen Nebenschlußzweig zu dem die Primärwicklung 8 sowie die Kollektor-Emitter-Strecke 9—11 enthaltenden Stromkreisabschnitt darstellt

Die Basis 17 des Steuertransistors 14 ist an die gemeinsame Verbindung 22 zweier zu einem Spannungsteiler 23 gehörender Teilwiderstände 24, 25 angeschlossen, wobei dieser Spannungsteiler 23 in einem Nebenschlußzweig 26 der zu dem Schalttransistor 10 gehörenden Kollektor-Emitter-Strecke 9—11 liegt Dabei ist, wenn die Zenerdiode 20⁷ das Schaltglied 20 bildet, in dem von der gemeinsamen Verbindung 22 der Teilwiderstände 24, 25 zu der zwischen Unterbrecherschalter 19 und Steuerwiderstand 21 vorhandenen Verbindung 27 führenden Leitungszug eine Blockierdiode 28 vorg'" sehen, die von der Gleichstromquelle 1 in Durchlaßrichtung, dagegen von der Abschaltspannung der Zündspule 7 in Sperrichtung beansprucht wird.

Der Kollektor 15 des Steuertransistors 14 ist an die Basis 29 des Schalttransistors 10, über einen Bemessungswiderstand 30 an die zweite Versorgungsleitung 5 und über dii Serierischaltung eines Widerstandes 31 sowie einer von der Gleichstromquelle 1 in Durchlaßrichtung beanpruchten Diode 32 an die erste Versorgungsleitung 3 angeschlossen.

Die zwischen dem Kollektor 9 des Schalttransistors 10 und der Primärwicklung 8 der Zündspule 7 vorhandene Ve!i>indung 33 ist über eine von der Abschaltspannung der Zündspule 7 in Sperrichtung beanspruchte Zenerdiode 34 an den Teilwiderstand 25 und über eine aus einem Kondensator 35 sowie einer Diode 36 bestehende Parallelschaltung an die zweite Versorgungsleitung 5 angeschlossen. Dabei wird diese Diode 36 von der Gleichstromquelle 1 in Sperrichtung beansprucht.

Die Zündeinrichtung nach F i g. 1 hat folgende Wirkungsweise:

Nach Schließen des Betriebsschalters 2 ist die Zündeinrichtung funktionsfähig. Ist der Unterbrecherschalter 19 geschlossen, so berindet sich der Steuertransistor 14 an seiner Kollektor-Emitter-Strecke 15 — 16 in dem stromsperrendeii Zustand, und zwar wegen des durch den Unterbrechers?halter 19 verursachten Kurzschlusses der Emitter-Bi»sis-Strecke 16—17. Dir Basis 29 des Schalttransistors 10 wird daher über die Diode 32 sowie den Widerstand 31 soweit positiv gegenüber den. Emitter U vorgespannt, daß die Kollektor-Emitter-Strecke 9—111 leitend ist, was einen Stromfluß durch die Primärwicklung 8 der Zündspule 7 zur Folge hat öffnet nun der Unterbrecherschalier 19, so wird am Sleuertransistor 14 über den Widerstand 21, die durchbrechende Zenerdiode 2C und die Blockierdiode 28 die Basis 17 gegenüber dem Emitter 16 soweit positiv vorgespannt, daß die Kollektor-Emitter-Strecke 15—16 in den «tromdurchlassenden Zustand gelangt Dadurch wird am Schalttransistor 10 die Basis 29 mit der am Emitter 11 liegenden zweiten Versorgungsleitung 5 verbunden und abhängig davon die Kollektor-Emitter-Strecke 9—11 in den stromsperrenden Zustand überführt Die dadurch entstehende Abschaltspannung in der Zündspule 7 hat einen Hochspannungsstoß in der Sekundärwicklung 12 und abhängig

μ davon einen elektrischen Überschlag (Zündfunke) an der Zündkerze 13 zur Folge.

Schließt der Unterbrecherschalter '_v wieder, so wird ein weiterer Zündvorgang vorbereitet
Wäre das Schaltglied 20 mit bestimmter Durchbruchsspannung nicht vorgesehen, so brauchte bei Verschmutzen des Unterbrecherschalters 19 der Kontaktübergangswiderstand nur um einen relativ geringen Wert ansteigen, um zu bewirken, daß bei geschlossenem Unterbrecherschalter 19 am Steuertransistor 14 die Basis 17 gegenüber dem Emitter 16 für den leitenden Zustand der Kollektor-Emitter-Strecke 15—16 ausreichend positiv vorgespannt wird. Es würde dann die Kollektor-Emitter-Strecke 9—11 des Schalttransistors 10 nichtleitend bleiben und demzufolge keine Energie mehr in der Zündspule für weitere Zündvorgänge gespeichert Die Zündeinrichtung wäre somit funktionsunfähig. Durch das Schaltglied 20 ist der Übergangswiderstand, der erreicht werden muß, um die Kollektor-Emitter-Strecke :I5—16 leitend zu halten, auf einen Wert festgelegt, der auch bei starker Verschmutzung der Unterbrecherkontakte kaum erreichbar ist

Mit Hilfe des Teilwiderstandes 24 ist die Schaltschwelle des Steuertransistors 14 so festgelegt, daß auch bei niedriger Speisespannung und trotz des Schaltgliedes 20 noch eine sichere Umsteuerung gewährleistet ist Gleichzeitig ergänzt der Teilwiderstand 24 den Teilwiderstand 25 zu dem Spannungsteiler 23, der bewirkt, daß der Steuertransistor 14 an seiner Kollektor-Emitter-Strecke 15—16 auch dann leitend bleibt, wenn der Unterbrecherschalter 19 nach dem öffnen noch einmal kurz schließt und erneu« öffnet Sobald nämlich beim ersten öffnen der U.'Herbrecherschalter 19 am Schalttransistor 10 die Kollektor-Emitter-Strecke 9—11 stromundurchlässig wird und abhängig von der AbscKalts^a.mung in der Zündspule 7 ein Stromfluß über die Zenerdiode 34 sowie den Spannungsteiler 23 pinsetzt, wird durch den dabei entstehenden Spannungsabfall am Teilwiderstand 24 die Basis 17 gegenüber dem Emitter 16 soweit positiv vorgespannt, daß die Kollektor-Emitter-Strecker 15—16 auch dann leitend bleibt, wenn der Unterbrecherschalter nochmal kurzzeitig schließt Eine Störung deis Zündvorganges durch das sogenannte »Öffnungsprellen« kann somit hier ebenfalls nicht erfoigen.

Wenn der Teil widerstand 25 hochohmig ausgelegt wird, kann unter Umranden auf die Zenerdiode 34 verzichtet werden.

Die Blockierdiode 28 silellt sicher, daß bei Durchbruch

Her Zenerdiode 28 der für den Steuertransistor 14 bestimmte Steuerstrom nicht Ober den eventuell riochmal schließenden Unterbrecherschalter 19 abfließt

Die Dioden 32 und 36 sorgen dafür, daß die Schaltungsanordnung beim falschen Anschließen an die Gleichstromquelle 1 keinen Schaden erleidet

Der Kondensator 35 dient zum Schutz gegen hochfrequente Spannungsspitzen.

Die Schaltungsanordnung nach F i g. 2 unterscheidet sich dadurch von der Schaltungsanordnung nach F i g. 1, daß die Verbindung 33 über einen Zusatzwiderstand 37 an den Teilwiderstand 25 angeschlossen ist, daß ferner der Zusatzwiderstand 37, eine nachgeschaltete, von der Abschaltspannung der Zündspule 7 in Sperrichtung beanspruchte Zenerdiode 38 und der darauf folgende Bemessungswiderstand 30 eine zur Kollektor-Emitter-Strecke 9— 11 des Schalttransistors 10 parallelgeschaltete Serienschaltung bilden und daß schließlich zwischen dem Kollektor 15 des Steuertransistors 14 und der zwischen der Zenerdiode 38 sowie dem Bemessungswiderstand 30 vorhandenen Verbindung eine Diode 39 liegt, die von der Abschaltspannung der Zündspule 7 in Sperrichtung beansprucht wird Die zwischen der Zenerdiode 38 und dem Bemessungswiderstand 30 vorhandene Verbindung stellt gleichzeitig Abgriffspunkt des Steuerpotentials für den Schalttransistor 10 dar.

Soweit die Schaltungselemente in der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 hinsichtlich schaltungsmäßiger Lage und Funktion mit denjenigen in der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 übereinstimmen, haben sie das gleiche Bezugszeichen und sind nicht noch einmal beschrieben.

Die Schaltungsanordnung nach F i g. 2 bewirkt zusätzlich, daß der Schalttransistor 10 gegen Überspannungen geschützt ist Übersteigt nämlich beim Übergang der Kollektor-Emitter-Strecke 9—11 in den stromsperrenden Zustand die Spannung dort den zulässigen Grenzwert, so bricht die Spannung an der Zenerdiode 38 durch und es beginnt über die Basis-Emitter-Strecke 29—11 ein Steuerstrom zu fließen, der die KoI-lektor-Emitter-Strecke 9—11 wieder etwas stromdurchlässig macht. Dadurch fällt die Spannung an der Kollektor-Emitter-Strecke 9—11 sofort wieder ab, und zwar soweit, bis die Spannung an der Zenerdiode 38 die Durchbruchsspannung unterschreitet Der Zündvorgang wird davon nicht gestört. Die Diode 39 steiii sicher, daß bei Durchbruch der Zenerdiode 38 der für den Transistor 10 bestimmte Steuerstrom nicht über die Kollektor-Emitter-Strecke 15—16 des Steuertransistors 14 abfließt, und daß außerdem die Kollektor-Emitter-Strecke 9— 11 durch den Steuertransistor 14 auch zuverlässig in den stromsperrenden Zustand gesteuert wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprache:

1. Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen, bei der ein von einer Gleichstromquelle ausgehender Stromkreis Ober die Serienschstltung einer zu einer Zündspule gehörenden Primärwicklung sowie einer zu einem Schalttransistor gehörenden Schaltstrecke führt, bei der ferner ein Steuertiransistor vorgesehen ist, dessen Schaltstrecke in ihrem stromdurchlassenden Zustand die Schaltstrecke des Schalttransistors in den stromsperrenden !Zustand steuert und dessen Emitter-Basis-Strecke in dem Nebenschlußzweig eines Unterbrecherschaliters liegt, der in seinem stromdurchlassenden Zustand die Schaltstrecke des Steuertransistors in den sitromsperrenden Zustand steuert, und bei der schließlich der die Emitter-Basis-Strecke des Steuertransistors enthaltende Nebenschlußzweig des Unterbrecherschalters mit einem Steuerwiderstand eine Serienschaltung bildet, die einen Nitbenschlußzweig zu dem die Primärwicklung der Zündspule sowie cüe Schaltstrecke des Schalttransistors enthaltenden Stromkreisabschnitt darstellt dadurch gekennzeichnet, daß der die Emitter-Basis-Strecke des Steuertransistors (14) enthaltende Nebenschlußzweig (18) des Unterbrecherschalters (19) ein Schaltflied (20) bestimmter Durchbruchsspannung enthält

2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Basis (17) des Steuertransistors (14) an die gemeinsame Verbindung (22) zweier zu einem Spannungsteiler (23) gehörenden Teilwiderstände (24,25) angeschlossen ist wobei dieser Spannungsteiler (23) in einem Nebenschlußzweig

(26) der zu dem Schalttransistor (10) gehörenden Schaltstrecke (9—11) liegt

3. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von der gemeinsamen Verbindung (22) der beiden Teilwiderstände (24, 25) zu der zwischen Unterbrecherschalter (19) und Steuerwiderstand (21) vorhandenen Verbindung

(27) führenden Abschnitt des zu dem Unterbrecherschalter (19) gehörenden Nebenschlußzweiges (18) eine Blockierdiode (28) liegt, die von der Abschaltspannung der Zündspule (7) in Sperrichtung beansprucht wird.

4. Zündeinrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet daß derjenige Teilwiderstand (25), der schaltungsmäßig der zwischen Schaltstrecke (9—11) des Schalttransistors (10) und Primärwicklung (8) der Zündspule (7) vorhandenen Verbindung (33) zugewandt ist in Reihe zu einer Zenerdiode (34) liegt, die von der Abschaltspannung der Zündspule (7) in Sperrichtung beansprucht wird.

5. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Teilwiderstand (25), der schaltungsmäßig der zwischen Schaltstrecke (9—11) des Schalttransistors (10) und Primärwicklung (8) der Zündspule (7) vorhandenen Verbindung (33) zugewandt ist, über einen Zusatzwiderstand (37) an dieser Verbindung (33) liegt, daß ferner der Zusatzwiderstand (37) eine nachgeschaltete, von der Abschaltspannung der Zündspule (7) in Sperrichtung beanspruchte Zenerdiode (38) und ein darauf folgender Bemessungswiderstand (30) eine zu der Schaltstrecke (9-11) des Schalttransistors (10) parallelgeschaltete Serienschaltung bilden und daß schließlich die zwischen dieser Zenerdiode (38) und diesem Bemessungswiderstand (30) liegende Verbindung Abgriffspunkt des Steuerpotentials für den Schalttransistor (10) ist

6. Zündeinrichtung nach Anspruch 1,2 und 5, dadurch gekennzeichnet daß zu der den Abgriffspunkt des Steuerpotentials für den Schalttransistor (10) bildenden Verbindung eine von dem Steuertransistor (14) beeinflußbare Steuerleitung führt, die eine von der Abschaltspannung der Zündspule (7) in Sperrichtung beanspruchte Schutzdiode (39) enthält