-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
-
Bei einer solchen, aus der DE-OS 25 42 677 bekannten Zündeinrichtung ergibt sich die Unzulänglichkeit, daß sich bei jedem Zündvorgang Induktionsstrom aus der Primärwicklung über den Steuerwiderstand verzweigen kann, was einen unnötigen Verlust der in der Zündspule gespeicherten Energie zur Folge hat.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs dahingehend weiterzuentwickeln, daß die vorerwähnte Unzulänglichkeit vermieden wird.
-
Diese Aufgabe wird durch Anwendung der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches genannten Maßnahmen gelöst.
-
Durch die Erfindung ergibt sich der weitere Vorteil, daß jetzt der Steuerwiderstand nur für seine eigentliche Aufgabe bemessen werden muß, nämlich für die Herstellung der Rückkopplung vom Kollektor zur Basis am Endtransistor, wenn die Zündeinrichtung im leitenden Zustand der Emitter-Kollketor-Strecke des Schalttransistors durch den Betriebsschalter abgeschaltet wird. Der Steuerwiderstand kann somit hinreichend niederohmig bemessen werden, wodurch man bei dem vorerwähnten Abschalten des Betriebsschalters dann an der Zündspule mit Sicherheit Sekundärspannungen erhält, die keinen Zündfunken mehr verursachen können.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schaltungsmäßig dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Beschreibung der Erfindung
-
Die in der Zeichnung als elektrische Schaltungsanordnung dargestellte Zündeinrichtung soll für eine nicht gezeigte Brennkraftmaschine eines ebenfalls nicht gezeigten Kraft -fahrzeuges bestimmt sein. Diese Zündeinrichtung wird aus einer Gleichstromquelle 1 gespeist, welche die Batterie des Kraftfahrzeuges sein soll. An der Gleichstromquelle 1 geht von dem Minuspol eine bei 2 an Masse liegende Leitung 3 und von dem Pluspol eine einen Betriebsschalter ( Zündschalter) 4 enthaltende Versorgungsleitung 5 aus. Die Versorgungsleitung 5 ist Ausgangspunkt für einen Schaltungszweig, der über die Primärwicklung 6 einer Zündspule 7 zu dem Kollektor eines (npn-) Schalttransistors 8 führt und sich von dem Emitter dieses Transistors 8 zu der Masseleitung 3 fortsetzt. Zwischen der Primärwicklung 6 und dem Kollektor des Schalttransistors 8 ist ein Ausgangspunkt 9 vorgesehen, von dem eine Verbindung zunächst über die zur Zündspule 7 gehörende Sekundärwicklung 10 und danach über eine Zündkerze 11 zur Masseleitung 3 führt. Der Schalttransistor 8 bildet mit einem (npn-) Vortransistor 12 eine Darlington-Schaltung, indem der Kollektor des Schalttransistors 8 mit dem Kollektor des Vortransistors 12 und die Basis des Schalttransistos 8 mit dem Emitter des Vortransistors 12 verbunden ist. Im Nebenschluß der Basis-Emitter-Strecke des Schalttransistors 8 und der Basis-Emitter-Strecke des Vortransistors 12 liegt je einer von zwei Widerständen 13, 14. Der Basis-Anschluß des Vortransistors 12 bildet einen Steuerschaltungspunkt 15, durch den sich bei Stromfluß Stromdurchlaßzustand an der Emitter- Kollektor-Strecke des Schalttransistors 8 ergibt. Der Steuerschaltungspunkt 15 hat mit dem Kollektor eines (npn-) Steuertransistors 16 Verbindung, der gleichzeitig Ausgangstransistor eines nach Art eines Schmitt-Triggers arbeitenden Schwellwertschalters 17 ist. Der zu dem Schwellwertschalter 17 gehörende Eingangstransistor ist ein npn-Typ und mit 18 bezeichnet. Der Emitter des Eingangstransisors 18 ist mit dem Emitter des Steuertransistors 16 und außerdem über einen Widerstand 19 mit der Masseleitung 3 verbunden. Der Kollektor des Eingangstransistors 18 hat über die Serienschaltung zweier Widerstände 20, 21 ebenfalls mit der Masseleitung 3 Verbindung, wobei die gemeinsame Verbindung dieser beiden Widerstände 20, 21 an der Basis des Steuertransistors 16 liegt. Der Kollektor des Eingangstransistors 18 und derjenige des Steuertransistors 16 hat je über einen von zwei Widerständen 22, 23 mit einer Steuerleitung 24 Verbindung, die von der Kathode einer mit der Anode an der Versorgungsleitung 5 liegenden Verpolungsschutzdiode 25 ausgeht. Dabei ist noch die Anode der Verpolungsschutzdiode 25 über einen Widerstand 26 an die Kathode einer mit ihrer Anode an der Masseleitung 3 liegenden Blockierdiode 27 und die Kathode der Verpolungsschutzdiode 25 über einen Widerstand 28 an die Anode einer mit ihrer Kathode an einem Schaltungspunkt 29 liegenden Blockierdiode 30 angeschlossen. Dieser Schaltungspunkt 29 steht über die Parallelschaltung eines Pufferkondensators 31 und einer mit der Kathode dem Schaltungspunkt 29 zugewandten Zenerdiode 32 mit der Masseleitung 3 in Verbindung. Außerdem hat der Schaltungspunkt 29 über einen Widerstand 33 mit der Basis des Eingangstransistors 18 Verbindung, von der zusätzlich ein erster und ein zweiter Schaltungszweig ausgeht. Der erste Schaltungszweig führt zu der Kathode einer Diode 34 und setzt sich von deren Anode zu der Masseleitung 3 fort. Der zweite Schaltungszweig führt zur Anode einer Diode 35, um sich über einen Widerstand 36 und danach über einen Signalgeber 37 zur Masseleitung 3 fortzusetzen. Der Signalgeber 37 soll im vorliegenden Beispielsfall nach Art eines Wechselstromgenerators arbeiten, von dessen erzeugten Halbwellen U 1 , U2 die negative Halbwelle zur Auslösung des Zündvorganges bestimmt ist.
-
An den Ausgangspunkt 9 ist noch ein Steuerzweig 38 angeschlossen, der - ausgehend von dort - zunächst über einen Steuerwiderstand 39 und danach über einen steuerbaren elektrischen Zusatzschalter 40 zu dem Steuerschaltungspunkt 15 führt. Der Zusatzschalter 40 wird im vorliegenden Fall durch einen Thyristor 41 gebildet, dessen Anode an dem Steuerwiderstand 39 und dessen Kathode an dem Steuerschaltungspunkt 15 liegt. Die Steuerelektrode des Thyristors 41 ist an den Kollektor eines (npn)- Zwischentransistor 42 angeschlossen, dessen Emitter an der Masseleitung 3 und dessen Kollektor noch über einen Widerstand 43 an dem Schaltungspunkt 29 liegt. Die Basis des Zwischentransistors ist an die gemeinsame Verbindung zweier in Serie geschalteter Widerstände 44, 45 angeschlossen, von denen der Widerstand 44 an der Masseleitung 3 und der Widerstand 45 an der Steuerleitung 24 liegt.
-
Die soeben beschriebene Zündeinrichtung hat folgende Wirkungsweise:
-
Sobald der Betriebsschalter 4 geschlossen wird, ist die Zündeinrichtung funktionsbereit. Es wird unterstellt, daß die Brennkraftmaschine in Betrieb genommen und momentan die positive Halbwelle U 1 des Signalgebers 37 wirksam ist. Diese Halbwelle U 1 kann infolge der Dioden 34, 35 keinen Einfluß auf die Basis des Eingangstransistors 18 ausüben, weshalb über die Schaltungselemente 4, 25, 28, 30, 33 sowie 19 ein Steuerstrom über die Basis-Emitter-Strecke des Eingangstransistors 18 geführt wird und die Emitter-Kollektorstrecke dieses Transistors 18 sich in dem Stromdurchlaßzustand befindet. Dadurch wird ein Steuerstrom über die Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors 16 vermieden, weshalb die Emitter-Kollektor-Strecke dieses Transistors 16 Sperrzustand aufweist. Es wird daher über die Schaltungselemente 4, 25 sowie 23 dem Steuerschaltungspunkt 15 Strom zugeführt, was zur Folge hat, daß der Vortransistor 12 an seiner Emitter-Kollektor-Strecke und der Schalttransistor 8 an seiner Emitter-Kollektor-Strecke leitend ist. Es wird somit jetzt über die Primärwicklung 6 Strom geführt und für den nächsten Zündvorgang Energie in der Zündspule 7 gespeichert. Tritt jetzt am Signalgeber 37 die negative Halbwelle U 2 auf, so setzt ein Stromfluß über die Schaltungselemente 34, 35 sowie 36 ein, wodurch die Vorspannung am Eingangstransistor 18 in der Weise verändert wird, daß dessen Emitter-Kollektor-Strecke in den Sperrzustand gelangt. Dadurch kann über die Schaltungselemente 4, 25, 22, 20 sowie 19 ein Stromfluß über die Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors 16 einsetzen, wodurch dessen Emitter-Kollektor- Strecke leitend wird. Hierdurch wird der Stromzufluß zu dem Steuerschaltungspunkt 15 unterbunden, was zur Folge hat, daß die Emitter-Kollektor-Strecke des Vortransistors 12 sowie diejenige des Schalttransistos 8 in den Sperrzustand übergehen und der über die Primärwicklung 6 verlaufende Stromfluß unterbrochen wird. In Abhängigkeit davon wird in der Sekundärwicklung 10 ein Hochspannungsstoß induziert, der an der Zündkerze 11 einen elektrischen Überschlag (Zündfunken) hervorruft.
-
Nach Abklingen der negativen Halbwelle U 2 wird an den Transistoren 18, 12 sowie 8 die Emitter-Kollektor-Strecke wieder leitend und an dem Steuertransistor 16 die Emitter- Kollektor-Strecke erneut nichtleitend, so daß der soeben beschriebene Funktionsablauf ein weiteres Mal beginnt.
-
Bei geschlossenem Betriebsschalter 4 wird durch den Stromfluß über die Schaltungselemente 4, 25, 45 sowie 44 an der Basis des Zwischentransistors 42 für eine Vorspannung gesorgt, die die Emitter-Kollektor-Strecke dieses Transistos 42 ständig in dem Stromdurchlaßzustand hält. Die Steuerelektrode des Thyristors 41 ist daher in dem soeben erwähnten Betriebszustand ständig gegen die Masseleitung 3 geschaltet, weshalb die Anoden-Kathoden-Strecke dieses Thyristors 41 nicht in den leitenden Zustand gelangen kann. Wird nun im Stromdurchlaßzustand der Emitter-Kollektor-Strecke des Schalttransistors 8 der Betriebsschalter 4 geöffnet, so entfällt die Vorspannung an der Basis des Zwischentransistors 42, woraufhin dessen Emitter-Kollektor-Strecke nichtleitend und durch die Entladung des Pufferkondensators 31 die zu dem Thyristor 41 gehörende Steuerelektrode in bezug auf die Kathode dieses Thyristors 41 positiv vorgespannt wird. Es kann sich demzufolge jetzt der aus der Primärwicklung 6 abfließende Induktionsstrom über den Steuerwiderstand 39 sowie die Anoden-Kathoden- Strecke des Thyristors 41 zu dem Steuerschaltungspunkt 15 verzweigen, so daß der leitende Zustand an der Emitter- Kollektor-Strecke des Schalttransistors 8 noch vorübergehend aufrechterhalten wird und sich die in der Zündspule 7 gespeicherte Energie noch allmählich so abbauen kann, daß in der zur Zündspule 7 gehörenden Sekundärwicklung 10 keine für die Erzeugung eines Zündfunkens fähige Spannung auftritt. Dabei kann der aus der Primärwicklung 6 abfließende Induktionsstrom über die Schaltungselemente 27, 26 zur Primärwicklung 6 zurückfließen. Die Rückführung dieses Induktionsstromes kann selbstverständlich auch über andere im Kraftfahrzeug vorhandene Verbraucher erfolgen, wie beispielsweise über Kontrollampen, die ebenfalls im Nebenschluß zu der aus der Gleichstromquelle 1 sowie dem Betriebsschalter 4 bestehenden Serienschaltung liegen.
-
Durch die Blockierdiode 30 soll vermieden werden, daß die vorerwähnte Umsteuerung des Thyristors 41 durch unnötige Entladeströme beispielsweise über die Schaltungselemente 45, 44 oder die Schaltungselemente 22, 20, 21 gestört wird.
-
Durch die Zenerdiode 32 werden unzulässig hohe Störspannungen vermieden
.
-
Im bevorzugten Beispielsfall ist der Zusatzschalter 40 ein Thyristor 41. Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle dieses Thyristors 41 einen Transistor, beispielsweise einen npn-Transistor, zu verwenden, der dann mit seinem Kollektor an den Steuerwiderstand 39 mit seinem Emitter an den Steuerschaltungspunkt 15 und mit seiner Basis an den Kollektor des Zwischentransistors 42 angeschlossen wird.
-
Im gezeigten Beispielsfall ist die Sekundärwicklung 10 nur mit einer Zündkerze verbunden. Die Erfindung hat selbstverständlich auch für eine Zündeinrichtung Gültigkeit, bei der die Sekundärwicklung 10 mit Hilfe eines herkömmlichen Zündverteilers in festgelegter Reihenfolge an mehrere Zündkerzen anschließbar ist.