DE2821062A1

DE2821062A1 - Ignition system for IC engine - has interrupter controlled by output of threshold switch, itself controlled by signal generator

Info

Publication number: DE2821062A1
Application number: DE19782821062
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl Ing Adler; Karl-Heinz Kugler; Gerhard Mayer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-05-13
Filing date: 1978-05-13
Publication date: 1979-11-22
Also published as: JPS54150524A

Abstract

The system (1) has an interrupter which is connected in series with a battery and a primary winding of an ignition coil. The interrupter relative conducting period is varied by the output signal of a threshold switch in accordance with the engine speed. The control signal of an inductive signal generator synchronised with the engine is applied to the switch. Its switching threshold is varied by a control voltage. The control voltage varies in accordance with the control signal period duration.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Zündeinrichtung, wie sie gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 als bekannt vorausgesetzt wird. Bei der bekannten Zündeinrichtung (DE-OS 25 49 586) wird die Regelspannung in Abhängigkeit von dem Zeitpunkt erzeugt, zu welchem der Strom durch die Primärazicklung der Zündspule nach dem Schliessen des Unterbrechers bzw. nach dem Durchschalten des elektronischen Unterbrechers in Form einer Darlington-Transistorschaltung einen vorgegebenen Maximalwert erreicht.The invention is based on an ignition device as it is according to the The preamble of claim 1 is assumed to be known. In the known ignition device (DE-OS 25 49 586) the control voltage is generated depending on the point in time to which the current flows through the primary winding of the ignition coil after closing of the interrupter or after switching through the electronic interrupter in In the form of a Darlington transistor circuit, a predetermined maximum value has been reached.

Inshesondere beginnt bei der bekannten Zündeinrichtung nach dem Erreichen des Maximalwerts des Primärstroms die Aufladung eines Kondensators aus einer Konstantstromquelle bis auf einen Scheitelwert zum Zeitpunkt des öffnens des Unterbrechers bzw.In particular begins with the known ignition device after reaching of the maximum value of the primary current, the charging of a capacitor from a constant current source except for a peak value at the time the breaker was opened or

des Sperrens der Darlington-Schaltung. Zu diesem Zeitpunkt beginnt eine definierte Entladung des Kondensators über eine weitere Konstantstromquelle. Die Spannung über dem Kondensator wird als Regelspannung an einem Eingang des Schwellwertschalters wirksam und bestimmt dessen Schaltschwelle für das Umschalten in Abhängigkeit von dem Gebersignal derart, dass die Schliesszeit für den Unterbrecher verkürzt wird, wenn der maximal zulässige Strom über die Primärwicklung bereits mehr oder weniger früh vor dem Ende der Schliesszeit erreicht wird.of blocking the Darlington pair. At this point begins a defined discharge of the capacitor via another constant current source. The voltage across the capacitor is used as a control voltage at an input of the threshold switch effective and determines its switching threshold for switching depending on the encoder signal in such a way that the closing time for the interrupter is shortened, if the maximum allowable current through the primary winding is already more or less is reached early before the end of the closing time.

Auf diese Weise wird bei der bekannten Zündeinrichtung mit elektronischen Mitteln eine Schliesszeitregelung erreicht, die es ermöglicht, auf komplizierte und teure Sonderformen für den Geber zur Gewinnung einer Wechselspannung spezieller Kurvenform am Ausgang desselben zu verzichten. Nachteilig ist es an der bekannten Zündeinrichtung jedoch, dass es nicht ohne weiteres möglich ist, eine Seite der Spule des Gebers zu erden, über der die Steuerspannung anfällt und dass ausserdem ein erheblicher schaltungstechnischer Aufwand mit einer Vielzahl diskreter Halbleiterbauelemente erforderlich ist, der die bekannte Zündeinrichtung verhältnismässig teuer und störanfällig macht.In this way, with the known ignition device electronic A closing time regulation has been achieved that enables complicated and expensive special forms for the encoder to obtain an alternating voltage special To dispense with the waveform at the output of the same. It is disadvantageous in the known Ignition device, however, that it is not readily possible to one side of the To ground the coil of the encoder, over which the control voltage is generated and that also a considerable complexity in terms of circuitry with a large number of discrete semiconductor components is required, which the known ignition device is relatively expensive and prone to failure power.

Ähnliche Probleme ergeben sich bei einer anderen, aus der DE-AS 2 124 310 bekannten Zündanlage für Brennkraftmaschinen, bei der die Schaltschwelle für einen Transistor zur Regelung des Schliesswinkels ebenfalls in Abhängigkeit von dem Zeitpunkt variiert wird, zu welchem der Maximalwert des Primärstroms innerhalb der Schliesszeit erreicht wird.Similar problems arise with another from DE-AS 2 124 310 known ignition system for internal combustion engines, in which the switching threshold for a transistor to regulate the closing angle also as a function is varied from the point in time at which the maximum value of the primary current within the closing time is reached.

Aufgabe der Erfindung Ausgehend vom Stande der Technik und den vorstehend aufgezeigten Problemen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Zündeinrichtung anzugeben, bei der die flöglichkeit besteht, den Geber einseitig zu erden, bei der ferner die Schliesswinkelsteuerschaltung und die zugehörigen Regeleinrichtungen in einer integrierten Schaltung zusammengefasst werden können und bei der zusätzlich die Möglichkeit besteht, mindestens einen ausgewählten Betriebsparameter einer mit der Zündeinrichtung ausgerüsteten Brennkraftmaschine bei der Regelung des relativen Schliesswinkels zu berücksichtigen.OBJECT OF THE INVENTION On the basis of the prior art and the above The problems identified, the object of the invention is to provide an improved Specify ignition device with the possibility of using the transmitter on one side to ground, in which also the closing angle control circuit and the associated control devices can be combined in an integrated circuit and in addition there is the possibility of using at least one selected operating parameter the ignition device equipped internal combustion engine in the regulation of the relative To take into account the closing angle.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch eine Zündeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by an ignition device solved with the features of claim 1.

Vorteile der Erfindung Die Zündeinrichtung gemäss der Erfindung bietet den entscheidenden Vorteil, dass für die Gewinnung der Regelspannung keine spezielle Signal form des Signalgebers und auch keine genau abzugleichenden Schaltkreise zur Regelspannungsgewinnung erforderlich sind, die gegebenenfalls noch eine besondere Temperaturkompensation aufweisen; stattdessen wird die Regelspannung zur Regelung des Schliesswinkels in Abhängigkeit von der Periodendauer bzw. der Frequenz des Steuersignals des Signalgebers gewonnen, wobei die Frequenz des Steuersignals ein Parameter ist, der praktisch durch keinerlei Störungen beeinflusst werden kann und sich überaus einfach auswerten lässt, insbesondere wenn man in Ausgestaltung der Erfindung einen Frequenz-Spannungc Wandler einsetzt, der vorzugsweise aus wenigen Dioden, Widerständen und Kondensatoren aufgebaut ist.Advantages of the Invention The ignition device according to the invention offers the decisive advantage that there is no special one for obtaining the control voltage Signal form of the signal generator and no circuits to be precisely matched Control voltage generation are required, which may have a special Have temperature compensation; instead, the control voltage becomes the control the closing angle depending on the period or the frequency of the Control signal of the signal generator obtained, the frequency of the control signal Is a parameter that can practically not be influenced by any disturbances and can be evaluated extremely easily, especially if you are working on the Invention uses a frequency-voltage converter, which preferably consists of a few Diodes, resistors and capacitors is constructed.

Weiterhin bietet die Erfindung die Möglichkeit, den Geber bzw.Furthermore, the invention offers the possibility of using the encoder or

die Spule des Gebers,über der das Steuersignal entsteht, einseitig zu erden, was den Vorteil definierter Potentialverhältnisse an der Geberspule mit sich bringt und den Aufbau und Anschluss des Gebers erleichtert.the coil of the encoder, via which the control signal is generated, on one side to ground, which has the advantage of defined potential ratios at the encoder coil and facilitates the construction and connection of the encoder.

Besonders vorteilhaft ist es bei einer Zündeinrichtung gemäss der Erfindung ferner, dass mit Ausnahme des Gebers und der Endstufe, d.h. des elektronischen Unterbrechers, alle Schaltkreisteile zu einer integrierten Schaltung zusammengefasst werden können, die bei den im Kraftfahrzeugbau üblichen Großserien vergleichsweise billig und mit hoher Zuverlässigkeit hergestellwerden kann.It is particularly advantageous in the case of an ignition device according to FIG Invention further that with the exception of the encoder and the output stage, i.e. the electronic Interrupter, all circuit parts combined into an integrated circuit can be used in the large series customary in motor vehicle construction comparatively can be manufactured cheaply and with high reliability.

Zeichnung Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand einer Zeichnung noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Unteransprüche. Es zeigen: Fig. 1 ein Prinzipschaltbild der wesentlichen Teile einer Zündeinrichtung gemäss der Erfindung; Fig. 2 ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines Frequenz-Spannungs-Wandlers der Zündeinrichtung gemäss Fig. 1; und Fig. 3 bis 6 ein Prinzipschaltbild bzw. Teilschaltbilder abgewandelter Ausführungsformen von Zündeinrichtungen gemäss der Erfindung mit der Möglichkeit der Beeinflussung der Regelspannung durch mindestens einen Betriebsparameter einer mit der Zündeinrichtung ausgerüsteten Brennkraftmaschine.DRAWING Further details and advantages of the invention are provided below in connection with preferred embodiments based on a drawing explained in more detail and / or are the subject of the subclaims. They show: Fig. 1 a Basic circuit diagram of the essential parts of an ignition device according to the invention; 2 shows a circuit diagram of a preferred embodiment of a frequency-to-voltage converter the ignition device according to FIG. 1; and FIGS. 3 to 6 show a basic circuit diagram or partial circuit diagrams modified embodiments of ignition devices according to the invention with the Possibility of influencing the control voltage through at least one operating parameter an internal combustion engine equipped with the ignition device.

Beschreibung der Erfindungsbeispiele Bei der Zündeinrichtung gemäss Fig. 1 ist eingangsseitig ein Geber 10 vorgesehen, welcher in üblicher Weise, insbesondere als induktiver Geber, ausgebildet sein kann, welcher ähnlich wie ein Unterbrecher bei einer konventionellen Zündanlage mit der Drehzahl der mit der Zündeinrichtung ausgerüsteten Brennkraftmaschine synchronisiert ist. Der Geber 10 besitzt eine Spule 12, die einseitig geerdet ist und deren anderes Ende mit einem Schaltungspunkt 14 verbunden ist, wo ein periodisches Steuersignal in Form einer Wechselspannung abgreifbar ist, derer Amplitude sich mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine ändert und deren Form im allgemeinen ebenfalls drehzahlabhängig ist.Description of the examples of the invention In the ignition device according to Fig. 1, a transmitter 10 is provided on the input side, which in the usual way, in particular as inductive transmitter, which is similar to an interrupter in a conventional ignition system with the speed of the one equipped with the ignition device Internal combustion engine is synchronized. The encoder 10 has a coil 12, which is unilateral is grounded and the other end is connected to a node 14 where a periodic control signal in the form of an alternating voltage can be tapped, which Amplitude changes with the speed of the internal combustion engine and its shape in is generally also speed-dependent.

Der Schaltungspunkt 14 ist über einen Widerstand 16 mit dem invertierenden Eingang (-) eines ersten Operationsverstärkers 18 verbunden. Mit dem invertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers 18 ist ferner der Abgriff eines Spannungsteilers aus zwei Widerständen 20,22 verbunden, der zwischen Batteriespannung UB und Bezugspotential liegt. Die Batteriespannung UB dient gleichzeitig als Versorgungsspannung für den ersten Operationsverstärker 18, wie dies in üblicher Weise angedeutet ist. Der Ausgang 24 des Operationsverstärkers 18 ist einerseits mit dem Steuereingang eines elektronischen Unterbrechers, insbesondere in Form einer Darlington-Transistorschaltung, verbunden. Der Unterbrecher (nicht dargestellt) bildet die Endstufe der in Fig. 1 gezeigten Schaltung. Der Ausgäng 24 des ersten Operationsverstärkers 18 ist ferner über einen Rückkopplungswiderstand 26 mit dem nichtinvertierenden Eingang (+) des ersten Operationsverstärkers 18 verbunden, wobei an diesen nichtinvertierenden Eingang gleichzeitig der Ausgang eines Frequenz-Spannungs-Wandlers 28 über einen Widerstand 20 angeschlossen ist. Der Schaltungspunkt 14 am Ausgang des Gebers 10 ist ferner über einen Widerstand 32 mit dem nichtinvertierenden Eingang (+) eines zweiten Operationsverstärkers 34 verbunden welchem wiederum die Batteriespannung UB als Speisespannung zugeführt wird. Der zweite Operationsverstärker 34 ist mit seinem invertierenden Eingang (-) an den Abgriff eines Spannung teilers aus zwei Widerständen 36,38 angeschlossen, die zwischen der Batteriespannung UB und Bezugspotential liegen. Ein weitere Widerstand 40 liegt zwischen der Batteriespannung UB und dem nichtinvertierenden Eingang (+) des zweiten Operationsverstärkers 34,'dessen Ausgang 42 mit dem Eingang des Frequenz-Spannungs-Wandlers 28 verbunden ist.The node 14 is via a resistor 16 to the inverting Input (-) of a first operational amplifier 18 connected. With the inverting The input of the first operational amplifier 18 is also the tap of a voltage divider from two resistors 20,22 connected between battery voltage UB and reference potential lies. The battery voltage UB also serves as the supply voltage for the first operational amplifier 18, as indicated in the usual way. The exit 24 of the operational amplifier 18 is on the one hand with the control input of an electronic Interrupter, in particular in the form of a Darlington transistor circuit, connected. The interrupter (not shown) forms the final stage of that shown in FIG Circuit. The output 24 of the first operational amplifier 18 is also via a Feedback resistor 26 to the non-inverting input (+) of the first operational amplifier 18 connected, with this non-inverting input at the same time the output a frequency-to-voltage converter 28 is connected via a resistor 20. The circuit point 14 at the output of the encoder 10 is also via a resistor 32 to the non-inverting input (+) of a second operational amplifier 34 connected which in turn the battery voltage UB as the supply voltage fed will. The second operational amplifier 34 is with its inverting input (-) connected to the tap of a voltage divider consisting of two resistors 36,38, which lie between the battery voltage UB and the reference potential. Another resistance 40 lies between the battery voltage UB and the non-inverting input (+) of the second operational amplifier 34, 'whose output 42 is connected to the input of the frequency-voltage converter 28 is connected.

Fig. 2 der Zeichnung zeigt, dass der Frequenz-Spannungs-Wandler sehr einfach aufgebaut sein kann. Im einzelnen liegt am Eingang des Wandlers 28 bzw. am Ausgang 42 des zweiten Operationsverstärkers 34 die eine Platte eines Kondensators 44, dessen andere Platte an der Anode einer ersten Diode 46 angeschlossen ist, deren Kathode an Bezugspotential liegt sowie an der Kathode einer zweiten Diode 48. Die Anode der zweiten Diode 48 ist über einen Widerstand 50 mit dem Ausgang 52 des Wandlers 28 verbunden wobei zwischen dem Ausgang 52 und Bezugspotential ein zweiter Kondensator 54 liegt. Ausserdem ist der Verbindungspunkt der zweiten Diode.48 mit dem Widerstand 50 über einen weiteren Widerstand 56 mit Bezugspotential verbunden.Fig. 2 of the drawing shows that the frequency-to-voltage converter is very can be easily constructed. In detail, at the input of the converter 28 or at the output 42 of the second operational amplifier 34 one plate of a capacitor 44, the other plate of which is connected to the anode of a first diode 46, whose Cathode is at reference potential and at the cathode of a second diode 48. The The anode of the second diode 48 is connected to the output 52 of the converter via a resistor 50 28 connected with a second capacitor between the output 52 and reference potential 54 is located. It is also the connection point of the second diode.48 with the resistor 50 connected to reference potential via a further resistor 56.

Die Zündeinrichtung gemäss Fig. 1 und 2 arbeitet wie folgt: Der erste Operationsverstärker 18 dient als Schwellwertschalter und wird an seinem invertierenden Eingang (-) durch das Steuersignal des Gebers 10 am Schaltungspunkt 14 über den Widerstand 16 angesteuert, wobei die Spannung am invertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers 18 über den Spannungsteiler 20, 22 gleichzeitig durch die Batteriespannung UB beeinflusst wird.The ignition device according to FIGS. 1 and 2 works as follows: The first Operational amplifier 18 serves as a threshold switch and is inverting at its Input (-) through the control signal of the encoder 10 at the switching point 14 via the Resistor 16 controlled, the voltage at the inverting input of the first Operational amplifier 18 through the voltage divider 20, 22 simultaneously through the Battery voltage UB is influenced.

Mit Hilfe des Spannungsteilers 20,22 erfolgt also eine Korrektur der Schaltschwelle des ersten Operationsverstärkers 18 zur Kompensation von Schwankungen seiner Speisespannung, die ebenfalls durch die Batteriespannung UB gebildet bzw. von dieser abgeleitet ist. Die periodischen Spannungswechsel am Ausgang 24 des ersten Operationsverstärkers 18, welche die Offenzeit und die Schliesszeit der Endstufe bestimmen, ändern sich,wie bei Schwellwertschaltern in Zündeinrichtungen üblich, in Abhangigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine, wobei die Drehzahlinformation, was den ersten Operationsverstärker 18 anbelangt, auf der Abhängigkeit der Amplitude des Steuersignals am Schaltungspunkt 14 von der Drehzahl basiert. Der zweite Operationsverstärker 34 wird an seinem nichtinvertierenden Eingang (+) über den Widerstand 32 ebenfalls mit dem Wechselspannungs-Steuersignal am Schaltungspunkt 14 beaufschlagt.A correction is therefore made with the aid of the voltage divider 20, 22 the Switching threshold of the first operational amplifier 18 to compensate for fluctuations its supply voltage, which is also formed by the battery voltage UB or is derived from this. The periodic voltage changes at the output 24 of the first Operational amplifier 18, which the open time and the closing time of the output stage determine, change, as is usual with threshold switches in ignition devices, as a function of the speed of the internal combustion engine, the speed information, as far as the first operational amplifier 18 is concerned, on the dependence of the amplitude of the control signal at node 14 is based on the speed. The second operational amplifier 34 is connected to its non-inverting input (+) via resistor 32 as well applied to the AC voltage control signal at node 14.

Sein Ausgangssignal U2 am Ausgang 42 ist, wie in Fig. 2 angedeutet, eine Rechteckimpulsfolge, bei der die zeitliche Lage der Impulsflanken von der Spannung am Abgriff des Spannungsteilers 36,38 bzw. am invertierenden Eingang (-) des zweiten Operationsverstärkers 34 bestimmt ist, wobei mit Hilfe des Widerstandes 40 in ähnlicher Weise wie dies für den ersten Operationsverstärker 18 beschrieben wurde, wieder erreicht wird, dass Änderungen der Batteriespannung UB in ihrem Einfluss auf die Ausgangsspannung U2 kompensiert werden. Im übrigen sind die Schaltschwellen des zweiten Operationsverstärkers 34 so gewählt, dass der Amplitudenverlauf des Steuersignals am Schaltungspunkt 14 keinen bzw. nur einen vernachlässigbar kleinen Einfluss auf dessen Ausgangsspannung U2 hat, so dass die Rechteckimpulsfolge U2 am Eingang des Wandlers 28 eine reine Frequenzinformation darstellt. Je nach der Frequenz der Rechteckimpulsfolge U2 am Ausgang 42 des zweiten Operationsverstärkers 34 ergibt sich über demausgangsseitigen Kondensator 54 des Wandlers 28 eine höhere oder niedrigere Spannung, welche über den Widerstand 30 die Spannung am nichtinvertierenden Eingang (+) des ersten Operationsverstärkers 18 und damit dessen Schaltschwellen in der gewünschten Weise beeinflusst. Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, dass der Frequenz-Spannungs-Wandler 28 auch in anderer Weise ausgebildet sein kann als gemäss Fig. 2, um eine frequenzabhängige Spannung zu erzeugen, wobei der Zusammenhang zwischen Frequenz und Spannung linear oder nichtlinear sein kann.Its output signal U2 at output 42 is, as indicated in Fig. 2, a square pulse train in which the timing of the pulse edges depends on the voltage at the tap of the voltage divider 36,38 or at the inverting input (-) of the second Operational amplifier 34 is determined, with the help of resistor 40 in a similar way Way as described for the first operational amplifier 18 again is achieved that changes in the battery voltage UB in their influence on the Output voltage U2 can be compensated. In addition, the switching thresholds of the second operational amplifier 34 selected so that the amplitude curve of the control signal at the circuit point 14 no or only a negligibly small influence whose output voltage U2 has, so that the square pulse train U2 at the input of the Converter 28 represents pure frequency information. Depending on the frequency of the square pulse train U2 at the output 42 of the second operational amplifier 34 results from the output side Capacitor 54 of converter 28 a higher or lower voltage, which the voltage at the non-inverting input (+) of the first operational amplifier 18 and thus its switching thresholds in the desired Way influenced. From the above description it is clear that the frequency-to-voltage converter 28 can also be designed in a different way than according to FIG. 2, in order to be frequency-dependent Generate voltage, the relationship between frequency and voltage being linear or can be nonlinear.

Bei der Zündeinrichtung gemäss Fig. 1 und 2 können sämtliche Bauelemente bzw. Schaltkreise, welche innerhalb des gestrichelt eingezeichneten Blockes 58 liegen, zu einer einzigen integrierten Schaltung zusammengefasst werden.In the ignition device according to FIGS. 1 and 2, all components or circuits which are within the block 58 shown in dashed lines, can be combined into a single integrated circuit.

Die Zündeinrichtung gemäss Fig. 3 ist gegenüber derjenigen gemäss Fig. 1 und 2 ergänzt, wobei im einzelnen ein Messwiderstand 60, eine Abtast- und Halteschaltung 62, ein Speicher in Form eines Kondensators 64 und ein Regelverstärker 66 vorgesehen sind, dessen beiden Eingängen Widerstände 68 bzw. 70 vorgeschaltet sind, dessen Ausgang über einen Widerstand 72 auf seinen Eingang rückgekoppelt ist und dessen Ausgang ferner über einen Widerstand 74 mit dem invertierenden Eingang (-) des ersten Operationsverstärkers 18 verbunden ist.The ignition device according to FIG. 3 is opposite to that according to FIG Fig. 1 and 2 added, wherein in detail a measuring resistor 60, a sampling and Holding circuit 62, a memory in the form of a capacitor 64 and a control amplifier 66 are provided, the two inputs of which are preceded by resistors 68 and 70, respectively whose output is fed back to its input via a resistor 72 and its output further via a resistor 74 to the inverting input (-) of the first operational amplifier 18 is connected.

Der Messwiderstand 60 liegt in Serie zu der Primärwicklung 76 einer Zündspule und zu einem Endstufentransistor 78 zwischen der Batteriespannung UB und Bezugspotential und ist über eine Signalleitung 80 mit einem ersten Eingang der Abtast- und Halteschaltung 62 verbunden. Ein zweiter Eingang dieser Schaltung 62 ist mit einer Steuerleitung 82 verbunden, während der Ausgang der Schaltung 62 über den Kondensator 64 an Bezugspotential und über den Widerstand 68 am nichtinvertierenden Eingang (+) des Regelverstärkers 66 liegt.The measuring resistor 60 is in series with the primary winding 76 of a Ignition coil and to an output stage transistor 78 between the battery voltage UB and Reference potential and is via a signal line 80 to a first input of the Sample and hold circuit 62 connected. A second input of this circuit 62 is connected to a control line 82, during the Output of the Circuit 62 via the capacitor 64 to reference potential and via the resistor 68 is at the non-inverting input (+) of the control amplifier 66.

Die Zündeinrichtung gemäss Fig. 3 arbeitet wie folgt: Bei der Zündeinrichtung gemäss Fig. 1 und 2 kann es geschehen, dass der Strom durch die Primärwicklung der Zündspule im Zündzeitpunkt aufgrund von Toleranzen des Gebers 10 und Abgleichtoleranzen der den Block 58 bildenden Schaltkreise im Zündzeitpunkt, d.h. beim öffnen des elektronischen Unterbrechers (beim Durchschalten der Endstufentransistoren) vom Sollwert abweicht.The ignition device according to FIG. 3 works as follows: In the ignition device 1 and 2 it can happen that the current through the primary winding of the Ignition coil at the point of ignition due to tolerances of the sender 10 and adjustment tolerances of the circuits forming block 58 at the time of ignition, i.e. when the electronic Interrupter (when switching through the output stage transistors) deviates from the setpoint.

Bei der Zündeinrichtung gemäss Fig. 3 führt nun der Strom über die Primärwicklung 76 zu einem entsprechenden SpannungsabfalL über dem Messwiderstand 60. Dieser Spannungsabfall wird über die Signalleitung 60 dem einen Eingang der Abtast- und halteschaltung 62 zugeführt, welche beim Eintreffen eines Sperrsignals für den Endstufentransistor 78 vom Ausgang des ersten Operationsverstärkers 18 über ihre Steuerleitung 82 in bekannter, hier nicht näher zu beschreibender Weise, kurzfristig geöffnet wird, so dass die Spannung über dem Messwiederstand 60 unmittelbar vor dem Sperren des Endstufentransistors 78 von dem Kondensator 64 übernommen und dann gehalten werden kann, da die Schaltung 62 sofort wieder sperrt. Die Spannung am Kondensator 64 ist über den Widerstand 68 am nichtinvertierenden Eingang (+) des Regelverstärkers 66 als Bezugsspannung wirksam, welche mit einer Spannung am invertierenden Eingang (-) des Regelverstärkers 66 zu vergleichen ist, wobei diese Spannung einen Sollwert bzw. eine Führungsgrösse darstellt, die von einem Betriebsparameter der mit der Zündeinrichtung ausgerüsteten Brennkraftmaschine abhängig ist.In the ignition device according to FIG. 3, the current now leads through the Primary winding 76 to a corresponding voltage drop across the measuring resistor 60. This voltage drop is transmitted via the signal line 60 to one input of the Sample and hold circuit 62 supplied, which upon arrival of a lock signal for the output stage transistor 78 from the output of the first operational amplifier 18 via their control line 82 in a known manner, not to be described here in more detail, for a short time is opened, so that the voltage across the measuring resistor 60 is immediately before the blocking of the output stage transistor 78 is taken over by the capacitor 64 and then can be held because the circuit 62 blocks again immediately. The tension on Capacitor 64 is connected to the non-inverting input (+) of the resistor 68 Control amplifier 66 effective as a reference voltage, which is connected to a voltage at the inverting Input (-) of the control amplifier 66 is to be compared, this voltage being a Represents a setpoint or a reference variable, that of an operating parameter the internal combustion engine equipped with the ignition device is dependent.

Die Zündeinrichtung gemäss Fig. 3 ermöglicht durch Erfassen und Speichern einer dem Abschaltstrom entsprechenden Spannung eine Korrektur der Schliesszeit bzw. des relativen Schliesswinkels in dem Sinne, dass die Schliesszeit mit steigendem Istwert des Abschaltstroms verkürzt wird und umgekehrt. Dabei wird für die Korrektur der Schliesszeit keine Regelanordnung wie z.B. ein Regeltransisto benötigt, sondern nur eine Schaltanordnung, insbesondere ein Schalttransistor, wodurch auch Veränderungen der Kenngrössen der Schaltung beispielsweise aufgrund von Alterungserscheinungen und dergleichen ausgeregelt werden.The ignition device according to FIG. 3 is made possible by recording and storing a voltage corresponding to the cut-off current a correction of the closing time or the relative closing angle in the sense that the closing time increases with Actual value of the shutdown current is shortened and vice versa. This is used for the correction the closing time does not require a control arrangement such as a control transistor, but only one switching arrangement, in particular a switching transistor, which also changes the parameters of the circuit, for example due to aging phenomena and the like are regulated.

Weiterhin ermöglicht die Zündeinrichtung gemäss Fig. 3 durch Anlegen einer entsprechenden Spannung an dem Schaltungspunkt 76 auf der dem Regelverstärker 66 abgewandten Seite des Widerstands 70 eine sprungartige Umschaltung der Schaltschwellen des ersten Operationsverstärkers 18. Eine derartige sprungartige Umschaltung der Schaltschwellen des ersten Operationsverstärkers 18 in Abhängigkeit von Fahrzeug- und/oder EIotorparametern, wie z.B. der Kühlwassertemperatur, dem Getriebegang, der Fahrgeschwindigkeit, der bltemperatur und der Fahrpedalstellung ist in vielen Fällen wünschenswert, um die Schliesszeit zu erhöhen oder auch zu erniedrigen, wobei eine Erhöhung der Schliesszeit, insbesondere während der Startphase, zur Verbesserung der Leistungsdaten wünschenswert sein kann, während eine Absenkung der Schliesszeit, insbesondere dann angewandt wird, wenn eine besonders starke Reduzierung der in der Steuerschaltung auftretenden Verlustleistung erreicht werden soll, beispielsweise wenn der Motor bzw. die Brennkraftmaschine bei stillstehendem Fahrzeug im Leerlauf arbeitet, so dass die Kühlung von sich stark erwärmenden Elementen der Zündanlage durch den Fahrtwind entfällt.Furthermore, the ignition device according to FIG. 3 enables by applying a corresponding voltage at node 76 on the control amplifier 66 facing away from the side of the resistor 70 a sudden changeover of the switching thresholds of the first operational amplifier 18. Such a sudden changeover of the Switching thresholds of the first operational amplifier 18 as a function of vehicle and / or EIotorparameters, such as the cooling water temperature, the transmission gear, the driving speed, the air temperature and the accelerator pedal position is in many Cases desirable to increase or decrease the closing time, whereby an increase in the closing time, especially during the start-up phase, for improvement the performance data may be desirable, while a reduction in the closing time, is used in particular when a particularly strong reduction in the in the power loss occurring in the control circuit is to be achieved, for example if the engine or the internal combustion engine is idling when the vehicle is stationary works so that the cooling of strongly heating elements of the ignition system not due to the airstream.

Auch bei einer starken Beschleunigung der Brennkraftmaschine ist eine vorübergehende sprungartige Erhöhung des Schliesswinkels wünschenswert. Zu diesem Zweck kann an den Schaltungspunkt 76 der Schaltung gemäss Fig. 3 eine entsprechende Spannung angelegt werden, die von einer während des Normalbetriebes an diesem Schaltungspunkt anliegendem Sollwertspannung abweicht.Even with a strong acceleration of the internal combustion engine is one temporary sudden increase in the closing angle is desirable. To this Purpose can be connected to the circuit point 76 of the circuit according to FIG Voltage are applied by one during normal operation at this node the applied setpoint voltage deviates.

Eine Spannung, die anzeigt, dass die Brennkraftmaschine stark beschleunigt werden soll, kann durch Betätigung eines Schalters bei tief durchgetretenem Fahr- bzw. Gaspedal gewonnen werden.A voltage that indicates that the internal combustion engine is accelerating rapidly can be activated by pressing a switch when the vehicle is deeply depressed. or accelerator pedal can be obtained.

Zusätzlich oder stattdessen kann die bei einem Beschleunigungsvorgang von der Sollwertspannung abweichende Spannung auch aus den Impulsen eines Fahrpedalgebers abgeleitet-werden, wie er in Verbindung mit Einspritzpumpen Verwendung findet. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn dem Schaltungspunkt 76 ein RC-Filter mit einem Widerstand 78 und einem Kondensator 80 vorgeschaltet ist, wie dies das Teilschaltbild gemäss Fig. 4 zeigt.In addition or instead of this, this can occur during an acceleration process Voltage deviating from the setpoint voltage also from the impulses of an accelerator pedal sensor derived, as it is used in connection with injection pumps. In In this case, it is advantageous if the node 76 is an RC filter with a Resistor 78 and a capacitor 80 is connected upstream, as shown in the partial circuit diagram according to Fig. 4 shows.

Bei dieser Schaltungsvariante liegt dann die Sollwertspannung nach wie vor über einen Anschluss 82 an dem Schaltungspunkt 76 an, während das Fahrpedalsignal in Form einer Gleichspannung oder einer Impulsfolge einem zweiten Anschluss 84 auf der Eingangsseite des RC-Filters zugeführt wird und von dessen Ausgang zum Schaltungspunkt 76 gelangt.In this circuit variant, the setpoint voltage then lags behind as before via a connection 82 at the switching point 76, while the accelerator pedal signal in the form of a direct voltage or a pulse train to a second connection 84 is fed to the input side of the RC filter and from its output to the node 76 arrives.

Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, eine einem Betriebsparameter entsprechende Spannung dem Ausgangssignal des Gebers 10 zu überlagern, wie dies die schematischen Teilschaltbilder gemäss Fig. 5 und 6 zeigen.In principle, there is also the option of using an operating parameter corresponding voltage to superimpose the output signal of the encoder 10, as this the schematic partial circuit diagrams 5 and 6 show.

Im einzelnen zeigt Fig. 5 eine Schaltungsvariante, bei der in Serie zu der Spule 12 zwischen Batteriespannung UB und Bezugspotential zwei Widerstände 86,88 liegen, deren gemeinsamer Verbindungspunkt einerseits mit dem Schaltungspunkt 14 und andererseits mit dem Emitter eines Vortransistors 90 verbunden ist, dessen Kollektor an Bezugspotential liegt. Die Basis des Vortransistors 90 liegt am Abgriff eines Spannungsteilers aus zwei Widerständen 92,94, die in Serie zu einem Schalter 96 zwischen Batteriespannung UB und Bezugspotential liegen. Wenn nun der Schalter 96 in Abhängigkeit von einem Betriebsparameter, beispielsweise bei einem Beschleunigungsvorgang, durch Niedertreten des Fahrpedals geschlossen wird, dann wird der Vortransistor 90 leitend gesteuert und verändert damit die Gleichvorspannung am Schaltungspunkt 14, was eine entsprechende Änderung der Schaltschwelle des ersten Operationsverstärkers 18 zur Folge hat.In detail, Fig. 5 shows a circuit variant in which in series to the coil 12 between battery voltage UB and reference potential two resistors 86.88, the common connection point of which is on the one hand with the circuit point 14 and on the other hand is connected to the emitter of a pre-transistor 90, whose Collector is at reference potential. The base of the pre-transistor 90 is at the tap a voltage divider made up of two resistors 92,94 in series to form a switch 96 lie between battery voltage UB and reference potential. If now the switch 96 as a function of an operating parameter, for example during an acceleration process, is closed by depressing the accelerator pedal, then the pre-transistor 90 is conductively controlled and thus changes the DC bias voltage at the circuit point 14, which corresponds to a change in the switching threshold of the first operational amplifier 18 results.

Die Schaltungsvariante gemäss dem Teilschaltbild in Fig. 6 entspricht weitgehend der Schaltungsvariante gemäss Fig. 5, unterscheidet sich davon jedoch dadurch, dass im Basisanschluss des Vortransistors 90 zusätzlich eine Diode 98 liegt, deren Kathode der Basis des(pnp)-Vortransistors 90 zugewandt ist und über einen Widerstand 100 an Bezugspotential liegt. Ausserdem ist bei der Schaltung gemäss Fig. 6 der Widerstand 88 in zwei Teilwiderstände 88a und 88b unterteilt, mit deren gemeinsamen Verbindungspunkt der Schaltungspunkt 14 verbunden ist.The circuit variant according to the partial circuit diagram in FIG. 6 corresponds largely the circuit variant according to FIG. 5, but differs therefrom in that there is also a diode 98 in the base connection of pre-transistor 90, whose cathode faces the base of the (pnp) pre-transistor 90 and via a Resistor 100 is at reference potential. In addition, the circuit is in accordance with Fig. 6, the resistor 88 divided into two partial resistors 88a and 88b, with their common connection point of the node 14 is connected.

Die Schaltung gemäss Fig. 6 arbeitet wie folgt: Wenn der Schalter 96 schliesst, dann fliesst ein Strom über die Serienschaltung 92,94,96, welcher die Basisvorspannung für den Transistor 90 ändert, da nunmehr parallel zu der Serienschaltung des Widerstandes 100 und der Diode 98, welche einer Temperaturkompensation des Temperaturverhaltens der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 90 dient, die Serienschaltung des Widerstandes 94 und des Schalters 96 vorgesehen ist. Die Änderung der Basisvorspannung bzw. des Basisstromes für den Transistor 90 hat eine entsprechende Änderung des Emitterstromes dieses Transistors zur Folge, so dass schliesslich eine entsprechende Vorspannungsänderung für den Schaltungspunkt 14 am Abgriff des aus den Widerständen 86,88 gebildeten Spannungsteilers erhalten wird. Diese Vorspannungsänderung beeinflusst aber die Schaltschwellen einer am Schaltungspunkt 14 angeschlossenen Triggerschaltung.The circuit according to FIG. 6 works as follows: if the switch 96 closes, then a current flows through the series circuit 92,94,96, which changes the base bias for transistor 90 since it is now parallel to the series connection of the resistor 100 and the diode 98, which is a temperature compensation the temperature behavior of the base-emitter path of the transistor 90 is used, which Series connection of the resistor 94 and the switch 96 is provided. The change the base bias or base current for transistor 90 has a corresponding one Change in the emitter current of this transistor, so that ultimately a corresponding bias change for the circuit point 14 at the tap of the off the resistors 86,88 formed voltage divider is obtained. This change in bias but affects the switching thresholds of a device connected to node 14 Trigger circuit.

Claims

Claims D ignition device for an internal combustion engine with one in series with a DC voltage source, in particular a battery, and to the primary winding of an ignition coil lying electrical interrupter, its relative Closing time as a function of the output signal of a threshold switch depending on the speed is changeable, which on the input side a periodic control signal of a, in particular inductive signal transmitter synchronized with the internal combustion engine can be supplied and whose switching threshold can be changed by a control voltage, characterized in that that the control voltage can be changed as a function of the period duration of the control signal is.

2. Ignition device according to claim 1, characterized in that for A frequency-voltage converter (28) is provided to generate the control voltage, which is connected on the input side to the signal transmitter (10).

3. Ignition device according to claim 2, characterized in that the Frequency-voltage converter with the signal generator (10) via an operational amplifier (34) is connected to one input (+) of which the signal transmitter is connected and at its second input (-) the direct voltage (UB) or one derived from it Voltage is present.

4. Ignition device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the threshold switch is designed as an operational amplifier (18), on its one input (-) of the signal generator (10) is connected and to its second input (+) the output of the frequency-to-voltage converter (28) is connected.

5. Ignition device according to claim 2 and 3, characterized in that that the frequency-voltage converter (28) from the output of the operational amplifier (34) a square pulse train with the frequency of the signal generator signal can be supplied and that the frequency-voltage converter is designed as an integrator at its output (52) a voltage obtained by integrating the rectangular pulse sequence can be tapped is.

6. Ignition device according to claim 5, characterized in that the The frequency-voltage converter (28) has a storage capacitor (54) on the output side, on which one of the frequency of the square pulse train fed to it on the input side corresponding voltage can be stored.

7. Ignition device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that in series with the breaker (78) a measuring resistor (60) is provided is that a sample and hold circuit (62) is provided, which via a first input (82) derived from the blocking signals for the interrupter (78) Gate switching pulses can be supplied and which has a second input (80), which is connected to the interrupter-side end of the measuring resistor (60) in such a way that that the current through the primary winding (76) of the ignition coil when locking the Interrupter (78) proportional voltage across the measuring resistor (60) when it occurs a gate pulse on one with an output of the sample and hold circuit (62) connected storage capacitor (64) can be stored that a control amplifier (66) is provided, one input (+) of which the voltage across the capacitor (64) can be fed and its second input (-) can be fed with a reference variable and that the output of the control amplifier (66) with an input of the threshold switch (18) is connected to influence the switching threshold of the same.

8. Ignition device according to claim 7, characterized in that the the reference variable fed to the second input (-) of the control amplifier (66) as a function of of an operating parameter of the internal combustion engine or one equipped with it Motor vehicle can be influenced.

9. Ignition device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the periodic control signal at an input of the threshold switch a as a function of an operating parameter of the internal combustion engine or the associated with it Equipped motor vehicle variable DC bias voltage can be superimposed (Fig.

5 and 6).