DE2329353A1

DE2329353A1 - Zuendeinrichtung fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2329353A1
Application number: DE19732329353
Authority: DE
Inventors: Walter Ruf; Ulrich Steinbrenner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-06-08
Filing date: 1973-06-08
Publication date: 1975-01-02
Also published as: DE2329353C2; JPS5032337A

Description

R. 15G1
31.5.1973 Li/Ho

Aηlaye zur
Patentanmeldung

ROBERT BOSCH GM3H. Stuttcart

Zimdeinrichtunq für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einen elektrischen, während des Betriebes positive und negative Halbwellen liefernden Steuersignalgeber, ferner mit einem steuerbaren elektronischen Steuerschalter, der zwischen einer Steuerelektrode sowie einer Bezugselektrode eine Steuerstrecke und zwischen der Bezugselektrode sowie einer Ausgangselektrode eine durch die Halbwelle der einen Polarität in den stromdurchlassenden Zustand steuerbare Schaltstrecke aufweist, und schließlich mit einer Zündspule, deren Sekundärwicklung an wenigstens einer Zündkerze liegt und deren Primärwick-

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lung im stromdurchlasscnden Zustand der zu dem Steuerschalter gehörenden Schaltstrecke an eine Gleichstromquelle angeschlossen ist.

Bei derartigen Zündeinrichtungen kann auf den herkömmlichen Unterbrecher verzichtet werden, der infolge schneller Verschmutzung die Zündeinrichtung sehr störanfällig macht.

Es ist (nach der DT-AS 1 539 172) bereits eine solche Zündeinrichtung bekannt, die einen monostabilen Multivibrator enthält, um die Unterbrechung des Primärstromkreises auf eine relativ kurze Zeit zu beschränken und somit auch bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschinen noch eine ausreichende Zündenergie zur Verfugung stellen zu können. Nachteilig ist bei dieser Zündeinrichtung, daß der besagte Steuerschalter bei Stillstand der Brennkraftmaschine und geschlossenem Zündschalter einen geschlossenen Zündspulen-Primärkreis bewirkt, wodurch außer einem unnötigen Stromverbrauch auch' die Gefahr einer Zerstörung der Zündspule wegen übermäßiger Erwärmung auftritt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Zündeinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen und dabei die der bekannten Ausführung anhaftenden Nachteile zu vermeiden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die Steuerstrecke des Steuerschalters ein die Schaltstrecke eines steuerbaren Schutzschalters enthaltender Überbrückungszweig vorgesehen ist und daß die für den stromsperrenden Zustand dieser Schaltstrecke notwendige Steuerspannung ein Hilfskondensator bereitstellt, der in einem an den Steuersignalgeber angeschlossenen Ladezweig liegt und zu diesem Zweck von den Halbwellen derjenigen Polarität aufgeladen wird, die der Polarität der den Steuerschalter steuernden Halbwellen entgegengesetzt ist.

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Einzelheiten der Erfindung werden an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles n;iher erläutert und beschrieben.

Die gezeichnete Zündeinrichtung ist für eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine bestimmt und soll durch eine Gleichstromquelle 1 gespeist werden, die beispielsweise die zu einem Kraftfahrzeug gehörende Batterie sein kann. Von der Gleichstromquelle 1 geht am Pluspol eine einen Zündschalter 2 enthaltende Versorgungsleitung 3 und am Minuspol eine Masseleitung 4 aus. Die Versorgungsleitung 3 steht mit dem Emitter 5 eines (pnp~) Schalttransistors 6 in Verbindung, dessen Kollektor 7 über die Primärwicklung 8 einer Zündspule 9 an der Masseleitung 4 und dessen Basis 10 an dem Verbindungspunkt 11 zweier Spannungsteilerwiderstände 12, 13 liegt.

Die zur Zündspule 9 gehörende Sekundärwicklung 14 hat im Beispielsfall eine Zündkerze 15 in ihrem Nebenschluß. Diese Sekundärwicklung 14 kann selbstverständlich auch in an sich be-" kannter, jedoch nicht dargestellter Weise mittels eines Zündverteilers in einer bestimmten Reihenfolge an mehrere, zu verschiedenen Zylindern der Brennkraftmaschine gehörenden Zündkerzen angeschlossen werden.

Ein (npn-) Transistor 16 bildet im vorliegenden Fall einen steuerbaren elektronischen Steuerschalter, dessen Steuerstrecke zwischen dem Emitter (Bezugselektrode) 17 sowie der Basis (Steuerelektrode) 18 und dessen 5chaltatrecke zwischen dem Emitter 17 sowie dem Kollektor (Ausgangselektrode) 19 liegt. Der Transistor 16 ist gleichzeitig Bestandteil eines monostabilen Multivibrators 20, zu dem noch ein weiterer (npn-) Transistor gehört. Beide Transistoren 16, 21 sind an ihrem Emitter 17 beziehungsweise 22 mit der Masseleitung 4 verbunden. Der Kollektor 19 des Transistors 16 steht über die Spannungsteilerwider-

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stände 12, 13 mit dnr Versorgungsleitung 3 und außerdem über einen Rückkopplungswiderstand 23 mit der Basis 24 des Transistors 21 in Verbindung. Die [!asis 18 das Transistors 16 ist über einen Widerstand 25 an die Versorgungsleitung 3 und über einen Koppelkondensator 26 an den zu dem Transistor 21 gehörenden Kollektor 27 angeschlossen, der außerdem über einen Widerstand 28 mit der Versorgungsleitung 3 Verbindung hat.

Ein vorgesehener Steuersignalgsnsrotor 29 stellt an seinem durch die Enden 30, 31 einer Steuerwicklung 32 gebildeten Ausgang abwechselnd positive und negative Spannungshalbwellen 33, 34 zur Verfugung. Zu diesem Zweck ist die Steuerwicklung 32 nit einem durch strichpunktierten Linienzug angedeuteten magnetischen Kreis 35 gekoppelt und dieser magnetische Kreis 35 wiederum mittels eines von der ürennkraftmaschine bewegten Leitstückes 36 im Sinne einer Flußänderung beeinflußbar. Die Steuerwicklung 32 ist an ihrem einen Ende 30 mit der Masseleitung und an ihrem anderen Ende 31 über eine von der positiven Halbwelle 33 in Durchlaßrichtung beanspruchte Diode 37 mit der Gasis 24 des Transistors 21 verbunden.

Für die Steuerstrecke 17-18 des den Steuerschalter bildenden Transistors 16 ist ein iJberbrückimgszweig vorgesehen, der über die Leitungszüge 38, 4, 39 verlauft und in dem Leitungszug 38 die Schaltstrecke eines steuerbaren Schutzschalters enthält. Im vorliegenden Fall wird der Schutzschalter durch einen (npn-) Transistor 40 und die Schaltstrccke zwischen dessen Emitter 41 sowie dessen Kollektor 42 gebildet. Die für den stromsperrenden Zustand dieser Emitter-Kollektor-Strecke 41-42 notwendige Steuerspannung ist einem Hilfskondensator 43 entnehmbar, der in einem durch die Leitungszüge 44, 4, 38, 45 gebildeten, an die 5teuerwicklung 32 angeschlossenen Ladezweig liegt und zu diesem Zweck von den negativen Halbwellen.34 des Steuersignalgebers aufgeladen wird. Der Ladezweig enthält deshalb in seinem Lei-

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tungszug 45 eine· Ladediodu 46, die von der negativen Halbwolle 34 in Durchlaßrichtung, dngr;qen von der positiven HaIb-WDJ..Ie; 33 in Spnrrichtuncj beansprucht wird.

Dns Schaltverhalten des Transistors 40 ist in einfacher Weise durch einen an dessen Basis 47 angeschlossenen Vqrwidarstand 48 auf d::s funktionnlle Erfordernis abgestimmt. Die aus dem Vorwider:,tand 40 und der Steuerstrecke 41-47 des Transistorb 40 bestehende Serisnschaltung bildet dabei einen Parallelzweig des Hilfskondensators 43.

Schließlich ist noch dafür zu sorgen, daß die Basis 47 des Transistors 40 mit der Versorgungsleitung 3 Verbindung hat und im stromführenden Zustand dieser Leitung 3 eine die Emitter-Kollektor-Strecke 41-42 in den stromdurchlassenden Zustand steuernde Vorspannung dann aufweist, wenn der Hilfskondensator keine Ladespannung von dem Steuersignalgeber 29 erhält. Dies kann in einfacher Weise dadurch realisiert sein, daß der der Ladediode 46, dem Vorwiderstand 48 und dem Hilfskondensator 43 gemeinsame Verbindungspunkt 49 über einen Bemessungswiderstand 50 an die Versorgungsleitung 3 angeschlossen ist.

Die soeben beschriebene Zündanlage hat folgende Wirkungsweise:

Ist dur Zündschalter 2 geschlossen und die Brennkraftmaschine in Betrieb, so wird beim Auftreten einer positiven Halbwelle 33 die Basis 24 des Transistors 21 soweit positiv vorgespannt, daß dessen Emitter-Kollektor-Strecke 22-27 in den stromdurchlassenden Zustand gelangt. Abhängig davon gehen die Transistoren 16 und 6 an ihren Emitter-Kollektor-Strecken 17-19 beziehungsweise 5-7 in den stromsperrenden Zustand über, in dem sie dann verbleiben, bis die Umladung des Koppelkondensators 26 beendet, die Zeit des instabilen Kippzustandes also abgelaufen ist. Danach werden die Transistoren 16 und 6 an ihren Emitter-Kollektor-Strek-

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ken 17~19 bez iehungsweise 5-7 winder leitend, weil die Emitter-Kol.l <:l<tor--5trncke 22-27 des Trans is torn 21 dann winder in den stromsperrunden Zug land überneht. In die:ocin ^unland bleiben dann die Transistoren bis eine neue positive Halbwolle 33 eintrifft.

Beim Übergang der Emitter-Kollektor-Strccke 5-7 des Transistors in dnn stromspcrrenden Zustand wird an der Zündspule 9 der Stromkreis der Primärwicklung 8 unterbrochen und infolgedessen in der Sekundärwicklung 15 ein HochspannungsstcO induziert, der an der Zündkerze 15 einen elektrischen Überschlag (Zündfunke) zur Folge hat.

Die durch die negativen Halbwellen 34 am Hilfskondensator 43 hervorgerufene Spannung bewirkt an der Basis 47 des Transistors 40 gegenüber dessen Emitter 41 eine so hohe negative Vorspannung, daß die Emitter-Kollektor-Streckc 41-42 keinen Strom durchläßt; der Uberbrückungszweig 38, 4, 39 hat somit in diesem Fall keine Wirkung.

Arbeitet die Brennkraftmaschine bei geschlossenem Zündschalter 2 nicht, so lädt der Steuersignalgeber 29 den Hilfskondensator 43 nicht auf. Das hat zur Folge, daß die Basis 47 des Transistors über die Widerstände 50, 58 positiv vorgespannt und der Uberbrükkungszweig 38, 4, 39 durch die Emitter-Kollektor-Strecke 41-42 geschlossen wird. Infolgedessen kann keine Steuerspannung an der Steuerstrecke 17-18 des Transistors 16 und abhängig davon auch nicht an der Steuerstrecke 5-10 des Transistors 6 wirksam werden, so daß die Emitter-Kollektor-Strecken 17-19 und 5-7 dieser Transistoren 16, 6 nichtleitend werden und die Zündspulen-Primärwicklung 8 in diesem Fall dann keinen Strom mehr führt.

Im Beispielsfall bildet der zu dem monostäbilen Multivibrator 20 gehörende Transistor 16 den besagten Steuerschalter. Selbstverständlich kann dieser Steuerschalter, bei dem die Maßnahme nach

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der Erfindung Anwendung findet, nämlich durch Überbrückung der
Steuerstrecke schließlich die Unterbrechung des Ziindspulen-PrimiJrkreises zu bewirken, auch ein anderer Transistor in der Zündunlage sein.

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Claims

Robert Uosch GmbH R. 1501 Li/Hö Stuttgart Ansprüche

1.)Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem elektrischen, während des Betriebes positive und negative Halbwellen liefernden Steuersignalgeber, ferner mit einem steuerbaren elektronischen Steuerschalter, der zwischen einer Steuerelektrode sowie einer Bezugselektrode eine Steuerstrecke und zwischen der Bezugselektrode sowie einer Ausgangselektrode eine durch die Halbwelle der einen Polarität in den stromdurchlassenden Zustand steuerbare Schaltstrecke aufweist, und schließlich mit einer Zündspule, deren Sekundärwicklung an wenigstens einer
Zündkerze liegt und deren Primärwirkung im stromdurchlassenden Zustand der zu dem Steuerschalter gehörenden Schaltstrecke an eine Gleichstromquelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß für die Steuerstrecke des Steuerschalters eine die Schaltstrecke eines steuerbaren Schutzschalters enthaltender Uberbrückungszweig (38, 4, 39) vorgesehen ist und daß die für den stromsperrenden Zustand dieser Schaltstrecke notwendige Steusrspannung ein Hilfskondensator (43) bereitstellt,
der in einem an den Steuersignalgeber (29) angeschlossenen
Ladezweig (44, 4, 38, 45) liegt und zu diesem Zweck von den
Halbwellen (34) derjenigen Polarität aufgeladen wird, die der Polarität der den Steuerschalter (16) steuernden Halbwellen (33) entgegengesetzt ist.

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2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, daß dar L.adc7weig ( 44 , 4 , 3 B , 4 Tj ) eine Ladediodr; (46) nnthült, die von dor dnn Hilfskondensator (43) ladenden Halbwollen (34) in Du.rch laßrichtui ig beansprucht wird.

3. Zündeinrichtung nach Anapruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzschalter ein Transistor (40) ist, der mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke (41-42) in dem Überbrückungszweig (38, 4, 39) und mit seiner Busis-Emitter-Strecke (47-41) in einBm Parallelzweig des Hilfskondensators (43) liegt.

4. Zündeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis-Emitter-Strecke (47-41) des den Schutzschalter bildenden Transistor (40) in dem Parallelzweig des Hilfskondensators (43) eine Serienschaltung mit einem Vorwiderstand (48) bildet.

5. Zündeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (47) des den Schutzschalter bildenden Transistors (40) mit einer Stromversorgungsleitung (3) in Verbindung steht und im stromführenden Zustand dieser Leitung (3) eine die Emittnr-Kollektor-Strecke (41-42) dieses Transistors (40) in den strorndurchlassenden Zustand steuernde Vorspannung dann aufweist, wenn der Hilfskondensator (43) keine Ladespannung von dem Steuersignalgeber (29) erhält.

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6. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 birj 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dem Vor.ädurst^nci (40) und dem Hilfskondt'ncator (43) liegende Verhindungepunkt (49) einerseits über einen Demessungswiderstand (5Π) an der Versorgungsleitung (3) liegt und andererseits über die Ladediode (46) an dem Steuersignalgeber (29) angeschlossen ist,

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