DE2736178A1

DE2736178A1 - Zuendeinrichtung fuer eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2736178A1
Application number: DE19772736178
Authority: DE
Inventors: Erich Jesse; Reinhard Leussink
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-08-11
Filing date: 1977-08-11
Publication date: 1979-03-01
Also published as: JPS5430330A; GB1581220A; DE2736178C2; US4280166A

Description

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6.7.1977 Li/Sm

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine Zusammenfassung

Es wird eine Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen, die zum Entflammen des in der Brennkraftmaschine komprimierten Kraftstoff-Luft-Gemisches dient. Diese Zündeinrichtung weist eine Zündspule auf, dessen Primärwicklung mit der Emitter-Kollektor-Strecke eines Endtransistors eine an eine Gleichstromquelle anschließbare Serienschaltung bildet, wobei die Emitter-Kollektor-Strecke des Endtransistors dann leitend ist, wenn sich die Emitter-Kollektor-Strecke eines Steuertransistors in dem Sperrzustand befindet. Im vorliegenden Fall ist ein Überwachungszweig vorgesehen, mit dessen Hilfe der Steuertransistor an seiner Emitter-Kollektor-Strecke in den Stromdurchlaßzustand gesteuert wird, wenn die Betriebsspannung einen für den Endtransistcr maximal zulässigen Wert erreicht.

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Stand der Technik

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Die Erfindung geht aus von einer Zündeinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruches. Es ist (nach der DT-OS 2 102 864) schon eine in dieser Richtung liegende Zündeinrichtung bekannt, bei der es jedoch vorkommen kann, daß der Endtransistor überlastet und gegebenenfalls zerstört wird, wenn die Betriebsspannung einen maximal zulässigen Wert überschreitet.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Zündeinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß eine Überlastung des Endtransistors bei zu hoher Betriebsspannung nicht stattfinden kann, weil dann der Endtransistor selbsttätig abgeschaltet wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung der im Hauptanspruch angegebenen Zündeinrichtung möglich und zwar insbesondere hinsichtlich ihrer schaltungsmäßigen Realisierung.

Zeichnung

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

Beschreibung der Erfindung

Die in der Zeichnung dargestellte Zündeinrichtung ist für eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeuges bestimmt. Diese Zündeinrichtung wird aus einer Gleichstromquelle 1 gespeist, welche

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die Batterie des Kraftfahrzeuges sein kann. An der Gleichstromquelle 1 geht von dem Minuspol eine die Masseverbindung darstellende negative Versorgungsleitung 2 und von dem Pluspol eine über einen Betriebsschalter (Zündschalter) 3 zu der Anode einer Verpolungs schutzdiode ¹J führende und von deren Kathode sich fortsetzende positive Versorgungsleitung 5 aus. Die Kathode der Verpolungsschutzdiode 4 steht über einen Pufferkondensator mit der negativen Versorgungsleitung 2 in Verbindung. Der Verpolungs schutzdiode ¹J ist ein Vorwiderstand 7 nachgeschaltet. Von der Anode der Verpolungsschutzdiode ¹J geht ein Schaltungszweig aus, der über die Primärwicklung 8 einer Zündspule 9 zu dem Kollektor eines (npn-) Endtransistors 10 führt und sich von dessen Emitter zu der negativen Versorgungsleitung fortsetzt. Die zu der Zündspule 9 gehörende Sekundärwicklung ist Ausgangspunkt für einen Schaltungszweig, der über eine Zündkerze 13 zu der negativen Versorgungsleitung 2 führt. Die Basis des Endtransistors ist an den Emitter eines (npn-) Treibertransistors 13 angeschlossen, dessen Kollektor und dessen Basis über je einen von zwei Widerständen 14, 15 an dem der Verpolungsschutzdiode 4 abgewandten Anschluß des Vorwiderstandes 7 liegen. Der Treibertransistor 13 ist außerdem an seiner Basis mit dem Kollektor eines (npn-) Steuertransistors 16 verbunden, der mit seinem Emitter an der negativen Versorgungsleitung 2 und mit seiner Basis über einen Widerstand 17 an dem Emitter eines (npn-) Vortransistors 18 liegt. Der Vortransistor 18 ist an seinem Kollektor und an seiner Basis je über einen von zwei Widerständen 19, 20 mit dem der Verpolungsschutzdiode 4 abgewandten Anschluß des Vorwiderstandes 7 verbunden, wobei die Basis dieses Transistors 18 noch über einen Schaltungszweig mit der negativen Versorgungsleitung 2 Verbindung hat, der zunächst über einen Widerstand und danach über einen zu einem Signalgeber 22 gehörenden Schalter 23 verläuft.

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Die bis hier beschriebene Zündeinrichtung hat folgende Wirkungsweise:

Sobald der Betriebsschalter 3 geschlossen wird, ist die Zündeinrichtung funktionsbereit. Es sei unterstellt, daß die Brennkraftmaschine angelaufen und der zu dem Signalgeber 22 gehörende Schalter 23 sich in den Stromdurchlaßzustand befindet. Es kann dann kein Steuerstrom über die Basis-Emitter-Strecke des Vortransistors 18 und über die Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors 16 fließen, so daß sich die zugehörigen Emitter-Kollektor-Strecken in den Sperrzustand befinden. Abhängig davon fließt Steuerstrom über die Basis-Emitter-Strecke des Treibertransistors 13 und über die Basis-Emitter-Strecke des Endtransistors 10, so daß diese Transistoren 13, 10 an ihrer Emitter-Kollektor-Strecke leitend sind. Demzufolge wird Strom über die Primärwicklung 8 geführt und in der Zündspule 9 magnetische Energie für den Zündvorgang gespeichert. Wird dann im. Zündzeitpunkt der zu dem Signalgeber gehörende Schalter 23 geöffnet, so setzt ein Steuerstromfluß über die Basis-Emitter-Strecke des Vortransistors 18 und die Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors 16 ein, der diese Transistoren 18, 16 an ihrer Emitter-Kollektor-Strecke leitend macht. Es wird dann ein Steuerstromfluß über die Basis-Emitter-Strecke des Treibertransistors 13 und die Basis-Emitter-Strecke des Endtransistors 10 unterbunden, wodurch diese Transistoren 13, 10 an ihrer Emitter-Kollektor-Strecke in den Sperrzustand übergehen. Das hat eine Unterbrechung des Stromes in der Primärwicklung 8 zur Folge, wodurch in der Sekundärwicklung 11 ein Hochspannungsstoß induziert wird, der an der Zündkerze 12 einen elektrischen Überschlag (Zündfunken) hervorruft. Wird dann schließlich der zu dem Signalgeber 22 gehörende Schalter 23 wieder in seinen Stromdurchlaßzustand gebracht, so werden die Transistoren 18, 16, 13, 10 erneut in den eingangsbeschriebenen Schaltzustand umgesteuert.

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Für den Pall, daß keine besonderen Vorkehrungen getroffen sind, kann, wenn die Betriebsspannung einen bestimmten Wert überschreitet, an der Emitter-Kollektor-Strecke des Endtransistors 10 infolge des dort dann auftretenden Stromes ein Schaden herbeigeführt werden. Um dies zu verhindern, ist ein Überwachungszweig 24 vorgesehen, mit dessen Hilfe der Steuertransistor 16 an seiner Emitter-Kollektor-Strecke in den Stromdurchlaßzustand gesteuert wird, wenn die Betriebsspannung den für den Endtransistor 10 maximal zulässigen Wert erreicht. Der überwachungszweig 24 enthält ein Schaltungselement 25 mit vorbestimmter Durchbruchsspannung, das mit der Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors 16 eine Serienschaltung bildet und im bevorzugten Fall eine von der Gleichstromquelle 1 in Sperrichtung beanspruchte Zenerdiode 26 ist. Die Zenerdiode steht an ihrer kathode über einen Bemessungswiderstand 27 mit dem der Verpolungsschutzdiode 4 abgewandten Anschluß des Vorwiderstandes 7 in Verbindung, während die Anode dieser Zenerdiode über einen Überwachungskondensator 28 mit der negativen Versorgungsleitung 2 Verbindung hat und außerdem noch über einen Bemessungswiderstand 29 mit der Anode einer Diode 30 verbunden ist, die mit ihrer Kathode an der Basis des Steuertransistors 16 liegt und zum Anheben der Schaltschwelle dieses Transistors 16 dient. Von der zwischen dem Widerstand 27 und der Zenerdiode 26 vorhandenen Verbindung geht ein Schaltungszweig aus, der über einen einstellbaren Widerstand 31 zur negativen Versorgungsleitung 2 führt. Mit Hilfe dieses Widerstandes 31 läßt sich der Wert gut einstellen, bei dem der Überwachungszweig 24 wirksam werden soll. Ist dieser Wert erreicht, so bricht die Zenerdiode 26 durch, woraufhin ein Steuerstromfluß über den Widerstand 29, die Diode 30 und die Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors 16 einsetzt, der diesen Transistor an seiner Emitter-Kollektor-Strecke leitend macht. Daraufhin wird der Steuerstrom über die Basis-Emitter-Strecke des Treibertransistors 13 und die Basis-Emitter-Strecke

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des Endtransistors 10 unterbunden, woraufhin diese Transistoren 13, 10 an ihrer Emitter-Kollektor-Strecke nichtleitend werden. Bei zu hoher Betriebsspannung kann demzufolge kein Strom mehr über die Emitter-Kollektor-Strecke des Endtransistors 10 fließen und demzufolge auch keine Gefahr mehr für diesen Transistor 10 verursacht werden. Die soeben erwähnte Abschaltung des Endtransistors 10 wird noch dadurch begünstigt, daß der über die Basis-Emitter-Strecke des Endtransistors 10 führende Steuerzweig und der Überwachungszweig 24 in eine Parallelschaltung verzweigen, den Vorwiderstand 7 jedoch als gemeinsamen Vorwiderstand haben, so daß sich die Abschaltung der Primärwicklung 8 als Spannungserhöhung an den Überwachungszweig 24 auswirkt, die eine einwandfreie Umsteuerung des Steuertransistors 16 und damit auch des Endtransistors 10 sicherstellt. Durch den Überwachungskondensator 28 wird erreicht, daß der überwachungszweig 24 bei kurzzeitigen Spannungsspitzen, wie sie beispielsweise durch Abschaltung von außerhalb der Zündeinrichtung angeordneten induktiven Verbrauchern erzeugt werden können, wirkungslos bleibt. Mit Hilfe des Überwachungskondensators 28 läßt es sich außerdem bei entsprechender Bemessung erreichen, daß die Transistoren l6, 13 und 10 nicht momentan umgesteuert werden, sondern allmählich in denjenigen Schaltzustand übergehen, den sie bei zu hoher Betriebsspannung aannehmen. Wenn nämlich nach Durchbruch der Zenerdiode 26 die Spannung an dem Überwachungskondensator 28 allmählich ansteigt und demzufolge auch die Emitter-Kollektor-Strecke des Steuertransistors allmählich leitend wird, geht mit gleichem Verlauf die Emitter-Kollektor-Strecke des Endtransistors 10 in ihren Sperrzustand über, weshalb in diesem Fall kein Zündfunke bei der Unterbrechung des Stromes in der Primärwicklung 8 hervorgerufen wird.

Im einfachsten Fall kann der zu dem Signalgeber 22 gehörende Schalter 23 ein mechanischer Unterbrecherschalter sein. Der Schalter 23 kann jedoch auch die Emitter-Kollektor-Strecke eines mittels Unterbrecher bzw. kontaktlos gesteuerten Transistors sein, wobei der Transistor auch zu einer Kippschaltung

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gehören kann, die nach Art eines Schmitt-Triggers bw.4MrJc/" stabilen Multivibrators arbeitet.

Im Beispielsfall ist die Sekundärwicklung 11 nur an eine
einzige Zündkerze 12 angeschlossen. Es ist aber auch möglich, daß die Sekundärwicklung 12 in herkömmlicher Weise über einen nicht dargestellten Zündverteiler in vorbestimmter Reihe mit
mehreren Zündkerzen in Verbindung gebracht wird.

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Leerseite

Claims

R. 1*022 6.7.1977 Li/Sm ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1 Ansprüche

1.) Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Zündspule, dessen Primärwicklung mit der Emitter-Kollektor-Strecke eines Endtransistors eine an eine Gleichstromquelle anschließbare Serienschaltung bildet, wobei die Emitter-Kollektor-Strecke des Endtransistors dann leitend ist, wenn sich die Emitter-Kollektor-Strecke eines Steuertransistors in dem Sperrzustand befindet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überwachungszweig (24) vorgesehen ist, mit dessen Hilfe der Steuertransistor (16) an seiner Emitter-Kollektor-Strecke in den Stromdurchlaßzustand gesteuert wird, wenn die Betriebsspannung einen für den Endtransistor (10) maximal zulässigen Wert erreicht.

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../2 ORIGINAL INSPECTED

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2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwachungszweig (24) ein Schaltungselement (25) mit vorgestinmter Durchbruchsspannung enthält, das mit der Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors (16) eine Serienschaltung bildet.

3. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der über die Basis-Emitter-Strecke des Endtransistors (10) führende Steuerzweig und der Überwachungszweig (24) in eine Parallelschaltung verzweigen und diese Parallelschaltung einen gemeinsamen Vorwiderstand (7) hat.

4. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Nebenschlußzweig der zu dem Steuertransistor (16) gehörenden Basis-Emitter-Strecke ein Überwachungskondensator (28) vorgesehen ist.

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