DE1439991C3

DE1439991C3 - Battery ignition system

Info

Publication number: DE1439991C3
Application number: DE19631439991
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 7064 Geradstetten Soehner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1963-08-10
Filing date: 1963-08-10
Publication date: 1973-10-18
Also published as: DE1439991B2; DE1439991A1

Description

3030th

Die Erfindung betrifft eine Batteriezündanlage mit einer Zündspule und mit einem ii.i Primärkreis der Zündspule liegenden Transistor, der von einem in seinem Basis-Kollektor-Kreis angeordneten Unterbrecher aus dem stromleitenden in den nichtleitenden Zustand gesteuert wird, und mit einem die Emitter-Basis-Strecke des Transistors umgehenden Parallelstromkreis, der eine magnetisch gegen die Zündspule entkoppelte Induktivität enthält.The invention relates to a battery ignition system with an ignition coil and with a ii.i primary circuit of the Ignition coil lying transistor, which is arranged by an interrupter in its base-collector circuit is controlled from the conductive to the non-conductive state, and with one the emitter-base path of the transistor bypassing the parallel circuit, the one magnetically against the ignition coil contains decoupled inductance.

Aus der USA.-Patentschrift 3 046 447 ist eine Zündanlage dieser Art bekanntgeworden, bei welcher in einem Parallelstromkreis zur Emitter-Basis-Strecke des Schalttransistors eine Induktivität vorgesehen ist, die magnetisch gegen die Zündspule entkoppelt ist und bei geschlossenem Unterbrecher von einem Magnetisierungsstrom durchflossen wird. Beim öffnen des Unterbrechers wird eine induktive Sperrspannung erzeugt, welche die Basis des Schalttransistors positiv macht gegenüber dem Emitter und dadurch bewirkt, daß der seither über die Primärwicklung der Zündspule fließende Strom rasch unterbrochen wird. Wegen der unvermeidlichen Wicklungskapazitäten folgt jedoch in der die Induktivität bildenden Hilfsspule in unmittelbarem Anschluß an den positiven Spannungsstoß ein negativer Spannungssloß, durch welchen der Transistor erneut stromleitend gemacht wird. Entgegen den Behauptungen der genannten Patentschrift konnte daher seither mit einer Hiifsinduktivität allein keine Beschleunigung des Abschaltvorgangs erzielt werden. Vielmehr wurde der Abschaltvorgang eher verzögert oder verschleppt, insbesondere dann, wenn in der bei Batteriezündanlagen üblichen Weise parallel zu den Unterbrecherkontakten ein Unterbrecherkondensator angeordnet ist.An ignition system of this type has become known from US Pat. No. 3,046,447, in which an inductance is provided in a circuit parallel to the emitter-base path of the switching transistor which is magnetically decoupled from the ignition coil and when the breaker is closed from a magnetizing current flows through it. When the breaker opens, an inductive Reverse voltage is generated, which makes the base of the switching transistor positive with respect to the emitter and this has the effect that the current flowing since then through the primary winding of the ignition coil is rapidly interrupted. Because of the unavoidable winding capacitances, however, follows in that which forms the inductance Auxiliary coil in direct connection to the positive voltage surge a negative voltage lock, by which the transistor is made conductive again. Contrary to the claims of the aforementioned Patent specification has since been able to use a auxiliary inductance alone no acceleration of the shutdown process can be achieved. Rather, the shutdown process was rather delayed or delayed, especially when in battery ignition systems The usual way, a breaker capacitor is arranged in parallel to the breaker contacts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Batteriezündanlage der eingangs beschriebenen Art, die eine Hilfsinduktivität enthält, den Abschaltypigang zu beschleunigen. Zur Lösung dieser Auf- »ab·· wird erfindunasgemäÜ vorgeschlagen, daß die Hilfsinduktivität mit einem Gleichrichter in Reihe geschaltet ist. wobei der Gleichrichter zusamm ;i mit der Emitter-Basi.-Strecke des Transistors die gleiche Durchlaßrichtung hai und bei geschlossenem Unterbrecher »tmmleitend ist. Durch den Glcichrichkr wird erreicht daß hei einem pnp-Transistor nur die erste im öffnunes/utpunkt des Unterbrechers einsetzende positive "Sp.iiiiiungsspitze an die Basis de-; Transistors üeiannen kann und dabei ihre Sperr«irkuriü unüehinderi ausübt, wohingegen die nachfolgende, beim Durchschwingen entstehende negative Spannuiiüsspitze vom Transistor ferngehalten wnd Durch die erfinduntisgemäßen Maßnahmen wird sohl' verhindert, daß" der Transistor trotz geöffnetem Unterbrecher erneut stromleitend wird und dann den Alv-chaltvoraana in der bei den bekannten Zündanbeen auftretenden, oben geschilderten Weise verzögert. The invention is based on the object, in a battery ignition system, of the type described at the outset Type that contains an auxiliary inductance, the shutdown type input to accelerate. To solve this up »down it is proposed according to the invention that the Auxiliary inductance is connected in series with a rectifier. where the rectifier together; i with the emitter-base path of the transistor is the same Forward direction hai and with the breaker closed “Is tmmconductive. Through the Glcichrichkr is achieved that with a pnp transistor only the the first to start in the opening point of the breaker positive "Sp.iiiiiungsspitze to the base de-; The transistor can irkuriü unüehinderi, whereas the following, Negative voltage peak that occurs during oscillation is kept away from the transistor The measures according to the invention sohl 'prevent that "the transistor is open in spite of the fact that it is open Breaker becomes conductive again and then the Alv-chaltvoraana in the known Zündanbeen occurring, delayed manner described above.

Ais besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn parallel zu der "Hilfsinduktivität ein Kondensator vorgesehen ist. Es empfiehlt sich ferner, in Reihe /u der Hilfsinduktivität und dem Gleichrichter einen Begrenzung;·widerstand anzuordnen.It has proven to be particularly favorable if a capacitor is installed in parallel with the auxiliary inductance is provided. It is also advisable to have one in series / u of the auxiliary inductance and the rectifier Limitation; · Resistance to be arranged.

Durch die vorgeschlagenen Schaltmaßnahmen wird diejenige Zeit, die der Transistor für den Übergang aus seinem voil stromleitenden in seinen gesperrten Zustand benötigt, erheblich verkürzt. Dies bringt vor allem bei einer raschen Zündfolge eine Verringerung der Verlustleistung des Transistors beim Umschalten mit sich. Infolge der Erhöhung der zulässigen Emitter-Kollektor-Sperrspannung ist es möglich, mit billigeren Transistortypen eine Zündanlage herzustellen, welche eine hohe Lebensdauer aufweist. The proposed switching measures reduce the time it takes for the transistor to transition from his voil conductive to his locked Condition required, considerably shortened. This is particularly beneficial in the case of a rapid firing order Reduction of the power loss of the transistor when switching with it. As a result of the increase in permissible emitter-collector reverse voltage, it is possible to use cheaper transistor types in an ignition system to produce, which has a long service life.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. Er zeigtThe invention is described below using an exemplary embodiment shown in the drawing described and explained in more detail. He shows

Fig. 1 eine Transistorzündanlage in einem Übersichtsbild und1 shows a transistor ignition system in an overview and

Fig. 2 das elektrische Schaltbild der Zündanlage nach F ig. 1.Fig. 2 shows the electrical circuit diagram of the ignition system according to F ig. 1.

Die Transistorzündanlage ist zum Betrieb einer nicht dargestellten Vierzylinder-Brennkraftmaschine bestimmt und wird aus einer Sammlerbatterie 10 gespeist. Sie enthält eine Zündspule 11 mit einer in Fig. 2 bis 12 angedeuteten Primärwicklung und einer sekundären Hochspannungswicklung 13, die beide mit einem gemeinsamen Anschlußbolzen 14 verbunden sind, der im Kunststoff-Deckel 15 der Zündspule sitzt und über eine Leitung 16 an Masse angeschlossen ist. Das andere Ende der Hochspannungswicklung 13 ist über ein Kabel 17 mit der umlaufenden Elektrode 18 eines Verteilers 20 verbunden. Dieser enthält einen vierhöckrigen Nocken 21 und einen mit diesem zusammenarbeitenden Unterbrecherhebel 22. Im Verteilergehäuse ist außerdem eine Antriebswelle 23 für den Unterbrechernocken 21 gelagert. Der aus Isolierstoff bestehende Verteilerdeckel 24 enthält vier feststehende Elektroden 25, von denen jede über ein Zündkabel 26 mit einer der vier Zündkerzen verbunden ist, von denen F i g. 1 nur eine bei 27 angedeutete zeigt.The transistor ignition system is used to operate a four-cylinder internal combustion engine (not shown) determined and is fed from a collector battery 10. It contains an ignition coil 11 with an in Fig. 2 to 12 indicated primary winding and a secondary high-voltage winding 13, the both are connected to a common connecting bolt 14, which is in the plastic cover 15 of the The ignition coil is seated and connected to ground via a line 16. The other end of the high voltage winding 13 is connected to the encircling electrode 18 of a distributor 20 via a cable 17. This contains a four-humped cam 21 and an interrupter lever cooperating with this 22. In the distributor housing there is also a drive shaft 23 for the breaker cam 21 stored. The distributor cover 24, which is made of insulating material, contains four fixed electrodes 25, each of which is connected via an ignition cable 26 to one of the four spark plugs, of which FIG. 1 shows only one indicated at 27.

Um den über die Primärwicklung 12 der Zündspule fließenden Strom im Takt der öffnungs- und Schließungsvorgänge des Unterbrecherhebels 22 ein- und auszuschalten, ist eine in Fig. I bei 30 angedeutete Vorrichtung vorgesehen, die einen Transistor 31In order to keep the current flowing through the primary winding 12 of the ignition coil in time with the opening and closing cycles Switching the closing operations of the interrupter lever 22 on and off is one indicated at 30 in FIG Apparatus is provided which includes a transistor 31

enthalt, der mit seinem Emitter an die zum Pluspol der Batterie 10 führende Plusleitung 32 und mit seinem kollektor an die Primärwicklung 12 der Zündspule 11 angeschlossen ist. Die Basis/? dieses Transistors ist über eine Leitung 33 und einen Widerstand 34 an den feststehenden, mit dem Unterbrecherhebel 22 zusammenarbeitenden Unterbrecherkontakt 35 angeschlossen und gelangt beim Schließen des Untcrbrecherhebels mit Masse in Verbindung. Dann kann der Transistor 31 über die Primärwicklung 12 einen erheblichen Strom führen, der in dem Eisenkern 36 der Zündspule ein kräftiges Magnetfeld erzeugt. Sohald der Unterbrecherhebel 22 vom Unterbrechernocken 21 angehoben wird und dabei den feststehenden Kontakt 35 verläßt, g nt der Transistor aus sei-,,jm stromleitenden in den nichtleitenden Zustand UiKr, wobei in der sekundären Hochspannungswickluiig 13 ein Zündspannungsstoß erzeugt und über die Verteilerelektrode 18 auf eine der Zündkerzen 27 geleitet wird.contains, the with its emitter to the positive pole of the Battery 10 leading positive lead 32 and its collector to the primary winding 12 of the ignition coil 11 is connected. The base /? this transistor is via a line 33 and a resistor 34 to the stationary with the interrupter lever 22 cooperating breaker contact 35 connected and arrives when the breaker lever is closed connected to ground. Then the transistor 31 can via the primary winding 12 a lead considerable current, which generates a strong magnetic field in the iron core 36 of the ignition coil. Sohald the interrupter lever 22 is raised by the interrupter cam 21 and thereby the stationary Contact 35 leaves if the transistor is off - ,, jm conductive in the non-conductive state UiKr, with high voltage winding in the secondary 13, an ignition voltage surge is generated and passed to one of the spark plugs 27 via the distributor electrode 18 will.

Um diejenige Zeit, welche der Transistor 31 für den Übergang vom stromleitenden in den nichtleilenden Betriebszustand benötigt, erheblich zu verkürzen und die während dieses Schaltvorganges im Transistor entstehende Verlustleistung zu verringern, ist parallel zur Emitter-Basis-Strecke des Transistors 31 eine mit einem Eisenkern 38 versehene Induktivität 39 vorgesehen. In Reihe mit dieser ist ein in gleicher Richtung wie die Emitter-Basis-Strccke des Transistors durchlässiger Halbleitergleichrichter 40 angeordnet. Die Wicklung der induktivüat 39 hegt mit einem unmittelbar an die Plusleitung 32 ange-• L-hlossenen Vorwiderstand 41 in Reihe und ist parallel zu einem Kondensator 42 geschaltet. Solange der Unterbrecherhebel 22 seinen Gegenkontak* 35 berührt kann über diese beiden Kontakte nicht nur de! Basisstrom des Transistors 31 fließen, sondern auch ,Mn zur Emitter-Basis-Strecke paralleler Nebenstrom J der im Eisen* τη 38 der Induktivität 39 ein Magnetfeld erzeugt. Sobald der Unterbrecherhebel 22 abgehoben wird, unterbricht er den Basisstrom des Transistors 3t und den Nebenstrom J_n. Das im Eisenkern 38 vorhandene Magnetfeld erzeugt im Unterbrechungsaugenblick eine induktive Spannung an der Wicklung 39. durch '.»eiche das Potential der Basis B des Transistors 31 kurzzeitig positiv gegenüber dem Emitter gemacht wird. Auf diese Weise entstein ein Sperrstrom, der zur Richtung des Basisstromes entgegengesetzt ist und bew^;rkt, daß der Transistor rasch in seinen Sperrzustand übergeht. Der besondere Vorteil, den die Verwendung der Induktivität 39 mit sich bringt, besteht darin, daß der Transistor 31 infolge dei kurzzeitigen positiven Spannungsspitze im Ausschaltaugenblick erheblich größere, zwischen Emitter und Kollektor auftretende Sperrspannungen auszuhalten vermag.In order to considerably shorten the time that the transistor 31 needs for the transition from the current-conducting to the non-conducting operating state and to reduce the power loss occurring in the transistor during this switching process, an iron core 38 is installed parallel to the emitter-base path of the transistor 31 provided inductance 39 is provided. A semiconductor rectifier 40 which is permeable in the same direction as the emitter-base section of the transistor is arranged in series with this. The winding of the inductive circuit 39 is connected in series with a series resistor 41 directly connected to the positive line 32 and is connected in parallel with a capacitor 42. As long as the interrupter lever 22 touches its mating contact * 35, these two contacts can not only be used! Base current of the transistor 31 flow, but also, Mn to the emitter-base path parallel secondary current J which generates a magnetic field in the iron * τη 38 of the inductance 39. As soon as the interrupter lever 22 is lifted off, it interrupts the base current of the transistor 3t and the secondary current J _n . The magnetic field present in the iron core 38 generates an inductive voltage on the winding 39 at the instant of interruption. By making the potential of the base B of the transistor 31 briefly positive with respect to the emitter. In this way, a reverse current pits which is opposite to the direction of the base current and moves ^; rkt that the transistor quickly goes into its blocking state. The particular advantage that the use of the inductance 39 brings with it is that the transistor 31 is able to withstand considerably higher reverse voltages occurring between the emitter and collector due to the brief positive voltage spike at the moment of switch-off.

Hie.-zu 1 Blatt ZeichnungenHere-to 1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Battery ignition system with one ignition coil and one in the primary circuit of the ignition coil Transistor made by one in its base-collector-Kxeis arranged interrupter is controlled from the conductive to the non-conductive state, and with an emitter-base path of the transistor bypassing the parallel circuit, the one magnetically against the Ignition coil contains decoupled inductance, thereby characterized in that the inductance (39) with a rectifier (40) in series is connected, the rectifier together with the emitter-base path of the transistor (31) has the same forward direction and is conductive when the breaker is closed.

2. Battery ignition system according to claim 1, characterized in that parallel to the Induk- a.i activity (39) a capacitor (42) is provided.

3. Battery ignition system according to claim I and 2, characterized in that one in series with the inductance (39) and the rectifier (40) Limiting resistor (41) is provided.