DE2823788C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Zündanlage nach der Gattung des Patentanspruchs. Eine derartige Zündanlage ist in der DE-OS 25 27 726 beschrieben. Diese bekannte Zündanlage weist eine Stromregelvorrichtung auf, die bei leitendem Schalttransistor den Strom durch die Zünd­ spule begrenzt. Weiterhin ist dort eine Klammerungsvorrichtung vorge­ sehen, die dafür sorgt, daß über der Kollektor-Emitter-Strecke des Schalttransistors zu hohe Spannungen nicht auftreten können. Wird nun aufgrund von zu hohen Spannungen der Schalttransistor leitend geschal­ tet, kommt unter Umständen ein so hoher Kollektor-Emitter-Strom zu­ stande, daß die Stromregelungsschaltung anspricht und der Klam­ mer-Schaltung entgegenwirkt. Dies hat zur Folge, daß der Schalttran­ sistor nicht mehr hinreichend leitend gesteuert werden kann, so daß unter Umständen trotz Klammerung eine Schädigung des Endstufen-Tran­ sistors gegeben ist.

Aus der DE-OS 23 39 896 ist eine weitere Zündeinrichtung für Brennkraftma­ schinen bekanntgeworden, bei der die Endstufen-Transistoren durch eine Klammerschaltung vor Überspannungen geschützt sind. In dieser Druckschrift ist in der Zuleitung zu den Endstufen-Transistoren eine Diode geschaltet, die verhindert, daß ein bei der Klammerung auftre­ tender Strom über die Kollektor-Emitter-Strecke abfließen und diese gegebenenfalls zerstören kann. Unvorteilhaft herbei ist, daß an die­ ser Diode im Ansteuerungsfall ein Spannungsabfall auftritt und zudem die Diode auch im Durchlaßzustand einen endlichen Widerstand hat, so daß zur Umsteuerung des Endstufen-Transistors ein entsprechend großes Ansteuersignal zur Verfügung gestellt werden muß.

Schließlich zeigt die DE-OS 27 28 623 eine Zün­ dunganordnung auf, die eine Klammer-Schaltung sowie eine Stromre­ gelung des Stromes durch die Zündspule hat. Bei dieser Druckschrift ist zwar im Ansteuerzweig ebenfalls eine Diode angeordnet, dies hat zur Folge, daß aufgrund des Spannungsabfalls an der Diode ein größeres Ansteuersignal zur Verfügung gestellt werden muß, während die Strom­ regelung weiterhin bei ihrem Ansprechend dem Klammereffekt entgegen­ wirken kann.

Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik und der aufgezeigten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Zündanlage mit Klammervorrichtung und Stromregelung anzugeben, bei der der Zündtransistor nicht durch ein unkontrolliertes Zusammenspiel der Klammervorrichtung und der Stromregelung gefährdet wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Zündanlage bietet den Vorteil, daß gleichzeitig eine Primärstrom-Überwachung und eine Kollektor-Basis-Klammerung er­ möglicht wird, ohne daß sich die hierfür erforderlichen Schaltkreise in ihrer Funktion gegenseitig beeinträchtigen können. Besonders vor­ teilhaft ist dabei, daß während der Offenzeit des Schalttransistors die Stromregelung durch einen weiteren Transistor außer Betrieb ge­ setzt werden kann, so daß bei einem Aufregelungsvorgang des Schalt­ transistors die Stromüberwachungsschaltung nicht ansprechen kann.

Zeichnung

Die Erfindung weiter ausbildende Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung werden nachstehend an­ hand einer Zeichnung näher erläutert.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Bei der Zündanlage gemäß Figur ist die Primärwicklung 10 einer Zünd­ spule einerseits mit dem Pluspol der Batterie, also mit Batteriespan­ nung U _B verbunden und andererseits mit dem Kollektor eines Zündtran­ sistors 12, dessen Emitter über einen Meßwiderstand 14 an Bezugspoten­ tial liegt. Parallel zu der Kollektor-Basis-Strecke des Zündtransi­ stors 12 könnte nun zur Herbeiführung einer Kollektor-Basis-Klammerung zum Schutz des Zündtransistors 12 gegen Überspannungen einfach eine Zenerdiode mit einer entsprechend hohen Schwellwertspannung liegen. Beim Ausführungsbeispiel ist jedoch zur Herbeiführung der Kollek­ tor-Basis-Klammerung parallel zur Kollektor-Emitter-Strecke des Zünd­ transistors ein Parallelzweig mit zwei Widerständen 16, 18 vorgesehen, deren gemeinsamer Verbindungspunkt 20 über zwei in Reihe geschaltete Zenerdioden 22, 24 mit der Basis des Zündtransistors 12 verbunden ist, während zwischen der Basis des Zündtransistors 12 und dessen Emitter noch ein zusätzlicher Widerstand 26 liegt. Die Basis eines zusätzli­ chen Transistors 28 ist über eine Spannungsteileranordnung 38 mit Widerständen 40, 42, 44 mit dem emitterseitigen Anschluß des Meßwider­ standes 14 verbunden. Dabei versteht es sich, daß die Spannungsteiler­ anordnung 38 zwar in der Praxis zweckmäßig, im Prinzip jedoch nicht erforderlich ist. Der Emitter des zusätzlichen Transistors 28 ist mit Bezugspotential verbunden, während sein Kollektor über einen geeigne­ ten Kollektorwiderstand 46 an Batteriespannung U _B liegt.

Der Zündtransistor 12 bildet in der Praxis die Endstufe einer mehr oder weniger komplizierten Steuerschaltung, und wird von dem nicht dargestellten Teil der Steuerschaltung an seiner Basis ange­ steuert, wie dies durch einen Pfeil angedeutet ist. Der Basisanschluß eines mit seinem Emitter an der Batteriespannung U _B und mit seinem Kollektor an dem Widerstand 46 liegenden Treibertransistors 48 bildet den Schaltungspunkt 48′, an dem die Steuersignale von der Steuerschal­ tung eintreffen.

Bei der Zündanlage gemäß Figur ist der Kollektor des zusätzlichen Transistors 28 direkt mit der Basis des Zündtransistors 12 verbunden.

Die Zündanlage gemäß Figur arbeitet wie folgt:

Am Ende einer Offenzeit, in der ein Zündimpuls auf der Sekundärseite der Zündspule mit der Primärwicklung 10 erzeugt und in der der Zündtransistor 12 gesperrt war, wird der Zündtransistor 12 durch die Steuerschaltung in den leitenden Zustand gebracht. Nunmehr fließt ein Strom von Batteriespannung U _B über die Primärwicklung 10, die Kol­ lektor-Emitter-Strecke des Zündtransistors 12 und den Meßwiderstand 14 nach Bezugspotential. Aufgrund der Induktivität der Zündspule steigt der Strom in der Serienschaltung 10, 12, 14 nach einer vorgegebenen Funktion an. Dabei ergibt sich eine zunehmende Spannung über dem Meß­ widerstand 14. Sobald diese Spannung, welche einem vorgegebenen Strom durch die Primärwicklung 10 entspricht, einen bestimmten Wert erreicht bzw. übersteigt, wird der bis dahin gesperrte zusätzliche Transistor 28 leitend gesteuert, was zur Folge hat, daß die Leitfähigkeit des bis zu diesem Zeitpunkt voll leitenden Zündtransistors 12 etwas verringert wird, so daß der Strom über die Primärwicklung 10 nicht weiter über den vorgegebenen Maximalwert hinaus ansteigt. Dieser Zustand, der in modernen Transistorzündanlagen durch eine geeignete Schließzeitsteue­ rung möglichst kurz gehalten wird, dauert an, bis die Steuerschaltung im Zündzeitpunkt den Zündtransistor 12 sperrt, was in bekannter Weise zu einem steilen Anstieg der Spannung über der Primärwicklung 10 und damit auch über der Sekundärwickung (nicht dargestellt) der Zündspule führt, welche nunmehr einen Zündfunken für eine Zündkerze der mit der Zündanlage ausgerüsteten Brennkraftmaschine liefern kann.

Wenn nun nach dem Sperren des Zündtransistors 12, d. h. während der Offenzeit, aus irgendeinem Grund an der Primärwicklung 10 eine Über­ spannung auftritt und die Gefahr besteht, daß die Sperrspannung des Zündtransistors 12 überschritten werden könnte, was dessen Zerstörung zur Folge hätte, dann bewirkt dieses Überspannung ein Durchschalten der Zenerdioden 22, 24, wodurch sich an der Basis des Zündtransistors 12 ein Potential ergibt, welches diesen im allgemeinen verhältnismäßig kurzfristig leitend steuert. Hierdurch wird eine gefährliche Überspan­ nung über der Primärwicklung 10 abgebaut, ohne daß die Fähigkeit der Zündanlage, einen Zündfunken zu erzeugen, hierdurch beeinträchtigt würde, da die Zenerdioden 22, 24 nach einem Absinken der Spannung über der Primärwicklung 10 auf einen zulässigen Wert sofort wieder sperren.

Da eine drohende Überspannung über der Primärwicklung 10 sehr schnell abgebaut werden muß, wird der Zündtransistor 12 beim Ansprechen der Zenerdioden 22, 24 so weit leitend gesteuert, daß sich über dem Meß­ widerstand 14 eine ausreichend hohe Spannung ergibt, um den zusätz­ lichen Transistor 28 leitend zu steuern. Der über die Zenerdioden 22, 24 fließende Strom könnte über die Kollektor-Emitter-Strecke des zu­ sätzlichen Transistors 28 abfließen, so daß das Basispotential für den Transistor 12 soweit abgesenkt würde, daß dieser nicht leitend gesteu­ ert würde und somit gefährdet sein könnte.

Um dennoch zu verhindern, daß der bei einer Überspannung über die Ze­ nerdioden 22, 24 fließende Strom über die Kollektor-Emitter-Strecke des zusätzlichen Transistors 28 abfließen kann, ist dessen Basis zu­ sätzlich mit dem Kollektor eines Vortransistors 52 verbunden, dessen Kollektor außerdem über einen Widerstand 54 an Batteriespannung und dessen Emitter an Bezugspotential liegt. Die Basis des Vortransistors 52 erhält nun erfindungsgemäß von der Steuerschaltung, wie dies durch einen Pfeil angedeutet ist, solche Steuersignale, daß der Vortran­ sistor 52 während der Offenzeit, d. h. während der Zeit, in der der Zündtransistor 12 normalerweise gesperrt bleiben sollte, im leitenden Zustand gehalten wird, so daß die Spannung über dem Meßwiderstand 14 bei einem Ansprechen der Kollektor-Basis-Klammerung des Zündtransi­ stors 12 an der Basis des zusätzlichen Transistors 28 nicht wirksam werden kann und dieser im gesperrten Zustand gehalten wird. Auf diese Weise wird ein Ab­ fließen des Stroms über die Zenerdioden 22, 24 beim Auftreten einer Überspannung an der Primärwicklung 10 sicher verhindert, so daß die einwandfreie Funktion der Kollektor-Basis-Klammerung für den Zünd­ transistor 12 nicht beeinträchtigt werden kann.

Die vorstehende Beschreibung macht deutlich, daß die bekannten Zündanlagen, mit den erfindungsgemäßen einfachen Mitteln ergänzt werden können, da es keinerlei Schwierigkeiten bereitet, gleichzeitig mit der Erzeugung eines Sperrsignals für den Zündtransistor 12 ein komplementäres Signal zu erzeugen, welches den Vortransistor 52 während der Offenzeit im voll leitenden Zustand hält.

Claims (1)

1. Zündanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer Gleichspannungs­ quelle, mit einer an die Gleichspannungsquelle anlegbaren Serien­ schaltung aus einer Primärwicklung einer Zündspule, aus der Kollek­ tor-Emitter-Strecke eines Zündtransistors, dessen Basis durch eine Zündwinkelsteuerschaltung angesteuert wird, und aus einem Meßwider­ stand, an dem eine dem Strom über die Primärwicklung proportionale Spannung abfällt, aus welcher eine Steuerspannung für einen zusätz­ lichen Transistor abgeleitet wird, dessen Schaltstrecke mit der Basis des Zündtransistors verbunden ist und wenn sie leitend gesteuert wird, den Zündtransistor durch Ableiten seines Basisstroms sperrt, und mit einer für den Zündtransistor zum Schutz gegen Überspannungen vorgesehenen Kollektor-Basis-Klammerung mit mindestens einem Schwellwertglied in einem zwischen dem Kollektor und der Basis des Zündtransistors liegenden Parallelzweig, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vortransistor (52) vorgesehen ist, mit dessen Hilfe das Abfließen des beim Ansprechen des Schwellwertgliedes (22, 24) durch den Parallelzweig (16, 22, 24) fließenden Stroms über die Kollektor-Emitter-Strecke des zusätzlichen Transistors (28) ver­ hindert wird, daß die Schaltstrecke des Vortransistors (52) der Basis-Emitter-Strecke des zusätzlichen Transistors (28) parallel geschaltet ist und daß der Vortransistor (52) durch die Steuerschaltung für die Dauer der Offenzeit für den Zündtransistor (12) in den voll leitenden Zustand gesteuert wird.