DE2527725A1

DE2527725A1 - Schaltungsanordnung mit einer zuendspule und einer stromregelung fuer diese

Info

Publication number: DE2527725A1
Application number: DE19752527725
Authority: DE
Inventors: Christoph Ing Grad Doemland; Manfred Lotzmann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1975-06-21
Filing date: 1975-06-21
Publication date: 1976-12-30
Also published as: DE2527725C3; US4147145A; DE2527725B2

Description

VO L KSWAGENWERK 20. Juni 1975

Aktiengesellschaft
3180 Wolfsburg

Unsere Zeichen: E 1998
1702-pt-hu-sa

Schaltungsanordnung mit einer Zündspule und einer Stromregelung für diese

Ein Problem bei elektronischen Zündeinrichtungen, wie sie in zunehmendem Maße für in Kraftfahrzeuge eingebaute Brennkraftmaschinen eingesetzt werden, ist die Vermeidung einer unzulässigen Erwärmung einzelner Schaltungsbauteile, insbesondere der Zündspule. Die Zündspule wird aus der Batterie, im Beispiel des Fahrzeugs, gespeist, deren Ladungszustand demgemäß die Größe des Ladestroms der Zündspule bestimmt. Gerade bei Kraftfahrzeugen ist der Ladungszustand der Batterie und damit die Batteriespannung großen Schwankungen unterworfen, da bekanntlich die Batteriespannung infolge ihrer Temperaturabhängigkeit an Wintermorgen erheblich niedriger sein kann als nach einer Autobahnfahrt an Sommertagen. Damit auch im kalten Zustand der Batterie eine einwandfreie Zündung erreicht wird, muß die Zündspule so ausgelegt werden, daß der zu ihrer Aufladung erforderliche Werf des Stromes auch bei abgesunkener Batteriespannung erreicht wird. Dies wiederum bedeutet, daß,

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sofern keine Gegenmaßnahmen getroffen sind, bei voll aufgeladener 'Batterie der der Zündspule zugeführte Strom größer ist und eine unerwünschte Aufheizung der Zündspule bewirkt.

Aus diesem Grund sind beispielsweise aus der Offenlegungsschrift 2 303 087, ίΌ2ρ, 3/04» Schaltungsanordnungen mit einer aus einer Batterie gespeisten Zündspule und einer Stromregelung für den dieser zugeführten Strom bekannt. Eine derartige Schaltungsanordnung betrifft auch die Erfindung. Bei der zitierten bekannten Schaltungsanordnung wird über einen Widerstand ein Spannungsabfall erzeugt, der proportional dem Istwert des Stromes der Zündspule ist. Wie Untersuchungen ergeben haben, läßt sich mit einer in dieser Weise stromabhängig gewonnenen Eegelgröße, die dann einen Transistor steuert, zwar eine starke Verringerung des Stromanstiegs mit zunehmender Batteriespannung erzielen, jedoch nicht in einem Maße, daß in erwünschter Weise ein weiterer Stromanstieg und damit eine weitere Erwärmung der Zündspule praktisch vermieden Bind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der oben beschriebenen 4rt zu schaffen, die diesen Nachteil vermeidet, also oberhalb eines vorbestimmten Werts der Batteriespannung eine zumindest annähernde Zonstanz des Stromes durch die Zündspule sicherstellt. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Stromregelung ein Fetzwerk zur Bildung einer Regelgröße aus einem von dem Strom und einem von der Batteriespannung abhängigen Anteil enthält.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist also darin zu sehen, daß die Hegelgröße nicht allein aus dem Istwert des Stromes durch die Zündspule abgeleitet wird, sondern daß sie auch einen von dem jeweiligen Istwert der Batteriespannung abhängenden An-

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teil /besitzt. Damit ist, wie Untersuchungen gezeigt haben, eine Überkompensation in dem Sinne möglich, daß nicht nur durch den stromabhängigen Anteil der Regelgröße der Anstieg des Stromes mit wachsender Batteriespannung verringert wird, sondern daß der Terlauf des Stromes über der Batteriespannung oberhalb eines vorgegebenen Wertes desselben gleichsam eine flache Kuppe bildet, also der Strom bei höheren Batteriespannungen sogar geringfügig abnimmt. Damit ist sichergestellt, daß oberhalb dieses vorgegebenen Werts der Batteriespannung der Zündspule ein praktisch konstanter Strom zugeführt wird, wobei die Auslegung der Stromregelung verständlicherweise so getroffen ist, daß dieser Wert der die erforderliche Zündspannung sicherstellende Nennwert oder Sollwert des Spulenstroms ist.

Schaltungsmäßig kann die Erfindung im einzelnen so ausgeführt sein, daß die Stromregelung einen Transistor mit einer Steuerelektrode enthält, die an der Batteriespannung über einen Spannungsteiler mit Widerständen liegt, von denen zumindest einer in der Stromzuführung zu der Zündspule liegt und die so dimensioniert sind, daß der Transistor erst bei Erreichen eines die erforderliche Zündspannung sicherstellenden Sollwerts des Stromes leitend wird. Den Transistor wird man als eingangsseitige Ableitung eines Stromverstärkers schalten.

Besonders zweckmäßig ist es, die Zündspule derart widerstandsarm auszulegen, daß sich der Sollwert des Stromes bereits bei unterhalb einer Nennspannung liegenden Batteriespannungen einstellt. Gemäß einer älteren Patentanmeldung läßt sich eine solche widerstandsarme Zündspule, die auch den Vorteil eines steilen Spannungsanstiegs besitzt, beispielsweise dadurch herstellen, daß infolge Schwächung der Verkopplung von Primär- und Sekundärwicklung eine Eeaonanzüberhöhung der Streuresonanz auftritt. Die Streuresojianz liegt dabei bei Frequenzen oberhalb der

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Parallelresonanzfrequenz. Da die Streuresonanz bei einer Frequenz auftritt, die bestimmt ist durch das Zusammenwirken der in Reihe liegenden Streuinduktivität und der Wicklungskapazität, läßt sich diese Resonanzüberhöhung beispielsweise dadurch erreichen, daß man Scheibenspulen verwendet, also bewußt für eine bessere Ausbildung des Streufeldes als bei den üblicherweise verwendeten langgestreckten Zylinderspulen sorgt.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird im folgenden anhand der Figur erläutert.

Diese Schaltung für das elektronische Zündsystem einer in ein Fahrzeug eingebauten, an der Klemme 1 mit der Fahrzeugbatterie verbundenen Zündanlage enthält die Stillstandsabschaltung 2 hinter der Eingangsklemme 3 für von einem Impulsgeber, beispielsweise einem Unterbrecherkontakt, in drehzahlabhängiger Folge gelieferte Ansteuefimpulse, die Treiberstufe 3» die erfindungsgemäß ausgebildete spannungsabhängige Stromregelung 4i die Leistungsstufe 5 und schließlich die Zündspule 6.

Die Stillstandsabschaltung enthält als.wesentliche Bestandteile den Kondensator 7 u^d die im Ladestromkreis desselben liegenden Widerstände 8 und 9 sowie die Diode 11, die zur Entladung des Kondensators 7 über den Widerstand 12 dient. Sobald an der Klemme 3 Masseimpulse erscheinen, lädt sich der Kondensator 7 über die genannten Widerstände 8 und 9 auf, während er nach jedem Öffnen des Unterbrecherkontakts - oder der anderen, an die Klemme 3 angeschlossenen Einrichtung - über die Diode 11 und den Widerstand 12 entladen wird. Erfolgt jedoch kein Öffnen des TTnterbrecherkontakts, wie dies bei Stillstand der Maschine und eingeschalteter Zündung der Fall ist, so lädt sich der Kondensator 7 auf die Batteriespannurfg-auf und sperrt den Transistor 13 der Darlington-Schaltung/ 14· Damit wird auch der weitere Darlington-

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Stromverstärker 15 gesperrt, so daß kein Strom in die Zündspule 6 fließen kann. Diese ist demgemäß gegen Erwärmung bei Stillstand der Maschine geschützt.

Zur Regelung des Stromes durch die Zündspule 6 dient der Transistor 16, der als eingangsseitige Stromableitung zu der Darlington-Schaltung 15 geschaltet ist. Seine Basis steht über einen die Widerstände I7, 18 und I9 enthaltenden Spannungsteiler mit der Batterie in Verbindung, so daß über den hochohmigen Widerstand 17 ein von der Batteriespannung abhängiger Anteil der Regelgröße erzeugt wird. Über den Widerstand I9 fließt der Strom zu der Zündspule 6, so daß an diesem Widerstand ein Spannungsabfall erzeugt wird, der einen von dem Strom abhängigen Anteil der Regelgröße darstellt. Durch Erzeugen einer derart zusammengesetzten Regelgröße erfolgt oberhalb eines vorgegebenen Werts des Stromes, bei dem der Transistor 16 durchgesteuert wird, eine Regelung auf einen konstanten Stromwert.

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Claims

ANSPRÜCHE

Schaltungsanordnung mit einer aus einer Batterie gespeisten Zündspule und einer Stromregelung für den dieser zugeführten Strom, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromregelung (4) ein netzwerk (17» 1β, 19) ^ζυ·^Γ Bildung einer Regelgröße aus einem von dem Strom und einem von der Batterie spannung ab hängigen Anteil enthält.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromregelung (4) einen Transistor (16) mit einer Steuerelektrode enthält, die an der Batteriespannung über einen Spannungsteiler mit Widerständen (17»18»19) liegt, von denen zumindest einer (19) in der Stromzuführung zu der Zündspule (6) liegt und die so dimensioniert sind, daß der Transistor (16) erst bei Erreichen eines die erforderliche Zündspannung sicherstellenden Sollwerts des Stromes leitend wird.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (16) als eingangsseitige Ableitung eines Stromverstärkers (I5) geschaltet ist.

4· Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet,daß die Zündspule (6) derart widerstandsarm ausgelegt ist, daß sich der Sollwert des Stromes bereits bei unterhalb einer Nennspannung liegenden Batteriespannungen einstellt.

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