EP1431573A1 - Circuit for noise suppression in a ignition system of a vehicle - Google Patents

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Publication number
EP1431573A1
EP1431573A1 EP03022144A EP03022144A EP1431573A1 EP 1431573 A1 EP1431573 A1 EP 1431573A1 EP 03022144 A EP03022144 A EP 03022144A EP 03022144 A EP03022144 A EP 03022144A EP 1431573 A1 EP1431573 A1 EP 1431573A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
winding
circuit arrangement
connection
ignition
winding end
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03022144A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Alfredo Hoffmann
Christoph Nohtse
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP1431573A1 publication Critical patent/EP1431573A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • F02P3/04—Layout of circuits
    • F02P3/055—Layout of circuits with protective means to prevent damage to the circuit, e.g. semiconductor devices or the ignition coil
    • F02P3/0552—Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices

Definitions

  • the present invention relates to a circuit arrangement for generating high-voltage ignition pulses for an internal combustion engine with an ignition transformer and Radio interference suppression.
  • Such a circuit arrangement is known from EP 0 887 546 A2, in which one Ignition system described with an ignition transformer with primary winding and secondary winding is, the primary winding with a winding end at the positive pole of a direct current source and with the other end of the winding via a current switching element with ground connected is.
  • the secondary winding has a winding end with a spark plug and with the other winding end via a zener diode polarized in the forward direction Ground connected. This is also connected to the positive pole of the direct current source Winding end of the primary winding via a reverse polarized Zener diode with the Winding end of the secondary winding connected, which in the forward direction polarized zener diode is connected to ground.
  • an ignition system for an internal combustion engine is known from EP 1 217 206 A2, in which a primary coil of an ignition transformer via a current switching element in Series connection is connected to a direct current source and a secondary winding of the Ignition transformer with a first winding end over a polarized in the forward direction Zener diode and a resistor connected in parallel with the Zener diode with ground and with the other end of the winding via a forward polarity diode with a spark plug connected is. Radio interference suppression of the primary winding takes place in this circuit arrangement disadvantageously not taking place.
  • DE 3336624 A1 is an interference suppressor for ignition systems in internal combustion engines known with an ignition coil, the primary winding via a current switching element in series connection is connected to a direct current source, which is connected to the positive pole of the DC source connected winding end of the primary winding via an interference suppression capacitor and a diode connected in parallel and reverse polarity connected to ground is.
  • the reverse polarity diode can cause positive overvoltages disadvantageously not be derived against mass.
  • the object of the present invention is a circuit arrangement for generation of high-voltage ignition pulses for an internal combustion engine of the type mentioned Type to create with both a reverse polarity protection of the circuit arrangement as well effective interference suppression can be achieved.
  • the first winding end of the primary coil is connected in a protective circuit two oppositely polarized Zener diodes with the ground connection or with Ground connected, exclusively via both Zener diodes of this protective series connection surges generated by the primary winding are conducted. surges the primary winding can be derived with low resistance to ground, so that effective radio interference suppression in addition to reverse polarity protection of the circuit arrangement can be achieved.
  • the protective series connection of the Zener diodes is advantageously an interference suppression capacitor connected in parallel, the high-frequency interference at the first winding end of the primary winding shorts to ground.
  • the two zener diodes of the series protection circuit are advantageously combined into a suppressor diode, which increases the circuit complexity and the cost is reduced.
  • a first winding end of the secondary winding is also directly connected to the Ground connection connected to the circuit via a spark plug, which with the other winding end of the secondary winding is connected to be able to manufacture.
  • both in the secondary winding An increase as well as a decrease in the current flowing through the primary winding Voltage induced.
  • the secondary winding is connected to the ground connection via a diode.
  • a diode Depending on Polarity of the diode is either from the opposite winding end of the secondary winding delivered a positive or a negative ignition pulse.
  • the diode can advantageously can be replaced by a series connection of several diodes polarized in the same direction, to increase the dielectric strength.
  • the winding end opposite the first winding end of the secondary coil to which the high-voltage ignition pulses are present is advantageously with a connector connected to a spark plug.
  • This can be a connector that is rigidly connected to the circuit arrangement, so that the entire circuit arrangement can be attached to the spark plug and held there.
  • Next to it is the Connection of a flexible connection line to the second winding end of the secondary winding conceivable for connection to the spark plug.
  • the circuit arrangement can be used to generate high-voltage ignition pulses for several Ignition devices or spark plugs are used, the one from the secondary winding generated ignition pulses from an ignition distributor to the various spark plugs must be distributed.
  • the circuit arrangement according to the invention is preferably used to generate High-voltage ignition pulses used for a single spark plug or ignition device, so that a corresponding circuit arrangement can be provided for each spark plug got to.
  • the circuit arrangement according to the invention is particularly suitable for use in an ignition system of a motor vehicle.
  • the single figure shows the structure of a circuit arrangement for generating high-voltage ignition pulses for an internal combustion engine of a motor vehicle according to a Embodiment of the present invention.
  • the circuit arrangement shown in the figure is used to generate high-voltage ignition pulses for an internal combustion engine in a motor vehicle.
  • the one shown Circuit arrangement set up so that it with a voltage source 10, which is formed by a car battery of the motor vehicle, and with a spark plug 12 of the Internal combustion engine can be connected.
  • the circuit arrangement has one Supply voltage connection 7 for connecting to the positive pole of the voltage source 10 and a ground connection 8 for connecting to the vehicle ground 9 or to the negative pole of the current source 10.
  • the circuit arrangement comprises one Ignition pulse connection 13, which is used for connection to the center electrode of the spark plug 12.
  • the core of the circuit arrangement is the ignition transformer 1 with a primary winding 2 is inductively coupled to a secondary winding 3.
  • the primary winding 2 is over a first one Winding end with the supply voltage connection 7 and with an opposite second winding end connected to ground via a current switching element 4.
  • the Current switching element 4 is a transistor, the base of which has an unspecified one Connection is controlled by an engine control unit such that the ignition pulse connection 13 the ignition pulse is present at the right time.
  • the base of transistor 4 controlled with a rectangular pulse, whereupon due to the inductance of the primary winding 2 the current through the primary winding 2 initially rises essentially linearly.
  • the Rectangular pulse for driving the current switching element 4 is timed so that the current through the primary winding 2 does not saturate.
  • the winding end of the secondary winding 3, which is not connected to the ignition pulse connection 13 is connected via a series connection of three diodes polarized in the forward direction 11 connected to the ground terminal 8.
  • the diodes 11 achieve that only with negative ignition pulses at the ignition voltage connection 13, an ignition current can flow. This means that only the one at the end of the rectangular pulse for driving the current switching element 4 resulting voltage pulse in the secondary winding 3 via the ignition pulse connection 13 is passed to the spark plug 12.
  • the suppressor diode 5 consists of a series connection of opposite polarized zener diodes. Furthermore, the suppressor diode 5 is an interference suppression capacitor 6 connected in parallel, in particular to short-circuit high-frequency interference to ground 9. Due to the direct connection of the interference suppression capacitor 6 between ground and the first winding end of the primary winding 2 becomes an effective and low-resistance Derivation of the interference pulses reached.
  • polarity reversal protection for the circuit arrangement is provided by the suppressor diode 5 reached to avoid damage if the car battery is incorrectly installed.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

The circuit has a supply voltage connection for connecting to a first terminal of a d.c. source, an earth connection for connecting to the second terminal and an ignition transformer with a primary winding with ends connected to the supply voltage connection and via a current switch element to the second d.c. source terminal. The first primary winding end is connected to the earth connection via two opposite polarity Zener diodes in series. The circuit arrangement has a supply voltage connection for connecting to a first terminal of a d.c. source (10), an earth connection (8) for connection to the second terminal and an ignition transformer (1) with a primary winding (2) with ends connected to the supply voltage connection and via a current switch element (4) to the second terminal of the d.c. source. The first winding end of the primary winding is connected to the earth connection via a protective series circuit (5) of two opposite polarity Zener diodes.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Hochspannungszündimpulsen für einen Verbrennungsmotor mit einem Zündtransformator und einer Funkentstörung.The present invention relates to a circuit arrangement for generating high-voltage ignition pulses for an internal combustion engine with an ignition transformer and Radio interference suppression.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist durch die EP 0 887 546 A2 bekannt, in der eine Zündanlage mit einem Zündtransformator mit Primärwicklung und Sekundärwicklung beschrieben ist, wobei die Primärwicklung mit einem Wicklungsende am Pluspol einer Gleichstromquelle und mit dem anderen Wicklungsende über ein Stromschaltelement mit Masse verbunden ist. Die Sekundärwicklung ist mit einem Wicklungsende mit einer Zündkerze und mit dem anderen Wicklungsende über eine in Durchlassrichtung gepolte Zenerdiode mit Masse verbunden. Weiterhin ist das mit dem Pluspol der Gleichstromquelle verbundene Wicklungsende der Primärwicklung über eine in Sperrrichtung gepolte Zenerdiode mit dem Wicklungsende der Sekundärwicklung verbunden, welches über eine in Durchlassrichtung gepolte Zenerdiode mit Masse verbunden ist. Mit Hilfe der zwischen den beiden Wicklungen geschalteten Zenerdiode werden Überspannungen an der Primärwicklung abgeleitet, wobei der abgeleitete Strom nachteiligerweise nicht direkt gegen Masse geleitet wird, sondern zunächst noch über die in Durchlassrichtung gepolte Zenerdiode fließt, über welche zusätzlich noch der über die Sekundärwicklung fließende Strom fließt.Such a circuit arrangement is known from EP 0 887 546 A2, in which one Ignition system described with an ignition transformer with primary winding and secondary winding is, the primary winding with a winding end at the positive pole of a direct current source and with the other end of the winding via a current switching element with ground connected is. The secondary winding has a winding end with a spark plug and with the other winding end via a zener diode polarized in the forward direction Ground connected. This is also connected to the positive pole of the direct current source Winding end of the primary winding via a reverse polarized Zener diode with the Winding end of the secondary winding connected, which in the forward direction polarized zener diode is connected to ground. With the help of between the two windings switched zener diode, overvoltages on the primary winding are derived, whereby the derived current is disadvantageously not conducted directly to ground, but initially still flows through the zener diode which is polarized in the forward direction, via which additionally the current flowing through the secondary winding still flows.

Weiterhin ist durch die EP 1 217 206 A2 eine Zündanlage für einen Verbrennungsmotor bekannt, bei dem eine Primärspule eines Zündtransformators über ein Stromschaltelement in Reihenschaltung mit einer Gleichstromquelle verbunden ist und eine Sekundärwicklung des Zündtransformators mit einem ersten Wicklungsende über eine in Durchlassrichtung gepolte Zenerdiode und einen der Zenerdiode parallel geschalteten Widerstand mit Masse und mit dem anderen Wicklungsende über eine in Durchlassrichtung gepolte Diode mit einer Zündkerze verbunden ist. Eine Funkentstörung der Primärwicklung findet bei dieser Schaltungsanordnung nachteiligerweise nicht statt.Furthermore, an ignition system for an internal combustion engine is known from EP 1 217 206 A2, in which a primary coil of an ignition transformer via a current switching element in Series connection is connected to a direct current source and a secondary winding of the Ignition transformer with a first winding end over a polarized in the forward direction Zener diode and a resistor connected in parallel with the Zener diode with ground and with the other end of the winding via a forward polarity diode with a spark plug connected is. Radio interference suppression of the primary winding takes place in this circuit arrangement disadvantageously not taking place.

Ferner ist durch die DE 3336624 A1 ein Entstörglied für Zündanlagen in Brennkraftmaschinen mit einer Zündspule bekannt, deren Primärwicklung über ein Stromschaltelement in Reihenschaltung mit einer Gleichstromquelle verbunden ist, wobei das mit dem Pluspol der Gleichstromquelle verbundene Wicklungsende der Primärwicklung über einen Entstörkondensator und eine parallel geschaltete und in Sperrrichtung gepolte Diode mit Masse verbunden ist. Durch die in Sperrrichtung gepolte Diode können positive Überspannungen nachteiligerweise nicht gegen Masse abgeleitet werden.Furthermore, DE 3336624 A1 is an interference suppressor for ignition systems in internal combustion engines known with an ignition coil, the primary winding via a current switching element in series connection is connected to a direct current source, which is connected to the positive pole of the DC source connected winding end of the primary winding via an interference suppression capacitor and a diode connected in parallel and reverse polarity connected to ground is. The reverse polarity diode can cause positive overvoltages disadvantageously not be derived against mass.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Hochspannungszündimpulsen für einen Verbrennungsmotor der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der sowohl ein Verpolschutz der Schaltungsanordnung als auch eine wirksame Funkentstörung erreicht werden kann.The object of the present invention is a circuit arrangement for generation of high-voltage ignition pulses for an internal combustion engine of the type mentioned Type to create with both a reverse polarity protection of the circuit arrangement as well effective interference suppression can be achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche definieren jeweils bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.This object is achieved by a circuit arrangement with the features of claim 1 solved. The dependent claims each define preferred and advantageous Embodiments of the present invention.

Erfindungsgemäß wird das erste Wicklungsende der Primärspule über eine Schutzreihenschaltung zweier entgegengesetzt gepolter Zenerdioden mit dem Masseanschluss bzw. mit Masse verbunden, wobei über beide Zenerdioden dieser Schutzreihenschaltung ausschließlich von der Primärwicklung erzeugte Überspannungen geleitet werden. Überspannungen der Primärwicklung können dadurch niederohmig gegen Masse abgeleitet werden, so dass sich zusätzlich zum Verpolschutz der Schaltungsanordnung eine wirksame Funkentstörung erzielen lässt.According to the invention, the first winding end of the primary coil is connected in a protective circuit two oppositely polarized Zener diodes with the ground connection or with Ground connected, exclusively via both Zener diodes of this protective series connection surges generated by the primary winding are conducted. surges the primary winding can be derived with low resistance to ground, so that effective radio interference suppression in addition to reverse polarity protection of the circuit arrangement can be achieved.

Vorteilhafterweise ist der Schutzreihenschaltung der Zenerdioden ein Entstörkondensator parallel geschaltet, der hochfrequente Störungen am ersten Wicklungsende der Primärwicklung gegen Masse kurzschließt. Die beiden Zenerdioden der Schutzreihenschaltung sind vorteilhafterweise zu einer Suppressordiode zusammengefasst, wodurch sich der Schaltungsaufwand und der Kostenaufwand verringert.The protective series connection of the Zener diodes is advantageously an interference suppression capacitor connected in parallel, the high-frequency interference at the first winding end of the primary winding shorts to ground. The two zener diodes of the series protection circuit are advantageously combined into a suppressor diode, which increases the circuit complexity and the cost is reduced.

Vorteilhaferweise ist auch ein erstes Wicklungsende der Sekundärwicklung direkt mit dem Masseanschluss verbunden, um so den Stromkreis über eine Zündkerze, welche mit dem anderen Wicklungsende der Sekundärwicklung verbunden ist, herstellen zu können.Advantageously, a first winding end of the secondary winding is also directly connected to the Ground connection connected to the circuit via a spark plug, which with the other winding end of the secondary winding is connected to be able to manufacture.

Beim Beaufschlagen der Primärwicklung mit Strom wird in der Sekundärwicklung sowohl bei Zunahme als auch bei Abnahme des durch die Primärwicklung fließenden Stroms eine Spannung induziert. Um zur Erzeugung eines Zündimpulses definiert nur den bei Primärwicklungsstromzunahme oder -abnahme induzierten Spannungsimpuls der Sekundärwicklung zu einer Zündeinrichtung leiten zu können, wird vorteilhafterweise das erste Wicklungsende der Sekundärwicklung über eine Diode mit dem Masseanschluss verbunden. Je nach Polung der Diode wird vom gegenüberliegenden Wicklungsende der Sekundärwicklung entweder ein positiver oder ein negativer Zündimpuls geliefert. Die Diode kann vorteilhafterweise durch eine Reihenschaltung mehrerer in gleicher Richtung gepolter Dioden ersetzt werden, um die Spannungsfestigkeit zu erhöhen. Weiterhin kann durch die Reihenschaltung bei einer bestimmten geforderten Spannungsfestigkeit auch ein Kostenvorteil erzielt werden, da eine hohe geforderte Spannungsfestigkeit durch Reihenschaltung von mehreren kostengünstigen Dioden niedrigerer Spannungsfestigkeit erreicht werden kann. Ebenso wie beim Einsatz nur einer Diode bestimmt auch bei einer Reihenschaltung von Dioden die Anschlussrichtung, ob am entgegengesetzten Wicklungsende der Sekundärwicklung ein positiver oder negativer Zündspannungsimpuls geliefert wird.When current is applied to the primary winding, both in the secondary winding An increase as well as a decrease in the current flowing through the primary winding Voltage induced. In order to generate an ignition pulse only defines that when the primary winding current increases or decrease induced voltage pulse of the secondary winding Being able to lead to an ignition device advantageously becomes the first winding end the secondary winding is connected to the ground connection via a diode. Depending on Polarity of the diode is either from the opposite winding end of the secondary winding delivered a positive or a negative ignition pulse. The diode can advantageously can be replaced by a series connection of several diodes polarized in the same direction, to increase the dielectric strength. Furthermore, by connecting in series a certain required dielectric strength can also achieve a cost advantage because a high required dielectric strength through series connection of several inexpensive Lower dielectric strength diodes can be achieved. Just like in use only one diode determines the connection direction even when diodes are connected in series, whether a positive or at the opposite winding end of the secondary winding negative ignition voltage pulse is supplied.

Das dem ersten Wicklungsende der Sekundärspule entgegengesetzte Wicklungsende, an dem die Hochspannungszündimpulse anliegen, ist vorteilhafterweise mit einem Verbinder zum Anschluss an eine Zündkerze verbunden. Dieses kann ein Steckverbinder sein, der starr mit der Schaltungsanordnung verbunden ist, so dass die gesamte Schaltungsanordnung auf die Zündkerze aufgesteckt und dort gehalten werden kann. Daneben ist auch der Anschluss einer flexiblen Anschlussleitung an das zweite Wicklungsende der Sekundärwicklung zur Verbindung mit der Zündkerze denkbar.The winding end opposite the first winding end of the secondary coil to which the high-voltage ignition pulses are present is advantageously with a connector connected to a spark plug. This can be a connector that is rigidly connected to the circuit arrangement, so that the entire circuit arrangement can be attached to the spark plug and held there. Next to it is the Connection of a flexible connection line to the second winding end of the secondary winding conceivable for connection to the spark plug.

Die Schaltungsanordnung kann zur Erzeugung von Hochspannungszündimpulsen für mehrere Zündeinrichtungen bzw. Zündkerzen verwendet werden, wobei die von der Sekundärwicklung erzeugten Zündimpulse von einem Zündverteiler auf die verschiedenen Zündkerzen verteilt werden müssen.The circuit arrangement can be used to generate high-voltage ignition pulses for several Ignition devices or spark plugs are used, the one from the secondary winding generated ignition pulses from an ignition distributor to the various spark plugs must be distributed.

Vorzugsweise wird jedoch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Hochspannungszündimpulsen für eine einzige Zündkerze bzw. Zündeinrichtung verwendet, so dass für jede Zündkerze eine entsprechende Schaltungsanordnung vorgesehen sein muss.However, the circuit arrangement according to the invention is preferably used to generate High-voltage ignition pulses used for a single spark plug or ignition device, so that a corresponding circuit arrangement can be provided for each spark plug got to.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Zündanlage eines Kraftfahrzeugs.The circuit arrangement according to the invention is particularly suitable for use in an ignition system of a motor vehicle.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. The invention is described below with reference to a preferred embodiment explained in more detail on the accompanying drawing.

Die einzige Figur zeigt den Aufbau einer Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Hochspannungszündimpulsen für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.The single figure shows the structure of a circuit arrangement for generating high-voltage ignition pulses for an internal combustion engine of a motor vehicle according to a Embodiment of the present invention.

Die in der Figur dargestellte Schaltungsanordnung dient zum Erzeugen von Hochspannungszündimpulsen für einen Verbrennungsmotor in einem Kraftfahrzeug. Dazu ist die dargestellte Schaltungsanordnung so eingerichtet, dass sie mit einer Spannungsquelle 10, welche von einer Autobatterie des Kraftfahrzeugs gebildet wird, und mit einer Zündkerze 12 des Verbrennungsmotors verbunden werden kann. Dazu weist die Schaltungsanordnung einen Versorgungsspannungsanschluss 7 zum Verbinden mit dem Pluspol der Spannungsquelle 10 und einen Masseanschluss 8 zum Verbinden mit der Fahrzeugmasse 9 bzw. mit dem negativen Pol der Stromquelle 10 auf. Weiterhin umfasst die Schaltungsanordnung einen Zündimpulsanschluss 13, der zum Anschluss an die Mittelelektrode der Zündkerze 12 dient.The circuit arrangement shown in the figure is used to generate high-voltage ignition pulses for an internal combustion engine in a motor vehicle. For this is the one shown Circuit arrangement set up so that it with a voltage source 10, which is formed by a car battery of the motor vehicle, and with a spark plug 12 of the Internal combustion engine can be connected. For this purpose, the circuit arrangement has one Supply voltage connection 7 for connecting to the positive pole of the voltage source 10 and a ground connection 8 for connecting to the vehicle ground 9 or to the negative pole of the current source 10. Furthermore, the circuit arrangement comprises one Ignition pulse connection 13, which is used for connection to the center electrode of the spark plug 12.

Kern der Schaltungsanordnung ist der Zündtransformator 1 mit einer Primärwicklung 2, die induktiv mit einer Sekundärwicklung 3 gekoppelt ist. Die Primärwicklung 2 ist über ein erstes Wicklungsende mit dem Versorgungsspannungsanschluss 7 und mit einem entgegengesetzten zweiten Wicklungsende über ein Stromschaltelement 4 mit Masse verbunden. Das Stromschaltelement 4 ist ein Transistor, dessen Basis über einen nicht näher bezeichneten Anschluss von einem Motorsteuergerät derart angesteuert wird, dass am Zündimpulsanschluss 13 zur richtigen Zeit der Zündimpuls anliegt. Dazu wird die Basis des Transistors 4 mit einem Rechteckimpuls angesteuert, worauf auf Grund der Induktivität der Primärwicklung 2 der Strom durch die Primärwicklung 2 zunächst im Wesentlichen linear ansteigt. Der Rechteckimpuls zum Ansteuern des Stromschaltelements 4 ist zeitlich so bemessen, dass der Strom durch die Primärwicklung 2 nicht in die Sättigung kommt.The core of the circuit arrangement is the ignition transformer 1 with a primary winding 2 is inductively coupled to a secondary winding 3. The primary winding 2 is over a first one Winding end with the supply voltage connection 7 and with an opposite second winding end connected to ground via a current switching element 4. The Current switching element 4 is a transistor, the base of which has an unspecified one Connection is controlled by an engine control unit such that the ignition pulse connection 13 the ignition pulse is present at the right time. For this purpose, the base of transistor 4 controlled with a rectangular pulse, whereupon due to the inductance of the primary winding 2 the current through the primary winding 2 initially rises essentially linearly. The Rectangular pulse for driving the current switching element 4 is timed so that the current through the primary winding 2 does not saturate.

Das Wicklungsende der Sekundärwicklung 3, welches nicht mit dem Zündimpulsanschluss 13 verbunden ist, ist über eine Reihenschaltung von drei in Durchlassrichtung gepolten Dioden 11 mit dem Masseanschluss 8 verbunden. Durch die Dioden 11 wird erreicht, dass nur bei negativen Zündimpulsen am Zündspannungsanschluss 13 ein Zündstrom fließen kann. Dies bedeutet, dass nur der am Ende des Rechteckimpulses zum Ansteuern des Stromschaltelements 4 entstehende Spannungsimpuls in der Sekundärwicklung 3 über den Zündimpulsanschluss 13 zu der Zündkerze 12 geleitet wird.The winding end of the secondary winding 3, which is not connected to the ignition pulse connection 13 is connected via a series connection of three diodes polarized in the forward direction 11 connected to the ground terminal 8. The diodes 11 achieve that only with negative ignition pulses at the ignition voltage connection 13, an ignition current can flow. This means that only the one at the end of the rectangular pulse for driving the current switching element 4 resulting voltage pulse in the secondary winding 3 via the ignition pulse connection 13 is passed to the spark plug 12.

Während des Rechteckimpulses zur Ansteuerung des Stromschaltelements 4, während dem der Strom durch die Primärwicklung 2 ansteigt, wird zwar in der Sekundärwicklung 3 auch eine Spannung induziert, die jedoch auf Grund der Dioden 11 gesperrt wird und nicht zu einem unerwünschten Zündimpuls in der Zündkerze 12 führen kann.During the rectangular pulse to control the current switching element 4, during the the current through the primary winding 2 increases, in the secondary winding 3 too a voltage induced, which is blocked due to the diodes 11 and not to one unwanted ignition pulse in the spark plug 12 can result.

Auf Grund der Schaltvorgänge des Stromschaltelements 4 entstehen auch an der Primärwicklung 2 Überspannungen, die zu insbesondere hochfrequenten Störungen im Stromversorgungsnetz des Kraftfahrzeugs führen können. Um diese Störungen zu verringern, ist das erste Wicklungsende der Primärwicklung 2 über eine Suppressordiode 5 mit dem Masseanschluss 8 verbunden. Die Suppressordiode 5 besteht aus einer Reihenschaltung von entgegengesetzt gepolten Zenerdioden. Weiterhin ist der Suppressordiode 5 ein Entstörkondensator 6 parallel geschaltet, um insbesondere hochfrequente Störungen gegen Masse 9 kurzzuschließen. Auf Grund der direkten Verbindung des Entstörkondensators 6 zwischen Masse und dem ersten Wicklungsende der Primärwicklung 2 wird eine effektive und niederohmige Ableitung der Störimpulse erreicht.Due to the switching operations of the current switching element 4 also arise on the primary winding 2 overvoltages, which in particular cause high-frequency interference in the power supply network of the motor vehicle can lead. To reduce this interference, that is first winding end of the primary winding 2 via a suppressor diode 5 with the ground connection 8 connected. The suppressor diode 5 consists of a series connection of opposite polarized zener diodes. Furthermore, the suppressor diode 5 is an interference suppression capacitor 6 connected in parallel, in particular to short-circuit high-frequency interference to ground 9. Due to the direct connection of the interference suppression capacitor 6 between ground and the first winding end of the primary winding 2 becomes an effective and low-resistance Derivation of the interference pulses reached.

Weiterhin wird durch die Suppressordiode 5 ein Verpolschutz für die Schaltungsanordnung erreicht, um bei falsch eingebauter Autobatterie Schäden zu vermeiden. Furthermore, polarity reversal protection for the circuit arrangement is provided by the suppressor diode 5 reached to avoid damage if the car battery is incorrectly installed.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Zündtransformatorignition transformer
22
Primärwicklungprimary
33
Sekundärwicklungsecondary winding
44
Transistortransistor
55
Suppressordiodesuppressor
66
Entstörkondensatorsuppression capacitor
77
VersorgungsspannungsanschlussSupply voltage connection
88th
Masseanschlussground connection
99
MasseDimensions
1010
Autobatteriecar battery
1111
Diodendiodes
1212
Zündkerzespark plug
1313
ZündimpulsanschlussZündimpulsanschluss

Claims (8)

Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Hochspannungszündimpulsen für einen Verbrennungsmotor, mit einem Versorgungsspannungsanschluss (7) zum Verbinden mit einem ersten Pol einer Gleichstromquelle (10), einem Masseanschluss (8) zum Verbinden mit einem zweiten Pol der Gleichstromquelle (10) und einem Zündtransformator (1) mit einer Primärwicklung (2) und einer Sekundärwicklung (3), wobei die Primärwicklung (2) mit einem ersten Wicklungsende mit dem Versorgungsspannungsanschluss (7) verbunden ist und mit einem zweiten Wicklungsende über ein Stromschaltelement (4) mit dem zweiten Pol der Gleichstromquelle (10) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wicklungsende der Primärwicklung (2) über eine Schutzreihenschaltung (5) zweier entgegengesetzt gepolter Zenerdioden mit dem Masseanschluss (8) verbunden ist.Circuit arrangement for generating high-voltage ignition pulses for an internal combustion engine, having a supply voltage connection (7) for connecting to a first pole of a direct current source (10), a ground connection (8) for connecting to a second pole of the direct current source (10) and an ignition transformer (1) a primary winding (2) and a secondary winding (3), the primary winding (2) having a first winding end connected to the supply voltage connection (7) and a second winding end via a current switching element (4) to the second pole of the direct current source (10) can be connected, characterized in that the first winding end of the primary winding (2) is connected to the ground connection (8) via a protective series circuit (5) of two oppositely polarized Zener diodes. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zenerdioden der Schutzreihenschaltung (5) zu einer Suppressordiode zusammengefasst sind.Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that the Zener diodes of the protective series circuit (5) are combined to form a suppressor diode. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzreihenschaltung (5) ein Entstörkondensator (6) parallel geschaltet ist.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the protective series circuit (5) is an interference suppression capacitor (6) connected in parallel. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Wicklungsende der Sekundärwicklung (3) mit dem Masseanschluss (8) verbunden ist.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a first winding end of the secondary winding (3) is connected to the ground connection (8). Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wicklungsende der Sekundärwicklung (3) über eine Diode (11) mit dem Masseanschluss (8) verbunden ist.Circuit arrangement according to Claim 4, characterized in that the first winding end of the secondary winding (3) is connected to the ground connection (8) via a diode (11). Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wicklungsende der Sekundärwicklung (3) über eine Reihenschaltung von mehreren in Durchlassrichtung gepolten Dioden (11) mit dem Masseanschluss (8) verbunden ist. Circuit arrangement according to Claim 5, characterized in that the first winding end of the secondary winding (3) is connected to the ground connection (8) via a series connection of a plurality of diodes (11) which are polarized in the forward direction. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Wicklungsende der Sekundärwicklung mit einem Verbinder zum Anschluss an eine Zündkerze (12) verbunden ist.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a second winding end of the secondary winding is connected to a connector for connection to a spark plug (12). Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung Teil einer Zündanlage eines Kraftfahrzeugs ist.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the circuit arrangement is part of an ignition system of a motor vehicle.
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