DE2209008A1

DE2209008A1 - Hochspannungskondensator-zuendanlage

Info

Publication number: DE2209008A1
Application number: DE19722209008
Authority: DE
Inventors: Klaus D Dipl Ing Thieme
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1972-02-25
Filing date: 1972-02-25
Publication date: 1973-08-30

Description

"Hochspannungskondensator-Zündanlage" Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündanlage mit kapazitiver Zwischenspeicherung der für den Zündimpuls erforderlichen Energie, insbesondere für Otto- und Wankelmotoren, bei der eine Mehrzahl von parallel geschalteten, von einer Batterie über eine Ladeeinrichtung aufladbaren Speicherkondensatoren vorgesehen ist, die durch zeitlich nacheinanderfolgende Zündung von zugeordneten Thyristoren unter Zwischenschaltung eines Zündtransformators auf die Zündkerzen entladen werden, nach Patent Nr. ... (Patentanmeldung P 21 45 790.9).
In dem Hauptpatent ist eine Kondensator-Zündanlage vorgeschlagen worden, bei der zum Zwecke der Erhöhung der Zündsicherheit eine Mehrzahl (mindestens zwei) von parallelgeschalteten Speicherkondensatoren zeitlich nacheinanderfolgend zur Entladung gebracht werden. Dadurch werden an der Zündkerze kurz hintereinander mehrere Uberschläge erzeugt, die eine sichere Entflammung des Kraftstoff-Luftgemisches im Zylinder des Motors auch bei ungünstigen Gemisch- oder Betriebszuständen gewährleisten sollen, so daß keine Zündaussetzer mehr auftreten können.
Nun hat sich jedoch gezeigt, daß bei der Entladung der Kondensatoren infolge des aus Kondensator und Zündtransformator bestehenden Schwingkreises die Entladespannung auf der Primärseite des Zündtransformators in Form einer stark gedämpften Schwingung anliegt, bei der auch negative Werte der Entladespannung in der Größenordnung von mehreren Volt entstehen, obwohl parallel zur Primärwicklung des Zündtransformators eine Freilaufdiode geschaltet ist. Die Freilaufdiode muß nämlich im Augenblick des Spannungsnulldurchganges den erheblichen Spulenstrom übernehmen, so daß ihr Stoßstromverhalten von wesentlicher Bedeutung für die Größe des negativen Scheitelwertes der Entladespannung ist.
Bei einer Schaltung einer Zündanlage gemäß dem Hauptpatent, bei dem die Katoden der Thyristoren an der Seite der Primärwicklung des Zündtransformators angeschlossen sind, auf der die Entladespannungsimpulse mit sowohl hohen. positiven als auch geringem negativen Potential anstehen, müssen nun besondere Maßnahmen ergriffen werden, damit die Zündung der Thyristoren nicht durch die negativen Werte der Entladespannung zu unerwünschten Zeitpunkten erfolgt.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, bei einer Zündanlage nach dem Hauptpatent eine Anordnung zu finden, bei der besondere Maßnahmen zur Unterdrückung dieser negativen Spannungsimpulse, die nicht gewollte Thyristorzündungen auslösen, entbehrlich sind.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung in Weiterbildung der nach dem Hauptpatent ausgebildeten Zündanlage dadurch, daß die Katoden der Thyristoren zusammen mit einer Seite der Primärwicklung des Zündtransformators mit dem dem ezugspstential Null der Anlage verbunden sind und daß die anders Seite der Primärwicklung an den negativen Pol der Ladeeinrichtung angeschlossen ist. Dabei wird vorauwsgesetzt, daß die Ladeeinrichtung eiiien Transformator enthält, dessen Sekundär-und Primärwicklung galvanisch voneinander getrennt sind.
Auf diese Weise wird erreicht, daß die Katoden der Thyristoren immer ein eindeutiges Potential, nämlich Null Volt, auflfeisen, so daß eine unerwünschte Zündung der Thyristoren von dieser Seite her nicht erfolgen kann.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung näher erläutert. Die einzige Figur dieser Zeichnung zeigt ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Zündanlage.
In der Zeichnung ist mit 1 eine Batterie, insbesondere eine Fahrzeugbatterie, bezeichnet, deren Ninuspol das Bezugspotential Null darstellt und aus der die Energie zul Aufladung von beispielsweise drei Speicherkondensatoren 3, und 5 entnommen wird. Die Aufladung erfolgt mittels einer durch einen Gleichspannungskonverter gebildeten Ladeeinrichtung 2. Der Gleichspannungskonverter bzw. die Ladeeinrichtung 2 enthält einen Transformator zur Erzeugung der benötigten Spannung von einigen hundert Volt mit galvanisch getrennter Primär- und Sekundärwicklung.
Den in parallelen Zweigen angeordneten Speicherkondensatoren 3, 4 und 5 sind Thyristoren 6, 7 und 8 zugeordnet, bei deren Zündung die Speicherkondensatoren entladen werden. Die bei dieser Entladung auftretende Entladespannung wird mittels eines Zündtransformators 11 auf die zur Erzeugung eines Überschlages an den Zündkerzen erforderliche Zündspannung von 10 bis 30 kV übersetzt. In der Zeichnung führt der Ausgang 12 der Sekundärseite des Zündtransformators 11 auf einen sogenannten Zündverteiler, in dem Unterbrecherkontakte, Hochspannungsverteiler und üblicherweise ein Zündwinkelverstellsystem untergebracht sind.
Die Speicherkondensatoren 3 bis 5 sind zwischen dem negativen und dem positiven Anschluß des Gleichspannungskonverters 2 geschaltet, wobei in den Zuführungen Sperrdioden 13 angeordnet sind, die verhindern sollen, daß während der Entladung eines Kondensators auch die anderen entladen werden. Parallel zur Primärwicklung des Zündtransformators 11 ist weiterhin eine Freilaufdiode 14 geschaltet, die zum einen eine vollständige Entladung der Kondensatoren gewährleisten soll und die die bei der Entladung der Kondensatoren auftretende Schwingung der Entladespannung weitgehend verhindert.
Gemäß der Erfindung sind die Katoden der Thyristoren 6, 7 und 8 zusammen mit einem Anschluß 19 der Primärwicklung des Zündtransformators 11 mit dem Bezugspunkt der Anlage verbunden, liegen also auf dem Potential Null, während die andere Seite 18 der Primärwicklung des Zündtransformators 11 mit dem negativen Anschluß des Konverters 2 verbunden ist. Der negative Anschluß des Konverters ist wegen des darin verwendeten Transformators gegenüber dem Bezugspotential Null der Anlage weitgehend isoliert. Die Katoden der Thyristoren 6 bis 8 liegen also fortwährend auf einem gleichbleibenden Potential von Null, und es kann somit nicht zu einer unerwünschten Zündung der Thyristoren durch einen auf der Katodenseite auftretenden negativen Spannungsimpuls kommen.
Der Zündtransformator 11 wird wie bei der Ausführung nach dem Hauptpatent bei der Entladung der Kondensatoren 3 bis 5 im wesentlichen mit positiven Spannungsimpulsen beaufschlagt, es ist lediglich nunmehr die Kleie 19 mit dem Bezugspunkt verbunden, was aber für die Funktion des Zündtransformators belanglos ist. Damit entstehen bei einem Entladevorgang am Anschluß 12 in erwünschter Weise negative Hochspannungsimpulan gegenüber dem Bezugspunkt.
Den Steuereingängen 15, 16 und 17 der Thyristoren 6 bis 8 werden zeitlich nacheinanderfolgende Impulse zur Zündung zugeführt, wobei diese Zündimpulge von einem hier nicht dargestellten Zündimpulsgeber geliefert werden. Dieeer Zündimpulsgeber könnte beispielxweise aus einem benannten, von einem Taktgenerator angesteuerten Schieberegister oder aus einer Anordnung von mehreren Mono Flip-Flops oder aus einer anderen Anordnung bestehen, die in vorbestimonten zeitlichen Abständen bestimmte Zündimpulse abzugeben vermag, wobei ein üblicher Zündzeitpunktgeber, beispielsweise ein Kontakt oder magnetischer Geber zur Triggerung dient.

Claims

PATENTANSPRUCH

Zündanlage mit kapazitiver Zwischenspeicherung der für den Zündimpuis erforderlichen Energie, insbesondere für Otto-und Wankelmotoren, bei der eine Mehrzahl von parallelgeschalteten, von einer Batterie über eine Ladeeinrichtung aufladbaren Speicherkondensatoren vorgesehen ist, die durch zeitlich nacheinanderfolgende Zündung von zugeordnoten Thyristoren unter Zwischenschaltung eines Ziindtransformators auf die Zündkerzen entladen werden, nach Patent-Nr, .... (Patentanmeldung P 21 45 790.9), dadurch ge1Lennzeichnet, daß die Katoden der Thyristoren (6, 7, 8) zusammenn mit einer Seite der Primärwicklung (t9) des Zündtransformators (ti) mit dem Bezugspotential Null verbunden sind und daß die andere Seite der Primärwicklung (18) an den negativen Anschluß der Ladeeinrichtung (2) angeschlossen ist.