DE2240539A1 - IGNITION ARRANGEMENT - Google Patents

Description

PLESSEY HAlTOEL UIID INVESTMENTS AGPLESSEY HALTOEL UIID INVESTMENTS AG

Gartenstraße 2Gartenstrasse 2

CH-6300 Zur/ SchweizCH-6300 Zur / Schweiz

Unser Zeichen: P 2160Our reference: P 2160

ZündanordnungIgnition arrangement

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Zündanordnung für BrennkraftmaschinenThe invention "relates to an ignition arrangement for Internal combustion engines

Nach der Erfindung ist eine Zündanordnung für Brennkraftmaschinen gekennzeichnet durch eijie Hochspannungsquelle, einen Speicherkohdensator, eine Diode, über die der Speicherkondensator von der Hochspannungsquelle aufgeladen wird, einen Transformator mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung, einen Thyristor, der auf einen Triggerimpuls derart anspricht, daß der Speicherkondensator über die Primärwicklung des Transformators unter Erzeugung eines Zündimpulses in der Sekundärwicklung entladen wird, und eine Abnehmerspule, die auf die Vorbeibewegung eines Magneten in ihrer Nähe anspricht, der an einem Teil der mit der Zündanordnung zur Erzeugung des Triggerimpulses und des Zündimpulses ausgestatteten Brennkraftmaschine verbunden ist.According to the invention is an ignition arrangement for internal combustion engines characterized by eijie high voltage source, a storage capacitor, a diode through which the storage capacitor is charged from the high voltage source is, a transformer with a primary winding and a secondary winding, a thyristor, which is on a Trigger pulse responds in such a way that the storage capacitor is below the primary winding of the transformer Generation of an ignition pulse in the secondary winding is discharged, and a pick-up coil that is responsive to the movement of a magnet in its vicinity that is on a part of the equipped with the ignition arrangement for generating the trigger pulse and the ignition pulse Internal combustion engine is connected.

Schw/MkBlack / Mk

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing shown. Show in it:

Fig. 1 ein Schaltbild einer magnetisch betätigten Zündanordnung nach der Erfindung,Fig. 1 is a circuit diagram of a magnetically actuated ignition assembly according to the invention,

Fig. 2 ein schematisches Diagramm der Teile eines Zündmagneten undFigure 2 is a schematic diagram of the parts of an ignition magnet and

Fig. 3 ein Diagramm des typischen Verlaufs einer Zündmagnetkurve. 3 shows a diagram of the typical course of an ignition magnet curve.

Die Schaltungsanordnung enthält nach Fig. 1 eine Magnetspule 1, in der ein Spannungsimpuls in der Größenordnung von AOO V mit dem in Fig. 3 dargestellten Verlauf induziert wird. Parallel zur Magnetspule 1 liegt eine Zenerdiode 2, die den Spitzenwert der an der Magnetspule entwickelten Spannung begrenzt. Der Spannungsimpuls gelangt von der Magnetspule über Gleichrichter 5 und 6 zu Kondensatoren 3 bzw. 4, die auf den Spitzenwert des an der Magnetspule entwickelten Spannungsimpulses aufgeladen werden. Die Primärwicklung 7 der Zündspule der Anordnung ist mittels eines von einem Thyristor 8 gebildeten Schalters in Serie zum Kondensator 3 geschaltet. Der Thyristor wird durch einen von einer Abnehmerspule 9 stammenden Triggerimpulsea in den leitenden Zustand versetzt. Die Erzeugung dieses Impulses wird später noch beschrieben. Der Triggerimpuls wird der Steuerelektrode des Thyristors von der Abnehmerspule 9 über einen aus den Widerständen 10 und 11 bestehenden Spannungsteiler zugeführt. Zum Schutz des Thyristors vor einer Gegenspannung an seiner Steuerelektrode ist mit der Steuerelektrode eine Diode 12 verbunden, die sich im leitenden Zustand befindet, wenn an der Steuerelektrode eine Gegenspannung anliegt.According to FIG. 1, the circuit arrangement contains a magnetic coil 1 in which a voltage pulse of the order of magnitude is induced by AOO V with the course shown in FIG. A Zener diode 2 is located parallel to the magnetic coil 1, which limits the peak value of the voltage developed across the solenoid. The voltage pulse comes from the Solenoid via rectifiers 5 and 6 to capacitors 3 and 4, respectively, which are based on the peak value of the solenoid developed voltage pulse are charged. The primary winding 7 of the ignition coil of the arrangement is by means of a switch formed by a thyristor 8 is connected in series with the capacitor 3. The thyristor will by a trigger pulse a coming from a pick-up coil 9 put into the conductive state. The generation of this pulse will be described later. The trigger pulse The control electrode of the thyristor is connected to the pick-up coil 9 via one of the resistors 10 and 11 existing voltage divider supplied. To protect the thyristor from a counter voltage on its control electrode a diode 12 is connected to the control electrode, which is in the conductive state when on the control electrode a counter voltage is present.

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; 22ÄÖ539; 22ÄÖ539

J. 3 — J. 3 -

Im Betrieb der Anordnung wird- beim Umschalten^ deSi Thyristors 8 in den leitenden Zustand mittels eines Triggerimpulses von der Abnehmerspule 9 der Kondensator 3 über die Primärwicklung? der Zündspule entladen, und ander Sekundärwicklung 13 der Zündspule wird eine sehr hohe Spannung induziert, die zum Überschlag an einer Funkenstrecke 14 ange^- legt-wird. Der von der Funkenstrecke 14 gebildete Wider-, stand sinkt, wenn die Strecke ionisiert wird, und der Kondensator 4, der auf die Hochspannung, d.h. auf etwa. 400 V über die Diode 6 aufgeladen war, entlädt sich über die Sekundärwicklung 13, damit eine ZündverStärkungsenergie geliefert wird.During operation of the arrangement, when switching ^ deSi thyristor 8 into the conductive state by means of a trigger pulse from the pick-up coil 9 of the capacitor 3 via the primary winding? the ignition coil discharged, and the secondary winding 13 a very high voltage is induced in the ignition coil, the flashover at a spark gap 14 ^ - lays-will. The resistance formed by the spark gap 14, stand drops when the line is ionized, and the capacitor 4, which is on the high voltage, i.e. to about. 400 V was charged via the diode 6, is discharged via the secondary winding 13, thus providing an ignition boosting energy is delivered.

Damit die Impedanz der Sekundärwicklung für den .Stromfluß vom Konderisator 4 erniedrigt wird, ist parallel zur Primärwicklung eine Diode 15 geschaltet, so.daß die Primärwicklung über -die Diode wirksam kurzgeschlossen wird, wenn sich der Kondensator 4 entlädt, wobei die von der Sekundärwicklung für den Zündverstärkungsstrom vom ' ' Kondensator 4 gebildete Impedanz minimalisiert wird.So that the impedance of the secondary winding for the current flow is lowered by the condenser 4 is parallel to the primary winding a diode 15 is connected so that the primary winding is effectively short-circuited via the diode, when the capacitor 4 discharges, the secondary winding for the ignition boost current from '' Capacitor 4 formed impedance is minimized.

Nach Fig. 2 enthält ein für die hier beschriebene Zündanordnung geeigneter Zündmagnet einen rotierenden Magneten 16 und einen ortsfesten Magneten sowie eine Spule 17, die auf einem W'eicheisenkern 18 angebracht ist. Wenn sich die Magnetspule am Magneten vorbeidreht, wird in der Spule eine Spannung induziert, die zur Erzeugung :. des Zündfunkens verwendet wird. In der hier beschriebenen Anordnung ist zusätzlich zu der Magnetspule eine ortsfeste Abnehmerspule 19 vorgesehen, die auf einem eigenen Ei seilkern 20 befestigt ist. Die Abnelimerspule 19 entspricht der Spule 9 in dein Schaltbild von Fig.1. "Wenn zur Ansteuerung der Schaltung von Fig. T ein Zündmagnet gemäß Fig.2 verwendet wird, Werden die Kondensatoren 2 und k von Fig. 1 bei einer Drehung des rotierenden MayiotenAccording to FIG. 2, an ignition magnet suitable for the ignition arrangement described here contains a rotating magnet 16 and a stationary magnet as well as a coil 17 which is attached to a soft iron core 18. When the magnet coil rotates past the magnet, a voltage is induced in the coil that generates :. of the ignition spark is used. In the arrangement described here, a stationary pick-up coil 19 is provided in addition to the magnetic coil, which is attached to a separate egg rope core 20. The stripping coil 19 corresponds to the coil 9 in the circuit diagram of FIG. "If an ignition magnet according to FIG. 2 is used to control the circuit of FIG. T, the capacitors 2 and k of FIG. 1 become when the rotating Mayiote rotates."

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in Richtung des Pfeils 21 vorbei an der Spule 17 und an dem Eisenkern 20 auf die in der Magnetspule induzierte Spannung aufgeladen; wenn sich der Magnet an der Abnehmerspule 19 vorbeibewegt wird ein Impuls erzeugt, der den Thyristorschalter zur Erzeugung des Zündfunkens betätigt.in the direction of arrow 21 past the coil 17 and the iron core 20 to the induced in the magnetic coil Voltage charged; when the magnet moves past the pick-up coil 19, a pulse is generated which the Thyristor switch actuated to generate the ignition spark.

In der in Fig. 2 gezeigten Anordnung ist die Abnehmerspule zwar auf einen eigenen Eisenkern gewickelt, doch kann sie auch von einer Windung gebildet werden, die ein Teil der Magnetspule ist. Bei einer derartigen Anordnung sind die Phasen der Windungen so angeordnet, daß das in der Abnehmerspule gebildete Signal gegenphasig zu dem in der Magnetspule induzierten Signal liegt. Auf diese Weise wird beim Betrieb einer solchen Schaltung nach der Erzeugung eines ersten Abschnitts 22 des in Fig. 3 dargestellten Impulses in der Abnehmerspule der Thyristor 8 eingeschaltet, doch werden in diesem Stadium weder der Kondensator 3 noch der Kondensator 4 aufgeladen, so daß kein Zündfunken erzeugt wird. Wenn der Hauptabschnitt 2$ des Impulses entsteht, werden die Kondensatoren 3 und 4 über die Dioden 5 bzw. 6 aufgeladen. Die Polarität dieses Teils des Impulsverlaufs ist jedoch nicht für die Zündung des Thyristors 8 geeignet. Wenn der letzte Abschnitt .24 des Impulsverlaufs auftritt, wird der Thyristor erneut gezündet, damit, wie oben beschrieben, an der Funkenstrecke 14 ein Funken erzeugt wird, wenn sich die Kondensatoren 3 und nacheinander entladen. Es sei bemerkt, daß die Polarität des Abschnitts 24 des in Fig. 3 dargestellten Kurvenverlaufs entgegensetzt zum Hauptabschnitt 23 ist und daß daher der letzte Abschnitt 24 von den Gleichrichtern 6 und 5 gesperrt wird und nicht zur Aufladung der Kondensatoren 3 und 4, sondern nur zur Entladung des Thyristors 8 dient.In the arrangement shown in FIG. 2, the pick-up coil is wound on its own iron core, but it can also be formed by a turn which is part of the magnetic coil. In such an arrangement, the phases of the turns are arranged so that the signal formed in the pick-up coil is in phase opposition to the signal induced in the magnetic coil. In this way, during the operation of such a circuit, after the generation of a first portion 22 of the pulse shown in FIG. 3 in the pick-up coil, the thyristor 8 is switched on, but at this stage neither the capacitor 3 nor the capacitor 4 are charged, so that no ignition spark is produced. When the main portion 2 $ of the pulse occurs, capacitors 3 and 4 are charged via diodes 5 and 6, respectively. However, the polarity of this part of the pulse waveform is not suitable for triggering the thyristor 8. When the last section .24 of the pulse waveform occurs, the thyristor is re-ignited so that, as described above, a spark is generated at the spark gap 14 when the capacitors 3 and 3 discharge one after the other. It should be noted that the polarity of the section 24 of the curve shown in Fig. 3 is opposite to the main section 23 and that therefore the last section 24 is blocked by the rectifiers 6 and 5 and not for charging the capacitors 3 and 4, but only for Discharge of the thyristor 8 is used.

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In einer anderen Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten Anordnung können die Diode 6 und der Kondensator 4 weggelassen sein, wobei das Ende der Sekundärwicklung, mit der sie verbunden waren> an Masse gelegt ist. Bei dieser Anordnung wird die gesarate Zündenergie von der Primärwicklung 7 geliefert und es.wird.kein Zündverstärkungsstrom auf Hochspannungspotential^serzeugt.In another embodiment of the arrangement shown in FIG. 1, the diode 6 and the capacitor 4 can be omitted, the end of the secondary winding to which they were connected being connected to ground. With this arrangement, the entire ignition energy is supplied by the primary winding 7 and no ignition boosting current is generated ^{at high voltage potential s.}

In dem obigen Ausführungsbeispiel ist als Hochspannungsquelle zwar eine Magnetspule dargestellt, doch sei - .■ bemerkt, daß auch eine von einer Batterie gespeiste andere Hochspannungsquelle verwendet werden· kann. Eine solche Hochspannungsquelle.könnte beispielsweise einen. von einer Batterie gespeisten Festkörperwechsolrichter■■' enthalten. -....-. : ; : :-.-■■-In the above exemplary embodiment, a magnetic coil is shown as the high-voltage source, but it should be noted that another high-voltage source fed by a battery can also be used. Such a high voltage source could, for example, be a. Solid-state inverter powered by a battery ■■ ' included. -....-. :; :: -.- ■■ -

Die oben beschriebene Anordnung eignet sich insbesondere für Brennkraftmaschinen mit Magnetzündung;.diese Brennkraftmaschinen können Zwei-takt- oder Viertaktmaschinen für die Verwendung in Rasenmähern, Außenbordmotoren, Kettensägen und dergl. sein. Die obigen Ausführurigsbeispiele betrafen zwar eine Abnehmerspule, die den Teil einer Zündmagnetanordnung bildet, doch sei bemerkt, daß die Aufnehmerspule ebensogut auf einem anderen bewegten Teil einer Brennkraftmaschine angeordnet oder einem solchen Teil zugeordnet sein könnte, so daß der Zündfunken zum entsprechenden Zeltpunkt erzeugt wird, wie dem Fachmann ■ bekannt ist. .. , "The arrangement described above is particularly suitable for internal combustion engines with magneto ignition; .these internal combustion engines can be two-stroke or four-stroke engines for use in lawn mowers, outboard motors, Chainsaws and the like. The above examples Although concerned a pick-up coil that the part one magnet assembly, but note that the pickup coil moved on another as well Part of an internal combustion engine could be arranged or assigned to such a part, so that the ignition spark to corresponding tent point is generated, as is known to those skilled in the art. .., "

Es ist beabsichtigt, daß bei der Anwendung der hier beschriebenen.Zündanordnung die Zündspule oder die Zündspulen von.Transformatoren gebildet werden können die unmittelbar bei oder auf einer Zündspule angebracht ■It is contemplated that in using the ignition assembly described herein, the ignition coil or coils from.Transformatoren can be formed mounted directly next to or on an ignition coil ■

309on9/i:nj 17 ■ ■ ._ -...309on9 / i: nj 17 ■ ■ ._ -...

sind, wie in der britischen Patentanmeldung Hr. 49695/70 beschrieben ist; für Mehrzylinderanwendungsfälle soll ein in der britischen Patentanmeldung Nr. 496S)6/70 beschriebenes System zur Erzeugung von Steuersignalen für die dem Thyristor 8 von Fig. i entsprechenden Thyristorschalter verwendet werden.are, as in the British patent application Mr. 49695/70 is described; for multi-cylinder applications, a in British Patent Application No. 496S) 6/70 System for generating control signals for the thyristor switches corresponding to the thyristor 8 of FIG be used.

Claims (4)

PatentansprücheClaims Zündanordnung für Brennkraftmaschinen, gekennzeichnet durch eine Hochspannungsquelle, einen Speicherkondensator, eine Diode, über die der Speicherkondensator von der Hochspannungsquelle aufgeladen wird, einen Transformator mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung, einen Thyristor, der auf einen Triggerimpuls derart anspricht, daß der Speicherkondensator über die Primärwicklung des Transformators unter Erzeugung eines Zündimpulses in der Sekundärwicklung entladen wird, und eine Abnehmerspule, die auf die Vorbeibewegung eines Magneten in ihrer Nähe anspricht, der an einem Teil der mit der Zündanordnpng zur Erzeugung des Triggerimpulses und des Zündimpulses ausgestatteten Brennkraftmaschine verbunden ist.Ignition arrangement for internal combustion engines, characterized by a high voltage source, a storage capacitor, a diode through which the storage capacitor is charged from the high voltage source, a Transformer with a primary winding and a secondary winding, a thyristor working on a Trigger pulse responds in such a way that the storage capacitor across the primary winding of the transformer is discharged with generation of an ignition pulse in the secondary winding, and a pick-up coil that responds to the movement of a magnet in its vicinity, which is attached to a part of the with the Zündanordnpng for generating the trigger pulse and the ignition pulse equipped internal combustion engine is connected. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungsquelle eine Zündmagnetspule für die Brennkraftmaschine ist, mit der die Anordnung verbunden ist.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the high voltage source is an ignition coil is for the internal combustion engine with which the arrangement is connected. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündmagnetspule und die Abnehmerspule in . wirksamer Zuordnung zu dem Magneten angeordnet sind, der die Induzierung einer Spannung zuerst in der Zündmagnetspule und dann in der Abnehmerspule hervorruft .3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the ignition magnet coil and the pick-up coil in. effective assignment to the magnet are arranged, which induces a voltage first in the Magnet coil and then in the pickup coil . 4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung der Zündspule an einem Ende mit einem weiteren Speicherkondensator und mit einer Diode verbunden ist, die an die Spannungsquelle angekoppelt ist, so daß sich4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the secondary winding of the Ignition coil is connected at one end to another storage capacitor and to a diode, which is coupled to the voltage source, so that 30980 97083730980 970837 22ΛΠ53922-539 der weitere Kondensator über die Diode auf die Spannung der Hochspannungsquelle auflädt und nach der Erzeugung des Zündimpulses über die Sekundärwicklung der Zündspule entlädt, damit zur Erhöhung der Intensität des erzeugten Funkens ein Zündimpulsverstärkungsstrom erzeugt wird.the further capacitor charges via the diode to the voltage of the high voltage source and after generation of the ignition pulse discharges through the secondary winding of the ignition coil, thus increasing the intensity of the generated spark an ignition pulse amplification current is generated. 309809/0837309809/0837