DE2434574B2 - Zündanordnung für Brennkraftmaschinen - Google Patents
Zündanordnung für BrennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zündanordnung für Brennkraftmaschinen, die einen Oszillator zur Erzeugung
ungedämpfter Hochfrequenzwellen mit einer vorbestimmten Belastungsfrequenz während gesteuerter
Funkenintervalle sowie einen Einzeltransformator aufweist dessen Sekundärwicklung einen mit ihrem
Ausgang verbundenen Stromkreis mit Funkensignalen aus ungedämpften Hochfrequenzwellen nur während
der gesteuerten Funkenintervalle speist dessen Primärwicklung mit zwei Transistoren verbunden ist, dessen
Rückkopplungswicklung an die Transistoren angeschlossen ist und durch dessen Steuerwicklung ein von
der Brennkraftmaschine gesteuerter Vormagnetisierungs-Gleichstrom zur Ein- und Ausschaltung des
Oszillators fließt
Nach der DE-OS 22 60 804 ist bereits eine Zündanordnung mit ungedämpften Hochfrequenzwellen für
Brennkraftmaschinen mit Steuerung der Funkendauer bekannt die aus einem Oszillator zur Erzeugung der
ungedämpften Hochfrequenzwellen mit einem Transformator besteht, der eine Steuerwicklung zum Ein- und
Ausschalten der Schwingungen und eine Hochspannungs-Ausgangswicklung
aufweist Erste Stromkreismittel dienen zum Verbinden der Ausgangswicklung mit einem Funkenstromkreis und zweite Stromkreismittel
zur Lieferung eines Vormagnetisierungs-Gleichstromes an die Steuerwicklung, um den Oszillator im nichtschwingenden
Zustand zu halten. Ferner sind Mittel vorhanden, die abhängig von der Winkelstellung der
Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gesteuert werden, um den Vormagnetisierungs-Gleichstrom bei Beginn
jedes Funkendauer-Intervalls zu unterbrechen. Dritte Stromkreismittel sind mit der Steuerwicklung zum
Stoppen des Oszillators am Ende jedes Funkendauer-Intervalls verbunden. Sie weisen einen Ganzwellen-Kurzschlußpfad
für Wechselstrom auf, der eine Diodenbrücke, eine Zenerdiode zur Sperrung des Kurzschlußpfades gegen Gleichstrom, nachdem der
Oszillator aufgehört hat zu schwingen, und einen • abhängig von der Winkelstellung der Kurbelwelle der
Brennkraftmaschine gesteuerten Schalter enthält Der Wechselstrom-Kurzschlußpfad ist von dem die Batterie
enthaltenden Vormagnetisienings-GIeichstromkreis durch eine Diode getrennt Der abhängig von der
ι» Winkelstellung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine
gesteuerte Schalter ist ein Transistor. Der Oszillator enthält einen Halbleiter-Konverter, der im wesentlichen
aus einem Transistorpaar besteht
Eine ähnliche Zündanordnung behandelt das ältere
Eine ähnliche Zündanordnung behandelt das ältere
π Patent 23 60567. Bei dieser Anordnung enthält die
Diodenbrücke, die im Nebenschluß mit der Vormagnetisierungs-Gleichstromquelle
liegt Mittel zur Erhöhung der Impedanz in einer vorbestimmten Halbperiode des durch die Diodenbrücke fließenden Wechselstromes. In
einem Zweig der Diodenbrücke ist ein Widerstand als Mittel zur Erhöhung der Impedanz angeordnet Der
Oszillator ist dauernd an die Gleichstromquelle angeschlossen und der Zündschalter steuert ein Relais,
das die Steuerwicklung kurzschließt wenn der Zünd-
2> schalter ausgeschaltet ist
Ausgehend von der bekannten bzw. von der älteren Zündanordnung ist es Aufgabe der Erfindung, eine
Zündanordnung für Brennkraftmaschinen mit einem Oszillator zur Erzeugung ungedämpfter Hochfrequenz-ίο
wellen zu schaffen, bei der die Leerlauf- oder Zündspannung am Ausgang der Sekundärwicklung des
mit dem Oszillator verbundenen Einzeltransformators durch den Resonanzeffekt wesentlich erhöht wird. Dies
wird gemäß der Erfindung auf vorteilhafte Weise
y> dadurch erreicht daß mit der Rückkopplungswicklung
des Transformators ein Induktor mit sättigungsfähigem Kern verbunden ist damit die Leerlauffrequenz des
Oszillators im wesentlichen gleich einer von der Belastungsfrequenz wesentlich verschiedenen Oberwel-
tii lenfrequenz der Grundwellen-Resonanzfrequenz des
Sekundärwicklungs-Stromkreises ist
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Induktors wird eine angemessene Leistung im Funkensignal nach dem
Zünden des Funkens auch dann erreicht, wenn ein
ί > Einzeltransformator an den Oszillator angeschlossen ist
Ohne den Induktor tritt eine Verminderung der abgegebenen Leistung ein, weil die Einstellung der
Primärinduktanz des Transformators die Impedanz erhöht. Dieser Nachteil muß auch bei den Anordnungen
'>>> nach der oben erwähnten DE-OS 22 60804 und der
beiden Anordnungen kein Induktor im Oszillator vorhanden ist
V) steht darin, daß der Induktor mit sättigungsfähigem
Kern an die Basen der Transistoren angeschlossen ist
Die Erfindung soll jetzt an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert
werden. Die Zeichnung zeigt ein Schaltbild einer
bo Zündanordnung gemäß der Erfindung. Aus der Zeichnungsbeschreibung
können weitere Vorteile der Erfindung und diese weiterausbildende Merkmale entnommen
werden.
Das in der Zeichnung dargestellte Schaltbild zeigt
Das in der Zeichnung dargestellte Schaltbild zeigt
*>- eine Zündanordnung, die einen Einzeltransformator U
enthält der eine Hochspannungs-Sekundärwicklung 12 besitzt die mit ihrem einen Ende an Erde oder Masse
liegt. Das andere Ende ist mit einem Funkensignal-
Stromkreis verbunden, der für eine Brennkraftmaschine
(nicht dargestellt) vorgesehen sein kann. Dies wird durch die Bezeichnimg »Hochspannung für Verteiler«
an der Stromkreisleitung 13 angedeutet
Der Transformator 11 hat sowohl eine mit Mittelanzapfung
versehene Primärwicklung 16 und eine getrennte Ruckkopplungswicklung 17 als auch eine
Steuerwicklung 18 auf seinem Magnetkern.
Als Gleichstromquelle kann eine Batterie 23 vorgesehen
sein. Dies kann natürlich eine normale Autobatterie, z. B. eine 12 «kr 24 Volt-Batterie, sein. Die Batterie 23
ist mit ihrem einen Pol geerdet, was durch das Bezugszeichen 24 angedeutet ist. Der andere Pol ist
über die Stromkreisleitungen 27 und 28 mit einer Mittelanzapfung 29 der Primärwicklung 16 des Transformators
verbunden. Ferner ist ein Kondensator 30 vorgesehen, der zwischen die Stromkreisleitung 28 und
Erde geschaltet ist Es ist wichtig, daß der Kondensator 30 aus physikalischen Gründen nahe bei der Mittelanzapfung
29 angeordnet ist Sein Hauptzweck ist die Aufhebung der Impedanzwirkung der Leitung 28 und
der inneren Impedanz der Batterie 23.
An die Enden der Primärwicklung 16 sind die Kollektor-Elektroden zweier Transistoren 33 und 34
angeschlossen. Die Emitter-Elektroden dieser Transistoren sind geerdet, wie dies durch die Bezugszeichen 35
und 36 angedeutet ist Die Basis-Elektroden der Transistoren 33 und 34 sind mit den Enden der
Rückkopplungswicklung 17 über die Stromkreisleitungen 39 und 40 verbunden. In dem vorerwähnten
Basis-Erregerstromkreis von der Rückkopplungswicklung 17 befindet sich ein Widerstand 41 zur teilweisen
Bestimmung der Oszillatorfrequenz. Weiterhin ist zwischen jeder Basis-Elektrode der Transistoren 33 und
34 und Erde eine Diode 43 und 44 gelegt, die jeden Transistor gegen schädliche Gegenspannung schützt,
die an seiner Basis-Elektrode und Erde liegen kann. Wie oben gezeigt, liefert der Kondensator 30 die Anfangsenergie an die Transistoren, wenn sie leitend sind, und
dies kompensiert den Spannungsabfall, der durch den hohen Strom, den sie ziehen, entsteht Die Ausgangsspannung
in der Sekundärwicklung 12 ist folglich größer als dies sonst der Fall sein würde.
Zur Steuerung des Einsetzens und Aufhörens der Schwingungen des Oszillators befindet sich die Steuerwicklung
18 auf dem Transistor 11. Durch die Steuerwicklung 18 fließt während der schwingungslosen
Perioden ein Vormagnetisierungs-Gleichstrotn. Gleichzeitig
ist ein niederohmiger Pfad parallel zur Wicklung 18 vorhanden.
Der Vormagnetisierungs-Gleichstrom wird über einen Zündschalter 46 zugeführt, der zwei ortsfeste
Klemmen 47 aufweist, die beide direkt an die positive Klemme der Batterie 23 über eine Stromkreisleitung 48
angeschlossen sind. Wenn der bewegliche Schaltarm des Schalters 46 einen elektrischen Kontakt mit einer der
beiden Klemmen 47 herstellt (für den Start oder den Betriebszustand), dann liegt die Spannung der Batterie
23 über die Stromkreisleitung 48 und über eine Leitung 49, einen Widerstand 50 und eine Diode 51 an einem
Stromkreis-Verbindungspunkt 52.
Von dem Stromkreispunkt 52 setzt sich der Batteriepotential aufweisende Stromkreis über die
dargestellten Stromkreisleitungen 55 und 56 bis zu dem einen Ende der Steuerwicklung 18 fort Das andere
Ende der Wicklung 18 ist über die Stromkreisleitungen 59 und 60 mit einem Diagonalpunkt 58 einer
Diodenbrücke 61 verbunden. Eine benachbarte Diagonale 62 ist über eine Stromkreisleitung 63 an die
Kollektor-Elektrode eines Transistors 64 angeschlossen, der als elektronischer Schalter wirkt Die Emitter-Elektrode
des Transistors 64 ist geerdet, wie dies durch das Bezugszeichen 67 angedeutet ist
Dadurch wird ein Stromkreis von der Batterie 23 hergestellt, um einen Vormagneüsierungs-Gleichstrom
immer dann durch die Steuerwicklung 18 zu schicken, wenn der Transistor 64 leitend ist Der letztere Zustand
ι« wird durch eine Motor-Zeitsteuerung gesteuert, wie
dies durch die Bezeichnung am Basiseingang des Transistors 64 angedeutet ist
Gleichzeitig mit dem Vormagnetisierungs-Gleichstrom durch die Steuerwicklung 18, d.h. wenn der
Transistor 64 leitend ist, ist ein niederohmiger Wechselstromkreis parallel zur Wicklung vorhanden,
der es den induzierten Wechselstromsignalen (vom Oszillator) ermöglicht, den Oszillator zu entlasten, so
daß er nicht schwingt Diese nichtschwingenden Zustände stellen sich zwischen den Funkensignal-Intervallen
ein, so daß der Oszillator außer Betrieb bleibt und kein Hochspannungs- und funkenerzeugendes Signal bis
zu der gewünschten Zeit für jeden motorgesteuerten Zeitpunkt erzeugt wird, der auf das Funkenintervall für
jeden Zylinder einer Brennkraftmaschine bezogen ist
Dieser Inverterstromkreis arbeitet, wie oben dargelegt
als Rechteckwellen-Oszillator, der ungedämpfte Wellen von Hochspannungs-Funkensignalen in der
Sekundärwicklung 12 zu gewünschten Zeitpunkten zur Steuerung der Zeitintervalle erzeugt Die Intervalle
werden durch die Steuerwicklung 18 gesteuert, die die Schwingungen stoppt, wenn ein niederohmiger Wechselstromkreis
parallel zu der Wicklung liegt Ein solcher niederohmiger Wechselstromkreis parallel zu der
!5 Steuerwicklung 18 enthält eine Diodenbrücke 61 und
auch eine Zener-Diode 70, die zwischen den Stromkreispunkt 52 und einen Diagonalpunkt 71 auf der Brücke 61
geschaltet ist
einen niederohmigen Wechselstrompfad parallel zu der
Wicklung 18, der wie folgt verläuft: Beginnend am unteren Ende (wie aus der Zeichnung ersichtlich) der
Wicklung 18 geht er über die Leitungen 59 und 60 zur Brücke 61, wobei der in einer solchen Abwärtsrichtung
fließende Strom einen niederohmigen Pfad über die linke Diode der Brücke 61 und die Stromkreisverbindung
63 und durch den Transistor 64 zur Erde 67 hat Ein Rückflußstromkreis setzt sich über zwei parallele Pfade
fort Der erste Pfad geht über einen Erdanschluß 74,
einen Diagonalpunkt 75, eine Diode 78, einen Diagonalpunkt 71, eine Leitung 79, eine Zener-Diode 70 und dann
über die Leitungen 55 und 56 zu der anderen Seite der Wicklung 18. Der andere Rückflußstromkreispfad geht
von dem Erdanschluß 24 zur Batterie 23 und dann über die Stromkreisleitungen 27 und 48 zu dem Schalter 46
(jetzt geschlossen). Dann setzt er sich fort über die Leitung 49, den Widerstand 50, die Diode 51, die
Leitungen 55 und 56 bis zur anderen Seite der Wicklung 18.
to Während der entgegengesetzten Halbperioden der in
die Wicklung 18 induzierten Spannung verläuft der niederohmige Pfad für den in entgegengesetzter
Richtung fließenden Rückstrom über die Leitungen 56 und 55 zu dem Stromkreispunkt 52. Der Pfad setzt sich
h5 dann durch die Zener-Diode 70 (Durchbruchsspannung
überschritten) bis zum Diagonalpunkt 71 auf der Brücke 61 und dann durch die untere linke Diode der Brücke 61
bis zum Diagonalpunkt 62 fort Vom Punkt 62 verläuft er
weiter über die Leitung 63 zum Transistor 64 und von dort über den Erdanschluß 67 zurück durch einen
anderen Erdanschluß 74 zu einem entgegengesetzten Diagonalpunkt 75 auf der Brücke 61. Von diesem Punkt
geht er über einen Widerstand 76 und eine Diode 77 zu *> dem Diagonalpunkt 58 und weiter über die Leitung 60
und die Leitung 59 zu dem anderen Ende der Wicklung 18.
Beiläufig ist zu bemerken, daß zusätzliche Kondensatoren, z.B. 80, 81 und 82 als Überbrückung für i"
Radiofrequenzen vorgesehen sind. Dies ist wichtig, da es sich um einen Rechteckwellen-Oszillator handelt, der
deshalb einen wesentlichen Anteil an Radiofrequenzenergien erzeugt
Der Kern des Transformators wird so eingestellt daß, ! ~>
wenn der Vormagnetisierungs-Gleichstrom durch die Steuerwicklung entfernt wird, der Oszillator immer
positiv und augenblicklich einsetzt Es soll auch bemerkt werden, daß die vom Motor zeitlich gesteuerten Signale,
die an die Basis-Elektrode des Transistors 64 gelegt 2"
werden, aus verschiedenen Quellen herrühren können. Ein Induktor 85 mit sättigungsfähigem Kern ist in den
Oszillatorstromkreis parallel zu der Rückkopplungswicklung 17 eingeschaltet. Er liegt auch zwischen den
Basis-Elektroden der Transistoren 33 und 34. - r>
Durch Bestimmung der besonderen Parameter für den Aufbau des Kerns und der Wicklung des Induktors
85 läßt sich die Frequenz des Oszillators steuern, da der Induktor für eine gewünschte Frequenz gesättigt sein
kann. Auf diese Weise kann die Oszillatorfrequenz der Anordnung bei offenem Stromkreis so eingestellt
werden, daß sie einer Oberwellenfrequenz der Resonanz-Grundwellenfrequenz angepaßt ist, die in dem die
Wicklung 12 enthaltenden Ausgangsstromkreis vorhanden ist Gleichzeitig kann der Leistungsbereich der
Transistoren 33 und 34 im Vergleich zu dem Primär-Sekundär-Windungsverhältnis des Transformators
und der Primärinduktanz unter Last so gewählt
werden, daß ein angemessener Zündkerzenstrom fließen kann.
In der oben beschriebenen Weise wird die Leerlauf- oder Zündspannung am Ausgang der Wicklung 12 durch
den Resonanzeffekt wesentlich erhöht Bei einer Anordnung mit Einzeltransformator jedoch wird die
Fähigkeit, eine angemessene Leistung im Funkensignal nach dem Zünden des Funkens zu erhalten, vermindert
wenn nicht ein Induktor mit sättigungsfähigem Kern gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Dies kommt daher, weil die Einstellung der Primärinduktanz des Transformators die Impedanz erhöht und
folglich die Leistung reduziert, die abgegeben werden kann. Eine solche ungünstige Einstellung ist aber nicht
nötig, wenn eine Induktanz mit sättigungsfähigem Kern verwendet wird.
Claims (2)
1. Zündanordnung für Brennkraftmaschinen, die
einen Oszillator zur Erzeugung ungedämpfter Hochfrequenzweüen mit einer vorbestimmten Belastungsfrequenz
während gesteuerter Funkenintervalle sowie einen Einzeltransformator aufweist,
dessen Sekundärwicklung einen mit ihrem Ausgang verbundenen Stromkreis mit Funkensignalen aus
ungedämpften Hochfrequenzwellen nur während des gesteuerten Funkenintervalle speist, dessen
Primärwicklung mit zwei Transistoren verbunden ist, dessen Rückkopplungswicklung an die Transistoren
angeschlossen ist und durch dessen Steuerwicklung ein von der Brennkraftmaschine gesteuerter
Vormagnetisierungs-Gleichstrom zur Ein- und Ausschaltung des Oszillators fließt, dadurch gekennzeichnet,
daß mit der Rückkopplungswicklung (17) des Transformators (11) ein Induktor (85) mit sättigungsfähigem Kern verbunden ist,
damit die Leerlauffrequenz des Oszillators im wesentlichen gleich einer von der Belastungsfrequenz
wesentlich verschiedenen Oberwellenfrequenz der Grundweilen-Resonanzfrequenz des
Sekundärwicklungs-Stromkreises (13) ist
2. Zündanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Induktor (85) mit sättigungsfähigem
Kern an die Basen der Transistoren (33,34) angeschlossen ist
Applications Claiming Priority (1)
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |