DE2656818C2 - - Google Patents

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DE2656818C2
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Yoshinori Ohki
Hirokichi Tokio/Tokyo Jp Komiya
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Iida Denki Kogyo Kk Tokio/tokyo Jp
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Iida Denki Kogyo Kk Tokio/tokyo Jp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P9/00Electric spark ignition control, not otherwise provided for
    • F02P9/002Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
    • F02P9/005Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression by weakening or suppression of sparks to limit the engine speed

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Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Drehzahl­ begrenzung für eine kontaktfreie Zündanlage einer Brennkraft­ maschine nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist bekannt, ein Überdrehen einer Brennkraftmaschine mit Hilfe eines Reglers mit mechanischem Aufbau der die aus der Drehung der Kurbelwelle resultierende Zentrifugalkraft aus­ nutzt, oder mit einer Einrichtung zu verhindern, die das Auf­ treten von Zündfunken an der Zündkerze verhindert, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine einen bestimmten Wert über­ schritten hat.
Bei der eingangs genannten aus der DE-OS 24 05 382 bekannten Schaltungsanordnung nach dem Gattungsbegriff des Patentan­ spruchs 1 wird die gewünschte Drehzahlbegrenzung dadurch er­ reicht, daß dann, wenn die Drehzahl einen bestimmten Wert über­ schreitet, dafür gesorgt wird, daß der primäre Kurzschlußstrom in der Primärwicklung der Zündspule nicht mehr unterbrochen wird, was zur Folge hat, daß sich kein Zündfunke ausbilden kann.
Aus der DE-OS 22 63 244 ist es weiterhin bekannt, bei Erreichen einer bestimmten Drehzahl, die Aufladung des Zündkondensators zu verhindern, was gleichfalls ein Ausbleiben des Zündfunkens zur Folge hat, um in dieser Weise eine Drehzahlbegrenzung auf einen oberen Grenzwert zu erreichen.
Schaltungsanordnungen, die zur Drehzahlbegrenzung so arbeiten, daß sie die Ausbildung eines Zündfunkens verhindern, haben jedoch den Nachteil, daß bei Ausbleiben der Zündung das unver­ brannte Kraftstoffgemisch über die Auspuffanlage der Maschine nach außen abgegeben wird, was eine erhöhte Schadstoffemission bedeutet.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art so auszugestalten, daß die Drehzahlbegrenzung ohne Unterbrechung der Bildung des Zündfunkens erzielt wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Ausbildung ge­ löst, die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegeben ist.
Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird somit zur Drehzahlbegrenzung der Zündzeitpunkt verzögert, was über einen Steuerstromkreis des Thyristors erreicht wird, in dem sich zur Zeitverzögerung des Zündzeitpunktes ein Kondensator befindet. Da die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung nicht ein Aus­ bleiben des Zündfunkens bewirkt, sondern jede Zündung, wenn auch verzögert, ausführt, ergibt sich der Vorteil, daß keine unver­ brannten Gase von der Brennkraftmaschine abgegeben werden.
Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind Gegenstand der Pa­ tentansprüche 2 bis 10.
Fig. 1 zeigt in einem Blockschaltbild ein Beispiel für den grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 2 zeigt in einem schematischen, elektrischen Schaltbild die Grundschaltung aus einer Anzahl bevorzugter Ausführungsbei­ spiele mit einem Entladeschaltkreis, der einen von einer Trig­ gerspule getriggerten Thyristor enthält, die in einer Zündschal­ tung mit Induktionsentladung angeordnet ist, und bei der die den Kondensator aufladende Energiequelle eine Primärwicklung ein­ schließt.
Fig. 3 zeigt die Wellenformen der Arbeitsspannungen der in Fig. 2 dargestellten Schaltung, wobei
Fig. 3a die Wellenform der Spannung zwischen den gegenüberliegenden Klemmen der Primär­ wicklung,
Fig. 3b die Wellenform der Steuerspannung eines Thyristors, der einen Entladeschaltkreis bildet, und
Fig. 3c die Wellenform der Steuerspannung eines Thyristors in der Zünd­ schaltung zeigt.
Fig. 4 zeigt in einem Diagramm der Arbeitskennlinien des Nacheilwinkels die Breite des Nacheilwinkels relativ zur Drehzahl bei der in Fig. 2 dargestellten Schaltung zum Verhin­ dern einer Überdrehung der Maschine.
Fig. 5 zeigt in einem schematischen, elektrischen Schalt­ bild eine bevorzugte Weiterbildung der in Fig. 2 dargestellten Schaltung, wobei der einen Entladeschaltkreis bildende Thyristor entsprechend der Ladespannung des Kondensators getriggert wird.
Fig. 6 zeigt die Wellenformen der Spannungen von wesentlichen Teilen der in Fig. 5 dargestellten Schaltung, wobei
Fig. 6a die Wellenform der Spannung zwischen den gegenüberliegenden Klemmen der Primärwicklung,
Fig. 6b die Wellenform der Spannung zwischen Anode und Kathode eines Thyristors, der einen Entladeschaltkreis bildet, und
Fig. 6c die Wellenform der Steuerspannung eines Thyristors in der Zündschaltung zeigt.
Fig. 7 zeigt eine weitere, bevorzugte Weiterbildung der in Fig. 5 dargestellten Schaltung in einem schematischen, elektri­ schen Schaltbild, wobei der elektrische Einfluß von der Zünd­ schaltung auf das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltung vollständig beseitigt ist, um eine fehlerhafte Funk­ tion des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltung und ein anderer elektrischer Einfluß der erfindungsgemäßen Schal­ tung auf die Zündschaltung ausgeschlossen ist, um eine Störung der normalen Arbeit der Zündschaltung vollständig zu vermeiden.
Fig. 8 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild unter Verwendung der Grundkonzeption des in Fig. 7 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels ohne jede Änderung.
Fig. 9 zeigt die Wellenform der Spannung zwischen den gegen­ überliegenden Klemmen der Primärwicklung bei den in den Fig. 7 und 8 dargestellten bevorzugten Ausführungsformen, wobei diese Wellenform mit der Wellenform bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel identisch ist.
Fig. 10 zeigt ein Schaltbild, bei dem ein Entladeschaltkreis eine Zener-Diode mit einer Kondensatorauflade-Spannungsquelle enthält, die aus der Primärwicklung der Zündspule einer Zünd­ schaltung mit Induktionsentladung besteht.
Fig. 11 zeigt die Wellenformen der Spannungen wesentlicher Teile der in Fig. 10 dargestellten Schaltung bei normaler Dreh­ zahl.
Fig. 12 zeigt die Wellenformen der Spannungen wesentlicher Teile, während einer zu hohen Drehzahl, wobei v die Spannung zwischen gegenüberliegenden Klemmen der Primärwicklung und v 3 die Spannung zwischen Anode und Kathode einer Zener-Diode be­ zeichnet.
Fig. 13 und 14 zeigen Schaltbilder mit einem Widerstands­ schaltkreis, der aus einer Zener-Diode besteht, die einen Ent­ ladeschaltkreis bildet, aus einer Anzahl von Ausbildungsfor­ men, die in einer Zündschaltung mit Induktionsentladung ange­ ordnet sind und bei denen eine einen Kondensator aufladende Energiequelle eine Primärwicklung einschließt, wobei Fig. 13 die Grundschaltung und Fig. 14 eine bevorzugte Weiterbildung der in Fig. 13 dargestellten Grundschaltung zeigen.
Fig. 15 zeigt die Wellenformen der Spannungen wesentlicher Teile der in den Fig. 13 und 14 dargestellten, bevorzugten Aus­ führungsbeispiele in dem Fall, in dem die erfindungsgemäße Vor­ richtung nicht arbeitet, wobei
Fig. 15a die Wellenform der Spannung zwischen gegenüberliegenden Klemmen der Primärwick­ lung, und
Fig. 15b die Wellenform der Steuerspannung eines Thyristors zeigt.
Fig. 16 zeigt die Wellenformen der Spannungen wesentlicher Teile bei den in Fig. 13 und 14 dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispielen in dem Fall, in dem die erfindungsgemäße Schaltung arbeitet, wobei
Fig. 16a die Wellenform der Spannung zwischen gegenüberliegenden Klemmen der Primärwicklung, und
Fig. 16b die Wellenform der Steuerspannung eines Thyristors zeigen.
Fig. 17 zeigt in einem Diagramm die Arbeitskennlinie des Nacheilwinkels, relativ zur Drehzahl der Brennkraftmaschine bei den in den Fig. 13 und 14 dargestellten Ausführungsbeispie­ len der erfindungsgemäßen Schaltung.
Fig. 18 bis 20 und Fig. 23 und 24 zeigen bevorzugte Ausfüh­ rungsbeispiele der erfindungsgemäßen Schaltung bei ihrer An­ wendung bei einer Zündschaltung mit kapazitiver Entladung, wobei die Fig. 18 bis 20 Schaltungen zeigen, bei denen die den Kondensator aufladende Energiequelle eine Generatorspule umfaßt, und wobei die Fig. 23 bis 25 Schaltungen zeigen, bei denen die den Kondensator aufladende Energiequelle eine Trig­ gerspule eines Thyristors umfaßt.
Fig. 18 und 23 zeigen Grundschaltungen, bei denen eine einen Entladeschaltkreis bildende Zenerdiode auch als Widerstands­ schaltkreis dient, und die
Fig. 19 und 24 zeigen bevorzugte Weiterbildungen der in den Fig. 18 und 23 dargestellten Schal­ tungen.
Fig. 20 und 25 zeigen Grundschaltungen, bei denen ein Ent­ ladeschaltkreis einen Thyristor enthält.
Fig. 21 und 26 zeigen in Diagrammen die Arbeitskennlinien des Nacheilwinkels, relativ zur Drehzahl der Brennkraftma­ schine bei den in den Fig. 18, 19, 23 und 24 dargestellten, be­ vorzugten Ausführungsbeispielen.
Fig. 22 und 27 zeigen in Diagrammen die Arbeitskennlinien des Nacheilwinkels, relativ zur Drehzahl der Brennkraft­ maschine bei den in den Fig. 20 und 25 dargestellten, bevor­ zugten Ausführungsbeispielen.
Fig. 28 zeigt das Schaltbild einer Schaltung, bei der eine Triggerspule eines Thyristors, der einen Entladeschaltkreis bildet, der in einer Zündschaltung mit Induktionsentladung an­ geordnet ist, eine Sperrspannungsquelle eines Kondensators bildet.
Fig. 29 zeigt das Schaltbild einer Schaltung, die eine Lade­ spule aufweist, die ausschließlich als Sperrspannungsquelle für einen Kondensator verwandt wird, für eine Zündschaltung mit Induktionsentladung, wobei ein Entladeschaltkreis einen Thyristor umfaßt.
Fig. 30 zeigt in einem Diagramm den zeitlichen Ablauf der Erzeugung der umgekehrten Spannung oder Sperrspannung in einer Trigger- oder Ladespule gegenüber einer in der Primärwicklung induzierten Spannung.
Fig. 31 zeigt die Arbeitskennlinie des Nacheilwinkels relativ zur Drehzahl der Brennkraftmaschine bei den in den Fig. 28 und 29 dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispie­ len.
Fig. 32 zeigt das Schaltbild einer Schaltung für eine Zünd­ schaltung mit Induktionsentladung, wobei eine Ladespule aus­ schließlich als Sperrspannungsquelle für einen Kondensator ver­ wandt wird und eine einen Entladeschaltkreis bildende Zener- Diode auch als Widerstandsschaltkreis dient.
Fig. 33 zeigt die Wellenformen der Spannung zwischen den gegenüberliegenden Klemmen der Primärwicklung und der Steuer­ spannung des Thyristors in dem Fall, in dem die erfindungsge­ mäße Schaltung nicht arbeitet.
Fig. 34 zeigt die Wellenformen der Spannung zwischen den gegenüberliegenden Klemmen der Primärwicklung und der Steuer­ spannung eines Thyristors, wenn die erfindungsgemäße Schaltung arbeitet.
Fig. 35 zeigt in einem Diagramm die Arbeitskennlinie des Nacheilwinkels, relativ zur Drehzahl der Brennkraftmaschine bei dem in Fig. 32 dargestellten, bevorzugten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung.
Wie bereits erwähnt, kommt die vorliegende Erfindung bei einer kontaktfreien Zündschaltung für eine Brennkraftmaschine zur An­ wendung, bei der das Fließen und Unterbrechen eines primären Kurzschlußstromes, der in der Primärwicklung T 1 einer Zündspu­ le T induziert wird, deren Sekundärwicklung T 2 mit einer Zünd­ kerze P verbunden ist, durch das Durchschalten und Zünden eines Thyristors SCR gesteuert wird. Diese Zündschaltungen, für die die vorliegende Erfindung Anwendung findet, können grob in Zündschaltungen TCI mit Induktionsentladung und Zünd­ schaltungen CDI mit kapazitiver Entladung unterteilt werden.
Die Zündschaltung TCI mit Induktionsentladung enthält einen Widerstand R 1 als Basiswiderstand, der zwischen den Kollektor und die Basis eines Transistors TR geschaltet ist, der parallel zur Primärwicklung T 1 der Zündspule T liegt, einen Thyristor SCR, der zwischen die Basis und den Emitter des Transistors TR geschaltet ist, wobei seine Anode an der Basis liegt, einen Widerstandsschaltkreis aus einem Widerstand R 2 in Form eines veränderbaren Widerstandes zum Einstellen des Auslösezeit­ punktes des Thyristors SCR und aus einem Widerstand R 3, der zwischen die Steuerelektrode des Thyristors SCR und den Kollek­ tor des Transistors TR geschaltet ist, und eine Reihenschaltung aus einer Diode D 1 zur Temperaturkompensation, die so geschal­ tet ist, daß sie einen Steuerkreis für den Thyristor SCR bil­ det, und aus einem Widerstand R 4 als Steuerwiderstand, der zwischen die Steuerelektrode und Kathode des Thyristors SCR geschaltet ist.
Wie aus dem in den Fig. 2, 5 und 7 dargestellten Aufbau der Zünd­ schaltung TCI hervorgeht, fließt dann, wenn eine induzierte Durchlaßspannung in der Primärwicklung T 1 erzeugt wird, ein der induzierten Spannung entsprechender Basisstrom durch den Widerstand R 1 zur Basis des Transistors Tr, um den Transistor Tr leitend zu machen, so daß der primäre Kurzschlußstrom durch den Transistor Tr hindurch die Primärwicklung T 1 erreicht.
Wenn mit Zunahme der in der Primärwicklung T 1 induzierten Span­ nung die Stärke des primären Kurzschlußstromes zunimmt, nimmt auch der Nebenschlußstrom des Thyristors SCR durch die Wider­ stände R 2 und R 3 zu und erreicht der Spannungsabfall in dem Steuerkreis die Auslösespannung des Thyristors SCR zu einem Zeitpunkt, der durch den Widerstand R 2 festgelegt ist, was zur Folge hat, daß der Thyristor SCR durchschaltet.
Wenn der Thyristor SCR durchschaltet, ist der Potentialunter­ schied zwischen Basis und Emitter des Transistors Tr nahezu gleich Null, so daß der Transistor Tr zum selben Zeitpunkt sperrt, zu dem der Thyristor SCR durchschaltet. Wenn der Transistor Tr sperrt, wird der bisher zur Primärwicklung T 1 geflossene primäre Kurzschlußstrom sofort unterbrochen.
Diese sofortige Unterbrechung des primären Kurzschlußstromes, der in die Primärwicklung T 1 geflossen ist, bewirkt, daß eine hohe Spannung in der Sekundärwicklung T 2 induziert wird, um einen Zündfunken in der Zündkerze P zu erzeugen.
Eine Zündschaltung mit kapazitiver Entladung (siehe Fig. 18 bis 20) enthält andererseits eine Reihenschaltung aus einer Gleich­ richterdiode D 5 und einem Kondensator C 1, die zwischen die Ge­ neratorspule GC und die Primärwicklung T₁, der Zündspule T ge­ schaltet ist, einen Thyristor SCR, der parallel zur Reihen­ schaltung aus dem Kondensator C 1 und der Primärwicklung T 1 liegt, und dessen Anode mit dem Kondensator C 1 verbunden ist, und ei­ ner Parallelschaltung, die aus einer Reihenschaltung einer Triggerspule TC, einer Gleichrichterdiode D 6 und eines Wider­ standes R 7 als veränderlicher Strombegrenzungswiderstand und aus einem Widerstand R 8 als Steuerwiderstand besteht, der zwischen die Steuerelektrode und die Kathode des Thyristors SCR geschaltet ist.
Aus dem Aufbau der Zündschaltung CDI ergibt sich, daß die in der Generatorspule GC induzierte Durchlaßspannung im Kondensa­ tor C 1 geladen wird, und daß dann, wenn die Ladespannung des Kondensators C 1 einen bestimmten Wert erreicht, in der Trigger­ spule TC eine Spannung induziert wird, die einen Triggerstrom bewirkt, der von der Diode D 6 durch den Widerstand R 7 zum Widerstand R 8 fließt, um den Thyristor SCR durchzuschalten.
Wenn der Thyristor SCR durchschaltet, wird die im Kondensator C 1 geladene elektrische Ladung schnell zur Primärwicklung T 1 über den Thyristor SCR entladen. Diese Entladung bewirkt, daß eine hohe Spannung in der Sekundärwicklung T 2 induziert wird, um einen Entladefunken an der Zündkerze P zu erzeugen.
Sowohl bei der Zündschaltung TCI mit Induktionsentladung als auch bei der Zündschaltung CDI mit kapazitiver Entladung kann die Zündung durch ein Durchschalten des Thyristors SCR erreicht werden. Erfindungsgemäß wird der Durchschalt- oder Trigger­ zeitpunkt des Thyristors SCR vom normalen Zeitpunkt, der elektrisch durch den Widerstand R 2 und R 7 festgelegt ist, verzögert, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine einen be­ stimmten Wert in den Bereich der Überdrehung der Maschine hinein überschreitet, um die Ausgangsleistung der Brennkraft­ maschine schnell zu verringern, wodurch zwangsläufig die Dreh­ zahl der Brennkraftmaschine abnimmt.
Das heißt, daß erfindungsgemäß der Kondensator C, der mit der Steuer­ elektrode des Thyristors SCR verbunden ist, der in den Zünd­ schaltungen TCI und CDI verwandt wird, mit einer Sperrspannung aufgeladen wird, und daß dann, wenn die Drehzahl der Brennkraft­ maschine einen bestimmten Wert überschreitet und in den Bereich der Überdrehung kommt, die im Kondensator C geladene Sperrspan­ nung über einen Entladeschaltkreis mit einer passenden Zeit­ konstante entladen wird. Diese Entladung des Kondensators C be­ wirkt, daß an die Steuerelektrode des Thyristors SCR eine Vor­ spannung mit einem niedrigeren Potential als dem der Kathode des Thyristors SCR über eine Zeitspanne gelegt wird, die der Zeitkonstante des Entladekreises des Kondensators C entspricht, um ein Auslösen des Thyristors SCR unmöglich zu machen, so daß der Durchschaltzeitpunkt des Thyristors SCR um eine Zeit­ spanne verzögert ist, die der Zeitkonstante des Entladekreises des Kondensators C entspricht, wodurch der Zündzeitpunkt der Zündkerze P verzögert wird, und somit die Überdrehung und die Drehzahl der Brennkraftmaschine vermindert werden.
Erfindungsgemäß wird somit die Sperrspannung, die im Kondensa­ tor C geladen ist, der mit der Steuerelektrode des Thyristors SCR verbunden ist, der in den Zündschaltungen TCI und CDI verwandt wird, entladen, wenn die Drehzahl der Brennkraftma­ schine im Bereich der Überdrehung der Brennkraftmaschine liegt, um an die Steuerelektrode des Thyristors SCR eine Vorspan­ nung zu legen, die bezüglich der Kathoden negativ ist, so daß der Auslösezeitpunkt des Thyristors SCR über eine Zeitspanne verzögert ist, die der Entladezeit des Kondensators C ent­ spricht, um damit eine Überdrehung der Brennkraftmaschine zu vermeiden. Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltung ESG zum Vermeiden einer Überdre­ hung der Brennkraftmaschine benötigt somit wenigstens einen Kondensator C, dessen Kathode mit der Steuerelektrode eines Transistors SCR verbunden ist, der in der Zündschaltung TCI oder CDI verwandt wird, einen Aufladeschaltkreis JCL zum Auf­ laden des Kondensators C mit einer Sperrspannung, einen Entla­ deschaltkreis HCL zum Entladen der im Kondensator C geladenen Sperrspannung und einen Entladeschaltkreis SCL zum Schließen des Entladeschaltkreises HCL wenn die Drehzahl der Brennkraft­ maschine im Überdrehzahlbereich liegt, um den Kondensator C zu entladen.
Im folgenden wird anhand der Fig. 2 ein Grundausführungsbei­ spiel der erfindungsgemäßen Schaltung ESG in seiner einfachsten Form beschrieben.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel steht eine die Überdrehung verhindernde Schaltung ESG mit einer Zündschal­ tung TCI in Verbindung. Zwischen der Steuerelektrode und der Kathode eines Thyristors SCR liegt eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R 9, der den Entladeschaltkreis HCL bildet, aus einem Kondensator C und aus einem Thyristor SCR 1, dessen Anode mit der Anode des Kondensators C und dessen Kathode mit der Kathode des Thyristors SCR in Verbindung steht, um einen Entladeschaltkreis SCL zu bilden.
Der Steuerschaltkreis des Thyristors SCR 1 besteht aus einer Reihenschaltung aus einer Triggerspule TC 1, einer Gleichrich­ terdiode D 10 und einem Widerstand VR, wobei die Steuerelektro­ de des Thyristors SCR 1 mit dem beweglichen Kontakt des Wider­ standes VR verbunden ist.
Eine Gleichrichterdiode D 7 ist zwischen die negative Klemme der Primärwicklung T 1 oder die Kathode des Thyristors SCR 1 und die Anode des Kondensators geschaltet, wobei die Anode der Diode D 7 an der Kathode des Thyristors SCR 1 liegt. Eine Gleich­ richterdiode D 8 ist zwischen die Kathode des Kondensators C und die positive Klemme der Primärwicklung T 1 geschaltet, wobei die Kathode der Diode D 8 mit der positiven Klemme der Primärwicklung T 1 in Verbindung steht. Beide Dioden D 7 und D 8 bilden einen Aufladeschaltkreis JCL.
Die in der Primärwicklung T 1 induzierte Sperrspannung wird somit im Kondensator C geladen.
Weiterhin ist eine Gleichrichterdiode D 9 zwischen die Steuer­ elektrode des Thyristors SCR mit einem daran angeschlossenen Widerstand R 9 und die Kathode des Thyristors SCR 1 geschaltet, wobei die Anode der Diode D 9 mit der Kathode des Thyristors SCR 1 verbunden ist. Die Kombination aus der Diode D 9 und dem Widerstand R 9 bildet einen Entladeschaltkreis HCL.
Dieser Entladeschaltkreis HCL bildet einen Zeitkonstanten­ schaltkreis, so daß dann, wenn der Schaltkreis aus dem Konden­ sator C, dem Thyristor SCR 1, der Diode D 9 und dem Widerstand R 9 geschlossen wird, die durch den Kondensator und den Wider­ stand R 9 im Kondensator C geladene elektrische Ladung inner­ halb einer bestimmten Zeitspanne entladen wird.
Wenn bei dem in Fig. 2 dargestellten und in der obigen Weise aufgebauten Ausführungsbeispiel die Drehzahl der Brennkraft­ maschine einen durch den Widerstand VR festgelegten Wert er­ reicht, wird der Thyristor SCR 1 leitend, um die im Kondensa­ tor C geladene elektrische Ladung über den Thyristor SCR 1, die Diode D 9 und den Widerstand R 9 zu entladen, wodurch das Po­ tential an der Steuerelektrode des Thyristors SCR abnimmt, so daß ein Zünden des Thyristors SCR verhindert wird, bis der Kondensator C vollständig entladen ist. Das heißt, daß ein Zünden des Thyristors SCR über die durch den Kondensator C und den Widerstand R 9 bestimmte Zeitkonstante verhindert wird, wodurch sich eine Verzögerung der Zündung des Thyristors SCR, vergli­ chen mit dem normalen Zündzeitpunkt ergibt, der durch den Wider­ stand R 2 bestimmt ist, um eine Überdrehung der Brennkraftma­ schine zu verhindern.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der oben beschriebenen Schal­ tung weiter im einzelnen dargestellt.
Wenn die Brennkraftmaschine mit normaler Drehzahl läuft, er­ reicht die Spannung V 2 (siehe Fig. 3b) an der Steuerelektrode des Thyristors SCR 1 infolge der in der Triggerspule TC 1 indu­ zierten Spannung nicht die Triggerspannung des Thyristors SCR 1, und der Thyristor SCR 1 wird somit nicht leitend, was zur Folge hat, daß nur die Zündschaltung TCI und nicht die Schaltung ESG arbeitet.
Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine von dem oben beschrie­ benen Zustand aus irgendeinem Grunde auf einen durch den Wider­ stand VR festgelegten Wert ansteigt, erreicht die Spannung V 2 an der Steuerelektrode des Thyristors SCR 1 aufgrund der in der Triggerspule TC 1 induzierten Spannung die Triggerspannung (siehe Fig. 3b) des Thyristors SCR 1, so daß der Thyristor SCR 1 leitend wird.
Wenn der Thyristor SCR 1 leitend wird, wird die elektrische La­ dung, die vor der Zündung des Thyristors SCR 1 im Kondensator C geladen ist, um eine mit der Anode des Thyristors SCR 1 verbun­ dene Elektrode durch den durch einen geschlossenen Stromkreis oder den Aufladestromkreis JCL aus der Primärwicklung T 1 der Diode T 7 dem Kondensator C und der Diode D 8 fließenden Sperr­ strom positiv zu polarisieren, entsprechend der Zeitkonstante, die durch den Kondensator C und den Widerstand R 9 bestimmt ist, über den Thyristor SCR 1, die Diode D 9 und den Widerstand R 9 entladen.
Diese Entladung des Kondensators C, d. h. das Durchschalten des Thyristors SCR bewirkt, daß die Elektrode an der positiven Sei­ te des Kondensators C auf Massepotential kommt, so daß der mit der Elektrode an der negativen Seite des Kondensators C verbun­ dene Anschluß des Widerstandes R 9 zur negativen Seite wird.
Daß der Anschluß des Widerstandes R 9 zur negativen Seite wird, bedeutet, daß gleichfalls die Steuerelektrode des Thyristors SCR, die mit der Kathode des Kondensators C über den Widerstand R 9 verbunden ist, die negative Seite einnimmt. Daraus ergibt sich, daß die Spannung an der Steuerelektrode des Thyristors SCR von einer Höhe in der Nähe der Triggerspannung zum Trigger­ zeitpunkt t 1 (siehe Fig. 3c) des Thyristors SCR 1 schnell durch die Entladung des Kondensators C abfällt, wie es in Fig. 3c dargestellt ist, um ein Auslösen des Thyristors unmöglich zu machen.
Der obenerwähnte Abfall des Steuerpotentials des Thyristors SCR, der aus der Entladung des Kondensators C resultiert, wird während der Entladung des Kondensators C, d. h. für eine Zeit­ dauer beibehalten, die der Zeitkonstante entspricht, die durch den Kondensator C und den Widerstand R 9 bestimmt ist. Die Steuer­ spannung V 1 des Thyristors SCR erreicht schließlich die Trig­ gerspannung zum Zeitpunkt t 2, an dem die Entladung des Kondensa­ tors C beendet ist, und zwar nach einer Zeitspanne ab Beginn der Entladung des Kondensators C oder ab dem Auslösezeitpunkt t 1 des Thyristors SCR 1, die durch den Zeitkonstantenschaltkreis des Kondensators C und des Widerstandes R 9 festgelegt ist, um den Thyristor SCR durchzuschalten.
Das heißt, daß der Thyristor SCR 1 durchgeschaltet wird, und daß als Folge davon der Auslösezeitpunkt des Thyristors SCR um eine Zeitspanne verzögert ist, die durch den Zeitkonstantenschalt­ kreis bestimmt ist, der vom Kondensator C und dem Widerstand R 9 gebildet wid.
Wenn der Thyristor SCR leitend ist, arbeitet die Zündschaltung TCI normalerweise so, daß sie den primären Kurzschlußstrom un­ terbricht, was zur Folge hat, daß die Spannung zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors TR 1 schnell absinkt, wie es in Fig. 3a dargestellt ist, um in der Sekundärwicklung T 2 sprunghaft eine Hochspannung zu erzeugen.
Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine über der durch den Widerstand VR festgelegten Drehzahl liegt, arbeitet die Schal­ tung ESG fortlaufend und ist die Breite des Nacheilwinkels in der Schaltung ESG unabhängig von der Drehzahl der Brennkraft­ maschine durch eine gegebene Zeitkonstante bestimmt, die durch den Zeitkonstantenschaltkreis festgelegt ist, der vom Kondensa­ tor C und vom Widerstand R 9 gebildet wird. Je höher somit die Drehzahl der Brennkraftmaschine ist, umso größer ist die Breite des Nacheilwinkels, so daß dementsprechend der Effekt der Vermeidung der Überdrehung stärker wird.
Fig. 4 zeigt in einer graphischen Darstellung die Beziehung zwischen der Drehzahl der Brennkraftmaschine und dem Verlauf des Nacheilwinkels bei der Schaltung ESG, wobei die Kurve I den Verlauf in dem Fall darstellt, in dem die Drehzahl, bei der die Schaltung ESG zu arbeiten beginnt, durch den Widerstand VR auf 3000 U/min festgelegt ist, wobei die Kurve II den Verlauf in dem Fall zeigt, in dem die Drehzahl, bei der die Schaltung ESG zu arbeiten beginnt, auf 5000 U/min festgelegt ist, wobei die Kurve III den Verlauf in dem Fall zeigt, in dem die Drehzahl, bei der die Schaltung ESG zu arbeiten beginnt, auf 7000 U/min festgelegt ist, und wobei die Kurve IV den Verlauf in dem Fall zeigt, in dem die Drehzahl, bei der die Schaltung ESG zu arbeiten beginnt, auf 8000 U/min festgelegt ist.
In all diesen Fällen ist die Zeitkonstante des Zeitkonstanten­ schaltkreises gleich und wird ein an der Brennkraftmaschine angebrachtes Schwungrad vom Motor angetrieben, so daß diese Untersuchungen lediglich dazu durchgeführt wurden, um die Be­ ziehung zwischen der Zunahme der Drehzahl und dem Verlauf des Nacheilwinkels bei der erfindungsgemäßen Schaltung ESG dar­ zustellen.
Aus einem Vergleich der verschiedenen Kurven ist deutlich er­ sichtlich, daß die Breite des Nacheilwinkels trotz derselben Zeitkonstante deutlich hervortritt, wenn die Drehzahl über der Einsatz-Soll-Drehzahl liegt, was eine verstärkte Wirkung des Nacheilwinkels zur Folge hat.
Aus den Kurven in Fig. 4 ist gleichfalls ersichtlich, daß selbst bei derselben Einstellung die Breite des Nacheilwinkels mit der Drehzahl ansteigt und die einen solchen Anstieg verhindernde Kraft proportional zum Anstieg der Drehzahl größer wird.
Wenn der Thyristor SCR gezündet wird, bevor die Schaltung ESG arbeitet, hat der Nacheilwinkel wegen der Schaltung ESG keinen Einfluß auf die Schaltung TCI, so daß es notwendig ist, den Auslösezeitpunkt t 1 des Thyristors SCR 1 zeitlich etwas vor den Auslösezeitpunkt des Thyristors SCR zu legen.
Die Breite des Nacheilwinkels des Auslösezeitpunktes des Thy­ ristors SCR durch die Schaltung ESG ist etwas kleiner als die Zeitkonstante, die durch den Kondensator C und den Widerstand R 9 bestimmt ist.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Auslösezeitpunkt des Thyristors SCR 1 durch die Triggerspule TC 1 unabhängig vom Wert der im Kondensator C geladenen Sperr­ spannung bestimmt. Unabhängig von dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 5 ein anderes Ausführungsbei­ spiel, bei dem der Thyristor SCR dem Wert der im Kondensator C geladenen Steuerspannung entsprechend gezündet wird.
Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel, das ähnlich wie das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel bei einer Zünd­ schaltung TCI mit Induktionsentladung verwandt wird, enthält einen Thyristor SCR 1, dessen Kathode an der Kathode des Thyristors SCR liegt, so daß sich ein Entladeschaltkreis SC ergibt, und dessen Anode über den Kondensator C und den Wider­ stand R 9 mit der Steuerelektrode des Thyristors SCR verbunden ist, so daß sich ein Entladeschaltkreis HCL ergibt, eine Gleich­ richterdiode D 7, die zwischen die Kathode des Thyristors SCR 1, die an der negativen Klemme der Primärwicklung T 1 liegt, und die Anode des Kondensators C geschaltet ist, die mit der Anode des Thyristors SCR 1 verbunden ist, wobei die Anode der Diode D 7 an der Kathode des Thyristors SCR 1 liegt, eine Gleichrichter­ diode D 8, die zwischen die Kathode des Kondensators C und die positive Klemme der Primärwicklung T 1 geschaltet ist, wobei die Kathode der Diode D 8 an der positiven Klemme der Primärwicklung T 1 liegt, so daß sich ein Aufladeschaltkreis JCL ergibt, einen Widertand R 13 in Form eines Steuer- und Kathodenwiderstandes des Thyristors SCR 1, eine Zener-Diode ZD 1, die zwischen die Anode und die Steuerelektrode des Thyristors SCR 1 geschaltet ist, wobei die Kathode der Zener-Diode ZD 1 an der Anode des Thyristors SCR₁ liegt und die Zener-Diode ZD₁ dazu vorgesehen ist, den Auslösezeitpunkt des Thyristors SCR 1 festzulegen, so daß sich ein Steuerschaltkreis für den Thyristor SCR 1 ergibt, und eine Gleichrichterdiode D 9, die zwischen die Kathode des Thyristors SCR 1 und die Steuerelektrode des Thyristors SCR ge­ schaltet ist, wobei die Anode der Diode D 9 an der Kathode des Thyristors SCR 1 liegt, so daß sich ein Entladeschaltkreis HCL ergibt.
Das heißt, daß die in Fig. 5 dargestellte Schaltung ESG im Aufbau mit der in Fig. 2 dargestellten Schaltung mit Ausnahme des Steuerkreises für den Thyristor SCR 1 identisch ist.
Wenn in der Primärwicklung T 1 somit eine Sperrspannung induziert wird, wird diese Sperrspannung über den Aufladeschaltkreis JC der von der Primärwicklung T 1 über die Diode D 7 den Kondensator C die Diode D 8 zur Primärwicklung T 1 zurückgeführt, im Kondensa­ tor C geladen.
Andererseits wird die im Kondensator C geladene Sperrspannung über den Entladeschaltkreis HCL entladen, der vom Kondensator C über den Thyristor SCR 1 die Diode D 9, den Widerstand R 9 zum Kon­ densator C zurückführt.
Da die am Kondensator C zu ladende Sperrspannung die in der Primärwicklung T 1 induzierte Spannung ist, steigt sie proportio­ nal zur Drehzahl der Brennkraftmaschine an. Weiterhin ist eine Reihenschaltung aus der Zener-Diode ZD 1 und dem Widerstand R 13 parallel zu einer Reihenschaltung geschaltet, die den Kondensa­ tor C, den Widerstand R 9 und die Diode D 9 umfaßt, so daß dann, wenn die Spannung zwischen den Elektroden des Kondensators C die Durchbruchsspannung der Zener-Diode ZD 1 überschreitet, die Zener-Diode ZD 1 durchbricht, was zur Folge hat, daß ein elektri­ scher Strom durch den Widerstand R 13 fließt.
Die Höhe der im Zustand der Überdrehung der Brennkraftmaschine im Kondensator C geladenen Sperrspannung kann somit vorher so bemessen werden, daß die Durchbruchsspannung der Zener-Diode ZD 1 etwas kleiner als die Sperrspannung ist, so daß dann, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine im Überdrehungsbereich liegt, die Zener-Diode ZD 1 durchbricht, und folglich ein elektri­ scher Strom durch den Widerstand R 13 fließt, um den Thyristor SCR 1 zu zünden.
Dieser Vorgang wird im folgenden anhand der Arbeitsweise der gesamten Schaltung ESG im einzelnen dargestellt.
Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine im Bereich der norma­ len Soll-Drehzahlen liegt, erreicht die am Kondensator C gela­ dene Sperrspannung nicht die Durchbruchsspannung der Zener-Diode ZD 1, so daß die Schaltung ESG nicht arbeitet und der Thyristor SCR zum Zeitpunkt t 1, der durch den Widerstand R 2 bestimmt ist, leitend wird, um einen Zündfunken an der Zündkerze P zu erzeu­ gen.
Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine aus irgendeinem Grunde ansteigt, steigt gleichfalls die in der Primärwicklung T 1 indu­ zierte Sperrspannung sowie die am Kondensator C geladene Span­ nung an.
Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine bis zu einem durch die Zener-Diode ZD 1 festgelegten Wert ansteigt, erreicht die am Kon­ densator C geladene Sperrspannung die Durchbruchsspannung der Zener-Diode ZD 1.
Im übrigen wird der Durchbruch der Zener-Diode ZD 1 nicht zum gleichen Zeitpunkt erreicht, zu dem der Potentialunterschied zwischen den Elektroden des Kondensators C die Durchbruchs­ spannung der Zener-Diode erreicht, sondern zu einem Zeitpunkt t 3, zu dem die Spannung zwischen dem Kollektor und Emitter des Transistors Tr oder der Potentialunterschied zwischen den Klem­ men der Primärwicklung T 1 sich allmählich vom Maximalwert in die entgegengesetzte Richtung zur Durchlaßspannung ändert, wie es in Fig. 6a dargestellt ist.
Die Spannung zwischen Anode und Kathode des Thyristors SCR 1, die das Durchbrechen der Zener-Diode ZD 1 bewirkt, ändert sich bis auf einen minimalen Wert (durch die Schaltung der Diode D 7 in Durchlaßrichtung), wenn die Sperrspannung der Primärwicklung T 1 maximal ist, wie es in Fig. 6b dargestellt ist. Jedoch wird eine elektrische Ladung, die dem Maximalwert der Sperrspannung entspricht, am Kondensator C gespeichert, so daß folglich die obenerwähnte Spannung bei Abnahme der Sperrspannung der Primär­ wicklung T 1 zunimmt und schließlich die Durchbruchsspannung der Zener-Diode ZD 1 zum Zeitpunkt t 3 erreicht.
Wenn die Zener-Diode ZD 1 durchgebrochen ist, wird eine Trigger­ spannung für den Thyristor SCR 1 im Widerstand R 13 erzeugt, um den Thyristor SCR 1 leitend zu machen.
Wenn der Thyristor SCR 1 leitend wird, fließt die im Kondensator C gespeicherte elektrische Ladung durch den Thyristor SCR 1, die Diode D 9 und den Widerstand R 9 und wird diese Ladung mit einer Zeitkonstante entladen, die durch den Kondensator C und den Widerstand R 9 bestimmt ist.
Die Entladung der im Kondensator C geladenen Sperrspannung oder das Durchschalten des Thyristors SCR 1 bewirkt, daß die positive Elektrode des Kondensators C an Masse liegt, und daß demzufolge das Potential der Steuerelektrode des Thyristors SCR zur nega­ tiven Seite abfällt, um ein Durchschalten des Thyristors SCR unmöglich zu machen.
Dieser Zustand wird für eine Zeitspanne Δ t 1 beibehalten, der durch die Zeitkonstante bestimmt ist, mit der die Entladung des Kondensators C vollendet wird, d. h. für eine Zeitspanne vom Zeitpunkt t 3 bis zum Zeitpunkt t 2.
Da der Zeitpunkt, an dem der Thyristor SCR 1 leitend wird, oder der Durchbruchszeitpunkt t 3 der Zener-Diode ZD 1 vor dem Zeit­ punkt, an dem normalerweise der Thyristor SCR durchschaltet oder vor dem normalen Zündzeitpunkt t 1 im Zeitabschnitt Δ t 1 liegt, liegt der normale Zündzeitpunkt t 1 innerhalb der Zeit­ spanne, in der der Kondensator C entladen wird. Während der Entladung des Kondensators C fällt, wie oben erwähnt, das Po­ tential an der Steuerelektrode des Thyristors SCR ab, so daß es unmöglich ist, den Thyristor SCR durchzuschalten.
Wenn man sich jedoch dem Zeitpunkt t 2 nähert, an dem die Ent­ ladung des Kondensators C beendet ist, steigt gleichfalls die Durchlaßspannung (Fig. 6a) an, die in der Primärwicklung T 1 induziert wird, was zur Folge hat, daß das Potential an der Steuerelektrode des Thyristors SCR ebenfalls allmählich an­ steigt, wie es in Fig. 6c dargestellt ist und das Triggerpo­ tential zum Zeitpunkt t 2 erreicht, an dem die Entladung des Kon­ densators C endet, um den Thyristor SCR durchzuschalten und somit einen Zündfunken an der Zündkerze P zu erzeugen.
Das heißt, daß der Zündzeitpunkt der Zündschaltung TCI um Δ t 2 vom Zeitpunkt t 1, der durch den Widerstand R 2 bestimmt ist, zum Zeitpunkt t 2 verzögert ist, an dem die Entladung des Kondensa­ tors C beendet ist.
Diese Verzögerung des Zündzeitpunkts bewirkt, daß die Ausgangs­ leistung der Brennkraftmaschine abrupt abnimmt, wodurch ihre Drehzahl herabgesetzt wird.
In der Schaltung ESG kann daher die Durchbruchsspannung der Zener-Diode ZD 1 in zweckmäßiger Weise festgelegt werden, indem beispielsweise eine Zener-Diode ZD 1 mit einer passenden Durch­ bruchsspannung gewählt wird, wodurch die Drehzahl der Brenn­ kraftmaschine für die Arbeit der Schaltung ESG in passender Wei­ se festgelegt werden kann, und der Wert des Nacheilwinkels des Zündzeitpunktes frei durch die Einstellung der Zeitkonstante des Zeitkonstantenschaltkreises gewählt werden kann.
Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine trotz der Tatsache, daß die Schaltung ESG arbeitet, aus irgendwelchen Gründen dazu neigt, weiter anzusteigen, steigt die im Kondensator C ge­ speicherte elektrische Ladungsmenge an, wird die Zeitspanne Δ t 1 größer und nimmt die Anzahl der Drehungen des Schwungrades pro Zeiteinheit zu, so daß die Zeit Δ t 2 des Nacheilwinkels stark ansteigt, um dadurch die einer Erhöhung der Drehzahl der Brenn­ kraftmaschine entgegenwirkende Kraft größer zu machen. Die Schaltung ESG hat zusätzlich zu der Wirkung der Vermeidung einer Überdrehung der Brennkraftmaschine einen Einfluß auf die Ver­ meidung der allgemein bei der Zündschaltung auftretenden Vor­ zündung, da ein Sperrstrom in die Primärwicklung T 1 fließt, wenn in der Primärwicklung T 1 eine Sperrspannung erzeugt wird. Dasselbe gilt für das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbei­ spiel.
Im folgenden werden die in Fig. 7 und 8 dargestellten Aus­ führungsbeispiele beschrieben, durch die die Mängel beseitigt wer­ den sollen, die bei den in den Fig. 2 und 5 dargestellten Ausführungsbeispielen auftreten. Bei den in den letzteren Figu­ ren dargestellten Ausführungsbeispielen zeigt sich der Nach­ teil, daß die Ladespannung des Kondensators C durch die Pri­ märwicklung T 1 nicht reguliert werden kann, und daß dann, wenn die Brennkraftmaschine unter normalen Bedingungen läuft, im Kondensator C eine Sperrspannung geladen bleibt, so daß das Potential an der Steuerelektrode des Thyristors SCR über den Widerstand R 9 etwas abfällt, was eine leichte Verzögerung des normalen Zündzeitpunktes t 1 zur Folge hat.
Die in den Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiele sol­ len dazu dienen, diese bei den Ausführungsbeispielen von Fig. 2 und 5 auftretenden Mängel zu beseitigen.
Bei der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Zündschaltung TCI ist eine Reihenschaltung mit einer Diode D 1 zwischen die Basis und den Emitter des Transistors Tr geschaltet, und ein Widerstand R 6 bildet den eine Vorzündung verhindernden Schaltkreis in der Zündschaltung TCI.
Die eine Überdrehung verhindernde Schaltung ESG bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel enthält einen Thyristor SCR 1, dessen Kathode an der Kathode des Thyristors SCR liegt, so daß sich ein Entladeschaltkreis SCL ergibt, wobei die Anode des Thyristors SCR 1 mit der Steuerelektrode des Thyristors SCR über den Kondensator C und einen Diodenschaltkreis D 9′ in Form eines Widerstandskreises RCL verbunden ist, der aus mehreren Dioden (bei den dargestellten Ausführungen aus zwei Dioden) besteht, die in Durchlaßrichtung in Reihe geschaltet sind, eine Gleichrichterdiode D 7 , die zwischen die negative Klemme der Primärwicklung T 1, an der die Kathode des Thyristors SCR 1 liegt, und die Anodenseite des Kondensators C geschaltet ist, an der die Anode der Primärwicklung T 1 liegt, wobei die Anode der Diode D 7 an der Kathode des Thyristors SCR 1 liegt, eine Reihenschaltung, die aus einem Widerstand R 10 in Form eines veränderlichen Widerstands und aus einer Gleichrichterdiode D 8 besteht, wobei die Kathode der Diode D 8 an der positiven Klemme der Primärwicklung T 1 liegt, und die zwischen die Katho­ de des Kondensators C und die positive Klemme der Primärwick­ lung T 1 geschaltet ist, so daß sich ein Aufladeschaltkreis JCL ergibt, einen einen Entladeschaltkreis HCL bildenden Wider­ stand R 11, der zwischen der Kathode des Thyristors SCR 1 und der Kathodenseite des Kondensators C liegt, einen parallel zum Kondensator C geschalteten Widerstand R 12, der einen zweiten Entladeschaltkreis HCL bildet, einen zwischen die Steuerelek­ trode und die Kathode des Thyristors SCR 1 geschalteten Wider­ stand R 13, der parallel zu einem Kondensator C 2 geschaltet ist, eine Gleichrichterdiode D 10, die zwischen der Anode und der Steuerelektrode des Thyristors SCR 1 liegt, wobei die Anode der Diode D₁₀ an der Anode des Thyristors SCR₁ liegt, und einen Widerstand R 14, der in Reihe zur Diode D 10 geschaltet ist, um in dem Steuerschaltkreis für den Thyristor SCR 1 einen inte­ grierenden Schaltkreis zu bilden.
Es versteht sich jedoch, daß die Diodenschaltung D 9′ in Form eines Widerstandsschaltkreises RCL mit ihrer Anode am Konden­ sator C liegt.
Die Diodenschaltung D 9′ in Form eines Widerstandsschaltkreises RCL, die zwischen den Kondensator C und die Steuerelektrode des Thyristors SCR geschaltet ist, ist nämlich so geschaltet, daß dann, wenn eine Elektrode des Kondensators C zum Emitter des Transistors Tr über den Thyristor SCR 1 kurzgeschlossen ist, die andere Elektrode des Kondensators C zur Steuerelektro­ de des Thyristors SCR im wesentlichen kurzgeschlossen liegt. Wenn demgegenüber der Thyristor SCR 1 nicht leitend ist, wirkt die im Kondensator C gespeicherte elektrische Ladung nicht auf die Steuerelektrode des Thyristors SCR. Die Diodenschaltung D 9′ ist vorzugsweise so ausgebildet, daß zwei Dioden in Reihe miteinander geschaltet sind, wobei die Anodenseite an der Steuerelektrode des Thyristors SCR liegt, wie es in Fig. 7 dar­ gestellt ist.
Wenn somit der Widerstandsschaltkreis RCL ein reiner Wider­ stand ist, wie es bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 und 5 dargestellt ist, liegt die Steuerelektrode des Thyristors SCR über den Widerstandsschaltkreis RCL an der Kathode, was zur Folge hat, daß die Triggerspannung des Thyristors SCR, die wesentlich durch die Diode D 1 und den Widerstand R 4 bestimmt ist, gestört sind, und daß zusätzlich das negative Potential an der Kathodenseite des Kondensators C an dem über den Wider­ standsschaltkreis RCL die Steuerelektrode SCR liegt, zum Emitter des Transistors Tr durch einen kleinen Reststrom vor­ gespannt ist, der durch die Diode D 7 und den Widerstand R 11 unabhängig davon fließt, ob der Thyristor SCR 1 arbeitet oder nicht arbeitet, wodurch das negative Potential an der Katho­ denseite des Kondensators C direkt auf die Steuerelektrode des Thyristors SCR durch den Widerstandskreis RCL wirkt, so daß der Zündzeitpunkt des Thyristors SCR verzögert wird.
Wenn andererseits der Widerstand RCL so ausgebildet sind, daß zwei Dioden in Reihe geschaltet sind, wie es bei dem Aus­ führungsbeispiel von Fig. 7 dargestellt ist, wird die Reihen­ schaltung, die zwischen der Reihenschaltung aus der Diode D 1 und dem Widerstand R 4 und der Widerstandsschaltung RCL liegt, die parallel geschaltet sind, während der Zeit, während der die Maschine mit normaler Drehzahl läuft, überhaupt keinen Einfluß auf das Durchschalten des Thyristors SCR nach der Diodenkennlinie haben. Der Spannungsabfall am Widerstand R 11, der aus dem kleinen Reststrom aufgrund der am Kondensator C gespeicherten elektrischen Ladung resultiert, ist kleiner als die beiden Kennspannungen der Dioden in der Widerstandsschal­ tung RCL, so daß die am Kondensator C gespeichete elektri­ sche Ladung keinen Einfluß auf die Steuerelektrode des Thy­ ristors SCR hat.
Wie oben erwähnt, enthält die Widerstandsschaltung RCL zwei in Reihe geschaltete Dioden. Der Grund für die Verwendung von zwei Dioden besteht darin, daß zwischen die Steuerelektrode und die Kathode des Thyristors SCR eine Diode D 1 geschaltet ist. Es versteht sich jedoch, daß die Widerstandsschaltung RCL auch mehr als zwei dem Wert des Widerstandes R 11 entspre­ chende, in Reihe geschaltete Dioden oder eine Zener-Diode ent­ halten kann.
Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt eine Reihenschaltung aus der Diode D 10, deren Anode an der Anode des Thyristors SCR 1 liegt, und aus dem Widerstand R 14 zwischen der Anode und der Steuerelektrode des Thyristors SCR 1. Zwischen die Steuerelektrode und die Kathode des Thyristors SCR 1 ist ein Kondensator C 2 geschaltet, so daß der Widerstand R 14 und der Kondensator C 2 einen integrierenden Schaltkreis bilden, der einen Sicherheitsschaltkreis darstellt, der dazu dient, eine Fehlsperre im Thyristor SCR in der Zündschaltung TCI zu vermei­ den, die aus einer fehlerhaften Arbeitsweise der die Überdre­ hung verhindernden Schaltung ESG herrührt, die von einem elek­ trischen Anstoß von der Zündschaltung TCI während der Arbeits­ weise in normalen Drehzahlbereichen verursacht wird.
Das heißt, daß bei einer hohen Drehzahl im Bereich der normalen Drehzahlen ein am Kondensator C zu ladendes Potential einen Wert annimmt, der etwas kleiner als der Wert desjenigen Po­ tentials ist, das zum Triggern des Thyristors SCR 1 erforderlich ist, und daß ein derart kleiner Wert beibehalten wird. Wenn jedoch ein elektrischer Stoß von der Zündschaltung TCI aufgrund der Auslösung des Thyristors SCR oder aus einem ähnlichen Grund am Kondensator C in dem oben beschriebenen Betriebs­ zustand anliegt, so daß das Potential des Kondensators kurz­ zeitig auf einen derart hohen Wert steigt, daß der Thyristor SCR 1 ausgelöst werden kann, kommt der Thyristor SCR 1 in den leitenden Zustand, so daß eine Fehlsperre induziert wird, wo­ bei der durch das Durchschalten des Thyristors SCR 1 gesperrte Thyristor SCR wieder leitend wird, nachdem eine gegebene Zeit­ spanne abgelaufen ist, was im folgenden näher beschrieben wird.
Dieser elektrische Stoß von der Zündschaltung TCI für die Überdrehung verhindernde Schaltung ESG wird in den meisten Fällen durch ein Auslösen des Thyristors SCR oder durch einen Impuls mit einer ausnahmslos extrem geringen Breite von etwa 100 µs hervorgerufen.
Wenn somit die Integrationskonstante der integrierenden Schal­ tung, die aus dem Widerstand R 14 und dem Kondensator C 2 be­ steht, weit größer als 100 µs gewählt ist, wird der elektri­ sche Stoß von der Zündschaltung TCI zum Kondensator C voll­ ständig am Kondensator C 2 absorbiert und kann ein Auslösen des Thyristors SCR 1 aufgrund des elektrischen Stoßes von der Zünd­ schaltung TCI oder einer fehlerhaften Arbeitsweise der die Überdrehung verhindernden Schaltung ESG vollständig vermieden werden.
Der parallel zum Kondensator C geschaltete Widerstand R 12 bil­ det einen zweiten Entladeschaltkreis HCL 2 für den Kondensator C, der die am Kondensator C gespeicherte elektrische Ladung mit der gewünschten Geschwindigkeit herabsetzt.
Das heißt, daß dann, wenn die am Kondensator C gespeicherte elek­ trische Ladung andauernd auf einem gegebenen Wert bleibt, die Gefahr einer fehlerhaften Arbeitsweise der die Überdrehung verhindernden Schaltung ESG ansteigt, die auf dem elektri­ schen Stoß von der Zündschaltung TCI beruht. Es wird daher vorgeschlagen, die am Kondensator C gespeicherte elektrische Ladung in gewissem Maße zu dem Zeitpunkt zu entladen, an dem der Thyristor SCR durchgeschaltet wird. Selbst wenn die Span­ nung des Kondensators C durch den elektrischen Stoß von der Zündschaltung TCI ansteigen sollte, überschreitet die in die­ ser Weise angestiegene Spannung nicht die Auslösespannung des Thyristors SCR 1.
Natürlich ist der Wert des Widerstandes R 12, der den zweiten Entladeschaltkreis HCL 2 für den Kondensator C bildet, wenn die die Überdrehung verhindernde Schaltung ESG nicht arbeitet, wesentlich größer als der Wert des Widerstandes R 11, der den Entladeschaltkreis HCL für den Kondensator C bildet, wenn die die Überdrehung verhindernde Schaltung ESG als Folge der Aus­ lösung des Thyristors SCR 1 arbeitet.
Die im Obigen beschriebene und in Fig. 7 dargestellte, eine Überdrehung verhindernde Schaltung ESG arbeitet in ähnlicher Weise wie die in den Fig. 2 und 5 dargestellte Schaltung ESG:
Der Kondensator C wird aufgeladen, wenn eine Sperrspannung in der Primärwicklung T 1 erzeugt wird. Wenn in der Primärwick­ lung T 1 eine Sperrspannung erzeugt wird, wird der Kondensator C über einen Schaltkreis, der von der Primärwicklung T 1 über die Diode D 7 den Kondensator C, den Widerstand R 10 und die Diode D 8 zur Primärwicklung T 1 zurückführt, so aufgeladen, daß die Elektrode auf der Seite der Diode D 7 positiv und die Elektrode auf der Seite des Widerstandes R 10 negativ ist.
Die Ladungsmenge des Kondensators C ist durch das Widerstands­ verhältnis zwischen den Widerständen R 10 und R 11, d. h. durch den in Form eines veränderbaren Widerstandes ausgebildeten Widerstand R 10 bestimmt.
Da die Ladungsmenge des Kondensators C nicht ausreicht, um den Thyristor SCR 1 durchzuschalten, wenn die Drehzahl der Brenn­ kraftmaschine im normalen Drehzahlbereich liegt, zeigt sich keine wesentliche Wirkung der die Überdrehung verhindernden Schaltung ESG.
Somit wird der Thyristor SCR in der Zündschaltung TCI zum nor­ malen Zündzeitpunkt ausgelöst, der durch den Widerstand R 2 bestimmt ist.
Während der normalen Arbeitsweise der Zündschaltung TCI wird die am Kondensator C gespeicherte elektrische Ladung haupt­ sächlich über den Widerstand R 12 und teilweise über die Diode D 10 und die Widerstände R 14 und R 13 entladen.
Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine aus irgendeinem Grund von dem oben beschriebenen Wert auf eine Überdrehzahl ansteigt, die durch den Widerstand R 10 bestimmt ist, erreicht die La­ dungsmenge des Kondensators einen Wert, der zum Durchschalten des Thyristors SCR 1 ausreicht.
Daher wird eine Durchlaßspannung in der Primärwicklung T 1 induziert und steigt mit steigender Spannung das Potential der Anode des Thyristors SCR 1 relativ zur Kathode des Thyristors SCR 1 an. Wenn dieses Potential größer als die Durchlaßspan­ nung der Diode D 10 wird, fließt ein elektrischer Strom über die Diode D 10 und den Widerstand R 14 zum Widerstand R 13, so daß an der Steuerelektrode des Thyristors SCR 1 eine Spannung entwickelt wird, die zum Durchschalten des Thyristors ausreicht und somit den Thyristor SCR 1 durchschaltet.
Wenn der Thyristor SCR 1 durchgeschaltet ist, fällt das Po­ tential an der Anodenseite des Kondensators C auf das Emitter­ potential des Transistors Tr ab, was zur Folge hat, daß die Kathodenseite des Kondensators C bezüglich des Emitters des Transistors Tr negativ vorgespannt ist.
Wenn die Kathodenseite des Kondensators C in der oben be­ schriebenen Weise negativ vorgespannt ist, ist auch die Steuer­ elektrode des Thyristors SCR über den Widerstandsschaltkreis RCL negativ vorgespannt. Dieser Zustand wird für die Dauer der Zeitkonstante, die durch den Kondensator C und den Wider­ stand R 11 bestimmt ist, oder über die Entladezeitdauer des Kon­ densators C beibehalten.
Nach Ablauf der den Zeitkonstanten entsprechenden Zeit, während der die Entladung des Kondensators C vollendet wird, steigt das Potential an der Steuerelektrode des Thyristors SCR allmählich auf das Auslösepotential an, um den Thyristor SCR durchzuschal­ ten, wodurch ein Zündfunke an der Zündkerze P erzeugt wird. Das heißt, daß der Auslösezeitpunkt des Thyristors, der gleich dem Zündzeitpunkt der Zündschaltung TCI ist, um eine Zeitspanne verzögert ist, die der Zeitkonstante entspricht, die durch den Kondensator C und den Widerstand R 11, ähnlich wie bei den in Fig. 2 und 5 dargestellten Ausführungsbeispielen bestimmt ist.
In Fig. 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Aufbaus der Schaltung in einer gegenüber den Schaltungen von Fig. 2, 5 und 7 weiter vereinfachten Form dargestellt.
Die in Fig. 8 dargestellte Schaltung enthält einen Thyristor SCR 1, der einen Entladeschaltkreis SCL bildet, dessen Kathode an der Kathode des Thyristors SCR liegt und dessen Anode über den Kondensator C und die Diode D 1, die den Steuerkreis für den Thyristor SCR bilden, an der Steuerelektrode des Thyristors SCR liegt, eine Diode D 7, die zwischen die negative Klemme der Primärwicklung T 1 und die Anodenseite des Kondensators C ge­ schaltet ist, wobei die Kathode der Diode D 7 am Kondensator C liegt, eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R 10 in Form eines veränderlichen Widerstands und einer Diode D 8, deren Kathode an der positiven Klemme der Primärwicklung T 1 liegt, wobei diese Reihenschaltung zwischen die Kathodenbreite des Kondensators C und die positive Klemme der Primärwicklung T 1 geschaltet ist, so daß sich ein Aufladeschaltkreis JCL ergibt, und einen Widerstand R 12, der einen zweiten Entladeschaltkreis HCL 2 bildet, der parallel zum Kondensator C geschaltet ist.
Der Steuerschaltkreis für den Thyristor SCR 1 enthält einen Widerstand R 13, der zwischen die Kathode und die Steuerelektro­ de des Thyristors SCR 1 geschaltet ist und eine Zener-Diode ZD 1, die zwischen die Anode und die Steuerelektrode des Thyristors SCR 1 geschaltet ist, wie es ähnlich bei dem in Fig. 5 dargestell­ ten Ausführungsbeispiel der Fall ist.
Aus dem oben beschriebenen Aufbau ergibt sich, daß die in Fig. 8 dargestellte Schaltung ESG die Diode D 1 zur Temperaturkompen­ sation des Thyristors SCR als Widerstandsschaltkreis RC und den Widerstand R 4, der der Steuerwiderstand des Thyristors SCR ist, als Entladeschaltkreis HCL verwendet, wodurch der Auf­ bau der Schaltung vereinfacht wird.
Die Arbeitsweise der in Fig. 8 dargestellten Schaltung ESG ist grundsätzlich identisch mit der in Fig. 5 dargestellten Schal­ tung, jedoch ist der Wert der am Kondensator C geladenen Sperr­ spannung durch den Widerstand R 10 ähnlich wie bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel bestimmt.
Dieser Widerstand R 10 legt nicht nur die am Kondensator C ge­ ladene Spannung, sondern auch die Drehzahl der Brennkraft­ maschine fest, bei der die Schaltung ESG arbeitet.
Das heißt, daß die Arbeit der Schaltung ESG dadurch bewirkt wird, daß der Thyristor SCR 1 als Folge des Durchbrechens der Zener- Diode ZD 1 durchgeschaltet wird. Folglich kann die Zener-Diode ZD 1, deren Durchbruchsspannung etwas kleiner als die am Konden­ sator C dann geladene Spannung ist, wenn die Drehzahl der Brenn­ kraftmaschine im Überdrehungsbereich liegt, dazu verwandt wer­ den, die Drehzahl der Brennkraftmaschine zu bestimmen, bei der die Schaltung ESG arbeitet. Diese Anordnung hat jedoch insofern verschiedene Nachteile, als es in Hinblick auf den Aufbau der Schaltung außerordentlich schwierig ist, diejenige Zener-Diode ZD 1 herauszufinden, die eine Durchbruchsspannung aufweist, die zu der am Kondensator C dann geladene Spannung paßt, wenn die Brennkraftmaschine im Überdrehungsbereich arbeitet, daß es nahe­ zu unmöglich ist, die gewählte Überdrehzahl der Brennkraftma­ schine zu ändern, so daß die Anpassungsfähigkeit der Schaltung verlorengeht, und daß eine Anzahl standardisierter Schaltungen ESG nicht erhalten werden kann. Um diese Mängel zu beseitigen, kann der Wert des Widerstandes R 10 so verändert werden, daß die dann am Kondensator geladene Spannung, wenn die Brennkraftma­ schine im Überdrehungsbereich arbeitet, an die Durchbruchs­ spannung der Zener-Diode ZD 1 angepaßt wird, was verschiedene Vorteile, beispielsweise den Vorteil bietet, daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine, bei der die Schaltung ESG zu arbeiten beginnt, frei gewählt werden kann, und eine Zener-Diode ZD 1 aus einem größeren Bereich verwandt werden kann.
Die am Kondensator C geladene Sperrspannung ist zum Zeitpunkt (a), zu dem sich über den Klemmen der Primärwicklung T 1 die Sperr­ spannung entwickelt, die durch eine Schraffierung in Fig. 9 darge­ stellt ist, maximal, wie es gleichsfalls aus Fig. 9 ersichtlich ist. Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine jedoch im Bereich der Überdrehung liegt, wird der Thyristor SCR 1 statt zum Zeit­ punkt (a) zum Zeitpunkt (b) durchgeschaltet, zu dem die Span­ nung in Durchlaßrichtung der Primärwicklung T 1 anzusteigen be­ ginnt, wie es ähnlich bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel der Fall ist.
Es versteht sich jedoch, daß der Zeitpunkt (b) vor dem Zeit­ punkt der normalen Zündung t 1 liegt, wenn die Brennkraftmaschine unter normalen Bedingungen arbeitet.
In den Fig. 10, 13 und 14 sind Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung dargestellt, bei denen die Aufladung des Kondensators C in ähnlicher Weise, wie bei den oben beschriebenen Ausführungs­ beispielen durch die Zündspule T erfolgt, eine Ausnahme besteht lediglich darin, daß der Entladeschaltkreis SCL eine Zener-Diode ZD enthält. In Fig. 10 ist eine Schaltung ESG dargestellt, die statt eines Entladeschaltkreises SCL, der von einem Thy­ ristor SCR 1 bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel gebildet wird, einen Entladeschaltkreis SCL aufweist, der eine Zener-Diode ZD enthält. Die Schaltung ESG enthält die Zener- Diode ZD, die den Entladeschaltkreis SCL bildet, wobei die Anode der Zener-Diode ZD mit der negativen Klemme der Primär­ wicklung T 1 verbunden ist, an der die Kathode des Thyristors SCR liegt, und wobei die Kathode der Zener-Diode ZD über den Kondensator C und die Diode D 1 mit der Steuerelektrode des Thyristors SCR verbunden ist, eine Gleichrichterdiode D 7, die zwischen die negative Klemme der Primärwicklung T 1 und die Anode des Kondensators C geschaltet ist, wobei die Kathode der Gleich­ richterdiode D 7 an der Anode des Kondensators C liegt, eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 10 und einer Diode D 8 mit an der positiven Klemme der Primärwicklung T 1 liegender Kathode, die zwischen die Kathode des Kondensators C und die positive Klemme der Primärwicklung T 1 geschaltet ist, so daß sich ein Aufladeschaltkreis JCL ergibt, und einen Widerstand R 12, der einen zweiten Entladeschaltkreis HCL 2 bildet, der parallel zum Kondensator C geschaltet ist.
Aus dem oben beschriebenen Aufbau ergibt sich, daß die in Fig. 10 dargestellte Schaltung ESG lediglich die Zener-Diode ZD anstelle des bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 8 durch den Thyristor SCR 1 gebildeten Entladeschaltkreises SCL verwendet. Die grundsätzliche Arbeitsweise der Schaltung ESG ist im we­ sentlichen dieselbe, wie die des in Fig. 8 dargestellten Aus­ führungsbeispiele.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der in Fig. 10 dargestellten Schaltung ESG anhand der Diagramme der Fig. 11 und 12 näher be­ schrieben.
Fig. 11 zeigt ein Diagramm für den Fall, daß die Brennkraftma­ schine unter normalen Bedingungen arbeitet, d. h. daß die Schal­ tung ESG nicht arbeitet, und Fig. 12 zeigt ein Diagramm für den Fall, daß die Schaltung ESG arbeitet, wobei mit (v) die Span­ nung zwischen den Klemmen der Primärwicklung T 1 und mit (v 3) die Spannung zwischen der Anode und der Kathode der Zener-Diode ZD bezeichnet sind.
Die am Kondensator C geladene Sperrspannung ist zum Zeitpunkt t 3 maximal, zu dem die in der Primärwicklung T 1 induzierte Sperrspannung nicht vorhanden ist. Der Wert der im Kondensator C geladenen Spannung ist jedoch durch das Verhältnis des Wider­ standes R 10 zum Widerstand R 4 und somit schließlich durch den Widerstand R 10 bestimmt, wie es im Vorhergehenden anhand des Ausführungsbeispiels von Fig. 8 beschrieben wurde.
Wenn der Wert des Verhältnisses des Widerstandes R 10 zum Wider­ stand R 4 so eingestellt ist, daß dann, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine den Überdrehungsbereich erreicht, der Maxi­ malwert der am Kondensator C geladenen Spannung die Durchbruchs­ spannung der Zener-Diode ZD erreicht, erreicht die am Kondensa­ tor C aufgrund der in der Primärwicklung T 1 induzierten Sperr­ spannung geladene Spannung nicht die Durchbruchsspannung der Zener-Diode ZD, wie es in Fig. 11a dargestellt ist, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine in einem Bereich unterhalb des Überdrehungsbereiches liegt, und wird somit die Zener-Diode ZD nicht leitend. Aus diesem Grunde arbeitet der Thyristor SCR in der Zündschaltung TCI in passender Weise, so daß er einen Zünd­ funken zum normalen Zündzeitpunkt t 1 erzeugt, ohne durch die eine Überdrehung verhindernde Schaltung ESG beeinflußt zu wer­ den.
In diesem Zustand wird die am Kondensator C gespeicherte elek­ trische Ladung allmählich über den Widerstand R 12 entladen.
Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine aus irgendeinem Grun­ de auf eine Drehzahl im Überdrehungsbereich ansteigt, steigt der Wert der am Kondensator C geladenen Sperrspannung an, so daß die am Kondensator C geladene Sperrspannung die Durch­ bruchsspannung der Zener-Diode ZD erreicht, was zur Folge hat, daß die Zener-Diode durchbricht, und daß die am Kondensator C geladene Sperrspannung über den Entladeschaltkreis entladen wird, der vom Kondensator über die Zener-Diode ZD, den Wider­ stand R 4 zum Kondensator C zurückführt.
Wenn der Entladeschaltkreis geschlossen ist, ist die Steuer­ elektrode des Thyristors SCR relativ zur Kathode des Thyristors SCR negativ vorgespannt, so daß der Thyristor SCR einen nicht durchgeschalteten Zustand einnimmt.
Da dieser Zustand während der Dauer der Entladung der elektri­ schen Ladung des Kondensators C, d. h. während der Zeit beibe­ halten wird, die der Zeitkonstante entspricht, die durch den Kondensator und den Widerstand R 4 bestimmt ist, ist der Zünd­ zeitpunkt der Zündschaltung TCI um diese Zeitspanne verzögert. Diese Zeitverzögerung der Zündung bewirkt eine beträchtliche Abnahme der Drehzahl und der Ausgangsleistung der Brennkraft­ maschine.
Wenn mit der Entladung des Kondensators C zum Zeitpunkt t 3 be­ gonnen wird und diese Entladung zum Zeitpunkt t 2 beendet ist, wie es in Fig. 12 dargestellt ist, ist der Zündzeitpunkt der Zündschaltung TCI vom Zeitpunkt t 1 zum Zeitpunkt t 2 verzögert.
Je größer die am Kondensator C gespeicherte elektrische Ladung ist, umso größer wird die Verzögerung des Zündzeitpunktes der Zündschaltung TCI sein, die durch die Entladung der am Konden­ sator C gespeicherten elektrischen Ladung verursacht wird. Je größer die Überdrehung ist, umso größer wird die am Kondensator C gespeicherte elektrische Ladungsmenge sein, so daß demzufolge die eine Überdrehung verhindernde Kraft proportional der Stärke der Überdrehung der Brennkraftmaschine sein wird.
Bei der in Fig. 10 dargestellten Schaltung ESG kann somit der Entladeschaltkreis SCL eine einzige Zener-Diode ZD enthalten, ohne daß ein spezieller Steuerschaltkreis und ein teurer Thyristor SCR 1 erforderlich sind. Daher kann die Schaltung stark vereinfacht werden und die stabilisierte Arbeitsweise sichergestellt werden, da keine Änderungen in der Arbeitscharak­ teristik aufgrund der Temperaturkennlinien möglich sind.
Bei den in den Fig. 13 und 14 dargestellten Ausführungsbeispie­ len wird, ähnlich wie bei dem in Fig. 10 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel, die Ladung einer Sperrspannung am Kondensator C durch die Primärwicklung T 1 erreicht und enthält der Entlade­ schaltkreis SCL eine Zener-Diode ZD. Diese Ausführungsbeispiele unterscheiden sich jedoch von dem in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel darin, daß die Zener-Diode ZD, die den Ent­ ladeschaltkreis SCL bildet, direkt zwischen den Kondensator C und die Steuerelektrode des Thyristors SCR geschaltet ist, so daß sie als Widerstandsschaltkreis RCL dient. Die in Fig. 13 dargestellte Schaltung ESG ist die Grundschaltung, während die in Fig. 14 dargestellte Schaltung eine Verbesserung dieser Grundschaltung darstellt.
Die in Fig. 13 dargestellte Schaltung ESG enthält eine Reihen­ schaltung aus einem Kondensator C und einer Zener-Diode ZD mit an der Steuerelektrode des Thyristors SCR liegender Kathode, wobei diese Reihenschaltung zwischen die Steuerelektrode und die Kathode des Thyristors SCR geschaltet ist, eine Diode D 8, die zwischen der Anode der Zener-Diode ZD oder der Kathode des Kondensators C und der positiven Klemme der Primärwicklung T 1 liegt, wobei die Kathode der Diode D 8 mit der positiven Klemme der Primärwicklung T 1 verbunden ist, so daß sich ein Aufladeschaltkreis JCL ergibt, und einen Widerstand R 12, der vorzugsweise in Form eines veränderbaren Widerstandes in der in Fig. 13 dargestellten Grundschaltung ausgebildet ist und der einen zweiten Entladeschaltkreis HCL 2 bildet, der parallel zum Kondensator C geschaltet ist.
Bei der in Fig. 14 dargestellten, verbesserten Schaltung liegt eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R′ 10 und einer Diode D 7 mit an der Kathode des Kondensators C liegende Anode parallel zum Kondensator C in der in Fig. 13 dargestellten Grundschal­ tung und ist ein Widerstand R 10 in Form eines veränderlichen Widerstandes in Reihe zu einer Diode D 8 geschaltet.
Bei der in Fig. 14 dargestellten, verbesserten Schaltung kann der Widerstand R 12 ein fester Widerstand sein.
Das bedeutet, daß im Falle der in Fig. 13 dargestellten Grund­ schaltung der Aufladeschaltkreis JCL durch die Diode D 8 gebil­ det wird, daß jedoch die am Kondensator C geladene Spannung durch den Widerstand R 12 bestimmt ist.
Dementsprechend wirkt der den zweiten Entladeschaltkreis HCL 2 bildende Widerstand R 12, wie der Widerstand R 10 im Auflade­ schaltkreis JCL bei den oben beschriebenen verschiedenen Aus­ führungsbeispielen.
Im Falle der in Fig. 14 dargestellten, verbesserten Schaltung wird andererseits der Widerstand R 12 ausschließlich für den zweiten Entladeschaltkreis HCL 2 verwandt und kann die am Kon­ densator C geladene Spannung durch das Verhältnis zwischen den Widerständen R 10 und R′ 10, d. h. durch den in Form eines veränderbaren Widerstandes vorliegenden Widerstand R 10, bestimmt werden.
Bei der verbesserten Schaltung ist dementsprechend die am Kon­ densator C geladene Spannung wegen des Widerstandes R 12, der den zweiten Entladeschaltkreis HCL 2 bildet, nicht begrenzt bzw. ist es nicht notwendig, wie bei der in Fig. 13 dargestell­ ten Grundschaltung, genau die begrenzt bemessene Zener-Diode ZD auszuwählen.
Bei beiden Schaltungen ESG in den Fig. 13 und 14 enthält der Entladeschaltkreis HCL Widerstände R 2 und R 3 in der Zündschal­ tung TCI.
Aus dem Aufbau der in Fig. 13 dargestellten Grundschaltung er­ gibt sich, daß diese Schaltung so arbeitet, daß dann, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine in einem Bereich unterhalb des durch den Widerstand R 12 festgelegten Wertes liegt, die Höhe der in der Primärwicklung T 1 induzierten Sperrspannung, die am Kondensator C durch einen geschlossenen Schaltkreis ge­ laden wird, der von der Primärschaltung T 1 über den Kondensator C, die Diode D 8 zur Primärwicklung T 1 zurückführt, die Durch­ bruchsspannung ZV der Zener-Diode ZD nicht erreicht, wie es in Fig. 15a dargestellt ist, so daß die eine Überdrehung ver­ hindernde Schaltung ESG nicht arbeitet, und somit die Zündschal­ tung TCI für eine Zündung zum normalen Zündzeitpunkt t 1 sorgt.
Wenn die am Kondensator C geladene Spannung die Durchbruchs­ spannung ZV aufgrund eines Anstiegs der in der Primärwicklung T 1 als Folge einer Erhöhung der Drehzahl der Brennkraftma­ schine induzierten Sperrspannung überschreitet, bricht die Zener-Diode ZD durch, so daß der die Durchbruchsspannung ZV überschreitende Spannungsanteil Δ V′ der am Kondensator C ge­ ladenen Spannung über einen Entladeschaltkreis entladen wird, der vom Kondensator C über die Primärwicklung T 1, den Wider­ stand R 2, den Widerstand R 3 und die Zener-Diode ZD zum Konden­ sator C zurückführt, wodurch die Steuerelektrode des Thyristors SCR relativ zu seiner Kathode negativ vorgespannt wird.
Aus diesem Grunde kann der Thyristor SCR während der Dauer der Entladung des obengenannten Spannungsanteils Δ V′ nicht durch­ geschaltet werden, sondern wird der Thyristor SCR zum Zeitpunkt t 2 durchgeschaltet, zu dem das Potential an der Steuerelektrode die Auslösespannung erreicht, nachdem die Entladung des Span­ nungsteils Δ V′ beendet ist.
Das heißt, daß der Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine vom Zeit­ punkt t 1 zum Zeitpunkt t 2 durch die Wirkung der eine Überdrehung verhindernden Schaltung ESG winkelverzögert ist.
Die in Fig. 14 dargestellte, verbesserte Schaltung ist grund­ sätzlich mit der in Fig. 13 dargestellten Schaltung identisch. Das heißt, das eine in der Primärwicklung T 1 induzierte Span­ nung am Kondensator C über einen Aufladeschaltkreis geladen wird, der von der Primärwicklung T 1 über den Kondensator C, die Diode D 7, den Widerstand R 10 und die Diode D 8 zur Primärwicklung T 1 zurückführt. Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine in den festgelegten Überdrehungsbereich ansteigt, überschreitet die am Kondensator C geladene Spannung die Durchbruchsspannung ZV und wird der die Durchbruchsspannung ZV übersteigende Spannungsan­ teil Δ V′ über einen Entladeschaltkreis entladen, der vom Kon­ densator C über die Primärwicklung T 1 , den Widerstand R 2, den Widerstand R 3, die Zener-Diode ZD zum Kondensator C zurückführt, so daß die Steuerelektrode des Thyristors SCR bezüglich seiner Kathode negativ vorgespannt wird, wodurch der Zündzeitpunkt des Thyristors SCR vom Zeitpunkt t 1 zum Zeitpunkt t 2 ähnlich wie bei der in Fig. 13 dargestellten Schaltung verzögert wird.
Die Stärke der Verzögerung des Zündzeitpunktes in der Zünd­ schaltung TCI, die durch die Arbeit der oben beschriebenen, eine Überdrehung verhindernden Schaltung ESG hervorgerufen wird, ist durch die Drehzahl der Brennkraftmaschine, d. h. durch den Span­ nungsanteil Δ V′, der proportional der Stärke der Überdrehung der Brennkraftmaschine ist, und durch die Zeitkonstante des Ent­ ladeschaltkreises, nämlich C · (R 2 + R 3) und C · R 12 bestimmt.
Da die Zeitkonstante (Entladekonstante) des Entladeschaltkreises HCL einen Winkel R der Wellenform b der Steuerspannung in Fig. 16 bestimmt, kann dieser Winkel R geändert werden, um in passen­ der Weise den Voreilwinkel R′ des Nacheilwinkels gegenüber der Drehzahl zu verändern, wie es in Fig. 17 darge­ stellt ist.
Das heißt, daß die Stärke des Nacheilwinkels bei demselben Spannungs­ anteil Δ V′ frei festgelegt werden kann.
Bei der erfindungsgemäßen, die Überdrehung verhindernden Schaltung ESG können die Drehzahl der Brennkraftmaschine, bei der der Zündzeitpunkt nachzueilen beginnt, frei durch die am Kondensator C geladene Spannung, die sich proportional zur Drehzahl der Brennkraftmaschine ändert, und die Durchbruchsspannung ZV der Zener-Diode ZD festgelegt werden, und die Stärke des Nacheilwin­ kels kann frei durch ein Ändern der Widerstände R 2 und R 12 be­ stimmt werden.
Bei der in Fig. 13 dargestellten Grundschaltung muß die Einstel­ lung der Drehzahl der Brennkraftmaschine, bei der die eine Über­ drehung verhindernde Schaltung ESG zu arbeiten beginnt, durch eine Änderung der Durchbruchsspannung ZV der Zener-Diode ZD er­ folgen. Das bedeutet, daß die Zener-Diode ZD ausgetauscht werden muß.
Bei der in Fig. 13 dargestellten Schaltung ist es daher schwierig, die Drehzahl, bei der der Zündzeitpunkt nachzueilen beginnt, zu ändern.
Da der Widerstand R 2 in der Zündschaltung TCI ein verstellba­ rer Widerstand ist, um den Durchschaltzeitpunkt des Thyristors SCR einzustellen, ist sein Widerstandswert nicht immer auf ei­ nen für die eine Überdrehung verhindernde Schaltung ESG passen­ den Wert eingestellt, und wird dementsprechend in der in Fig. 13 dargestellten Schaltung der Widerstand R 12 in Form eines ver­ änderbaren Widerstandes dazu verwandt, den Winkel R auf einen gegebenen Wert zu korrigieren. Der Widerstand R 12 beeinflußt je­ doch die Festlegung der Drehzahl, bei der der Zündzeitpunkt nachzueilen beginnt, so daß die Einstellung des Winkels R durch den Widerstand R 12 beträchtlich eingeschränkt ist.
Die in Fig. 14 dargestellte, verbesserte Schaltung überwindet diese Beschränkungen bezüglich der in Fig. 13 dargestellten Schaltung dadurch, daß der Widerstand R′ 10 vorgesehen ist, der parallel zum Kondensator C geschaltet ist, und daß der Wider­ stand R 10 zwischen den Kondensator C und den Kollektor des Transistors Tr geschaltet ist.
Da der Wert der am Kondensator C geladenen Sperrspannung durch das Verhältnis des Widerstandes R 10 zum Widerstand R′ 10 be­ stimmt ist, kann der zur Drehzahl der Brennkraftmaschine pro­ portionale Wert der am Kondensator C geladenen Spannung für die Durchbruchsspannung ZV unter Verwendung des Widerstandes R 11 in Form eines veränderlichen Widerstandes passend einge­ stellt werden, um dadurch frei die Drehzahl festzulegen, bei der die eine Überdrehung verhindernde Schaltung zu arbeiten beginnt, ohne daß die Zener-Diode ZD ausgetauscht werden muß.
Da der Widerstand R 12 überhaupt keinen Einfluß auf die Festle­ gung derjenigen Drehzahl hat, bei der die Verhinderung der Über­ drehung einsetzt, kann er auf einen gewünschten Wert fest ein­ gestellt werden, wenn der Wert des Widerstandes R 2 einmal be­ stimmt ist.
Die Diode D 7 bei der in Fig. 14 dargestellten Schaltung ist dazu vorgesehen, eine Ausbildung eines Entladeschaltkreises über den Widerstand R′ 10 während der Entladung des Kondensa­ tors C als Folge des Durchbrechens der Zener-Diode ZD zu ver­ meiden.
Bei den in den Fig. 13 und 14 dargestellten Schaltungen ESG wird die den Entladeschaltkreis SCL bildende Zener-Diode ZD somit als Widerstandsschaltkreis RCL ohne Abwandlung verwandt, so daß die am Kondensator geladene Sperrspannung überhaupt keinen elektrischen Einfluß auf die Steuerelektrode des Thy­ ristors SCR hat, so daß eine stabilisierte Arbeitsweise sicher­ gestellt ist.
In den Fig. 18 bis 20 und 23 bis 25 sind bevorzugte Ausfüh­ rungsbeispiele dargestellt, bei denen die erfindungsgemäße Schaltung bei einer Zündschaltung CDI mit kapazitiver Entla­ dung verwandt wird, wobei die Fig. 18 bis 20 Ausführungsbei­ spiele zeigen, bei denen die Ladung der Sperrspannung am Kon­ densator C über eine in einer Generatorspule GC induzierte Sperrspannung erfolgt, während die Fig. 23 bis 25 Ausführungs­ beispiele darstellen, bei denen die Ladung der Sperrspannung am Kondensator C über eine in einer Triggerspule TC induzierte Sperrspannung erreicht wird.
Der Aufbau und die Arbeitsweise einer Zündschaltung CDI mit kapazitiver Entladung, bei der die vorliegende Erfindung ver­ wirklicht ist, wird im folgenden anhand eines Beispiels näher beschrieben.
Die Zündschaltung CDI enthält eine Reihenschaltung aus einer Sperrstromblockierdiode D 5, einem Kondensator C 1 und einer Primärwicklung T 1 einer Zündspule T, mit deren Sekundärwick­ lung T 2, die zwischen die Klemmen einer Generatorspule GC ge­ schaltet ist, eine Zündkerze verbunden ist, einen Thyristor SCR, dessen Anode am Kondensator C 1 liegt und der parallel zu einer Reihenschaltung aus einem Kondensator C 1 und der Primär­ wicklung T₁ geschaltet ist, eine Triggerspule TC zum Triggern des Thyristors SCR, eine Diode D 6, einen Widerstand R 7 in Form eines veränderbaren Widerstands zum Festlegen des Durchschalt­ zeitpunktes des Thyristors SCR und einen Widerstand R 8 in Form eines Steuerwiderstandes, der zwischen die Steuerelektrode und die Kathode des Thyristors SCR geschaltet ist.
Wenn bei dieser Zündschaltung CDI ein nicht dargestelltes Schwungrad mit einem darin eingebetteten Permanentmagneten ge­ dreht wird, um in der Generatorspule GC eine Spannung zu indu­ zieren, wird eine elektrische Ladung am Kondensator C 1 über die Diode D 7 gespeichert, wenn die induzierte Spannung erscheint.
Wenn die am Kondensator C 1 gespeicherte elektrische Ladung ei­ nen gewünschten Wert erreicht, wird eine Spannung in der Trig­ gerspule TC induziert und durch die Diode D 6 und den Widerstand R 7 bestimmt. Der Wert der Spannung eines am Widerstand R 8 lie­ genden Triggerimpulses erreicht die Triggerspannung des Thy­ ristors SCR, um den Thyristor SCR durchzuschalten.
Wenn der Thyristor SCR durchgeschaltet ist, wird die am Konden­ sator C gespeicherte elektrische Ladung durch den Thyristor SCR über die Primärwicklung T 1 der Zündspule T entladen. Wenn der Kondensator C 1 entladen wird, wird eine Hochspannung in der Sekundärwicklung T 2 der Zündspule T induziert, um einen Zündfunken an der Zündkerze P zu erzeugen, so daß eine Zündung auftritt.
Die erfindungsgemäße, eine Überdrehung verhindernde Schaltung ESG bildet einen Teil des Steuerschaltkreises des Thyristors SCR bei der oben beschriebenen Zündschaltung CDI. Das heißt, daß die in der Triggerspule TC oder der Generatorspule GC induzierte Sperrspannung am Kondensator C geladen wird, und daß dann, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine den Soll-Wert überschrei­ tet, der Kondensator entladen wird, um die Steuerelektrode des Thyristors SCR relativ zu seiner Kathode negativ vorzuspan­ nen, so daß ein Durchschalten des Thyristors SCR für eine Zeitdauer unmöglich ist, die der Entladezeit des Kondensators C entspricht, um den Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine zu verzögern und somit ei 39362 00070 552 001000280000000200012000285913925100040 0002002656818 00004 39243ne Überdrehung der Brennkraftmaschine zu vermeiden. Dieses Arbeitsprinzip entspricht vollständig dem Arbeitsprinzip der oben beschriebenen Ausführungbeispiele bei der Schaltung TCI.
Das heißt, daß der über den Aufladeschaltkreis mit Triggerspule TC oder der Generatorspule GC verbundene Kondensator C grundsätz­ lich über den Entladeschaltkreis zwischen die Steuerelektrode und die Kathode des Thyristors SCR geschaltet ist. Die in ihrer einfachsten Form in den Fig. 18 und 23 dargestellte Schaltung enthält eine Reihenschaltung aus einem Kondensator C und einer Diode D 8, die zwischen die Klemmen der Triggerspule TC oder der Generatorspule GC geschaltet ist, so daß sich ein Auflade­ schaltkreis JCL ergibt, wobei der Kondensator C mit seiner posi­ tiven Elektrode mit der Klemme der Triggerspule TC oder der Generatorspule GC, d. h. der negativen Klemme der Triggerspule TC oder der Generatorspule GC verbunden ist, die an der Katho­ de des Thyristors SCR liegt, und wobei die Diode D 8 mit ihrer Kathode an der Klemme der Triggerspule TC oder der Generator­ spule GC liegt, die nicht mit der Kathode des Thyristors SCR verbunden ist, und eine Zener-Diode ZD, die einen Entladeschaltkreis SCL bildet, der zwischen die negative Elektrode des Kondensators C und die Steuerelektrode des Thyristors SCR ge­ schaltet ist, wobei die Kathode der Zener-Diode an der Steuer­ elektrode des Thyristors SCR liegt.
Bei den in den Fig. 19, 20, 24 und 25 dargestellten Ausführungs­ beispielen bildet der parallel zum Kondensator C geschaltete Widerstand R 12 einen zweiten Entladeschaltkreis HCL 2 zum Entla­ den der am Kondensator C gespeicherten elektrischen Ladung, wenn die eine Überdrehung verhindernde Schaltung ESG nicht arbeitet, d. h. wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine in dem unter dem Soll-Wert liegenden Bereich liegt.
Der Entladeschaltkreis HCL enthält einen Widerstand R 8.
Wenn bei der in den Fig. 18 und 23 dargestellten Schaltung eine Sperrspannung in der Triggerspule TC oder der Generatorspule GC induziert wird, wird der Kondensator C über die Diode D 8 aufgeladen.
Wenn die Ladespannung des Kondensators C unter der Durchbruchs­ spannung der Zener-Diode ZD liegt, wird der Entladeschaltkreis nicht geschlossen und erzeugt die Zündschaltung ZDI eine Zün­ dung zum normalen Zündzeitpunkt. Das heißt, daß der Thyristor SCR zum normalen Zeitpunkt durchgeschaltet wird. Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine jedoch ansteigt, steigt auch die Lade­ spannung des Kondensators C und überschreitet die Ladespan­ nung die Durchbruchsspannung der Zener-Diode, so daß die Zener-Diode ZD durchbricht und einen Entladeschaltkreis schließt, der vom Kondensator C über den Widerstand R 8, die Zener-Diode ZD zum Kondensator C zurückführt, was zur Folge hat, daß die am Kondensator C gespeicherte elektrische Ladung entladen wird.
Da die Steuerelektrode des Thyristors SCR durch die oben be­ schriebene Entladung über den Widerstand R 8 relativ zur Kathode negativ vorgespannt ist, kann der Thyristor SCR nicht durchge­ schaltet werden. Dieser Zustand, in dem der Thyristor SCR nicht durchgeschaltet werden kann, wird für die Zeitdauer der Entladung des Kondensators C, um die Steuerelektrode des Thy­ ristors SCR negativ vorzuspannen, d. h. für eine Zeitdauer bei­ behalten, die der Zeitkonstante des Kondensators C und des Widerstandes R 8 entspricht, um dadurch den Zündzeitpunkt des Thyristors SCR, d. h. den Zündzeitpunkt der Zündschaltung CDI zu verzögern.
Bei den in den Fig. 18 und 23 dargestellten Ausführungsbei­ len beginnt somit zu dem Zeitpunkt, zu dem die Ladespannung des Kondensators C die Durchbruchsspannung der Zener-Diode ZD erreicht, das Auftreten eines Nacheilwinkels und die Festlegung der Drehzahl der Brennkraftmaschine, bei der die eine Überdre­ hung verhindernde Schaltung ESG in Betrieb gesetzt wird, wird durch die Zener-Diode ZD erreicht.
Aus diesem Grunde muß bei den in den Fig. 18 und 23 dargestell­ ten Ausführungsbeispielen die Zener-Diode ZD selbst ausge­ tauscht werden, um diejenige Drehzahl zu ändern, bei der die eine Überdrehung verhindernde Schaltung ESG zu arbeiten beginnt.
Bei den in den Fig. 19 und 24 dargestellten Ausführungsbeispie­ len ist zu der eine Überdrehung verhindernden Schaltung ESG, wie sie in den Fig. 18 und 23 dargestellt ist, ein Widerstand R 10 zusätzlich hinzugeschaltet, so daß die Drehzahl, bei der die Schaltung ESG zu arbeiten beginnt, frei über den Wert des Wider­ standes R 10 eingestellt werden kann. Die in den Fig. 19 und 24 dargestellte Schaltung enthält eine Sperrstromblockierungsdiode D 7, die zwischen den Kondensator C des Aufladeschaltkreises JCL bei den in den Fig. 18 und 23 dargestellten Ausführungsbei­ spieles und die Diode D 8 geschaltet ist, einen Widerstand R 10 in Form eines veränderbaren Widerstandes, der zwischen die Diode D 8 und die positive Klemme der Triggerspule TC im Falle des Ausführungsbeispiels in Fig. 24 oder der Generatorspule GC im Falle des Ausführungsbeispiels von Fig. 19 geschaltet ist, und einen Widerstand R′ 10, der zwischen den Verzweigungspunkt zur Diode D 7, d. h. zwischen die Kathode der Diode D 7 oder die Anode der Diode D 8 und die positive Elektrode des Kondensators C geschaltet ist.
Im Falle der Ausführungsbeispiele der Fig. 19 und 24 ist somit der Wert der am Kondensator C geladenen Sperrspannung durch das Widerstandsverhältnis des Widerstandes R 10 zum Widerstand R′ 10, d. h. durch den Widerstand R 10 bestimmt, so daß der Wider­ stand R 10 in passender Weise eingestellt werden kann, um die Drehzahl der Brennkraftmaschine festzulegen, bei der die Lade­ spannung des Kondensators C die Durchbruchspannung der Zener- Diode ZD erreicht.
Bei den in den Fig. 19 und 24 dargestellten Ausführungsbeispie­ len kann aus diesem Grunde der Widerstand R 10 eingestellt wer­ den, um frei die Drehzahl der Brennkraftmaschine festzulegen, bei der die eine Überdrehung verhindernde Schaltung ESG arbei­ tet.
Da das Auftreten des Nacheilwinkels bei den in den Fig. 19 und 24 dargestellten Ausführungsbeispielen in derselben Weise wie bei der in den Fig. 18 und 23 dargestellten Ausführungsbeispie­ len erfolgt, wird von einer Beschreibung abgesehen.
Die charakteristische Arbeitsweise der in den Fig. 18, 19, 23 und 24 dargestellten Ausführungsbeispiele ist derart, daß bei Über­ schreitung der Durchbruchsspannung der Zener-Diode ZD durch die Ladespannung des Kondensators C nur der Teil der elektrischen Ladung, der die Durchbruchsspannung überschreitet, entladen wird, was bedeutet, daß der Zündzeitpunkt der Zündschaltung CDI durch den Teil der elektrischen Ladung verzögert wird, der die Zündspannung der Zener-Diode überschreitet. Wie es aus den Kennliniendiagrammen von Fig. 21 und 26 hervorgeht, beginnt der Nacheilwinkel bei der Soll-Drehzahl n aufzutreten, bei der die eine Überdrehung verhindernde Schaltung ESG zu arbeiten beginnt. Die Breite des Nacheilwinkels steigt mit Überschreiten der Soll-Drehzahl n durch die Drehzahl der Brennkraftmaschine an, was die Soll-Drehzahl zum Bezugspunkt macht.
Bei den in den Fig. 20 und 25 dargestellten Ausführungsbeispie­ len ist ein Aufbau vorgesehen, bei dem ein Entladeschaltkreis SCL einen Thyristor SCR 1 enthält und bei dem die Entladung des Kondensators C durch den Thyristor SCR 1 erreicht wird. Die in den Fig. 20 und 25 dargestellte Schaltung enthält eine Sperr­ stromblockierungsdiode D 7, deren Kathode am Kondensator C liegt, der zwischen die Triggerspule TC oder Generatorspule GC und die positive Elektrode des Kondensators C geschaltet ist, eine Reihenschaltung aus einer Diode D 8 und einem Widerstand R 10, die zwischen der negativen Elektrode des Kondensators C und der positiven Klemme der Triggerspule TC im Falle der Fig. 25 oder der Generatorspule GC im Falle der Fig. 20 liegt, so daß sich ein Aufladeschaltkreis JCL ergibt, wobei die Reihen­ schaltung vollständig den gleichen Aufbau hat und denselben Ar­ beitszweck erfüllt, wie es bei der Reihenschaltung aus der Diode D 8 und dem Widerstand R 10 bei den vorher beschriebenen, in den Fig. 19 und 24 dargestellten Ausführungsbeispielen der Fall ist, und einen Thyristor SCR 1, dessen Kathode an der Katho­ de des Thyristors SCR liegt und der zwischen die positive Elek­ trode des Kondensators C, dessen negative Elektrode an der Steuerelektrode des Thyristors SCR liegt und die Kathode des Thyristors SCR geschaltet ist, wobei der Thyristor SCR 1 einen Entladeschaltkreis SCL mit einer zwischen seine Steuerelektrode und seine Anode geschaltete Zener-Diode ZD 1 und mit einem Wider­ stand R 13 bildet, der in Form eines Steuerwiderstandes zwischen die Steuerelektrode und die Kathode des Thyristors geschaltet ist.
Bei den in den Fig. 20 und 25 dargestellten Ausführungsbeispie­ len wird eine in der Triggerspule TC oder Generatorspule GC erzeugte Sperrspannung am Kondensator C über den Aufladeschalt­ kreis JCL geladen, der über die Triggerspule TC oder die Gene­ ratorspule GC, die Diode D 7, den Kondensator C, die Diode D 8, den Widerstand R 10 und die Triggerspule TC oder die Generator­ spule GC geschlossen ist.
In diesem Fall ist die Ladespannung des Kondensators C durch den Widerstand R 10 bestimmt.
Wenn die Ladespannung des Kondensators C unter der Durchbruchs­ spannung der Zener-Diode ZD 1 liegt, arbeitet die eine Überdre­ hung verhindernde Schaltung ESG nicht, und der Thyristor SCR wird in der Zündschaltung CDI zum normalen Zeitpunkt durchge­ schaltet, während die am Kondensator C gespeicherte elektrische Ladung über den parallel zum Kondensator C geschalteten Wider­ stand R 12 entladen wird.
Wenn die Ladespannung des Kondensators C die Durchbruchsspan­ nung der Zener-Diode ZD 1 infolgedessen überschreitet, daß die Brennkraftmaschine aus irgendwelchen Gründen im Überdrehungsbe­ reich arbeitet, bricht die Zener-Diode ZD 1 durch, so daß ein Steuerstrom durch den Widerstand R 13 fließt, um den Thyristor SCR 1 durchzuschalten. Das hat zur Folge, daß der vom Kondensa­ tor C über den Thyristor SCR 1, den Widerstand R 8 und zum Konden­ sator C zurückführende Entladeschaltkreis HCL geschlossen wird, und dadurch die am Kondensator C geladene Sperrspannung über den Widerstand R 8 entladen wird, wodurch die Steuerelektrode des Thyristors SCR relativ zu seiner Kathode negativ vorgespannt wird und somit der Thyristor SCR in einen nicht durchschaltbaren Zustand gebracht wird.
Dieser Zustand des Thyristors SCR wird so lange beibehalten, bis die gesamte, am Kondensator gespeicherte elektrische Ladung ent­ laden ist, so daß der charakteristische Verlauf des Nacheil­ winkels derart ist, wie er in den Fig. 22 und 27 dargestellt ist, so daß dann, wenn die durch den Widerstand R 10 bestimmte Drehzahl n erreicht wird, d. h. wenn die Drehzahl der Brennkraft­ maschine diese Drehzahl n erreicht und die Zener-Diode ZD 1 durch­ bricht, um den Thyristor SCR 1 durchzuschalten, der Zündzeitpunkt der Zündschaltung ZDI abrupt um einen Winkel Δ R verzögert wird, der der Ladungsmenge des Kondensators C bei der Drehzahl n ent­ spricht. Wenn die Drehzahl diese Drehzahl n überschreitet, wird der Zündzeitpunkt dadurch verzögert, daß zu dem erwähnten Ver­ zögerungswinkel Δ R ein zusätzlicher Verzögerungswinkel addiert wird, der proportional der Überschreitung der Drehzahl n ist.
Bei den in den Fig. 20 und 25 dargestellten Ausführungsbeispie­ len wird der Zündzeitpunkt abrupt um einen Verzögerungswinkel Δ R zu dem Zeitpunkt verzögert, an dem die Drehzahl der Brenn­ kraftmaschine die Drehzahl n erreicht, die durch den Widerstand R 10 bestimmt ist, so daß sich der Nacheilwinkel mit der Dreh­ zahl n als Grenzwert, d. h. die eine Überdrehung vermeidende Kraft, schneller als bei den obenerwähnten Ausführungsbeispie­ len auswirkt, die in den Fig. 18, 19, 23 und 24 dargestellt sind.
Bei den in den Fig. 20 und 25 dargestellten Ausführungsbeispie­ len kann die gesamte Ladespannung des Kondensators für die Er­ zeugung des Nacheilwinkels verwandt werden, so daß ein breiterer Nacheilwinkel als bei den in den Fig. 18, 19, 23 und 24 dargestell­ ten Ausführungsbeispielen sichergestellt werden kann.
Aus diesem Grunde sind die in den Fig. 20 und 25 dargestellten Schaltungen vorzugsweise bei Brennkraftmaschinen mit einem oft auftretenden schnellen Lastwechsel von der vollen Last zum last­ freien Zustand eingebaut, wohingegen die in den Fig. 18, 19, 23 und 24 dargestellten Schaltungen vorzugsweise in Brennkraftma­ schinen eingebaut werden, deren Last sich allmählich ändert und deren Drehzahl sich nicht schnell ändert.
Es versteht sich jedoch, daß bei den in den Fig. 20 und 25 dar­ gestellten Ausführungsbeispielen eine ausschließlich zum Auslö­ sen des Thyristors SCR 1 benutzte Triggerspule statt der Trigger­ schaltung des Thyristors SCR 1 verwandt werden kann, die der Ladespannung des Kondensators C entsprechend arbeitet.
Wenn bei der in den Fig. 18 bis 20 und 23 bis 25 dargestellten, eine Überdrehung verhindernden Schaltung ESG die Drehzahl der Brennkraftmaschine die Soll-Drehzahl n erreicht, kann der Zünd­ zeitpunkt der Zündschaltung CDI um einen Nacheilwinkel verzögert werden, desssen Breite der Entladekonstante des Entladeschalt­ kreises des Kondensators C entspricht, um zwangsläufig die Drehzahl der Brennkraftmaschine herabzusetzen und dadurch auf natürliche Weise und sicher eine Überdrehung zu verhindern.
Umso größer weiterhin die am Kondensator C gespeicherte elek­ trische Ladung ist, umso größer wird die Breite des Nacheil­ winkels sein. Je größer dementsprechend die Stärke der Über­ drehung der Brennkraftmaschine ist, umso größer wird die eine Überdrehung verhindernde Kraft sein, wie es in ähnlicher Weise bei den Ausführungsbeispielen für die obenerwähnte Zündschal­ tung TCI mit Induktionsentladung der Fall ist.
Bei den in den Fig. 28, 29 und 32 dargestellten Ausführungsbei­ spielen ist eine die Überdrehung verhindernde Schaltung ESG bei einer Zündschaltung TCI mit Induktionsentladung vorgesehen, bei der die Ladung der Sperrspannung im Kondensator C auf andere Weise als über die Zündspule T in der Zündschaltung TCI er­ reicht wird. Somit kann die Schaltung ESG elektrisch von der Zündspule T getrennt werden, die das Hauptbauelement der Zünd­ schaltung TCI bildet, um eine unerwünschte elektrische Einfluß­ nahme zwischen der Schaltung ESG und der Zündschaltung TCI aus­ zuschließen und dadurch eine sichere und genaue Arbeitsweise sicherzustellen.
Das in Fig. 28 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Aufbau, bei dem eine Triggerspule TC 1 zum Durchschalten eines Thyristors SCR 1, der einen Entladeschaltkreis SCL bildet, eine Energiequelle zum Aufladen des Kondensators C bildet. Die in Fig. 28 dargestellte Schaltung enthält eine Reihenschaltung aus einer Triggerspule TC 1 und einem Strombegrenzungswiderstand R 14 und einen parallelgeschalteten Widerstand R 13 in Form eines Steuerwiderstandes, der zwischen die Steuerelektrode und die Kathode eines Thyristors SCR 1 geschaltet ist, der einen Entlade­ schaltkreis SCL bildet und dessen Kathode an der Kathode des Thyristors SCR liegt und dessen Anode mit der Steuerelektrode des Thyristors SCR über den Kondensator C und die Diode D 1 ver­ bunden ist, eine Diode D 7, deren Kathode am Kondensator C liegt und die zwischen die negative Klemme der Triggerspule TC 1, die an der Kathode des Thyristors SCR 1 liegt, und die Anode des Kondensators C geschaltet ist, eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R 10 in Form eines veränderbaren Widerstandes und eine Diode D 8, deren Kathode an der Triggerspule TC 1 liegt, wobei die Reihenschaltung zwischen die Kathode des Kondensators C und die positive Klemme der Triggerspule TC 1 geschaltet ist, so daß sich ein Aufladeschaltkreis JCL ergibt, und einen Wider­ stand R 12, der den zweiten Entladeschaltkreis HCL 2 bildet und prallel zum Kondensator C geschaltet ist.
Der Entladeschaltkreis HCL bei der in Fig. 28 dargestellten Schaltung ESG enthält einen Widerstand R 4, der einen Steuer­ kreis für den Thyristor SCR in der Zündschaltung TCI bildet, wie es ähnlich bei den in den Fig. 7, 8 und 9 dargestellten und im vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fall ist.
Das in Fig. 29 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Auf­ bau, bei dem die Energieversorgung zum Aufladen des Kondensa­ tors C eine ausschließlich dafür verwandte Ladespule JC umfaßt. Die in Fig. 29 dargestellte Schaltung enthält einen Thyristor SCR 1, der einen Entladeschaltkreis SCL bildet, und dessen Katho­ de an der Kathode des Thyristors SCR liegt, wobei der Thyristor SCR 1 mit seiner Anode mit der Steuerelektrode des Thyristors SCR über eine Diode D 1 verbunden ist, die einen Steuerkreis für den Thyristor SCR vom Kondensator C bildet, eine Diode D 7, deren Anode an der Kathode des Thyristors SCR 1 liegt und die zwischen die Kathode des Thyristors SCR 1 und die Anode des Kondensators C geschaltet ist, eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R 10, einer Anode D 8 und einer Ladespule JC, wobei die Reihenschal­ tung zwischen der Kathode des Kondensators C und der Kathode des Thyristors SCR 1 liegt, so daß sich ein Aufladeschaltkreis JCL ergibt, einen Widerstand R 12, der einen zweiten Entlade­ schaltkreis HCL 2 bildet und parallel zum Kondensator C geschal­ tet ist, eine ähnlich wie bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 5, 8, 20 und 25 zwischen die Anode und die Steuerelektrode des Thyristors SCR 1 geschaltete Zener-Diode ZD 1 und einen Widerstand R 12, der zwischen dessen Steuerelektrode und Kathode liegt, so daß sich ein Steuerkreis zum Festlegen des Auslöse­ zeitpunktes des Thyristors SCR 1 ergibt.
Das heißt, daß bei der in Fig. 28 dargestellten, eine Überdrehung verhindernden Schaltung die Triggerspule TC 1 des Thyristors SCR 1 einen Entladeschaltkreis SCL bildet, der als Energieversorgung zum Aufladen des Kondensators C dient. Der Aufladeschaltkreis JCL führt von der Triggerspule TC 1 über die Diode D 7, den Kon­ densator C, den Widerstand R 10 und die Diode D 8 zur Trigger­ spule TC 1 zurück.
Der Wert der am Kondensator C über den Aufladeschaltkreis JCL geladenen Sperrspannung ist durch den Widerstand R 10 bestimmt, wie es ähnlich bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fall ist.
Bei dem in Fig. 28 dargestellten Ausführungsbeispiel steht die Höhe der am Kondensator C geladenen Sperrspannung nicht direkt zu dem Zeitpunkt in Beziehung, zu dem die eine Überdrehung ver­ hindernde Schaltung ESG arbeitet und ist der Beginn der Arbeit der Schaltung ESG unabhängig durch den Widerstand R 14 bestimmt.
Das heißt, daß die Triggerspule TC 1 entgegengesetzt zu einem nicht dargestellten Schwungrad und ähnlich wie die Zündspule T ange­ ordnet ist, um dadurch eine induzierte Spannung zu erzeugen, die proportional zur Drehzahl der Brennkraftmaschine zu- und ab­ nimmt. Der Wert des Widerstandes R 14 ist so gewählt, daß ein Spannungsabfall am Widerstand R 13 die Auslösespannung des Thyristors SCR 1 erreicht, wenn die Drehzahl der Brennkraftma­ schine den Überdrehungsbereich erreicht, so daß der Thyristor SCR 1 unabhängig von der Ladespannung des Kondensators C durch­ geschaltet werden kann.
Andererseits wird die Ladung einer Sperrspannung am Kondensator C durch die entgegengesetzt induzierte Spannung der Trigger­ spule TC 1 erreicht, die in überhaupt keiner Beziehung zum Durch­ schalten des Thyristors SCR 1 steht, so daß sichergestellt ist, daß zum Zeitpunkt der Durchschaltung des Thyristors SCR 1 eine gegebene Sperrspannung am Kondensator C geladen ist.
Bei dem in Fig. 28 dargestellten Ausführungsbeispiel muß der Kondensator C durch die Triggerspule TC 1 aufgeladen werden und muß die Triggerspule TC 1 somit eine Induktivität haben, die einen bestimmten Wert überschreitet. Wenn die Triggerspule TC 1 jedoch lediglich dazu vorgesehen ist, den Thyristor SCR 1 durch­ zuschalten, ist eine solche Induktivität nicht erforderlich.
Aus diesem Grunde hat die Triggerspule TC 1 eine übermäßige Induktivität, soweit es das Durchschalten des Thyristors SCR 1 anbelangt. Daher enthält die Steuerschaltung für den Thyristor SCR zusätzlich zum Widerstand R 13 den Strombegrenzungswider­ stand R 14, der in Reihe zur Triggerspule TC 1 geschaltet ist, um den - was das Durchschalten des Thyristors SCR 1 anbelangt - zu großen Anteil der induzierten Spannung der Triggerspule TC 1 zu verbrauchen.
Bei der in Fig. 29 dargestellten, eine Überdrehung verhindernden Schaltung ESG wird andererseits die Aufladung des Kondensators C durch die ausschließlich dafür verwandte Ladespule JC er­ reicht, so daß der Thyristor SCR 1 entsprechend der Ladespannung des Kondensators C durchgeschaltet werden kann.
Bei dem in Fig. 29 dargestellten Ausführungsbeispiel wird somit die Aufladung des Kondensators C durch die Ladespule JC er­ reicht, die unabhängig von der Zündschaltung TCI angeordnet ist.
Der Zeitpunkt der Aufladung des Kondensators C durch die Lade­ spule JC ist jedoch so bestimmt, daß eine induzierte Spannung V 4 der Ladespule JC zum gleichen Zeitpunkt erzeugt wird, zu dem eine Sperrspannung der Zündspule T erzeugt wird, wie es in Fig. 30 dargestellt ist.
Der Thyristor SCR 1 wird weiterhin dadurch durchgeschaltet, daß die Ladespannung des Kondensators C über die Zener-Diode ZD 1 wahrgenommen wird, und die Ladespannung des Kondensators C ist durch den Widerstand R 10 bestimmt. Somit ist der Zeitpunkt, an dem die Schaltung ESG zu arbeiten beginnt, durch den Widerstand R 10 festgelegt.
Bei der in den Fig. 28 und 29 dargestellten Schaltung wird somit der Kondensator C nicht durch die Zündspule T oder die Generator­ spule GC oder die Triggerspule TC aufgeladen, die Bauelemente der genannten Zündschaltungen TCI oder CDI darstellen. Daher hat die Schaltung ESG eine Energiequelle zum Aufladen des Kon­ densators, die unabhängig von der Zündschaltung TCI ist und den Aufladeschaltkreis JCL bildet. Dementsprechend kann die am Kon­ densator C gespeicherte elektrische Ladung frei festgelegt wer­ den, um eine optimale Entladezeit oder eine optimale Breite des Nacheilwinkels zu erhalten, ohne daß diese durch den Schaltungs­ aufbau der Zündschaltung TCI gesteuert wird.
Darüber hinaus kann der Punkt, an dem der Zündzeitpunkt nachzu­ eilen beginnt, d. h. die Drehzahl, unabhängig von der Zündschal­ tung TCI bestimmt werden, wodurch eine genaue und sichere Anord­ nung sichergestellt werden kann, um eine stabilisierte Arbeits­ weise zu bekommen.
Bei der in den Fig. 28 und 29 dargestellten, eine Überdrehung verhindernden Schaltung in der Schaltung ESG wird der Thyristor SCR 1 durchgeschaltet, um die gesamte am Kondensator C geladene Sperrspannung zu entladen, was in Fig. 31 dargestellt ist.
Schließlich zeigt das in Fig. 32 dargestellte Ausführungsbei­ spiel einen Aufbau, bei dem eine Ladespule JC vorgesehen ist, die ausschließlich dazu verwandt wird, eine Sperrspannung am Kondensator C zu laden, wie es ähnlich bei dem in Fig. 29 dar­ gestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Es besteht ledig­ lich die Ausnahme, daß ein Entladeschaltkreis SCL eine Zener- Diode ZD enthält.
Die in Fig. 32 dargestellte Schaltung enthält eine Reihenschal­ tung aus einem Kondensator und einer Zener-Diode ZD, die einen Entladeschaltkreis SCL bildet und mit ihrer Kathode an der STeuerelektrode des Thyristors SCR liegt, wobei die Reihenschal­ tung zwischen die Steuerelektrode und die Kathode des Thyristors SCR geschaltet ist, eine Reihenschaltung aus einer Ladespule JC und einer Diode D 8, deren Anode an der Kathode des Kondensators liegt, wobei diese Reihenschaltung parallel zum Kondensator C geschaltet ist, und einen Widerstand R 12, der einen zweiten Entladeschaltkreis HCL 2 bildet, der parallel zum Kondensator C geschaltet ist.
In der Zündschaltung TCI bei dem in Fig. 32 dargestellten Aus­ führungsbeispiel ist eine Diode D 3 , die parallel zur Primär­ wicklung T 1 geschaltet ist, im wesentlichen dazu vorgesehen, eine Vorzündung der Zündschaltung TCI zu verhindern, wobei die Diode jedoch effektiv dazu benutzt wird, in der Schaltung ESG den Entladeschaltkreis HCL zu bilden.
Bei dem in Fig. 32 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Kondensator C somit durch die ausschließlich dazu verwandte La­ despule JC aufgeladen, so daß die in Fig. 32 dargestellte Schaltung sehr einfach ist und in derselben Weise, wie die in den Fig. 13 und 14 dargestellten Ausführungsbeispiele arbeitet.
Das heißt, daß eine Sperrspannung, die über einen Schaltkreis am Kondensator C geladen wird, der von der Ladespule JC über den Kondensator C die Diode D 8 zur Ladespule JC zurückführt, einen Wert erreicht, der durch die Zener-Diode ZD bestimmt ist, daß dann die Zener-Diode ZD durchbricht, um einen Entladeschalt­ kreis zu schließen, der vom Kondensator C über die Primärwick­ lung T₁ oder die Diode D 2, die Widerstände R 2 und R 3, die Zener-Diode ZD zum Kondensator C zurückführt, und daß infolge­ dessen der Thyristor SCR an seiner Steuerelektrode bezüglich seiner Kathode negativ vorgespannt wird, um ein Durchschalten des Thyristors SCR unmöglich zu machen, bis die Ladespannung des Kondensators C entladen ist. Das heißt, daß ein Durchschalten des Thyristors SCR für eine Zeitdauer unmöglich gemacht wird, die der Zeitkonstante entspricht, die durch den Kondensator C und die Widerstände R 2 und R 3 bestimmt ist, so daß das Durchschal­ ten des Thyristors SCR verzögert wird.
Diese Wirkung des Nacheilwinkels infolge der Schaltung ESG ist proportional der Zeitdauer der aus dem Durchbrechen der Zener- Diode ZD resultierenden Entladung derjenigen am Kondensator gespeicherten elektrischen Ladung, die die Durchbruchsspannung der Zener-Diode überschreitet. Die Ladespannung des Kondensators C ist proportional der induzierten Spannung der Ladespule JC, die proportional zur Drehzahl der Brennkraftmaschine ansteigt. Dementsprechend ergibt sich eine Arbeitskennlinie der Schaltung ESG, wie sie in Fig. 35 dargestellt ist. Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine eine Drehzahl n überschreitet, bei der die Zener-Diode durchbricht, nimmt die Breite des Nacheilwinkels proportional zu dem Betrag zu, um den die Drehzahl n überschrit­ ten wird.
Weiterhin ändert sich die Wirkungsweise des Nacheilwinkels in der Schaltung ESG vom Zustand der normalen Drehzahl, wie er in Fig. 33 dargestellt ist, zum Betriebszustand der Überdrehung, wie er in Fig. 34 dargestellt ist. Bei der Wellenform der Steuer­ spannung des Thyristors SCR, die in Fig. 34b dargestellt ist, die die Arbeitsweise der Schaltung ESG erläutert, ist das Steuerpotential V 2 des Thyristors SCR, das bei einer normalen Drehung von einem negativen Potential vor dem normalen Zünd­ zeitpunkt t 1 auf ein positives Potential zurückgeführt wird, hinsichtlich seiner Rückführung vom negativen Potential auf das positive Potential durch die Entladung der aus der Arbeits­ weise der Schaltung ESG resultierenden, am Kondensator C ge­ ladenen Sperrspannung verzögert, so daß folglich der Thyristor SCR zum Zeitpunkt t 2 durchgeschaltet wird, der um eine Zeit­ spanne verzögert ist, die der Konstanten entspricht, die durch den entladenen Spannungsanteil des Kondensators C und die Wider­ stände R 2 und R 3 bestimmt ist.
Das heißt, daß der Zündzeitpunkt der Zündschaltung TCI vom Zeitpunkt t 1 zum Zeitpunkt t 2 verzögert ist.
Bei dem in Fig. 32 dargestellten Ausführungsbeispiel ist somit eine Ladespule JC vorgesehenen, die ausschließlich als Energie­ quelle zum Laden einer Sperrspannung am Kondensator C verwandt wird, so daß die Aufladung des Kondensators C unabhängig von den verschiedenen Arten des Schaltungsaufbaus der Zündschaltung TCI erreicht werden kann, und zusätzlich der Wert der Lade­ spannung bestimmt werden kann.
Aus der obigen Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbei­ spiele ergibt sich, daß durch die vorliegende Erfindung ein Ver­ fahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Zündung geliefert werden, die im wesentlichen einen Kondensator C enthält. Das Verfahren verwendet einen Kondensator C zum Ansteuern der Steuerelektrode des Thyristors SCR einer Zündschaltung TCI oder CDI, wobei das Fließen und Unterbrechen eines primären Kurzschlußstromes durch eine Primärwicklung T 1 durch das Sper­ ren und Durchschalten des Thyristors SCR gesteuert werden. Gemäß der Grundarbeitsweise der Zündsteuerschaltung wird eine Sperrspannung, die am Kondensator C geladen ist, der mit der Steuerelektrode des Thyristors SCR verbunden ist, entladen, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine im Überdrehungsbereich liegt, um den Zeitpunkt zu verzögern, zu dem das Potential an der Steuerelektrode des Thyristors SCR das Durchschaltpotential erreicht.
Aus diesem Grunde arbeitet die erfindungsgemäße Schaltung voll­ ständig elektrisch und ist es lediglich erforderlich, den Kon­ densator C zu entladen, so daß der Schaltungsaufbau einfach ist und die Schaltung sicher ohne Fehler arbeitet. Die Form der Wirkung und Arbeit der Schaltung kann darüber hinaus in passen­ der Weise bestimmt werden, um einen optimalen Verlauf des Nach­ eilwinkels für die Betriebszustände der zu verwendenden Brenn­ kraftmaschine zu erzielen.
Die Breite des Nacheilwinkels, d. h. die Stärke der eine Über­ drehung verhindernden Kraft, kann gemäß der vorliegenden Er­ findung in der Schaltung ESG unabhängig von der Zündschaltung TCI oder CDI bestimmt werden. Gleichfalls kann die Drehzahl der Brennkraftmaschine, bei der die Schaltung ESG zu arbeiten be­ ginnt, nur in der Schaltung ESG eingestellt werden, so daß es nicht möglich ist, die Arbeitsweise der Zündschaltung TCI oder CDI während des normalen Betriebes der Brennkraftmaschine nach­ teilig zu beeinflussen, was einen guten Effekt als Sicherheits­ einrichtung gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird darüber hinaus die eine Überdrehung verhin­ dernde Kraft für die Brennkraftmaschine stärker, wenn die Über­ drehung der Brennkraftmaschine ansteigt, so daß die Arbeitsweise und die Wirkung der erfindungsgemäßen Schaltung sicher und außerordentlich zuverlässig sind.
Insbesondere in dem Fall, in dem die erfindungsgemäße Schaltung bei einer Zündschaltung TCI mit Induktionsentladung Verwendung findet, kann eine in der Primärwicklung T 1 induzierte Sperr­ spannung, die verschiedene Nachteile, wie beispielsweise eine Vorzündung, verursacht, wenn eine gleichmäßige Arbeitsweise der Zündschaltung TCI erreicht werden soll, als Energiequelle zum Aufladen des Kondensators C verwandt werden, um zu bewirken, daß ein Sperrstrom durch die Primärwicklung T 1 fließt, was den Vorteil bietet, daß sich eine gute Arbeitsweise der Zündschal­ tung TCI selbst ergibt und der Schaltungsaufbau der Zündschal­ tung TCI vereinfacht ist.
Bei einer Zündschaltung TCI mit Induktionsentladung ist die Breite des Nacheilwinkels begrenzt, d. h. ist der Wert des primären Kurzschlußstromes auf einen Bereich begrenzt, in dem ein Zündfunken an der Zündkerze P der Sekundärwicklung T 2 er­ zeugt wird, während bei einer Zündschaltung CDI mit kapazitiver Entladung die am Kondensator T 1 gespeicherte elektrische La­ dung lediglich über die Primärwicklung T 1 entladen werden kann, und somit die Breite des Nacheilwinkels niemals begrenzt ist.
Wenn jedoch im Falle einer Zündschaltung CDI mit kapazitiver Entladung die Breite des Nacheilwinkels ansteigt, entwickelt sich eine hohe Sperrspannung über den Klemmen des Kondensators C 1 und des Thyristors SCR, so daß es aus diesem Grunde notwendig ist, einen Kondensator C und einen Thyristor SCR zu verwenden, die in ausreichendem Maße der Sperrspannung gegenüber wider­ standsfähig sind, oder eine gegenüber der Sperrspannung wider­ standsfähige Schutzschaltung einzubauen.

Claims (10)

1. Schaltungsanordnung zur Drehzahlbegrenzung für eine kontaktfreie Zündanlage einer Brennkraftmaschine, bei der der primäre Kurzschlußstrom in der Primärwicklung der Zünd­ spule zum Zündzeitpunkt von einem Thyristor gesteuert unter­ brochen wird, gekennzeichnet durch einen Kon­ densator (C), der parallel zum Steuerstromkreis des Thyri­ stors (SCR) geschaltet und mit der Steuerelektrode des Thy­ ristors (SCR) verbunden ist, wobei der Kondensator (C) mit einer Spannung aufgeladen wird, deren Polarität zur Polari­ tät der Steuerschaltung des Steuerstromkreises entgegenge­ setzt ist, und deren Höhe drehzahlabhängig ist, derart, daß die Steuerspannung und die Ladespannung des Kondensators (C) einander an der Steuerelektrode des Thyristors (SCR) überla­ gern, so daß bei hohen Drehzahlen der Zündzeitpunkt des Thy­ ristors (SCR) verzögert ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand (R 9) zwischen die Kathode des Kondensators (C) und die Steuerelektrode des Thyristors (SCR) geschaltet ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand (R 12) parallel zum Kondensator (C) im Auffladestromkreis des Kondensators (C) liegt.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Entladestrom­ kreis des Kondensators (C) ein weiterer Thyristor (SCR 1) liegt.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladestrom­ kreis des Kondensators (C) eine Z-Diode (ZD, ZD 1) enthält.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Z-Diode (ZD) zwischen die Kathode des Kondensators (C) und die Steuerelektrode des Thy­ ristors (SCR) geschaltet ist.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch eine Anzahl von Dioden (D 9), die in Durchlaßrichtung in Reihe zwischen den Kondensator (C) und die Steuerelektrode des Thyristors (SCR) geschaltet sind, wobei die Anode der Dioden (D 9) an der Steuerelektrode des Thyristors (SCR) liegt.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand (R 10) in Form eines veränderlichen Widerstandes im Aufladestromkreis des Kon­ densators (C) liegt.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Z-Diode (ZD 1) zwischen die Anode und die Steuerelektrode des weiteren Thyristors (SCR 1) geschaltet ist.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Anode und der Steuerelektrode des weiteren Thyristors (SCR 1) ein Widerstand (R 14) liegt und daß ein weiterer Kondensator (C 2) parallel zu einem Widerstand (R 13) zwischen der Steuerelektrode und der Kathode des weiteren Thyristors (SCR 1) geschaltet ist.
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