DE2851097C2 - - Google Patents
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- DE2851097C2 DE2851097C2 DE19782851097 DE2851097A DE2851097C2 DE 2851097 C2 DE2851097 C2 DE 2851097C2 DE 19782851097 DE19782851097 DE 19782851097 DE 2851097 A DE2851097 A DE 2851097A DE 2851097 C2 DE2851097 C2 DE 2851097C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P1/00—Installations having electric ignition energy generated by magneto- or dynamo- electric generators without subsequent storage
- F02P1/08—Layout of circuits
- F02P1/083—Layout of circuits for generating sparks by opening or closing a coil circuit
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einer kontaktlosen Zündanlage für Brenn
kraftmaschinen mit einem Magnetgenerator nach der Gattung des Haupt
anspruchs.
Bei einer aus der DE-OS 27 01 750 bekannten Zündanlage ist der Steu
erkondensator der Steuerschaltung mit einem in Reihe geschalteten
Schwellwertschalter am Primärstromkreis der Zündanlage angeschlos
sen und bewirkt eine Verstellung des Zündzeitpunktes in Abhängigkeit
von der Drehzahl der Brennkraftmaschine. Durch die Sperrung des
Zündstromes im Primärstromkreis zum Zündzeitpunkt tritt ein Ein
schwingvorgang auf, der über den am Primärstromkreis angeschlossenen
Steuerstromkreis auf den Zündtransistor in der Weise zurückgekoppelt
ist, daß dieser ohne besondere Maßnahmen während des Einschwingvor
ganges mehrfach oszillierend in den stromleitenden Bereich zurückge
steuert wird. Das führt an der Zündkerze auf der Sekundärseite der
Zündspule zu einer Mehrfachzündung. Da diese Zündfunken nur eine
Brenndauer von etwa 10 bis 100 µs haben, ist die so freigesetzte
Zündenergie relativ gering.
Aus der US-PS 39 38 491 ist eine gattungsgemäße Zündanlage bekannt,
deren Steuerschaltung im wesentlichen der Steuerschaltung aus der
obengenannten Zündanlage entspricht. Auch bei dieser Steuerschaltung
treten die vorerwähnten Nachteile bei der Unterbrechung des Primär
stromes im Zündzeitpunkt durch den anschließenden Einschwingvorgang
auf, da auch hier ein sicheres Sperrverhalten am Zündtransistor bei
jedem Zündvorgang mit dieser Steuerschaltung nicht realisierbar ist.
Durch die während des Einschwingvorgangs kurz hintereinander erzeug
ten sehr kurzzeitigen Zündfunken ist auch hier die insgesamt mit je
dem Zündvorgang freigesetzte Zündenergie gering, so daß in kriti
schen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine Zündaussetzer auftre
ten können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Erzielung einer siche
ren Zündung die Zündfunkenenergie an der Zündkerze zu erhöhen.
Die erfindungsgemäße Zündanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß die Entladung des Steuer
kondensators über den Koppelwiderstand durch die gewählte Zeitkon
stante des von diesen Elementen gebildeten Zeitgliedes so dosiert
wird, daß das Oszillieren des Steuer- und Zündtransistors während
der Einschwingphase zum Zündzeitpunkt unterdrückt wird. Dadurch wird
an der Zündkerze ein stabiler Zündfunke mit hoher Zündenergie und
langer Brenndauer bis zu 1,2 ms erzeugt. Ein weiterer Vorteil be
steht darin, daß die Belastung des Zündtransistors durch die ein
malige Sperrung des Primärstroms während des Zündvorgangs anstelle
einer oszillierenden Umsteuerung wesentlich herabgesetzt wird.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor
teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch
angegebenen Merkmale möglich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die
Figur zeigt das Schaltbild einer erfindungsgemäßen Zündanlage für
eine Einzylinder-Brennkraftmaschine.
Die dargestellte Zündanlage umfaßt einen Magnetzünder 10,
der mit einem umlaufenden Magnetsystem 11 versehen ist.
Das Magnetsystem 11 hat einen zwischen zwei Polschuhen
angeordneten Dauermagneten 11 a, der am äußeren Umfang
eines Schwung- oder Lüfterrades der nicht dargestellten
Brennkraftmaschine angeordnet ist. Das Magnetsystem 11
wirkt mit einem am Gehäuse der Brennkraftmaschine ange
ordneten Zündanker 12 zusammen, der gleichzeitig als
Zündspule wirkt und mit einer Primärwicklung 13 a und
einer Sekundärwicklung 13 b versehen ist. Die Sekundär
wicklung 13 b ist über ein Zündkabel 14 mit einer Zünd
kerze 15 der Brennkraftmaschine verbunden. Die Primär
wicklung 13 a des Zündankers 12 ist an einem Primärstrom
kreis angeschlossen, in dem als Schaltstrecke ein npn-
leitender Zündtransistor 16 angeordnet ist. Der Zünd
transistor 16 ist als Darlington-Schalttransistor ausge
bildet, dessen Kollektor mit einem auf Masse liegenden
Ende der Primärwicklung 13 a und dessen Emitter über
eine Diode 17 mit dem anderen Ende der Primärwicklung
13 a verbunden ist. Die zum Schutz gegen Inversstrom
dienende Diode 17 ist mit der Schaltstrecke des Zünd
transistors 16 in gleicher Durchlaßrichtung gepolt.
Die Basis des Zündtransistors 16 ist über einen Wider
stand 18 mit seinem auf Masse liegenden Kollektor ver
bunden. Die aus Basis-Emitter gebildete Steuerstrecke
des Zündtransistors 16 ist mit einer Steuerschaltung
verbunden, deren Steuerschalter als npn-leitender Steuer
transistor 19 zur Steuerstrecke des Zündtransistors 16
parallel geschaltet ist. Die Basis des Steuertransistors
19 ist über einen Koppelwiderstand 20 von 1,5 kΩ an
einen parallel zur Primärwicklung 13 a liegenden Schal
tungszweig der Steuerschaltung angeschlossen. In diesem
Schaltungszweig ist ein zur Masse führender Widerstand
21 von 200 Ω sowie ein dazu in Reihe liegender Konden
sator 22 von 22 nF angeordnet und mit der Kathode der
Diode 17 im Primärstromkreis verbunden. Die Primär
wicklung 13 a des Zündankers 12 ist ferner von einer
Reihenschaltung aus einem Widerstand 23 und einer Diode
24 überbrückt, die die zur Zündung nicht benötigten
Halbwellen im Primärstromkreis durchläßt, die aber von
den zur Zündung benötigten Halbwellen des Magnetgenerators
10 in Sperrichtung beansprucht wird. Durch eine Einstellung
am Widerstand 23 bzw. durch eine geeignete Wahl eines
oder mehrerer Widerstände an dieser Stelle kann eine
Bedämpfung der zur Zündung nicht benötigten Halbwellen
des Magnetgenerators 10 beeinflußt werden.
Zur Unterdrückung eines oszillierenden Schaltvorganges
am Zündtransistor 16 zum Zündzeitpunkt muß die Steuer
strecke des Steuertransistors 19 über den Koppelwider
stand 20 in der Weise vom Kondensator 22 mit einem
Basisstrom versorgt werden, daß die Steuerstrecke des
Zündtransistors 16 durch die Schaltstrecke des Steuer
transistors 19 während des gesamten Zündvorganges kurz
geschlossen bleiben. Dabei muß berücksichtigt werden,
daß der Kondensator 22 auch noch während des Zündvor
ganges nachgeladen wird. Dies wird durch eine geeignete
Abstimmung des aus dem Koppelwiderstand 20 und dem Kon
densator 22 gebildeten Zeitglied 25 möglich, bei dem
die Zeitkonstante T = R × C größer als 10 µs ist. Im
Ausführungsbeispiel ist
T = 1,5 × 103 × 22 × 10- 9 = 33 µs.
Wegen der Nachladung des Kondensators ist die Zeitkonstante
des RC-Gliedes 25 kleiner als die maximale Funkenbrenn
dauer zu wählen. Die tatsächliche Zeitspanne, über die
der Steuertransistor 19 gesperrt wird, ist folglich er
heblich länger als die Zeitkonstante des RC-Gliedes 25
und liegt abhängig von der Drehzahl zwischen 400 µs und
1,2 ms.
Da der Steuertransistor 19 bei einer Serienherstellung
gewissen Streuungen unterworfen ist, ist zu seiner
Steuerstrecke ein Abgleichwiderstand 26 parallel ge
schaltet, durch den der Steuertransistor 19 mit dem
Zeitglied 25 abgestimmt wird. Die Werte des Abgleich
widerstandes 26 liegen zwischen 300 Ω und 2 kΩ. Der
Temperaturgang des Steuertransistors 19 wird durch einen
NTC-Widerstand 27 von 10 kΩ bei 20°C ausgeglichen,
der ebenfalls parallel zur Steuerstrecke des Steuer
transistors 19 geschaltet ist.
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine werden durch das
umlaufende Magnetsystem 11 in der Primärwicklung 13 a
des Zündankers 12 positive und negative Spannungshalb
wellen erzeugt. Von dem auf Masse liegenden Anschluß
der Primärwicklung 13 a aus gesehen, werden die positiven
Spannungshalbwellen über die Diode 24 und den Widerstand
23 soweit bedämpft daß durch die Spannungspitzen die
übrigen Bauelemente der Zündanlage nicht gefährdet
werden. Die negativen Spannungshalbwellen werden zur
Erzeugung der Zündenergie sowie zur Auslösung der Zün
dung benötigt. Mit dem Beginn einer jeden negativen
Spannungshalbwelle fließt zunächst ein Steuerstrom
über den Widerstand 18 zur Steuerstrecke des Zündtran
sistors 16 und schaltet diesen in den stromleitenden
Zustand durch. Nunmehr kann über die Schaltstrecke des
Zündtransistors 16 der Primärstrom fließen. Außerdem
wird über den niederohmigen Widerstand 21 der Konden
sator 22 in der Steuerschaltung der Zündanlage aufge
laden. Die Ladung am Kondensator 22 hat zum Zündzeit
punkt den Wert erreicht, der erforderlich ist, um über
den Koppelwiderstand 20 die Steuerstrecke des Steuer
transistors 19 durchzuschalten. Der Steuertransistor
19 wird dadurch in den stromleitenden Zustand gesteuert
und seine Schaltstrecke überbrückt nunmehr die Steuer
strecke des Zündtransistors 16, so daß dieser augen
blicklich gesperrt wird. Der Primärstrom wird dadurch
schlagartig unterbrochen, so daß in der Primärwicklung
13 a sowie in der Sekundärwicklung 13 jeweils ein Span
nungsimpuls induziert wird. Der Hochspannungsimpuls der
Sekundärwicklung erzeugt dabei an der Zündkerze 15 einen
Zündfunken. Der Spannungsimpuls in der Primärwicklung
gelangt dabei über den Widerstand 21 sowohl zum Konden
sator 22 um ihn nachzuladen, als auch über den Koppel
widerstand 20 zur Basis des Steuertransistors 19 und
hält diesen in den stromleitenden Zustand.
Da durch die Unterbrechung des Primärstromes einerseits
und durch die Energieabführung im Zündfunken an der
Zündkerze 15 andererseits ein Schwingvorgang ausgelöst
wird, soll verhindert werden, daß sich dieser Vorgang
auf den Zündtransistor 16 auswirkt und daß es zu mehre
ren kurzen und nicht ausreichend energiereichen Zünd
funken kommt. Dies wird verhindert, indem die Ladung
des Kondensators 22 über den Koppelwiderstand 20 durch
eine genügend große Zeitkonstante des Zeitgliedes 25
so dosiert abgeführt wird, daß der Steuertransistor 19
während des gesamten Zündvorganges im Sättigungsbereich
durchgesteuert bleibt und damit die Steuerstrecke des
Zündtransistors 16 wirksam überbrückt.
Claims (4)
1. Kontaktlose Zündanlage für Brennkraftmaschinen mit einem Magnet
generator mit mindestens einer Generator- bzw. Primärwicklung, an
dem der Primärstromkreis einer Zündspule angeschlossen ist, deren
Sekundärwicklung mindestens eine Zündkerze versorgt und mit einem
steuerbaren elektronischen Zündschaltelement im Primärstromkreis, das
durch einen Steuerschalter zum Zündzeitpunkt vom leitenden Zustand
in den Sperrzustand umschaltbar ist, wobei an der Generatorwicklung
ein Widerstand und ein dazu in Reihe liegender Kondensator parallel
zur Generatorwicklung liegen und der Abgriff zwischen Widerstand und
Kondensator abgegriffen und über einen Koppelwiderstand der Steuer
strecke des Steuerschalters zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Koppelwiderstand (20) und ein dazu in Reihe geschalteter
weiterer Widerstand (26/27) einen parallel zum Kondensator (22) lie
genden Spannungsteiler bilden, dessen Abgriff mit dem Steueranschluß
des Steuerschalters (19) derart verbunden ist, daß der weitere Wi
derstand (26/27) zur Steuerstrecke des Steuerschalters (19) parallel
geschaltet ist und daß die Zeitkonstante (T = R × C) des aus dem Konden
sator (22) und dem Koppelwiderstand (20) gebildeten Zeitgliedes (25)
zur Kondensatorentladung bei leitendem Steuerschalter (19) größer
als 10 µs ist.
2. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit
konstante des Zeitgliedes (25) kleiner als die maximale Funkenbrenn
dauer ist.
3. Zündanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der zur Steuerstrecke des Steuerschalters (19) parallel geschaltete
Widerstand (26) ein Abgleichwiderstand ist.
4. Zündanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Steuerstrecke des Steuerschalters (19) ein NTC-Widerstand (27)
parallel geschaltet ist.
Priority Applications (4)
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Publications (2)
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DE2851097C2 true DE2851097C2 (de) | 1987-09-17 |
Family
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Family Applications (1)
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SE457373B (sv) * | 1986-03-14 | 1988-12-19 | Svenska Electromagneter | Anordning foer styrning av triggfoerlopp vid kondensatortaendsystem saerskilt foer foerbraenningsmotorer |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2701750C2 (de) * | 1977-01-18 | 1985-12-19 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Zündanlage für Brennkraftmaschinen mit einem Magnetgenerator |
-
1978
- 1978-11-25 DE DE19782851097 patent/DE2851097A1/de active Granted
Also Published As
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