DE3152015A1 - Elektronische zuendvorrichtung fuer brennkraftmaschinen - Google Patents
Elektronische zuendvorrichtung fuer brennkraftmaschinenInfo
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- 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
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Description
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"Elektronisne Zündvorrichtimg für Brennkraftmaschinen"
Die Erfindiang bezieht sich auf eine elektronische Zündvorrichtung
für Brennkraftmaschinen mit einem über ein mit der Brennkraftmaschine verbundenes Polrad erregten Zündanker,
deren Primärkreis durch einen Schalttransistor im gewünschten Zündzeitpunkt unterbrochen wird, wobei der Schalttransistor
über ein elektronisches Bauelement zwischen Basis und Kollektor durchgeschaltet und im Zündzeitpunkt durch ein
Steuerbauteil gesperrt wird.
Derartige elektronische. Zündvorrichtungen sind bereits in großer Zahl bekannt geworden. Wir verweisen hierzu lediglich
beispielsweise auf die deutschen Offenlegungsschriften
2 730 002 und 2 686 428. Allen diesen bekannten gebräuchlichen Zündvorrichtungen ist es gemeinsam, daß bei erregter
Primärspule der Schalttransistor mittels des als Widerstand ausgebildeten elektrischen Bauelements durchgeschaltet wird.
Der Steuertransistor (er könnte selbstverständlich auch ein Steuerthyristor sein) schließt zum Zündzeitpunkt Basis und
Emitter des Schalttransistors kurz, so daß dieser den Stromfluß
in der Primärwicklung unterbricht und dadurch die Zündspannung über Induktion in der Sekundärwicklung erzeugt wird.
Bei allen bekannten Schaltungen wird über einen Spannungsteiler
bestimmt, wann der Schalttransistor vom Steuerbauteil gesperrt werden soll. Dies hat jedoch den Nachteil, daß ein
derartiger Spannungsteiler abgeglichen werden muß und daß sowohl für den Schalttransistor, als auch für das Steuerbauteil
eine Temperaturkompensation notwendig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische
Zündvorrichtung für Brennkraftmaschinen der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die exakte Einstellung
eines gewitschten Zündzeitpunktes ohne mühsames Abgleichen der Schaltung und ohne Temperaturkompensationsmaßnahmen erreicht
werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine derartige Zündvorrichtung gekennzeichnet
durch einen Hilfskreis, aus einer mit der Zündspule magnetisch
gekoppelten Hilfswicklung, einem Kondensator und einer Diode, der die Steuerstrecke des Steuerbauteils parallelgeschaltet
ist.
Die Hilfswicklung lädt den Kondensator Über die Diode so
lange auf, wie die Induktion und somit die Spannung in der Hilfswicklung zunimmt. Nach Überschreiten der Maximalspannung
bleibt diese am Kondensator erhalten, während die Spannung an der Hilfswicklung wieder abnimmt. Wenn die Differenz
die Schwellspannung des Steuerbauteils, insbesondere eines Thyristors, erreicht, schaltet dieser durch und sperrt den
Schalttransistor. Durch diese Schaltung liegt der Zündzeitpunkt allenfalls sehr kurz hinter dem Zeitpunkt der größtmöglichen
Energieaufnahme der Primärspule. Geht man beispielsweise davon aus, daß Spannungswerte von 20 bis 30 Volt
in der Hilfswicklung induziert werden und man als Schwellspannung
für einen Thyristor etwa 0,7 Volt ansetzen kann, so sieht man, daß tatsächlich diese Schwellspannung bereits
erreicht ist, wenn noch praktisch das Maximum der Energieaufnahme in der Primärspule vorhanden ist.
Noch weiter verbessern läßt sich aber die erfindungsgemäße Schaltung, indem man die Hilfswicklung und den Kondensator
so dimensioniert, daß durch Parallelresonanz das Spannungsmaximum der Hilfswicklung vorverlegt wird. Auf diese Weise
läßt sich nämlich erreichen, daß der Zündzeitpunkt exakt auf den Punkt maximaler Energieaufnahme der Primärspule,
oder sogar vor diesen Punkt gelegt werden kann»
Schließlich liegt es auch noch im Rahmen der Erfindung, das
elektronische Bauelement als Treibertransistor auszubilden, wobei das Steuerbauteil die Basis-Emitter-Strecke des Treibertransistors
überbrückte Diese in einer älteren Anmeldung vorgeschlagene Weiterentwicklung der eingangs diskutierten
Qffenlegungsschriften verhindert eine Bedämpfung der Primärspule durch den bei den Schaltungen dieser Offenlegungsschriften
vorgesehenen Basiswiderstand 9 der zur Folge hatte, daß
die Energie der Primärspul© nur teilweise für den Zündfunken genutzt werden konnte.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, sowie an Hand der Zeichnung. Dabei zeigen?
Figur 1 das Schaltbild einer erfindungsgemäßen elektronischen Zündvorrichtungs, bei der das elektronische Bauelement
ein Widerstand ist.
Figur 2 eine derFigur 1 entsprechende Schaltung mit einem
Treibertransistor als elektronisches Bauelement und
" Figur 3 zwei Varianten der möglichen Ausbildung einer erfin-
uui<ä A·
dungsgemäßen Zündanlage«
Die beiden dargestellten elektronischen Zündvorrichtungen gemäß
den Figuren 1 und 2 enthalten einen Zündanker 1 mit einem Magnetkern 2, sowie einer Primärspule 3 und einer Sekundärspule
4. Durch einen am Zündanker vorbeibewegten Permanentmagneten eines Polrades 5* welches mit der Brennkraftmaschine
verbunden ist - beispielsweise kann das Polrad 5 das Lüfterrad sein - wird in der Primärwicklung 3 eine Spannung induziert.
Durch diese Spannung wird bei der Schaltung nach
Figur 1 über den Widerstand R der Schalttransistor T2 durchgeschaltet. Es fließt nunmehr ein Strom durch den
Schalttransistor T2.
Die Hilfswicklung 3a, die magnetisch mit der Zündspule 1 gekoppelt
ist, lädt den Kondensator C über eine Diode D so lange auf, wie die Induktion und damit die Spannung in der Hilfswicklung
zunimmt. Nach Überschreiten der Maximalspannung bleibt diese am Kondensator C erhalten, während die Spannung
an der Hilfswicklung 3a wieder abnimmt. Wenn diese Differenz die Schwellspannung des Steuerthyristors T3 erreicht, schaltet
dieser durch und sperrt damit den Schalttransistor T2. Der Zündzeitpunkt liegt aber immer ganz kurz nach der größtmöglichen
Energieaufnahme der Primärspule 3. Dies bedeutet optimale Energieausnutzung der durch den umlaufenden Dauermagnet
des Polrades 5 induzierten Energie. Bei der beschriebenen Schaltung wird bereits bei relativ kleinen Drehzahlen eine
Hochspannung erzeugt. Diese Eigenschaft ist insbesondere beim Anwerfen der Brennkraftmaschine von Hand vorteilhaft. Ein weiterer
Vorteil dieser Ausführung ist die Frühverstellung bei Drehzahlerhöhung. Die Spannungsabnähme nach Überschreiten des
Maximalwertes verläuft bei höheren Drehzahlen an der Hilfswicklung
steiler. Dadurch wird der Spanriungsunterschied zwischen Kondensator und Hilfswicklung früher erreicht und der
Transistor schaltet eher durch. Darüber hinaus kann auch noch durch entsprechende Dimensionierung der Hilfswicklung 3a und
des Kondensators C eine Parallelresonanz eingestellt werden, die das Spannungsmaximum der Hilfswicklung vorverlegt. Dadurch
kann der Zündzeitpunkt auf oder sogar vor den Punkt maximaler Energieaufnahme der Primärspule gelegt werden,
weil der Spannungsanstieg praktisch mit ständig abnehmenden Momentanfrequenzen erfolgt und das Spannungsmaximum der Hilfswicklung
durch Ausnützung der Parallelresonanz von Kondensator und Hilfswicklung vorverlegt worden ist.
Die Figur 2 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Zündvorrichtung mit verbesserter Energieausnutzung. Der Widerstand R in Figur 1 bedämpft die Primärspule und
ist deshalb bei der Ausführungsform nach Figur 2 durch eirien
Treibertransistor TT ersetzt, der im durchgeschalteten
Zeitpunkt einen sehr kleinen Widerstand zum Durchschalten
des Schälttransistors darstellt, während er zum Zündzeit-
'" punkt relativ hocholimig ist. Dadurch kann der in Figur 3
eingesetzte Schutzwiderstand Ri zehnmal größer sein als
TO der Widerstand R in Figur 1, so daß keine Bedämpfung der
Primärspule mehr auftritt.
Die erfinduhgsgemäße Zündvorrichtung läßt sich auf einem
Zwexschenkelkern aufbauen, so daß sie sehr wenig Platz beansprucht.
Zur Erzielung einer großen Rücklaufsicherheit ist es dabei vorteilhaft, wenn die Anordnung gemäß Figur
gewählt ist, bei der die Zündanlage auf dem - in Drehrichtung des Polrades 5 - nachlaufend angeordneten Schenkel des
Zweischenkelkerris 6 angeordnet ist.
-
■s-
Leerseite
Claims (1)
- PatentansprücheIElektronische Zündvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem über ein mit der BrennkrsEfcmaschine verbundenes Polrad erregten Zündanker9 deren Primärkreis durch einen Schalttransistor Im geifünschten Zündzeitpunkt unterbrochen wird9 wobei der Schalttransistor über ein elektronisches Bauelement-zwischen Basis und Kollektor durchgeschaltet und im Zündzeitpunkt durch ein Steuerbauteil gesperrt wird«, gekennzeichnet durch einen Hilf skreis ■ aus einer mit der Zündspule (1) magnetisch gekoppelten HilfΒΙΟ wicklung (3a) 9 einem Kondensator (C) und einer Diode (D)8 der die Steuerstrecke des Steuerbauteils (T3) parallelgeschaltet ist«,ο Eleketronische Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch . gekennzeichnet0 daß das Steuerbauteil (T3) ein Thyristor ist.ο Elektronische Zündvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2S dadurch.gekennzeichnet0 daß die Hilfswicklung (3a) und der ,20 Kondensator (C) so dimensioniert sind,, daß durch Parallelresonanz das Spannungsmaximum der Hilfswicklung vorverlegt wird ο4ο Elek-tronische Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche - · 1 bis 39 dadurch gekennzeichnet« daß das elektronische Bauelement ein Widerstand (R) Ist und daß das Steuerbauteil (T3) Im Basis-Emitter-Kreis des Schalttransistors (T2) liegt.5o Elektronische Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3j dadurch ^gekennzeichnet 0 daß das elektronischeο ι OC υ ιBauelement ein Treibertransistor (Ti) ist, wobei das Steuerbauteil (T3) die Basis-Emitter-Strecke des Treibertransistors (Ti) überbrückt.6. Elektronische Zündvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibertransistor (T1) in Serie mit einem Schutzwiderstand (R1) dem Schalttransistor (T2) parallelgesehaltet ist.7. Elektronische Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen auf dem - in Drehrichtung des Polrades (5) nachlaufend angeordneten - Schenkel eines Zweischenkelkerns (6) angeordnet sind.
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