DD284264A5

DD284264A5 - SCHA PE 350848

Info

Publication number: DD284264A5
Application number: DD29073386A
Authority: DD
Inventors: Emil Gabrhelik
Original assignee: Pal Oborovy Podnik Kromeriz,Cs
Priority date: 1986-05-29
Filing date: 1986-05-29
Publication date: 1990-11-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein kontaktloses magnetoelektrisches Zuendsystem, bestehend aus einem elektronischen Schaltkreis und einer Statorspule, auf deren Kern aus einem magnetisch leitfaehigen Material eine Lade- und Synchronisierungswicklung aufgewickelt ist, die durch die magnetischen Kraftlinien eines Drehmagnetfeldes durchdrungen werden. Das Zuendsystem ermoeglicht den Start eines Verbrennungsmotors mit Fremdzuendung bei wesentlich verringerter Anlaufdrehzahl und ist temperaturunabhaengig. Es erfolgt eine Verzoegerung des Zuendmoments beim Start. Durch ein Drehmagnetfeld wird in der Ladewicklung elektrische Wechselspannung induziert, die nach Gleichrichtung im Kondensator gespeichert wird. Gleichzeitig wird in der Synchronisierungswicklung elektrische Wechselspannung induziert, die im Schaltkreis zur Bildung der Synchronisierungsimpulse dient. Diese Impulse oeffnen einen Thyristor, ueber den die im Kondensator gespeicherte Energie an die Primaerwicklung des Zuendtransformators entladen wird. In dessen Sekundaerwicklung wird elektrische Hochspannung induziert, die den Elektroden der Zuendkerze im Verbrennungsraum des Motors zugefuehrt wird. Fig. 1The invention relates to a non-contact magnetoelectric Zuendsystem consisting of an electronic circuit and a stator coil, on the core of a magnetically conductive material, a charging and synchronization winding is wound, which are penetrated by the magnetic lines of force of a rotary magnetic field. The end system allows the start of an internal combustion engine with external ignition at significantly reduced start-up speed and is temperature-independent. There is a delay in the Zuendmoments at start. By means of a rotary magnetic field, electrical alternating voltage is induced in the charging winding, which voltage is stored in the capacitor after rectification. At the same time electrical alternating voltage is induced in the synchronization winding, which serves in the circuit for forming the synchronization pulses. These pulses open a thyristor, via which the energy stored in the capacitor is discharged to the primary winding of the ignition transformer. In the secondary winding electrical high voltage is induced, which is supplied to the electrodes of the spark plug in the combustion chamber of the engine. Fig. 1

Description

angeschlossen ist. Ihr gemeinsamer Anschluß ist mit dem Anschluß eines dritten Widerstandes verbunden, dessen zweiter Anschluß an der Basis des Transistors angeschlossen ist. Der Emitter des Transistors ist mit der Steuerelektrode des Thyristors am Anfang der Synchronisierungswicklung zusammengeschlossen, wobei parallel zur Ladewicklung eine Reihenschaltung eines Widerstandes mit einer ersten Diode angeordnet ist und deren Anode mit dem Ende der Ladewicklung verbunden ist. Der Anfang der Ladewicklung bildet einen gemeinsamen Verbindungspunkt mit der Anode des Thyristors, mit der Anode der dritten Diode, mit dem Anfang der Primär- und Sekundärwicklung des Transformators und mit der ersten Elektrode der Zündkerze. Deren zweite Elektrode ist mit dem Ende der Sekundärwicklung des Transformators verbunden. Das Ende der Primärwicklung des Transformators bildet mit der Katode der dritten Diode, einem Anschluß des Ladekondensators und einem Anschluß des fünften Widerstandes einen gemeinsamen Verbindungspunkt. Der zweite Anschluß des fünften Widerstandes ist am Kollektor des Transistors angeschlossen. Der zweite Anschluß des Ladekondensators bildet mit der Katode des Thyristors und der Anode der zweiten Diode, deren Katode mit dem Ende der Ladewicklung verbunden ist, einen weiteren gemeinsamen Verbindungspunkt.connected. Their common terminal is connected to the terminal of a third resistor whose second terminal is connected to the base of the transistor. The emitter of the transistor is connected to the control electrode of the thyristor at the beginning of the synchronization winding, wherein parallel to the charging winding, a series circuit of a resistor is arranged with a first diode and the anode is connected to the end of the charging winding. The beginning of the charge winding forms a common connection point with the anode of the thyristor, with the anode of the third diode, with the beginning of the primary and secondary windings of the transformer and with the first electrode of the spark plug. Its second electrode is connected to the end of the secondary winding of the transformer. The end of the primary winding of the transformer forms a common connection point with the cathode of the third diode, a terminal of the charging capacitor and a terminal of the fifth resistor. The second terminal of the fifth resistor is connected to the collector of the transistor. The second terminal of the charging capacitor forms with the cathode of the thyristor and the anode of the second diode, whose cathode is connected to the end of the charging winding, another common connection point.

Das erfindungsgemäße Zündsystem reduziert wesentlich die hohe Mindestumfangsgeschwindigkeit des Drehmagnetfeldes, welche die bekannten Systeme erfordern. Dieser Vorteil erhöht sich weiter dadurch, daß das neue Zündsystem im Bereich der verwendeten Arbeitstemperaturen temperaturunabhängig ist, wobei dieses Zündsystem einen weniger ausgedehnten, einfachen, symmetrischen magnetischen Kreis benutzt, der die Verzögerung des Zündmomentes in einem engen Bereich der niedrigen Drehzahl für ein leichtes Anlassen des Motors ermöglicht.The ignition system according to the invention substantially reduces the high minimum peripheral speed of the rotary magnetic field, which require the known systems. This advantage is further enhanced by the fact that the new ignition system is temperature independent in the range of operating temperatures used, this ignition system using a less extensive, simple, symmetrical magnetic circuit, which retards the ignition torque in a narrow range of low speed for easy starting of the engine Motors allows.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show:

Fig. 1: ein Gesamtschaltungsschema der elektronischen Elemente des erfindungsgemäßen magnetoelektrischen Zündsystems Fig. 2: eine Zeitfolge der Spannungsimpulse, die zwischen dem Emitter und der Basis des Transistors abgetastet werden Fig. 3: eine Zeitfolge der Synchronisationsimpulse, die zwischen der Katode und der Steuerelektrode des Thyristors abgetastetFig. 1: an overall circuit diagram of the electronic elements of the magnetoelectric ignition system according to the invention; Fig. 2: a time sequence of the voltage pulses sampled between the emitter and the base of the transistor Fig. 3: a time sequence of the synchronization pulses applied between the cathode and the control electrode of the Scanned thyristor

werden Fig. 4: einen Zeitverlauf der elektrischen Spannung, die zwischen den Anschlüssen des Ladekondensators abgetastet wird.Fig. 4: a time characteristic of the electrical voltage which is sampled between the terminals of the charging capacitor.

Durch Einwirkung des Drehmagnetfeldes 1 wird in der Ladewicklung 9 der Statorspule eine elektrische Wechselenergie induziert, welche über die Diode 14 und die Primärwicklung 16 des Zündtransformators den Kondensator 15 ladet. Der Ablauf der Ladung des Kondensators 15 ist in Fig.4 dargestellt. Durch Einwirkung des Drehmagnetfeldes 1 wird gleichzeitig in der Synchronisationswicklung 2 der Statorspule eine Wechselspannung induziert, die durch einen parallel geschalteten Widerstand 3 teilweise belastet wird. Durch den gesperrten elektrischen Kreis wird über den Widerstand 6, den Übergang Basis-Emitter des Transistors 7 der Kondensator 5 geladen.By the action of the rotary magnetic field 1, an electrical alternating energy is induced in the charge winding 9 of the stator coil, which charges the capacitor 15 via the diode 14 and the primary winding 16 of the ignition transformer. The sequence of the charge of the capacitor 15 is shown in Fig.4. By the action of the rotary magnetic field 1, an alternating voltage is simultaneously induced in the synchronization winding 2 of the stator coil, which is partially loaded by a resistor 3 connected in parallel. Due to the blocked electrical circuit, the capacitor 5 is charged via the resistor 6, the base-emitter junction of the transistor 7.

Die Polarität der Spannung am Kondensator 5 sperrt den Übergang Basis-Emitter des Transistors 7 für alle positiven Impulse mit einer Spannungsgröße, die kleiner als die Spannungssumme am Kondensator 5 und die Spannung am Übergang Basis-Emitter des Transistors 7 ist. Die positiven Synchronspannungsimpulse, die im Augenblick der Sperrung des magnetischen Kreises über den Kern der Statorspute induziert werden, öffnen durch ihre Spitzen den Übergang Basis-Emitter des Transistors 7. Den Verlauf der Spannung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 7 ist in Fig. 2 dargestellt. Die Öffnung des Überganges Basis-Emitter bewirkt die Öffnung des Übergangs Kollektor-Emitter des Transistors 7. Die positive Spannung aus dem Kondensator 15, die über den Widerstand 8 an die Steuerelektrode des Thyristors 13 zugeführt wird, bewirkt die Öffnung des Thyristors, wodurch die gespeicherte elektrische Energie im Kondensator 15 in die Primärwicklung 16 des Zündtransformators entladen wird. In der Sekundärwicklung 17 des Zündtransformators wird eine elektrische Hochspannung induziert, die an die Elektroden 18,19 der Kerze im Verbrennungsraum des Motors abgegeben wird und eine Zündung des Verbrennungsgemisches bewirkt.The polarity of the voltage across the capacitor 5 blocks the transition base-emitter of the transistor 7 for all positive pulses having a voltage magnitude which is smaller than the voltage sum at the capacitor 5 and the voltage at the base-emitter junction of the transistor 7. The positive synchronizing voltage pulses, which are induced at the moment of blocking of the magnetic circuit via the core of the stator pole, open the transition base-emitter of the transistor 7 through their tips. The profile of the voltage between the base and the emitter of the transistor 7 is shown in FIG. 2 shown. The opening of the transition base-emitter causes the opening of the junction collector-emitter of the transistor 7. The positive voltage from the capacitor 15, which is supplied via the resistor 8 to the control electrode of the thyristor 13, causes the opening of the thyristor, whereby the stored electrical energy in the capacitor 15 is discharged into the primary winding 16 of the ignition transformer. In the secondary winding 17 of the ignition transformer, a high electrical voltage is induced, which is delivered to the electrodes 18,19 of the candle in the combustion chamber of the engine and causes ignition of the combustion mixture.

In Fig.3 sind die Spannungsimpulse dargestellt, die zwischen der Katode und der Steuerelektrode des Thyristors 13 abgetastet werden. Die Verwendung des Transistors 7 ermöglicht es, daß der Synchronisationskreis mit kleinen Strömen arbeiten kann, durch die Steuerelektrode des Thyristors 13 nur ein kleiner Strom hindurchgeht, der zur Öffnung des Thyristors 13 erforderlich ist. Die Entlade-Zeitkonstante der Parallelschaltung des Widerstandes 4 und des Kondensators 5 wird entsprechend des Bereiches der Arbeitsdrehzahl und des verwendeten magnetischen Kreises gewählt. Durch die geeignete Wahl der Elemente 3, 4,10 und 5 kann die Charakteristik des Zündmoments in Abhängigkeit von der Drehzahl geändert werden. Die Diode 11 und der Widerstand 10 begrenzen die Störimpulse, die aus einer Ladewicklung 9 in die Synchronisationswicklung 2 der Statorspule induziert werden. Die Diode 14 verlängert die Dauer der elektrischen Entladung.In Figure 3, the voltage pulses are shown, which are sampled between the cathode and the control electrode of the thyristor 13. The use of the transistor 7 allows the synchronizing circuit to operate with small currents, passing through the control electrode of the thyristor 13 only a small current required to open the thyristor 13. The discharge time constant of the parallel connection of the resistor 4 and the capacitor 5 is selected according to the range of the working speed and the magnetic circuit used. By the suitable choice of the elements 3, 4, 10 and 5, the characteristic of the ignition torque can be changed as a function of the rotational speed. The diode 11 and the resistor 10 limit the glitches that are induced from a charging winding 9 in the synchronization winding 2 of the stator coil. The diode 14 prolongs the duration of the electrical discharge.

Durch die Zuordnung von weiteren Statorspulen, im allgemeinen von zwei Spulen, kann der magnetische Kreis 1 zugleich für Gewinnung der elektrischen Energie zur Beleuchtung des Fahrzeugs genutzt werden.By the assignment of further stator coils, generally of two coils, the magnetic circuit 1 can be used at the same time for obtaining the electrical energy for illuminating the vehicle.

Claims

Contactless magnetoelectric ignition system consisting of an electronic circuit and a stator coil, on the core of a magnetically conductive material, a charging and synchronizing winding is wound, whose turns are penetrated by the magnetic lines of force of a rotating magnetic field, characterized in that parallel to the terminals of the synchronization winding (2) a resistor (3) is connected, wherein one end of the synchronization winding (2) is connected to a parallel circuit of a resistor (4) with a capacitor (5) whose common output terminal is connected to the terminal of a resistor (6), whose second terminal is connected to the base of the transistor (7) and the emitter of the transistor (7) forms a common connection point with the control electrode (2) of the thyristor (13) and the beginning of the synchronization winding (2), wherein parallel to the charging winding ( 9) a series connection d it is connected to the diode (11) whose anode is connected to the end of the charging winding (9) and the beginning of the charging winding (9) has a common connection point with the anode of the thyristor (13), with the anode of Diode (14), the beginning of the primary winding (16) of the transformer and with the electrode (19) of the spark plug whose electrode (18) is connected to the end of the secondary winding (17) of the transformer, wherein the end of the primary winding (16 ) of the transformer forms a common connection point with the cathode of the diode (14), a terminal of the charging capacitor (15) and a terminal of the resistor (8) whose second terminal is connected to a collector of the transistor (7), the second terminal of the charging capacitor (5) forms a common connection point with the cathode of the thyristor (13) and the anode of the diode (12) whose cathode is connected to the end of the charging winding (9).

For this 1 page drawings

Field of application of the invention

The invention relates to a non-contact magnetoelectric ignition system for spark-ignition internal combustion engines. The invention can be applied in automotive engineering, in particular for internal combustion engines.

Characteristic of the known state of the art

There are already contactless magnetoelectric ignition systems are known in which a rotating magnetic field in stator coils with magnetically soft cores excite an electrical alternating current whose energy is used to charge a capacitor and at the same time to generate synchronization pulses. Their electrical energy opens at a certain time a thyristor, via which the electrical energy stored in the capacitor is discharged into the primary winding of an ignition transformer, in the secondary winding of which a high voltage is induced. The high voltage formed in this way is supplied to the ignition electrodes of the candle in the combustion chamber of the engine and causes the ignition of the combustion mixture. These ignition systems require at the beginning of their function a high minimum peripheral speed of the rotating magnetic field, which is quite unfavorable dependent on the ambient temperature. The deficiency of these ignition systems can only be eliminated either by increasing the axial dimension of the rotor or by increasing the starting speed. Both solutions are unfavorable from the point of view of manufacture and construction dimensions of the engine.

Object of the invention

The aim of the invention is to allow lighter starting of internal combustion engines.

Explanation of the essence of the invention

The invention has for its object to provide a non-contact magnetoelectric ignition system for internal combustion engines, which substantially reduces the minimum peripheral speed of the rotary magnetic field and which is largely independent of the ambient temperature.

The ignition system consists of an electronic circuit and a stator coil with a core of a magnetically soft material, on which a charging and synchronizing winding is wound, whose turns are penetrated by the magnetic lines of force of a rotating magnetic field. This system according to the invention is characterized in that parallel to the terminals of the synchronization winding, a first resistor is connected, wherein one end of the synchronization winding to a parallel circuit of a second resistor with a capacitor