DE1260231B - Ignition circuit for internal combustion engines - Google Patents

Ignition circuit for internal combustion engines

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DE1260231B
DE1260231B DET28706A DET0028706A DE1260231B DE 1260231 B DE1260231 B DE 1260231B DE T28706 A DET28706 A DE T28706A DE T0028706 A DET0028706 A DE T0028706A DE 1260231 B DE1260231 B DE 1260231B
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rectifier
charging
silicon rectifier
transformer
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Halsey P Quinn
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Tung Sol Electric Inc
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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
    • F02P3/00Other installations
    • F02P3/06Other installations having capacitive energy storage
    • F02P3/08Layout of circuits
    • F02P3/0876Layout of circuits the storage capacitor being charged by means of an energy converter (DC-DC converter) or of an intermediate storage inductance
    • F02P3/0884Closing the discharge circuit of the storage capacitor with semiconductor devices

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Description

Zündstromkreis für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Zündstromkreis für Brennkraftmaschinen, der eine Gleichstromquelle und ein Paar Unterbrecherkontakte aufweist, die so gesteuert sind, daß sie sich synchron mit den Bewegungen der Motorkolben öffnen und schließen.Ignition Circuit For Internal Combustion Engines The invention relates to on an ignition circuit for internal combustion engines, which has a direct current source and has a pair of breaker contacts which are controlled so that they are synchronous open and close with the movements of the engine pistons.

Viele Arten von Zündstromkreisen sind zur Versorgung von Zündkerzen mit Entladungen hoher Spannung, welche das Brennstoffgemisch in einem Zylinder entzünden, entwickelt worden. Fast alle diese Stromkreise oder Anordnungen erfordern eine bestimmte Motorengeschwindigkeit, ehe sie richtig arbeiten. Obwohl dieses Merkmal den Betrieb während normaler Geschwindigkeit im allgemeinen nicht beeinträchtigt, gibt es Bedingungen bei niederen Geschwindigkeiten beim Starten und bei sehr hohen Geschwindigkeiten, unter denen der Stromkreis keine ausreichende Spannung liefert oder die im Stromkreis erzeugten Spannungen höher als normal sind und einen Isolatorausfall verursachen können. Der vorliegende Stromkreis kann so angeordnet werden, daß er einen Funken hoher Spannung von 80 Mikrosekunden liefert, welcher von der Geschwindigkeit des Motors unabhängig ist. Die üblichen Unterbrecherkontakte werden zwar verwendet, leiten aber sehr wenig Strom und haben deshalb eine lange Lebensdauer.Many types of ignition circuits are used to power spark plugs with high-voltage discharges that ignite the fuel mixture in a cylinder, has been developed. Almost all of these circuits or arrangements require a specific one Engine speed before they really work. Although this feature is the operation While normal speed is generally not affected, there are conditions at low starting speeds and at very high speeds, under which the circuit does not provide sufficient voltage or those in the circuit voltages generated are higher than normal and cause isolator failure can. The present circuit can be arranged to produce a spark high voltage of 80 microseconds, which depends on the speed of the Engine is independent. The usual break contacts are used, However, they conduct very little electricity and therefore have a long service life.

Der Ausdruck »steuerbarer Siliziumgleichrichter«, wie er in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet wird, bezieht sich auf ein Halbleiterbauelement mit vier Schichten und drei Anschlußelektroden. Dieses Bauelement ist in Vorveröffentlichungen beschrieben worden und aus dem Stand der Technik bekannt. Der Ausdruck »umschaltbarer Siliziumgleichrichter« bezeichnet ein dem steuerbaren Siliziumgleichrichter ähnliches Bauelement, jedoch mit dem Unterschied, daß es zum An- und Abschalten des Stromes eingerichtet ist. Zu diesem Zweck wird ein positiver Impuls an die Steuerelektrode angelegt, um den Gleichrichter in den leitenden Zustand zu überführen, während ein an die Steuerelektrode angelegter negativer Impuls den Gleichrichter in den nichtleitenden Zustand überführt.The term "controllable silicon rectifier" as used in the description and as used in the claims relates to a semiconductor device with four layers and three connection electrodes. This component is in prior publications has been described and known from the prior art. The term "switchable Silicon rectifier «refers to a silicon rectifier that is similar to the controllable silicon rectifier Component, but with the difference that it is used to switch the current on and off is set up. For this purpose a positive pulse is sent to the control electrode applied to bring the rectifier into the conductive state while a negative pulse applied to the control electrode converts the rectifier into the non-conductive one Transferred state.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Zündstromkreis zu schaffen, bei dem einer oder mehrere der Nachteile und Beschränkungen der bekannten Anordnung vermieden werden; insbesondere soll sie die Erzeugung von Funken hoher Spannung und von konstanter Dauer gewährleisten, welche von der Geschwindigkeit des Motors unabhängig sind.The invention is based on the object of an improved ignition circuit to create one or more of the disadvantages and limitations of the known Arrangement to be avoided; in particular, it should make the generation of sparks higher Tension and constant duration, which depend on the speed of the engine are independent.

Die Erfindung umfaßt bei dem eingangs genannten Zündstromkreis in Kombination folgende Merkmale: a) eine Induktivität mit einer Wicklung auf einem ferromagnetischen Kern zur Erzeugung eines Stromimpulses, wenn der durch die Wicklung fließende Strom unterbrochen wird; b) einen Ladetransformator mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung auf einem ferromagnetischen Kern zur Erzeugung eines Ladeimpulses in der Sekundärwicklung, wenn der Strom in der Primärwicklung unterbrochen wird; c) einen Speicherkondensator zum Speichern einer Menge Elektrizität, die von der Sekundärwicklung erzeugt wird; d) einen Zündtransformator mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung zum übertragen der in dem Speicherkondensator gespeicherten Elektrizität auf einen Verteiler und auf die Zündkerzen; e) einen über die Gleichstromquelle geschalteten ersten Ladestromkreis, der in Reihe die Induktivität und einen ersten steuerbaren Siliziumgleichrichter mit einer Anode, einer Kathode und einer Steuerelektrode umfaßt, wobei die Unterbrecherkontakte zwischen die Anode und Kathode des gesteuerten Siliziumgleichrichters geschaltet sind; f) einem über die Gleichstromquelle geschalteten zweiten Ladestromkreis, der in Reihe die Primärwicklung des Ladetransformators, einen Spannungsteiler und einen umschaltbaren Siliziumgleichrichter mit einer Anode, einer Kathode und einer Steuerelektrode umfaßt; g) einen ersten Ankoppelkreis, welcher zwischen dem Mittelabgriff des Spannungsteilers und der Steuerelektrode des ersten steuerbaren Siliziumgleichrichters geschaltet ist, um diesen Gleichrichter leitend zu machen, wenn ein durch die Primärwicklung des Ladetransformators fließender Strom einen vorbestimmten Wert erreicht; h) einen zweiten Ankoppelkreis, welcher zwischen einem Ende der Induktivität und der Steuerelektrode des zweiten steuerbaren Siliziumgleichrichters geschaltet ist, um den zweiten steuerbaren Gleichrichter leitend zu machen, wenn die Unterbrecherkontakte geöffnet werden; i) einen dritten -Ankoppelkreis, welcher zwischen einem Ende der Induktivität und der Steuerelektrode des umschaltbaren Siliziumgleichrichters geschaltet ist, um diesen leitend zu machen, wenn die Unterbrecherkontakte geöffnet werden, und ihn nichtleitend zu machen, wenn der Stromfluß durch die Induktivität unterbrochen wird; j) einen Kondensatorladekreis, welcher die Sekundärwicklung des Ladetransformators, den Speicherkondensator und die Primärwicklung des Zündtransformators umfaßt; k) einen Entladekreis zum Entladen des Speicherkondensators und zum Erzeugen eines Funkens an einer der Zündkerzen, wobei der Entladekreis den Speicherkondensator, die Primärwicklung des Zündtransformators und den Anoden-Kathoden-Kreis des zweiten steuerbaren Siliziumgleichrichters umfaßt.In the case of the ignition circuit mentioned at the outset, the invention comprises in Combination of the following features: a) an inductor with one winding on one ferromagnetic core for generating a current pulse when passing through the winding flowing current is interrupted; b) a charging transformer with a primary winding and a secondary winding on a ferromagnetic core for producing a Charging pulse in the secondary winding when the current in the primary winding is interrupted will; c) a storage capacitor for storing an amount of electricity generated by the secondary winding is generated; d) an ignition transformer with a primary winding and a secondary winding for transferring those stored in the storage capacitor Electricity on a distributor and on the spark plugs; e) one via the DC power source switched first charging circuit, which in series the inductance and a first controllable silicon rectifier with an anode, a cathode and a control electrode comprises, wherein the breaker contacts between the anode and cathode of the controlled Silicon rectifiers are connected; f) one connected via the direct current source second charging circuit, which in series is the primary winding of the charging transformer, a Voltage divider and a switchable silicon rectifier comprising an anode, a cathode and a control electrode; g) a first Coupling circuit, which is between the center tap of the voltage divider and the control electrode of the first controllable silicon rectifier is connected to this rectifier to make conductive when a flowing through the primary winding of the charging transformer Current reaches a predetermined value; h) a second coupling circuit, which between one end of the inductor and the control electrode of the second controllable Silicon rectifier is connected to the second controllable rectifier make conductive when the breaker contacts are opened; i) a third -Ankoppelkreis, which between one end of the inductance and the control electrode of the switchable silicon rectifier is switched to make it conductive, when the breaker contacts are opened, and to make it non-conductive when the flow of current through the inductance is interrupted; j) a capacitor charging circuit, which the secondary winding of the charging transformer, the storage capacitor and comprises the primary winding of the ignition transformer; k) a discharge circuit for discharging the storage capacitor and to generate a spark on one of the spark plugs, wherein the discharge circuit, the storage capacitor, the primary winding of the ignition transformer and the anode-cathode circuit of the second controllable silicon rectifier.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben.The invention is described below with reference to schematic drawings described in more detail using two exemplary embodiments.

F i g. 1 zeigt einen schematischen Schaltplan der bevorzugten Ausführungsform des Zündstromkreises; F i g. 2 zeigt einen schematischen Schaltplan eines anderen Zündstromkreises, wobei nur ein Abschnitt der vollständigen Schaltung dargestellt ist; F i g. 3 ist eine graphische Darstellung einiger im Stromkreis während dessen Funktionieren auftretender Spannungen und Ströme.F i g. 1 shows a schematic circuit diagram of the preferred embodiment the ignition circuit; F i g. 2 shows a schematic circuit diagram of another Ignition circuit, with only a section of the complete circuit shown is; F i g. 3 is a graphical representation of some in the circuit during this time Functioning of occurring voltages and currents.

Mit Bezug auf F i g. 1 umfaßt der Zündstromkreis die übliche Batterie" 10, einen Ein-Aus-Schalter 11 und ein Paar Unterbrecherkontakte 12, welche von einem Nocken 13 betätigt werden, der an einer mit einem Dreharm 15 im Verteiler 16 gekoppelten Welle 14 befestigt ist. Der Verteiler 16 enthält die üblichen feststehenden Kontakte 17, von denen jeder mit einer der Vielzahl an Zündkerzen 18 verbunden ist.With reference to FIG. 1 the ignition circuit includes the usual battery " 10, an on-off switch 11 and a pair of breaker contacts 12, which are of a Cam 13 are actuated on a coupled to a rotary arm 15 in the distributor 16 Shaft 14 is attached. The manifold 16 contains the usual fixed contacts 17, each of which is connected to one of the plurality of spark plugs 18.

Der Zündstromkreis umschließt ferner eine Induktivität 20 mit einer Wicklung auf einem ferromagnetischen Kern 21. Die Induktivität ist mit einem Gleichrichter 22, einem Begrenzungswiderstand 23 und einem ersten steuerbaren Siliziumgleichrichter 24 in Reihe geschaltet. Die Unterbrecherkontakte werden über den Anoden-Kathoden-Kreis dieses ersten steuerbaren Siliziumgleichrichters verbunden.The ignition circuit also encloses an inductance 20 with a Winding on a ferromagnetic core 21. The inductance is with a rectifier 22, a limiting resistor 23 and a first controllable silicon rectifier 24 connected in series. The breaker contacts are via the anode-cathode circuit connected to this first controllable silicon rectifier.

Der Zündstromkreis umfaßt ferner einen Ladetransformator 25 mit einer Primärwicklung 26, einer Sekundärwicklung 27 und einem Kern 28. Die Primärwicklung 26 ist mit der Anode und Kathode eines umschaltbaren Siliziumgleichrichters 30 und einem Spannungsteiler 31, -- welcher einen einstellbaren Mittelabgriff 32 aufweist, in Reihe geschaltet. Ein Kondensator 33 ist zum umschaltbaren Siliziumgleichrichter 30 nebengeschlossen, um die Geschwindigkeit des Spannungsanstieges während des Abschaltvorganges dieses Teiles zu verlangsamen und dadurch die Wärmeerzeugung innerhalb des umschaltbaren Siliziumgleichrichters herabzusetzen. Der Zündstromkreis enthält einen Speicherkondensator 341, der seine Ladung von einem Ladestromkreis erhält, welcher von der Sekundärwicklung 27 des Ladetransformators 25, einem Diodengleichrichter 35 und der Primärwicklung 36 eines Ausgangstransformators 37, dessen Sekundärwicklung 38 mit dem Verteiler 16 gekoppelt ist, gebildet wird. Der Speicherkondensator 34 wird durch die Primärwicklung des Ausgangstransformators 37 mittels eines zweiten steuerbaren Siliziumgleichrichters 40 entladen, dessen Anoden-Kathoden-Kreis zwischen einem Anschlußpunkt des Speicherkondensators und dem negativen Anschluß der Batterie 10 geschaltet ist.The ignition circuit further comprises a charging transformer 25 having a primary winding 26, a secondary winding 27 and a core 28. The primary winding 26 is connected to the anode and cathode of a switchable silicon rectifier 30 and a voltage divider 31 - which has an adjustable center tap 32, connected in series . A capacitor 33 is shunted to the switchable silicon rectifier 30 in order to slow down the speed of the voltage rise during the switch-off process of this part and thereby reduce the heat generation within the switchable silicon rectifier. The ignition circuit contains a storage capacitor 341, which receives its charge from a charging circuit which is formed by the secondary winding 27 of the charging transformer 25, a diode rectifier 35 and the primary winding 36 of an output transformer 37, the secondary winding 38 of which is coupled to the distributor 16. The storage capacitor 34 is discharged through the primary winding of the output transformer 37 by means of a second controllable silicon rectifier 40, the anode-cathode circuit of which is connected between a connection point of the storage capacitor and the negative terminal of the battery 10.

Drei Ankoppelkreise werden zur Steuerung der zwei steuerbaren Siliziumgleichrichter und des umschaltbaren Siliziumgleichrichters verwendet. Einer dieser Stromkreise umfaßt einen Widerstand 41, welcher zwischen dem Mittelabgriff 32 des Spannungsteilers 31 und der Steuerelektrode des steuerbaren Siliziumgleichrichters 24 geschaltet ist. Ein zweiter Ankoppelkreis umfaßt einen Kondensator 42, der zwischen einem Anschlußpunkt des Widerstandes 23 und der Steuerelektrode des zweiten steuerbaren Siliziumgleichrichters 40 geschaltet ist. Dieser Stromkreis umschließt ferner einen Diodengleichrichter 43, welcher zwischen der Steuerelektrode des Gleichrichters 40 und dem Erdleiter 44 geschaltet ist, um den Sperrimpuls abzuleiten, wenn der umschaltbare Siliziumgleichrichter 30 abgeschaltet wird. Ein dritter Ankoppelkreis umfaßt einen Kondensator 45, welcher zwischen dem gleichen Anschlußpunkt des Widerstandes 23 und der Steuerelektrode des umschaltbaren Siliziumgleichrichters 30 geschaltet ist. Der Zündstromkreis arbeitet wie folgt: Sind die Unterbrecherkontakte 12 vor dem Start offen, so fließt in keinem Abschnitt des Stromkreises Strom, weil beide steuerbaren Siliziumgleichrichter sich in nichtleitendem Zustand befinden und der umschaltbare Siliziumgleichrichter 30 ebenfalls nichtleitend ist. Werden die Kontakte 12 zum ersten Male geschlossen, so fließt Strom durch die Induktivität 20, die Diode 22, den Widerstand 23 und die Kontakte 12 zum Leiter 44, um einen Strom zu liefern, der im Kern 21 einen Magnetfluß hervorruft. Die Veränderungen des Stromwertes in diesem und in anderen Stromkreisen können aus der F i g. 3 mit Bezug auf die Kurve 50 ersehen werden. Dieser Strom ist nicht stark genug, um den Kondensatoren 42 und 45 die Betriebsspannungsimpulse zu liefern, da diese Kondensatoren zu diesem Zeitpunkt nur durch einen kleinen Widerstand 23 vom Erdleiter getrennt sind.Three coupling circuits are used to control the two controllable silicon rectifiers and the switchable silicon rectifier. One of these circuits comprises a resistor 41 which is connected between the center tap 32 of the voltage divider 31 and the control electrode of the controllable silicon rectifier 24. A second coupling circuit comprises a capacitor 42 which is connected between a connection point of the resistor 23 and the control electrode of the second controllable silicon rectifier 40 . This circuit also encloses a diode rectifier 43 which is connected between the control electrode of the rectifier 40 and the ground conductor 44 in order to divert the blocking pulse when the switchable silicon rectifier 30 is switched off. A third coupling circuit comprises a capacitor 45 which is connected between the same connection point of the resistor 23 and the control electrode of the switchable silicon rectifier 30. The ignition circuit works as follows: If the interrupter contacts 12 are open before the start, no current flows in any section of the circuit because both controllable silicon rectifiers are in a non-conductive state and the switchable silicon rectifier 30 is also non-conductive. When the contacts 12 are closed for the first time, current flows through the inductance 20, the diode 22, the resistor 23 and the contacts 12 to the conductor 44 in order to supply a current which causes a magnetic flux in the core 21. The changes in the current value in this and in other circuits can be seen from FIG. 3 can be seen with reference to curve 50. This current is not strong enough to supply the capacitors 42 and 45 with the operating voltage pulses, since these capacitors are only separated from the earth conductor by a small resistor 23 at this point in time.

Werden die Unterbrecherkontakte geöffnet (Zeitpunkt T-1), so bricht der Magnetfluß im Kern 21 der Induktivität zusammen und erzeugt einen Spannungsimpuls, welcher über die Diode 22 an die Kopplungskondensatoren 42 und 45 angelegt wird. Der durch den Kondensator 42 übertragene Impuls bewirkt nichts, da der Speicherkondensator 34 nicht geladen worden ist. Der durch den Kondensator 45 übertragene Impuls stellt den umschaltbaren Siliziumgleichrichter 30 an, und Strom fließt von der Batterie 10 durch die Primärwicklung 26, den umschaltbaren Siliziumgleichrichter 30 und den Spannungsteiler 31. So erzeugt der Strom einen Magnetfluß im Kern 28. Dieser Strom baut sich wegen der Induktivität in der Wicklung 26 langsam auf; wenn er aber einen ausreichenden Wert erreicht, so ist auch die Spannung am Kontaktpunkt 32 groß genug, um an die Steuerelektrode des Gleichrichters 24 eine Spannung anzulegen und diesen leitend zu machen, wodurch der Strom zur Induktivitätswicklung 20 (Zeitpunkt T-2) zurückgeführt wird. Der Gleichrichter 24 bleibt in leitendem Zustand, bis die Unterbrecherkontakte 12 wieder geschlossen werden (Zeitpunkt T-3). Die Kontakte schließen den Gleichrichter kurz und bewirken, daß er in seine nichtleitende Stellung zurückkehrt.If the interrupter contacts are opened (time T-1), the magnetic flux in the core 21 of the inductance collapses and generates a voltage pulse which is applied to the coupling capacitors 42 and 45 via the diode 22. The pulse transmitted through the capacitor 42 does nothing because the storage capacitor 34 has not been charged. The pulse transmitted by capacitor 45 turns on switchable silicon rectifier 30, and current flows from battery 10 through primary winding 26, switchable silicon rectifier 30 and voltage divider 31. So the current creates magnetic flux in core 28. This current builds up because of the inductance in the winding 26 slowly increases; but if it reaches a sufficient value, the voltage at the contact point 32 is also large enough to apply a voltage to the control electrode of the rectifier 24 and make it conductive, whereby the current is returned to the inductance winding 20 (time T-2). The rectifier 24 remains in the conductive state until the interrupter contacts 12 are closed again (time T-3). The contacts short the rectifier and cause it to return to its non-conductive position.

Als der steuerbare Siliziumgleichrichter 24 eingeschaltet wurde, wurde der Kondensator 45 entladen und ein Impuls durch diesen an den umschaltbaren Siliziumgleichrichter 30 angelegt, um diesen abzuschalten. Dieser Vorgang reduziert den Stromfluß durch die Wicklung 26 auf Null, der Magnetfluß im Kern 28 brach zusammen und erzeugte dadurch einen Stromimpuls (56 in F i g. 3) in der Wicklung 27, welche eine Menge Elektrizität über die Diode 35 an den Speicherkondensator 34 anlegt und ihn auf etwa 300 V lädt. Als nächstes öffnen sich die Unterbrecherkontakte zum zweiten Male, und wie zuvor werden wiederum Stromimpulse durch die Kondensatoren 42 und 45 geschickt. Dieses Mal wird der der steuerbare Siliziumgleichrichter 40 leitend gemacht. und der Speicherkondensator 34 entlädt sich durch diesen. Gleichrichter und die Primärwicklung 36 des Zündtransformators 37 und sendet dadurch einen Impuls hoher Spannung über den Verteiler 16 zu einer der Zündkerzen 18.When the silicon controllable rectifier 24 was turned on, was the capacitor 45 discharges and a pulse through this to the switchable silicon rectifier 30 created to turn it off. This process reduces the current flow through the winding 26 to zero, the magnetic flux in the core 28 collapsed and generated thereby a current pulse (56 in Fig. 3) in the winding 27, which a lot Apply electricity to the storage capacitor 34 via the diode 35 and turn it on charges about 300 V. Next, the breaker contacts open for the second time, and as before, current pulses are again sent through capacitors 42 and 45. This time the controllable silicon rectifier 40 is made conductive. and the storage capacitor 34 discharges through this. Rectifier and the primary winding 36 of the ignition transformer 37 and thereby sends a high voltage pulse the distributor 16 to one of the spark plugs 18.

Dieser Vorgang setzt sich fort, indem ein Impuls von der Induktivität 20 zur Steuerung des Stromes durch die Primärwicklung 26 gesendet wird, und wird dieser Strom abgeschaltet, so wird ein weiterer Impuls an den Speicherkondensator angelegt, welcher sich dann entleert, um einen Impuls über den Ausgangstransformator an eine der Zündkerzen zu senden.This process continues by adding a pulse from the inductor 20 is sent to control the current through the primary winding 26, and is If this current is switched off, a further pulse is sent to the storage capacitor applied, which then empties to a pulse through the output transformer to send to one of the spark plugs.

Aus obiger Erklärung wird klar, daß die Zeitverzögerung zwischen dem Schließen der Unterbrecherkontakte 12 und der Aktivierung des ersten steuerbaren Gleichrichters 24 nur von der Geschwindigkeit des Ladens durch die Induktivität 20 abhängt. Auch ist die Steuerung der anderen Teile in diesem Stromkreis von der Geschwindigkeit des Motors unabhängig.From the above explanation it is clear that the time delay between the closing of the interrupter contacts 12 and the activation of the first controllable rectifier 24 depends only on the speed of charging by the inductance 20. The control of the other parts in this circuit is also independent of the speed of the motor.

Der in F i g. 2 dargestellte Stromkreis enthält dieselbe Batterie 10, denselben Schalter 11 und dieselben Kopplungskondensatoren 42 und 45. Auch sind d-: Unterbrecherkontakte 12 und die Betätigungsnocken 13 die gleichen wie in F i g. 1. In F i g. 2 ist die Induktivität durch einen Transformator 51 mit einer Primärwicklung 52, einem Kern 53 und einer Sekundärwicklung 54 ersetzt worden. Beide Wicklungen sind in Reihe mit den Gleichrichtern 22A bzw. 22B mit dem Anschlußpunkt der Kondensatoren 42 und 45 verbunden. Der steuerbare Gleichrichter 24 und der Widerstand 23 sind die gleichen wie in F i g. 1. Dieser Stromkreis ist zuverlässiger und erlaubt die Verwendung größerer Induktivitäten und folglich stärkerer übertragungsimpulse. In dem in F i g. 1 dargestellten Stromkreis kann die Induktivität der Primärwicklung 26 zu hoch sein und bewirken, d-aß der Strom sich langsam aufbaut, wenn der umschaltbare Siliziumgleichrichter 30 durch einen positiven Impuls durch den Kondensator 45 ausgelöst bzw. geschaltet wird. Liegt der Anoden-Kathoden-Kreis unter einem kritischen Wert, so wird der umschaltbare Siliziumgleichrichter nichtleitend gemacht und kein übertragungsimpuls zum Laden des Kondensators 34 erzeugt. Bei dem in F i g. 2 dargestellten Stromkreis wird dieses Problem ausgeschaltet, indem (in der Wicklung 54) mehr Induktivität zum Laden des Kondensators 45 geschaffen und deshalb die Zeit des Auslöse- oder Schaltimpulses verlängert wird. Durch Verwendung eines Transformators statt einer einzigen Spule kann man eine hohe Sekundärinduktivität für einen langen Schaltimpuls und eine niedere Primärinduktivität für eine schnelle Ladezeit erreichen.The in F i g. The circuit shown in FIG. 2 contains the same battery 10, the same switch 11 and the same coupling capacitors 42 and 45. Also, the circuit breaker contacts 12 and the actuating cams 13 are the same as in FIG. 1. In Fig. 2, the inductance has been replaced by a transformer 51 with a primary winding 52, a core 53 and a secondary winding 54. Both windings are connected in series with the rectifiers 22A and 22B to the connection point of the capacitors 42 and 45. The controllable rectifier 24 and the resistor 23 are the same as in FIG. 1. This circuit is more reliable and allows the use of larger inductances and consequently stronger transmission pulses. In the one shown in FIG. 1, the inductance of the primary winding 26 can be too high and cause the current to build up slowly when the switchable silicon rectifier 30 is triggered or switched by a positive pulse through the capacitor 45. If the anode-cathode circuit is below a critical value, the switchable silicon rectifier is made non-conductive and no transmission pulse for charging the capacitor 34 is generated. In the case of the one shown in FIG. 2, this problem is eliminated by creating more inductance (in the winding 54) for charging the capacitor 45 and therefore lengthening the time of the triggering or switching pulse. By using a transformer instead of a single coil, you can achieve a high secondary inductance for a long switching pulse and a low primary inductance for a fast charging time.

Die in F i g. 3 gezeigte graphische Darstellung veranschaulicht die Kurven und Impulse, welche im Stromkreis nach F i g. 1 vorliegen. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß der Zündimpuls auftritt, wenn sich die Unterbrecherkontakte zum Zeitpunkt T-1 öffnen. Dieser Impuls wird vom Entladeimpuls 55 durch den steuerbaren Siliziumgleichrichter 40 gebildet. Aus der in F i g. 3 dargestellten Kurve ist auch zu ersehen, daß die Ladung, die durch die Kurve 56 für den Ladespeicherkondensator 34 veranschaulicht ist, ganz unabhängig von der Drehzahl des Motors eine bestimmte Zeit nach dem öffnen der Unterbrecherkontakte 12 beginnt.The in F i g. The graph shown in FIG. 3 illustrates the curves and pulses which occur in the circuit according to FIG. 1 are available. From this illustration it can be seen that the ignition pulse occurs when the breaker contacts open at time T-1. This pulse is formed by the discharge pulse 55 through the controllable silicon rectifier 40. From the in F i g. 3 it can also be seen that the charge, which is illustrated by the curve 56 for the charge storage capacitor 34, begins quite independently of the speed of the motor a certain time after the breaker contacts 12 have opened .

Claims (7)

Patentansprüche: 1. Zündstromkreis für Brennkraftmaschinen, der eine Gleichstromquelle und ein Paar Unterbrecherkontakte aufweist, die so gesteuert sind, daß sie sich synchron mit den Bewegungen der Motorkolben öffnen und schließen, dadurch gekennzeichnet, daß er die folgenden Merkmale in Kombination umfaßt: a) eine Induktivität (20) mit einer Wicklung auf einem ferromagnetischen Kern (21) zur Erzeugung eines Stromimpulses, wenn der durch die Wicklung fließende Strom unterbrochen wird; b) einen Ladetransformator (25) mit einer Primärwicklung (26) und einer Sekundärwicklung (27) auf einem ferromagnetischen Kern (28) zur Erzeugung eines Ladeimpulses in der Sekundärwicklung (27), wenn der Strom in der Primärwicklung (26) unterbrochen wird; c) einen Speicherkondensator (34) zum Speichern einer Menge Elektrizität, die von der Sekundärwicklung (27) erzeugt wird; d) einen Zündtransformator (37) mit einer Primärwicklung (36) und einer Sekundärwicklung (38) zum übertragen der in dem Speicherkondensator (34) gespeicherten Elektrizität auf einen Verteiler und auf die Zündkerzen;. e) einen über die Gleichstromquelle (10) geschalteten ersten Ladestromkreis, der in Reihe die Induktivität (20) und einen ersten steuerbaren Siliziumgleichrichter (24) mit einer Anode, einer Kathode und einer Steuerelektrode umfaßt, wobei die Unterbrecherkontakte (12) zwischen die Anode und Kathode des steuerbaren Siliziumgleichrichters geschaltet sind; f) einen über die Gleichstromquelle (10) geschalteten zweiten Ladestromkreis, der in Reihe die Primärwicklung (26) des Ladetransformators (25), einen Spannungsteiler (31) und einen umschaltbaren Siliziumgleichrichter (30) mit einer Anode, einer Kathode und einer Steuerelektrode umfaßt; g) einen ersten Ankoppelkreis, welcher zwischen dem Mittelabgriff (32) des Spannungsteilers (31) und der Steuerelektrode des ersten steuerbaren Siliziumgleichrichters (24) geschaltet ist, um diesen Gleichrichter leitend zu machen, wenn ein durch die Primärwicklung (26) des Ladetransformators (25) fließender Strom einen vorbestimmten Wert erreicht; h) einen zweiten Ankoppelkreis, welcher zwischen einem Ende der Induktivität (20) und der Steuerelektrode des zweiten steuerbaren Siliziumgleichrichters (40) geschaltet ist, um den zweiten steuerbaren Gleichrichter (40) leitend zu machen, wenn die Unterbrecherkontakte (12) geöffnet werden; i) einen dritten Ankoppelkreis, welcher zwischen einem Ende der Induktivität (20) und der Steuerelektrode des umschaltbaren Siliziumgleichrichters (30) geschaltet ist, um diesen leitend zu machen, wenn die Unterbrecherkontakte (12) geöffnet werden, und ihn nichtleitend zu machen, wenn der Stromfluß durch die Induktivität (20) unterbrochen wird; j) einen Kondensatorladekreis, welcher die Sekundärwicklung(27) des Ladetransformators (25), den Speicherkondensator (34) und die Primärwicklung (36) des Zündtransformators (37) umfaßt; k) einen Entladekreis zum Entladen des Speicherkondensators (34) und zum Erzeugen eines Funkens an einer der Zündkerzen (18), wobei der Entladekreis den Speicherkondensator (34), die Primärwicklung (36) des Zündtransformators (37) und den Anoden-Kathoden-Kreis des zweiten steuerbaren Siliziumgleichrichters (40) umfaßt. Claims: 1. Ignition circuit for internal combustion engines, which has a direct current source and a pair of break contacts which are controlled so that they open and close synchronously with the movements of the engine pistons, characterized in that it comprises the following features in combination: a) a Inductor (20) having a winding on a ferromagnetic core (21) for generating a current pulse when the current flowing through the winding is interrupted; b) a charging transformer (25) with a primary winding (26) and a secondary winding (27) on a ferromagnetic core (28) for generating a charging pulse in the secondary winding (27) when the current in the primary winding (26) is interrupted; c) a storage capacitor (34) for storing an amount of electricity generated by the secondary winding (27); d) an ignition transformer (37) with a primary winding (36) and a secondary winding (38) for transmitting the electricity stored in the storage capacitor (34) to a distributor and to the spark plugs ;. e) a via the direct current source (10) connected first charging circuit, which in series comprises the inductance (20) and a first controllable silicon rectifier (24) with an anode, a cathode and a control electrode, the interrupter contacts (12) between the anode and The cathode of the controllable silicon rectifier are connected; f) a second charging circuit connected via the direct current source (10) and comprising in series the primary winding (26) of the charging transformer (25), a voltage divider (31) and a switchable silicon rectifier (30) with an anode, a cathode and a control electrode; g) a first coupling circuit which is connected between the center tap (32) of the voltage divider (31) and the control electrode of the first controllable silicon rectifier (24) in order to make this rectifier conductive when a through the primary winding (26) of the charging transformer (25 ) flowing current reaches a predetermined value; h) a second coupling circuit which is connected between one end of the inductance (20) and the control electrode of the second controllable silicon rectifier (40) in order to make the second controllable rectifier (40) conductive when the interrupter contacts (12) are opened; i) a third coupling circuit which is connected between one end of the inductance (20) and the control electrode of the switchable silicon rectifier (30) to make it conductive when the breaker contacts (12) are opened and to make it non-conductive when the Current flow through the inductance (20) is interrupted; j) a capacitor charging circuit which comprises the secondary winding (27) of the charging transformer (25), the storage capacitor (34) and the primary winding (36) of the ignition transformer (37); k) a discharge circuit for discharging the storage capacitor (34) and for generating a spark on one of the spark plugs (18), the discharge circuit comprising the storage capacitor (34), the primary winding (36) of the ignition transformer (37) and the anode-cathode circuit of the second controllable silicon rectifier (40). 2. Zündstromkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Diodengleichrichter (22) mit dem ersten Ladestromkreis in Reihe geschaltet ist, um das Entladen von zwei Kopplungskondensatoren (42, 45) zu verhindern, die zwischen den ersten Ladestromkreis und andere steuerbare Gleichrichter (30, 40) geschaltet sind. 2. ignition circuit according to claim 1, characterized in that that a diode rectifier (22) is connected in series with the first charging circuit is to prevent the discharging of two coupling capacitors (42, 45) that between the first charging circuit and other controllable rectifiers (30, 40) are switched. 3. Zündstromkreis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatorladekreis einen Diodengleichrichter (35) in Reihe mit der Sekundärwicklung (27) des Ladetransformators (25) umfaßt. 3. ignition circuit according to claim 1 or 2, characterized in that that the capacitor charging circuit has a diode rectifier (35) in series with the secondary winding (27) of the charging transformer (25). 4. Zündstromkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Anoden-Kathoden-Kreis des umschaltbaren Siliziumgleichrichters (30) ein Kondensator (33) parallel geschaltet ist, der so bemessen ist, daß er das schnelle Ansteigen der Spannung verhindert, wenn der Stromfluß durch den Gleichrichter (30) unterbrochen wird. 4. Ignition circuit according to one of claims 1 to 3, characterized in that a capacitor (33) is connected in parallel to the anode-cathode circuit of the switchable silicon rectifier (30) and is dimensioned so that it prevents the rapid rise in voltage when the current flow through the rectifier (30) is interrupted. 5. Zündstromkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (20) durch einen Transformator (51) ersetzt wird, dessen Primärwicklung (52) zwischen dem positiven Anschlußpunkt der Gleichspannungsquelle (10) und der Anode des ersten steuerbaren Siliziumgleichrichters (24) und dessen Sekundärwicklung (54) zwischen der Primärwicklung (26) des Ladetransformators (25) und dem Verbindungspunkt der zwei Kopplungskondensatoren (42, 45) in Reihe geschaltet ist. 5. ignition circuit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inductance (20) is replaced by a transformer (51) whose primary winding (52) between the positive connection point of the DC voltage source (10) and the anode of the first controllable silicon rectifier (24) and its secondary winding (54) is connected in series between the primary winding (26) of the charging transformer (25) and the connection point of the two coupling capacitors (42, 45). 6. Zündstromkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ankopplungskreis einen Reihenkondensator umfaßt. 6. Ignition circuit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the second coupling circuit comprises a series capacitor. 7. Zündstromkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Ankoppelkreis einen Reihenkondensator umfaßt. B. Zündstromkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Diodengleichrichter (43) über die Steuerelektrode und die Kathode des zweiten steuerbaren Siliziumgleichrichter (40) so geschaltet ist, daß er die negativen Impulse ableitet, welche durch die Reduzierung des Stromes in der Induktivität (20) gebildet werden, wenn der umschaltbare Siliziumgleichrichter (30) nichtleitend gemacht wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1339 544.7. ignition circuit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the third coupling circuit comprises a series capacitor. B. ignition circuit according to one of claims 1 to 7, characterized in that a diode rectifier (43) via the control electrode and the cathode of the second controllable silicon rectifier (40) is connected so that it derives the negative pulses caused by the reduction of the current are formed in the inductance (20) when the switchable silicon rectifier (30) is made non-conductive. Documents considered: French Patent No. 1339 544.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR1339544A (en) * 1962-06-08 1963-10-11 Lucas Industries Ltd Spark ignition device

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