DE1464013B2 - Vorrichtung zum Erzeugen von kurzen elektrischen Spannungsimpulsen für die Ansteuerung von Halbleiterschaltern in Zündanlagen von Brennkraftmaschinen - Google Patents
Vorrichtung zum Erzeugen von kurzen elektrischen Spannungsimpulsen für die Ansteuerung von Halbleiterschaltern in Zündanlagen von BrennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht; sich auf eine -Vorrichtung
zum Erzeugen von kurzen elektrischen Spannungsimpulsen für die Ansteuerung von Halbleiterschaltern
in Zündanlagen von Brennkraftmaschinen unter Verwendung eines ein stationäres und ein rotationsbewegliches
Teil aufweisenden Magnetsystems, dessen stationäres Teil eine Induktionswicklung aufweist,
von der beim Ändern des magnetischen Flusses während der Passage von stationärem und rotationsbeweglichem
Teil ein Spannungsimpuls mit steiler Flanke abnehmbar ist.
Mit Hilfe solcher Vorrichtungen sollen die klassischen Batteriezünder mit mechanischen Unterbrecherkontakten
ersetzt werden, die sehr wartungsabhängig sind und dem raschen Verschleiß unterliegen.
Durch den Verschleiß wird bekanntlich der Zündzeitpunkt verschoben, was sich auf die Motorleistung,
die Starteigenschaften, auf den Kraftstoffverbrauch und den Co-Gehalt im Abgas ungünstig
auswirkt.
Das Einhalten des richtigen Zündzeitpunktes spielt
Das Einhalten des richtigen Zündzeitpunktes spielt
ίο auch bei elektrischen Zündeinrichtungen die wesentliche
Rolle unter Berücksichtigung der Eigenschaften elektronischer Bauteile und Baugruppen, denen bekanntlich
die Robustheit mechanischer Bauteile fehlt. Ferner wandern bei Temperaturänderungen die Arbeitspunkte
elektronischer Bauelemente, so daß Kompensationsschaltungen notwendig werden, und
ist ihre Beeinflussung durch Fremdfelder gegeben.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der französischen Patentschrift 1137 949 bekannt.
Hier ist in einem der Stromversorgung eines Kraftfahrzeugs dienenden nach Art eines Magnetzünder-Generators
ausgebildeten Generator der umlaufende ((
Permaentmagnet mit ihn überragenden kreisabschnittsförmigen
Polschuhen versehen, die jeweils etwa in der Mitte des Kreisbogenabschnittes eine
nach innen gerichtete Spitze aufweisen. Die Spitzen bilden Teile eines Magnetpfades, der durch einen
eine Induktionsspule tragenden, feststehenden Kern, den Zündanker dann schließbar ist, wenn die: Spitzen
der Polschuhe bei der Rotation des Permanentmagneten dem Kern gerade gegenüberstehen.
Abgesehen davon, daß eine "solche Konstruktion aufwendig ist, können, die' erzeugten Impulse breit
und in ihren Flanken verschliffen sein. Die Impulse solcher Einrichtungen wären daher über weitere
Schaltungsanordnungen erst aufzubereiten und umzuformen, wenn sie für die zeitgerechte Ansteuerung
der die Zündfunken auslösenden Halbleiterschalter dienen sollen. ... ,.r...
Aus der Zeitschrift »Der Elektromeister«,- 1962, S. 638, ist ein elektronischer Zählimpulsgeber bekannt,
der ein U-förmig ausgebildetes stationäres Magnetsystem aufweist, dessen Pole durch an ihnen vorbeibewegte,
am Umfang eines rotierenden Zylinders radial vorstehende· Weicheisenstäbe periodisch überbrückbar
sind, wobei das stationäre Elektromagnetsystem eine Induktionswicklung trägt, in der die
Spannungsimpulse bei Änderung des magnetischen Widerstandes.im Magnetkreis induziert werden:
Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ist es Aufgabe der Erfindung diese so
auszubilden, daß sowohl zwei gleich große Impulse unterschiedlicher Polarität als auch zwei unterschiedlich,große
Impulse unterschiedlicher Polarität galva-
riisch getrennt erzeugbar sind. ■■■*
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten
Merkmale gelöst.
Ein derartig ausgebildeter Magnetkreis weist relativ schmale Übergangsflächen und beim Vorbeibewegen
des beweglichen Teils am feststehenden Teil große Widerstandsänderungen pro Zeiteinheit auf, so
daß die mittels einer solchen Vorrichtung erzeugten ·.. Impulse sehr steile positive und negative Flanken ''."·
aufweisen. Derartige Nadelimpulse eignen sich zur zeitgenauen Ansteuerung von Halbleiterschaltungen
außerordentlich gut.
Die den gleichen Wicklungssinn aufweisenden Wicklungsteile sind nahe nebeneinander angeordnet, f;
3 4
um die durch äußere Magnetfelder induzierten Span- kann der rotierende Teil 1 zusammen mit seiner
nungen in jeder Wicklung gleich zu halten, so daß Rippe la einstückig aus Stahl hergestellt sein, doch
sie, da sie durch Pole unterschiedlicher Polarität ver- ist es auch möglich, daß er aus einem magnetisch
bunden sind, neutralisiert werden. Die Vorrichtung nicht leitendem Material besteht, während allein die
benötigt daher keine besondere Abschirmung. 5 Rippe 1 α aus Magnetstahl besteht. Ferner weist die
Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht mit Vorrichtung einen Ferritmagneten 2 auf, dessen PoI-je
zwei einander gegenüberliegenden Schenkeln pro achse sich parallel zu dem rotierenden Teil 1 er-Polschuh
auf einfache Weise eine Transistorzündan- streckt und an dessen Polenden Polmassen 3 und 4
lage mit Hilfe einer Kippschaltung zu steuern. Hier- aus Magnetstahl befestigt sind. Jede Polmasse ist mit
bei ist z. B. ein Impuls von plus 10 Volt erforderlich, io einem Polschuh 3 α bzw. 4 α versehen, wobei sich die
um den Zündstrom fließen zu lassen, und ein Impuls Enden der Polschuhe 3 α und 4 α soweit in Richtung
von minus 10 Volt, um den Zündstrom zu unterbre- auf den rotierenden Teil 1 erstrecken, daß zwischen
chen. ihnen und der Rippe la nur ein verhältnismäßig
Wird ein steuerbarer Gleichrichter als Schalter schmaler Spalt frei bleibt. Der Magnetkreis der von
verwendet, so ist es notwendig, in der einen Richtung 15 dem Ferritmagneten 2 ausgesandten Kraftlinien kann
einen verhältnismäßig kleinen Impuls von beispiels- sich daher über die Polmassen 3 und 4, die Polschuhe
weise plus 1 Volt an die Steuerelektrode zu schalten, 3 α und 4 α und unter Überbrückung des schmalen
um den Zündstrom der Brennkraftmaschine fließen Luftspalts über die Rippe la schließen. Der PoI-zu
lassen, während ein verhältnismäßig großer Im- schuh 3 a trägt eine Wicklung 5, während der Polpuls
von beispielsweise minus 10 Volt in der entge- 20 schuh Aa eine Wicklung 6 trägt. Die Wicklungen 5
gengesetzten Richtung an die Steuerelektrode anzule- und 6 sind hintereinandergeschaltet. Eine der Wickgen
ist, um den Zündstrom zu unterbrechen. lungen, z. B. die Wicklung 6, ist mit Masse verbun-Eine
solche Bemessung der Spannungsimpulse ist den. Wenn sich die Rippe 1 α an den Enden der Poleinfach
durch entsprechende Änderung der Win- schuhe 3 α und 4 a vorbeibewegt, schließt sich der
dungszahlen der Induktionsspulen möglich. Mit der 25 Magnetkreis und es wird ein Stromimpuls durch den
erfindungsgemäßen Vorrichtung können also bei im Wicklungskreis erzeugt. Dieser Impuls ist beim
Prinzip gleichbleibender Ausbildung des Magnetkrei- Schließen des Magnetkreises positiv und beim Öffnen
ses ein Impuls, zwei gleiche und umgekehrte Impulse des Magnetkreises negativ und in dem Schaubild der
und zwei verschiedene und umgekehrte Impulse vor- F i g. 2 mit 7 bezeichnet.
geschriebener Größe erzeugt werden. Um verschie- 30 Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform nach
dene Impulscharakteristiken zu erhalten, genügt es den Fig. 3 bis 6 handelt es sich im Prinzip um die
also, die Charakteristik der jeweiligen Wicklungen zu gleiche Anordnung, mit dem Unterschied, daß "die
ändern, ohne daß dabei die Magnetkreise zu modifi- Polmassen 8 und 9, die an den Enden des Ferritmazieren
sind. Die Impulsform ist durch Änderung des gneten 2 befestigt sind, jeweils zwei untereinander
Profils der Spitzen der Schenkel der Polschuhe be- 35 parallele Polschuhe 8 α und 8 b bzw. 9 α und 9 b aufeinfhißbar.
weisen, die die gleiche Aufgabe wie die Polschuhe Mit Hilfe von Dioden, die mit den Induktions- 3 α und 4 α in der Anordnung gemäß F i g. 1 haben,
wicklungen in Reihe oder parallel geschaltet sind, Die Polschuhe 8 a und 9 a tragen hintereinandergekönnen
die negativen bzw. positiven Anteile der an schaltete Wicklungen 10 und 11, während die PoI-den
Induktionswicklungen abnehmbaren Impulse un- 40 schuhe 8 b und 9 b Wicklungen 12 und 13 tragen, die
terdrückt werden. ebenfalls hintereinandergeschaltet sind. Wenn sich F i g. 1 zeigt in schematischer und perspektivischer die Rippe 1 α bei der Drehung des Teils 1 an den En-Ansicht
das Grundprinzip eines Impulsgebers mit ro- den der Polschuhe 8 α und 9 α vorbeibewegt, wird,
tierendem Magnetschluß und wie aus F i g. 4 ersichtlich, ein Impuls 14 erzeugt, F i g. 2 ein Schaubild des erzeugten Impulses. 45 während, wenn sich die Rippe 1 α an den Polschuhen
In den übrigen Zeichnungen sind Ausführungsbei- 8 b und 9 b vorbeibewegt, ein Impuls 15 erzeugt
spiele der Erfindung dargestellt; es zeigt wird. Der Impuls 14 bewirkt die Herstellung des
F i g. 3 eine schematische und perspektivische An- Steuerstroms der Zündanlage und der Impuls 15 dessicht
einer Ausführungsform der Erfindung, sen Unterbrechung. Aus den Fig. 5 und6 geht her-Fig.4
ein Schaubild der Steuerimpulserzeugung in 50 vor, daß das Bogenmaß«, das bei der Drehung des
den Wicklungen der Steuereinrichtung gemäß Fig. 3, Teils 1 von der Vorderkante der Rippe la zurückge-F
i g. 5 eine schematische Endansicht der Steuer- legt werden muß, um nacheinander mit den Vordereinrichtung,
kanten der Polschuhe 8 α und 8 b zusammenzufallen, F i g. 6 ein Schaubild der Doppelimpulserzeugung genau dem Zeitraum entspricht, der zwischen den
nach einer ganzen Umdrehung des rotierenden Teils 55 Impulsen 14 und 15 ein und desselben Zyklus liegt,
der Steuereinrichtung, während zwei aufeinanderfolgende Impulse 14 durch
F i g. 7 und 8 ähnliche Ansichten wie F i g. 5 und 6 einen Abstand von 2 π voneinander getrennt sind,
mit zusätzlichen Dioden zur Erzeugung polarisierter Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 7 und 8
Doppelimpulse und ist lediglich in den Kreis der Wicklungen 10 und 11
F i g. 9 ein elektrisches Schaltbild einer Variante 60 eine Diode 16 und in den Kreis der Wicklungen 12
der Ausführungsform gemäß F i g. 7. und 13 eine Diode 17 eingeschaltet worden, so daß
Die Vorrichtung für Zündunterbrecher nach nur die positiven Anteile der Impulse 14 und die ne-
F i g. 1 weist einen hohlzylindrischen rotierenden gativen Anteile der Impulse 15 durchgelassen wer-
Teill auf, der beispielsweise auf der Achse eines den.
nicht dargestellten Magnetrades aufgekeilt ist und an 65 In F i g. 9 ist eine andere Ausführungsform darge-
seinem äußeren Zylinderumfang eine radial vorste- stellt, bei der zwei Dioden 18 und 19 mit den Wick-
hende Rippe 1 α aufweist, die sich geradlinig über die lungen 10 und 11 einerseits und 12 und 13 andererganze
Länge des rotierenden Teils 1 erstreckt. Dabei seits in Nebenschluß geschaltet sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Vorrichtung zum Erzeugen von kurzen elektrischen Spannungsimpulsen für die Ansteuerung
von Halbleiterschaltern in Zündanlagen von Brennkraftmaschinen unter Verwendung eines
ein stationäres und ein rotationsbewegliches Teil aufweisenden Magnetsystems, dessen stationäres
Teil eine Induktionswicklung aufweist, von der beim Ändern 'des; magnetischen Flusses" während
der Passage von stationärem und rotationsbeweglichem . Teil ein. Spannungsimpuls mit steiler
Flanke abnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das U-förmig ausgebildete stationäre
Teil aus einem mit seiner Polachse sich parallel zum rotierenden Teil erstreckenden Ferritmagneten
(2) und zwei an seinen Enden anliegenden ferromagnetischen Polschuhen (8, 9) besteht,
die jeweils zwei einander gegenüberliegende den Querschnitt des Ferritmagneten überragende,
jedoch gegenüber dem Querschnitt abgesetzte Schenkel (8 a, 8 b, 9 a, 9 b) aufweisen, von denen
jeweils die nebeneinander parallel zur Rotationsachse des beweglichen Teils (1) liegenden Schenkel
(8 a, 9 a bzw. Sb, 9 b) jeweils eine Hälfte je
einer Induktionswicklung (10, 11 bzw. 12, 13) tragen, daß die Schenkel an ihren Enden verjüngt
sind und mit ihrem Abstand voneinander in bezug auf die Drehrichtung des rotierenden Teils
die Pulspause zwischen zwei Impulsen einer Impulsgruppe"
bestimmen, daß das rotierende Teil (1) eine parallel zur Rotationsachse sich erstrekkende
radiale Rippe (1 α) mit sich ebenfalls verjüngendem Querschnitt trägt, und daß beide
Teile des Magnetsystems so angeordnet sind, daß zwischen den einander zugewandten Enden von
Polschuhen und Rippe ein verhältnismäßig schmaler Luftspalt verbleibt- (F i g. 3).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Dioden (16, 17 bzw. 18, 19)
vorgesehen sind, die mit den Induktionswicklungen (10, 11 bzw. 12, 13) derart in Reihe oder
parallel geschaltet sind, daß die negativen bzw. positiven Anteile der-an den Induktionswicklungen
abnehmbaren Impulse unterdrückbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Induktionswicklungen
(10, 11 bzw. 12,13) unterschiedliche Windungszahlen besitzen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR925741A FR1357125A (fr) | 1963-02-22 | 1963-02-22 | Capteur perfectionné pour commande du dispositif de coupure d'un allumage à haute tension |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1464013A1 DE1464013A1 (de) | 1969-03-27 |
DE1464013B2 true DE1464013B2 (de) | 1974-01-24 |
DE1464013C3 DE1464013C3 (de) | 1974-08-22 |
Family
ID=8797700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19641464013 Expired DE1464013C3 (de) | 1963-02-22 | 1964-02-07 | Vorrichtung zum Ereugen von kurzen elektrischen Spannungsimpulsen für die Ansteuerung von Halbleiterschaltern in Zündanlagen von Brennkraftmaschinen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1464013C3 (de) |
FR (1) | FR1357125A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3119414A1 (de) * | 1981-05-15 | 1982-12-09 | Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm | Signalgeber zum abtasten von an einem sich relativ zum signalgeber bewegenden bauteil angebrachten bahnmarken |
-
1963
- 1963-02-22 FR FR925741A patent/FR1357125A/fr not_active Expired
-
1964
- 1964-02-07 DE DE19641464013 patent/DE1464013C3/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3119414A1 (de) * | 1981-05-15 | 1982-12-09 | Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm | Signalgeber zum abtasten von an einem sich relativ zum signalgeber bewegenden bauteil angebrachten bahnmarken |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1464013A1 (de) | 1969-03-27 |
DE1464013C3 (de) | 1974-08-22 |
FR1357125A (fr) | 1964-04-03 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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