DE1764614C3 - Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, bei der die Zündfunkenstrecke an die Sekundärwicklung eines Transformators und die Primärwicklung des Transformators durch mindestens einen auf einer Welle eines Verbrcnnungsmotors befestigten Permanentmagneten steuerbar ist, indem der magnetische Fluß dieses Permanentmagneten synchron mit der Umdrehung des Motors über ein ruhendes magnetisches Joch zu einem geschlossenen magnetischen Kreis ergänzt und dieses magnetische Joch mit einem die periodischen Änderungen des magnetischen Flusses in ihm in Sehwankungcn eines elektrischen Stromes übcrtragenden magnetfeldabhängigen Halbleiterwiderstand gekoppelt ist.

Solche Vorrichtungen sind an sich bekannt. Bevorzugt wird als magnctftldabhängiger Widerstand eine sogenannte Feldplatte angewendet; diese kann auf dem ruhenden magnetischen Joch in Form eines schmalen Streifens aufgebracht sein. Zweckmäßig wird eine Zuführung des magnetfeldabhängigen Widerstandes bereits über das magnetische Joch an Masse gelegt. Der zylindrische Magnetlager sii/t z. IJ. auf der Verteilt welle des Muturs und ist längs seines Umlangs mit eine! Anzahl äquidistanter Magnetpole besetzt. Diese Anzahl entspricht z. B. der Anzahl der Zylinder des Verbrennungsmotors. Die danr. in der Feldplatte auftretenden Änderungen des Widerstandswertes R m Abhängigkeit vom Betrag des Drehwinkels besitzen den im Diagramm gemäß Fig. I qualitativ dargestellten Verlaut. Eine hesonders vorteilhafte Anordnung der Feldplatte im Innern des magnetischen Jochs ist in Fig. 2, eine besonders vorteilhafte Ausbildung des aiii der Verteilerwelle des Motors sitzenden Permanentmagneten in F1 g. 2 und 3 dargestellt Diene Anordnung wird weitcvinten noch näher beschrieben.

Die beim Betrieb solcher und ähnlicher Anoit!·· nungen in dem magnetfeldabhä'ngiuen Widerstand entsprechend Fig. I auftretenden Widerstandsanderunaq gen können nun in verschiedener Weise auf die Pnmärseite des Transformators zur F.inwirkung gebracht werden. Fine für diesen Zweck mögliche Schaltung ist in F i g. 4 dargestellt.

Die Zündfunkenstrecke 11 wird bei einer Anordnung gemäß F i g. 4 \on der Sekundärwicklung des Zündtransformators (Zündstufe) gespeist. Die BaMs eines Schalttransistors 13 liegt am Mitielabgriff eines aus dem magnetfeidabhängigen Widerstand 15 und einem Festwiderstand 14 gebildeter. Spannungsteilers. Dabei ist der Festwiderstand 14 dem EmitterBasis-Kreis, die Feldplatte 15 dem Kollektor-Basis-Kreis zugeordnet. Die Primärspule des Zündtransformator 12 liegt in Reihe mit dem Festwiderstand 14 und dem Emitter des Schalttransistors 13. Die Widerstände 14 und 15 des Spannungsteilers sind so dimensioniert, daß der Schalttransistor 13 bei magnetisch nicht durchfluteter Feldplatte 15 leitend ist. Die Betriebsspannung z. B. ·„ V Gleichspannung, wird in der aus F i g. 4 ersichtlichen Weise zugeführt +o Hs ist nun erwünscht, die Geschwindigkeit des An-Sprechens des Ziindvorgangs auf die in dem magnetfeldabhängigen Widerstand erzeugten impulsartigen Widerstandsanstiege zu verbessern. Zu diesem Zweck sind verschiedene Schaltungen bekannt, welche zum einen Teil multivibratorartigen Charakter, zum anderen Teil die Charakteristik von Kippschaltungen aufweisen.

Es ist nun die Aufgabe der Erfindung, eine \on einem magnetfeldabhängigen Wiederstand Steuerbare, unmittelbar auf die Primärspule des Zündtransformators arbeitende Schaltung anzugeben, die bei einfacher Bauart sehr steile Steuerimpulse auf die Zündspule gibt und die — angefangen bei sehr kleinen Drehgeschwindigkeiten bis zur höchsten vorkommenden Drehgeschwindigkeit des Motors — in einwandfreier Weise funktioniert.

Hierzu ist gemäß der Erfindung bei der eingangs definierten Zündvorrichtung für einen Verbrennungsi.iotor vorgesehen, daß der magnetfeldabhän-βο gige Halbleiterwiderstand mit einem Festwiderstand einen Spannungsteiler bildet, an dessen Mittelabgriff die Basis eines ersten Transistors gelegt ist und der magnetfeldabhängige Widerstand dem Kollcktor-Basis-Kreis, der Festwiderstand dem Emitter-BasisKreis dieses Transistors zugeordnet ist, daß weiter die Spannungsimpulse auf eine Versteilerungsschaltung und diese — gegebenenfalls über eine Treiberstufe — auf einen Leistungstransistor arbeiten, die

fine Unterbrechung des Stroms in der Primiirspule iles Zündtransformator* bewirken.

Bevorzugt wird diese Anordnung dahingehend geiler ausgestaltet, daß die Veisteilerimgssehallung fugleich als bistabile Kippschaltung derart ausgebildet ist. UaM sie während des Auftretens der positiven flanken der Änderungen des Widerstandswertes des 'jnugnetfeldahhängigcn Widerstandes in die andere Kipplage kippt.

Eine der Erfindung entsprechende Schaltungsanordnung ist in F i g. 5 dargestellt. Der Spannungsteiler 14, 15, der zusammen mit dem Transistor ί3 entsprechend den Ausführungen bei F ig. 4 aufgebaut ist, liefert entsprechend dem Diagramm nach Fig. i tine Steuerspannung an eine Versieilerungsschahung mit den Transistoren 13 und 16. Der Widerstand 14 jst wieder ein Festwiderstand, der Widerstand 15 ein fna^rietfeldabhängiüer Widerstand, insbesondere eine Feldplatte. Die Versieilerungsschaliung mit ' den Transistoren 13 und 16 hat die Eigenschaft, bei zunehmender Spannung an der 3asi, des Tnnsistors 13 bei einer bestimmten Schwelle \or einem stabilen Zustand in einen anderen zu kippen. Erreicht wird dies durch die Verstärkung, die durcii die Widerstände 17, 18 und 19 bestimmt ist in Verbindung mit der Rückkopplung über den gemeinsamen Emitterwiderstand 20. Der versteuerte Spannungsverlauf am Kollektor des Transistors 13 steuert über den Widerstand 18 einen Transistor 21 an, dessen Sättigungsstrom so groß ist. daß damit der in Reihe mit der Primärwicklung des Zündtransformator 12 hegende Leistungstransistor 22 geschaltet werden kann. Die Zündung erfolgt, wenn bei der positiven Flanke der Spannung an der Basis des Transistors 13 die Schaltung kippt und der Transistor 22 den Strom durch die Primärwicklung des Zündtransformators 12 plötzlich sperrt. Die in diesem Augenblick am Emitter des Transistors 12 entstehende große positive Spannung wird von der Zenerdiode 23 zum Schutz, des Transistors 22 auf einen bestimmten Wert begrenzt. Die in einer Anordnung gemäß F i g. 5 vorgesehene bistabile Kippschaltung gewährleistet also das Auftreten einer von der augenblicklichen Bewcgungsgesehwindigkeit, insbesondere Drehgeschwindigkeit, des steuernden Elektromagneten praktisch unabhängigen Spannung an der Zündstrecke 11.
Der magnetfeldabhängige Widerstand 14, der inv

besondere als Feldplatte ausgebildet ist, wird mit besonderem Vorteil auch im Hinblick auf die in F i g. 5 dargestellte Anordnung in einer aus F i g. 2 und ί ersichtlichen Weise in bezug auf den zu steuernden Motor montiert. Der magnetfeldabhüngige Wider-

ic stand ist dort mit 5 bezeichnet.

Ein ringförmiger Permanentmagnet 1 ist beiderseits an seinen Flachseiten mit je einer konaxialen, insbesondere ringförmigen Platte 2 bzw 3 aus magnetisch leitendem Material, z. R. aus Weicheisen, verse-

• 5 hen. Diese Anordnung ist konaxial zu und auf der Achse einer Drehwclle 4. z. B. einer Vertcüenvelle. des zu steuernden Motors befestigt. Die beiden ringförmigen Platten 2 und 3 dienen als Pole des Magneten: sie werden in periodischen Zeitabständen von

ίο einem seitwärts angeordneten, die Feldplatte5 enthaltenden Weicheisenjocl'.·. 6 überbrückt. Zu diesem Zweck ist die obere StirnplaUc3 längs ihrer Peripherie mit äquidistanten sternförmigen Ausbuchtungen 3' versehen, während die untere Stirnplatte 2

»5 einen gleichbleibenden engen Abstand, zu dem ihr zugeordneten Schenkel des Weicheisenjochs 4 während der vollen Umdrehung beibehält. Das Profil der Ausbuchtungen 3' ist auf das Profil des der oberen Stirnplatte 3 zugeordneten Endes des Weicheisen-

jochs 6 abgestimmt und läuft dementsprechend wie jenes spitz zu, so daß der magnetische Fluß über das Joch 6 jeweils nur kurzdauernd während des Vorbeiwanderns jeweils eines der Zacken 3' am oberen Ende des Jochs 6 geschlossen ist. Das Weicheisen-

joch 6 ist — vorzugsweise in seiner Mitte — durch die aus Halbleiiermateriai bestehende scheibenförmige Feldplatte 5 in zwei Teile derart unterteilt, daß der gesamte über das Joch 6 geschlossene magnetische Fluß auch die Feldplatte 5 durchsetzt. Die elek-

trischen Anschlüsse der Feldplatte sind mit 7, die das Joch lügende ortsfeste Grundplatte, durch die die Drehwelle 4 des Motors hindurchgeführt ist, mit 8 bezeichnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Zündvorrichtung für einen Verbn.nnungsmotor, hei der die Zündfunkenstrecke an die Sekundärwicklung eines Transformators und die Primärwicklung des Transformators durch mindeslens einen auf einer Welle eines Verbrennungsmotors befestigten Permanentmagneten steuerbar ist. indem der magnetische FIuB dieses Permanentmagneten synchron mit der Umdrenung des Motors über ein ruhendes magnetisches Joch zu einem geschlossenen magnetischen Kreis ergänzt und dieses magnetische Joch mit einem die' periodischen Änderungen des magnetischen Flusses in ihm in Schwankungen eines elektrisehen Stroms übertragenden magnetfeldahhängigen Halbleiterwiderstand gekoppelt ist. dadurch gekennzeichnet, daß der magnetfeldabhängigv Halbleiterwiderstand (15) mit einem Festwiderstand (14) einen Spannungsteiler bildet, an dessen Mittelabgriff die Basis eines ersten Transistors (13) gelegt ist und der magnetfeldabhängige Widerstand" (15) dem Kollektor-Basis-Kreis. der Festwiderstand (14) dem Emitter-Basis-Kreis dieses Transistors zugeordnet ist, daß weiter die Spannungsimpulse auf eine Versteilerungsschaltung und diese — gegebenenfalls über eine Treiberslufe — (Transistor 21)— auf einen L^stungstransistor (22) arbeiten, die eine Unterbrechung des Stroms in der Primärspule des Zündtransformator _V12) bewirken.

2. Zündvorrichtung nach A spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteilerungsschaltung (Transistoren 13 und 16) zugleich als bistabile Kippschaltung derart ausgebildet ist, daß sie während des Auftretens der positiven Flanken der Änderungen des Widerstandswertes des magnetfeldabhängigen Widerstandes (15) in die eine Kipplage und während des Auftretens der negativen Flanken in die andere Kipplage kippt.