DE2318606A1

DE2318606A1 - CONTROL ARRANGEMENT FOR IGNITION OF COMBUSTION ENGINES

Info

Publication number: DE2318606A1
Application number: DE2318606A
Authority: DE
Inventors: Robert Eugene Canup
Original assignee: Texaco Development Corp
Current assignee: Texaco Development Corp
Priority date: 1972-06-19
Filing date: 1973-04-13
Publication date: 1974-01-17
Also published as: FR2190170A5; AU475773B2; HK51378A; SU592372A3; JPS5644259B2; NL7306311A; GB1395456A; US3861369A; IT992570B; CA1027174A; ES415210A1; AU5534673A; JPS4956041A; BR7304444D0; SE393662B; DE2318606B2; CH560322A5

Description

Steueranordnung für die Zündung von Verbrennungsmotoren Die Erfindung geht von folgenden älteren USA-Patentanmeldungen der Anmelderin aus: Serial No. 193,909, eingereicht am 29. Oktober 1971; Serial No. 209.060, eingereicht am 17. Dezember 1971 und Serial No. 232.094, eingereicht am 6. März 1972.Control arrangement for the ignition of internal combustion engines The invention is based on the following earlier US patent applications by the applicant: Serial No. 193,909, filed October 29, 1971; Serial No. 209,060, filed December 17, 1971 and serial no. 232.094, filed March 6, 1972.

Die Erfindung betrifft allgemein Zündanordnungen für Verbrennungsmotore..Speziell bezieht sie sich auf eine verbesserte Zündanordnung zur Steuerung von Hochfrequenz-Zündenergie aus ungedämpften Wellen.The invention relates generally to ignition assemblies for Internal combustion engines..Specifically, it refers to a improved ignition arrangement for controlling high-frequency ignition energy from undamped waves.

Es gibt bereits zahlreiche, verschiedenartige Vorschläge, die alle unterschiedliche Zündanordnungen für Verbrennungsmotore betreffen, die aber zum größten Teil aus dem einen oder anderen Grund nicht für brauchbar angesehen wurden. Die meisten herkömmlichen Zündanordnungen haben eine einzige Funkenentladung zur Zündung des Gemischs in jedem Zylinder des Motors, was auf verschiedenen Wegen erreicht wird, z.B. durch sogenannte Kondensatorentladung oder durch andere Anordnungen, die ein aus einem einzigen Spannungsstoß bestehendes Hochfrequenz-Ausgangssignal erzeugen. In all diesen Anordnungen entsteht nur ein einziger elektrischer Funken von kurzer Dauer an jeder Zündkerze, und die Zündung kann folglich nicht mit maximalem Wirkungsgrad stattfinden.There are already numerous different proposals, all of which have different ignition arrangements for internal combustion engines concern, but for the most part not considered useful for one reason or another became. Most conventional ignition assemblies have a single spark discharge to ignite the mixture in each cylinder of the engine, which is achieved in different ways, e.g. by so-called capacitor discharge or by other arrangements that produce a single surge high frequency output signal produce. In all of these arrangements there is only a single short electrical spark Duration on each spark plug, and the ignition can consequently not take place with maximum efficiency.

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Ein Ziel der Erfindung ist deshalb, eine verbesserte Zünd-Steueranordnung zu schaffen, die in solche Arten von Zündstromkreisen eingesetzt werden kann, welche ein in seiner Dauer gesteuertes und aus ungedämpften Wellen bestehendes Hochfrequenz-Funkensignal verwenden.An object of the invention is therefore to provide an improved To create ignition control arrangement which can be used in such types of ignition circuits which use a high-frequency spark signal of controlled duration and consisting of undamped waves.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündanordnung für einen Verbrennungsmotor,.bei der in ihrer Dauer gesteuerte und aus ungedämpften Wellen bestehende Hochfrequenz-Funkenenergie verwendet wird. Die Funkenenergie wird von einem Oszillator erzeugt, der eine Steuerwicklung zum Starten und Stoppen der Schwingungen zu Beginn und am Ende jedes Funkenintervalls besitzt. Ausgehend von einer solchen Anordnung betrifft die Erfindung eine Kombination, die elektronische Schaltmittel zum unverzüglichen öffnen und Schließen eines Belastungsstromkreises für diese Steuerwicklung zu Beginn und am Ende jedes Funkenintervalls enthält. Sie enthält weiterhin vom Motor zeitgesteuerte Mittel zur Betätigung dieser Schaltmittel in vorbestimmter Beziehung zum Lauf des Motors.The invention relates to an ignition arrangement for a Combustion engine, with the duration controlled high frequency spark energy consisting of undamped waves is used. The spark energy is generated by an oscillator that has a control winding to start and stop the oscillations at the beginning and at the end of each spark interval. Based on such an arrangement, the invention relates to a combination, the electronic switching means for the immediate opening and closing of a load circuit for this control winding Contains the beginning and the end of each spark interval. It also contains means that are timed by the engine Actuation of this switching means in a predetermined relationship to the running of the engine.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Zündanordnung für einen Verbrennungsmotor, bei der in ihrer Dauer gesteuerte und aus ungedämpften Wellen bestehende Hoch-The invention further relates to an ignition arrangement for an internal combustion engine, in which in its duration controlled and undamped waves consisting of high-

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fregüenz-Funkenenergie verwendet wird. Die Funkenenergie wird von einem Oszillator erzeugt, der eine Steuerwicklung zum Starten und Stoppen der Schwingungen zu Beginn und am Ende jedes Funkenintervalls besitzt. Sie umfaßt in Kombination einen Transistor und vom Motor zeitgesteuerte Mittel zur Betätigung dieses Transistors in vorbestimmter Beziehung zu dem Lauf des Motors. Die vom Motor zeitgesteuerten Mittel enthalten eine Infrarotlicht emittierende Diode, einen Fototransistor und einen vom Motor angetriebenen Verschluß. Die Kombination enthält auch Stromkreismittel zum Verbinden dieser vom Motor zeitgesteuerten Mittel mit diesem Transistor, die einen Rückkopplungstrigger aufweisen» Diese Schaltmittel enthalten einen ersten Verstärker zwischen dem Fototransistor und dem Rückkopplungstrigger sowie einen zweiten Verstärker zwischen .dem Rückkopplungstrigger und dem Transistor. Die Kombination enthält auch zeitverzögernde Mittel zur Wiederbetätigung des Transistors nach einem vorbestimmten Intervall, wenn der Verschluß so angehalten wird, daß der Fototransistor durch die Licht emittierende Diode erregt bleibt. Diese zeitverzögernden Mittel enthalten einen retriggerbaren, monostabilen Multivibrator; und die Stromkreismittel enthalten auch ein NAND Gatter, das mindestens zwei Eingänge, einen vom MultivibratorFregüenz spark energy is used. The spark energy is generated by an oscillator that has a control winding to start and stop the oscillations at the beginning and at the end of each spark interval. It comprises in combination a transistor and from Motor timed means to actuate this transistor in predetermined relation to the barrel of the motor. The means timed by the engine contain an infrared light emitting diode, a Phototransistor and a shutter driven by the motor. The combination also includes circuit means to connect these engine timed means to this transistor, which have a feedback trigger have »These switching means contain a first amplifier between the phototransistor and the feedback trigger and a second amplifier between .dem feedback trigger and the transistor. The combination also includes time-delaying means for reactivating the transistor after a predetermined one Interval when the shutter is stopped so that the phototransistor through the light emitting diode remains excited. These time-delaying means contain a retriggerable, monostable multivibrator; and the circuit means also includes a NAND gate which has at least two inputs, one from the multivibrator

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und einen vom Trigger, aufweist. Die Stromkreismittel enthalten auch eine Stromkreisverbindung von dem Trigger zu einem Eingang des Multivibrators. Die Kombination enthält auch ein Relais, einen Zündschalter und zusätzliche Stromkreismittel zum Verbinden dieses Relais mit der Steuerwicklung, die den Oszillator stoppt, wenn der Zündschalter ausgeschaltet wird.and one of the trigger. The circuit means also includes a circuit connection from that Trigger to an input of the multivibrator. The combination also includes a relay, an ignition switch and additional circuit means for connecting this relay to the control winding which comprises the oscillator stops when the ignition switch is turned off.

Weitere Merkmale und ,Vorteile der Erfindung können aus der Zeichnung und der zugehörigen Beschreibung entnommen werden. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt:Further features and advantages of the invention can be derived from can be taken from the drawing and the associated description. In the drawing, exemplary embodiments are in accordance with of the invention, namely shows:

Fig. 1 ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung, Fig. 1 is a circuit diagram of a preferred embodiment according to the invention,

Fig. 2 ein Schaltbild einer ähnlichen Anordnung wie nach Fig.. 1, jedoch durch einige zusätzliche Elemente ergänzt, während andere ^Elemente weggelassen wurden, undFig. 2 is a circuit diagram of an arrangement similar to that of Fig. 1, but with some additional ones Elements added while other ^ elements were omitted, and

Fig. 3 ein weiteres Schaltbild, das eine Anpassung des Stromkreises nach Fig.-2 an die Verwendung üblicher ünterbrecherkontakte in der Anordnung darstellt.Fig. 3 is a further circuit diagram, which an adaptation of the circuit according to Fig.-2 to the use represents usual üinterrupter contacts in the arrangement.

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Alle Anordnungen nach der Erfindung sind insbesondere zur Steuerung der Erzeugung von Funkensignalen durch einen Oszillator für ungedämpfte Hochfrequenzwellen geeignet. Derartige Oszillatoren (nicht dargestellt) enthalten eine Steuerwicklung, die den Anfang und das Ende dieser Funkensignale bestimmt.All arrangements according to the invention are in particular for controlling the generation of spark signals an oscillator suitable for undamped high frequency waves. Such oscillators (not shown) contain a control winding that determines the beginning and the end of these spark signals.

Eine dementsprechend^ Steuerwicklung ist in Fig. 1 durch die Bezeichnung "Zur Oszillator Start-Stop-Wicklung" angedeutet. Aus den oben genannten Anmeldungen der Anmelderin geht hervor, daß derartige Oszillatoren zur Erzeugung von Funkensignalen mit ihren Steuerwicklungen die verschiedensten Ausführungsformen haben können. Diese Oszillatoren haben eine Steuerung zum Starten und Stoppen des Oszillators durch Unterbrechen und Herstellen einer elektrischen Verbindung vom einen Ende der Steuerwicklung zur Erde, z.B. das angedeutete Ende, das in Reihe mit einer in Fig. 1 gezeigten Diode 11 liegt. Das andere Ende (nicht dargestellt) ist in einer Richtung wirkend durch einen der Parallelpfade geerdet,der eine Diode zur Halbwellen-Erdung des Wechselstromes und eine Gleichstromquelle enthält, um eine Vormagnetisierung im Transformatorkern des Oszillators zu erzeugen. Die Herstellung der Verbindung bewirkt folglich, daß der Oszillator in einer vorbe-A corresponding control winding is shown in FIG. 1 indicated by the designation "To the oscillator start-stop winding". From the above registrations the applicant shows that such oscillators for generating spark signals with their control windings have the most varied of embodiments can. These oscillators have a control for starting and stopping the oscillator by interruption and making an electrical connection from one end of the control winding to ground, e.g. End in series with a diode 11 shown in FIG. The other end (not shown) is in acting in one direction through one of the parallel paths, which is a diode for half-wave grounding of the Alternating current and a direct current source contains a bias in the transformer core of the To generate an oscillator. The establishment of the connection consequently causes the oscillator in a previous

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stimmten Halbperiode entlastet wird und so die Schwingungen bei einer gewünschten vorbestimmten Richtung der Magnetisierung aufhören.correct half-cycle is relieved and so the vibrations at a desired predetermined Direction of magnetization stop.

Der Belastungsstromkreis enthält eine Diode, z.B. die Diode (nicht dargestellt), welche die Bezugsnummer 86 in der oben erwähnten USA-Patentanmeldung Serial No. 193.909 hat. Diese Diode bewirkt, daß die letzte Halbperiode des Stromflusses des Belastungs-Wechselstromes für den Oszillator in der Steuerwicklung eine vorbestimmte Richtung aufweist. Sie stellt folglich die geeignete Oszillator-Startcharakteristik für die nächsten Funken-Schwingungen sicher. Dieser Gesichtspunkt wurde auch in einer oder mehreren der anderen Anmeldungen der Anmelderin aufgezeigt und erläutert.The load circuit contains a diode, e.g. the Diode (not shown), which has the reference number 86 in the above-mentioned United States patent application serial no. 193,909 has. This diode causes the last Half period of the current flow of the load alternating current for the oscillator in the control winding a has a predetermined direction. It therefore provides the appropriate oscillator start characteristic for the next spark oscillations for sure. This point of view was also used in one or more of the others Registrations of the applicant shown and explained.

Im Steuersystem nach Fig. 1 werden elektronische Halbleiter-Stromkreiselemente verwendet, so daß die Anordnung höchst zuverlässig wird und nicht viel Raum benötigt. In Fig. 1 ist kein Zündschalter dargestellt, es versteht sich jedoch, daß ein solcher an geeigneter Stelle in der Anordnung vorgesehen ist. Es ist eine Batterie 14 vorhanden, die eine übliche 12 oder 24 Volt-Autobatterie sein kann. Die an die Anordnung angelegteIn the control system of Fig. 1, semiconductor electronic circuit elements are used is used so that the arrangement becomes highly reliable and does not take up much space. In Fig. 1 no ignition switch is shown, it goes without saying, however, that such a device is provided at a suitable point in the arrangement. It is one Battery 14 is present, which can be a standard 12 or 24 volt car battery. The one applied to the arrangement

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Spannung kann im Bereich von mindestens 7,5 bis hinauf zu 30 Volt liegen. Um ein stabiles System zu erhalten, wird zwischen der positiven Klemme der Batterie 14 und der B+ Spannungsversorgung der Anordnung ein Spannungsregler 15 verwendet. Er ist an die positive Seite der Batterie 14 über eine Diode 16 angeschlossen, die vorzugsweise deshalb vorgesehen ist, um einen Schutz gegen Umpolung der Batterieklemmen zu bilden. Der Spannungsregler 15 kann ein gängiger Typ sein, vorzugsweise besteht er jedoch aus einer integrierten Schaltung, wie sie von der National Semiconductor Corporation von Santa Clara, Californien, hergestellt wird und mit der Hersteller-Nummer LM 3O9 gekennzeichnet ist.Voltage can range from at least 7.5 to up to 30 volts. In order to obtain a stable system, the Battery 14 and the B + power supply of the arrangement a voltage regulator 15 is used. He is connected to the positive side of the battery 14 via a diode 16, which is therefore preferably provided is to protect against polarity reversal of the battery terminals. The voltage regulator 15 can be of a common type but preferably consists of an integrated circuit such as that from National Semiconductor Corporation of Santa Clara, California, and with the manufacturer number LM 3O9 is marked.

Um ein Rauschen auf der Spannungsversorgungsleitung 'zu unterdrücken, ist ein Kondensator 19 an der Eingangsseite des Reglers 15 vorgesehen. An der Ausgangsseite des Reglers 15 befinden sich zwei Kondensatoren 20 und 21. Diese beiden Kondensatoren haben die Aufgabe, den Regler 15 zu unterstützen, um Schaltstöße im Zünd-Steuersystem zu überwinden. Der Ausgang der geregelten Spannungsseite des Reglers 15 ist über eine Leitung mit einer B+ Leitung 25 des Zünd-Steuersystems verbunden.In order to suppress noise on the voltage supply line ', a capacitor 19 is provided on the input side of the regulator 15. On the exit side of the controller 15 are two capacitors 20 and 21. These two capacitors have the task of the Regulator 15 to support switching surges in the ignition control system to overcome. The output of the regulated voltage side of the regulator 15 is via a line connected to a B + line 25 of the ignition control system.

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In dem dargestellten System wird die Motor-Zeitsteuerung jedes Funkensignals durch die Verwendung einer Fühlanordnung 2 8 bestimmt, die im Verteiler (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und die eine infrarotemittierende Diode 29 enthält, deren Ausgang auf den Basisanschluß eines Fototransistors 30 fokussiert ist. Es ist auch ein rotierender Verschluß 31 vorgesehen., der mechanisch von der Motorkurbelwelle angetrieben wird (wie durch die Bezeichnung angedeutet ist), so daß durch Steuerung eine vorbestimmte Anzahl von Öffnungen oder Schlitzen im Verschluß nur dann vor dem Transistor 30 in die richtige Stellung gebracht werden, wenn ein Funkensignal benötigt wird. In allen anderen Stellungen des Verschlusses wird die Strahlung von der Diode 29 daran gehindert, zum Fototransistor 30 zu gelangen.In the illustrated system, the motor timing of each spark signal is achieved through the use of a sensing arrangement 2 8 determined, which is arranged in the distributor (not shown) of the motor vehicle and which is an infrared emitting Diode 29 contains the output of which is focused on the base terminal of a phototransistor 30. A rotating shutter 31 is also provided which is mechanically driven by the engine crankshaft (as indicated by the designation), so that by control a predetermined number of openings or Slits in the shutter are only brought into the correct position in front of the transistor 30 if a Spark signal is needed. In all other positions of the shutter, the radiation from the diode 29 prevented from getting to the phototransistor 30.

Wenn das Licht, d.h. die Infrarot-Energie von der Diode den Fototransistor 30 erreichen kann, dann wird der Transistor leitend und entnimmt Strom aus dem Widerstand 33. Der Widerstand 33 liegt zwischen der B+ Stromkreisleitung 25 und der Kollektor-Elektrode des Transistors 30 und ist an die Leitungen 35 und 36 angeschlossen. Der Stromfluß verursacht einen Spannungsabfall und der sich' ergebende Spannungsrückgang am Kollektor des Transistors 30 erfolgt auch an der Basis-Elektrode eines TransistorsIf the light, i.e. the infrared energy from the diode can reach the phototransistor 30, then the The transistor is conductive and draws current from the resistor 33. The resistor 33 is located between the B + circuit line 25 and the collector electrode of transistor 30 and is connected to lines 35 and 36. Of the Current flow causes a voltage drop and the ' The resulting drop in voltage at the collector of transistor 30 also takes place at the base electrode of a transistor

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34 über eine Leitung 39. Diese verminderte Spannung veranlaßt den Transistor 34 aufzuhören leitend zu sein. Wenn dies eintritt, dann steigt die Spannung an der Kollektor-Elektrode des Transistors 34 bis zur B+ Spannung an, d.h. bis zu der Spannung, die am Ausgang des Spannungsreglers 15 vorhanden ist.34 via line 39. This reduced voltage causes transistor 34 to cease conducting. When this occurs, the voltage on the collector electrode of transistor 34 rises to B + Voltage on, i.e. up to the voltage that is present at the output of voltage regulator 15.

Es sind zwei integrierte _r Festkörper-Schaltelemente 37 und 38 vorgesehen, von denen jedes aus einem positiven NAND Gatter mit zwei Eingängen besteht, das einen offenenKollektor-Ausgang hat. Diese sind als Schmitt-Trigger- Anordnung geschaltet, die einen Rückkopplungswiderstand 40 enthält, der zwischen den Ausgang des Elementes 38 und einen Eingang des anderen Elementes 37 geschaltet ist. Diese Elemente 37 und 38 können zwei Teile einer integrierten Vierfachelement-Schalteinheit sein, wie sie von der Firma Texas Instrument Incorporated in Dallas, Texas, hergestellt und unter der Bezeichnung SN 7401 verkauft werden.There are provided two integrated _r solid state switching elements 37 and 38, each of which consists of a positive NAND gate with two inputs, which has an open collector output. These are connected as a Schmitt trigger arrangement which contains a feedback resistor 40 which is connected between the output of the element 38 and an input of the other element 37. These elements 37 and 38 can be two pieces of a quadruple element integrated switch unit such as those manufactured by Texas Instrument Incorporated of Dallas, Texas and sold under the designation SN 7401.

Wenn der Eingang für das erste Element 37 des Schmitt-Triggers ein gewisses Niveau erreicht, ändert der Schmitt-Trigger seinen Zustand äußerst schnell und der · Ausgang des Gatter-Elementes 38 geht in ein paar Nanosekunden von einem relativ niedrigen Spannungsniveau auf ein relativ hohes Spannungsniveau. Der positiv ver-When the input for the first element 37 of the Schmitt trigger reaches a certain level, the changes Schmitt triggers its state extremely quickly and the output of the gate element 38 goes in a few nanoseconds from a relatively low voltage level to a relatively high voltage level. The positively

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laufende Rand eines solchen vom Schmitt-Trigger erzeugten Signals wird dann über eine Leitung 43 an einen Eingang zu einem retriggerablen monostabilen Multivibrator 41 gelegt. Als Multivibrator 41 kann eine kommerziell erhältliche/ etwa eine von der Firma Texas Instrument Incorporated hergestellte und mit SN 74 122 bezeichnete integrierte Schaltung verwendet werden. The current edge of such a signal generated by the Schmitt trigger is then transmitted via a line 43 an input to a retriggerable monostable multivibrator 41 is placed. As a multivibrator 41 can a commercially available / such as manufactured by Texas Instrument Incorporated and with SN 74 122 designated integrated circuit can be used.

Der Ausgang der Anordnung 41 hat einen höheren Leistungspegel und führt über eine Stromkreisleitung 42 zum Eingang eines NAND Gatters 45. Der Multivibrator 41 bleibt, wenn er durch Impulse angesteuert wird, für eine vorbestimmte Zeitdauer in diesem Zustand.- Diese Zeit wird durch die Zeitkonstante einer Schalteinheit bestimmt, die einen Widerstand 48, einen weiteren Widerstand 49, einen Transistor 50 und einen Kondensator 51 enthält. Der Multivibrator 41 wirkt derart,, daß seine Zeitkonstante Erneuert wird, d.h. er wird jedesmal zurückgestellt, wenn er zusätzliche Ansteuerimpulse empfängt. Wenn jedoch keine derartigen Retriggerxmpulse in der Eingangsleitung 43 auftreten, dann kippt der Multivibrator in den ursprünglichen Zustand am Ende der vorbestimmten Zeitperiode.The output of the arrangement 41 has a higher power level and leads via a circuit line 42 to Input of a NAND gate 45. The multivibrator 41 remains when it is driven by pulses for a predetermined length of time in this state.- This Time is determined by the time constant of a switching unit, one resistor 48, another Resistor 49, a transistor 50 and a capacitor 51 includes. The multivibrator 41 acts so, that his Time constant is renewed, i.e. it is reset every time it receives additional control pulses receives. However, if no such retrigger pulses occur in the input line 43, then the toggles Multivibrator to its original state at the end of the predetermined time period.

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Es ist eine Stromkreisleitung 54 von dem Ausgang des zweiten Elements 38 des Schmitt Triggers zu einem Eingang des NAND-Gatters 45 vorgesehen. Die Stromkreisleitung 42 von dem Ausgang der Anordnung 41 liegt an dem anderen Eingang des NAND-Gatters 45. Der Ausgang des Gatters 45 geht daher auf seinen Niederspannungszustand und schaltet so das nach einer Darlington-Schaltung verbundene Transistorpaar 55 und 56 aus. Der Antriebsstrom für einen Transistor 60 bleibt folglich aus und sein Stromfluß wird abgeschaltet.It is a circuit line 54 from the output of the second element 38 of the Schmitt trigger to one Input of the NAND gate 45 is provided. The circuit line 42 from the output of the assembly 41 is located at the other input of the NAND gate 45. The output of the gate 45 therefore goes to its low voltage state and so turns off the transistor pair 55 and 56 connected by a Darlington pair. The drive current for a transistor 60 consequently remains off and its current flow is switched off.

Der Transistor 60 bewirkt die Abschaltung des Vormagnetisierungs-Gleichstromes (oben erwähnt) in der erwähnten Start-Stop- (oder Steuer-) Wicklung. Die Steuerwicklung ist über eine Stromkreisleitung 61, die Diode 11 und den Transistor 60 geerdet.The transistor 60 causes the bias direct current to be switched off (mentioned above) in the mentioned start-stop (or control) winding. The control winding is grounded through a circuit line 61, the diode 11 and the transistor 60.

Wenn der Stromfluß in der Steuerwicklung ausgeschaltet wird, dann wird der Oszillator (nicht dargestellt) unverzüglich eingeschaltet, und es wird ein Funkensignal aus ungedämpften Wellen erzeugt, bis der Verschluß der Anordnung 28 den Infrarotlichtpfad zwischen der Diode 29 und dem Fototransistor 30 unterbricht. Das beendet die Funkensignal-Schwingungen, weil es dem Basisstrom möglich ist, noch einmal dm TransistorWhen the current flow in the control winding is switched off, the oscillator (not shown) turned on immediately and a spark signal of undamped waves is generated until the shutter the arrangement 28 interrupts the infrared light path between the diode 29 and the phototransistor 30. That ends the spark signal oscillations because the base current is able to pass the transistor again

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zu fließen. Folglich zieht der Transistor 34 Kollektorstrom durch einen Widerstand 64 und dieser Stromfluß vermindert die Spannung am Eingang des ersten Elementes 37 des Schmitt Triggers, wodurch dieser veranlaßt wird, seinen Zustand zu ändern und den Ausgang auf eine niedrige Spannung zu verschieben. Die niedrige Spannung wird an einen Eingang des NAND-Gatters 45 (über die Leitung 54) gelegt, wodurch seine Ausgangsleistung ansteigt, die dann wieder die Transistoren 55, 56 und 60 in leitenden Zustand versetzt. Wenn der Transistor 60 leitend ist, wird der Oszillator (nicht dargestellt) über die Stromkreisleitung 61 ausreichend belastet, um die Schwingungen zu stoppen. Der Vormagnetisierungs-Gleichstrom, der dann durch den Transistor 60 fließt, beeinflußt den Kern des Magnetstromkreises des Oszillators derart, daß er in einen geeigneten magnetischen Zustand versetzt wird, um sofort die nächste Zeitspanne zu beginnen, wo der Transistor 60 aufhört leitend zu sein.to flow. As a result, transistor 34 draws collector current through resistor 64 and this Current flow reduces the voltage at the input of the first element 37 of the Schmitt trigger, whereby this is caused to change state and shift the output to a low voltage. The low voltage is applied to one input of NAND gate 45 (via line 54), causing its Output power increases, which then puts the transistors 55, 56 and 60 in the conductive state again. When the transistor 60 is conductive, the oscillator (not shown) via the circuit line 61 becomes sufficient loaded to stop the vibrations. The DC bias current that then flows through the Transistor 60 flows, affects the core of the magnetic circuit of the oscillator so that it is in a appropriate magnetic state to immediately begin the next period of time where the Transistor 60 ceases to be conductive.

In dem Fall, wo der Motor aussetzt, wenn sich der Verschluß 31 der Anordnung 28 in einer Stellung befindet, welche es den Strahlen von der Diode 29 erlaubt, den Transistor 30 zu erreichen, dann bleibt die Ausgangsleistung des Schmitt Triggers hoch. Nach dem vorbestimmten In the event that the engine fails when the shutter 31 of the assembly 28 is in one position, which allows the beams from diode 29 to reach transistor 30, then the output power of the Schmitt trigger remains high. According to the predetermined

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Zeitintervall,, welches durch die Zeitkonstante des monostabilen Multivibrators 41 (wie oben erwähnt) bestimmt wird, wird der Multivibrator jedoch zurückgestellt, so daß seine Ausgangsleistung gleich Null ist. Dieser .Zustand wird über die Leitung 42 an den anderen Eingang des NAND Gatters 45 gelegt und veranlaßt seine Ausgangsleistung anzusteigen, die den Oszillator ausschaltet, wie dies oben erläutert wurde.Time interval, which is determined by the time constant of the monostable multivibrator 41 (as mentioned above) is determined, the multivibrator is however reset, so that its output power is zero. This .Stand is via line 42 to the put another input of the NAND gate 45 and causes its output power to increase, which the oscillator turns off as explained above.

Wenn von dem Spannungsregler 15 Gebrauch gemacht wird, dann kann die Anordnung gemäß der Erfindung ohne Änderung an 12- oder 24-Volt-Batterien angeschlossen werden.If use is made of the voltage regulator 15, then the arrangement according to the invention can be used without Modification connected to 12 or 24 volt batteries will.

Die Steuerung der Intervalle "des Funkensignals aus ungedämpften Wellen ist direkt auf die Winkelgrade der Kurbelwelle bezogen und wird nicht durch die Geschwindigkeit bewirkt, mit der sich die Kurbelwelle dreht. Bei extrem langsamen Geschwindigkeiten der Kurbelwelle nimmt die Spannung am Kollektor des Transistors 34 langsam zu. Wenn jedoch die Spannung eine vorbestimmte Höhe erreicht, dann veranlaßt die Rückkopplungswirkung des Schmitt Triggers diesen zu kippen und seinen Zustand zu ändern. Die Anordnung ist folglich funktionsfähig bis herunter zu einer Kurbelwellen-Geschwindigkeit von Null Umdrehungen pro Minute.The control of the "intervals" of the spark signal from undamped waves is directly on the angular degrees related to the crankshaft and is not caused by the speed at which the crankshaft is moving turns. At extremely slow speeds of the crankshaft, the voltage on the collector of the transistor increases 34 slowly closing. However, when the voltage reaches a predetermined level, then the feedback effect causes it the Schmitt trigger to flip it and change its state. The arrangement is consequent functional down to a crankshaft speed of zero revolutions per minute.

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Eine andere Funktion des Multivibrators 41 kommt bei sehr langsamen Geschwindigkeiten der Kurbelwelle in Betracht. Wenn der Zündfunken zum Starten des Motors ausfallen sollte und die öffnung im Verschluß 31 vor dem Transistor 30 verbleibt, dann stellt sich der Multivibrator zurück und der Oszillator wird wieder ausgeschaltet, um eine unnötige Beanspruchung der Batterie zu vermeiden.Another function of the multivibrator 41 comes at very slow speeds of the crankshaft into consideration. If the ignition spark to start the engine should fail and the opening in the breech 31 remains in front of the transistor 30, then arises the multivibrator returns and the oscillator is switched off again to avoid unnecessary stress on the Avoid battery.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 wird die gleiche Grundschaltung verwendet, wie sie oben in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde. Die gleichen Elemente sind mit den entsprechenden Bezugsnummern jedoch mit einem Strich gekennzeichnet. Zusätzlich zu den verwendeten gleichartigen Elementen besitzt diese Anordnung noch eine Relaiseinheit 70, die aus einer Spule 71 besteht, die über einen Zündschalter 72 an die B+ Klemme der Spannungsversorgung angeschlossen ist.In the arrangement according to FIG. 2, the same basic circuit is used as in connection with FIG Fig. 1 has been described. The same elements are marked with the corresponding reference numbers but with a Line marked. In addition to the similar elements used, this arrangement also has a relay unit 70, which consists of a coil 71, which is connected to the B + terminal of the via an ignition switch 72 Power supply is connected.

Ein Schaltelement 75 des Relais 70 befindet sich in der dargestellten Stellung, wenn die Spule 71 nicht erregt ist. Wenn der Zündschalter eingeschaltet wird, d.h. der Schalter 72 geschlossen wird, dann wird die Wicklung 71 des Relais 70 erregt und der Kontakt 75 geöffnet, so daß eine Hilfs-Kurzschlußleitung 81 von der Start-Stop-Wicklungsleitung 61' zur Erde unterbrochen wird.A switching element 75 of the relay 70 is in the position shown when the coil 71 is not is excited. When the ignition switch is turned on, i.e., switch 72 is closed, the Winding 71 of the relay 70 energized and the contact 75 opened, so that an auxiliary short-circuit line 81 of the start-stop winding line 61 'to earth is interrupted will.

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Der Zweck der obigen Anordnung ist, die Leistungsversorgungsleitung der Oszillatoreinhext (nicht dargestellt) dauernd an die B+ Klemme der Spannungsversorgung anzuschließen. Dadurch wird eine übermäßig lange, hochbelastbare Stromkreisleitung vermieden, die von der Batterie zum Zündschalter und zurück bis in die Nähe des Verteilers verläuft. Dies ist deshalb erforderlich, weil die Oszillatoreinhext zusammen mit einer Steuereinheit gemäß der Erfindung in der Nähe des Verteilers an dem Verbrennungsmotor angeordnet ist. Der gleiche Gedanke, jedoch ohne Verwendung eines Relais wird in der oben erwähnten USA-Patentanmeldung der Anmelderin Serial No. 232 094 beschrieben. In dieser Anordnung hat der Zündschalter einen besonderen Kontaktsatz.The purpose of the above arrangement is to connect the power supply line to the oscillator unit (not shown) to be permanently connected to the B + terminal of the power supply. This results in an excessively long, Avoid heavy-duty circuit lines running from the battery to the ignition switch and back to the Near the distributor. This is therefore necessary because the oscillator unit together with a control unit according to the invention in the vicinity of the Distributor is arranged on the internal combustion engine. Same thought but without using one Relay is described in the above-mentioned United States patent application by applicant serial no. 232 094. In With this arrangement, the ignition switch has a special set of contacts.

Im übrigen ist die in Fig. 2 dargestellte Anordnung im wesentlichen gleich derjenigen nach Fig. 1 und die Einzelheiten ihrer Wirkungsweise brauchen nicht beschrieben zu werden. Bemerkt werden soll noch, daß eine Einheit 28', die im wesentlichen der Einheit nach Fig. 1 entspricht, sowie ein Schmitt Trigger vorgesehen sind, der die integrierten Schaltelemente 37 und 38 wie auch das NAND Gatter 45 von Fig.. 1 ersetzt.Otherwise, the arrangement shown in Fig. 2 is essentially the same as that of Fig. 1 and the Details of how they work need not be described. It should also be noted that a unit 28 ', which essentially corresponds to the unit according to FIG. 1, and a Schmitt trigger are provided, which replaces the integrated switching elements 37 and 38 as well as the NAND gate 45 of FIG.

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Ein Element 84 des Schmitt Triggers ist mit allen vier Eingängen gemeinsam an den Ausgang des Transistors 34' angeschlossen. Der Ausgang des Transistors 34' ist über den Emitter-Stromkreis geschaltet, der einen Widerstand 85 enthält, anstatt über den Kollektor-Stromkreis mit Widerstand 64 wie in Fig. 1.An element 84 of the Schmitt trigger has all four inputs common to the output of the transistor 34 'connected. The output of the transistor 34 'is connected across the emitter circuit, the contains a resistor 85 rather than across the collector circuit with resistor 64 as in FIG. 1.

Ein zweites Element 88 des Schmitt Triggers ist als NAND Gatter mit zwei Eingängen geschaltet, um ähnlich wie das NAND Gatter 45 in Fig. 1 zu arbeiten. Der Ausgang des Elementes 84 geht sowohl an einen Eingang des NAND Gatters 88 als auch zu dem entsprechenden Eingang des retriggerbaren, monostabilen Multivibrators 41' gegenüber der Einheit 41 nach Fig. 1. Der andere Eingang des NAND Gatters 88 ist an den Ausgang der Einheit 41' angeschlossen, um das ermöglichte Signal zu empfangen, so lange wie die Einheit 41* getriggert oder regetriggert wird.A second element 88 of the Schmitt trigger is connected as a NAND gate with two inputs in order to operate similarly to the NAND gate 45 in FIG. The output of element 84 comes both to an input of NAND gate 88 and to the corresponding input of the retriggerable monostable multivibrator 41 'relative to unit 41 of FIG. 1. The other input of NAND gate 88 is connected to the output of the unit 41 'connected to receive the enabled signal as long as the unit 41 * is triggered or re-triggered.

Die Transistoren 55" und 56' entsprechen dem Transistorpaar 55 und 56 in Fig. 1. In Fig. 2 sind die Transistoren 55' und 56* in einer Geradeausverstärkerschaltung angeordnet statt in einer Darlington-Schaltung.The transistors 55 "and 56 'correspond to the transistor pair 55 and 56 in Fig. 1. In Fig. 2, the transistors 55 'and 56 * are arranged in a straight-ahead amplifier circuit instead of a Darlington pair.

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Fig. 3 veranschaulicht das gleiche Steuersystem wie Fig. 2, ist jedoch der Verwendung von motorgesteuerten ünterbrecherkontakten angepaßt, anstatt einer optisch empfindlichen Anordnung wie in Fig. 1 und 2. In Fig. ist daher ein Schalter 91 mit Unterbrecherkontakt gezeigt, der durch einen vom Motor gesteuerten Nocken 92 betätigt wird.Fig. 3 illustrates the same control system as Fig. 2 but is of the use of motor controlled adapted to interrupter contacts, instead of an optically sensitive arrangement as in Fig. 1 and 2. In Fig. is therefore shown a switch 91 with a break contact, which is controlled by a cam controlled by the motor 92 is actuated.

In dieser Ausführungsform ist ein Transistor 34" vorgesehen, der an seinem Ausgang in der Art geschaltet ist wie der Transistor 34 in Fig. 1, d.h.es befindet sich ein Widerstand 64' im Kollektor-Stromkreis. Der Stromfluß durch den Widerstand 64* reduziert die Spannung am Eingang des Elementes 84 des Schmitt Triggers.In this embodiment a transistor 34 "is provided, which is connected at its output in the manner of transistor 34 in Fig. 1, i.e. it is located a resistor 64 'in the collector circuit. The flow of current through resistor 64 * reduces the voltage at the input of element 84 of the Schmitt trigger.

Die Einleitung eines Funkensignals erfolgt durch das öffnen des Unterbrecherkontakt-Schalters 91, weil er veranlaßt, daß der Transistor 34¹¹ durch Anstieg der an der Basis über einen Widerstand 95 und eine Diode 96 liegenden Spannung leitend wird. Die Spannungszunähme wird durch Unterbrechung des Stromflusses durch einen Widerstand 99 verursacht/ der immer dann vorhanden ist, wenn der Schalter 91 geschlossen ist.A spark signal is initiated by opening the interrupter contact switch 91, because it causes the transistor 34 ^{11 to} become conductive due to an increase in the voltage applied to the base via a resistor 95 and a diode 96. The increase in voltage is caused by the interruption of the current flow through a resistor 99 / which is always present when the switch 91 is closed.

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Der Schmitt Trigger 78 nach Fig. 2 und 3 kann ein integrierter Schaltkreis sein, wie er von der Firma Texas Instruments Incorporated hergestellt und mit SN 7413 N gekennzeichnet wird.The Schmitt trigger 78 of FIGS. 2 and 3 can be an integrated circuit such as that made by the company Texas Instruments Incorporated and labeled SN 7413 N.

Die Erfindung ist keineswegs auf die oben beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele . beschränkt. Es gibt vielmehr mannigfaltige Abwandlungsmöglichkeiten in der Auswahl und in der Anordnung der Schaltelemente, ohne daß dabei der Rahmen der Erfindung verlassen wird.The invention is in no way limited to the exemplary embodiments described above and shown in the drawing. limited. Rather, there are many possible modifications in the selection and arrangement of the Switching elements without departing from the scope of the invention.

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Claims

1. Ignition arrangement for an internal combustion engine in which the duration is controlled from undamped waves existing high frequency spark energy generated by an oscillator is used, the Oscillator a control winding for starting and

■ Stop the vibrations at the beginning and at the end of each spark interval through the combination of electronic switching means (60; 60 ') for the immediate opening and closing of a load circuit for the Control winding at the beginning and at the end of each spark interval and by means timed by the engine (28, 28 '; 91, 92) for actuating the switching means in a predetermined relationship with the running of the engine.

2. Ignition arrangement according to claim 1, characterized marked that the electronic Switching means an electronic switch (60; 60 '), Circuit means for connecting the engine timed means to the electronic switch, the a feedback trigger (37, 38, 40; 78), and time delay means (41; 41 ') for closing the electronic switch according to a predetermined

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Interval when the engine timed means be stopped between the beginning and the end of a spark interval.

3. Ignition arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the electronic Switch has a transistor (60, 60 ') and that the circuit means further includes a first amplifier (34, 34 ', 34 ") between those timed by the engine and the feedback trigger and a second amplifier (55, 56; 55 ', 56') between the feedback trigger and the transistor included.

4. ignition arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that the time-controlled by the engine Means an infrared light emitting Diode (29; 29 ') / a phototransistor (30, 30') and a shutter (31, 31 ') driven by the motor contain.

5. ignition arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that the time-delaying Means a retriggerable, monostable multivibrator · (41; 41 ") and that the circuit means furthermore a NAND gate (45; 88), which has at least two inputs

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corridors, one from the multivibrator and one from the Trigger, owns, and a circuit lead (43) from the trigger to the input of the multivibrator.

6 »ignition arrangement according to claim 1 to 5, characterized characterized in that the combination further comprises a relay (70), an ignition switch (72) and circuit means (75, 81) for connecting the relay to the control winding for stopping the oscillator, when the ignition switch is turned off contains.

7. ignition arrangement according to claim 1 to 6, characterized in that the feedback trigger is designed as a Schmitt trigger (37, 38, 40y 78).

8. ignition arrangement according to claim 1 to 7, characterized in that the first transistor (60; 60 ') of the switching means the load circuit and the Schmitt trigger (37, 38, 40; 78) controls this first transistor.

9. ignition arrangement according to claim 1 to 8, characterized in that an output of the NAND gate (45; 88) with the first transistor and an input with the output of the multivibrator and a other input is connected to the Schmitt trigger.

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10. Ignition arrangement according to claim 1 to 9, characterized characterized in that a second transistor (34? 34 ') for applying an input signal to the Schmitt trigger and timed by the motor Means (28; 28 '; 91, 92) are provided for applying an input signal to the second transistor, this input signal activating the Schmitt trigger at the beginning of each spark interval and switching it on at Switches back at the end of each spark signal.

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