DE2339784A1 - PROCEDURE AND ARRANGEMENT FOR DISTRIBUTORLESS DISTRIBUTION - Google Patents
PROCEDURE AND ARRANGEMENT FOR DISTRIBUTORLESS DISTRIBUTIONInfo
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Description
PATENTANWALT DIPL.-PHYS. JOHANNES SPIESPATENT ADVOCATE DIPL.-PHYS. JOHN SPIES
8 MÜNCHEN 22 · WIDENMAYERSTRASSE 48 TELEFON: (0811) 2269 17 · TELEGRAMM-KURZANSCHRIFT: PATOMIC MÜNCHEN8 MUNICH 22 WIDENMAYERSTRASSE 48 TELEPHONE: (0811) 2269 17 TELEGRAM SHORT ADDRESS: PATOMIC MUNICH
Dr. Gunter Hartig, Karlsruhe'Dr. Gunter Hartig, Karlsruhe '
Verfahren und Anordnung zur verteilerlosen ZündungMethod and arrangement for distributorless ignition
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur verteilerlosen Zündung von zyklisch zu zündenden Einrichtungen, insbesondere von Brennkraftmaschinen.The invention relates to a method and an arrangement for the distributorless ignition of devices to be ignited cyclically, in particular of internal combustion engines.
Unter "verteilerloser Zündung" soll eine solche Zündung verstanden werden, bei der die zur Zündung, beispielsweise von Zündkerzen, erzeugten Hochspannungsimpulse nicht über einen in deren Übertragungsweg gelegenen Zündverteiler an die einzelnen Zündstellen, beispielsweise Zündkerzen, verteilt werden. Denn derartige Zündverteiler sind äußerst empfindlich gegen Feuchtigkeit, Verschmutzung u. dgl., sie unterliegen infolge Abbrand der Verteilerkontakte einem starken Verschleiß und werden mit steigender Lebensdauer immer ungenauer und unzuverlässiger."Distributorless ignition" is to be understood as such an ignition in which the high-voltage pulses generated for ignition, for example spark plugs, do not have a Distributor located in their transmission path to the individual ignition points, such as spark plugs, distributed will. Because such ignition distributors are extremely sensitive to moisture, dirt and the like., They are subject to wear and tear due to the burning of the distributor contacts and become more and more imprecise with increasing service life and less reliable.
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Es gibt zwar schon "verteilerlose" Zündanlagen im Sinne der obigen Definition, bei denen die Verteilung der die Hochspannungsimpulse erzeugenden Spannungen bzw. Ströme auf der Primärseite der Zündspule mittels mehrerer Unterbrecher vorgenommen wird, jedoch wird hierbei jeweils für höchstens zwei - nämlich gleichzeitig zu zündende - Zündkerzen eine gesonderte Zündspule benötigt; also für einen 4-Zylindermotor sind zwei Zündspulen erforderlich, was relativ aufwendig ist und einen verhältnismäßig großen Raumbedarf für die Zündanlage zur Folge hat.There are already "distributorless" ignition systems in the sense of the above definition, in which the distribution of the voltages or currents generating the high-voltage pulses on the primary side of the ignition coil by means of several breakers is carried out, but in each case for a maximum of two - namely to be ignited at the same time - spark plugs requires a separate ignition coil; so for a 4-cylinder engine two ignition coils are required, which is relative is expensive and has a relatively large space requirement for the ignition system.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zur verteilerlösen Zündung zu schaffen, das demgegenüber weniger aufwendig ist und insbesondere zu einem geringeren Raumbedarf für die Zündanlage führt.The object of the invention is to provide a method and an arrangement for ignition without distribution is less expensive and in particular leads to a smaller space requirement for the ignition system.
inin
Diese Aufgabe wird/einem Verfahren gelöst, das sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß man auf der Primärseite eines Hochspannungstransformators (Zünd- bzw. Ladetransformators) der die Energiequelle ist und/oder auflädt), abwechselnd einen Strom in der einen und einen Strom in der entgegengesetzten Richtung fließen läßt, wobei man zwischen zwei Perioden des Stromdurchflusses den jeweiligen Stromfluß unterbricht und die Energiequelle abwechselnd in der einen und nach der folgenden Unterbrechung des Stromflusses in der entgegengesetzten Richtung mindestens teilweise entlädt, und daß man von wenigstens zwei im Entladekreis der Energiequelle liegenden Funkenstrecken beim Entladen der Energiequelle in der einen Richtung die eine der beiden Funkenstrecken für die eine Stromrichtung sperrt und/oder kurzschließt, dagegen beim Entladen der Stromquelle in der entgegengesetzten RichtungThis object is achieved / a method that is inventively characterized by the fact that on the primary side of a high-voltage transformer (ignition or charging transformer) which is the energy source and / or charges), alternating a current in one and a current in the can flow in the opposite direction, with the respective current flow between two periods of current flow interrupts and the energy source alternately in one and after the subsequent interruption of the current flow in the opposite direction at least partially discharged, and that one of at least two in the discharge circuit of the energy source lying spark gaps when discharging the energy source in one direction one of the two spark gaps for which blocks and / or short-circuits one direction of current, on the other hand when discharging the current source in the opposite direction
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die andere der beiden Funkenstrecken für die entgegengesetzte Stromrichtung sperrt und/oder kurzschließt.the other of the two spark gaps for the opposite one Current direction blocks and / or short-circuits.
Zur Durchführung dieses Verfahrens wird durch die Erfindung eine Anordnung vorgeschlagen, die dadurch charakterisiert ist, daß eine Schalteranordnung auf der Primärsexte eines wenigstens eine Energiequelle bildenden und/oder aufladenden Hochspannungstransformators vorgesehen und derart steuerbar ist, daß auf der Primärseite abwechselnd ein Strom in der einen und ein Strom in der entgegengesetzten Richtung fließt und daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Perioden des Stromflusses der jeweilige Strom unterbrochen wird; und daß ferner in dem wenigstens zwei Funkenstrecken aufweisenden Entladekreis der Energiequelle mindestens eine Sperreinrichtung und/oder eine Kurzschlußeinrichtung vorgesehen ist, die den Entladestrom zumindest während des Entladens der Energiequelle in der einen Richtung für die erste Funkenstrecke sperrt bzw. an der ersten Funkenstrecke kurzschließt, so daß dann nur die zweite Funkenstrecke zündet, und daß weiter mindestens eine Sperreinrichtung und/oder eine Kurzschlußeinrichtung in dem Entladekreis vorgesehen ist, die den Entladestrom zumindest während des Entladens der Energiequelle in der entgegengesetzten Richtung für die zweite Funkenstrecke sperrt bzw. an der zweiten Funkenstrecke kurzschließt, so daß dann nur die erste Funkenstrecke zündet.In order to carry out this method, the invention proposes an arrangement which is characterized thereby is that a switch arrangement on the primary of a at least one energy source forming and / or charging high-voltage transformer is provided and controllable in this way is that on the primary side a current flows alternately in one direction and a current in the opposite direction and that between two successive periods of current flow the respective current is interrupted; and that further in the discharge circuit having at least two spark gaps the energy source at least one blocking device and / or a short-circuit device is provided that the Discharge current at least during the discharge of the energy source in one direction for the first spark gap blocks or short-circuits at the first spark gap, so that then only the second spark gap ignites, and that continues at least one blocking device and / or a short-circuit device is provided in the discharge circuit, which controls the discharge current at least during the discharge of the energy source in the opposite direction for the second spark gap blocks or short-circuits at the second spark gap, so that then only the first spark gap ignites.
Auf diese Weise ermöglicht es die Erfindung, mit einer einzigen Anlage zum Erzeugen von Zündimpulsen, insbesondere einer einzigen Zündspule auszukommen, und trotzdem den Vorteil eines "verteilerlosen" Zündsystems zu erhalten, der vor allem in der Ausschaltung der eingangs genannten Nachteile von hochspannungsseitigen Zündverteilern liegt.In this way, the invention makes it possible to use a single system for generating ignition pulses, in particular one get by with a single ignition coil, and still get the advantage of a "distributorless" ignition system, above all lies in the elimination of the disadvantages of high-voltage-side ignition distributors mentioned at the beginning.
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Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung, die weiterhin in Einzelheiten auch in den Unteransprüchen offenbart sind, werden nachstehend anhand einiger, im Prinzip in den Fig. 1 ~ 6 der Zeichnung dargestellter bzw. erläuterter Ausführungsbeispiele näher beschrieben; es zeigen:The above and other advantages and features of the invention, which are further detailed in the subclaims are disclosed below with reference to some, shown in principle in Figs. 1-6 of the drawing or explained embodiments described in more detail; show it:
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild zur Erläuterung des grundsätzlichen Prinzips der Erfindung, das gleichzeitig ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt ;Fig. 1 is a schematic diagram to explain the basic principle of the invention, the simultaneously represents a first embodiment of the invention;
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung;Fig. 2 shows a second embodiment of the invention; 3 shows a third embodiment of the invention;
Fig. k mehrere mögliche Ausbildungen des in Fig. 3 parallel zur Primärseite der Zündspule bzw. des Zündtransformators liegenden Bedämpfungsgliedes ;FIG. K shows several possible designs of the damping element lying parallel to the primary side of the ignition coil or the ignition transformer in FIG. 3; FIG.
Fig. 5 eine Darstellung von zeitlichen Spannungsverläufen zur Erläuterung der Wirkungsweise des Bedämpfungsgliedes nach Fig. 4f; und5 shows a representation of voltage profiles over time to explain the mode of operation of the damping element according to FIG. 4f; and
Fig. 6 eine Darstellung von zeitlichen Strom- und Spannungsverlaufen zur Erläuterung der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 in Verbindung mit einem Bedämpfungsglied nach Fig. 4d. ' ·6 shows a representation of current and voltage curves over time to explain the circuit arrangement according to FIG. 3 in connection with a damping element according to FIG. 4d. '·
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Zunächst sei auf Fig. 1 näher eingegangen, aus der das Prinzip der Erfindung anhand eines ersten, mehr schematischen, Ausführungsbeispiels ersichtlich ist:First, FIG. 1 will be discussed in more detail, from which the principle of the invention on the basis of a first, more schematic, Exemplary embodiment can be seen:
Hier ist die Primärwicklung 1 eines Zündtransformators bzw. einer Zündspule 2 an ihrem einen Ende 3 über zwei parallel liegende Schalter k und 5 einerseits mit einer positiven und andererseits mit einer negativen Spannung U bzw. U verbunden, während das andere Ende 6 der Primärwicklung 1 geerdet ist. Die Sekundärwicklung 7 des Zündtransformators ist mit ihrem einen Ende 8 über eine erste Diode mit dem Hochspannungsanschluß einer ersten Funkenstrecke 10 verbunden, die gegen Masse liegt; außerdem ist das Ende 8 gleichzeitig über eine gegenüber der ersten Diode in umgekehrter Durchlaßrichtung geschaltete zweite Diode 11 mit dem Hochspannungsanschluß einer zweiten nach Masse gehenden Funkenstrecke 12 verbunden; wobei auch das andere Ende 13 der Sekundärwicklung 7 an Masse liegt und damit der SekundärStromkreis geschlossen ist.Here, the primary winding 1 of an ignition transformer or an ignition coil 2 is connected at one end 3 via two parallel switches k and 5 to a positive and a negative voltage U and U, respectively, while the other end 6 of the primary winding 1 is grounded is. The secondary winding 7 of the ignition transformer is connected at one end 8 via a first diode to the high-voltage connection of a first spark gap 10 which is connected to ground; In addition, the end 8 is simultaneously connected to the high-voltage connection of a second spark gap 12, which goes to ground, via a second diode 11, which is connected in the reverse direction in relation to the first diode ; the other end 13 of the secondary winding 7 is also connected to ground and the secondary circuit is thus closed.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht nun darin, daß in der Primärwicklung 1 des Zündtransformators 2 ein Stromfluß abwechselnd in der einen und der anderen - entgegengesetzten Richtung, unterbrochen jeweils von Abschaltungen des Stromflusses in der Primärwicklung 1, hervorgerufen wird. Das bedeutet , daß zu einer ersten Zeit in der Primärspule 1 ein Strom von Anschluß 3 nach dem Anschluß 6 hervorgerufen wird, daß man dann diesen Strom zu einer zweiten Zeit abschaltet und zu einer dritten Zeit einen Strom in umgekehrter Richtung über die Primärspule 1 fließen läßt, von Anschluß 6 zum Anschluß 3, woraufhin dieser Strom zu einer vierten Zeit ab-The inventive method consists in that in the Primary winding 1 of the ignition transformer 2 a current flow alternately in one and the other - opposite direction, interrupted in each case by disconnections of the current flow in the primary winding 1, is caused. That means that at a first time in the primary coil 1 a Current from connection 3 to connection 6 is caused that this current is then switched off at a second time and at a third time allows a current to flow in the opposite direction across the primary coil 1, from terminal 6 to the Terminal 3, whereupon this current decreases at a fourth time.
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geschaltet wird. Zu einer fünften Zeit wird wieder der Strom in der Richtung eingeschaltet, wie zur ersten Zeit etc. Gleichzeitig wird der Strom im Sekundärkreis - zumindest während der Zeit, in welcher die Primärwicklung 1 abgeschaltet ist - zu der einen Funkenstrecke 10 nur in einer vorbestimmten Richtung durchgelassen, während er zu der anderen Funkenstrecke 12 nur in der entgegengesetzten Richtung durchgelassen wird.is switched. At a fifth time, the current is switched on again in the same direction as at the first time, etc. At the same time, the current in the secondary circuit - at least during the time in which the primary winding 1 is switched off is - to the one spark gap 10 only allowed through in a predetermined direction, while it is to the other Spark gap 12 is only allowed to pass in the opposite direction.
Auf diese Weise wird beim Schließen des Schalters k die - gegen Masse - positive Spannung U an den Anschluß 3 der Primärwicklung 1 gelegt, so daß über letztere ein Stromfluß von Anschluß 3 zum Anschluß 6 erfolgt. Wenn nun der Schalter 4 geöffnet wird, entsteht am Anschluß 8 ein negativer Hochspannungsimpuls, der von der Diode 11 durchgelassen, dagegen von der Diode 9 nicht durchgelassen wird, so daß es nur in der Funkenstrecke 12 zu einer Funkenentladung kommt. Wird danach der Schalter 5 geöffnet, so wird damit die - gegen Masse - negative Spannung U an den Anschluß 3 gelegt, so daß nun der Stromfluß in der Primärwicklung 1 in entgegengesetzter Richtung vom Anschluß 6 zum Anschluß 3 erfolgt. Beim Öffnen des Schalters 5 entsteht demgemäß am Anschluß 8 nunmehr ein positiver Hochspannungsimpuls, der von der Diode 9 durchgelassen wird und in der Funkenstrecke 10 zu einer Funkenentladung führt, während es jetzt infolge der Sperrwirkung der Diode 11 zu keiner Funkenentladung in der Funkenstrecke 12 kommen kann.In this way, when the switch k is closed, the voltage U, which is positive to ground, is applied to the terminal 3 of the primary winding 1, so that a current flows from the terminal 3 to the terminal 6 via the latter. If the switch 4 is now opened, a negative high-voltage pulse arises at the terminal 8, which is allowed to pass by the diode 11, but is not allowed to pass by the diode 9, so that a spark discharge only occurs in the spark gap 12. If the switch 5 is then opened, the negative voltage U to ground is applied to the terminal 3, so that the current flow in the primary winding 1 takes place in the opposite direction from the terminal 6 to the terminal 3. When the switch 5 is opened, a positive high-voltage pulse is generated at the terminal 8, which is allowed through by the diode 9 and leads to a spark discharge in the spark gap 10, while no spark discharge can now occur in the spark gap 12 due to the blocking effect of the diode 11 .
Selbstverständlich ist es nicht unbedingt erforderlich, gleichzeitig eine positive und eine negative Spannungsquelle vorzusehen, um den Strom in der Primärwicklung unterbrochen je-Of course, it is not absolutely necessary at the same time provide a positive and a negative voltage source in order to interrupt the current in the primary winding
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wells von deren Abschaltung abwechselnd in der einen und in der entgegengesetzten Richtung fließen zu lassen, sondern es können beispielsweise zwei doppelpolige Umschalter in Verbindung mit nur einer Spannungsquelle vorgesehen sein, mit denen der eine - nicht an Masse liegende - Pol abwechselnd an den einen Anschluß und den anderen Anschluß der Primärspule des Zündtransformators gelegt wird, wobei gleichzeitig der andere - vorzugsweise an Masse liegende - Pol an den offenen Anschluß der Primärspule angeschaltet wird. Eine besonders einfache Möglichkeit, die in den Fig. 2 und 3 angewandt ist, besteht darin, die Primärspule des Zündtransformators mit einer Mittelanzapfung Ik bzw. 15 zu versehen und fest mit dem einen Pol, beispielsweise dem positiven Pol, der Spannungsquelle zu verbinden, während die beiden Enden der Primärwicklung abwechselnd mit dem anderen - vorzugsweise nn Masse gelegten-Pol der Spannungsquelle verbunden werden.Wells from their disconnection to flow alternately in one and in the opposite direction, but it can be provided, for example, two double-pole changeover switches in connection with only one voltage source, with which the one - not connected to ground - pole alternately to the one connection and the other terminal of the primary coil of the ignition transformer is placed, at the same time the other - preferably connected to ground - pole is connected to the open terminal of the primary coil. A particularly simple possibility, which is used in FIGS. 2 and 3, is to provide the primary coil of the ignition transformer with a center tap Ik or 15 and to connect it firmly to one pole, for example the positive pole, of the voltage source while the two ends of the primary winding are alternately connected to the other - preferably grounded - pole of the voltage source.
Die Fig. 2 zeigt die Grundausführungsform eines Zündsystems für einen Zweischeiben-Rotationskolbenmotor. Ein auf der Exzenterwelle 16 aufgebrachter Nocken 17 steuert die um versetzten Unterbrecher 18 und 19· Diese Unterbrecher zusammen mit den Widerständen 20 und 21 schalten die Transistoren 22 und 23 derart, daß stets nur einer der beiden Transistoren durchgeschaltet ist und daß zwischen der Umschaltung von einem Transistor auf den anderen beide Transistoren für eine gewisse Zeit gesperrt sind. Die Primärwicklung 2k des Zündtrafos 25 wird von einer Gegentaktwicklung gebildet, deren Mittelpunkt Ik an der Versorgungsspannung U_ liegt. Da der eine Transistor 22 das eine Ende 26 und der andere Transistor 23 das andere Ende 27 der Primärwicklung 2k jeweils im durch-Fig. 2 shows the basic embodiment of an ignition system for a two-disc rotary piston engine. A cam 17 mounted on the eccentric shaft 16 controls the relocated switches 18 and 19 Transistor on the other both transistors are blocked for a certain time. The primary winding 2k of the ignition transformer 25 is formed by a push-pull winding, the center point Ik of which lies on the supply voltage U_. Since one transistor 22 has one end 26 and the other transistor 23 the other end 27 of the primary winding 2k each
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geschalteten Zustand mit dem - an Masse liegenden- anderen Pol der die Versorgungsspannung U_ liefernden Spannungsquelle verbindet, kommt es, unterbrochen von Perioden, in denen beide Transistoren gesperrt sind, abwechselnd zu einem Stromfluß in der einen und in der anderen Richtung in der Primärwicklung 24. Da infolgedessen das Magnetfeld im Zündtransformator 25 je nachdem ober der Transistor 22 oder der Transistor 23 leitet, unterschiedliche Richtung hat, wird beim Abschalten des Primärstroms ein Spannungsimpuls in der Sekundärwicklung 28 erzeugt, dessen Polarität davon abhängt, welcher Transistor das Magnetfeld aufgebaut hat. Die Hochspannungsdioden 29 und 30, die zwischen Masse und je einem Ende der Sekundärwicklung 28 des Zündtransformators liegen, also parallel zu je einer zwischen je einem Ende der Sekundärwicklung 28 und Masse vorgesehenen Funkenstrecke 32, sind so in ihrer Durchlaßrichtung geschaltet, daß entsprechend des Magnetfeldaufbaus bzw. -abbaus nur eine der beiden Funkenstrecken 31 oder 32 zünden kann.switched state with the other pole - connected to ground - which connects the voltage source delivering the supply voltage U_, it occurs, interrupted by periods, in which both transistors are blocked, alternately to a flow of current in one and in the other direction in the Primary winding 24. As a result, the magnetic field in the ignition transformer 25, depending on whether the transistor 22 or the Transistor 23 conducts, has different directions, when the primary current is switched off, a voltage pulse is generated in the Secondary winding 28 is generated, the polarity of which depends on which transistor has built up the magnetic field. The high voltage diodes 29 and 30, which are between mass and one each The end of the secondary winding 28 of the ignition transformer lie, that is, parallel to one between each end of the secondary winding 28 and ground provided spark gap 32 are switched in their forward direction so that according to the Magnetic field build-up or reduction can only ignite one of the two spark gaps 31 or 32.
Zwischen je ein Ende 26 bzw. 27 und den zugehörigen Transistor 22 bzw. 23 ist je eine Diode 33 bzw. 34 geschaltet. Diese Dioden sind so gepolt, daß sie einen Betrieb der Transistoren 22 bzw. 23 mit umgekehrter Polarität verhindern, wenn beim Zusammenbrechen des Magnetfelds im Zündtransformator infolge Abschaltung des jeweiligen Transistors 22 bzw. am jeweils anderen Teil der Primärwicklung 24 eine hohe negative Spannungsspitze entsteht.A diode 33 or 34 is connected between each end 26 or 27 and the associated transistor 22 or 23. These diodes are polarized so that they operate the transistors 22 or 23 with reverse polarity prevent when the collapse of the magnetic field in the ignition transformer as a result of the respective transistor 22 being switched off or on the respective other part of the primary winding 24 a high negative Voltage peak arises.
Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für einen Vierzylinder-Motor. Ebenso wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird hier im Zündtransformator 35 über die Transistoren 36 und 37 und die GegentaktPrimärwicklung 38 einFig. 3 shows an embodiment of the invention for a four-cylinder engine. As in the exemplary embodiment 2 is here in the ignition transformer 35 on the Transistors 36 and 37 and push-pull primary winding 38
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Magnetfeld in der einen und der anderen Richtung erzeugt, so daß sich diesbezüglich eine nähere Erläuterung erübrigt. Auch die Dioden 39 und 40 entsprechen den Dioden 33 und 34 in Fig. 2.Magnetic field generated in one and the other direction, so that a more detailed explanation is superfluous in this regard. The diodes 39 and 40 also correspond to the diodes 33 and 34 in Fig. 2.
Abweichend gegenüber Fig. 2 ist jedoch die Steuerung der Transistoren 36 und 37 ausgebildet. Diese erhalten ihre Steuerspannung über Steueranschlüsse 4l bzw. 42. Mittels der parallel zur Steuerspannung liegenden Zenerdioden 43, 44 in Verbindung mit den zwischengeschalteten Vorwiderständen 45, 46 wird die Steuerspannung für die Schalttransistoren 36, konstant gehalten, wodurch der Ladestrom in der Primärwicklung 38 des Zündtransformators 35 infolge der im Emitterkreis liegenden Gegenkopplungswiderstände 47, 48 einen betriebsspannungsunabhängigen Endwert besitzt. Nach Abschalten der Steuerspannung wird in der Sekundärwicklung 49 ein Spannungsimpuls erzeugt, dessen Polarität davon abhängt, welcher der Transistoren 36 oder 37 durchgeschaltet war.In contrast to FIG. 2, however, the control of the transistors 36 and 37 is implemented. These get theirs Control voltage via control connections 4l or 42. By means of the Zener diodes 43, 44 in. parallel to the control voltage Connection to the intermediate series resistors 45, 46 is the control voltage for the switching transistors 36, kept constant, whereby the charging current in the primary winding 38 of the ignition transformer 35 due to the in the emitter circuit lying negative feedback resistors 47, 48 an operating voltage-independent End value owns. After switching off the control voltage, a voltage pulse is generated in the secondary winding 49, the polarity of which depends on which of the Transistors 36 or 37 was turned on.
Das eine Ende 50 der Sekundärwicklung 49 des Zündtransformators 35 ist über eine erste Diode 51 niit einer ersten Funkenstrecke 52 und über eine gegenüber der ersten Diode 51 umgekehrt gepolte zweite Diode 53 mit einer zweiten Funkenstrecke 54 verbunden. Das andere Ende 55 der Sekundärwicklung 49 ist über eine dritte, in gleicher Weise wie die erste Diode 51 gepolte, Diode 56 mit einer dritten Funkenstrecke ^7 und über eine vierte, in gleicher Weise wie die zweite Diode 53 gepolte, Diode 58 mit einer vierten Funkenstrecke 59 verbunden. Die anderen Enden der Funkenstrecken liegen in üblicher Weise an Masse.One end 50 of the secondary winding 49 of the ignition transformer 35 is connected to a first spark gap 52 via a first diode 51 and to a second spark gap 54 via a second diode 53 with reverse polarity compared to the first diode 51. The other end 55 of the secondary winding 49 is connected via a third diode 56 with a third spark gap ^ 7, polarized in the same way as the first diode 51, and via a fourth diode 58 with a fourth polarized in the same way as the second diode 53 Spark gap 59 connected. The other ends of the spark gaps are connected to ground in the usual way.
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Bei einer positiven Spannungsspitze an der Stelle 50 der Sekundärwicklung 49 leiten die Dioden 53 und 56, wodurch die Funkenstrecken 54 und 57 gezündet werden. Bei einer negativen Impulsspitze bei 50 leiten die Dioden 51 und 58, wodurch Funkenstrecken 52 und 59 gezündet werden.In the event of a positive voltage spike at point 50 of the Secondary winding 49 conduct the diodes 53 and 56, whereby the Spark gaps 54 and 57 are ignited. In the case of a negative Pulse spike at 50 conducts diodes 51 and 58, causing Spark gaps 52 and 59 are ignited.
Das Dämpfungsglied 60 nach Fig. 3 das mit seinen Anschlüssen 6l bzw. 62 zwischen den Enden der Primärwicklung 38 liegt, bedämpft unerwünschte Resonanzschwingungen. Ausführungsformen von Dämpfungsgliedern sind in Fig. 4a bis 4f dargestellt. Die Verringerung bzw. Unterdrückung von resonanzbedingtem Nachschwingen der Spannung ist deswegen wichtig, weil andernfalls der mit dem Nachschwingen verbundene Polaritätswechsel die komplementäre Funkenstrecke zu einem unerwünschten Zeitpunkt zünden könnte.The attenuator 60 according to FIG. 3 which lies with its connections 6l or 62 between the ends of the primary winding 38, dampens unwanted resonance vibrations. Embodiments of attenuators are shown in Fig. 4a to 4f. The reduction or suppression of resonance-related The ringing of the voltage is important because otherwise the polarity change associated with the ringing is important the complementary spark gap could ignite at an undesired time.
Alle nachstehend beschriebenen Bedämpfungsglieder nach Fig. 4a bis 4f liegen parallel zu der Primärwicklung 1, 24 oder 38 oder zu einem Teil hiervon. Selbstverständlich kann eine gesonderte Bedämpfungswicklung auf dem Zündtrafo vorgesehen werden, die mit dem Bedämpfungsglied zusammenwirkt. Fig. 4a zeigt einen ohmschen Widerstand, dieser Widerstand kann auch durch dämpfendes bzw. verlustbehaftetes Material des Kerns des Zündtransformators gebildet werden.All of the damping elements according to FIGS. 4a to 4f described below are parallel to the primary winding 1, 24 or 38 or part of it. Of course, a separate damping winding can be provided on the ignition transformer that cooperates with the attenuator. Fig. 4a shows an ohmic resistance, this resistance can also be formed by damping or lossy material of the core of the ignition transformer.
Fig. 4b zeigt einen spannungsabhängigen Widerstand (VDR), Fig. 4c zeigt einen Kondensator und Fig. 4d zeigt ein Triac, dessen Steuerelektrode 63 zu Beginn der zweiten Halbwelle nach dem Zusammenbrechen des Magnetfelds im Zündtransformator mit einem Hilfsimpuls angesteuert wird, wodurch der Triac zündet und die folgenden Resonanzschwingungen kurzschließt,Fig. 4b shows a voltage-dependent resistor (VDR), Fig. 4c shows a capacitor and Fig. 4d shows a triac whose control electrode 63 is triggered with an auxiliary pulse at the beginning of the second half-cycle after the collapse of the magnetic field in the ignition transformer, whereby the triac ignites and short-circuits the following resonance oscillations,
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■was im Zusammenhang mit Fig. 6 nachstehend näher erläutert wird:■ which is explained in more detail below in connection with FIG. 6 will:
Im einzelnen bedeutet hier I_g der Steuerstrom des Transistors 36, während I__ der Steuerstrom des Transistors 37 ist. 0'.. ist die über die Sekundärwicklung 49 auftretende Spannung unter der Annahme, es sei kein Bedämpfungsglied 60 in Fig. 3 vorgesehen. U,- ist die St euer spannung eines Triac gemäß Fig. 4d, der als Bedämpfungsglied 60 in Fig. 3 angeordnet ist. U. ist die Spannung über der Sekundärwicklung 49 bei Vorhandensein des vorstehenden Triac als Bedämpfungsglied. Schließlich ist U_.,__ die Spannung an den Funkenstrecken 54 und 57 und U_O,_Q die Spannung an den Funkenstrecken 52 undIn detail, I_g here means the control current of the transistor 36, while I__ is the control current of the transistor 37. 0 '... Is the voltage occurring across the secondary winding 49 on the assumption that no attenuator 60 is provided in FIG. 3. U, - is the control voltage of a triac according to FIG. 4d, which is arranged as a damping element 60 in FIG. U. is the voltage across the secondary winding 49 in the presence of the above triac as an attenuator. Finally, U _., __ is the voltage across spark gaps 54 and 57 and U_ O , _ Q is the voltage across spark gaps 52 and
Der Transistor 36 wird durch einen Steuerstrom Ig zur Zeit t. durchgeschaltet und zur Zeit to abgeschaltet. Infolge der Abschaltung wurden ohne Bedämpfungsglied mehrere in abwechselnder Polarität aufeinanderfolgende und in der Höhe abnehmende Spannungsspitzen 64— 67 beginnend mit einer positiven Spannungsspitze über der Sekundärwicklung 49 auftreten. Gibt man nun dem bedämpfenden Triac an der Steuerelektrode 63 eine Steuerspannung U/-_, die - beispielsweise über einen Zeit- und/oder Nulldurchgangsdetektor - so gesteuert ist, daß sie den Triac zur Zeit t_ zündet, wenn die erste Spannungsspitze 64 endet, dann erhält man über der Sekundärwicklung 49 nur eine positive Spannungsspitze 64. Die zeitliche Dauer des Steuerspannungsimpulses 65 wird so gewählt, daß alle etwa störenden Spannungsspitzen 65, 66, 67 unterdrückt werden. Auf diese Weise erhält man einen sauberen positiven Zündspanmmgsimpuls 68 an den Funkenstrecken 54 und 57. Entsprechendes gilt für die Erzeugung eines sauberen negativen Zündspannungsim-The transistor 36 is by a control current Ig at the time t. switched through and switched off at time t o. As a result of the switch-off, several voltage peaks 64-67 successive in alternating polarity and decreasing in height, beginning with a positive voltage peak across the secondary winding 49, would occur without an attenuator. Now gives the damping triac at the control electrode 63 a control voltage U / -_, which - for example via a time and / or zero crossing detector - is controlled so that it ignites the triac at time t_, when the first voltage peak 64 ends, then only one positive voltage spike 64 is obtained across the secondary winding 49. The duration of the control voltage pulse 65 is chosen so that any disturbing voltage spikes 65, 66, 67 are suppressed. In this way, a clean positive ignition voltage pulse 68 is obtained at the spark gaps 54 and 57. The same applies to the generation of a clean negative ignition voltage impulse.
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pulses 69 an den Funkenstrecken 52 und 59, so daß sich eine diesbezügliche nähere Erläuterung erübrigt.pulses 69 at the spark gaps 52 and 59, so that there is no need for a more detailed explanation in this regard.
In Fig. 4e ist ein Bedämpfungsglied 60 dargestellt, in dem ein Triac in einer bekannten Dimmer-Schaltung nach einer voi— bestimmten Zeit, die von dem Widerstand 71» dem Kondensator 72 und dem Diac 73 abhängt, zündet und von diesem Zeitpunkt an die Resonanzspannung kurzschließt.In Fig. 4e, a damping member 60 is shown in which a triac in a known dimmer circuit after a voi— certain time taken by the resistor 71 »the capacitor 72 and the diac 73 depends, ignites and from this point on short-circuits the resonance voltage.
Die Fig. 4f zeigt eine Schaltung, die die Resonanzschwingungen kurzschließt, wenn die Spannung des Hauptzündimpulses lh. wieder auf einen kleinen Spannungswert abgeklungen ist. Dies wird erreicht durch eine Brückenschaltung 75» die die Impulsspannungen 7^, 76, 77, 78 etc. unterschiedlicher Polarität gleichrichtet. Diese gleichgerichteten Impulse 79, 80, 8l, 82 etc., die an den Ausgangsanschlüssen 83, 84 der Brückenschaltung erscheinen (Un,,au in Fig. 5) werden in der parallel zu diesen Ausgangsanschlüssen liegenden RC-Kombination, die aus einem Widerstand 85 und einem damit in Reihe geschalteten Kondensator 86 besteht, auf einen Integrationsspannungswert U1 am Kondensator 86 integriert (siehe U- im Verlauf der Spannung Ug^ am Kondensator 86 in Fig. 5). Sobald nun die Ausgangsspannung Ug,, o/. des Brückengleichrichters auf etwa diesen Integrationsspannungswert abgesunken ist (zur Zeit t. in Fig. 5) zündet der mit 88 bezeichnete UJT, der in Reihe mit je einem Widerstand 89 bzw. 90 ebenso wie der Thyristor 87 parallel zu den Ausgangsanschlüssen der Brückenschaltung 75 liegt und dessen Zündelektrode 91 an die Verbindung zwischen dem Kondensator 86 und dem Widerstand 85 gelegt ist. Der UJT ist weiterhin derart mit dem Thyristor 87 verbunden, daß er seinerseits bei Zündung den Thyristor 87 zündet, wodurch die auf den Hauptimpuls 7^ folgenden Resonanzschwingungen 76, 771 78 etc. unterdrückt werden.4f shows a circuit which short-circuits the resonance oscillations when the voltage of the main ignition pulse lh. has decayed to a low voltage value again. This is achieved by a bridge circuit 75 »which rectifies the pulse voltages 7 ^, 76, 77, 78 etc. of different polarity. These rectified pulses 79, 80, 81, 82, etc., which appear at the output connections 83, 84 of the bridge circuit (Un, au in FIG and a capacitor 86 connected in series therewith, integrated to an integration voltage value U 1 at the capacitor 86 (see U- in the course of the voltage Ug ^ at the capacitor 86 in FIG. 5). As soon as the output voltage Ug ,, o /. of the bridge rectifier has dropped to about this integration voltage value (at time t. in Fig. 5), the UJT designated 88 ignites, which is in series with a resistor 89 or 90 as well as the thyristor 87 parallel to the output terminals of the bridge circuit 75 and the ignition electrode 91 of which is connected to the connection between the capacitor 86 and the resistor 85. The UJT is further connected to the thyristor 87 in such a way that it in turn ignites the thyristor 87 when it is ignited, whereby the resonance oscillations 76, 771, 78 etc. following the main pulse 7 ^ are suppressed.
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Die Zündung des Thyristors erfolgt durch den Spannungsimpuls 92 der am Widerstand 90 auftretenden Spannung U Q. Dieser
Spannungsimpuls wird durch geeignete Bemessung des Widerstands 85 und des Kondensators 86 von so langer Dauer gemacht,
daß er die gesamte restliche Resonanzschwingung
(bis t in Fig. 5) erfaßt.The thyristor is triggered by the voltage pulse 92 of the voltage U Q appearing at the resistor 90. This voltage pulse is made by suitable dimensioning of the resistor 85 and the capacitor 86 of such a long duration that it covers the entire remaining resonance oscillation
(to t in Fig. 5) is detected.
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Claims (24)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CH1088473A CH565944A5 (en) | 1973-07-25 | 1973-07-25 | |
CH1088473 | 1973-07-25 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3108635A1 (en) * | 1980-03-07 | 1982-01-07 | Hitachi, Ltd., Tokyo | DISTRIBUTOR-FREE IGNITION SYSTEM WITH OVERVOLTAGE ABSORBER AND DEVICE EQUIPPED WITH IT |
EP0157006A2 (en) | 1984-03-30 | 1985-10-09 | Robert Bosch Gmbh | Ignition device for an internal-combustion engine comprising a plurality of plugs without a distributor |
DE3438009A1 (en) * | 1984-10-17 | 1986-04-17 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | IGNITION SYSTEM FOR A FIVE-CYLINDER FOUR-STOCK COMBUSTION ENGINE |
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DE4115308A1 (en) * | 1991-05-10 | 1992-11-12 | Audi Ag | Distributorless ignition system for IC engine - has ignition coil with opposite wound split prim. and HV polarising diodes in sec. feeding spark plugs |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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NL7409457A (en) | 1975-01-28 |
GB1472453A (en) | 1977-05-04 |
IT1016685B (en) | 1977-06-20 |
CH565944A5 (en) | 1975-08-29 |
DD113590A5 (en) | 1975-06-12 |
SU648134A3 (en) | 1979-02-15 |
US3910247A (en) | 1975-10-07 |
DE2339784B2 (en) | 1977-03-10 |
FR2238849B1 (en) | 1978-06-16 |
JPS5043327A (en) | 1975-04-19 |
FR2238849A1 (en) | 1975-02-21 |
JPS5934867B2 (en) | 1984-08-24 |
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