DE2431488A1 - SPARK SWITCH FOR COMBUSTION ENGINE - Google Patents

SPARK SWITCH FOR COMBUSTION ENGINE

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DE2431488A1
DE2431488A1 DE2431488A DE2431488A DE2431488A1 DE 2431488 A1 DE2431488 A1 DE 2431488A1 DE 2431488 A DE2431488 A DE 2431488A DE 2431488 A DE2431488 A DE 2431488A DE 2431488 A1 DE2431488 A1 DE 2431488A1
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Keith Douglas Collins
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Description

PATENTANWALTSBÜRO 4 DÜSSELDORF SCHUMANN8TR. 97PATENT ANWALTSBÜRO 4 DÜSSELDORF SCHUMANN8TR. 97

PATENTANWÄLTE: Dipl.-Ing. W. COHAUSZ ■ Dipl.-Ing. W. FLORACK · Dipl.-!ng. R. KNAUF · Dr.-Ing., DipI.-Wirfsch.-lng. A. GERBERPATENT LAWYERS: Dipl.-Ing. W. COHAUSZ ■ Dipl.-Ing. W. FLORACK · Dipl .-! Ng. R. KNAUF · Dr.-Ing., DipI.-Wirfsch.-lng. A. GERBER

Aerospace Limited
well Gtreet
GB-Birmingham 28. Juni 1974Aerospace Limited
well Gtreet
GB-Birmingham June 28th 1974

ffunkenzündsohaltung für Brennkraitmotorspark ignition control for internal combustion engine

Die Erfindung betrifft eine Funkenzündschaltung für einen Brennkraftraotor, mit einem Kondensator, der durch einen Gleichrichter von der Sekundärwicklung eines Umformers geladen wird und der mit zwei Ausgangsanschlüssen über eine spannungsabhängige Vorrichtung verbunden ist, wobei die beiden Ausgangsanschlüsse mit einer Zündkerze des Motors verbindbar sind und der Umformer eine Primärwicklung hat, die in Reihe mit dem Hillektor/Smissionselektrodenweg eines Transistors und den Anschlüssen einer Stromquelle geschaltet ist, mit einem Widerstand zur Lieferung von Steuerelektrodenantrieb für den Transistor und mit einer Rückkopplungswicklung· am Umformer zur Betätigung zum Schalten des Transistors. The invention relates to a spark ignition circuit for an internal combustion engine, with a capacitor that is charged by a rectifier from the secondary winding of a converter and the one with two output connections is connected via a voltage-dependent device, the two output connections being connectable to a spark plug of the engine and the converter has a primary winding which is in series with the Hillektor / Smissionselektodenweg of a transistor and the terminals connected to a current source, with a resistor for supplying control electrode drive for the transistor and with a feedback winding on the converter for actuation to switch the transistor.

Bei solchen Schaltungen hat sich herausgestellt, daß die Funkenentladungsgeschwindigkeit sich mit der Anschlußspannung ändert, und wenn die Schaltung ausgelegt ist, um eine adäquate Funkenentladungsgeschwindigkeit zu ergeben, wenn die Anschlußspannung niedrig ist, beispielsweise beim Anlassen des Motors, ist festgestellt worden, daß die Funkenentladungsgeschwindigkeit übermäßig hoch wird, um damit die Lebensdauer deer Zündkerze zu beeinträchtigen, während sich die Anschlußspannung erhöht.In such circuits it has been found that the spark discharge rate changes with the connection voltage, and if the circuit is designed to provide an adequate spark discharge rate when the terminal voltage is low, for example when starting the engine, it has been found that the spark discharge rate becomes excessively high, thereby affecting the life of the spark plug, while the connection voltage is changing elevated.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung der vorstehend genannten Art zu schaffen, und zwar in einer Form, bei der die Funkenentladungsgeschwindigkeit weniger stark von Änderungen in der Anschlußspannung beeinflußt wird.The invention is therefore based on the object of a circuit of to create the type mentioned above, in a form at the spark discharge rate is less affected by changes is influenced in the connection voltage.

Wa/Ti 409883/0447 ~2" Wa / Ti 409883/0447 ~ 2 "

arfindungsgemäß ist eine Schaltung der genannten Art gekennzeichnet durch auf die Anschlußspannung ansprechende Kittel zur Änderung der effektiven ¥ergtigkeit des Widerstands.according to the invention, a circuit of the type mentioned is characterized by gowns that respond to the connection voltage to change the effective energy of the resistance.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand von Ausführungsebeispielen unter Eezugnahme auf die Schaltbilder in der Zeichnung näher erläutert.The invention is shown below with reference to exemplary embodiments Referring to the circuit diagrams in the drawing explained in more detail.

Gemäß der Zeichnung ist ein Umformer 10 mit einer Sekundärwicklung 11 versehen, von der ein Ende mit einer Platte eines Kondensators 12 verbunden ist, während das andere linde der v.icklung mit der anderen Platte des Kondensators über einen Hochspannungsgleichrichter 13 verbunden ist. Irerner ist eine Platte des Kondensators mit einem Ausgangsanschluß /Verbunden, und die andere Platte des Kondensators /14 ist mit einem anderen Ausgangsanschluß 15 über eine spannungsabhängige !Entladungsvorrichtung 16 verbunden. Im Setrieb ist einel'unkenentladungckerze 17 »zwischen die Anschlüsse 15 und 14 geschaltet, und die Anordnung ist eine solche, dai3 dann, wenn die Kondensatorspannung einen Collwert erreicht, die Vorrichtung Ίδ zusammenbricht und der Kondensator durch deie Sündkerze entlädt. Die Zündkerze sitzt in einem Brennraum einer Gasturbine und dient zum Entzünden eines Luxt/Kraftstoff-Gemisches in ihr.According to the drawing, there is a converter 10 with a secondary winding 11 one end of which is connected to a plate of a capacitor 12, while the other is wound with the other Plate of the capacitor connected via a high voltage rectifier 13 is. More insane is a plate of the capacitor with an output terminal / Connected, and the other plate of the capacitor / 14 is connected to another output terminal 15 via a voltage-dependent ! Discharge device 16 connected. A spark discharge is in operation 17 »connected between the terminals 15 and 14, and the arrangement is such, dai3 when the capacitor voltage is a Coll value is reached, the device Ίδ breaks down and the capacitor discharged through the sin candle. The spark plug sits in a combustion chamber a gas turbine and is used to ignite a luxt / fuel mixture in her.

Der Umformer 10 ist ferner mit einer Primärwicklung 10 versehen, von der ein Ende mit einem positiven .Ctromanschluß 15 über eine Sicherheitsdiode 20 verbunden ist. Das andere Ende der Wicklung 18 ist mit dem Kollektor eines n-p-n-Transistors 21 verbunden, dessen Emissionselektrode mit dem negativen Stromanschluß 22 verbunden ist.The converter 10 is also provided with a primary winding 10, of one end of which is connected to a positive .Ctromanschluss 15 via a safety diode 20. The other end of the winding 18 is with the Collector of an n-p-n transistor 21 connected, the emission electrode is connected to the negative power terminal 22.

Eine Eückkopplungswicklung 23 ist a,m Umformer vorgesehen, und ein Bade der Wicklung ist mit dem Anschluß 22 verbunden, während das andere linde der Wicklung mit der Kathode einer Mode 24 verbunden ist, deren Anode mit der Steuerelektrode des Transistors 21 verbunden ist.A feedback winding 23 is provided with a, m converter, and a bath of the winding is connected to the terminal 22, while the other linde of the winding is connected to the cathode of a mode 24, whose Anode is connected to the control electrode of the transistor 21.

Eine Potentiometerkette, bestehend aus Widerständen 25, 26, ist zwischen den Anschluß 22 und die Kathode der Diode 20 geschaltet. Ein PunktA potentiometer chain, consisting of resistors 25, 26, is between the terminal 22 and the cathode of the diode 20 switched. One point

409883/0447409883/0447

zwischen den widerständen 25 und 26 ist mit der Steuerelektrode eines p-n-p-Transistors 2'] verbunden, dessen Kollektor mit der Steuerelektrode des Transistors 21 verbunden ist. Ferner ist eine Zesnerdiode 28 vorgesehen, deren Anode mit dem Anschluß 22 verbunden ist und deren Kathode mit der Kathode der Diode 20 über einen Widerstand 29 verbunden ist. Ein Punkt zwisehen dem Widerstand 29 und der Zenerdiode 28 ist über einen Widerstand 30 mit der Emissionselektrode des Taaasistors 27 verbunden, und derselbe Punkt ist über einen Widerstand 5I mit der LJteuerelektrode des Transistors 21 verbunden.between the resistors 25 and 26 is connected to the control electrode of a pnp transistor 2 '] , the collector of which is connected to the control electrode of the transistor 21. Furthermore, a Zesner diode 28 is provided, the anode of which is connected to the terminal 22 and the cathode of which is connected to the cathode of the diode 20 via a resistor 29. A point between the resistor 29 and the zener diode 28 is connected to the emission electrode of the transistor 27 through a resistor 30, and the same point is connected to the control electrode of the transistor 21 through a resistor 51.

Wenn im Betrieb für den Augenblick der Effekt der Widerstände 25, 26 und JO und des Transistors 27 außer acht gelassen wird, arbeitet die Schaltung in herkömmlicher Weise wie ein Blockieroszillator mit konstantem Steuerelektrodenantriebsstrom über den Betriebsspannungsbereich, und in der Sekundärwicklung 11 wird eine Hochspannung induziert. Diese wird gleichgerichtet, und der Kondensator 12 wird geladen. Wenn die Spannung am Kondensator einen Sollwert erreicht, bricht die Torrichtung 16 zusammen, wie vorstehend erwähnt, und der Kondensator wird durch die Zündkerze I7 entladen, woraufhin sich der Vo3?ang wiederholt. Die i'unkenentladungsgeschwindigkeit ändert sich entsprechend der Spannung des Anschlusses, und mit höher werdender Spannung erhöht sich die Funkenentladungsgeschwindigkeit. wie vorstehend erwähnt, kann das einen schädlichen Effekt aiii die Zündkerze haben.If during operation for the moment the effect of the resistors 25, 26 and JO and the transistor 27 is disregarded, the works Circuit in a conventional manner like a blocking oscillator with constant Control electrode drive current over the operating voltage range, and a high voltage is induced in the secondary winding 11. These is rectified and the capacitor 12 is charged. When the voltage across the capacitor reaches a target value, the gate direction breaks 16 together, as mentioned above, and the capacitor is discharged through the spark plug I7, whereupon the process repeats. the The speed of the discharge varies according to the voltage of the connection, and the higher the voltage, the higher the spark discharge rate. as mentioned above, this can have a deleterious effect on the spark plug.

IJm diese Schwierigkeit zumindeste weitgehend auszuschalten, sind die Schaltungsteile so ausgelegt, daß für eine im wesentlichen korrekte Punkengeschwindigkeit mit der höchsten erwarteten Anschlußspannung gesorgt wird, und wenn die Anschlußspannung sinkt, wird die Steuerelektrode des Transisotrs 27 so gespannt, daß der Kombinierte Widerstand des 'i'ransisetors 27 und der Widerstände 30 und 3I fällt. Das hat den Effekt einer Verstärkung des Steuerelektrodenantriebsstroms des Trnsistors 21 mit der Verringerung der Eaingangsspannung, und damit wird die jTunkengeschwindigkeit über den Wert erhöht, der normalerweise anfallen würde, ohne daß der Transistor 27 und die ihm zugeordneten Bauteile vorgesehen ist.In order to at least largely eliminate this difficulty, they are Circuit parts designed so that for an essentially correct point speed with the highest expected connection voltage is taken care of, and when the terminal voltage drops, the control electrode of the Transisotrs 27 is tensioned so that the combined resistance of the 'i'transisetors 27 and the resistors 30 and 3I falls. That has Effect of amplifying the control electrode drive current of the transistor 21 with the reduction of the input voltage, and thus becomes the junking speed increases above the value that would normally occur would without the transistor 27 and its associated components is provided.

4098 8 3/04474098 8 3/0447

243H88243H88

-A--A-

Ss versteht sich, daß die Schaltung keine konstante Fimkengeschwindigkeit über die volle Schwankung der Anschlußspannung aufrechterhält. Sie bewirkt jedoch eine Steuerung, und es versteht sich, daß ein
weiterer Transistor 27 zusammen mit den zugehörigen Stromkreisen der Schaltung gegebenenfalls hinzugefügt werden kann, wobei der zusätzliche oder die zusätzlichen Transistoren bei verschiedenen Anschlußspannungen in Joinktion gesetzt werden.It will be understood that the circuit does not maintain a constant speed over the full fluctuation of the terminal voltage. However, it does control, and it is understood that a
further transistor 27 can optionally be added together with the associated circuits of the circuit, the additional transistor or transistors being set in join reaction at different terminal voltages.

In der in Pig. 2 gezeigten Schaltung sind gleiche Bezugszahlen immer dort verwendet worden, wo das möglich ist. In der in Tig. 2 gezeigten Schaltung ist ein widerstand 52 zur Diode 24 paralielgeschalbet, und die Steuerelektrode des Transistors 21 ist mit dea KolLektor eines
p-n-p-Transistors 33 verbunden. Die Emissionselektrode des Transistors 35 ist über einen Widerstand JS mit einem Puiü zwischen einem "widerstand 34 iind einer Senerdiode 35 in Seihe verbunden, die in Seihe an die Stromquelle angeschlossen sind. Die Dteuerelektrode des Transistors ist mit einem Punkt zirischen einer Potentioiaeterkette verbunden, zu der Viderstände 36 und 367 gehören, die an die fctromanschlüsse angeschlossen sind. Sei hohen Stromspannungen wird der Steuerelektrodenantriebsstrom zum "Transistor 21 von der Unformervacklung über den " iderstand 32 zugeleitet. Bei niedrigeren Anschlußspannungen wird dieser durch Strom ergänzt, den- vom Anschlußstrom kommt, v/elcher durch den Kollektor/Emissionselektrodenweg des Transistors 33 fließt. Die Funkengeschwindigkeit kann damit über einen großen Bereich an Singangsanschlußspannungen im wesentlichen konstant gehalten werden.In the in Pig. 2, the same reference numerals have been used wherever possible. In the in Tig. The circuit shown in FIG. 2 is a resistor 52 in parallel with the diode 24, and the control electrode of the transistor 21 is one with the collector
pnp transistor 33 connected. The emission electrode of the transistor 35 is connected via a resistor JS to a voltage between a resistor 34 and a sensor diode 35 in series, which are connected in series to the current source Resistors 36 and 367 belong, which are connected to the fctr connections. If the current voltages are high, the control electrode drive current to the transistor 21 is fed from the transformer via the resistor 32. At lower connection voltages, this is supplemented by current that comes from the connection current, v / which flows through the collector / emission electrode path of transistor 33. The spark velocity can thus be kept essentially constant over a wide range of signal terminal voltages.

AnsprücheExpectations

A09883/ÜA47A09883 / ÜA47

Claims (3)

AnsprücheExpectations 1. i'unkenzündsciialtung" iur einen Brennkraf tiatotor, mit einem Kondensator, der durch einen Gleichrichter von der Sekundärwicklung eines Umformers geladen wird und der mit zwei Ausgangsanschlüssen über eine Spannungsabhängige Vorrichtung verbunden ist, wobei die beiden Ausgangsanschlüsse mit einer Zündkerze des Motors verbindbar sind und der Umformer eine Primärwicklung hat, die in Iteihe mit dem Kollektor/Smissionselektrodenweg eines Transistors und den Anschlüssen einer Stromquelle geschaltet ist, mit einem widerstand zur Lieferung von Steuerelektrodenantrieb für den Transistor und mit einer Hückkopplungswicklung am Umformer zur Betätigung zum Schalten des Transistors, gekennzeichnet durch auf die Anschlui3spannung ansprechende Mittel zum Indern des effektiven Werts des Widerstand.s1. Spark ignition switch for a combustion engine, with a condenser, which is charged by a rectifier from the secondary winding of a converter and the one with two output connections is connected via a voltage-dependent device, the two output connections being connectable to a spark plug of the engine are and the converter has a primary winding that is in series with the Collector / emission electrode path of a transistor and the connections a power source is connected, with a resistor for delivery of control electrode drive for the transistor and with a feedback winding on the converter for actuation to switch the Transistor, characterized by on the connection voltage appealing means of inducing the effective value of the resistance 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kittel einen weiteren Transistor aufweisen, dessen Leiten von der Anschlußspannung abhängt.2. Circuit according to claim 1, characterized that the gowns have a further transistor, the conduction of which depends on the connection voltage. 5. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor/Smissionselektrodenweg des wdteren !Transistors in einem Weg enthalten ist, der parallel zu dem Widerstand geschaltet ist.5. Circuit according to claim 2, characterized in that that the collector / emission electrode path of the further transistor is included in a path connected in parallel with the resistor is. 4· Schaltung nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch ein Poteiitiometernetzwerk parallel zur Stromquelle, wobei die Steuerelektrode des weiteren Transistors mit dem Netzwerk verbunden ist.4 · Circuit according to claim 3 »characterized by a potentiometer network parallel to the power source, with the control electrode further transistor is connected to the network. 5. Schaltung nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß der Weg einen weiteren Widerstand aufweist.5. Circuit according to claim 4> characterized in that that the path has another resistance. 6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erstgenannte Widerstand mit einer Quelle im wesentlichen konstanter Spannung verbunden ist.6. Circuit according to claim 5, characterized in that that the former resistor is connected to a source of substantially constant voltage. Wa/Ti . ' - 2 -Wa / Ti. '- 2 - 409883/0447409883/0447 7. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daä der Steuerelektrodenantrieb für den erstgenannten transistor bei niedrigen Anschlußspannungen durch Strom ergänzt wird, der ¥durch den Sollektor/Emissionselektrodenweg des weiteren Transistors fließt.7. Circuit according to claim 2, characterized in that daä the control electrode drive for the first-mentioned transistor is supplemented by current at low connection voltages, the ¥ flows through the collector / emission electrode path of the further transistor. 8. Schaltung nach Anspruch J, dadurch gekennz eichnet , daß der Steuerelektrodenantrieb von einer Quelle ia wesentlichen konstanter Spannung abgeleitet ist.8. A circuit according to claim J, characterized in that the control electrode drive is derived from a source of essentially constant voltage. 3. Schaltung nach Anspruch 7» gekennzeichnet durch einen weiteren Widerstand im ![ollektor/Emissionselektrodeweg des weiteren Transistors. 3. A circuit according to claim 7 »characterized by a further resistor in the collector / emission electrode path of the further transistor. 4Q9883/04A74Q9883 / 04A7
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