DE2546128A1 - Zuendschaltung mit kodensatorentladung fuer verbrennungskraftmaschinen - Google Patents
Zuendschaltung mit kodensatorentladung fuer verbrennungskraftmaschinenInfo
- Publication number
- DE2546128A1 DE2546128A1 DE19752546128 DE2546128A DE2546128A1 DE 2546128 A1 DE2546128 A1 DE 2546128A1 DE 19752546128 DE19752546128 DE 19752546128 DE 2546128 A DE2546128 A DE 2546128A DE 2546128 A1 DE2546128 A1 DE 2546128A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- capacitor
- coil
- ignition
- electronic switch
- discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P1/00—Installations having electric ignition energy generated by magneto- or dynamo- electric generators without subsequent storage
- F02P1/08—Layout of circuits
- F02P1/086—Layout of circuits for generating sparks by discharging a capacitor into a coil circuit
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
Paten caiiv/älte
DIPL.-PHYS. JÜRGEN WEISSE DIPL.-CHEM. DR. RUDOLF WOLGAST
DIPL.-PHYS. JÜRGEN WEISSE DIPL.-CHEM. DR. RUDOLF WOLGAST
D 562o Velbert 11 - Langenberg, Bökenbusch 41 ?5461
Postfach 11 o3 86 Telefon (o2127) 4ol9 Telex 8516895
Zündschaltung mit Kondensatorentladung für Verbrennungskraftmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Zündschaltung mit Kondensatorentladung,
enthaltend einen Zündkondensator, der aufgeladen wird durch den vom Motor bewirkten Umlauf eines magnetischen Gliedes in
kraftlinienschneidender Nähe einer Aufladespule, bei welcher der Kondensator nach Maßgabe des vom Motor bewirkten Umlaufes
eines magnetischen Gliedes in kraftlinienschneidender Nähe einer Auslösespule im wesentlichen über eine Reihenschaltung
eines elektronischen Schalters und eines Hochspannungstransformators entladen wird, der mit einer Ionisationsstrecken-Entladungsvorrichtung
verbunden ist.
Es sind Zündschaltungen mit Kondensatorentladung bekannt.
Solche Schaltungen enthalten eine Aufladespule, in welcher ein zum Aufladen eines Speicher- oder Zündkondensators verwendeter
Strom erzeugt wird, und eine Auslösespule, welche benutzt wird, um den Strom zu erzeugen, der zur Betätigung eines elektronischen
Schalters im Entladestromkreis des Kondensators benötigt wird. Der Entladestromkreis des Kondensators enthält die Primärwicklung
eines Hochspannungstransformators, so daß bei Betätigung des
elektronischen Schalters und Entladung des Kondensators über diese Primärwicklung eine ionisierende Spannung an der
Luftstrecke einer Zündvorrichtung, z.B. einer Zündkerze einer Verbrennungskraftmaschine, auftritt.
Es ist bei solchen Zündschaltungen mit Kondensatorentladung bekannt, daß die Auflade- und Auslösespule auf ein und
denselben Magnetkern gewickelt werden können, wodurch der Zeitablauf des Ladens und Entladens des Zündkondensators
gesteuert werden kann. Es ist auch bekannt, daß eine dritte Spule verwendet werden kann, um eine Betätigung des elektronischen
Schalters während des normalen Aufladevorganges des Zündkondensators
zu bewirken und damit den Ladestrom von dem Kondensator wegzuleiten. Solche Spulen werden als Abschaltspulen bezeichnet
und werden wahlweise in den Zündstromkreis eingeschaltet, wenn die Verbrennungskraftmaschine stillgesetzt werden soll. Die
Verwendung solcher Abschaltspulen ist beispielsweise in der US-PS 3 894 524 beschrieben.
Die Verwendung von Auflade-, Auslöse- und Abschaltspulen kann drei getrennte Kern- und Spulenherstellvorgänge sowie getrennte
Montageschritte erforderlich machen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündschaltung mit Kondensatorentladung zu schaffen, bei welcher alle Spulen
auf einen einzigen Magnetkern gewickelt sind.
Dementsprechend sieht die Erfindung vor, daß Auflade- Auslöse- m%ä Abschaltsp^le a^f einen gemeinsamen Magnetkern gewickelt
sind. Dabei können swei Spulen iron einer durchgehenden Wicklung
mit einer Zwischenanzapfung zur Trennung der Funktion gebildet sein.
Bekannte Zündschaltungen mit Kondensatorentladung verwenden einen handbetätigten Ausschalt -Schalter * um die Verbindung
zwischen der Auslösespule und der Steuerelektrode des elektronischen
Schalters zu erden und so die Entladung des
i1 - 3 -
?5461?8
Zündkondensators zu verhindern. Eine mögliche Folge dieses Abschaltverfahrens ist, als Ergebnis des weiteren Umlaufes des
Schwungradmagneten in der Nähe der Aufladespule infolge der Trägheit des Motors, ein weiterer Aufbau der Ladung des
Zündkondensators bis zu einer Spannung, welche den Durchschlag des Kondensators oder des elektronischen Schalters verursacht.
Ein anderes bekanntes Verfahren besteht in einem Kurzschließen der Aufladespule durch einen handbetätigten Schalter. Das birgt
aber eine erhebliche Gefahr der Lichtbogenbildung in sich.
Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine Zündschaltung
mit Kondensatorentladung und Abschalten durch Kurzschließen der Auslösespule zu schaffen, bei welcher gleichzeitig die
Spannung der Aufladespule durch Belastung der Aufladespule vermindert und damit die Größe der sich in dem Zündkondensator
aufbauenden Ladung begrenzt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die
Mittel zur Bewirkung der Entladung des Zündkondensators wahlweise betätigbare Mittel zur Belastung des Kerns der
Aufladespule enthalten, um so den Zündkondensator und den elektronischen Schalter vor Beschädigung infolge des weiteren
Umlaufs des magnetischen Gliedes bei fehlender Leitfähigkeit des elektronischen Schalters zu schützen.
Das Problem der falschen Aufsteuerung, d.h. der Aufsteuerung zu
ungewünschten Zeiten infolge von Ausschaltstößen, wie sie nach Aufhören des Aufladespulen-Signalverlaufs auftreten, wurde
üblicherweise mittels der Verwendung eines Kondensators angegriffen, welcher die Ausschaltstöße aufnahm und die
Steuerelektrode dagegen isolierte. Jedoch führt die Verwendung eines aufwendigen Kondensators für diesen Zweck auch zur
Aufnahme von Leistung aus der Auslösespule, was wiederum die Verwendung einer größeren Auslösespule erforderlich machte.
609818/07S1
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Zündschaltung
mit Kondensatorentladung zu schaffen, welche die Gefahr des falschen Aufsteuerns durch Ausschaltstöße ohne das
Erfordernis einer höheren Ausgangsleistung der Auslösespule vermindert, und zwar durch Verwendung einer stabileren und
weniger aufwendigen Auslöse- und Vorspannschaltung für den elektronischen Schalter.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Mittel zur Bewirkung der Entladung des Zündkondensators Mittel
zur Verhinderung einer Aufsteuerung des elektronischen Schalters durch äußere Einflüsse enthalten, durch welche Mittel
ein Signal mit einer den Schalter leitend machenden Polarität in Abhängigkeit von der Polarität des Signals gedämpft wird.
Zündschaltungen mit Kondensatorentladung finden viele Anwendungen
unter ungünstigen Umgebungsbedingungen, z.B. auf Baustellen und beim Holzfällen, wo sie oft einem weiten Bereich
von Umgebungstemperaturen ebenso wie der Wärme ausgesetzt sind, die von den stark schwankenden Belastungen der zugehörigen
Maschinen hervorgerufen wird. Der Haltestrom, d.h. der Strom,
der zur Aufrechterhaltung der Schalterleitfähigkeit erforderlich ist, und die Empfindlichkeit des Schalters sprechen im
allgemeinen unabhängig auf solche Temperaturänderungen an.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Zündschaltung
mit Kondensatorentladung zu schaffen, die verbesserte TemperaturStabilität besitzt und dabei verbesserte Flexibilität
in der konstruktiven Auslegung bietet, indem eine unabhängige Kontrolle über Steuerelektrodenempfindlichkeit, Steuerelektrodenstrom
und Grad der Gegenvorspannung des elektronischen Schalters aufrechterhalten wird.
Bei Zündschaltungen mit Kondensatorentladung erfolgt eine Zwangsumpolung des elektronischen Schalters mittels des Punken-
#09818/0751
?5461?8
stromes. Eine solche Konstruktion erfordert jedoch, daß ein Funkenstrom in Form eines einzigen Impulses in einer Richtung
verwendet wird.
Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Zündschaltung
mit Kondensatorentladung zu schaffen, welche eine Zwangsumpolung bei einem Funken mit mehreren, in beiden
Richtungen überspringenden Impulsen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mittel zur Bewirkung der Entladung des Zündkondensators
Schaltungsmittel enthalten, die mit der Auslösespule verbunden sind und durch welche der elektronische Schalter aufsteuerbar
und nach wesentlicher Entladung des Kondensators auf umgekehrte Vorspannung des elektronischen Schalters zwangsumpolbar ist.
Stark belastete Auslösestromkreise sind als vorteilhaft bekannt wegen ihrer TemperaturStabilität, der Unterdrückung von
Ausschaltstößen etc., jedoch tritt bei hoher Motorgeschwindigkeit überstrom zum Schaden des aufwendigen elektronischen
Schalters auf.
Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Zündschaltung
mit Kondensatorentladung zu schaffen, welche einen Schutz des elektronischen Schalters trotz der Schwankungen der
von dem Auslösestromkreis erzeugten Leistung infolge der Motorgeschwindigkeit bietet.
Die Erfindung ist nachstehend an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert:
Fig. 1 ist ein schematisches Schaltbild der erfindungsgemäßen Schaltung und zeigt einige Strompfade.
Fig. 2(a) und 2(b) sind Darstellungen der durch die
Aufladespule und die Auslösespule der vorliegenden Erfindung erzeugten Signalverläufe.
60981Ö/07S1
— D —
254617
Fig. 4 ist ein schematisches Schaltbild einer zweiten
Ausführungsform eines Auslöse- und Abschalt-Schaltungsteils, der bei der in Fig. 1 dargestellten
Schaltung verwendet werden kann.
Fig. 5 ist ein schematisches Schaltbild und zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
und
Fig. 6 zeigt die in der Schaltung von Fig. 5 erzeugten Signalverläufe in Abhängigkeit von der Zeit.
In Fig. 1 ist eine Zündschaltung mit Kondensatorentladung " dargestellt, die eine Aufladespule 1o enthält. Die Aufladespule
1o kann beispielsweise aus 25oo Windungen bestehen. Die
Aufladespule 1o liegt in einem Stromkreis, welcher eine Diode 12, einen Zündkondensator 14 und die Primärwicklung 18 eines
Hochspannungstransformators 2o enthält. Der Umlauf eines (nicht dargestellten) Schwungradmagneten des Motors in und aus
kraftlinienschneidender Nähe der Aufladespule 1o bewirkt in üblicher Weise die Induktion einer Spannung in der Spule 1o,
die einen Signalverlauf hat, wie er im wesentlichen in Fig, 2(a) aufgezeichnet ist,
Wie in Fig. 2(a) dargestellt ist, kann der Signalverlauf der
Aufladespule einen relativ kleinen positiven Teil 5o, einen größeren negativen Teil 52, einen großen positiven Teil 54 und
einen relativ kleinen negativen Teil 56 aufweisen. Der infolge der Spannung der positiven Teile des in Fig. 2(a) dargestellten
Signalverlaufs erzeugte Strom wird durch die Diode 12 hindurchgelassen und bewirkt die Aufladung des Kondensators 14 auf
Zündspannung. Der übliche mit der oben erwähnten Aufladung des Kondensators 14 verbundene Strompfad ist in Fig. 1 durch den
Buchstaben "A" bezeichnet. Die Diode 12 sperrt den Durchtritt
SÖ981Ö/O7S1
2546178
des durch die Spannung der negativen Teile des in Fig. 2(a)
dargestellten Aufladespulen-Signalverlaufs induzierten Stromes.
Der Zündkondensator 14 liegt in einem Entladekreis, welcher die
Primärwicklung 18 des Transformators 2o und einen elektronischen
Schalter enthält, beispielsweise den dargestellten Thyristor 16. Es kann natürlich jeder Schalter verwendet werden, der
elektronisch triggerbar ist, wenn geeignete Änderungen in den Polaritäten der verschiedenen dem Schalter zugeordneten
Vorspanndioden und entsprechende Änderungen der Polaritäten der dem Schalter zugeführten Signalverläufe vorgenommen werden. Im
Falle des Thyristors 16 kann dieser gezündet werden durch Anlegen
einer positiven Gate-Kathoden-Spannung, und zwar jedesmal, wenn zwischen Anode und Kathode des Thyristors eine positive
Spannung anliegt.
Wenn der Thyristor 16 gezündet ist, bewirkt er die Entladung
des Kondensators 14 über die Primärwicklung 18 des Transformators
2o, wie in Fig. 1 durch den mit dem Buchstaben "B" bezeichneten Strompfad dargestellt ist. Die Primärwicklung 18
des Transformators 2o kann 1oo Drahtwindungen und die Sekundärwicklung 22 des Transformators 2o kann 7ooo Drahtwindungen
aufweisen. Die Entladung des Kondensators 14 über die Primärwicklung
18 wird durch die Sekundärwicklung 22 des Transformators 2o induktiv auf eine übliche Ionisations-Entladungsvorrichtung,
wie eine Zündkerze 24, gekoppelt. Die an der Sekundärwicklung 22 erzeugte Spannung dient als funkenstreckenionxsierende
Spannung, die der Zündkerze 24 zum Zünden des Motors zugeführt wird.
Der sich aus dem Zünden der Zündkerze 24 ergebende Strom kann längs des mit "C" bezeichneten Strompfades fließen, wobei die
jeweilige Richtung des Stromes von der Orientierung der Sekundärwicklung 22 relativ zu der Primärwicklung 18 abhängt.
Die Entladung des Kondensators 14 kann dazu dienen, vorübergehend Energie in dem Magnetfeld zu speichern, das in dem Transformator
^09818/0751
2o durch den Stromfluß in der Primärwicklung 18 erzeugt wird.
Wenn dieses Magnetfeld bei Unterbrechung des Stromes zusammenbricht, kann der in Fig. 1 durch den Buchstaben "D" bezeichnete
Strompfad über eine Diode 26 und den Kondensator 14 hergestellt werden, so daß eine teilweise Wiederaufladung des Kondensators
14 und gleichzeitig ein Funke in der Zündkerze 24 in umgekehrter Richtung bewirkt wird. Bei Aufrechterhaltung der Auslösespannung
an der Gate-Elektrode des Thyristors wird der Thyristor 16
erneut gezündet, so daß er nochmals eine Entladung des Kondensators 14 über die Primärwicklung 18 des Transformators
2o bei nochmaliger Umkehr der Polarität des Funkens der Zündkerze 24 bewirkt. Dieser Vorgang setzt sich bei Aufrechterhaltung
einer Auslösespannung fort, bis die Ladung an dem Kondensator 14 verzehrt ist. Es hat sich gezeigt, daß etwa 4
oder 5 Funken in dichtem Abstand überspringen.
Die Aufladefolge der erfindungsgemäßen Schaltung ist graphisch
in dem zeitabhängigen Diagramm von Fig. 3 dargestellt. Fig. 3(a) und 3(b) zeigen die unten in Verbindung mit Fig. 2
diskutierten Signalverläufe der Auflade- und Auslösespulen. Die Figuren 3(c) bis 3(f) zeigen Spannungsverläufe, die in
verschiedenen Punkten der Schaltung gemessen sind, wobei Fig. 3 (c) die an dem Kondensator 14 auftretende Spannung zeigt.
In dem mit 11Bo11 bezeichneten Punkt des Spannungsverlaufs ist
eine anfängliche Entladung des Kondensators durch den negativen Ausschlag des Auslösespulen-Signalverlaufs eingeleitet worden.
Die Sparmungsschwingungen 82 stellen das "Klingeln* dar, das in
der Schaltung durch die wiederholt aufeinanderfolgenden Aufladungen und Entladungen des Kondensators 14 hervorgerufen
wird.
In Fig. 1 kann eine Steuerwicklung 3o koaxial zu der Aufladewicklung
1o gewickelt und angezapft sein, so daß eine AuslQsespule 31
und eine Abschaltspule 32 gebildet werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Spulen getrennt auf den Kern
gewickelt und der Anfang der Abschaltspule mit dem Ende der ÄuslSsespule verbunden ist« Die Auslösespule 31 kann von
609818/0751 - * -
?5461?8
1oo Drahtwindungen gebildet sein, und die Abschaltspule kann
von 2oo Drahtwindungen gebildet sein. In den Spulen 31 und 32 können Spannungen durch den Durchtritt des (nicht dargestellten)
Schwungradmagneten in und aus kraftlinienschneidender Nähe der Steuerspule 3o induziert werden. Die Wicklungen der Spulen 1o
und 3o sind so orientiert, daß die bei geöffnetem Stromkreis auftretenden Signalverläufe der Auslösespule 31 und der
Aufladespule 1o im wesentlichen gleichphasig zueinander sind.
Die Phasenbeziehung der Signalverläufe, der Auslösespule und der Aufladespule ist in Fig. 2 dargestellt, in welcher der
Ausgangssignalverlauf der Auslösespule 31, gemessen von der
Mittenanzapfung gegen Erde so erscheint, wie in Fig. 2(b) dargestellt ist. Aus einem Vergleich von Fig. 2(a) mit
Fig. 2(b) kann beobachtet werden, daß die Spannungsverläufe im wesentlichen in ihrer Form übereinstimmen und sich nur in
ihrer Amplitude abhängig von der Anzahl der Windungen und der Impedanz der Spulen unterscheiden.
Die Auslösespule 31 ist mit der Gate-Elektrode des Thyristors 1o durch die neuartige Schaltung der vorliegenden Erfindung
verbunden. Das Ende der Auslösespule 31 kann mit der Kathode des Thyristors 16 über einen Widerstand 34 in Reihe mit der
Parallelschaltung eines Widerstandes 36 und einer Diode 38 verbunden sein. Die Kathode des Thyristors 16 kann mit dem Gate
des Thyristors 16 über einen Widerstand 4o und mit Erde über
die Parallelschaltung eines Widerstandes 42 und einer Diode verbunden sein. Das Gate des Thyristors 16 kann über eine Diode
46 geerdet sein. Das Ende der Auslösespule 31 ist an der Anzapfung 33 mit dem Anfang der Abschaltspule 32 verbunden, und
das Ende der Auslösespule 31 kann durch Erden des Endes der Ausschaltspule 32 über einen von Hand betätigbaren Schalter
geerdet werden.
- 1o -
§09818/0751
- 1ο -
2546178
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Schaltung verwendet einen Auslöse- und Abschalt-Schaltungsteil, der aus der
Steuerspule 3o, dem Widerstand 34 und dem üblichen Schalter 48 besteht. Zum Zwecke der Darstellung ist dieser Auslöse- und
Abschalt-Schaltungsteil als mit der übrigen Schaltung über Steckverbindungen 47 und 49 verbunden gezeichnet.
In Fig. 4 ist ein schematisches Schaltbild einer zweiten Ausführungsform des Auslöse- und Abschalt-Schaltungsteils nach
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Schaltungsteil von Fig. 4 kann in Fig. 1 eingeführt werden, indem die Steckverbindungen
6o und 62 der Schaltung von Fig. 4 mit den Steckverbindungen 47 bzw. 49 der Schaltung von Fig. 1 elektrisch
verbunden werden.
In Fig. 4 kann die Steckverbindung 6o mit einem Widerstand 64 und der Kathode einer Diode 66 verbunden sein. Die Steckverbindung
6o kann wahlweise über einen üblichen, von Hand betätigbaren Schalter 68 geerdet werden. Die Anode der Diode 66
kann mit dem Ende einer Abschaltspule 7o verbunden sein. Vorteilhafterweise kann die Abschaltspule von 1oo Drahtwindungen
gebildet sein. Der Widerstand 64 kann mit dem Ende einer Auslösespule 72 verbunden sein. Vorteilhafterweise kann die
Auslösespule von 1oo Drahtwindungen gebildet sein. Die Anfänge der Spulen 7o und 72 können durch Verbindung mit dem Verbindungspunkt 62 geerdet werden. In den Spulen 7o und 72 können
Spannungen induziert werden, indem der (nicht dargestellte) Schwungradmagnet in und aus kraftlinienschneidender Nähe der
Spulen vorbeiläuft. Die Spulen 7o und 72 können so zueinander und zu der Aufladespule 1o von Fig. 1 orientiert sein, daß die
Ausgangssignalverläufe gegen Erde aller drei Spulen im wesentlichen phasengleich sind. Dieser Effekt kann dadurch
erzielt werden, daß die Spulen 7o, 72 und 1o auf den gleichen Kern gewickelt werden, so daß die Spulen induktiv miteinander
gekoppelt sind.
- 11 -
SÖ9818/Ö751
In Fig. 1 wird ein AufSteuerstrompfad, der durch den Buchstaben
"E" bezeichnet ist, für den negativen Teil des gegenüber Erdpotential induzierten Signalverlaufs der Auslösespule hergestellt.
Der Signalverlauf tritt am Anfang der Spule 31 oder der Spule 72 von Fig. 4 auf. Der Strompfad "E" verläuft über die Diode
46, den Widerstand 4o, die Diode 38, die Steckverbindung 47 und den Auslöse- und Abschalt-Schaltungsteil. Wenn eine negative
Spannung gegen Erde an der Steckverbindung 47 induziert wird, wird die Kathode des Thyristors 16 infolge des Leitens der
Diode 46 auf negativem Potential gegenüber dem Gate gehalten, wodurch die Aufsteuerung des Thyristors 16 bewirkt werden kann.
Fig. 3(d) zeigt die Kathoden-Gate-Spannung, welche den zum Zünden des Thyristors 16 erforderlichen Mindestwert im Punkt
des Signalverlaufs erreicht. Die positiven Spannungsspitzen
in dem Signalverlauf von Fig. 3(d) zeigen das wiederholte Untergehen des von dem Signalverlauf der Auslösespule gelieferten
Kathodenpotentials infolge einer positiven Vorwärtsspannung,
die an der Diode 44 erzeugt wird, wenn der Strom längs des Strompfades "B" fließt.
In Fig. 1 kann die negative Komponente des Signalverlaufs der
Auslösespule dazu neigen, einen Stromfluß längs des durch den Buchstaben "F" bezeichneten Strompfades herzustellen. Wie sich
weiter unten ergibt, sucht dieser Stromfluß den Thyristor zwangsumzupolen.
Wenn eine positive Spannung gegen Erde in de Steckverbindung während des positiven Teils des induzierten Signalverlaufs von
Fig. 2(b) induziert wird, wirken die Widerstände 36 und 42 als Spannungsteiler, der eine positive Spannung auf die Kathode des
Thyristors 16 gibt und dessen Zündung verhindert. Der so hergestellte
Strompfad ist in Fig. 1 durch den Buchstaben "G" bezeichnet.
Es ist wichtig, daß der leitende Zustand des Thyristors 16 nach
dem Zünden unterbrochen wird, da der Strom, der normalerweise zum Aufladen des Kondensators 14 benutzt wird, sonst über den
60981-8/0751
- 12 -
7546178
Thyristor 16 und die Diode 44 zur Erde abgeleitet wird. Eine
durch die Auslösespule an der Steckverbindung 47 liegende negative Kathoden-Gate-Spannung an dem Thyristor dient zum
Zünden des Thyristors 16, so daß an der Diode 44 infolge ihres Vorwärtswiderstandes ein Spannungsabfall erzeugt wird. Der an
der Diode 44 erzeugte Spannungsabfall erhöht die Spannung an der Kathode des Thyristors 16 und übersteuert die negative
AufSteuerspannung, die von der Auslösespule 31 geliefert wird.
Als Ergebnis dient die Zündung des Thyristors 16 unmittelbar
dazu, die Diode 46 aus dem leitenden Zustand heraus in Gegenrichtung vorzuspannen und dadurch die negative Kathoden-Gate-Vorspannung
zu beseitigen, bis der Kondensator entladen ist. Die Beziehung zwischen der Kondensatorspannung und der
Kathoden-Gate-Spannung ist in den Figuren 3(c) und 3(d)
dargestellt.
Wenn die Ladung an dem Kondensator 14 unter den Wert vermindert
ist, der eine Vorspannung der Diode 46 in Gegenrichtung bewirkt, kann erneut eine negative Kathoden-Gate-Spannung durch
den negativen Anteil des Signalverlaufs der Auslösespule aufgeschaltet werden. Der Thyristor kann leitend bleiben und
einen Stromfluß längs des üblichen, durch den Buchstaben "F" bezeichneten Strompfades gestatten. Dieser letztere Strompfad
zieht die Anode des Thyristors zum Negativen und kehrt die Ladung an dem Zündkondensator um. Das wiederum nimmt die
positive Anoden-Kathoden*-Vorspannung des Thyristors weg und
bewirkt eine Zwangsumpolung des Thyristors in den nichtleitenden Zustand, Die Effekte des auf den Stromfluß längs des Pfades "F"
zurückgehenden Anodenpotentials sind in Fig. 3(e) durch die kleine negative Spannung 88 dargestellt, die an der Anode nach
der Entladung des Kondensators erscheint. Diese kleine negative Spannung kann eine geringfügige Aufladung des Kondensators mit
umgekehrter Polarität bewirken«
Das weitere Bestehen des negativen Spannungsanteils der Äuslösespule an der Kathode des Thyristors nach der Entladung
des Kondensators kann bei der Schaltung der vorliegenden
7 546 Ί
Erfindung nicht zu einem übermäßigen Gate-Kathoden-Strom
führen. Die Thyristor-Gate-Spannung ist der Spannungsabfall an der Diode 46 und die Thyristor-Kathoden-Spannung ist der
Spannungsabfall an der Diode 26 und an der Anoden-Kathoden-Strecke
des Thyristors. Die maximale Vorwärtsspannung, die an
den Dioden 46 und 26 auftreten kann, ist ungefähr die gleiche und ist auf jeden Fall auf ungefähr 1 Volt begrenzt je nach der
Zusammensetzung des Halbleitermaterials, aus welchem die Dioden hergestellt sind. Somit ist die maximale Gate-Kathoden-Spannung
begrenzt, und zwar ungefähr auf die Vorwärtsspannung an dem
Thyristor von der Anode zur Kathode. Dieser Spannungsabfall reicht bei Anlegen zwischen Gate und Kathode nicht aus, den
Thyristor zu beschädigen.
Es ist bekannt, daß sowohl die Zünderfordernisse eines Thyristors als auch der zwischen Anode und Kathode fließende
Haltestrom von der Temperatur der Strecken des Thyristors abhängig sind. Es ist wünschenswert, diese TemperaturSchwankungen
zu kompensieren und über einen weiten Bereich von Umgebungstemperaturen Zündfunken von gleichförmigem Zeitablauf und
gleichförmiger Dauer zu erzeugen.
Die Vorspannung und die Schaltung des Thyristors 16 und der Diode 44 bei der vorliegenden Erfindung kann eine verbesserte
Stabilität der Schaltung über weite Schwankungen der Umgebungstemperatur hinweg liefern. Der Vorwärtswiderstand an der Diode
44 bleibt relativ stabil, wenn sich die Temperatur erhöht, im Vergleich zu dem Vorwärtswiderstand des Thyristors 16. Die
Stärke des durch die Reihenschaltung des Thyristors 16 und der
Diode 44 fließenden Stromes hängt von der Summe der von den Bauteilen gebotenen Vorwärtswiderstände ab. Die thermische
Stabilität des Vorwärtswiderstandes der Diode 44 macht den Reihenwiderstand der Kombination stabiler. Infolgedessen neigt
die zur Aufrechterhaltung des Haltestromes durch den Thyristor erforderliche Spannung dazu, konstant zu bleiben.
- 14 -
609818/0751
2546178
Die Temperaturkompensation des Gate-Signals an dem Thyristor kann dadurch erreicht werden, daß die Schaltungsparameter der
Auslöseschaltung so gewählt werden, daß die Impedanz der Auslösesignalquelle, d.h. der Auslösespule 31, des Widerstandes
34 und des Widerstandes 42, sich mit steigender Temperatur erhöht, wodurch der Gate-Strom entsprechend den mit erhöhter
Temperatur verminderten Gatestromerfordernissen des Thyristors 16 vermindert wird. Somit kann der Leitungszustand des
Thyristors über einen weiten Bereich von Temperaturänderungen recht stabil gehalten werden.
Die TemperaturStabilität der Schaltung wird auch durch den
Gate-Kathoden-Widerstand 4o erheblich vergrößert. Die Wahl des Wertes des Widerstandes des äußeren Widerstandes 4o einige
Größenordnungen unter dem des Innenwiderstands des Thyristors stellt sicher, daß der größte Teil des Stromes durch den
Widerstand 4o fließt, Die Impedanz des äußeren Widerstands 4g ist relativ konstant gegenüber Temperaturänderungen t während
der Innenwiderstand des Thyristors sich nichtlinear mit Temperaturänderungen verändert.
In Fig, 1 hindern der Signalverlauf der Auslösespule und die
die Spule mit <3ate und Kathode des Thyristors 16 verbindende
Schaltung ein Zünden des Thyristors 16 während der Aufladung des Kondensators 14. Das ist ein wünschenswertes Ergebnis, da
ein Sünden des Thyristors 16 während der Xondensatoraufladung
eine ordnungsgemäße Aufladung des Kondensators verhindern und die Streckenionisationsvorrichtung 24 zu einem unrichtigen
Zeitpunkt in einem Arbeitszyklus des Motors, für welche die Schaltung einen Zündfunken liefert, entladen könnte.
Der positive Spammngsanteil 54 des in Fig. 2{a) aufgezeichneten
Signalverlaufs der Aufladespule -wird dem Kondensator 14 über
die Diode 12 zugeführt. Ein positiver Anteil €o des in
Fig. 2(b) aufgezeichneten Signalverlaufs der Auslösespule
- 15 -
?5461?8
erscheint an der Anzapfung 33 im wesentlichen phasengleich mit dem positiven Aufladeanteil 54 des Signalverlaufs der Aufladespule.
Dieser positive Anteil 54 des Signalverlaufs der Auslösespule führt zu einem Strom längs des in Fig. 1 mit dem
Buchstaben "G" bezeichneten Strompfades. Infolge des Vorwärtswiderstandes der Diode 44 sucht dieser Stromfluß die Kathode
des Thyristors 16 auf einem positiven Potential gegen Erde zu
halten. Da kein Strom durch die in Sperrichtung vorgespannte Diode 46 fließt, sind Gate und Kathode des Thyristors auf im
wesentlichen dem gleichen positiven Potential gehalten durch das Fehlen eines Stromes durch den Widerstand 4o. Der Wert des
Stromes längs des Strompfades "G" und der Grad der Vorspannung der Diode 46 in Sperrichtung ist steuerbar durch Wahl des
Wertes des Widerstandes 36. Der Widerstand 36 unterdrückt auch das Ende des Abschaltstoßes des Ladestromes und vermindert
wesentlich die Gefahr einer ungewünschten Zündung des Thyristors.
In Fig. 3 ist der Signalverlauf der Kathoden-Gate-Spannung für eine erfindungsgemäße Schaltung in Fig. 3(d) dargestellt.
Fig. 3(f) zeigt den Kathoden-Gate-Signalverlauf für die
erfindungsgemäße Schaltung, wenn der Widerstand 36 weggelassen ist. Eine Abschaltstoßspxtze, die durch das Bezugszeichen 4o
bezeichnet ist, wird durch eine entgegenwirkende elektromotorische Kraft verursacht, die am Ende der Aufladung des Kondensators 14
auftritt. Die Abschaltstoßspxtze 9o kann ausreichen, eine äußere Zündung zu einem unrichtigen Zeitpunkt im Arbeitszyklus
des Motors zu verursachen. Wie man aus Fig. 3(d) erkennt, wird dieser Abschaltstoß in der Schaltung der vorliegenden Erfindung
mit dem Widerstand 36 vollständig gedämpft.
In Fig. 2(b) erkennt man, daß dem positiven Anteil 6o des in
Fig. 2(b) aufgezeichneten Signalverlaufs der Auslösespule der
negative Anteil des Signalverlaufs der Auslösespule vorhergeht. Wie oben erörtert, wird eine Zündung des Thyristors bei
Auftreten des negativen Anteils 58 an der Anzapfung 33 der Auslösespule bewirkt.
609818/07-S1 " 16 "
In Fig. 1 ist bei der Wirkungsweise der oben beschriebenen Schaltung ein Zustand angenommen worden, in welchem die
Kontakte des handbetätigten Schalters 48 in Offenstellung sind. Das Schließen der Kontakte des Schalters 48 durch den Benutzer
bewirkt ein Abschalten des Motors.
Wie oben erörtert, kann die Schaltung nach der vorliegenden Erfindung
eine Abschaltspule 32 enthalten, die in Reihe mit der Auslösespule 31 liegt und in kraftlinienschneidender Nähe eines
Schwungradmagneten des Motors angeordnet ist. Die Abschaltspule 32 kann den magnetischen Fluß in der Nähe der Auslösespule 31
vermindern, wenn die Reihenschaltung der beiden Spulen mittels des Schalters 48 kurzgeschlossen ist. Wenn die Abschaltspule
und die Auslösespule induktiv gekoppelt sind, d.h. wenn der Kraftfluß in den Spulen einen Stromfluß durch beide Spulen in
gleicher Richtung zu induzieren sucht, belastet das Kurzschließen der Reihenschaltung der beiden Spulen die Kerne der Spulen und
verhindert die Erzeugung des Auslösespulen-Signalverlaufs. Die
Abschaltspule und die Auslösespule können induktiv gekoppelt sein, indem sie in gleicher Richtung um einen gemeinsamen Kern
gewickelt sind, und sie können getrennte Spulen oder, wie oben beschrieben, Teile der gleichen Spule sein.
Das Kurzschließen der Äbschaltspule oder der Reihenschaltung der Abschaltspule und der Auslösespule belastet auch den Kern
der Auf ladespule und vermindert die Amplitude des den Kondensator
aufladenden Signalverlaufes. Das Schließen des Schalters 48
verhindert somit das Aufsteuern des elektronischen Schalters 16
und verhindert gleichzeitig eine überladung des Kondensators 14
und eine überlastung des elektronischen Schalters 16, indem der
mit der Aufladespule gemeinsame Kern belastet wird»
Es ist zu beachten, daß Ausführungsbeispile der vorliegenden
Erfindung das Stillsetzen des Motors erleichtern können, indem
sie wahlweise den kr aft flußbündelnden Eern der Aufladespule
oder der Auslösespule oder beider belasten. In der vorliegenden
- 17 -
Beschreibung und den Ansprüchen bezeichnet der Ausdruck "Belastung" in Verbindung mit "Kern" eine Verminderung des
durch das umlaufende magnetische Glied induzierten und in dem Kern gebündelten Kraftflusses. Die Verminderung des Kraftflusses
kann von ausreichender Größe in bezug auf die Kernparameter und die Wicklungsparameter der Spulen sein, daß eine
oder alle der folgenden Wirkungen erreicht wird: Verhinderung einer Überladung des Kondensators, während des Auslaufens des
Motors, Verhinderung der Induktion eines zum Zünden der Ionisationsstrecken-Vorrichtung ausreichenden Ladestromes in
der Aufladewicklung und Verhinderung der Induktion eines zum Auslösen des elektronischen Schalters ausreichenden Auslösesignals
in der Auslösespule. Bei der oben beschriebenen Ausführungform der Erfindung kann das Stillsetzen des Motors
erreicht werden, wenn der die Abschaltspule 32 wahlweise erdende Stromkreis einen Widerstand in einem Bereich von null
bis zehn Ohm besitzt. Eine ausreichende Belastung kann auch durch direktes Kurzschließen der Auslösespule 31 gegen Erde
erreicht werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird die Funktion eines anderen
Auslöse- und Abschalt-Schaltungsteils beschrieben. Wenn der Schaltungsteil von Fig. 4 in die Schaltung von Fig. 1 statt des
Auslöse- und Abschalt-Schaltungsteils von Fig. 1 eingeschaltet ist, ist der handbetätigte Schalter 68 bei laufendem Motor in
Offenstellung. Das Schließen des Schalters 68 durch den Benutzer bewirkt ein Stillsetzen des Motors.
Wie oben erörtert, kann der Auslöse- und Abschalt-Schaltungsteil von Fig. 4 die Auslösespule 72 und die Abschaltspule 7o
enthalten, die in Reihe geschaltet und miteinander und mit der Aufladespule 1o gekoppelt sind. Bei Betrieb des Motors wird der
negative Anteil des Signalverlaufs der Auslösespule der Aufsteuerschaltung über den Widerstand 64 zugeführt. Der
negative Anteil des Signalverlaufs der Abschaltspule ist durch
die Diode 66 gesperrt. Die positiven Anteile sowohl der
609818/0751 "18 "
2 5 A 6 1 2
Auslösespule als auch der Abschaltspule verstärken einander und suchen die Kathode des Thyristors 16 auf positiven Potential
gegenüber Grund zu halten, wodurch eine unerwünschte Zündung des Thyristors während der Aufladung des Kondensators 14
verhindert wird.
Ein Schließen des handbetätigten Schalters 68 erdet die
Ausgänge sowohl der Auslösespule als auch der Abschaltspule. Somit wird kein negativer Aufsteuerimpuls auf die Kathode des
Thyristors gegeben, und infolgedessen hört die Zündung des Motors auf. Es werden jedoch weitere aufladende Wellenformen
durch die Aufladespule 1o erzeugt, während der Motor ausläuft.
Da die Auslöse- und Abschaltspulen induktiv mit der Aufladespule gekoppelt sind, wird der Ausgang der Aufladespule durch die
Belastung des mit den Spulen gemeinsamen Kernes gedämpft. Auf diese Weise ist eine überladung des Kondensators 14 ausgeschlossen.
Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Schaltung- ist die Unabhängigkeit der Gate-Empfindlichkeit (infolge des Widerstandes
4o), des Gate-Stromes (infolge des Widerstands 34 oder des Widerstandes 64 in der Ausführungsform von Fig. 4) und des
Grades der Vorspannung in Sperrichtung (infolge des Widerstandes 36). Zusätzlich bestimmt der Wert des Widerstandes 42 unabhängig
die Spannung, die an dem Spannungsteiler-Netzwerk abgegriffen wird und somit den Punkt des magnetischen Zyklus, in welchem
die Schwellwertspannung des Thyristors erreicht wird. Gaterauschen wird auch durch den Widerstand 42 gering gehalten, und die
Stabilität des Thyristors wird durch die hierdurch hergestellten Erdungen verbessert, Der Wert des Widerstands 42 kann so
gewählt -werden, daß er die Mindestgeschwindigkeit des Motors festlegt f bei welchem eine Zündung des Thyristors stattfindet.
Die Werte dieser Bauteile können wahlweise verändert werden f um
einen Betriebsparameter der Schaltung zu verändern, ohne daß die anderen Betriebsparameter der Schaltung dardurch beeinflußt
werden.
- 19 -
609818/Q7S1
25461?8
In der Schaltung von Fig. 1 sind die Werte der verschiedenen Schaltungsbauteile wie folgt gewählt:
Thyristor 16 G.E.Nr. C1O6D
Widerstand 34 1o Ohm, o,5 Watt
Widerstand 3 6 1oo Ohm, o,25 Watt
Widerstand 4o und 42 18 Ohm, o,25 Watt
Kondensator 14 o,68 Microfarad
Dioden 38, 44 und 46 GI Nr. G1B
Diode 26 GI Nr. G1H
Diode 12 GI Nr. HG4, 6v.
Bei der Schaltung von Fig. 4 sind die Werte der verschiedenen Schaltungsbauteile wie folgt gewählt:
Widerstand 64 18 Ohm, o,5 Watt
Diode 66 GI Nr. G1B
Wie in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 erläutert
worden ist, schafft die vorliegende Erfindung eine Zwangsumpolung im Anschluß an eine vollständige Entladung des
Zündkondensators. Die Umpolung wird durch das von der Auslösespule gelieferte Steuersignal eingeleitet.
Außerdem liefert die Schaltung einen Schutz gegen Gate-Vorspannung,
indem der Spannungsabfall zwischen den Steuer- und Ausgangselektroden des elektronischen Schalters während des
Anliegens der Auslösesignalkomponente des Steuersignals an dem elektronischen Schalter begrenzt wird.
Weiterhin liefert die Schaltung Stabilität der Betriebsweise bei Veränderungen der Umgebungstemperatur durch den folgenden
Mechanismus:
(1) Ein thermisch stabildes Widerstandsglied wird in Reihe mit dem elektronischen Schalter im Ausgangsstrompfad des elektronischen
S chaIters angeordnet.
009818/0751 - 2o -
- 2c -
(2) Die thermischen Änderungen der Impedanz der Steuersignalquelle
werden an die thermischen Änderungen der Zünderfordernisse des elektronischen Schalters angepaßt.
(3) Die Steuerelektrode des elektronischen Schalters wird mittels eines Widerstandsgliedes an eine Ausgangselektrode des
Schalters angebunden, wobei dieses Widerstandsglied einen Widerstandswert hat, der einige Größenordnungen kleiner ist als
der Widerstand zwischen Steuerlektrode und Ausgangselektrode des elektronischen Schalters.
Ein noch weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie eine Parallelschaltung eines gleichrichtenden
Impedanzgliedes und eines nicht-gleichrichtenden Impedanzgliedes vorsieht, welche Parallelschaltung die Auslösekomponente des
Steuersignals auf die Steuerelektrode des elektronischen Schalters durchläßt, während sie bei Abwesenheit der Auslösekomponente
des Steuersignals zündungseinleitende Abschaltstöße dämpft.
Ein zusätzlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie eine Zündschaltung mit Kondensatorentladung
schafft, die abgeschaltet werden kann, indem die Auslösespule gegen Erde kurzgeschlossen wird mittels einer niedrigen
Impedanz und eines handbetätigten Schalters. Ein weiterer Vorteil dieser Abschaltfunktion bestellt darin, daß das
Kurzschließen der Auslösespule einen gemeinsamen Kern belastet, auf welchen die Auf ladespule gewickelt ist, wodurch ein
Überladen des Zündkondensators während des Auslaufens des
Motors verhindert wird,
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie eine unabhängige Veränderung der Gate-Empfindlichkeit,
des Gate-Stromes» der Motorgeschwindigkeit und der in Sperrichtung
wirksamen Vorspannung des Thyristors durch konstruktive
Wahl der Werte von drei getrennten Widerständen gestattet.
In Fig. 5 ist ein zweischenkliger Magnetkern 11o dargestellt.
Zwei Spulen 112 und 113 sind um einen Schenkel desselben
gewickelt. Die Spule 113 kann während des Herstellvorganges
leicht in zwei getrennte Spulen 116 und 118 umgewandelt werden,
indem sie an einem Punkt zwischen ihren Enden angezapft wird. In Fig. 5 kann beispielsweise die Spule 112 25oo Windungen
enthalten, die als Aufladespule 114 für die nachstehend beschriebene Zündschaltung verwendet werden. 1oo Windungen der
Spule 113 können als Auslösespule 116 für die Zündschaltung
verwendet werden, und weitere 1oo Windungen werden als Abschaltspule 118 für die Zündschaltung verwendet.
Ein Ende der Abschaltspule 118 kann über einen geeigneten
üblichen handbetätigten Schalter 12o geerdet werden, und die
Anzapfung zwischen der Auslösespule 116 und der Abschaltspule 118 kann über eine Diode 122 mit der Gate-Elektrode eines
Thyristors 126 mit geerdeter Kathode verbunden werden. Die Gate-Elektrode des Thyristors 126 kann auch über die Parallelschaltung
eines Kondensators 128 und eines Widerstandes 13o geerdet sein. Das nicht geerdete Ende der Aufladespule 114 kann
über eine Diode 132 mit der Anode des Thyristors 126 verbunden sein und mit der Reihenschaltung des Zündkondensators 134 und
der Primärwicklung 136 des Zündtransformators. Eine Diode 138 liegt für Umpolzwecke parallel zu dem Thyristor 126.
Die Sekundärwicklung 14o des Zündtransformators kann mit der
Funkenstrecken-Zündvorrichtung 142, beispielsweise einer üblichen Zündkerze einer Verbrennungskraftmaschine, verbunden
sein.
Im Betrieb erzeugt die von dem Schwungrad abhängige Bewegung eines magnetischen Gliedes in und aus der Nähe der freien Enden
des Kernes 11o positive, negative und dann positive Impulse.
Der erste positive Impuls wird von der Diode 132 durchgelassen, bewirkt aber nur eine geringe Aufladung des Zündkondensators
134 bei Geschwindigkeiten unterhalb von 8ooo UpM. Der negative
809818/0751 - 22 -
Impuls wird von der Diode 132 gesperrt, und der zweite positive
Impuls, der wesentlich größer in seiner Amplitude ist, wie in Fig. 6 dargestellt ist, bewirkt die Aufladung des Kondensators
134.
Während des gleichen Zeitintervalls werden, wie in Fig. 6 gezeigt ist, negative, positive und dann negative Impulse in
der Auslösespule 116 erzeugt, die gefolgt sind von einem kleineren positiven Impuls, der wirksam durch den Kondensator
128 und den Widerstand 13o herausgefiltert wird. Die negativen Impulse werden während des Aufladens des Zündkondensators 134
durch den in der Aufladespule 114 erzeugten Strom von der Diode
122 gesperrt, und der große positive Impuls bewirkt die Zündung des Thyristors 126.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, sind die Impulse in der Auslösespule 116 um 18o° phasenverschoben gegenüber den Impulsen in der
Aufladespule 114, und die nächstfolgende Erzeugung eines positiven Impulses in der Auslösespule 116 nach Aufladung des
Kondensators 134 durch den größeren positiven Impuls in der Aufladespule 114 wird über die Diode 122 zu der Gate-Elektrode
des Thyristors 126 durchgelassen, wodurch dieser Thyristor gezündet wird. Die Zündung des Thyristors 126 schafft einen
Entladestrompfad für die Spannung des Spei eher kondensa tors 134 f
und der Entladestrom ist induktiv über die Primärwicklung 136 und die Sekundärwicklung 14o des Hochspannungstransformators
gekoppelt, so daß er die Zündspannung für die Zündvorrichtung 142 liefert.
Im normalen Betrieb der oben beschriebenen Schaltung bleibt der Schalter 12o in Offenstellung, wodurch die Abschaltspule 118
von der Zündschaltung abgetrennt bleibt. Falls das Stillsetzen
des Motors gewünscht wird, können die Kontakte des Schalters 12o geschlossen werden, so daß in der Abschaltspule 118
negative und dann positive Impulse erzeugt werden, synchron mit den in der Aufladespiale 112 erzeugten Impulsen, wie in Fig. 6
§03818/0751
- 23 -
25461?B
dargestellt ist. Die positiven Impulse sind größer als die entsprechenden negativen Impulse der Auslösespule, und zwar
infolge des Widerstandes 124 im Stromkreis der Auslösespule. Diese positiven Impulse werden durch die Diode 122 zu der Gate-Elektrode
des Thyristors 126 durchgelassen und bewirken die Zündung desselben während des Zeitintervalls, in welchem die
Aufladespule 114 den Zündkondensator 134 aufzuladen sucht. Das
Leitendwerden des Thyristors während dieses Zeitintervalls leitet den Strom von dem Kondensator 134 ab und verhindert das
Aufbauen einer Ladung in diesem, die zur Erzeugung eines Gasionisationspotentials
an der Zündvorrichtung 142 ausreicht.
Da alle Spulen 114, 116 und 118 auf den gleichen Schenkel des
Kernes 11o gewickelt sind und da die in der Auslösespule 116
und der Abschaltspule 118 induzierten Ströme von entgegengesetzter
Polarität sind, muß entweder die Anzahl der Windungen in der Abschaltspule 118 wenigstens so groß sein wie die Anzahl
der Windungen in der Auslösespule 116, um während des normalen
Ladezyklus des Kondensators 134 die Zündung des Thyristors sicherzustellen, wenn das Stillsetzen des Motors gewünscht
wird, oder die Impedanz im Stromkreis der Auslösespule muß größer sein.
Ein wesentlicher Vorteil beider oben beschriebener Schaltungen besteht darin, daß die Motor-Abschaltmittel von dem Ladestromkreis
getrennt sind. Wenn Zündschaltungen der beschriebenen Art unter ungünstigen Umgebungsbedingungen benutzt werden,
beispielsweise bei tragbaren Kettensägen, kann Sägemehl und/oder anderer Schmutz zusammen mit Feuchtigkeit einen
Kurzschluß zwischen den Leitungen der Aufladespule erzeugen, insbesondere wenn diese Leitungen zur Verbindung mit einem
mechanischen Abschalt-Schalter freiliegen. Wenn der Widerstand dieses Kurzschlusses abnimmt, wird immer mehr Strom von der
Aufladespule von dem Zündkondensator abgeleitet. In den Schaltungen nach der vorliegenden Erfindung ist der mechanische
Schalter von dem Hochspannungs-Ladekreis getrennt, und nur die
609818/0751 24 "
relativ geringe Spannung der relativ wenigen Windungen der Abschaltspule würde einem solchen Kurzschluß ausgesetzt sein.
Da der Auslösestrom stark vermindert werden kann, ohne daß die Funktion der Schaltung dadurch gestört würde, und da die
kritischere Hochspannungs-Ladespule geschützt ist, wird die Arbeitsweise der Schaltung unter ungünstigen Umgebungsbedingungen
wesentlich verbessert.
Ein weiterer und sehr erheblicher Vorteil besteht in der Vereinfachung der Herstellung, die durch die vorliegende
Erfindung erzielt wird. Es ergibt sich infolge sowohl der Herstellungs- als auch der Montagetechniken eine wesentlich
weniger aufwendige Schaltung.
Die vorliegende Erfindung kann in anderen speziellen Ausführungsformen verwirklicht werden, ohne daß von dem Grundgedanken und
den wesentlichen Merkmalen derselben abgewichen würde. Die vorstehend offenbarten Ausführungsformen sollen daher in jeder
Hinsicht als Beispiele angesehen werden und nicht als Einschränkungen des Schutzumfanges.
- 25 -
609818/0751
Claims (15)
- ? 5 4 61 7PatentansprücheZündschaltung mit Kondensatorentladung, enthaltend einen Zündkondensator, der aufgeladen wird durch den vom Motor bewirkten Umlauf eines magnetischen Gliedes in kraftlinienschneidender Nähe einer Aufladespule, bei welcher der Kondensator nach Maßgabe des vom Motor bewirkten Umlaufes eines magnetischen Gliedes in kraftlinienschneidender Nähe einer Auslösespule im wesentlichen über eine Reihenschaltung eines elektronischen Schalters und eines Hochspannungstransformators entladen wird, der mit einer Ionisationsstrecken-Entladungsvorrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bewirkung der Entladung des Zündkondensators wahlweise betätigbare Mittel zur Belastung des Kerns der Aufladespule enthalten, um so den Zündkondensator (14, 134) und den elektronischen Schalter (16; 126) vor Beschädigung infolge des weiteren Umlaufs des magnetischen Gliedes bei fehlender Leitfähigkeit des elektronischen Schalters zu schützen.
- 2. Zündschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten wahlweise betätigbaren Mittel einen von Hand betätigbaren Schalter (48, 68, 12o) enthalten.
- 3. Zündschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wahlweise betätigbaren Mittel wahlweise kurzschließbare Spulenmittel (32; 7o; 118) enthalten.
- 4. Zündschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wahlweise betätigbaren Mittel die Auslösespule (31; 116) enthalten.
- 5. Zündschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenmittel eine Spule (32; 7o; 118) enthalten, die wahlweise zu der Auslösespule (31; 72; 116) parallelschaltbar ist.- 26 -609818/0751
- 6. Zündschaltung mit Kondensatorentladung, enthaltend einen Zündkondensator, der aufgeladen wird durch den vom Motor bewirkten Umlauf eines magnetischen Gliedes in kraftlinienschneidender Nähe einer Aufladespule, bei welcher der Kondensator im wesentlichen über eine Reihenschaltung eines elektronischen Schalters und eines Hochspannungstransformator s entladen wird, der mit einer Ionisationsstrecken-Entladungsvorrichtung verbunden ist, und bei welcher diese Entladung durch eine Spannung ausgelöst wird, die durch den vom Motor bewirkten Umlauf eines magnetischen Gliedes in kraftlinienschneidender Nähe einer Auslösespule erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abschalten des Motors die Zündung der Ionisationsstrecken-Entladungsvorrichtung durch wahlweise Erdung der Auslösespule (31; 116) verhinderbar ist.
- 7. Zündschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die wahlweise Erdung der Auslösespule (31; 116) über eine weitere Spule (32; 118) erfolgt.
- 8. Zündschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die wahlweise Erdung der Auslösespule (72) über einen Widerstand (64) erfolgt.
- 9. Zündschaltung mit Kondensatorentladung, enthaltend einen Zündkondensator, der aufgeladen wird durch den vom Motor bewirkten Umlauf eines magnetischen Gliedes in kraftlinienschneidender Nähe einer Aufladespule, bei welcher der Kondensator nach Maßgabe des vom Motor bewirkten Umlaufes eines magnetischen Gliedes in kraftlinienschneidender Nähe einer Auslösespule im wesentlichen über eine Reihenschaltung eines elektronischen Schalters und eines Hoch-Sjsanamiifsfcransforisators entladen wird, der mit einer lonisationsstrecken-Entladiangsvorrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bewirkung der Entladung- des Eündkondensators (14) Schalt«ngsmittel enthalten, die mit der Auslösespule (31) verbunden sind603818/0751 - 27 -und durch welche der elektronische Schalter (16) aufsteuerbar und nach wesentlicher Entladung des Kondensators auf umgekehrte Vorspannung des elektronischen Schalters (16) zwangsumpolbar ist.
- 10. Zündschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsmittel eine Diode (26) enthalten, die zu dem elektronischen Schalter (16) und zu dem Zündkondensator (14) parallelgeschaltet ist und über welche ein Strompfad für den Signalverlauf der Auslösespule hergestellt wird, so daß der Zündkondensator (14) in einem zur Umkehrung der Vorspannung ausreichenden Maße aufgeladen wird.
- 11. Zündschaltung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Schaltungsmittel einen Spannungsteiler enthalten, welcher die Auslösespule mit der Steuerelektrode des elektronischen Schalters (16) verbindet, wobei ein Teil dieses Spannungsteilers ein gleichrichtendes Impedanzglied (38) parallel mit einem nicht-gleichrichtenden Impedanzglied (36) enthält.
- 12. Zündschaltung mit Kondensatorentladung, enthaltend einen Zündkondensator, der aufgeladen wird durch den vom Motor bewirkten Umlauf eines magnetischen Gliedes in kraftlinien— schneidender Nähe einer Aufladespule, bei welcher der Kondensator nach Maßgabe des vom Motor bewirkten Umlaufes eines magnetischen Gliedes in kraftlinienschneidender Nähe einer Auslösespule im wesentlichen über eine Reihenschaltung eines elektronischen Schalters und eines Hochspannungstransformators entladen wird, der mit einer Ionisationsstrecken-Entladungsvorrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bewirkung der Entladung des Zündkondensators (14) Mittel zur Verhinderung einer Aufsteuerung des elektronischen Schalters (16) durch äußere Einflüsse enthalten, durch welche Mittel ein Signal mit einer den Schalter leitend machenden Polarität in Abhängigkeit von der Polarität des Signals gedämpft wird.609818/0751- 28
- 13. Zündschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Mittel eine zwischen die Steuerelektrode des elektronischen Schalters (16) und Erde geschaltete Diode (46), eine zwischen die Ausgangselektrode des elektronischen Schalters (16) und Erde geschaltete Diode (44) und einen zwischen die Steuerelektrode und die Ausgangselektrode geschalteten Widerstand (4o) enthalten.
- 14. Zündschaltung mit Kondensatorentladung, enthaltend einen Zündkondensator, der aufgeladen wird durch den vom Motor bewirkten Umlauf eines magnetischen Gliedes in kraftlinien— schneidender Nähe einer Aufladespule, bei welcher der Kondensator nach Maßgabe des vom Motor bewirkten Umlaufes eines magnetischen Gliedes in kraftlinienschneidender Nähe einer Auslöse-spule im wesentlichen über eine Reihenschaltung eines elektronischen Schalters und eines Hochspannungstransformators entladen wird, der mit einer Ionisationsstrecken-Entladungsvorrichtung verbunden ist, und bei welcher eine wahlweise in den Zündstromkreis einschaltbares Abschaltspule vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß Auflade-, Auslöse- und Abschaltspule auf einen gemeinsamen Magnetkern gewickelt sind.
- 15. Zündschaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Spulen von einer durchgehenden Wicklung mit einer Zwischenanzapfung zur Trennung der Funktionen gebildet sind»§09818/0751Leerseite
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/514,603 US3960128A (en) | 1974-10-15 | 1974-10-15 | Capacitor discharge ignition system |
US05/615,514 US4169446A (en) | 1975-09-22 | 1975-09-22 | CDI Method and system with in phase coils |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2546128A1 true DE2546128A1 (de) | 1976-04-29 |
DE2546128C2 DE2546128C2 (de) | 1985-07-04 |
Family
ID=27058250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752546128 Expired DE2546128C2 (de) | 1974-10-15 | 1975-10-15 | Zündschaltung mit Kondensatorentladung für Brennkraftmaschinen |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6046267B2 (de) |
CA (1) | CA1078915A (de) |
DE (1) | DE2546128C2 (de) |
FR (1) | FR2288228A1 (de) |
GB (1) | GB1511576A (de) |
SE (1) | SE418102B (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011120462A1 (de) | 2011-12-07 | 2013-06-13 | Andreas Stihl Ag & Co. Kg | Zündschaltung |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3484677A (en) * | 1966-03-03 | 1969-12-16 | Phelon Co Inc | Breakerless magneto ignition system |
US3654910A (en) * | 1970-08-10 | 1972-04-11 | Systemmatics Inc | Capacitor discharge ignition circuit |
DE2257489A1 (de) * | 1971-11-23 | 1973-05-30 | Brunswick Corp | Synchrongeneratorgespeiste zuendanlage mit kapazitiver entladung |
DE2242354A1 (de) * | 1972-08-29 | 1974-03-14 | Bosch Gmbh Robert | Zuendanlage fuer brennkraftmaschinen |
DE2313273A1 (de) * | 1973-03-16 | 1974-09-26 | Bosch Gmbh Robert | Zuendanlage mit speicherkondensator fuer brennkraftmaschinen |
-
1975
- 1975-10-07 GB GB4107775A patent/GB1511576A/en not_active Expired
- 1975-10-09 CA CA237,326A patent/CA1078915A/en not_active Expired
- 1975-10-14 FR FR7531373A patent/FR2288228A1/fr active Granted
- 1975-10-14 SE SE7511321A patent/SE418102B/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-10-14 JP JP12297675A patent/JPS6046267B2/ja not_active Expired
- 1975-10-15 DE DE19752546128 patent/DE2546128C2/de not_active Expired
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3484677A (en) * | 1966-03-03 | 1969-12-16 | Phelon Co Inc | Breakerless magneto ignition system |
US3654910A (en) * | 1970-08-10 | 1972-04-11 | Systemmatics Inc | Capacitor discharge ignition circuit |
DE2257489A1 (de) * | 1971-11-23 | 1973-05-30 | Brunswick Corp | Synchrongeneratorgespeiste zuendanlage mit kapazitiver entladung |
DE2242354A1 (de) * | 1972-08-29 | 1974-03-14 | Bosch Gmbh Robert | Zuendanlage fuer brennkraftmaschinen |
DE2313273A1 (de) * | 1973-03-16 | 1974-09-26 | Bosch Gmbh Robert | Zuendanlage mit speicherkondensator fuer brennkraftmaschinen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE418102B (sv) | 1981-05-04 |
SE7511321L (sv) | 1976-04-20 |
CA1078915A (en) | 1980-06-03 |
JPS6046267B2 (ja) | 1985-10-15 |
GB1511576A (en) | 1978-05-24 |
FR2288228B1 (de) | 1980-01-25 |
JPS5231238A (en) | 1977-03-09 |
FR2288228A1 (fr) | 1976-05-14 |
DE2546128C2 (de) | 1985-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1954874C3 (de) | Zündeinrichtung fur eine Brennkraftmaschine | |
DE2258288C2 (de) | Zündanlage für Brennkraftmaschinen | |
DE2137204C3 (de) | Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen | |
DE2709653C2 (de) | ||
DE2362472C3 (de) | Zündanlage mit Magnetgenerator für Brennkraftmaschinen | |
DE2314559C2 (de) | Zündanlage für Brennkraftmaschinen mit einem Magnetzünder | |
DE2242334A1 (de) | Gleichstromsteuerschaltung | |
DE1920884A1 (de) | Zuendvorrichtung fuer Brennkraftmaschinen mit kapazitiver Speicherung | |
DE2158138A1 (de) | Hochfrequenz-Zündanordnung mit ungedämpften Wellen für Verbrennungsmotoren | |
DE19912121A1 (de) | Reihenschlußmotor | |
DE2639794A1 (de) | Zuendschaltung mit kapazitiver entladung | |
DE1539223C3 (de) | Funkenzündschaltung für Fahrzeug-Brennkraftmaschinen | |
DE2920831C2 (de) | Zündanlage für Brennkraftmaschinen mit einem Magnetgenerator | |
DE2448675C3 (de) | Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen | |
DE2057520C3 (de) | Elektronische Zündschaltung für Brennkraftmaschinen | |
DE2261923C2 (de) | Zündanlage für Brennkraftmaschinen | |
DE1952603A1 (de) | Zum Betrieb einer Brennkraftmaschine dienende Zuendeinrichtung | |
DE2455201A1 (de) | Verbrennungsmotor-zuendungssystem | |
DE2546128A1 (de) | Zuendschaltung mit kodensatorentladung fuer verbrennungskraftmaschinen | |
DE2405382C2 (de) | Einrichtung zur Drehzahlbegrenzung von Brennkraftmaschinen | |
DE2531278C3 (de) | Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen | |
DE2648517A1 (de) | Zuendeinrichtung fuer brennkraftmaschinen | |
DE1539225B2 (de) | Funkenzuendschaltung fuer brennkraftmaschinen | |
EP0230405B1 (de) | Zündanlage für brennkraftmaschinen mit einem magnetgenerator | |
DE3037113C2 (de) | Zündschaltung für einen Fremdzündungs-Verbrennungsmotor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: BEHN, K., DIPL.-ING. MUENZHUBER, R., DIPL.-PHYS., |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BLACK & DECKER, INC. (EINE GESELLSCHAFT N.D.GES.D. |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MCCULLOCH CORP. (EINE GES. N.D. GESETZEN D. STAATE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: MUENZHUBER, R., DIPL.-PHYS., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |