DE2555167C3 - Magnetzündanlage für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetzündanlage für eine Brennkraftmaschine, mit einem von der Brennkraftmaschine angetriebenen Wechselstrom-Magnetgenerator, dessen Generatorwicklung mit einer Energiespeicherschaltung zur Erzeugung der Zündenergie für eine in der Brennkraftmaschine angeordnete Zündkerze verbunden ist, mit einem Schaltelement, über dessen Steuerelektrode die Erzeugung der Zündenergie steuerbar ist, und mit einem Zündsignalgencrator, der ein mit der Drehbewegung des Magnetgenerators synchrones Zündverstellsignal erzeugt und der Steuerelektrode des Schaltelementes als Triggersignal für die Erzeugung der Zündenergie zuführt. Aus der DE-OS 24 15 465 ist bereits eine kontaktfreie

Kondensatorzündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Magnetgenerator als Energiequelle bekannt, bei der die Vorstellung des Zündzeitpunktes von einem Zündsignalgenerator gesteuert wird, der einen ersten und einen zweiten Transformator sowie einen ersten und einen zweiten Thyristor aufweist Hierbei stellt der erste Transformator den eigentlichen Zündsignalgenerator dar, während der zweite Transformator im wesentlichen eine Umkehr der Drehrichtung der Brennkraftmaschine verhindern soll. Dies wird dadurch erreicht, daß bei Drehung der Brennkraftmaschine in Vorwärtsrichtung der zweite Thyristor durchschaltet und damit die Sekundärwicklung des zweiten Transformators kurzschließt, was zu einer die Aufladung eines Speicherkondensators ermöglichenden Sperrung des ersten Thyristors führt, während der zweite Thyristor bei Drehung der Brennkraftmaschine in Rückwärtsrichtung sperrt, so daß die nunmehr an der Steuerelektrode des ersten Thyristors anliegende Sekundärspannung des zweiten Transformators diesen unter Kurzschließung der an dem ersten Thyristor abfallenden Ladespannung durchschaltet und damit eine Aufladung des Speicherkondensators verhindert Das Ausgangssignal des zweiten Transformators hat somit im Normal-Betriebszustand der Brennkraftmaschine keinerlei Auswirkungen auf die Zündzeitpunktverstellung, die allein mittels des als Zündsignalgenerator wirkenden ersten Transformators in der üblichen, lediglich begrenzte Ververstellmöglichkeiten erlaubenden Weise erfolgt

Außerdem ist es aus der DE-AS 16 39 118 bekannt einen Thyristor mittels zweier, in Generatorwicklung induzierter Spannungen zur Erzeugung eines Zündimpulses für die Zündkerze einer Brennkraftmaschine über eine Zenerdiode zu steuern. Bei sehr niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine wird der Steuerelektrode dieses Thyristors zunächst kein Signal zugeführt da die positiven Halbwellen der in einer der Generatorwicklungen induzierten ersten Spannung von der Zenerdiode gesperrt werden. Wenn sodann die positiven HalHwellen der in der anderen Generatorwicklung induzierten größeren zweiten Spannung anliegen, wird die Zenerdiode zur Steuerung des Thyristors und Einleitung der Zündung durchgeschaltet. Bei höheren Drehzahlen legen die dann die Zenerdiode durchschallenden positiven Halbwellen der ersten Spannung d'e Vorve'stellung des Zün Zeitpunktes fest Bei niedrigen Drehzahlen bestimmen somit nur die positiven Halbwellen einer Spannung die Zündverstellung, während bei höheren Drehzahlen auch die positiven Halbwellen d.*>· anderen Spannung den Schwellenwert der Zenerdiode überschreiten und damit wirksam we'den. D. h, die negativen Halbwellen beider Spannungen werden durch entsprechende Dioden unterdrückt, während allein die positiven Halbwellen zur Beschleunigung, jedoch nicht zur Verzögerung der Zündzeitpunktverstellung ausgenutzt werden. Hierbei Findet keine Überlagerung der positiven Halbwellen statt, sondern diese werden im durchgeschalteten Zustand der Zenerdiode der Steuerelektrode ües Thyristors getrennt zugeführt. Darüber hinaus erfolgt die Vorverstellung des Zündzeitpunktes stufenartig und nicht kontinuierlich.

Darüber hinaus sind aus der JP-AS 48 44 698 und der JP-OS 48 45 721 Zündanlagen zur Vorverstellung des Zündzeitpunktes bekannt, bei denen ein Steuerthyristor in Abhängigkeit vo.i dem Ausgangssignal zweier, unterschiedliche Windunp«zahlen aufweisender Signalspulen eines Wechselstromgenerators zur Aufladung eines Speicherkondensators gesteuert wird, was jedoch insofern nachteilig ist, als nur bestimmte positive und keine negativen Vorverstellungen des Zündzeitpunkte!. möglich sind, wobei darüberhinaus aufgrund der Tatsache, daß die Verstellung des Zündzeitpunktes in direkter Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Signalspulen erfolgt eine genaue Vorverstellung des Zündzeitpunktes schwierig ist und die Verwendung

ίο unterschiedlicher Signalspulen erfordert

Insbesondere bei mit hohen Drehzahlen betreibbaren Zweitakt-Brennkraftmaschinen für Rennzwecke od. dgl. ist jedoch eine Zündanlage erforderlich, die zur Verbesserung des Wirkungsgrades der Brennkraftma schine eine relativ schnelle Verzögerung der Zündzeit- punktvorverstellung bei Drehzahlen nahe der Maximaldrehzahl ermöglicht Ferner ist es bei Viertakt-Brennkraftmaschinen erwünscht daß bei Drehzahlwerten nahe der Leerlaufdrehzahl eine schnelle Vorverstel- lung des Zündzeitpunktes erfolgen kann.

Darüber hinaus ist es häufig erwünscht die Zündzeitpunktverstellung einer Brennkraftmaschine bei Drehzahlen im Bereich der Maximaldrehzadl derart zu verstellen, daß ein Oberdrehen der Brennkraftmaschine verhindert wird

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Magnetzündanlage eier in Rede stehenden Art zu schaffen, die auf einfache Weise eine beliebige Steuerung der Zündzeitpunktverstellung gestattet und insbesondere bei hohen Drehzahlen sowohl eine Beschleunigung als auch eine Verzögerung der Vorverstellung des Zündzeitpunktes ermöglicht

Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst daß eine Zündzeit punkt-Steuerschaltung über eine Zenerdiode derart mit dem Zündsignalgenerator verbunden ist daß ihr mit der Drehbewegung des Magnetgenerators synchrones Steuersignal bei Überschreiten der Schwellenspannung der Zenerdiode dem Zündverstellsignal des Zündsignal generators zur Beschleunigung oder Verzögerung der Zündpunktverstellung überlagert wird.

Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine einen vorgebbaren Wert überschreitet wird somit die Zenerdiode durchgeschaltet und das Ausgangssignal der Steuerschaltung dem Zündverstellsignal überlagert was eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Zündverstellsignals zur Folge hat. Damit kann in Abhängigkeit von vorbestimmbaren Drehzahlwerten der Brennkraftmaschine durch wahlweise Beschleuni gung und Verzögerung der Zündzeitpunktverstellung eine Zündverstellkennlinie mit den jeweiligen Erfordernissen beliebig anp&sbarem Verlauf erhalten werden, insbesondere bei mit hoher Drehzahl betreibbaren Brennkraftmaschinen für Rennzwecke u.dgl. sowohl zu ■ Verbesserung der Leistung einer solchen Brennkraftmaschine als auch zur Verhinderung eines Überdrehens von Vorteil ist

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausfuhrungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 ist ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der Magnetzündanlage.

F i g. 2 ist ein Kurvenformdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der ^;i F i g. 1 gezeigten Zündanlage.

F i g. 3 ist ein Zündzeitsteuerungs-Kennlinien-Diagramm der in F i g. 1 gezeigten Zündanlage.

F i g. 4 ist ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der Magnetzündanlage.

Fig.5 und 6 sind Zündzeitsteuerungs-Kennlinien-Diagramme der in F i g. 4 gezeigten Zündanlage.

Fig.7 und 8 sind Schaltbilder eines dritten bzw. vierten Ausführungsbeispiels der Zündanlage.

F i g. 9 ist ein Kurvenform-Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der in F i g. 8 gezeigten Zündanlage.

Fig. 10 ist ein Zündzeitsteuerungs-Kennlinien-Diagramm der in F i g. 8 gezeigten Zündanlage.

Fig. 11,12,13 und 14 sind Schaltbilder eines fünften, sechsten, siebten bzw. achten Ausfuhrungsbeispiels der Zündanlage.

Fig. 15 ist ein Kurvenform-Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 14 gezeigten Zündanlage.

Fig. 16 ist ein Schaltbild eines neunten Ausführungsbeispiels der Zündanlage.

Fig. 17 ist ein Kurvenform-Diagramm zur Erläuteist sowohl mit einem Ende der Sekundärwicklung 9b als auch mit der Torelektrode des Thyristors 8 verbunden Das Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Transformator der eine zwischen die Diode 3 und den Kondensator 4 geschaltete Primärwicklung 14a und eine zwischen die Torelektrode und die Kathode des Thyristors 8 geschaltete Sekundärwicklung 14f> aufweist; 15 und 16 sind eine Zenerdiode und eine Diode, die in Reihe zwischen die Sekundärwicklung 14ft des Transformators

ίο 14 und die Torelektrode des Thyristors 8 geschaltet sind 17 und 18 sind ein Temperaturkompensations-Thermistör und ein Widerstand, die in Reihe zwischen die Torelektrode und die Kathode des Thyristors 8 geschaltet sind. In der Zeichnung bezeichnen Punkte an den Transformatoren 9 und 14 ihre AnschdiBseiter positiver Polarität.

Die Arbeitsweise des ersten Ausführungsbeispiels mil dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird nunmehr beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist dr

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Zündanlage.

Fig. 18 ist ein Zündzeitsteuerungs-Kennlinien-Diagramm der in F i g. 16 gezeigten Zündanlage.

Fig. 19 ist Schaltbild eines zehnten Ausführungsbeispiels der Zündanlage.

Fig.20 ist ein Kurvenform-Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 19 gezeigten Zündanlage.

Fig.21 ist ein Zündzeitsteuerungs-Kennlinien-Diagramm der in F i g. 19 gezeigten Zündanlage.

F i g. 22 ist ein Schaltbild eines elften Ausführungsbeispiels der Zündanlage.

In der das erste Ausführungsbeispiel darstellenden F i g. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 1 und 2 die bekannten Kondensatorladewicklungen bzw. -spulen eines Wechselstromgenerators mit Permanentmagnet (der nachstehend als Magnetgenerator bezeichnet wird), wobei nämlich mit dem Bezugszeichen 1 eine Hochdrehzahl-Kondensatorladewicklung mit einer kleinen Windungsanzahl zur Erzeugung eines großen Ausgangssignals bei hohen Maschinendrehzahlen bezeichnet ist, während mit dem Bezugszeichen 2 eine Niederdrehzahl-Kondensatorladewicklung mit einer großen Anzahl von Windungen zum Erzeugen einer großen Ausgangsspannung bei niedrigen Maschinengeschwind'gkeiten bezeichnet ist, und wobei die Kondensatorladewicklungen 1 und 2 miteinander in Serie geschaltet sind. Mit 3 ist eine mit den Kondensatorladewicklungen 1 und 2 in Reihe geschaltete Diode, mit 4 ein Kondensator und mit 5 eine in Reihe mit dem Kondensator 4 geschaltete Diode bezeichnet Das Bezugszeichen 6 be7eichnet eine Zündspule, die eine zu der Diode 5 parallel geschaltete Primärwicklung 6a sowie eine an eine im Zylinderkopf einer Maschine angebrachte Zündkerze 7 angeschlossene Sekundärwicklung %b aufweist; 8 ist ein Thyristor oder ein Halbleiterschaltelement, dessen Anode an den Kondensator 4 angeschlossen ist; 9 ist ein Transformator mit einer über eine Diode 10 zu der Kondensatorladewicklung 2 für niedrige Drehzahl parallel geschalteten Primärwicklung 9a und einer zwischen die Torelektrode und die Kathode des Thyristors 8 geschalteten Sekundärwicklung 9b. Mit 12 ist eine zwischen der Kondensatorladewicklung 2 für niedrige Drehzahl und der Masse angeschlossene Diode und mit 11 und 13 sind zwischen der Kondensatorladewicklung 1 für hohe Drehzahl und die r»'asse geschaltete Dioden bezeichnet. Ein Verbindungspunkt zwischen den Dioden 11 und 13 generator) zweipoliger Art und erzeugt bei jeder Maschinendrehung eine Schwingung der Wechselstrom-Ausgabe. Die Wechselspannung wird daher nicht nur in der Kondensatorladewicklung 1 für hohe Drehzahl mit einer relativ kleinen Anzahl von Windungen erzeugt, die für das hauptsächliche Laden des Kondensators 4 bei hohen Maschinendrehzahlen geeignet ist, sondern auch in der Kondensatorladewicklung 2 f\i' niedrige Drehzahlen, die eine relativ große Anzahl von Windungen aufweist und die für das hauptsächliche Laden des Kondensators 4 bei niedrigen Maschinendrehzahlen geeignet ist Wenn sich folglich bei niedrigen Maschinendrehzahlen »n den Kondensatorladewicklungen 1 und 2 eine ins Positive gehende Spannung zu entwickeln beginnt, wird der Kondensator 4 gemäß der Darstellung durch eine ausgezogenen Linie bei (a) in F i g. 2 durch einen Strom geladen, der von den Kondensatorladewicklungen 1 und 2 über einen Schaltkreis fließt, der aus der Kondensatorladewicklung

*o 2 für niedrige Drehzahlen, der Kondensatorladewicklung 1 für hohe Drehzahlen, der Diode 3, der Primärwicklung 14a, des Transformators 14, dem Kondensator 4, einer Parallelschaltung aus der Diode 5 und der Primärwicklung 6a, der Masse und der Diode 12

*5 in dieser Reihenfolge besteht. In Fig.2 stellt die Abszisse den Drehwinkel des Magnetgenerators (d. h der Maschine) dar. Unter der Annahme, daß die Spannung über der Sekundärwicklung 14έ> unter unbelastetem Zustand gemessen ist, entsteht die durch eine ausgezogene Linie bei (c) in F i g. 2 gezeigte Spannung über dieser Wicklung. Wenn die ins Negative gehende Spannung dieser vorgenannten unbelast*en Spannung einen vorbestimmten Wert überschreitet, bei dem die Zenerdiode 15 leitend wird, entsteht über der Sekundärwicklung 146 die durch eine ausgezogene Linie bei (d) in F i g. 2 gezeigte Spannung, wodurch zwischen der Torelektrode und der Kathode des Thyristors 8 die durch die gestrichelte Linie L bei (b) in F i g. 2 gezeigte Spannung auftritt Diese Spannung hat jedoch infolge einer umgekehrten bzw. gegenpoligen Vorspannung in negativer Richtung keinen Einfluß auf die Leitfähigkeit des Thyristors 8. Wenn die erzeugte Spannung in den Kondensatorladewicklungen 1 und 2 ihre Richtung vom Positiven zum Negativen umkehrt, wird die in der Kondensatorladewicklung 2 für niedrige Drehzahlen erzeugte Spannung über die Primärwick-I..~~ O- *J~*. T*-~—.-f-^—~.,.»_A«. Ck ..-.-4 AIn VMf^Ar- <Λ lung 7<i uco ι ι auaiüi maim 3 ^ utiu uic L/iuul Iu kurzgeschlossen und die Ausgangsspannung der Sekun-

därwicklung 96 des Transformators 9 bewirkt, daß die Spannung zwischen der Torelektrode und der Kathode des Thyristors 8 zu einer Spannung wird, die der Darstellung durch einen ausgezogene Linie bei (b) in F i g. 2 entspricht. V/enn die Tor-Spannung des Thyri- ■> stors 8 den Trigger-Pegel des Thyristors 8 erreicht, wird dieser eingeschaltet und die an dem Kondensator 4 gespeicherte Ladung über einen Schaltkreis entladen, der aus 4 -m Kondensator 4, dem Thyristor 8, der Masse und der Primärwicklung 6a der Zündspule 6 besteht, was in eine Erzeugung einer Hochspannung in der Sekundärwicklung 66 der Zündspule 6 zur Folge hit, so daß dadurch ein Zündfunke an der Zündkerze 7 verursacht wird. Die Diode 5 dient dazu, zur Verlängerung der Zündbogendauer des Zündfunkens an der Zündkerze 7 ii den Strom in der Primärwicklung 6a der Zündspule 6 weiterfließen zu lassen. Bei Betrieb mit hoher Maschinendrehzahl wird der Kondensator 4 gemäß der Darstellung durch die strichpunktierte Linie bei (a) in F i g. 2 hauptsächlich durch einen Strom geladen, der 2» von der Kondensatorladewicklung 1 für hohe Drehzahlen über einen Schaltkreis fließt, der aus der KondensaiurliJewicklung 1 für hohe Drehzahlen, der Diode 3, der Primärwicklung 14a, des Transformators 14, dem Kondensator 4, der Parallelschaltung aus der Diode 5 und der Primärwicklung 6a der Zündspule 6, der Masse, der Diode 13 und der Diode 11 besteht. Während dieser Aufladeperiode nimmt das in der Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 erzeugte Ausgangssignal in unbelastetem Zustand die durch die strichpunk- w tierte Linie bei (c) in F i g. 2 dargestellte Form an, wogegen das im belasteten Zustand erzeugte Ausgangssignal zu einem Signal entsprechend der Darstellung durch strichpunktierte Linie bei (d)\n F i g. 2 wird. Wenn sich die Ausgangsspannungen der Kondensatorlade- <^r> wicklungen 1 und 2 umkehren, erzeugt bei Messung unter unbelastetem Zustand die Sekundärwicklung 96 die Ausgangsspannung gemäß der Darstellung durch die strichpunktierte Linie bei (b)\n Fig. 2. Ein Teil der negativen Halbwelle der durch die ürichpunktierte *o Linie bei (d) in F i g. 2 gezeigten Ausgangsspannung der Sekundärwicklung 146 überlappt jedoch einen Teil der Ausgangsspannung der Sekundärwicklung 96: wodurch die durch die gestrichelte Linie H bei (b) in F i g. 2 gezeigte Ausgangsspannung schließlich der Torelektrode des Thyristors 8 zugeführt wird, so daß daher die Zündzeitsteuerung verzögert wird. In diesem Fall kann abhängig von dem Zener-Spannungswert (Durchbruchspannung) der Zenerdiode 15 und der Anzahl verwendeter Dioden 16 die Zündzeitsteuerung bei w hohen Maschinendrehzahlen gemäß der Darstellung durch die Kurven a bis e in F i g. 3 verändert werden. Beispielsweise stellt in Fig.3 die Kurve a die Zündzeitsteuerungs-Kennlinie dar, die erzielt wird, wenn die Zenerspannung der Zenerdiode 15 gleich 12 v> Volt ist und eine einzige Diode 16 verwendet wird, während die Kurven 6, c, d bzw. e die Zündzeitsteuerungs-Kennlinien bei einer Zener-Spannung der Zenerdiode 15 von 6 Volt unter Verwendung von 3,2 bzw. 1 Einheit für die Diode 16, bzw. die Zündzeitsteuerungs-Kennlinie sind, wenn die Zenerdiode 15 weggelassen ist und eine einzelne Diode 16 verwendet wird. Weiterhin stellt die Kurve /"die Zündzeitsteuerungs-Kennlinie dar, die erhalten wird, wenn die Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 leerläuft

In der Fig.4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, das von dem ersten AusfOhrungsbeispic! gemäß F i g. 1 dadurch abweicht, daß die Primärwicklung 9a des Transformators 9 in Reihe mit der Primärwicklung 14* des Transformators 14 geschaltet ist, welcher die Zündersteuerung bei hohen Maschinendrehzahlen steuert, wobei die sich ergebende Reihenschaltung parallel zu den Kondensatorladewicklungen I und 2 geschaltet ist, und daß zwischen die Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 und die Torelektrode des Thyristors 8 ein Widerstand 40 geschaltet ist. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Ausgangsspannung der Hochdrehzahl-Kondensatorladewicklung 1 mit einer relativ kleinen Anzahl von Windungen hauptsächlich an die Transformatoren 9 und 14 so angelegt, daß im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel das Ausmaß der Zündzeitpunkt-Vorverstellung bei niedrigen Maschinendrehzahlen erhöht und das Ausmaß der Zündpunkt-Verzögerung bzw. Späteinstellung bei mittleren Maschinendreh zahlen vermindert werden kann. Da ferner gemäß der Darstellung 3(e) in F i g. 2 die Sekundär-Ausgangsspannung des Transformators 14 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel in der Phase hinter der Sekundär-Ausgangsspannung des Transformators 14 bei dem ersten Ausführungsbeispiels gemäß der Darstellung 3(d) in I ι g. 2 in der Phase nacheilt, so daß der relativ frühe Anstiegsteilbereich der Kurvenform zur Erzeugung eines bei (f) in F i g. 2 dargestellten Zündsignals verwendet wird und die sich ergebende Zündzeitsteuerungs-Kennlinie sich als diejenige bei Verminderung der Zenerspannung um die Zenerspannung der Diode 15 erweist, ist es möglich, die Zündzeitpunktverzögerung bzw. -Späteinstellung gemäß der Darstellung in den Fig.5 und 6 bei niedrigen ·Maschinendrehzahlen beginnen zu lassen. In der Fig.5, die die ohne den Widerstand 40 des in F i g. 4 gezeigten Ausführungsbeispiels erhaltenen Zündzeitsteuerungs-Kennlinien zeigt, stellt nämlich die Kurve a die Zündzeitsteuerungs-Kennlinie dar, die erhalten wird, wenn die Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 leerläuft, während die Kurven b, c, d, eund fd'ie Zündzeitsteuerungs-Kennlinien darstellen, die erhalten werden, wenn die Zenerspannung der Zenerdiode 15 zu 30,24,18,12 bzw. 6 Volt gewählt ist, und die Kurve g die Zündzeitsteuerungs-Kennlinie darstellt, die erhalten wird, wenn die Zenerdiode 15 weggelassen und nur die Diode 16 an die Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 angeschlossen wird. In der F i g. 6 sind die Kurven a und 6 die Zündzeitsteuerungs-Kennlinien, wenn die Zenerspannung der Zenerdiode 15 zu 12 bzw. 18 Volt gewählt und der Widerstand 40 nicht verwendet wird, die Kurven a' und a" die Zündzeitsteuerungs-Kennlinien, wenn die Zenerspannung der Zenerdiode 15 gleich 12 Volt ist und der Widerstandswert des Widerstandes 40 zu 180 bzw. 470 Ohm gewählt wird, und die Kurven 6' und 6" die Zündzeitsteuerungskennlienien, wenn die Zenerspan· nung der Zenerdiode 15 zu 18VoIt und der Widerstandswert des Widerstandes 40 zu 180 bzw. 470 Ohm gewählt wird. Die mit gestrichleter Linie dargestellte Kurve c in F i g. 6 ist die Zündzeitsteuerungs-Kennlinie, wenn die Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 leerläuft. Andererseits stellt bei (e) in F i g. 2 die ausgezogenen Linie die in der Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 bei niedrigen Maschinendrehzahlen erzeugte unbelastete Ausgangsspannung, die strichpunktierte Linie die in der Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 bei hohen Maschinendrehzahlhen erzeugte unbelastete Spannung und die gestrichelte Linie die in einer Richtung in der Sekundärwicklung146 des Transformators 14 erzeugte Ausgangsspannung bei

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Last dar, wobei bei Betrieb mit hoher Maschinendrehzahl ihre Kurvenform die gleiche Form besitzt wie die durch die strichpunktierte Linie gezeigte unbelastete Ausgangsspannung, weil die Ausgangsspannung der anderen Richtung unter Last durch die Diode 16 gesperrt ist. Bei (f) in F i g. 2 ist die ausgezogene Linie die zwischen die Torelektrode und die Kathode des Thyristors 8 angelegte Spannung bei niedrigen Maschinendrehzahlen, iie strichpunktierte Linie die zwischen die Torelektrode und die Kathode des Thyristors 8 angelegte Spannung bei hohen Maschinendrehzahlen mit unbelasteter bzw. leerlaufender Sekundärwicklung 146 des Transformators 14, und die gestrichelte Linie H die zwischen die Torelektrode und die Kathode des Thyristors 8 angelegte Spannung bei hohen Maschinendrehzahelen im Falle ftes Anschließen der Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 gemäß der Darstellung in Fig.4; zusätzlich zu dieser durch die gestrichelte Linie H dargestellte Spannung liegt die Spannung zwischen der Torelektrode und der Kathode des Thyristors 8, die die gleiche Kurvenform aufweist wie die durch die strichpunktierte Linie dargestellte und bei unbelasteter Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 erzeugte Spannung.

In der Fig. 7 ist ein drittes Ausführungsbeispiel dargestellt, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. I darin unterscheidet, daß anstelle der Verwendung des Zündungs-Transformators 9 die Torelektrode des Thyristors 8 direkt mit der Kathode der Diode 12 verbunden ist und die Ausgangsspannung von der Kondensatorladewicklung 2 für niedrige Drehzahlen in der Nichtladerichtung über die Diode 11 direkt zwischen die Torlektrode und die Kathode des Thyristors 8 angelegt ist Das dritte Ausführungsbeispiel arbeitet praktisch auf die gleiche Weise wie das er jte Ausführungsbeispiel.

Die Fig.8 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Zündanlage, das sich von dem zweiten Ausführungsbeiipiel nach Fig.4 dadurch unterscheidet, daß die Polaritäten der Sekundärwicklung 146 des Transformators 14, der Zenerdiode 15 und der Diode 16 umgekehrt lind und daß der Widerstand 40 weggelassen ist. Die Arbeitsweise des vierten Ausführungsbeispiels ist die folgende: In der Kondensatorladewicklung 1 für hohe Drehzahlen, die eine relativ kleine Anzahl von Windungen besitzt und die zum Laden des Kondensators 4 hauptsächlich bei hohen Maschinendrehzahlen geeignet ist, und in der Kondensatorladewicklung 2 für niedrige Drehzahlen, die eine relativ große Anzahl von Windungen aufweist und die zum Laden des Kondensators 4 hauptsächlich bei niedrigen Maschinendrehzahlen geeignet ist, wird bei jeder Umdrehung der Maschinen eine Schwingung der Wechselspannung erzeugt Wenn sich bei Betrieb der Maschine mit einer niedrigen Drehzahl in den Kondensatorladewicklungen 1 und 2 ins Positive gehende Spannung zu entwickeln beginnt, wird der Kondensator 4 gemäß der Darstellung durch die ausgezogene Linie bei (a) in F i g. 9 durch einen Strom geladen, der von den Kondensatorladewicklungen 1 und 2 über einen Stromkreis fließt welcher die Kondensatorladewicklung 2 für niedrige Drehzahlen, die Kcndensatorladewicklung 1 für hohe Drehzahlen, die Diode 3, den Kondensator 4, eine Parallelschaltung aus der Diode 5 und der Primärwicklung 6a der Zündspule 6 sowie die Masse enthält Wenn die in den Kondensatorladewicklungen 1 und 2 erzeugte Spannung ihre Richtung vom Positiven zum Negativen umkehrt, wird die Ausgangsspannung der Kondensatorladewicklung 2 für niedrige

Drehzahlen über die Diode 11 kurzgeschlossen, die Ausgangsspannung der Kondcnsatorladcwicklung 1 für hohe Drehzahlen wird jedoch über einen Schaltkreis kurzgeschlossen, der die Konderisatorladewicklung 1 für hohe Drehzahlen, die Kondensatorladewicklung 2 für niedrige Drehzahlen, die Masse, die Primärwicklung 9A des Transformators 9, die Primärwicklung 14a des Transformators 14 und die Diode 10 umfaßt. Folglich wird in der Sekundärwicklung 96 des Transformators 9

ίο die durch die ausgezogene Linie bei (b) in Fig.9 gezeigte Ausgangsspanriung erzeugt und dann zwischen die Torelektrode und die Kathode des Thyristors 8 angelegt. Wenn sich dies ereignet, wird der Thyristor 8 eingeschaltet und die in dem Kondensator 4 gespeicherte Spannung über einen Schaltkreis entladen, der den Kondensator 4, den Thyristor 8, die Masse und die Primärwicklung 6a der Zündspule 6 enthält, so daß daher eine Hochspannung in der Sekundärwicklung 66 der Zündspule 6 erzeugt und an der Zündkerze 7 ein Zündfunken hervorgerufen wird. Obgleich andererseits gleichzeitig mit der Erzeugung der Ausgangsspannung in der Sekundärwicklung 96des Transformators 9 in der Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 die durch die ausgezogene Linie bei (c) in F i g. 9 gezeigte Ausgangsspannung erzeugt wird, ist deren Größe bei Betrieb der Maschinen mit einer niedrigen Drehazahl klein und folglich wird die Zenerdiode 15 nicht leitend gemacht, was zur Folge hat daß kein Strom über einen Schaltkreis fließt, der die Sekundärwicklung 146 des Transformators 14, die Zenerdiode 15, die Diode 16 und die Torelektrode und Kathode des Thyrsitors 8 enthält, so daß dadurch der Thyristor 8 durch die Ausgangsspannung der Sekundärwicklung 146 in keiner Weise beeinflußt wird. Die Ladung des Kondensators 4 bei hohen Maschinendrehzahlen wird durch einen Strom bewerkstelligt, der von der Kondensatorladewicklung I für hohe Drehzahlen über einen Schaltkreis fließt der die Kondensatorladewicklung I für hohe Drehzahlen, die Diode 3. den Kondensator 4, eine Parallelschaltung aus der Primärwicklung 6a der Zündspule 6 und der Diode 5. die Masse und die Diode 11 enthält, so daß daher der Kondensator 4 gemäß der Darstellung durch die strichpunktierte Linie bei (a)in F i g. 9 gelaoen wird. Wenn die Ausgangsspannungen der Kondensatorladewicklungen 1 und 2 am Ende umkehren, würde durch die Ausgangsspannung der Sekundärwicklung 96 des Transformators 9 auf die gleiche Weise wie bei niedrigen Maschinendrehzahlen die durch die strichpunktierte Linie bei (b) in F i g. 9 gezeigte Spannung

w über die Torelektrode und die Kathode des Thyristors 8 angelegt werden, wenn die Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 leerlaufen würde.

Da jedoch die Maschinendrehzahl ansteigt steigt die sekundäre Ausgangsspannung des Transformators 14 gemäß der Darstellung durch die gestrichelte Linie bei (c) in F i g. 9 an und wird ausreichend groß, die Zenerdiode 15 leitend zu machen, so daß dadurch von der Sekundärwicklung 146 ein Strom über einen Schaltkreis zu fließen beginnt der die Sekundärwicklung 146 des Transformators 14, die Zenerdiode 15m die Diode 16, eine Parallelschaltung der Torelektrode und der Kathode des Thyristors 8 und der Sekundärwicklung 96 des Transformators 9 und die Masse enhält Folglich wird gemäß der Darstellung durch die gestrichelte Linie bei (b) in Fig.9 als Ergebnis einer Kombination der Ausgangsspannung des Transforma- ;ors 9 und der Ausgangsspannung des Transformators 14 die über die Torelektrode und die Kathode des

y 8 angelegte kombinierte Eingangsspannung

größer, wodurch die ZOndpunktlüge des Thyristors 8 vorverlegt wird, d. h„ die Zündzeitsteuerung vorverstellt wird. Auf gleiche Weise wie bei niedrigen Maschinen-Jrehzahlen verursacht der Leitzustand des Thyristors 8 an der Zündkerze 7 einen Zündfunken. Die sich ergebenden Zündzeitsteuerungs-Kennlinien nehmen die in F i g. IO gezeigte Form an.

Inder Fig. 10 ist die Kurve adieZündzeitsteuerungs-Kennlinie bei leerlaufender Sekundärwicklung 146 des Transformators 14, die Kurven b, c. d und e zeigen jeweils die Zündzeitsieuerungs Kennlinien, wenn die Zenerspannung der Zenerdiode 15 zu 12,6,4 bzw. 2 Volt gewählt ist, und die Kurven f und g stellen die Zündzeitsteuerungs-Kennlinien dar, wenn die Zenerdiode 15 weggelassen ist und statt dessen für die Diode 16 zwei Einheiten bzw. eine Einheit verwendet wird. Wie der Fig. 10 zu entnehmen ist, kann die Zündvorverstelking abhängig von Veränderungen der Zenerdioden frei gewählt werden.

Die Fig. Il stellt ein fünftes Ausführungsbeispiel der Zündanlage d:,;, bei dem der Transformator 9 durch eine Signalumsetzschaltung 30 mit Widerständen 31,32, 33 und 34, einer Zenerdiode 35, einem Thyristor 36 und einem Kondensator 37 ersetzt ist. Wenn bei diesem fünften Ausführungsbeispiel in der Kondensatorladewicklung 2 für niedrige Drehzahlen eine ins Negative gehende Ausgangsspannung erzeugt wird, fließt von der Kondensatorladewicklung 2 für niedrige Drehzahlen ein Strom über einen Schaltkreis, der Hie Kondensatorladewicklung 2 für niedrige Drehzahlen, die Widerstände 34 und 33, den Kondensator 37, die Diode 10 und die Primärwicklung 14a des Transformators 14 enthält, so daß daher der Kondensator 37 mit der gezeigten Polarität geladen wird. Wenn die Spannung über dem Kondensator 37 (die über die Zenerdiode 35 angelegt wird) g'ößer als ein vorbestimmter Wert, wird die Zenerdiode 35 leitend gemacht, so daß der Thyristor 36 eingeschaltet wird und die in dem Kondensator 37 gespeicherte Ladung über den Kondensator 37, den Widerstand 33, die Torelektrode und die Kathode des Thyristors 8 und den Thyristor 36 entladen wird, so daß daher der Thyristor 8 eingeschaltet wird. Wie vorstehend erwähnt, wird durch den während der Ladung des Kondensators 37 über die Primärwicklung 16a fließenden Strom in der Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 eine Spannung erzeugt. Während die Größe dieser Spannung bei niedrigen Maschinendrehzahlen klein ist und daher keine Einwirkung auf die Steuerung des Thyristors 8 hat, wird bei Betrieb der Maschine mit einer mittleren Drehzahl die in der Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 erzeugte Spannung größer als die Zenerspannung der Zenerdiode 15, um so die Zenerdiode 15 leitend zu machen, was zur Folge hat, daß die en der Sekundärwicklung erzeugte positive Spannung an den Verbindungspunkt des Kondensators 37 mit der Kathode des Thyristors 36 angelegt wird, und dadurch die Spannung über den Anschlüssen des Kondensators 37 um einen Betrag verminder, wird, der dieser angelegten positiven Spannung entpricht Wenn dies eintritt wird die Ladungsgeschwindigkeit des Kondensators 37 verringert, so da: die Zündzeitsteuerung des Thyristors 8 bei der mittleren Maschinengeschwindigkeit verzögert bzw. zurückverstellt wird.

Die Fif. 12 stellt ein sechstes Ausführungsbeispiel der Zündaniage dar, bei dem die ins Negative gehende Ausgangsspannung der Kondensatorladewicklung 2 für niedrige Drehzahlen zur Erzeugung eines Ausgangssignal in der Sekundärwicklung des Transformators 9 und die ins Negative gehende Ausgangsspannung der Kondensatorladewicklung 1 für hohe Drehzahlen zur Erzeugung einer Ausgangsspannung in der Sekundärwicklung des Transformators 14 verwendet werden.

Die Fig. 13 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel der Zündanlage, bei dem die Kondensatorladewicklungen 1 und 2 jeweils über Dioden 3a bzw. 36 mit dem

to Kondensator 4 verbunden sind. Jede der ins Negative gehenden Halbwellen der Ausgangsspannung der Kondensatorladewicklungen 1 und 2 wird über einen Schaltkreis mit dem Widerstand 40, der Zenerdiode 15 und der Diode 16 bzw. über die Zenerdiode 10 an die

ii gleiche Primärwicklung 9a des Transformators 9 angelegt. Bei diesem siebten Ausführungsbeispiel wird der Kondensator 4 durch die ins positive gehender Ausgangsspannungen der Kondensatorladewicklungen 1 und 2 über die Dioden 3a und 36 geladen. Bei niedrigen Maschinendreh/ahlpn wird mir Hip in« Negative gehende Ausgangsspannung der Kondensatorladewicklung 2 für niedrige Drehzahlen zur Steuerung des Thyristors 8 an den Transformator 9 angelegt, weil die Zenerdiode 15 nicht in den Leitzustand gebracht ist. Bei

2ί mittleren Maschinendrehzahlen wird die Zenerdiode 15 leitend, so daß dem Transformator 9 beide ins Negative gehende Ausgangsspannungen der Kondensatorladewicklungen 1 und 2 zugeführt werden, die eine Steuerung des Thyristors 8 ergeben, wobei auf diese

i" Weise die Zündzeitsteuerung vorverstellt wird.

Die F i g. 14 stellt ein achtes Ausführungsbeispiel der Zündanlage dar, bei dem der Transformator 14, die Diode 10 und eine Diode 19, die Zenerdiode 15, ein Thyristor 16a und ein Widerstand 41 eine Signalumsetz-

)*■ schaltung bilden; wenn dabei die in der Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 erzeugte Spannung einen vorbestimmten Wert für das Leitendmachen der Zenerdiode 15 übersteigt wird der Thyristor 16a eingeschaltet und die Zenerdiode 15 und der Widerstand 41 werden kurzgeschlossen, um dadurch die Zünzeitsteuerung bei hohen Maschinendrehzahlen schneller rückzuverstellen. Die bei diesem Ausführungsbeispiel erhaltenen Zündzeitsteuerungs-Kennlinien sind in Fig. 15 gezeigt; d.h, unter der Annahme, daß die Kurven a und 6 die Zündzeitsteuerungs-Kennlinien bei zu 12 bzw. 18VoIt gewählter Zenerspannung der Zenerdiode 15 und bei weggelassenem Widerstand 40 sind, sind die Kurven a' a", und 6 und b" die Zündzeitsteuerungs-Kennlinien, wenn der Widerstands-

w wert des Widerstandes 40 zu 180 bzw. 470 Ohm gewählt ist. Die gestrichelte Kurve c stellt die Zündzeitsteuerungs-Kennlinie dar, wenn die Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 leerläuft

Die Fig. 16 zeigt ein neuntes Ausführungsbeispiel der

« Zündanlage, das sich von dem zweiten Ausführungsbeispie! nach Fig.4 darin unterscheidet daß über die Anschlüsse der Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 eine Serienschaltung aus einem Widerstand 21 und einem Thyristor 20 geschaltet ist, daß ferner

bo zwischen die Torelektrode des Thyristors 20 und die Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 eine Serienschaltung aus einer Diode 22 und einer Zenerdiode 23 geschaltet ist und daß der Widerstand 40 weggelassen ist

μ Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau ist die Zündanlage gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Anlage, die einen zweipoligen Permanentmagnet-Wechselstromgenerator zur Erzeugung einer Schwin-

gung der Wechselausgangsspannung für jeweils eine Umdrehung der Maschine (d.h. des Generators) verwendet

Im Betrieb wird in der Kondensatorladewicklung 1 für hohe Drehzahlen, die eine relativ kleine Anzahl von Windungen besitzt und die zum Laden des Kondensators 4 hauptsächlich bei hohen Maschinendrehzahlen geeignet ist, und in der Kondensatorladewicklung 2 für niedrige Drehzahlen, die eine relativ große Anzahl von Windungen aufweist und die zum Laden des Kondensators 4 hauptsächlich bei niedrigen Maschinendrehzahlen geeignet ist, für jeweils eine Umdrehung der Maschine eine Schwingung der Wechselspannung erzeugt Wenn sich bei Betrieb der Maschine mit einer niedrigen Drehzahl eine ins Positive gehende Spannung in den ι s Kondensatorladewicklungen 1 und 2 zu entwickeln beginnt fließt Strom von den Kondensatorladewicklungen 1 UPd 2 über einen Schaltkreis, zu dem die Kondensatorladewicklung 2 für niedrige Drehzahlen, die Kondensatorladewicklung 1 für hohe Drehzahlen, die Diode 3, den Kondensator 4, eine Parallelschaltung aus der Diode 5 und der Primärwicklung 6a der Zündspule 6 und die Masse zählt wobei der Kondensator 4 gemäß der Darstellung duuh die ausgezogene Linie bei (a) in Fig. 17 geladen wird. In F i g. 17 stelit die Abzisse den Drehwinkel des Magnetgenerators, d. h. der Maschine dar. Wenn die in den Kondensatorladewicklungen 1 und 2 erzeugten Spannungen ihre Richtung von positiv zu negativ umkehren, wird die in der Kondensatorladewicklung 2 w für niedrige Drehzahlen erzeugte Spannung durch die Diode 11 kurzgeschlossen, während die von der Kondensatorladewicklung 1 für hohe Drehzahlen erzeugte Ausgangsspannung über einen Schaltkreis kurzgeschlossen wird, der die Kondensatorladewick- >"> lung 2 für niedrige Drehzahlen, die Masse, die Primärwicklung 9a des Transformators 9, die Primärwicklung 14a des Transformators 14 und die Diode 10 enthält so daß an der Sekundärwicklung 96 des Transformators 9 eine Ausgangsspannung gemäß der *o Darstellung durch die ausgezogenen Linie bei (c) in Fig. 17 erzeugt wird, die zwischen die Torelektrode und die Kathode des Thyristors 8 angelegt wird. Bei dem Lauf der Maschine mit niedriger Drehzahl ist die Ausgangsspannung aus der Sekundärwicklung 146 des *"> Transformators 14 gemäß der Darstellung durch du: ausgezogene Linie bei (b)in Fig. 17 klein und geringer als die Zenerspannung der Zenerdiode 15, io daß sie daher keine Einwirkung auf die Zündpunktlage hai. Wenn die Torspannung des Thyristors 8 schließlich den > > Triggerwert (TL) des Thyristors 8 erreicrti, sirhaltet dieser ein und die in dem Kondensator 4 gespeicherte Ladung wird über einen Schaltkreis entladen, der den Kondensator 4, den Thyristor 8, die Masse und die Primärwicklung 6a der Zündspule 6 enthält, so daß v. daher in der Sekundärwicklung 66der Zündspule 6 eine Hochspannung erzeugt wird und an der Zündkerze 7 ein Zündfunken verursacht wird. Bei diesem Ausfuhrungs beispiel dient die Diode 5 zum Beibehalten des Stromflusses durch die Primärwicklung 6a der Zündspu w Ie 6 zur Verlängerung der Lichtbogendauer des Zündfunkens an der Zündkerze 7. Wenn die Laufdrehzahl der Maschine erhöht wird, wird das Laden des Kondensators 4 gemäß der Darstellung durch die strichpunktierte Linie bei (a) in F i g. 17 hauptsächlich >>■> durch einen Strom bewerkstelligt, der von der Kondensatorladewicklung 1 für hohe Drehzahlen über einen Schaltkreis aus der Kondensatorladewicklung 1 für hohe Drehzahlen, der Diode 3, dem Kondensator 4 einer Parallelschaltung aus der Diode 5 und dej Primärwicklung 6a, der Zündspule 6, der Masse und der Diode 11 fließt Wenn die Ausgangsspannungen der Kondensatoriadewicklungen 1 und 2 ihre Richtung bzw Polarität umkehren, wird die unbelastete Ausgangs spannung des Transformators 14 entsprechend der Darstellung durch die strichpunktierte Linie bei (b) ir Fig. 17 größer als die Zenerspannung der Zenerdiode 15, so daß folglich von dem Transformator 14 die durcr die gestrichelte Linie bei (b) in Fig. 17 dargestellte Spannung (die die Spannung unter Last zeigt) zwischei die Torelektrode und die Kathode des Thyristors i angelegt Wenn daher die Ausgangsspannungen aus dei Kondensatoriadewicklungen 1 und 2 ihre Richtung umkehren, während durch die Ausgangsspannung dei Sekundärwicklung 9b des Transformators 9 die durcl die strichpunktierte Linie bei (c) in Fig. 17 gezeigte Spannung zwischen die Torelektrode und die Kathode des Thyristors 8 angelegt ist wobei die Sekundärwick lung 146 des Transformators 14 (in unbelasteten Zustand) leerläuft wird durch die gemäß der Parste! lung durch die gestrichelte Linie bei (b) m F i g. 17 erzeugte Ausgangsspannung des Transformators 14 dei ansteigende Teil der angelegten Spannung gemäß dei Darstellung durch die gestrichelte Linie H bei (c) ir F i g. 17 aufgehoben, wenn die Sekundärwicklung 141 angeschlossen ist so daß auf diese Weise die Zündzeitsteuerung verzögert wird.

Wenn die Ma^hinendrehzahl weiterhin so ansteigt daß die Betriebsmaschinendrehzahl überschritten wird wird durch die bei (b)in Fig. 17 gezeigte, ins Positiv« gehende Ausgangsspannung aus der Sekundärwicklung 146 des Transformators i4 die Zenerdiode 23 leitenc gemacht was zur Folge hat daß der Thyristor 20 durch den von dem Transformator 14 Ober einen Schaltkrei; aus der Zenerdiode 23. der Diode 22, der Torelektrode und der Kathode des Thyristors 20 und der Masse fließenden Strom eingeschaltet und die in eine Richtung gerichtete Ausgangsspannung der Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 über einen Schaltkreis aus dem Widerstand 21 und dem Thyristor 20 kurzgeschlos sen wird. Dieses Kurzschließen verzögert die Phase de Ausgangsspannung aus dem Transformator 14, wöbe die Ausgangsspannung de-s Transformators 14 in de Gegenrichtung gleichfalls Iseeinflußt wird, so daß dahe die Phase dieser entgegengesetzt gerichteten Aus gangsspannung verzögert und auch ihre Größe vermindert wird. Als Folge davon wird durch die Ausgar ipspnnnung des Transformators 14 die durch die strichpunktierte Um«; bei (c) in Fig. 17 dargestellt Signalspannting in einem «erminderten Ausmaß aufge hoben, se daJ) in Abhängigkeit von dem Widerstand« wert des Widerstandes 21 die sich ergebende ZOndzeit Neuerung*-Kennlinie zu der in Fig. 18 gezeigten wird η Fig. 18 ist beispielsweise die Kurve (e) die /ündzeitsteuenings-Kennlinie, wenn keine schnell· Zündungsventellung vorgenommen wird (wenn de Transformator 14 weggelassen wird), die Kurve (d) is die Zundzeitsteuenings- Kennlinie mit schneller Zünd punktrückverstellung bzw spatverstellung. wenn de Transformator 14 verwendet wird, und die Kurven (a) (b) und (c) sind die Zündzeitsteuerungs-Kennlinien wenn die Steuereinrichlung für hohe Drehzahlen zum Aufheben der schnellen ZOndzcitpunkt-ROck verstellung verwendet wird und der Widerstandswert des Wider· stands 21 zu einem hohen Wert (100 Ohm), einem mittleren Wert (32 Ohm) bzw. zu Null gewählt ist. De

Arbeitspunkt ρ (Umdrehungen/Minute) der Steuereinrichtung für hohe Drehzahlen kann in Abhängigkeit von der Zenerspannung der Zenerdiode 23 nach Belieben eingestellt werden.

Die F i g. 19 zeigt ein zehntes Ausführungsbeispiel der Zündanlage, das sich von dem neunten Ausführungsbeispiel nach Fig. 16 darin unterscheidet, daß die Polaritäten der Sekundärwicklung Hb des Transformators 14, der Zenerdiode 15 und der Diode 16 umgekehrt sind und die Kathode der Zenerdiode 23 an Masse angeschlossen ist. Das zehnte Ausführungsbeispiel arbeitet wie folgt: In der Kondensatorladewicklung 1 für hohe Drehzahlen, die eine relativ kleine Anzahl von Windungen aufweist und die zum Laden des Kondensators 4 hauptsächlich bei hohen Maschinendrehzahlen geeignet ist, und in der Kondensatorladewicklung 2 für niedrige Drehzahlen, die eine relativ große Anzahl von Windungen aufweist und die zum Laden des Kondensators 4 hauptsächlich bei niedrigen Maschinengeschwindigkeiten geeignet ist, wird für jede einzelne Umdrehung eine Schwingung der Wechselspannung erzeugt. Wenn die Maschine bei einer niedrigen Drehzahl betrieben wird, fließt Strom von den Kondensatorladewicklungen 1 und ? über einen Stromkreis, der die Kondensatorladewicklung 2 für niedrige Drehzahlen, die Kondensatorladewicklung 1 für hohe Drehzahlen, die Diode 3, den Kondensator 4. eine Parallelschaltung aus der Diode S und der Primärwicklung 6a der Zündspule 6 und die Masse enthält, wodurch der Kondensator 4 gemäß der Darstellung durch die ausgezogene Linie bei (a)'in F i g. 20geladen wird. Wenn die in den beiden Kondensatorladewicklungen 1 und 2 erzeugte Spannung ihre Richtung von positiv zu negativ umkehrt, wird die Ausgangsspannung der Kondensatorladewicklung 2 für niedrige Drehzahlen durch die Diode 11 kurzgeschlossen. Andererseits wird die Ausgangsspannung der Kondensatorladewicklung 1 für hohe Drehzahlen über einen Stromkreis kurzgeschlossen, der die Kondensatorladewicklung 1 für hohe Drehzahlen, die Kondensatorladewicklung 2 für niedrige Drehzahlen, die Masse, die Primärwicklung 9a des Transformators 9. die Primärwicklung 14a des Transformators 14 und die Diode 10 enthält, so daß in der Sekundärwicklung 9b des Transformators 9 die durch die ausgezogene Linie bei (b) in Fi g. 20 gezeigte Ausgangsspannung erzeugt und zwischen die Torelektrode und die Kathode des Thyristors 8 angelegt wird. Wenn diese angelegte Spannung größer als der Triggerpegel (TI) des Thyristors 8 wird, wird der Thyristor 8 eingeschaltet und die in dem Kondensator 4 gespeicherte Ladung wird Ober einen Schaltkreis aus dem Kondensator 4, dem Thyristor 8. der Masse und der Primärwicklung 6a der Zündspule 6 entladen, so daß daher in der Sekundärwicklung 6b der Zündspule 6 eine Hochspannung erzeugt und an der Zündkerze 7 ein Zündfunken hervorgerufen wird. Obgleich andererseits gleichzeitig mit der Erzeugung der Ausgangsspannung in der Sekundärwicklung 9b des Transformators 9 die durch die ausgezogene Linie bei (c) in Fig. 20 gezeigte Ausgangsspannung erzeugt wird, ist deren Betrag bei niedrigen Maschinendrehzahlen gering, so daß folglich die Zenerdiode IS nichtleitend gemacht wird und die Ausgangsspannung des Transformators 14 keinen Einfluß auf den Thyristor 8 hat. Die Ladung des Kondensators 4 bei hohen Maschinendrehzahlen wird hauptsächlich durch den Strom bewerkstelligt, der von der Kondensatorladewicklung 1 für hohe Drehzahlen über einen Schaltkreis aus der Kondensatorladewicklung 1 für hohe Drehzahlen der Diode 3, dem Kondensator 4, der Parallelschaltung der Diode 5 und der Primärwicklung 6a der Zündspule 6, der Masse und der Diode 11 fließt, wobei der Kondensator 4 gemäß der Darstellung durch die strichpunktierte Linie bei (a) in F i g. 20 geladen wird. Wenn die Ausgangsspannungen aus den Kondensatorladewicklungen 1 und 2 ihre Richtung umkehren, nimmt auf gleiche Weise wie bei niedrigen Maschinendrehzahlen die durch die Aus gangsspannung der Sekundärwicklung 9b des Transfor mators 9 zwischen die Torelektrode und die Kathode des Thyristors 8 angelegte Spannung die durch die strichpunktierte Linie bei (b) in Fig.20 dargestellte Form an, wenn die Sekundärwicklung 14ύ des Transformators 14 leerläuft, wogegen gemäß der Darstellung durch die strichpunktierte Linie bei (c) in F i g. 20 die unbelastete Sekundärausgangsspannung des Transformators 14 ausreichend groß wird, (die sekundäre Ausgansspannung unter Last ist durch die gcstrichel- te Linie dargestellt), so daß die Zenerdiode 15 leitend gemacht wird und von der Sekundärwicklung 146 ein Strom über einen Stromkreis fließt, der die Sekundärwicklung \4b des Transformators 14, die Diode 16, die Zenerdiode IS, die Torelektrode und die Kathode des Thyristors 8 und die Masse enthält Folglich besteht die zwischen die Torelektrode und die Kathode des Thyristors 8 angelegte kombinierte Eingangsspannung aus der Kombination der Ausgangsspannung des Transformators 9 und der Ausgangsspannung des Transformators 14. was bei (b) in Fig.20 durch die gestrichelte Linie dargestellt ist, und die Zündzeitpunktlage des Thyristors 8 wird vorverstellt, d.h. die Zündzeitsteuerung wird vorverstellt Auf gleiche Weise wie bei niedrigen Maschinendrehzahlen wird der Thyristor 8 eingeschaltet und an der Zündkerze 8 ein Zündfunken hervorgerufen.

Wenn die Maschinendrehzahl weiter ansteigt wird im Ansprechen auf die ins Negative gehende Spannung an der Sekundärwicklung 14i> die Zenerdiode 23 leitend gemacht so daß durch den Strom, der aus der Sekundärwicklung 14fe des Transformators 14 über einen Stromkreis 4. der die Masse, die Zenerdiode 23, die Diode 22 und die Torelektrode sowie die Kathode des Thyristors 20 enthält der Thyristor 20 eingeschaltet wird und die ins Negative gehende Ausgangsspannung von der Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 über den Widerstand 21 und den Thyristor 20 kurzgeschlossen wird. Dieses Kurzschließen verzögert die Phase der ins Negative gehenden Ausgangsspan·

so nung des Transformators 14, so daß daher auch die ins Positive gehende Ausgangsspannung des Transformators 14 in ihrer Phase verzögert und in ihrem Betrag vermindert wird. Folglich wird die in der Phase vorverstellte und durch die gestrichelte Linie bei (b) in Fig. 20 gezeigte Zündungsvorverstell-Signalspannung vermindert, wobei die sich ergebende Zündzeitsteuerungs-Kennlinie die in Fig. 21 gezeigte Form annimmt. In Fig.2t ist beispielsweise die Kurve (a) die Zündzeitsteuerungs-Kennlinie, wenn der Transformator

μ 14 weggelassen wird, die Kurve (b) ist die Zündzeitsteuerungs-Kennlinie. wenn der Transformator 14 verwendet wird, und die Kurve (c)m die Zündzeitsteue= rungs-Kennlinie, wenn die unterdrückende Steuereinrichtung für hohe Drehzahlen verwendet wird. Deswei- teren kann der Winkelpunkt ρ in Abhängigkeit von der Zenerspannung der Zenerdiode 23 nach Wunsch eingestellt werden. Während bei dem vorstehend beschriebenen neunten

und zehnten Ausführungsbeispie] lediglich eine einzige Steuereinrichtung für Hochgeschwindigkeit in einer der Signalumsetzschaltungen verwendet wird, ist es selbstverständlich möglich, komplexere Zündzeitsteuerungs-Kennlinien dadurch zu schaffen, daß derartige Steuereinrichtungen für hohe Drehzahlen in jeder der Signalumsetzschaltungen vorgesehen werden oder daß zwei oder mehr Steuereinrichtungen für hohe Drehzahlen verwendet werden, die bei unterschiedlichen Maschinendrehzahlen betätigbar sind.

Während ferner bei dem vorstehend beschriebenen neunten und zehnten Ausführungsbeispiel die ins Negative gehende Ausgangsspannung der in der Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 erzeugten Ausgangsspannung, die nicht zur Steuerung für das Schalten des Thyristors 8 verwendet wird, über den Widerstand 21 und den Thyristor 20 kurzgeschlossen wird, die in der Steuereinrichtung für hohe Drehzahlen enthalten sind, kann der ins Positive gehende Teil der Aüsgangsspannung aus der Sekundärwicklung 146 des Transformators 14, der nicht zur Steuerung des Schaltens des rhyristors 8 verwendet wird, über den Widerstand 21 und den Thyristor 20 kurzgeschlossen werden, die in der Steuereinrichtung für hohe Drehzahlen enthalten sind.

Während ferner bei den vorstehend beschriebenen neunten und zehnten Ausführungsbeispiel die Zenerdiode 23 in der Steuereinrichtung f-5r hohe Geschwindigkeiten bei dem ins Negative gehenden Teil der Ausgangsspannung aus der Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 erfaßt, der nicht zur Steuerung des Schaltens des Thyristors 8 verwendet wird, kann durch die Zenerdiodi 23 in der Steuereinrichtung für hohe Drehzahlen der ins Positive gehende Teil der Ausgangsspannung aus der Sekundärwicklung 146 des Transformators 14, der zur Steuerung des Schaltens des Thyristors 8 verwendet wird, oder alternativ die ins Positive oder Negative gehende Ausgangsspannung der Kondensatorladewicklungen 1 und 2 ermittelt w-den.

Die F i g. 22 stellt ein elftes Ausfuhrungsbeispiel der Zündanlage dar, bei dem eine Generatorwicklung 1 eines Magnetgenerators auch als Primärwicklung einer Zündspule 6 verwendet wird, eine Serienschaltung mit einer Diode 3. Primärwicklungen 14a und 9a vc.i Transformatoren 14 und 9 und einem Halbleiterschaltelement bildenden Transistor 8a über die Anschlüsse der Generatorwicklung I geschaltet ist, die Kathode der Diode 3 über einen Widerstand 41 und einen Thyristor 8 mit Masse verbunden ist, die Anode des Thyristors 8 über eine Diode 43 an die Basis des Transistors 8a angeschlossen ist. eine Parallelschaltung mit der Sekundärwicklung 96 des Transformators 9, einem Widerstand 42 und einer Diode 13 zwischen die Torelektrode und die Kathode des Thyristors 8 geschaltet ist sowie eine Serienschaltung mit einem Widerstand 40, einer Diode 16. einer Zenerdiode 15 und einer Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 zwischen die Torelektrode und die Kathode des Thyristors 8 geschaltet ist. Wenn bei diesem elften Ausführungsbeispiel eine ins Positive gehende Spannung in der Generatorwicklung 1 erzeugt wird, fließt dem Transistor 8a von der Generatorwicklung 1 ein Basisstrom über einen Stromkreis zu, der die Generatorwicklung 1, die Diode 3 und den Widerstand 41, die Diode 43, die Basis und den Emitter des Transistors 8a und die Masse enthält, so daß der Transistor 8a eingeschaltet wird. Dies bewirkt den StromfluQ von der Generatorwicklung 1 Ober einen Stromkreis mit der Diode 3, der Primärwicklung 14a des Transformators 14, der Primärwicklung 9a des Transformators 9, dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 8a und der Masse. Die dann in der Sekundärwicklung 96 des Transformators 9 erzeugte Ausgangsspannung wird

ίο derart zwischen die Torelektrode und die Kathode des Thyristors 8 angelegt, daß der Thyristor 8 eingeschaltet wird und die Basis-Emitter-Teilstrecke des Transistors 8a kurzgeschlossen wird, wenn diese angelegte Spannung den Triggerpegel des Thyristors 8 überschreitet

is Wenn dies eintritt wird der Transistor 8a abgeschaltet und der in der Generatorwicklung 1 fließende Strom plötzlich unterbrochen, so daß daher eine Hochspannung in der Sekundärwicklung 66 der Zündspule 6 erzeugt wird, deren Primärwicklung durch die Genera torwicklung 1 gebildet ist und daher an der Zündkerze 7 ein Zündfunken hervorgerufen wird. Obgleich in diesem Fall auch in der Sekundärwicklung 146 des Transformators 14, der in den geschlossenen Stromkreis der Generatorwicklung 1 eingefügt ist eine Ausgangsspan - nung erzeugt wird, ist die in der Sekundärwicklung 146 erzeugte Ausgangsspannung bei niedrigen Maschinendrehzahlen gering und die Zenerdiode 15 wird nicht leitend gemacht Als Ergebnis wird de. Thyristor 8 nur durch die in der Sekundärwicklung 96 des Transforma tors 9 erzeugte Ausgangsspannung gesteuert und folglich wird die Zündzeitsteuerungs-Kennlinie in Übereinstimmung mit der Maschinendrehzahl oder den Umdrehungen je Minute fortschreitend vorverstellt. Wenn die Maschinendrehzahl einen vorbestimmten Wert übersteigt so daß die in der Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 erzeugte Ausgangsspannung größer als die Zenerspannung der Zenerdiode 15 wird, wird die Zenerdiode 15 leitend gemacht und die in der Sekundärwicklung 146 des Transformators 14 erzeugte Ausgangspannung in entgegengesetzte Richtung bzw. Polarität zu der Sekundärwicklung ?6 des Transformators 9 angelegt, um so die in der Sekundärwicklung 96 erzeugte Ausgangsspannung aufzuheben. Folglich wird die Zündungszeitsteuerung des Thyristors 8 verzögert

und die Zündungszeit-Kennlinie in Übereinstimmung mit der Maschinendrehzahl fortschreitend verzögert bzw. rückverstellt.

Während bei den in den Fig. 4. 8, 14. 16, 19 und 22 dargestellten Ausführungsbeispielen die Primärwicklun gen 9a und 14a der Transformatoren 9 und 14 miteinander in Reihe geschaltet sind, können diese Primärwicklungen 9a und 14a zueinander entweder über eine Diode oder ohne Verwendung einer Diode parallel geschaltet sein.

Wenn ferner bei den in den F i g. 1, 4. 8. 12. 13. 14. 16. 19. und 22 dargestellten Ausführungsbeispielen die Diode 13 zwischen der Torelektrode und der Kathode des Thyristors 8 in gegenparallelen Anschluß zu diesen vorgesehen ist kann die Diode 13 weggelassen werden, wenn eine Diode in Reihe mit der Torschaltung des Thyrsitors 8 eingefügt wird oder wenn die Torelektrode und die Kathode des Thyristors 8 eine beträchtlich hohe Sperrspannung aushalten können.

Hierzu 12 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Magnetzündanlage für eine Brennkraftmaschine, mit einem von der Brennkraftmaschine angetriebenen Wechselstrom-Magnetgenerator, dessen Generatorwicklung mit einer Energiespeicherschaltung zur Erzeugung der Zündenergie für eine in der Brennkraftmaschine angeordnete Zündkerze verbunden ist, mit einem Schaltelement, über dessen Steuerelektrode die Erzeugung der Zündenergie steuerbar ist, und mit einem Zündsignalgenerator, der ein mit der Drehbewegung des Magnetgenerators synchrones Zündverstellsignal erzeugt und der Steuerelektrode des Schaltelementes als Triggersignal für die Erzeugung der Zündenergie zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündzeitpunkt-Steuerschaltung (14) über eine Zenerdiode (15) derart mit dem Zündsignalgenerator (9,10, 11) verbunden ist, daß ihr mit der Drehbewegung des Magnetgenerators (1, 2) sychrones Steuersignal bei Überschreiten der Schwellenspannung der Zenerdiode (15) asm Zündverstellsignal des Zündsignalgenerators (9, 10, 11) zur Beschleunigung oder verzögerung der Zündzeitpunktverstellung überlagert wird.

2. Magnetzündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zündenergie erzeugende Energiespeicherschaltung eine mit der Zündkerze (7) verbundene Zündspule (6), eine Reihenschaltung aus der Generatorwicklung (1) des Magnetgenerators, einem Gleichrichter (3) und einem Kondensator (4), die einen Ladekreis zur Aufladung des Kondensators mittels der positiven Halbwellen des in der Ger.eratorwicklung induzierten Strome'! bildet, und eine weitere Reihenschaltung aus dem Kondensator (4), dem Schaltete -ent (8) und einer Primärwicklung (6a) der Zündspule (6), die bei Triggerung des Schaltelementes einen Entladekran für den Kondensator zur Erzeugung der Zündener gie an einer Sekundärwicklung (6b) der Zündspule 16) bildet, aufweist, und daß die Zündzeitpunkt Steuerschaltung einen primärseitig mit der Genera torwicklung (l)des Magnetgenerators verbundenen Transformator (14) aufweist, an dessen Sekundär wicklung (Hildas Steuersignal abgegeben wird.

3. Magnetzündanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündzeitpunkt Steuerschaltung eine weitere Generatorwicklung (2) aufweist, die in dem Magnetgenerator zur Bildung des mit der Drehbewegung des Magnetgenerators tynchronen Steuersignals angeordnet ist.

4. Magnetzündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündzeitpunkt-Steuerschal tung (14) einen sekundärseitig das Steuersignal erzeugenden Transformator (14) aufweist, der primärseitig mit einer Generatorwicklung (1) des Magnetgenerators verbunden ist, die mit einer in dem Magnetgenerator angeordneten Hochspan fiungswicklung (6b) der die Zündenergie erzeugenden Speicherschaltung (3, 6) magnetisch gekoppelt bt.

5. Magnetzündanlage nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode der Zenerdiode (15) mit der Zündzeitpunkt-Steuerschaltung (14) und die Kathode der Zenerdiode (15) mit dem Zündsignalgenerator (9,10,11) verbunden sind, wodurch beim Durchschalten der Zenerdiode in den Leitzustand der Spannungswert des Zündverstellsignals zur Verzögerung der Zündzeitpunktverstellung verkleinert wird.

6. Magnetzündanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode der Zenerdiode (15) mit dem Zündsignalgenerator (9,10, 11) und die Kathode der Zenerdiode (15) mit der Zündzeitpunkt-Steuerschaltung (14) verbunden sind, wodurch beim Durchschalten der Zenerdiode in den Leitzustand der Spannungswert des Zündverstellsignals zur Beschleunigung der Zündzeitpunkt-, erstel- lung vergrößert wird.

7. Magnetzündanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündsignalgenerator eine aus einer Diode (11), der Generator- wicklung (1) des Magnetgenerators und der Steuerelektrode des Schaltelementes (8) bestehende Reihenschaltung aufweist, über die die negative Halbwelle des von der Generatorwicklung erzeugten Wechselstroms an der Steuerelektrode des

Schaltelementes anliegt

8. Magnetzündanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Thyristor (\ba) mit seiner Steuerelektrode an einem Verbindungspunkt der Anode der Zenerdiode (15) mit der Zündzeitpunkt-Steuerschaltung (14) liegt, während seine Anoden-Kathodenstrecke der Kathoden-Anodenstrecke der Zenerdiode (15) parallel geschaltet ist.

9. Magnetzündanlage nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode des Thyristors (\6a) über einen Widerstand (40) mit der Kathode der Zenerdiode (15) verbunden ist.

10. Magnetzündanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Thyristor (20) vorgesehen ist, dessen Anoden-Kothodenstrecke der Zündzeitpunkt-Steuerschaltung (14) sekundärseitig parallel geschaltet ist, und daß eine weitere Zenerdiode (23) mit ihrer Kathode an einem Verbindungspunkt der Anode der ersten Zenerdiode (15) mit der Zündzeitnunkt-Steuerschaltung (14) liegt, während ihre Anode mit der Steuerelektrode des Thyristors (20) verbunden ist.

11. Magnetzündanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Thyristor (20) mit seiner Anoden-Kathodenstrecke der Zündzeitpunkt-Steuerschaltung (14) parallel geschaltet ist und daß eine weitere Zenerdiode (23) mit ihrer Anode mit der Steuerelektrode des Thyristors (20) und mit ihrer Kathode mit der Anode

so des Thyristors (26) verbunden ist.