DE2805287A1

DE2805287A1 - Automatischer zuendversteller

Info

Publication number: DE2805287A1
Application number: DE19782805287
Authority: DE
Inventors: Masao Kikuchi; Nobuhiko Ogasawala
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1977-02-24
Filing date: 1978-02-08
Publication date: 1978-09-14
Also published as: US4157702A; JPS567517B2; JPS53104039A; DE2805287C2

Description

HITACHI, LTD., Tokyo, Japan

Automatischer Zündversteller

Die Erfindung betrifft einen automatischen Zündversteller für Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die zur Zündung und anschließenden vollständigen Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches in Brennkraftmaschinen erforderliche Zeitdauer ist ungefähr konstant, und daher ist es zur wirksamen Erzeugung der Motorleistung erforderlich, das Kraftstoff-Luft-Gemisch im richtigen Zeitpunkt zu zünden, der von der Drehzahl der Brennkraftmaschine unter Berücksichtigung der ungefähr konstanten Zeitdauer abhängt, die für die vollständige Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches erforderlich ist. Wenn der Zündzeitpunkt später als der richtige oder geeignete Zündzeitpunkt liegt, tritt eine Explosion an einer Stelle ein, die beträchtlich den oberen Totpunkt (OT) des Kolbens im Zylinder überschreitet, und die auf den Kolben übertragene Kraft wird verringert, was die Ausgangsleistung (PS) der Brennkraftmaschine herabsetzt. Wenn dagegen der Zündzeitpunkt früher als der geeignete Zündzeitpunkt liegt, tritt eine Explosion vor Erreichen des oberen Totpunktes des

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Kolbens ein, und der

Kolben wird in die entgegengesetzte Richtung getrieben, was zu Klopfen führt. Aufgrund dieses Klopfens wird die wirksame Kraft beim Erzeugen der Ausgangsleistung (PS) nicht auf den Kolben übertragen, und das Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemisches wird komprimiert, was die Innentemperatur des Zylinders erhöht.

Daher muß der Zündzeitpunkt mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine in geeigneter Weise voreilen. Jedoch erzeugt in einem hohen Drehzahlbereich, der höher als eine vorbestimmte Drehzahl der Brennkraftmaschine ist, dieses Voreilen im Zündzeitpunkt mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine eine ungewöhnlich hohe Innentemperatur des Zylinders, was zu Schwierigkeiten einschließlich des Schmelzens eines Teiles des Kolbens führt. Daher sollte der Zündzeitpunkt in einem hohen Drehzahlbereich, der höher als die vorbestimmte Drehzahl der Brennkraftmaschine ist, konstant gehalten werden.

Es gibt bereits eine Zündeinrichtung (vgl. DE-OS 27 26 017), bei der automatisch der Zündzeitpunkt in Brennkraftmaschinen voreilt. Dabei werden drei elektrische Signale so verwendet, daß der Zündzeitpunkt in einem niederen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine konstant gehalten werden kann, während er in einem mittleren Drehzahlbereich voreilt und in einem hohen Drehzahlbereich wiederum konstant gehalten ist.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein elektrisches Schaltbild einer Kondensator-Entladungs-Zündanlage, die mit einem herkömmlichen Zündversteller ausgestattet ist,

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Pig. 2 den Verlauf von drei Signalen, die durch einen Magnetzünder erzeugt sind, sowie den Verlauf eines zusammengesetzten Signales, das durch Vereinigen dieser drei Signale zum Steuern des Zündzeitpunktes erhalten ist,

Fig. 3 die Beziehung zwischen der Drehzahl einer Brennkraftmaschine und dem Zündzeitpunkt,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Teiles des Steuersignales, um zu erläutern, wie der Zündzeitpunkt in unüblieher Weise im hohen Drehzahlbereich der Drehung der Brennkraftmaschine voreilt,

Fig. 5 eine schematische Vordersicht eines Magnetzünders bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen automatischen Zündverstellers,

Fig. 6 eine schematische Seitensicht des Magnetzünders der Fig. 4 in Richtung des Pfeiles VI in Fig. 5,

Fig. 7 einen schematischen Schnitt VII - VII in Fig. 6 zur Erläuterung des Innenaufbaues des Magnetzünders ,

Fig. 8 einen schematischen Schnitt VIII - VIII in Fig. 7,

Fig. 9 einen schematischen Schnitt zur Erläuterung des Aufbaues einer Signalgenerator-Spulenanordnung in dem bei der Erfindung verwendeten Magnetzünder,

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Pig. 10 eine Untensicht der Signalgenerator-Spulenanordnung in Richtung des Pfeiles X in Fig. 9,

Fig. ll(ä) und ll(b) eine End- bzw. Seitensicht mit der schematischen Form eines Kernes, der zur Signalgenerator-Spule in der Signalgenerator-Spulenanordnung gehört,

Fig^ 12(a) und 12(b) eine End- bzw. Seitensicht mit der schematischen Form eines anderen Kernes, der zu einer anderen Signalgenerator-Spule in der Signalgenerator-Spulenanordnung gehört,

Fig. 13 den Verlauf von Signalen zur Erläuterung des

beim Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zündverstellers erzeugten Steuersignales,

Fig. 14 die Abhängigkeit der Länge des Magnetpoles des Kernes nach den Fig. 12{a) und 12(b) im Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 15 ein elektrisches Schaltbild einer Stromunterbrechungs-Zündanlage, die mit dem erfindungsgemäßen automatischen Zündversteller ausgestattet ist, und

Fig. 16 den Verlauf der Spannung und des Stromes

an verschiedenen Teilen der Schaltung der Fig.

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Pie herkömmliche Zündeinrichtung zum automatischen Voreilen des Zündzeitpunktes (im folgenden kurz "Zündversteller" genannt) wird im folgenden anhand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert.

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Pig. 1 zeigt ein elektrisches Schaltbild einer Kondensator-Entladungs-Zündanlage, die mit diesem automatischen Zündversteller ausgestattet ist.

In Fig. 1 wird eine Spannung an einer Kondensator-Lade-Spule 1 in einem Magnetzünder erzeugt, um einen Strom über eine gleichrichtende Diode 2 und einen Kondensator 3 in eine Primärwicklung 4a einer Zündspule 4 einzuspeisen, wodurch der Kondensator 3 mit der dargestellten Polarität aufgeladen wird. Wenn dann ein Ansteuer-Eingangssignal in den Steueranschluß eines Thyristors 5 gespeist wird, wird dieser Thyristor 5 eingeschaltet, und die im Kondensator 3 gespeicherte elektrische Ladung entlädt sich über den Thyristor 5 und die Primärwicklung 4a der Zündspule 4. Damit wird eine Hochspannung in der Sekundärwicklung 4b der Zündspule 4 induziert, wodurch ein Funken am Zündspalt einer Zündkerze 8 überspringt.

Das den Zündzeitpunkt bestimmende Ansteuer-Eingangssignal wird in den Steueranschluß des Thyristors 5 von drei Signalgenerator-Spulen eingespeist, d. h., einer ersten Spule 7, die ein erstes Signal S₁ erzeugt, das den Zündzeitpunkt im niederen Drehzahlbereich der Drehung der Brennkraftmaschine bestimmt, einer zweiten Spule 8, die ein zweites Signal S« erzeugt, das den Zündzeitpunkt im mittleren Drehzahlbereich bestimmt, und einer dritten Spule 9, die ein drittes Signal S, erzeugt, das den Zündzeitpunkt im hohen Drehzahlbereich bestimmt. Diese Signale S₁, S₂ und S, werden in den Steueranschluß des Thyristors 5 von den Spulen 7j 8 und 9 über Dioden 10 bzw. 11 bzw. 12 und über eine Leitung 14 gespeist, die über einen Signalpegel-Einstellwiderstand 13 geerdet ist. Diese Spulen 7,8 und 9 sind im Magnetzünder vorgesehen.

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Die Fig. 2 zeigt den Spannungsverlauf und die Phasenbeziehung der Signale S₁ bis S,, die jeweils durch die Spulen 7 bis 9 erzeugt sind. In Fig. 2 ist die Phase des ersten Signales S^, das den Zündzeitpunkt im niederen Drehzahlbereich bestimmt, auf 9q eingestellt, und das Signal hat den dargestellten impulsförmigen Verlauf. Die Phase G₁ des dritten Signales S, zum Bestimmen des Zündzeitpunktes im hohen Drehzahlbereich eilt der Phase Qq des ersten Signales S₁ um θ vor, und das Signal S, hat den gleichen Verlauf wie das erste Signal S₁. Das zweite Signal Sp zum Bestimmen des Zündzeitpunktes im mittleren Drehzahlbereich hat einen schrittweise ansteigenden Verlauf, so daß z. B. seine Amplitude zeitlich im Phasenbereich einschließlich der Phasen G₁ und 9_Q anwächst, und seine größte Amplitude ist kleiner als die Amplitude der Signale S₁ und S,.

Wenn diese drei Signale S₁, Sp und S, über die jeweiligen Dioden 10 bzw. 11 bzw. 12 in den Steueranschluß des Thyristors 5 nach Zusammenfassen auf einer Leitung I¹J (vgl. Fig. 1) eingespeist werden, sind lediglich die positiven Teile der Signale S₁ und S₂ und der negative Teil des Signales S, wirksam, und die zusammengesetzte Spannung V„» die schließlich am Steueranschluß des Thyristors 5 liegt, hat den in Fig. 2 gezeigten Verlauf. Dieses zusammengesetzte Signal Y„ erzeugt das Steuersignal, das den Zündzeitpunkt steuert. Wenn die Einschaltspannung des Thyristors 5 mit V_ß0N bezeichnet wird, wird der Zündzeitpunkt in der Phase erzeugt, in der die Steuersignal-Spannung Vg den Pegel der Einsehaltspannung V_ß0N des Thyristors 5 erreicht. Im zusammengesetzten Signal mit dem in Fig. 2 dargestellten Verlauf wird der Thyristor 5 in der Phase θ₀ eingeschaltet, und der Zündzeitpunkt wird so auf die Phase 9_Q eingestellt. Mit steigender Drehzahl der Maschine steigen die Signalspannungen der drei Signale S₁, S₃ und S, an, so daß der Zündzeitpunkt von der Phase 9_Q voreilt.

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Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen der Drehzahl der Maschine und dem Zündzeitpunkt. Im niederen Drehzahlbereich bis zu einer Drehzahl N_Q wird der Zündzeitpunkt durch den positiven Teil des Verlaufes des Signales S₁ bestimmt und ist im wesentlichen auf die Stelle der Phase Q_Q festgelegt. Der Zündzeitpunkt im mittleren Drehzahlbereich zwischen der Drehzahl N-. und der höheren Drehzahl N₁ wird durch das Signal S_ gesteuert, und in diesem Fall eilt der Zündzeitpunkt in der in Fig. 3 dargestellten Weise vor. Bei der Drehzahl N₁ verschiebt sich der Betriebspunkt auf dem zusammengesetzten Signal V„ zu einem Punkt P in Fig. 2, und im hohen Drehzahlbereich, der höher als die Drehzahl N₁ ist, liegt der Zündzeitpunkt im wesentlichen an der Stelle einer Phase G₁ durch den Einfluß des negativen Teiles des Signales S, fest.

Im Betrieb des oben erläuterten automatischen Zündverstellers eilt der Zündzeitpunkt im hohen Drehzahlbereich höher als die Drehzahl N₁ leicht plötzlich vor, wie dies in Fig. 3 durch eine Strichlinie angedeutet ist. Diese Erscheinung wird anhand der Fig. M näher erläutert, die einen Teil der zusammengesetzten Ansteuersignal-Spannung V„ zeigt, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine in Fig. 3 den Wert N₁ hat. In Fig. 4 bildet der Schnittpunkt P zwischen dem Einschaltpegel V-,_ow des Thyristors 5 und dem Verlauf der zusammengesetzten Ansteuersignal-Spannung V_ß den Betriebspunkt, und der Zündzeitpunkt ist auf die Stelle der Phase Q₁ eingestellt. Die Spannung V_p im Punkt P ist gegeben durch V„ = V^rm. Es sei angenommen, daß die Spannung V,- am Spitzenpunkt Q auf der dem Punkt P voreilenden Flanke gleich dem Einschaltpegel V^m des Thyristors 5 aufgrund steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine bis zu einem Wert Np (vgl. Fig. 3) wird. Dann verschiebt sich der Betriebspunkt vom Punkt P zum Punkt Q, und der Zündzeitpunkt bei dieser Drehzahl N₂ eilt plötzlich von der Stelle der Phase O₁ zur Stelle der Phase θ^ vor. Mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine

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eilt der Zündzeitpunkt weiter auf der Kurve QR vor. Ein derartiges großes Voreilen des Zündzeitpunktes im hohen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine ist unerwünscht, da diese sonst zu stark bis zu einer ungewöhnlich hohen Temperatur erwärmt wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen automatischen Zündversteller anzugeben, der ein derartiges Voreilen des Zündzeitpunktes bei hohen Drehzahlen verhindert, die kleiner als die höchste Betriebsdrehzahl der Brennkraftmaschine sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung sieht also einen automatischen Zündversteller zum automatischen Voreilen des Zündzeitpunktes in einer Zündan<lage für Brennkraftmaschinen vor, wobei der Zündzeitpunkt im niederen Drehzahlbereich der Drehung der Brennkraftmaschine konstant ist, im mittleren Drehzahlbereich kleiner als eine vorbestimmte Drehzahl voreilt und im hohen Drehzahlbereich höher als die vorbestimmte Drehzahl wiederum konstant ist.

Bei diesem automatischen Zündversteller werden ein posi-< tives Impulssignal, das in einer ersten Phase entsprechend dem Zündzeitpunkt im niederen Drehzahlbereich erzeugt istj ein negatives Impulssignal, das in einer zweiten Phase entsprechend dem Zündzeitpunkt im hohen Drehzahlbereich erzeugt ist, und ein positives Spannungssignal mit einer Amplitude, die zeitlich im Phasenbereich einschließlich der ersten und der zweiten Phase ansteigt, zusammengefaßt, um ein zusammengefaßtes Signal zu erzeugen, das als Steuersignal zum Steuern des Zündzeitpunktes dient. Das negative Impulssignal hat eine große Impulsbreite, so daß der Spitzenwert des Steuersignales

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an eier Vorderflanke der zweiten Phase auf einen kleineren Pegel als einen vorbestimmten Pegel verringert werden kann.

Es sei angenommen, daß das Verhältnis Vp/V_Q zwischen dem Spannungspegel V_p im Punkt P und dem Spannungspegel V_Q im Punkt Q den Wert a hat, wenn der Punkt P der Betriebspunkt bei der Drehzahl N^ der Brennkraftmaschine ist und der Zündzeitpunkt auf die Stelle der Phase θ₁ eingestellt ist, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Dann ist die Drehzahl, bei der sich der Betriebspunkt vom Punkt P zum Punkt Q verschiebt, d. h., die Drehzahl Np, die zum plötzlichen Voreilen des Zündzeitpunktes von der Stelle der Phase Q₁ zur Stelle der Phase θρ führt, gegeben durch N₂ = aN^, da die zusammengesetzte Ansteuersignal-Spannung Vß im wesentlichen proportional zur Drehzahl der Brennkraftmaschine anwächst. Deshalb kann der Wert von N₂ erhöht werden, indem der Wert von a gesteigert wird. Die Neigung des Zündzeitpunktes zum Voreilen bei hohen Drehzahlen kann so verhindert werden, wenn der Wert von a ausreichend groß gewählt wird, so daß der Wert von N₂ die höchste Betriebsdrehzahl der Brennkraftmaschine überschreitet.

In den Fig. 5, 6, 7 und 8 hat ein Magnetzünder 20 einen Läufer (Rotor) aus einer geflanschten Hülse 22, einem schalenförmigen Glied 23, das an der Hülse 22 befestigt ist, Hauptdauermagnete 2¹J, die auf der Innenrandflache des schalenform!- gen Gliedes 23 angebracht sind und Hilfsdauermagnete 25, die auf der Außenrandflache der Hülse 22 befestigt sind. Dieser Läufer ist fest auf einer Ausdehnung 26 der Kurbelwelle befestigt, die sich in die Hülse 22 so erstreckt, daß sie mit der Drehung der Brennkraftmaschine umlaufen kann. Der Ständer (Stator) des Magnetzünders 20 ist an einem Teil 27 des Kurbelgehäuses durch (nicht dargestellte) Befestigungsglieder befestigt. Der Ständer hat einen Ständerkern 29, auf dem mit den Hauptmagneten 24 zusammenwirkende Batterieladespulen 28

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ORfQlNAL INSPECTED

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zusammen mit einer Kondensätorladespule 1 befestigt sind, die den Kondensator 3 (vgl. Pig. I) auflädt.

Der Ständerkern 29 trägt eine Signalgeneratorspule 8, die auf einem Kern 30 befestigt ist, um mit den Hilfsmagneten 25 zusammenzuwirken. Diese Signalgeneratorspule 8 erzeugt ein zweites Signal S₂ (vgl. Fig. 2) synchron zur Drehung der Brennkraftmaschine. Ein Magnetpol 32 ist teilweise so in das schalenförmige Glied 23 eingebettet, daß er von dessen Mantelfläche nach außen vorragt, und eine Spulenanordnung 33 ist auf dem Kurbelgehäuseteil 27 befestigt und gegenüber zum Magnetpol 32 vorgesehen, wodurch dazwischen ein Luftspalt gebildet wird. Dieser Magnetpol 32 wird durch einen Dauermagneten erregt, der in die Mantelwand des schalenförmigen Gliedes 23 oder die Hauptmagneten 2k eingebettet ist.

Die Spulenanordnung 33 umschließt zwei Signalgeneratorspulen 7 und 9 (vgl. Fig. 9 und 10) zum Erzeugen des ersten bzw. dritten Signales S₁ bzw. S, (vgl. Fig. 2) synchron zur Drehung der Brennkraftmaschine durch Zusammenwirken mit dem Magnetpol 32. Die das Signal S₁ erzeugende Spule 7 ist um einen Kern 7a über einen Spulenkörper 7b gewickelt, und die das Signal S, erzeugende Spule 9 ist um einen Kern 9a über einen Spulenkörper 9b gewickelt. Diese Spulen 7 und 9 sind in einem Spulengehäuse 36 so angeordnet, daß die Achse des Kernes 7a um einen Winkel θ von der Achse des Kernes 9a

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in Umfangsrichtung des Spulengehäuses 36 entfernt ist. Diese Kerne 7a und 9a sind an ihrem einen Ende in der Wand des Spulengehäuses 36 befestigt, und der Innenraum des Spulengehäuses 36 isjt mit einem elektrischen Isolator 37 gefüllt, wie z. B. mit Kunstharz.

Bei der herkömmlichen Zündeinrichtung haben sowohl der Magnetpol 7c des Kernes 7a als auch der Magnetpol 9c des

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Kernes 9a eine Umfangsform eines vorbestimmten Durchmessers von der Seite des Läufers aus. Bei der vorliegenden Erfindung hat der Magnetpol 7c des Kernes 7a eine kreisförmige Gestalt eines vorbestimmten Durchmessers in Endsicht wie bei der herkömmlichen Zündeinrichtung, jedoch weicht der Magnetpol 9c des Kernes 9a vom Magnetpol der herkömmlichen Zündeinrichtung in Endsicht dadurch ab, daß seine Form aus einem Kreis mit einem Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Kreises des Magnetpoles 7c und aus einer Ausdehnung 9d besteht, die sich vom Kreis in entgegengesetzter Richtung zur Richtung der Drehung des Läufers des Magnetzünders 20 erstreckt.

Fig. 11 zeigt in (b) die Form des Kernes 7a mit dem Magnetpol 7c in gleicher Richtung wie in Fig. 9. In Fig. ll(a) ist der Magnetpol 7c in Endsicht kreisförmig. Fig. 12(b) zeigt die Form des Kernes 9a mit dem Magnetpol 9c in gleicher Richtung wie in Fig. 9. Wie in Fig. 12(a) dargestellt ist, hat der Magnetpol 9c in Endsicht eine im allgemeinen flach-ovale Form. Aus Fig. 12(a) folgt, daß die Form des Magnetpoles 9c aus einem Kreis mit einem Durchmesser ungefähr gleich dem Durchmesser des Magnetpoles 7c der kreisförmigen Gestalt und einer Ausdehnung 9d

besteht, die sich von diesem Kreis in einer vorbestimmten Richtung erstreckt. Der Magnetpol 9c hat einen gewölbten Umriß im Schnitt, so daß der zwischen diesem und dem Läufer des Magnetzünders 20 bestehende Luftspalt im wesentlichen gleichmäßig in Umfangsrichtung der Spulenanordnung 33 gemacht werden kann. Die Ausdehnung 9d erstreckt sich in entgegengesetzter Richtung zur Drehrichtung des Läufers des Magnetzünders 20. Der Magnetfluß 0, der aus dem durch die Hauptmagneten 2k erregten Magnetpol 32 austritt, verläuft durch die Kerne 7a und 9a der Signalgeneratorspulen 7 und 9, um diese zu erregen, wie dies in Fig. 5 durch Strichlinien angedeutet ist. Der Betrag des die Signalgeneratorspulen 7 und 9 durchquerenden Magnetflusses 0 ändert sich mit der Winkelgeschwindigkeit

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des Läufers und damit mit der Stellung des Magnetpoles 32 bezüglich den Stellungen der Signalgeneratorspulen 7 und 9 aufgrund der Drehung der Brennkraftmaschine, und diese Spulen 7 und 9 erzeugen die Signale S₁ bzw. S,, die in Fig. 2 gezeigt sind.

Da der Magnetpol 9c des Kernes 9a die Ausdehnung 9d aufweist, die sich entgegengesetzt zur Drehrichtung des Läufers des Magnetzünders 20 erstreckt, verschiebt sich die die Stärke verändernde Stellung des Magnetflusses entgegengesetzt zur Drehrichtung des Läufers. Damit hat das durch die Spule 9 erzeugte Signal S-. den durch eine Vollinie in Fig. 13 dargestellten Verlauf. Aus dieser Fig. 13 folgt, daß der negative Teil des Signales S, früher anzusteigen beginnt und eine größere Impulsbreite als das ursprüngliche, durch eine Strichlinie dargestellte Signal hat, wenn der Magnetpol 9c nicht die Ausdehnung 9-d aufweist. In Fig. 13 wird der durch die Strichlinie angedeutete Verlauf des zusammengesetzten Signales V_Q erhalten, indem das Signal S₂ mit dem Signal S, zusammengefaßt wird, das den durch die Strichlinie angedeuteten negativen Teil aufweist, während der Völlinien-Verlauf des zusammengesetzten Signales V_ß erzielt wird, indem das Signal S₂ mit dem Signal S, zusammengefaßt wird, das die durch die Vollinie gezeigte erweiterte negative Impulsbreite besitzt. Aus der Fig. 13 folgt, daß der Spitzenwert V_Q der auf der Vorderflanke bezüglich der Phase Q₁ auftretenden Spannung erfindungsgemäß verringert werden kann. Damit kann das Verhältnis a zwischen V_p und Vq bzw. Vp/V„ erhöht Werden, um den Pegel der Drehzahl N₂ zu steigern, bei der das unerwünschte Voreilen des Zündzeitpunktes aufzutreten beginnt. Der Wert von N₂ kann ausreichend größer als die höchste erlaubte Drehzahl der Brennkraftmaschine eingestellt werden, indem geeignet die Länge der Ausdehnung 9d des Magnetpoles 9c des Kernes 9a bestimmt wird, so daß das unerwünschte Voreilen des Zündzeitpunktes im hohen Drehzahlbereich der Drehung der

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Brennkraftmaschine wirksam verhindert werden kann.

Die Länge der Ausdehnung 9d des Magnetpoles 9c des Kernes 9a, d. h. die Länge L von der Achse des Kernes 9a aus, sollte vorzugsweise aufgrund des Einschaltspannungspegels des Thyristors 5 und der durch die Signalgeneratorspulen 7, 8 und 9 erzeugten Signalspannungen bestimmt werden. Insbesondere sollte die Länge L so bestimmt werden, daß das zusammengesetzte Signal V_Q eine Null-Amplitude zwischen der Stelle der ansteigenden Phase des Signales S₂ und der Stelle der Phase G₁ aufweist, was jedoch in der Praxis infolge Konstruktionseinschränkungen unmöglich ist. Deshalb wird die Länge L bei der Erfindung so festgelegt, daß wenigstens der Spannungspegel Vq einen erlaubten Wert oder einen Spielraum bezüglich des Einschaltspannungspegels Vn₀J, des Thyristors 5 im praktisch verwendeten Drehzahlbereich aufweist.

Fig. lH zeigt als Beispiel die Beziehung zwischen der Länge L des Magnetpoles 9c des Kernes 9a und dem Spannungspegel Vq am Punkt Q auf dem zusammengesetzten Signal, wenn eine Brennkraftmaschine die höchste Drehzahl von 1100 U/min hat. Aus Fig. 1*1 folgt, daß die Länge L auf 18 mm eingestellt ist, um einen Spannungspegel Vq von 0,33 V zu erzeugen, wenn die Einsehaltspannung V_ß0N des bei der Zündanlage der Brennkraftmaschine verwendeten Thyristors 5 0,55 V beträgt.

Fig. 15 zeigt ein elektrisches Schaltbild einer mit dem erfindungsgemäßen automatischen Zündversteller ausgestatteten Stromunterbrechungs-Zündanlage. In Fig. 15 sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1. Ein Transistor T₁ in Fig. 15 hat einen Einschaltpegel Vm₁QjT. Wenn der Pegel des an der Basis dieses Transistors T₁ liegenden zusammengesetzten Signales V- dessen Einschaltpegel Vm₁QJ, überschreitet, wird der Transistor T₁ eingeschaltet, um einen anderen Transistor T₂ auszuschalten. Folglich

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wird der durch die Primärwicklung 4a der Zündspule 4 fließende Strom unterbrochen, um eine Hochspannung in der Sekundärwicklung 4b zu induzieren. Fig. 16 zeigt die Phasenbeziehung zwischen dem Verlauf des zusammengesetzten Signales Vq, den Strömen I_Q und I^ durch die in Fig. 15 gezeigte Schaltung und der in der Sekundärwicklung 4b der Zündspule 4 induzierten Hochspannung.

Selbstverständlich ist die Erfindung auch auf eine Stromunterbrechungs-Zündanlage anwendbar, wenn die Einschaltspannung Vg₀J. des Thyristors 5 durch den Einschaltpegel V^rm ^des Transistors T₁ ersetzt wird.

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Claims

Ansprüche

il. Automatischer Zündversteller für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen, :

einschließlich eines Zündtransformators (Zündspule) aus einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung, die eine Hochspannung abhängig von einem intermittierenden Stromfluß durch die Primärwicklung induzieren, einer einen Zündfunken in ihrem Zündspalt (Zündstrecke) abhängig von der Einspeisung der induzierten Hochspannung erzeugenden Zündkerze und einer Strom-Steuereinrichtung mit Ein-Aus-Betrieb zum Steuern des intermittierenden Stromflusses durch die Primärwicklung des Zündtransformators,

gekennzeichnet durch

eine erste Einrichtung (7) zum Erzeugen eines ersten Signales (S.) eines positiven Spannungsimpulses mit einem Anstiegspunkt bei einer ersten vorbestimmten Phase synchron zur Drehung der Brennkraftmaschine,

eine zweite Einrichtung (8) zum Erzeugen eines zweiten Signales (Sp) eines negativen Spannungsimpulses mit einem Anstiegspunkt bei einer zweiten vorbestimmten Phase vor der ersten vorbestimmten Phase synchron zur Drehung der Brennkraftmaschine ,

eine dritte Einrichtung (9) zum Erzeugen eines dritten Signales (S,) synchron zur Drehung der Brennkraftmaschine einschließlich eines positiven Spannungsteiles mit einer Amplitude, die zeitlich in dem Phasenbereich einschließlich der ersten vorbestimmten Phase und der zweiten vorbestimmten

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Phase anwächst, wobei die Amplitude kleiner als die Amplitude des positiven Spannungsimpulses im ersten Signal bei der ersten vorbestimmten Phase ist, und

eine vierte Einrichtung (14) zum Zusammenfassen des ersten, zweiten und dritten Signales (S₁, Sp, S,), um ein zusammengefaßtes Signal zu erzeugen, das in die Strom-Steuereinrichtung (5; T₁, T₂) als Steuersignal eingespeist wird, um deren Ein-Aus-Betrieb zu steuern,

wobei das zweite Signal (Sp) eine solche Impulsbreite aufweist, daß der Spitzenspannungspegel, der im zusammengesetzten Signal bei einer Phase auftritt, die der zweiten vorbestimmten Phase als Ergebnis der Zusammenfassung des zweiten und des dritten Signales (Sp, S,) voreilt, kleiner als ein Schwellenwertpegel ist, der zum Steuern des Ein-Aus-Betriebs der Strom-Steuereinrichtung (5; T₁, Tp) dient.

Automatischer Zündversteller für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen, mit:

einem Magnetzünder zum Erzeugen einer ersten impulsförmigen Wechselspannung bei einer ersten vorbestimmten Phase, einer zweiten impulsförmigen Wechselspannung bei einer zweiten vorbestimmten Phase vor der ersten vorbestimmten Phase und einer dritten Wechselspannung mit einer Amplitude, die zeitlich im Phasenbereich einschließlich der ersten vorbestimmten Phase und der zweiten vorbestimmten Phase zunimmt,

einer ersten Einrichtung zum Entnehmen eines positiven Spannungsimpulssignales aus der ersten Wechselspannung, eines negativen Spannungsimpulssignales aus der zweiten Wechselspannung und eines positiven Spannungssignales aus der dritten Wechselspannung, wobei das positive Spannungssignal eine zeitlich zunehmende Amplitude im Phasenbereich einschließlich der ersten vorbestimmten Phase und der zwei-

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ten vorbestimmten Phase aufweist;, und

eine zweite Einrichtung zum Zusammenfassen der drei Signale, um ein zusammengesetztes Signal zu erzeugen, das als Steuersignal zum Steuern des Zündzeitpunktes dient,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Magnetzünder (20) aufweist:

einen Läufer (22-25),

einen Ständer (29),

einen Magnetpol (32) im Läufer (22 - 25), der durch einen Dauermagneten erregbar ist,

eine erste Spule (7) im Ständer (29) an einer Stelle entsprechend der ersten vorbestimmten Phase bezüglich der Winkeldrehung des Läufers (22 - 25) zum Erzeugen der ersten Wechselspannung durch Zusammenwirken mit dem auf dem Läufer (22 - 25) angebrachten Magnetpol (32), wobei die erste Spule (7) um einen Kern (7a) gewickelt ist,

eine zweite Spule (9) im Ständer (29) an einer Stelle entsprechend der zweiten vorbestimmten Phase bezüglich der Winkeldrehung des Läufers (22 - 25) zum Erzeugen der zweiten Wechselspannung durch Zusammenwirken mit dem im Läufer (22 - 25) angebrachten Magnetpol (32), wobei die zweite Spule (9) um einen Kern (9a) mit einem länglichen Magnetpol (9c) gewickelt ist, und wobei die Länge des sich von der Kernachse entgegengesetzt zur Drehrichtung des Läufers (22 - 25) erstreckenden Teiles größer als der sich von der Kernachse in gleicher Richtung wie die Drehrichtung des Läufers (22 - 25) erstreckende Teil ist, einen weiteren Dauermagneten im Läufer (22 - 25), und

eine dritte Spule (8) im Ständer (29) zum Erzeugen der dritten Wechselspannung durch Zusammenwirken mit dem weiteren Dauermagneten.

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