DE2947570C2

DE2947570C2 - Schaltungsanordnung zur zunehmenden Verzögerung der Zündung einer Brennkraftmaschine mit zunehmender Drehzahl der Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2947570C2
Application number: DE2947570A
Authority: DE
Inventors: Nobuo Wako Saitama Miura
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1978-11-27
Filing date: 1979-11-26
Publication date: 1985-12-12
Also published as: JPS5627705B2; FR2442348B1; DE2947570A1; JPS5572655A; US4335692A; FR2442348A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer nach der DE-OS 25 55 167 bekannten Schaltungsanordnung dieser Art liegt in der Verbindungsleitung des Aufnehmers zum Kondensator die Sekundärwicklung eines Transformators, mittels dem in der Sekundärwicklung eine drehzahlabhängige, der Ladung des Kondensators entgegenwirkende Spannung induziert werden kann. Diese Schaltungsanordnung ist verhältnismäßig aufwendig und spricht nicht erst oberhalb einer vorgegebenen Drehzahl an.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, die — was insbesondere bei Zweitaktmaschinen von Bedeutung ist — dann, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine einen vorgegebenen Wert überschreitet, den Zündzeitpunkt verzögert, um die Abgabeleistung zu steigern und die Zündkerzenabnützung zu verringern.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.

Solange bei Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung der Spitzenwert der von dem Aufnehmer abgegebenen Spannung unterhalb des durch den Begrenzer bestimmten Pegels liegt, bestimmt das Auftreten des Spitzenwerts den Zündzeitpunkt

Oberschreitet die von dem Aufnehmer abgegebene Spannung den Pegel, so ist der Zündzeitpunkt durch den beginnenden Abfall der Spannung von dem Pegel bestimmt, der mit zunehmender Drehzahl zunehmend später auftritt Im Ergebnis wird also, solange die Drehzahl unterhalb einer vorgegebenen Drehzahl liegt der Zündzeitpunkt praktisch konstant gehalten, allenfalls mit zunehmender Drehzahl zunehmend etwas verzögert dann aber nach Überschreiten der vorgegebenen Drehzahl mit zunehmender Drehzahl verhältnismäßig erheblich verzögert

Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben:
F i g. 1 zeigt eine erste Schaltungsanordnung,

F i g. 2 zeigt Spannungs- bzw. Stromverläufe in der Schaltungsanordnung nach F i g. 1,

F i g. 3 zsigt die Verzögerung des Zündzeitpunkts mit zunehmender Drehzahl,
F i g. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Schaltungsanordnung,

F i g. 5 zeigt Spannungs- bzw. Stromverläufe in der Schaltungsanordnung nach F i g. 4,
F i g. 6 zeigt eine zweite Schaltungsanordnung.
Die in F i g. 1 dargestellte Schaltungsanordnung weist einen Zündkreis mit einer Kondensator-Ladespuie Ex, Dioden D 2 und D 3, einem Kondensator Cl, einer Zündspule IG, einer Zündkerze PI und einem Thyristor Th auf. Mit der Kondensator-Ladespule Ex wird, beispielsweise durch einen Schwungscheibenmagnet der auf einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine angebracht ist, eine Wechselspannung erzeugt Die an der Kondensator-Ladespule Ex auftretende Spannung erfährt eine Halbwellengleichrichtung durch die Diode D 3 zur Aufladung des Kondensators Cl. Der Thyristor Th wird an seiner Torelektrode angesteuert, um den Kondensator Cl über die Primärwicklung der Zündspule /G zu entladen.

Von einer Aufnehmerspule P wird eine Zündsignal-Wechselspannung erzeugt, deren Spitzenwert mit zunehmender Drehzahl der Brennkraftmaschine zunimmt, wie dies aus den unterschiedlichen Amplituden der Spannungsverläufe Ni, N2 und N3 in Fig.2 (P) ersichtlich ist. Die in F i g. 2 (P) gezeichnete gerade Linie kennzeichnet einen vorgegebenen Spannungspegel 10, der einer vorgegebenen Drehzahl der Brennkraftmaschine entspricht und im vorliegenden Fall durch die ZENER-Spannung einer ZENER-Diode Zc/definiert ist. Der Spannungsverlauf N1 gemäß F i g. 2 (P) liegt unterhalb des vorgegebenen Spannungspegels 10, entspricht somit einem Bereich niedriger Drehzahlen. Der Spitzenwert 7 der von der Aufnehmespule P erzeugten Spannung überschreitet dabei die ZENER-Spannung der ZENER-Diode Zd, den Spannungspegel 10, nicht. Wenn die Aufnehmerspule feine Spannung erzeugt, die am oberen Anschluß der Aufnehmerspule P positiv ist und den Spannungsverlauf N1 hat, fließt zunächst ein Strom durch die Aufnehmerspule P, einen Widerstand R 1, einen Kondensator C2, durch die Basis-Emitter-

Strecke eines Transistors 7r und zu der Aufnehmerspu-Ie P zurück. Das Fließen dieses Stromes bewirkt, daß der Transistor Tr leitend wird und daß der Kondensator C2 geladen wird. Demgemäß ist die Spannring an einem Schaltungspunkt B — bei dieser Spannung handelt es sich um die an der Torelektrode des Thyristors Th liegende Spannung — gegenüber Masse gleich NuIL Dieser Zustand bleibt bestehen bis der Spannungsverlauf Nl den Spitzenwert 7 erreicht hat Wenn der Spannungsverlauf N1 den Spitzenwert 7 durchläuft, hört der Basisstrom des Transistors Tr auf zu fließen, wodurch der Transistor Tr in den nichtleitenden Zustand gelangt Damit steigt die Spannung an dem Schaltungspunkt B unverzüglich von NuH ausgehend an. Dies führt dazu, daß sich der Kondensator C 2 über den Widerstand A4, die Torelektrode des Thyristors Th und den Widerstand R 2 mit dem Stromverlauf Nl in F i g. 2 (B) entlädt, wodurch der Thyristor Th in den leitenden Zustand gelangt Wenn der Thyristor Th leitend ist, värd die Ladung des Kondensators C1 über die Zündspule IG und die Zündkerze PI abgeführt, also die Zündkerze PI gezündet Mi/. anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß innerhalb eines Bereiches, in dem die Drehzahl derart niedrig ist, daß die von der Aufnehmerspule Perzeugte Spannung die ZENER-Spannung der ZENER-Diode Zd nicht überschreitet die durch die gerade Linie 10 in F i g. 2 (P) gekennzeichnet ist der Spitzenwert 7 des Spannungsverlaufs N1 gemäß F i g. 2 (P) den Zündzeitpunkt definiert

Wenn die Drehzahl zunimmt und die durch die Aufnehmerspule P erzeugte Spannung die ZENER-Spannung der ZENER-Diode Zd überschreitet, wird die Spannung an dem Schaltungspunkt A zwischen den Widerständen R 1 und R 4 auf den Pegel der ZENER-Spannung festgeklemmt wie dies für die Spannungsverlaufe N 2, N 3 in F i g. 2 (A) veranschaulicht ist In diesem Falle fließt ein Strom durch den die Aufnehmerspule P, den Widerstand R 1, die ZENER-Diode Zdund die Basis-Emitter-Strecke des Transistors Tr enthaltenden Stromkreis, der den Transistor Tr leitend hält Wenn jedoch der Spannungsverlauf N 2 von seinem Spitzenwert 8 unter den Punkt 9 abfällt sinkt er unter die ZENER-Spannung. Dadurch hört der Basisstrom des Transistors Tr auf zu fließen, wodurch der Transistor Tr in den nichtleitenden Zustand überführt wird. Demgemaß wird der Kondensator C2 mit dem Stromverlauf N 2 in F i g. 2 (B) entladen und der Thyristor Th leitend, wie dies zuvor für den Stromverlauf Nl in F i g. 2 (B) beschrieben worden ist, und die Zündkerze PI zündet. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß im zuletzt betrachteten Zustand der Zündzeitpunkt dann ist, wenn die von der Aufnehmerspule P erzeugte Spannung niedriger wird als die ZENER-Spann-tng nach Überschreiten des Spitzenwertes 8.

Die von der Aufnehmerspule P abgegebene Spannung wird noch höher, wenn die Drehzahl weiter ansteigt. Dies ist durch den Spannungsverlauf N3 in Fig.2 (P) veranschaulicht. Die ZENER-Spannung bleibt jedoch konstant. Dementsprechend erfolgt die Entladung des Kondensators C 2 mit dem Stromverlauf Λ/3 in Fig.2 (B), und der Zündzeitpunkt liegt noch später.

Ein Beispiel der Beziehung zwischen der Drehzahl und dem Zündzeitpunkt ist in F i g. 3 schematisch dargestellt. Wenn die von der Aufnehmerspule P erzeugte Spannung niedriger ist als die ZENER-Spannung, wird der Zündzeitpunkt mit zunehmender Drehzahl wegen der mit zunehmender Drehzahl zunehmenden effektiven Zeitkonstante des Kondensators C2 und des Widerstands R 2 der Zündzeitpunkt geringfügig verzögert, wie dies durch die schwach geneigte Linie 11 in F i g. 3 angedeutet ist Wenn die Drehzahl weiter ansteigt wird der Zündzeitpunkt zunehmend stärker verzögert, wie dies durch die geneigt verlaufende Linie 12 in F i g. 3 angedeutet ist Für diesen Verlauf sind die in F i g. 2 (B) angegebenen Stromverläufe N 2 und N 3 typisch. Der Übergang von der Linie 11 zur Linie 12 erfolgt beispielsweise bei 6000 Umdrehungen/min.

Bei der in F i g. 4 dargestellten zweiten Ausführungsform und den zugehörigen, in F i g. 5 veranschaulichten Spannungsverläufen sind dieselben Bezugszeichen wie in F i g. 1 und 2 verwendet Wenn ein Spannungsverlauf N1 gemäß F i g. 5 (P) in der Aufnehmerspule P erzeugt wird, wird der Kondensator C 2 von den negativen Halbwellen über die Diode D 5, den Widerstand R1 und die Diode DA geladen. Da die Spannung dieser Halbwellen niedriger ist als die ZENER-Spannung der ZENER-Diode Zd, wie dies durch den Spannungsverlauf Nl in F i g. 5 (P) veranschaulicht ist ändert sich die Spannung an der Torelektrode des Thyristors Th (Schaltungspunkt B) entsprechend dem Spannungsverlauf N1 in F i g. 5 (B). Wenn dieser Spannungsverlauf seinen Spitzenwert durchläuft und abzufallen beginnt beginnt der Kondensator C2 sich zu entladen. Der Entladestrom fließt von dem Kondensator C 2 zu der Torelektrode des Thyristors Th und von der Kathode des Thyristors Th nach Erde, durch den Widerstand R 2 und zu dem Kondensator C 2 zurück. Der Stromverlauf durch die Torelektrode des Thyristors ΤΛ ist durch Nl in F i g. 5 f/gj dargestellt Demgemäß zündet die Zündkerze PI. Also bestimmt in diesem Fall der Spitzenwert des Spannungsverlaufs N1 gemäß F i g. 5 (P) den Zündzeitpunkt, wie dies durch den Stromverlauf Nl in F i g. 5 (Ig) veranschaulicht ist

Wenn die Motordrehzahl ansteigt, übersteigt die von der Aufnehmerspule .Perzeugte Spannung die ZENER-Spannung, wie dies durch die Spannungsverläufe N 2 bzw. N 3 in F i g. 5 (P) veranschaulicht ist Während der Zeitspanne, während der diese Spannungsverläufe einen vorgegebenen Pegel 13 überschreiten, fließt ein Strom durch die ZENER-Diode Zd und die Diode D 4, so daß die Spannung am Kondensator C 2 auf einem praktisch konstanten Wert festgeklemmt ist. Wenn der Spannungsverlauf N2 oder N3 gemäß F i g. 5 (P) seinen Spitzenwert durchläuft und wieder auf einen Wert abfällt, der niedriger ist als der Wert der ZENER-Spannung, dann entlädt sich der Kondensator C 2 über die Torelektroden-Kathoden-Strecke des Thyristors 77? und den Widerstand R 2, wodurch der Thyristor Th leitend wird, was zum Zünden der Zündkerze PI führt. Wenn also die von der Aufnehmerspule P erzeugte Spannung den Pegel der ZENER-Spannung nach Durchlaufen des Spitzenwertes des betreffenden Spannungsverlaufes wieder erreicht, wird die Zündkerze gezündet, und zwar mit zunehmender Drehzahl zunehmend verzögert gezündet Dies ist in F i g. 5 (Ig) durch die Stromverläufe N1, N 2 und N 3 veranschaulicht

F i g. 6 zeigt eine dritte Ausführungsform, bei der wieder die gleichen Bezugsziffern verwendet sind wie in F i g. 1 und 4. Wenn die Spannung der Aufnehmerspule P die in F i g. 6 gezeigte Polarität hat, wird der Kondensator C2 über die Diode D4 und den Widerstand R 1 geladen. Innerhalb des Bereiches, in welchem der Spitzenwert der Spannung nicht die ZENER-Spannung der ZENER-Diode Zd überschreitet, nimmt die Ladung des Kondensators C2 mit dem Ansteigen der Spannung zu.

Wenn die Spannung ihren Spitzenwert durchläuft und abzusinken beginnt, entlädt sich der Kondensator C2 über den Widerstand R 2, den Widerstand R 3, die Torelektrode des Thyristors 77? und die Kathode des Thyristors Th. Dadurch wird der Thyristor Th leitend und die Zündkerze Pl gezündet. In diesem Falle legt der Spitzenwert der von der Aufnehmerspule P erzeugten Spannung den Zündzeitpunkt fest, wie dies durch den Stromverlauf N1 gemäß F i g. 2 fß) veranschaulicht ist

Wenn die Motordrehzahl ansteigt und die von der Aufnehmerspule P erzeugte Spannung die ZENER-Spannung der ZENER-Diode Zd überschreitet, fließt ein Strom durch die Diode D 4 und die ZENER-Diode Zd, so daß die Spannung des Kondensators C2 auf einem festen Wert festgeklemmt wird. Wenn die von der Aufnehmerspule Perzeugte Spannung den Spitzenwert ihres Spannungsverlaufes durchläuft und wieder unter die ZENER-Spannung abzufallen beginnt, entlädt sich der Kondensator C 2 über den Widerstand R 2, den Widerstand A3, die Torelektrode des Thyristors Th und die Kathode des Thyristors Th. Dadurch wird der Thyristor Th leitend und die Zündkerze PI gezündet. Mit zunehmender Amplitude der von der Aufnehmerspule P gelieferten Spannung infolge zunehmender Drehzahl wird somit der Zündzeitpunkt zunehmend verzögert

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

30

35

40

50

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur zunehmenden Verzögerung der Zündung einer Brennkraftmaschine mit zunehmender Drehzahl der Brennkraftmaschine mit einem Aufnehmer (P), der einen in seiner Frequenz der Drehzahl entsprechenden, mit zunehmender Drehzahl in seinem Spitzenwert zunehmenden Spannungsverlauf liefert und einem in Reihe mit einem Gleichrichter (D 4) liegenden Begrenzer (Z_D) zuführt, der den gleichgerichteten Spannungsverlauf auf einen vorgegebenen Pegel (10 in F i g. 2; 13 in Fig.5) begrenzt und mit einem von dem Spannungsverlauf bis zur Höhe des Pegels (10 in F i g. 2; 13 in F i g. 5) aufzuladenden und über eine Zündelektrode eines elektronischen Schalters (Th) zu entladenden Kondensator (C2), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kondensator (C 2) und der Zündelektrode an Masse eine Gleichrichterstrecke (Basis-Emitter-Strecke von Tr in F i g. 1; D 5 in F i g. 4 und F i g. 6) liegt, die bei zunehmender oder gleichbleibender Spannung am Kondensator (C 2) zur Masse hin durchlässig ist und daher die Entladung des Kondensators (C2) über die Zündelektrode sperrt und bei abnehmender Spannung am Kondensator (C 2) zur Masse hin undurchlässig ist und daher die Entladung des Kondensators (C 2) über die Zündelektrode auslöst (Masse, C2, A, R 4, B, Zündelektroden-Kathoden-Strecke von Th, Masse in F i g. 1; Masse, R 2, C2, B, Zündelektroden-Kathoden-Strecke von 77», Masse in Fig.4; RZ Cl, Zündelektroden-Kathoden-Strecke von Th, R 3 in F ig. 6).

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterstrecke die Basis-Emitter-Strecke eines Transistors ist, dessen Kollektor mit der Zündelektrode verbunden ist (Fig. 1).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterstrecke durch eine Diode (Z? 5) gebildet ist, deren Kathode mit der Zündelektrode verbunden ist (F i g. 4).

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterstrecke durch eine Diode (D 5) gebildet ist, deren Anode mit der Zündelektrode verbunden ist (F i g. 6).