DE3032751A1 - Speed dependent control for engine ignition power - uses alternator supplied additional power, fed to ignition coil or transformer - Google Patents
Speed dependent control for engine ignition power - uses alternator supplied additional power, fed to ignition coil or transformerInfo
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Abstract
Description
VERFAHREN ZUR DREHZAHLABHANGIGEN STEUERUNG DER ZUNDFUNKEN-PROCEDURE FOR SPEED-DEPENDENT CONTROL OF THE SPARK
ENERGIE BEI FREMDGEZUNDETEN MOTOREN UND VORRICI1TUNG ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFM1RENS.ENERGY IN EXTERNAL IGNITION ENGINES AND DEVICE FOR IMPLEMENTATION OF THE PROCEDURE.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur drehzahlabhängigen Steuerung der Zündenergie bei fremdgezündet'en Motoren,deren elektrische Stromversorgungseinrichtung eine Drehstrom-Lichtmaschine und deren Zündanlage zur Bereitstellung der elektrischen Zündenergie eine Spule bzw.einen Zündtransformator umfaßt.The invention relates to a method for speed-dependent control the ignition energy in externally ignited motors, their electrical power supply device a three-phase alternator and its ignition system to provide the electrical Ignition energy comprises a coil or an ignition transformer.
Weiter betrifft die Erfindung eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.The invention also relates to a method for carrying out the method suitable device.
Bei bekannten Zündanlagen,z.B.der üblichen,mittels eines Unterbrechers oder eines Transistor-Leistungsschalters gesteuerten Batteriezündung,erfolgt die Einleitung des Zündfunkens durch Unterbrechung des Primärstromes einer batteriegespeisten Zündspule.Dabei ist nachteilig,daß die Zündenergie mit der Motordrehzahl abnimmt,sodaß gerade in den hohen Drehzahlbereichen, in denen das Treibstoffgemisch im allgemeinen schwerer entzündlich ist als in den niedrigen Drchzahlen,die Zündenergie minimal ist.Dadurch kann der Zündzeitpunkt erheblichen unkontrollierten Schwankungen unterworfen sein,die die Motorleistung verringern und zu erhöhtem Kraftstoffverbrauch führen.With known ignition systems, e.g. the usual one, by means of an interrupter or a transistor circuit breaker controlled battery ignition, the Initiation of the ignition spark by interrupting the primary current of a battery-powered Ignition coil. The disadvantage here is that the ignition energy decreases with the engine speed, so that especially in the high speed ranges in which the fuel mixture in general The ignition energy is more difficult to ignite than in the lower numbers minimal As a result, the ignition point can be subject to considerable uncontrolled fluctuations which reduce engine performance and lead to increased fuel consumption.
Weiter ist es in Verbindung mit den sogenannten Hochspannungs-Kondensator-bzw.Thyristor-Zündungen bekannt den Zündfunken durch eine sehr rasche Entladung eines auf relativ hohe Spannung aufleitbaren Kondensators über einen geeignet angesteuerten Thyristor einzuleiten Dadurch läßt sich über den gesamten Drehzahlbereich eine gleichmäßig hohe Zündenergie erreichen.Nachteilig bei solchen Thyristor-Zündungen ist aber der für die Aufladung des ochspannungskondensators und die Ansteuerung des Thyristors erforderliche elektronische Schaltungsaufwand mit einer Vielzahl störanfälliger Bauteile.Es kommt hinzu,daß sowohl bei der üblichen Batteriezündung wie auch bei der Thyristor-Zündung in den niedrigen Drehzahlbereichen ein überangebot an Zündenergie vorliegt,das zu einem unnötig hohen Verschleiß der Zündkerzen beiträgt.It is also used in connection with the so-called high-voltage capacitor or thyristor ignitions known the ignition spark by a very rapid discharge of a relatively high voltage initiate condenser via a suitably controlled thyristor This allows a uniformly high ignition energy over the entire speed range A disadvantage of such thyristor ignitions is that for charging of the high voltage capacitor and the control of the thyristor required electronic Circuit complexity with a large number of components susceptible to failure. In addition, both with the usual battery ignition and with the thyristor ignition in the low speed ranges there is an excess of ignition energy, which leads to a unnecessarily high wear of the spark plugs contributes.
Zwar ist es auch in Verbindung mit Magnet-Zündanlagen bekannt, die Zündenergie auf rein induktivem Wege bereit zu stellen, mit der Folge,daß die Zündenergie bedarfsgerecht mit der Motordrehzahl anwächst.Der wesentliche Nachteil hierfür geeigneter Magnet-Zündanlagen liegt aber in deren kompliziertem mechanischem Aufbau;es kommt hinzu,daß zusätzlich Einrichtungen erforderlich sind,die beim Anlassen die erforderliche Zündenergie bereitstellen und den technischen Aufwand noch vergrößern.Although it is also known in connection with magnetic ignition systems, the To provide ignition energy in a purely inductive way, with the result that the ignition energy increases with the engine speed as required. The main disadvantage of this is more suitable Magnet ignition systems, however, lie in their complicated mechanical structure; it comes added that additional facilities are required, which are required when starting Provide ignition energy and increase the technical effort.
Aufgabe der Erfindung ist es daher,ein für eine mechanisch oder clektronisch gesteuerte Batterie-Zündanlage geeignetes Verfallren anzugeben,<Ias in allen Drehzahlbereichen eine bedarfsgerechte Bcreitstcllung der errorderlichen Zündenergie vermittelt sowie eine im Aufbau einfache Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen.The object of the invention is therefore to provide a mechanical or electronic system controlled battery ignition system to indicate appropriate expiry, <Ias in all Speed ranges a needs-based spreading of the necessary ignition energy mediated as well as a simple construction device for implementation this Procedure to create.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 2 auf einfache Weise gelöst.Der verfahrensmäßige Grundgedanke der Erfindung,von den Spannungsausgängen einer ohnehin vorhandenen Drchitrolll-Lichtlllaschin( eine mit der Drehzahl anwachsende Spannuny abzunehmen,diese gleichzurichten und zu der Spannung der die Zündspule bzw.einen Zündtransformator in üblicher Weise speisenden Batterie zu addieren ist apparativ durch die in den weiteren Ansprüchen 3-5 genannten Vorrichtungsmerkmale,die hierfür geeignete Zusatzeinrichtungen zu einer üblichen Batterie-Zündanlage betreffen,auf einfache Weise real is ierbar.This task is carried out with regard to the method by the characterizing Features of claim 1 and with regard to the implementation of the invention Process suitable device by the characterizing features of claim 2 solved in a simple manner. The basic procedural concept of the invention, from the voltage outputs of an already existing Drchitrolll light machine (a to decrease the voltage increasing with the speed, to rectify this and to the Voltage that feeds the ignition coil or an ignition transformer in the usual way The battery can be added in terms of apparatus by means of those mentioned in the further claims 3-5 Device features that are suitable for this purpose additional equipment to a usual The battery ignition system can be implemented in a simple manner.
Weitere Einzblheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.Es zeigen: Fig.1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur drehzahlabhängigen Steuerung der Zündenergie,mit einem als Frequenzfilter ausgebildeten Übertragungsglied,im Rahmen einer üblichen Batterie-Zündanlage und Fig.2 ein weiteres,als Resonanzglied ausgebildetes im Rahmen der Zündanlage gemäß Fig.1 einsetzbares Spannungs-Ubertragungsglied.Further details and features of the invention emerge from FIG The following description of exemplary embodiments based on the drawing shows: 1 shows a first embodiment of a device according to the invention for speed-dependent Control of the ignition energy, with a transmission element designed as a frequency filter, in the Frame of a conventional battery ignition system and Fig. 2 another, as a resonance element designed in the context of the ignition system according to Figure 1 usable voltage transmission element.
Die Fig.1,auf deren Hinzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, zeigt eine Spulenanlage 10 mit einer in üblicher Weise aufyebauten Zündspule 11,an deren Primärwicklung 12 in der erfindungsgemäßen Weise eine durch Addition einer drehzahlabhängigen Gleichspannung zur Batteriespannung gewonnene Gleichspannung anlegbar ist,aus welcher der für die bereitzustellende Zündenergic maßgebliche Primärstrom durch die Primärwicklung 12 der Zündspule 11 resultiert.Der in der Fig.1 dargestellte Ladekreis für die Fahrzeugbatterie 13,der Primärstromkreis der Zündspule 11,deren Zündkreis,sowie ein Spannungs-Ubertragungs ylied,über das von der vorgesehenen Drehstrom-Lichtmaschine 16 eine drehzahlabhängige Wechselspannung abgenommen und einem Drehstrom-CleichricEIter 17 zugeführt wird,dessen Ausgangs-GleichsLJannung zur Batteriespannung addiert wird und den drehzahlabhängigen Anteil der an die Primärwicklung 12 der Zündspule 11 angelegten Versorgungs-Gleichspannung bildet,haben im einzelnen den folgenden Aufbau: Die Wechselspannungs-Ausgänge 18-20(u,v,w)sind über die Plus-Dioden 21-23 eines insgesamt mit 24 bezeichneten Drehstrom-Vollweggleichrichters mit der Plus-Anschlußklemme 30 der Fahrzeugbatterie 13 und über die drei Minus-Dioden 26-28 des Drehstrom-Gleichrichters mit der Minus-Anschlußklemme 31 bzw.der Schaltungsmasse verbunden.1, to the details of which reference is expressly made, shows a coil system 10 with a built-up in the usual way ignition coil 11, on the primary winding 12 of which in the manner according to the invention one by addition DC voltage obtained from a speed-dependent DC voltage to the battery voltage can be applied from which the primary current relevant for the ignition energy to be provided by the primary winding 12 of the ignition coil 11 results. The one shown in Fig.1 Charging circuit for the vehicle battery 13, the primary circuit of the ignition coil 11, whose Ignition circuit, as well as a voltage transmission ylied, via the provided three-phase alternator 16 a speed-dependent alternating voltage removed and a three-phase CleichricEIter 17, whose output DC voltage is added to the battery voltage and the speed-dependent portion of the amount sent to the primary winding 12 of the ignition coil 11 applied DC supply voltage, have the following structure: The alternating voltage outputs 18-20 (u, v, w) are one via the plus diodes 21-23 a total of 24 designated three-phase full-wave rectifier with the plus terminal 30 of the vehicle battery 13 and via the three minus diodes 26-28 of the three-phase rectifier connected to the minus terminal 31 or the circuit ground.
Da zwischen den Wechselspannungsausgängen 18-20 der Drehstromlichtmaschine 16 und den Wechselspannungs-Eingängen 31 -33(U, V,W)des zur Spannungsaddition vorgesehenen weiteren Drehstrom-Gleichrichters 17 liegende Spannungs-Ubertragungsglied 14 umfaßt beim dargestellten speziellen Ausführungsbeispiel gemäß sir.1 einen insgesamt mit 34 bezeichneten Drehstrom-Transformator,dessen Primärwicklungen 36-38 je mit einem der Spannungs-Ausgänge 18-20 der Drehstrom-Lichtmaschine 16 und dessen Sekundärwicklungen 41-43 über je einen mit der zugeordneten Sekundärwicklung 41 bzw.42 bzw.43 in Reihe liegenden Kondensator 4 bzw.45 bzw.46 mit den Wechselspannungs-Eingängen 31 bzw.32 bzw. 33 des weiteren Drehstrom-Gleichrichters 17 verbunden sind, dessen Aufbau demjenigen des Lade-Gleichrichters 44 entspricht.Since between the alternating voltage outputs 18-20 of the alternator 16 and the AC voltage inputs 31 -33 (U, V, W) of the one provided for voltage addition further three-phase rectifier 17 lying voltage transmission element 14 comprises in the illustrated special embodiment according to sir.1 with a total of 34 designated three-phase transformer, whose primary windings 36-38 each with a the voltage outputs 18-20 of the three-phase alternator 16 and its secondary windings 41-43 via one each with the assigned secondary winding 41 or 42 or 43 in series lying capacitor 4 or 45 or 46 with the AC voltage inputs 31 or 32 or 33 of the further three-phase rectifier 17 are connected, whose Structure corresponds to that of the charging rectifier 44.
Die Primärwicklung 12 und die Sekundärwicklung 43 der Zündspule 11 sind an ihrem einen Ende miteinander verbunden.Zwischen dem gemeinsamen Wicklungsanschluß 46 und der Schaltungsmasse liegt der in üblicher Weise als mechanischer Schalter oder gegebenenfalls als Transistorschalter ausgebildete Unterbrecher 47,mit dem entsprechend dem jeweiligen Zündtakt der durch die Primärwicklung der Zündspule 11 fließende Primärstrom unterbrochen wird.Der zum Unterbrecher parallel geschaltete Zündkondensator ist mit 48 bezeichnet.The primary winding 12 and the secondary winding 43 of the ignition coil 11 are connected to one another at one end, between the common winding connection 46 and the circuit ground is in the usual way as a mechanical switch or optionally designed as a transistor switch breaker 47, with the corresponding to the respective ignition cycle through the primary winding of the ignition coil 11 flowing primary current is interrupted. The one connected in parallel to the interrupter Ignition capacitor is denoted by 48.
Das jeweils andere Ende der Primärwicklung 12 bzw.der Sekundärwicklung 44 ist mit dem Plus-Ausgang 49 des weiteren Drehstrom-Gleichrichters 17 bzw.direkt oder indirekt über einen Zündverteiler mit der bzw.den Zündelektrode(n) der Zündkerze(fl)52 verbunden,deren Gegenelektrode(n)mit Masse verbunden ist(sind).The other end of the primary winding 12 or the secondary winding 44 is connected to the plus output 49 of the further three-phase rectifier 17 or directly or indirectly via an ignition distributor with the ignition electrode (s) of the spark plug (fl) 52 connected whose counter electrode (s) is (are) connected to ground.
Der Zündschalter 54 liegt zwischen der Plus-Anschlußklemme 30 der Batterie bzw.des Ladegleichrichters 24 und dem gemeinsamen Anodenanschluß der Minus-Dioden 56-58 des weiteren Drehstrom-Gleichrichters 17 dessen Plus-Dioden 61-63 mit ihren Kathoden mit dem Plus-Ausgang 49 verbunden sind.Zwischen den Plus-Ausgang 49 und den gemeinsamen Anschluß 59 der Minus-Dioden 56-58 des weiteren Drehstrom-Gleichrichters 17 ist ein Glättungs-Kondensator 64 geschaltet.The ignition switch 54 is located between the plus terminal 30 of the Battery or the charging rectifier 24 and the common anode connection of the minus diodes 56-58 of the further three-phase rectifier 17 whose plus diodes 61-63 with their Cathodes are connected to the plus output 49. Between the plus output 49 and the common connection 59 of the minus diodes 56-58 of the further three-phase rectifier 17, a smoothing capacitor 64 is connected.
Die Wirkung ! der insoweit erläuterten erfindungsgemäßen Spulenzündanlage 10 ist die folgende: Bei geschlossenem Zündschalter 54 kann über diesen,den weiteren Gleichrichter 17,die Primärwicklung 12 der Zündspule 11 und den zunächst geschlossenen Unterbrecherkontakt 47 der Primärstrom der Zündpule 11 fließen.Dadurch sind die Bedingungen erfüllt, um den Motor in Gang zu setzen.Sobald der Motor läuft wird über den Drehstrom-Transformator 34 und die mit seinen Sekundärwicklungen 41-43 in Reihe liegenden Kondensatoren 44-46 eine drehzahlabhängige Wechselspannung auf die Eingänge 31-33 des weiteren Gleichrichters 17 gegeben,der seinerseits eine drehzahlabhängige Gleichspannung abgibt,die sich zur Ausgangsspannung der Batterie 13 addiert.The effect ! the so far explained coil ignition system according to the invention 10 is the following: When the ignition switch 54 is closed, this, the other Rectifier 17, the primary winding 12 of the ignition coil 11 and the initially closed Breaker contact 47 the primary current the ignition coil 11 flow the conditions are met to start the engine As soon as the engine is running is via the three-phase transformer 34 and its secondary windings 41-43 capacitors 44-46 lying in series have a speed-dependent alternating voltage the inputs 31-33 of the further rectifier 17 are given, which in turn is a speed-dependent one Outputs DC voltage, which is added to the output voltage of the battery 13.
Mit der auf diese Weise erzielten Erhöhung der der Primärwicklung 12 der Zündspule 11 zugeführten Spannung ist eine entsprechende Vergrößerung des Primärstromes und der in der Primärspule 12 speicherbaren und in den Zündkreis 44,52 einkoppelbaren Zündenergie verknüpft.With the increase in the primary winding achieved in this way 12 of the ignition coil 11 supplied voltage is a corresponding increase in the Primary current and that which can be stored in the primary coil 12 and in the ignition circuit 44, 52 coupled ignition energy linked.
Bei dem in der Fig.1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Spannungs-Ubertragungsglied 14 als ein Drei-LC-Serien-Schwingkreise umfassendes Glied ausgebildet,das Frequenzfilter-Eigenschaften hat.In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the voltage transmission element is 14 designed as a member comprising three LC series resonant circuits, the frequency filter properties Has.
Ein im Rahmen der Spulenzündanlage 10 gemäß Fig.1 geeignetes Spannungs-Übertragungsglied kann auch in der aus der Fig.2 in Einzelheiten ersichtlichen Weise als Resonanzglied 66 realisiert sein,bei dem zu jeder der Sekundärwicklungen 41-43 des Drehstrom-Transformators 34 ein Kondensator 67-69 parallel geschaltet ist.A voltage transmission element suitable in the context of the coil ignition system 10 according to FIG can also be used as a resonance element in the manner shown in detail in FIG 66 be realized, in which to each of the secondary windings 41-43 of the three-phase transformer 34 a capacitor 67-69 is connected in parallel.
Durch geeignete Dimensionierung der im Rahmen der Spannungs-Ubertragungsglieder 14 bzw.66 vorgesehenen Induktivitäten und Kapazitäten können bei solchen resonanten Spannungs-Übertragungsgliedern 14 bzw.16 bedarfsgerecht vorgegeben werden,derart,daß z.B.eine zusätzliche Spannung vorwiegend in einem ausgewählten Drehzahlbereich - vorzugsweise bei hohen Drehzahlen - übertragen wird oder daß sich über den gesamten Drehzahlbereich eine ansteigende Dreheahl-Spannungs-Kennlinie ergibt,d.h.die Zusatzspannung mit der Drehzahl zunimmt.By suitable dimensioning of the voltage transmission elements 14 or 66 provided inductances and capacitances can be resonant with such Voltage transmission elements 14 or 16 are specified as required, such that e.g. an additional voltage mainly in a selected speed range - preferably at high speeds - transmitted will or that An increasing Dreheahl voltage characteristic curve over the entire speed range results, i.e. the additional voltage increases with the speed.
Ein geeignetes Spannungs-Übertragungsglied mit steigender Drehzahl-Spannungskennlinie kann auch rein kapazitiv aus drei Kondensatoren aufgebaut sein,die je zwischen einen der Spannungsausgänge 18-20 der Drehstrom-Lichtmaschine 16 und den zugeordneten Spannungseingang 31,32 bzw.33 des weiteren Drehstrom-Gleichrichters 17 geschaltet sind.A suitable voltage transfer element with increasing speed-voltage characteristic can also be built up purely capacitive from three capacitors, each between one the voltage outputs 18-20 of the three-phase alternator 16 and the associated Voltage input 31, 32 or 33 of the further three-phase rectifier 17 is switched are.
Durch die erfindungsgemäße Steuerung der Zündenergie kann auf einfache Weise eine der Motordrehzahl bestmögliche Regulierung der Zündfunkenstärke erreicht und damit ein kraftstoffsparender Betrieb des Motors gesichert werden.Bereits bestehende konventionelle Spulen-Zündanlagen können auf einfache Weise mit den zur Realisierung der erfindungsgemäßen Zündenergie-Steuerung erforderlichen Zusatzeinrichtungen - einem geeigneten Spannungs-Übertragungsglied und dem zustäzlich erforderlichen Drehstrom-Gleichrichter - ausgerüstet werden.The inventive control of the ignition energy can be in a simple Way, the best possible regulation of the spark intensity of the engine speed is achieved and thus a fuel-efficient operation of the engine can be ensured. Already existing conventional coil ignition systems can easily be implemented with the the additional devices required for the ignition energy control according to the invention - a suitable voltage transmission element and the additionally required three-phase rectifier - be equipped.
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Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19803032751 DE3032751A1 (en) | 1980-08-30 | 1980-08-30 | Speed dependent control for engine ignition power - uses alternator supplied additional power, fed to ignition coil or transformer |
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DE19803032751 DE3032751A1 (en) | 1980-08-30 | 1980-08-30 | Speed dependent control for engine ignition power - uses alternator supplied additional power, fed to ignition coil or transformer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3032751A1 true DE3032751A1 (en) | 1982-04-08 |
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ID=6110768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19803032751 Withdrawn DE3032751A1 (en) | 1980-08-30 | 1980-08-30 | Speed dependent control for engine ignition power - uses alternator supplied additional power, fed to ignition coil or transformer |
Country Status (1)
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DE (1) | DE3032751A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4406830A1 (en) * | 1994-03-02 | 1995-09-07 | Spindler Bernhard Dipl Ing | Control of ignition energy for car engine spark plugs |
-
1980
- 1980-08-30 DE DE19803032751 patent/DE3032751A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4406830A1 (en) * | 1994-03-02 | 1995-09-07 | Spindler Bernhard Dipl Ing | Control of ignition energy for car engine spark plugs |
DE4406830C2 (en) * | 1994-03-02 | 1998-12-03 | Spindler Bernhard Dipl Ing | Circuit arrangement for controlling and regulating the ignition energy of ignition sparks in spark plugs of internal combustion engines |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8130 | Withdrawal |