DE3233068A1

DE3233068A1 - Zuendsystem fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3233068A1
Application number: DE19823233068
Authority: DE
Inventors: Akira Himeji Hyogo Takami
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1981-09-09
Filing date: 1982-09-06
Publication date: 1983-03-24
Also published as: FR2512502A1; JPS5844274A; FR2512502B1; JPS6130150B2

Description

HOFFMANN ■ ΚΙΤΙ,Ε Ατ-ΡΛΤ

PAT K N ΤΛ N WA LTH J ^

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . DI PL.-I N G. W. EITLE · DR. RCR. NAT. K. M OTFMAN N ■ DII¹U-IMG. W. UHN

DIPl.-ING. K.FUCHSIE · Ü R. RER. NAT. B. HANSfN
ARABELLASTRASSE 4 (STERNKAUS) ■ D-8000 MD N C H E N Bl · 1 £ LEFO N (OfW) 9110117 . 1 Π Lt X 05-29619 (I¹Al H E)

37 399 p/wc

Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Tokyo / Japan

Zündsystem für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zündsystem für Brennkraftmaschinen.

Bei dem in Fig. 1 bis 4 dargestellten Stand der Technik
tritt ein störender Magnetfluß auf, welcher das Zündsignal erheblich in negativer Weise beeinflußt. Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Zündsystem für Brennkraftmaschinen zu schaffen, bei welchem mit einfachen konstruktiven Mitteln ein einwandfreies Zündsignal abgegeben werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die sich aus den
Patentansprüchen ergebenden Merkmale gelöst.

Die im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 4 beschriebenen Nachteile werden durch das erfindungsgemäße System vermieden und es
wird ein höchst zuverlässiges Zündsystem dadurch geschaffen,

daß das Verhältnis des wirksamen magnetischen Flusses ^₁ vergrößert wird und indem das Zündsignal durch die Verwendung von Mittel zum Unterdrücken des genannten störenden magnetischen Flusses &.. stabilisiert wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht mit der Darstellung eines bekannten Zündsystems für eine Brennkraftmaschine,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Abschnitt des Zündsystems gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Rotors des Zündsystems gemäß Fig. 1,

Fig. 4 ein Kurvendiagramm mit der Darstellung der

Wechsel sowohl des magnetischen Flusses als auch des Zündsignals des Zündsystems entsprechend

Fig. 1,

Fig. 5 eine Schnittansicht mit der Darstellung der erfindungsgemäßen Ausführungsform des Zündsystems einer Brennkraftmaschine,

Fig. 6 ein Kurvendiagramm der Wechsel des magnetischen Flusses des in einer Kurzschlußspule induzierten Stromes und des magnetischen Flusses infolge des Stromes des Zündsystems, dargestellt in Fig. 5,

Fig. 7 eine graphische Darstellung der Einflüsse durch den störenden Magnetfluß des Zündsystems entsprechend Fig. 5, und

Fig. 8 eine erläuternde Ansicht mit der Darstellung des Verhältnisses zwischen dem Zündcignal und dem Schaltbetriob des Primärkreises der Zündspule.

In den Zeichnungen bedeuten das Bezugnzeichen 1 eine sich drehende Welle, das Bezugszeichen 2 einen Rotor, das Bezugszeichen 3 einen Stator, das Bezugszeichen 4 einen Permanentmagneten, das Bezugszeichen 6 ein Gehäuse, das Bezugszeichen 7 eine Signalspule und das Bezugszeichen 8 eine Kurzschlußkreisspule.

Bei dem in Fig. 1 bis 3 dargestellten bekannten System wird die drehbare Welle 1 von einer nichtdargcstelIten Brennkraftmaschine angetrieben. Der Rotor 2 sitzt auf der drehbaren Welle 1 und hat die in Fig. 3 dargestellte Form. Der Stator 3 ist so angeordnet, daß er dem vorgenannten Rotor 2 so gegenüberliegt, daß zwischen beiden ein Spalt besteht, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der Stator ist integriert mit dem Permanentmagneten 4 und einer magnetischen Führungsplatte 5 zusammengesetzt und stützt sich an einem Gehäuse 6 ab. Die Signalspule 7 erzeugt in Erwiderung auf den Wechsel des magnetischem Flusses infolge der Drehungen des vorgenannten Rotors ein Zündsignal.

Nachfolgend wird der Betrieb des zuvor beschriebenen Systems erläutert. Der magnetische Fluß $£ ' welcher durch den Permanentmagneten 4 erzeugt wird, verläuft entsprechend der Darstellung in Fig. 4 (a) durch den magnetischen Weg, welcher durch den Stator 3, den Rotor 2, die Welle 1 und die magnetische Führungsplatte 5 definiert ist und die Signalspule 7 kreuzt, welche um den Rotor 2 und die Welle 1 gewickelt ist.

Wenn sich dor Rotor 2 zusammen mit der Welle 1 dreht, ändert sich der magnetische Fluß ^£, entsprechend den Relativstellungen der aufeinander zugerichteten Magnetpole 2a und 3a, welche auf dem Rotor 2 und dem Stator 3 angeordnet sind, so daß das in Fig. 4b dargestellte Zündsignal in der Signalspule 7 erzeugt wird, und zwar in Erwiderung auf diesen Wechsel.

Da dcis System dieser Art entsprechend dem Stand der Technik die beschriebene Konstruktion entsprechend Fig. 1 und 4 hat, kreuzt der gesamte magnetische Fluß <$.. , welcher durch den Permanentmagneten 4 erzeugt wird und dahingehend wirksam ist, ein vorbestimmtes Zündsignal in der Signalspule 7 zu erzeugen, der magnetische Fluß <f>₂/ welcher durch den Permanentmagneten 4 erzeugt wird, jedoch unwirksam oder nachteilig für die Erzeugung des vorgenannten Signales ist» und der störende Magnetfluß φ-,, welcher durch die primären Leitungsdrähte des nxchtdargestellten Generators, Motors und Zündspule erzeugt werden, die vorgenannte Signalspule 7. Bei dem so konstruierten Zündsystem ist das nxchtdargestellte Zündzeit-Voreilsystem in der Nähe des Zündsignalerzeugungsabschnittes aus Stahl hergestellt, so daß das Verhältnis des unwirksamen oder nachteiligen Magnetflusses J₂ ^zum vorgenannten Magnetfluß ^₁, erzeugt durch den Permanentmagneten 4, vergrößert wird, um so einen Defekt entstehen zu lassen, so daß die gewünschte Zündsignalabgabe nicht mit Leichtigkeit erzielt werden kann.

Beispielsweise kann der magnetische Fluß ^₃ entsprechend Fig. 4 andererseits manchmal in Erwiderung auf die magnetischen Störungen, die durch den Startstrom des Startermotors verursacht wird, durch die Welle 1 auftreten, wodurch ein Defekt dahingehend entsteht, daß das Zündsystem eine Fehlfunktion durch resultierende Störungen im Zünd-

signal verursacht.

Nachfolgend wird anhand eines Ausführungsbeispieles das erfindungsgemäße System beschrieben, welches in Fig. 5 bis 8 dargestellt ist. In Fig. 5 haben die Welle 1, der Rotor 2, dnr Stator 3, der Permanentmagnet 4, die magnetische Führungsplatte 5, das Gehäuse 6 und die Signalspulc 7 alle dieselbe Konstruktion wie die in Fig. 1 dargestellte bekannte Konstruktion. Mit dem Bezugszeichen 8 ist eine Kurzschlußspule bezeichnet, welche sich an einer Stelle befindet, die nicht im magnetischen Weg liegt, der vom vorgenannten Stator, vom vorgenannten Rotor, einem Abschnitt der vorgenannten Welle 1 und der vorgenannten magnetischen Führungsplatte 5 gebildet wird. Diese Kurzschlußspule umgibt die vorgenannte Welle 1.

Der Betrieb des Zündsystems der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben. Wenn sich der Rotor 2 zusammen mit der Welle 1 dreht, ändert sich der durch den Permanentmagneten 4 erzeugte magnetische Fluß durch das relative Lagenverhältnis zwischen dem Rotor 2 und dem Stator 3. Zunächst einmal wird der magnetische Fluß J₁, welcher dahingehend wirksam ist, das gewünschte Zündsignal in der Signalspule 7 zu erzeugen, entsprechend der Darstellung in Fig. 6a geändert. Dann wird der magnetische Fluß o„, welcher für die Erzeugung des gewünschten Zündsignales unwirksam oder nachteilig ist, entsprechend der Darstellung in Fig. 6a durch die Einflüsse des vorgenannten wirksamen magnetischen Flusses J.. geändert, weil die Magnetomotive kraft des permanenten Magneten 4 konstant und begrenzt ist. Dieser unwirksame oder nachteilige Magnetfluß cL kreuzt bzw. umfaßt die Kurzschlußspule 8, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, so daß ein KurζSchlußstrom I₁ entsprechend

der Darstellung in Fig. 6b in der Kurzschlußspule 8 erzeugt wird. Der so eingerichtete Strom i. fließt um die Welle 1, so daß ein magnetischer Fluß \λλ entgegen dem vorgenannten magnetischen Fluß (5>₂ i-ⁿ ^^er Welle 1 induziert wird, wie dies in Fig. 6b dargestellt ist. Der magnetische Fluß (L., wird nicht im geringsten beim Stand der Technik erzeugt, kann jedoch beim System der vorliegenden Erfindung durch Vorgehen der Kurzschlußspule 8 erhalten werden. Dieser neue magnetische Fluß <]>.. * wirkt zusätzlich zum magnetischen Fluß cL , welcher dahingehend wirksam ist, das vorgenannte Zündsignal· zu erzeugen. Als ein Resultat wird der Wechsel des magnetischen Flusses zum Erzeugen des Zündsignales in der Signalspule 7 vermehrt, wie dies durch ^Ti₁₁ in Fig. 6a ein Resultat dessen dargestellt ist, daß der vorerwähnte magnetische Fluß ^₁₁ dem magnetischen Fluß <5>£ der Fig. 6a zu addiert wird. So wird ebenso der Zündsignalausgang verstärkt.

Wenn weiterhin der störende Magnetfluß <£.. in der Welle induziert wird, wie dies in Fig. 7a dargestellt ist, daß im allgemeinen sogar das Zündsignal, welches von der Signalspule 7 erzeugt wird, gestört wird, wie dies in Fig. 7b dargestellt ist. Beim System der vorliegenden Erfindung, welches mit der Kurzschlußspule 8 ausgerüstet ist, wird im Gegensatz dazu entsprechend der Darstellung in Fig. 7c ein Kurzschlußstrom i, induziert, um einen magnetischen Fluß <5₁₃ entgegen dem vorgenannten störenden Magnetfluß £-. einzurichten. Daraus resultiert, daß, wenn der störende magnetische Fluß durch die Wirkung der Kurzschlußspul 8 aufgenommen wird, der Einfluß auf den magnetischen Fluß <|£ entsprechend der Darstellung in Fig. 7a unterdrückt wird, so daß die Störung des Zündsignales auf ein solches Niveau gedrückt wird, daß keine ■Fehlfunktion des Zündsystems auftritt.

Nebenbei bcmoj-kt, illustriert die Fig. H da.·; Vi.-iii.'il t n.i s zwii-chon. dem Zündsignal des Ky.sicm dor beschriebenen Au;;--führungsform und dor Schaltsteuerung des Primär); ro inc π der Zündspule, so daß die bisherige Beschreibung besser verständlich ist. Mehr insbesondere wird der Prj markrein der Zündspule geschlossen, um durch Erfassen der extrem niedrigen positiven Spannung beim O₁ des Zündsignolcs wie bei II von L leitend gemacht zu worden. LXu- vorerwähnte Kreis wird geöffnet, um eine hoho Zündspannung im Sekundärkreis

TO zu erzeugen, und zwar durch Erfassen der extrem niedrigen positiven Spannung C₂, niedriger als o., wie bei I. von H. Die vorgenannte Fehlfunktion bedeutet, daß, wenn die Störungen des Zündsignalos durch den störenden Magnetfluß (jL verursacht werden, die extrem niedrigen Spannungen

■\ 5 e_ und e_, die nicht nach dem vorgenannten Zündsignal gehen, erfaßt werden, um die Zündfunken zu Zeitpunkten zu erzeugen, die anders als die normalen Zündungen sind.

Bei der so beschriebenen Ausführungsform ist die einzelne Kurzschlußspule 8 der Signalspule 7 gegenüberliegend auf der Welle befestigt. Jedoch gleiche resultierende Wirkungen können sogar dann mit der vorliegenden Erfindung erzielt werden, wenn diese so modifiziert wird, daß die Welle mit der Kurzschlußspule an der anderen Seite derselben ausgerüstet wird, wobei beide Spulen an beiden Seiten derselben angeordnet sind oder eine Vielzahl von Spulen.

Obwohl darüber hinaus die vorgehende Beschreibung auf den Fall gerichtet ist, daß die Kurzschlußspule 8 nur eine Wicklung hat, ist es annehmbar, daß die Spule eine Vielzahl von Wicklungen hat, deren beide Anschlüsse kurzgeschlossen sind. Die Spule kann auch aus einer Vielzahl von Wicklungsformen bestehen, wie einer Beilagscheiben· 5 form oder einer Ilülsenform, gebildet a\is einer Kupferplatte

Die vorliegende Erfindung sollte nicht auf eine dieser Anwendungen begrenzt sein, um die angestrebten Wirkungen zu erzielen.

Wie zuvor boschrieben wurde, ist es entsprechend der Erfindung dank dem Vorsehen der Kurzschlußspule, die die Welle umgibt, möglich, das vorbestiminte Zündsignal zu verstärken und die Störungen des Zündsignales zu unterdrücken, welcher; andererseits durch den störenden Magnetfluß auftreten würde. Als Resultat erfreut sich die Erfindung einen: Wirkung, die das Zündsignal durch die Verwendung einfachster konstruktiver Mittel stabilisiert, wodurch ein höchst zuverlässiges Zündsystem vorgesehen wird

Le

erseite

Claims

HOFFMANN "ΚΙΤΓΛΚΓ <S"PAKTIiISR PAT E N TAN VVA LT E DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . Dl PL.-ING. W.EIUE · DR. RER. NAT. K. HO FFMANN . Dl PL.-ING. W. LEU N Ol PU-I NG. K. FCCHSLE . DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELlASTRASSEJfSTERNHAUS) . D-8000 MÖNCHEN 81 · TELEFON (089) 911007 . TELEX 03-29619 (PATH E) 37 399 p/we Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Tokyo / Japan Zündsystem für Brennkraftmaschinen Patentansprüche

1.) Zündsystem für Brennkraftmaschinen mit einer in einem Gehäuse befindlichen drehbaren Welle, die von der Brennkraftmaschine angetrieben wird, einem auf der Welle befestigten Rotor, einem an der Seite des Gehäuses angeordneten Stator, welcher mit einem dazwischenliegenden Spalt dem Rotor gegenüberliegt, einem Magnet zum Erzeugen eines magnetischen Flusses entlang einem magnetischen Weg, welcher vom Stator, Rotor und einem Abschnitt der Welle gebildet ist, einer Signalspule zum Erzeugen eines Zündsignales in Erwiderung auf die Änderung des Magnetflusses infolge der Drehungen des Rotors, dadurch gekennzeichnet', daß eine Kurzschlußspule (8) vorgesehen ist, die die Welle (1) umgibt.

System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Kurzschlußspule (8) so angeordnet ist, daß sie den magnetischen Fluß kreuzt, welcher dahingehend wirksam ist, ein vorbestxmmtes Zündsignal, jedoch nicht den magnetischen Fluß zu erzeugen, welcher unwirksam oder nachteilig für die Erzeugung des Zündsignales ist.