DE3505988A1 - Ignition device intended for an internal-combustion engine - Google Patents

Ignition device intended for an internal-combustion engine

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Abstract

An ignition device is proposed for an internal-combustion engine, which has a DC/DC voltage converter (13), a plurality of ignition transformers (14), a plurality of electronic switches (16) and a plurality of spark plugs (15). In each case one of the primary windings (17) belonging to the ignition transformers (14) is connected to the voltage converter (13) by means of one of the electronic switches (16) at corresponding ignition times, and in each case one of the secondary windings (18) belonging to the ignition transformers (14) is used for supplying an ignition voltage to one of the spark plugs. In order to achieve a good effect, breakdown spark plugs are used as the spark plugs. <IMAGE>

Description

Für eine Brennkraftmaschine bestimmte ZündeinrichtungIgnition device intended for an internal combustion engine

Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Zündeinrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Es ist (nach der PCT-OS WO 84/oo 402) bereits eine in dieser Richtung liegende Zündeinrichtung bekannt, bei der es jedoch vorkommen kann, daß das Kraftstoff-Luft-Gemisch nicht in jedem Fall entflammt wird, weil die Dauer bzw. Energie des Zündfunkens nicht ausreichend ist.PRIOR ART The invention is based on an ignition device according to the preamble of the main claim. It is already (according to PCT-OS WO 84 / oo 402) an ignition device located in this direction is known, but it does occur can prevent the fuel-air mixture from igniting in every case because the The duration or energy of the ignition spark is insufficient.

Vorteile der Erfindung Bei der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung wird durch Anwendung der kennzeichnenden Maßnahme des Hauptanspruches die vorerwähnte Unzulänglichkeit in befriedigendem Maß beseit igt.Advantages of the Invention In the ignition device according to the invention by applying the characterizing measure of the main claim the aforementioned Inadequacy eliminated to a satisfactory extent.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 die schaltungsmäßige Darstellung der Zündeinrichtung nach der Erfindung und Figur 2 eine der dort verwendeten Zündkerzen in teilweise geschnittener Ansicht.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It show figure 1 the circuit representation the ignition device after the Invention and FIG. 2 one of the spark plugs used there in a partially sectioned view Opinion.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles Die in Figur 1 dargestellte Zündeinrichtung soll für eine nicht dargestellte Vierzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeuges bestimmt sein. Die Zündeinrichtung wird aus einer Gleichstromquelle 1 gespeist, welche die Batterie des Kraftfahrzeuges sein kann. An der Stromquelle 1 geht von dem Minuspol eine zur Masse 2 führende Leitung 3 und von dem Pluspol eine einen Betriebsschalter 4 enthaltende Versorgungsleitung 5 aus. Die Versorgungsleitung 5 verzweigt sich zu einem Wechselrichter 6 und zu einer Geber-Einheit 7. Am Ausgang des Wechselrichters 6 für Einfach- oder Mehrfachaufladung liegt die Primärwicklung 8 eines Aufwärts-Transformators 9, dessen Sekundärwicklung 10 während des Betriebes über einen Gleichrichter 11 einen Speicherkondensator 12 auflädt. Die Schaltungselemente 6, 9, 11 bilden daher einen Gleichspannungswandler 13, der mit einem gestrichelten Linienzug umrandet ist. Darüber hinaus sind vier Zündtransformatoren 14, vier Zündkerzen 15 und vier elektronische Schalter (im bevorzugten Fall Thyristoren) 16 vorgesehen, wobei im entsprechenden Zündzeitpunkt jeweils eine der zu den Zündtransformatoren 14 gehörenden Primärwicklungen 17 durch einen der elektronischen Schalter 16 dem Speicherkondensator 12 zuschaltbar ist und jeweils eine der zu den Zündtransformatoren 14 gehörenden Sekundärwicklungen 18 eine der Zündkerzen 15 mit Zündspannung versorgt. Gemäß der Erfindung finden im vorliegenden Fall Durchbruchszündkerzen Anwendung, die in der Nähe ihrer Zündfunkenerzeugung einen Kondensator 19 aufweisen.Description of the exemplary embodiment The one shown in FIG Ignition device is intended for a four-cylinder four-stroke internal combustion engine, not shown a motor vehicle, also not shown, be determined. The ignition device is fed from a direct current source 1, which the battery of the motor vehicle can be. At power source 1, a negative pole leads to ground 2 Line 3 and from the positive pole a supply line containing an operating switch 4 5 off. The supply line 5 branches off to an inverter 6 and to a transmitter unit 7. At the output of the inverter 6 for single or multiple charging is the primary winding 8 of a step-up transformer 9, the secondary winding 10 a storage capacitor 12 via a rectifier 11 during operation charges. The circuit elements 6, 9, 11 therefore form a DC voltage converter 13, which is outlined with a dashed line. In addition, there are four Ignition transformers 14, four spark plugs 15 and four electronic switches (in the preferred Case thyristors) 16 are provided, with each one at the corresponding ignition point the primary windings 17 belonging to the ignition transformers 14 through one of the electronic switch 16 can be connected to the storage capacitor 12 and in each case one of the secondary windings 18 belonging to the ignition transformers 14 one of the Spark plugs 15 supplied with ignition voltage. According to the invention find in the present Case breakthrough spark plugs application that are close to their spark generation have a capacitor 19.

Mit Hilfe der Geber-Einheit 7 werden in Abhängigkeit von bestimmten Drehwinkelstellungen der Kurbel- bzw. Nockenwelle die Zündkerzen 15 in festgelegter Reihenfolge gezündet.With the help of the transmitter unit 7, depending on certain Rotation angle positions of the crankshaft or camshaft, the spark plugs 15 in fixed Order ignited.

Im montierten Zustand bildet im bevozugten Fall die Durchbruchszündkerze 15, 19 mit dem Zündtransformator 14 und dem elektronischen Schalter 16 eine baulich zusammengefaßte Einheit 20, indem beispielsweise der Zündtransformator 14 und der elektronische Schalter 16 - wie in Figur 2 angedeutet - in einem Steckergehäuse 21 untergebracht sind und das Steckergehäuse 21 auf die Durchbruchszündkerze 15, 19 aufsteckbar ist. Dabei hat das Steckergehäuse 20 zwei Zuleitungen, nämlich eine zu der Geber-Einheit 7 führende Zuleitung 7' und eine zu den Speicherkondensator 12 führende Zuleitung 12'.In the preferred case, the breakthrough spark plug forms in the assembled state 15, 19 with the ignition transformer 14 and the electronic switch 16 a structurally combined unit 20 by, for example, the ignition transformer 14 and the electronic switch 16 - as indicated in Figure 2 - in a connector housing 21 are housed and the connector housing 21 on the breakthrough spark plug 15, 19 can be attached. The connector housing 20 has two leads, namely one to the transmitter unit 7 leading lead 7 'and one to the storage capacitor 12 leading supply line 12 '.

Die Durchbruchskerze 15, 19 zeichnet sich dadurch aus, daß sich der Kondensator 19 in unmittelbarer Nachbarschaft des elektrischen Überschlages (Zündfunken) befindet. Der elektrische Überschlag findet hier an dem Luftspalt 22 zwischen einer Mittelelektrode 23 und einer Masseelektrode 24 statt.The breakthrough candle 15, 19 is characterized in that the Capacitor 19 in the immediate vicinity of the electrical flashover (ignition spark) is located. The electrical flashover takes place here at the air gap 22 between one Center electrode 23 and a ground electrode 24 instead.

Die Masseelektrode 24 ist an ein zylinderförmiges Metallgehäuse 25 angeformt, das einen dielektrischen Kerzenstein 26 umgibt.The ground electrode 24 is attached to a cylindrical metal housing 25 integrally formed, which surrounds a dielectric candle brick 26.

Die an der Sekundärwicklung 18 liegende Mittelelektrode 23 verläuft in Richtung der Längsmittelachse des Kerzensteines 26 und kann im Bedarfsfall durch eine eingefügte Unterbrechung eine Vorfunkenstrecke 27 bilden. Diese Vorfunkenstrecke 27 ergibt dann mit der Zündkerze 15 eine im Nebenschluß des Kondensators 19 liegende Serienschaltung und kann unter bestimmten Umständen eine Verbesserung der Durchbruchs zündung mit sich bringen.The center electrode 23 lying on the secondary winding 18 runs in the direction of the longitudinal center axis of the candle stone 26 and can if necessary through an inserted interruption forms a pre-spark gap 27. This pre-spark gap 27 then results with the spark plug 15 in a bypass of the capacitor 19 Series connection and can under certain circumstances improve the breakthrough bring ignition with it.

Der Kondensator 19 wird im vorliegenden Fall unter anderem durch zylinderförmige Beläge 28 gebildet, die in den Kerzenstein 26 eingefügt sind. Dabei wird der innere Belag durch die Oberfläche der Mittelelektrode 23 und der äussere Belag durch eine elektrisch leitende Fortsetzung 25' des Kerzengehäuses 25 gebildet. Die elektrische leitende Fortsetzung 25', die auch ein auf den Kerzenstein 26 aufgesprühter Metallbelag sein kann, läßt sich nicht nur in Verbindung mit einem Kondensator, sondern auch in vorteilhafter Weise zur Verbindung der Schaltungsanordnung im Steckergehäuse 21 mit Masse verwenden, so daß das Steckergehäuse 21 durchaus auch eine Umspritzung aus Kunststoff, vorzugsweise aus wärmebeständigem Kunststoff, wie z.B. Polyimid, sein kann.The capacitor 19 is in the present case, inter alia, by cylindrical Deposits 28 are formed which are inserted into the candle stone 26. The inner Coating through the surface of the center electrode 23 and the outer coating by a electrically conductive continuation 25 'of the candle housing 25 is formed. The electric conductive continuation 25 ', which also has a metal coating sprayed onto the candle stone 26 can be, can not only be in connection with a capacitor, but also advantageously for connecting the circuit arrangement in the connector housing Use 21 with ground, so that the connector housing 21 is also encapsulated made of plastic, preferably of heat-resistant plastic such as polyimide, can be.

Selbstverständlich kann der Kondensator 19 auch durch einen rohrförmigen Festkörperkondensator bzw. durch einen gewikkelten Kondensator gebildet sein.Of course, the condenser 19 can also be tubular Solid-state capacitor or be formed by a wound capacitor.

Es können auch mehrere Zündkerzen einer Sekundärwicklung zugeordnet und diese Zündkerzen in verschiedene Zylinder der Brennkraftmaschine eingesetzt werden, wie das zuweilen bei der sogenannten "ruhenden" Zündverteilung Anwendung findet.Several spark plugs can also be assigned to a secondary winding and these spark plugs are used in different cylinders of the internal combustion engine are used, as is sometimes the case with the so-called "resting" ignition distribution finds.

Die Schalter 16 können auch baulich getrennt von den Transformatoren 14 angeordnet sein.The switches 16 can also be structurally separated from the transformers 14 be arranged.

Im einfachsten Fall kann als Spannungswandler auch nur eine Zündspule an der Stromquelle 1 liegen, wobei in den Zündzeitpunkten der Strom in deren Primärwicklung unterbrochen wird und jeweils einer der Schalter 16 den Sekundärkreis dieser Zündspule über die Primärwicklung 17 eines der Transformatoren 14 schließt.In the simplest case, only one ignition coil can act as a voltage converter are connected to the current source 1, with the current in the primary winding at the ignition times is interrupted and in each case one of the switches 16 the secondary circuit of this ignition coil One of the transformers 14 closes via the primary winding 17.

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Claims (2)

Ansprüche 1. Für eine Brennkraftmaschine bestimmte Zündeinrichtung mit einem Spannungswandler, mit mehreren Zündtransformatoren, mit mehreren elektronischen Schaltern und mit mehreren Zündkerzen, wobei in entsprechenden Zündzeitpunkten jeweils eine der zu den Zündtransformatoren gehörenden Primärwicklungen durch einen der elektronischen Schalter dem Spannungswandler zuschaltbar ist und jeweils eine der zu den Zündtransformatoren gehörenden Sekundärwicklungen mindestens eine der Zündkerzen mit Zündspannung versorgt, dadurch gekennzeichnet, daß als Zündkerzen Durchbruchszündkerzen (15, 19) vorgesehen sind.Claims 1. Ignition device intended for an internal combustion engine with a voltage converter, with several ignition transformers, with several electronic ones Switches and with multiple spark plugs, being in corresponding ignition times respectively one of the primary windings belonging to the ignition transformers through one of the electronic switch can be switched on to the voltage converter and each one of the Secondary windings belonging to the ignition transformers include at least one of the spark plugs Supplied with ignition voltage, characterized in that break-through spark plugs are used as spark plugs (15, 19) are provided. 2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbruchszündkerzen (15, 19) die Zündenergie aus einem Speicherkondensator (12) erhalten, indem der Speicherkondensator (12) durch den Spannungswandler (14) aufladbar und in entsprechenden Zündzeitpunkten jeweils eine der zu den Zündtransformatoren (14) gehörenden Primärwicklungen (17) durch einen der elektronischen Schalter (16) dem Speicherkondensator (12) zuschaltbar ist.2. Ignition device according to claim 1, characterized in that the Breakthrough spark plugs (15, 19) the ignition energy from a storage capacitor (12) obtained in that the storage capacitor (12) can be charged by the voltage converter (14) and one of the ignition transformers at corresponding ignition times (14) belonging primary windings (17) through one of the electronic switches (16) the storage capacitor (12) can be switched on.
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