DE3520511A1

DE3520511A1 - Zuendsystem fuer eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3520511A1
Application number: DE19853520511
Authority: DE
Inventors: Tadashige Kondo; Naoki Tokio/Tokyo Tsuda
Original assignee: Kioritz Corp
Current assignee: Kioritz Corp
Priority date: 1984-06-11
Filing date: 1985-06-07
Publication date: 1985-12-12
Also published as: JPS611668U; US4596226A; JPH0248705Y2; DE3520511C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zündsystem für eine Brennkraftmaschine.

Bei einer bestimmten Bauart von Zündsystemen für Brennkraftmaschinen, die als "CDI-System" bekannt sind, wird ein Magnet an einem drehbaren Körper, beispielsweise einem Schwungrad festgelegt, das sich synchron zu einer sich drehenden Welle der Brennkraftmaschine dreht und auf eine Generatorspule in der Weise einwirkt, daß diese eine elektromotorische Kraft erzeugt, während das Schwungrad rotiert und die Generatorspule führt einen Strom einem Zündkondensator zu, um diesen zu laden. Eine Triggerspannung, die einen Thyristor eines Zündkreises veranlaßt zu zünden, wird zu einer vorbestimmten Zeit erzeugt, um den Zündkonden- * sator zu veranlassen, sich zu entladen und eine Zündspule zu veranlassen, eine Hochspannung zu erzeugen, so daß eine Funkenentladung in einer Zündkerze einer Brennkraftmaschine erzeugt wird. Die Zeit, zu der die Zündung bewirkt wird, ist immer vorbestimmt, unabhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine.

Es ist allgemein erwünscht, die Brennkraftmaschine mit hoher Leistung laufen zu lassen und hierzu ist es notwendig, daß die Zündung irn Bereich kleiner Drehzahlen verzögert wird, wenn der f<1otor angelassen wird oder im Leerlauf läuft, während die Zündzeit bei hohen Motordrehzahlen vorgeschoben wird und wobei die Zündung graduell vorgeschoben wird, wenn die Motordrehzahl im Bereich mittlerer Drehzahlen ansteigt.

Bei dem vorbeschriebenen Zündsystem ist der Zündzeitpunkt jedoch vorherbestimmt, unabhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine, und der Zeitpunkt, zu dem die Zündung stattfindet wird in einem Moment geändert, wenn eine vorbestimmte Drehzahl überschritten wird. Daher war es bei derartigen bekannten Zündsystemen bisher nicht möglich, die oben genannten Forderungen zu verwirklichen.

Die Erfindung wurde entwickelt um die erwähnten Nachteile bekannter Zündvorrichtungen zu vermeiden. Sinngemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Zündsystem der bekannten Bauart derart zu verbessern, daß der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von der Drehzahl der Maschine verändert werden kann.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale. Demgemäß ist ein Signalgenerator vorgesehen, der eine Signalspule, einen ersten Kondensator und einen zweiten Kondensator aufweist und eine Steuerschaltung für einen Thyristor bildet. Die Signalspule liefert dem ersten Kondensator ein Signal, um diesen aufzuladen und die elektrische, in dem ersten Kondensator gespeicherte Ladung wird über einen Konstantstromkreis dem zweiten Kondensator zugeführt, um diesen aufzuladen, wobei dieser zweite Kondensator über Verlustwiderstände entladen wird. Wenn die Spannung am zweiten Kondensator einen vorbestimmten Wert erreicht, dann wird ein Signal durch Transistoren geliefert, um den Thyristor zu schalten .

Die Erfindung schafft die Möglichkeit, den Zündzeitpunkt kontinueirlich im Bereich geringer Motordrehzahlen zurückzunehmen, ihn im Bereich hoher Drehzahlen vorzuschieben und ihn im Bereich mittlerer Motordrehzahlen gemäß einem Ansteigen oder Absinken der Motordrehzahl vorzuschieben oder zurückzunehmen, um den Motor mit hohem Wirkungsgrad laufen zu lassen. Durch die Erfindung wird der Anlauf des Motors erleichtert und es wird der Leerlauf stabilisiert, wobei die Leerlaufdrehzahl auf einem niedrigen Wert gehalten wird, und gleichzeitig wird die Möglichkeit geschaffen, daß die Zündzeit in einem weiten Bereich eingestellt werden kann. Durch die Anordnung, bei der Zündgeneratorkreis und Zündzeitsignal-Generatorkreis unabhängig voneinander sind, kann das System mit einem gewissen Spielraum ausgelegt und leicht mit dem Motor zusammengebaut werden.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen :

Fig. 1 ein Schaltbild einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zündsystems;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen Zündzeit und Motordrehzahl bei Benutzung des Zündsystems nach Fig. 1;

Fig. 3 die Wellenform der elektromotorischen Kraft erzeugt durch die Signalspule des Zündsystems gemäß Fig. 1;

Fig. 4 ein Diagramm, welches die Änderungen der Spannung des zweiten Kondensators des Zündsystems gemäß Fig. 1 veranschaulicht.

Figur 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zündsystems, das geeignet ist für eine Brennkraftmaschine, die zum Antrieb einer Kettensäge, einer Mähvorrichtung oder einer Sprühvorrichtung für ein chemisches Mittel dient.

In Figur 1 bezeichnen L₁, L₂ und L₃ eine Generatorspule, eine Zündspule und eine Signalspule. Mit C₁, C₂, Cn. C sind ein Zündkondensator, ein erster Kondensator, ein zweiter Kondensator und ein Kondensator bezeichnet. Mit D₁, D₂, D₃₅ D₄, D₅ D_ß und D₇ sind Dioden gekennzeichnet. R₁ R₂, R₃, R,, Rc, Rg, R7, Rg und Rg bezeichnen Widerstände. Mit SCR ist ein Thyristor bezeichnet. TR₁, TR₂ und TR₃ bezeichnen Transistoren. Mit P ist eine Zündkerze gekennzeichnet. Diese Elemente sind in der aus Figur 1 ersichtlichen Weise miteinander verbunden.

Bei dem Zündsystem gemäß der Erfindung wird die Zündzeit im Bereich hoher Motordrehzahlen oder im Bereich von Arbeitsdrehzahlen auf einen Wert A (Fig. 2) eingestellt, der optimal für diesen Bereich von Motordreh-

zahlen ist. Die Signalspule L₃ erzeugt eine elektromotorische Kraft der Wellenform, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist.

Die Generatorspule L· und die Signalspule Lg sind in der Nähe des nicht dargestellten Schwungrades der Brennkraftmaschine, beispielsweise in der Weise angeordnet, daß sie im Winkelabstand zueinander liegen, so daß ein Magnet, der am Schwungrad befestigt ist, sukzessive während der Drehung des Schwungrades an den Spulen L₁ und Lg vorbeiläuft, um zu bewirken daß eine Spannung in den Spulen L. und Lg erzeugt wird. Die Wellenform der in der Signalspule Lg erzeugten Spannung hat eine Polarität, die entgegengesetzt zur Polarität jener Spannung ist, die in der Generatorspule L. erzeugt wird, und die Spannung, die in ersterer erzeugt wird ist kleiner hinsichtlich des Absolutwertes als die von letzterer erzeugte Spannung. Die Zeitperiode während der in der Signalspule Lg die Spannung erzeugt wird, fällt nicht mit der Zeitperiode zusammen, in der die Spannung in der Generatorspule L, erzeugt wird.

Im Bereich niedriger Motordrehzahlen erreicht die Spannung nicht jenen Wert der ausreicht, um die Transistoren TR₂ und TRg in den Leitfähigkeitszustand zu schalten, selbst wenn eine elektromotorische Kraft V. der Signalspule Lg den zweiten Kondensator Cg lädt, nachdem dieser von dem ersten Kondensator C₂ geladen ist. Wenn demgemäß eine elektromotorische Kraft V₂ in der Signalspule Lg erzeugt wird, dann wird ein Strom aus der Signalspule Lg durch ein Gatter des Thyristors SCR nach dessen Kathode geschickt, so daß der Thyristor SCR leitfähig bei einer Zündzeit ß

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gemäß Fig. 2 wird. Zu dieser Zeit besitzt die Spannung des zweiten Kondensators C₃ eine WeIlenform Φ gemäß Fig. 4.

Wenn die Motordrehzahl ansteigt, dann steigt auch die Spannung des zweiten Kondensators C₃ und die Spannung V₁ der Signalspule L₃ erreicht einen Wert der groß genug ist, um den Transistor TR₂ in den Leitfähigkeitszustand zu schalten, so daß der Thyristor SCR durch die Energie der Spannung V. getriggert werden kann. Zu dieser Zeit hat die Spannung des zweiten Kondensators C₃ eine Wellenform (T) gemäß Fig. 4, und die Ladung im nächsten Zyklus beginnt bevor eine vollständige Entladung durch die Verlustwiderstände R₂ und R₃ erfolgt ist. Hierdurch wird der Zeitpunkt, zu dem der Thyristor SCR getriggert wird, vorgeschoben und dadurch wird auch der Zündzeitpunkt vorgeschoben.

Ein weiteres Ansteigen der Motordrehzahl bewirkt ein Ansteigen der restlichen elektrischen Ladung im zweiten Kondensator C₃, weil die Ladespannung des ersten Kondensators C₂ proportional zur Motordrehzahl ansteigt. Demgemäß erreicht die Spannung des zweiten Kondensators C₃ einen Triggerpegel, wenn die nächst folgende Generatorspannung V. mit kleinem Wert erzeugt wird. So hat die Spannung des zweiten Kondensators C₃ die Wellenform (T) gemäß Fig. 4. Danach wird der Zündzeitpunkt konstant gehalten, selbst wenn die Motordrehzahl weiter ansteigt.

Wenn die Motordrehzahl abfällt arbeitet das Zündsystem gemäß der Erfindung nach einem Verfahren, welches dem vorbeschriebenen Verfahren entgegengesetzt ist.

ORIGINAL. !M3PEC7ED

Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. Curt Wallach

Europäische Patentvertreter Dipl.-Ing.GüntherKoch

European Patent Attorneys 3520511 ^DiP'--^phy^s· ^Dr'^TinO Haibach

Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 2 60 80 78 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: ?· Juni 1985

KIORITZ CORPORATION ,, , ._ _{1Q 1KK} „_/Än

5-1, Shimorenjaku-7-chome, ^{UnserZeichen: 18 155} " ^K/Ap

Mitaka-shi,

Tokyo / Japan

Zündsystem für eine Brennkraftmaschine Patentanspruch :

Zündsystem für eine Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß

eine CDI-Magnetanordnung vorgesehen ist, die eine Generatorspule zur Erzeugung von Elektrizität, einen durch die Generatorspule geladenen Zündkondensator zur Speicherung der erzeugten Elektrizität und eine Zündspule aufweist, deren Primärwicklung von der elektrischen Ladung des Zündkondensators gespeist wird, wenn sich letztere entlädt, wenn ein Signal dem Gatter eines Thyristors zugeführt wird, und daß

ein Signalgenerator vorgesehen ist, der eine Signalspule, einen ersten Kondensator und einen zweiten Kondensator aufweist und einen Steuerkreis des Thyristors bildet, wobei die Signalspule ein Signal dem ersten Kondensator liefert, um diesen zu laden und die elektrische Ladung, die in dem ersten Kondensator gespeichert ist, über einen Konstantstromkreis auf den zweiten Kondensator

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überführt wird, um diesen aufzuladen, der seinerseits über Verlustwiderstände entladen wird, wobei ein Signal über Transistoren zugeführt wird, um den Thyristor zu steuern, wenn die Spannung des zweiten Kondensators einen vorbestimmten Wert erreicht.