DE3608740A1

DE3608740A1 - Kondensator-zuendanlage

Info

Publication number: DE3608740A1
Application number: DE19863608740
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Erhard
Original assignee: Pruefrex Elektro Apparatebau GmbH
Current assignee: Pruefrex Elektro Apparatebau GmbH
Priority date: 1986-03-15
Filing date: 1986-03-15
Publication date: 1987-10-08
Also published as: DE3608740C2; US4722311A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kondensator-Zündanlage für Brennkraftmaschinen mit einem Magnetgenerator und einem Impulsgeber zum Durchschalten eines den Kondensator über die Primärwicklung der Zündspule entladenden elektronischen Schalters.

Bei derartigen Kondensator-Zündanlagen erfolgt das Durch schalten des elektronischen Schalters entweder durch einen Fremd-Zündimpulsgeber oder aber durch einen internen Zünd impulsgeber, der beispielsweise ausgehend vom Ladezustand des Kondensators, über einen Spannungsteiler das benötigte Zündsignal erzeugt. Gegenüber dieser letzteren Art der Er zeugung des Zündsignals, die sehr einfach im Aufbau ist, hat das Vorsehen eines externen Zündimpulsgebers den Vorteil, daß eine größere Variabilität hinsichtlich der Wahl und Lage des Zündzeitpunktes möglich ist. Bei den bekannten Anordnungen ist aber die Variabilität mehr oder weniger auf die vorherige Einstellung beschränkt, d.h. der Konstrukteur kann zwar den Zündzeitpunkt auf jeden beliebigen gewünschten Zeitpunkt legen, doch ist es nicht mehr möglich, daß der Zündzeitpunkt im Betrieb - noch dazu möglichst selbsttätig entsprechend den jeweiligen Belastungsanforderungen - verstellt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Konden sator-Zündanlage der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß der Zündzeitpunkt beliebig programmiert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der vom Magnetgenerator angesteuerte, mit einem Drehzahlmesser versehene Zündimpulsgeber über ein eingespeichertes Zündkenn feldprogramm eine drehzahlabhängige Verzögerung des Zünd impulses gegenüber dem Magnetgenerator-Impuls bewirkt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird also zunächst ein Zündimpuls erzeugt, der weiter vom gewünschten Zündzeit punkt nach vorwärts verschoben ist, als er in der Praxis je mals benötigt werden wird. Von diesem festen Zeitpunkt aus erfolgt nunmehr eine den jeweiligen Betriebsbedingungen und Belastungen des Motors entsprechende Verzögerung des eigent lichen Zündimpulses, d.h. der Magnetgenerator-Impuls wird durch eine Verzögerungsschaltung geschickt, bis er an deren Ausgang als eigentliches Zündsignal zum Durchschalten des elektronischen Schalters, beispielsweise eines Thyristors oder eines Transistors, abgegeben wird. Durch ein eingespeichertes Zündkennfeldprogramm erfolgt nicht nur je nach Drehzahl eine andere optimal angepaßte Verzögerung des Zündimpulses, sondern es ist dabei auch möglich, den Zündzeitpunkt für fallende Drehzahlen anders zu programmieren, als für steigende. Zu diesem Zweck ist in Ausgestaltung der Erfindung der Dreh zahlmesser so ausgebildet, daß er ein Signal erzeugt, welches steigende und fallende Drehzahlen voneinander unterscheidet. Hierzu ist es lediglich erforderlich, daß ein Speicher mit vorgesehen ist, der die jeweilige Abstandlänge zweier vor hergehender Impulse des Magnetgenerators speichert und mit dem letztgemessenen Abstand vergleicht um festzustellen, ob der Abstand kleiner geworden ist (größere Drehzahl) oder ob der Abstand größer geworden ist, und damit die Drehzahl ab gesunken ist.

Die erfindungsgemäße Kondensator-Zündanlage ermöglicht auch eine sehr einfache Absicherung der Brennkraftmaschine gegen Rückwärtslauf, indem ein die Abgabe von Zündimpulsen bei falscher Drehrichtung des Motors verhindernder Drehrichtungs detektor vorgesehen werden kann. Ein derartiger Drehrichtungs detektor läßt sich dabei besonders einfach in der Weise re alisieren, daß die Zahl der im Magnetgenerator induzierten positiven und/oder negativen Halbwellen festgestellt wird. Bei Beachtung des üblichen Aufbaus derartiger Magnetgenerato ren mit einem U-förmigen Eisenkern und einer auf einem Schenkel dieses Kerns angeordneten Spule ergibt sich nämlich je nach Drehrichtung des mit einem Permanentmagneten versehenen Pol rades eine induzierte Spannung in der Spule, die entweder aus zwei negativen und einer positiven oder aus zwei positi ven und einer negativen Halbwelle besteht. Durch Feststellen der Zahl der positiven und/oder negativen Halbwellen läßt sich somit die Drehrichtung des Polrades sehr einfach fest stellen.

Die erfindungsgemäße Zündimpulsverzögerungseinrichtung zur optimalen Programmierung des jeweiligen Zündzeitpunktes läßt sich sehr einfach in Form eines, den Drehrichtungsdetektor, den Drehzahlmesser, das Zündkennfeldprogramm und die Impuls verzögerungseinrichtung umfassenden, als Mikrochip aufgebau ten kundenspezifischen Schaltkreises realisieren, der nicht zuletzt wegen seiner Kleinräumigkeit und wegen seiner univer sellen Einsetzbarkeit sogar ein Nachrüsten bereits vorhande ner Kondensator-Zündanlagen gestattet.

Schließlich liegt es auch noch im Rahmen der Erfindung, daß die Stromversorgung des Zündimpulsgebers als Energiequelle eine dem Polrad des Magnetgenerators zugeordnete Spule auf weist. Dieses Vorsehen einer getrennten Spule, in welcher vom vorbeilaufenden Magneten des Polrades eine anschließend gleichgerichtete und geglättete Versorgungsspannung induziert wird, ergibt eine geringere Störanfälligkeit und Rückkopplung mit Schaltungsgliedern zur Erzeugung des Zündimpulses, als wenn man - was ebenfalls bereits vorgeschlagen worden ist - jeweils die eine Halbwelle des Magnetgeneratorimpulses für die Wahl des Zündzeitpunktes und die andere zur Erzeugung der Versorgungsspannung heranzieht.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Aus führungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein teilweise als Blockschaltbild vereinfacht dar gestelltes Schaltbild einer erfindungsgemäßen Konden sator-Zündanlage,

Fig. 2 eine Abwandlung der Schaltung nach Fig. 1 mit einem Graetz-Gleichrichter im Ladekreis des Kondensators,

Fig. 3 und 4 schematische Darstellungen des Polrades und der Lade spule mit den jeweils induzierten Spannungen für die beiden unterschiedlichen Drehrichtungen des Polrades, und

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Zündkennfeldpro grammes für die Verstellung des Zündwinkels gegenüber der Drehzahl.

Die Schaltung nach Fig. 1 zeigt im oberen Teil eine übliche Kondensator-Zündanlage, bei der das in der Ladespule L ₁ von einem vorbeilaufenden Polrad induzierte Signal den Lade-Kon densator C ₁ auflädt, der in Serie mit der Primärwicklung L ₂ der Zündspule liegt. Durch einen über die Leitung 1 ankommen den Zündimpuls wird im jeweils gewünschten Zündzeitpunkt der Thyristor Thy durchgeschaltet und entlädt den Kondensator C ₁ über die Primärwicklung L ₂ der Zündspule, so daß in deren Sekundärwicklung L ₃ der Zündimpuls induziert werden kann. Zur Erzeugung des Zündimpulses dient die im unteren Teil von Fig. 1 wiedergegebene Schaltung, wobei die außerhalb des eingerahmten, das Wesen der vorliegenden Erfindung wiedergebenden, Verzögerungs teils 2 angeordneten Glieder die Stromversorgung darstellen, bei der ausgehend von einem in einer weiteren Spule L ₄ vom Polrad induzierten Spannung eine Versorgungsgleichspannung erzeugt wird. Über den Eingang 3 wird das in L ₄ induzierte Signal als Eingangsimpuls an die Schaltung 2 angelegt, die zunächst einen Drehrichtungsdetektor 4 aufweist. Dieser Dreh richtungsdetektor stellt die Zahl der positiven und/oder nega tiven Halbwellen des Eingangsimpulses fest, aus denen man, wie in den Fig. 3 und 4 im einzelnen dargestellt ist, die Drehrichtung des Polrades 5 ermitteln kann. In der auf dem U-förmigen Eisenkern 6 angeordneten Ladespule L ₁/L ₄ wird näm lich entweder die Spannung mit zwei negativen und einer posi tiven Halbwelle induziert, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, oder aber bei umgekehrter Drehrichtung des Polrades, ein Spannungsimpuls gemäß Fig. 4 mit zwei positiven und einer negativen Halbwelle. Der Drehrichtungsdetektor ist einfach so ausgebildet, daß er nur dann den am Eingang 3 zugeführten Eingangsimpuls als Ausgangsimpuls wieder abgibt, wenn die Brennkraftmaschine vorwärts läuft. Dieser Impuls wird nunmehr der eigentlichen Impulsverzögerungsschaltung 7 zugeführt, die am Ausgang über die Leitung 1 den Zündimpuls an den Thyristor abgibt. Das Ausmaß der Verzögerung des am Eingang 8 der Im pulsverzögerungsschaltung zugeführten, mit dem Eingangsimpuls bei 3 im wesentlichen synchronen, Zündsignals erfolgt drehzahl abhängig nach Maßgabe eines eingespeicherten Zündkennfeldpro grammes. Der Ausgangsimpuls des Drehrichtungsdetektors wird zusätzlich einem Drehzahlmesser 10 zugeleitet, der nicht nur durch Messung des Abstandes zweier aufeinanderfolgender Impulse die Drehzahl selbst ermittelt, sondern auch feststellt, ob die Drehzahl gerade steigend oder fallend ist. Durch den entsprechenden Schaltungsteil 11 wird ein Unterscheidungssignal erzeugt, so daß bei gleicher Drehzahl im Zündkennfeldprogramm unterschiedliche Drehzahlen jeweils für steigende und fallende Drehzahlen vorprogrammiert sein können, wie sich aus dem sche matischen Diagramm in Fig. 5 ergibt. Dadurch ist es möglich, daß bei sinkender Drehzahl nicht der normale abfallende Zweig I der Zündwinkelverstellkurve gegenüber der Drehzahl eingehalten wird, sondern eine Frühverstellung entsprechend dem Zweig II vorgenommen wird, was den Vorteil hat, daß der Motor nicht aus gehen kann.

Die Schaltung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch, daß anstelle der einfachen Gleichrichtung des Ladeimpulses der Spule L ₁ zum Aufladen des Ladekondensator C ₁ ein Brückengleichrichter verwendet wird. Die im Kasten 2 zusammengefaßte Zündimpulsverzögerungsschaltung kann bevorzugt als kundenspezifischer Schaltkreis auf einem Mikrochip aufgebaut sein.

Claims

1. Kondensator-Zündanlage für Brennkraftmaschinen mit einem Magnetgenerator und einem Zündimpulsgeber zum Durchschal ten eines den Kondensator über die Primärwicklung der Zündspule entladenden elektronischen Schalters, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Magnetgenerator angesteuerte, mit einem Drehzahlmesser (10) versehene Zündimpulsgeber über ein eingespeichertes Zündkennfeldprogramm (9) eine drehzahlabhängige Verzögerung des Zündimpulses gegenüber dem Magnetgenerator-Impuls bewirkt.

2. Kondensator-Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Drehzahlmesser (10, 11) ein Signal erzeugt, welches steigende und fallende Drehzahlen unter scheidet und daß das Zündkennfeldprogramm (9) unterschied liche Programme für steigende und fallende Drehzahlen enthält.

3. Kondensator-Zündanlage nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich net durch einen, die Abgabe von Zündimpulsen bei falscher Drehrichtung des Motors verhindernden, Drehrichtungsde tektor (4).

4. Kondensator-Zündanlage nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichent, daß der Drehrichtungsdetektor (4) auf die Zahl der im Magnetgenerator induzierten positiven und/oder negativen Halbwellen anspricht.

5. Kondensator-Zündanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen den Drehrichtungsdetektor (4), den Drehzahlmesser (10, 11), das Zündkennfeldprogramm (9) und die Impulsverzögerungseinrichtung (7) umfassenden, vorzugsweise als Mikrochip aufgebauten, kundenspezifi schen Schaltkreis.

6. Kondensator-Zündanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung des Zündimpulsgebers als Energiequelle eine dem Polrad (5) des Magnetgenerators zugeordnete Spule (L ₄) aufweist.