DE4313901C2 - Method for generating ignition pulses and device for carrying out the method - Google Patents
Method for generating ignition pulses and device for carrying out the methodInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Kondensator-Zündvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method according to the preamble of the claim 1 and a capacitor ignition device for performing the method.
Bei Zündvorrichtungen mit einem konventionellen Verfahren der Funkenbildungsimpuls- Aufstellung und mit induktiver Zündenergie-Speicherung werden relativ langzeitige (ca. 1,5 ms), zeitlich trivial aufgestellte (immer je ein Impuls zu jedem Zündzeitpunkt), einzelne Funkenbildungsimpulse benutzt. Solche Vorrichtungen gewährleisten eine sichere Zündung bis zur Untergrenze der Brennkraftmaschinen- Drehzahl, nehmen aber einen großen Stromverbrauch und eine hohe Reaktanz des Zündenergie-Speichers in Anspruch. Die Folgen davon sind: Zündvorrichtungs- Überhitzung, Elektrodenabbrand, Rußbildung, Nebenschluß-Empfindlichkeit sowie - wegen der langsam ansteigenden Impulsfronten - langsame Brennverfahrens- Entwicklung mit unvollständiger Kraftstoff-Verbrennung.In igniters with a conventional method of sparking pulse Installation and with inductive ignition energy storage are relatively long-term (approx. 1.5 ms), trivially arranged in time (always one impulse for each Ignition timing), individual sparking pulses used. Such devices ensure reliable ignition down to the lower limit of the internal combustion engine Speed, but take a large power consumption and high reactance of the Ignition energy storage. The consequences of this are: Overheating, electrode erosion, soot formation, shunt sensitivity as well - because of the slowly rising pulse fronts - slow combustion process - Development with incomplete fuel combustion.
Bei Zündvorrichtungen mit gleichem Impulsaufstellungs-Verfahren, aber mit kapazitiver Zündenergie-Speicherung (Kondensatorzündung), ist dagegen eine zehnfache Verkürzung der Front- sowie Impulsdauer typisch, und daher fehlen o. g. Nachteile. Allerdings ist hierbei der Anwendungsbereich auf schnelldrehende Brennkraftmaschinen beschränkt, weil eine derartige Funkendauer bei niedriger Brennkraftmaschinen- Drehzahl für eine sichere Zündung zu kurz ist (s. z. B. Autoelektrik, Autoelektronik am Ottomotor/Bosch-Düsseldorf: VDI-Verlag, 1987, S. 130).Ignition devices with the same pulse setup procedure, but with a more capacitive one Ignition energy storage (capacitor ignition), on the other hand, is tenfold Shortening of the front and pulse duration is typical, and therefore the above is missing. Disadvantage. However, this is the area of application for high-speed internal combustion engines limited because such a spark duration at low internal combustion engine The speed is too short for a reliable ignition (see e.g. car electronics, car electronics am Ottomotor / Bosch-Düsseldorf: VDI-Verlag, 1987, p. 130).
Eine Verbesserung ist durch das Multi-Flash-System, d. h. Mehrfunkenzündung, erreichbar (z. B. H. de Boer. Das Auto und seine Elektrik - Stuttgart: Motorbuch- Verlag, 1990, S. 304, sowie DE 37 32 090 A1). Außerhalb des Niederdrehzahl- Bereichs ist dieses Impulsaufstellungs-Verfahren jedoch überflüssig und daher immer noch mit großem Stromverbrauch sowie Elektrodenabbrand verbunden.An improvement is due to the multi-flash system, i. H. Multi-spark ignition, reachable (e.g. H. de Boer. The car and its electrics - Stuttgart: Motorbuch- Verlag, 1990, p. 304, and DE 37 32 090 A1). Outside the low speed In areas, however, this pulse establishment process is superfluous and therefore always still associated with high power consumption and electrode erosion.
Eine weitere Verbesserung kann dadurch erreicht werden, daß zu jedem Zeitpunkt bei einem bestimmten Betriebszustand der Brennkraftmaschine je ein Paket von Zündfunken, dagegen bei einem anderen Betriebszustand je nur ein einziger Zündfunke hervorgerufen wird, wie in der DE 26 16 693 A1 und der DE 32 00 398 A1 vorgeschlagen ist. Elektroden werden dadurch geschont, der Stromverbrauch läßt nach; doch muß auch hier die Ladeeinrichtung der Zündanlage über eine relativ große Nennleistung (und damit verbundene Stromaufnahme) verfügen, die eigentlich nur im Niederdrehzahlbereich - beim Mehrfunkenbetrieb - beansprucht wird.A further improvement can be achieved at any time in a certain operating state of the internal combustion engine, a packet of Ignition sparks, on the other hand only one in each operating state Ignition spark is caused, as in DE 26 16 693 A1 and DE 32 00 398 A1 is proposed. Electrodes are spared, the power consumption leaves to; but here too the charging device of the ignition system must have a relative large nominal power (and related power consumption) that actually is only used in the low speed range - in multi-spark operation.
Abgesehen davon bleibt der Hauptnachteil der Kondensator-Zündvorrichtungen trotz der erwähnten Verbesserungen immer noch aktuell: tritt während der hierbei typischen, extrem kurzen Funkendauer (ca. 150 µs) eine nicht genügende Menge entflammbaren frischen Kraftstoff-Luft-Gemisches zwischen den Kerzenelektroden auf, kommt es zu Zündaussetzern. Niedrige Drehzahlen und magere Gasgemische erhöhen die Wahrscheinlichkeit solcher Zündaussetzer noch mehr.That being said, the main disadvantage of capacitor igniters remains despite of the improvements mentioned still up to date: occurs during this typical, extremely short spark duration (approx. 150 µs) an insufficient amount flammable fresh fuel-air mixture between the candle electrodes misfire occurs. Low speeds and lean gas mixtures increase the likelihood of such misfires even more.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Kondensator- Zündvorrichtung anzugeben, die es ermöglichen, den Anwendungsbereich der kurzzeitigen Funken in den niedrigen Brennkraftmaschinen-Drehzahlbereich hinein zu erweitern, sie bei modernen Personenkraftwagen mit mageren Gasgemischen und mäßigen Drehzahlen anzuwenden. Darüber hinaus bezweckt die Erfindung beim weiteren vorteilhaften Verkürzen der Funkendauer nicht nur die genannten Nachteile konventioneller Vorrichtungen zu beseitigen und Vorteile beizubehalten, sondern auch deren Produktions- und Materialaufwand zu reduzieren.The invention has for its object a method and a capacitor Ignition device to specify the scope of the short-term Sparks into the low engine speed range expand them in modern passenger cars with lean gas mixtures and moderate speeds to apply. In addition, the invention aims at further advantageous shortening of the spark duration not only the disadvantages mentioned eliminating conventional devices and maintaining benefits but also to reduce their production and material costs.
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 bzw. 5 angegebenen Merkmalen gelöst.This object is achieved with the features specified in claim 1 and 5, respectively solved.
Bei bekannten Kondensator-Zündvorrichtungen ist die Hochspannungs-Anstiegszeit zwar viel kürzer als bei induktiven Spulen-Zündvorrichtungen, beträgt aber immer noch 10-30 µs und bleibt von Entwicklern unbeachtet, da die Meinung herrscht, nur die Funkendauer sei für eine sichere Zündung von Bedeutung.In known capacitor igniters, the high voltage rise time is although much shorter than with inductive coil ignition devices, it is always still 10-30 µs and remains unnoticed by developers, because the opinion prevails, only the spark duration is important for a safe ignition.
In Wirklichkeit spielt die Anstiegszeit doch eine sehr große Rolle.In reality, the rise time is very important.
Erstens wird bereits während der Hochspannungs-Anstiegszeit ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden aufgebaut. Die im Gasgemisch zufällig befindlichen freien Elektronen werden in diesem Feld beschleunigt und prallen gegen Gasmoleküle, die dadurch ionisiert werden. Im Gasgemisch entsteht eine Kettenreaktion, und das normalerweise neutrale Gemisch wird leitend (s. z. B. H. de Boer. Das Auto und seine Elektrik - Stuttgart: Motorbuch-Verlag, 1990, S. 290, Mitte). Dies verursacht schon eine zeitabhängige Energieableitung bzw. einen Energieverlust. Steigt die Spannung außerdem relativ langsam an, haben die massenreichen und daher trägen Ionen genug Zeit, um unter Einfluß des Feldes zur Kathode zu wandern und dort eine leitfähige Wolke zu bilden. Der effektive Elektrodenabstand und die ihm entsprechende Überschlags-Spannung sowie die für die Initialisierung der Entflammung wichtige Überschlags-Energie werden dadurch nachteilig abgebaut.Firstly, an electrical field already becomes available during the high voltage rise time built up between the electrodes. The free ones in the gas mixture Electrons are accelerated in this field and collide with gas molecules that thereby being ionized. A chain reaction occurs in the gas mixture, and that normally neutral mixture becomes conductive (see e.g. H. de Boer. The car and his electrics - Stuttgart: Motorbuch-Verlag, 1990, p. 290, center). This is causing a time-dependent energy dissipation or an energy loss. The increases Tension is also relatively slow, they are massive and therefore sluggish Ions enough time to move to the cathode under the influence of the field and there one to form conductive cloud. The effective electrode distance and the him appropriate flashover voltage as well as for the initialization of the Inflammation, important flashover energy is thereby reduced disadvantageously.
Zweitens entstehen beim Funkenüberschlag sowohl im elektrischen Hochspannungskreis als auch im verbrennenden Gasgemisch gedämpfte hochfrequente Schwingungen (s. z. B. H. de Boer. Das Auto und seine Elektrik - Stuttgart: Motorbuch-Verlag, 1990, S. 271, Z. 9.-11. von unten). Diese tragen zur beschleunigten Fortpflanzung der Verbrennung bei (Stoß-Schwing-Entflammung) und sind hauptsächlich von den hochfrequenten Verlusten und der Impedanz des Zündtransformators abhängig. Ist der Transformator lediglich in der Lage, nur relativ langsam ansteigende Hochspannungsimpulse herzustellen, so sind dessen Wirbelstrom- bzw. Hysteresisverluste und Impedanz im Hochfrequenzbereich zu groß. Die Schwingungen erlöschen dann schnell, die Fortpflanzung der Verbrennung läßt nachteilig nach, und eine schnelle Entwicklung des Brennverfahrens mit einer vollständigen Kraftstoffverbrennung kann nicht gewährleistet werden.Second, arcing occurs both in the electrical High voltage circuit as well as steamed in the burning gas mixture high-frequency vibrations (see e.g. H. de Boer. The car and its electrics - Stuttgart: Motorbuch-Verlag, 1990, p. 271, lines 9-11. from underneath). These contribute to accelerated propagation of combustion at (shock-vibration ignition) and are mainly from the high frequency losses and the impedance of the Ignition transformer dependent. If the transformer is only capable, only relative To produce slowly rising high-voltage impulses, that is Eddy current or hysteresis losses and impedance in the high frequency range are too large. The vibrations then go out quickly, the propagation of the combustion leaves disadvantageous, and rapid development of the combustion process with a complete Fuel combustion cannot be guaranteed.
Durch die erfindungsgemäßen Einschränkungen der Hochspannungs-Anstiegszeit an Fronten von Zündimpulsen sind die o. g. Einbußen in bedeutendem Umfange zu vermeiden. Ist diese Verfahrensbedingung erfüllt, so kann selbst die Funkendauer ohne Verlust der Zündzuverlässigkeit um das Zwei- bis Dreifache weiter verkürzt werden, z. B. durch die entsprechende Verminderung der Zündtransformator- Induktivität bzw. der Speicherkondensator-Kapazität. Diese hat eine weitere günstige Verringerung sowohl der Anstiegszeit als auch des Stromverbrauchs zu Folge. Auch die Impuls- bzw. Funken-Wiederholungsfrequenz im Mehrfunkenbetrieb und entsprechend die Zündzuverlässigkeit können dadurch erhöht werden, da z. B. der verkleinerte Zündenergie-Speicher weniger Energie auf einmal aufnehmen soll und - beim gleichen Stromverbrauch - öfteren Aufladung-Entladung-Zyklen unterzogen werden kann. Darüber hinaus wird die Unempfindlichkeit gegen elektrische Nebenschlüsse bei den kürzeren Funken weiterhin verbessert (s. z. B. Autoelektrik, Autoelektronik am Ottomotor/Bosch - Düsseldorf: VDI-Verlag, 1987, S. 131, Z. 11-6 von unten).Due to the restrictions of the high voltage rise time according to the invention Fronts of ignition pulses are the above. Significant losses too avoid. If this process condition is met, even the spark duration can Shortened by two to three times without loss of ignition reliability be, e.g. B. by the corresponding reduction in the ignition transformer Inductance or the storage capacitor capacity. This has another one favorable reduction in both rise time and power consumption Episode. Also the pulse or spark repetition frequency in multi-spark operation and accordingly the ignition reliability can be increased because z. B. the reduced ignition energy storage should absorb less energy at once and - with the same power consumption - more frequent charge-discharge cycles can be subjected. It is also insensitive to electrical shunts for the shorter sparks further improved (see e.g. Auto Electronics, Auto Electronics on Otto Engine / Bosch - Düsseldorf: VDI-Verlag, 1987, p. 131, lines 11-6 from below).
Das Verfahren und die Zündvorrichtung nach der Erfindung sorgen für eine sichere Zündung im Niederdrehzahlbereich durch Mehrfachfunkenzündung und schließen dabei die unvollständige Wiederaufladung des Zündenergiespeichers während des gegebenen Mehrfunkenbetriebs aus. Automatisch wird immer die größte Impulsfolgefrequenz innerhalb des Funkenpakets sichergestellt, die vorbehaltlich der Voll-Wiederaufladung noch möglich ist. Somit ergibt sich eine hohe Zündintensität im Niederdrehzahlbereich, wo die Entflammzuverlässigkeit wegen eines hierbei typisch mageren bzw. inhomogenen Gasgemisches sowie eines höheren Restgasanteils besonders aktuell ist.The method and the ignition device according to the invention ensure a safe Ignition in the low speed range by multi-spark ignition and close thereby the incomplete recharge of the ignition energy storage during the given multi-spark operation. The largest is always automatically Pulse repetition frequency ensured within the spark package, which is subject to full recharge is still possible. This results in a high one Ignition intensity in the low speed range, where the flame reliability due to a typically lean or inhomogeneous gas mixture and one higher residual gas content is particularly topical.
Das Überschreiten eines Drehzahlvorgabewertes, über dem eine sichere Zündung bereits durch ein konventionelles Verfahren mit kurzzeitigen Einzelfunken gewährleistet werden kann, wird festgestellt. In dem Drehzahlbereich ist der Mehrfunkenbetrieb nicht mehr notwendig; dieser wird abgesetzt und gegen dem Einfunkenbetrieb, d. h. gegen die konventionelle Funkenbildungsimpuls-Aufstellung, ausgetauscht. Dadurch verringert sich wesentlich der Stromverbrauch und Elektrodenabbrand außerhalb des Niederdrehzahlbereiches. Darüber hinaus wird es jetzt möglich, die Funkendauer noch weiter zu verkürzen, weil diese allein durch Zündversorgungs-Schwierigkeiten im Niederdrehzahlbereich nicht mehr beschränkt ist (jenem Drehzahlbereich steht der Mehrfunkenbetrieb mit deren Mehrfachnachzünden zur Verfügung).Exceeding a speed setpoint above which a safe ignition already guaranteed by a conventional procedure with short-term single sparks can be determined. Multi-spark operation is in the speed range not necessary anymore; this is discontinued and against sparking operation, d. H. against the conventional sparking pulse setup, exchanged. This significantly reduces power consumption and Electrode erosion outside the low speed range. Furthermore, it will now possible to shorten the spark duration even further, because this alone Ignition supply difficulties in the low speed range are no longer restricted is (that speed range is the multi-spark operation with their Multiple reignitions available).
Zum Zweck der erfindungsgemäßen Verminderung der Speicher-Ladezeit-Konstante mittels Verminderung der Ladeeinrichtungs-Leistung ist die Ladeeinrichtung der Zündvorrichtung mit einem Ladesteuer-Eingang versehen, der abhängig vom Betriebszustand der Zündvorrichtung bzw. der Brennkraftmaschine zu betätigen ist. Schaltet sich die Zündvorrichtung aufgrund der Erfassung des Brennkraftmaschinen- Zustandes (Drehzahl, Temperatur etc.) in den Mehrfunkenbetrieb, so wird der Leistungssteuer-Eingang aktiviert, die Ausgangsleistung der Ladeeinrichtung nimmt zu, und deren Ausgangsimpedanz sowie die Ladezeit-Konstante des an diesem Ausgang gekoppelten Speicherkondensators sinken.For the purpose of reducing the storage load time constant according to the invention by reducing the loader performance, the loader is the Ignition device with a charge control input that depends on Operating state of the ignition device or the internal combustion engine is to be actuated. Does the ignition device switch due to the detection of the internal combustion engine State (speed, temperature, etc.) in multi-spark operation, so the Power control input activated, the output power of the charging device takes to, and their output impedance as well as the charging time constant of this Output coupled storage capacitor sink.
Ein solcher Arbeitsgang ermöglicht es, sowohl eine für die sichere Zündung nötige Anzahl von Impulsen innerhalb des Pakets im Mehrfunkenbetrieb unterzubringen (durch Leistungssteigerung), als auch den Stromverbrauch im Einfunkenbetrieb spürbar zu reduzieren, da der nötige Abstand zwischen Nachbarimpulsen sowie die zulässige Ladezeit-Konstante im letzten Fall viel größer sind. Der Mehrfunkenbetrieb mit dessen Leistungssteigerung wird nunmehr meistens nur beim Start der Brennkraftmaschine in Anspruch genommen. Dadurch ist der Langzeit-Mittelwert der Zündvorrichtung-Leistung beachtlich zu senken sowie der Zündtransformator viel kompakter zu gestalten. Abgesehen davon geht hierbei die Zündvorrichtung- Überhitzung soweit zurück, daß ein spezieller Kühlkörper an der Vorrichtung sogar entfällt.Such an operation enables both those necessary for safe ignition To accommodate the number of pulses within the packet in multi-spark operation (by increasing performance), as well as the power consumption in single-spark operation noticeably reduce, since the necessary distance between neighboring pulses and the permissible loading time constant are much larger in the latter case. Multi-spark operation with its increase in performance is now mostly only at the start of the Internal combustion engine claimed. This is the long-term mean considerably lower the ignition device performance and the ignition transformer much more compact. Apart from that, the ignition device Overheating so far that a special heat sink on the device even not applicable.
Die die Erfindung weiter ausbildende Verlängerung des Mehrfachfunken-Pakets bei Senkung der Brennkraftmaschinen-Drehzahl im Mehrfunkenbetrieb wirkt sich vorteilhaft auf die Entflamm-Zuverlässigkeit aus, weil ein im Niederdrehzahlbereich vorhandenes bereits erwähntes typisch mageres inhomogenes Kraftstoffgemisch sowie ein hoher Restgasanteil bedürfen es hierbei, eine immer steigende Zündenergie zuzuführen.The extension of the multi-spark package further developing the invention while lowering the Engine speed in multi-spark operation has an advantageous effect on the Inflammability reliability because of an existing in the low speed range already mentioned typically lean inhomogeneous fuel mixture and a high Residual gas content requires an ever increasing ignition energy supply.
Die komplette beschriebene Funkenbildungsimpuls-Aufstellung ermöglicht es also, die Funkendauer bedeutend zu vermindern, und zwar vielfach gegenüber dem konventionellen Aufstellungsverfahren. Man kann hierbei die Anstiegszeit der Funkenspannung (Frontdauer) problemlos durch z. B. Verminderung der Zündenergiespeicher-Kapazität oder der Zündtransformator-Induktivität weiter verkürzen, ohne den Ladestrom zu steigern. Durch das vorliegende Verfahren stellt die vorteilhafte Impulsdauer-Verkürzung keine Gefahr mehr für die Entflamm- Zuverlässigkeit im Niederdrehzahlbereich dar.The complete sparking pulse list described above makes it possible to significantly reduce the spark duration, in many cases compared to the conventional installation procedure. You can see the rise time of the Spark voltage (front duration) easily through z. B. Reduction of Ignition energy storage capacity or the ignition transformer inductance further shorten without increasing the charging current. Through the present procedure the advantageous shortening of the pulse duration no longer poses a danger to the Reliability in the low speed range.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert.The invention is explained in more detail below using the drawing as an example.
Ein Synchrontaktgeber 1 (das kann z. B. ein Unterbrecher oder ein kontaktloser Geber sein) synchronisiert die Vorrichtungsarbeit bzw. den Zündvorgang mit vorgegebenen Zündzeitpunkten im Brennkraftmaschinen-Umlauf. Aufgabe eines Impulsformers 2 ist die Störunterdrückung, u. a. auch der Kontaktprellenschutz des Synchrontaktgeber-Signals und, falls notwendig, dessen weitere Vorbereitung (Anpassung).A synchronous clock generator 1 (which can be, for example, an interrupter or a contactless transmitter) synchronizes the device work or the ignition process with predetermined ignition times in the internal combustion engine cycle. The task of a pulse shaper 2 is to suppress interference, including the contact bounce protection of the synchronous clock signal and, if necessary, its further preparation (adaptation).
Ein Drehzahldiskriminator 8 überwacht an seinem Eingang die Frequenz des Ausgangssignals des Impulsformers 2 (und dadurch die Brennkraftmaschinen- Drehzahl) und erzeugt beim Überschreiten des Drehzahl-Vorgabewertes ein stetiges Ausgangssignal. Das stellt eine Steuereinrichtung 4 durch den Betriebswahleingang 4.2 in Mehrfunkenbetrieb ein. Erlöscht das Ausgangssignal des Drehzahldiskriminators 8, wird die Steuereinrichtung auf Einfunkenbetrieb umgestellt.A speed discriminator 8 monitors at its input the frequency of the output signal of the pulse shaper 2 (and thereby the engine speed) and generates a steady output signal when the speed preset value is exceeded. This sets a control device 4 through the operation selection input 4.2 in multi-spark operation. If the output signal of the speed discriminator 8 goes out, the control device is switched to single-spark operation.
Beim Mehrfunkenbetrieb gibt die Steuereinrichtung 4 deren Ausgangsimpuls jeweils am Zusammentreffen aller drei deren Eingangssignale (4.1, 4.2, 4.3) ab. Die Dauer des Synchroneingangssignals 4.1 bestimmt die Dauer des Mehrfachfunkenpakets am Steuereinrichtungausgang. Die Wiederkehrperiode des Auftasteingangssignals 4.3 bestimmt die Impulswiederkehrperiode innerhalb des Mehrfachfunkenpakets am Steuereinrichtungs-Ausgang. Das Bereitschaftsmeldungs-Ausgangssignal 3.1 (das Auftasteingangssignal 4.3) entsteht jedesmal, sobald der Speicherkondensator 5 am Ladestromausgang 3.8 vollständig aufgeladen ist, und erlöscht jedesmal bei Entladung des Kondensators. Die Impulswiederkehrperiode innerhalb des Pakets am Ausgang der Steuereinrichtung 4 ist also durch eine Ladezeit-Konstante bestimmt.In multi-spark operation, the control device 4 outputs its output pulse each time all three of its input signals ( 4.1, 4.2, 4.3 ) meet. The duration of the synchronous input signal 4.1 determines the duration of the multiple spark packet at the control device output. The return period of the key input signal 4.3 determines the pulse return period within the multiple spark package at the control device output. The ready signal output signal 3.1 (the push-button input signal 4.3 ) arises whenever the storage capacitor 5 at the charging current output 3.8 is fully charged and goes out each time the capacitor is discharged. The pulse return period within the packet at the output of the control device 4 is thus determined by a loading time constant.
Beim Einfunkenbetrieb (das Ausgangssignal des Drehzahldiskriminators 8 am Betriebswahleingang 4.2 ist erlöscht) erzeugt die Steuereinrichtung 4 ein einzelnes Kurzzeitimpuls jeweils zur Ausgangsimpulsfront des Impulsformers 2 ungeachtet des Auftasteingangssignals 4.3. Dasselbe gilt auch für den ersten Impuls jedes Pakets beim Mehrfunkenbetrieb, da der Ausgang des Impulsformers 2 am Synchroneingang 4.1 fest gekoppelt ist.During single-spark operation (the output signal of the speed discriminator 8 at the operational input 4.2 is extinguished), the control device 4 generates a single short-term pulse in each case to the output pulse front of the pulse shaper 2 regardless of the push-button input signal 4.3 . The same also applies to the first pulse of each packet in multi-spark operation, since the output of the pulse shaper 2 is firmly coupled to the synchronous input 4.1 .
Die weitere Arbeit der Vorrichtung ist in beiden Betriebsarten identisch. Jeder Ausgangsimpuls der Steuereinrichtung 4 löst einen Entladeschalter 7 aus, der den Speicherkondensator 5 durch die Primärwicklung eines Zündtransformators 6 entladet, wodurch eine hohe Spannung in der Sekundärwicklung letzteres induziert wird, so daß ein Funke sprüht.The further work of the device is identical in both operating modes. Each output pulse of the control device 4 initiates a discharge 7 from which discharges the storage capacitor 5 through the primary winding of an ignition transformer 6, the latter thereby inducing a high voltage in the secondary winding, so that a spark sprayed.
Eine Ladeeinrichtung 3 besitzt einen Leistungssteuereingang 3.2, der an den Ausgang des Drehzahldiskriminator 8 angeschlossen ist. Der Ausgang des grundliegenden Bausteines, des Spannungsumsetzers 3.3, ist mit dem Ladestromausgang 3.8 der Ladeeinrichtung 3 zusammengeschlossen. Durch einen eigenen Leistungssteuereingang ist der Spannungsumsetzer 3.3 mit einer Gegenkopplung durch einen Spannungsvergleicher 3.6 und eine Addiereinrichtung 3.7 umfaßt. Infolgedessen bleibt die Ladung des Speicherkondensator 5 bzw. die Funkendaten im breiten Bereich der Speisespannung sowie der Brennkraftmaschinen-Drehzahl stabil. Abgesehen davon wird der Ausgang des Spannungsvergleichers 3.6 für die Ermittlung der vollständigen Speicherkondensator-Aufladung verwendet und bildet somit den Bereitschaftsmeldungs-Ausgang 3.1. Eine Bezugsspannungs-Quelle 3.4 gibt einen Spannungsvorgabe-Wert als Ladeabschluß-Kriterium ab. Eine Bezugsleistungs- Quelle 3.5 gibt einen Anfangswert der Leistung des Spannungsumsetzer 3.3 an. Dieser Wert soll bei der Höchstdrehzahl im Einfunkenbetrieb eine Ladezeit- Konstante gewährleisten, die mindestens dreifach kürzer ist, als die Mindestwiederkehrperiode der Impulse bzw. der Funken in dieser Betriebsart, um die vollständige Wiederaufladung des Speicherkondensators 5 zwischen Nachbarfunken zu sichern. Im Mehrfunkenbetrieb soll die Leistung der Ladeeinrichtung 3 bzw. des Spannungsumsetzers 3.3 gegenüber dem Einfunkenbetrieb gesteigert werden. Der dafür sorgende zweite "+"-Eingang der Addiereinrichtung 3.7 bildet den zuvor erwähnten Leistungssteuereingang 3.2 der Ladeeinrichtung 3.A charging device 3 has a power control input 3.2 , which is connected to the output of the speed discriminator 8 . The output of the basic component, the voltage converter 3.3 , is connected to the charging current output 3.8 of the charging device 3 . The voltage converter 3.3 is encompassed by its own power control input with negative feedback by means of a voltage comparator 3.6 and an adder 3.7 . As a result, the charge of the storage capacitor 5 or the spark data remains stable in the wide range of the supply voltage and the engine speed. Apart from this, the output of the voltage comparator 3.6 is used for determining the complete storage capacitor charging and thus forms the readiness message output 3.1 . A reference voltage source 3.4 outputs a voltage specification value as a charging termination criterion. A reference power source 3.5 gives an initial value of the power of the voltage converter 3.3 . At the maximum speed in single-spark operation, this value is intended to ensure a charging time constant which is at least three times shorter than the minimum return period of the pulses or sparks in this operating mode, in order to ensure the complete recharging of the storage capacitor 5 between neighboring sparks. In multi-spark operation, the performance of the charging device 3 or the voltage converter 3.3 is to be increased compared to the single-spark operation. The second "+" input of the adder 3.7 , which takes care of this, forms the aforementioned power control input 3.2 of the charging device 3 .
Bei der Steuereinrichtung 4 spricht ein Kurzzeitimpulsformer 4.4 jeweils die Ausgangsimpulsfront des Impulsformers 2 an (d. h. zu jedem Zündzeitpunkt) und erzeugt jeweils dabei einen kurzzeitigen Impuls zur Auslösung des Entladeschalters 7. Der oben beschriebene Mehrfunkenbetrieb verwirklicht sich durch eine UND-Logikstufe 4.5. Die Ausgänge des Kurzzeitimpulsformers 4.4 und der UND- Logikstufe 4.5 sind dafür zum Ausgang der Steuereinrichtung 4 durch eine ODER- Logikstufe 4.6 zusammengeschlossen.In the control device 4 , a short-time pulse shaper 4.4 responds to the output pulse front of the pulse shaper 2 (ie at each ignition point) and generates a short-term pulse to trigger the discharge switch 7 . The multi-spark operation described above is realized by an AND logic stage 4.5 . The outputs of the short-term pulse shaper 4.4 and the AND logic stage 4.5 are connected to the output of the control device 4 by an OR logic stage 4.6 .
Die bedeutende Verringerung der Impulsdauer, des Stromverbrauchs und der durchschnittlichen Ausgangsleistung dank dem vorliegenden Verfahren ermöglicht es, den Zündtransformator 6 viel kompakter und preisgünstiger aus den neuen Materialien herzustellen und dadurch die Hochspannungs-Anstiegszeit bedeutend zu verkürzen. Hierbei sind diejenigen modernen hochwertigen Stoffe zu verwenden (z. B. Ferrit), die zuvor wegen ihrer geringen Leistungs-Übertragungsfähigkeit gar nicht hier in Betracht kommen konnten.The significant reduction in the pulse duration, the power consumption and the average output power thanks to the present method makes it possible to manufacture the ignition transformer 6 from the new materials in a much more compact and inexpensive manner and thereby to shorten the high-voltage rise time significantly. In this case, those modern, high-quality materials are to be used (e.g. ferrite) that previously could not be considered here due to their low power transmission capacity.
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