EP0098407A2 - Zündsystem für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Zündsystem für Brennkraftmaschinen Download PDF

Info

Publication number
EP0098407A2
EP0098407A2 EP83105720A EP83105720A EP0098407A2 EP 0098407 A2 EP0098407 A2 EP 0098407A2 EP 83105720 A EP83105720 A EP 83105720A EP 83105720 A EP83105720 A EP 83105720A EP 0098407 A2 EP0098407 A2 EP 0098407A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ignition
ignition system
winding
spark plugs
windings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP83105720A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0098407A3 (de
Inventor
Philippe Dr. Rouanes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR8003831A external-priority patent/FR2476755A1/fr
Priority claimed from FR8004557A external-priority patent/FR2477311A1/fr
Priority claimed from FR8015617A external-priority patent/FR2487014A1/fr
Priority claimed from FR8019737A external-priority patent/FR2490280A1/fr
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP0098407A2 publication Critical patent/EP0098407A2/de
Publication of EP0098407A3 publication Critical patent/EP0098407A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P7/00—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
    • F02P7/02—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors
    • F02P7/03—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors with electrical means
    • F02P7/035—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors with electrical means without mechanical switching means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F02P15/10—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits having continuous electric sparks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/06—Other installations having capacitive energy storage
    • F02P3/08—Layout of circuits
    • F02P3/0876—Layout of circuits the storage capacitor being charged by means of an energy converter (DC-DC converter) or of an intermediate storage inductance
    • F02P3/0884—Closing the discharge circuit of the storage capacitor with semiconductor devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P7/00—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
    • F02P7/02—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors
    • F02P7/03—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors with electrical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four

Definitions

  • the invention relates to an ignition system for internal combustion engines, in particular gasoline engines, in motor vehicles, according to the preamble of patent claim 1.
  • an ignition system in which the circuit between the primary and the secondary coils is realized by a single magnetic circuit.
  • a primary coil or, in another embodiment, two primary coils supplied with direct voltage are provided.
  • the high voltage required for the ignition is generated by interrupting the current flow in the primary coil or coils. This process is independent depending on the speed of the engine.
  • FR-A-2 407 362 describes an ignition system for internal combustion engines in motor vehicles, in which one or more transformers are provided for generating the ignition voltage, the secondary windings of which are connected to the spark plugs.
  • the primary winding (s) is (are) connected to an electronic circuit and controlled by a chopper and electronic switches are arranged on the secondary side of the transformer (s).
  • the object of the invention is to provide an ignition system for internal combustion engines, in particular gasoline engines, in motor vehicles, by means of which a high voltage is generated at the spark plugs and in which the duration of the spark, in particular in the range of low engine speeds, can be set sufficiently long.
  • each of the spark plugs Z is assigned a transformer, supplied by a control circuit, not shown in the drawing, with the primary windings P and the secondary windings S, which are connected to the electrodes of the spark plugs Z and are bridged either by mechanical, electromechanical or electronic switches I or Q .
  • An additional winding S ' is applied to the secondary winding S of the transformers, the circuit of which can be short-circuited or opened by the switches mentioned. The shorting of the additional winding S 'by the switch I or?
  • an alternating voltage is generated in the additional winding S ', which is rectified via a rectifier D and filtered with the aid of capacitors C 1 and C 2- connected in parallel.
  • a resistor R f is additionally arranged in the filter circuit for smoothing the AC voltage.
  • Parallel to the filter circuit is the parallel connection of a resistor R 2 with a transistor T, through which the control pulses for the start and the end of the ignition are generated.
  • a diode d At the common connection of the resistor R 2 and the collector of the transistor T is a diode d, which is connected via a current limiting resistor R 1 to the positive pole + V of the voltage source of the motor vehicle.
  • transistor T When transistor T is turned on, the voltage between the collector and emitter and thus the voltage drop across resistor R 2 decrease, ie the impedance of transistor T is very low. The impedance fed back to the plug terminals is thus lower than the apparent impedance of the spark plug Z and the ignition spark extinguishes or is not generated.
  • the current limiting resistor R 1 and the diode d supply the transistor T with a voltage if both the Voltage at the spark plugs Z and also at the secondary and additional winding S or S 'is zero.
  • the advantages of this and the other ignition systems according to the invention consist in part in the fact that the assembly time of the transformers is shorter than in the ignition systems of a known type and that the duration of the ignition spark, in contrast to the known systems, can be extended and fixed as desired, with the primary coil passing through a chopper and thus controlled by the AC voltage.
  • This control is independent of the engine speed.
  • the magnetic fluxes are the same in all transformers, whereby the ignition process has no influence on the primary windings.
  • the ignition spark is also constantly supplied. The energy of the ignition spark can be changed as required by the electronic control. Taken together, this results in an improved combustion of the air-fuel mixture, especially at low engine speeds.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a transformer according to the invention, the core 1 of which consists of four yokes 2 to 5 arranged in a cross shape, at the intersection of which a web 6 with a primary winding P with connections A 1 is arranged.
  • the core 1 of which consists of four yokes 2 to 5 arranged in a cross shape, at the intersection of which a web 6 with a primary winding P with connections A 1 is arranged.
  • Additional windings S ' 2 to S' S are arranged on the secondary windings S 2 to 8 5 and can be short-circuited or opened by mechanical, electromechanical or electronic switches (not shown in the figure). If these switches are closed, ie if the additional windings S ' 2 to S' 5 are short-circuited, is present the connections A 2 to A 5 of the secondary winding
  • the transformers are designed, for example with regard to the number of their windings and their air gaps, that the leakage inductances limit the current in the primary winding P when one or more of the additional windings S ' 2 to S' S are short-circuited.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 3 with four secondary windings is suitable, for example, for controlling the spark plugs in a motor vehicle gasoline engine, the electrodes of the spark plugs being connected to the connections A 2 to A 5 of the secondary windings S 2 to S 5 .
  • the mechanical, electromechanical or electronic switches not shown in the figure, which short-circuit or open the additional windings S ' 2 to S' 5 , the required voltage is applied to the electrodes of the spark plugs at the required ignition point.
  • each cylinder is accordingly assigned a secondary winding (in the example 5, 6, 8, 12 secondary windings).
  • the secondary winding S is provided with an additional winding S ', the circuit of which can be short-circuited or opened by the mechanical switch I or the electromechanical or electronic changeover switch. By short-circuiting the additional winding S 'through the switches I or As already stated, no voltage occurs at the secondary winding S, or its intensity is reduced to such an extent that no spark is formed on the spark plugs.
  • the secondary winding S is connected to the spark plugs Z 1 to Z via the interrupters C 1 to C n .
  • the function of the ignition system according to FIG. 4 is explained on the basis of the mode of operation of an internal combustion engine with two spark plugs Z 1 and Z 2 .
  • the upper level of the curves corresponds to closed switches or breakers and the lower one to open.
  • the switch I or closed and the breakers C 1 and C 2 opened. Since the switch I or is closed, as already stated, there is also no voltage at the secondary winding S.
  • the interrupter C 1 is now closed first and then by opening the switch I or generates the required voltage so that the ignition of the spark plug Z 1 takes place.
  • the ignition spark is present on the spark plug Z 1 as long as the switch I or is open.
  • FIG. 6 shows another exemplary embodiment of an ignition system with an ignition distributor.
  • a transformer with primary winding P and secondary winding S is used, which is connected to the distributor rotor L of an ignition distributor Zv.
  • the distributor rotor L moves in the arrow direction, so that successively passes via the contacts K1 to K 4, the high voltage of the secondary winding to the spark plugs S Z 1 to Z.
  • 4 6 shows an ignition sequence Z 1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 .
  • An additional winding S ' is arranged on the secondary winding S and can be short-circuited or opened by the switch I.
  • the distributor rotor L can have the shape of a circumferential circle segment, for example.
  • the largest possible ignition period is determined on the one hand by the size of the segment of the circle and on the other hand, determined by the rotational speed of the distributor rotor L. Because of the high voltage generated in the secondary winding S, mechanical contact between the distributor rotor L and the individual contacts K 1 to K 4 arranged in the ignition distributor Zv is not absolutely necessary.
  • the ignition time that is to say the opening and closing of switch I, is controlled by sensors (not shown in the figure) which are arranged at suitable points on the engine.
  • sensors are preferably used for this, such as induction sensors, field plate sensors, photoelectric sensors, etc.
  • FIG. 7 explains the function of the ignition system according to the invention according to FIG. 6 on the basis of the mode of operation of an internal combustion engine with four spark plugs Z 1 to Z 4, the ignition sequence corresponding to the exemplary embodiment shown in FIG. 6.
  • A denotes the signals from the sensors or transmitters through which the switch I receives the command to open or close.
  • the start and end of the ignition time in B, where the function of the switch I is shown, are denoted by t a and t e .
  • you open switch I in the secondary coil S he required high voltage generated so that a spark is generated at the spark plugs Z 1 to Z 4 .
  • the time at which the segment of the distributor rotor L is located in the region of the contacts K 1 to K 4 is shown in dashed lines at Z 1 to Z 4 . 7 that the ignition time is shorter than this time. It can be seen from this that a desired extension of the ignition period is made possible by enlarging the circle segment of the distributor rotor L.
  • the signal from a sensor or transmitter for controlling the switch I is shown only at A.
  • several sensors can also be used to control switch I, which, for example, provide the necessary information for the accelerator pedal position, the current speed of the vehicle, the negative pressure in the intake manifold, the engine temperature, etc.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Zündsystem für Brennkraftmaschinen, insbesondere Ottomotoren, in Kraftfahrzeugen, bei dem zur Erzeugung der Zündspannung an Zündkerzen (Z1-Z4) ein oder mehrere Transformatoren vorgesehen sind, deren Primärwicklung(en) (P1-P4) mit einem elektronischen Schaltkreis (SK) und deren Sekundärwicklung(en) (S1-S4) mit den Zündkerzen (Z1-Z4) verbunden sind, wobei die Ansteuerung der Primärwicklung(en) (P1-P4) durch einen aus einer Gleichspannungs- oder gleichgerichteten Wechselspannungsquelle gespeisten Zerhacker (T) erfolgt und an den Sekundärwicklungen (S2-S4) Zusatzwicklungen (S') angeordnet sind, die mit mechanischen, eiektromechanischen oder elektronischen Schaltern (I bzw. ρ) in Reihe liegen, die mittels an geeigneter Stelle der Brennkraftmaschine angeordneter, die Zündzeit steuernder Sensoren betätigbar sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Zündsystem für Brennkraftmaschinen, insbesondere Ottomotoren, in Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Die Konstruktion von Zündsystemen für Brennkraftmaschinen muß in zunehmendem Maße auf eine gute Ver- brennung des Kraftstoffgemisches und zwar insbesondere im Bereich niedriger Motordrehzahlen und auf magere. Kraftstoffgemisch-Zusammensetzungen abstellen, um eine gute Energieausnutzung und eine möglichst geringe Luftverschmutzung zu erhalten.
  • Mit den herkömmlichen Zündsystemen, bei denen die für die Zündung des Kraftstoffgemisches erforderliche Hochspannung durch Zündspulen und/oder durch kapazitive Vorrichtungen erzeugt und an den Zündkerzen ein exponentiell abnehmender Zündfunken angelegt wird, sind diese Forderungen nicht in ausreichendem Maße erfüllt.
  • Aus der DE-AS-28 46 425 ist ein Zündsystem bekannt, bei dem die Schaltung zwischen den primären und den sekundären Spulen durch einen einzigen magnetischen Kreis verwirklicht ist. Dabei sind eine Primärspule bzw. bei einer anderen Ausführungsform zwei mit Gleichspannung versorgte Primärspulen vorgesehen. Die Erzeugung der für die Zündung erforderlichen Hochspannung erfolgt dabei durch Unterbrechung des Stromflusses in der bzw. den Primärspulen. Dieser Vorgang ist unabhängig von der Drehzahl des Motors.
  • Die FR-A-2 407 362 beschreibt ein Zündsystem für Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen, bei dem zur Erzeugung der Zündspannung ein oder mehrere Transformatoren vorgesehen sind, deren Sekundärwicklungen mit den Zündkerzen verbunden sind. Dabei ist (sind) die Primärwicklung (en) an einen elektronischen Schaltkreis angeschlossen und durch einen Zerhacker gesteuert und elektronische Schalter an der Sekundärseite des bzw. der Transformatoren angeordnet.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zündsystem für Brennkraftmaschinen, insbesondere Ottomotoren,in Kraftfahrzeugen anzugeben, durch welches eine hohe Spannung an den Zündkerzen erzeugt wird und bei welchem die Dauer des Zündfunkens, insbesondere im Bereich niedriger Motordrehzahlen genügend lange eingestellt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angeführt.
  • Die Vorteile, sowie die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Zündsystems werden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1 das Prinzip eines ersten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Zündsystems,
    • Fig. 2 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel für das Zündsystem nach Fig. 1,
    • Fig. 3 in schematischer und perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel für einen Transformator eines erfindungsgemäßen Zündsystems,
    • Fig. 4 das Prinzip-Schaltbild eines erfindungsgemäßen Zündsystems mit einer einzelnen Sekundärwicklung,
    • Fig. 5 die Wirkungsweise des Zündsystems nach 'Fig. 4, dargestellt anhand eines Diagramms,
    • Fig. 6 das Prinzip-Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispieles für ein Zündsystem mit einem Zündverteiler,
    • Fig. 7 die Wirkungsweise des Zündsystems nach Fig. 6, dargestellt anhand eines Diagramms.
  • Fig. 1 zeigt - wie bereits erwähnt - das Grundprinzip für ein äußerst vorteilhaftes erfindungsgemäßes Steuersystem zur Zündung der Zündkerzen Z einer Brennkraftmaschine, z.B. eines Vierzylindermotors. Dabei ist jeder der Zündkerzen Z ein durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Steuerkreis versorgter Transformator mit den Primärwicklungen P und den Sekundärwicklungen S zugeordnet, die mit den Elektroden der Zündkerzen Z verbunden und entweder durch mechanische, elektromechanische oder elektronische Schalter I bzw.Q überbrückt sind. Auf die sekundärseitige Wicklung S der Transformatoren ist jeweils eine Zusatzwicklung S' aufgebracht, deren Stromkreis durch die genannten Schalter kurzgeschlossen bzw. geöffnet werden kann. Das Kurzschließen der Zusatzwicklung S' durch die Schalter I bzw. ? zieht das Verschwinden der sekundärseitigen Spannung der Wicklung S nach sich bzw. die Intensität wird soweit herabgesetzt, daß kein Zündfunken an den Zündkerzen Z gebildet wird. Hingegen gelangt bei offenen Schaltern I bzw. ? die erforderliche Zündspannung an die Elektroden der Zündkerzen Z, so daß eine ordnungsgemäße Zündung erfolgen kann. Der Vorteil dieses erfindungsgemäßen Prinzips der Erzeugung bzw. Vernichtung der sekundärseitigen Hochspannung besteht darin, daß dies ohne Beeinflussung der Primärseite P der Transformatoren geschieht.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird in der Zusatzwicklung S' eine Wechselspannung erzeugt, die über einen Gleichrichter D gleichgerichtet und mit Hilfe parallelgeschalteter Kondensatoren C1 und C2- gefiltert wird. Im Filterkreis ist zur Glättung der Wechselspannung zusätzlich ein Widerstand Rf angeordnet. Parallel zum Filterkreis liegt die Parallelschaltung eines Widerstandes R2 mit einem Transistor T, durch welche die Steuerimpulse für den Beginn und das Ende der Zündung erzeugt werden. An der gemeinsamen Verbindung des Widerstandes R2 und des Kollektors des Transistors T liegt eine Diode d, die über einen Strombegrenzungswiderstand R1 mit dem positiven Pol +V der Spannungsquelle des Kraftfahrzeuges verbunden ist.
  • Bei gesperrtem Transistor T fällt die im Gleichrichter D erzeugte Spannung am Widerstand R2 völlig ab; dadurch wird eine erhöhte Impedanz gebildet, so daß eine hohe Spannung an den Klemmen der Sekundärwicklung S ansteht, wodurch die Zündfunken in den Zündkerzen Z gebildet werden.
  • Bei durchgesteuertem Transistor T sinkt die Spannung zwischen Kollektor und Emitter und damit der Spannungsabfall am Widerstand R2 ab, d.h. daß der Scheinwiderstand des Transistors T sehr gering ist. Damit ist die an die Kerzenklemmen zurückgeführte Impedanz niedriger als die Scheinimpedanz der Zündkerze Z und der Zündfunken erlöscht bzw. wird nicht erzeugt.
  • Der Strombegrenzungswiderstand R1 und die Diode d speisen den Transistor T mit einer Spannung, wenn sowohl die Spannung an den Zündkerzen Z als auch an der Sekundär-und Zusatzwicklung S bzw. S' null ist.
  • Die Vorteile dieses und der sonstigen erfindungsgemäßen Zündsysteme bestehen zum Teil darin, daß die Montagezeit der Transformatoren geringer als bei den Zündsystemen bekannter Bauart ist und daß sich die Zeitdauer des Zündfunkens im Gegensatz zu den bekannten Systemen beliebig verlängern und genau fixieren läßt, wobei die Primärspule durch einen Zerhacker und somit durch die Wechselspannung angesteuert wird. Diese Ansteuerung erfolgt unabhängig von der Motordrehzahl. Die Magnetflüsse sind in allen Transformatoren gleich, wobei durch den Zündvorgang kein Einfluß auf die Primärwicklungen ausgeübt wird. Weiterhin wird der Zündfunken konstant versorgt. Die Energie des Zündfunkens läßt sich je nach Regelung durch die elektronische Steuerung beliebig verändern. Zusammengenommen erhält man damit eine verbesserte Verbrennung des Luft-Kraftstoffgemisches, insbesondere bei niedrigen Motordrehzahlen.
  • In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Transformator dargestellt, dessen Kern 1 aus vier kreuzförmig zueinander angeordneten Jochen 2 bis 5 besteht, an deren Kreuzungspunkt ein Steg 6 mit einer Primärwicklung P mit Anschlüssen A1 angeordnet ist. Auf den Schenkeln der Joche 2 bis 5, welche parallel zum Steg 6 sind, befinden sich Sekundärwicklungen S2 bis S5 mit ihren Anschlüssen A2 bis A5. Auf den Sekundärwicklungen S2 bis 85 sind Zusatzwicklungen S'2 bis S'S angeordnet, welche durch in der Figur nicht dargestellte mechanische, elektromechanische oder elektronische Schalter kurzgeschlossen bzw. geöffnet werden können. Wenn diese Schalter geschlossen sind, d.h. wenn die Zusatzwicklungen S'2 bis S'5 kurzgeschlossen sind, liegt an den Anschlüssen A2 bis A5 der Sekundärwicklungen S2 bis S5 keine Spannung an.
  • Die Transformatoren sind dabei so gestaltet, beispielsweise hinsichtlich der Anzahl ihrer Windungen und ihrer Luftspalte, daß die Streuinduktivitäten den Strom in der Primärwicklung P begrenzen, wenn eine oder mehrere der Zusatzwicklungen S'2 bis S'S kurzgeschlossen sind.
  • Bei geöffneten Zusatzwicklungen S'2 bis S'5 kann an den Anschlüssen A2 bis A5 der Sekundärwicklungen S2 bis S5 die erforderliche Spannung abgegriffen werden.
  • Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel mit vier Sekundärwicklungen eignet sich beispielsweise zur Ansteuerung der Zündkerzen bei einem Kraftfahrzeug - Ottomotor, wobei die Elektroden der Zündkerzen an die Anschlüsse A2 bis A5 der Sekundärwicklungen S2 bis S5 angeschlossen sind. Durch entsprechende Steuerung der in der Figur nicht dargestellten mechanischen, elektromechanischen oder elektronischen Schalter, welche die Zusatzwicklungen S'2 bis S'5 kurzschließen bzw. öffnen, wird zum erforderlichen Zündzeitpunkt die benötigte Spannung an die Elektroden der Zündkerzen gelegt.
  • Das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel bezieht sich dabei auf einen Vierzylindermotor. Bei Motoren anderer Zylinderzahl, beispielsweise 5-, 6-, 8-, 12-Zylindermotoren ist dementsprechend jedem Zylinder eine Sekundärwicklung zugeordnet (im Beispiel 5, 6, 8, 12 Sekundärwicklungen).
  • In Fig. 4 ist eine Ausgestaltung des Zündsystems dargestellt, bei der ein Transformator mit einer einzigen Sekundärwicklung verwendet wird. Die Sekundärwicklung S ist mit einer Zusatzwicklung S' versehen, deren Stromkreis durch den mechanischen Schalter I oder den elektromechanischen bzw. elektronischen Umschalter kurzgeschlossen bzw. geöffnet werden kann. Durch das Kurzschließen der Zusatzwicklung S' durch die Schalter I bzw.
    Figure imgb0001
    tritt, wie bereits ausgeführt, an der Sekundärwicklung S keine Spannung auf, bzw. wird ihre Intensität soweit herabgesetzt, daß kein Zündfunken an den Zündkerzen gebildet wird. Die Sekundärwicklung S ist über die Unterbrecher C1 bis Cn an die Zündkerzen Z1 bis Z gelegt.
  • In Fig. 5 ist die Funktion des Zündsystems nach Fig. 4 an Hand der Wirkungsweise eines Verbrennungsmotors mit zwei Zündkerzen Z1 und Z2 erläutert. Das obere Niveau der Kurven entspricht dabei geschlossenen Schaltern bzw. Unterbrechern und das untere geöffneten. Wie dem Diagramm zu entnehmen ist, sind zu Beginn des Zyklus der Schalter I bzw.
    Figure imgb0002
    geschlossen und die Unterbrecher C1 und C2 geöffnet. Da der Schalter I bzw.
    Figure imgb0003
    geschlossen ist, liegt, wie bereits ausgeführt, auch keine Spannung an der Sekundärwicklung S an. Es wird nun zuerst der Unterbrecher C1 geschlossen und dann durch Öffnen des Schalters I bzw.
    Figure imgb0004
    die erforderliche Spannung erzeugt, so daß die Zündung der Zündkerze Z1 erfolgt. Der Zündfunken steht solange an der Zündkerze Z1 an, wie der Schalter I bzw.
    Figure imgb0005
    geöffnet ist. Nach Schließen dieses Schalters erlischt der Zündfunken an der Zündkerze Z1 wonach der Unterbrecher C1 geöffnet und nachfolgend der Unterbrecher C2 geschlossen wird. Anschließend wird der Schalter I bzw.
    Figure imgb0006
    geöffnet, so daß die Zündkerze Z2 die erforderliche Zündspannung erhält, die solange aufrechterhalten wird, bis der Schalter I bzw.
    Figure imgb0007
    wieder geschlossen wird. Danach, also nachdem die Spannung an der Sekundärseite S wieder verschwunden ist, wird der Unterbrecher C2 wieder geöffnet, so daß der Zyklus von neuem beginnen kann.
  • Da somit Beginn und Ende des Zündvorganges nur durch den Schalter I bzw. f bestimmt wird und die Unterbrecher C1 bis Cn stets vorher, bzw. hinterher geschaltet werden, ist es nicht erforderlich, mechanische oder elektronische Unterbrecher einzusetzen, an die hohe Anforderungen gestellt werden. Die Kosten des erfindungsgemäßen Zündsystems nach Fig. 4 sind deshalb bedeutend niedriger, da neben der Verwendung nur noch einer einzigen Hochspannungsspule Unterbrecher verwendet werden,an die keine hohen Spannungsanforderungen gestellt werden. Die Unterbrecher C1 bis C können beispielsweise Reed-Reläis sein.
  • In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Zündsystems mit Zündverteiler dargestellt. Dabei wird ein Transformator mit Primärwicklung P und Sekundärwicklung S verwendet, die mit dem Verteilerläufer L eines Zündverteilers Zv verbunden ist. Der Verteilerläufer L bewegt sich beispielsweise in Pfeilrichtung, so daß nacheinander über die Kontakte K1 bis K4 die Hochspannung der Sekundärwicklung S an die Zündkerzen Z1 bis Z4 gelangt. Fig. 6 zeigt dabei eine Zündfolge Z1, Z2, Z3, Z4. Auf der Sekundärwicklung S ist eine Zusatzwicklung S' angeordnet, die durch den Schalter I kurzgeschlossen bzw. geöffnet werden kann.
  • Wie aus der schematischen Darstellung in Fig. 6 ersichtlich ist, kann der Verteilerläufer L beispielsweise die Form eines umlaufenden Kreissegmentes aufweisen. Die größstmögliche Zündzeitdauer wird dabei einerseits durch die Größe des Kreissegmentes und andererseits durch die Umlaufgeschwindigkeit des Verteilerläufers L bestimmt. Wegen der in der Sekundärwicklung S erzeugten Hochspannung ist nicht unbedingt ein mechanischer Kontakt zwischen dem Verteilerläufer L und den einzelnen im Zündverteiler Zv angeordneten Kontakten K1 bis K4 erforderlich. Um eine möglichst gleichmäßige Zündspannung zu gewährleisten, wird man jedoch nicht den Beginn des Zündvorganges in den Zeitpunkt legen, in dem der Verteilerläufer L die Kontakte K1 bis K4 erreicht und das Ende des Zündvorganges mit dem Verlassen des Verteilerläufers L und den entsprechenden Kontakten K1 bis K4 zusammenlegen, sondern man wird eine entsprechend kleinere Zeit vorgeben.
  • Die Steuerung der Zündzeit, das heißt des Öffnens und Schließens des Schalters I, erfolgt durch in der Figur nicht dargestellte Sensoren, welche an geeigneten Stellen des Motors angeordnet sind. Vorzugsweise werden dafür kontaktlose Geber verwendet, wie beispielsweise Induktionsgeber, Feldplattengeber, lichtelektrische Geber usw.
  • In Fig. 7 ist die Funktion des erfindungsgemäßen Zündsystems nach Fig. 6 anhand der Wirkungsweise eines Verbrennungsmotors mit vier Zündkerzen Z1 bis Z 4 erklärt, wobei die Zündfolge dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht.
  • Mit A sind die Signale der Sensoren, bzw. Geber bezeichnet, durch welche der Schalter I den Befehl zum Öffnen bzw. Schließen erhält. Der Beginn und das Ende der Zündzeit in B, wo die Funktion des Schalters I dargestellt ist, sind mit ta und te bezeichnet. Beim Öffnen des Schalters I wird in der Sekundärspule S die erforderliche Hochspannung erzeugt, so daß ein Zündfunken an den Zündkerzen Z1 bis Z4 erzeugt wird. In den Zünddiagrammen gemäß Fig. 7 ist bei Z1 bis Z4 gestrichelt die Zeit angegeben, zu welcher sich das Segment des Verteilerläufers L im Bereich der Kontakte K1 bis K4 befindet. Der Fig. 7 ist zu entnehmen, daß die Zündzeit kürzer als diese Zeit ist. Daraus ist ersichtlich, daß durch Vergrößern des Kreissegments des Verteilerläufers L eine gewünschte Verlängerung der Zündzeitdauer ermöglicht wird.
  • Beim Diagramm nach Fig. 7 ist lediglich bei A das Signal eines Sensors bzw. Gebers zur Steuerung des Schalters I dargestellt. Es können'jedoch zur Steuerung des Schalters I auch mehrere Sensoren verwendet werden, welche beispielsweise für die Gaspedalstellung, die momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs, den Unterdruck im Saugrohr, die Motortemperatur usw. die erforderlichen Informationen liefern.

Claims (7)

1. Zündsystem für Brennkraftmaschinen, insbesondere Ottomotoren, in Kraftfahrzeugen, bei dem zur Erzeugung der Zündspannung an Zündkerzen ein oder mehrere' Transformatoren vorgesehen sind, deren Primärwicklung (en) (P1 - P4) mit einem elektronischen Schaltkreis (SK) und deren Sekundärwicklung (en) (S1 - S4) mit den Zündkerzen (Z1 - Z4) verbunden sind,
dadurch ekennzeichnet,
daß die Ansteuerung der Primärwicklung (en) (P1 - P4) durch einen aus einer Gleichspannungs= oder gleichgerichteten Wechselspannungsquelle gespeisten Zerhacker (T) erfolgt, und daß an den Sekundärwicklungen (S2 - S4) Zusatzwicklungen (S') angeordnet sind, die mit mechanischen, elektromechanischen oder elektronischen Schaltern (I bzw. 9 ) in Reihe liegen, die mittels, an geeigneter Stelle der Brennkraftmaschine angeordneter, die Zündzeit steuernder Sensoren betätigbar sind.
2. Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transformator mit auf einem magnetischen Kern (1) angeordneter Primär-und Sekundärwicklung vorgesehen ist, dessen Kern (1) derart ausgebildet ist, daß einer Primärwicklung mehrere Sekundärwicklungen zugeordnet sind.
3. Zündsystem nach Anspruch 2, dadurch ge- kennzeichnet, daß der Kern (1) des Transformators aus Ferritmaterial besteht.
4. Zündsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (1) des Transformators aus vier kreuzförmig zueinander angeordneten Jochen (2,3,4,5) besteht, die an ihrem Kreuzungspunkt durch einen Steg (6) miteinander verbunden sind, und daß auf dem Steg (6) die Primärspule (P) und auf den Jochen (2, 3, 4, 5) die Sekundärspulen (S2, S3, S4, S5) angeordnet sind, die mit Zusatzwicklungen (S'2, S'3, S'4, S'5) gekoppelt sind, die mit mechanischen, elektromechanischen oder elektronischen Schaltern (I bzw.
Figure imgb0008
) in Reihe liegen.
5. Zündsystem nach Anspruch 1, gekennzeich-net durch einen Transformator mit einer einzelnen, mit einer Zusatzwicklung (S') gekoppelten Sekundärwicklung (S), die über in Reihe zu jeder Zündkerze (Z1 bis Z ) angeordnete mechanische oder elektronische Unterbrecher (C1 bis Cn) mit den Zündkerzen (Z1 bis Zn) verbunden ist.
6. Zündsystem nach Anspruch 5, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Unterbrecher (C1 bis Cn) als Reed-Relais ausgebildet sind.
7. Zündsystem nach Anspruch 1, gekenn- zeichnet durch einen Transformator mit einer einzelnen, mit einer Zusatzwicklung (S') gekoppelten Sekundärwicklung (S), die über einen Verteilerläufer (L) eines Zündverteilers (Zv) an den Zündkerzen (Z1-Z4) liegt.
EP83105720A 1980-02-21 1981-02-16 Zündsystem für Brennkraftmaschinen Withdrawn EP0098407A3 (de)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8003831 1980-02-21
FR8003831A FR2476755A1 (fr) 1980-02-21 1980-02-21 Systeme d'allumage pour des moteurs a combustion interne
FR8004557 1980-02-29
FR8004557A FR2477311A1 (fr) 1980-02-29 1980-02-29 Transformateur
FR8015617A FR2487014A1 (fr) 1980-07-15 1980-07-15 Systeme d'allumage pour moteurs a combustion interne
FR8015617 1980-07-15
FR8019737A FR2490280A1 (fr) 1980-09-12 1980-09-12 Systeme d'allumage pour moteurs a combustion interne
FR8019737 1980-09-12

Related Parent Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP81101085.9 Division 1981-02-16
EP81101085A Division EP0034787B1 (de) 1980-02-21 1981-02-16 Zündsystem für Brennkraftmaschinen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0098407A2 true EP0098407A2 (de) 1984-01-18
EP0098407A3 EP0098407A3 (de) 1984-04-04

Family

ID=27446417

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP83105720A Withdrawn EP0098407A3 (de) 1980-02-21 1981-02-16 Zündsystem für Brennkraftmaschinen
EP81101085A Expired EP0034787B1 (de) 1980-02-21 1981-02-16 Zündsystem für Brennkraftmaschinen

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP81101085A Expired EP0034787B1 (de) 1980-02-21 1981-02-16 Zündsystem für Brennkraftmaschinen

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4567874A (de)
EP (2) EP0098407A3 (de)
BR (1) BR8101032A (de)
DE (1) DE3170464D1 (de)
ES (1) ES8301058A1 (de)
PT (1) PT72539B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991002153A1 (de) * 1989-07-28 1991-02-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Vollelektronische zündeinrichtung für eine brennkraftmaschine
EP0463842A3 (en) * 1990-06-29 1993-05-12 Cooper Industries Inc. Distributorless ignition system

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4446842A (en) * 1981-06-01 1984-05-08 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Ignition system
IT1204274B (it) * 1986-04-24 1989-03-01 Claudio Filippone Dispositivo di accensione a controllo elettronico di plasma,per motori a combustione interna
JPS63106362A (ja) * 1986-10-23 1988-05-11 Honda Motor Co Ltd 内燃エンジンの点火制御装置
JPH0726607B2 (ja) * 1987-02-23 1995-03-29 株式会社日立製作所 多気筒内燃機関用電子配電式点火装置
JPH0791660B2 (ja) * 1989-08-30 1995-10-04 株式会社日立製作所 環境遮断用耐熱壁を備えた地上機器
DE3928726A1 (de) * 1989-08-30 1991-03-07 Vogt Electronic Ag Zuendsystem mit stromkontrollierter halbleiterschaltung
DE3936174A1 (de) * 1989-10-31 1991-05-02 Bayerische Motoren Werke Ag Kontaktlose zuendanlage fuer brennkraftmaschinen
DE4237271A1 (de) * 1992-11-04 1994-05-05 Vogt Electronic Ag Zündsteuerung für Verbrennungskraftmaschinen
DE4396359T1 (de) * 1992-12-09 1995-12-07 Sydney Gilbert Hodgins Verbrennungsmotor mit Niederspannungsverteilung
JPH0729746A (ja) * 1993-07-09 1995-01-31 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関用点火コイル装置
DE4409985A1 (de) * 1994-03-23 1995-09-28 Daug Deutsche Automobilgesells Wechselstromzündung mit optimierter elektronischer Schaltung
DE4409984B4 (de) * 1994-03-23 2004-05-06 Volkswagen Ag Wechselstromzündung mit optimierter elektronischer Schaltung
DE19643785C2 (de) * 1996-10-29 1999-04-22 Ficht Gmbh & Co Kg Elektrische Zündvorrichtung, insbesondere für Brennkraftmaschinen, und Verfahren zum Betreiben einer Zündvorrichtung
DE19840765C2 (de) * 1998-09-07 2003-03-06 Daimler Chrysler Ag Verfahren und integrierte Zündeinheit für die Zündung einer Brennkraftmaschine
JP4449772B2 (ja) * 2004-04-09 2010-04-14 株式会社デンソー パワー半導体スイッチング素子及びそれを用いた半導体パワーモジュール
AT501707B1 (de) * 2005-03-18 2007-11-15 Felix Dipl Ing Dr Himmelstoss Verfahren und vorrichtung zur erkennung eines gleichstromanteils in einem ein- oder mehrphasennetz
AT501640B1 (de) * 2005-03-18 2007-11-15 Felix Dipl Ing Dr Himmelstoss Stromerfassung mit oszillator
DE102010045174B4 (de) * 2010-09-04 2012-06-21 Borgwarner Beru Systems Gmbh Schaltungsanordnung für eine HF-Zündung von Verbrennungsmotoren
US20130186699A1 (en) * 2012-01-23 2013-07-25 Sri International High voltage converters for electrostatic applications
US20130327305A1 (en) * 2012-06-06 2013-12-12 Arrow Engine Company Capacitor discharge coil converter for use with digital inductive ignition systems

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1995917A (en) * 1935-03-26 ig ignition apparatus
US2940013A (en) * 1960-06-07 Ignition system
US2781412A (en) * 1952-10-02 1957-02-12 John G Mike Ignition system for internal combustion engines
FR1152489A (fr) * 1956-06-25 1958-02-18 Générateur électronique d'impulsions à haute tension pour l'allumage de moteurs à explosion
US2976461A (en) * 1959-02-06 1961-03-21 Globe Union Inc Oscillator ignition system
GB1023928A (en) * 1961-07-12 1966-03-30 Lucas Industries Ltd Spark ignition apparatus for internal combustion engines
DE1239136B (de) * 1964-07-13 1967-04-20 Gerhard Lerch Elektronisch gesteuerte Zuendeinrichtung fuer Brennkraftmaschinen
US3433208A (en) * 1967-02-14 1969-03-18 Motorola Inc Triggering circuit
US3749973A (en) * 1970-12-22 1973-07-31 Texaco Inc Continuous wave high frequency ignition system
US3741185A (en) * 1971-07-06 1973-06-26 Eltra Corp Capacitor discharge ignition system
DE2163240A1 (de) * 1971-12-20 1973-06-28 Huf Franz Josef Zuendspannungs-kondensator-zuendverfahren und danach gebaute anlagen fuer verbrennungsmotore
IT1009972B (it) * 1973-04-27 1976-12-20 British Leyland Uk Ltd Bobina di accensione
US3945362A (en) * 1973-09-17 1976-03-23 General Motors Corporation Internal combustion engine ignition system
US4015576A (en) * 1974-04-22 1977-04-05 Junak Edward M Ignition system
US3888221A (en) * 1974-04-25 1975-06-10 Gen Motors Corp Constant speed responsive spark controller
DE2619556A1 (de) * 1976-05-04 1977-11-24 Bosch Gmbh Robert Zuendanlage, insbesondere fuer brennkraftmaschinen
FR2407362A1 (fr) * 1977-10-27 1979-05-25 Sev Marchal Dispositif a commutation de flux pour la production et la distribution de la tension d'allumage d'un moteur a combustion interne
US4194480A (en) * 1977-12-21 1980-03-25 Ford Motor Company Voltage distributor for a spark ignition engine
JPS5840030B2 (ja) * 1978-09-28 1983-09-02 株式会社日本自動車部品総合研究所 点火装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991002153A1 (de) * 1989-07-28 1991-02-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Vollelektronische zündeinrichtung für eine brennkraftmaschine
EP0463842A3 (en) * 1990-06-29 1993-05-12 Cooper Industries Inc. Distributorless ignition system

Also Published As

Publication number Publication date
ES499658A0 (es) 1982-11-01
EP0034787A1 (de) 1981-09-02
DE3170464D1 (en) 1985-06-20
PT72539B (de) 1982-03-11
PT72539A (de) 1981-03-01
US4567874A (en) 1986-02-04
EP0098407A3 (de) 1984-04-04
BR8101032A (pt) 1981-08-25
ES8301058A1 (es) 1982-11-01
EP0034787B1 (de) 1985-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0098407A2 (de) Zündsystem für Brennkraftmaschinen
DE2340865C3 (de) Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE69022422T2 (de) Zündsystem für verbrennungsmotor.
EP0640761B2 (de) Steuerbare Zündanlage
DE1526505A1 (de) Kraftstoffeinspritzanlage
DE1234446B (de) Zuendanlage zum Betrieb von Brennkraftmaschinen
DE2934573C2 (de) Zündanlage für Brennkraftmaschinen
DE2823391C2 (de)
DE3781309T2 (de) Elektronische plasmazuendsteuerung in einer inneren brennkraftmaschine.
EP0070572A1 (de) Zündsystem für Brennkraftmaschinen
DE2846425C2 (de)
DE2433155C3 (de) Zündschaltung für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine
DE3411843C2 (de)
DE2345556C2 (de) Zündzeitpunkt-Regelanordnung
DE3314410C2 (de)
DE2619556A1 (de) Zuendanlage, insbesondere fuer brennkraftmaschinen
DE2736576C2 (de) Zündanlage mit einer mechanisch nicht bewegten Hochspannungsverteilung für Brennkraftmaschinen
WO1991002153A1 (de) Vollelektronische zündeinrichtung für eine brennkraftmaschine
DE1231061B (de) Kraftstoffeinspritzanlage
DE2329353C2 (de) Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen
DE2723832A1 (de) Zuendeinrichtung fuer brennkraftmaschinen
DE2342373A1 (de) Zuendanordnung fuer brennkraftmaschinen
DE3343853A1 (de) Zuendanlage fuer brennkraftmaschinen mit einem magnetgenerator
DE3324816A1 (de) Hall-signalgeber zur erzeugung von ausloeseimpulsen fuer zuendvorgaenge in brennkraftmaschinen
EP1103720A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Stromregelung einer Zündanlage für einen Verbrennungsmotor

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AC Divisional application: reference to earlier application

Ref document number: 34787

Country of ref document: EP

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT DE GB IT NL SE

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT DE GB IT NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19840726

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19860429

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: ROUANES, PHILIPPE, DR.