SE452787B - For en forbrenningsmotor avsett kondensatorurladdningstendsystem - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 452 787 från energilagringsorganet.

Laddningsstyrorganet kan inkopplas helt av ett korttids- minnesorgan, som kan vara ett energilagringsorgan, t ex en kondensator, vilken är koppplad till urladdningssidan hos den elektroniska strömställare, som skall belastas av urladdnings- pulsen från effektkondensatorn. Ett misslyckande hos kretsen med att åstadkomma en urladdningspuls skulle sålunda icke leda till laddning av energiladdningsorganet, vilket i sin tur skulle medföra att laddningsstyrorganet endast skulle lämnas delvis inkopplat.

Laddningsstyrorganet kan gärna innefatta en elektronisk laddningsströmställare, vilken är kopplad till effektkondensa- torn och energikällan samt kopplad för att helt inkopplas av strömmen fràn energilagringsorganet. Mieslyckandet hos urladd- ningskretsen att åstadkomma en urladdningspuls, som uppladdar energilagringsorganet, kommer sålunda att resultera i urkopp~ ling av laddningsstyrströmställaren. .

För att tillata start av motorn är ett motstånd parallellkopplat med den elektroniska laddningsströmställaren för att tillàta effektkondensatorn att partiellt uppladdas av strom, som flyter igenom motståndet. Med ett pà lämpligt satt dimensionerat motstand kommer effektkondensatorn att uppladdas till en niva, som är tillräcklig för att astdkomma en liten urladdningspuls, vilken inte desto mindre är tillräcklig för att ladda energilagringsorganet och sålunda inkoppla den elek- troniska laddningsströmställaren.

En indikatorlampa, t ex en ljusemitterande diod, kan vara anordnad och aktiverad av energilagringsorganet. Lampan skulle inte lysa savida inte tandkretsen var i drift. I en flercylindrig motor skulle detta ge en klar indikering pá felet hos tandsystemet för en cylinder. Lampan skulle latt kunna anordnas utan laddningsstyrsystemet för användning till- sammans med en separat effektkalla for varje cylinder.

Tändsystemet kan tillverkas med en separat tändmodul för varje cylinder, Om en av modulerna gar sonder kommer motorn att fortsätta att ga pà de återstående cylindrarna.-En diagnos kan lätt åstadkommas för systemet. Dà indikatorlampan visar vilken modul, som är trasig, kan den felaktiga modulen sedan latt utbytas. 10 15 20 25 30 35 40 452 787 Kgrt beskrivning av ritningen Pig. 1 visar ett schema for tandsystemet enligt uppfin- ningen, applicerat pà en tvàcylindrig motor.

Det basta sattet för att tillämpa uppfinningen Under hänvisning till fig 1 visas ett tändaystem 10 för en tvacylindrig förbränningsmotor. Tändsystemet 10 innefattar en balanshjuldriven växelströmsgenerator 11 med låg- och hög- hastighetsuppladdningslindningar 12 och 13 samt en trigglind- ning 14, som exciteras av magneter, vilka är monterade på _ motorns balanshjul, vilket inte askadliggöres. Två indentiskt likadana tändningsmoduler 15 och 15' är kopplade för att drivas av låg- och höghastighetslindningarna 12 och 13 och triggas av trigglindningen 14 för àatadkommande av gnista hos motorns tva tändstift 16.

Växelstromsgeneratorns laghastighetslindning 12 samt dess höghastighetslindning 13 är via dioder 17 kopplade för att mata strbm av en enda polaritet till tändningsmodulerna 15 och 15”. Làghastighetslindnignen 12 har ett stort antal lind- ningsvarv av mycket fin tråd för att säkerställa en utsignal under start och tomgång, under det att höghastighetslindningen 13 har ett mycket mindre antal lindningsvarv, normalt med tjockare träd. En diod 18, som är kopplad över laghastighets- lindningen 12, säkerställer en stromvag för laghastighetslind- ningen 12, när den i lindningen 12 inducerade spänningen är av den polaritet, som blockeras av dioderna 17.

Var och en av tändningsmodulerna 15 och 15' innefattar en tandkrets 19 samt en laddningsstyrkrets 20. Växelströms- generatorns lindningar 12 och 13 är kopplade till de tva tänd- kretsarna 19 via de tva laddningsstyrkretsarna 20 för uppladd- ning av huvudkondensatorerna 21 samt piloteffektmatningskon- densatorerna 22 1 tändkretsarna 19. I var och en av tandkret- sarna 19 är en grindstyrd huvudströmställare 23. företrädesvis en styrd kisellikriktare (SCR) inkopplad mellan huvudkondensa- torn 21 samt en tändtransformator 24 för urladdning av huvud- kondensatorn 21 via tändtransformatorn 24 och astadkommande av gnista hos tändstiftet 16. SCR-huvudströmställaren 23 triggas indirekt av en tidsstyrd triggpuls med positiv polaritet, vilken genereras i trigglindningen 14. Trigglindningen 14 är via en triggkrets kopplad for att styra en styrd pilot-kisel- likriktare 25, som i sin tur urladdar pi1ot-effektmatningskon- 10 15 20 25 30 35 40 452 787 densatorn 22 till styrelektroden hos den styrda huvud-kisel- likriktaren 23 för aktivering av den styrda huvud-kisellikrik- taren 23. Tändkretsen är väsentligen densamma som den, vilken beskrivas i det amerikanska patentet 4 463 743 och beskrivas har endast i den utsträckning, som erfordras för uppfinningens förståelse.

Laddningsstyrkretsen 20 innefattar en styrd kisellikrik- tare 26 vars anod via en diod 17 är kopplad till uppladdnings- lindningarna 12 och 13 och vars katod via en diod 27 ar kopp- lad till huvudkondensatorn 21 i tändkretsen 19 för att styra huvudkondensatorns 21 tändning. En lagringskondensator 28, som är inkopplad mellan utgàngsledningen 29 hos tändkretsen och jord. uppladdas via ett motstånd 30 och en diod 31 av utgångs- urladdningspulsen för àstadkommande av effekt för att indirekt styra styrelektroden hos den uppladdande styrda kisellikrik- taren 25. Dioden 31 hindrar urladdning av lagringskondensatorn 28 via utgangsledningen 29 vid frånvaro av urladdningspulsen, under det att motståndet 30 begränsar laddningsströmmen till lagringskondensatorn 28 till den önskade nivan. Lagringskon- densatorn 28 är dimensionerad och uppladdad för att åstadkomma en temporar minnessignal, som indikerar närvaro av en urladd- ningspuls omedelbart före.

Lagringskondensatorn 28 ar kopplad till styrelektroden hos den laddade styrda kisellikriktaren 26 via ett par direkt- kopplade transistorer 32 och 33 för àstadkommande av styrelek- trodström till den laddande styrda kisellikriktaren, när minneskondensatorn ar uppladdad och när laddningsspänning förekommer över laddningsstyrkretsen. Förstastegstransistorn 32 visas såsom en transistor av NPN-typ med basström matad frán lagringskondensatorn 26 via ett spänningsdelarnät, som bildas av motstanden 34 och 35. Dess emitter är direkt kopplad till jord och dess kollektor är kopplad till statorns ingångs- ledning 38 via motstanden 36 och 37. Andrastegstransistorn 33, vilken visas såsom en transistor av PNP-typ, har sin bas kopp- lad till kopplingspunkten mellan motstànden 36 och 37, sin emitter förbunden med statorns ingángsledning 38 och sin kollektor kopplad till styrelektroden hos den laddande styrda kisellikriktaren 26. Sålunda sänder andrastegstransistorn 33 en forstärkt signal till styrelektroden hos den laddande styrda kisellikriktaren 26 endast när förstastegstransistorn 10 15 20 25 30 35 40 452 787 32 förspännes för att leda av lagringskondensatorn 28.

Ett förbikopplingsmotstand 39 är anordnat parallellt med den laddande styrda kisellikriktaren 26 för att tillåta en begransad ström att flyta genom laddningskretsen, när den - laddande styrda kisellikriktaren 26 befinner sig i sitt icke-ledande tillstànd. Sålunda kan lagringskondensatorn 28 uppladdas under motorns startande, eftersom den begränsade förbikopplingsströmmen kommer att ge en begränsad laddning till huvudtändkondensatorn 21 och åstadkomma en liten urladd- ningsutpuls.

En ljusemitterande diod 40 i serie med motståndet 41 är kopplad över lagringskondensatorn 26 för astadkommande av en visuell indikering, när lagringskondensatorn 28 är Iaddad. En zenerdiod 42, som är seriekopplad med den ljusemitterande dioden 40 och motståndet 41, hindrar den ljusemitterande dioden från att dra ner lagringskondensatorns 28 laddning under den, som erfordras för att aktivera den laddande styrda kisellikriktaren 26.

Vid normal drift, när motorn startas, ar den laddande styrda kisellikriktaren 26 frankopplad, emedan lagringskonden- satorn 28 inte har uppladdats. Den första laddningspulsen fran växelströmsgeneratorns laddningslindningar 12 och 13 kommer därför att passera genom laddningsdioderna 17 till förbikopp- lingsmotstànden 39 och till tändkretsarna 19 för astadkommande av en begransad laddning för huvudtandkondensatorerna 21.

Nästa triggpuls från trigglindningen 14 till en av tändkret- sarna 19 kommer då att urladda huvudtandkondensatorn 21 via denlstyrda huvudkisellíkriktaren 23 och till tändtransforma- torns 24 primarspole. Ehuru urladdningspulsen kanske inte är tillräckligt kraftig för att åstadkomma gnista hos tändstiftat 16 àstadkommes tillräcklig spänning i utgangsledningen 29 för ástadkommande av en låg laddningsnivà för lagringskondensatorn 28 via motståndet 30 och dioden 31. Ehuru laddningsnivan kan vara alltför låg för åstadkommande av ström genom zenerdioden 42 till den lgusemitterande dioden 40 kommer lagringskondensa- torn 28 likväl att åstadkomma en ström genom spänningsdelar- motstànden 34 och 35 och till basen för förstastegstransistorn 32, så att ström tillàtes strömma genom transistorn. Vid nästa urladdningspuls kommer en del av laddningsströmmen att passera genom motstànden 36 och 37 genom förstastegstransistorn 32 10 20 25 30 40 452 787 till jord. Detta kommer att ge ström till basen hos andra- stegstransistorn 33 för inkoppling av densamma och för att tillata en del av laddningsströmmen att passera genom andra- stegstransistorn 33 till styrelektroden hos den laddande - styrda kisellikriktaren 26 för inkoppling av densamma. Den storre delen av laddningsströmmen passerar da genom den laddande styrda kisellikriktaren 26 för àstadkommande av full laddning för huvudtändkondensatorn 21.

Efter den följande triggpulsen till denna tändmodul kommer huvudkondensatorn 21 att ater urladda, varvid denna .........,,._ gang full laddning astadkommes för lagringskondensatorn 28.

Den fulla laddningen kommer då att ge ström genom zenerdioden 42 för tändning av den ljusemitterande koden 40 samt'inkopp- ling av den laddande styrda kisellikriktaren 26 och efter- följande pulser kommer att fortsätta att àterladda lagrings- kondensatorn 28 för att hålla systemet i drift.

Skulle nu en av tändkretsarna ga sönder, exempelvis genom en kortslutning genom antingen den styrda huvudkisellik- riktaren 23 eller huvudkondensatorn 22, kommer den till denna tandkrets styrda laddningspulsen att urladdas till jord. Detta medför att ingen utgàngspuls kommer att àstadkommas och lag- ringskondensatorn 28 i denna laddningsmodul 15 kommer inte att uppladdas och mycket snart därefter kommer inte någon ström att matas till styrelektroden hos den laddande styda kisellik- riktaren 26 i denna modul. Laddningsströmmen till den felak- tiga tändkretsen begränsas da till den, som kan strömma genom förbikopplingsmotstàndet 39. Den kvarvarande laddningsströmmen kanidà matas till den andra normalt arbetande modulen och motorn kan fortsätta att fungera, ehuru utan driften hos en cylinder. Utan laddningsstyrkretsarna 20 skulle den laddande växelströmsgeneratorns hela uteffekt tagas upp av den felak- tiga tändkretsen, vilket skulle förhindra uppladdning aven av den fungerande tändkretsen. Genom uppfinningen kan sålunda motorn fortsatta att fungera vid ett fel i en av tandkret- sarna.

Ehuru föreliggande uppfinning har askàdliggjorts för en motor med tva cylindrar och motsvarande tva tändmoduler kan modulerna anvandas tillsammans med motorer, som har en, två, tre eller flera cylindrar, såsom visas i det tidigare angivna amerikanska patentet.

Claims (7)

452 787 Eatentkrav

1. För en förbränníngsmotor avsett kondensatorurladd- ningständsystem, vilket innefattar: en energikälla (11), en effektkondensator (21), som är inkopplad för att upp- laddas av nämnda energikälla; samt en elektronisk huvudströmställare (23), som är kopplad för att urladda effektkondensatorn och astadkomma en gnista hos ett tändstift i motorn; k ä n n e t e c k n a t därav, att det även innefattar ett laddningsstyrorgan (20), som är inkopplat i samma krets som energikällan (11), effektkondensatorn (21) och den elektroniska huvudetrömställaren (23) för att begränsa ström- flödet fràn nämnda energikälla (11) till effektkondensatorn om effektkondensatorn (21) eller den elektroniska huvudström- ställaren (23) skulle mankera genom kortslutning till jord, att nämnda laddningsstyrorgan innefattar ett energilagrings- organ (28), som är kopplat till urladdningssidan hos nämnda elektroniska huvudströmställare (23) for uppladdning genom ur- laddningspulsen frán effektkondeneatorn (21), samt att nämnda laddningsstyrorgan vidare innefattar en elektronisk laddnings- strömställare (26), som är kopplad till effektkondensatorn (21) och namnda energikälla (11) samt ansluten för att inkopp- las genom ström fràn energilagringsorganet (28).

2. System enligt kravet 1, k a n n e t e c k n a t därav, att nämnda laddningsstyrorgan vidare innefattar ett motstånd (39), som är parallellkopplat med den elektroniska laddningsströmställaren (26) för att tillåta en begränsad strom att uppladda huvudkondensatorn (21), när den elek- troniska laddningsetrömställaren är frankopplad.

3. System enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att nämnda laddningsstyrorgan vidare innefattar en för- starkare (32, 33), som är inkopplad mellan namnda energilag- ringsorgan (28) och nämnda elektroniska laddningsströmställare (25) for ástadkommande av en förstärkt signal för inkoppling av den elektroniska laddningsströmställaren.

4. System enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att den elektroniska laddningsströmställaren (26) är kopplad till nämnda energilagringsorgan (28) för att inkopplas 452 787 nar energilagringsorganet (28) är laddat över en förutbestämd första nivå.

5. System enligt kravet 4, k ä n n e t e c k n a t därav, att det vidare innefattar en indikaton (40), som är. kopplad till energilagringsorganet (28) för att inkopplas, när energilagringsorganet är laddat över en förutbestämd andra nivå.

6. S. System enligt kravet 5, k ä n n e t e c k n a t därav, att indikatorn (40) är kopplad till urladdningssidan hos nämnda elektroniska huvudströmstallare (23) för att indi- kera urladdningen hos efíektkondensatorn (21).

7. För en flercylindrig förbränningsmotor avsett konden- satorurladdningständsystem, vilket innefattar; - en energikälla (11); ett flertal effektkondensatorer (21), var och en kopplad för att uppladdas av nämnda energikälla (l1); samt ett flertal elektroniska strömställare (23), var och en kopplad för att urladda en motsvarande kondensator av nämnda effektkondensatorer (21) för att åstadkomma en gnista hos ett av motorns tändstift (16); k ä n n e t e c k n a t därav, att det aven innefattar _ ett flertal laddningsstyrorgan (20), vart och ett kopp- lat i samma krets som nämnda energikälla (11) och en mot- svarande kondensator av nämnda effektkondensatorer (21), för att begränsa strömflödet från energikällan till den motsvar- ande kondensatorn av nämnda effektkondensatorer (21), om den motsvarande effektkondensatorn eller den elektroniska ström- stellaren (23) skulle mankera genom kortslutning till jord.