DE1539181A1

DE1539181A1 - Zuendeinrichtung fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1539181A1
Application number: DE1967B0092424
Authority: DE
Inventors: Gert Strelow
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1967-05-09
Filing date: 1967-05-09
Publication date: 1970-02-19
Also published as: FR1565158A; ES353706A1; AT288786B; SE329302B; DE1539181B2; US3553529A; GB1184293A; CH462541A

Description

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ft. 8880
5.5.I967 Li/Sz

Anlage zur
Patentanmeldung

ROBERT BOSCH QMBH, Stuttgart W, Breit aoheldstraJs- 4 Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung besieht sich auf eine Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen, bei der die Zündenergie in einem Zündkondensator gespeichert wird, der duroh eine Ladespule infolge eines von der Brennkraftmaschine relativ zu dieser Spule bewegten Magnetsystems aufgeladen und mit Hilfe der Sohaltstrecke eines kontaktlos steuerbaren elektronischen Schalter» über die Primärwicklung eines Zündtransformator entladen wird· dessen Sekundärwicklung mit wenigstens einer Zündkerze Verbindung hat.

Derartige Zündeinrichtungen finden vornehmlich dort Verwendung· wo für die Speisung der Zündanlage keine Batterie zur Verfügung steht. Duroh die Speicherung der ZUndenergie In des ZUndkondensator erhält ■an Ib Zündzeitpunkt an der Sekundärwicklung des Zündtransformator· •inen Hoohapannungaetoß alt steller Anstiegsflanke, wodurch auch bei atark vereohwutiten Kerzenelektroden alt Sicherheit ein elektrischer

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Robert Bosch QnbH R. 8880 Li/Sz

Stuttgart

Überschlag (ZUndfunlce) erzeugt wird. Dabei kann bezüglich der Steuerung des ZUndvorganges auf die Anwendung mechanischer Schalter verzichtet werden« die infolge Abbrand bzw« VerÖlung leicht verschmutzen und deshalb den einwandfreien Betrieb der zündeinrichtung gefährden.

Es ist (nach der deutschen Auelegeschrift 1 228 461) bereite eine Zündeinrichtung der eingangs erwähnten Art bekannt» bei der an einer realisierbaren AusfUhrungsform zu erkennen 1st, daß die Steuerspannung für die Steuerelektrode des elektronischen Schalters der gleichsinnig gewickelten Ladespule entnommen wird. Die Steuerspannung für die Steuerelektrode des elektronischen Schalters sowie die Ladespannung für den ZUndkondensator haben dabei den gleichen Ursprung und somit auch die gleiche Phasenlage. Um einen optimalen ZUndspannungsstoO zu erhalten, muß der ZUndkondensator im Moment der Auslösung des Entladevorganges voll geladen sein« was dort der Fall 1st« wenn die Halbwellenform aufweisende Ladespannung bis zum Erreichen des Scheltelwertes auf den ZUndkondensator wirken kann. Das bedingt« daß die Schaltstrecke des elektronischen Schalters auch genau im Scheltelwert der im der Steuerelektrode wirkenden Spannung in den leitenden Zustand gesteuert wird. Dies 1st jedoch nicht mit Sicherheit gewährleistet, well der Spannungsverlauf im Bereich des Scheltelwertes relativ flach ist und daher schon ein vor dem Scheitel liegender Spannungswert zur Umsteuerung des elektronischen Schalters ausreichen kann. Außerdem besteht die Gefahr, daß bei langsam laufender Brennkraftmaschine der für die Umsteuerung erforderliche Spannungswert gar nioht erreicht wird. Des weiteren ist es ungünstig, daß die Ladespule auoh während der Entladung des ZUndkondensators noch Spannung zur Verfügung stellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde« eine Zündeinrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen» bei der Jedoch die der bekannten Ausführung anhaftenden Unzulänglichkelten vermieden sind.

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Robert Bosch OmbH R. 8880 Li/Sz

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Dies· Aufgab· 1st dadurch gelöst, daß die Ladespule außer einer die Lade spannung für den Zündkondensator bereit«—stellenden Ladewioklung erfindungsgemäß eine Zusatzwicklung aufweist, der für die Steuerelektrode des elektronischen Schalters eine Steuerspannung entnommen wird, die in bezug auf die Spannung an der Ladewioklung gegensinnig 1st.

Einzelheiten und weitere Merkmale der Erfindung sind anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert.

Bei der dargestellten zündeinrichtung wird die Zündenergie In einem ZUndkondensator 1 gespeichert, der über einen Ladegleichrichter 2 an der Ladewicklung 3 einer Ladespule 4 liegt. Die Ladespule 4 hat einen Eisenkern 5» der an seinen Enden zu Polschuhen 6, 7 ausgeformt 1st. Die Polschuhe 6, 7 umgreifen einen Dauermagnet 8, der durch die nicht dargestellte Brennkraftmaschine Über eine mit strichpunktiertem Linienzug angedeutete Kupplung 9 in Rotation versetzbar ist. Im Nebenschluß des Ztlndkondensators 1 liegt sein Entladekreis, in den die Primärwicklung 10 eines Zündtransformators 11 mit der Schaltstreoke A, K eines steuerbaren elektronischen Schalters 12, im Beispielsfall eines Thyristors, in Serie geschaltet ist. Mit der Sekundärwicklung 13 des ZUndtransforraators 11 hat eine Zündkerze 14 Verbindung.

Der Steuerkreis des elektronischen Schalters 12 verläuft· von seiner Steuerelektrode 0 zu seiner als Kathode wirkenden Elektrode K über eine an der Ladespule 4 vorgesehene Zusatzwicklung 15, die eine Steuerspannung liefert, welche in bezug auf die Spannung an der Ladewicklung 3 gegensinnig 1st. Dabei haben die Ladewicklung 3 und die Zusatzwicklung 15 «inen gemeinsamen Verbindungspunkt P, der an der als Kathode wirkenden Elektrode K des elektronischen Schalters 12 liegt. Ausgehend von diesem Verbindungspunkt P sind die beiden Wicklungen 3, 15 gegencinnig auf den Eisenkern 5 gewickelt.

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Robert Botoh OmbH R. 8880 Li/3ζ

Stuttgart

Eine einwandfreie Steuerung 1st dadurch sichergestellt, daß der Steuerelektrode G eine ihr mit der Kathode zugekehrte Diode 16 vorgeschaltet 1st. Aus den gleichen arund befindet sich im Nebenschluß der Steuerstrecke G, K des elektronischen Schalters 12 ein Widerstand 17 und ein Kondensator 18.

Die Wirkungsweise vorliegender Zündeinrichtung ist folgendet

Rotiert der Dauermagnet 8 zwischen den Polsohuhen 6, 7 des Eisenkernes 5 der Ladespule 4, dann wird sowohl in der Ladewloklung 3 als auch in der Zusatzwicklung 15 eine Wechselspannung Induziert. Tritt dabei in der Ladewloklung 3 eine Spannungshalbwelle auf, bei der das an den Ladegleichrichter 2 liegende Wicklungsende gegenüber dem Verbindungspunkt P positiv ist, dann kann diese Spannung über den Ladegleichrichter 2 an den ZUndkondensator 1 gelangen, wodurch dieser Zündkondensator 1 aufgeladen wird und dabei die für den Zündvorgang notwendige elektrische Energie speichert. Zur Umsteuerung der Schaltstrecke A, K des elektronischen Schalters 12 in den stromdurohlassenden Zustand wird an der Steuerelektrode σ ein gegenüber der Kathode K positives Potential benötigt, welches aber momentan an der Zusatzwicklung 15 nicht zur Verfügung steht, weil das an der Diode 16 liegende Wicklungsende gegenüber dem Verbindungspunkt P negativ ist. Die in der Ladewicklung J induzierte Spannungshalbwelle kann somit vollständig zur Ladung des Zündkondensators 1 ausgenutzt werden.

Danach wird durch den rotierenden Magnet 8 in der Ladewicklung y eine Spannungshalbwelle induziert, bei der das am Ladegleichrichter 2 liegende Wicklungsende negativ gegenüber den Verbindungspunkt P ist· Diese Spannung bleibt unwirksam, da sie in Sperrichtung auf den Ladegleichrichter 2 wirkt und daher nicht an den Zündkondensator 1 gelangen kann. Die Jetzt in der Zusatzwicklung 15 induzierte Spannungshalbwelle kann über die Diode 16 an der Steuerstrecke G, K des elektronischen Schalters 12 zur Wirkung kommen, weil nunmehr das nit der Diode 16 verbundene Wicklungsende gegenüber dem Verbindungepunkt P positiv 1st. Dabei

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Robert Bosch OQbH R. 8880 Li/Sζ

Stuttgart

wird die Steuerelektrode 0 positiver ale die Kathode K, so daß die Schaltstrecke A, K in den stromdurohlaBsenden Zustand gelangt und der Zündkondensator 1 über die Primärwicklung 10 des Zündtransformator s 11 entladen wird. Dadurch entsteht in der Sekundärwicklung 13 des Zündtransformator 11 ein Hochspannungestoß« der einen elektrischen Überschlag (Zündfunken) an den Elektroden der Zündkerze 14 auslöst.

Die soeben beschriebene Ladung und Entladung des Zündkondensators 1 wiederholt sich bei Jedem weiteren Zündvorgang.

Die der Steuerelektrode G des elektronischen Schalters 12 vorgeschaltete Diode 16 stellt dabei sicher, daß nur positives Potential an die Steuerelektrode 0 gelangen kann« wodurch die Steuerstrecke 0* K durch die in der Zusatzwicklung 15 auftretenden, unausgenutzten Spannungshalbwellen nicht beansprucht wird.

Mit Hilfe des der Steuerstrecke G, K des elektronischen Schalters 12 parallel geschalteten Widerstandes 17 wird die Höhe der Steuerspannung festgelegt.

Über den ebenfalls der Steuerstrecke 0, K des elektronischen Schalters 12 parallel geschalteten Kondensator 18 werden Störsohwingungen zur Kathode abgeleitet, so daß diese Schwingungen den Steuervorgang nicht ungünstig beeinflussen können.

Die vorliegende Zündeinrichtung hat den besonderen Vorteil« daß alt steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine u. a. auch die Steuerspannung für den elektronischen Schalter schneller ansteigt« wodurch sich dabei eine selbsttätige Zündzeitpunktvorversteilung ergibt« was sich bei Brennkraftmaschinen günstig auf die Leistung auswirkt.

Im beschriebenen Ausführungsbeispiel enthält der Sekundärkreis des Zündtransformators eine einzige Zündkerze. Es wird jedoch als la Rahmen der Erfindung liegend angesehen, wenn der besagte Sekundärkreis

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Robert .Bosch GmbH R. 8880 Li/Sz

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mehrere Zündkerzen enthält« denen der ZUndspannungsetoß in entsprechender Reihenfolge durch einen an sich bekannten zündverteiler zugeführt wird. Dabei kann das Magnetsystem gegebenenfalls über eine übersetzung mit entsprechender Geschwindigkeit angetrieben bzw. in seinem Aufbau entsprechend ausgelegt sein. Im AuefUhrungabeispiel wird das Magnetsystem durch einen innerhalb von Polschuhen der Lade« spule rotierenden Dauermagnet gebildet« Es kann aber hierfür auch ein an sich bekanntes Magnetschwisis-rad mit symmetrischer bsw. unsymmetrischer Polaufteilung Verwendung finian, dar* um die a«f einer ruhenden Tragplatte angeordnete Ladespisle votiert.

Des weiteren besteht auch die Möglichkeit _s ä&s Magnetsystem ruhsnd anzuordnen und die Ladespule in entsprechender Weise rotier«η zu lassen.

Als elektronieeher Schalter ist im AuefUhrungsbeisplel ein ateuerbarer Halbleitergleichrichter gewählt. Es sind jedoch dafür auch entsprechend arte·®itende Elektronenröhren bzw. andere Halbleiterbauelemente geeignet®

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Claims

Robert Bosch OmbH R. 8880 Li/Sz

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Ansprüche

!.Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen, bti der die Zündenergie in einem ZUndkondensator gespeichert wird» der durch eine Ladespule infolge eines von der Brennkraftmaschine relativ zu dieser Spule bewegten Magnetsyatems aufgeladen und rait Hilfe der Schalt· strecke eines kontaktlos steuerbaren elektronischen Schalters über die Primärwicklung eines Zündtransformator entladen wird, dessen Sekundärwicklung Bit wenigstens einer Zündkerze Verbindung hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladespule (4) außer einer die Ladespannung für den Zündkondensator (1) bereitstellenden Ladewicklung (j5) eine Zusatzwicklung (15) aufweist, der für die Steuerelektrode (G) des elektronischen Schalters (12) eine Steuerspannung entnommen wird, die in bezug auf die Spannung an der Ladewicklung (3) gegensinnig 1st.
2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladewicklung (3) und die Zusatzwicklung (15) einen gemeinsamen, an der Schaltstrecke (K, A) des elektronischen Schalters (12) liegenden Verbindungspunkt (P) haben und ausgehend von diesem Verbindungspunkt (P) gegensinnig auf einen Elsenkern (5) gewickelt sind.

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Robert Bosch GmbH R. 888O Li/S2

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3. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet« dafi die Ladewioklung (3) Über einen Ladegleichrlohter (2) alt den Zündkondensator (1) in Verbindung steht.
4. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3# dadurch gekennzeichnet» daß der Steuerelektrode (Q) des elektronischen Schalters (12) eine Ihr βit der Kathode zugekehrte Diode (16) vorgeaohaltet ist.
5. Zündeinrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet* dafi der Steuerstrecke (G, K) des elektronischen Schalters (12) ein Widerstand (17) parallel geschaltet ist.
6. Zündeinrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet« das der Steuerstrecke (G, K) des elektronischen Schalters (12) in an sich bekannter Weis· ein Kondensator (18)parallel geschaltet ist.

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