SE449893B - Elektronisk tendningsanordning av kondensatorurladdningstyp for forbrenningsmotor - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 44-9 893 2 I överensstämmelse med föreliggande uppfinning har det sålunda âstadkommíts en elektronisk tändningsanordning av kondenstorurladdningstyp, i Vilken en magnetgenerators generatorspole innefattar väsentligen en enda spole, som inte har något mittuttag, och i vilken en omkopplingskrets har åstadkommits, så att när en kondensator, som är avsedd att laddas upp av likriktade halvvågor från en i generator- spolen alstrad, växlande elektromotorisk kraft, är laddad till en given, för tändning av motorn erforderlig spänning utförs en omkoppling från spänningsmatning av kondensatorn till spänningsmatning av en till generatorspolens utgång ansluten belastning (reservenhet).

Varje gång tändningen av motorn är avslutad ansluts så- lunda den av magnetgeneratorn alstrade elektromotoriska kraften till en tändningskrets för att ladda upp en kon- densator, så att,när kondensatorns laddningsspänning när en given nivå, tillförseln av den elektromotoriska kraften kommer att ändras från en bana till en annan och spännin- gen kommer att tillföras belastningen. Detta eliminerar behovet av att till den konventionella magnetgeneratorn addera en separat generatorspole för tillförsel av spänning till belastningen eller behovet av att förse generatorspolen med ett mittuttag för spänningsuttag och medger effektivt utnyttjande av den konventionella magnetgeneratorn för tändning och tillförsel av spänning till reservenheten utan att några modifieringar behöver göras.

Vidare innefattar strömbananfrån magnetgeneratorn till belastningen en diod, som är parallellkopplad med ett styr- element för styrning av strömbanans brytande och slutande, så att dioden görs ledande av den av magnetgeneratorn alst- rade växlande elektromotoriska kraftens halvvåg som har motsatt polaritet mot den halvvâg som används för att ladda upp kondensatorn. Den halvvågen tillförs belastningen även medan kondensatorn laddas, varigenom man mera effektivt utnyttjar den alstrade elektromotoriska kraften. Dessutom förenklar användandet av en generatorspole, innefattande en enda spole utan något mittuttag, tillverkningen av små mag- 10 l5 20 25 30 35 449 895 3 netgeneratorer med flera poler.

En föredragen utföringform av föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas under hänvisning till bifogade rit- ningar. _ Fig l visar ett kretsschema för en elektronisk tänd- ningsanordning enligt uppfinningen; och Fig 2 visar vågformer för signaler, som uppträder i olika delar av kretsen i fig 1.

I fig l anger ett block A en magnetgenerator, där en- dast delen med generatorspolen visas och där spolen inne- fattar väsentligen en enda spole utan mittuttag. Ett block B anger en del av en känd elektronisk tändningskrets, inne- fattande en laddningskondensator 1, en tändspole 2, en tänd- ningsstyrningstyristor 3 och en tändsignalspole 4. Ett block C anger en krets för omkoppling mellan kondensatorn l och en elektrisk belastning 5 av tillförseln av den av generatorspolen A alstrade elektromotoriska kraften, och kretsen innefattar en tyristor 6, som är inkopplad i laddningsbanan från generatorspolen A till kondensatorn 1 för att styra brytandet och slutandet av denna, en tyristor 7, som är inkopplad i strömbanan från generator- spolen A till belastningen 5 för att styra brytandet och slutandet av denna, en spänningsdelningskrets med resistorer 8 och 9 för att dela kondensatorns laddnings- spänning och för att alstra den resulterande spänningen i en förbindningspunkt Q, samt en krets med en resistor 10, en zenerdiod ll och en resistor 12, som är seriekopplade för att i en punkt 3 (förbindningspunkt mellan resistorn 10 och zenerdioden ll) åstadkomma en referensspänning, som an- vänds för att detektera en given, för tändning erforderlig kondensatorspänning. Spänningsdelningskretsens (8,9) ena ände är inkopplad mellan kondensatorn l och tyristorn 6, och dess andra ände är ansluten till jord. Den referens- skapande kretsens (lO,ll,l2) ena ände är inkopplad mellan generatorspolen A och tyristorn 6, och dess andra ände är ansluten till jord. Vidare innefattar blocket transisto- rer 13 och 14, som leder och spärrar i överensstämmelse med 10 15 25 30 449 893 4 storleken på spänningarna i punkterna a och b, för att tillföra en styrsignal till tyristorn 6. Transistorns 13 emitter~kollektorkrets är inkopplad mellan förbindnings- punkten 3 och tyristorns 6 styrelektrod, och en resistor 17 ”är ansluten mellan tyristorns 6 styre och katod. Transis- torns 14 emitter-kollektorkrets är inkopplad mellan tran- sistorns 13 bas och jord, och transistorns 14 bas är an- sluten till förbindningspunkteub i spänningsdelningskret- sen. Den andra tyristorn 7, som är seriekopplad med be- lastningen 5, styrs av strömmen, som flyter genom zener- dioden ll när transistorerna 13 och 14 spärrar, Om exempel- vis motorn används för att driva en kedjesåg kan belast- ningen 5 vara en reservenhet, såsom en på insidan av ett kedjesågshandtag monterad eluppvärmare eller en belys- ningsanordning. En diod 15 är parallellkopplad med tyrisf torn 7 för att släppa förbi den halvvåg av den elektromo- toriska kraften som har motsatt polaritet till den halv- våg som laddar kondensatorn 1. En omkopplare 16, som van- ligtvis är sluten, är seriekopplad med belastnigen 5 och avsedd att koppla bort belastningen 5, när denna inte be- höver någon spänningsmatning.

Den elektroniska tändningsanordningens funktion kommer nu att beskrivas under hänvisning till vågformsdiagrammet i fig 2 tillsammans med fig l. Om magnetgeneratorn har ett flertal poler, exempelvis åtta poler, är antalet perioder per motorvarv av den i generatorspolen A alstradé, väk- lande elektromotoriska kraften fyra, och de i (E) i fig 2 visade halvvàgorna V1-V4 (tomgångsspänningar eller vir- tuella elektromotoríska krafter) alstras. Synkroniserat med dessa halvvågor alstrar tändsignalspolen 4 en puls per motorvarv, såsom visas i (F) i fig 2. Antag nu att kon- densatorn 1 i tändkretsen B just har laddats ur (precis efter tändningen) och inte har någon laddning lagrad. Då flyter strömmen, som orsakas av en halva av den i generator- spolen A alstrade, växlande elektromotoriska kraften, t ex den elektromotoriska kraftens positiva fas, till jord genom resistorn 10, transistorns 13 emitter-baskrets, tran- JJ, "x 10 15 20 25 30 35 4> -š- Q3 Ci".- Q3 (,\! 5 sistorns 14 emitter-baskrets och resistorn 9 i omkopp- lingskretsen C för spänningsmatning. I detta tillstånd- är spänningen i punkten 3 högre än i punkten Q, som spän- ningsdelar kondensatorns laddningsspänning. När tran- sistorn 13 blir ledande, flyter strömmen från generator- spolen A genom resistorn 10, transistorn 13 och tyristorns 6 styre-katodkrets och blir tyristorn 6 ledande för att ladda upp kondensatorn l. I fig 2 visas att kondensatorn 1 börjar laddas upp av den av generatorspolen A alstrade elektromotoriska kraftens halvvåg V1 vid väsentligen samma tidpunkt som V1 börjar stiga (se (E) och (G) i fig 2). i den tidigare kända tändningsanordningen lagras i detta fall laddningen, som uppkommer på grund av den i ge- neratorspolen A alstrade elektromotoriska kraftens halv- vågor V1, V2, V3 och V4, i kondensatorn 1, medan i före- liggande uppfinning uppladdningen stoppas när den för tänd- ningen krävda energin finns lagrad i kondensatorn l eller när den av halvvågen V1 och en del av halvvågen V i kon- densatorn uppladdade spänningen blir lika med VC i (G) i fig 2. Om sålunda zenerspänningen Vz för zenerdioden ll väljs så att punktens Q spänning V , som åstadkommes genom delning av kondensatorns laddningsspänning VC med hjälp av resistorerna 8 och 9, blir lika med punktens a spänning Va, vilken bestäms av resistorn 10, zenerdioden ll och resis- torn 12, så flyter ingen basström till transistorerna 13 wß 14 när Va = Vb och sålunda slutar dessa (emitter-kollektor- kretsarna) att leda. Följaktligen slår tyristorn 6 från och avbryts laddningen av kondensatorn l. Om halvvågen V2 har möjlighet att stiga ytterligare eller om nästa halv- våg V3 alstras, så blir i detta fall spänningen i punkten a högre än zenerspänningen Vz, och strömmen från genere- ringsspolen A flyter till tyristorns 7 styre-katodkrets genom resistorn 10 och zenerdioden ll. Detta resulterar i att tyristorn 7 blir ledande och laddningen av konden- satorn l avbryts vid en tidpunkt tz och spänningen samti- digt matas till belastningen 5. I detta fall levereras den elektromotoriska kraften från generatorspolen A till be- ,..| C! 20 25 30 35 449 895 6 lastningen 5, såsom visas i (H) i fig 2, och detta repre- senterar det fall då dioden 15 är parallellkopplad med ty- ristorn 7, så att halvvågen med motsatt polaritet till kondensatorns laddningshalvvåg tillförs kontinuerligt även under kondensatorns laddningsperiod tl - t2. _ Så länge som Va ; V3 kommer alltså tyristorn 6, oberoen- de av om omkopplaren 16 är till- eller frånkopplad, inte att göras ledande av den efter V2 följande elektromotoris- ka kraften och ökas inte kondensatorns 1 uppladdnings- spänning.

När den av generatorspolen A alstrade elektromoto- riska kraften fortsätter till V3 och V4, så att nästa tänd- signal (se (F) i fig 2) alstras, blir tändningsstyrnings- tyristorn 3 ledande och laddas kondensatorn l ur genom ty- ristorn 3 och primärlindningen på tändspolen 2 och tänder därmed motorn. När kondensatorn l är urladdad, är initial- tillståndet återställt och påbörjas laddningen igen av näs- ta periods halvvåg V1. ' Såsom ovan beskrivits levereras först den i generator- spolen A alstrade elektromotoriska kraftens positiva halvvågor till tändkretsen B genom omkopplingskretsen C, och efter att ha levererat tillräckligt med spänning till kondensatorn 1 ändrar kretsen C spänningsförsörjningen så att belastningen 5 förses med spänning.

Med detta sätt att koppla om spänningsförsörjningen saknar under kondensatorns uppladdningsperiod tl -ítz spänningen, som tillförs belastningen 5, de streckade de- larna av halvvågorna, vilket visas i (H) i fig 2, och sålunda tillförs en oregelbunden halvvågsväxelspänning.

Om man undantar de fall då en perfekt växelspänning krävs på grund av belastningens natur är emellertid praktiskt sett denna energi tillräcklig för vanliga belastningar, såsom handtagsvärmare i kedjesågar och belysningsanord- ningar.

På grund av att spänningstillförseln automatiskt kopp- las om från en bana till en annan genom omkopplingskretsen C, genom att kondensatorns l uppladdningsspänning detek- AK) 10 15 20 a 44§ 893 7 teras, kommer vidare, även om den i generatorspolen A alstrade elektromotoriska kraftens storlek och frekvens ändras beroende på förändringar i motorhastigheten, inte bara lagringen av den krävda tändningsspänningen i konden- satorn l i tändkretsen B att tillfredsställande säkerstäl- las utan spänningen, som alstras under andra tider än ladd- ningsperioden (halvvågsspänning med motsatt polaritet under laddningsperioden är inkluderad om dioden 15 används), till- förs belastningen 5 för att därigenom effektivt utnyttja den i magnetgeneratorn alstrade elektromotoriska kraften.

Lägg märke till att om den av generatorspolen A alst- rade elektromotoriska kraften varierar kommer laddningen av kondensatorn inte alltid att fullständigas av halvvågen V2, såsom visas med den heldragna linjen i (G) i fig 2, utan den kan bli fullständigad tidigare av halvvågen V1 eller senare av halvvågorna V3 och V4. Den streckade lin- jen visar extremfallet när laddningen fullständigas av halvvågen V4, I detta fall matas endast halvvågen med mot- satt polaritet till belastningen.

När generatorspolen A beroende på typen av belast- ning 5 måste generera en elektromotorisk kraft, som är lägre än den som matas till tändkretsen B, kan en upp- transformator användas, vilket visas med ett block D (D'), för att leverera en högre spänning till tändkretsen B.

Claims (3)

10 l5 20 25 30 449 893 PATENTKRAV _

1. l. Elektronisk tändningsanordning av kondensator- urladdningstyp för en förbränningsmotor innefattande 'VA en magnetgenerator, vilken har väsentligen en enda gene- ratorspole (A) för alstring av en växlande elektromotorisk kraft synkront med motorns rotation; en elektronisk tändningskrets (B), vilken innefattar en kondensator (1), som är ansluten till generatorspolen (A) och som laddas upp av den ena av den växlande elektromotoriska kraftens båda halvvågor, och en för tändningsstyrning avsedd tyristor (3), som svarar på en av en tändsignalspole (4) alstrad tändningssignal, för styrning av kondensatorns (1) urladdning så att urladdningsströmmen flyter igenom en tändningsspoles (4) primärlindning; och en elektrisk belastningsskrets (5), som är anordnad att vara ansluten till generatorspolen (A) parallellt med den elektroniska tändningskretsen (B), k ä n n e t e c k n a d av en omkopplingskrets (C), som är inkopplad mellan generator- spolen (A) och den elektroniska tändningskretsen (B). samt mellan den elektriska belastningskretsen (5) och den elektroniska tändningskretsen (B) och som detekterar att kondensatorn (l) i den elektroniska tändningskretsen (B) är uppladdad till en förutbestämd nivå och kopplar om den till kondensatorn (l) matade halvvågen av den i generatorspolen (A) alstrade, växlande elektromotoriska kraften till den elektriska belastningskretsen (5).

2. Elektronisk tändningsanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av ett första omkopplingsele- ment (6), som är inkopplat mellan den enda generator- spolen (A) och kondensatorn (1), ett andra omkopplings- element (7), som är seriekopplat med den elektriska É belastningskretsen (5), samt en detekteringskrets (8-14), vilken är anordnad att detektera kondensatorns uppladdnings- 2 spänning och att styra det första (6) och det andra 10 l5 4> 4= \O ca wä LN 9 (7) omkopplingselementet så att det första omkopplings- elementet (6) är ledande och det andra omkopplingsele- mentet (7) spärrande för att den växlande elektromotoriska kraftens ena halvvåg skall matas till kondensatorn (1) 'tills dennas laddningsspänning når en förutbestämd spännings- nivå och så att när uppladdningsspänningen når denna förutbestämda spänningsnivå det första omkopplingsele- mentet (6) blir spärrande och det andra (7) omkopplings- elementet ledande för att den växlande elektromotoriska kraftens nämnda halvvåg därigenom skall matas till belast- ningskretsen (5).

3. Elektronisk tändningsanordning enligt krav 2, k ä nun e t e c k n a d av att en diod (15) är parallell- kopplad med det andra omkopplingselementet (7), var- igenom en halvvåg av den elektromotoriska kraften, som har motsatt polaritet till nämnda halvvåg, som laddar upp kondensatorn, matas till belastningen (5) under kondensatorns (l) uppladdning.