IGNITION DEVICE FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES

Abstract: 1. Electronic ignition device for internal-combustion engines, wherein the primary (3) of the ignition coil is connected to the amplifier circuit (1) controlled by the mechanical contact breaker (2), characterized in that circuit means (4 to 8) are provided which cause a direct voltage dependent on engine speed to be applied between the primary (3) of the ignition coil and the positive terminal of the power supply.

Description: Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Zündeinrich tung für Brennkraftmaschinen, insbesondere Otto-Motoren. Derartige Zündeinrichtungen sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt geworden. Gemeinsam ist allen, dass die im Primärstromkreis der Zündspule früher vorgesehene mechanischen Kontakte durch Schalttransistorenersetzt sind, wobei der nach wie vor vorhandene mechanische ZUndunterbrecher nur noch zur Steuerung des Schalttransistors dient. Gemeinsam ist auch allen bekannten ZUndeinrichtungen, dass der Stromfluss in der Zündspule und damit der Zündfunke vom induktiven und Ohm'schen Widerstand der Zündspule abhängig ist, d.h. nämlich, abhängig von der Drehzahl des Motors ändert sich der Stromfluss; bei geringer Drehzahl des Motors ist der Ohm'sche Widerstand massgebend für den Stromfluss, bei hoher Drehzahl des Motors der induktive Scheinwiderstand. Bei steigender Drehzahl bzw. Schalthäufigkeit steigt nämlich der Scheinwiderstand linear an und der Stromfluss wird geringer; damit wird die Intensität des Zündfunkens immer kleiner, bis sie bei Uberschreiten einer bestimmten Schaltfrequenz so qering wird, dass der Zündfunken abreisst. Zur Vermeidung dieses Nachteils liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zündschaltung zu schaffen, bei der der Stromfluss in der Zündspule insbesonders unabhängig von der Schaltfrequenz des Zündunterbrechers ist. Gegenstand der Erfindung ist also eine elektronische Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen, bei der die Primärseite der Zündspule mit dem vom mechanischen Zündunterbrecher oesteuer- ten Verstärkerschaltung verbunden ist. Die Erfindung besteht darin, dass zwischen Primärspule und dem Pluspol der Stromversorgung eine rleichspannung zuschaltbar ist. Als Gleichspannungsquelle kann vorzugsweise ein DC-DC-MPandler verwendet werden. Die vom Wechselrichter erzeugte Wechselspannung kann mittels einer Brückenschaltung gleichgerichtet werden; unter Umständen ist es jedoch vorteilhafter, die beiden Enden der Sekundär wicklung eines mit dem-Wechselrichter verbundenen Transformators über je eine Diode mit der Primärseite der Zündspule und die Mittelanzapfung der Sekundärspule mit dem positiven Pol der Versorgungsbatterie zu verbinden, wobei noch zur Glättung ein Kondensator zwischen Zündspule und Batterie vorgesehen sein kann. Die Erfindung hat einmal den Vorteil, dass der Stromfluss in der Zündspule unabhängig von der Drehzahl des Motors ist; zum anderen werden Schwankungen der Batteriespannung automatisch ausgeglichen, So kann z.B. die Batteriespannung bei kalter Temperatur auf 50 X ihres Normalwertes absinken durch die erfindungsqemässe Schaltung wird dann die Spannung automatisch angehoben, wobei die Spannungserhöhung automatisch durch eine Regelschaltung erfolgt. Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Alle zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Einzelheiten sind in den Figuren weggelassen. So ist die eigentliche Zündschaltung 1 schematisch dargestellt, deren Ausgang mit der Primärseite 3 der Zündspule verbunden ist. Der Zündunterbrecher ist mit 2 bezeichnet. Bis hierher entspricht das Beispiel einer beliebigen bekannten Zündeinrichtung. Gemäss der Erfindung ist nun eine zusatzliche Schaltunq voraesehen, die eine zusätzliche Spannung mit der Batteriespannung in Reihe schaltet. Die Schaltung besteht im wesentlichen aus einem Transformator 4, der primärseitia von dem Wechselrichter 8 angesteuert wird und dessen Sekundärspannuna aleichaerichtet wird. Hierzu sinddie beiden Enden der Sekundärspule 5 des Transformators 4 über je einen Gleichrichter 6 bzw. 7 mit der Primärspule 3 verbunden, während die Mittelanzapfunq der Sekundärspule 5 mit dem positiven Pol der Versorgunqsbatterie verbunden ist. Die Wirkunqsweise wird weiter unten noch näher erläutert. Bei Ansteigen der'Motordrehzahl erhöht sich dann noch bei konstanter Batteriespannunq die Spannuna am Transformator 4, so dass der Stromfluss durch die Zündspule konstant bleibt. Sinkt andererseits die Batteriespannung ab, dann wird dies durch die zusätzlich erzeugte Spannung ausaeolichen. Ein Beispiel für den Wechselrichter ist in Fig. 2 dargestellt. Der Wechselrichter besteht aus dem IC-Generator 18, der an seinen Ausgängen 9 und 10 abwechselnd Rechteckimpulse abgibt, die an den Transistor 11 bzw. 12 aelanaen und nach Verstärkung durch den Transistor 13 bzw. 14 den beiden Enden 15 bzw. 16 der Primärspule 17 des Transformators 4 zugeleitet werden. Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist nun folgende: Wenn die Basis der PNP-Transistoren 11 und 12 auf Null ist, sind diese leitend, so dass positives Potential an die Basis des betreffenden NPN-Leistunostransistors 13 bzw. i4 gelangt. Ist so beispielsweise der Transistor 13 leitend, dann fliesst ein Strom über die obere Hälfte der Primärspule 17 und den Widerstand R gegen Null, wobei am Widerstand R eine Spannung abfällt, die dem IC als Reaelspannung zugeführt wird und dadurch eine Stromregelung bewirkt. Am Widerstand R wird namlich der Strom der Primärseite des Wechselrichters erfasst. Der Widerstand R ist mit dem IC-Generator 18 verbunden und liefert so eine Regelspannung an diesen; die Regelspannung dient zur Impulsbreitenregeluda in der Weise, dass der Ausgangsstrom des IC-Generators 18 konstant bleibt. Auf diese Weise erhält man also eine automatische Stromregeluna für die Zündspule. , . . Auf der Sekundärseite des Transformators 4 entsteht eine entsprechend Spannung, die Uber die Gleichrichter 6 und 7 gleichgerichtet wird und der Betriebsspannung zuschaltbar ist. Die Höhe dieser Spannung ist von der Drehzahl des Motors abhängig. Denn der durch die Zündspule fliessende Strom wird in der Se kundärspule 5 des Transformators 4 erfasst und durch die enge Kopplung galvanisch getrennt auf die Primärspule übertragen. Diese Stromänderung wirkt sich auf den Widerstand R aus und wird auf den IC zurUckgekoppelt, der seinerseits dann einen konstanten Stromfluss in der Zündspule unabhängig von der Drehzahl bewirkt. Die Grösse des Stromes durch die Zündspule hängt also von der Anzahl der Zündfunken, d.h. von der Motordrehzahl ab.

Claims: Patentansprüche 1. Elektronische Zündeinrichtung für Prennkraftmaschinen, bei der die Primärseite der Zündspule mit der vom mechanischen Zündunterbrecher gesteuerten Verstärkerschaltung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass Schaltunasmittel (4,8) vor gesehen sind, die die Zuschaltung einer von der motordrehzah abhängigen Gleichspannung zwischen Primärseite (3) und dem Pluspol der Stromversorgung bewirken. 2. Elektronische Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Gleichspannung mittels eines von einem Wechselrichter (8) primärseitig angesteuerten Transformators (4) erzeugbar ist, dessen Sekundärspannung nach Gleichrichtung zwischen ZUndspule und Pluspol der Batterie schaltbar ist. 3. Elektronische Zündeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Cileichrichterschaltung als Rrücken- schaltung mit den Gleichrichtern (6,7) ausgebildet ist und dass die Mittelanzapfung der Sekundärspule (5) mit: dem posi tiven Pol der Versorgunasspannung verbunden ist. 4. Elektronische Zündeinrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselrichter (8) als DC-DC-Wandler ausgelegt ist, dessen Eiqenfrequenz etwa 10 KHz beträgt. 5. Elektronische Zündeinrichtung nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelanzapfung des Tranformators (4) einerseits über den Widerstand (R) mit dem negativen Pol der Versorgungsspannung und andererseits mit dem IC(18) im Sinne einer Stromregelung verbunden ist.

Inventors: SCHMIGA, HUBERT
Applicants: SCHMIGA, HUBERT
Application year: 1980
Main classification: F02P3
IPC codes: F02P3