DE1278175B

DE1278175B - Ignition device for internal combustion engines

Info

Publication number: DE1278175B
Application number: DE1962P0030252
Authority: DE
Inventors: Jan Coufal
Original assignee: Pal Magneton np
Current assignee: Pal Magneton np
Priority date: 1962-09-28
Filing date: 1962-09-28
Publication date: 1968-09-19

Description

Zündvorrichtung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit selbsttätiger Regelung der Vorzündung.Ignition device for internal combustion engines The invention relates to on an ignition device for internal combustion engines with automatic control of the Pre-ignition.

Bei einer bekannten Zündvorrichtung dieser Art wird für jeden Zündvorgang ein Zündimpuls erzeugt, wobei der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von der Motordrehzahl durch ein einfaches RC-Glied geregelt wird. Eine derartige Zündvorrichtung besitzt jedoch nicht die für den Betrieb wünschenswerte absolute Zuverlässigkeit, sie ermöglicht ferner keine Regelung der Vorzündung nach mehreren Parametern sowie keine Regelung in einem großen Bereich. Auch ist eine Änderung des Regelverlaufs nicht möglich.In a known ignition device of this type, for each ignition process an ignition pulse is generated, the ignition timing depending on the engine speed is regulated by a simple RC element. Has such an ignition device however, it does not provide the absolute reliability that is desirable for operation furthermore no regulation of the pre-ignition according to several parameters and no regulation in a large area. It is also not possible to change the course of the rule.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zündvorrichtung so auszubilden, daß sie den genannten Forderungen gerecht wird.The invention is therefore based on the object of an ignition device to be trained in such a way that they meet the requirements mentioned.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Erzeugung der Zündimpulse ein astabiler, unsymmetrischer Multivibrator vorgesehen ist, der durch von einem Geber gelieferte Steuerimpulse betätigt wird und während der Zeitdauer jedes Steuerimpulses mehrere Zündimpulse erzeugt und daß zwischen dem Geber der Steuerimpulse und dem Multivibrator ein durch ein überbrücktes T-Glied gebildeter Phasenschieberkreis angeordnet ist.According to the invention, this object is achieved in that for the generation the ignition pulses an astable, asymmetrical multivibrator is provided is actuated by control pulses supplied by a transmitter and during the period each control pulse generates several ignition pulses and that between the encoder of the Control pulses and the multivibrator one formed by a bridged T-link Phase shift circuit is arranged.

Die Erzeugung mehrerer Zündimpulse für jeden Zündvorgang gewährleistet auch beim Anlassen im kalten Zustand eine absolut zuverlässige Funktion der Zündanlage und eine ausgezeichnete Brennstoffausnutzung. Die Ausbildung des Phasenschieberkreises in Form eines überbrückten T-Gliedes ermöglicht ferner eine selbsttätige Regelung der Vorzündung nach mehreren Parametern, insbesondere der Drehzahl und Belastung der Brennkraftmaschine, der Temperatur, den Eigenschaften des Brennstoffgemisches usw., ferner eine einfache Einstellung gewünschter Änderungen des Regelverlaufes. Das überbrückte T-Glied begünstigt das Anlaßverhalten der Brennkraftmaschine. Brennkraftmaschinen mit höherem Kompressionsverhältnis erfordern bei Normaldrehzahl eine größere Vorzündung, für das Anlassen dagegen eine möglichst kleine Vorzündung. Dies wird mit dem durch ei-n überbrücktes T-Glied gebildeten Phasenschieberkreis dadurch erreicht, daß - wie im einzelnen aus F i g. 2 hervorgeht - bei der niedrigen Anlaßdrehzahl die Phasenverschiebung einen negativen Wert besitzt, so daß der fest vorgegebene Grundwert der Vorzündung verringert wird. Erst nach dem Anlaufen der Brennkraftmaschine und der dadurch gegebenen Drehzahlsteigerung tritt die erwünschte positive Phasenverschiebung (im Sinne einer Vergrößerung der Vorzündung) ein.The generation of several ignition impulses for each ignition process guarantees an absolutely reliable function of the ignition system and excellent fuel efficiency even when starting in a cold state. The design of the phase shifter circuit in the form of a bridged T-member also enables automatic control of the pre-ignition according to several parameters, in particular the speed and load of the internal combustion engine, the temperature, the properties of the fuel mixture, etc. The bridged T-link promotes the starting behavior of the internal combustion engine. Internal combustion engines with a higher compression ratio require a larger pre-ignition at normal speed, but the smallest possible pre-ignition for starting. This is achieved with the phase shifter circuit formed by a bridged T element in that - as shown in detail in FIG. 2 shows - at the low starting speed the phase shift has a negative value, so that the fixed predetermined basic value of the pre-ignition is reduced. Only after the internal combustion engine has started up and the resulting increase in speed does the desired positive phase shift occur (in the sense of increasing the pre-ignition).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 ein Prinzipschema einer Zündvorrichtung nach der Erfindung, F i g. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise dieser Zündvorrichtung.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing. It shows F i g. 1 shows a basic diagram of an ignition device according to the invention, FIG. 2 shows a diagram to explain the mode of operation of this ignition device.

Die in F i g. 1 dargestellte Zündvorrichtung enthält unter anderem einen astabilen, unsymmetrischen Multivibrator 1, einen Steuerimpulsgeber 2 und einen Phasenschieberkreis 3. The in F i g. 1 includes, among other things, an astable, asymmetrical multivibrator 1, a control pulse generator 2 and a phase shifter circuit 3.

Der Multivibrator 1, der Zündimpulse mit ungleicher Länge von Impulsdauer und Impulspause erzeugt, enthält Transistoren 10 und 11 sowie Kondensatoren 12 und 13 und Widerstände 14, 15, 16 und 17. Weiterhin sind in Tandemschaltung angeordnete Transistoren 18 und 19 vorgesehen. Der letztgenannte Transistor 19 steuert den Strom in der Primärwicklung des Hochspannungstransformators 20. Weiterhin enthält die Schaltung einen Schutzwiderstand 21 sowie einen Kondensator 22.The multivibrator 1, which generates ignition pulses with unequal length of pulse duration and pulse pause, contains transistors 10 and 11 as well as capacitors 12 and 13 and resistors 14, 15, 16 and 17. Furthermore, transistors 18 and 19 arranged in tandem are provided. The last-mentioned transistor 19 controls the current in the primary winding of the high-voltage transformer 20. The circuit also contains a protective resistor 21 and a capacitor 22.

Die in der Sekundärwicklung des Transformators 20 erzeugten Impulse werden über einen Verteiler 24 den einzelnen Zündkerzen der Brennkraftmaschine zugeführt. Der Multivibrator 1 erzeugt Zündimpulse, solange im Punkt A negatives Potential anliegt. Dieses negative Potential im Punkt A wird durch Steuerimpulse erzeugt, die vom Geber 2 geliefert und in ihrer Phasenlage durch den Phasenschieberkreis 3 eingestellt werden. Jedem Zündvorgang entspricht dabei ein Steuerimpuls; die Verhältnisse sind jedoch so gewählt, daß der Multivibrator 1 während eines Steuerimpulses mehrere Zündimpulse liefert, so daß bei jedem Zündvorgang mehrere Funken an der Zündkerze überspringen.The pulses generated in the secondary winding of the transformer 20 are fed to the individual spark plugs of the internal combustion engine via a distributor 24. The multivibrator 1 generates ignition pulses as long as a negative potential is present at point A. This negative potential at point A is generated by control pulses that are supplied by the transmitter 2 and adjusted in their phase position by the phase shifter circuit 3. A control pulse corresponds to each ignition process; However, the conditions are chosen so that the multivibrator 1 delivers several ignition pulses during a control pulse, so that several sparks jump over the spark plug with each ignition process.

Der Steuerimpulsgeber2 enthält ein Schwungrad 33, das bei einem Vierzylinder-Viertaktmotor und Zweiweggleichrichtern in Grätzschaltung auf der Nockenwelle befestigt wird. Das Schwungrad 33 trägt vier Magnete 34, 35, 36 und 37, deren Magnetfeld die Windungen der Statorspule 45 schneiden, in der auf diese Weise Steuerimpulse erzeugt werden.The control pulse generator 2 contains a flywheel 33 which, in the case of a four-cylinder four-stroke engine and two-way rectifiers, is mounted on the camshaft in a Graetz circuit. The flywheel 33 carries four magnets 34, 35, 36 and 37, the magnetic field of which intersect the turns of the stator coil 45, in which control pulses are generated in this way.

Der Phasenschieberkreis 3 wird im wesentlichen durch ein überbrücktes T-Glied gebildet, das im Querzweig einen Kondensator 49 und im Längszweig Widerstände 46, 47 und 48 enthält. In dem die genannten Widerstände überbrückenden Zweig befindet sich ein Kondensator 50. Der Ausgang des T-Gliedes wird durch einen weiteren Widerstand 51 abgeschlossen. Die Widerstände 46 und 47 sind durch Betätigungsorgane 52 und 53 veränderlich. An den Ausgang des Phasenschieberkreises 3 ist eine aus vier Gleichrichtern 54, 55, 56 und 57 bestehende Grätzgleichrichterbrücke angeschlossen, parallel zu deren Ausgangsklemmen ein Kondensator 58 und ein Widerstand 59 geschaltet sind.The phase shifter circuit 3 is essentially formed by a bridged T-element which contains a capacitor 49 in the shunt branch and resistors 46, 47 and 48 in the series branch. A capacitor 50 is located in the branch bridging the aforementioned resistors. The output of the T element is terminated by a further resistor 51. The resistors 46 and 47 can be varied by actuators 52 and 53. A Graetz rectifier bridge consisting of four rectifiers 54, 55, 56 and 57 is connected to the output of the phase shifter circuit 3 , and a capacitor 58 and a resistor 59 are connected in parallel with the output terminals.

Der Phasenschieberkreis 3 beeinflußt die Phasenlage der vom Geber 2 gelieferten Steuerimpulse in Abhängigkeit von der Drehzahl und der Belastung der Brennkraftmaschine sowie gegebenenfalls noch in Abhängigkeit von weiteren Parametem. Die Funktion des Phasenschieberkreises 3 läßt sich dem Dagrarnm gemäß F ig. 2 entnehmen. Die Frequenz f, ist die Resonanzfrequenz des überbrückten T-Gliedes.The phase shifter circuit 3 influences the phase position of the control pulses supplied by the transmitter 2 as a function of the speed and the load on the internal combustion engine, and possibly also as a function of other parameters. The function of the phase shifter circuit 3 can be derived from the diagram according to FIG. 2. The frequency f, is the resonance frequency of the bridged T-link.

Der Phasenwinkel zwischen der Eingangsspannung E, und der Ausgangsspannung E2 des Phasenschieberkreises 3 ist mit 99 bezeichnet. Von der Frequenz fo an eilt die Ausgangsspannung E2 gegenüber der Eingangsspannung E, vor. Diese Phasenyerschiebung wächst mit der Frequenz der Steuerimpulse, d. h. mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine. Die Größe der Phasenänderung kann man durch das Impedanzverhältnis im Quer- und Längszweig des überbrückten T-Gliedes bestimmen, was im Diagramm gemäß F i g. 2 durch vier Kurven veranschaulicht ist.The phase angle between the input voltage E and the output voltage E2 of the phase shifting circuit 3 is denoted by the 99th From the frequency fo on, the output voltage E2 leads the input voltage E1 . This phase shift increases with the frequency of the control pulses, i. H. with the speed of the internal combustion engine. The size of the phase change can be determined by the impedance ratio in the shunt and series branch of the bridged T-link, which is shown in the diagram according to FIG . 2 is illustrated by four curves.

Bei Verstellung der die Statorspule 45 tragenden Grundplatte des Impulsgebers 2 kann man auch den negativen Teil des Diagramms gemäß F i g. 2 ausnutzen, wenn für die, Resonanzfrequenz eine kleine Dämpfung vorgesehen wird.When adjusting the base plate of the pulse generator 2 carrying the stator coil 45, one can also see the negative part of the diagram according to FIG. 2, if a small damping is provided for the resonance frequency.

Die Regelung der Vorzündung, d. h. der Phasenlage der Ausgangsspannung E., in Abhängigkeit vom Unterdruck im Saagrohr der Brennkraftmaschine, erfolgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch Änderung des Widerstandes 46. Eine Verkleinerung dieses Widerstandes 46 bewirkt dabei eine Verringerung des Phasenwinkels 99. Den Verlauf der Unterdruckregelung kann man durch Wahl einer geeigneten Widerstandsänderung in Abhängigkeit von der Lage des Abgriffes beeinflussen.The regulation of the pre-ignition, d. H. the phase position of the output voltage E., as a function of the negative pressure in the suction pipe of the internal combustion engine, takes place in the illustrated embodiment by changing the resistor 46. A reduction in this resistor 46 causes a reduction in the phase angle 99 Influence the change in resistance depending on the location of the tap.

Die Regelung der Vorzündung in Abhängigkeit von der Temperatur, von den Eigenschaften des Brennstoffgemisches und anderen Parametern kann bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch Änderung des Widerstandes 47 erfolgen.The regulation of the pre-ignition depending on the temperature, from the properties of the fuel mixture and other parameters can be shown in the Embodiment carried out by changing the resistor 47.

Claims

Claims: 1. Ignition device for internal combustion engines in automatic control of the pre-ignition, d a - characterized in that an astable, asymmetrical multivibator is provided to generate the ignition pulses, which is actuated by control pulses supplied by a transmitter and generates several ignition pulses during the duration of each control pulse and that between the transmitter of the control pulses and the multivibrator a phase shifter circuit formed by a bridged T-element is arranged.

2. Ignition device according to claim 1, characterized in that the bridged T-element forming the phase shifter circuit contains a capacitor (49) in the shunt branch and resistors (46, 47, 48) in the series branch, and that the branch bridging these resistances also contains a capacitor ( 50) and that the output is terminated by a further resistor (51). 3. Ignition device according to claim 1, characterized in that a Graetz rectifier bridge (54 to 57) is connected to the output of the phase shifter circuit. 4. Ignition device according to claim 2, characterized in that one longitudinal branch of the phase shifter circuit contains two variable resistors (46, 47) in series, one of which is dependent on the load on the internal combustion engine and the other depending on another Parameter changes. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1099268; Austrian Patent No. 210673; U.S. Patent No. 2875744.