SE455875B - Multipelgnistkrets for anvendning tillsammans med ett kondensatorurladdningstendsystem - Google Patents

Description

15 20 25 30 455 875 ß . 2 tändningskretsorganet för att_tillåta upprepad laddning av laddningskondensatorn-genom laddningsreservkondensatorn vid varje tändtidsinställningspunkt.

Vid en utföringsform av uppfinningen görs återtändnings- kretsorganet ledande och tillåter urladdning av laddningskon- densatorn, när laddningskondensatorns spänning överstiger ett förutbestämt övre gränsvärde, varvid nämnda krets görs icke- -ledande och hindrar ytterligare urladdning av laddningskon- densatorn, när laddningskondensatorns urladdningsström sjunker 'under ett förutbestämt undre gränsvärde. Laddningsbrytkrets- organet göres icke-ledande och hindrar laddning av laddnings- kondensatorn via laddningsreservkondensatorn, när återtänd- ningskretsorganet tillåter urladdning av laddningskondensatorn, och laddningsbrytkretsorganet görs ledande och tillåter ladd- ning av laddningskondensatorn via laddningsreservkondensatorn, när återtändningskretsorganet hindrar ytterligare urladdning av laddníngskondensatorn.

Vid en utföringsform av uppfinningen innefattar àtertänd- ningskretsorganet ett átertändningsomkopplingsorgan, före- trädesvis en tyristor, vilket organ är anslutet till tids- inställningsomkopplaren och till laddníngskondensatorn, samt ett spänningströskelvärdesorgan, företrädesvis en zenerdíod, som är ansluten till tyristorns styre och anod för att_ göra_tyristorn ledande, när laddningskondensatorns spänning överstiger det förutbestämda övre gränsvärdet, exempelvis 200 volt. Vidare innefattar laddningsbrytkretsorganet ett brytomkopplíngsorgan, företrädesvis en Darlington-transistor, som är ansluten till laddníngsreservkondensatorn och ladd- níngskondensatorn och som har en bas eller en tredje klämma, som är ansluten till en strömkälla samt till primärlindningen, varigenom, när laddningskondensatorn urladdas, den ström, 10 15 20 25 30 35 40 455 875 som sänds från strömkällan till basen, shuntas, så att transistorn göres icke-ledande för att hindra laddning av laddningskondensatorn via 1addningsreservkondensatorn, och varigenom, när återtändningskretsorganet hindrar vidare ur- laddning av laddningskondensatorn, strömmen från källan sänds till basen och gör transistorn ledande för att tillåta laddning av laddningskondensatorn via reservkondensatorn.

En av de viktigaste egenskaperna hos uppfinningen är åstadkommandet av en multipelgnistkrets för ett kondensator- urladdningständsystem, som ger multipelgnistor för varje tänd- tidsinställningspunkt och som kan drivas av en kondensator- laddningskrets, som innefattar en omformare, i stället för en strömoscillator, som drivs av ett batteri. 1 En annan av de viktigaste egenskaperna hos uppfinningen är att åstadkomma ett multipelgnisttändsystem, som innefattar en àtertändningskrets med omkopplingsorgan för val av den spänning, vid vilken multipelgnistorna kommer att uppträda.

Andra egenskaper och fördelar med uppfinningen kommer att framgå av den följande allmänna beskrivningen, av ritningen samt av de bifogade patentkraven. §ig_l visar ett kopplingsschema, som åskådliggör ett tändsystem, vilket arbetar med kondensatorurladdning med flera gnistor, varvid systemet inbegriper olika särdrag hos uppfinningen. §ig_Ã visar ett kopplingsschema, som närmare i detalj åskådliggör ett tändsystem,-vilket arbetar med kondensatorur- laddning med flera gnistor, varvid systemet inbegriper olika särdrag hos uppfinningen. fig_§ visar ett kopplingsschema för ett ersättnings- arrangemang för en del av den i fig 2 visade kretsen, varvid fig 3 också åskådliggör en annan utföríngsform av uppfin- ningen. §ig_í visar ett diagram avseende den laddníngskondensator- spänning och den tändgnistström, som erhålles via det i fig 2 åskådliggjorda tändsystemet. §ig_§ visar schematiskt en krets för ett ersättnings- arrangemang för en del av den i fig Z åskådliggjorda kretsen, varvid fig 5 även åskådliggör en annan utföringsform av upp- finningen.

Innan utföringsformerna av uppfinningen förklaras i detalj 10 15 20 4ss¿s7s. 4 bör observeras att uppfinningen inte i sin användning är be- gränsad till de konstruktionsdetaljer och det komponent-_ f I arrangemang, som anges i den följande beskrivningen eller som áskadliggöres på ritningen. Uppfínníngen kan ha andra ut- föringsformer och den kan praktiseras eller utövas pá olika sätt. Det torde också inses att det här använda språkbruket och den använda terminologín är avsedd för beskrivningssyfte och inte skall betraktas såsom begränsande.

Allmän beskrivning Såsom närmare framgår av ritningen, på vilken samma hän- visningsbeteckningar hänför sig till likadana delar i de olika vyerna, visar fig 1 schematiskt ett tändsystem 10, som arbetar med kondensatorurladdning med flera gnistor, varvid systemet innefattar olika särdrag hos uppfinningen. Generellt innefat- tar systemet 10 en lämplig kondensatorladdningskrets 12, som inte erfordrar något batteri och som exempelvis innefattar en omformar- och likriktarkrets (inte visad) för àstadkommande av enàlikströmskälla, vilken tillåter uppladdning av en ladd- ningskondensator 16. Systemet 10 innefattar även en tändspole 14, inkluderande en primärlindning 18 och en sekundärlindning 20, som åstadkommer en tändgnista över tändstiftets 22 kontakter varje gång laddningskondensatorn 16 urladdas via primärlindningen 18. Urladdningen av laddningskondensatorn 16 styrs delvis av en lämplig tidsinställningskrets, inkluderande ett omkopplingsorgan, till exempel en tyrístor eller en styrd ' tändtidsinställningslikriktare 24, som görs ledande vid - sändande av en tríggpuls, vilken exempelvis sänds till den styrda likriktarens Zàstyre 26, via en triggspole (icke visad), som ingår i tidsinställningskretsen 28. De framför- varande komponenterna i ett kondensatorurladdningständsystem är allmänt konventionella till sin natur, varför närmare be- skrivningsdetaljer inte erfordras för fackmannen på omrâdet. ländsystemet 10 innefattar även en multipelgnistkrets, som inkluderar en laddningsreservkondensator 30, vilken är ansluten till kondensatorladdningskretsen 12, såsom visas.

Denna kondensator är relativt stor, exempelvis har den värdet 3-S mikrofarad, jämfört med laddningskondensatorn, som exempelvis har värdet 0,5 mikrofarad. Multipelgnistkretsen fw 10 15 20 25 30 35 40 15 455 875 hos systemet 10 innefattar även ett àtertändningskretsorgan, generellt betecknat 32, vilket, beroende på den styrda tänd- likriktaren 24 och på spänningen och urladdningsströmmen hos laddningskondensatorn 16, arbetar för att tillåta upp- repad laddning och urladdning av laddningskondensatorn 16 för ástadkommande av flera tändgnistor vid varje tändtids- inställníngspunkt. Multipelgnistkretsen i systemet 10 inne- fattar även ett laddningsbrytkretsorgan, generellt betecknat 34, vilket, beroende på återtändningskretsorganet, arbetar för att tillåta upprepad laddning av laddningskondensatorn 16 via laddningsreservkondensatorn 30 vid varje tändtidsin- ställningspunkt.

Såsom kommer att beskrivas närmare nedan göres àtertänd- ningskretsorganet 32 ledande och tillåter urladdning av ladd- ningskondensatorn 16, när laddningskondensatorns spänning överstiger ett förutbestämt övre gränsvärde, och nämnda organ göres icke-ledande och hindrar ytterligare urladdning av laddningskondensatorn 16, när laddningskondensatorns urladd- ningsström sjunker under ett förutbestämt undre gränsvärde.

Laddningsbrytkretsorganet 34 göres icke-ledande för att hindra laddning av laddningskondensatorn 16 via laddningsreserv- kondensatorn 30, när återtändningskretsorganet 32 tillåter ur- laddning av laddningskondensatorn 16, och laddningsbrytorganet göres ledande och tillåter laddning av laddningskondensatorn 16 via laddningsreservkondensatorn 12, när återtändningskrets- organet hindrar ytterligare urladdning av laddningskondensa- torn 16.

I fig Z visas ett tändsystem 40, som arbetar med kondensa- torurladdning med flera gnistor, och systemet åskådliggör närmare i detalj âtertändningskretsorganet och laddningsbryt- kretsorganet samt inbegriper olika särdrag hos uppfinningen.

Ehuru det är möjligt att använda olika återtändningskretsorgan~ arrangemang så innefattar nämnda organ vid den åskàdliggjorda föredragna utföringsformen ett spänningströskelvärdesorgan, företrädesvis i form av en zenerdiod 42, som är ansluten till återtändningsomkopplingsorganet, företrädesvis i form av en tyristor eller en styrd återtändningslikriktare 44. Zener- dioden 42 är ansluten till styret 46 och anoden 48 hos den styrda likriktaren 44, så att den har genombrott till styret och gör den styrda likriktaren 44 ledande, när laddnings- 10 15 20 25 b: UI 40 455 575 2 ° kondensatorns 16 spänning överstiger ett förutbestämt övre gränsvärde, exempelvis 200 volt.

Ehuru det är möjligt att använda olika laddningsbrytkrets- organarrangemang så innefattar detta organ vid den åskådlig- gjorda föredragna utföríngsformen företrädesvis ett brytom- kopplingsorgan, företrädesvis i form av en Darlington-transis- tor 50, motstånd S2 och S4, dioder 56 och S8 samt en kondensa- tor 60, vilken är ansluten såsom visas. Såsom kommer att be- skrivas närmare nedan åskådliggör fig 3 en krets, som kan bilda Darlington-transistorn 50. Såsom också kommer att be- skrivas ytterligare nedan åskådliggör fig 5 ett modifierat àtertändningskretsorgan, generellt betecknat 64, som kan er- sätta återtändningskretsorganet 32 och som tillåter två vägar för ändring av återtändningsegenskaperna hos tändsystemet 40.

De karakteristiska utsignaler, som visas i fíg 4, kommer också att diskuteras i samband med beskrivningen av driften nedan. _ Vid drift fungerar tändsystemet 40, som arbetar med kondensatorurladdning med flera gnistor, enligt följande.

Laddningsreservkondensatorn laddas till approximativt 400-S00 volt av kondensatorladdningskretsen 12. Darlington- -transistorn 50 göres ledande eller inkopplas via en bas- ström, som passerar genom motståndet S4 och försöker ladda kondensatorn 16. När Darlington-transistorn S0 inkopplar laddas laddningskondensatorn 16 från laddningsreservkondensa- torn 30 via motståndet 52 och transistorn 50. Laddnings- kondensatorn 16 laddas till en början till samma spänning som laddningsreservkondensatorn 30, såsom visas i fig 4(a).

När en tidsinställningspuls eller triggspänning appliceras på tidsinställningskretsen 28 inkopplar den styrda tändtids- inställningslikriktaren 24 och laddningskondensatorn 16 ur- laddas via díoden 58, tändqüens primärlindning 18, den styrda likríktaren 24 och återtändningskretsorganet 32. Den styrda likriktaren 44 hos átertändningskretsen inkopplar så snart dess anodspänning överstiger ett förutbestämt övre gränsvärde,_exempelvis 200 volt, på grund av :enerdioden 42, som är kopplad från den styrda likriktarens anod till styret, såsom visas. Transistorns S0 basström shuntas, när de styrda tids- instâllnings- och återtändningslikriktarna 26 och hä är ledande.

Detta hindrar urladdning av 1addningsreservkondensatorn 30 10 15 20 IQ U! bl lJv 40 455 s75_ via tidsinstâllningslikríktarkretsen men tillåter laddnings- kondensatorn 16 att omladdas, när ätertändningskretsorganet återfár sin spärrförmåga. Detta händer när laddningskondensa- torns urladdningsström sjunker under ett förutbestämt undre gränsvärde och tillsammans med transistorns basström ger en summaström, som sjunker under hållströmmen för den styrda återtändningslíkríktaren 44, vilken sålunda återfàr sin spärr- förmåga och göres icke-ledande. För att likriktaren 44 skall återfå sin spärrförmäga måste strömmen genom motståndet S4 vara lägre än líkriktarens hàllström, exempelvis mindre än 10 milliampere.

Darlington-transistorn S0 väljs på sådant sätt, att den kan inkopplas med en basström, som är lägre än 10 milliampere, men så att den kan leda approximativt 4 ampere för att till- låta snabb omladdning av laddningskondensatorn 16. För att åstadkomma detta måste transistorn S0 ha en strömförstärkning av approximativt 500 vid 4 ampere samt vara i stånd att spärra mot 4-500 volt. Pig 3 visar den krets, som kan användas för att bilda den i fig 2 åskàdliggjorda transistorn 50. Det är en Darlington-koppling av två transistorer 70 och 72.

Transistorn 72 är redan en Darlington-kopplad transistor, så att ett "dubbel-Darlington"-system används för att få den nöd- vändiga strömförstärkningen vid de höga strömmarna. Såsom också framgår av fig 2 används dioden 56 för att hindra allt för stor bas-emitter-backspänning på transistorn SO, när kondensatorn 16 urladdar. En diod S9 är anordnad såsom fri- gångsdiod för tändspolen 14. Kondensatorn 60 är avsedd att hindra felaktig triggning eller felaktig inkoppling av transistorn 50.

Vi återgår nu till driftbeskrivningen, varvid Darlíngton~ -transistorn S0 - då ätertändningskretsorganet återgår, så att den styrda líkriktaren 44 göres icke-ledande - åter för- spänns av en basström, som passerar genom motståndet 54.

Laddningskondensatorn 16 börjar ladda frán laddningsreserv- kondensatorn 30. Laddningskondensatorn 16 laddar till dess den når nämnda förutbestämda üne gränsvärde, exempelvis 200 volt. Under antagande att den styrda likríktaren 24 fort- farande styrs av en tidsinställningspuls räcker 200 volt för att styra ätertändníngslíkriktaren 44 och laddníngskondensa- torn 16 urladdns åter via dioden 58 och primärlindningen 10 15 20 25 30 35 40 455 avs 8 18, vilket åstadkommer ännu en tändgnista och spärrar Darlington-transistorn S0 för bibehållande av den laddning, som är kvar i laddningsreservkondensatorn 30. Tändkretsen 40 fortsätter att arbeta på detta sätt till dess laddnings- reservkondensatorn 30 inte längre kan ladda laddningskondensa- torn 16 till 200 volt eller till dess tídsinställningspulsen inte längre styr den tidsinställande likriktaren 24.

Såsom framgår av fig 4 visar fig 4(a) laddningsspänningen på laddningskondensatorn 16 under sekvensen. Laddningstiden för laddningskondensatorn 16 ökar med efterföljande pulser, eftersom spänningsskillnaden mellan laddningsreservkondensa- torn 30 och laddningskondensatorn 16 ökar. Pig 4(b) visar vàgformen för tändgnistströmmen. Den första strömpulsen är resultatet av en urladdning av laddningskondensatorn 16 med en laddning av 400-500 volt. Denna första puls överlappar in i den första omtändningspulsen, varvid resultatet blir nästan en kontinuerlig ström under mer än 200 mikrosekunder, om den andra återtändningspulsen inkluderas.

I fig 5 visas en alternativ átertändningskrets, generellt betecknad 64, vilken skulle kunna ersätta återtänd- ningskretsorganet 32 och vilken ger två vägar, enligt vilka tändsystemets återtändningsegenskaper kan varieras. Den första vägen innefattar användning av en omkopplare 74 för utväljan- de av'vid vilken spänning den styrda återtändningslikriktarena 44 kommer att styras genom inkoppling av en serie av zener- dioder 76, 78, 80 och 82. Ju högre spänningen är, desto mer energi sätts in i varje återtändningr Det förekommer emeller- tid motsvarande färre antal återtändningar, emedan laddnings- reservkondensatorn 30 urladdas snabbare. Den andra vägen innebär användning av ett variabelt shuntmotstànd 84, som är anslutet såsom visas. När det variabla shuntmotstàndets 84 motstånd göres mindre, kommer mera basström.att shuntas från Darlíngton-transistorn 50, även när den styrda återtändnings- líkríktaren 44 har äterfâtt sin spärrförmåga och är icke- -ledande. Detta medför att laddningskondensatorn 16 hindras från att aterladdas vid laddningsreservkondensatorns 30 lägre laddningsspänningar. §å1unda kommer återtändningarna att ha samma energi men de blir färre till dess endast initíaltänd- ning återstår. I detta fall kan laddningskondensatorn 16 inte omladda förrän tidsinställningslikriktaren 24 återfår sin ufo än 10 455 875 9 spärrförmâga och den speciella tändtidsinställníngspunktén är passerad.

Uppfinningen är även användbar för multípelcylinder- arrangemang, som kräver endast en ytterligare tändspole, var- vid tídsinställningskretsen innefattar en styrd tändlík- ríktare samt tändstift för denna ytterligare cylinder. Följ- aktlígen torde inses att nppfínningen inte är begränsad till den speciella konstruktion och det speciella arrangemang av komponenter, som här visats och beskrivits, utan omfattar alla de modifikationer av densamma, som faller inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (9)

r 455 875 \O Patentkrav

1. Multipelgnietkrete för användning tillsammans med ett kondensatorurladdningetändsyetem (10), som är avsett för an- slutning till en kondensatorladdningskrete (12) och som inne- fattar en laddningskondensator (16), en tändspole (14), inklu- derande en primärlindning (16), samt en med tideinställnings- omkopplare (24) försedd tändtidsinställningskrets (28), som tillåter selektiv urladdning av laddningskondensatorn (16) via primärlindningen (18) för astadkommande av en tändgnista, varvid multipelgnístkretsen innefattar en laddningsreeervkon- densator (30) som är avsedd för anslutning till nämnda konden- satorladdningskrets (12), k ä n n e t e c k n a d av att multipelgnístkretsen även innefattar ett atertändningskrets- organ (32), vilket är beroende av tidsinställningsomkopplaren och av spänningen och urladdningsströmmen hos laddningskonden- satorn (16) och innefattar ett med laddningskondensatorn (16) och primärlindníngen (18) seriekopplat elektroniskt àtertänd- ningsomkopplingsorgan (44), för att tillåta upprepad laddning och urladdning av laddningskondensatorn (16) för astadkommande av flera tändgnistor vid varje tändtídsinställningspunkt, samt ett laddningsbrytkretsorgan (34), som är beroende av nämnda atertändningskretsorgan (32), för att tillåta upprepad ladd- ning av laddningskondensatorn (16) via nämnda laddningsreserv- kondensator (30) vid varje tändtidsinetällningspunkt.

2. Kreta enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda atertändningskretsorgan (32) tillåter ur- laddning av laddningskondensatorn (16), när laddningskonden- satorne spänning överstiger ett förutbestämt övre gränsvärde, samt hindrar ytterligare urladdning av laddningskondeneatorn (16), när laddningskondensatorns urladdningssström sjunker under ett förutbeetämt undre gränsvärde.

3. Krets enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda laddningsbrytkreteorgan (34) hindrar ladd- ning av laddningskondensatorn (16) via nämnda laddningsreserv- kondensator (30), när nämnda àtertändningskrstsorgan (32) tillåter urladdning av laddningskondensatorn (16), och att nämnda laddningsbrytkretsorgan (34) tillåter laddning av ladd- ningskondensatorn (16) via nämnda laddningsreservkondensator (30), när nämnda àtertändningskretsorgan (32) hindrar ytter- ligare urladdning av laddningskondensatorn (16). fd ÖH “ 455 avs _

4. Kreta enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda atertändningskretsorgan (32), som innefattar átertändningsomkopplingsorganet (44), anslutet till tids- inställningsomkdpplarn (28) och laddningskondensatorn (16), även innefattar ett spänningströskelvärdesorgan (42), som är anslutet till nämnda atertändningsomkopplingsorgan (44) för att göra nämnda atertändningsomkopplingsorgan (44) ledande, när laddningskondensatorns (16) spänning överstiger nämnda förutbestämda övre gränsvärde.

5. S. Kreta enligt kravet 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda atertändningsomkopplingsorga§?%nnefattar en tyristor (44) med ett styre (46) och en anod (48) samt att nämnda apänningetröskelvärdesorgan (42) är anslutet till nämnda styre (46) och nämnda anod (48), varvid nämnda tröskel- värdesorgan (42) göres ledande för att styra nämnda tyristor (44), när laddningskondensatorns (16) spänning överstiger nämnda förutbestämda övre gränsvärde.

6. Krets enlit kravet 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda spänningströskelvärdesorgan innefattar en zenerdiod (42).

7. Krets enigt kravet 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda spänningströskelvärdesorgan innefattar en serie av zenerdioder (?6,7B,80,82) och att nämnda åter- tändningsomkopplingsorgan (44) även innefattar kopplingsorgan för att utnyttja nämnda serie av zenerdioder för att tillåta ändring av nämnda förutbestämda övre gräns och sålunda den spänning, vid vilken multipelgnistorna kommer att appliceras.

8. Krets enligt kravet 4, k E n n e t e c k n a d därav, att nämnda laddningsbrytkretsorgan (34) innefattar ett brytomkopplingsorgan (50), som är kopplat till nämnda laddningsreservkondensator (30) och till laddningskondensatorn (16) och som har en tredje klämma ansluten till en strömkälla C 12) och till primärlindningen (18), varigenom när nämnda laddningskondensator (16) urladdas, den ström, som sänds fràn strömkällan till nämnda tredje klämma, shuntas, så att nämnda brytomkopplingsorgan (50) göres icke-ledande för att hindra laddning av laddningskondensatorn (16) via nämnda laddnings- reservkondensator (30), och varigenom, när nämnda återtänd- ningskretsorgan (32) hindrar ytterligare urladdning av nämnda laddningskondensator (16), ström fràn strömkällan sänds till 455 875 \2 námnä; tredje nämloch gör nämnda bryf-.ømkopplingsorgan uu ledande för att tillåta laddning av laddningakondensatorn (16) via nämnda resezvkondensator (30).

9. Kreta dnligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda laddningsbrytkretsorgaêgknnefattar en Darlington-transistor (50) med kollektor- och emitterklämmor, som är anslutna mellan nämnda laddningsreservkondensator (30) och laddningskondenstorn (16), samt en basklämma, som inne- fattar en hos laddningsbrytkretsorganet anordnad tredje klämma, ansluten till atrömkällan och till tändspolens (14) prímärlindning (18). IC. å: