DE3221990C2 - Plasmazündanlage für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine - Google Patents
Plasmazündanlage für eine mehrzylindrige BrennkraftmaschineInfo
- Publication number
- DE3221990C2 DE3221990C2 DE3221990A DE3221990A DE3221990C2 DE 3221990 C2 DE3221990 C2 DE 3221990C2 DE 3221990 A DE3221990 A DE 3221990A DE 3221990 A DE3221990 A DE 3221990A DE 3221990 C2 DE3221990 C2 DE 3221990C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- plasma
- capacitor
- plasma ignition
- ignition system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P9/00—Electric spark ignition control, not otherwise provided for
- F02P9/002—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
- F02P9/007—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression by supplementary electrical discharge in the pre-ionised electrode interspace of the sparking plug, e.g. plasma jet ignition
Abstract
Plasmazündanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer Plasmazündkerze in jedem Maschinenzylinder, wobei die Zündanlage a) eine Niedergleichspannungsquelle, wie beispielsweise eine Fahrzeugbatterie, b) einen eine hohe Stoßspannung erzeugenden Generator, der eine hohe Stoßspannung mit einem negativen Spitzenwert von etwa -15 kV erzeugt und auf eine Plasmazündkerze entsprechend einer bestimmten Zündfolge verteilt, um eine Funkenentladung an der Zündkerze zu erzeugen, c) einen Gleichspannungswandler, der die niedrige Gleichspannung von der Niedergleichspannungsquelle auf eine hohe Gleichspannung verstärkt, d) eine Anzahl von die Plasmazündenergie ladenden Einrichtungen, von denen jede die hohe Gleichspannung vom Gleichspannungswandler lädt, e) eine Anzahl von Thyristoren, von denen jeder eine die Plasmazündenergie ladende Einrichtung mit der entsprechenden Plasmazündkerze auf ein erstes anliegendes Triggersignal ansprechend verbindet, f) einen Triggersignalgenerator, der das erste Triggersignal erzeugt und an die Steuerklemme eines der Thyristoren entsprechend der vorbestimmten Zündfolge legt, um diesen Thyristor durchzuschalten, und der ein zweites Triggersignal erzeugt, um die Ausgabe der hohen Gleichspannung vom Gleichspannungswandler anzuhalten, g) eine Vielzahl von Induktivitäten, um eine Schwingung auf der Grundlage der hohen Gleichspannung zu erzeugen, die von der entsprechenden die Plasmazündenergie ladenden Einrichtung ausgegeben wird, und h) eine die hohe .............
Description
a)
b)
einen Sensor (16), der die Drehung der Maschinenkurbelwelle
wahrnimmt und einen dritten Impuls, dessen Periode in Abhängigkeit von der Anzahl der Maschinenzylinder bestimmt ist, zu
jedem Zeitpunkt synchron mit der Drehung der Kurbelwelle sowie einen vierten Impuls bei jeder
Umdrehung der Kurbelwelle ausgibt,
einen Mehr-Bit-Ringzähler (17), der in einem zyklischen Arbeitsvorgang einen fünften Impuls immer dann ausgibt, wenn der dritte impuls vom Sensor (16) empfangen wird und der durch den vierten Impuls rückgesetzt wird, wobei die Impulsbreite jedes fünften Impulses gleich der des dritten Impulses ist,
einen Mehr-Bit-Ringzähler (17), der in einem zyklischen Arbeitsvorgang einen fünften Impuls immer dann ausgibt, wenn der dritte impuls vom Sensor (16) empfangen wird und der durch den vierten Impuls rückgesetzt wird, wobei die Impulsbreite jedes fünften Impulses gleich der des dritten Impulses ist,
eine der Zahl der Thyristoren (Ha bis Wd) entsprechende
Anzahl erster monostabiler Multivibratoren (18), die mit dem Mehr-Bit-Ringzähler
(17) verbunden sind und von denen jeder den ersten Triggerimpuls dem zugehörigen Thyristor
(Ha bis Wd) ausgibt, immer wenn der entsprechende
fünfte Impuls vom Mehr-Bit-Ringzähler (17) empfangen wird, und
einen zweiten monostabilen Multivibrator (19), der mit dem Gleichspannungswandler (10') verbunden ist und den zweiten Triggerimpuls auf den dritten impuls vom Sensor (16) ansprechend ausgibt
einen zweiten monostabilen Multivibrator (19), der mit dem Gleichspannungswandler (10') verbunden ist und den zweiten Triggerimpuls auf den dritten impuls vom Sensor (16) ansprechend ausgibt
Die Erfindung bezieht sich auf eine Plasmazündanlage für eine mehrzyiindrische Brennkraftmaschine nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Zündanlage ist aus der US-PS 41 22 S16bekannt
Bei Plasmazündanlagen dieser Art sind Plasmazündkerzen
über einen Verteiler mit der Sekundärwicklung einer Zündspule verbunden, deren Primärwicklung in
Reihe mit einem Unterbrecherschalter liegt Jeder Zündkerze ist ein eigene Kondensator und ein eigener
Thyristor als Entladeschalter für den Kondensator und eine eigene, im Entladeweg angeordnete Induktivität
zugeordnet Alle Kondensatoren werden von einem Gleichspannungswandler aufgeladen. Im Betrieb wird in
der Zündkerze über oie Zündspule und den Verteiler Zunächst in üblicher Weise ein Zündfunke erzeugt. Anschließend
wird der erzeugte Zündfunke intensiviert
so und verlängert, indem der der zündenden Zündkerze
zugeordnete Thyristor leitend gemacht und der zueordnete Kondensator über die Induktivität und die Zündkerze
entladen wird. Die Plasmazündkerze erzeugt ein Hochtemperaturplasmagas und stößt dieses Gas in die
Brennkammer aus, um eine vollständige Zündung und Verbrennung des dorthin eingeführten Luft/Kraftstoff-Gemischs
zu bewirken.
Bei der bekannten Plasmazündanlage ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, wenn der Abfall der zwischen
den beiden Elektroden wirksamen Spannung von einem hohen negativen Wert auf die Spannung Null wegen
eines übermäßigen Anstieges der Temperatur im Spalt zwischen den beiden Elektroden außerordentlich langsam
erfolgt. Dieser übermäßige Temperaturanstieg ist hauptsächlich durch die wiederholten Plasmazündungen
bedingt. Der Thyristor schaltet daher auf einen vom Zündimpulsgenerator empfangenen Zündimpuls durch,
während die Spannung über dem Spalt zwischen den
seiden Elektroden der Plasmazündlcerze noch für ein langes Zeitintervall auf einem relativ hohen negativen
Wert bleibt. Der Thyristor kann daher die im Kondensator geladene Plasmazündenergie der Plasmazündkerze
zum Erzeugen des Plasmagases für das oben beschriebene Zeitintervall nicht zuführen, so daß ein elektrischer
Strom, der den Thyristor im durchgeschalteten Zustand hält, nicht durch den Thyristor fließt, wenn die Spannung
über dem beschriebenen Spalt eine niedrige negative Spannung hat, die im wesentlichen gleich der Spannung
über dem Kondensator unmittelbar nach dem Durchschalien des Thyristors ist, so daß der Thyristor
sofort wieder in den Sperrzustand zurückkehrt
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündanlage der eingangs genannten Art anzugeben, die
betriebssicher arbeitet, indem die im Kondensator geladene Zündenergie nach dem Durchschalten des Thyristors
vollständig entladen wird.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung verwendet demnach in einer Zündanlage der eingangs genannten Art einen speziellen Entladekreis,
der sicherstellt, daß jeder Thyristor so lange durchgeschaltet bleibt, bis der zugehörige Kondensator
vollständig entladen ist
Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen nachfolgend näher erläutert werden.
Es zeigt
F i g. 1 ein Beispiel einer bekannten Plasmazündkerze, die in einen Maschinenzylinder eingesetzt ist;
F i g. 2 eine Plasmazündanlage, die für die vorliegende Erfindung vorgesehen ist;
Fig.3 eine Ergänzung zu der Zündanlage nach
F i g. 2, womit die Erfindung verwirklicht ist;
F i g. 4 in einem Zeitdiagramm die Wellenform aller Ausgangssignale der in den F i g. 2 und 3 dargestellten
Schaltung;
F i g. 5 die Wellenform der Spannung über einer Plasmazündkerze in Fig.2, wenn die Temperatur in der
Plasmazündkerze nicht übermäßig angestiegen ist, und
F i g. 6 die Wellenform der Spannung über einer der Plasmazündkerzen in Fig.2, wenn die Temperatur in
der Plasmazündkerze übermäßig angestiegen ist
F i g. 1 der zugehörigen Zeichnung zeigt einen Längsschnitt sowie eine Ansicht von unten einer Plasmazündkerze.
In Fig. 1 sind eine zentrale Elektrode 1, beispielsweise
aus Wolfram, und eine Seitenelektrode 2 dargestellt, die so angeordnet ist, daß sie die zentrale Elektrode 1
umschließt
Ein elektrisches Isolierelement 3, beispielsweise aus einem keramischen Material, ist in Sandwich-Bauweise
zwischen der zentralen Elektrode 1 und der Seitenelektrode 2 vorgesehen. Am oberen Ende der zentralen
Elsktrode 1 ist weiterhin ein Entladehohlraum 4 ausgebildet, derart, daß das obere Ende der zentralen Elektrode
1 einer Wand der Seitenelektrode 2 zugewandt ist, wobei ein Ausstoßloch 5 in der Mitte der Wand der
Seitenelektrode 2 so vorgesehen ist, daß es den Entladehohlraum 4 mit einem äußeren Medium, d. h. mit dem
komprimierten Kraftstoff/Luftgemisch verbindet, das in die Verbrennungskammer jedes Maschinenzylindes eingeführt
wird. Der Potentialunterschied (Widerstand) zwischen der zentralen Elektrode und der Seitenelektrode
1 und 2 wird daher aufgrund eines elektrischen Durchbruches im wesentlichen gleich Null, wenn eine
Funkenentladung im Entladehohlraum 4 auf einen hohen Zündimpuls ansprechend auftritt, woraufhin ein
Hochtemperaturplasmaflammengas im Entladehohlraum 4 anschließend an die Funkenentladung auf eine
hohe Zündenergie ansprechend auftritt die zwischen die Elektroden gelegt wird. Das Hochtemperaturplasmagas
wird daher in die entsprechende Kammer durch das Ausstoßloch 5 ausgestoßen, um das Kraftstoff/Luftgemisch
zu zünden. Es wird darauf hingewiesen, daß die
ίο Seitenelektrode 2 an Masse liegt
Die F i g. 2 und 3 zeigen den Gesamtaufbau eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Plasmazündanlage für eine Vierzylindermaschine. Die Batterie B ist in der in F i g. 2 und 3 dargesstellten
Weise mit zwei Schaltungen verbunden. Die eine ist der Funkenentladegenerator, der eine Funkenentladung an
jeder Plasmazündkerze Px bis P4 dadurch erzeugt daß er
eine negative hohe Spitzenspannung an die Elektroden jeder Plasmazündkerze Px bis P4 liegt Die andere Schaltung
ist eine Plasmazündschaltung, die eine hochenergetische elektrische Ladung erzeugt und an*die eine Plasmazündkerze
Px bis P4 legt, an der die Funkenentladung
bewirkt wurde, um das Plasmaflammgas in der Plasmazündkerze Px bis Ρ* zu erzeugen.
Die zuerst genannte Schaltung umfaßt
a) einen Transformator 7, dessen Primärwicklung Ta mit der Batterie B verbunden ist und dessen Sekundärwicklung
756 eine größere Windungszahl als die Primärwicklung 7a hat
b) einen Kontaktunterbrecher 6, der zwischen dem gemeinsamen Anschluß des Transformators 7 und
Masse liegt und synchron mit der Drehung der Maschine an- und ausschaltet d.h. immer bei einer
halben Umdrehung der Maschine (180°) ausschaltet und
c) einen Verteiler 8, dessen Rotor 8a mit der Sekundärwicklung Tb des Transformators 7 verbunden ist
und der vier feste Kontakte %b\ bis 8&t aufweist.
von denen jeder mit der zentralen Elektrode 1 der entsprechenden Plasmazündkerze Px bis Pi, verbunden
ist
Die zuletzt genannte Schaltung umfaßt:
a) einen Gleichspannungswandler 10'. der die niedrige Gleichspannung (12 V) von der Batterie B in eine
hohe Gleichspannung (Vo = 1000 V) verstärkt,
b) eine Hilfsschaltung 15, die mit dem Ausgang des Gleichspannungswandler verbunden ist und eine
dritte Diode D3, deren Anode mit dem Ausgang des
Gleichspannungswandlers 10' verbunden ist. eine vierte Diode D4, deren Anode mit der Kathode der
dritten Diode Ds verbunden ist, einen ersten Kondensator Ci, dessen eine Seite mit der Kathode det
vierten Diode D4 verbunden ist und dessen andere Seite an Masse Uegt und einen Widerstand R aufweist
der über die vierte Diode geschaltet ist,
c) vier fünfte Diode.i Ds, bis Dsd, die jeweils mit ihrer
Anode mit der Anode der dritten Diode Di der Hilfsschaltung 15 verbunden sind,
d) vier zweite Kondensatoren Ci, deren eine- Seite mit
der Anode der entsprechenden fünften Diode Ds..
bis Dsrfverbunden ist,
e) vier Thyristoren 11a bis lief, deren Anoden mit der
entsprechenden Kathode der jeweiligen fünften Diode D5a bis D^ und mit einer Seite des jeweiligen
zweiten Kondensators Ci verbunden sind und de-
re η Kathoden an Masse liegen,
f) vier erste Dioden 13a—13</, deren Anoden mit einer
Seite der jeweiligen zweiten Kondensatoren Cj verbunden sind und deren Kathoden an Masse liegen.
g) vier Spulen L, die jeweils mit einer Seite der zweiten
Kondensatoren C? verbunden sind und
h) vier zweite Dioden 14a bis 14c/, von denen jede zwischen die entsprechende Spule L und die zentrale
Elektrode der entsprechenden Plasmazündkerze P\ bis Λ geschaltet ist.
Diese zuletzt genannte Schaltung umfaßt weiterhin
a) einen Kurbelwinkelsensor 16, der einen Kurbelwinkelimpuls 16a, dessen Periode einer halben Umdrehung
der Maschine (180°) entspricht immer dann erzeugt und abgibt, wenn sich die Maschine um ein
Viertel des Maschinenzyklus im Falle einer Vierzylindermaschine dreht, und der gleichfalls ein Maschinenzyklussignal
166 ausgibt, wenn ein Maschinenzyklus (720°) beendet ist, wobei die Wellenform dieser beiden Signale 16a und 166 in F i g. 4 dargestellt
ist,
b) einen 4-Bit-Ringzähler 17, der der Reihe nach Impulssignale 17a bis XTd immer dann ausgibt, wenn
das Kurbelwinkelsignal 16a empfangen wird, wobei die Breite der Impulssignale 17a bis XTd 180° der
Umdrehung der Maschine entspricht, wie es in F i g. 4 dargestellt ist, und der Zähler immer dann
rückgesetzt wird, wenn das Maschinenzyklussignal 16/j empfangen wird.
c) vier erste monostabile Multivibratoren 18, von denen
jeder mit dem entsprechenden Ausgang des 4-Bit-Ringzählers 17 verbunden ist, von denen jeder
ein Triggerimpulssignal a bis d mit bestimmter Impulsbreite von beispielsweise 100 us immer dann
ausgibt, wenn das entsprechende Impulssignal 17a bis XTd vom 4-Bit-Ringzähler 17 empfangen wird,
wobei jedes Triggerimpulssignal a bis c/an den entsprechenden Thyristoren 11a bis XXd in einer bestimmten
Zündreihenfolge der Maschinenzylinder, d. h. in der Reihenfolge des ersten, des dritten, des
vierten und des zweiten Zylinders liegt, und
d) einen zweiten monostabilen Multivibrator 19, der immer dann, wenn er das Kurbelwinkelsignal 16a
vom Kurbelwinkelsensor 16 empfängt, ein Impulssignal 19a zum Gleichspannungswandler 10' ausgibt,
wobei das Impulssignal 19a eine bestimmte Breite von beispielsweise 1 Millisekunde hat, so
daß der Gleichspannungswandler 10' kurzzeitig die Ausgabe der Ausgangsspannung Vb, d.h. seine
Schwingung während des Empfanges des Impulssignales 19a vom zweiten monostabilen Multivibrator
19 anhält
Im folgenden wird anhand von F i g. 4 die Arbeitsweise
des bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Plasmazündanlage beschrieben.
Wenn zunächst die Maschine angelassen wird und der Unterbrecherkontakt 6 wiederholt geöffnet und geschlossen
wird, liegt eine hohe Spitzenstoßspannung, die an der Sekundärwicklung Tb des Transformators 7 erzeugt
wird, an einer der Plasmazündkerzen P1 bis P« über den Verteiler 8 augenblicklich am Anfang des Explosionstaktes
des entsprechenden Zylinders. Die Plasmazündkerze P\ bis Pa, die oben beschrieben wurde,
erzeugt eine Funkenentladung zwischen der zentralen Elektrode und der Seitenelektrode 1 und 2, so daß ein
Durchbruch der Isolierung im Entladehohlraum 4 auftritt, der in F i g. 1 dargestellt ist.
Der 4-Bit-Ringzähler 17 erzeugt andererseits Impulssignale 17a bis 17c/zu den gleichen Zeitpunkten, zu denen
der Verteiler 8 die hohe Spitzenstoßspannung auf eine der Plasmazündkerzen P\ bis Pa verteilt, und die
jeweiligen ersten monostablen Multivibratoren 18a bis 18c/ geben die Impulssignale a bis d der Reihe nach an
die jeweiligen Steuerklemmen der Thyristoren 11a bis XXd in der Reihenfolge des ersten Thyristors 11a, des
dritten Thyristors Hc, des vierten Thyristors XXd und des zweiten Thyristors 11 b aus.
Der Gleichspannungswandler 10' verstärkt andererseits die niedrige Gleichspannung von der Batterie B auf
eine hohe Gleichspannung (Vo = 1000 V) und legt die hohe Gleichspannung an jeden zweiten Kondensator C-i
mit Hochspannungsbeständigkeit über die Dioden Cj und Dsa bis Du, um die hohe Gleichspannung an jedem
zweiten Kondensator Cj während eines Zeitintervalls zu laden, das auf das Anhalten der Schwingung durch das
Halbzyklussignal 19a vom zweiten monostabilen Multivibrator 19 zwischen allen Zündzeitpunkten der Maschinenzylinder
folgt, wobei gleichzeitig die hohe Gleichspannung über die Dioden Lh und Dt, an dem ersten
Kondensator C\ liegt, um am ersten Kondensator Ci die hohe Gleichspannung zu laden.
Die sich anschließende Arbeit der in Fig.2 und 3 dargstellten Plasmazündanlage wird im folgenden unter
Bezug auf den ersten Maschinenzylinder als Beispiel beschrieben.
Gleichzeitig mit dem Auftreten der Funkenentladung an der ersten Plasmazündkerze P\ aufgrund des Anliegens
einer hohen Spitzenstoßspannnung, die in der Sekundärwicklung des Transformators erzeugt wird, und
zwar über den Verteiler 8, dessen Rotor 8a mit dem ersten festen Kontakt %b\ in Kontakt steht, schaltet der
erste Thyristor 11a auf das Triggerimpulssignal a vom
entsprechenden ersten monostabilen Multivibrator 18a ansprechend durch, so daß der entsprechende zweite
Kondensator Ci elektrisch über die erste Plasmazündkerze P\ über die entsprechende zweite Diode 14a und
die Spule L geschaltet wird, so daß eine eine gedämpfte Schwingung ausführende Reihenschaltung gebildet
wird, wobei die elektrische Ladung im entsprechenden zweiten Kondensator Ci als Dämpfungsquelle dient
Folglich wird ein Plasmaflammengas im Entladehohlraum 4 der ersten Plasmazündkerze P\ als Bogenentladungsprodukt
erzeugt und wird das Plasmagas du A
so das Ausstoßloch 5 in F i g. 1 in die entsprechende Verbrennungskammer
des ersten Zylinders ausgestoßen, um das komprimierte Kraftstoff/Luftgemisch zu zünden.
Bei abnehmender Geschwindigkeit des Spannungsabfalls über der ersten Plasmazündkerze P\ nach dem
Auftreten der Funkenentladung allmählich von etwa —2 kV auf —500 V bezüglich der an Masse liegenden
Seitenelektrode 2 in der in Fig.6 dargestellten Weise
aufgrund eines übermäßigen Anstieges der Temperatur der Zündkerze P\ selbst, muß der erste Thyristor Ha im
durchgeschalteten Zustand gehalten werden, bis der Spannungsabfall zwischen der zentralen Elektrode und
der Seitenelektrode 1 und 2 der ersten Plasmazündkerze P\ positiv höher als etwa —1000 V ist, um den entsprechenden
zweiten Kondensator Cz zu entladen.
In diesem Fall wird ein Strom, der auf der elektrischen
Ladung im ersten Kondensator Q der Hilfsschaltung 15 basiert, über den Hauptschaltkreis des ersten Thyristors
7 8
11a (Anode zu Kathode), der gerade durchgeschaltet ist,
über den Widerstand R zur Masse geleitet, so daß der
erste Thyristor 11a im durchgeschalteten Zustand während eines bestimmten Zeitintervalls, d. h. der Zeitkonstante, die durch den ersten Kondensator Ci und den 5
Widerstand R bestimmt ist, gehalten wird. Der Zeitpunkt, an dem der oben beschriebene Strom zu fließen
beginnt, ist der gleiche Zeitpunkt, an dem der erste Thyristor 11a durchgeschaltet wird und der Gleichspannungswandler 10' das Anhaltesignal 19a vom zweiten 10
monostabilen Multivibrator 19 empfängt. Das heißt, daß
dann, wenn die Werte des ersten Kondensators Ci und
des Widerstandes R in geeigneter Weise gewählt sind,
beispielsweise bei Ci =» 0,07 μΡ und R = 100 Ohm liegen, ein Haltestrom von annähernd 50 mA im ersten 15
Thyristor Ua während eines Zeitintervalls von 200 μ5
zugeführt werden kann. Während des Zeitintervalls von
200 μ5 erreicht der Spannungsabfall zwischen der zentralen Elektrode und der Seitenelektrode 1 und 2 im
wesentlichen —1000 V oder einen Wert, der positiv hö- 20
her als —1000 V ist, so daß die Hochenergie über den im
durchgeschalteten Zustand gehaltenen Thyristor 11a
über den Widerstand R zur Masse geleitet, so daß der
erste Thyristor 11a im durchgeschalteten Zustand während eines bestimmten Zeitintervalls, d. h. der Zeitkonstante, die durch den ersten Kondensator Ci und den 5
Widerstand R bestimmt ist, gehalten wird. Der Zeitpunkt, an dem der oben beschriebene Strom zu fließen
beginnt, ist der gleiche Zeitpunkt, an dem der erste Thyristor 11a durchgeschaltet wird und der Gleichspannungswandler 10' das Anhaltesignal 19a vom zweiten 10
monostabilen Multivibrator 19 empfängt. Das heißt, daß
dann, wenn die Werte des ersten Kondensators Ci und
des Widerstandes R in geeigneter Weise gewählt sind,
beispielsweise bei Ci =» 0,07 μΡ und R = 100 Ohm liegen, ein Haltestrom von annähernd 50 mA im ersten 15
Thyristor Ua während eines Zeitintervalls von 200 μ5
zugeführt werden kann. Während des Zeitintervalls von
200 μ5 erreicht der Spannungsabfall zwischen der zentralen Elektrode und der Seitenelektrode 1 und 2 im
wesentlichen —1000 V oder einen Wert, der positiv hö- 20
her als —1000 V ist, so daß die Hochenergie über den im
durchgeschalteten Zustand gehaltenen Thyristor 11a
und die entsprechende Spule L der ersten Plasmazünd- 'i
kerze P\ zugeführt werden kann. Das ergibt sich ohne -:j
weiteres aus der in F i g. 6 dargestellten Spannungskur- 25 7A
ve. ;''3
Darüber hinaus liegt das Anhaltesignal 19a vom zwei- ;'-.:
ten monostabilen Multivibrator 19 am Gleichspan- ·>
nungswandler 10', um die Schwingung des Gleichspan- |i
nungswandlers anzuhalten. Das Anhaltezeitintervall des 30 J:>
Gleichspannungswandlers 10' hängt von der Breite ij
(1 Millisekunde) des Anhalteimpulssignales 19a ab und 'J
ist länger als das Zeitintervall, in dem der erste Thyristor ψ
lla durchschaltet, so daß der Thyristor 11 a in den Sperr- "A
zustand zurückkehrt, nachdem der zweite Kondensator 35 .,!
Cz in ausreichendem Maße entladen ist Da die Thyristo- Jj.
fen iiä bis Πα und jeder entsprechende zweite Kon- 1
densator Ci für jeden Zylinder vorgesehen sind, kann a
eine unpassende Entladung aufgrund des Anliegens >]
elektrischer Ladungsenergie an den anderen Plasma- 40 |j
zündkerzen, die sich gegenwärtig in irgendeinem Ma- |]
schinenhub befinden, zu anderen Zeitpunkten als den "'i
Zündzeitpunkten verhindert werden. Der verschwende- %\
rische Verbrauch von Energie vom Gleichspannungs- il
wandler 10' zum ersten Kondensator Ci kann verhindert 45 ':'
werden, da die vierte Diode A der Hilfsschaltung 15 . S
vorgesehen ist Wenn die Temperatur der ersten Pias- ;j
mazündkerze P\ normal ist und die Abnahmegeschwin- j
digkeit des Spannungsabfalles über der Zündkerze P\ V
verglichen mit dem in F i g. 6 dargestellten Fall groß ist, 50 i5'
wird der erste Thyristor 11a während eines Zeitinter- *J
valls durchgeschaltet gehalten, das gleich dem in F i g. 6 vj
dargestellten Zeitintervall ist Das ist aus der Darstel- j;]
lung von F i g. 5 erkennbar. 3
Da in der oben beschriebenen Weise die erfindungs- 55 |
gemäße Plasmazündanlage mit der Hilfsschaltung ver- gj
sehen ist um jeden Thyristor während eines Zeitinter- ji
valls durchgeschaltet zu halten, das lang genug ist, um ϊ]
die Plasmazündenergie der entsprechenden Plasma- |
zündkerze zuzuführen, kann die Entladung jedes zwei- ω |
ten Kondensators selbst dann vollendet werden, wenn f.
das Abfallen der Spannung zum Beibehalten der Pias- %
maentladung anschließend an die Funkenentladung ■ %
nicht schnell auf Null erfolgt, da die Temperatur der ij
Piasmazündkerze übermäßig angestiegen ist es §j
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Plasmazündanlage für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine, bei der Plasmazündkerzen
über einen Verteiler mit der Sekundärwicklung einer Zündspule verbunden sind, deren Primärwicklung
in Reihe mit einem Unterbrecherschalter liegt, bei der jeder Zündkerze ein eigener Kondensator,
ein eigener Thyristor als Entladeschalter für den Kondensator, eine eigene im Entladeweg des Kondensators
angeordnete Induktivität zugeordnet ist und alle Kondensatoren von einem Gleichspannungswandler
aufgeladen werden und bei der in der Zündkerze zunächst ein Zündfunke erzeugt wird,
wenn der Stromfluß durch die Primärwicklung unterbrochen wird, und anschließend der erzeugte
Zündfunke int°nsiviert und verlängert wird, wenn beim Leitendwsrden des entsprechenden Thyristors
sich der zugeordnete Kondensator über die Induktivität unmittelbar in die Zündkerze entlädt, dadurch
gekennzeichnet, daß eine das Durchschaltintervall der Thyristoren (11a bis Wd) verlängernde
Hilfseinrichtung (15) zwischen dem Gleichspannungswandler (10') und den Thyristoren (11a bis
Wd) angeordnet ist, die jeweils durch Verlängerung des Durchschaltintervalls der Thyristoren (11a bis
1 id)eine vollständige Entladung der Kondensatoren
(Ci) in die zugehörigen Zündkerzen (P\ bis P4) sicherstellt.
2. Plasmazündanlage i.ach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hilfseinrichtung (15) enthält:
a) einen Kondensator (Q), der parallel zu den den Zündkerzen (P\ bis P4) zugeordneten Kondensatoren
(Ci) mit dem Gleichspannungswandler (10') verbunden ist, und
b) einen Widerstand (R), der zwischen den Kondenator (Ci) und die Thyristoren (ta bis itd) geschaltet
ist und eine Zeitkonstante für die Entladung des Kondensators (C\) erzeugt derart, daß
der Entladestrom größer als der einen Thyristor (11a bis Hc^ leitfähig haltenden Haltestrom ist
3. Plasmazündanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfseinrichtung (15) umfaßt:
a) eine erste Diode (Di), die mit dem Gleichspannungswandler
(10') verbunden ist,
b) eine zweite Diode (Dt), die zwischen die erste Diode (D3) und den Kondensatore (Ci) geschaltet
ist, wobei der Widerstand (R) der zweiten Diode (D4) parallel liegt.
4. Plasmazündanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Triggerimpulsgenerator
(16 bis 19), der einen ersten Triggerimpuls erzeugt und der Reihe nach an die Steuereingänge
jeweils eines der Thyristoren (11a bis Wd) legt, um diese entsprechend der Zündfolge durchzuschalten,
und außerdem einen zweiten Triggerimpuls an den Gleichspannungswandler (10') abgibt, um die Tätigkeit
des Gleichspannungswandlers (10') zu unterbrechen, wobei die Impulsbreite des zweiten Triggerimpulses
größer als die des ersten Triggerimpulses ist.
5. Plasmazündanlage nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Triggerimpulsgenerator (16 bis 19) enthält:
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1981085523U JPS57198372U (de) | 1981-06-12 | 1981-06-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3221990A1 DE3221990A1 (de) | 1982-12-30 |
DE3221990C2 true DE3221990C2 (de) | 1986-09-11 |
Family
ID=13861259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3221990A Expired DE3221990C2 (de) | 1981-06-12 | 1982-06-11 | Plasmazündanlage für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4433669A (de) |
JP (1) | JPS57198372U (de) |
DE (1) | DE3221990C2 (de) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6060270A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-06 | Hitachi Ltd | 高エネルギ点火装置 |
US4996967A (en) * | 1989-11-21 | 1991-03-05 | Cummins Engine Company, Inc. | Apparatus and method for generating a highly conductive channel for the flow of plasma current |
US5619959A (en) * | 1994-07-19 | 1997-04-15 | Cummins Engine Company, Inc. | Spark plug including magnetic field producing means for generating a variable length arc |
US5555862A (en) * | 1994-07-19 | 1996-09-17 | Cummins Engine Company, Inc. | Spark plug including magnetic field producing means for generating a variable length arc |
US5704321A (en) * | 1996-05-29 | 1998-01-06 | The Trustees Of Princeton University | Traveling spark ignition system |
TW505734B (en) | 1999-06-16 | 2002-10-11 | Knite Inc | Add-on unit to conventional ignition systems to provide a follow-on current through a spark plug |
TW505732B (en) | 1999-09-15 | 2002-10-11 | Knite Inc | Long-life traveling spark ignitor and associated firing circuitry |
MXPA02002941A (es) | 1999-09-15 | 2003-07-14 | Knite Inc | Circuitos electronicos para aparatos generadores de plasma. |
JP3665641B2 (ja) * | 2003-02-27 | 2005-06-29 | 株式会社東芝 | 放送受信回路、放送受信装置及び放送受信方法 |
ATE535972T1 (de) | 2005-04-19 | 2011-12-15 | Knite Inc | Verfahren und vorrichtung zum betrieb einer traveling-spark-zündvorrichtung bei hohem druck |
CA2515750C (en) * | 2005-08-10 | 2014-06-03 | Jonathan Jonny Melic | Locking and lifting mechanism for safety fence support post |
DE102007024090A1 (de) * | 2007-05-22 | 2008-11-27 | Diener, Christof, Dipl.-Ing. | Plasmabehandlungsvorrichtung |
AT507748A1 (de) * | 2008-12-16 | 2010-07-15 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg | Zündeinrichtung |
US8528531B2 (en) * | 2009-02-18 | 2013-09-10 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ignition apparatus of plasma jet ignition plug |
JP5425575B2 (ja) * | 2009-09-18 | 2014-02-26 | ダイハツ工業株式会社 | 火花点火式内燃機関の燃焼状態判定方法 |
EP2737201A1 (de) | 2011-07-26 | 2014-06-04 | Knite, Inc. | Zündvorrichtung mit beweglichen funken |
US20140109886A1 (en) * | 2012-10-22 | 2014-04-24 | Transient Plasma Systems, Inc. | Pulsed power systems and methods |
US9617965B2 (en) | 2013-12-16 | 2017-04-11 | Transient Plasma Systems, Inc. | Repetitive ignition system for enhanced combustion |
WO2019144037A1 (en) | 2018-01-22 | 2019-07-25 | Transient Plasma Systems, Inc. | Resonant pulsed voltage multiplier and capacitor charger |
EP3732703B1 (de) | 2018-01-22 | 2022-08-31 | Transient Plasma Systems, Inc. | Induktiv gekoppelter gepulster hochfrequenzspannungsvervielfacher |
US11629860B2 (en) | 2018-07-17 | 2023-04-18 | Transient Plasma Systems, Inc. | Method and system for treating emissions using a transient pulsed plasma |
EP3824223B1 (de) | 2018-07-17 | 2024-03-06 | Transient Plasma Systems, Inc. | Verfahren und system zur behandlung von kochrauchemissionen mithilfe eines transienten gepulsten plasmas |
EP3966845A4 (de) | 2019-05-07 | 2023-01-25 | Transient Plasma Systems, Inc. | Gepulstes nicht-thermisches atmosphärisches druckplasmaverarbeitungssystem |
WO2022187226A1 (en) | 2021-03-03 | 2022-09-09 | Transient Plasma Systems, Inc. | Apparatus and methods of detecting transient discharge modes and/or closed loop control of pulsed systems employing same |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4122816A (en) * | 1976-04-01 | 1978-10-31 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Plasma igniter for internal combustion engine |
AT384862B (de) * | 1979-10-01 | 1988-01-25 | Jenbacher Werke Ag | Zuendeinrichtung fuer mehrzylindrige brennkraftmaschinen |
-
1981
- 1981-06-12 JP JP1981085523U patent/JPS57198372U/ja active Pending
-
1982
- 1982-06-07 US US06/386,781 patent/US4433669A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-06-11 DE DE3221990A patent/DE3221990C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS57198372U (de) | 1982-12-16 |
US4433669A (en) | 1984-02-28 |
DE3221990A1 (de) | 1982-12-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3221990C2 (de) | Plasmazündanlage für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine | |
DE3221885C2 (de) | Plasma-Zündsystem für eine mehrere Zylinder aufweisende Brennkraftmaschine | |
DE3137239C2 (de) | Plasmazündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine | |
DE2436698C3 (de) | Schaltungsanordnung für eine Zündeinrichtung einer Brennkraftmaschine | |
DE102007000052B4 (de) | Mehrfachfunkenzündungssystem für eine Brennkraftmaschine | |
DE2517940C2 (de) | Kondensatorzündsystem für Brennkraftmaschinen mit ferromagnetischer Resonanz | |
DE19824254C2 (de) | Ionenstrom-Detektionsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor | |
DE2444242B2 (de) | Zuendsystem fuer eine brennkraftmaschine | |
DE4230200A1 (de) | Zuendvorrichtung fuer eine brennkraftmaschine | |
DE3137240A1 (de) | Plasma-zuendanlage | |
WO2012130649A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur verlängerung der brenndauer eines von einer zündkerze gezündeten funkens in einem verbrennungsmotor | |
DE3107301C2 (de) | Plasmastrahl-Zündsystem für Brennkraftmaschinen | |
EP0147613A2 (de) | Zündkerze für eine Brennkraftmaschine | |
DE3513422C2 (de) | Zündanlage für Brennkraftmaschinen | |
DE4116298A1 (de) | Zuendgeraet fuer einen verbrennungsmotor | |
EP0827569B1 (de) | Induktive zündeinrichtung | |
DE2547397C2 (de) | Elektronisches Zündsystem für Brennkraftmaschinen | |
EP2820728B1 (de) | Funkenstreckenanordnung | |
EP3436686B1 (de) | Zündvorrichtung zum zünden eines luft-kraftstoffgemisches in einem brennraum | |
DE2648517C2 (de) | Überwachungsschaltung für eine zu einer Brennkraftmaschine gehörende Zündeinrichtung | |
DE3404245A1 (de) | Hochspannungs-generatorschaltung fuer ein kraftfahrzeugzuendsystem | |
DE2531278C3 (de) | Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen | |
DE2047152A1 (de) | Einrichtung zur Steuerung eines elek taschen Impuls oder Funkengenerators | |
DE102008041085A1 (de) | Plasmazündsystem für eine Brennkraftmaschine | |
DE2131762C3 (de) | Zündsteuerkreis |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: ISHIKAWA, YASUKI ENDO, HIROSHI, YOKOSUKA, KANAGAWA, JP SONE, MASAZUMI, TOKIO/TOKYO, JP IMAI, IWAO, YOKOSUKA, KANAGAWA, JP |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |