DE1464049B2 - Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen - Google Patents
Zündeinrichtung für BrennkraftmaschinenInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung für tung benötigt mindestens 3, normalerweise jedoch
Brennkraftmaschinen mit einer Zündspule mit 4 Transistoren und erzeugt pro Zündung mehrere
Primär- und Sekundärwicklung, einem mit der Zündimpulse, so daß darüber hinaus die Transistoren
Brennkraftmaschine synchron arbeitenden Zündver- erheblich stärker ausgelegt sein müssen, als für einen
teiler zum aufeinanderfolgenden Verbinden der 5 einmaligen Zündimpuls.
Zündkerzen mit der Sekundärwicklung der Zünd- Eine weitere, unter Verwendung eines Halbleiterspule
und einem Schalttransistor, dessen Emitter- Schaltelementes arbeitende Zündanlage ist in dem
Kollektorstrecke zwischen eine elektrische Energie- französischen Patent 1 300 213 beschrieben. Diese
quelle und die Primärwicklung der Zündspule ge- Zündeinrichtung verwendet einen sogenannten Thyschaltet
ist und dessen Basis von dem synchron mit io ristor zum Anschalten der Primärwicklung der Zünddem
Zündverteiler arbeitenden Unterbrecher Steuer- spule an eine Batterie im Moment der Zündung. Ein
impulse zugeführt werden. solcher Thyristor hat jedoch den Nachteil, daß er
Im Hinblick auf die immer stärker steigenden An- auch nach Abklingen des beispielsweise von einer
forderungen an eine sich über längere Zeiträume Unterbrechereinrichtung bzw. auch auf magnetierstreckende
Betriebssicherheit bei Kraftfahrzeugen 15 schem Wege erzeugten Zündimpulses weiter durchist
der die Zündung betreffende Bereich besonders geschaltet bleibt und erst durch Umpolung des an
wichtig. Zwar werden Zündeinrichtungen angestrebt, seinen Hauptelektroden anliegenden Potential gedie
ohne Instandhaltung bis zu annähernd 160000 km sperrt werden kann. Zu diesem Zweck ist in Reihe
störungsfrei arbeiten, die üblichen gängigen Zünd- mit der Primärwicklung der Zündspule und des Thysysteme
erreichen dieses Ziel jedoch bei weitem nicht. 20 ristors noch die eine Teilwicklung eines sogenannten
Abgesehen von der zu kurzen Lebensdauer von etwa Spar- bzw. Autotransformators geschaltet, während
16 000 km weisen die bekannten Zündsysteme auch die andere Teilwicklung des Spartransformators in
noch andere Nachteile auf, beispielsweise eine be- Reihe mit einem Kondensator den beiden Hauptmerkenswerte Abnahme der Zündenergie bei hohen elektroden des Thyristors parallel geschaltet ist. Be-Motordrehzählen,
einen geringen elektrischen Wir- 25 kommt der Thyristor einen Schaltimpuls von einer
kungsgrad bei niedrigen Motordrehzahlen, unzurei- unterbrecherähnlichen, auf magnetischer Basis arbeichende
Energiereserven zum Zünden teilweise ver- tenden Impulsspannungsquelle zugeleitet, so schaltet
schmutzter Zündkerzen und schließlich ein uner- er durch und legt die Primärwicklung der Zündspule
wünscht großer Stromverbrauch bei stehendem Mo- über die erste Teilwicklung des Spartransformators
tor und eingeschalteter Zündung. Gerade dieser letzte 30 an Batteriespannung. Dadurch ändert sich der Ma-Nachteil
bedeutet, daß die einzelnen Teile der Zünd- gnetisierungszustand des Spartransformatorkerns
einrichtung für eine wesentlich höhere Verlust- schlagartig und fällt in einen bestimmten Sättigungsleistung ausgelegt sein müssen, als an sich erforder- zustand, wobei in der zweiten Teilwicklung des Spärlich
ist. transformators eine Gegenspannung induziert wird,
Zwar sind bereits viele Versuche durchgeführt 35 die in dem Kreis Kondensator, Thyristor und zweite
worden, um die bei üblichen Zündeinrichtungen auf- Spartransformatorwicklung einen solchen Strom
tretenden Probleme zu lösen; dabei sind Zünd- treibt, daß schließlich der Kondensator umgeladen
systeme entwickelt worden, die bei einem oder men- wird und, da er ja parallel zum Thyristor liegt, diesen
reren dieser Nachteile Verbesserungen bringen. Es sperrt. Der Thyristor ist dann bis zum nächsten Einist
jedoch kein Zündsystem bekannt, mit dem auch 40 treffen eines Zündimpulses ausgeschaltet, wodurch
nur annähernd eine Lösung aller dieser Probleme sich der Kondensator über Spartransformator und
erreicht wird, obwohl die meisten transistorisierten Primärwicklung der Zündspule wieder auf seinen ur-
oder mit Festkörper-Schaltelementen ausgerüsteten sprünglichen Ladungszustand umladen kann und da-Zündsysteme
schon eine wesentlich verbesserte Be- durch gleichzeitig den alten Magnetisierungszustand
triebssicherheit aufweisen. 45 des Spartransformators wiederherstellt. Nachteilig bei
Bei gewissen transistorisierten Zündeinrichtungen dieser Anordnung ist, daß in dem Hauptkreis yon
sind die Lebensdauer und die Zündleistung bei hoher der Fahrzeugbatterie über den Thyristor zur Zünd-Motordrehzahl
verbessert, dies erfolgt jedoch häufig spule noch die Induktivität der ersten Teilwicklung
auf Kosten einer bedeutenden Zunahme des mitt- des Spartransformators eingeht, wodurch die Anleren
Stromverbrauchs. Bei den meisten Zünd- 50 Stiegssteilheit für den Ladestrom der Zündspule hereinrichtungen,
einschließlich der heute bekannten abgesetzt ist, und daß außerdem der Thyristor nicht
transistorisierten Zündsysteme, erreicht die Strom- durch entsprechende Sperrimpulse an seiner Steuerstärke durch die Primärwicklung der Zündspule die elektrode in den Sperrzustand gesteuert werden kann,
gewünschte Höhe früher, als das bei niedrigen Motor- sondern zu diesem Zweck Energie aus dem Hauptdrehzahlen
erforderlich ist, während bei hohen Mo- 55 kreis entnommen werden muß und dazu eine besontordrehzahlen
nicht genügend Zeit für einen ausrei- dere Kunstschaltung nötig ist.
chenden Stromaufbau in der Primärwicklung zur Weiterhin ist in der USA.-Patentschrift 3 150 285
Verfügung steht. in Verbindung mit einer transistorisierten Zünd-
So ist aus der französischen Patentschrift 1 337 608 anlage eine Schaltungsanordnung vorgeschlagen, bei
eine transistorisierte Zündeinrichtung bekannt, bei 60 welcher im Basiskreis des Transistors ein Schaltkern
welcher die Primärwicklung der Zündspule in Reihe mit rechteckiger Magnetisierungsschleife liegt, durch
mit der Emitter-Kollektorstrecke eines Transistors an den bei entsprechender Dimensionierung im Zeiteine
Batterie geschaltet ist. Die der Basis zugeleiteten punkt der Zündung zwei verschiedene Magnetflüsse
Zündimpulse werden dabei von einer Multivibrator- in entgegengesetzter Richtung fließen. Wird durch
schaltung erzeugt. Bei dieser Zündeinrichtung hat der 65 den Unterbrecher dann der eigentliche Basis-Steuervon
der Brennkraftmaschine gesteuerte Unterbrecher kreis wieder geöffnet, überwiegt sofort der andere
lediglich die Aufgabe, den Multivibrator anzuschal- Magnetfluß und induziert eine der ursprünglichen
ten und zum Schwingen zu veranlassen. Die Schäl- Basis-Steuerspannung entgegengesetzte Spannung, so
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daß der Transistor sehr schnell in seinen Sperrzu- zustand dient und in deren Stromkreis der Unterstand
getrieben wird. Dadurch ergibt sich eine sehr brecher geschaltet ist. Die Unterbrechung dieses
hohe Ausgangsspannung an der Sekundärwicklung Stromkreises oder die Verminderung der Vorspander
Zündspule, da der Strom durch die Primärwick- nung schaltet dann den Transistor in seinen Leitungslung
rasch unterbrochen wird. Diese Anordnung 5 zustand.
weist eine völlig andere Wirkungsweise und einen In dem Ausführungsbeispiel sind weiterhin auf
anderen Aufbau (andere Anordnung der Wicklun- dem Schaltkern eine zweite und eine dritte Wicklung
gen, unterschiedlicher Wicklungssinn) auf, außerdem aufgebracht, von denen die zweite Wicklung mit der
liegt ihr eine andere Aufgabe als der vorliegenden Basis des Transistors verbunden ist und die dritte
Erfindung zugrunde, die unter anderem eine Zünd- io Wicklung zwischen den einen Pol der elektrischen
einrichtung schaffen soll, bei der die erzeugte Zünd- Energiequelle und den Kollektor des Transistors
energie von der jeweiligen Drehzahl der Brennkraft- parallel zur Primärwicklung der Zündspule geschaltet
maschine unabhängig ist und bei der weiterhin keine ist und den Schaltkern auf seinen zweiten Sättigungsoder nur eine sehr geringe Verlustleistung bei Still- zustand bringt und hinsichtlich der mit der Basis des
stand des Motors und eingeschalteter Zündung auf- 15 Transistors verbundenen Wicklung in positiver Rücktreten
soll. kopplungsrichtung gewickelt ist. Durch diese in posi-
Die Erfindung besteht bei der eingangs genannten tiver Rückkopplungsrichtung mit der Basissteuer-Zündeinrichtung
darin, daß im Basis-Steuerkreis des wicklung angeordnete zweite Wicklung auf dem
Schalttransistors ein ferromagnetischer Schaltkern Schaltkern vermag der in seinen leitenden Zustand
angeordnet ist, der in zwei Sättigungszustände ma- 20 geschaltete Transistor den Schaltkern in seinen zweignetisierbar
ist und jeweils beim Öffnen der Unter- ten Sättigungszustand zu überführen. Wenn der
brecherkontakte an die Basis des Schalttransistors Schaltkern diesen gesättigten Zustand erreicht hat,
einen Einschaltimpuls abgibt, dessen Dauer von der ist die Rückkopplung unzureichend, um den leiten-Drehzahl
der Brennkraftmaschine unabhängig und den Zustand des Transistors weiter aufrechtzuerhallediglich
von der Umschaltgeschwindigkeit des 25 ten; die Primärwicklung der Zündspule wird stromlos
Schaltkerns von dem einen Sättigungszustand in den und erzeugt dadurch in der Sekundärwicklung die
anderen bestimmt ist. Zündspannung.
Die Erfindung verbessert die bekannten transisto- Ist der Stromkreis, in welchem sich der von der
risierten Zündeinrichtungen erheblich, und zwar da- Maschine angetriebene Unterbrecher befindet und
durch, daß sie eine im wesentlichen konstante Auf- 30 der den sättigbaren Schaltkern auf den ursprüngladezeit
für die Primärwicklung der Zündspule un- liehen Sättigungszustand vorspannt, wiederhergestellt
abhängig von der Motordrehzahl schafft. Diese kon- oder ist die Vorspannung auf diese Sättigungsrichstante
Aufladezeit ist groß genug, um die Primär- tung in anderer Weise wiederhergestellt, so wird der
wicklung bei allen Motordrehzählen genügend zu Schaltkern in seinen ursprünglichen Magnetisierungsladen, so daß eine ausreichende Ausbildung der 35 zustand zur Einleitung eines neuen Zündzyklus zuZündspannung
in der Sekundärwicklung der Zünd- rückgeführt.
spule gewährleistet ist. Erreicht wird dies durch eine Abgesehen von der schon erwähnten Möglichkeit,
praktisch direkte Verbindung der elektrischen Ener- den sättigbaren Schaltkern durch Schließen der Untergiequelle
mit der Primärwicklung der Zündspule brecherkontakte wieder in seinen ursprünglichen
während des Zündzeitpunktes, ohne daß ein weiterer 4° Sättigungszustand zurückzuführen, kann dies auch
Widerstand in Reihe geschaltet ist. Vorteilhaft ist da- noch durch die Spannung geschehen, die in der
bei die geringe Stromentnahme der vorliegenden Primärwicklung der Zündspule in dem Augenblick
Zündeinrichtung bei Stillstand des Motors und ein- induziert wird, in welchem der Transistor durch
geschalteter Zündung (nur etwa V10 A), der hohe Steuerung in den Sperrzustand diese Primärwicklung
elektrische Wirkungsgrad (Stromentnahme bei Leer- 45 stromlos macht. Als Folge hiervon kann sich dann
lauf nur etwa V10 A), keine Verlustleistung bei hohen eine wiederholte Funkenbildung bei der vorliegenden
Drehzahlen und überhaupt die Tatsache, daß die Anordnung ergeben. Dies soll aber hier vermieden
Zündspule, der verwendete Schalttransistor und die werden. Soll eine wiederholte Funkenbildung an den
übrigen Einzelteile der vorliegenden Zündeinrichtung Zündkerzen während eines Zündzeitraumes verhinnur
für eine sehr geringe Verlustleistung ausgelegt 50 dert werden, empfiehlt es sich, Schaltungsmittel mit
sein müssen. der Primärwicklung der Zündspule und dem sättig-
Bei der Erfindung wird im Gegensatz zu der Schal- baren Schaltkern so zu koppeln, daß das Zurücktung
der französischen Patentschrift 1 300 213 ein gehen des sättigbaren Schaltkernes auf seinen urTransistor
benutzt, um die Erregung der Primärwick- sprünglichen Sättigungszustand durch die in der
lung der Zündspule von der Batterie des Kraftfähr- 55 Primärwicklung der Zündspule induzierte Spannung
zeuges zu steuern. Der Basis-Steuerkreis des Tran- verhindert wird. Dies kann beispielsweise durch eine
sistors steht dabei unter der Kontrolle eines sättig- Diode oder ein sonstiges asymmetrisches Schaltbaren
Schaltkems. Dieser sättigbare Schaltkern ist element geschehen, welches die Spannung oder den
normalerweise auf einen Sättigungszustand durch durch sie erzeugten Strom daran hindert, an den
einen Stromkreis vorgespannt, der periodisch unter- 60 Wicklungen des sättigbaren Schaltkernes aufzutreten,
brachen werden kann oder der periodisch diese Vor- Die Diode kann auch so geschaltet sein, daß die
spannung synchron mit dem Betrieb des Motors ver- durch die Erregung der Wicklungen entstehenden
mindert. Dies geschieht nach einem bevorzugten Magnetisierungseffekte einander kompensieren, so
Ausführungsbeispiel der Erfindung dadurch, daß auf daß nur ein kleiner Nutzmagnetisierungseffekt in dem
dem Schaltkern eine erste, mit der elektrischen 65 sättigbaren Schaltkern auftritt. Unter diesen UmEnergiequelle
(Fahrzeugbatterie) verbundene Wick- ständen muß dann der sättigbare Schaltkern zur Einlung
aufgebracht ist, die zum Vormagnetisieren des leitung des nächsten Zündzyklus durch Schließen der
Schaltkems in Richtung auf den ersten Sättigungs- Unterbrecherkontakte auf seinen ursprünglichen
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Sättigungszustand zurückgeführt werden, wodurch läufer 14 eines Verteilers 16 verbunden. Dieser Verdie
normale Vorspannung an den Schaltkern wieder teilerläufer 14 verbindet nacheinander mehrere Zündangelegt
ist. Die Verwendung einer Diode garantiert kerzen 17 mit der Sekundärwicklung 12 der Zündsomit
mit Sicherheit, daß die Zündeinrichtung nach spule 10 durch die Leitung 13 und weiter durch die
der Erfindung nur einen einzigen Zündfunken pro 5 Leitungen 18, 19, 20, 21, 22 und 23.
Zündzyklus erzeugt und verhindert somit sich wieder- Die Primärwicklung 11 der Zündspule 10 ist mit
Zündzyklus erzeugt und verhindert somit sich wieder- Die Primärwicklung 11 der Zündspule 10 ist mit
holende Funkenbildung. einem Ende durch Leitungen 31, 28 mit dem nega-
Die Zündeinrichtung nach der Erfindung ermög- tiven Pol 26 einer elektrischen Energiequelle, beilicht
auch bei schwankender Batteriespannung, bei- spielsweise der Batterie 27 eines Kraftfahrzeuges, und
spielsweise bei ungenügendem Ladezustand, eine io mit dem anderen Ende mit dem Kollektor 32 des als
konstante Aufladezeit für die Primärwicklung der Schaltelement verwendeten Transistors 33 verbunden.
Zündspule. Dazu müssen die Kerngrößen des die Der Emitter 34 des Transistors 33 ist durch Leitun-Vorspannung
des Schaltkerns erzeugenden Strom- gen 38, 37 und 36 mit dem positiven Pol 35 der
kreises, so gewählt werden, daß der Schaltkern bei Batterie 27 verbunden.
Beginn eines Zündzyklus nicht auf seinen vollen 15 Im Steuerkreis des Transistors 33 befindet sich ein
Sättigungszustand vorgespannt ist. Es kann nämlich sättigbarer Schaltkern 41, der die in F i g. 2 in Form
gezeigt werden, daß die Zeit, die notwendig ist, um einer Kysteresisschleife dargestellten Magnetisierungsden
Schaltkern in seinem Sättigungszustand zu eigenschaften hat und die Leitfähigkeit des Tranbringen,
der Kraftzuflußzunahme, durch welche der sistors 33 steuert. Der sättigbare Schaltkern 41 trägt
Kern in seine Sättigungszustände geschaltet wird, 20 eine erste Wicklung 42, deren durch einen Punkt
direkt und der Batteriespannung umgekehrt propor- markierter Anschluß über Leitungen 43, 40, 36 und
tional ist. Befindet sich der Kern nicht in seinem einen Widerstand 44 mit dem positiven Pol 35 der
vollen Sättigungszustand, so werden Änderungen in Batterie 27 verbunden ist. Der andere Anschluß der
der Batteriespännung automatisch ausgeglichen, da Wicklung 42 ist über eine Leitung 45 mit dem Konbei
größer werdender Batteriespannung die Vorspan- 25 takt 46 eines Unterbrechers 47 verbunden, dessen
nung des sättigbaren Schaltkerns ebenfalls anwächst; anderer Kontakt 48 durch den Unterbrecherhebel 51
zusammen mit dem proportional zunehmenden Kraft- des Unterbrechers 47 mit der Leitung 31 verbunden
fluß, durch welchen der Schaltkern umgeschaltet ist. Der Unterbrecher 47 ist normalerweise geschloswird.
Andererseits wird, wenn die Batteriespannung sen; seine beiden Kontakte 46, 48 werden periodisch
unter ihren Normalwert sinkt, die umgekehrte 30 durch einen Nocken 54 getrennt, der einen mit dem
Situation vorherrschen. Die vorliegende Zündeinrich- Unterbrecherhebel 51 verbundenen Stößel 55 betung
weist somit ungeachtet der Schwankung der tätigt. Der Nocken 54 arbeitet synchron mit dem
Batteriespannung eine konstante Schaltzeit für den Verteilerläufer 14, wie durch die gestrichelte Linie 56
Schaltkern und somit eine konstante Ladezeit für die angedeutet, und ist so angeordnet, daß der UnterPrimärwicklung der Zündspule auf. 35 brecher 47 öffnet, kurz bevor der Verteilerläufer 14
Weitere Einzelheiten der Erfindung sowie Aufbau mit den Leitungen 18 bis 23 des Verteilers 16 in
und Wirkungsweise werden im folgenden an Hand Kontakt kommt.
der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele Außer der Wicklung 42 sind auf dem sättigbaren
näher erläutert. Es zeigt Schaltkern 41 noch eine zweite Wicklung 61 und
F i g. 1 das elektrische Schaltbild eines ersten Aus- 40 eine weitere Wicklung 65 aufgebracht. Der mit einem
führungsbeispiels der Zündeinrichtung nach der Er- Punkt versehene Anschluß der Wicklung 61 ist über
findung, eine Leitung 62 mit der Leitung 31 verbunden. Der
Fig. 2 die Hysteresisschleife des sättigbaren andere Anschluß der Wicklung 61 liegt über eine
Schaltkerns in der Schaltung nach Fig. 1, Leitung 63 an der Zündspule 10 bzw. am Kollektor
F i g. 3 eine Abwandlung der Schaltung nach 45 32 des Transistors 33. Die Wicklung 61 überbrückt
Fig.l, durch die wiederholte Funkenbildung ver- die Primärwicklung 11 der Zündspule und liegt zu
hindert wird, dieser parallel, so daß sich der von dem Transistor
Fig. 4 das elektrische Schaltbild eines zweiten 33 kommende Strom auf beide im entsprechenden
Ausführungsbeispiels der Zündeinrichtung nach der Verhältnis aufteilt. Die dritte im Steuerkreis des
Erfindung, 50 Transistors 33 liegende Wicklung 65 dient gleich-
F i g. 5 das elektrische Schaltbild eines dritten zeitig als Rückkopplungswicklung und ist mit ihrem
Ausführungsbeispiels der Zündeinrichtung ähnlich durch einen Punkt gekennzeichneten Anschluß mit
der Schaltung nach F i g. 4 ohne Darstellung des der Basis 67 des Transistors 33 verbunden; der anVerteilers,
dere Anschluß liegt über Leitungen 68, 72 und 38
F i g. 6 das elektrische Schaltbild eines vierten 55 und einem Widerstand 71 am Emitter 34 des Tran-Ausführungsbeispiels
der Zündeinrichtung nach der sistors.
Erfindung, ebenfalls unter Weglassen des Verteilers, Parallel zur Primärwicklung 11 liegt weiterhin ein
Erfindung, ebenfalls unter Weglassen des Verteilers, Parallel zur Primärwicklung 11 liegt weiterhin ein
Fig. 7 das elektrische Schaltbild eines weiteren Kondensator 73, der dazu bestimmt ist, ein zu
Ausführungsbeispiels der Erfindung und schnelles Anwachsen der in der Primärwicklung 11
F i g. 8 die Hysteresisschleife eines anderen sättig- 60 induzierten Gegenspannung, die dann entsteht, wenn
baren Schaltkerns, der bei dem Ausführungsbeispiel der Transistor 33 sperrt und das in der Primärwicknach
F i g. 7 oder bei irgendeinem der anderen Aus- lung erzeugte Magnetfeld zusammenbricht, zu verführungsbeispiele
der Erfindung verwendet werden hindern. Dies schafft eine Sicherung für den Trankann,
sistor gegenüber Gegenspannungen, die so hoch sein
In dem Schaltbild nach Fig. 1 ist mit 10 eine 65 können, daß sie unter Umständen zu seiner Zerstö-Zündspule
mit einer Primärwicklung 11 und einer rung führen.
Sekundärwicklung 12 bezeichnet. Die Sekundärwick- Um die Wirkungsweise der Zündeinrichtung nach
lung 12 ist durch eine Leitung 13 mit dem Verteiler- F i g. 1 zu erklären, sei von einem Moment ausge-
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gangen, bei welchem die Unterbrecherkontakte 46 läufer 14 und einer der Leitungen 18 bis 23 des Ver-
und 48 des Unterbrechers 47 geschlossen sind, so tellers 16 einer der Zündkerzen 17 zugeführt wird,
daß ein Stromkreis über die Wicklung 42 und die Die gleichzeitig in der Primärwicklung 11 erzeugte
Batterie 27 hergestellt ist. Der Widerstand dieses Gegenspannung wirkt auch in der parallelen Wick-Stromkreises,
der durch den Widerstand 44 und den 5 lung 61 und kann, falls keine Vorsorge dagegen geohmschen
Widerstand der Wicklung 42 bestimmt ist, tronen wird, den Magnetisierungszustand des Schaltist
so bemessen, daß unter Berücksichtigung der kerns wieder zum Punkt A der Jdysteresisschleife zuAmpere-Windungszahlen
der Wicklung 42 im Schalt- rückführen, so daß, solange der Unterbrecher kern 41 ein solcher Magnetfluß erzeugt wird, daß geormet ist, sich der ZündzyKius wiedernoien kann,
dieser auf seinen negativen Sättigungszustand vor- io Das ist deshalb möglich, weil sich die Spannung
magnetisiert wird (Punkt A der Hysteresisschleife in parallel zur Primärwicklung 11 umgekehrt nat und
Fig. 2). Der Transistor 33 ist zu diesem Zeitpunkt nunmehr ein positives Potential am punktmarkierten
gesperrt, weil in der Rückkopplungswicklung 65 keine Ansctuuß der Wicklung 61 erscheint. Dasselbe posi-Spannung
induziert wird (der Kern 41 befindet sich tive Potential tritt auch am punktmarkierten Anin
seinem Sättigungszustand) und somit Emitter 34 15 schluß der Rückkopplungswicklung 65 auf, und hält
und Basis 67 auf gleichem Potential liegen. Es fließt den Transistor 33 im Sperrzustana. Sobald dann die
dann auch kein Strom durch die Primärwicklung 11 Spannung parallel zur rrimärwicklung 11 der Zündder
Zündspule und durch die Wicklung 61 des sättig- spule abnimmt, fällt der sättigbare Schaltkern 41
baren Schaltkerns 41. wieder von Punkt A auf den kemanenzpunkt B der
Fließt bei der hier benutzten Punktkennzeichnung 20 Hysteresisschleife, und der Zündzyklus kann wiederder
Strom von dem nicht markierten Anschluß in hon werden, was auch zu einer menrfacnen Funkenden
punktmarkierten Anschluß der jeweiligen Wick- bildung an den Zündkerzen führt,
lungen, so wird eine magnetische Kraft erzeugt, die Da dies unter bestimmten Umständen verhindert den Schaltkern in einen negativen Sättigungszustand werden soll, kann in der Leitung 62 der F i g. 1 eine (Punkt A der Hysteresisschleife) bringt; der umge- 25 Diode 75 angeordnet werden, wie das F i g. 3 zeigt, kehrte Stromfluß erzeugt eine magnetische Kraft, die Aufgabe dieser Diode ist es, zu verhindern, daß aer den Schaltkern in einen positiven Sättigungszustand sättigoare Schaltkern 41 vollständig durch die in der (Punkt C der Hysteresisschleife) treibt. Dementspre- Primärwicklung 11 induzierten Gegenspannung zuchend wird eine Kraftflußänderung vom negativen rückgeschaltet wird. Durch ihre Ventüwirkung verBereich in den positiven (entlang des unteren Astes 30 hindert die Diode 75 einen positiven Stromnuß in der Hysteresisschleife) eine negative Spannung an den punktmarkierten Anschluß der Wicklung 61, der einem punktmarkierten Anschluß erzeugen; umge- die Wirkung haben würde, den Schaltkern bis zum kehrt erzeugt eine Kraftflußänderung vom positiven Punkt A der Hysteresisschleife (F i g. 2) zurückzu-Bereich in den negativen eine positive Spannung an schalten. In diesem Fall fällt der Magnetisierungseinem punktmarkierten Anschluß. 35 zustand des Schaltkerns 41 nur bis zum Remanenz-
lungen, so wird eine magnetische Kraft erzeugt, die Da dies unter bestimmten Umständen verhindert den Schaltkern in einen negativen Sättigungszustand werden soll, kann in der Leitung 62 der F i g. 1 eine (Punkt A der Hysteresisschleife) bringt; der umge- 25 Diode 75 angeordnet werden, wie das F i g. 3 zeigt, kehrte Stromfluß erzeugt eine magnetische Kraft, die Aufgabe dieser Diode ist es, zu verhindern, daß aer den Schaltkern in einen positiven Sättigungszustand sättigoare Schaltkern 41 vollständig durch die in der (Punkt C der Hysteresisschleife) treibt. Dementspre- Primärwicklung 11 induzierten Gegenspannung zuchend wird eine Kraftflußänderung vom negativen rückgeschaltet wird. Durch ihre Ventüwirkung verBereich in den positiven (entlang des unteren Astes 30 hindert die Diode 75 einen positiven Stromnuß in der Hysteresisschleife) eine negative Spannung an den punktmarkierten Anschluß der Wicklung 61, der einem punktmarkierten Anschluß erzeugen; umge- die Wirkung haben würde, den Schaltkern bis zum kehrt erzeugt eine Kraftflußänderung vom positiven Punkt A der Hysteresisschleife (F i g. 2) zurückzu-Bereich in den negativen eine positive Spannung an schalten. In diesem Fall fällt der Magnetisierungseinem punktmarkierten Anschluß. 35 zustand des Schaltkerns 41 nur bis zum Remanenz-
Wird der Unterbrecher 47 jetzt geöffnet, so entfällt punkt D der Hysteresisschleife, anstatt abwärts bis
die von der Wicklung 42 herrührende magnetische zum Punkte der Hysteresisschleife zu wandern, wo
Durchflutung, und der magnetische Fluß in dem sich eine labile Stellung befindet, solange der Unter-Schaltkern
fällt vom Punkt A in F i g. 2 bis zum brecher 47 geöffnet ist. Sobald sich dann die Kon-Remanenzpunkt
B. Diese magnetische Flußänderung 40 takte 46 und 48 des Unterbrechers 47 schließen, wird
induziert in der Rückkopplungswicklung 65 am die Magnetisierung des Schaltkerns zum Punkt A der
Basisanschlußpunkt 67 ein negatives Potential, so Hysteresisschleife zurückgeschaltet, und ein erneuter
daß der Transistor in seinen leitenden Zustand ge- Zundzykius wird nur dann ablaufen, wenn sich der
bracht wird und einen Strom durch die Primärwick- Unterbrecher 47 wieder öffnet,
lung 11 der Zündspule 10 und durch die parallel zur 45 Ein anderes Ausführungsbeispiel der Zündeinrich-Primärwicklung liegende Wicklung 61 treibt. Da die- rung nach der Erfindung zeigt F i g. 4. Die in F-i g. 4 ser Strom von dem punktmarkierten Anschluß in den dargestellte Schaltung enthält im wesentlichen dienichtmarkierten Anschluß der Wicklung 61 fließt, selben Bestandteile und arbeitet auch weitgehend in wird der Schaltkern 41 weiter in Richtung auf seinen derselben Weise wie das Ausführungsbeispiel nach positiven Sättigungszustand getrieben. Diese Fluß- 50 Fig. 1. In diesem Fall ist jedoch die Primärwickänderung erzeugt weiterhin am Basisanschlußpunkt lung 11 der Zündspule 10 durch die Leitung 81 und durch die Wicklung 65 ein negatives Potential, so 36 mit dem positiven Pol 35 der Batterie verbunden, daß der Transistor auf Grund dieser Rückkopplungs- und die Wicklung 61 des Schaltkerns 41 liegt in wirkung voll in seinen leitenden Zustand durchge- Reihe mit der Primärwicklung 11 und der Emitterschaltet wird. Dabei ist der durch die Wicklung 61 55 Kollektorstrecke des Transistors 33 anstatt parallel fließende Strom groß genug, um einen magnetischen zu der Primärwicklung 11. Dabei ist die von der Fluß zu erzeugen, der den Schaltkern in seinen posi- Wicklung 61 kommende Leitung 63 mit einer Leitiven Sättigungszustand bei Punkt C bringt. tung 83 verbunden, die ihrerseits mit dem Emitter 34
lung 11 der Zündspule 10 und durch die parallel zur 45 Ein anderes Ausführungsbeispiel der Zündeinrich-Primärwicklung liegende Wicklung 61 treibt. Da die- rung nach der Erfindung zeigt F i g. 4. Die in F-i g. 4 ser Strom von dem punktmarkierten Anschluß in den dargestellte Schaltung enthält im wesentlichen dienichtmarkierten Anschluß der Wicklung 61 fließt, selben Bestandteile und arbeitet auch weitgehend in wird der Schaltkern 41 weiter in Richtung auf seinen derselben Weise wie das Ausführungsbeispiel nach positiven Sättigungszustand getrieben. Diese Fluß- 50 Fig. 1. In diesem Fall ist jedoch die Primärwickänderung erzeugt weiterhin am Basisanschlußpunkt lung 11 der Zündspule 10 durch die Leitung 81 und durch die Wicklung 65 ein negatives Potential, so 36 mit dem positiven Pol 35 der Batterie verbunden, daß der Transistor auf Grund dieser Rückkopplungs- und die Wicklung 61 des Schaltkerns 41 liegt in wirkung voll in seinen leitenden Zustand durchge- Reihe mit der Primärwicklung 11 und der Emitterschaltet wird. Dabei ist der durch die Wicklung 61 55 Kollektorstrecke des Transistors 33 anstatt parallel fließende Strom groß genug, um einen magnetischen zu der Primärwicklung 11. Dabei ist die von der Fluß zu erzeugen, der den Schaltkern in seinen posi- Wicklung 61 kommende Leitung 63 mit einer Leitiven Sättigungszustand bei Punkt C bringt. tung 83 verbunden, die ihrerseits mit dem Emitter 34
Wenn dieser Punkt erreicht ist, fällt die in der des Transistors durch eine Leitung 84, eine Diode 85
Wicklung 65 induzierte Rückkopplungsspannung auf 60 und eine Leitung 86 verbunden ist. Der Kollektor 32
Null zurück, so daß der Transistor 33 gesperrt und des Transistors ist über Leitungen 87, 31 und 28 mit
der Stromfluß in der Primärwicklung 11 und der dem negativen Pol der Batterie verbunden.
Wicklung 61 unterbrochen wird. Dadurch bricht das Auch in diesem Ausführungsbeispiel liegt der durch die Primärwicklung 11 erzeugte Magnetfeld in Kondensator 73 parallel zur Primärwicklung 11 und der Zündspule 10 zusammen und induziert in der 65 überbrückt diese. In der Leitung 91 liegt eine Diode Primärwicklung 11 eine Gegenspannung und in der 92, die so gepolt ist, daß sie einen Stromfluß vom Sekundärwicklung 12 eine hochtransformierte Zünd- negativen Pol 26 der Batterie zur Leitung 82 gespannung, die durch die Leitung 13, den Verteiler- statten würde, die mit der einen Seite der Primär-
Wicklung 61 unterbrochen wird. Dadurch bricht das Auch in diesem Ausführungsbeispiel liegt der durch die Primärwicklung 11 erzeugte Magnetfeld in Kondensator 73 parallel zur Primärwicklung 11 und der Zündspule 10 zusammen und induziert in der 65 überbrückt diese. In der Leitung 91 liegt eine Diode Primärwicklung 11 eine Gegenspannung und in der 92, die so gepolt ist, daß sie einen Stromfluß vom Sekundärwicklung 12 eine hochtransformierte Zünd- negativen Pol 26 der Batterie zur Leitung 82 gespannung, die durch die Leitung 13, den Verteiler- statten würde, die mit der einen Seite der Primär-
wicklung 11 verbunden ist. Weiterhin liegt in der Schaltung nach F i g. 4 der Widerstand 71 nicht in
Reihe mit der Wicklung 65 des Schaltkerns 41, sondern parallel zu dieser und verbindet unmittelbar die
Basis 67 des Transistors mit der Leitung 83.
Die Wirkungsweise des in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist ähnlich der
Wirkungsweise des in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels. Wenn der Unterbrecher 47 geschlossen
ist, befindet sich der Schaltkern 41 in seinem negativen Sättigungszustand, also bei Punkt A der
Hysteresisschleife in Fig. 2. Öffnet der Unterbrecher 47, sinkt die Magnetisierung des Sctialtkerns 41 bis
zum Remanenzpunkt B ab und induziert dabei in der Rückkopplungswicklung 65 einen Steuerimpuls, der
den Transistor 33 in seinen leitenden Zustand schaltet. Da der gesamte Strom durch die Primärwicklung
11 und durch den Transistor 33 nunmehr ebenfalls durch die Wicklung 61 ;des Schaltkerns 41 schließt,
wird eine noch, stärkere positive Rückkopplung mit Bezug auf. die Rückkopplungswicklung 65 bewirkt,
wodurch der Transistor 33 sehr schnell auf seinen vollen leitenden Zustand gebracht wird. Durch den
von der Wicklung 61 erzeugten Magnetfluß wird der Schaltkern 41 in seinen positiven Sättigungszustand
(Punkt C der Hysteresisschleife in Fig. 2) gebracht. Dadurch verschwindet dann die von der Rückkopplungswicklung
65 ,im Steuerkreis des Transistors 33 erzeugte Rückkopplungsspannung, und der Transistor
33 sperrt. Die Primärwicklung wird entregt, und das zusammenbrechende Magnetfeld erzeugt eine hohe
Zündspannung in der Sekundärwicklung 12.
Die in der Leitung 91 zwischen den Leitungen 31 und 82 liegende Diode verhindert dabei, daß die in
der Primärwicklung von dem zusammenbrechenden Magnetfeld induzierte Gegenspannung den sättigbaren
Schaltkern 41 zurückschaltet. Wenn der Verbindungspunkt der Leitungen 91 und 82 bei Zusammenbrechen
des Magnetfeldes im Hinblick auf Masse negativ wird, was normalerweise zu erwarten
ist, wird diese Spannung durch die dann leitende Diode 92 direkt an Masse gelegt, so daß sich .diese
Seite der Zündspule auf Erdpotential befindet. Wenn die Diode nicht vorhanden wäre und der Verbindungspunkt
der Leitungen 82 und 91 mit Bezug zur Masse negativ wird, würde der Strom von Masse zu
diesem Verbindungspunkt durch den Kollektor 32 und die Basis 67 des Transistors 33 über die Rückkopplungswicklung
65 und die Wicklung 61 zu dem Verbindungspunkt fließen, was den Schaltkern 41 zum Punkt4 in der Hysteresisschleife nach Fig. 2
zurückschalten würde. Das hätte aber :zur Folge, daß auch in dieser Schaltung, so lange wie der Unterbrecher
47 geöffnet ist, der Zündzyklus mehrfach durchlaufen werden könnte und eine wiederholte
Funkenbildung stattfinden würde. Die in der Emitterzuleitung des Transistors angeordnete Diode 85 hat
ebenfalls die Aufgabe, wiederholte Schwingungen des Zündsystems zu verhindern. Sie verhindert, daß der
von der Gegenspannung hervorgerufene Stromfluß seinen Weg über die Kollektor-Emitterstrecke des
Transistors nimmt.
In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 ist die Diode 92, die in der Schaltung nach F i g. 4 in der
Leitung 91 zwischen die. Leitungen 31 und 82.geschaltet
ist, direkt in Reihe mit der Primärwicklung 11 und den Wicklungen 61 und, 65 des sättigbaren
Schaltkerns 41 geschaltet. Außerdem liegt der Kondensator 73, anstatt die Primärwicklung 11 zu überbrücken,
nunmehr zwischen der Primärwicklung Il und der Masse führenden Leitung 31. Der Verteiler
ist in F i g. 5 nicht dargestellt, der übrige Aufbau entspricht der Schaltung der F i g. 4. In diesem Ausführungsbeispiel
wird die Diode nicht als Kurzschlußdiode zum Ableiten der durch die Gegenspannung
induzierten Ströme zur Masse benutzt, sondern ist in Sperrichtung gepolt zwischen Primärwicklung
der Zündspule und den Wicklungen 61, 65 und den Transistor 33 und verhindert dadurch einen Stromfluß
durch diese Schaltelemente. : ■
Auch das in F i g. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel
der Zündeinrichtung entspricht im wesentlichen der Schaltung der Fig. 4, mit der Ausnahme, daß
hier in Reihe mit der Wicklung 42 zwei Widerstände
96 und 97 geschaltet sind. Parallel zum Widerstand
97 liegt ein Schalter, der beim Starten geschlossen werden kann. Die Diode 92 ist durch eine Leitung
101 mit der Basis 67 des Transistors 32 verbunden und liegt an dem Verbindungspunkt von Primärwicklung
der Zündspule und Wicklung 61 des Schaltkerns und ist so gepolt, daß sie einen Stromfluß von der
Primärwicklung 11 zur Basis des Transistors verhindert, jedoch als Nebenschlußweg für einen Strom,
der von der Alasse über die Kollektor-Basisstrecke des Transistors zur Primärwicklung 11 der Zündspule
fließt, dienen kann, wenn in dieser eine Gegenspannung erzeugt wird. Dadurch fließt kein Strom
durch die Wicklungen 65 und 61, so daß der Schaltkern 41 nicht vor Schließen der Unterbrecherkontakte
auf einen negativen Sättigungszustand gebracht wird. Weiterhin ist in der Schaltung der Fig. 6 noch ein
Kondensator 103 parallel zum Unterbrecher geschaltet, um eine übermäßige Funkenbildung an diesem
zu verhindern. Selbstverständlich kann ein solcher Kondensator auch bei allen anderen Ausführungsbeispielen
!verwendet werden.. ..;.,-, ;■...-r .;:.,:.;..-
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 7 zeigt nochmals eine andere Möglichkeit, die Diode 92 zur
Unterdrückung eines sonst möglichen, sich wiederholenden Zündzyklus anzuordnen. Sie ist in diesem
Fall zwischen den Verbindungspunkt des Kollektors 32 des Transistors und der Primärwicklung der
Zündspule und den nicht punktmarkierten Anschluß der Wicklung 42 geschaltet. Der Kondensator
überbrückt Kollektor 32 des Transistors und die Wicklungen 65 und 61 und liegt parallel zu diesen.
Wird im Schaltungsbeispiel der F i g. 7 durch das zusammenbrechende Magnetfeld der Zündspule in
der Primärspule 11 eine Gegenspannung induziert, so wird diese einen Strom treiben, der über die
Kollektor-Basisstrecke des Transistors durch die Wicklungen 65 und 61 zum Pluspol der Batterie
und gleichzeitig durch die Diode 92 über die Wicklung 42 fließen wird. In diesem Fall sollte dann die
Windungszahl der Wicklung 42 größer oder gleich der Summe der Windungen der Wicklungen 65 und
61 sein, und außerdem sollte der Gesamtwiderstand der Leitung zwischen dem Punkt 106 (Verbindungspunkt von Kollektor des Transistors und Primärwicklung
der Zündspule) und der Leitung 37 über die Wicklung 42 kleiner oder gleich groß sein wie
der durch die Kollektor-Basisstrecke des Transistors und die Wicklungen 61 und 65 gebildete Widerstand.
Dann wird, wie schon erwähnt, bei Auftreten der Gegenspannung sowohl ein Strom in der Wicklung
42 als auch in den Wicklungen 61 und 65 fließen,
Claims (11)
11 12
wodurch der Schaltkern ■ in zwei entgegengesetzte 98 während des Startens geschlossen sein, so daß
Richtungen magnetisiert wird, so daß sich der Ma- nur der Widerstand 96 in Reihe, mit der Wicklung
gnetisierungseffekt praktisch gegeneinander aufhebt 42 liegt. Dadurch wird die Ladezeit der Primär-
und der Schaltkern nicht schon durch den Einfluß wicklung 11 während, des Anlaß Vorganges vergrößert
der Gegenspannung · auf seinen ersten, negativen 5 und der Arbeitspunkt F in der Hysteresisschleife. der
Sättigungszustand bei A zurückgeführt wird, sondern Fig. 8 weiter zum negativen Sättigungszustand hin
erst, wenn der Unterbrecher 47 wieder schließt. eingestellt, was .auch eine Zunahme der Kraftfluß-
Wie schon eingangs darauf hingewiesen, ist die änderung für den Schaltkern bedeutet, wenn dieser
Zeit, die erforderlich ist, um den sättigbaren Schalt- in seinen positiven Sättigungszustand umgeschaltet
kern von einem gegebenen Magnetisierungszustand ίο wird.. / ·■■■ ·■...; .,..;. ■· , . . ..;·.■ :...:..
in den Sättigungszustand zu bringen, von der Batterie- .-. Von Vorteil ist bei. allen Ausführungsbeispielen spannung abhängig, und zwar ist diese Zeit. der der Erfindung, daß die Primärwicklung 11 der.Zünd-Kraftflußänderung, welche der Schaltkern durchläuft, spule direkt über den Schalttransistor mit der Batterie direkt und der Spannung der Batterie umgekehrt 27 verbunden .ist, und keine weiteren Widerstände in proportional. Im Ausführungsbeispiel der F i g. 6 ns diesem Stromkreis angeordnet sind.· Die einzigen sind die beiden Widerstände 96 und 97 so ausgelegt, Widerstände sind somit der Widerstand der Primärdaß der von der Wicklung 42 hervorgerufene Magnet- wicklung 11 selbst, der Durchlaß widerstand ■ des fluß den Schaltkern 41 nicht in seinen vollen Sätti- Transistors 33, und gegebenenfalls, bei den :Ausgungszustand bringen kann, sondern auf ein unter- führungsbeispielen der Fig. 4bis 7, der-sehr geringe halb des Sättigungszustandes liegendes Niveau, bei- 20 Widerstand der Wicklung 61 des Schaltkerns 41. spielsweise auf .Punkt ;F der. Hysteresisschleife in Durch diese direkte Verbindung ist es auch bei sehr Fig. 8. Das Einstellendes sättigbaren Schaltkernes hohen Drehzahlen immer möglich, die Primärwickauf ein Zwischenniveau erbringt auch dann eine lung 11 der Zündspule 10 durch die Schaltwirkung konstante Ladezeit für die Primärwicklung 11'der des Schaltkerns 41 voll aufzuladen, unmittelbar beZündspule, wenn die Batteriespannung Schwankun- 35 vor dann die Zündspannungen; in der. Zündspule gen ausgesetzt ist. Das ist? ,-leicht einzusehen,, wenn erzeugt werden müssen. Diese Aufladung der Zündman davon ausgeht daß jede Zunahme der Batterie- spule ,wird: durch das Öffnen des Unterbrechers 47 spannung den Punkt F der Hysteresisschleife in eingeleitet;, die Dauer der Aufladung.ist ausschließ-Fig. 8 weiter abwärts in einen negativeren Sätti- lieh von der konstanten .Zeit, bestimmt, die der gungszustand bringen: wird. Dadurch wird auch die 30 Schaltkem. zum Durchlaufen von seinem negativen Kraftflußänderung, die der, Schaltkern durchlaufen Sättigungszustand in,, seinen, positiven benötigt; Ist muß, größer, so daß sich im Endeffekt diese beiden der Schaltkern 41 in seinem positiven Sättigungszu-Wirkungen gegenseitig aufheben und ein automa- stand angelangt, werden unmittelbar darauf dieZündtischer Ausgleich für, Änderungen in der Batterie- spannungen. durch die Zündspule erzeugt. ;.. spannung, was insbesondere bei schlechtem Lade- 35 - 'Wie. schon;erwähnt■, wird durch die Erfindung zustand Bedeutung hat, geschaffen wird. Die Auflade- eine Zündeinrichtung geschaffen, bei.·; welcher die zeit für die Primärwicklung der Zündspule 10 bleibt Primärwicklung der Zündspule nur innerhalb einer somit konstant und unabhängig von der jeweiligen kurzen konstanten Zeiteinheit. unmittelbar ,vor der Batteriespannung. Zündung aufgeladen wird, wodurch nur ein geringer
in den Sättigungszustand zu bringen, von der Batterie- .-. Von Vorteil ist bei. allen Ausführungsbeispielen spannung abhängig, und zwar ist diese Zeit. der der Erfindung, daß die Primärwicklung 11 der.Zünd-Kraftflußänderung, welche der Schaltkern durchläuft, spule direkt über den Schalttransistor mit der Batterie direkt und der Spannung der Batterie umgekehrt 27 verbunden .ist, und keine weiteren Widerstände in proportional. Im Ausführungsbeispiel der F i g. 6 ns diesem Stromkreis angeordnet sind.· Die einzigen sind die beiden Widerstände 96 und 97 so ausgelegt, Widerstände sind somit der Widerstand der Primärdaß der von der Wicklung 42 hervorgerufene Magnet- wicklung 11 selbst, der Durchlaß widerstand ■ des fluß den Schaltkern 41 nicht in seinen vollen Sätti- Transistors 33, und gegebenenfalls, bei den :Ausgungszustand bringen kann, sondern auf ein unter- führungsbeispielen der Fig. 4bis 7, der-sehr geringe halb des Sättigungszustandes liegendes Niveau, bei- 20 Widerstand der Wicklung 61 des Schaltkerns 41. spielsweise auf .Punkt ;F der. Hysteresisschleife in Durch diese direkte Verbindung ist es auch bei sehr Fig. 8. Das Einstellendes sättigbaren Schaltkernes hohen Drehzahlen immer möglich, die Primärwickauf ein Zwischenniveau erbringt auch dann eine lung 11 der Zündspule 10 durch die Schaltwirkung konstante Ladezeit für die Primärwicklung 11'der des Schaltkerns 41 voll aufzuladen, unmittelbar beZündspule, wenn die Batteriespannung Schwankun- 35 vor dann die Zündspannungen; in der. Zündspule gen ausgesetzt ist. Das ist? ,-leicht einzusehen,, wenn erzeugt werden müssen. Diese Aufladung der Zündman davon ausgeht daß jede Zunahme der Batterie- spule ,wird: durch das Öffnen des Unterbrechers 47 spannung den Punkt F der Hysteresisschleife in eingeleitet;, die Dauer der Aufladung.ist ausschließ-Fig. 8 weiter abwärts in einen negativeren Sätti- lieh von der konstanten .Zeit, bestimmt, die der gungszustand bringen: wird. Dadurch wird auch die 30 Schaltkem. zum Durchlaufen von seinem negativen Kraftflußänderung, die der, Schaltkern durchlaufen Sättigungszustand in,, seinen, positiven benötigt; Ist muß, größer, so daß sich im Endeffekt diese beiden der Schaltkern 41 in seinem positiven Sättigungszu-Wirkungen gegenseitig aufheben und ein automa- stand angelangt, werden unmittelbar darauf dieZündtischer Ausgleich für, Änderungen in der Batterie- spannungen. durch die Zündspule erzeugt. ;.. spannung, was insbesondere bei schlechtem Lade- 35 - 'Wie. schon;erwähnt■, wird durch die Erfindung zustand Bedeutung hat, geschaffen wird. Die Auflade- eine Zündeinrichtung geschaffen, bei.·; welcher die zeit für die Primärwicklung der Zündspule 10 bleibt Primärwicklung der Zündspule nur innerhalb einer somit konstant und unabhängig von der jeweiligen kurzen konstanten Zeiteinheit. unmittelbar ,vor der Batteriespannung. Zündung aufgeladen wird, wodurch nur ein geringer
Es empfiehlt sich in diesem Fall, ein Material für 40 Strom bei Stillstand des Motors und eingeschalteter
den Schaltkern 41 zu wählen, das eine ausgeprägte Zündung fließt, was einen hohen elektrischen Wir-
Anstiegsschräge . in der Hysteresisschleife hat kungsgrad bedeutet. Es tritt außerdem kein Abfall
(s. Fig. 8), damit auch bei Einstellen auf ein von Zündenergie bei hohen Motordrehzahlen auf,
Zwischenkraftflußniveau ein konstanter Arbeitspunkt weil die Zeit, die bei der vorliegenden Zündeinrich-
(F in F i g. 8) gegeben ist. Ein solcher automatischer 45 tung benötigt wird, um die Primärwicklung aüfzu-
Ausgleich für Batteriespannungsschwankungen, der laden, sehr kurz ist — sie liegt in der Größenordnung
trotzdem eine konstante Aufladezeit für die Primär-' von nur einer Millisekunde —, so daß sogar wäh-
wicklung garantiert, ist nicht an das Schaltungsbei- rend sehr hoher Drehzahlen genügend Zeit zwischen
spiel der F i g. 6 gebunden, sondern kann auch bei den einzelnen Zündzyklen besteht, um eine voll-
den anderen Ausführungsbeispielen vorgenommen 50 ständige Aufladung vorzunehmen. Darüber hinaus
werden. Dazu muß der durch die Wicklung 42 und können infolge der nur geringen Verlustleistungen
den Widerstand 44 gebildete Gesamtwiderstand die Einzelteile der Zündeinrichtung wesentlich kosten-
— der Widerstand 44 ist in der Schaltung der F i g. 4 sparender und billiger dimensioniert und bereitge-
ohnehin einstellbar dargestellt — so angepaßt wer- stellt werden,
den, daß bei Schließen des Unterbrechers nicht der 55
volle Sättigungszustand, sondern nur ein Zwischen- Patentansprüche:
kraftflußniveau im Schaltkern erreicht wird.
kraftflußniveau im Schaltkern erreicht wird.
Eine solche konstante Ladezeit durch den automatischen Ausgleich von Batteriespannungsschwan- 1. Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen
kungen ist besonders wichtig bei Einstellung der 60 mit einer Zündspule mit Primär- und Sekundär-Vorzündung
an Kraftfahrzeugen, da nur eine kon- wicklung, einem mit der Brennkraftmaschine stante Ladezeit für die Primärwicklung die einmal synchron arbeitenden Zündverteiler zum aufeineingestellte
Vorzündung für die in der Sekundär- anderfolgenden Verbinden der Zündkerzen mit wicklung erzeugten Zündspannungen auch dann auf- der Sekundärwicklung der Zündspule und einem
recht erhält, wenn die Batteriespannung Schwankun- 65 Schalttransistor, dessen Emitter-Kollektorstrecke
gen unterworfen ist. zwischen eine elektrische Energiequelle und die
In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 kann Primärwicklung der Zündspule geschaltet ist und
der dem Widerstand 97 parallel geschaltete Schalter dessen Basis von dem synchron mit dem Zünd-
verteiler arbeitenden Unterbrecher Steuerimpulse zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß im Basissteuerkreis des Schalttransistor (33) ein ferromagnetischer Schaltkern (41)
angeordnet ist, der in zwei Sättigungszustände magnetisierbar ist und jeweils beim Öffnen der
Unterbrecherkontakte (46, 48) an die Basis (67) des Schalttransistors (33) einen Einschaltimpuls
abgibt, dessen Dauer von der Drehzahl der Brennkraftmaschine unabhängig und lediglich von der
Umschaltgeschwindigkeit des Schaltkerns (41) aus dem einen Sättigungszustand in den anderen bestimmt
ist.
2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schaltkern (41)
eine erste, mit der elektrischen Energiequelle (27) verbundene Wicklung (42) aufgebracht ist, die
zum Vormagnetisieren des Schaltkerns (41) in Richtung auf den ersten Sättigungszustand
(Punkt A in F i g. 2) dient und in deren Stromkreis (45) der Unterbrecher (47) geschaltet ist.
3. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schaltkern
(41) eine zweite (65) und eine dritte Wicklung (61) aufgebracht sind, von denen die zweite
Wicklung (65) mit der Basis (67) des Transistors (33) verbunden ist und die dritte Wicklung (61)
zwischen den einen Pol (28) der elektrischen Energiequelle (27) und den Kollektor (32) des
Transistors (33) parallel zur Primärwicklung (11) der Zündspule (10) geschaltet ist und den Schaltkern
(41) auf seinen zweiten Sättigungszustand (Punkt C in F i g. 2) bringt und hinsichtlich der
mit der Basis (27) des Transistors verbundenen Wicklung (65) in positiver Rückkopplungsrichrung
gewickelt ist.
4. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der
Basis (67) des Schalttransistors (33) verbundene zweite Wicklung (65) beim Erreichen des zweiten
Sättigungszustandes (Punkt C in Fig. 2) des Schaltkernes (41) stromlos wird und den Transistor
(33) sperrt.
5. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkern (41) auf seinen ersten Sättigungszustand
(Punkt A in F i g. 2) über die erste Wicklung (42) infolge Schließens des Unterbrechers (47) und/
oder über die zweite Wicklung (61) infolge der bei Zusammenbrechen des durch die Primärwicklung
(11) aufgebauten Magnetfeldes induzierten Gegenspannung bei Sperren des Transistors
(33) rückgestellt wird.
6. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung
der Rückstellung des Schaltkerns (41) auf seinem ersten Sättigungszustand über die zweite
Wicklung (61) eine Diode (92 bzw. 75) vorgesehen ist, die die in der Primärwicklung (11) der
Zündspule (10) bei Zusammenbrechen des Magnetfeldes induzierte Gegenspannung sperrt bzw.
kurzschließt.
7. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte
Wicklung (61) des Schaltkerns (41) in Reihe zwischen Primärwicklung (11) der Zündspule
(10) und dem Emitteranschluß (34) des Transistors (33) geschaltet ist und zwischen den Verbindungspunkt
der Primärwicklung der Zündspule und der dritten Wicklung (61) und Masse eine Diode (92) zum Ableiten der induzierten
Gegenspannung geschaltet ist (F i g. 4).
8. Zündeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (92) als Sperrdiode
in Reihe mit der Primärwicklung (11) der Zündspule (10) und der dritten Wicklung (61)
geschaltet ist (F i g. 5).
9. Zündeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (92) zwischen den
Verbindungspunkt von Primärwicklung (11) und dritter Wicklung (61) des Schaltkerns und der
Basis (67) des Transistors (33) geschaltet ist (Fig. 6).
10. Zündeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (92)
zwischen Kollektor (32) des Transistors (33) und der ersten Wicklung (42) des Schaltkerns (41) geschaltet
ist (F i g. 7).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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DE1464049A1 DE1464049A1 (de) | 1969-10-30 |
DE1464049B2 true DE1464049B2 (de) | 1970-10-15 |
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ID=23595136
Family Applications (1)
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DE19651464049 Pending DE1464049B2 (de) | 1964-10-12 | 1965-10-02 | Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 |