DE2124310A1

DE2124310A1 - Zündanlage für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2124310A1
Application number: DE19712124310
Authority: DE
Inventors: Paul David; Shearer James Edward; Kokomo Ind. LeMasters (V.St.A.). P
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1970-05-18
Filing date: 1971-05-12
Publication date: 1971-12-09
Also published as: GB1289662A; FR2090106B1; US3605713A; FR2090106A1; DE2124310C3; CA923966A; JPS553538B1; DE2124310B2

Description

DlpUng. K. Walther

9 TeU 3044285

W/Vh-2744
12.5.71

G-eneral Motors Corporation, Detroit, Mich., V.St.A.

Zündanlage für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündanlage für Brennkraftmaschinen, bei der synchron zur Brennkraftmaschine Wechselstromsignale gebildet werden und ein die Primärwicklung einer Zündspule erregender Kreis in Abhängigkeit von den Halbwellen unterschiedlicher Polarität der Weohselstrorasignale ein- und ausgeschaltet wird.

Um eine ausreichende Zündspannung an den Zündkerzen einer Brennkraftmaschine zu erhalten, muss durch die Primärwicklung der Zündspule ein ausreichend grosser Strom geschickt werden. Ist dieser Erregerstrom jedoch grosser als notwendig, um die erforderliche Zündspannung zu erzielen oder wird die Primärwicklung für eine längere Zeit als erforderlich erregt,

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wo ergibt sich ein erheblicher Stromverbrauch*, der den Erregerkreis speisenden Speicherbatterie, die hierdurch in unnötiger Weise belastet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündanlage für Brennkraftmaschinen der eingangs erwähnten Art so weiter auszugestalten, dass der Erregerstromkreis der Primär·¹ wicklung nur solange geschlossen wird, bis der Strom durch die Primärwicklung eine vorgegebene Grosse zu der Zeit erreicht, bei der das Öffnen des Erregerkreises durch die Wechselstromsi&nale erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein Vorspannungskreis vorgesehen ist, der den Wechselstromsignalen eine Vorspannung zufügt, die die Wirkung der die Erregung der Primärwicklung der Zündspule veranlassenden Halbwelle der Wechselstromsignale unterstützt, und dass ein von einem vorgegebenen Strom durch die Primärwicklung

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abhängiger Kreis die Grosse der vom Vorspannt.ngskreie gelieferten Vorspannung so ändert, dass das Schliessen des Erregerkreises der Primärwicklung nur für eine solche Zeitdauer erfolgt, dass eine vorgegebene Stromstärke des Erregerstroee erreicht wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zum Ein- und Ausschalten des Erregerkreises für die Primärwicklung der Zündspule ein Scbalttransistor vorgesehen

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ist, der durch einen Steuertransistoren enthaltenden Kreis

..Vigesteuert,' dass die Steuertransistoren abhängig von Spannungsdifferenzen geschaltet werden, die durch in einer mit dem Kreis verbundenen Spule durch die Wechselstromsignale erzeugt werden, und dass ein die Stromstärke- in der Primärwicklung der Zündspule abfühlender Widerstand in einem Kreis mit einem Transistor liegt, der bei Erreichen einer vorgegebenen Stromstärke in der Primärwicklung leitend wird und einen Teil der Ladung eines Kondensators zur Masse ableitet, um die Ieitfähigke-it eines weiteren Transistors zu verringern, der die den in der Spule induzierten Wechselstromsignalen zugefügte Vorspannung steuert.

Hierbei ist es zweckmässig, einen strombegrenzenden Transistor vorzusehen, der abhängig von einer vorgegebenen, vom Widerstand abgefühlten Stromstärke in der Primärwicklung der Zündspule die Leitfähigkeit eines den Schalttransistor steuernden Transistors verringert.

In der Zeichnung sind Schaltbilder von zwei

Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung ist

Fig. 1 ein Schaltbild einer Zündanlage für Brennkraftmaschinen,

Fig. 2 ein Schaltbild einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung mit anders ausgebildetem Schalttransistor und

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Eig. 3 ein Kurvenbild, in dem die Spannung der Wechsel· Stromsignale liter der Zeit aufgetragen sind.

in den Pig. 1 und 2 haben gleiche Teile gleiche Bezugszeichen erhalten, wobei Anschlüsse an Masse einheitlich mit 5 bezeichnet sind.

Die in Fig. 1 dargestellte Zündanlage für Brennkraftmaschinen enthält eine quelle 15 zur Erzeugung von Wechselstroms ignalen, die synchron zur Brennkraftmaschine geliefert werden, eine elektrische Speicherbatterie 8 und eine Zündspule 34 mit einer Primärwicklung 35 und einer Sekundärwicklung 36. Die Anlage enthält mindestens einen Schalttransistor 10 für den Erregerstrom durch die Primärwicklung 35, der eine Basiselektrode 11, eine Kollektorelektrode 12 und eine Emitterelektrode 13 aufweist. Die Anlage enthält ferner eine Steuerimpedanz, die als veränderlicher Widerstand 14 ausgebildet sein kann. Ferner sind Steuerkreise vorgesehen, die bei jeder HaIbwelle der Wechselstromsignale d.en Schaltfcransistor 10 in den leitenden bzw. nichtleitenden Zustand schalten, wobei dieses Umschalten synchron zur Brennkraftmaschine erfolgt. Die Steuerkreise enthalten Steuertransistoren 20, 30 und 40 mit zugeordneten Kreisen, die auf eine Steuerspannung an der Steuerimpedanz 14 ansprechen, um die Grosse des E_rregerstroms durch die stromführenden Elektroden des Schalttransistors 10 zu steuern. Ferner ist ein Transistor 50 mit zugeordnetem Kreis vorgesehen, der auf die Steuerspannung ansprechend die Zeitdauer der Leitfähigkeit des Schalttransistors 10 während jeder Halbwelle der Wechsel-

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stromsignale steuert.

Die Quelle 15 für die Wechselstromsignale kann eine ■beliebige magnetische Abfühleinrichtung sein, wie sie in der ' Kraftfahrzeugindustrie üblich sind. Im Ausführungsbeispiel ist eine Einrichtung mit veränderlicher Reluktanz nach Art von Zündverteilern gewählt, die aus einem synchron zur Brennkraftmaschine umlaufenden Läufer 16 besteht, der in der Bohrung eines magnetischen Polstückes 17 in Form eines Dauermagneten angeordnet ist. Am Aussenumfang des Läufers 16 sind mit gleichem Abstand voneinander eine Reihe von Vorsprüngen entsprechend der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine vorgesehen, für die die Zündanlage bestimmt ist. Nähert sich ein Vorsprung des Läufers 16 einem Vorsprung am Polstück 17, so nimmt die Reluktanz des Magnetweges zwischen dem Polstück 17 und dem Läufer 16 ab, wodurch in einer Abfühlspule 18,die magnetisch mit dem Polstück 17 gekuppelt ist, eine Webhselspannung in der Wellenform gemäss Pig. J5 induziert wird. Beim relativen Entfernen der Vorsprünge voneinander erfolgt die aus der Kurvenform ersichtliche Abnahme der Reluktanz.

Beim Sdhliessen des beweglichen Kontakts 25 mit dem festen Kontakt 26 eines Zündschalters 24 wird ein Kreis geschlossen, in dem die Primärwicklung 35 .die stromführenden Elektroden des Schalttransistors 10,die Steuerimpedanz 14 und die Batterie β liegen, wobei der Strom von der positiven An-

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schlussquelle der Batterie 8 über die Kontakte 25 und 26 des Zündschalters 24, einen Leiter 27,- die Primärwicklung 35 der Zündspule, den Kollektor-Emitterkreis des Schalttransistors 10, die Steuerimpedanz 14 zur Masse 5und zur negativen Anschluss· klemme der Batterie 8 fliesst.

Ein von den aufeinderfolgenden Halbwellen der Wechselstromsignale der Quelle 15 abhängiger Kreis bewirkt das Umschalten des Schalttransistors 10 synchron zur Brennkraftmaschine. Dieser Steuerkreis enthält einen normalerweise leitenden UPN-Transistor 20 mit einer Basiselektrode 21, einer Kollektorelektrode 22 und einer Emitterelektrode 23, durch die der Schalttransistor IO in den leitenden Zustand geschaltet wird, um die Primärwicklung 35 zu erregen Ein Schaltkreis für den Transistor 20 vedäuft von der positiven Anschlussquelle der Batterie 8 über die Kontakte 25 und 26 des Zündschalters 24, den Leiter 27, einen strombegrenzenden Widerstand 38, einen Kollektorwiderstand 37, einen Basiswiderstand 38, den Basis-Emitterkreis des Transistors 20, einen Widerstand 39, der den Basis-Emitterkreis des Sthalttransistors 10 kurzschliesst, die Impedanz 14 zur Masse 5 und von dort zur negativen Anschlussklemme der Batterie 8. Wird die Spannung der Batterie 8 dem Basis-Emitterkreis des Transistors 20 in der richtigen Polarität zugeleitet., um einen Basis-Emitterstrom im Transistor 20 zu bewirken, so. wird dieser in seinem Kollektor-Emitterkreis leitend. Eine Vorwärtsvorspannung wird damit dem Schalttransistor

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10 zugeleitet, um diesen leitend zu machen, wodurch der Erregerkreis durch die Primäjrwicklung 35 der Zündspule geschlossen wird, der von der Batterie 3 über die Kontakte und 26, den Leiter 27, den Widerstand 29, d^en Kollektor-Emitterkreis des Transistors 2u, den Basis-Emitterkreis des Schalttransistors 10, die Impedanz 14 zur Masse 5 und von dort zur negativen Anschlussklemme der Batterie 6 fliesst. Da der Basis-Emitterkreis für den die Primärwicklung schaltenden Schalttransistor 10 über den Kollektor-Emitterkreis des Steuertransistors 20 erfolgt, wird die Primärwicklung der Zündspule ebenfalls synchron zur Brennkraftmaschine ein- und ausgeschaltet. Wird der Steuertransistor 20 nichtleitend bei jeder ausgewählten Halbwelle der Wechselstromsignale, so erfolgt ein Abschalten des Erregerkreises zur Primärwicklung. Der Steuertransistor 20 wird durch einen Kurzschlusskreis nichtleitend, der über die Kollektorelektrode 32 und die Emitterelektrode 33 eines NPN*-Transistors 30 und einen Widerstand fliesst, der in Reihe zwischen einem Anschlusspunkt 45 und Masse 5 liegt.

liegt bei geschlossenem Zündschalter 24 an der Abfiihlspule 18 kein Signal vor, so widfd ein veränderlicher Widerstand 46 eingestellt, bis ein NPN-Transistor 40 im Kollektor-Emitterkreis 43,42 nichtleitend ist. Der Widerstandswert des veränderlichen Widerstands 46 wird also erhöht bis die

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zwischen einem Anschlusspunkt 47 und Masse 5 auftretende Spannung unziieichend ist, um ein Durchbrechen der Basis-Emitter-Verbindung anvTransistor 40 zu bewirken, so dass der vorwärts gerichtete Basis-Emitterstrom, der dem Transistor 40 über den veränderlichen Widerstand 46 und den Basis-Widerstand 48 zugeleitet wiürde, vom Transistor 40 über eine Diode 49, die Abfühlspule IS, einen Widerstand 54 und einen Emitter-Widerstand 55 zur Masse 5 kurzgeschlossen wird. Bei nichtleitendem Transistor wird die Spannung der Batterie 8 dem Basis-Emitterkreis des Transistors 30 "zugeleitet und es fliesst ein Basis-Emitterstrom von der positiven Anschlussklemme der Batterie 8 über die Kontakte 25,26, den Leiter 27, den Widerstand 28, einen Widerstand 56, einen Widerstand 64, den Basis-Emitterkreis des Transistors 30, den Widerstand 44 zur Masse 5 und von dort zur negativen Anschlussklemme der Batterie 8. Da die Kollektor-Emitter-Elektrodendes NPN-Transistors 30 vorwärts gepolt sind, leitet dieser im Kollektor-Emitterkreis,um den kurzgeschlossenen Kreis zu schliessen, durch den der Strom des Transistors 20 kurzgeschlossen wird, so dass letzterer nichtleitend wird. Bei nichtleitendem Transistor 20 w^-ird der Basistrom zum Schalttransistor 10 unterbrochen, wodurch der Erregerstrom durch die Primärwicklung der Zündspule abgeschaltet wird.

Wird die Brennkraftmaschine durchgedreht, so liefert der läufer 16 Wechselstromsignale in der Abfühlspule IB entsprechend der Wellenform gemäss Fig. 3.

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'*^:'^:'- Bei jeder Halbzelle der Wechselstromsignäle,

"bei der der Anschlusspuukt Ida der Abfühlspule 18 positiv gegenüber dem anderen Anschlusspunkt 13b ist, ist die Diode 49 rückwärts belastet. Die zwischen dem Anschlusspunkt 47 und Masse 5 auftretende Spannung wird erhöht, wobei der Anschlusspunkt 47 positive Polarität hat. Es fliässt daher ein Basis-Emitterstrom durch den Transistor 40 über einen Kreis von dar positiven Anschlussklemme der Batterie 8 über die Kontakte 25,26, den Leiter 27, den Widerstand 28, den veränderlichen Widerstand 46, den Basis-Widerstand 43, den Basis-Emitterkreis des Transistors 40, den Widerstand 44 zur Masse 5 und von dort zur negativen Anschlussklemme der Batterie 8. Der leitende Transistor 40 schliesst einen Kreis, durch den der vorwärts gerichtete Basis-Emitterstrom am Transistor 50 kurzgeschlossen wird, so dass dieser nichtleitend wird, und den Kurzschlusskreis durch den Basis-Emitterkreis des Transistors 20 unterbricht. Beim Unterbrechen dieses Kurzschlusskreises fliesst ein Basis-Emitterstrom durch den Transistor 20 durch den zuvor beschriebenen Kreis, um den Kolektor-Etnitt erst romkreis zu schliessen, durch den der Bas is-Emitterkreis im Schalttransistor 10 zugeleitet wird. Der Schalttrans istor 10 wird dann leitend und schaltet dann den Erregerotroffl durch die Primärwicklung 35 der Zündspule und durch die ,Jteuerimpedanz 14 ein.

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Bei jeder Halbwelle der Wechselstromsignale, bei der die Anschlussklemme 13a der AbfiiHpsule 13 zur -anderen-Anschlussklemme 18b negativ ist, wird die Diode 49 vorwärts gepolt, um den Basis-Emitterkreis durch den Transistor 40 über den beschriebenen Stromkreis kurz zu schliessen, so dass der Transistor 4Q nicjjihleitend wird und der Basis-Emitterstrom am Transistor 30 kurzgeschlossen wird. Der Transistor 30 schliesst daher den Kurzschlusskreis, durch den der Basis-Emitterstrom am Steuertransistor 20 kurzgeschlossen wird und der Transistor 20 abgeschaltet wird. Bei nichtleitendem Steuertransistor 20 wird der zuvor beschriebene Basis-Emitterstrom. zum Schalttransistor 10 unterbrochen, so dass der Schalttransistor 10 nichtleitend wird und damit den Erregerstrom durch" die Primärwicklung 35 unterbricht. Das Magnetfeld der Primärwicklung 35 bricht zusammen und induziert in der Sekundärwicklung 36 der Zündspule eine hohe Spannung, die den Zündkerzen der Brennkraftmaschine über einen üblichen, nicht dargestellten Zündverteiler zugeleitet wird.

D§r Schalttransistor 10 wird also bei jeder positiven Halbwelle der Wechselstromsignäle leitend und bei jeder negativen Halbwelle nichtleitend.

Der Transistor 30 schältet den Basis-Emitterstrom des Transistors 20 abhängig von den aufeinanderfolgenden Kaltwellen der Wechselstromsignale, um den Schalttransistor 10 in

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Abhängigkeit von der Brennkraftmaschine ein- und auszuschalten. Die Transistoren 30 und 40 sind in einer Schaltanordnung angeordnet, die ein scharf "begrenztes Schalten bei jeder Halbwelle der Wechselstromsignale "bewirkt.

Um den durch die Primärwicklung 35 der Zündspule fliessenden Erregerstrom auf eine vorgegebene G-rösse zu begrenzen, enthält die Zündanlage einen strombegretazenden NPN-Transistor 50 mit einer Kollektorelektrode 52, einer Emitter-Elektrode 53 und einer Basiselektrode 51. Dieser Transistor 50 spricht auf eine an der Steuerimpedanz 14- bei einer vorgegebenen G-rösse des Erregerstroms in der Primärwicklung 35 auftretende Steuerspannung an. Die Basiselektrode 51 des Transistors 50 ist mit einem Anschlusspunkt 65 zwischen der Emitterelektrode 13 des Schalttransistors 10 und der Steuerimpedanz 14 über einen Basiswiderstand 66 verbunden. Die Basis-Emitterelektroden des Transistors. 50 sind zwischen einem Anschlusspunkt 45» der zwischen dem Widärstand 37 und dem Basiswiäerstand 38 liegt, und Masse 5 angeschlossen, so dass die Steuerspannung an der Steuerimpedanz 14 mit positiver Polarität am Anschlusspunkt 65 gegenüber Masse dem Basis-Emitterkreis des Transistors 50 zugeleitet wird. Der Wert der Impedanz 14 wird gewählt oder eingestellt derart, dass bei einer vorgegebenen Grosse des Erregerstroms durch die Primärwicklung 35» in dem ein Spannungsabfall eintritt, der einen Basis-Emitterstrom durch den Transistor 50 einschaltet. Dieser

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fliesst von der positiven Anschlussklemme der Batterie 3 über die Kontakte 25 und 26, den Leiter 27» die Primärwicklung 35, den Kollektor-Emitterkreis des Schalttransistors 10, den Basiswiderstand 66, den Basis-Emitterkreis des Transistors 50 zur Masse 5 und von dort zur negativen Anschlussklemme der Batterie S. Erreicht also der Erfegerstrom in der Primärwicklung 35 den vorgegebenen Wert, so wird der strombegrenzende Transistor 50 in den leitenden Zustand geschaltet und schliesst einen anderen Kreis, der von dem Anscnlusspunkt 45 über leiter 68 und 67,den Kollektor-EmitterlFeis des Transistors und einen Leiter 69 zur Masse 5 fliesst und durch den der Basis-Emitterkreis des Steuertransistors 20 kurzgeschlossen wird, um die Leitfähigkeit im Kollektor-Emitterkreis des Steuertransistors 20 zu verringern. Hierdurch wird der dem Schalttransistor 10 zugeleitete Basis-Emitterstrom verringert und damit auch der durch diesen fliessende Kollektor-Emitterstrom, so dass der durch die Primärwicklung 35 der Zündspule fliessende Erregerstrom auf die vorgegebene Höhe verringert wird.

Parallel zum Basis-Emitterkreis des Transistors 50 kann ein Thermistor 75 zur Kompensation von Temperatureinflüssen vorgesehen sein.

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... . - . - , Um die Zeitdauer zu bestimmen, in der der Schalttransistor 10 bei den Jeweiligen Halbwellen der Wechselstromsignale leitend ist, ist ein Kreis vorgesehen, der auf die 3teuerspannung anspricht und den elektrischen Winkel in Jeder Halbwelle der Wechselstromsignale bestimmt, bei dem der Steuertransistor 20 leitend wird. Dieser Kreis enthält NPIi-Transistoren 60 und 70 mit Kollektorelektroden 62 bzw. 72, Emitterlektroden 63 bzw. 72 und Basiselektroden 61 bzw. 71 sowie einen Kondensator 77.

Die Basiselektrode 61 des Tranelstors 60 ist mit dem Anschlusspunkt 65 zwischen der Emitterelektrode 13 des Schalttransistors 10 und der Steuerimpedanz 14 über Widerstände 74 und 66 verbunden. Die an der Steuerimpedanz 14 erscheinende Steuerspannung bewirkt also einen Basis-Emitterstrom durch den Transistor 60. Die Basiselektrode 71 des Transistors 70 ist über eine Diode -J8 mit einem Anschlusspunkt 85 zwischen einem Widerstand 36 und einer Diode 87 verbunden. Der Kollektor-Emitterkreis des Transistors 60 liegt parallel zwischen Masse 5 und einem Anschlusspunkt 90 zwischen der Basiselektrode 71 des Transistors 70 und dem Kondensator 77 und einem Emitter-Widerstand 92. Der Kollektor-Emitterkreis des Transistors 70 liegt zwischen der Batterie Siüber den Widerstand 28/"einen Kollekborwiderstand 93/und einem Emitterwideratand 55.

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Wie bereits erwähnt, ist der Steuertransistor 2:j leitend, wenn cer Transistor 40 leitend ist, und nichtleitend, wenn dieser nichtleitend ist. Der elektrische Winkel in jeder Hälbwelle der Wechselstromsignale, bei dem der Steuertransistor 20 umgeschaltet wird, wird also durch den elektrischen Winkel jeder Halbwelle des Wechselstromsignals bestimmt, bei dem
der Schalttransistor 40 umgeschaltet wird.

Der Transistor 40 leitet, wenn die Spannung

der positiven Halbwelle der Wechselstromsignale der Anschluss klemme 18a der Abfühlspule 13 zugeleitet wird und ausreichend
ist, um die Vorspannung der Diode 49 umzukehren, und wird in
der folgenden Halbwelle der Wechselstromsignale nichtleitend. Der elektrische Winkel, bei dem diese positiven Halbwellen
den Transistor 40 in den leitenden Zustand schalten, ist der
elektrische Winkel, bei dem die an der Abfühlspule 18 auftretende Spannung ausreicht, um die Vorspannung der Diode 49
umzukehren. Dieser elektrische Winkel kann gesteuert, gewählt oder eingestellt werden, indem in Reihe mit der Abfühlspule 18 eine Quelle für eine Vorspannung angeordnet ist, die das in der Abfühlspule 18 erzeugte Wechselstromsignal in der positiven
Halbwelle unterstützt. Je grosser dfeie Vorspannung ist, umso eher wird während der Halbwelle die Anschlussklemme 18a der
Abfühlspule 18 positiv gegenüber der Anschlussklemme 18b, und umgekehrt. Fm diese Vor/fspannung zuzuleiten, ist der NPN-Tran-

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siator 70 in einer Emitterfolgeschaltung ausgebildet. Die Kollektor- und Emitterelektroden 72 und 73 des Transistors 70 sind mit der Batterie 8 in Yorwärtsrichtung verbunden. Bei in seinem Kollektor-Emitterkreis leitendem [Transistor 70 ist der positive. Spannungsabfall im Emitterwiderstand 55 am Anschlusspunkt 95 in Bezug zur Masse 5 die Vorspannung für die Abfühlspule 13 und je grosser die Leitfähigkeit des Transistors 50 ist, umso grosser ist diese Vorspannung. Um die Leitfähigkeit im Kollektor-Emitterkreis des Transistors 70 zu bestimmen, liegt der Kondensator 77 parallel zu dessen Basis-Emitterelektroden. Während der positiven Halbwellen der Wechselstromsignale wird der Kondensator 77 über die Anschlussklemme 18a,einen Kondensator 96, einen Widerstand 86, die Diode 88, den Kondensator 77, Masse 5 und in Eeihe liegende Widerstände 55 und 54, die mit der anderen Anschlussklemme 18b der Abfühlspule 18 verbunden sind, aufgeladen. Die Ladung an der mit dem Anschlusspunkt 90 verbundenen Platte des Kondensators 77 ist positiv in Bezug zu der anderen Platte und ist am Abfliessen durch den Widerstand 86, den Kondensator 96 und die Abfühlspule 18 bei der darauf folgenden Halbwelle der Wechselstromsignale durch die Diode 88 gehindert, die rückwärts vorbelastet ist. Die Polarität der Ladung am Kondensator 77 ist so, dass ein Strom durch den Transistor 70 bewirkt wird und damit die Yorr spannung am Emitterwideratand 55 gebildet wird. Die Leitfähigkeit

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-16-im Kollektor-Emitterkreis des Transistors 70 wird durch die Örösse der ladung des Kondensators 77 bestimmt und ge grosser diese Aufladung ist» umso grosser ist der Basis-Emitterstrom Und damit die leitfähigkeit im Köllektor-Emitterkreis des Transistors 70* Die am Emitterwiderstand 55 gebildete Vor-Spannung ist direkt proportional der leitfähigkeit im Kollektor-Emitterkreis des Transistors 70.

Die am Emitterwiderstand 55 gebildete Vorspannung liegt in Reihe mit der positiven Hälbwelle der Wechselstromsignale, die in der Abfühlspule 13 induziert werden und unterstützt diese. Die summe der Vorspannung und die !Spannung der Hälbwelle des Wechselstromsignals bestimmt die Ö-rosse der Rüokwärtsbelastung an der Diode 49. Die Diode 49 wird in entgegengesetzter Richtung belastetϊ wozu eine Gägenspannung einer bestimmten G-rbsse erforderlich ist. Es ist daher bei grosser werdender Vorspannung eine kleinere Spannung des V/echselspannungsignals erforderlieh, um die Vorspannung der Diode 49 umzukehren, und umgekehrt.

Die äü der Steuerimpedanz 14 entwickelte Steuer-Bpannutig wird den Basis-Emitterelektroden des Transistors 60 über den lasiswiderstand 66 und 74» Masse 5 und den Emitter« widerstand 92 in der richtigen Polarität zugeleitet _f um einen Basis-Emitteirstrom durch den Transistor 60 zu ermöglichen» Erreicht der Erregerstrom durch die Primärwicklung 35 die vor«

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gegebene Höhe, so erreicht die an der impedanz 14 erscheinende Steuerspannung eine G-rösse, die einen Kollektor-Emitterstrom durch die Transistoren 50 und 60 ermöglicht. Der Kollektor-Emitterstrom durch den Transistor 50 entzieht Basis-Emitterstrom vom Steuertransistor 20, so dass dieser zum Teil nichtleitend wird und seinerseits den Schalttransistor 10 in gleicher Weise beeinflusst. Der Kollektor-Emitterstrom durch den Transistor 60 zieht einen Teil der Ladung des Kondensators 77 über den Widerstand 9I₅ die Kollektor-Emitterelektroden des Transistors 60 und den Widerstand 92 zur Masse 5 ab, um die Ladung zu verringern. Die verringerte Ladung am Kondensator verringert den Basis-Emitterstrom und damit dei Leitfähigkeit im K_ollektor-Emitterkreis des Transistors 70, wodurch die Höhe der Vorspannung am Emitterwiderstand 55 abgesenkt wird. Daher ist eine grössere Spannung in der positiven Halbwelle der Wechselstromsignale erforderlich, um die Vorspannung an der Diode 49 umzukehren. Da diese erhöhte Spannung des Wechselstromsignals während der Halbwelle später erreicht wird, leitet der Tranaistor 40 in seinem K_ollektor-Emitterkreis in jede Halbwelle später, so dass der Schalttransistor 10 später im Verlauf der Halbwelle leitend wird und damit die Zeitdauer des Einschal tens des Erregerstroms in der Primärwicklung 35 verringert. Sollte der Erregerstrom die vorgegebene Höhe nicht erreichen, so leitet der Transistor 60 keinen Teil der Ladung

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am Kondensator 77 ab. Die grössere Ladung am Kondensator 77 erhöht den Basis-Emitterkreis und damit die Leitfähigkeit im Kollektor-Emitterkreis des Transistors 70, wodurch die am Emitterwiderstand 55 auftretende Vorspannung erhöht wird. Ls ist daher eine kleinere Spannung in der positiven Halbwelle des Wechselstromsignals notwendig, um die Vorspannung an der Diode 49 umzukehren. Da diese geringere Spannung des Wechselstromsignals innerhalb der Halbwelle früher erreicht wird, wird der Transistor 40 in seinem Kollektor-Emitterkreis während der Halbwelle früher leitend und damit schaltet auch der Schalttransistor 10 früher den Erregerstrom zur Primärwicklung 35 ein, wodurch die Zeitdauer der Erregung verlängert wird. Dieser Kreis stabilisiert sich, so dass der Schalttransistor 10 für eine ausreichende Zeit den Erregerstrom durch die Primärwicklung einschaltet, um in dieser die Stromstärke bis zu dem vorgegebenen Wert aufzubauen.

Damit Störsignale den Schalttransistor 10 nicht in den leitenden Zustand schalten, in denen er ausgeschaltet sein soll, ist ein NPN-Transistor 80 vorgesehen, der eine Kollektor-Elektrode 82, eine Emitterelektrode 83 und eine Basiselektrode 31 aufweist. Die Basiselektrode 81 ist mit der positiven Anschlussklemme der Batterie 8 über einen Basiswiderstand 97, den Kollektorwiderstand 29, den Leiter 27, die Kontakte und 26 des Zündsctialters 24 verbunden. Die Emitterelektrode ü'5

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ist ait der negativen Anschlussklemme der Batterie 8 über Masse 5 verbunden. Die Spannung der Batterie 8 wird also den Basie-Emitterelektröden des Transistors 30 mit der richtigen Polarität zugeleitet, um einen Basis-Etnitterstrom zu bewirken» Der Kollektor~Emitterkreis des Transistors 80 ist parallel zur Basiselektrode 11 des Schalttransistors 10 und Masse 5 geschaltet*

Der Schalttransistor 10 sollte leitend sein,

während der Steuerstransistor 20 leitend iet und sollte nichtleitend werden, wenn der Steuertransistor 20 nichtleitend geschaltet wird. Bei leitendem Steuertransistor 20 !sieht dessen K.oiiektor*Emitterkreis vorwärts gerichteten Bas is-Emitter strom vom Transistor 80 ab. Dieser ist also unwirksam, wenn der Steuertransistor 20 leitend ist. Wird dagegen der Steuertransistor 20 ausgeschaltet, wird Basis-Emitterstrom dem Transistor 30 zugeleitet, um diesen leitend zu schalten. Sollten also Störsignale oder nicht erwünschte Signale an den Basii¹-Emitterelektroden des Schalttransistors 10 auftreten, um durch einen NHT-Transistor einen Basis-Emitterstrom zu bewirken, so wird dieser zur Masse kurzgeschlossen werden, und zwar über den Kollektor-Emitterkreis des Transistors 80»

In fig* 1 der Zeichnung wird die irimäiwicklung 35 der Zündspule durch einen einzigen Üffl-Sohalttransistor 10 geschaltet. Es ist ^edoöh möglich, diesen durch zwei in

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Darlington-Schaltung verbundene Transistoren zu ersetzen, wie dies "bei der in Pig. 2 dargestellten Zündanlage der Pail ist, in der gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Die Diode 37 stellt hierbei einen Entladeweg für den Kondensator 96 mit niedriger Impedanz dar für die Halbwellen der Wechselstromsignale, bei der die Anschlussklemme l-3a der AbfUhlspule 13 negative Polarität hat. Eine Zenerdiode steuert die Spannung am unteren Ende des Widerstandes 23 und ein Kondensator 99 unterdrückt irgendwelche Stoßspannungen, die an der Anschlussklemme 18b der Abfühlspule 13 auftreten können.

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Claims

- 21 Patentansprüche :

Zündanlage für Brennkraftmaschinen, bei der synchron zur Brennkraftmaschine Wechselstromsignale gebildet v/erden und ein die Primärwicklung einer Zündspule erregender Kreis in Abhängigkeit von den Halbwellen unterschiedlicher Polarität der V/echselstromsignale ein- und ausgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorspannungskreis (70,55,95) vorgesehen ist, der dem Wechselstromsignal eine Vorspannung zufügt, die die Wirkung der die Erregung der Primärwicklung (35) der Zündspule veranlassenden Halbwelle der V/echselstromsignale unterstützt, und dass ein von einem vorgegebenen Strom durch die Primärwicklung abhängiger Kreis (14,60,70,77) die G-rösse der vom Vorspannungskreis gelieferten Vorspannung so ändert, dass das Schliessen des Erregerkreises der Primärwicklung nur für eine solche Zeitdauer erfo.li.-t, dass eine vorgegebene Stromstärke des Erregerstroms erreicht wird.
2. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ein- und Ausschalten des Erregerkreises für die Primärwicklung (35) der Zündspule ein Schalttransistor (10) vorgesehen ist, der durch einen Steuertransistoren (20,30, 40) enthaltenden Kreis gesteuert ist, dass die Steuertran-

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sistoren abhängig von Spannungsdifferenzen geschaltet werden, die durch in einer mit dem Kreis verbundenen Spule (1υ) durch die Wechselstromsigtiale erzeugt werden, und dass ein die Stromstärke in der Primärwicklung (35) der Zündspule anfühlender Widerstand (14) in einem Kreis mit einem Transistor (6u) liegt, der bei Irreichen einer vorgegebenen Stromstärke in der Primärwicklung leitend wird und einen Teil der Ladung eines Kondensators (77) zur Masse (5) ableitet, um die Leitfähigkeit eines weiteren Transistors (70) zu verringern, der die den in der Spule (lö) induzierten Wechselstromsignalen zugefügte Vorspannung steuert.
3. Zündanlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen strombegrenzenden Transistor (5U), der abhängig von einer vorgegebenen, vom Widerstand (14) abgefühlten Stromstärke in der Primärwicklung (35) der Zündspule die leitfähigkeit eines den Schalttransistor (10) steuernden Transistors (20) verringert.

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