DE1464049A1

DE1464049A1 - Zuendeinrichtung fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1464049A1
Application number: DE19651464049
Authority: DE
Inventors: Nilssen Ole K
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1964-10-12
Filing date: 1965-10-02
Publication date: 1969-10-30
Also published as: US3312210A; DE1464049B2

Description

Der Patentanwalt Dipl-Ing. W. 3eyer

•000 FRANKFURT/MAIN . FREIHERR-VOM-STEIN-STRASSE15

Ia Sadxn: Az. ι Ford - Werke' '. 146 A 04 9

Aktiengesellschaft

Köln - Rhein

Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen

Priorität der amerikanischen Patentanmeldung No. 403.263 vom 12. Oktober 1964

Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer Zündspule mit Primär- und Sekundärwicklung, einem mit dor Brennkraftmaschine synchron arbeitender» Zündverteiler zur aufeinanderfolgenden Verbindung der Zündkerzen mit der Sekundärwicklung der Zündspule und einem Hftlbleiter-Schaltelement; vorzugsweise einem Transistor, dessen Emitter-Kollektorstrecke zwischen die Fahrzeugbatterie und die Primärwicklung der Zündspule geschaltet ist und dessen Basis von dem synchron mit dem Zündverteiler arbeitenden Unterbrecher Steuerimpulse zugeführt sind.

Im Hinblick auf die immer stärker steigenden Anforderungen an eine sich über längere Zeiträume erstreckende Betriebssicherheit bei Kraftfahrzeugen ist der die Zündung betreffende Bereich besonders wichtig. Zwar werden Zündeinrichtungen angestrebt» die ohne Instandhaltung bis·zu annähernd 160.000 km

stö-rungsfrei arbeiten, die üblichen gängigen Zündsysteme erreichen dieses Ziel jedoch bei weitem nicht. Abgesehen von der zu kurzen lebensdauer von.ca. 16.000 Ina weisen die bekannten Zündsysteme auch noch andere 'Nachteile auf, beispielsweise eine bemerkenswerte Abnahme der Zündenergie"bei hohen Motordrehzahlen, einen geringen elektrischen Wirkungsgrad insbesondere bei niedrigen Motordrehzahlen, unzureichende Energiereserven zum . Zünden teilweise verschmutzter Zündkerzen und schließlich ein unerwünscht großer Stromverbrauch bei stehendem Motor und eingeschalteter Zündung. Gerade dieser letzte Nachteil bedeutet, daß die einzelnen Teile der Zündeinrichtung für eine wesentlich höhere Verlustleistung ausgelegt sein müssen, als en eich erforderlich ist.

Zwar sind bereits viele Versuche durchgeführt worden, um die bei üblichen Zündeinrichtungen auftretenden Probleme zu lösen; dabei sind Zündsysteme entwickelt worden, die bei einem oder mehreren diesen .Nachteile Verbesserungen bringen. Ee ist jedoch kein Zündsystem bekannt, mit dem auch nur annähernd eine lösung eller dieser Probleme erreicht wird, obwohl die meisten transistorisierten oder mit Festkörper-Sehaltelementen ausgerüsteten Zündsysteme schon eine wesentlich verbesserte Betriebssicherheit aufweisen.

Bei gewissen transistorisierten Zündeinrichtungen sind die lebensdauer und die Zündleistung bei h9her Motordrehzahl verbessert, dies erfolgt jedoch häufig auf Kosten einer bedeutenden Zunahme des mittleren Stromverbrauchs. Bei den meisten Zündeinrichtungen, einschließlich der heute bekannten transistorisietten Zündsysteme, erreicht die Stromstärke durch die Primärwicklung der-Zündspule die gewünschte Höhe früher, als das bei niedrigen Motordrehzahlen erforderlich ist, während bei hohen Motordrehznhlen nicht genügend Zeit für einen ausreichenden.Stromauf bau in der Primäwicklung zur Verfügung steht.

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So ist aus der französischen Patentschrift 1.337.608 eine transistorisierte Zündeinrichtung "bekannt, Welcher die Primärwicklung der Zündspule in Reihe mit der Emitter-Kollektorstrecke

ge8ehaltet eines Transistors an die Fahrzeugbatterie ist. Die der Basis zugeleiteten Zündimpulse werden dabei von einer Multivibratorschaltung erzeugt. Bei dieser Zündeinrichtung hat der von der Brennkraftmaschine gesteuerte Unterbrecher lediglich die Aufgabe, den Multivibrator anzuschalten und zum Schwingen zu veranlassen. Die Schaltung benötigt mindestens 3» normalerweise jedoch 4 Transistoren und erzeugt pro Zündung mehrere Zündimpulse, | so daß darüber hinaus die Transistoren erheblich stärker ausgelegt sein müssen, als für einen einmaligen Ztindimpuls.

Eine weitem unter Verwendung eiresHalbleiter-Schaltelementes arbeitende Zündanlage ist in dem französischen Patent 1.300,213 beschrieben. Diese Zündeinrichtung verwendet einen sog. Thyristor zum Anschalten der Primärwicklung der Zündspule an die Fahrzeugbatterie im Moment der Zündung. Ein solcher Thyristor hat jedoch den Nachteil, daß er auch nach Abklingen des, beispielsweise von einer Unterbrechereinrichtung bzw, auch auf magnetischem Wege erzeugten Zündimpulses weiter durchgeschaltet bleibt und erst durch Umpolung des an seinen .Hauptelektroden anliegenden Potential gesperrt werden kann. Zu diesem Zweck ist in Reihe mit der Primär- " ' wicklung der Zündspule und des Thyristors noch die eine leilwick*- lung eines sog. Spar- bzw. Autotransformators geschaltetfwährend die andere Teilwicklung des Spartransformators in Reihe mit einen Kondensator den beiden Hauptelektroden des Thyristors parallel geschaltet ist. Bekommt der Thyristor einen Schaltimpuls von einer unterbrechrerähnlichen, auf magnetischer ^asis arbeitenden -.impulsspannungsqueHe zugeleitet, so schaltet er durch und legt die Primärwicklung der Zündspule Über die erste Teilwicklung des . Spartransformators an Batteriespannung. Dadurch ändert fich der Magnetisierungszustand des Spartransformatorkerns schlagartig

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und fällt in einem bestimmten Sättigungszustand, wobei in der» zweiten Teilwicklung des Spartransformators eine Gegenspannung induziert wird, die in dem Kreis Kondensator, Thyristor und zweite Spartrarsformatorwicklung einen^solchen Strom treibt, daß schließlicn^eKondensator umgeladen ist und, da er ja parallel zum Thyristor liegt, diesen sperrt, per Thyristor iet dann bis zum nächsten Eintreffen eines.Zündimpulses ausgeschaltet, wodurch sich der Kondensator, über Spartransformator und Primärwicklung der Zündspule wieder auf seinen ursprünglichen ladungs-P zustand umladen kann und dadurch gleichzeitig den alten Magneti-8ierungszustand des Spartransformators wiederherstellt. Nachteilig bei dieser Anordnung ist, daß in dem Hauptkreie von dtr Fahrzeugbatterie über den Thyristor asur Zündspule noch die Induktivität der ersten Teilwicklung des Spartransformator« eingeht, wodurch die Anstiegssteilheit für den Ladestrom der Zündspule herabgesetzt ist und das außerdem der Thyristor nicht durch entsprechende Sperrimpulse an seiner Steuerelektrode in den Sperrzustand gesteuert werden kann, sondern zu diesem Zweck Ener-, ν gie aus den Hauptkreie entnommen werden muß und dasu eine besondere Kunstschaltung nötig 1st.

Weiterhin wurde in der deutschen Patentanmeldung ? 37.910 Tille (deutsche Auelegeschrift 1.253.518) in Yerblndung mit einer transistorisierten Zündanlage eine Schaltungsanordnung schlagen, bei wicher im Basiskreis des Transistors «in Schalt* ' kern mit rechteckiger Magnetlelerungsechlelfe liegt, durch den bei entsprechender Dimensionierung im Zeitpunkt der Zündung * zwei verschiedene Hagnetflüsse in entgegengesetster Richtung fließen. Wird durch den Unterbrecher dann der eigentliche Baeis-Steuerkrele wieder geöffnet, überwiegt sofort der andere Magnetfluß und induziert eine der ursprünglichen Basis-Steuerspannung entgegengesetzte Spannung, so daß der Transistor sehr schnell in

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seinen Sperrzustand getrieften wird. Dadurch, ergibt sich eine sehr hohe Ausgangsspannung an der Sekundärwicklung der Zündspule, da der Strom durch die Primärwicklung rasch unterbrochen wird. Diese Anordnung weist eine völlig andere Wirkungsweise und einen anderen Aufbau (andere Anordnung der Wicklungen, unterschiedlicher Wicklungssinn) auf, außerdem liegt ihr "eine andere Aufgabe als der vorliegenden Erfindung zugrunde, die unter anderem eine Zürn einrichtung schaffen soll, bei der die erzeugte Zündenergie von der jeweiligen Drehzahl der Brennkraftmaschine unabhängig ist und bei der weiterhin keine oder nureine sehr geringe Verlustleistung bei Stillstand des Motors und eingeschalteter Zündung auftreten soll.

Die Erfindung geht dabei aus von einer Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer Zündspule mit Primär- und Sekundärwicklung, einem mit der Brennkraftmaschiene synchron arbeitenden Zündverteiler zur aufeinanderfolgenden Verbindung der Zündkerzen mit der Sekundärwicklung der Zündspule und einem Halbleiter-Sehaltelement, vorzugsweise einem Transistor, dessen Emitter-Kollektors trecke zwischen die Fahrzeugbatterie und die Primärwicklung der Zündspule geschaltet ist und dessen Basis von dem synchron mit dem Zündverteiler arbeitenden Unterbrecher Steuerimpulse zugeführt sind. Die Erfindung besteht darin, daß im Basis-Steuerkreis des Schalttränsistors ein ferromagnetiseher Schaltkern angeordnet ist,, der in zwei Sättigungszustände magnetisierbar ist und jeweils bei öffnen der Unterbrecherkontakte an die Basis des Schalttransistors einen Einsehaltimpuls abgibt, dessen Dauer von der Drehzahl der Brennkraftmaschine unabhängig und lediglich von der Umschaltgeschwindigkeit des Schaltfcerns von dem einem Sättigungszustarid in den anderen bestimmt ist.

Die Erfindung verbessert die bekannten transistorisierten Zündeinrichtungen erheblich und zwar dadurch, daß sie eine in wesentlichen konstante Aufladezeit für die Primärwicklung der,Zündspule unabhängig von der Motordrehzahl schafft. Diese konstante

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ladezeit ist groß genug, um die Primärwicklung bei allen Motordrehzahlen genügend zu laden, so daß eine ausreichende Ausbildung der Zündspannung in der.Sekundärwicklung der Zündspule gewährleistet ist. Erreicht wird dies durch eine praktisch direkte Verbindung der elektrischen Energiequelle des Kraftfahrzeugs mit der Primärwicklung der Zündspule währen des Zündzeitpunktes, ohne daß ein weiterer Widerstand in Reihe geschaltet ist.-Vorteilhaft ist dabei die geringe Stromentnahme der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung bei Stillstand des Motors und eingeschalteter Zün- f dung (nur etwa 1/10 A), der hohe elektrische Wirkungsgrad (Stromentnahme bei Leerlauf nur ca. 3/10 A), keine Verlustleistung bei hohen Drehzahlen und überhaupt die Tatsache,.daß die Zündspule, das verwendete Halbleiter-Schaltelement und die übrigen Einzelteile der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung nur für eine sehr geringe Verlustleistung ausgelegt sein müssen.

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Bei der vorliegenden Erfindung wird im Gegensatz zu der Schaltung des französischen Patentes 1.300.213 ein Transistor benutzt, um die Erregung der Primärwicklung der Zündspule von der Batterie des Kraftfahrzeuges zu steuern. Der Basis-Steuerkreis des Transistors steht dabei unter der Kontrolle eines sättig-"baren Schaltkerns. Dieser sättigbare Schaltkern ist normalerweise auf einen Sättigungszustand durch einen Stromkreis vorgespannt, der periodisch unterbrochen werden kann oder der periodisch diese Vorspannung synchron mit dem Betrieb des Motors vermindert. Dies gschieht nach einem bevorzugten Aüsführungsbeispiel*der Erfindung dadurch, daß auf dem Schaltkern " eine erste, mit der elektrischen Energiequelle (Fahrzeugbatterie) verbundene Wicklung aufgebracht ist, die zum Vormagnetisieren des Schaltkerns in Richtung auf den-ersten Sättigungszustand dient und in deren Stromkreis der Unterbrecher geschaltet ist. Die Unterbrechung dieses Stromkreises oder die Verminderung der Vorspannung schaltet dann den Transistor in seinen LeitungBzu~ stand.

In dem Ausführungsbeispiel sind weiterhin auf dem Schaltkern eine zweite und eine dritte Wicklung aufgebracht, von der die zweite Wicklung mit der Basis des Transistors verbunden ist und die dritte zwischen den einen Pol der Fahrzeugbatterie und den Kollektor des Transistors parallel zur Primärwicklung der Zündspule geschaltet ist und den Schaltkern auf seinen zweiten Sättigungszustand bringt und hinsichtlich der mit der Basis des Transistors verbundenen Wicklung in positiver Rückkopplungsrichtung gewickelt ist. Durch diese in positiver Rückkopplüngsrichtung mit der Basissteuerwicklung angeordnete zweite Wicklung auf dem Schaltkern vermag der in'seinen leitenden Zusta'nd^geschaltete Transistor den Schaltkern in seinen zweiten Sättigungszustand zu überführen. Wenn der Schaltkern diesen gesättigten Zustand erreicht hat, ist die Rückkopplung unzureichend, um den leitenden Zustand des Transistors weiter aufrecht zu erhalten; die Primärwicklung der Zünd-

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spule wird stromlosiund erzeugt dadurch in der Sekundärwicklung die Zündspannung.

Ist der Stromkreis, in welchem sich der von der Maschine angetriebene Unterbrecher befindet und der "den sättigbaren Schaltkern auf den ursprünglichen Sättigungszustand vorspannt, wiederhergestellt, oder ist die Vorspannung*auf diese Sättigungsrichtung in anderer Weise wiederhergestellt, so wird der Schaltkern in seinen ursprünglichen Magnetisierungszustand zur Einleitung eines neuen Zündzyklus zurückgeführt.

Zwar verwendet die vorliegende Erfindung somit ebenfalls wie die Anordnung nach der französischen Patentschrift 1.300.213 einen in zwei Magnetisierungszuständen sättigbaren magnetischen" Kern, weist jedoch keine weiteren Berührungspunkte mit dieser auf, da sie sich sowohl hinsichtlich ihres Aufbaus als auch der Wirkungsweise grundlegend von der Schaltungsanordnung nach der französischen Patentschrift unterscheidet. So ist bei dieser der in zwei Sättigungszuständen magnetisierbare Magnetkern Teil eines

'Spartransformators, der in Reihe mit der Primärwicklung der Zündspule und eines Thyristors geschaltet ist und die Aufgabe hat, eine ausreichende löschspannung für den Thyristor zu erzeugen h.tw. unter Verwendung eines als Energiespeicher dienenden Kondensators bereitzustellen, damit der Thyristor wieder abgeschaltet werden

• kann. Dieser zusätzliche Spartransformator, der die Abschaltung des Thyristors bewirken soll, liegt im Hauptstrorakreis der Schaltung und muß entsprechend kräftig dimensioniert sein. Dies führt zu einem zusätzlichen Aufwand, den die Erfindung vermeidet. Der Steuerelektrode des Thyristors in der Schaltung nach der französischen Patentschrift werden dabei lediglich Zündimpulse zugeführt, die auf bekannte Art durch Drehung von Permanentmagneten durch ein Spulenfeld erzeugt sind und die nur die Aufgabe haben, den Thyristor in seinen leitenden Zustand zu versetzen. Anregungen, einen speziell in bestimmte Magnetisierungszustänae steuerbaren Schalkern im Steuerkreis eines Transistors anzuordnen,

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können dieser Patenschrift nicht entnommen werden.

Abgesehen von der schon erwähnten Möglichkeit, den sättigbaren Schaltkern durch Schließen der Unterbrecherkontakte wieder in seinen ursprünglichen Sättigungszustand zurückzuführen, kann dies auch noch durch die Spannung geschehen, die in der Primärwicklung der Zündspule in dem Augenblick induziert wird, in welchem der Transistor durch Steuerung in den Sperrzustand diese Primärwicklung stromlos macht. Als Folge hiervon kann sich dann eine wiederholte Funkenbildung bei der vorliegenden Anordnung ergeben. Dies mag in gewissen Fällen wünschenswert sein, beispielsweise insbesondere beim Starten,, ist in anderen Fällen aber nachteilig. Soll eine wiederholte Funkenbildung an den Zündkerzen während "eines Zündzeitraumes verhindert werden, empfiehlt es sich, Schaltungsmittel mit der Primärwicklung der Zündspule und dem sättigbaren Schaltkern so zu koppeln, daß das Zurückgehen des sättigbaren Schaltkernes auf seinen ursprünglichen Sättigungszustand durch die in der Primärwicklung der Zündspule induzierte Spannung verhindert wird. Dies kann beispielsweise durch eine Diode oder ein sonstiges asymmetrischrs Schaltelement geschehen, welches die Spannung oder den durch sie erzeugten Strom daran hindert, an den Wicklungen des sättigbaren Schaltkernes aufzutreten. Die Diode kann auch so geschaltet sein, daß die durch die Erregung der Wicklungen entstehenden, Magnetisierungseffekte einander kompensieren, =ό daß nur ein kleiner Nutzmagnetisierungeffekt in dem sättigbaren Schaltkern auftritt. Unter diesen Umständen muß dann der sättigbare Schaltkern zur Einleitung des nächsten Zündzyklus durch Schließen der Unterbrecherkontakte auf seinen ursprünlichen Sättigungszustand zurückgeführt werden, wodurch die normale Vorspannung an den Schaltkern wieder angelegt ist. Die Verwendung einer Diode garantiert somit mit Sicherheit, daß die Zündeinrichtung naeh der Erfindung nur einen einzigen Zündfunken pro Zündzyklus erzeugt und verhindert somit sich wiederholende Funkenbildung.

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Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht auch bei schwankender Batteriespannung,·beispielsweise bei ungenügendem Ladezustand, eine konstante Aufladezeit für die Primärwicklung der Zündspule. Dazu müssen die Kenngrößen den

es

die Vorspannen des Schaltkerns erzeugenden Stromkreis ,so gewählt werden, daß der Schaltkerr bei Beginn "eines Zündzyklus nicht auf seinen -vollen Sättigungszustand vorge- W spannt ist. Es kann nämlich gezeigt werden, daß die Zeit, die notwendig ist, um den Schalkern in seinem Sättigungszustand zu bringen, der Kraftflußzunahme, durch welche der Kern in seine Sättigungszustände geschaltet wird, direkt und der Batteriespannung umgekehrt proportional ist. Befindet sich der Kern nicht in seinem vollen Sättigungszustand, so werden Änderungen in der Batteriespannung automatisch ausgeglichen, da bei größer werdender Batteriespannung die Vorspannung des sättigbaren Schaltkerns ebenfalls anwächst, zusammen mit dem.proportional zunehmenden Kraftfluß, durch welchen der Schaltkern umgeschaltet wird. Andererseits wird, wenn die Batteriespannung unter ihren NOrmalwert sinkt, die umgekehrte Situation vorherrschen. Die erfindungsgemäße Zündeinrichtung weist somit ungeachtet der Schwankung der Batteriespannung eine konstante Schaltzeit für den Schaltkern und somit eine konstante Ladezeit für die Primärwicklung der Zündspule auf«

Der Erfindung liegt weiterhin noch die Aufgäbe zugrunde, eine Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die eine niedrige Stromentnahme bei Stillstand des Motors und eingeschalteter Zündung mit einem hohen elektrischen Wirkungsgrad und einer guten Arbeitsleistung bei hohen Motordrehzahlen verbindet. Wie schon erwähnt, soll die Zündeinrichtung ferner eine konstante, von der Motordrehzahl unabhängige Aufladezeit für die Zündspule aufweisen, die nur während einer kurzen konstanten Zeitspanne unmittelbar vor

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Erzeugung der Zündspannung an der Sekundärwicklung der Zündspule aufgeladen wird, wodurch auch der Energieverbrauch der Zündspule und der anderen Teile der Zündeinrichtung verringert ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sowie Aufbau und Wirkungsweise werden im !folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausftihrungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen;

1 das elektrische Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung,

Fig. 2 die Hysteresisschleife des sättigbaren Schaltkerns in der Schaltung nach Fig. 1, ■

Fig. 3 eine Abwandlung der Schaltung nach Fig. 1, durch die wiederholte Funkenbildung verhindert wird,

Fig. 4 daa elektrische Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung,

Fig. 5 das elektrische Schaltbild eines dritten.Auöführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung ähnlich der Schaltung^ nach Fig.. 4 ohne Darstellung des Verteilers ,

Fig. 6 das elektrische Schaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Zündsystems, ebenfalls unter Weglassen des Verteilers,

Fig. 7 das elektrische Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels nach der Erfindung und

Fig. 8 die Hysteresisschleife eines anderen sättigbaren Schaltkerjies, der bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 oder bei irgendeinem der anderen Ausfiihrungsbeispiele der Erfindung verwendet werden kann.

In dem Schaltbild nach Fig« .1 ist mit 10 eine Zündspule mit einer Primärwicklung 11 und einer Sekundärwicklung 12 bezeichnet. Die Sekundärwicklung 12 ist durch eine Leitung 15 mit dem Verteilerläufer 14 eines Verteilers 16 verbunden. Dieser Ver-

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teilerläüfer 14 verbindet nacheinander mehrere Zündkerzen 17 mit der Sekundärwicklung 12 der Zündspule 10 durch die Leitung 13 und weiter durch die leitungen 18, .19, 20,

21, 22 und 23. . ' '

Die Primärwicklung 11 der Zündspule" 10 ist mit einem Ende durch leitungen 31, 28 mit dem negativen Pol 26 einer elektrischen Energiequelle, beispielsweise der Batterie 27 des Kraftfahrzeuges, und mit dem anderen Ende mit dem Kollektor 32 des als' Schaltelement verwendeten Transistors 33 verbunden. Der Emitter 34 des Transistors 33 ist durch leitungen 38, 37 und 36 mit dem positiven Pol 35 der Batterie 27 verbunden.

Im Steuerkreis des Transistors 33 befindet sich ein sättigbarer Schaltkern 41, der die in Fig. 2 in Form einer Hysteresischleife dargestellten Magnetisierungseigenschaften hat und die Leitfähigkeit des Transistors 33 steuert. Der sättigbare Schaltkern 41 tragt eine erste Wicklung 42, deren durch einen Punkt markierter Anschluß über Leitungen 43, 40, 36 und einen Widerstand 44 mit dem positiven Pol 35 der Batterie 27 verbunden ist. Der andere Anschluß der Wicklung 42 ist über eine Leitung 45 mit dem Kontakt 46 eines Unterbrechers 47 verbunden, dessen anderer Kontakt 48 durch den Unterbrecherhebel 51 des Unterbrechers 47 mit der Leitung 31 verbunden ist. Der Unterbrecher 47 ist normalerweise geschlossen; seine beiden Kontakte 46, 48 werden periodisch durch einen Nocken 54 getrennt, der einen mit dem Unterbrecherhebel 51 verbundenen Stößel 55 betätigt. Der Nocken 54 arbeitet synchron mit dem Verteilerläufer 14, wie durch die gestrichelte Linie 56 angedeutet, und ist so angeordnet,' daß der Unterbrecher 47 Öffnet, kurz bevor der Verteilerläufer 14 mit den Leitungen 18 bis 23 des Verteilers 16 in Kontakt kommt.

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Außer der Wicklung 42 sind auf dem sättigbaren Schaltkern 41 noch eine zweite Wicklung 61 und eine weitere Wicklung 65 aufgebracht. Der mit einem Punkt versehene Anschluß der Wicklung 61 ist über eine leitung 62 init der Leitung 31 verbunden. Der andere Anschluß der Wick-* lung 61 liegt über eine leitung 63 an der Zündspule 10 bzw. am Kollektor 32 des Transistors 33. Die Wicklung 61 überbrückt die Primärwicklung 11 der Zündspule und liegt zu dieser parallel, so daß-sich der von dem Transistor 33 kommende Strom auf beide im entsprechenden Verhältnis aufteilt. Die dritte im Steuerkreis des Transistors 33 liegende Wicklung 65 dient gleichzeitig als Rückkopplungswicklung und ist mit ihrem durch eineij Punkt gekennzeichneten Anschluß mit der Basis 67 des - Transistors 33 verbunden; der andere Anschluß liegt über Leitungen 68, 72 und 38 und einem Widerstand 71 am Emitter 34 des Transistors.

Parallel zur Primärwicklung 11 liegt weiterhin ein Kondensator 73, der dazu bestimmt ist, ein zu schnelles.Anwachsen der in der Primärwicklung 11 induzierten Gegenspannung, die dann entsteht, wenn der Transistor 33 sperrt " und das in der Primärwicklung erzeugte Magnetfeld zusammenbricht, zu verhindern. Dies schafft eine Sicherung für den Transistor gegenüber Gegenspannungen, die so hoch sein können, daß sie unter Umständen zu seiner Zerstörung führen.

Um die Yfirkungsweise der Zündeinrichtung nach Pig. 1 zu erklären, sei von einem Moment ausgegangen, bei welchem die Unterbrecherkontakte 46 und 48 des Unterbrechers 47 geschlossen sind, so daß ein Stromkreis über die Wicklung 42 und die Batterie 27 hergestellt ist. Der Widerstand dieses Stromkreises, der durch den Widerstand 44 und den ohmscheh Widerstand der Wicklung 42 bestimmt ist, ist so bemessen,

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daß unter Berücksichtigung der Ampere-Windungszahlen der Wicklung 42 im Schaltkern 41 ein solcher Magnetfluß erzeugt wird, daß dieser auf seinen negativen Sättigungszustand vormagnetisiert wird (Punkt A der Hysteresisschleife in Pig. 2), Der Transistor 33 ist zu diesem Zeitpunkt gesperrt, weil in der Rückkopplungwicklung 65 keine Spannung induziert wird (der Kern 41 befindet sich in seinem Sättigungszustand) und somit Emitter 34 und "Basis 67 auf gleichem Potential liegen. Es fließt dann auch kein Strom durch die Primärwicklung 11 der Zündspule und durch die Wicklung 61 des sättigbaren Schaltkerns 41. ·

Fließt bei der hier benutzten Punktkennzeichnung der Strom in einen punktmarkierten Anschluß der jeweiligen Wicklungen, so wird eine magnetische Kraft erzeugt, die den Schaltkern in einen negativen S ätti/tungs zu stand (Punkt A der Hysteresschleife) bringt; umgekehrt erzeugt ein Stromfluß in einen nicht markierten Anschluß der Wicklungen eine magnetische Kraft, die den Schaltkern in einen positiven Sättigungszustand (Punkt C der Hysteresisschleife) treibt. Dementsprechend wird eine Kraftflußänderung vom negativen Bereich in den positiven (entlang des unteren Astes der Hysteresisschleife) eine negative Spannung an einem punktmarkierten Anschluß erzeugen; umgekehrt erzeugt eine Kraftflußänderung vom positiven Bereich in den negativen eine positive Spannung an einem punktmarkierten Anschluß.

Wird der Unterbrecher 47 jetzt geöffnet, so entfällt die von der Wicklung 42 herrührende magnetische Durchflutung und der magnetische Fluß in dem Schaltkern fällt vom Punkt A in Fig. 2 bis zum Remanenzpunkt B-.- Diese magnetische Flußänderung induziert in der Rückkopplungwicklung 65 am Basisanschlußpunkt 67 ein negatives Potential, so daß der Transistor in seinen leitenden Zustand gebracht wird und einen Strom.durch die Primärwicklung 11 der Zündspule "10 und durch die parallel

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zur Primärwicklung liegende Wicklung 61 treibt. Da dieser Strom in einen nichtmarkierten Anschluß der Wicklung 61 fließt, wird der Schaltkern 41 weiter in Richtung auf seinen positiven Sättigüngszustand getrieben. Diese Flußänderung . erzeugt weiterhin am Basisanschlußpunkt durch die Wicklung £!> ein negatives Potential, so daß der Transistor aufgrund dieser Etickkopplungswirkung voll in seinen leitenden Zuetand durchgeschaltet wird. Dabei ist der durch die Wicklung 61 fließende Strom groß genug, um einen magnetischen Fluß zu erzeugen, der den Schaltkern in seinen positiven Sättigüngszustand bei Punkt C bringt.

der Wenn dieser Punkt erreicht ist, fällt die in Wicklung 65 " induzierte Rückkopplungsspannung auf Full zurück, so daß der Transistor 33 gesperrt und der Stromfluß in der Primärwicklung 11" und der Wicklung 61 unterbrochen wird. Dadurch "bricht das durch die Primärwicklung 11 erzeugte Magnetfeld in der Zündspule 10 zusammen und induziert in der Primärwicklung 11 eine Gegenspannung und in der Sekundärwicklung 12 eine hochtransformierte Zündspannung, die durch die Leitung 13, den Verteilerläufer 14 und einer der Leitungen 18 "bis 23 des Verteilers 16 einer der Zündkerzen 17 zugeführt wird. Die gleichzeitig in der Primärwicklung 11 erzeugte Gegenspannung wirkt auch in der parallelen Wicklung 61 und kann, falls keine Vorsorge dagegen getroffen wird, den Magnetisierungszuständ des SchaltkernR wieder zum Punkt A der Hysteresisschleife zurückführen, so daß, solange der Unterbrecher geöffnet ist, sich der Ztindzyklus wiederholen kann. Das ist deshalb möglich, weil sich die Spannung parallel zur Primärwicklung 11 umgekehrt hat und nunmehr ein positives Potential am punktmarkierten Anschluß der Wicklung 61 erscheint. Dasselbe positive Potential tritt auch am punktmarkierten Anschluß der lungswiefelung 65 auf, und hält den Transistor 33 im stand. Sobald dann die Spannung parallel zur Primärwicklung.11

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der Zündspule abhängt, fällt der sättigbare Schaltkern 41 wieder von Punkt A auf den Remanenzpunkt B der Hysteresieschleife und der Zündzyklus kann wiederholt werden, was auch zu einer mehrfachen Funkenbildung an den Zündkerzen führt.

Da dies unter bestimmten Umständen ^verhindert werden soll, kann in der Leitung 62 der Fig. 1 eine Diode 75 angeordnet werden, wie das Fig. 3 zeigt. Aufgabe dieser Diode ist es, zu verhindern, daß der sättigbare Schaltkern 41 vollständig durch die in der Primärwicklung 11 induzierten Gegenspannung zurückgeschaltet wird. Durch ihre Ventilwirkung verhindert die Diode 75 einen positiven Stromfluß in den punktmarkierten Anschluß der Wicklung 61, der die Wirkung haben würde, den ·' Schaltkem bis zum Punkt A der Hyeteresisschleife (Pig. 2) * zurückzuschalten. In diesem Fall' fällt der Magnetieierungszustand des Schaltkernes 41 nur bis zum Remanenzpunkt D der Hysteresisschleife, anstatt abwärts bis zum Punkt A der Hysteresiechleife zu wandern, wo sich eine labile Stellung befindet, so lange der Unterbrecher 47 geöffnet ist. Sobald sich dann dieKontakte 46 und 48 des Unterbrechers 47 schließen, wird die Magnetisierung dee Schaltkerne zum Punkt A der Hyeteresieschleife zurückgeschaltet und' ein erneuter Zündzyklue wird nur dann ablaufen, wenn eich der Unterbrecher 47 wieder öffnet.

Ein anderes Ausführungebeispiel der Zündeinrichtung nach der Erfindung zeigt Fig. 4. Die in Pig. 4 dargestellte Schaltung enthält im weeentlichen dieselben Beetandteile und arbeitet auch weitgehend in derselben Weise wie dae Aueftihrungsbeiepiel nach Fig. 1. In diesem Fall iet Jedoch die Primärwicklung 11 der Zündspule 10 durch die Leitung 81 und 36 mit dem positiven Pol 35 der Batterie verbunden und die Wicklung 61 dee Schaltkerne 41 liegt in Reihe mit der Primärwicklung 11 und der

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EmltterrKollektorstrecke des Transistors 33 anstatt parallel zu der Primärwicklung 11. Dabei ist die von der Wicklung 61 kommende Leitung 63 mit einer Leitung 83 verbunden, die ihrerseits mit dem Emitter 34 des Transistors durch eine Leitung 84, eine Diode 85 und eine Leitung 86 verbunden ist. Der Kollektor 32 des Transistors ist über Leitungen 87, 31 und 28 mit dem negativen Pol der Batterie verbunden.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel liegt der Kondensator 73 parallel zur Primärwicklung 11 und Überbrückt diese. In der Leitung 91 liegt eine Diode 92, die so gepolt ist, daß sie einen Stromfluß vom negativen Pol 26 der Batterie zur Leitung 82 gestatten würde, die mit der einen Seite der Primärwicklung 11 verbunden ist. Weiterhin liegt in der Schaltung nach Fig. 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 Pig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist ähnlich.der Wirkungsweise des in Pig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiele. Wenn der Unterbrecher 47 geschlossen ist, befindet sich der Schaltkern 41 In seinem negativen Sättigungezuetand, also bei Punkt A der Hyeteresisschleife In Pig. 2. öffnet der Unterbrecher 47, sinkt die Magnetisierung des Schal tkertxs 41 bie zum Remanenzpunkt B ab und induziert dabei in der Rückkopplungewicklung 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 Wirkung 61 des Schaltkerns 41 schließt, wird eine noch stärkere positive Rückkopplung mit kszug auf die Rückkopplungewicklung 65 bewirkt, wodurch der Transistor 33 sehr schnell auf seinen vollen leitenden Zustand gebracht wird. Durch den von der Wicklung 61 erzeugte Magnetfluß wird der Schaltkern 41 in seinen positiven

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Sättigungszustand (Punkt C der Hyeteresisschleife in Pig. 2) gebracht. Dadurch verschwindet dann die von der Rückkopplungswicklung 65 im Steuerfreie des Transistors 33 erzeugte Rückkopplungsspannung und der Transistor 33 sperr't. 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 Verbindungpunkt 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 Verbiⁿdungepunkt durch den Kollektor 32 und die Basis 67 des Transistors 33 über die Rüekkopplungswicklimg 65 und die Wicklung 61 zu dem Verbindungspunkt fließen, was den . Schaltkern 41 zum Punkt A in der Hysteresisschleife nach Pig. 2 zurückschalten würde. Das hätte aber but 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 Zündsysteme zu verhindern. Sie verhindert, daß der von der Gegenspannung hervorgerufene Stromfluß seinen Weg über die Kollektor-Ealtterstrecke des Transistors nimmt.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig* 5 ist die Diode 92, die in der Schaltung nach Flg. 4 zwischen die Leitung 31 und den Verbindungepunkt, der Leitungen 82 und 9t geechaltet ist, direkt in

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Reihe mit der Primärwicklung 11 und den Wicklungen 61 und 65 des sUttigbaren Schaltkerns 41 geschaltet. Außerdem ließt der Kondensator 73 t anstatt die Primärwicklung 11 zu überbrücken, nunmehr zwischen der Primärwicklung 11 und der Masse führenden Leitung" 31. Der Verteiler ist in Pig· 5 nicht dargestellt, der Übrige Aufbau entspricht der Schaltung der Fig. 4. In diesem AuefUharungebeispiel wird die Diode nicht als Kurzsehlußdiode zum Ableiten der durch die Gegenspannung induzierten Strotte zur Masse benutzt, sondern ist in Sperriehtung gepolt -zwischen Primärwicklung der Zündspule und den Wicklungen 61, 65 und den Transistor 33 und verhindert dadurch einen StromfIuS durch diese Schaltelemente.

Auch das in fig·'6 dargestellte Aueführungsbeispiel der Zündeinrichtung entspricht im wesentlichen der Schaltung der Pig. 4, mit der Ausnehme, daß hier in Reihe mit der Wicklung 42 zwei Widerstände 96 und 97 geschaltet sind. "Parallel zum WiderBtand 97 liegt ein Schalter, der, beispielsweise beim Starten, geschlossen werden kann. Die Dio*e 92 1st durch eine Leitung 101 mit der Basis 67 des Transistors 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 Hebenschlußweg für einen Strom, der von der Masse über die Kollektor-Basisstrecke des Trans!etors 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 Sehaltkern 41 nicht vor Schließen der Unterbrecherkontakte auf einen negativen Sättigungszustand gebracht wird. Weiterhin ist in der Schaltung der Pig* 6 noch ein Kondensator 103 parallel zum Unterbrecher geschaltet, um eine Übermäßige funkenbildung an diesem eu verhindern« 3βlbstverBtand-Hch kann ein solcher Kondensator auch bei allen andern© Auβ-führungsbeispielen verwendet werden, vi ^;

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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 punk'tmarkierten Anschluß der Wicklung 4-2 geschaltet. Der Kondensator 73 überbrückt Kollektor 32 des Transistors und die Wicklungen 65 und 61 und liegt parallel zu diesen.

Wird im Schaltungsbeispiel der Fig. 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, wodurch der Schaltkern in zwei entgegengesetzte Sichtungen magnetisiert wird, so daß sich der Hagnetisierungseffekt praktisch gegeneinander aufhebt und.der Schaltkern nicht schon durch den Einfluß der Gegenspannung auf seinen ersten negatiren Sättigungssustand bei A zurückgeführt wird, sondern erst,

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wenn der Unterbrecher 47 wieder schließt.

Vie schon eingangs darauf hingewiesen, ist die Zeit, die erforderlich ist, um den sättigbaren Schaltkern von einem gegebenen Magnetisierungszustand in den Sättigungszustand zu bringen, von der Batteriespannung abhängig, und zwar ist diese Zeit der Kraftflußänderung, welche der Schaltkern durchläuft, direkt und der Spannung der Batterie umgekehrt proportional· Im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 sind die beiden Widerstände 96 und 97 so ausgelegt, daß der von der Wicklung 42 hervorgerufene Magnetfluß den Schaltkern 41 nicht in seinen vollen Sättigungszustand bringen kann, sondern auf ein unterhalb des Sättigungszustandes liegendes Niveau, beispielsweise auf Punkt F der Hysteresisschleife in Fig. 8. Bas Einstellen des sättigbaren Schaltkernes auf ein Zwischenniveau erbringt auch dann eine konstante Ladezeit für die Primärwicklung 11 der Zündspule, wenn die Batteriespannung Schwankungen ausgesetzt ist. Das ist leicht einzusehen, wenn man davon ausgeht, daß jede Zunahme der Batteriespannung den Punkt F der Hysteresisschleife in Fig. 8 weiter abwärts in einen negativeren Sättigungszustand bringen wird. Dadurch wird auch die Kraftflußänderung, die der Schaltkern durchlaufen muß, größer, so daß sich im Endeffekt diese beiden Wirkungen gegenseitig aufheben und ein automatischer Ausgleich für Änderungen in der Batteriespannung, was insbesondere bei schlechtem Ladezustand Bedeutung hat, geschaffen wird. Die Aufladezeit für die Primärwicklung der Zündspule 10 bleibt somit konstant und unabhängig von der jeweiligen Batteriespannung.

Es empfiehlt sich in diesem Fall, ein Material für den Schaltkern 41 zu wählen, das eine ausgeprägte Ac&iegsschräge in der Hysteresisschleife hat (s. Fig. 8), damit

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auch bei Einstellen auf ein Zwischenkraftflußniveau ein konstanter Arbeitspunkt (F in Fig. 8) gegeben ist. Ein solcher automatischer Ausgleich für Batteriespannungsschwankungen, der trotzdem eine konstante Aufladezeit für die Primärwicklung garantiert, ist nicht an das Schaltungsbeispiel der Fig. 6 gebunden, sondern kann auch bei den anderen Ausführungsbeispielen vorgenommen werden. Dazu muß der durch die Wicklung 42 und den Widerstand 44 gebildete Gesamtwiderstand - der Widerstand 44 ist in der Schaltung der Fig. 4 ohnehin einstellbar dargestellt.—/ so angepaßt werden, daß bei Schließen des Unterbrechers nicht der volle Sättigungszustand, sondern nur ein Zwischenkraftflußniveau im Schaltkern erreicht wird.

Eine solche konstante Ladezeit durch den automatischen Ausgleich Von BnfrfrPTH ARpaTin^nggHr.hyanTnmgPn ist besonders wichtig bei Einstellung der Vorzündung an Kraftfahrzeugen, da nur eine konstante Ladezeit für die Primärwicklung die einmal eingestellte Vorzündung für die in der Sekundärwicklung erzeugten Zündspannungen auch dann aufrecht erhält, wenn die Batteriespannung Schwankungen unterworfen ist.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 kann der dem Widerstand 97 parallel geschaltete Schalter 98 während des Startens geschlossen sein, so daß nur der Widerstand 96 in Reihe mit der Wicklung 42 liegt. Dadurch wird die Ladezeit der Primärwicklung 11 während des Anlaßvorganges vergrößert und der Arbeitspunkt F in der Hysteresis schleife der Fig. weiter zum negativen Sättigungszustand hin eingestellt, was auch eine Zunahme der Kraftflußänderung fur den Schaltkern bedeutet, wenn dieser in seinen positiven Sättigungssustand umgeschaltet wird.

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Yon Torteil ist bei allen Ausführungsbeispielen der Erfindung, dafi die Primärwicklung 11 der Zündspule direkt über das schaltende Halbleiterelement mit der Batterie 2? verbunden ist, und keine weiteren Widerstände in diesen Stromkreis angeordnet sind. Die einzigen Widerstände sind somit der Widerstand der Primärwicklung 11 selbst, der Durchlaßwideretand des Transistors 33 und gegebenenfalls, bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 4 bis 7, der sehr geringe Widerstand der Wicklung 61 des Schaltkerns 4-1. Durch diese direkte Verbindung ist es auch bei sehr hohen Drehzahlen* immer möglich, die Primärwicklung 11 der Zündspule 10 durch die Schaltwirkung des Schaltkerns 41 voll aufzuladen, unmittelbar bevor dann die die Zündspannungen in der Zündspule erzeugt werden müssen. Diese Aufladung der Zündspule wird durch das Offnen des Unterbrechers 47 eingeleitet; die Dauer der Aufladung ist ausschließlich von der konstanten Zeit bestimmt, die der Schaltkern zum Durchlaufen von seinem negativen Sättlgungszustand in seinen positiven benötigt. Ist der Schaltkern 41 in seinem positiven Sättigungszustand angelangt, werden unmittelbar darauf die Zündspannungen durch die Zündspule erzeugt«

Im Folgenden werden noch genaue Dimensionierungsangaben für ein Aueführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung, und zwar für die Schaltung nach Flg. 6 angegeben:

Die Zündspule 10 1st herkömmlicher Art, die Primärwicklung weist jedoch nur annähernd 75 Windungen statt der sonst üblichen 250 Windungen auf.

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Transistor 33 Schaltkern 41

Wicklung 42

Wicklung 61
Wicklung 65

Widerstand 96
Widerstand 97
Kondensator 73
Kondensator 103
Diode 92

Typ RCA-1906, Stromverstärkung bei I_c 16 A ca. 10-fach

Silectronkern mit-geschnittenen 152,4 pan. starken Lamellen

2 Querschnittfläche 0,2 cm

magnetischer Weg 4 cm

80 Windungen, Drahtdurchmesser 0,0088*'

4 Windungen, Drahtdurchmesser 0,0136'' 40 Windungen, Drahtdurchmesser 0,0418"

27 0hm, 1 Watt

270 0hm, 0,5 Watt

2 uF/200 Volt

0,1 uF/20 Volt

General Electric-Diode 1 N 92

Wie schon erwähnt, wird durch die Erfindung eine Zündeinrichtung geschaffen, bei welcher die Primärwicklung der Zündspule nur innerhalb einer kurzen konstanten Zeiteinheit unmittelbar vor der Zündung aufgeladen wird, wodurch nur ein geringer Strom bei Stillstand des Motors und eingeschaltetem Zündung fließt, was einen hohen elektrischen Wirkungsgrad bedeutet. Es tritt außerdem kein Abfall von Zündenergie bei hohen Motordrehzahlen auf, weil die Zeit die bei der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung benötigt wird, um die Primärwicklung aufzuladen, sehr kurz ist - sie liegt in der Größenordnung von nur einer Millisekunde' - , so daß sogar während sehr hoher Drehzahlen genügend Zeit zwischen den einzelnen Zündzyklen besteht, um eine vollständige Aufladung der Zündspule vorzunehmen« Darüber

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hinaus können infolge der nur geringen Verlustleistungen die Einzelteile der Zündeinrichtung wesentlich kostensparender und billiger dimensioniert und bereitgestellt werden.

Patentansprüche /

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Claims

Patentansprüche

1. Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer Zündspule mit Primär- und Sekundärwicklung, einem mit der " Brennkraftmaschine synchron arbeitenden Zündverteiler zur aufeinanderfolgenden Verbindung der Zündkerzen mit der Sekundärwicklung der Zündspule und einem Halbleiter-Schaltelement, vorzugsweise einem Transistor, dessen Emitter-Kollektorstrecke zwischen die Fahrzeugbatterie und die Primärwicklung der Zündspule geschaltet ist und dessen Basis von dem synchron mit dem Zündverteiler arbeitenden Unterbrecher Steuerimpulse zugeführt sind, dadurch g ekennzeichnet, daß im Basissteuerkreis des Schalttransistors (33) ein ferromagnetischer Schaltkern (41) angeordnet ist, der in zwei Sättigungszustände magnetisierbar ist und jeweils bei Öffnen der Unterbrecherkontakte (46, 48) an die Basis (6 7) 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 (Fahrzeugbatterie 27) verbundene Wicklung (42) aufgebracht ist, die zum Vormagnetisieren des Schaltkerns (41) in Richtung auf den ersten Sättigungszustand (Punkt A in Fig. 2) dient

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Neue Unterlagen (Art. 7 S I Abs. 2 Nr. I Satz 3 des Änderungsfles. v.

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und in deren Stromkreis (45) der Unterbrecher (47) geschaltet ist.

3. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schaltkern (41) eine «weite (65) und dritte Wicklung (61) aufgebracht sind, von denen die zweite Wicklung (65) mit der Basis (67) des Transistors (33) verbunden ist und die dritte (61) zwischen den einen Pol (28) der Fahrzeugbatterie (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 Fig. 2) bringt und hinsichtlich der mit der Basis (27) des Transistors verbundenen Wicklung (65) in positiver Rückkopplungsrichtung gewickelt ist.

4. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch geke njnseich.net, daß die mit der Basis (67) des Schalttransistors (33) verbundene zweite Wicklung (65) bei Erreichen des zweiten Sättigungszustandes des .(Punkt C in Fig. 2) des Schaltkernes (41) stromlos wird und den Transistor (33) sperrt·

5. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkern (41) auf seinen ersten Sättigungszustand (Punkt A in Fig. 2) Über die erste* Wicklung (42) infolge Schließens des Unterbrechers (47) und/oder über die «weite Wicklung (61) infolge der, bei Zusammenbrechen des durch die Primärwicklung (11) aufgebauten Hagnetfeldes, induzierten Gegenspannung bei Sperren des Transistors (33) rückgestellt ist.

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6. Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, 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. Zündeirr ichtung nach Anspruch 6 und einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, 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 (Fig. 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) geschältet ist (Fig. 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 Tran sistors (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 (Fig. 7).

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