DE1464050C3 - Transistorisierte Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen - Google Patents
Transistorisierte Zündeinrichtung für BrennkraftmaschinenInfo
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Description
bemerkbar, als eine zusätzliche Kunstschaltung, bestehend
aus einem Spartransformator und einem Kondensator, verwendet werden muß, um an die Hauptelektroden
des Thyristors eine Löschspannung zu legen, da dieser sonst auf Grund eines auf magnetischem Wege
erzeugten Einschaltimpulses weiter durchgeschaltet bleiben würde und den Stromfluß aufrechterhalten
würde. Zur Löschung des Thyristors muß jedoch Energie aus dem Hauptstromkreis entnommen werden.
Die vorliegende Erfindung, die in einem Teil ihrer Schaltung ebenfalls einen Thyristor verwendet, vermeidet
dessen Nachteile durch eine andere Art der Schaltung und basiert im übrigen teilweise auf einer
Anordnung, wie sie im älteren deutschen Patent 14 64 049 vorgeschlagen ist. Bei dieser Zündeinrichtung
wird, praktisch unmittelbar bevor der Zündfunke in der Sekundärwicklung der Zündspule entstehen soll, der
Zündspule ein ganz bestimmter elektrischer Energiebetrag durch das Verbinden der Fahrzeugbatterie mit
ihrer Pimärwicklung zugeführt. Die Verbindung erfolgt durch ein Halbleiterschaltelement, beispielsweise einen
Transistor, in dessen Steuerkreis ein in zwei Magnetisie- ^ ! rungszuständen sättigbarer Schaltkern so angeordnet
ist, daß das Umschalten des Schaltkernes von dem einen Magnetisierungszustand in den anderen die Zeitdauer
für das Leitendsein des Transistors und somit die Erregung der Primärwicklung der Zündspule bestimmt
und steuert. Bei diesem System erfolgt jedoch die Speicherung der Energie auf magnetischem Wege in der
Zündspule.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden und eine mit
einem Speicherkondensator arbeitende transistorisierte Zündeinrichtung zu schaffen, bei welcher im wesentlichen
die ganze Energie, die durch das Leitendsein des Transistors auf magnetische Weise erzeugt wird, auch in
den Speicherkondensator eingespeichert wird und wobei auch die Übertragung der in dem Kondensator
gespeicherten Energie auf die Zündspule im Zündzeitpunkt im wesentlichen ohne Energieverlust vor sich
geht.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer transistorisierten Zündeinrichtung der eingangs
geschilderten bekannten Art und besteht darin, ') daß als Schaltelement ein Thyristor vorgesehen ist und
daß zwischen dem Kollektor des Transistors und dem Verbindungspunkt von Speicherkondensator und Thyristor
eine weitere Diode vorgesehen ist, die so gepolt ist, daß beim Zusammenbrechen des Magnetfeldes im
Ladetransformator ein Stromfluß auch von der Primärwicklung des Ladetransformators zum Speicherkondensator
erfolgt.
Bei der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung wird also nicht nur die in der mit dem Speicherkondensator
direkt verbundenen Wicklung des Ladetransformators anfallende Energie ausgenützt, sondern auch die
Energie, die in der Primärwicklung des Ladetransformators entsteht, und die normalerweise nicht verwendet
werden kann. Da es sich hierbei um erhebliche zusätzliche Ladungsmengen handeln kann, wird der
Zündfunke entsprechend kräftiger.
Der Thyristor arbeitet als gesteuerter Gleichrichter und verhindert eine Entladung des Kondensators in die
Primärwicklung der Zündspule bis zu dem Zeitpunkt, in dem die Energie abgerufen wird. Das erfolgt dadurch,
daß die Steuerelektrode des zwischen Kondensator und Primärwicklung liegenden Thyristors so mit einer
weiteren, auf dem Ladetransformator aufgebrachten Steuerwicklung verbunden ist, daß der Thyristor nur bei
Erregung der Primärwicklung des Ladetransformators den Kondensator mit der Primärwicklung der Zündspule
verbindet, dagegen sperrt, wenn bei Abschalten der Ladetransformatorspannung durch das zusammenbrechende
Magnetfeld die Sekundärwicklung des Ladetransformators Spannung führt und die dabei entstehende
Energie auf den Kondensator übertragen wird.
Durch diese Schaltungsanordnung braucht der verwendete Thyristor nicht durch eine besondere Kunstschaltung wieder gesperrt zu werden, sondern der Thyristor gelangt von allein wieder in seinen Sperrzustand, wenn die Energie von dem Kondensator völlig in die Zündspule geflossen ist. Er kann erst dann wieder leitend gesteuert werden, wenn ein neuer Steuerimpuls an seiner Steuerelektrode auftritt.
Durch diese Schaltungsanordnung braucht der verwendete Thyristor nicht durch eine besondere Kunstschaltung wieder gesperrt zu werden, sondern der Thyristor gelangt von allein wieder in seinen Sperrzustand, wenn die Energie von dem Kondensator völlig in die Zündspule geflossen ist. Er kann erst dann wieder leitend gesteuert werden, wenn ein neuer Steuerimpuls an seiner Steuerelektrode auftritt.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.
Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 die Schaltung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung und
F i g. 2 die Hysteresisschleife des in dem Ausführungsbeispiel verwendeten sättigbaren Schaltkerns.
In Fig. 1 ist mit 10 die elektrische Energiequelle, beispielsweise die Fahrzeugbatterie bezeichnet. Der
negative Pol 11 der Fahrzeugbatterie ist über eine Leitung 13 mit der Masseleitung 12 verbunden, der
positive Pol 14 führt zu einem Knotenpunkt 16, von dem zunächst eine auf einem sättigbaren Schaltkern 21
aufgebrachte Wicklung 18 ausgeht, deren anderer Anschluß über einen Widerstand 23 und über einen von
dem Motor synchron gesteuerten Unterbrecher 25 mit Masse 12 verbunden ist. Der Unterbrecher arbeitet auf
bekannte Weise; die Kontakte 26,27 werden, gesteuert von der Nockenscheibe 31, periodisch durch den Stößel
32 geöffnet, dies geschieht synchron vom Antrieb des Zündverteilers her, wie durch die gestrichelte Linie
angedeutet.
Weiterhin ist der positive Anschluß der Fahrzeugbatterie noch über eine weitere, auf dem Schaltkern 21
aufgebrachte Wicklung 35 mit dem Emitter 42 eines Schalttransistors 43 verbunden, dessen Kollektoran-Schluß
44 über eine Leitung 46 mit der Primärwicklung eines Ladetransformators 48 verbunden ist, deren
anderer Anschluß an Masse liegt.
Parallel zu der Emitter-Basis-Strecke des Schalttransistors 43 ist dann noch eine dritte Wicklung 57
(Rückkopplungswicklung) auf dem Schaltkern angeordnet, die über einen Widerstand 61 direkt mit der Basis
des Transistors verbunden ist. Der andere Anschluß der Wicklung 57 ist mit dem Emitteranschluß des Transistors
verbunden. Parallel zu der Wicklung 57 befindet sich noch ein Widerstand 63.
Auf dem Ladetransformator 48 sind zwei Sekundärwicklungen angebracht, von denen die eine Sekundärwicklung,
nämlich die Steuerwicklung 101, mit der Steuerelektrode eines Thyristors 91 verbunden ist, auf
dessen Wirkungsweise weiter unten noch eingegangen wird. Die andere Sekundärwicklung 53 ist mit der
Primärwicklung 52 in der Art eines Spartransformators geschaltet und ist über eine .Diode 78 mit einem als
Ladekondensator zu bezeichnenden Kondensator 73 verbunden, dessen anderer Anschluß ebenfalls an Masse
12 liegt.
Parallel zu dem Kondensator 73 befindet sich die Primärwicklung 85 einer Zündspule 86, und zwar ist der
eine Anschluß 87 der Zündspule über ein schon erwähntes Festkörperschaltelement, nämlich den Thyristor
91 mit dem einen Anschluß des Kondensators 73 verbunden, während der andere Anschluß der Primärwicklung
an Masse liegt. Die Sekundärwicklung 110 der Zündspule 86 ist auf bekannte Weise mit einem
Verteilerläufer 112 verbunden, der beim Betrieb des Motors jeweils nacheinander die Sekundärwicklung 110
mit den Zündkerzen 114 verbindet.
Wie schon erwähnt, ist die Steuerelektrode 96 des gesteuerten Gleichrichters 91 (Thyristor) mit einer auf
dem Ladetransformator 48 aufgebrachten Steuerwicklung 101 verbunden, und zwar über einen Widerstand 99,
während der andere Anschluß der Steuerwicklung mit der Kathode 93 des Thyristors verbunden ist. Parallel zu
Kathode und Steuerelektrode des Thyristors befindet sich noch ein Widerstand 94.
Zur Erklärung der Wirkungsweise der Zündeinrichtung nach der Erfindung soll von einem Moment
ausgegangen werden, bei welchem die Kontakte des Unterbrechers 25 geschlossen sind. Dann ist ein
Stromkreis von der Batterie über die erste auf dem Schaltkern 21 aufgebrachte Wicklung 18 zu Masse
hergestellt. Durch den dadurch hervorgerufenen Stromfluß befindet sich der Schaltkern 21 in seinem negativen
Sättigungszustand (und zwar am Punkt — B der Hysteresisschleife in Fig.2). Dieser negative Sättigungszustand
entspricht einer Amperewindungszahl von — Λ/1/1 in F i g. 2 und wird durch den Stromfluß und
die Anzahl der Windungen in der Wicklung 18 hervorgerufen. Solange der Unterbrecher 25 geschlossen
ist und der Schaltkern 21 sich in seinem negativen Sättigungszustand befindet, wird in die Rückkopplungswicklung 57, die mit der Basis des Transistors 43
verbunden ist, keine Spannung induziert, so daß, bewirkt durch die Widerstände 63 und 61 im Basis-Emitter-Kreis
des Transistors, die Basis 62 des Transistors praktisch Emitterpotential aufweist und der Transistor sich im
Sperrzustand befindet.
Öffnet nunmehr der Unterbrecher, so wird, da der Strom durch die Wicklung 18 verschwindet, der
Magnetisierungszustand des sättigbaren Schaltkerns 21 auf seinen Remanenzwert (B- in Fig. 2) zurückfallen;
das hat zur Folge, daß in der Wicklung 57 eine Spannung von einer solchen Polarität induziert wird, daß der
Transistor 43 leitend gesteuert wird. Die punktmarkierten Anschlüsse der Wicklungen auf dem Schaltkern 21
kennzeichnen die Anschlüsse, an denen eine positive Spannung erscheinen wird, wenn der Unterbrecher 25
öffnet und der sättigbare Schaltkern dadurch von seinem negativen Sättigungszustand auf seinen remanenten
Zustand zurückfällt. Das Leitendwerden des Transistors 43 erlaubt einen Stromfluß von dem
positiven Anschluß 14 der Batterie über die Wicklung 35 des Schaltkerns 21 in die Primärwicklung 52 des
Ladetransformators. Das hat gleichzeitig eine Rückkopplungswirkung in der Form zur Folge, daß die
Magnetisierung des Schaltkerns 21 durch den am punktmarkierten Anschluß der Wicklung 35 auftretenden
positiven Stromfluß in seinen positiven Sättigungszustand (bei + B in Fig.2) getrieben wird, was
gleichzeitig ein weiteres Ansteigen des Basispotentials des Transistors zur Folge hat, so daß der Transistor voll
aufgesteuert wird. Erreicht ist der volle positive Sättigungszustand bei einer Amperewindungszahl
+ Λ/2/2 in Fig.2, was durch die Wicklung 35 erreicht
wird, die zwar eine wesentlich geringere Windungsanzahl, jedoch einen sehr hohen Stromdurchfluß aufweist.
Die genaue Wirkungsweise dieses Schaltungsteils ist in ■der Offenlegungsschrift 14 64 049 ausführlich beschrieben,
so daß in diesem Zusammenhang nicht weiter darauf eingegangen zu werden braucht.
Während des genau bestimmten und konstanten Zeitraums also, in welchem der Schaltkern 21 von
seinem vollen negativen Sättigungszustand in seinen positiven Sättigungszustand geschaltet wird, befindet
sich der Transistor 43 im leitenden Zustand, was einen kraftvollen Ladestrom für die Primärwicklung 52 des
Ladetransformators 48 zur Folge hat, da dieser praktisch direkt mit dem Pluspol der Batterie verbunden
ist, wenn man von dem sehr geringen Widerstand der Emitter-Kollektor-Strecke des leitend gesteuerten
Transitors und dem ebenfalls sehr kleinen Widerstand der Wicklung 35 absieht.
Hat der sättigbare Schaltkern 21 schließlich den positiven Sättigungszustand erreicht, wird keine weitere
Spannung in der sich im Basissteuerkreis des Transistors befindlichen Rückkopplungswicklung 57 induziert, so
daß der Transistor zu sperren beginnt. Dadurch hört auch die von der Wicklung 35 herrührende Durchflutung
des Magnetkerns auf, so daß dieser auf seinen remanenten Magnetisierungszustand bei B+ in Fig. 2
zurückfällt. Diese dadurch bewirkte Änderung der magnetischen Induktion erzeugt darüber hinaus in der
Rückkopplungswicklung 57 eine nun umgekehrt gepolte Spannung, so daß der Transistor sehr schnell in den
nichtleitenden Zustand geschaltet wird und der Stromfluß von der Batterie zur Primärwicklung des
Ladetransformators unterbrochen wird.
Wie schon erwähnt, ist die Zeit, während der der Transistor 43 leitend ist, durch den Zeitraum bestimmt,
den der Schaltkern 21 benötigt, um von seinem negativen Sättigungszustand in den positiven Sättigungszustand
zu gelangen. Von dem positiven Sättigungszustand fällt der Schaltkern dann auf seinen
positiven Remanenzpunkt zurück, wodurch gleichzeitig in der Rückkopplungswicklung 57 eine umgekehrt
gepolte Gegenspannung erzeugt wird, die durch den Widerstand 63 auf einen ungefährlichen Wert begrenzt,
deren Dauer aber auch auf Grund seiner Wirkung in Verbindung mit der Wicklung 57 verlängert wird.
Dadurch wird verhindert, daß der Transistor eventuell wieder in den leitenden Zustand gelangt. Der in der
Basiszuleitung liegende Widerstand 61 dagegen bestimmt im weiten Umfang die Dauer des Zeitraumes
mit, in welchem der Transistor 43 leitend gesteuert ist, da er für die tatsächlich jeweils vorhandene Spannung
über der Rückkopplungswicklung 57 bestimmend ist. Er ist so eingestellt, daß das Energieniveau, auf welches die
Primärwicklung des Ladetransformators aufgeladen werden soll, auch tatsächlich erreicht wird. Der
Widerstand 61 kann während des Anlassens überbrückt, also kurzgeschlossen werden, was einen einfachen
Ausgleich für die während des Anlassens herabgesetzte Versorgungsspannung und für eine unter Umständen
daraus resultierende geringere Energiespeicherung schafft.
Unmittelbar wenn der Transistor 43 in Sperrzustand geschaltet ist, wird durch das nunmehr zusammenbrechende,
von dem ursprünglichen Ladestrom aufgebaute Magnetfeld eine sehr hohe Spannung in der Sekundärwicklung
53, aber auch in der Primärwicklung 52 des Ladetransformators induziert. Der Ladetransformator
48 ist dabei so aufgebaut, daß die sekundären Windungszahlen ein Vielfaches der primären Windungszahlen
betragen, so daß eine entsprechende
hochtransformierte Sekundärspannung entsteht. Diese induzierten Spannungen sind an den punktmarkierten
Anschlüssen des Ladetransformators 48 negativ, so daß der Ladekondensator 73, der mit der Sekundärwicklung
des Ladetransformators 48 in Reihe liegt, über die nunmehr in Flußrichtung gepolte Diode 78 auf die
Sekundärspannung aufgeladen wird. Dabei ist außerdem auch noch der mit dem Kollektor des Transistors
verbundene Anschluß der Primärwicklung des Ladetransformators über eine weitere Diode 107 und einen
mit der Diode in Reihe geschalteten Widerstand 104 auch noch mit dem Kondensator 73 verbunden, so daß
auch die in der Primärwicklung selbst induzierten Spannungen auf den Ladekondensator 73 gelangen. Der
Kondensatorladestrom hat dabei in etwa eine Wellenform, die einer Viertelperiode der Kosinusfunktion
ähnelt, die Spannung am Kondensator entspricht somit der Sekundärspitzenspannung, da sich die Diode 78
nach Durchlaufen der Spitzenspannung im Sperrzustand befindet und auch der Thyristor 91 als gesteuerter
Gleichrichter sich noch in seinem Sperrzustand befindet. Die zu diesem Moment in der Steuerwicklung
101 des Thyristors 91, die sich als zweite Sekundärwicklung auf dem Ladetransformator befindet, induzierte
Spannung ist nämlich am punktmarkierten Anschluß negativ und hält den Thyristor 91 weiter in seinem
nichtleitenden Zustand vorgespannt.
Entweder unmittelbar nachdem die Zündenergie in dem Kondensator 73 gespeichert ist oder zu einem
beliebig späteren Zeitpunkt wird dann der Unterbrecher 25 wieder schließen und damit den Stromfluß durch
die Wicklung 18 des Schaltkerns 21 wiederherstellen. Durch die dadurch entstehende magnetische Durchflutung
wird der Schaltkern 21 wieder in seinen negativen Sättigungszustand bei — B in F i g. 2 zurückgeschaltet.
Dieser Vorgang induziert lediglich eine solche Vorspannung in der Rückkopplungswicklung 57, daß der
Transistor 43 weiter in seinem nichtleitenden Zustand gehalten wird.
Erst wenn sich der Unterbrecher 25 wieder öffnet, wird ein neuer Zündzyklus eingeleitet, jedoch mit dem
Unterschied, daß nunmehr der Kondensator 73 im Gegensatz zu dem vorher besprochenen Zündzyklus
schon auf eine sehr hohe Spannung aufgeladen ist.
Wie vorher schon ausgeführt, beginnt unmittelbar nach Öffnen der Unterbrecherkontakte 25 der Ladestrom
in der Primärwicklung des Ladetransformators 48 zu fließen, bewirkt durch die Umschaltung des
sättigbaren Schaltkerns 21. Durch dieses Aufladen der Primärwicklung des Ladetransformators, also nicht
durch das zusammenbrechende Magnetfeld, wird aber sofort bei öffnen der Unterbrecherkontakte an den
punktmarkierten Anschluß der Steuerwicklung 101 des Ladetransformators ein positiver elektrischer Energieimpuls
erzeugt der den Thyristor 91 in den leitenden Zustand bringt und somit eine Verbindung zwischen
Primärwicklung 85 der Zündspule 86 und dem Kondensator 73 herstellt. Der Kondensator 73 kann sich
in die Primärwicklung der Zündspule entladen, wodurch dann auf bekannte Weise in der Sekundärwicklung 110
der Zündspule die hochtransformierten Zündspannungen erzeugt werden. Diese werden über den Verteilerläufer
112 und eine der Leitungen 115 bis 120 den Zündkerzen 114 zugeführt. Nach der Entladung des
Kondensators 73 schaltet der steuerbare Gleichrichter 91 von selbst wieder in den Sperrzustand. Da die
Entladung des Kondensators 73 in die Primärwicklung der Zündspule sehr schnell vor sich geht, wird sich der
Transistor 43 noch in seinem leitenden Zustand befinden, wenn die Entladung beendet ist. Erst dann hat
auch der sättigbare Schaltkern seinen positiven Sättigungszustand erreicht, der Transistor schaltet ab,
und die dadurch in der Sekundärwicklung des Ladetransformators entstehenden Spannungen können
auf den Kondensator 73 übertragen werden. Es finden somit sowohl eine Entladung als auch eine Ladung des
Kondensators 73 innerhalb desselben Zündzeitpunktes statt; entscheidend dabei ist jedoch, daß die Entladung
des Kondensators und damit das Entstehen der Zündspannungen für die Zündkerzen des Motors
praktisch genau in dem Moment erfolgen, an welchem der Unterbrecher öffnet, während die Ladung bzw. der
Beginn der Ladung des Kondensators durch das Umschalten des sättigbaren Schaltkerns 21 bestimmt ist
und zu einem innerhalb bestimmter Grenzen frei wählbaren Zeitpunkt geschieht.
Die vorliegende Zündeinrichtung kann somit besonders bei Kraftfahrzeugen Anwendung finden, bei
welcher eine Zündung dann erfolgen muß, wenn der Unterbrecher öffnet, da das auch auf die vorliegende
Zündeinrichtung zutrifft. Dies ist praktisch bei sämtlichen Kraftfahrzeugen so, daß die vorliegende Zündein-
richtung ohne Änderung der Vorzündungsbedingungen, die im Hinblick auf das öffnen des Unterbrechers
festgelegt werden, eingesetzt werden kann.
Die in Reihe mit dem Widerstand 104 zwischen den Kollektoranschluß des Transistors 43 und den Kondensator
geschaltete Diode 107 hat noch mehrere andere Aufgaben. Die Streureaktanzkomponenten in dem
Transformator 48 können nämlich infolge der unvollkommenen Kopplung der Wicklungen 52, 53 und 101
unmittelbar nach Sperren des Transistors 43 unangenehme Spannungsspitzen erzeugen. In diesem Fall
bildet die Diode 107 eine direkte Verbindung zwischen der Primärwicklung 52, dem Kondensator 73 und dem
Kollektor 44 des Transistors 43. Diesen Spannungsspitzen wird somit über die Diode 107 ein Weg zu dem
Kondensator 73 geschaffen, wodurch gleichzeitig die Spitzenwerte dieser Streuspannungen- begrenzt sind.
Dadurch wird auch die Gegenspannung, die sonst am Transistor 43 liegen würde und diesen unter Umständen
zerstören könnte, begrenzt. Die durch die Streureaktanz entstehende Energie, zumindest jedoch ein großer Teil
davon, wird in dem Kondensator 73 zusätzlich gespeichert. Tatsächlich kann dieser auf die Streureaktanz
zurückzuführende Energieanteil bis zu 20% der gesamten Energie im Ladetransformator 48 betragen,
so daß die Wiedergewinnung und Speicherung dieser Energie im Kondensator 73 die Gesamtleistungsfähigkeit
des Zündsystems steigert.
Außerdem schaltet die Diode 107 bei der Entladung des Kondensators 73 diesen an eine Gegenspannung,
die praktisch gleich der Batteriespannung ist, da die Spannung am Kollektoranschlußpunkt des Transistors
43 praktisch der Batteriespannung entspricht, wenn der Transistor leitend ist. Es wurd nun herausgefunden, daß
diese Begrenzung der Gegenspannung an dem Konden-
G0 sator 73 auf einen sehr nahe der Batteriespannung
liegenden Wert eine Verlängerung der Entladungsdauer des Lichtbogens an den Zündkerzen 114 auf annähernd
die doppelte Zeit erbringt, als wenn sich die Diode 107 nicht in der Schaltung befinden würde. Besonders bei
der Verbrennung von Leichtkraftstoff hat diese Maßnahme daher Vorteile, da eine zufriedenstellende
Verbrennung bei kurzer Lichtbogendauer nicht erfolgen kann.
609 612/350
Die Erfindung hat somit insbesondere zwei Vorteile. Sie erlaubt es zunächst, eine ganz bestimmte konstante
elektrische Energiemenge, die völlig unabhängig ist von der jeweiligen Drehzahl der Brennkraftmaschine, zum
Zünden an den Zündkerzen zu einem beliebigen
ίο
Zeitpunkt bereitzustellen, und sie kann ferner, da bei ihr die Zündung unmittelbar bei öffnen der Unterbrecherkontakte
erfolgt, in sämtliche gängige Kraftfahrzeuge ohne Verlängerung der Vorzündungsbedingungen eingebaut
werden.
• Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Transistorisierte Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer Zündspule mit Primär-
und Sekundärwicklung, einem mit der Brennkraftmaschine synchron arbeitenden Zündverteiler zum
aufeinanderfolgenden Verbinden der Zündkerzen mit der Sekundärwicklung der Zündspule und einem
synchron mit dem Verteiler arbeitenden Unterbrecher, wobei ein im Stromkreis der Primärwicklung
der Zündspule liegender und die Zündenergie vorübergehend speichernder Kondensator unmittelbar
zu Beginn eines jeden Zündzyklus bei öffnen der Unterbrecherkontakte in die Primärwicklung der
Zündspule entladbar ist, mit einem von einem Transistor gesteuerten Ladetransformator für den
Speicherkondensator, der diesen nach einer konstanten Zeitdauer über eine zwischengeschaltete
Diode ohne Durchfließen der Zündspulenwicklung direkt gegen Masse auf eine vorbestimmte konstante
elektrische Energiemenge wieder auflädt und mit einem ebenfalls von dem Unterbrecher gesteuerten,
im Kreis Speicherkondensator-Zündspule liegenden Schaltelement, dadurch gekennzeichnet,
daß als Schaltelement ein Thyristor (91) vorgesehen ist und daß zwischen dem Kollektor (44) des
Transistors (43) und dem Verbindungspunkt (76) von Speicherkondensator (73) und Thyristor (91) eine
weitere Diode (107) vorgesehen ist, die so gepolt ist, daß beim Zusammenbrechen des Magnetfeldes im
Ladetransformator (48) ein Stromfluß auch von der Primärwicklung (52) des Ladetransformators zum
Speicherkondensator (73) erfolgt.
2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer zwischen Entladung
und Ladung des Speicherkondensators (73) durch die Umschaltgeschwindigkeit eines magnetischen
Schaltkerns (21) von einem Sättigungszustand in den anderen bedingt ist.
3. Zündeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkern (21). im Steuerkreis
des Transistors (43) liegt, dessen Emitter-Kollektorstrecke in Reihe mit einer Batterie (10) und der
Primärwicklung (52) des Ladetransformators (48) liegt.
4. Zündeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schaltkern eine erste
mit der Basis und dem Emitter des Transistors verbundene Wicklung (57), eine zweite zwischen
Emitter und der Batterie geschaltete Wicklung (35) und eine dritte zwischen Batterie und dem
Unterbrecher gegen Masse geschaltete Wicklung (18) aufgebracht sind und daß die im Emitterkreis
des Transistors liegende zweite Wicklung (35) mit der Basis-Steuerwicklung (57) in positiver Rückkopplungsrichtung
gewickelt ist.
5. Zündeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Umschaltung des
Schaltkerns (21) leitend gesteuerte Transistors (43) sperrt, wenn der in seinem Steuerkreis befindliche
Schaltkern (21) in seinem positiven Sättigungszustand (Punkt + B in F i g. 2) gelangt ist, so daß die
Primärwicklung (52) des Ladetransformators (48) nur für eine bestimmte, von der Drehzahl der
Brennkraftmaschine abhängige Zeit erregt ist.
Die Erfindung betrifft eine transistorisierte Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer Zündspule
mit Primär- und Sekundärwicklung, einem mit der Brennkraftmaschine synchron arbeitenden Zündverteiler
zum aufeinanderfolgenden Verbinden der Zündkerzen mit der Sekundärwicklung der Zündspule und einem
synchron mit dem Verteiler arbeitenden Unterbrechter, wobei ein im Stromkreis der Primärwicklung der
Zündspule liegender und die Zündenergie vorübergehend speichernder Kondensator unmittelbar zu Beginn
eines jeden Zündzyklus bei öffnen der Unterbrecherkontakte in die Primärwicklung der Zündspule entladbar
ist, mit einem von einem Transistor gesteuerten Ladetransformator für den Speicherkondensator, der
diesen nach einer konstanten Zeitdauer über eine zwischengeschaltete Diode ohne Durchfließen der
Zündspulenwicklung direkt gegen Masse auf eine vorbestimmte konstante elektrische Energiemenge
wieder auflädt und mit einem ebenfalls von dem Unterbrecher gesteuerten, im Kreisspeicherkondensator-Zündspule
liegenden Schaltelement.
Eine transistorisierte Zündeinrichtung dieser bekannten Art kann der französischen Patentschrift 13 51 214 (t
entnommen werden. Bei dieser bekannten Anordnung ist das im Kreis Speicherkondensator-Zündspule liegende
Schaltelement eine gesteuerte Funkenstrecke, in welche eine zusätzliche Elektrode hineinreicht, die
durch Ionisierung des Elektrodenzwischenraumes das Überspringen eines Funkens und damit ein Überfließen
der in dem Speicherkondensator vorhandenen Ladung in die Zündspule bewirkt. Die Energie für die
Ionisierung wird mittels einer hochgespannten Transformatoranordnung direkt über die Schließstrecke des
Unterbrechers erzeugt, der gleichzeitig auch für das Leitendwerden des Transistors sorgt. Auf diese Weise
ist notwendig, daß eine beträchtliche Energie über den Unterbrecherkontakt fließen muß, damit die zur
Zündung der Funkenstrecke benötigte Leistung aufgebracht wird. Darüber hinaus ist nachteilig, daß der
Anteil an elektrischer Energie, der bei Zusammenbrechen des magnetischen Feldes im Ladetransformator
die Steuerwicklung für die Basis des Transistors und die im Kollektor-Emitterkreis des Transistors liegende
Hauptwicklung schneidet, nicht für die Aufladung des
Speicherkondensators ausgenutzt werden kann und ' verlorengeht.
Auch der französischen Patentschrift 13 58 892 kann eine transistorisierte Zündeinrichtung entnommen werden,
bei welcher ein die Zündenergie vorübergehend speichernder Ladekondensator verwendet ist, der
unmittelbar bei Beginn eines jeden Zündzyklus bei öffnen der Unterbrecherkontakte in die Primärwicklung
der Zündspule entlädt und anschließend von einem Ladetransformator wieder aufgeladen wird. Die Ladeenergie
für den Speicherkondensator muß jedoch notwendigerweise zunächst ebenfalls über die Primärwicklung
der Zündspule fließen, so daß in dieser ein zweiter Spannungsimpuls induziert wird. Dies führt,
abgesehen von der doppelten Belastung der Zündspule, zu einer Schwächung der Ladeenergie.
Schließlich ist aus der französischen Patentschrift 13 00 213 eine Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen
bekanntgeworden, bei welcher ein Thyristor zum Anschalten der Primärwicklung der Zündspule an die
Fahrzeugbatterie im Moment der Zündung verwendet wird. Ein Speicherkondensator ist jedoch bei dieser
Anordnung nicht vorgesehen. Dagegen macht sich ein anderer Nachteil des verwendeten Thyristors insofern
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