DE2137204A1 - Zuendeinrichtung fuer brennkraftmaschinen - Google Patents
Zuendeinrichtung fuer brennkraftmaschinenInfo
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Description
ψ *
19.7.1971 Ii/Sw
Anlage· sur
Pat ent anme1dung
Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen
Die Erfindung "bezieht sich auf eine Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen
mit einer Zündspule, deren Sekundärwicklung mit wenigstens einer Zündkerze Verbindung hat und deren Primärwicklung
mit der Schaltstrecke eines Schalttransistors eine
Serienschaltung bildet, und mit einer Steuerschaltung für den Schalttransistor, die einen mit der Brennkraftmaschine gekuppelten
Unterbrecherschalter enthält, durch dessen öffnen die'
Schaltstrecke des Schalttransistors in den stromsperrenden Zustand steuerbar ist.
Bei einer derartigen Zündeinrichtung wird der Unterbrecherschalter
nur mit einem relativ geringen Steuerstrom belastet, so daß eine Gefährdung des Betriebes wegen Abbrandifan den
Kontakten des Unterbrecherschalters weitestgehend beseitigt ist.
Ec hat sich·jedoch bei solchen Zündeinrichtungen gezeigt,
daß der Unterbrecherschalter im Zündzeitpunkt nicht immer
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Robert Boscli GmbH E. Λ35 Li/Sw
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exakt geöffnet wird, sondern infolge eines kaum vermeidbaren Lagerspiels des öfteren nochmal kurzzeitig schließt und ein
weiteres Mal öffnet. Dies hat nicht nur eine hone Belastung des Schalttransistors, sondern meist auch eine Aussetzung des
Zündvorganges zur Folge.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Zündeinrichtung
der eingangs genannten Art die vorerwähnte Unzulänglichkeit in einfacher und sicherer Weise zu. beseitigen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerschaltung im Anschluß an das nach dem SchlieSintervall
erstmalig auftretende öffnen des Unterbrecherschalters derart unter dem Einfluß eines elektrischen Speichergliedes
steht, daß durch die in diesem Speicherglied gespeicherte Energie der stromsperrende Zustand der mit der Primärwicklung
der Zündspule in .Serie liegenden Schaltstrecke des Schalttransistors mindestens über eine Zeitdauer sichergestellt
ist, innerhalb der der Unterbrecherschalter bereits vor dem festgelegten Schließzeitpunkt nochmals schließen
und öffnen kann.
Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert
und beschrieben. j#
Es zeigen:
Fig. Ί und 2 je eine erfindungsoemäße Zündeinrichtung, bei
der das Speicherglied durch die Zündspule gebildet ist,
Fig. 5 eine erfindungsgemäße Zündeinrichtung, bei
der das Speicherglied durch die Zündspule und einen Speicherkondensator gebildet ist, und
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Stuttgart
Fig.. 4 und 5 je eine erfindungsgemäße Zündeinrichtung, bei
der das Speicherglied allein durch einen Speicherkondensator gebildet ist.
Die für eine nicht dargestellte Bx^ennkraftmaschine bestimmte
Zündeinrichtung nach Fig. 1 weist eine Zündspule 11 auf, deinen Sekundärwicklung 12 mit einer Zündkerze 13 Verbindung
hat. Die Sekundärwicklung 12 kann im Bedarfsfall selbstverständlich
auch mittels eines nicht dargestellten Zündverteilers mit mehreren Zündkerzen unter Einhaltung einer bestimmten
Reihenfolge in Verbindung gebracht werden.
Die Frimäx'wicklung 14 der Zündspule 11 ist mit der Sch al tstreckö
eines Schalttransistors in Serie geschaltet, der im Ben spielsfall ein npn-Schalttransistor 15,ist und zwischen
seinem Emitter 16 sowie seinem Kollektor 17 diese Schaltstrecke bildet. Zur Steuerung des Schalttransietors 15 ist
eine Steuerschaltung vorgesehen, die einen mit der Brennkraftmaschine
gekuppelten Unterbrecherschalter 18 enthält. Diese Steuerschaltung ist so ausgelegt, daß durch öffnen
des Unterbrecfc-erschalters 18 die Schaltstrecke 16-17 des
Schalttransistors 15 in den stromsperrenden Zustand steuerbar
ist- Außerdem ist die Steuerschaltung so aufgebaut, daß
sie im Anschluß an das nach dem Schließintervall erstmalig auftretende öffnen des IMterbrecherschalters 18 derart unter
dem Einfluß eines irs Beispielsfall durch die Zündspule- 11 gebildeten
elektrischen Speichergliedes steht, daß durch die in diesem Speicherglied gespeicherte Energie der stromsperrende
Zustand der Schaltstracke 16-1" des Schalttransistors 15
mindestens über eine Zeitdauer sichergestellt ist, innerhalb
der der Unterbrechersehaltex* 18 bereits vor dem festgelegten
irt noαακσI .schließen und öffnen kann.
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Die Zündeinrichtung läßt sich durch eine Stromquelle 19 speisen, die beispielsweise die Batterie eines nicht dargestellten,
durch die Brennkraftmaschine angetriebenen Kraftfahrzeuges sein kann. Von der Stromquelle 19 geht eine
am Minuspol angeschlossene, bei 20 an Masse liegende erste Versorgungsleitung 21 und ,eine am Pluspol angeschlossene,
einen Betriebsschalter 22 enthaltende zweite Versorgungsleitung 25 aus. Dabei liegt die aus der Primärwicklung 14
der Sündspule 11 sowie der Schaltstrecke 16-1? des Schalttransistors
15 bestehende Serienschaltung in einer Verbindung,
die von der eisten Versorgungsleitung 21 zu der awsi-
* ten Versorgungsleitung 23 führt. Hierbei ist der Emitter
16 des Schalttransistors 15 an der ersten Versorgungsleitung
21 und das dem Kollektor 17 des Schalttransistors 15
abgewandte Ende der Primärwicklung 14 an der zweiten Versorgungsleitung
25 angeschlossen. Ebenso liegt der Unterbrecherschalter
18 in einer Verbindung, die von der ersten Versorgungsleitimg; 2i au der zwei tea'Versorgungsleitung 2'3
führt« Hierbei g-3ät von des» swischisa. dem Unterbracher schalter
18 iffid döi? sweiten Terse rgimgsleitung. 25 liegenden Abschnitt
eine Bteuerleitung 24 ois? über die der Schalttransistor
15 steuerbar ist« An der Steuerleitung 24 ist
* mittels des im Beispielsfall durch die Zündspule 11 gebil-
) daten Speichergliedes vorübergehend ein Hilfspotontial ersangbar,
das auch beim nochmaligen Schließen des Untarbrecherschalters
18 an der Basis 25 des Schalttrensistors T? eine
üestjsn Schaltstrecke 16-17 in den stromsperrenden Zustand
haltende Vorspannung am? Folge hat»
Der Unterbrecherschalter 13 steht mit der zweiten Versorgungsleitung
23 übet* ein Steuerschaltungselement 26 in Verbindung,
das zur Erzeugung eines Spannung ε ab f alles dient
■jX'ä im Beispielsfall ein ohn»sche.r "Widerstand ist,, Dieses
oteusrschaltuagselsment: kann aber auch eine Diode sein, vjxd
ist. .Bedarfsfall giasn nicht dargestellten iror.^tu-.ator· in.
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•Nebenschluß aufweisen. Zwischen dem der zweiten Versorgungsleitung
23 abgewandten Anschluß des f3teuerschaltungselements 26 und dem der ersten Versorgungsleitung>21 abgewandten Anschluß
des Unterbrecherschalters 18 ist ein Vo widerstand 27
vorgesehen.
Von der zwischen der Primärwicklvmg 14 der Zündspule 11 und
der Schaltstrecke 16-1? des Schalttransistors 15 vorhandenen
Verbindung geht ein Abgriffsaweig 28 aus, der zur Erzeugung
des Hilfspotentials an der Steuerleitung 24- Verwendung findet.
Der Abgriffsaweig 28 enthält einen Bemessungswiderstand 29»
der im Beispielsfall mit einer Diode JO in Serie geschaltet
ist. Diese Diode 30 wird von einem Strom, den das durch die Zündspule 11 gebildete Speicherglied liefertt in Durchlaßrichtung
beansprucht. Der Abgriffszweig 2S führt au der ^zwischen dem Steuerschaltungselement 26 und dem Vorwiderstand
27 vorhandenen Verbindung. Die Steuerleitraig 24-, die von dieser
Verbindung ausgeht, führt zu der Basis 31 eines Koppeltransistors
, der im Beispielsfall ein pnp-Koppeltransistor 32
ist. Der Koppeltränsistör 32 ist an seinem Emitter 33 mit der
zweiten Versorgungsleitung 23 und an seinem Kollektor y\ über
zwei Spannungsteilerwiderstänr'a 35* 36 mit der ersten Versorgungsleitung
21 verbunden. An dem gemeinsamen Verbindungspunkt 37 dieser beiden Spannungsteilerwiderstände 35} 36 liegt die
Basis 2p des Schalttransistors 15·
Die Zündeinrichtung nach Fig. 1 hat folgende Wirkungsweise:
Die Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine setzt voraus, daß der Betriebsschalter 22 geschlossen ist, Während des Schließintervalls
des Unterbrecherschalters 18 liegt dann die aus dem Steuerschaltungselement 26 sowie dom Vorwiderstand 27 bestehende
ßerienschaltung an der Stromquelle 19, wodurch am
üoppiungßtran'sistor 32 die Basis 31 gegenüber dem Emitter 33
soweit negativ vorgespannt wird, daß die «wischen dem Emitter
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33 iand dem Kollektor 34- befindliche Schaltstrecke leitet.
Somit sind auch die Spannungsteilerwiderstände 35» 36 an die Stromquelle 19 geschaltet. An dem gemeinsamen Verbindungspunkt
37 der Spannungsteilerwiderstände 35i 36 tritt
ein Potential auf, durch welches am Schalttransistor 15 Basis 25 gegenüber dem Emitter 16 soweit positiv vorgespannt
wird, daß die zwischen dem Emitter 16 und dem Kollektor befindliche Schaltstrecke ebenfalls leitet. Somit wird
während des Schließintervalls des Unterbrecherschalters die Primärwicklung 14 der Zündspule 11 von einem von der
Stromquelle 19 gelieferten Strom durchflossen und in dieser Zündspule 11 magnetische Energie gespeichert.
Wird nun im Zündseitpunkt der Unterbrecherschalter 18 geöffnet,
so entfällt an der Basis 31, des Koppeltransistors
"32 die Vorspannung, wodurch dessen Schaltstrecke 33-34 in
den nichtleitenden Zustand gelangt. Dadurch wird auch die Vorspannung an der Basis 25 des Schalt transistors 15 abgeschaltet,
so daß auch dessen Schaltstrecke 16-17 in den nichtleitenden Zustand gesteuert und der Stromkreis der
Primärwicklung 14 der Zündspule 11 unterbrochen wird. Dabei entsteht in der Sekundärwicklung 12 der Zündspule 11 ein
Hochspannungsstoß, der an der Zündkerze 13 einen elektrischen Überschlag (Zündfunke) hervorruft.
Kommt es aber iia Zündzeitpunkt zu keiner exakten öffnung
des Unterbrecher schalters 18, sondern infolge Lagerspiels
•noch einmal zu einem kurzzeitigen Schließen und erneutem öffnen dieses Unterbrecherschalters 18, so wird, wenn keine
Vorkehrungen getroffen sind, der Zündvorgang gestört. Dies hat außer einer starken Belastung des Schalttransistors
auch meist ein Ausbleiben des Zündfunkens zur Folge.
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Iu vorliegeaden Fall kann dieses nochmalige Schließen und
Öffnen des Unterbrecherschalters 18 den Zündvorgang nicht
mehr stören, weil, wenn der Unterbrecherschalter 18 nach
dem Schließintervall erstmalig öffnet und abhängig davon
die Schaltstrecke 16-17 des Schalttransistors 15 den Stromkreis
der Zündspulen-Primärwicklung 14- -unterbricht, sofort
ein durch die gespeicherte Energie in der Zündspule 11 verursachter Strom über den Bemessun^swiderstand 29, die Diode
30 und das Steuerschal tungselement 26 zu fließen beginnt ο
Ser dabei an dem Steuerschaltungselement 26 entstehende Spannungsabfall spannt am Kopplungstransistör 52 die Basis
31 gegenüber dem Emitter 33 soweit positiv vor, daß beim
nochmaligen Schließen des XJnterbrecherschalters 18 die dadurch,
"bewirkte Potentialänderung an dieser Basis 31 nicht
ausreicht9 im die Schaltstrecke 33-31S- ö©§ Koppeltransistors
32 in ües leitenden- Zustand zu steuern« Es "bleibt demzufolge
"beim noeioflaligen Schließen und öffnen des Unterbrecherschalters
18 der Sehalttrarfsistor 15 und somit auch der Ablauf
des Zündvorg&ngs unbesinflußto Sobald die in der als Spei-=
cherglied verwendeten Zündspule 11 gespeicherte Energie aufgebraucht
istB ist die Zündvorrichtung für die Vorbereitung
eines neuen Zündvorgangs bereits das heißt, während des
nächsten Schließintervalls aes Unterbrecherschalters 18 kann
in der "bereits beschriebenen- Weise erneut Energie in dieser
als Speieherglied verwendeten Zündspule 11 gespeichert-wer- den*
Die vorgesehene Biode 30 soll verhinderts daß bei leitender
Schalt strecke 16-17 des Schalt trausi st or s 15 von der Stromquelle
19 sin -unnötiger Stroafluß in den Abgriffszwei-g 28
verursacht "wi
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Soweit bei den nun folgenden Ausführungsbeispielen Schaltungselemente
Verwendlang'finden, die hinsichtlich ihrer Funktion und schaltungsmäßigen Lage mit Schaltungselementen im vorausgehenden
Ausführungsbeispiel übereinstimmen, so sind die Schaltungselemente
mit dem gleichen Bezugszeichen versehen und nicht noch einmal eingehend beschrieben.
Die Zündeinrichtung nach Pig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 dadurch, daß der im Abgriffszweig 28
liegende Bemessungswiderstand 29 iait einer Zenerdiode 38 In
w Serie geschaltet ist. Biese Zenerdiode' 38 wird von einem Strom,
den das durch die Zündspule 11 gebildete Speicherglied liefert, in Sperrichtung beansprucht,, Außerdem ist hier zwischen der
zweiten Versorgungsleitung 23 und dom dem Unterbrecher schalt er
18abgewandten Anschluß des VorwiderStandes 2? die Schaltstrekke
eines Steuertransistors vorgesehen, der im Beispielsfall ein pnp-Steuertransistor 39 ist und zwischen seinem an der zweiten
Versorgungsleitung 23 liegenden Emitter 40 sowie seinem an dem
Vorwidersfcatid 2? liegenden Kollektor '4·'! diese Schalt strecke bildet.
In einer von der Basis 42 des Steuertransistors 39 zur
ersten Versorgungsleitung 21 führenden Verbindung liegt die
Serienschaltung eines Widerstandes 43 und einer Schaltstrecke
eines Vortransistors, der im Beispielsfall ein npn-Vortransistor 44 ist und zwischen seinem an der- ersten Versorgungsleitung
21 liegenden Emitter 45 sowie seinem an dem Widerstand
43 liegenden Kollektor 46 diese Schaltstrecke bildet. An der
"Basis 47 des Vortransistors 44 ist der Abgriffszweig 28 angeschlossen.,
der auch hier von der zwischen der Primärwicklung
14 und der Schaltstrecke 16-17 liegenden Verbindung ausgeht.
Schließlich ist hier das Steuerschaltungselement 26 über eine
von _dar. Stromquelle 19 in Durch! aß richtung beanspruchte Zusatsd'-o.Ie
48" an der zwischen der Schalt strecke 40-41 und dem
Vorwiderstand 27 liegenden Verbindung angeschlossen»
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.Die Zündeinrichtung nach Fig. 2 hat folgende Wirkungsweise:
Das Schließen des Unterbrecherschalters 18 zu Beginn des
Schließintervalls und das erstmalige öffnen des Unterbrecherschalters
18 am Ende des Schließintervalls hat an dem Koppeltransistor 32 und dem Schalttransistor 15 die gleichen Umsteuervorgänge
zur Folge wie in der Zündeinrichtung nach Fig. 1. Gleichzeitig mit der durch öffnen des.Unterbrecherschalters
18 und Umsteuerung der Schaltstrecke 16-1? des Schalttransistors 15 in. den nichtleitenden Zustand bewirkten
Einleitung des Zündvorganges wird die Zenerdiode 38 infolge
der in der Zündspule 11 gespeicherten Energie von einer so hohen Spannung beansprucht, daß sie leitend wird. Dadurch
erhält die Basis 4? des Vortransistors 44 gegenüber dem Emitter 45 eine so hohe Vorspannung* daß die Schaltstrecke
45-46 dieses Vortransistors 44 in den stromdurchlässigen Zustand gelangt. In Abhängigkeit davon wird am Steuertransistor
39 die Basis 42 gegenüber dem Emitter 40 soweit negativ vorgespannt, daß auch die Schaltstrecke 40-41 dieses
Steuertransistors 39 in den leitenden Zustand gelangt. Hierdurch
tritt an dem dem Unterbrecherschalter 18 abgewandten Anschluß des Vorwiderstandes 2? ein so hohes positives
Potential auf, daß beim nochmaligen Schließen des Unterbrecherschalters 18 der Koppeltransistor 32 an seiner Basis
31 nicht im Sinno einer Umsteuerung seiner Schaltstrecke
33-34 in den leitenden Zustand beeinflußt werden kann. Durch die Zusatzdiode 48 wird der Schutz gegen eine solche Umsteuerung
erhöht. Der Widerstand 43 dient zur Bemessung des über die Basis-Emitter-Strecke 40-42 fließenden Steuerstromes.
Es bleibt demzufolge auch hier beim nochmaligen Schließen
und öffnen des Unterbrecherschalters 18 der Schalttransistor 15 "und somit der Ablauf des Zündvorgangs unbeeinflußt.
Sobald infolge Aufbrauchs der in der Zündspule 11 gespeicherten
Energie die Spannung an der Zenerdiode 38 deren Schwell-
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wert miterschreitet, gelangt die Schaltstrecke 45-46 des
Vortransistors 44 und somit auch die Schalt strecke 40-41 des Steuertransistors 39 in den nichtleitenden Zustand.
Danach ist die Zündeinrichtung für die Vorbereitung eines weiteren Zündvorganges bereit.
Bei der Zündeinrichtung nach Hg. 3 wird auf den Vorwiderstand
27 (Fig. 1 und 2) verzichtet und der von der Verbindung
zwischen Primärwicklung 14 und Schaltstrecke 16-17
" ausgehende, den Bemessungswiderstand 29 enthaltende Abgriffszweig
28 über eine Blockierdiode 49 an der Verbindung
zwischen Unterbrecherschalter 18 und Steuerschaltungselement
26 angeschlossen. Die Blockier diode 49 wird von deir
Strom, den das Speicherglied liefert, in Sperrichtung beansprucht.
Der Bemessungswiderstand 29 bildet mit einem Zusatzwiderstand
50 eine Serienschaltung, die im Nebenschluß der Schaltstrecke 16-17 des Schalttransisors 15 liegt.
Dem Zusatz wider st and 59 ist ein Speicherkondensator 5Ί
parallelgeschaltet, der im vorliegenden Fall gemeinsam mit der Zündspule 11 das Speicherglied bildet. In einer von der
Basis 25 des Schalttransistors 15 zur ersten Versorgungs-
) leitung 21 führenden Verbindung liegt die Schaltstrecke
eines Koppeltransistors, der hier ein npn-Koppeltransistor
52 ist und zwischen seinem an der ersten Versorgungsleitung 21 liegenden Emitter 53 und seinem über einen Widerstand 54-an
der zweiten Versorgungsleitung 23 liegenden Kollektor 55 diese Schaltstrecke bildet. Die an der Basis 56 des Koppeltransistors
52 angeschlossene Steuerleitung 24 hat über einen Widerstand 57 mit der dem Steuerschaltungseiement 26 abgewandten
Kathode der Blockierdiode 49 Verbindung.
Die Zündeinrichtung nach Fig. 3 hat folgende Wirkungsweise·,
Durch das Schließen des Unterbrecherschalters 18 zu Beginn des Schließintervalls kommt die Anode der Blockierdiode 49
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unmittelbar mit der am Minuspol der Stromquelle 19 liegenden ersten Versorgungsleitung 21 in Verbindung, so daß die
Basis 56 des Koppeltraasistors 52 kein Potential aufweist,
welches dessen Schaltstrecke 53-55 i& den leitenden Zustand
au steuern vermag. Das von dem Pluspol der Stromquelle 19
über die Primärwicklung 14, den Bemessungswiderstand 29 sowie
den Widerstand 57 auf die Basis 56 des Koppeltransistors
52 v/irkende Potential reicht durch entsprechende Bemessung
dieser Schaltungselemente nicht aus, um die Schaltstrecke 53-·55 in den leitenden Zustand au steuern» Demzufolge wird
am Schalttransistor-15 über den Widerstand 54 die Basis 25
gegenüber dem Emitter 16 soweit positiv vorgespannt$ daß die
Schaltstrecke 16-1? Strom leiten kann» Dadurch wird ein starker
Stromfluß von der Stromquelle 19 über die Primärwicklung
14 geführt und eine für ©ine xiirkimgsvolle Zündung ausreichen=
de Energie in der Zündspule 11 gespeicherte
öffnet nun am Ende' des Schließintenrallss also im Zündzeitpunkt,
der Unterbrecherschalter 18 9 so wird am Eoppeltransistor·
52 über das Steuerschaltungselemexit 26S die Bloekierdiode
49 soviie den ¥iderstaad 57 die Basis 56 gegenüber dem
Emitter 55 soweit positiv vorgespannt9 daß die Schaltstrecke
53~55 in δ-en leitenden Zustand gelangt« Durch diese-leitende
Sehalt strecke 53~55 kommt äer Schalttransistor 15 an seiner
Basis 25 Bit der am Minuspol der Stromquelle 19 liegenden
©rsten Versorgungsleitiing 21 in Yerbin&ungs so daß die
Schaltstrecke 16-17 in den stromsperrenden Zustand gesteuert
itad der Zündvorgang eingeleitet wird« Die in der Zündspule
11 gespeicherte Energie hat dabei in der Sekundärwicklung /einen
einen elektrischen. Überschlag an der Zündkerze IJ hervorrufenden
Hochspannungsstoß und außerdem über die Widerstände 29s 50 die Stromquelle 19 sowie den Betriebsschalter 22 einen
Stromfluß aur Folge j wobei auch der im Nebenschluß zum Zusatz'tfiiderstaiid
50 liegen.äe Speicherkondensator 51 aufgeladen
•srircU Dieser Strosifluß er seiigt an dem Ziisatzwiderstand 50 -
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einen relativ hohen Spannungsabfall, durch den am Koppeltransistor
52 die Basis 56 gegenüber dem Emitter 53 soweit
positiv vorgespannt ist, daß auch bei nochmaligem Schließen des Unterbrecherschalter-E 13 die Schaltstrecke 55-55 leitend
und somit der Ablauf des Zündvorgangs ungestört bleibt. Durch die gespeicherte Energie im Speicherkondensator 51 und dessen
Entladung kann ein genügend hoher Spannungsabfall am Zusatz-' widerstand 50 für den Schuts des Eoppeltransistors 52 gegen
eine Umsteuerung durch den Unterbrecherschalter 18 über einen * relativ langen Zeitabschnitt aufrechterhalten werden. Dieser
Zeitabschnitt kann sich im Bedarfsfall bis kurz nach dem Schließen des Unterbrecherschalters 18 zum Beginn des Schließintervalls
erstrecken, so daß sich ein Frei1en der Kontakte des Unterbrecherschalters 18 beim Schließen nicht ungünstig
auf die erneute Vorbereitung des Zündvorg&nges auswirken kann.
Die Bloelcierdiode 49 verhindert beim nochmaligen Schließen
des Unterbrecherschalters 18 eine schnelle Entladung des
Speicherkondensators 51 *>
Bei der Zündeinrichtung nach Fig. 4-, bei der ebenfalls auf
k den Vorwiderstand 2? (Fig. 1 und 2) verzichtet wird, bildet
lediglich, ein Speicherkondensator ^S das besagte Speicherglied»
Dieser Speicherkondensator y8 steht an Keinem einen
Anschluß mit der ersten Versorgungsleitung 21 und gh seinem
anderen Anschluß über eine Schutzdiode 59 mit dem der ersten Versorgungsleitung 21 abgewandten Anschluß des Unterbrecher--.schalters
18 in Verbindung. Die Schutzdiode 59 vird von der Stromquelle" 19 in Durchlaßrichtung, dagegen von dem Entladestrom
des Speicherkondensators 58 in Sperrichtung beanspruchtα
Dieser .Schutsdiode 59 ist ein Entladewiderstand GC parallelgeschaltete
Die an die Besiis '36 des Koppelt ran gißt or ε 52
angeschlossene, den Widerstand :'// «at halt ende Steuerleitung
führt zu lern der ßcl?.vtsc!iode 59 Z'-ns3evar;i5J;rii:t Arschluli des
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Robert Bosch. GmbH R. 4^5 Li/Sw
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ßpeicherkondensators 58· Der mit seinem Emitter 53 an der
ersten Versorgungsleitung 2i liegende Koppeltransistor 52
ist mit seinem über den Wiederstand 54 an der zweiten Versorgungsleitung
23 liegenden Kollektor 55 noch .über einen Widerstand 61 an der Basis 62 eines weiteren npn-Koppel-.transistors
63 angeschlossen. Der weitere Koppeltransistor 63 ist an seinem Emitter 64 mit der ersten Versorgungsleitung
21 und an seinem Kollektor 65 über die Serienschaltung zweier Widerstände 66, 67 mit der zweiten Versorgungsleitung
25 verbunden. Der Schalttransistor, der hier ein
pnp-Schalttransistor 68 ist, steht an seiner Basis 69 mit
dem gemeinsamen Verbindungspunkt 70 der beiden Widerstände 66, 67 an seinem'Emitter 71 mit der zweiten Versorgungsleitung
23 und an seinem Kollektor 72 über die Primärwicklung
14- der Zündspule 11 mit der ersten Versorgungsleitung 21 in
Verbindung.
Die Zündeinrichbung nach Pig. 4 hat folgende Wirkungsweise:
Durch das Schließen des Unterbrecherschalters 18 zu Beginn des Schließintervalls kommt die Anode der Schutzdiode 59
mit der am Minuspol der Stromquelle 19 liegenden ersten Versorgungsleitung
21 in Verbindung, so daß die Basis 56 des ■ Koppeltransistors 52 kein Potential aufweist, welches dessen
Schaltstrecke 53-55 in den leitenden Zustand zu steuern vermag.
Bemisufolge wird an dem weiteren Koppeltransistor 63 über
die Widerstände 545 61 die Basis 62 gegenüber dem Emitter
soweit positiv vorgespannt, daß die Schaltstrecke 64-65 Strom
durchläßt. Dadurch tritt an den Widerstanden 66, 67 ein Spannungsabfall und an deren gemeinsamen Verbindungspunkt
ein Potential auf, das an der Basis 69 des Schalttransistors 68 eine Umsteuerung dessen Schaltstrecke 71 - 72 in den leitenden
Zustand bewirkt. Der an der Stromquelle 19 liegende, die Primärwicklung 14 enthaltende Stromkreis ist somit ge-
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öffnet nun am Ende des Schließintervalls, also im Zündzeitpunkt,
der TJnterbrecherschalter 18, so wird über das Steuerschaltung
sei ement 26 sowie die aus Schutzdiode ,59 und Entladewiderstand
60 bestehende Parallelschaltung der Speicher— kondensator 58 aufgeladen, was durch die vorgesehene Schutzdiode
59 sehr schnell geschieht. Gleichzeitig wird über das Steuerschaltungselement 26, die aus Schutzdiode 59 und Entladewiderstand
60 bestehende Parallelschaltung sowie den Widerstand 57 εαα Koppeltransistor 52 die Basis 56 gegenüber
dem Emitter 53 soweit positiv vorgespannt, daß die Schaltstrecke 53-55 in den leitenden Zustand gelangt. Durch diese
leitende Schaltstrecke 53-55 kommt der weitere Koppeltransistor 63 an seiner Basis 62 mit der am Minuspol der Stromquelle
19 liegenden ersten Versorgungsleitung 21 in Verbindung,
so daß die Schaltstrecke 64-65 in. den stromsperrenden Zustand gelangt. Dadurch entfällt an der Basis 69 des Schalttransistors
68 die negative Vorspannung, was eine Umsteuerung der Schaltstrecke 71-72 in den stromsperrenden Zustand und
somit die Auslösung des Zündvorgangs zur Folge hat. Dieser Zündvorgang kann durch nochmaliges Schließen des Unterbrecherschalters
18 nicht gestört werden, weil in diesem Pail eine Entladung des Speicherkondensators 58 über die Basis-Emitterstrecke
56-53 des Koppeltransistors 52 einsetzt, die dessen
Schaltstrecke 53-55 im leitenden Zustand und somit die Schaltstrecke
71-72 des Schalttransistors 68 im nichtleitenden Zustand
hält. Der Entladewiderstand 60 ist hierbei so bemessen,
daß der Speicherkondensator 58 nach dem Schließen des Unterbrechsrschalters
18 zu Beginn des Schließintervalls hinreichend schnell entladen wird und daß aber trotzdem beim kurzzeitigen
Nochmal schließen des Unterbrecherschalters 18 im Zündzeitpunkt nur so viel-Strom über den Entladewiderstand 60 fließt, daß
während dieser kurzen Zeitspanne ein die Schaltstrecke 53-55 in den leitenden Zustand haltender Steuerstrom in der Basis-
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* ■ β
'ti· β
Bobert Bosell GmbH ' . B. 435 xLi/Sw
Stuttgart
Emitter-Strecke 56-55 sichergestellt ist» Die Schutzdiode
59 gewährleistet ein sehr schnelles Laden des Speicherkondensators 58? schützt diesen Kondensator 58 aber gegen zu
schnelles Entladen "beim nochmaligen Schließen des Unterbrecherschalters
18.
Die Zündeinrichtung nach Fig. 5 unterscheidet sich von derjenigen
nach Fig..4 dadurch, daß auf die Koppeltransistoren 52S 63 verzichtet wird, der Vorwiderstaad 27 vorgesehen ist
und Steuertransistor 39 sowie Vortransistor 44»wie in Fig.
3 Anwendung finden. Im vorliegenden Fall ist allerdings die an der Basis 69 des Schalttransistors 68 angeschlossene
Steuerleitung 24 unmittelbar au der Verbindung zwischen
Steuerschaltungseleaent 26 und Zusatsdiode 48 geführt, die
Basis 4? des Vortransistors 44 über einen Widerstand 73 siit
dem der Schutzdiode 59 zugewandten Anschluß des Speicherkon=
densators 58 verbunden und die Anoäa der- Schutzdiode 59 an
die Verbindung zwischen Vorwiderstaad 2? vmn. Zusatsdiode 48
angeschlossene
Die Zündeinrichtung nach J1Ig. 5 hat folgende Wirkungsweise:*
Durch das Schließen des UnterbrecKerschalters 18 zu Beginn des Schließintervalls wird am Schalttransistor 68 über den
Vorwiderstand 2? sowie die Zusatzdiode 48 die Basis 69
gegenüber dem Emitter 7i soweit negativ vorgespannt9 daß
die Schaltstrecke 71-72 ia den leitenden Zustand gelangt
und somit der die Primärwicklung 14 enthaltende Zweig Strom führt* Dabei wird die Basis 4? des Vortransistors 44 über
&©n Widerstand 73? die εωΜ Schiitssdiode 59 und Entladewiderstaad
60 bestehende ParallelsehEltrag,, den Vorwiderstand 2?
goiii© den Unterbrecher schalt er 18 soweit negativ vorgespannt,
daß die Schalt strecke 45=46 nicht leiten kaan» Somit ist auch
an der Basis 42 des Steuertransistors 39 keine Vorspannung und
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Bobert Bosch GmbH · . ' H. 435 Li/Sw
Stuttgart
en der Schaltstrecke 40-41 kein leitender Zustand vorhanden.
öffnet nun am Ende des Schließintervalls der Unterbrecherschalter
18, so entfällt die Vorspannung an der Basis 69 des Schalttransistors 68, wodurch dessen Schaltstrecke 71-72 in den
stromsperrenden Zustand übergeht und der Zündvorgang ausgelöst wird. Gleichzeitig damit wird über das Steuerschaltungselement
26, die Zusatzdiode 48 sowie die aus Schutzdiode 59 und Entladewiderstand
60 bestehende Parallelschaltung der Speicherfc kondensator 58 aufgeladen und über den weiteren Widerstand 73
am Vortransistor 44 die Basis 47 gegenüber dem Emitter 45 soweit
positiv vorgespannt, daß die Schaltstrecke 45-46 in den
leitenden Zustand gelangt. Dadurch wird über den Y/iderstand am Steuertransistor 39 die Basis 42 gegenüber, dem Emitter 40
soweit negativ vorgespannt, daß auch die Schaltstrecke 40-41 in den leitenden Zustand gelangt. Hierdurch tritt an dem
Unterbrecherschalter 18 abgewandten Anschluß des Vorwiderstandes 27 ein so hohes positives Potential auf, daß beim nochmaligen Schließen des Unterbrecherschalters 18 der Schalttransistor
68 an seiner Basis 69 nicht im Sinne einer Umsteuerung seiner Schaltstrecke 7^-72 in den leitenden Zustand beein-•
flußt werden kann. Dabei ist auch der leitende Zustand der " zu den Transistoren 44, 39 gehörenden Schaltstrecken 45-46,
40-41 sichergestellt, weil, wenn der Unterbrecherschalter 18 nochmals schließt, eine Entladung des Speicherkondensators
58 über die Basis-Emitter-Strecke 47-45 des Vortransistors 44
einsetzt.
- 17 -
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SAD ORiQfNAL
SAD ORiQfNAL
Claims (1)
- fc Γ * '.Robert Bosch GmbH R. Λ35 Id/SwStuttgartAnsprüche1. ^Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer Zündspule, deren Sekundärwicklung' mit wenigstens einer Zündkerze Verbindung hat und deren Primärwicklung mit der Schaltstrecke eines Schalttransistors eine Serienschaltung bildet, und mit einer Steuerschaltung für den Schalttransistor, die einen mit der Brennkraftmaschine gekuppelten'Unterbrecherschalter enthält, durch dessen öffnen die Schaltstrecke des Schalttransistors in den stromsperrenden Zustand steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung im Anschluß an das nach dem Schließintervall erstmalig auftretende öffnen des Unterbrecherschalters (18) derart unter dem Einfluß eines elektrischen Speicherglieds steht, daß durch die in diesem Speicherglied gespeicherte Energie der stromsperrende Zustand der mit der Primärwicklung (14) der Zündspule (11) in Serie liegenden Schaltstrecke (16-17 bzw. 71-72) des Schalttransistors (15 bzw. 68) mindestens über eine Zeitdauer sichergestellt ist, innerhalb der der Unterbreche rschalter (18) bereits vor dem festgelegten Schließzeitpunkt nochmal schließen und öffnen kann.2» Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Stromquelle (19) eine erste Versorgungslei~ tung (21) und eine zweite Versorgungsleitung (-2J) ausgeht,- 18 2098 8 5/0733Robert Bosch GmbH H. 435 Li/SwStuttgartwobei die aus der Primärwicklung (14) der Zündspule (11) sowie der Schaltstrecke (16-17 bzw. 71-72) des Schalttransistors (15 bzw. 68) bestehende Serienschaltung in einer an diesen beiden Versorgungsleitungen (21, 23) angeschlossenen Verbindung liegt, wobei außerdem der Unterbrecherschalter (18) ebenfalls in einer an diesen beiden Versorgungsleitungen (21,23) angeschlossenen Verbindung liegt, wobei ferner der zwischen dem Unterbrecherschalter (18) und der zweiten Versorgungsleitung (23) liegende Abschnitt dieser Verbindung xait einer Steuerleitung (24) in Verbindung steht, über die der Schalttransistor (15 bzw. 68) steuerbar ist, und wobei schließlich mit Hilfe der in dem Speicherglied gespeicherten Energie an der Steuerleitung (24) ein Hilfspotential erzeugt wird, das auch beim nochmaligen Schließen des Unterbrecherschalters (18) an der Steuerelektrode (25 bsw. 69) des Schalttransistors (15 bzw. 68) eine de s β '.-^.. Sehalt strecke (16-17 bzw. 71-72) in den stromsperrenden Zustand haltende Vorspannung zur Folge hat.Zündeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrecherschalter (18) mit der zweiten Versorgungsleitung (23) über ein zur Erzeugung eines Spannungsabfalles dienendes Steuerschaltungselement (26) in Verbindung steht.-- 19 -20 98 85/0733Robert Bosch. GmbH E. 435 Li/SwStuttgart4. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 bis 3? dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerschaltungselement (26) an seinem der zweiten Versorgungsleitung (23) abgewandteil Anschluß über einen Vorwiderstand (27) mit dem der ersten Versorgungsleitung (21) abgewandten Anschluß des Unterbrecherschalters (18) in Verbindung steht.5· Zündeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherglied durch die Zündspule (11) gebildet ist.6. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherglied durch einen Speicherkondensator (58) gebildet ist. .7» Zündeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherglied durch die Zündspule (11) und einen Speicherkondensator (51) gebildet ist.8. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der zwischen der Primärwicklung (14) der Zündspule (11) und der Schaltstrecke (16-17) äes Schalttransistors (15) vorhandenen Verbindung ein Abgriffszweig (28) ausgeht, der zur Erzeugung des Hilfspotentials an der Steuerleitung (24) Verwendung findet.- 20 -209885/0733
BAD ORIGINALRobert Bosch GmbH R. 435 Li/SwStuttgart9· Zündeinrichtung nach. Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriffszweig (28) einen Bemessungswiderstand (29) enthält.Ί0. Zündeinrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bemessungswiderstand (29) mit einer Zenerdiodc (38) in Serie geschaltet ist, die von dem durch das Speicherglied gelieferten Strom in Sperrichtung beansprucht wird.11. Zündeinrichtung nach Anspruch 8 und 9i dadurch gekennzeichnet, daß der Bemessungswiderstand,(29) mit einer Diode (30) in Serie geschaltet ist, die von dem durch das Speicherglicd gelieferten Strom in Durchlaßrichtimg beansprucht wird.12. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 5> 8? 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß - der Abgriff szweig (28) zu "dein der zweiten. Versorgungsleitung (23) abgewandten Anschluß des Steuerschaltung se lenient s (26) führt.13- Zündeinrichtung nach Anspruch 1 bis -'!-, dadurch gekonnzeichnet, daß zwischen der zweiten Versorgungsleitung (23) und o-;»n dem Unterbrecher.schalter (18) abgewandton Anschluß des Vorv.-iderstartoes (27) die Schalt strecke (40—'4-1) eines Steuer transistors (39) liegt, der in leibenden Zustand seiner Schaltstrecke (40-41) die Schaltstrecke (16-1? bzw.- 21 -209885/0733 BADRotiert Bosch GmbH R. 435 Li/SwStuttgart71-72) des Schalttransistars (15 'bzw· 68) im stromsperrenden Zustand hält., Zündeinrichtung nach Anspruch 1 bis 4· und Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerschaltungselement (26) an der zwischen dem Vorwiderstand (27) und der Schalt st recke (40-4-1) dos Steuertransistors (39) liegenden Verbindung über eine von der Stromquelle (19) in Durchlaßrichtung beanspruchte Zusatzdiode (48) angeschlossen ist.15· Zündeinrichtung nach Anspruch 13* dadurch gekennzeichnet, daß am- Steuertransistor (39) die für den leitenden. Zustand seiner Schaltstrecke (4Q-41) an seiner Steuerelektrode (42) erforderliche Vorspannung über die Schaltstrecke (45-4 6) eines Vortranaistars (44) angelegt wird.16, Zündeiniuchtung nach Anspruch 8, 9» 10, 13 und 15? dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriffszweig (28) zu der Steuerelektrode (47) des Vortransistors (44) geführt ist.17. Zündeinrichtung nach Zuspruch. 1, 2, 3, 8 und 9»dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriffsav/eig (28) an dem der rweiten Versorgungsleitung (23) abgewandten Anschluß des Cteuersehaltungselemonteü (26) über eine Blockierdiodo (49)- 22 -209885/0733 BADRobert Bosch GmbH R. 435 Li/SwStuttgartangeschlossen ist, die von der Stromquelle (19) in Durchlaßrichtung, dagegen von dem durch das Speicherglied gelieferten Strom in Sperrichtung beansprucht wird.18. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, 2, 35 85 9 und 1-7» dadurch gekennzeichnet, daß der Bemessungswiderstand (29) mit einem Zusatswiderstand (50) eine Serienschaltung bildet, die im Nebenschluß der Schaltstrecke (16-17) des Schalttransistors (15) liegt,_19. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 7,8, 9, 17-und 18, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zusatawiderstand (50) der gemeinsam mit der Zündspule (11) das Speicherglied bildende Speicherkondensator (51) parallelgeschaltet ist.20. Zündeinrichtung nach Anspruch 1T 2, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der allein das Speicherglied bildende Speieheiekaridensätax1 (5&) B.n scinm einen Anschluß mit der ersten Versorgungsleitung (21) und an seinem anderen Anschluß über eine Schutzdiode (59) mit dem der ersten Versorgungsleitung (21) ab gewandt en Anschluß des Unt erb rech·.; r~ schalters (18) in Verbindung steht, wobei die Schutzdiode . (59) von der Stromquelle (19) in Durchlaßrichtung, dagegen von dem durch das Speicherglied gelieferten Strom in Sperrichtung beansprucht wird»- 23 ~209886/0733BAD ORfGfNALRobert Bosch GmbH R. 435 LiStuttgart21. Zündeinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzdiode (59) ein Entladewiderstand (60) parallelgeschaltet ist.22. Zündeinrichtung nach Anspruch 1,' 2, 3> 4, 6 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzdiode (59) über den Vorwiderstand (27) mit dem der ersten Versorgungsleitung (21) angewandten Anschluß des Unterbrecherschalters (18) in Verbindung steht.23. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 6, 13» 15» 20 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß der allein das Speicherglied bildende Kondensator (58) a*i seinem der Schutzdiode (59) zugewandten Anschluß außerdem mit eier Steuerelektrode (47) des Vortransistors (44) in Verbindung steht, und zwar vorzugsweise über einen Widerstand (73)·24. Zündeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitung (24) an der Steuerelektrode (31 bzw. 56) eines Koppeltransistors (32 bzw. 52) angeschlossen ist, mittels dessen. Schaltstre.cke (33-34 bzw. 53-55) die Schaltstrecke (16-17 bzw. 71-72) des Schale transi st or s (15 bzw. 68) umsteuerbar ist.- 24 -209885/07 3 3Robert Bosch GmbH R. 435 Li/SwStuttgart25. Zündeinrichtimg nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitung (24) unmittelbar an der Steuerelektrode (69) des Schalttransistors (68) angeschlossen ist.26. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 11, 12 und 24, dadurch gekennzeichnet", daß die an der Steuerelektrode (31) des Iioppeltransistors (32) angeschlossene Steuerleitung (24) von der zwischen dem Steuerschaltung sei eine nt (26) und dem Vorwiderstand (27) vorhandenen Verbindung ausgeht .27. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, *2, 3, 4, 5, 8, 9, 10, 13, 14, 15, 16 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Steuerelektrode (31) des Koppeltransistors (32) angeschlossene Steuerleitung (2·'Ι) von der svischen dorn Steuerschaltung «element (26) und der Zusatzdiode (48) vorho.ndeiien Verbindung ausgeht.28. Zündeinrichtung nach .Anspruch 1, 2, 3, 7, 8, 9, 17, 18, 19 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Steuerelektrode (56) des Ifoppoltransistopö (52) rJigeschlossene St cu c rl cd tun £ (2-'I) von der den Steiierf'ch.^ltimgsci] e,aont (2G) abgGwandtcn Llektrodb der Blockiere]".! ode (49) ausgeht.29. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 6, 20, 21 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß die ειη der Steuerelektrode~ 25 209885/0733BADRobert Bosch GmbH ' E. 435 Li/SwStuttgart(56) des Koppeltransistora (52) angeschlossene Steuerleitung (24) von der dem. St euer schaltungselement (26) angewandten Elektrode der Schutzdiode (59) ausgeht.30. Zündeinrichtung nach Anspruch 28 oder 29» dadurch gekennzeichnet, daß die■Steuerleitimg (24) einen Widerstand (57) enthält.31. Zieleinrichtung nach .Anspruch 1, 2, 3, 4·, 6, 13, 14, 15, 20, 21, 22, 23 und 25, dadurch gekennzeichnet,daß die an der Steuerelektrode (69) des Schalttransistors (68) angeschlossene Steuerleitung (24)'von der zwischen dem Stouerschaltungselement (26) und der Zusatzdiode (48) vorhandenen Verbindung .ausgeht·.209885/0733 BAD ORIiSINAL y
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