DE2260805C3 - Hochfrequenz-Zündanordnunq - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochfrequenz-Zündanordnung, die ungedämpfte Wellen den Zündkerzen einer Brennkraftmaschine zuführt. Sie weist einen Oszillator zur Erzeugung von Funkenenergie aus ungedämpften Wellen auf, wobei die Dauer der Erzeugung der Funkenenergie gesteuert wird, l·erner besteht die Hochfrequenz-Zündanordnung aus einer Steuerwicklung für den Oszillator zum Ein- und Ausschalten am Beginn und Ende jedes Funkintervalles. Von der Brennkraftmaschine werden Mittel zum Abschalten und zum Einspeisen eines Vormagnetisierungs-Gleichstromes in die Steuerwicklung kontrolliert. Ferner besitzt die Hochfrequenz-Zündanordnung einen Zündschalter zur Steuerung der Energieversorgung, einen Stromkreis für den Vormagnetisierungs-Gleichstrom und einen Stromkreis zur Energieversorgung des Oszillators.

Nach der DT-OS 21 24 183 ist eine transistorisierte Schaltung eines Rechteckwellenschwingungserzeugers mit sättigungsfähigem Kern, mit einem Transformator mit sättigungsfähigem Kern und einem Ausgangstransfnrmator beschrieben, wobei der Ausgangstransforma

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4S tor ein hohes Windungsverhältnis hat, der eine dynamische Belastung mit negativer Widerstandswirkung aufweist. Die Schaltung besitzt Einrichtungen zur Resonanzabstimmung des Ausgangstransformators im Leerlauf. Ferner sind Einrichtungen zum Festlegen der magnetischen Eigenschaften des sättigungsfähigen Kerntransformators vorgesehen, die eine Erhöhung der Frequenz des Schwingungserzeugers bewirken, wenn die Belastung des Ausgangstransformators ansteigt Bei dieser Belastung ist eine sehr hohe Zündspannung angelegt, die auf einen relativ niedrigen Spannungswert reduzierbar ist, um die gewünschte Wirkung auch bei relativ niedriger Leistung zu erzielen. Die bekannte Schaltung enthält einen Zündschalter, über den der Strom von einer Batterie zum Oszillator fließt. Die Energieversorgung des Oszillators erfolgt über einen Zündschalter und erfordert daher eine hohe Material- und Arbeitsleistung, wenn, wie bei der Energieversorgung in einem Kraftfahrzeug, relativ große Strecken von der Batterie zur Zündanordnung überbrückt werden müssen.

Nach der DT-AS 11 18 532 wird eine elektrische Zündanordnung für Brennkraftmaschinen mit einer Zündspule, einer Gleichstromquelle und einem kontaktlosen Unterbrecher beschrieben. Es ist ein auf eine feste Frequenz abgestimmter Oszillator mit Zuführung der Oszillatorspannung an die Primärwicklung der Zündspule und eine mechanische Vorrichtung zur periodischen Unterbrechung der induktiven Kopplung zwisehen Primär- und Sekundärwicklung der Zündspule vorgesehen. Während einer Zünddauer treten mehrere Zündspannungsimpulse an den Zündkerzen auf. Der Oszillator besteht aus einem mit einem Transistor arbeitenden Schwingkreis und die Primärspule ist eine der Schwingspulen, wobei die periodische Unterbrechung der induktiven Kopplung durch eine mit der Krattmaschine umlaufende Metallscheibe erfolgt, die mit einer uder mit mehreren dem Zündrhythmus entsprechenden Aussparungen versehen ist. Auch hier erfolgt, wie nach der DT-OS 21 24 183 bereits beschrieben, die Energieversorgung des Oszillators über einen Zündschalter, und es treten dabei die gleichen, bereits oben genannten Nachteile auf.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, bei der die Energieversorgung des Oszillators nicht über den Zündschalter läuft, sondern unter Umgehung desselben erfolgt. Dabei ist zu berücksichtigen, daß ein Oszillator (Gleich-Wechselstrom-Konverter) mit elektronischen Halbleiterelementen eine ganz beträchtliche Strommenge aufnimmt. Folglich ist eine umfangreich bemessene Verdrahtung im Leistungsversorgungsstromkreis des Oszillators erforderlich. Da es in der Praxis üblich ist, einen Zündschalter vorzusehen, der in einem beträchtlichen Abstand vom Motor angeordnet ist, um die Energieversorgung des Zündsystems zu steuern, wird eine beträchtliche Länge von dicht bemessener Verdrahtung zusätzlich zu der Verwendung von hochbelastbaren Schalteranordnungen für den Zündschalter benötigt, um das betreffende Zündsystem erfolgreich verwenden zu können. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ferner, eine Zündschaltersteuerung in solcher Weise vorzusehen, daß die Leistungsversorgungsleitungen vom Oszillator permanent sein können und folglich der große Abstand, der erforderlich ist, um von der Batterie zu dem Zündschalter und zurück zum Motor zu gelangen, wo der Zündoszillator sich befindet, physikalisch überbrückt werden kann.

Die Lösung der Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß der Zündschalter in seiner »Aus«-Stellung die beiden Enden der Steuerwicklung überbrückt und an Erde legt, während fie Energieversorgung des Oszillators über eine direkt und permanent an die Energiequelle angeschlossene Leitung erfolgt

Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, daß die Energieversorgungsleitungen für den Oszillator, die wegen der hohen Stromstärken einen entsprechend großen Querschnitt haben, nicht durch das Kraftfahrzeug von der Batterie zum Zündschalter und von dort zur Zündanordnung am Motor verlegt werden müssen. Es braucht nur d;e relativ kurze Strecke von der Batterie zur Zündanordnung überbrückt zu werden, was bei den großen Querschnitten der verwendeten Kabel eine beachtliche Material- und Arbeitsersparnis bedeutet.

Die Erfindung soll anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Beschreibung können weitere Vorteile der Erfindung und diese weiterausgestaliende Merkmale entnommen werden.

Die Zeichnung zeigt in schematischer Form eine Anordnung gemäß der Erfindung.

Die Anordnung enthält einen Einzeltransformator It, der eine Ausgangs- oder Sekundärwicklung 12 hat. Die Wicklung 12 ist mit einem Ende der Erde gelegt. Das andere Ende der Wicklung 12 ist mit der Verteilerkappe einer Brennkraftmaschine über eine Leitung 13 verbunden. Dies ist durch die Bezeichnung »Zur Verteilerkappe« angedeutet. Durch einen Oszillator 16 wird der Transformator 11 mit Eingangshochfrequenzenergie, die aus ungedämpften Wellen besteht, versorgt. Der Oszillator 16 besitzt eine Primärwicklung 17 mit Mittelanzapfung, die mit der Eingangsenergie versorgt wird, um den Hochspannungsausgang in die Wicklung 12 zu induzieren.

Der Oszillator weist ferner eine Steuerwicklung 20 auf. Diese Wicklung 20 wird mit einem Vormagnetisierungs-Gleichstrom derart gespeist, daß sie ein sofortiges Einsetzen des Oszillators 16 sicherstellt, wenn dieser Strom unterbrochen wird.

In der dargestellten Anordnung ist ein sogenanntes Start-Netzwerk 21 vorhanden, das in strichpunktierte Linien eingeschlossen ist. Dieses kann rur für den Fall verwendet werden, wo die Funkenintervalle durch Unterbrecherkontakte gesteuert werden, obwohl die erfindungsgemäße Zündanordnung auch für Zündsysteme eingesetzt werden kann, bei denen andere von der Brennkraftmaschine gesteuerte Schalteinrichtungen im Stromkreis der Steuerwicklung 20 benutzt werden.

Das Start-Netzwerk 21 dient dazu, die Blindspannung zu absorbieren, die eine Lichtbogenbildung an den Unterbrecherkontakten verursacht, ohne eine ausreichende Belastung des Oszillator-Magnetstromkreises zu bewirken, um Schwingungen zu verhindern.

Es ist weiterhin eine permanent an der Batteriespannung liegende Direktleitung 30 vorgesehen, die von einer Mittelanzapfung der Wicklung 17 über einen Widerstand 31 und eine Sicherung 32 zu der einen Seite der Batterie 33 führt, die andere Seite derselben ist geerdet. Diese Leitung ist aus hinreichend dick bemessenem Draht hergestellt, so daß der Oszillator immer ordnungsgemäß betrieben wird und immer die volle angelegte Spannung erhält.

Zur Schaffung der üblichen Zündschaltersteuerung der Zündanordnung ist ein dreipoliger, mechanisch eekuDDelter Schalter 36 vorgesehen, der vier verschie

dene Schalterstellungskontakte hat, die mit jedem Pol zusammenwirken. Die Nummern für diese Stellungen sind willkürlich zugeteilt, und zwar von links nach rechts in der Zeichnungsdarstellung. Die zweite Stellung ist in der Zeichnung als diejenige dargestellt, die in Kontakt mit den mechanisch gekuppelten Schalterarmen ist Wie es bei Automobil-Zündschalteranordnungen allgemein bekannt ist, sind die dritte und viert*: Stellung jeweils für den Lauf und den Start vorgesehen. In dem dargestellten Stromkreis ist ein Kontakt 39 vorhanden, von dem eine Stromkreisleitung 40 fortführt, die zur Starterspule (nicht dargestellt) geht, wie dies durch die Bezeichnung angedeutet ist Ferner ist in üblicher Weise eine Federvorspannung (nicht dargestellt) in der vierten Stellung vorgesehen, so daß, sobald die Brennkraftmaschine gestartet ist, der Schalter ausgelöst wird und automatisch in die dritte Stellung zurückkehrt

Ein Kontakt 43 an der obersten Stelle der Kontaktbahn ist an die Hochspannungsseite der Batterie 33 über eine Stromkreisleitung 44 angeschlossen. Folglich ist, wenn der Zündschalter sich in der dritten oder »Lauf«-Stellung befindet, die Batterie 33 über den Leiter 45 und den Leiter 44 mit dem Kontakt 43 verbunden. Von dort setzt sich der Stromkreis über einen Arm 48 des Zündschalters fort bis zu einer Stromkreisleitung 49. Die Leitung 49 führt zu einem Ende der Steuerwicklung 20 über einen Widerstand 50. Das andere Ende der Wicklung 20 ist an den Stromkreis angeschlossen, der zu den Unterbrecherkontakten 23 oder ersatzweise zu dem von der Brennkraftmaschine gesteuerten Stromkreiselement (nicht dargestellt) führt, welches bestimmt, wann dieser Vormagnetisierungs-Gleichstrom von der Batterie 33 unterbrochen wird.

Das gleiche von der Brennkraftmaschine gesteuerte Schaltelement (oder Unterbrecherkontakte 23) bestimmt, wie ebenfalls bereits angedeutet, das Ende der Schwingungen, wenn das Schaltelement wieder geschlossen ist. So lange wie der Zündschalter 36 in dieser dritten (Betriebs-) Stellung ist, arbeitet die Anordnung, wobei die Funkendauer-Schwingungsperioden durch die von der Brennkraftmaschine betätigten Elemente in der üblichen Weise gesteuert werden, ausgenommen wenn der Oszillator 16 keinen Betriebsstrom (Leistung) über den Zündschalter 36 erhält.

Wenn die Brennkraftmaschine abgeschaltet wird, z. B. beim Schalten des Zündschalters in die dargestellte Stellung, selbst wenn die Stromversorgung des Oszillators 16 nicht beendet ist, werden die Schwingungen jedoch gestoppt und der Oszillator 16 bleibt außer Betrieb. Dies spielt sich ab wegen eines zusätzlichen Stromkreises, der an die Steuerwicklung 20 angeschlossen ist. Dieser zusätzliche Stromkreis enthält zusätzlich zu der Stromkreisleitung 49 und dem Schalterarm 48 eine Stromkreisleitung 52. Die Leitung 52 verbindet einen »Ausw-Kontakt 53 des Zündschalters 36 mit einem »Hilfs« Kontakt 54. Ebenfalls an den Kontakt 54 ist eine Stromkreisleitung 55 angeschlossen, die zu einem weiteren Schalterarm 56 des Zündschalters 36 führt.

Wenn der Schalterarm 56 entweder in den »Hilfs«- oder »Ausstellungen (zweite Stellung) ist, hat er mit dem einen oder dem anderen der Schalterkontakte 60 oder 61 Kontakt. Beide Kontakte 60 und 61 sind mit der Stromkreisleitung 62 verbunden. Folglich ist eine Stromkreisverbindung mit dem anderen Ende der Steuerwicklung 20 entweder in der ersten oder in der zweiten Zündschalter-Stellung geschaffen.

Der vorerwähnte Stromkreis, d. h. über den Zündschalter 36, stellt einen direkten Kurzschluß-Stromkreis

über die Steuerwicklung 20 dar, immer wenn der Schalter in seinen »Aus«- oder »Hilfs«-Stellungen ist. Beide Enden der Wicklung 20 sind auch über eine Leitung 65 geerdet, die an die Leitung 55 angeschlossen ist, so daß der Schalterarm 56 immer geerdet ist, während zusätzlich eine Diode 66 zwischen das obere Ende der Wicklung 20 und Erde eingeschaltet ist. Diese Verbindungen stellen die Abschaltung des Oszillators 16 und sein Verbleiben im nichtschwingenden Zustand sicher.

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Für den Stromkreis mit den Kontakten des Zündschalters 36 kann eine relativ dünn bemessene Verdrahtung verwendet werden, da sowohl der Vormagnetisierungs-Gleichstrom als auch die Kurzschluß-Ströme für die Steuerwicklung 20 Schwachströme in der Größenordnung von wenigen Milliampere sind. Andererseits wird für den Oszillator durchschnitt lieh ein Strom um die zehn Ampere herum ffiii Spitzenströinen in Höhe von fünfzig Ampere benötigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hochfrequenz-Zündanordnung, die ungedämpfte Wellen den Zündkerzen einer Brennkraftmaschine zuführt und die einen Oszillator zur Erzeugung von Funkenenergie aus ungedämpften Wellen, wobei die Dauer der Erzeugung der Funkenenergie gesteuert wird, eine Steuerwicklung für den Oszillator zu seinem Ein- uns Ausschalten zu Beginn und zum Ende jedes Funkenintervalls, von der Brennkraftmaschine gesteuerte Mittel zum Abschalten und zum Einspeisen eines Vormagnetisierungs-Gleichstromes in diese Steuerwicklung, einen Zündschalter zur Steuerung dar Energieversorgung für die Zündanordnung, einen Stromkreis für den Vormagnetisierungs-Gleichstrom und einen Stromkreis zur Energieversorgung des Oszillators aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündschalter (36) in seiner »Aus«-Stellung die beiden Enden der Steuerwicklung (20) überbrückt und an Erde legt, während die Energieversorgung des Oszillators (16) über eine direkt und permanent an die Energiequelle (33) angeschlossene Leitung (30) erfolgt.

2. Hochfrequenz-Zündanordnung nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündschalter (36) mehrere mechanisch miteinander gekuppelte Schaltarme aufweist, denen jeweils eine Schaltebene mit Kontakten zugeordnet ist, und daß ein erster Schaltarm (48) und ein in einer zweiten Schaltebene liegender »Aus«-Kontakt (61) an die Enden der Sleuerwicklung (20) angeschlossen ist, während ein zweiter Schaltarm (56) über eine geerdete Leitung (55, 65) mit einem in einer ersten Schaltebene liegenden »Aus«-Kontakt (53) verbunden ist.

3. Hochfrequenz-Zündanordnung nach Anspruch

2, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Schaltarm des Zündschalters (36) über eine Leitung (45) direkt an die Batterie (33) angeschlossen ist und die diesem Schaltarm zugeordnete dritte Schaltebene einen mit der Starterspule der Brennkraftmaschine verbundenen Start-Kontakt (39) aufweist.