DE2339783C3 - Zündvorrichtung für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

nje Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für Brennkraftmaschinen, in die gleichzeitig oder kurz acneinander in einer Entladungseinrichtung die Entlajne einer über einen Zündtransformator an eine Finkenentladungsstrecke angeschlossenen elektrischen p" iequelle kapazitiven Charakters und die Entladung einer an die Funkenentladungsstrecke angeschlosnen elektrischen Energiequelle induktiven Charakters ■ leitet wird, so daß die Energie zum Zünden bzw. Einleiten der Funkenentladung, d. h. zum Erzeugen des Funkenkopfes, im wesentlichen von der Energiequelle kapazitiven Charakters geliefert wird, wogegen die Energie zum Aufrechterhalten der Funkenentladung, d h zum Erzeugen des Funkenschwanzes im wesentlichen von der Energiequelle induktiven Charakters

liefert wird, mit einem Ladetransformator, der wenigstens eine, die Energiequelle kapazitiven Charakters aufladende Wicklung aufweist, und mit wenigstens einer Wicklung, welche die Energiequelle induktiven Charakters bildet, wobei eine Schaltereinrichtung im Kreis der Primärwicklung des Ladetransformators und sowohl eine Steuereinrichtung für die Schaltereinrichtung als auch eine Steuereinrichtung für die Entladungseinrichtung vorgesehen ist.

Bei Brennkraftmaschinen werden Funkenstrecken zum Entflammen des Kraftstoff-Luft-Gemisches benötigt Die hierfür benötigte Funkenenergie wird mittels Zündanlagen gewonnen, in denen entweder das schnelle Zusammenbrechen eines Magnetfeldes in einer Induktivität und die damit verbundene induzierte Spannungsspitze ausgenutzt wird, wie beispielsweise bei der Spulenzündung oder der Transistor-Spulenzündung, oder in denen die in einem Kondensator gespeicherte elektrische Energie im Zündmoment über die Funkenstrecke entladen wird, wie beispielsweise bei der Hochspannungskondensatorzündung, wobei in einigen Fällen ein Impulstransformator zwischengeschaltet ist.

Bisher werden für die Zündimpulserzeugung für den Betrieb von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen, vorwiegend die vorerwähnte Spulenzündung, die Transistor-Spulenzündung und die Hochspannungskondensatorzündung eingesetzt. Die Spulenzündung und die Transistor-Spulenzündung haben aber den Nachteil, daß sie nur einen langsamen Spannungsanstieg der Hochspannung liefern, während mit der Hochspannungskondensatorzündung zwar ein schneller Spannungsanstieg erreicht wird, nachteilig jedoch die kürzere Brenndauer der Funkenentladung gegenüber der durch die Spulenzündung und die Transistor-Spu- !pn.'ündune erreichten Brenndauer ist.

Die vorstehend erwähnten Verhältnisse lassen sich auch, betrachtet man die Funkenentladung als solche, in folgender Weise darstellen:
Während des Entladungsvorganges entsteht über der Funkenstrecke zunächst ein Funkenkopf, d. h. ein erster zeitlicher Abschnitt der Funkenentladung, der sich durch eine hohe Entladungsspannung auszeichnet und im wesentlichen die Zündung der Funkenentladung sowie den zeitlichen Abschnitt umfaßt, welcher der Zündung der Funkenentladung unmittelbar folgt. An den Funkenkopf schließt sich ein Funkenschwanz an, d. h. der zeitliche Abschnitt der Funkenentladung, der sich durch eine verhältnismäßig niedrige Brennspannung auszeichnet und mit dem Erlöschen der Funkenentladung endet. Für die Ausbildung des Funkenkopfes ist, da er im wesentlichen den zeitlichen Abschnitt der Zündung der Funkenentladung umfaßt, eine hohe lonisationsspannung mit schnellem Spannungsanstieg erwünscht, damit eine sichere Zündung der Funkenentladung auch bei verhältnismäßig ungünstigen Bedingungen (angerußte Zündkerzen, Feuchtigkeit im Verbrennungsraum o. dgl.) erreicht wird. Weiterhin soll die Funkenentladung einen relativ langen Funkunschwanz besitzen, damit auch unter ungünstigen Entflammungsbedingungen (beispielsweise schlechte Vermischung der Anteile eines zu entflammenden Kraftstoff-Luft-Gemisches) eine ausreichend lange Einwirkung der Zündentladung und damit ein sicheres entflammen des Gemisches sichergestellt ist.

Diese beiden wesentlichen Bedingungen werden, wie oben bereits angedeutet, von keiner der bisher erwähnten Zündungsanordnungen gleichzeitig erfüllt.

Ausschließlich kapazitiv arbeitende Zündvorrichtungen, die die obengenannten Nachteile der Hochspannungskondensatorzündung haben, ist beispielsweise in den deutschen Offenlegungsschriften 2152 253 und 22 40 539 sowie in der deutschen Auslegeschrift 14 14 588 beschrieben; in der Zündvorrichtung nach der letzteren Druckschrift ist eine Resonanzlaufzeitkette zur Erzeugung von weiteren nachfolgenden Funken vorgesehen, jedoch wird damit kein Funkenschwan?, erzeugt, denn die mit einem langen Funkenschwanz erstrebten Vorteile werden nicht durch einzelne nachfolgende Funken erreicht, so daß auch diese Einrichtung eine rein kapazitiv wirkende Zündvorrichtung ist, weil die vorhandene Induktivität keine Energiequelle, sondern nur Bauelement der Laufzeitkette ist. Eine Zündvorrichtung, welche die Vorteile der induktiven Transistorzündanlage und der Hochspannungskondensatorzündanlage vereinigt, ist in der deutschen Offenlegungsschrift 2139 360 beschrieben. Diese Zündvorrichtung verwendet je eine bekannte vollständige handelsübliche Zündanlage der vorerwähnten Art, und diese beiden Zündanlagen sind mittels Schaltdioden ausgangsseitig kaskadiert und eingangsseitig gemeinsam angesteuert, was aber einen unvertretbar hohen Aufwand bedeutet.

Darüber hinaus sind zwar nach der deutschen Offenlegungsschrift 19 31 236, die eine Zündvorrichtung der eingangs genannten Art beschreibt, sowie nach dei deutschen Offenlegungsschrift 23 57 732 komplizier« Kombinationen von Kondensator- und Transistor Zündanlagen bekannt, welche die gewünschte Funken charakteristik liefern, jedoch haben diese Zündvorrich tungen getrennte Ladungsvorrichtungen für die beidei Energiequellen, und außerdem besitzen sie für jede de beiden Energiequellen eine gesonderte, die Entladun; auslösende Schaltanordnung. Da derartige Zündanlage unter den harten Urnweubcdsngungen des Kraftfahi zeugbetriebs eingesetzt werden sollen, sind solch komplexen Anordnungen aus Zuverlässigkeits- un außerdem auch noch aus Preisgründen nachteilii

Außerdem erfordern diese Zündvorrichtungen nach den beiden zuletzt genannten deutschen Offenlegungsschriften zwingend einen Spezialzündtransformator, wie er in herkömmlichen Zündanlagen nicht vorhanden ist, so daß bei einer Anwendung dieser Zündvorrichtungen in vorhandenen Kraftfahrzeugen die gesamte Zündanlage ausgetauscht werden muß, was sehr kostenaufwendig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine einfachere und wirkungsvollere Zündvorrichtung zu schaffen, die zudem ohne weiteres bei Umrüstung einer herkömmlichen Zündanlage die Verwendung der bisherigen Zündspule und Schaltereinrichtung, wie beispielsweise Unterbrecherkontakt oder Transistor, gestattet. ¹S

Diese Aufgabe wird bei einer Zündvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die wenigstens eine Wicklung, welche die Energiequelle induktiven Charakters bildet, auf dem Lade- und/oder Zündtransformator vorgesehen ist und daß die Steuereinrichtung für die den beiden Energiequellen gemeinsam zugeordnete Schaltereinrichtung mit der Steuereinrichtung für die Entladungseinrichtung gekoppelt ist, so daß der Beginn der Entladung der Energiequellen zusammenfallend oder zeitlich versetzt zueinander durch den Übergang der gemeinsamen Schaltereinrichtung in die Sperrphase ausgelöst wird.

Mit der vorgenannten erfindungsgemäßen Lösung wird tatsächlich eine unter harten Umweltbedingungen außerordentlich zuverlässige Zündvorrichtung geschaffen, die nachträglich in jede Zündanlage herkömmlicher Art eingebaut werden kann, also keinen Spezialzündtransformator erfordert.

Unter einer Energiequelle kapazitiven Charakters soll eine solche Energiequelle verstanden werden, deren abzugebende Energie in Form eines elektrischen Feldes gespeichert ist, also insbesondere ein Kondensator; es kann sich jedoch auch um eine Batterie bzw. einen Akku handeln, da diese Elemente als große Kondensatoren betrachtet werden können. Dagegen soll unter einer Energiequelle induktiven Charakters eine solche Energiequelle verstanden werden, deren abzugebende Energie in Form eines magnetischen Feldes gespeichert ist und/oder über eine Induktivität gesteuert wird.

Die Erfindung weilerausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

In den Fig. 1 bis 10 der Zeichnung, anhand deren nachstehend besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden, zeigt

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 eine Kurvendarstellung zur Erläuterung der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 und

Fig.3 bis 10 weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt einen Schalttransistor 1 (Darlington-Transistor), dessen Schaltstrccle in Reihe mit der Primärwicklung des Transformators 2 (Ladetransformators) liegt. Wenn der Schalttransistor 1 daher über den Eingang 3 durchgeschaltct wird, baut sich im Transformator 2 ein Magnetfeld auf, das dann, wenn der Schalttransistor 1 über den Eingang 3 abgeschaltet wird, zusammenbricht und in der Sekundärwicklung 4 eine Spannung induziert, die den Kondensator 5 auflädt. Während des Aufladens des Kondensators 5 ist die »ι Summe der Magnctfcldcncrgic im Transformator 2 und der elektrischen Energie im Kondensator 5 konstant, so daß sich daher die Kondensatorenöle während der

iden

Aufladung des Kondensators mit zunehmender Zeit auf Kosten der Magnetfeldenergie vergrößert.

Die Zusammenhänge sind in F i g. 2 dargestellt, wo /7 der am Eingang 3 auftretende Steurstrom des Transistors J ist, Em die Magnetfeldenergie im Transformator 2 bedeutet und Ec die Energie im Kondensator 5 darstellt. Zum Zeitpunkt U> wird der Schalttransistor 1 durchgeschaltet, während zur Zeit /1 die Abschaltung des Schalttransistors 1 erfolgt. Zwischen der Zeit i₀ und fi geht die magnetische Energie Em bis in die Sättigung. Zur Zeit fi beginnt der Abbau des Magnetfeldes, während gleichzeitig die Aufladung des Kondensators 5 beginnt, so daß Ec bis zu einem Maximalwert zunimmt.

Zu einem bestimmten Zeitpunkt fc nach dem Abschalten des Primärstroms im Trafo 2 ist die Energie gleichmäßig auf das Magnetfeld des Transformators und auf das elektrische Feld des Kondensators 5 verteilt.

Wird nun über die Steuerschaltung 6 zu diesem Zeitpunkt f2 der Thyristor 7 gezündet, über den die Primärwicklung des Zündtransformators 8 mit der Sekundärwicklung 4 des Ladetransformators 2 und dem mit letzterer parailelgeschalteten Kondensator 5 verbunden ist, so entlädt sich der Kondensator 5 schalgartig über den Zündtransformator 8, wodurch ein schneller Spannungsanstieg an der Funkenstrecke 9 auftritt, der einen Funken zündet; die Kondensatorentladung bestimmt hierbei im wesentlichen den Verlauf des Funkenkopfes. Hingegen wird die für die zeitliche Dauer der Funkenentladung, d. h. insbesondere die für den Funkenschwanz, benötigte Energie im wesentlichen von der magnetischen Energie im Ladetransformator 2 direkt geliefert.

Durch Veränderung der Zeit ti—1\ und durch entsprechende Wahl des Kondensators 5 läßt sich jedes gewünschte Verhältnis von Funkenkopf- zu Funkenschwanzenergie sowie die Höhe des Spannungsanstiegs am Funkenkopf einstellen.

Die in Fig.3 gezeigte Ausführungsform der Erfindung entspricht im wesentlichen der Ausführungsform nach F i g. 1, abweichend hiervon ist aber der Steuergenerator 6 durch eine Zenerdiode 10 ersetzt, die zwischen die Anode und die Steuerelektrode des Thyristors 7 geschaltet ist. Hierdurch wird der Thyristor bei einer durch die Zenerdiode 10 bestimmten Spannung gezündet, wodurch die Höhe des schnellen Spannungsanstiegs für die Zündung des Funkens in der Funkenstrecke 9 in gewissen Grenzen unabhängig von der Zündenergie wird, so daß eine verminderte Zündenergie im Ladetransformator 2 allein zu einer Verkürzung des Funkenschwanzes führt.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig.4 unterscheide! sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispiclen vor allem dadurch, daß zusätzlich zum Ladctransformator 2 auch noch der Zündtransformator 8 als Energiespeicher für die Lieferung der Funkenenergie ausgenutzt wird. Zu diesem Zwecke liegen die Primärwicklungen von Lade- und Zündtransformator während des Stromflusses durch den Schalttransistor 1 in Reihe. Die im Zündtransformator 8 gespeicherte Energie vergrößert daher bei dieser Ausführungsforin zusätzlich die Energie für den Funkenkopf und den Funkenschwanz. Außerdem wird bei der Schallung nach Fig.4 statt des Thyristors 7 und der Zenerdiode 10 bevorzugt ein Diac 11 (Mehrschichtdiode) in gleicher Funktion im Kreis der Primärwicklung des Zündlransformators 8 verwendet.

F i g. 5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei

der durch eine zusätzliche Wicklung 12 des Ladetransformators 2 eine Spannung, beispielsweise von ca. 1—2 kV, erzeugt wird, die mittels der Diode 13 den Kondensator 14 auflädt. Durch Reihenschaltung des Kondensators 14 mit der Funkenstrecke 9 über die Sekundärwicklung 15 des Zündtransformators 8 liefert der zuletzt erwähnte Kondensator im wesentlichen die Energie für den Funkenschwanz, wobei der induktive Charakter der Spannungsquelle für den Funkenschwanz durch die Drosselwirkung der Sekundärwicklung 15 erreicht wird. Infolgedessen wird der Zündtransformator 8 vorwiegend nur noch für den schnellen Spannungsimpuls benötigt, mit dem ein Funke in der Funkenstrecke 9 gezündet wird, so daß der Zündtransformator kleiner ausgebildet sein kann.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 die Diode 13 an sich nur erforderlich ist, wenn der Kondensator 14 relativ groß ist, damit sie verhindert, daß nach Aufbrauchen der Energie aus der zusätzlichen Wicklung 12 von dem dann noch nicht leeren Kondensator ein Strom in die Wicklung 12 nach Zusammenbrechen der Funkenstrekke fließt und unerwünschte Störschwingungen erzeugt.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig.6 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 dadurch, daß die Diode 13 und der Kondensator 14 weggelassen sind, so daß die Energie für den Funkenschwanz hier über die zusätzliche Wicklung 12, die mit der Sekundärwicklung 15 des Zündtransformators 8 in Reihe geschaltet ist, aus dem beim Abschalten des Transistors 1 zusammenbrechenden Magnetfeld des Ladetransformators 2 direkt geliefert wird.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 wird beim Zusammenbrechen des Magnetfeldes im Ladetransformator 108 ein Teil der freiwerdenden Energie im Zündkondensator Cy gespeichert. Diese Energiespeicherung erfolgt dadurch, daß in der einen Sekundärwicklung Wi des Ladetransformators eine Spannung induziert wird, die über die Diode Di den Zündkondensator Cz auflädt, wobei die Diode Di verhindert, daß die Energie zurückfließen kann, so daß also die Speicherung auch weiterhin erhalten bleibt, bis der Zündkondensator Cz über einen elektronischen Schalter, im vorliegenden Ausfühningsbeispiel einen Thyristor 101, und die Primärspulc 102 des Zündtransformators 103 entladen wird. Durch die Entladung entsteht über der Sekundärwicklung 104 ein sehr steiler Impuls großer Spannung (beispielsweise 20 kV), der die Funkenentladung in der Funkenstrecke 121 zündet.

Beim Zusammenbrechen des Magnetfeldes im Ladetransformator 108 wird nicht nur, wie oben bereits erläutert, in der Sekundärwicklung W₁ des Ladetransformators ein Spannungsimpuls erzeugt, sondern auch in der im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 vorgesehenen weiteren Sekundärwicklung W₁, dieser Spannungsimpuls sei, da er «im Beginn der Sperrphase des Transistors 1 auftritt, als Sperrimpuls bezeichnet. Die Wicklung W, besitzt jedoch wesentlich mehr Windungen als die erste Sekundärwicklung W,, beispielsweise die zehnfache Windungszahl. Dadurch erhält der über die Diode D₂ mit der Sekundärwicklung Wj in Reihe geschaltete Kondensator Cn eine Ladespannung, die etwa den zehnfachen Wert der Ladespannung des Zündkondensators C/hat (beispielsweise betrögt letztere 400 Volt, während die Spannung bei C« etwa 4 kV beträgt). Die im Kondensator C_n gespeicherte Energie wird während des Brcnnvorg.<ngcs der Funkenstrecke 121 verbraucht, wobei durch die Serienschnltung der Sekundärwicklung 104 des Zündtransformators im Stromkreis der Funkenstrecke und des in Reihe mit letzterer geschalteten Kondensator Cg ein induktiver Charakter der vom Kondensator Cb gebildeten Stromquelle erreicht wird, so daß man eine Stabilisierung der Brennentladung und eine lange Brenndauer erzielt.

Zu F i g. 7 ist noch zu bemerken, daß das Einschalten der Primärwicklung des Ladetransformators 108 über den Transistor 1 wie die Steuerung des Thyristors 101

ίο von außen her erfolgt (entsprechend den Ausführungsformen der primärseitigen Schaltung des Ladetransformators und der Steuerung der Thyristorentladung nach Fig-1).
Im einzelnen ist zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels nach der Fig. 7 außerdem noch folgendes zu sagen:

Die primärseitige Schaltung des Ladetransformators in F i g. 7 ist so, daß ein Steuerimpuls am Eingang 3 gleichzeitig an die Basis des Schalttransistors 1 und an

zo die Steuerelektrode des Thyristors 101 gelangt, so daß im Einschaltmoment des Transistors 1 auch der Thyristor 101 gezündet wird (mittels Fremdsteuerung z. B. über einen Computer).

Die Steuerung der Zündung der Funkenentladung und die Steuerung des Durchschaltens des Transistors 1 kann auch durch Herausnehmen der Brücke B getrennt über die Anschlüsse 3a und 3 erfolgen, oder in einer vorgestimmten festen zeitlichen Aufeinanderfolge, wozu an die Stelle der Brücke B ein Zeitverzögerungsglied eingefügt wird. Auf diese Weise ist es bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 7, in dem auch die Energie für den Funkenschwanz dem beim Sperren des Transistors 1 in der Wicklung W₂ auftretenden Sperrimpuls entnommen wird, darüber hinaus auch möglich, die Zündung der Funkenentladung an einer beliebigen Stelle zwischen zwei energieübertragenden Sperrimpulsen auszulösen.

Der wesentliche Unterschied des Ausführungsbeispiels der Fig.8 gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 besteht darin, daß die gesonderte Sekundärwicklung W7 die Diode D₂ und der Kondensator Cb weggelassen sind. Die Sekundärwicklung 104 des Zündtransformators hat, ebenso wie in Fi g. 7 einen zur Primärwicklung 102 entgegengesetzten Wicklungssinn, so daß an sich das Ausführungsbeispiel der F i g. 8 auch mit einer gesonderten zweiten Sekundärwicklung W₂ des Ladetransformators betreibbar ist. Die tatsächliche Ausführungsform nach F i g. 8 ist aber noch weiter vereinfacht, indem die Wicklung Wi gleichzeitig die Funktion der Wicklung W₂ der F i g. 7 erfüllt. Zu diesem Zweck ist zwischen dem einen Ende der Wicklung Wi und der Diode Di eine Leitung weggeführt, die über die Sekundärwicklung 104 des Zündtransformator zur Funkenstrecke 121 geht, von da ist der Stromkreis über Masse zum anderen Ende der Wicklung Wi geschlossen.

Die Aufladung des Zündkondensators C/ erfolgi

während der Einschalt- bzw. Durchlaßphase des Ladetransformators 108, wogegen die Zündung dei Funkenentladung mit dem Sperrimpuls eingeleitet wird Zu diesem Zweck ist der Wicklungssinn der Primär wicklung Wi (durch Punkte an den Wicklunger angezeigt), entsprechend gewählt. Eine Diode in dei Leitung, die von der Wicklung Wi zur Wicklung 10< führt, ist nicht erforderlich, weil der beim Einschaltei

fts des Ladetransformators entstehende Spannungsstol nicht zur Zündung der Funkenentladung ausreicht, als< gewissermaßen die — nicht gezündete — Funkenstrck kc 121 die Funktion einer Diode mit übernimmt.

Schließlich ist in F i g. 9 noch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Es entspricht in seiner Funktionsweise dem Ausführungsbeispiel nach Fig.8, kommt jedoch mit nur einem Transformator 108 aus, der gleichzeitig Lade- und Zündtransformator ist. Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Primärwicklung

107 und der Sekundärwicklung W^ des Transformators

108 beträgt ca. 1 :50 bis 1 :100. Parallel zur Primärwicklung 107, die nicht nur der in F i g. 8 gleichbezeichneten Primärwicklung des Ladetransformators 108, sondern auch der Primärwicklung 102 des Zündtransformators 103 der Fig.8 entspricht, liegt, entsprechend dem letztgenannten Ausführungsbeispiel, der Zündkondensator Cz und der Thyristor 101 in Reihenschaltung. Daher kann der Zündkondensator Cz mittels des Thyristors 101 über die Primärwicklung 107 entladen werden. Wenn das geschieht, entsteht an der Sekundärwicklung W\, die der Sekundärwicklung des Zündtransformators 103 der F i g. 8 entspricht, und demgemäß in Reihe mit der Funkenstrecke 121 geschaltet ist, eine steile negative Spannungsimpulsspitze, die den Funkenkopf in der Funkenstrecke 121 einleitet. Die Energie für den Funkenschwanz wird vom zusammenbrechenden Magnetfeld des Transformators 108 geliefert.

Zum Aufladen des Zündkondensators Cz ist dieser in Reihe mit der Diode Di an die beiden Enden der Sekundärwicklung W angeschlossen, so daß also letztere gleichzeitig — wie durch ihr Bezugszeichen angedeutet — auch der Sekundärwicklung des Ladetransformators 108 der Fig.8 entspricht. Beim Einschalten des mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke im Kreis der Primärwicklung 107 liegenden Transistors 1 entsteht wegen des umgekehrten Wicklungssinns der Sekundärwicklung W\ gegenüber der Primärwicklung 107 eine positive Spannungsspitze in der Sekundärwicklung Wu die den Zündkondensator C/über die in ihrer Durchlaßrichtung entsprechend geschaltete Hochspannungsdiode Di auflädt. Die Entladung des Zündkondensators Cz wird im Augenblick des Alschaltens des Transistors 1 dadurch eingeleitet, daß aufgrund der im Kollektor-Emitter-Kreis liegenden Induktivität 1127, die auch als Wicklung des Transformators 108 ausgebildet sein kann, eine Spannungsspitze an der Induktivität 127 entsteht, welche den entsprechend mit seiner Zündelektrode angeschalteten Thyristor 101 zündet.

Die Fig. 10 veranschaulicht das Prinzip des getrennten Zündens zweier Funkenstrecken 121 und 12Γ, das auf alle Ausführungsformen der Erfindung entsprechend anwendbar ist, wobei die Anzahl der getrennt steuerbaren Funkenstrecken im Prinzip beliebig erhöht werden kann.

Die Schaltung der Fig. 10 entspricht im Prinzip derjenigen der F i g. 8, wobei jedoch demgegenüber der Wicklungssinn der Sekundärwicklung W₁ des Ladetransformators 108 umgekehrt und eine Diode D₃ in die Leitung zwischen die letztere Wicklung und die Sekundärwicklung des Zündtransformators eingefügt ist.

An die Energiequellen induktiven und kapazitiven Charakters 108 bzw. C_z ist jeweils ein weiterer Thyristor 10Γ und ein weiterer Zündtransformator 103' in gleicher Weise wie der Thyristor 101 und der Zündtransformator 103 angekoppelt. Die Aufladung der Energiequellen geschieht jeweils nach jedem Zündfunken an der Funkenentladungsstrecke 121 oder 12Γ, während die den Funken auslösenden Steuerimpulse an die Thyristoren 101 und 101', je nachdem welche Funkenstrecke gezündet werden soll, angelegt werden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (19)

Patentansprüche:

1. Zündvorrichtung für Brennkraftma· ' nen, in der gleichzeitig oder kurz nacheinandc: einer Entladungseinrichtung die Entladung einer über einen Zündtransformator an eine Funkenentladungsstrecke angeschlossenen elektrischen Energiequelle kapazitiven Charakters und die Entladung einer an die Funkenentladungsstrecke angeschlossenen elektrischen Energiequelle induktiven Charakters eingeleitet wird, so daß die Energie zum Zünden bzw. Einleiten der Funkenentladung, d. h. zum Erzeugen des Funkenkopfes, im wesentlichen von der Energiequelle kapazitiven Charakters geliefert wird, wogegen die Energie zum Aufrechterhalten der Funkenentladung, d. h. zum Erzeugen des Funkenschwanzes, im wesentlichen von der Energiequelle induktiven Charakters geliefert wird, mit einem Ladetransformator, der wenigstens eine, die Energiequelle kapazitiven Charakters aufladende Wicklung aufweist, und mit wenigstens einer Wicklung, welche die Energiequelle induktiven Charakters bildet, wobei eine Schaltereinrichtung im Kreis der Primärwicklung des Ladetransformators und sowohl eine Steuereinrichtung für die Schaltereinrichtung als auch eine Steuereinrichtung für die Entladungseinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Wicklung, welche die Energiequelle induktiven Charakters bildet, auf dem Lade- und/oder Zündtransformator vorgesehen ist und daß die Steuereinrichtung für die den beiden Energiequellen (5, Cz bzw. 16,4, Wi) gemeinsam zugeordnete Schaltereinrichtung (1) mit der Steuereinrichtung (7, 11,101) für die Entladungseinrichtung gekoppelt ist, so daß der Beginn der Entladung der Energiequellen zusammenfallend oder zeitlich versetzt zueinander durch den Übergang der gemeinsamen Schaltereinrichtung (1) in die Sperrphase ausgelöst wird.

2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (7) für die Entladungseinrichtung über eine Steuerschaltung (6) mit der Steuereinrichtung für die Schaltereinrichtung (1) gekoppelt ist.

3. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (101) für die Entladungseinrichtung von außen, insbesondere über einen Unterbrecher von einem Computer gesteuert wird.

4. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (7, 11, 101) für die Entladungseinrichtung im Entladekreis der Energiequelle kapazitiven und/oder die Energiequelle induktiven Charakters vorgesehen ist.

5. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für die Entladungseinrichtung über eine der Energiequellen und die Schaltereinrichtung (1) mit der Steuereinrichtung für die Schaltereinrichtung gekoppelt ist.

6. Zündvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für die Entladungseinrichtung ein Diac (11) ist der sich durch die in der Sperrphase der Schaltereinrichtung (1) an der Energiequelle (5) kapazitiven Charakters aufbauende Spannung selbst zündet.

7. Zündvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung des Ladetransformators (2) in Reihe mit der Primärwicklung (16) des Zündtransformators (8) geschaltet ist.

8. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für die Entladungseinrichtung ein Thyristor (7,101) ist oder einen solchen umfaßt.

9. Zündvorrichtung nach Anspruch 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Thyristor (7, 101) in den Entladungskreis der Energiequelle (5, Q) kapazitiven Charakters geschaltet ist.

10. Zündvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Anode und die Steuerelektrode des Thyristors (7) eine Zenerdiode (10) geschaltet ist.

11. Zündvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Thyristor (101) zusammen mit der Energiequelle (Cz) kapazitiven Charakters über eine Primärwicklung eines gleichzeitig den Zündtransformator bildenden Ladetransformators (108) geschaltet ist.

12. Zündvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zünden des Thyristors (101) eine Induktivität (127) vorgesehen ist, die im Stromkreis der Primärwicklung des Ladetransformalors (108) liegt.

13. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 8, 9, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle (Cz) kapazitiven Charakters in Reihe mit einer Diode (Di) an eine die Energiequelle induktiven Charakters bildende Sekundärwicklung fW|) des Ladetransformators (108) angeschlossen ist, wobei die Diode so gepolt ist, daß die Energiequelle kapazitiven Charakters während des Einschaltens des Ladetransformators aufgeladen wird.

14. Zündvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle (Cz) kapazitiven Charakters in Reihe mit der Entladeeinrichtung (101) an die Primärwicklung (102) des Zündtransformators angeschlossen ist.

15. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 6, 7, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Reihe mit der Funkenstrecke liegende Kapazität (14, Cb) der Energiequelle induktiven Charakters über eine Diode (13, th) an eine Sekundärwicklung (12, W₂) des Ladetransformators (2, 108) angeschlossen ist, wobei die Durchlaßrichtung der Diode (13, D₁) so gewählt ist, daß die Kapazität beim Einschalten oder Abschalten des Ladetransformators aufgeladen wird.

16. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 6, 7, 13, H oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Sekundärwicklungen (12, VV₂, IVi) des Ladetransformators (2, 108) in Reihe mit der Sekundärwicklung (15,104) des Zündtransformators geschaltet ist bzw. sind.

17. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren, je einer oder mehreren Funkenentladungsstrecker (121, 121') zugeordneten Kombinationen aus Energiequelle kapazitiven und Energiequelle induktiver Charakters, der die Energiequellen aufladende Ladeiransformator (108) mehreren dieser Kombina tionen gemeinsam ist.

18. Zündvorrichtung nach Anspruch 17, dadurd gekennzeichnet, daß wenigstens eine Energiequellf induktiven Charakters (108) mehreren der Kombina

; _nen gemeinsam ist.

19 Zündvorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, H· durch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Fnereieqiielle (C/) kapazitiven Charakters mehreren der Kombinationen gemeinsam ist. ^20 Zündvorrichtung nach einem d-r Ansprüche 17 h' 19 dadurch gekennzeichnet, daß einer Kombination von Energiequellen (108, Cz) mehrere getrennt steuerbare Zündeinrichtungen mit zugehörigen Funkenstrecken zugeordnet sind.