DE2339784C3 - Verteilerlose Zündvorrichtung für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine verteilerlose Zündvorrichtung für Brennkraftmaschinen, in der wenigstens eine Energiequelle über mindestens eine Funkenstrecke durch einen Hochspannungsimpuls entladen wird, wobei auf der Primärseite eines die Energiequelle bildenden Hochspannungstransformators aus einer Gleichstromquelle abwechselnd ein Strom in der einen und ein Strom in der anderen Richtung fließt, indem zwischen zwei Perioden des Stromdurchflusses der jeweilige Stromfluß unterbrochen und die Energiequelle abwechselnd in der einen und nach der folgenden Unterbrechung des Stromflusses in der entgegengesetzten Richtung mindestens teilweise entladen wird, wodurch auf der Sekundärseite des Hochsnannungstransformators Spannungsimpulse abwechselnder Polarität entstehen.

Eine verteilerlose Zündvorrichtung für Brennkraftmaschinen ist beispielsweise aus der deutschen Offenleeunesschrift 21 24 183 bekannt; diese bekannte Zündvorrichtung weist einen transistorierten Rechteckwellen-Schwingungserzeuger mit sättigungsfähigem Kern auf. Diese Zündvorrichtung erzeugt also mittels eines Spezialwechselstromtransformators in Gegentaktschaltung spezielle Wechselspannungsimpulse, sie ist jedoch nicht geeignet, unterschiedliche Funkenstrecken zu unterschiedlichen Zeiten zu zünden.

Weiterhin ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 18 10 481 eine verteilerlose Zündvorrichtung bekannt, in deren Entladekreis zwei Zündkerzen angeordnet sind. Bei Betätigung des Unterbrecherkontaktes direkt von der Kurbelwelle einer Viertaktbrennkraftmaschine müssen nämlich zwei unterschiedliche Zündkerzen bei gleicher Kurbelwellenstellung wegen der Zweideutigkeit gezündet werden, aber hier handelt es sich um eine gleichzeitige Zündung, weil der Anbau des Unterbrecherkontaktes an die Kurbelwelle bei Viertakt-Brennkraftmaschinen die Verwendung von erdfreien Zündspulen erfordert, da aufgrund der Zweideutigkeit des Viertaktprozesses bezüglich der Kurbelwellenposition immer zwei Zündkerzen gleichzeitig gezündlet werden.

Außerdem ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 22 49 838 eine Zündvorrichtung bekannt, die es ermöglicht, Zündfunkenstrecken beliebig anzusteuern; diese Zündvorrichtung besteht aber lediglich aus einer entsprechenden Anzahl von gleichartigen vollständigen Einfunken-Zündanlagen, sie ist also außerordentlich aufwendig.

Schließlich ist aus der deutschen Auslegeschrift 11 86 273 und der deutschen Offenlegungsschrift 14 64 067 jeweils eine verteilerlose Zündvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Die in der deutschen Auslegeschrift 11 86 273 beschriebene Zündvorrichtung »verteilt« die Hochspannungsenergie ungesteuert, d. h. gleichzeitig auf alle zu zündenden Funkenstrecken, sie ermöglicht es dagegen ebenso wie die vorerwähnte Zündvorrichtung nicht, unterschiedliche Funkenstrekken zu unterschiedlichen Zeitpunkten verteilerlos zu zünden. Die Zündvorrichtung nach der deutschen Offenlegungsschrift 14 64 067 ermöglicht es zwar, Hochspannungsimpulse unterschiedlicher Polarität auf verschiedene Funkenstrecken zu unterschiedlichen Zeiten zu verteilen, jedoch geschieht das mittels eines herkömmlichen mechanischen Verteilers, so daß es sich hier also nicht um eine verteilerlose Zündvorrichtung handelt.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine aus einer Gleichstromquelle betriebene verteilerlose Zündvorrichtung so auszubilden, daß sie es ermöglicht, ohne mechanische Verteilung mehrere Funkenstrecken von nur einer Zündspule aus zu unterschiedlichen Zeiten zu zünden.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Zündvorrichtung erfindungsgemäß gelöst durch eine die Richtung des durch die Gleichstromquelle erzeugten Stromflusses auf der Primärseite des Hochspannungstransformator synchron mit der Drehbewegung der Brennkraftmaschine ein- bzw. umschaltende Schalteranordnung, wobei ferner in dem wenigstens eine Gruppe mit jeweils einer ersten und einer zweiten Funkenstrecke aufweisenden Entladekreis der Energiequelle der jeweils ersten Funkenstrecke eine Sperreinrichtung und/oder eine Kurzschlußeinrichtung zugeordnet ist, die den Entladestrom zumindest während des Entladens der Energiequelle in der einen Richtung für die jeweils erste Funkenstrecke sperrt bzw. an der jeweils ersten Funkenstrecke kurzschließt, so daß dann

nur die jeweils zweite Funkenstrecke zündet, und wobei weiter der jeweils zweiten Funkenstrecke eine Sperreinrichtung und/oder eine Kurzschlußeinrichtung in dem Entladekreis zugeordnet ist, die den Entladestrom zumindest während des Entladens der Energiequelle in der entgegengesetzten Richtung für die jeweils zweite Funkenstrecke sperrt bzw. an der jeweils zweiten Funkenstrecke kurzschließt, so daß dann nur die jeweils ersten Funkenstrecke zündet.

Aus der DT-PS 3 18 276 und der GB-PS 5 73 551 sind zwar Magnetzündungsanlagen bekannt, bei denen im Stromkreis der Funkenstrecken Sperreinrichtungen vorgesehen sind; durch die dort beschriebenen Magnetzündungsanlagen wird aber die vorliegende Erfindung aus folgenden Gründen nicht nahegelegt.

Schon um die Jahrhundertwende wurden Magnetzündungsanlagen zur Zündung von Brennkraftmaschinen verwendet.· Bei diesen Magnetzündungsanlagen entstehen an der Sekundärwicklung der Zündspule abwechselnd Zündspannungen entgegengesetzter Polarität, da der Strom, der durch den in diesen Anlagen von einem sich bewegenden Magneten in der Primärwicklung erzeugt wird, laufend seine Richtung wechselt, weil der im allgemeinen zwischen Jochen drehbar angeordnete Magnet im Eisenkreis der Zündspule Magnetfelder wechselnder Richtung erzeugt.

Diese Zündspannungen wechselnder Polarität können nach der DT-PS 3 18 276, die im Jahre 1920, also vor mehr als einem halben Jahrhundert herausgegeben worden ist, sowie nach der GB-PS 5 73 551, die vor etwa drei Jahrzehnten erschienen ist, dazu benutzt werden, mittels Vorrichtungen, die den Strom nur in einer Richtung hindurchlassen, die Zündspannungen ohne mechanischen Verteiler auf verschiedene Zündkerzen so zu verteilen, daß diese zu unterschiedlichen Zeiten zünden.

Die erwähnten Magnetzündungsanlagen haben aber erhebliche Nachteile, und zwar haben sie eine untere Drehzahlgrenze und benötigen daher zum Anlassen der Brennkraftmaschinen eine hohe Drehzahl, weiterhin ist ihre Zündleistung sehr beschränkt und schließlich sind sie wegen der Verwendung von Magneten alterungsempfindlich.

Infolgedessen wurden die Magnetzündungsanlagen durch Batteriezündungsanlagen ersetzt, sofern nicht besondere Sicherheitsvorschriften eine Unabhängigkeit von einer Gleichstromquelle vorschreiben (wie das bei Flugzeugen der Fall ist). Im Hinblick auf die obigen Nachteile der Magnetzündungsanlagen werden sie sogar zunehmend bei Kleinkrafträdern, in denen sie sich wegen ihrer Einfachheit und Robustheit bisher erhalten konnten, durch Batteriezündungsanlagen ersetzt.

Diese bekannten Batteriezündungsanlagen sind seit ihrer Einführung über mehrere Jahrzehnte so konzipiert gewesen, daß die Batterie über einen mechanischen Unterbrecher fest an die Primärwicklung der Zündspule angeschlossen ist, so daß der Strom in der Primärwicklung der Zündspule im Gegensatz zu den Magnetzündungsanlagen nicht mehr durch einen sich bewegenden Magneten induziert, sondern von der Batterie geliefert wird. Dieser nur in einer Richtung in der Primärwicklung fließende Strom der Batterie wird synchron mit der Drehbewegung der Brennkraftmaschine von dem mechanischen Unterbrecher ein- und ausgeschaltet. Dadurch entstehen laufend Zündspannungen einer einheitlichen Polarität an der Sekundärwicklung der Zündspule, weil in dieser wegen der gleichbleibenden Stromrichtung in der Primärspulc stets Magnetfelder gleicher Richtung aufgebaut werden.

Die tatsächliche technische Entwicklung ist also obwohl seit vielen Jahrzehnten ein Bedürfnis zur verteilerlosen Zündung bestanden hat, wie beispielsweise die DT-PS 3 18 276 und die GB-PS 5 73 551 zeigen trotz der in diesen Patentschriften für Magnetzündungsanlagen gegebenen Vorschläge an der Ausbildung einer verteilerlosen Zündung für Batteriezündungsanlagen wie sie erst mit der Erfindung vorgeschlagen wird, seit ίο nahezu einem halben Jahrhundert vorbeigegangen. Und zwar gilt das bis in die neueste Zeit, wie es z. B. die DT-OS 22 49 838 zeigt, in der zur verteilerlosen Zündung eine äußerst komplizierte Anlage vorgeschlagen wird, die aus einer Anzahl von gleichartigen is vollständigen Einfunkenstrecken-Batteriezündungsanlagen besteht und damit außerordentlich aufwendig ist.

Diese sich über Jahrzehnte erstreckende technische Entwicklung läßt also eindeutig erkennen, daß die vorliegende Erfindung für den Durchschnittsfachmann ίο nicht naheliegend ist.

Weitere Vorteile der Erfindung und diese weiterausgestaltende Merkmale, die weiterhin in Einzelheiter auch in den Unieransprüchen offenbart sind, werder nachstehend anhand einiger, im Prinzip in den F i g. 1 —C der Zeichnung dargestellter bzw. erläuterter Ausführungsbeispiele näher beschrieben; es zeigt

F i g. 1 ein Prinzipschaltbild zur Erläuterung dei grundsätzlichen Arbeitsweise der erfindungsgemäßer Zündvorrichtung, das gleichzeitig ein erstes Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung darstellt,

F i g. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung F i g. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, F i g. 4 mehrere mögliche Ausbildungen des in Fig.: parallel zur Primärseite der Zündspule bzw. de; Zündtransformators liegenden Bedämpfungsgliedes,

F i g. 5 eine Darstellung von zeitlichen Spannungsver laufen zur Erläuterung der Wirkungsweise des Bedämp fungsgliedes nach F i g. 4f und

Fig.6 eine Darstellung von zeitlichen Strom- unc Spannungsverläufen zur Erläuterung der Schaltungsan Ordnung nach Fig. 3 in Verbindung mit einen Bedämpfungsglied nach F i g. 4d.

Zunächst sei auf Fig. 1 näher eingegangen, aus dei das Prinzip der Erfindung anhand eines ersten, mehl schematischen, Ausführungsbeispiels ersichtlich ist:

Hier ist die Primärwicklung 1 eines Zündtransforma tors bzw. einer Zündspule 2 an ihrem einen Ende 3 übci zwei parallel liegende Schalter 4 und 5 einerseits mi einer positiven und andererseits mit einer negativer Spannung U_p bzw. U_n verbunden, während das anden Ende 6 der Primärwicklung 1 geerdet ist. Di< Sekundärwicklung 7 des Zündtransformators 2 ist mi ihrem einen Ende 8 über eine erste Diode mit den Hochspannungsanschluß einer ersten Funkenstrecke K verbunden, die gegen Masse liegt; außerdem ist da Ende 8 gleichzeitig über eine gegenüber der erstei Diode in umgekehrter Durchlaßrichtung geschaltet« zweite Diode 11 mildern Hochspannungsanschluß eine zweiten nach Masse gehenden Funkenstrecke Y, verbunden; wobei auch das andere Ende 13 de Sekundärwicklung 7 an Masse liegt und damit de Sekundärstromkreis geschlossen ist.

In der Primiirwicklung 1 des Zündtransformator : wird ein Stromfluß abwechselnd in der einen und de anderen — entgegengesetzten — Richtung, unterbro chcn jeweils von Abschaltungen des Stromflusses in de Primärwicklung I, hervorgerufen. Das bedeutet, daß zi einer ersten Zeit in der Primärspule 1 ein Strom voi

Anschluß 3 nach dem Anschluß 6 hervorgerufen wird, daß man dann diesen Strom zu einer zweiten Zeit abschaltet und zu einer dritten Zeit einen Strom in umgekehrter Richtung über die Primärspule 1 fließen läßt, von Anschluß 6 zum Anschluß 3, woraufhin dieser Strom zu einer vierten Zeit abgeschaltet wird. Zu einer fünften Zeit wird wieder der Strom in der Richtung eingeschaltet, wie zur ersten Zeit etc. Gleichzeitig wird der Strom im Sekundärkreis — zumindest während der Zeit, in welcher die Primärwicklung 1 abgeschaltet ist — zu der einen Funkenstrecke 10 nur in einer vorbestimmten Richtung durchgelassen, während er zu der anderen Funkenstrecke 12 nur in der entgegengesetzten Richtung durchgelassen wird.

Auf diese Weise wird beim Schließen des Schalters 4 die — gegen Masse — positive Spannung U_p an den Anschluß 3 der Primärwicklung 1 gelegt, so daß über letztere ein Stromfluß von Anschluß 3 zum Anschluß 6 erfolgt. Wenn nun der Schalter 4 geöffnet wird, entsteht am Anschluß 8 ein negativer Hochspannungsimpuls, der von der Diode 11 durchgelassen, dagegen von der Diode 9 nicht durchgelassen wird, so daß es nur in der Funkenstrecke 12 zu einer Funkenentladung kommt. Wird danach der Schalter 5 geöffnet, so wird damit die — gegen Masse — negative Spannung U_n an den Anschluß 3 gelegt, so daß nun der Stromfluß in der Primärwicklung 1 in entgegengesetzter Richtung vom Anschluß 6 zum Anschluß 3 erfolgt. Beim öffnen des Schalters 5 entsteht demgemäß am Anschluß 8 nunmehr ein positiver Hochspannungsimpuls, der von der Diode 9 durchgelesen wird und in der Funkenstrecke 10 zu einer Funkenentladung führt, während es jetzt infolge der Sperrwirkung der Diode 11 zu keiner Funkenentladung in der Funkenstrecke 12 kommen kann.

Selbstverständlich ist es nicht unbedingt erforderlich, gleichzeitig eine positive und eine negative Spannungsquelle vorzusehen, um den Strom in der Primärwicklung unterbrochen jeweils von deren Abschaltung abwechselnd in der einen und in der entgegengesetzten Richtung fließen zu lassen, sondern es können beispielsweise zwei doppelpolige Umschalter in Verbindung mit nur einer Spannungsquelle vorgesehen sein, mit denen der eine — nicht an Masse liegende — Pol abwechselnd an den einen Anschluß und den anderen Anschluß der Primärspule des Zündtransformator gelegt wird, wobei gleichzeitig der andere — vorzugsweise an Masse liegende — Pol an den offenen Anschluß der Primärspule angeschaltet wird. Eine besonders einfache Möglichkeit, die in den F i g. 2 und 3 angewandt ist, besteht darin, die Primärspule des Zündtransformators mit einer Mitlelanzapfung 14 bzw. 15 zu versehen und fest mit dem einen Pol, beispielsweise dem positiven Pol, der Spannungsquelle zu verbinden, während die beiden Enden der F'rimärwicklung abwechselnd mit dem anderen — vorzugsweise an Masse gelegten — Pol der Spannungsquelle verbunden werden.

Die Fig.2 zeigt die Grundausführungsform eines Zündsystems für einen Zweischeiben-Rotationskolbenmotor. Ein auf der Exzenterwelle 16 aufgebrachter Nocken 17 steuert die um 180° versetzten Unterbrecher 18 und 19. Diese Unterbrecher zusammen mit den Widerständen 20 und 21 schalten die Transistoren 22 iind 23 derart, daß stets nur einer der beiden Transistoren durchgeschallt ist und daß zwischen der Umschaltung von einem Transistor auf den sinderen beide Transistoren für eine gewisse Zeit gesperrt sind. Die Primärwicklung 24 des Zündtrafos 25 wird von einer Gegeritaktwicklung gebildet, deren Mittelpunkt 14 an der Versorgungsspannung Ub Hegt. Da der eine Transistor 22 das eine Ende 26 und der andere Transistor 23 das andere Ende 27 der Primärwicklung 24 jeweils im durchgeschalteten Zustand mit dem — an Masse liegenden — anderen Pol der die Versorgungsspannung Ub liefernden Spannungsquelle verbindet, kommt es, unterbrochen von Perioden, in denen beide Transistoren gesperrt sind, abwechselnd zu einem

ίο Stromfluß in der einen und in der anderen Richtung in der Primärwicklung 24. Da infolgedessen das Magnetfeld im Zündtransformator 25 je nachdem ob der Transistor 22 oder der Transistor 23 leitet, unterschiedliche Richtung hat, wird beim Abschalten des Primär-Stroms ein Spannungsimpuls in der Sekundärwicklung 28 erzeugt, dessen Polarität davon abhängt, welcher Transistor das Magnetfeld aufgebaut hat. Die Hochspannungsdioden 29 und 30, die zwischen Masse und je einem Ende der Sekundärwicklung 28 des Zündtransformators liegen, also parallel zu je einer zwischen je einem Ende der Sekundärwicklung 28 und Masse vorgesehen Funkenstrecke 32, sind so in ihrer Durchlaßrichtung geschaltet, daß entsprechend des Magnetfeldaufbaus bzw. -abbaus nur eine der beiden Funkenstrecken 31 oder 32 zünden kann.

Zwischen je ein Ende 26 bzw. 27 und den zugehörigen Transistor 22 bzw. 23 ist je eine Diode 33 bzw. 34 geschaltet. Diese Dioden sind so gepolt, daß sie einen Betrieb der Transistoren 22 bzw. 23 mit umgekehrter Polarität verhindern, wenn beim Zusammenbrechen des Magnetfelds im Zündtransformator infolge Abschaltung des jeweiligen Transistors 22 bzw. 23 am jeweils anderen Teil der Primärwicklung 24 eine hohe negative Spannungsspitze entsteht.

Die F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für einen Vierzylinder-Motor. Ebenso wie beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 wird hier im Zündtransformator 35 über die Transistoren 36 und 37 und die Gegentaktprimärwicklung 38 ein Magnetfeld in der einen und der anderen Richtung erzeugt, so daß sich diesbezüglich eine nähere Erläuterung erübrigt. Auch die Dioden 39 und 40 entsprechen den Dioden 33 und 34 in F i g. 2.

Abweichend gegenüber F i g. 2 ist jedoch die Steuerung der Transistoren 36 und 37 ausgebildet. Diese erhalten ihre Steuerspannung über Steueranschlüsse 41 bzw. 42. Mittels der parallel zur Steuerspannung liegenden Zenerdioden 43, 44 in Verbindung mit den zw'ischengeschalteten Vorwiderständen 45, 46 wird die Steuerspannung für die Schalttransistoren 36, 37 konstant gehalten, wodurch der Ladestrom in der Primärwicklung 38 des Zündtransformators 35 infolge der im Emitterkeis liegenden Gegenkopplungswiderstände 47, 48 einen betriebsspannungsunabhängiger Endwert besitzt. Nach Abschalten der Steuerspannunf wird in der Sekundärwicklung 49 ein Spannungsimpul: erzeugt, dessen Polarität davon abhängt, welcher de Transistoren 36 oder 37 durchgcschaltct war.

Das eine Ende 50 der Sekundärwicklung 49 de Zündtransformators 35 ist über eine erste Diode 51 mi einer ersten Funkenstrecke 52 und über eine gegenübe der ersten Diode 51 umgekehrt gepolte zweite Diode 5 mit einer zweiten runkenstrecke 54 verbunden. Da andere Ende 55 der Sekundärwicklung 49 ist über ein dritte, in gleicher Weise wie die erste Diode 51 gcpolti Diode 56 mit einer dritten Funkenstrecke 57 und übe eine vierte, in gleicher Weise wie die zweite Diode 5 gepolte, Diode 58 mit einer vierten Funkenstrecke 5

verbunden. Die anderen Enden der Funkenstrecken liegen in üblicher Weise an Masse.

Bei einer positiven Spannungsspitze an der Stelle 50 der Sekundärwicklung 49 leiten die Dioden 53 und 56, wodurch die Funkenstrecken 54 und 57 gezündet werden. Bei einer negativen Impulsspitze bei 50 leiten die Dioden 51 und 58, wodurch Funkenstrecken 52 und 59 gezündet werden.

Das Dämpfungsglied 60 nach F i g. 3, das mit seinen Anschlüssen 61 bzw. 62 zwischen den Enden der Primärwicklung 38 liegt, bedämpft unerwünschte Resonanzschwingungen. Ausführungsformen von Dämpfungsgliedern sind in Fig.4a bis 4f dargestellt. Die Verringerung bzw. Unterdrückung von resonanzbedingtem Nachschwingen der Spannung ist deswegen wichtig, weil andernfalls der mit dem Nachschwingen verbundene Polaritätswechsel die komplementäre Funkenstrecke zu einem unerwünschten Zeitpunkt zünden könnte.

Alle nachstehend beschriebenen Bedämpfungsglieder nach F i g. 4a bis 4f liegen parallel zu der Primärwicklung 1, 24 oder 38 oder zu einem Teil hiervon. Selbstverständlich kann eine gesonderte Bedämpfungswicklung auf dem Zündtrafo vorgesehen werden, die mit dem Bedämpfungsglied zusammenwirkt. Fig.4a zeigt einen ohmschen Widerstand, dieser Widerstand kann auch durch dämpfendes bzw. verlustbehaftetes Material des Kerns des Zündtransformators gebildet werden.

F i g. 4b zeigt einen spannungsabhängigen Widerstand (VDR), Fig.4c zeigt einen Kondensator und F i g. 4d zeigt ein Triac, dessen Steuerelektrode 63 zu Beginn der zweiten Halbwelle nach dem Zusammenbrechen des Magnetfelds im Zündtransformator mit einem Hilfsimpuls angesteuert wird, wodurch der Triac zündet und die folgenden Resonanzschwingungen kurzschließt, was im Zusammenhang mit F i g. 6 nachstehend näher erläutert wird:

Im einzelnen bedeutet hier /36 der Steuerstrom des Transistors 36, während /37 der Steuerstrom des Transistors 37 ist. U49 ist die über die Sekundärwicklung 49 auftretende Spannung unter der Annahme, es sei kein Bedämpfungsglied 60 in F i g. 3 vorgesehen. U₆₃ ist die Steuerspannung eines Triac gemäß Fig.4d, der als Bedämpfungsglied 60 in F i g. 3 angeordnet ist. I/49 ist die Spannung über der Sekundärwicklung 49 bei Vorhandensein des vorstehenden Triac als Bedämpfungsglied. Schließlich ist L/5437 die Spannung an den Funkenstrekken 54 und 57 und ύη& die Spannung an den Funkenstrecken 52 und 59.

Der Transistor 36 wird durch einen Steuerstrom /» zur Zeit fi durchgeschaltet und zur Zeit h abgeschaltet. Infolge der Abschaltung würden ohne Bedämpfungsglied mehrere in abwechselnder Polarität aufeinanderfolgende und in der Höhe abnehmende Spannungsspitzen 64-67 beginnend mit einer positiven Spannungsspitze über der Sekundärwicklung 49 auftreten. Gibt man nun dem bedämpfenden Triac an der Steuerelektrode 63 eine Steuerspannung Lfej, die — beispielsweise über einen Zeit- und/oder Nulldurchgangsdetektor — so gesteuert ist, daß sie den Triac zur Zeit f3 zündet, wenn die erste Spannungsspitze 64 endet, dann erhält man über der Sekundärwicklung 49 nur eine positive Spannungsspitze 64. Die zeitliche Dauer des Steuerspannungsimpulses 65 vfird so gewählt, daß alle etwa störenden Spannungsspitzen 65, 66, 67 unterdrückt werden. Auf diese Weise erhält man einen sauberen positiven Zündspannungsimpuls68 an den Funkenstrekken 54 und 57. Entsprechendes gilt für die Erzeugung eines sauberen negativen Zündspannungsimpulses 69 an den Funkenstrecken 52 und 59, so daß sich eine diesbezügliche nähere Erläuterung erübrigt.

In F i g. 4e ist ein Bedämpfungsglied 60 dargestellt, in dem ein Triac in einer bekannten Dimmer-Schaltung nach einer vorbestimmten Zeit, die von dem Widerstand 71, dem Kondensator 72 und dem Diac 73 abhängt, zündet und von diesem Zeitpunkt an die Resonanzspannung kurzschließt.

Die F i g. 4f zeigt eine Schaltung, die die Resonanzschwingungen kurzschließt, wenn die Spannung des Hauptzündimpulses 74 wieder auf einen kleinen Spannungswert abgeklungen ist. Dies wird erreicht durch eine Brückenschaltung 75, die die Impulsspannungen 74, 76, 77, 78 etc. unterschiedlicher Polarität gleichrichtet. Diese gleichgerichteten Impulse 79,80,81, 82 etc., die an den Ausgangsanschlüssen 83, 84 der Brückenschaltung erscheinen (Umjm in F i g. 5) werden in der parallel zu diesen Ausgangsanschlüssen liegende flC-Kombination, die aus einem Widerstand 85 un einem damit in Reihe geschalteten Kondensator besteht, auf einen Integrationsspannungswert U/ a Kondensator 86 integriert (siehe Ui im Verlauf de Spannung Uu am Kondensator 86 in F i g. 5). Sobald nu die Ausgangsspannung U₆₃)H des Brückengleichrichter! auf etwa diesen Integrationsspannungswert abgesunker ist (zur Zeit U in F i g. 5) zündet der mit 88 bezeichnet« UJT, der in Reihe mit je einem Widerstand 89 bzw. 9( ebenso wie der Thyristor 87 parallel zu den Ausgangs anschlüssen der Brückenschaltung 75 liegt und dessei Zündelektrode 91 an die Verbindung zwischen den Kondensator 86 und dem Widerstand 85 gelegt ist. Dei UJT ist weiterhin derart mit dem Thyristor verbunden, daß er seinerseits bei Zündung den Thyristoi 87 zündet, wodurch die auf den Hauptimpuls 7< folgenden Resonanzschwingungen 76, 77, 78 etc unterdrückt werden.

Die Zündung des Thyristors erfolgt durch de Spannungsimpuls 92 der am Widerstand 90 auftreten den Spannung Uk- Dieser Spannungsimpuls wird durc geeignete Bemessung des Widerstands 85 und de Kondensators 86 von s;o langer Dauer gemacht, daß e die gesamte restliche Resonanzschwingung (bis F i g. 5) erfaßt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (20)

Patentansprüche:

1. Verteilerlose Zündvorrichtung für Brennkraft maschinen, in der wenigstens eine Energiequelle über mindestens eine Funkenstrecke durch einen Hochspannungsimpuls entladen wird, wobei auf der Primärseite eines die Energiequelle bildenden Hochspannungstransformators aus einer Gleichstromquelle abwechselnd ein Strom in der einen und ι ο ein Strom in der anderen Richtung fließt, indem zwischen zwei Perioden des Stromdurchflusses der jeweilige Stromfluß unterbrochen und die Energiequelle abwechselnd in der einen und nach der folgenden Unterbrechung des Stromflusses in der entgegengesetzten Richtung mindestens teilweise entladen wird, wodurch auf der Sekundärseite des Hochspannungstransformators Spannungsimpulse abwechselnder Polarität entstehen, gekennzeichnet durch eine die Richtung des durch die Gleichstromquelle erzeugten Stromflusses auf der Primärseite (t, 24, 38) des Hochspannungstransformators (2, 25, 35) synchron mit der Drehbewegung der Brennkraftmaschine ein- bzw. umschaltende Schalteranordnung (4,5; 22,23; 36,37), wobei ferner in dem wenigstens eine Gruppe mit jeweils einer ersten (10, 31, 52, 59) und einer zweiten (12, 32, 54, 57) Funkenstrecke aufweisenden Entladekreis der Energiequelle der jeweils ersten Funkenstrecke (10, 52, 59) eine Sperreinrichtung (9, 51, 58) und/oder eine Kurzschlußeinrichtung (29) zugeordnet ist, die den Entladestrom zumindest während des Entladens der Energiequelle in der einen Richtung für die jeweils erste Funkenstrecke (10, 52, 59) sperrt bzw. an der jeweils ersten Funkenstrecke (31) kurzschließt, so daß dann nur die jeweils zweite Funkenstrecke (12,54,57 bzw. 32) zündet, und wobei weiter der jeweils zweiten Funkenstrecke (12,32,54, 57) eine Sperreinrichtung (U, 53, 56) und/oder eine Kurzschlußeinrichtung (30) in dem Entladekreis zugeordnet ist, die den Entladestrom zumindest während des Entladens der Energiequelle in der entgegengesetzten Richtung für die jeweils zweite Funkenstrecke (12,54,57) sperrt bzw. an der jeweils zweiten Funkenstrecke (32) kurzschließt, so daß dann nur die jeweils erste Funkenstrecke (10,52,59 bzw. 31) zündet.

2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gruppen mit jeweils einer ersten (52 bzw. 59) und einer zweiten (54 bzw. 57) Funkenstrecke vorgesehen sind, wobei jeweils die ersten und zweiten Funkenstrecken in Reihe geschaltet sind.

3. Zündvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (52) und die zweite (54) Funkenstrecke der einen Gruppe über je eine Sperreinrichtung (51, 53) mit dem einen Ende der Sekundärwicklung (49) des Hochspannungstransformators und die erste (59) und zweite (57) Funkenstrecke der anderen Gruppe über je eine Sperreinrichtung (58,56) mit dem anderen Ende der Sekundärwicklung (49) verbunden ist, wobei die Sperreinrichtungen so geschaliei sind, daß bei der Entladung der Energiequelle in der einen Richtung jeweils die ersten Funkenstrecken (52, 59) zünden und die zweiten Funkenstrecken (54, 57) gesperrt sind und bei der Entladung in der anderen Richtung jeweils die zweiten Funkenstrecken (54, 57) zünden

und die ersten Funkenstrecken (52,59) gesperrt sind.

4. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperreinrichtungen (9,11; 51,53t 56,58) und/oder als Kurzschlußeinrichtungen (29,30) Dioden vorgesehen sind.

5. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 —4, gekennzeichnet durch eine Bedämpfungseinrichtung (60) in einem elektrischen und/oder magnetischen Kreis des Hochspannungstransformator (2,25,35).

6. Zündvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bedämpfung verlustbehaftetes Kernmaterial im Hochspannungstransformator (2,25,35) vorgesehen ist.

7. Zündvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedämpfungseinrichtung (60) parallel zur Primärwicklung (1, 24, 38) des Hochspannungstransformators oder zu einem Teil dieser Primärwicklung oder über eine gesonderte Wicklung (Bedämpfungswicklung) des Hochspannungstransformators geschaltet ist.

8. Zündvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen ohmschen Widerstand als Bedämpfungseinrichtung (60).

9. Zündvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen spannungsabhängigen Widerstand (VDR)als Bedämpfungseinrichtung(60).

10. Zündvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Kondensator als Bedämpfungseinrichtung (60).

11. Zündvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Triac als Bedämpfungseinrichtung (60), dessen Steuerelektrode (63) mit einem Impulsgeber verbunden ist, der vorzugsweise so ausgebildet und geschaltet ist, daß der Triac zu Beginn der zweiten, aufgrund der Entladung der Energiequelle entstehenden Halbwelle (65) gezündet wird und zumindest diejenigen der folgenden Resonanzschwingungen (66, 67) kurzschließt, die zu unerwünschter Zündung einer Funkenstrecke führen könnten.

12. Zündvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Triac (70) in Dimmerschaltung als Bedämpfungseinrichtung (60).

13. Zündvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Bedämpfungseinrichtung (60) ein Brückengleichrichter (75) in Verbindung mit einer an dessen Ausgänge (83, 84) angeschlossenen Schaltungsanordnung vorgesehen ist, welche eine parallel zu den Ausgängen (83, 84) liegende Reihenschaltung eines ersten Widerstands (85) und eines Kondensators (86), sowie eine parallel hierzu liegende Reihenschaltung aus einem zweiten Widerstand (89), einem UJT (88) und einem dritten Widerstand (90), und schließlich einen zu beiden Reihenschaltungen parallel angeschlossenen Thyristor (87) umfaßt, wobei die Zündelektrode des UJT an die Verbindungsstelle zwischen dem ersten Widerstand (85) und dem Kondensator (86) angeschlossen ist, und der Zündelektrode des Thyristors als Zündspannung der am dritten Widerstand (90) auftretende Spannungsabfall zugeführt wird.

14. Zündvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteranordnung in Reihe mit einer ungeteilten Primärwicklung (1) des Hochspannungstransformators (2) vorgesehene Schalter (4,5) aufweist.

15. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche

1 — 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteranordnung im Primärkreis des Hochsptmnungstransformators (2,25,35) elektronische Schalter umfaßt.

16. Zündvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Schalter wenigstens zwei Transistoren (22,23; 36,37) sind

17. Zündvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzrichnet, daß der Kollektor des einen Transistors (22, 36) mit dem einen Ende der Primärwicklung (24, 38) des Hochspannungstrans- ίο formators und der Kollektor des anderen Transistors (23,37) mit dem anderen Ende der Primärwicklung verbunden ist, während die Emitter beider Transistoren (22, 23; 36, 37) mit Masse verbunden sind und die Primärwicklung einen Mittelabgriff (14, 15) aufweist, der mit dem nicht an Masse liegenden Pol der Spannungsquelle verbunden ist.

18. Zündvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis jedes Transistors (22, 23) über je einen Widerstand (20, 21) mit einer den Transistor durchschaltenden Spannung verbunden ist, sowie über je einen Schalter (18, 19) mit einem den Transistor sperrenden Potential, vorzugsweise Masse verbunden ist.

19. Zündvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß je einer der Steuereingänge (41,42), über den die Transistoren (36,37) gesteuert werden, über einen Vorwiderstand (45, 46) mit der Basis je eines der Transistoren und letztere mit jeweils einer die Steuerspannung konstant haltenden Zenerdiode (43, 44) verbunden ist, wobei ferner zwischen dem Emitter jedes Transistors und Masse je ein Gegenkopplungswiderstand (47,48) vorgesehen ist, so da3 der Strom in der Primärwicklung des Hochspannungstransformators einen betriebsspannungsunabhängigen Endwert erreicht.

20. Zündvorrichtung nach Anspruch 17,18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor jedes Transistors (22,23; 36,37) über je eine Sperreinrichtung, vorzugsweise eine Diode (33, 34; 39, 40), mit dem jeweiligen Ende der Primärwicklung des Hochspannungstransformators derart verbunden ist, daß die Sperreinrichtung einen Betrieb der Transistoren in der zur vorgesehenen Durchschaltrichtung entgegengesetzten Stromrichtung verhindert.