DE2429979A1

DE2429979A1 - Zuendanordnung, insbesondere fuer einen verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE2429979A1
Application number: DE2429979A
Authority: DE
Inventors: Roger Habert
Original assignee: Ducellier et Cie
Current assignee: Ducellier et Cie
Priority date: 1973-06-22
Filing date: 1974-06-21
Publication date: 1975-01-16
Also published as: BE815286A; FR2234797A5; ES427211A1; YU37029B; US3941112A; IT1014928B; NL7407572A; GB1470343A; YU174974A

Description

Patentanwälte Ditl.-Ing. P. Wiziciimaxn,

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B, Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

DUCELLIJER ET CIE.

23 Hue Alexandre Dumas

75 526 Paris, Frankreich

Zündanordnung, insbesondere für einen Verbrennungsmotor

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zündanordnung für Verbrennungsmotore, insbesondere für Verbrennungsmotore von Kraftfahrzeugen, wobei die Zündschaltung dieser Zündanordnung einen Zusatzwiderstand in Reihe mit der Primärwicklung der Zündspule enthält. Dieser Widerstand dient dem Zweck, eine übermäßige Erwärmung der Zündspule zu vermeiden, und zwar dadurch, daß die Stärke des die Zündspule durchfließenden Stromes begrenzt wird.

In bestimmten bekannten Anordnungen ist der Zusatzwiderstand geahuntet, und zwar während des Startens bzw. Anlassens des Verbrennungsmotors. In anderen bekannten Anordnungen ist der betreffende Widerstand geshuntet während der hohen Drehzahl des betreffenden Motors. Wie auch die Drehzahl ist, der

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betreffende Widerstand ist während der Stromlieferung in der Primärwicklung der Zündspule somit nachteilig, d.h. während der Schließung des Zündunterbrechers, da der betreffende Widerstand den die Primärwicklung der Zündspule durchfließenden Strom merklich begrenzt und die Zündenergie für die Zündkerzen beträchlich herabsetzt, und zwar insbesondere bei hoher Motordrehzahl.

Der Erfindung liegt die Aufgäbe zu Grunde, unter Vermeidung der vorstehend aufgezeigten Nachteile eine besonders einfache und zuverlässig arbeitende Zündanordnung, insbesondere für einen Verbrennungsiaotor eines Kraftfahrzeugs zu schaffen.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Zündanordnung, insbesondere für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, mit einer Hochspannungs-Zündspule, umfassend zum einen eine Niederspannungs-Priaärwicklung, die von einer Batterie über einen Kontaktunterbrecher gespeist wird, der durch den Zündschlüssel und den Zündverteilerunterbrecher gesteuert wird,und umfassend zum anderen eine Hochspannungs-Sekundärwicklung, die nacheinander mit den durch den Zündverteiler ausgewählten Zündkerzen verbunden 1st, und mit einem Strombegrenzungswiderstand, der mit der Primärwicklung der Zündspule in Reihe liegt, erfindungsgemäß dadurch, daß Sinrichtungen vorgesehen sind, die einen Nebenschluß zu dem Strombegrenzungswiderstand mit jeder Schließung der Unterbrecherkontakte des Zündverteilers während einer Zeitspanne schaffen, die von der Wärmeableitvermögen der Zündspule abhängt.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

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Fig. 1 zeigt sehematisch eine Zündanordnung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt in einem Kurvendiagramm den Verlauf von Änderungen in der Stromstärke des die Primärwicklung der Zündspule durchfließenden Stroms in Abhängigkeit von der

Fig. 3 zeigt eine Zündspule, der eine Verzögerungs- und Umschaltanordnung gemäß der Erfindung zugeordnet ist.

Fig. 4 zeigt eine Variante der in Fig. 3 dargestellten Anordnung.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung enthält in bekannter Weise eine Batterie 1, die über einen Einschalter 18 zum einen einen Anlasser 2 und zum anderen die Zündanordnung speist. Diese Zündanordnung umfaßt insbesondere die Primärwicklung 4 einer Zündspule, einen Zusatzwiderstand 5 und einen Zündunterbrecher 3.

Gemäß der Erfindung ist der Zündanordnung eine Verzögerungsund !^schaltanordnung zugehörig (siehe Fig. 1). Diese Anordnung ist wie folgt aufgebaut: Der Kollektor eines Transistors 7 vom npn-Leitfähigkeitstyp ist mit der ein hohes Potential führenden Seite des Widerstands 5 verbunden. Der Emitter dieses Transistors 7 ist mit der ein niedrigeres Potential führenden Seite des Widerstands 5 verbunden. Die Basis des Transistors 7 ist mit dem Kollektor eines Transistors 9 vom pnp-Leitfähigkeitstyp verbunden. Der Emitter dieses Transistors 9 ist ebenfalls mit der ein hohes Potential führenden Seite des Widerstands 5 verbunden.

Die Basis des Transistors 9 ist mit dem Emitter eines Transistors 11 verbunden, der vom pnp-Leltfähigkeitstyp ist und dessen Kollektor mit dem Emitter des Transistors

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über einen Widerstand 17 verbunden 1st, um einen Masseanschluß zu vermelden. Die Basis des Transistors 11 1st zum einen mit der einen Elektrode einer Diode 12 verbunden, deren andere Elektrode mit der ein hohes Potential führenden Seite des Widerstands 5 verbunden ist. Diese Diode 12 schützt die Emitter-Basis-Strecke des Transistors 11. Zum anderen ist die Basis des Transistors 11 mit dem einen Ende eines Widerstands 13 verbunden, der mit seinem anderen Ende ebenfalls mit der ein hohes Potential führenden Seite des Widerstands 5 verbunden ist. Schließlich ist mit der Basis des Transistors 11 ein RC-Glied verbunden, bestehend aus der Reihenschaltung eines Widerstands 14 und eines Kondensators 15. Dieses RC-Glied ist mit seinem anderen Ende zwischen der Primärwicklung 4 der Zündspule und dem Unterbrecher 3 angeschlossen.

Der Basis des Transistors 9 ist ein Widerstand 10 zugeordnet, der dazu dient, das Basispotential festzulegen, wenn der Transistor 9 gesperrt ist. Der Widerstand 10 liegt zwischen der Basis des Transistors 9 und der ein hohes Potential führenden Seite des Widerstands 5.

Ein Widerstand 16 verbindet die Basis und den Emitter des Transistors 7; er hält das Basispotential dieses Transistors fest, wenn der übrige Teil der Anordnung gesperrt ist.

Eine dem Widerstand 5 parallelliegende Zenerdiode 6 schützt die Schaltungsanordnung durch Begrenzung der Überspannung an den Anschlüssen des Widerstands.

Die betreffende Anordnung arbeitet wie folgt: Ab den Schließen des Unterbrechers 3 zum Zeitpunkt To wird der in der

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Schaltungsanordnung hervorgerufene Strom während der Ladung des Kondensators 15 durch den Verstärkungstransistor 11 fließen. Der Transistor 11 steuert den Schaltertransistor 9 ebenfalls leitend. Außerdem speiet der Schaltertransistor 9 die Basis des Verstärkungstransistors 7» der leitend wird und der dadurch einen Nebenschluß zu dem Widerstand 5 schafft. Die Anschlüsse bzw. Enden dieses Widerstands führen nur noch eine mJniimale Restspanmtng, und zwar entsprechend der Summe der Spannungen an den Ubergangszonen der beiden Transistoren und 7. Der Widerstand 5 ist unter diesen Umständen in der Zündanordnung bzw. Zündschaltung nicht wirksam bzw. beteiligt, und der die Primärwicklung 4 durchfließende Strom ändert sich gemäß der Kurve "a" in Fig. 2 bis zum Zeitpunkt

und T1, an welchem der Kondensator 15 geladen/ der Transistor und damit die Transistoren 9 und darauf 7 gesperrt sind. Auf diese Weise wird das Fließen des Stromes in dem Widerstand hervorgerufen. Der die Primärwicklung 4 durchfließende Strom ändert sich nunmehr gemäß der Kurve "c^H in Fig. 2. Diese Kurve überlagert sich der Kurve "b%die die Änderungen des die Primärwicklung 4 durchfließenden Stroms darstellt,wenn die Zündanordnung nicht die einen Nebenschluß zu dem Widerstand schaffende Schaltungsanordnung besitzt.

Mit öffnen des Unterbrechers 3, d.h. zum Zeitpunkt T3 gemäß Fig. 2 für die niedrigen Motordrehzahlen und zum Zeitpunkt T2 für die hohen Kotordrehzahlen entlädt sich der Kondensator 15; der Zyklus beginnt mit jeder Schließung des Unterbrechers 3 wieder von neuem.

Es sei bemerkt, daß eine hohe Motordrehzahl, d.h. für Zelt« werte T₁ die kleiner sind als T1, der Widerstand stets ge-•huntet ist· Der Kondensator 15 besitzt dabei nicht die Zeit,

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sich vollständig aufzuladen.

Während des Startens und insbesondere in dea Fall, daß ein starker Spannungszusamaenbruch der Batteriespannung vorhanden ist, vermindert der Widerstand 5 die bereits verminderten Leistungen der Zündspule unnötig; daher wird die Parallelschaltung ständig während des Anlassens benutzt. In diesem Zusammenhang ist die Diode 8 zwischen dem Pluspol des Anlassers, und zwar an dem Pol 2a oder an dem Pol 2b entsprechend dea verwendeten Anlasser, und der Basis des Transistors 7 angeschlossen. Dadurch wird der betreffende Transistor zum Zeitpunkt des Anlassens vollständig leitend gesteuert; die anderen Schaltungselemente spielen in diesem Fall keine Rolle.

Sine andere AusfUhrungsform kann darin bestehen, daß der Transistor 11 sowie die Widerstände 10 und 17 durch ein« Diode D (in Fig. 1 gestrichelt dargestellt) ersetzt werden, die zum einen zwischen dem Unterbrecher 3 und der Primärwicklung 4 angeschlossen ist und die zum anderen an der negativen Belegung des Kondensators 15 angeschlossen iit. Ferner ist ersatzweise ein Widerstand R (in Fig. 1 gestrichelt dargestellt) vorgesehen, der dem RC-GIied und dem Widerstand 13 parallelliegt* Die Basis des Transistors 9 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen der Diode 12 und dem Widerstand verbunden. Die Diode D vermeidet daher die Abschneidung dar an der Primärwicklung der Zündspule auftretenden Zündüberspannung. Die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung ist ähnlich der Wirkungsweise der zuvor beschriebenen Schaltungsanordnung.

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Dasselbe gilt für eine Einrichtung, die lediglich den Schalttransistor 9 umfaßt, dessen Kollektor anstelle des Emitters des Transistors 7 und dessen Basis anstelle der Basis des Transistors 11 mit der Schaltung verbunden ist. Die betreffende Schaltungsanordnung besteht daher aus dem Transistor 9, der Zenerdiode 6, den Widerständen 13 und R, der Diode D und der Verzögerungsschaltung aus dem Widerstand 14 und dem Kondensator 15. Die Diode 8 ist daher mit dem Kollektor des Transistors 9 verbunden.

Eine Schaltungsanordnung, die dieselbe Funktion erfüllt, kommt lediglich mit einem dem Widerstand 5 parallelgeschalteten Kondensator aus. Diese Schaltungsanordnung ist wirtschaftlich, so daß bessere Ergebnisse geliefert werden (Kurve d gemäß Fig. 2) als in dem Fall, daß die Spule und der Widerstand 5 allein vorgesehen sind. Diese Ergebnisse liegen unter den Ergebnissen der oben beschriebenen Schaltungsanordnungen.

Ein weiterer Vorteil dieser Schaltungsanordnung liegt in der Tatsache, daß ihr Raumbedarf gering ist und daß sie in einem Gehäuse 19 eingesetzt ist, welches an der Zündspule angebracht ist (Fig. 3).

Bei einer in Fig. 4 dargestellten Variante ist eine Spule bzw. Zündspule vorgesehen, die speziell für hohe Drehzahlen ausgelegt ist und mit der insbesondere die Fahrzeuge ausgerüstet werden, bevor diese sehr häufig auf einer Autobahn fahren. Diese Spule enthält in bekannter Weise auf der Außenseite den Widerstand 5 und einen Widerstand 21 (der in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist). Der besagte Widerstand ist veränderbar; er ändert sich im Rahmen der Temperatur und demgemäß in Abhängigkeit von der Stärke des die Primär-

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wicklung der Zündspule durchfließenden Stromes.

Bei einer derartigen Spule bzw. Zündspule existiert ein Nebenschluß lediglich für den Widerstand 5» und zwar durch die oben beschriebene Schaltungsanordnung. Diese Schaltungsanordnung ermöglicht dem Widerstand 21, bei hohen Drehzahlen wirksam zu sein, wenn der Primärwicklungsstrom nicht die Zeit besitzt, sein Maximum zu erreichen. Die Temperatur nimmt ab, und ebenso wird der Widerstand 21 kleiner, und die Stromstärke nimmt zu. Dadurch steigt die Zündfunkenenergie.

Abschließend sei noch bemerkt, daß einzusehen sein dürfte, daß eine Vielzahl von Modifikationen bei den oben beschriebenen Schaltungsanordnungen vorgenommen werden kann, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen; so können z.B. die Lagen des Widerstands 14 und des Kondensators 15 vertauscht sein.

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Claims

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Patentansprüche

Zündanordnung, insbesondere für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, mit einer Hochspannungs-Zündspule, die- zum einen eine Niederspannungs-Primärwicklung enthält, welche von einer Batterie über einen Kontaktunterbrecher gespeist wird, der vom Zündschloß und Unterbrecher des Zündverteilers gesteuert ist, und die zum anderen eine Hochspannungs-Sekundärwicklung aufweist, welche nacheinander mit den durch den Zündverteiler ausgewählten Zündkerzen verbunden ist, und mit einem Strombegrenzungswiderstand, der in Reihe mit der Primärwicklung der Zündspule liegt, dadurch gekennzeichnet, da3 Hinrichtungen (7,9 11,14,15) vorgesehen sind, die einen Nebenschluß zu dem Strombegrenzungswiderstand (5) mit Jeder Schließung der Unterbrecherkontakte (3) des Zündverteilers während einer Zeitspanne schaffen, die von dem Wärmeableitvermögen der Zündspule abhängt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Einrichtungen durch einen Verzögerungskreis (14,15) gebildet sind, der die Zeitspanne (T) festlegt und der durch die Schließung des Unterbrechers (3) ausgelöst gegebenenfalls mit Hilfe von Verstärkungselementen (11) ein Schaltglied (9) derart steuert, daß der Nebenschluß zu dem Strombegrenzungswiderstand (5) ab der Schließung der Kontakte gesichert und nach der betreffenden Zeltspanne (T) aufgehoben ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Einrichtungen durch einen Kondensator (15) gebildet sind, der den Anschlüssen des Widerstands (5) parallelgeschaltet ist.

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4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungskreis (14, 15) und das Schaltglied (9) in einem an der Zündspule (20) angebrachten Behälter (19) untergebracht sind.
5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungskreis (14,15) und das Schaltglied (19) in dem Oberteil der Zündspule (20) untergebracht sind.

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