Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einer Zündeinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist aus der DE-OS 22 47 511 bereits eine Zündeinrichtung bekannt, deren mit der Brennkraftmaschine gekuppelte Signalgeber ebenfalls einen (Wiegand-) Steuerdraht und eine diesem Draht zugeordnete Steuerspule aufweist. Die Wirkungsweise eines solchen Signalgebers ist sehr eingehend beschrieben in der Literaturstelle: Electronics, 10. Juli 1975, Seite 100 bis 105. Bei der bekannten Zündeinrichtung wird das elektronische Schaltglied durch einen steuerbaren Gleichrichter gebildet, der mit seiner Steuerelektrode gegebenenfalls über einen Verstärker an die Steuerspule angeschlossen ist und mit seiner Anode-Kathoden-Strecke zwischen der Primärwicklung einer Zündspule und einem Speicherkondensator liegt, wobei der Speicherkondensator in den Nebenschlußzweig einer Gleichstromquelle liegt. Die Zündspannung wird hierbei in der Form erzeugt, daß die Anoden Kathoden-Strecke des steuerbaren Gleichrichters im Zündzeitpunkt durch ein Steuersignal der Steuerspule in den leitenden Zustand gesteuert wird, worauf sich der Speicherkondensator über die Primärwicklung entladen kann, was in der Sekundärwicklung der Zündspule einen Hochspannungsstoß und an der daran angeschlossenen Zündkerze einen elektrischen Überschlag (Zündfunken) zur Folge hat. Eine solche "Kondensator" -Zündeinrichtung ist jedoch erfahrungsgemäß sehr aufwendig, weil für die Aufladung des Speicherkondensators die üblich verwendeten Gleichstromquellen, nämlich die Batterien in den Kraftfahrzeugen, nicht ausreichen und demzufolge ein zusätzlicher Spannungswandler Anwendung finden muß. Außerdem weisen die durch eine solche Zündeinrichtung erzeugten Zündfunken keine Nachentladungen auf, weshalb magere Kraftstoff- Luft-Gemische nicht immer mit Sicherheit entflammt werden.
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Aus der DE-OS 26 09 677 ist des weiteren eine Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine bekannt, die einen induktiven Geber aufweist und über eine Schaltungsanordnung einen elektronischen Endstufenschalter steuert, mittels dem der Strom durch die Primärwicklung der Zündspule unterbrechbar ist. Bei der dort gezeigten Schaltungsanordnung wird der elektronische Schalter nur solange in seinem Sperrzustand gehalten, solange der induktive Geber eine den Vorstufentransistor sperrende Halbwelle zur Verfügung stellt. Die dort gezeigte Schaltungsanordnung gibt jedoch keine Hinweise für die Ausgestaltung von Zündeinrichtungen, die einen Signalgeber aufweisen, der wenigstens einen magnetisch beeinflußbaren Wiegand-Steuerdraht und eine diesem Steuerdraht zugeordnete Steuerspule hat.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, Zündeinrichtungen für Brennkraftmaschinen der vorbekannten Art so weiterzubilden, daß auch übliche Zündanlagen mit Signalgebern ausgestattet werden können, die wenigstens einen magnetisch beeinflußbaren Steuerdraht und eine diesem Steuerdraht zugeordnete Steuerspule aufweisen.
Vorteile der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Zündeinrichtung gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß auch bei Zündanlagen, bei denen die Zündenergie als magnetische Energie in der Zündspule gespeichert wird, Signalgeber mit Wiegand-Steuerdraht und zugeordneter Steuerspule verwendbar sind. Dadurch wird erreicht, daß auch Spulenzündanlagen drehzahlunabhängig und exakt bei einer bestimmten Kurbelwellenstellung schaltbar sind, so daß eine genaue Bezugsmarke gegeben ist oder die Zündung immer bei einer bestimmten Kurbelwellenstellung auslösbar ist.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung der im Hauptanspruch angegebenen Zündeinrichtung möglich.
Zeichnung
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
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Fig. 1 die schaltungsmäßige Darstellung einer Zündeinrichtung nach der Erfindung,
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Fig. 2 ein Spannungs-Zeitdiagramm zur Darstellung der von dem Signalgeber erzeugten Steuersignale,
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Fig. 3 bis Fig. 6 gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 abgeänderte Schaltungsanordnungen und
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Fig. 7a bis 7c Diagramme zur Erklärung der Wirkungsweise der Zündeinrichtung nach Fig. 6.
Beschreibung der Erfindung
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Die in Fig. 1 dargestellte Zündeinrichtung soll für die nicht dargestellte Brennkraftmaschine eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeuges bestimmt sein. Diese Zündeinrichtung wird aus einer Gleichstromquelle 1 gespeist, welche die Batterie des Kraftfahrzeuges sein kann. An der Gleichstromquelle 1 geht von dem Pluspol eine einen Betriebsschalter (Zündschalter) 2 enthaltende Versorgungsleitung 3 und von dem Minuspol eine die Masseverbindung darstellende Versorgungsleitung 4 aus. Die Versorgungsleitung 3 ist Ausgangspunkt für einen Schaltungszweig, der über die Primärwicklung 5 einer Zündspule 6 zu dem Kollektor eines Transistors 7 führt und sich von dessen Emitter zu der Versorgungsleitung 4 fortsetzt. Diese Emitter-Kollektor-Strecke bildet im vorliegenden Fall einen elektronischen Unterbrecher 7&min;. Zur Steuerung der Zündeinrichtung ist ein Signalgeber 8 vorgesehen, der einen (Wiegand-) Steuerdraht 9, eine dem Steuerdraht zugeordnete Steuerspule 10 und einen durch die Brennkraftmaschine in Rotation versetzbaren Rotorkörper 11 umfaßt. Der Rotorkörper 11 wirkt an seinen Polvorsprüngen 12 mit wechselnder magnetischer Polarität auf den Steuerdraht 9, so daß an der Steuerspule 10 abwechselnd positive Steuersignale Up und negative Steuersignale Un zur Verfügung gestellt werden (Fig. 2). Die Steuerspule 10 liegt mit einem Wicklungsende an der Versorgungsleitung 4 und mit dem anderen Wicklungsende an dem Steueranschluß eines Schalterfunktion ausübenden elektronischen Schaltgliedes 13, das den Eingang einer Steuerschaltungsanordnung S bildet und im vorliegeden Fall nach Art eines bistabilen Multivibrators aufgebaut ist, der den (npn-) Eingangstransistor 14 und den (npn-) Ausgangstransistor 15 aufweist. Der Steuereingang des elektronischen Schaltgliedes 13 wird im vorliegenden Fall durch die Basis des Eingangstransistors 14 gebildet, die außerdem über einen Widerstand 16 mit dem Kollektor des Ausgangstransistors 15 in Verbindung steht. Der Kollektor des Eingangstransistors 14 ist über einen aus zwei Teilwiderständen 17, 18 bestehenden Spannungsteiler an die Versorgungsleitung 4 angeschlossen, wobei die gemeinsame Verbindung 19 dieser beiden Teilwiderstände 17, 18 an der Basis des Ausgangstransistors 15 liegt. Schließlich sind die beiden Transistoren 14, 15 emitterseitig gemeinsam an die Versorgungsleitung 4 und kollektorseitig je über einen von zwei Widerständen 20, 21 an eine Leitung 22 angeschlossen, die über einen Widerstand 23 mit der Versorgungsleitung 3 und über eine Parallelschaltung eines Kondensators 24 und einer Zenerdiode 25 mit der Versorgungsleitung 4 Verbindung hat. Der Ausgang des elektronischen Schaltgliedes 13, der hier durch den Kollektor des Ausgangstransistors 15 gebildet wird, liegt an der Kathode einer Blockierdiode 26, die an ihrer Anode sowohl mit der Basis eines (npn-) Steuertransistors 27 als auch über einen Widerstand 28 mit der Leitung 22 Verbindung hat. Der Steuertransistor 27 steht an seinem Emitter mit der Versorgungsleitung 4 und an seinem Kollektor über einen aus zwei Teilwiderständen 29, 30 bestehenden Spannungsteiler mit der Versorgungsleitung 3 in Verbindung, wobei die gemeinsame Verbindung 31 dieser beiden Teilwiderstände 29, 30 an die Basis eines (pnp-) Transistors 32 angeschlossen ist. Der mit seinem Emitter an die Versorgungsleitung 3 angeschlossene Transistor 32 steht an seinem Kollektor über zwei einen Spannungsteiler bildende Teilwiderstände 33, 34 mit der Versorgungsleitung 4 in Verbindung, wobei die gemeinsame Verbindung 35 dieser beiden Teilwiderstände 33, 34 an der Basis des Transistors 7 liegt, der den Ausgang der Steuerschaltungsanordnung S bildet. Die zu der Zündspule 6 gehörende Sekundärwicklung 36 ist an eine einseitig an der Versorgungsleitung 4 liegende Zündkerze 37 angeschlossen.
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Die soeben beschriebene Zündeinrichtung hat folgende Wirkungsweise:
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Sobald der Betriebsschalter 2 geschlossen wird, ist die Zündeinrichtung funktionsbereit. Es wird unterstellt, daß gerade Strom über die Primärwicklung 5 geführt wird, d. h., daß sich der elektronische Unterbrecher 7&min; in dem Stromdurchlaßzustand befindet. Demzufolge sind die Transistoren 32, 27 und 14 an ihrer Emitter-Kollektor-Strecke ebenfalls leitend, wogegen sich die Emitter-Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 15 in dem Sperrzustand befindet. Tritt jetzt an der Steuerspule 10 das negative Steuersignal Un auf, so wird der Eingangstransistor 14 an seiner Emitter-Kollektor- Strecke gesperrt und abhängig davon die Emitter-Kollektor- Strecke des Ausgangstransistors 15 in den leitenden Zustand überführt. Das hat zur Folge, daß die Transistoren 27, 32 und 7 an ihrer Emitter-Kollektor-Strecke gesperrt werden, wodurch der Primärstrom unterbrochen und in der Sekundärwicklung 36 ein Hochspannungsstoß erzeugt wird, der an der Zündkerze 37 einen elektrischen Überschlag (Zündfunken) hervorruft. Dieser Schaltzustand der Schaltungsanordnung bleibt vorübergehend erhalten, damit sich der Zündfunke, insbesondere sein durch Nachentladungen gebildeter Funkenschwanz wirkungsvoll ausbilden kann. Erst wenn das positive Steuersignal Up in der Steuerspule 10 erzeugt wird, ändert das elektronische Schaltglied 13 erneut seinen Schaltzustand. In diesem Fall wird dann wieder der Eingangstransistor 14 an seiner Emitter Kollektor-Strecke leitend und der Ausgangstransistor 15 an seiner Emitter-Kollektor-Strecke nichtleitend. Abhängig davon beginnen die Transistoren 27, 32 und 7 an ihrer Emitter- Kollektor-Strecke erneut zu leiten, wodurch wieder Strom über die Primärwicklung 5 geführt und die Vorbereitung eines weiteren Zündvorganges begonnen wird.
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Durch die beschriebene Schaltungsanordnung gelingt es, die von dem Signalgeber 8 gelieferten Steuersignale, die sehr kurzzeitig sind, also etwa Nadelform haben, für die Steuerung einer "Spulen"-Zündeinrichtung gebrauchsfähig zu machen. Im Bedarfsfall kann in der Ausführung nach Fig. 1 das nach Art eines bistabilen Multivibrators arbeitende elektronische Schaltglied 13 auch ein sogenannter "gate controlled switch" sein, der in seinem Aufbau einem steuerbaren Gleichrichter ähnlich ist, sich jedoch an seiner Anoden-Kathoden-Strecke durch einen seiner Steuerelektrode zugeführten positiven Impuls in den Stromdurchlaßzustand und durch einen seiner Steuerelektrode zugeführten negativen Impuls in den Sperrzustand steuern läßt, wobei das Impulspotential auf das Potential an der Kathode bezogen ist.
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Die Zündeinrichtung nach Fig. 3 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 dadurch, daß das elektronische Schaltglied 13 ein Thyristor 38 ist, der an seiner Kathode mit der Versorgungsleitung 4, an seiner Steuerelektrode mit dem der Versorgungsleitung 4 abgewandten Wicklungsende der Steuerspule 10 und an seiner Anode sowohl über ein kapazitives Speicherglied 39 mit der Basis des Steuertransistors 27 als auch über einen Widerstand 40 mit der Kathode einer Blockierdiode 41 Verbindung hat, deren Anode an dem Kollektor des Transistors 32 liegt.
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Die hier das gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 tragenden Schaltungselemente haben auch die gleiche Funktion wie in Fig. 1, weshalb sie nicht noch einmal eingehend beschrieben sind.
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Die Wirkungsweise der Zündeinrichtung nach Fig. 3 unterscheidet sich wie folgt von der Wirkungsweise der Zündeinrichtung nach Fig. 1:
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Zur Steuerung der Zündeinrichtung nach Fig. 3 werden nur die positiven Steuersignale Up verwendet. Tritt ein solches Steuersignal Up auf, so wird der Thyristor 38 an seiner Anoden- Kathoden-Strecke in den leitenden Zustand gesteuert, was möglich ist, weil er mit seiner Anode über den Widerstand 40, die Blockierdiode 41 und die leitende Emitter-Kollektor- Strecke des Transistors 32 mit der Versorgungsleitung 3 Verbindung hat. Im Stromdurchlaßzustand der Anoden-Kathoden- Strecke des Thyristors 38 kann sich das kapazitive Speicherglied 39 umladen, das zuvor über die Emitter-Kollektor- Strecke des Transistors 32, die Blockierdiode 41, den Widerstand 40, und die Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors 27 eine Aufladung erfahren hat. Mit der jetzigen Umladung des kapazitiven Speichergliedes 39 wird die Vorspannung an der Basis des Steuertransistors 27 vorübergehend so weit abgesenkt, daß dessen Emitter-Kollektor-Strecke in den Sperrzustand übergeht. Das hat auch zur Folge, daß die Transistoren 32 und 7 an ihrer Emitter-Kollektor-Strecke nichtleitend werden, wodurch wieder der Strom in der Primärwicklung 5 unterbrochen und durch den dabei entstehenden Hochspannungsstoß in der Sekundärwicklung 36 an der Zündkerze 37 ein Zündfunke hervorgerufen wird. Mit fortschreitender Umladung des kapazitiven Speichergliedes 39 steigt die Vorspannung an der Basis des Steuertransistors 27 schließlich wieder so weit an, daß dessen Emitter-Kollektor-Strecke erneut leitend wird. Damit werden auch die Transistoren 32 und 7 an ihrer Emitter- Kollektor-Strecke wieder leitend, was einen erneuten Stromfluß durch die Primärwicklung 5 und die Vorbereitung eines weiteren Zündvorganges zur Folge hat. Die Schaltungsanordnung ist so ausgelegt, daß mit der soeben erwähnten Umladung des kapazitiven Speichergliedes 39 durch zunehmende Absenkung des Anoden-Potentials an dem Thyristor 38 auch dessen Anoden- Kathoden-Strecke nichtleitend wird und zwar zeitmäßig noch bevor die Emitter-Kollektor-Strecke des Steuertransistors erneut in ihren Stromdurchlaßzustand gelangt.
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Der in dem kapazitiven Speicherglied 39 gespeicherte Energiebetrag nimmt mit wachsenden Drehzahl der Brennkraftmaschine ab, so daß sichergestellt ist, daß mit steigender Drehzahl in der Zeitspanne zwischen zwei Zündvorgängen der Zeitanteil des Stromflusses in der Primärwicklung 5 wächst, während der Zeitanteil der Unterbrechung des Stromes in der Primärwicklung 6 abnimmt. Somit ist hier eine Zündeinrichtung gezeigt, die durch einen Signalgeber mit (Wiegand-) Steuerdraht gesteuert wird und dabei im niederen Drehzahlbereich eine unnötige Belastung der Zündspule 6 vermeidet, wogegen andererseits bis zu relativ hohen Drehzahlen ein für einen wirkungsvollen Zündfunken ausreichender Energiebetrag sichergestellt ist.
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In Fig. 4 ist gezeigt, daß das kapazitive Speicherglied 39 aus Fig. 3 auch in eine Schaltungsausführung nach Fig. 1 eingefügt sein kann. Schaltungsmäßig ist dann dieses kapazitive Speicherglied 39 zwischen die Anode der Blockierdiode 26 und der Basis des Steuertransistors 27 einzufügen, wobei außerdem die zwischen Blockierdiode 26 und kapazitivem Speicherglied 39 vorhandene Verbindung über einen Widerstand 42 mit der stabilisiertes Potential aufweisenden Leitung 22 in Verbindung steht.
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Die Zündeinrichtung nach Fig. 4 hat folgende Wirkungsweise:
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Wird von dem Signalgeber 8 an der Steuerspule 10 das negative Steuersignal Un zur Verfügung gestellt, so gelangt der Eingangstransistor 14 an seiner Emitter-Kollektor-Strecke in den Sperrzustand und der Ausgangstransistor 15 an seiner Emitter- Kollektor-Strecke in seinen Stromdurchlaßzustand. Demzufolge setzt eine Umladung des kapazitiven Speichergliedes 39 ein, die über die jetzt leitende Emitter-Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 15 verläuft und die Vorspannung an der Basis des Steuertransistors 27 soweit absinken läßt, daß dessen Emitter-Kollektor-Strecke in den Sperrzustand gelangt. Abhängig davon gelangt auch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 32 und die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 7 in den Sperrzustand, wodurch der Strom in der Primärwicklung 5 unterbrochen und in der Sekundärwicklung 36 ein Hochspannungsstoß für die Erzeugung eines Zündfunkens an der Zündkerze 37 erzeugt wird. Ab einer bestimmten Drehzahl, die etwa am Anfang des mittleren Drehzahlbereiches der Brennkraftmaschine liegt, wird die Wiedereinschaltung des Stromes in der Primärwicklung 5 durch das kapazitive Speicherglied 39 bestimmt, das auch hier mit steigender Drehzahl einen abnehmenden Energiebetrag speichert. Ab der besagten Drehzahl wird an der Basis des Steuertransistors 27 bei der Umladung des kapazitiven Speichergliedes 39 eine dessen Emitter-Kollektor-Strecke in den leitenden Zustand steuernde Vorspannung erreicht, noch bevor die Emitter-Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 15 in Abhängigkeit von einem positiven Steuersignal Up in den Sperrzustand gesteuert wird. Unterhalb der besagten Drehzahl übernimmt die soeben erwähnte Umsteuerung der Emitter-Kollektor-Strecke des Steuertransistors 27 der Ausgangstransistor 15, nämlich dann, wenn er in Abhängigkeit von einem positiven Steuersignal Up in seinen Sperrzustand geschaltet wird. Es wird nämlich dann die Umladung des kapazitiven Speichergliedes 39 abgebrochen und eine erneute Umladung in entgegengesetzter Stromrichtung über den Widerstand 42 eingeleitet. Diese erneute Umladung und der Stromfluß über den Widerstand 28 bewirken das die Emitter-Kollektor- Strecke des Steuertransistors 27 dann in den leitenden Zustand gelangt. Abhängig davon wird auch die Emitter-Kollektor- Strecke des Transistors 32 und die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 7 in den Stromdurchlaßzustand überführt, wodurch erneut Strom über die Primärwicklung 5 geführt und Energie für den nächsten Zündvorgang gespeichert wird.
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Im Vergleich zur schaltungsmäßig einfacheren Zündeinrichtung nach Fig. 3 hat die vorliegende Zündeinrichtung nach Fig. 4 den Vorteil, daß auch im Startdrehzahlbereich im wesentlichen nur solange Strom über die Primärwicklung 5 der Zündspule 6 geführt wird, wie das für einen Energiebetrag zur Erzeugung eines wirkungsvollen Zündfunkens unbedingt notwendig ist.
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Bei der Zündeinrichtung nach Fig. 5 ist im Vergleich zur Zündeinrichtung nach Fig. 4 in dem elektronischen Schaltglied 13 der Rückkopplungswiderstand 16 weggelassen und dafür den Transistor 14, 15 ein gemeinsamer Emitter-Widerstand 43 zugeordnet. Das elektronische Schaltglied 13 ist hier somit als Schmitt-Trigger ausgelegt. Zündeinrichtungen mit einem kapazitiven Speicherglied 39 zur Steuerung der Dauer des Stromes in der Primärwicklung 5 und vorgeschaltetem Schmitt-Trigger finden in neuerer Zeit sehr weit verbreitet in Kraftfahrzeugen Anwendung. Aus diesem Grund soll anhand der Fig. 5 aufgezeigt werden, wie sich auch diese Zündeinrichtungen in einfacher Weise durch einen Signalgeber mit (Wiegand-) Steuerdraht ausrüsten bzw. nachrüsten lassen. Auf die Blockierdiode 26 und den Widerstand 42 kann bei einer solchen Zündeinrichtung verzichtet werden, während die Basis des Eingangstransistors 14 dort meist an den Abgriff 44 eines aus zwei Teilwiderständen 45, 46 bestehenden, zwischen der Versorgungsleitung 4 und der Leitung 22 liegenden Spannungsteilers angeschlossen ist und mit der Anode einer Diode 47 Verbindung hat, die mit ihrer Kathode an dem der Versorgungsleitung 4 abgewandten Wicklungsende der Steuerspule 10 liegt und an ihrer Anode außerdem an die Kathode einer weiteren Diode 48 angeschlossen ist, deren Anode an der Versorgungsleitung 4 liegt. Zur Steuerung dieser Zündeinrichtung finden demnach nur die negativen Steuersignale Un Verwendung. Damit nach Abklingen eines solchen Steuersignals Un der durch dieses Steuersignal Un bewirkte Schaltzustand vorübergehend aufrechterhalten bleibt, ist ein Rückkopplungszweig zwischen elektronischem Schaltglied 13 und dem Steuertransistor 27 vorgesehen. Dieser Rückkopplungszweig enthält einen Widerstand 49, der mit dem einen Anschluß an der Leitung 22 und mit dem anderen Anschluß an der Anode einer Blockierdiode 50 liegt, deren Kathode an den Kollektor des Steuertransistors 27 und deren Anode noch über einen Widerstand 51 an die Anode einer weiteren Blockierdiode 52 angeschlossen ist, die an ihrer Kathode mit dem Abgriff 19 Verbindung hat.
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Die Zündeinrichtung nach Fig. 5 hat folgende Wirkungsweise:
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Wird von dem Signalgeber 8 an der Steuerspule 10 das negative Steuersignal Un zur Verfügung gestellt, so sind die Dioden 47, 48 für dieses Signal Un durchlässig. An der Diode 48 entsteht dabei ein Spannungsabfall, der die Emitter-Kollektor-Strecke des Eingangstransistors 14 aus dem Stromdurchlaßzustand in den Sperrzustand überführt. Dadurch wird die Emitter- Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 15 leitend und die Umladung des kapazitiven Speichergliedes 39 über diese Emitter-Kollektor-Strecke herbeigeführt. Dabei wird - wie bereits erwähnt - an der Basis des Steuertransistors 27 die Vorspannung soweit abgesenkt, daß dessen Emitter-Kollektor- Strecke nichtleitend wird. Das hat zur Folge, daß auch der Transistor 32 an seiner Emitter-Kollektor-Strecke und der Transistor 7 an seiner Emitter-Kollektor-Strecke nichtleitend wird und daß durch Unterbrechung des Stromes in der Primärwicklung 5 ein Zündfunke an der Zündkerze 37 entsteht. Klingt das Steuersignal Un ab, so geht die Emitter-Kollektor-Strecke des Eingangstransistors 14 erneut in den Stromdurchlaßzustand über, wobei die Umschaltschwelle durch die Teilwiderstände 45, 46 festgelegt ist. Die Emitter-Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 15 bleibt jedoch noch in seinem Stromdurchlaßzustand und zwar über denjenigen Zeitabschnitt, in dem die Emitter-Kollektor-Strecke des Steuertransistors 27 noch gesperrt bleibt, was durch einen Steuerstromfluß bewirkt wird, der über die Schaltelemente 2, 23, 49, 51, 52, 15 und 43 verläuft. Mit dem Übergang der Emitter-Kollektor-Strecke des Steuertransistors 27 in den Stromdurchlaßzustand wird der Widerstand 51 über die Blockierdiode 50 und die Emitter- Kollektor-Strecke des Steuertransistors 27 gegen die Versorgungsleitung 4 geschaltet, wodurch die Vorspannung an der Basis des Ausgangstransistors 15 soweit abgesenkt wird, daß dessen Emitter-Kollektor-Strecke nunmehr in den Sperrzustand gelangt. Es setzt somit jetzt die Umladung des kapazitiven Speichergliedes 39 über den Widerstand 21 und die Basis- Emitter-Strecke des Steuertransistors 27 ein, wodurch die Transistoren 27, 32 und 7 an ihrer Emitter-Kollektor-Strecke wieder leitend werden und erneut Strom über die Primärwicklung 5 zu fließen beginnt.
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In Fig. 6 ist eine moderne Zündeinrichtung dargestellt, bei der der Strom in der Primärwicklung 5 überwacht und abhängig davon die Zündenergie dosiert wird. Eingangsseitig sind der Signalgeber 8, das als bistabiler Multivibrator aufgebaute elektronische Schaltglied 13 und der kapazitive Speicher 39 etwa in der gleichen Weise zusammengeschaltet, wie das in der Zündeinrichtung nach Fig. 4 der Fall ist. Ein von der Leitung 22 ausgehender Schaltungszweig führt zunächst über einen Widerstand 53 zu dem Kollektor eines (npn-) Zwischentransistors 54 und setzt sich von dessen Emitter über einen Widerstand 55, das kapazitive Speicherglied 39, und die Emitter- Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 15 zur Versorgungsleitung 4 fort. Der dem Ausgangstransistor 15 zugewandte Anschluß des Speichergliedes 39 ist Ausgangspunkt für einen Schaltungszweig 56, der wenigstens über einen Widerstand 57 zu der Basis des Steuertransistors 27 führt. Der dem Zwischentransistor 54 zugewandte Anschluß des Speichergliedes 39 ist an die über einen Widerstand 58 an der Basis des Zwischentransistors 54 liegende Anode einer Blockierdiode 59 angeschlossen, deren Kathode über einen Zusatzkondensator 60 mit der Basis des Zwischentransistors 54 in Verbindung steht. Außerdem ist die Kathode dieser Diode 59 an die Anode einer weiteren Diode 61 angeschlossen, die mit ihrer Kathode an der Basis des Steuertransistors 27 liegt und zur Anhebung der Schaltschwelle dieses Transistors 27 dient. Von der Basis des Zwischentransistors 54 führt eine Verbindung zu der Kathode einer Blockierdiode 62, um sich von deren Anode über einen Bemessungswiderstand 63 und danach über einen Integrator 64 zur Versorgungsleitung 4 fortzusetzen. Im vorliegenden Fall ist der Integrator 64 als Kondensator ausgebildet. Der Integrator 64 steht mit seinem der Versorgungsleitung 4 abgewandten Anschluß sowohl mit dem Kollektor eines Ladetransistors 65 (vom pnp-Typ) als auch mit dem Kollektor eines Entladetransistors 66 (vom npn-Typ) in Verbindung. Der Ladetransistor 65 liegt mit seinem Emitter über einen Widerstand 67 und mit seiner Basis über einen Widerstand 68 an der Leitung 22, so daß dieser Transistor 65 in Bezug auf den Integrator 64 als Konstantstromquelle wirkt.
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Ebenso liegt der Entladetransistor 66 mit seinem Emitter über einen Widerstand 69 und mit seiner Basis über einen Widerstand 70 an der Versorgungsleitung 4, so daß dieser Transistor 66 ebenfalls in Bezug auf den Integrator 64 als Konstantstromquelle wirkt. Die Basis des Ladetransistors 65 ist außerdem über einen Widerstand 71 mit dem Kollektor eines (npn-) Transistors 72 verbunden, dessen Emitter an den im vorliegenden Fall über einen Überwachungswiderstand 73 an der Versorgungsleitung 4 liegenden Emitter des Transistors 7 angeschlossen ist. Die Basis des Entladetransistors 66 ist über einen aus zwei Teilwiderständen 74, 75 bestehenden Spannungsteiler an die Leitung 22 angeschlossen. Der gemeinsame Verbindungspunkt 76 dieser beiden Teilwiderstände 74, 75 ist sowohl an die Anode einer mit ihrer Kathode an dem Kollektor des Transistors 72 liegenden Blockierdiode 77 als auch an die Anode einer mit ihrer Kathode an dem Kollektor eines (npn-) Transistors 78 liegenden Blockierdiode 79 angeschlossen. Der Transistor 72 ist mit seiner Basis sowohl an die Anode einer kathodenseitig über einen Widerstand 80 an der Versorgungsleitung 4 liegenden Diode 81 als auch über einen Widerstand 82 an die Kathode einer anodenseitig an der Versorgungsleitung 4 liegenden Zenerdiode 83 angeschlossen. Die zwischen dem Widerstand 82 und der Zenerdiode 83 vorhandene Verbindung ist an den Kollektor des Transistors 78 und über einen Widerstand 89 an die Versorgungsleitung 3 angeschlossen. Der mit seinem Emitter an der Versorgungsleitung 4 liegende Transistor 78 ist mit seiner Basis sowohl über einen Widerstand 84 an die Versorgungsleitung 4 als auch über einen Widerstand 85 an den Emitter eines (npn-) Transistors 86 angeschlossen. Der sowohl an seinem Kollektor über einen Widerstand 87 als auch an seiner Basis über einen Widerstand 88 mit der Leitung 22 in Verbindung stehende Transistor 86 ist mit seiner Basis sowohl an den Kollektor des mit seinem Emitter an der Versorgungsleitung 4 liegenden Steuertransistors 27 als auch über einen Widerstand 90 an die Leitung 22angeschlossen. Von dem Emitter des auch hier wieder mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke den elektronischen Unterbrecher 7&min; bildenden Transistor 7 geht ein weiterer Nebenschlußzweig des Überwachungswiderstandes 73 aus, der über die Serienschaltung zweier Begrenzungswiderstände 92, 93 zu der Basis eines (npn-) Transistors 94 führt und sich danach von dessen Emitter zur Versorgungsleitung 4 fortsetzt. Zweckmäßig ist der gemeinsame Verbindungspunkt 95 der beiden Widerstände 92, 93 über einen einstellbaren Widerstand 96 an die Versorgungsleitung 4 angeschlossen. Die Basis des Transistors 94 ist außerdem über einen Widerstand 97 an die Versorgungsleitung 3 und über einen Widerstand 98 an den Emitter des Transistors 86 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 94 steht mit der Basis eines Treibertransistors 99 (vom npn-Typ) in Verbindung, der außerdem an seiner Basis über einen Widerstand 100 mit der Leitung 22 Verbindung hat. Der Emitter des Treibertransistors 99 steht mit der Basis des Transistors 7 in Wirkungsverbindung, die außerdem noch an der Anode einer Zenerdiode 102 und über einen Widerstand 103 an der Versorgungsleitung 4 liegt. Die Kathode dieser Zenerdiode 102 ist an den Verbindungspunkt 104 zweier Teilwiderstände 105, 106 angeschlossen, die als Serienschaltung zwischen dem Kollektor des Transistors 7 und dem Kollektor des Transistors 94 liegen.
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Die Zündeinrichtung nach Fig. 6 hat folgende Wirkungsweise:
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Es wird jetzt unterstellt, daß die Brennkraftmaschine anläuft, daß ferner die Emitter-Kollektor-Strecke des Eingangstransistors 14 leitend, dagegen die Emitter-Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 15 nichtleitend ist und daß schließlich abhängig davon die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 7 Stromdurchlaßzustand aufweist. Die Primärwicklung 5 wird daher vom Strom durchflossen. Wird nun am Signalgeber 8 von der Steuerspule 10 das negative Steuersignal Un zur Verfügung gestellt und abhängig davon die Emitter-Kollektor- Strecke des Eingangstransistors 14 in den Sperrzustand gebracht, so setzt ein Steuerstromfluß über die Basis-Emitter- Strecke des Ausgangstransistors 15 ein, woraufhin dessen Emitter-Kollektor-Strecke in den Stromdurchlaßzustand gelangt. Beim Anlaufen der Brennkraftmaschine soll der Zwischentransistor 54 und auch das kapazitive Speicherglied 39 noch unwirksam sein, so daß sich die soeben erwähnte Umsteuerung des Ausgangstransistors 15 über den Widerstand 57 auf den Steuertransistor 27 in der Weise auswirkt, daß dessen Emitter-Kollektor-Strecke in den Sperrzustand gebracht wird. Das Potential an dem Kollektor dieses Transistors 27 nimmt dann den positiven Wert U 1 an, der in dem Spannungs (U-) Zeit-(t)-Diagramm in Fig. 7a erkennbar ist. Es kann nunmehr Steuerstrom über die Basis- Emitter-Strecke des Transistors 86 und über die Basis-Emitter- Strecke des Transistors 94 fließen, was zur Folge hat, daß die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 86 und die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 94 in den Stromdurchlaßzustand gelangen. In Abhängigkeit davon wird ein Steuerstromfluß über die Basis-Emitter-Strecke des Treibertransistors 99 und über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 7 verhindert, wodurch die Emitter-Kollektor-Strecke des Treibertransistors 99 und die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 7, also der elektronische Unterbrecher 7&min;, in den Sperrzustand übergehen. Das hat eine Unterbrechung des über die Primärwicklung 5 geführten Stromes zur Folge, wodurch in der Sekundärwicklung 36 ein Hochspannungsstoß und abhängig davon an der Zündkerze 37 ein Zündfunke hervorgerufen wird. Beim Anlaufen der Brennkraftmaschine wird der durch die Primärwicklung 2 geführte Strom dann wieder eingeschaltet, wenn das positive Steuersignal Up auftritt. Es erfolgt dann eine Umsteuerung der soeben erwähnten Transistoren im entgegengesetzten Sinne, indem nämlich wieder die Emitter-Kollektor-Strecke des Eingangstransistors 14 in den Stromdurchlaßzustand, die Emitter-Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 15 in den Sperrzustand, die Emitter- Kollektor-Strecke des Steuertransistors 27 in den Stromdurchlaßzustand, die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 86in den Sperrzustand, die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 94 in den Sperrzustand und die Emitter-Kollektor- Strecke des Treibertransistors 99 sowie die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 7 in den Stromdurchlaßzustand gebracht werden. Es ist dann am Kollektor des Steuertransistors 27 das etwa Massepotential entsprechende Potential U 2 und abhängig davon in der Primärwicklung 5 ein Stromfluß vorhanden, so daß Zündenergie für den nächsten Zündvorgang gespeichert wird. Durch die soeben in den Sperrzustand gelangte Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 86 wird ein Stromfluß über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 78 verhindert, woraufhin dessen Emitter-Kollektor-Strecke in den Sperrzustand übergeht. Dadurch kann Steuerstrom über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 72 fließen. Demzufolge wird die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 72 leitend, wodurch auch ein Steuerstrom über die Emitter-Basis-Strecke des Ladetransistors 65 fließen kann. Infolgedessen gelangt die Emitter-Kollektor-Strecke des Ladetransistors 65 in den Stromdurchlaßzustand, wodurch an dem den Integrator 64 bildenden Kondensator eine Aufladung stattfindet. Der Integrator 64 weist zu Beginn dieser Aufladung an seinem der Versorgungsleitung 4 abgewandten Anschluß zunächst als Integrationswert das Potential U 4 auf, was aus dem Spannungs (U)-Zeit (t)- Diagramm in Fig. 7c ersichtlich ist. Durch die Aufladung des den Integrator 64 bildenden Kondensator ergibt sich an seinem der Versorgungsleitung 4 abgewandten Anschluß eine Potentialänderung Δ U 3. Erreicht nun der über die Primärwicklung 5 geführte Strom den in dem Strom (I)-Zeit (t)- Diagramm nach Fig. 7b dargelegten Überwachungswert I 1, dann ist der Spannungsabfall an dem Überwachungswiderstand 73 soweit angestiegen, daß die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 72 in den Sperrzustand gesteuert wird. Somit geht auch die Emitter-Kollektor-Strecke des Ladetransistors 65 in den Sperrzustand über. Daraufhin wird die Aufladung des den Integrator 64 bildenden Kondensators beendet, wobei er dann an seinem der Versorgungsleitung 4 abgewandten Anschluß das Potential U 6 aufweist. Durch den Übergang der Emitter- Kollektor-Strecke des Transistors 72 in den Sperrzustand kann Steuerstrom über die Basis-Emitter-Strecke des Entladetransistors 66 fließen, weshalb nunmehr die Emitter-Kollektor- Strecke des Transistors 66 leitend wird und eine Entladung des den Integrator 64 bildenden Kondensators einsetzt. Somit ergibt sich jetzt an dem der Versorgungsleitung 4 abgewandten Anschluß des den Integrator 64 bildenden Kondensators eine Potentialänderung Δ U 5. Diese Entladung wird im Zündzeitpunkt beendet, weil dann die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 86 und somit auch die Emitter-Kollektor- Strecke des Transistors 78 leitend wird, wobei durch das Leitendwerden der Emitter-Kollektor-Strecke des letzteren Transistors 78 sichergestellt ist, daß die Transistoren 65, 66 sowie 72 an ihrer Emitter-Kollektor-Strecke nichtleitend werden. Nach beendeter Entladung des den Integrator 64 bildenden Kondensators ist dort an dem der Versorgungsleitung 4 abgewandten Anschluß das Potential U 7 vorhanden. Der jeweils nach der Entladung vorhandene Wert bildet den Integrationswert, dem der Zwischentransistor 54 beeinflußbar ist. Die Aufladung und Entladung des den Integrator 64 bildenden Kondensators ist nun so gewählt, daß die Spannungsänderung Δ U 3 und die Spannungsänderung Δ U 5 bei gleichbleibender Drehzahl der Brennkraftmaschine in bezug auf eine durch den Wert U 6 gedachte Senkrechte E im Diagramm symmetrische Lage zueinander einnehmen, wobei der Wechsel von der Aufladung in die Entladung durch den Überwachungswert I 1 entsprechend festgelegt wird. Mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine steigt daher der Integrationswert in positiver Richtung an, weil die Potentialänderung Δ U 5 im Vergleich zu der Potentialänderung Δ U 3 früher abgebrochen wird. Abhängig vom Anstieg des Integrationswertes wird die Leitfähigkeit an der Emitter-Kollektor-Strecke des Zwischentransistors 54 erhöht. Wird daher bei höherer Drehzahl die Emitter-Kollektor-Strecke des Eingangstransistors 14 durch das negative Steuersignal Un in den Sperrzustand und abhängig davon die Emitter-Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 15 in den Stromdurchlaßzustand gesteuert, so erfolgt an dem Speicherglied 39 eine erste Ladezustandsänderung, die über die Emitter-Kollektor-Strecke des Zwischentransistors 54 und die Emitter-Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 15 verläuft und zur Folge hat, daß ein Steuerstromfluß über die Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors 27 unterbunden wird. Dadurch gelangt die Emitter-Kollektor-Strecke dieses Transistors in den Sperrzustand, wodurch - wie bereits beschrieben - die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 7 ebenfalls nichtleitend wird und die Auslösung des Zündvorganges in der bereits beschriebenen Weise stattfinden. Noch bevor der Signalgeber 8 das positive Steuersignal Up erzeugt und somit die Emitter-Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 15 wieder in den Sperrzustand gesteuert wird, wird bei der ersten Ladezustandsänderung des kapazitiven Speichergliedes 39 ein festgelegter Sollwert erreicht, der dem Schwellwert des Steuertransistors 27 entspricht. Es setzt nämlich dann wieder ein Steuerstromfluß über die Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors 27 ein, der die Emitter-Kollektor-Strecke dieses Transistors 27 erneut leitend macht. In Abhängigkeit davon wird - wie bereits beschrieben - die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 7 wieder in den Stromdurchlaßzustand gesteuert, so daß jetzt bereits Strom in der Primärwicklung 5 fließt und somit Zündenergie gespeichert wird, noch bevor das positive Steuersignal Up erzeugt und die Emitter-Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 15 in den Sperrzustand gebracht wird. Wird dann durch das positive Steuersignal Up die Emitter-Kollektor-Strecke des Eingangstransistors 14 in den leitenden Zustand und die Emitter- Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors 15 in den nichtleitenden Zustand gesteuert, so setzt eine zweite Ladezustandsänderung an dem kapazitiven Speicherglied 39 ein, die über die Schaltungselemente 23, 21, 59, 61 und 27 verläuft. Durch den Zusatzkondensator 60 wird bei der ersten Ladezustandsänderung des kapazitiven Speichergliedes 39 ein zusätzlicher Stromfluß über die Basis-Emitter-Strecke des Zwischentransistors 54 erzeugt, womit die Umsteuerung der Emitter-Kollektor-Strecke des Steuertransistors 27 verbessert wird.
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Durch den Transistor 94 wird der Strom in der Primärwicklung 5 auf einen festgelegten Betriebswert I 2 begrenzt, der oberhalb des Überwachungswertes I 1 liegt. Der Betriebswert I 2 ist so gewählt, daß bei seinem Erreichen eine ausreichende Zündenergie für den Zündvorgang gespeichert ist. Wird dieser Betriebswert I 2 erreicht, dann veranlaßt der Spannungsabfall an dem Überwachungswiderstand 73 über die Begrenzungswiderstände 92, 93 ein schwaches Leitendwerden der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 94, wodurch der Steuerstrom für die Transistoren 99 und 7 begrenzt und der über die Emitter- Kollektor-Strecke des Transistors 7 geführte Strom auf den Betriebswert I 2 gehalten wird.
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Die Zenerdiode 102 soll den Transistor 7 gegenüber Spannungen schützen, nämlich beispielsweise dann, wenn beim Zündvorgang die Verbindung zwischen der Sekundärwicklung 36 und der Zündkerze 37 unterbrochen ist.
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Durch die Schaltungselemente 80, 81, 82 und 83 ist sichergestellt, daß der Transistor 72 seine Überwachungsfunktion unabhängig von Änderungen der Temperatur oder der Betriebsspannung erfüllt.
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Desweiteren empfiehlt es sich, die Festlegung des Betriebswertes I 2 so zu treffen, daß beim Anlauf der Brennkraftmaschine der Strom in der Primärwicklung 5 nach Erreichen des Betriebswertes I 2 in dieser Stärke zunächst noch über einen Zeitabschnitt (t 2&min;-t 3) weiterfließt, damit bei der Beschleunigung des durch die Brennkraftmaschine angetriebenen Fahrzeuges trotz Verkürzung der Dauer des Stromflusses in der Primärwicklung 5 noch genügend Zündenergie gespeist wird.
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In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Sekundärwicklung 36 der Einfachheit halber nur mit einer Zündkerze 37 verbunden. Selbstverständlich kann die Sekundärwicklung 36 auch mit Hilfe eines herkömmlichen Zündverteilers in vorbestimmter Reihenfolge mit mehreren Zündkerzen in Verbindung gebracht werden.