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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einer Zündeinrichtung nach der Gattung
des Hauptanspruches. Es ist (nach der DE-OS 2 542 677) schon eine solche Zündeinrichtung
bekannt, bei der sich jedoch auch bei jedem Zündvorgang Induktionsstrom aus der
Primärwicklung über den Steuerwiderstand verzweigen kann, was einen unnötigen Verlust
der in der Zündspule gespeicherten Energie abgibt.
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Vorteile der Erfindung Bei der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung mit
den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches werden die vorerwähnten Unzulänglichkeiten
vermieden. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß jetzt der Steuerwiderstand nur
für seine eigentliche Aufgabe bemessen werden muß, nämlich für die Herstellung der
Rückkopplung vom Kollektor zur Basis am Endtransistor, wenn die Zündeinrichtung
im leitenden Zustand der Emitter-Kollektor-Strecke des Schalttransistors durch den
Betriebsschalter abgeschaltet wird. Der Steuerwiderstand kann somit hinreichend
niederohmig bemessen werden, wodurch man bei dem vorerwähnten Abschalten des Betriebsschalters
dann an der Zündspule mit Sicherheit Sekundärspannungen erhält, die keinen Zündfunken
mehr verursachenkönnen.
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Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
schaltungsmäßig dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Beschreibung der Erfindung Die in der Zeichnung als elektrische Schaltungsanordnung
dargestellte Zündeinrichtung soll für eine nicht gezeigte Brennkraftmaschine eines
ebenfalls nicht gezeigten Kraftfahrzeuges bestimmt sein. Diese Zündeinrichtung wird
aus einer Gleichstromquelle 1 gespeist, welche die Batterie des Kraftfahrzeuges
sein soll. An der Gleichstromquelle 1 geht von dem Minuspol eine bei 2 an Masse
liegende Leitung 3 und von dem Pluspol eine einen Betriebsschalter (Zündschalter)
4 enthaltende Versorgungsleitung 5 aus. Die Versorgungsleitung 5 ist Ausgangspunkt
für einen Schaltungszweig, der über die Primärwicklung 6 einer Zündspule 7 zu dem
Kollektor eines (npn-) Schalttransistors 8 führt und sich von dem Emitter dieses
Transistors 8 zu der Masseleitung 3 fortsetzt. Zwischen der Primärwicklung 6 und
dem Kollektor des Schalttransistors 8 ist ein Ausgangspunkt 9 vorgesehen, von dem
eine Verbindung zunächst über die zur Zündspule 7 gehörende Sekundärwicklung 10
und danach über eine Zündkerze 11 zur Masseleitung 3 führt. Der Schalttransistor
8 bildet mit einem (npn-) Vortransistor 12 eine Darlington-Schaltung, indem der
Kollektor des-Schalttransistors 8 mit dem Kollektor des Vortransistors 12 und die
Basis des Schalttransistors 8 mit dem Emitter des Vortransistors 12 verbunden ist.-
Im Nebenschluß der Basis-Emitter-Strecke des Schalttransistors 8 und der Basis-Emitter-Strecke
des Vortransistors 12 liegt je einer von zwei Widerständen 13, 14. Der Basis-Anschluß
des Vortransistors 12 bildet einen Steuerschaltungspunkt 15, durch den sich bei
Stromzufluß Stromdurchlaßzustand an der Emitter-Kollektor-Strecke des Schalttransistors
8 ergibt. Der Steuerschaltungspunkt 15 hat mit dem Kollektor eines (npn-) Steuertransistors
16 Verbindung, der gleichzeitig Ausgangstransistor eines nach Art eines Schmitt-Triggers
arbeitenden Schwellwertschalters 17 ist. Der zu dem Schwellwertschalter 17 gehörende
Eingangstransistor ist ein npr.-Typ und mit 18 bezeichnet. Der Emitter
des
Eingangstransistors 18 ist mit dem Emitter des Steuertransistors 16 und außerdem
über einen Widerstand 19 mit der Masseleitung 3 verbunden. Der Kollektor des Eingangstransistors
18 hat über die Serienschaltung zweier Widerstände 20, 21 ebenfalls mit der Masseleitung
3 Verbindung, wobei die gemeinsame Verbindung dieser beiden Widerstände 20, 21 an
der Basis des Steuertransistors 16 liegt. Der Kollektor des Eingangstransistors
18 und derjenige des Steuertransistors 16 hat je über einen von zwei Widerständen
22, 23 mit einer Steuerleitung 24 Verbindung, die von der Kathode einer mit der
Anode an der Versorgungsleitung 5 liegenden Verpolungsschutzdiode 25 ausgeht. Dabei
ist noch die Anode der Verpolungsschutzdiode 25 über einen Widerstand 26 an die
Kathode einer mit ihrer Anode an der Masseleitung 3 liegenden Blockierdiode 27 und
die Kathode der Verpolungsschutzdiode 25 über einen Widerstand 28 an die Anode einer
mit ihrer Kathode an einem Schaltungspunkt 29 liegenden Blockierdiode 30 angeschlossen.
Dieser Schaltungspunkt 29 steht über die Parallelschaltung eines Pufferkondensators
31 und einer mit der Kathode dem Schaltungspunkt 29 zugewandten Zenerdiode 32 mit
der Masseleitung 3 in Verbindung. Außerdem hat der Schaltungspunkt 29 über einen
Widerstand 33 mit der Basis des Eingangs transistors 18 Verbindung, von der zusätzlich
ein erster und ein zweiter Schaltungszweig ausgeht. Der erste Schaltungszweigt führt
zu der Kathode einer Diode 34 und setzt sich von deren Anode zu der Masseleitung
3 fort.
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Der zweite S^haltungszweig führt zur Anode einer Diode 35, um sich
über einen Widerstand 36 und danach über einen Signalgeber 37 zur Masseleitung 3
fortzusetzen. Der'Signalgeber 37 soll im vorliegenden Beispielsfall nach Art eines
Wechselstromgenerators arbeiten, von dessen erzeugten Halbwellen U1, U2 die negative
Halbwelle zur Auslösung des Zündvorganges bestimmt ist.
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An den Ausgangspunkt 9 ist noch ein Steuerzweig 38 angeschlossen,
der - ausgehend von dort - zunächst über einen Steuerwiderstand 39 und danach über
einen steuerbaren elektronischen Zusatzschalter 140 zu dem Steuerschaltungspunkt
15 führt. Der Zusatzschalter 40 wird im vorliegenden Fall durch einen Thyristor
41 gebildet, dessen Anode an dem Steuerwiderstand 39 und dessen Kathode an dem Steuerschaltungspunkt
15 liegt. Die Steuerelektrode des Thyristors 41 ist an den Kollektor eines (npn-)
Zwischentransistors 142 angeschlossen, dessen Emitter an der Masseleitung 3 und
dessen Kollektor noch über einen Widerstand 43 an dem Schaltungspunkt 29 liegt.
Die Basis des Zwischentransistors ist an die gemeinsame Verbindung zweier in Serie
geschalteter Widerstände 44, 45 angeschlossen, von denen der Widerstand 44 an der
Masseleitung 3 und der Widerstand 45 an der Steuerleitung 24 liegt.
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Die soeben beschriebene Zündeinrichtung hat folgende Wirkungsweise:
Sobald der Betriebsschalter 4 geschlossen wird, ist die Zündeinrichtung funktionsbereit.
Es wird unterstellt, daß die Brennkraftmaschine in Betrieb genommen und momentan
die positive Halbwelle U1 des Signalgebers 37 wirksam ist. Diese Halbwelle Ul kann
infolge der Dioden 34, 35 keinen Einfluß auf die Basis des Eingangstransistors 18
ausüben, weshalb über die Schaltungselemente 14, 25, 28, 30, 33 sowie 19 ein Steuerstrom
über die Basis-Emitter-Strecke des Eingangstransistors 18 geführt wird und die Emitter-Kollektor-Strecke
dieses Transistors 18 sich in dem Stromdurchlaßzustand befindet. Dadurch wird ein
Steuerstrom über die Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors 16 vermieden, weshalb
die Emitter-Kollektor-Strecke dieses Transistors 16 Sperrzustand aufweist. Es wird
daher über die Schaltungselemente 4, 25 sowie 23 dem Steuerschaltungspunkt 15 Strom
zugeführt,
was zur Folge hat, daß der Vortransistor 12 an seiner Emitter-Kollektor-Strecke
und der Schalttransistor 8 an seiner Emitter-Kollektor-Strecke leitend ist. Es wird
somit jetzt über die Primärwicklung 6 Strom geführt und für den nächsten Zündvorgang
Energie in der Zündspule 7 gespeichert. Tritt jetzt am Signalgeber 37 die negative
Halbwelle U2 auf so setzt ein Stromfluß über die Schaltungselemente 34, 35 sowie
36 ein, wodurch die Vorspannung am Eingangstransistor 18 in der Weise verändert
wird, daß dessen Emitter-Kollektor-Strecke in den Sperrzustand gelangt.
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Dadurch kann über die Schaltungselemente 4, 25, 22, 20 sowie 19 ein
Stromfluß über die Basis-Emitter-Strecke des St euertransistors 16 einsetzen, wodurch
dessen Emitter-Kollektor-Strecke leitend wird. Hierdurch wird der Stromzufluß zu
dem Steuerschaltungspunkt 15 unterbunden, was zur Folge hat, daß die Emitter-Kollektor-Strecke
des Vortransistors 12 sowie diejenige des Schalttransistors 8 in den Sperrzustand
übergehen und der über die Primärwicklung 6 verlaufende Stromfluß unterbrochen wird.
In Abhängigkeit davon wird in der Sekundärwicklung 10 ein Hochspannungsstoß induziert,
der an der Zündkerze 11 einen elektrischen Überschlag (Zündfunken) hervorruft.
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Nach Abklingen der negativen HaLbwelle U2 wird an den Transistoren
18, 12 sowie 8 die Emitter-Kollektor-Strecke wieder leitend und an dem Steuertransistor
16 die Emitter-Kollektor-Strecke erneut nichtleitend, so daß der soeben beschriebene
Funktionsablauf ein weiteres Mal beginnt.
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Bei geschlossenem Betriebs schalter 4 wird durch den Stromfluß über
die Schaltungselemente 14, 25, 45 sowie 44 an der Basis des Zwischentransistors
42 für eine Vorspannung gesorgt, die die Emitter-Kollektor-Strecke dieses Transistors
42 ständig in dem Stromdurchlaßzustand hält. Die Steuerelektrode des Thyristors
41 ist daher in dem soeben erwähnten Betriebszustand ständig gegen die Masseleitung
3 geschaltet, weshalb die Anoden-Kathoden-Strecke dieses Thyristors 41 nicht in
den
leitenden Zustand gelangen kann. Wird nun im Stromdurehlaßzustand der Emitter-Kollektor-Strecke
des Schalttransistors 8 der Betriebsschalter 4 geöffnet, so entfällt die Vorspannung
an der Basis des Zwischentransistors 42, woraufhin dessen Emitter-Kollektor-Strecke
nichtleitend und durch die Entladung des Pufferkondensators 31 die zu dem Thyristor
41 gehörende Steuerelektrode in Bezug auf die Kathode dieses Thyristors 141 positiv
vorgespannt wird. Es kann sich demzufolge jetzt der aus der Primärwicklung 6 abfließende
Induktionsstrom über den Steuerwiderstand 39 sowie die Anoden-Kathoden-Strecke des
Thyristors 41 zu dem Steuerschaltungspunkt 15 verzweigen, so daß der leitende Zustand
an der Emitter-Kollektor-Strecke des Schalttransistors 8 noch vorübergehend aufrechterhalten
wird und sich die in der Zündspule 7 gespeicherte Energie noch allmählich so abbauen
kann, daß in der zur Zündspule 7 gehörenden Sekundärwicklung 10 keine für die Erzeugung
eines Zündfunkens fähiger Spannung auftritt. Dabei kann der aus der Primärwicklung
6 abfließende Induktionsstrom über die Schaltungselemente 27, 26 zur Primärwicklung
6 zurückfließen. Die Rückführung dieses Induktionsstromes kann selbstverständlich
auch über andere im Kraftfahrzeug vorhandene Verbraucher erfolgen, wie beispielsweise
über Kontrollampen, die ebenfalls im Nebenschluß zu der aus der Gleichstromquelle
1 sowie dem Betriebsschalter 4 bestehenden Serienschaltung liegen.
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Durch die Blockierdiode 30 soll vermieden werden, daß die vorerwähnte
Umsteuerung des Thyristors 41 durch unnötige Entladeströme beispielsweise über die
Schaltungselemente 45, 44 oder die Schaltungselemente 22, 20, 21 gestört wird.
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Durch die Zenerdiode 32 werden unzulässig hohe Störspannungen vermieden.
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Im bevorzugten Beispielsfall ist der Zusatzschalter 40 ein Thyristor
41. Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle dieses Thyristors 41 einen
Transistor, beispielsweise einen npn-Transistor, zu verwenden, der dann mit seinem
Kollektor an den Steuerwiderstand 39 mit seinem Emitter an den Steuerschaltungspunkt
15 und mit seiner Basis an den Kollektor des Zwischentransistors 42 angeschlossen
wird.
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Im gezeigten Beispielsfall ist die Sekundärwicklung 10 nur mit einer
Zündkerze verbunden. Die Erfindung hat selbstverständlich auch für eine Zündeinrichtung
Gültigkeit, bei der die Sekundärwicklung 10 mit Hilfe eines herkömmlichen Zündverteilers
in festgelegter Reihenfolge an mehrere Zündkerzen anschließbar ist.