DE2823391A1

DE2823391A1 - Zuendverteiler

Info

Publication number: DE2823391A1
Application number: DE19782823391
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Ordines
Original assignee: Pour L'equipement De Vehicules Sa Ste; Sev Marchal
Current assignee: Equipements Automobiles Marchal SA
Priority date: 1977-06-10
Filing date: 1978-05-29
Publication date: 1978-12-21
Also published as: FR2393948B1; GB1599619A; DE2823391C2; US4216755A; JPS547029A; FR2393948A1; JPS6125907B2

Description

Beschreibung

Es ist bekannt, daß Verbrennungsmotoren wie diejenigen, die zum Antrieb von Kraftfahrzeugen verwendet werden, im allgemeinen für jeden Zylinder wenigstens eine Zündspule aufweisen, die jeweils zur Zeit der Explosion mit einem Hochspannungsstrom versorgt werden, der durch eine Sekundärwicklung einer Zündspule erzeugt wird. Da man bei den bekannten Vorrichtungen nur eine einzige Zündspule zur Versorgung aller Zündkerzen des Verbrennungsmotors vorsieht, ist es notwendig, einen Zündverteiler zu verwenden, der den Hochspannungsstrom der Sekundärwicklung der Spule aufnimmt und der aufeinanderfolgend an jede Zündkerze den Hochspannungsstram verteilt. Diese Funktion wird in bekannter Weise durch einen Unterbrecherfinger verwirklicht, der mit der Welle der Zündvorrichtung, die dem Motor zugeordnet ist, in Rotation versetzt wird und dessen Ende sich gegenüber ebenso vielen festen Kontakten bewegen muß, wie Zündkerzen zu versorgen sind, wobei alle diese Kontakte von einer Kappe aus isolierendem Material getragen werden, die den oberen Teil der dem Motor zugeordneten Zündvorrichtung bedeckt. Wenn der Unterbrecherfinger einen einer Zündkerze zugeordneten Kontakt erreicht, nimmt er von der Sekundärwicklung der Spule einen Hochspannungsstram aufj dieser Strom fließt durch den Finger zu dem Kontakt, dem er gegenüberliegt, erzeugt jedoch in dem Durchgangsbereich Verluste, die die an der Zündkerze verfügbare Energie mindern.

809851/0723

Wenn man desweiteren die Zündung verbessern will, muß man die an die Zündkerze gelieferte Spannung vergrößern. Wenn man diese Spannung vergrößert, besteht im Innern der Kappe, die die verschiedenen Kontakte für die verschiedenen Zündkerzen trägt, die Gefahr, wenn keine Vorsorge getroffen wird, um die Kontakte voneinander genügend zu entfernen, daß zwischen dem Unterbrechungsfinger und den Kontakten, die nicht mit dem Unterbrecherfinger in Berührung stehen, sondern relativ benachbart sind, parasitäre Stromwege entstehen. Wenn die Zündspannung erhöht wird, muß man daher Verteilerkappen mit sehr großen Abmessungen vorsehen, um diese unerwünschten parasitären Zündungen zu vermeiden. Diese Forderung ist ein nicht vernachlässigbarer Nachteil aufgrund der Tatsache, daß die Verteilerkappe sehr platzraubend und schwierig im Motorraum eines Automobils anzuordnen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Zündverteiler für Hochspannungsstrom zu schaffen, der zum Zünden der Zündkerzen eines Verbrennungsmotors dient, wobei die verteilte Zündspannung ohne den Nachteil einer platzraubenden Anordnung erhöht ist. Man könnte, um dies zu verwirklichen, vorsehen, jeder Zündkerze die Sekundärwicklung einer Zündspule zuzuordnen, deren Primärwicklung in Reihe mit einem Leistungstransistor geschaltet ist, der die Rolle des Unterbrechers spielt. In einem derartigen Fall ist es jedoch notwendig, so viele Leistungstransistoren zu verwenden, wie Zündkerzen vorhanden sind. Leistungstransistoren sind jedoch Bauteile mit erhöhtem Preis, so daß die Verwirklichung einer derartigen Einrichtung prak-

809851/0723

tisch nicht gegeben ist. Zum Vermindern der Anzahl der Leistungstransistoren kann man daran denken, einer Sekundärwicklung zwei Zündkerzen zuzuordnen, an denen ein Zündfunke gleichzeitig erzeugt wird, wobei die beiden Zündkerzen Zylindern entsprechen, von denen sich einer im Zustand der Explosion und der andere im Zustand des Auspuffens befindet. In diesem Fall ist es jedoch notwendig, p/2 Leistungstransistoren zum Zünden von ρ Zündkerzen zu verwenden, so daß die Verwirklichung hiervon ebenfalls aufgrund ökonomischer Überlegungen nicht gegeben ist. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zündverteiler zu schaffen, der es ermöglicht, einen einzigen Leistungstransistor oder einen einzigen transistorisierten Leistungsschalter zu verwenden, wie auch die Zahl der Zündkerzen ist, die gezündet werden sollen.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Zündverteiler für Hochspannungsstrom zum Zünden von Kerzen eines Verbrennungsmotors, insbesondere von Kraftfahrzeugen, für ρ Zündkerzen, denen η Zündspulen zugeordnet sind, wobei ρ und-η ganze Zahlen und ρ größer oder gleich η ist, während jede Zündspule eine induzierende Primärwicklung und eine induzierte Sekundärwicklung aufweist, wobei wenigstens eine Sekundärwicklung einer Zündspule jeder Zündkerze zugeordnet ist, während η Unterbrecher jeweils einer der Zündspulen zugeordnet und zeitlich aufeinanderfolgend und periodisch für eine konstante Rotationsgeschwindigkeit des Motors gesteuert sind, der dadurch gekennzeichnet ist, daß jeder Unterbrecher, der einer Zündspule zugeordnet ist,

809851/0723

parallel zu den Klemmen der Zündspule geschaltet ist, und daß ein einziger Leistungsschalter in Reihe mit der Gesamtheit von Primärwicklungen der Zündspulen geschaltet ist.

Wenn der Leistungsschalter offen ist, ist bevorzugt wenigstens einer der Unterbrecher für die Zündspulen offen; wenn der Leistungsschalter offen ist, ist vorteilhafterweise ein einziger Unterbrecher für die Zündspulen offen, während die anderen geschlossen sind.

Gemäß einer ersten Ausführungsform sind die Primärwicklungen der η Zündspulen in Reihe geschaltet. Gemäß einer zweiten Ausführungsform sind die Primärspulen der η Zündspulen parallel geschaltet. Gemäß einer dritten Ausführungsform bilden bestimmte Primärwicklungen der Zündspule wenigstens eine parallel geschaltete Gruppe, während die anderen Primärwicklungen in Reihe mit den parallel geschalteten Gruppen geschaltet sind.

Man kann vorzugsweise vorsehen, daß die Unterbrecher für die Spulen- aus Thyristoren gebildet werden. Der Leistungsschalter kann aus einem Leistungstransistor oder aus zwei Leistungstransistoren in Darlington-Schaltung gebildet werden.

Bei der ersten Ausführungsform kann man gemäß einer ersten Möglichkeit vorsehen, daß der Transistor, der jeder Zündspulenprimärwicklung zugeordnet ist, den Strom in dem Sinne durchläßt, der einem geschlossenen Stromkreis in der zugeordneten Primär-

809851/0723 _ _1Q _

wicklung entspricht, wenn der Leistungsschalter offen ist.

Gemäß einer zweiten Möglichkeit bei der ersten Ausführungsform kann man vorsehen, daß der jeder Zündspulenprimärwicklung zugeordnete Thyristor den Strom im umgekehrten Sinne verglichen mit der ersten Möglichkeit durchlassen kann, wobei hierbei die Kathode jedes Thyristors mit seinem Gatter über eine Diode verbunden ist, die in Richtung Kathode-Gatter stromdurchlassig ist, während eine ändere Diode den Stromdurchgang vom Gatter zu dem Steuerkreis für das Gatter sperrt.

Bei der zweiten Ausführungsform kann eine Diode einerseits zwischen jeder aus einer Primärwicklung und ihrem zugeordneten Thyristor gebildeten Untergruppe und andererseits dem Leistungsschalter angeordnet sein, wobei diese Diode von der Primärwicklung zum Leistungstransistor stromdurchlässig ist.

Jeder Sekundärwicklung einer Zündspule des Zündverteilers kann man mehrere Zündkerzen zuordnen. Es wird bevorzugt, jeder Sekundärwicklung zwei Zündkerzen zuzuordnen, die zwei Zylindern entsprechen, von denen sich einer im Zeitpunkt des Auspuffens und der andere im Zeitpunkt der Explosion befindet.

Ferner kann man vorsehen, daß die Basis des Leistungstransistors durch einen Fühler gesteuert wird, der durch die dem Motor zugeordnete Zündwelle angetrieben wird, wobei gegebenenfalls ein

- 11 -

809851/0723

elektronischer Schaltkreis zwischengeschaltet wird, mit dem der Moment des Schließens des Leistungsschalters bestimmbar ist, der den Leistungstransistor bildet, so daß eine konstante Zündenergie erzeugt wird, wie auch die Rotationsgeschwindigkeit des Motors ist. In diesem Falle wird zwischen der elektrischen Stromversorgung und derjenigen der Klemmen des Leistungstransistors,die nicht mit den Primärwicklungen der Zündspulen verbunden ist, ein Widerstand geschaltet, an dessen Anschlüssen eine Hilfsspannung abgegriffen wird, die den Moment des Öffnens oder Schließens des Leistungstransistors bestimmt. Derartige Systeme, die dazu bestimmt sind, eine konstante Zündenergie zu erhalten, sind beispielsweise in der französischen Patentanmeldung 76/19733 beschrieben. Wenn man ein derartiges Steuersystem verwendet, schaltet man im allgemeinen in Reihe mit dem Leistungstransistor einen Widerstand, um den Strom durch die Primärwicklungen der Zündspulen zu begrenzen.

Die Gatter der als Zündspulenunterbrecher verwendeten Thyristoren können vorzugsweise mit Hilfe eines Fühlers gesteuert werden, der verschieden von demjenigen ist, der das öffnen des Leistungsschalters steuert. Dieser Fühler kann auf der gleichen Welle wie der erste Fühler angeordnet sein. Das von dem zweiten Fühler abgegebene Signal kann vorzugsweise in einem geeigneten Impulsformerkreis geformt und dann verstärkt werden. In dem Fall, in dem man einen Zündverteiler verwendet, der zwei Primärwicklungen aufweist, können die beiden Gatter der beiden zugehörigen Thyristoren vorzugsweise durch zueinander kample-

809851/0723 - ^

282339Ί

mentäre Signale gesteuert werden, die von dem Verstärker stammen. Die an die beiden Gatter und an den Leistungstransistor angelegten Signale sind Rechtecksignale, wobei die Änderung des Pegels der Signale, die von den beiden Gattern der beiden Thyristoren empfangen werden, stattfindet, unmittelbar bevor eine der beiden Pegeländerungen des Steuersignals für den Leistungsschalter erfolgt, beispielsweise die Änderung, die der ansteigenden Flanke des Signals entspricht.

Bei der ersten Aus-führungsform der Erfindung ist der Ladestrom der Primärwicklungen der gleiche wie der Strom,der durch den Leistungstransistor fließt. Bei der zweiten Ausführungsform ist der Strom, der durch den Leistungstransistor fließt gleich dsm η-fachen des Ladestroms, der durch jede Primärwicklung der Zündspulen fließt. Aus rein ökonomischen Gründen ist daher die erste Ausführungsform vorteilhafter, da ein Transistor, der bei vorgegebener Spannung einen Strom i aufnehmen muß, weniger teu-

/ein
er als Transistor ist, der einen Strom aufnehmen muß, der ein Vielfaches von i ist.

Bei der ersten Ausführungsform wird jedoch die Induktion aufgrund des Durchgangs des Stroms bewirkt durch die Wirkung von η in Reihe geschalteten Induktionsspulen, während bei der zweiten Ausführungsform die Induktion in jedem parallel geschalteten Zweig nur aufgrund der Wirkung einer einzigen Induktionsspule erfolgt. Daher ist im Falle der zweiten Ausführungsform die Ladezeit der Gesamtheit an Primärwicklungen geringer als

809851/0723

im Falle der ersten Ausführungsform, was einen Vorteil darstellt, wenn man die Primärwicklungen genügend laden will, wenn sich der Motor mit großer Geschwindigkeit dreht.

Andererseits wird bei der ersten Möglichkeit der ersten Ausführungsform bei öffnung des Leistungsschalters in einer der Spulen eine plötzliche Entladung und in der anderen Spule eine relativ langsame Entladung stattfinden? wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors relativ gering ist, wird die langsame Entladung die Primärspule vollständig spannungslos machen. Wenn dagegen die Rotationsgeschwindigkeit des Motors erhöht wird, beginnt die Zeit des Ladens vor dem Ende des Entladens der Primärwicklung; dadurch, daB ein vollständiges Entladen der Primärwicklung vermieden wird, wird die_ geringe Geschwindigkeit des Aufladens, die für die Primärwicklung vorgesehen ist, aufgrund der Anordnung der Induktionsspulen, die bei dieser ersten Variante vorgesehen ist, kompensiert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführ.ungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 -zeigt ein Schaltkreisdiagramm einer ersten Möglichkeit einer ersten Ausführungsform des Zündverteilers .

Fig. 2 zeigt die Signale an verschiedenen Punkten des

Schaltkreisdiagramms von Fig. 1 für geringe Rotationsgeschwindigkeit des Motors.

809851/0723

Fig. 3 zeigt die Signale an verschiedenen Punkten des

Schaltkreisdiagramms von Fig. 1 bei großer Rotationsgeschwindigkeit des Motors.

Fig. 4 zeigt das Schaltkreisdiagramm einer zweiten Variante der ersten Ausführungsform.

Fig. 5 zeigt die Signale an verschiedenen Punkten des Schaltkreisdiagramms von Fig. 4.

Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform des Zündverteilers .

Fig. 7 zeigt die Signale an verschiedenen Punkten des Schaltkreisdiagramms von Fig. B.

Gemäß Fig. 1 sind Meßfühler 1 und 2 zum Steuern des Zündverteilers vorgesehen, wobei es sich um bekannte Nahfühler handelt, die auf der Zündwelle des zugehörigen Verbrennungsmotors angeordnet sind, dessen verschiedenen Zündkerzen Hochspannung zugeführt werden soll. Die Welle 3 ist zwei beweglichen Rädern der beiden Fühler 1 und 2 gemeinsam zugeordnet. Die beiden Fühler 1,2 senden ihre Signale zu Impulsformerkreisen 1a bzw. 2a, um Rechtecksignale zu erzeugen. Bei der dargestellten Ausführungsform versorgt der,Fühler 1 einen Schaltkreis 4, der es ermöglicht, die Anfangszeit des Ladens einer Zündspule zu bestimmen, um eine konstante Entladeenergie zu erzielen, wie auch die

809851/0723 ₁₅

Rotationsgeschwindigkeit des Motors ist. Eine derartige Vorrichtung ist in der französischen Patentanmeldung 76/19733 beschrieben. Der Schaltkreis 4 wird von einer Spannung gesteuert, die an den Anschlüssen eines Widerstandes 5 abgenommen wird, wobei die Steuerung durch die gestrichelte Linie 6 dargestellt wird.

Bei dieser Ausführungsform sind zwei Zündspulen vorhanden, deren Primärwicklungen 7 und B in Reihe geschaltet sind, wobei ein Anschluß der Reihenschaltung mit dem positiven Pol der Stromversorgung verbunden ist, während der andere Anschluß mit einem Leistungsschalter 9 verbunden ist, der aus zwei Transistoren 10 und 11 in Darlington-Schaltung gebildet wird. Den Primärwicklungen 7 und 8 sind induzierte Sekundärwicklungen 7a bzw. 8a zugeordnet, wobei -an den Klemmen der Wicklung 7a Zündkerzen 12 und 13 und an den Klemmen der Wicklung 8a Zündkerzen 14 und 15 angeschlossen sind. An den Klemmen der Primärwicklungen 7 und 8 sind zwei Thyristoren 17 und 18 angeschlossen, deren Gatter G.. bzw. G₂ mit dem Ausgang eines Verstärkers 16 verbunden sind, der durch das Signal beaufschlagt wird, das von dem Impulsformerkreis 2a abgegeben wird. Die Signale, die die Schaltkreise 4 und 2a verlassen, sind durch die erste bzw. zweite Linie von Fig. 2 dargestellt. Die Signale, die von dem Verstärker 16 abgegeben werden, sind durch die dritte und vierte Linie von Fig. 2 dargestellt und sind komplementär zueinander. Wenn das Signal an einem Gatter des Thyristors auf hohem Niveau ist, ist der Thyristor leitend; wenn das Signal, das an der Basis des

809851/0723

Transistors 10 anliegt, auf hohem Niveau ist, ist der Unterbrecher 9 geschlossen.

Wenn der Unterbrecher 9 geschlossen ist, wird ein Entladen der Spulen 7 und 8 bewirkt. In dem Moment, wo das Signal, das an der Basis des Thyristors 10 anliegt, auf den niedrigen Pegel geht, ist der Thyristor 17 leitend und der Thyristor 18 offen. Angenommen, daß dann der Unterbrecher 9 geöffnet wird, wird in der Spule 8 der StromfluB momentan gestoppt, wodurch infolge Induktion ein Funke an den Kerzen 14 und 15 erzeugt wird. In der Wicklung 7 fließt dagegen der Strom über den Thyristor 17 weiter, so daß der Strom langsam abnimmt, wodurch an den Kerzen 12 und 13 kein Funke erzeugt wird. Wenn die Signale an den Gattern G₁ und Gy ihren Pegel wechseln, ändern die durch die Thyristoren 17 und 18 gebildeten Unterbrecher ihren Zustand und nach einem kurzen Moment erscheint erneut die ansteigende Flanke des Signals, mit dem die Basis des Transistors 9 beaufschlagt wird,wodurch das Schließendes Unterbrechers 9 und erneut ein gleichzeitiges Laden der Primärwicklungen 7 und 8 bewirkt wird. In dem Moment, wo erneut der Unterbrecher 9 durch die absteigende Flanke des an die Basis des Transistors 10 angelegten Signals geöffnet wird, findet eine Entladung über die Kerzen 12 und 13, dagegen nicht über die Kerzen 14 und 15 statt.

Die Kerzen 12 und 13 einerseits und 14 und 15 andererseits sind zwei Zylindern zugeordnet, von denen einer auspuffend arbeitet, während der andere durch die Zündung explodierend arbeitet. Man

809851/0723 _ ₁₇ _

kann auf diese Weise ohne klassischen Zündverteiler die Hochspannungsstromversorgung von vier Zündkerzen eines Viertaktmotors mit vier Zylindern sicherstellen.

Für zwei aufeinanderfolgende Signalzyklen, die von dem MeBfühler 2 geliefert werden, kann man bald eine Zündung der Kerzen 12 und 13 und bald eine Zündung der Kerzen 14 und 15 erhalten. Die Ströme an den Punkten EL und EL· der Spulen 7 und 8 für eine geringe Rotationsgeschwindigkeit des Motors sind durch die fünfte und sechste Linie von Fig. 2 dargestellt. Die Entladung ist vor einem neuen Laden beendet.

Wenn dagegen die Rotätionsgeschwindigkeit des Motors erhöht ist, dieser Fall ist in Fig. 3 dargestellt, ist die Entladung derjenigen der Spulen, die sich über einen Thyristor entlädt, langsam, so daB die Entladung nicht beendet ist, wenn der Anfang einer neuen Ladezeit ergibt. Es ergibt sich daher eine erneute Gleichgewichtsstellung zwischen den beiden Primärwicklungen, von denen eine vollständig entladen und die andere leicht geladen ist, wonach die Ladung erneut erfolgt. Die Verwendung der Restenergie bei großen Geschwindigkeiten erlaubt es, die Zündung zu verbessern, da eine der wesentlichen Schwierigkeiten zum Erhalten einer guten Zündung bei großen Geschwindigkeiten darin besteht, daß die Ladezeit für die Primärwicklung häufig unzureichend ist, um ein genügend hohes Energieniveau zu erzielen.

- 18 -

809851/0723

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen von Fig. 1 dadurch, daß die Thyristoren entgegengesetzt zu der Ausführungsform von Fig. 1 angeordnet sind, während gemäß Fig. 1 die Thyristoren 17 und 18 derart angeordnet sind, daß sie dann, wenn der Unterbrecher 9 offen ist, einen geschlossenen Stromkreis in einer der Spulen 7 oder 8 zulassen. Gemäß Fig. 4 wird das auf den Unterbrecher 9 gegebene Steuersignal durch die erste Linie von Fig. 5 dargestellt. Die auf die Gatter G'- und G'₂ der Thyristoren 17 und 18 gegebenen Steuersignale sind entsprechend durch die zweite und dritte Linie von Fig. 5 dargestellt. Die drei durch die ersten drei Linien von Fig. 5 dargestellten Signale sind genau die gleichen wie diejenigen der ersten, dritten und vierten Linie von Fig.

Wenn der Unterbrecher 9 geschlossen ist, d.h. wenn das Signal in C^ auf hohem Pegel ist, werden die Primärwicklungen 7 oder 8 an Spannung angelegt; wenn das Gatter des Thyristors 17 ein 'Signal mit hohem Pegel empfängt, wird der Thyristor 17 leitend, während der Thyristor 18 offen ist, so daß folglich nur die Primärwicklung 8 belastet ist. Wenn das Signal in C¹* seinen unteren Pegel einnimmt, wird der Stromdurchgang durch die Spule 8 beendet und folglich die Hochspannungsentladung an den Kerzen 14 und 15 hervorgerufen. Es ergibt sich dann eine Umkehrung der Niveaus an den Gattern der Thyristoren 17 und 18 und im folgenden Zyklus des an C',. vorhandenen Signals, so daß die Primärwicklung 7 an Spannung angelegt und geladen wird, während die Primärwicklung 8 nicht mehr geladen wird. Man erhält

809851/0723 - 19 -

auf diese Weise ein alternierendes Spannungführen einer der Primärwicklungen gefolgt von Entladen oder Abschalten dieser Wicklung.

Wenn man die Beendigung des Stromdurchgangs in der Wicklung hervorruft, steigt die Spannung hälftig und die Kathode des Thyristors 17 wird auf eine sehr viel höhere Spannung als diejenige gebracht, die an dem Gatter anliegt, wenn hierauf nicht aufgepaßt wird. Um diese unerwünschte Spannungsdifferenz zwischen der Kathode und dem Gatter des Thyristors und des Thyristors 18 zu vermeiden, wird eine Diode 19 zwischen der Kathode und dem Gatter angeordnet, wodurch es ermöglicht wird, das Gatter auf eine Spannung zu bringen, die sehr nahe zu derjenigen der Kathode ist. Um jedoch in diesem Fall zu vermeiden, daß das Spannungsmaximum, das im Moment des Abschaltens erzeugt wird, die stromaufwärtigen Elemente nicht stören kann, wird ebenfalls stromaufwärts der Gatter eine Diode 20 als Schutz angeordnet. Die Darstellung der Ströme in den Punkten B', und B'j der Primärwicklungen 8 und 7 sind die vierte und fünfte Linie von Fig. 5.

Diese Vorrichtung ermöglicht es, die gleichen Resultate wie mit derjenigen von Fig. 1 zu erzielen, mit dem kleinen Unterschied, daß man nur eine einzige Primärwicklung auf einmal unter Spannung setzt, wodurch der Stromverbrauch durch den Jouleeffekt in diesen Wicklungen begrenzt wird.

809851/0723

- 20 -

Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen in Fig. 1 dadurch, daß die Primärwicklungen 7 und 8 nicht mehr hintereinander, sondern parallel geschaltet sind. Die Thyristoren 17 und 1Θ sind immer an den Klemmen der Spulen 7 bzw. θ angeschlossen, während ihre Gatter durch komplementäre Signale gesteuert werden, die von dem Verstärker stammen. Die an die beiden Gatter G". und G'' der beiden Thyristoren angelegten Signale sind durch die zweite und dritte Linie von Fig. 7 dargestellt. Das Steuersignal, das in dem Punkt C"x zum Steuern des Unterbrechers 9 existiert, ist in Fig. 7 durch die erste Linie dargestellt. Die Signale, die durch die ersten drei Linien dargestellt sind, sind bezüglich ihrer Struktur und ihrer Anordnung relativ zueinander genau gleich den ersten drei Linien von Fig. 5.

Wenn das Signal im Punkt C".. auf hohem Pegel ist, ist der Unterbrecher 9 geschlossen und man hat beide Wicklungen 7 und 8, die parallel geschaltet sind, auf Spannung. Hierbei ist das an einem der Gatter angelegte Signal auf hohem Pegel (beispielsweise an dem Thyristori7), während das andere auf niedrigem Pegel ist [beispielsweise am Thyristor 18). In dem Moment, wo das Steuersignal des Unterbrechers 9 auf seinen unteren Pegel fällt, fließt der Strom, der durch die Wicklung 7 fließt, durch den Thyristor 17, der geschlossen ist, wobei dieser Strom im geschlossenen Stromkreis durch die Wicklung 7 und den Thyristor 17 fließt, was einem relativ langsamen Spannungsabbau entspricht, so daß kein Funken an den Kerzen 12

809851/0723 - 21 -

und 13 auftritt. Wenn hingegen der Thyristor 18 offen ist, wenn der Unterbrecher 9 geöffnet wirdj wird der Stromfluß in der Wicklung 8 abrupt beendet, so daß durch Induktion eine Überspannung an den Klemmen der Primärwicklung 8 und folglich eine Entladung an den Kerzen 14 und 15 erzeugt wird, während eine Diode 21 zwischen jeder Primärwicklung und dem Unterbrecher 9 angeordnet ist, damit die Überspannung, die an den Klemmen einer Primärwicklung erscheint, die andere nicht stört. Vor Beginn des folgenden Zyklus, d.h. bevor der Anstieg des folgenden Steuersignals des Unterbrechers 9 nicht erzeugt ist, werden die Signale an den Gattern G",. und G"~ umgekehrt. Wenn man dann die beiden Primärwicklungen 7 und 8 erneut an Spannung legt, folgt diesem ein Entladen in derjenigen Wicklung, die nicht im vorhergehenden Zyklus entladen wurde. In Fig. 7 ist durch die vierte und fünfte Linie der Strom als Funktion der Zeit an den Punkten B",. und B"-, d.h. in den Primärwicklungen 7 und 8 dargestellt.

Wenn man die Ausführungsformen der Fig. 1 und 6 vergleicht, sieht man, daß der Vorteil des Schaltkreises von Fig. 1 darin besteht, daß der Transistor 11 des Unterbrechers 9 von dem Strom i durchFlossen wird, der die Wicklungen 7 und 8 auf Spannung bringt, während gemäß Fig. 6 der Transistor von dem Strom 2i durchflossen wird. Daher kann im ersten Fall der Unterbrecher 9 billiger ausgeführt sein. Jedoch besitzt der Schaltkreis von Fig. 1 in Bezug auf denjenigen von Fig. 6 den Nachteil, daß die Entladungszeit der beiden Wicklungen 7 und 8

809851/0723 -22-

sehr viel langer als bei der Ausführungsform von Fig. B ist,
was wichtig ist, wenn der Motor sich mit großer Geschwindigkeit dreht. Dieser Nachteil ist jedoch bei der Ausführungsform von
Fig. 1 dadurch gemildert, daß man dann, wenn der Motor sich mit großer Geschwindigkeit dreht, einen Teil der Energie wiedergewinnen kann, die in der Primärwicklung gespeichert ist, mit der im vorhergehenden Zyklus gezündet wurde, wie vorstehend bereits ausgeführt wurde.

809851/0723

Claims

2823391 Maxton ■ Maxton · Langmaack Patentanwälte

Alfred Maxton sr.

Anmelder: SOCIETE POUR L'EQUIPEMENT DE VEHICULES, _A|_fre<j M_axton ir 26, rue Guynemer, F-92132 ISSY-LES- ... . ,"

MOULINEAUX, Frankreich ^Jur9^en Langmaack

Diplom-Ingenieure

5 Köln 51

Pferdmengesstraße 50

Unser Zeichen: 559 ρ 784 Tag: 24 . 5 . 1 978

Bezeichnung: Zündverteiler

Patentansprüche ·

hj Zündverteiler zum Versorgen von Zündkerzen eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit Hochspannung, wobei ρ Zündkerzen η Zündspulen zugeordnet sind, wobei ρ und η ganze Zahlen und ρ größer oder gleich η ist, während jede Zündspule eine als Induktor wirkende Primärwicklung und eine Sekundärwicklung als induzierte Wicklung aufweist, wobei wenigstens eine Sekundärwicklung einer Zündspule einer Zündkerze zugeordnet ist, während η Unterbrecher vorgesehen sind, die jeweils einer der Spulen zugeordnet sind und zeitlich aufeinanderfolgend und periodisch bei einer konstanten Rotationsgeschwindigkeit des Motors gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daB jeder Unterbrecher (17,18), der einer Zündspule zugeordnet ist, parallel zu den Klemmen der Spule geschaltet ist, während ein einziger Lastunterbrecher (9)

809851/0723 - 2 -

Telefon: (0221) 380238 · Telegramm: Inventator Köln ■ Telex: 8 883555 max d Postscheckkonto Köln (BLZ 37010050) Kto.-Nr. 152251-500 · Deutsche Bank AG Köln (BLZ 37070060) Kto.-Nr. 1236181

OWQiNAL INSPECTED

in Reihe mit der Gesamtheit der Primärwicklungen (7,8) der Zündspulen geschaltet ist.

2. Zündverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrecher (17,18) derart geschaltet sind, daß dann, wenn der Lastunterbrecher (9) offen ist, wenigstens einer der Unterbrecher (17,18) offen ist.

3. Zündverteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrecher (17,18) derart geschaltet sind, daß dann, wenn der Lastunterbrecher (9) offen ist, ein einziger Unterbrecher (17 oder 18) offen ist, während dis anderen geschlossen sind.

4. Zündverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklungen (7,8) der η Zündspulen in Reihe geschaltet sind.

5. Zündverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärspulen (7,8) der η Zündspulen parallel geabhaltet sind.

B. Zündverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte Primärwicklungen von .Zünd-

/bilden spulen wenigstens eine Gruppe in Parallelschaltung und die anderen Primärwicklungen in Reihe mit den parallel geschalteten Gruppen angeordnet sind.

809851/0723 _ ₃ _

7. Zündverteiler nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrecher (17,18) aus Thyristoren bestehen.

8. Zündverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastunterbrecher (9) aus einem Leistungstransistor oder aus zwei Leistungstransistoren in Darlington-Schaltung gebildet wird.

9. Zündverteiler nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der jeder Primärwicklung (7,8) einer Zündspule zugeordnete Thyristor (17,18) derart geschaltet ist, daß er den Strom derart durchlassen kann, daß ein geschlossener Stromkreis in der entsprechenden Primärwicklung (7 oder 8) gebildet wird, wenn der Leistungsschalter (9) offen ist.

10. Zündverteiler nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der jeder Primärwicklung (7,8) zugeordnete Thyristor (17,18) derart geschaltet ist, daß er keinen Strom im umgekehrten Sinne zu demjenigen durchlassen kann, der einem geschlossenen Stromkreis der entsprechenden Primärspule entspricht, wenn der Leistungsschalter (9) offen ist,

11. Zündverteiler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode jedes Thyristors (17,18) mit seinem Gatter über eine Diode verbunden ist, die in Richtung Kathode-

809851/0723

Gatter stromdurchlässig ist, während eine weitere Diode zum Verhindern eines Stromdurchgangs vom Gatter zum Steuerkreis .(16) des Gatters angeordnet ist.

12. Zündverteiler nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits zwischen jeder Untereinheit, die durch eine Primärwicklung (7 oder 8) und ihren zugeordneten Thyristor (17 oder 18} gebildet wird, und andererseits dem Leistungsschalter (9) eine Diode angeordnet ist, die gegenüber einem StromfluB von der Primärwicklung zum Leistungstransistor stromdurchlässig ist.

13. Zündverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß p=4 und n=2 ist, wobei zwei Zündkerzen (12,13'oder 14,15) einer gleichen Sekundärwicklung (7a oder 8a) einer Zündspule entsprechend zwei Zylindern zugeordnet sind, von denen sich einer im Zustand des Auspuffens und der andere im Zustand der Explosion befindet.

14. Zündverteiler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Leistungstransistors von einem Fühler (1,2) abgegebene Signale direkt oder indirekt aufnimmt, dessen bewegliches Element mit einer Geschwindigkeit proportional der Rotationsgeschwindigkeit des Motors in Drehung versetzbar ist.

809851/0723

15. Zündverteiler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Fühler (1,2) und dem Leistungsschalter (9) eine Einheit zwischengeschaltet ist, die den Moment des Schließens des Leistungsschalters C9) bestimmt, um eine Zündung mit konstanter Energie zu verwirklichen.

16. Zündverteiler nach Anspruch 7 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gatter der Thyristoren (17,18) von wenigstens einem Fühler (1,2) gesteuert werden, der von demjenigen, der den Leistungsschalter (9) steuert, verschieden ist.

17. Zündverteiler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Fühler (1,2) ein bewegliches Teil besitzen, das von der gleichen Welle (3), vorzugsweise von derjenigen der Zündeinrichtung angetrieben werden, die dem Motor zugeordnet ist.

18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8, 13 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gatter der beiden Thyristoren (17,18) durch zueinander komplementäre Rechtecksignale steuerbar sind, deren Pegeländerung stattfindet, unmittelbar bevor eine der beiden Pegeländerungen eines Rechtecksignals erfolgt, das den Leistungsschalter (9) steuert.

809851/0723