DE3314410C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Zündspule nach dem Ober­ begriff des Hauptanspruches. Es ist (nach Fig. 1 der DE-OS 28 46 425) bereits eine in dieser Richtung liegende Zündspule bekannt, bei der jedoch die Primärwicklung und die Sekundärwicklung der einzelnen Wicklungsgruppen von­ einander getrennt auf verschiedenen Eisenkernabschnitten angeordnet sind, so daß sich hierfür ein relativ hoher Materialaufwand ergibt, der konstruktive Aufbau raumbean­ spruchend ausfällt und die Sekundärwicklungen gegen den Einfluß der Primärwicklungen anderer Wicklungsgruppen durch kostspielige Zusatzmaßnahmen geschützt werden müs­ sen.

Durch die DE-OS 27 23 781 ist eine Zündspule aus zwei Wicklungsgruppen mit je einer Primär- und Sekundärwicklung bekannt, die jeweils auf einem Steg eines Eisenkerns angeordnet sind, der mehrere Stege auf­ weist, jedoch einen insgesamt vollständig durch Eisenblech geschlos­ senen Magnetkreis darstellt.

Bei dieser Zündspule ist wieder der eingangs beschriebene Entkopplungs­ aufwand der Wicklungsgruppen untereinander erforderlich, da der Magnet­ kreis nicht durch Bereiche unterbrochen ist, die magnetisch schlecht leitend sind.

Mit der DE-OS 29 36 600 ist eine Zündspule für eine Zündanlage mit Zündverteiler beschrieben, die eine überlappende Anordnung einer ein­ zigen Primärspule auf einer Sekundärspule und die Anordnung dieses Wickelkörpers auf einem Eisenkern beschreibt unter dem Aspekt, eine hochspannungsfeste isolierende Befestigung des Spuleneinsatzes auf dem Eisenkern zu verwirklichen. Diese Zündspule ist für eine mehrkerzige verteilerlose Zündanlage ungeeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Zündspule so weiterzu­ bilden, daß sie raumsparend und mitkopplungsarm bei geringem Eigenge­ wicht der Zündspule verwirklicht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Insbesondere sind durch diese Ausgestaltungen der Zündspule keine Sym­ metriermaßnahmen für die Hochspannung erforderlich, und hochbeanspruchte Steuerdioden können durch preiswertere Dioden mit geringerer Sperrspan­ nung ersetzt werden.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Zünd­ spule unter Einfügung in eine dafür bestimmte Zündanlage,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Schnittlinie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 sowie Fig. 4 weitere Ausführungsmöglichkei­ ten der erfindungsgemäßen Zündspule.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die in Fig. 1 gezeigte Zündspule 1 mit der schaltungsmä­ ßigen Darstellung der zugehörigen Zündanlage soll für eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeuges bestimmt sein. Die Zündanlage wird aus einer Stromquelle 2 gespeist, welche die Batterie des Kraftfahrzeuges sein kann. An der Stromquelle 2 geht von dem Minuspol eine mit Masse verbundene Leitung 3 und von dem Pluspol eine einen Betriebsschalter (Zündschalter) 4 enthaltende Versorgungsleitung 5 aus. Die Versorgungs­ leitung 5 führt zu der Primärwicklung 6 einer Wicklungs­ gruppe 7 und setzt sich danach über einen Unterbrecher­ schalter 8 zur Masseleitung 3 fort. Zu der Wicklungsgruppe 7 gehört eine Sekundärwicklung 9, die an ihren beiden Wick­ lungsenden je über eine von zwei Zündkerzen 10, 11 an die Masseleitung 3 angeschlossen ist. Im vorliegenden Fall ist jede der Zündkerzen 10, 11 über eine von zwei Dioden 12, 13 an die Sekundärwicklung 9 angeschlossen. Im Neben­ schluß der Primärwicklung 6 kann eine Diode 14 vorgesehen sein. Die Primärwicklung 6 und die Sekundärwicklung 9 sind koaxial zueinander angeordnet, wobei sich beide Wick­ lungen 6, 9 einander überlappen und die Primärwicklung 6 innen liegt. Die Wicklungsgruppe 7 mit ihrer Primärwicklung 6 und ihrer Sekundärwicklung 9 ist durch Umgießen mit Gießharz 15 zu einer auf einem L-förmigen Eisenkernabschnitt 16 sitzenden Baueinheit zusammengefaßt.

Der Eisenkernabschnitt 16 ist Bestandteil eines magneti­ schen Kreises, der - im Uhrzeigersinn betrachtet - von dem senkrechten Schenkel des L-förmigen Eisenkernabschnittes 16 zunächst über einen Abschnitt a magnetisch schlechterer Leitfähigkeit, dann über einen L-förmigen Eisenkernab­ schnitt 17 und schließlich wieder über einen Abschnitt b magnetisch schlechterer Leitfähigkeit zurück zu dem Quer­ schenkel des L-förmigen Eisenkernabschnittes 16 verläuft. Die Abschnitte a, b sollen im bevorzugten Fall Luftspalte bzw. Abschnitte mit magnetischen Eigenschaften sein, die denjenigen der Luftspalte ähnlich sind. Mit den gestrichel­ ten Linienzügen 18 sind Befestigungselemente angedeutet, die die Eisenkernabschnitte 16, 17 fest miteinander verbin­ den. Der Eisenkernabschnitt 17 trägt ebenfalls eine Wick­ lungsgruppe 19, zu der eine Primärwicklung 20 und eine Se­ kundärwicklung 21 gehört. Die Primärwicklung 20 und die Sekundärwicklung 21 der Wicklungsgruppe 19 sind hier nur symbolisch dargestellt. In konstruktiver Hinsicht kann die Wicklungsgruppe 19 in gleicher Weise aufgebaut sein wie die Wicklungsgruppe 7. Auch bei der Wicklungsgruppe 19 ist im Nebenschluß der Primärwicklung 20 eine Diode 22 vorhanden und die Sekundärwicklung 21 an ihren Wicklungsenden über je eine von zwei Zündkerzen 23, 24 an die Masseleitung 3 angeschlossen. Dabei ist auch hier jeder der Zündkerzen 23, 24 eine von zwei Dioden 25, 26 vorgeschaltet. Die Primärwicklung 20 hat an ihrem einen Wicklungsende mit der Versorgungsleitung 5 und an ihrem anderen Wicklungsende über einen Unterbrecherschal­ ter 27 mit der Masseleitung 3 Verbindung. Die zwei Unter­ brecherschalter 8, 27 haben verschiedene Zündzeitpunkte. Im vorliegenden Fall sind die Zündzeitpunkte, in denen je­ weils einer der beiden Unterbrecherschalter 8, 27 sperrt, in bezug auf die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine derart ge­ wählt, daß sie gleichen Winkelabstand voneinander haben.

Die beschriebene Zündspule hat im Zusammenhang mit der dargestellten Zündanlage folgende Wirkungsweise:

Sobald der Betriebsschalter 4 geschlossen wird, ist die Zündanlage funktionsfähig.

Es wird unterstellt, daß die Zündkerzen 10, 11, 23, 24 je zu einem Zylinder einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine gehören und jeweils die beiden Zylinder, zu denen die Zünd­ kerzen 10, 11 gehören, gleichzeitig gezündet werden, wäh­ rend die Zylinder, zu denen die Zündkerzen 23, 24 gehören, ebenfalls gleichzeitig, jedoch zu einem anderen Zeitpunkt gezündet werden. Dabei kann mit relativ wenig Aufwand eine sehr wirkungsvolle Zündung bewirkt werden, weil für beide Wicklungsgruppen 7, 19 ein gemeinsamer und nahezu geschlos­ sener Eisenweg 16, 17 zur Verfügung steht.

Durch die Abschnitte a, b magnetisch schlechterer Leitfä­ higkeit kann die Kopplung zwischen den Wicklungsgruppen 7 und 19 derart "lose" gemacht werden, daß bei Stromunterbre­ chung in einer der Primärwicklungen 6, 20 die Induktions­ spannung in der zur anderen Wicklungsgruppe gehörenden Sekundärwicklung mit Sicherheit unter dem für eine Funken­ erzeugung notwendigen Wert bleibt. Will man die Sicherheit noch erhöhen, so kann man die Dioden 12, 13, 25, 26 und/oder die Dioden 14, 22 vorsehen. Die Dioden 12, 13, 25, 26 wirken sperrend auf diejenige Induktionsspannung in der angeschlos­ senen Sekundärwicklung, die durch die Stromunterbrechung in der Primärwicklung einer anderen Wicklungsgruppe erzeugt wird, weshalb diese Dioden nur von relativ niedrigen Span­ nungen beansprucht werden und ihre Anwendung keine hohen Kosten verursacht.

Die Dioden 14, 22 sind durch Wahl von Stromrichtung und Wickelsinn der Primärwicklungen 6, 20 derart abgestimmt, daß dort ein induktiver Ausgleichsstrom fließen kann, wenn in der zur anderen Wicklungsgruppe gehörenden Primärwicklung der Stromfluß unterbrochen wird. Dadurch wird ebenfalls ein übermäßiges Ansteigen der Induktionsspannung in der Sekun­ därwicklung verhindert, wenn die andere Wicklungsgruppe zur Zündung Anwendung findet.

Dadurch, daß der Abstand zwischen der Primärwicklung 6 bzw. 20 und der Sekundärwicklung 9 bzw. 21 in der Wicklungsgruppe 7 bzw. 19 relativ klein, dagegen der Abstand von den Wick­ lungen der einen Wicklungsgruppe zu den Wicklungen der ande­ ren Wicklungsgruppe relativ groß gewählt wird, läßt sich die Erfindung mit beliebigen Kernformen realisieren, wenn nur gewährleistet ist, daß in dem magnetischen Kreis Eisenkern­ abschnitte und dazwischen Abschnitte magnetisch schlechterer Leitfähigkeit vorgesehen sind. So ist beispielsweise in Fig. 3a die Seitenansicht und in Fig. 4a die Draufsicht eines zum Teil dargestellten Mehrschenkelkernes gezeigt, wobei die Schenkel 28, 29 an ihrer einen Stirnseite magnetisch lei­ tend mit einem Querjoch 30 verbunden sind und an ihrer an­ deren Stirnseite unter Einfügung von Luftspalten c oder Abschnitten ähnlicher magnetischer Eigenschaften einem Rückschlußjoch 31 gegenüberstehen und wobei außerdem die Schenkel 28, 29 je eine von zwei Wicklungsgruppen 32, 33 tragen. Bei der Wahl eines solchen Kernes für eine Vier­ zylinder-Brennkraftmaschine können zum Beispiel vier Schenkel gewählt und jeder der vier Schenkel mit einer Wick­ lungsgruppe versehen werden, so daß die Primärwicklungen der Wicklungsgruppen durch zwei bzw. vier Unterbrecher­ schalter gesteuert und die zu den Zylindern gehörenden Zündkerzen von den zugehörigen Sekundärwicklungen mit Hochspannung versorgt werden können.

In Fig. 3a und Fig. 4a ist jede der Wicklungsgruppen 32, 33 für sich mit Gießharz umgossen. Demgegenüber sind in Fig. 3b und Fig. 4b, in denen mit Fig. 3a und Fig. 4a übereinstimmende Elemente die gleichen Bezugszeichen wie dort tragen, die auf den Schenkel 28, 29 sitzenden Wick­ lungsgruppen von einem gemeinsamen Gießharzblock 34 um­ schlossen, wobei hier und auch in allen vorerwähnten Fäl­ len der Kern selbst weitestgehend von dem Gießharz mit umschlossen werden kann, was einen sicheren Schutz der einzelnen Elemente gegen Beschädigung und gegen andere schädliche Einflüsse mit sich bringt.

Mit den gestrichelten Linienzügen 35 sollen Befestigungs­ elemente angedeutet werden, die die Eisenkernabschnitte zu einer festen Baueinheit verbinden.

Selbstverständlich können die Unterbrecherschalter 8, 27 auch elektronische Bauelemente sein, indem sie beispiels­ weise durch Transistoren gebildet werden.

Claims (7)

1. Für die mehrkerzige und verteilerlose Zündanlage einer Brennkraftma­ schine bestimmte Zündspule mit mindestens zwei je aus einer Primärwick­ lung und einer Sekundärwicklung bestehenden Wicklungsgruppen, mit von den Zündkerzen zu den Sekundärwicklungen führenden Verbindungen und mit einem magnetischen Kreis, der Eisenkernabschnitte und dazwischen Ab­ schnitte magnetisch schlechterer Leitfähigkeit aufweist, wobei wenig­ stens zwei in verschiedenen Zündzeitpunkten sperrende Unterbrecher­ schalter Anwendung finden und die einzelnen Primärwicklungen über je­ weils einen der Unterbrecherschalter an eine gemeinsame Stromquelle anschließbar sind, und wobei ferner die Wicklungsgruppen derart mit dem magnetischen Kreis gekoppelt sind, daß bei Unterbrechung des Stromes in einer der Primärwicklungen von den dabei in den Sekundärwicklungen in­ duzierten Spannungen nur diejenige Spannung für die Erzeugung eines Zündfunkens ausreichend ist, die in der eigenen, d. h. der Sekundärwicklung der gleichen Wicklungsgruppe induziert wird, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale: die Wicklungsgruppen (7, 19, 32, 33) haben für die eigene Primärwicklung (6 bzw. 20) und die eigene Sekundärwicklung (9 bzw. 21) einen gemeinsamen Eisenkernabschnitt (16, 17, 28, 29), wobei bei diesen beiden Wicklungen (6, 9 bzw. 20, 21) der Abstand zu­ einander kleiner ist als der Abstand zu anderen Wicklungen, jede Wick­ lungsgruppe (7, 19, 32, 33) für sich mit ihrer Primärwicklung (6 bzw. 20) und ihrer Sekundärwicklung (9 bzw. 21) koaxial auf dem Eisenkernab­ schnitt (16 bzw. 17 bzw. 28 bzw. 29) angeordnet ist und dabei diese beiden Wicklungen (6, 9 bzw. 20, 21) einander überlappen.

2. Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wicklungsgruppe für sich mit Gießharz (15) umgossen ist.

3. Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Wicklungsgruppen gemeinsam von einem einzigen Gießharzblock (34) umschlossen sind.

4. Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenkernabschnitte (16, 17) L-Form haben.

5. Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (a, b) magnetisch schlechterer Leitfähigkeit durch Luftspalte bzw. durch Abschnitte mit ähnlichen mag­ netischen Eigenschaften gebildet werden.

6. Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Primärwicklungen (6, 20) eine Diode (14 bzw. 27) in ihrem Nebenschluß hat, die für denjenigen Induktions­ strom durchlässig ist, der bei Unterbrechung des Stromes in der Primärwicklung der anderen Wicklungsgruppe auftritt.

7. Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Sekundärwicklungen (9, 21) mit wenigstens einer Diode (12 bzw. 13 bzw. 25 bzw. 26) in Serie geschaltet ist, die von derjenigen Induktionsspannung in Sperrich­ tung beansprucht wird, die bei der Unterbrechung des Stro­ mes in der Primärwicklung der anderen Wicklungsgruppe auf­ tritt.