DE6802588U

DE6802588U - IGNITION COIL.

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Publication number: DE6802588U
Application number: DE19686802588
Authority: DE
Original assignee: Pruefrex Elektro Apparatebau GmbH
Current assignee: Pruefrex Elektro Apparatebau GmbH
Priority date: 1968-10-17
Filing date: 1968-10-17
Publication date: 1972-06-29

Description

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PATENT LAWYERS 14. 10.

PID AAAY CrUKICinCD 8500 NÜRNBERG 6, denPID AAAY CrUKICinCD 8500 NÜRNBERG 6, den

UK. ΙΥΙΜΛ OV-niNCIUCR. Abholfach, KönigstraBe 1 (Museumsbrücke) UK. ΙΥΙΜΛ OV-niNCIUCR. Pick-up box, KönigstraBe 1 (Museum Bridge)

DR. ALFRED EITEL
ERNST CZOWALLADR. ALFRED EITEL
ERNST CZOWALLA

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Firna Prüfrex Slektro-Apparatebau Cadolsburg über ffürnberg 2Firna Prüfrex Slektro-Apparatebau Cadolsburg via ffürnberg 2

■Zündspule"■ ignition coil "

Sie Erfindung betrifft eine Zündspule für Zündanlagen, insbesondere Thyristor-Zündanlagen, von Verbrennungsmotoren, deren Wicklungen auf einem ringförmig geschlossenen Kern angeordnet sind.The invention relates to an ignition coil for ignition systems, in particular thyristor ignition systems, of internal combustion engines, the windings of which on a ring-shaped closed Core are arranged.

Bei den bekannten Zündanlagen für Verbrennungsmotoren, die mit Hilfe von Thyristoren oder Transistoren gesteuert werden, bereitet es Schwierigkeiten, mit einer normalen Zündspule einen Zündfunken mit für eine saubere Verbrennung ausreichend hoher SnergLe su erseugen. ins diesem Grunde werden bei den bekannten Zündanlagen Zündspulen mit verhältnismäßig hoohehmigen Wicklungen verwendet. Dies hat jedoch sum einen Hmn lachten, daft aur Herstellung einerIn the known ignition systems for internal combustion engines, which are controlled with the help of thyristors or transistors, it is difficult to use a normal ignition coil to erseugen an ignition spark with sufficiently high SnergLe su for clean combustion. For this reason, ignition coils with relatively high windings are used in the known ignition systems. However, this has summed up a laugh as a result of making one

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hoohohmige »Wicklungen aufweisende«. Zündspule «ine große Drahtmenge erforderlich ist, wodurch sich die Herstellungskosten erheblich erhöhen. Der schwerwiegendste fiaohteil bei Verwendung hoohohmiger Zündspulen ist jedoch darin zu sehent daß diese Zündanlagen sehr empfindlich gegen NebensohluSwiderstände sind, die beispielsweise durch niederschlag Ton Feuchtigkeit auf den Isolierteilen, aufgrund verrußter Zündkerzen, wegen falscher Gemieeheinstellung oder infolge der Bildung τοη Ölkohle auf den Elektroden der Zündkersen auftreten können. Sas Auftreten soloher Nebenschlüsse führt su Punktionsstörungen der Zündanlage, so daß die Leistung des Motors absinkt und der Treibstoff nur schlecht ausgentttst wird.high-resistance "windings". Ignition coil in a large one Wire amount is required, whereby the manufacturing cost increases significantly. The most serious fiaohteil when using high-resistance ignition coils, however, it can be seen that these ignition systems are very sensitive to secondary resistances are, for example, due to the precipitation of clay due to moisture on the insulating parts sooty spark plugs, due to incorrect setting or as a result of the formation of τοη oil carbon on the electrodes the spark plugs can occur. Sas appearance soloher Shunts lead to puncture faults in the ignition system, so that the performance of the engine and the fuel drop is badly paid off.

Ziel der Erfindung 1st es nun, eine niederohmige Zündspule zu sohaffen, die es bei Thyristor-Zündanlagen gestattet, einen Zündfunken ait ausreichender Energie zur sauberen Verbrennung des Kraftstoffgemisohes zu erzeugen.The aim of the invention is now to provide a low-resistance ignition coil so that it allows thyristor ignition systems to have an ignition spark with sufficient energy to clean it To produce combustion of the fuel mixture.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelSst, daß der ringförmig geschlossene Kern aus fferritmaterila oder einem wirkuagsgleiohea Werkstoff Ähnlich hoher Koerzitivkraft und niedriger £emaneas bei vergleichbaren Verlusten besteht. Die Verwendung τοη Ferritmateriaa für den Kern ermöglicht es, die Primär- mod Sekundärwicklung der Zündspule ver-This object is achieved according to the invention in that the ring-shaped closed core made of ferrite material or a aktivuagsgleiohea material similarly high coercive force and lower £ emaneas for comparable losses. The use of τοη Ferritmateriaa for the core allows it, the primary mod secondary winding of the ignition coil

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hältnismä61g niederohmig auszubilden. Dies hat sur Folge» dafi eich der Kondensator, dem die Spannung für die Primärspule entnommen wird, verhältniemäßig raaoh entlädt und dadurch die Zündspannung sehr söhne11 ansteigt. Aufgrund dieser Tatsache wird die Hebensohlusempfindliohkeit der Zündanlage stark herabgesetst und stets eine einwandfreie Verbrennung des Treibstoffgemisches erreicht, so daß der Motor !■ fahrverhalten sehr elastisoh ist und die Zündkerzen eine wesentlich längere Lebensdauer erreichen.to train proportionally low resistance. This has sur result » the capacitor to which the voltage for the primary coil is calibrated is withdrawn, discharges relatively roughly and thus the ignition voltage rises very slowly11. Because of this fact becomes the sensitivity of the raised sole Ignition system greatly reduced and always a perfect one Combustion of the fuel mixture is achieved, so that the engine! ■ driving behavior is very elastic and the spark plugs achieve a much longer service life.

Vorteilhaft erweise ist der Kern als TT-I-Kern ausgebildet, da dann die Wicklungen der Zündspule besonders leioht montiert werden kSnaen.The core is advantageously designed as a TT-I core, since the windings of the ignition coil are then mounted especially leioht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung 1st vorgesehen, daß der Kern wenigstens swei Sekundär-(Hoohspannungs-) Wicklungen gleicher Windungssahl und Abmessungen trägt. Diese Wicklungen kSnnen dann entweder parallel oder hintereinander gesohaltet werden, so daß ein Zündfunke mit besonders hoher Energie entsteht. Ss ist jedoch auoh möglich, die beiden Sekundärwicklungen getrennt sur Zündung je einer eigenen Zündkerze tu verwenden, was beispielsweise bei Rotationskolbenmotoren, die manchmal mit swei Zündkernen arbeiten» von Vorteil ist.In a further embodiment of the invention it is provided that the core has at least two secondary (high voltage) Windings with the same number of turns and dimensions. These windings can then either be parallel or one behind the other be kept so that a spark with special high energy arises. Ss is however also possible, the two secondary windings separated by ignition one each Use your own spark plug, for example with rotary piston engines, which sometimes have two spark cores work »is an advantage.

1st es möglich, die Sekundärwicklungen gleichsinnig oder aber auch gegenalnnlg su wickeln.Is it possible to have the secondary windings in the same direction or alternatively wrap against each other.

Ua die fertigung und Montage der Zündspule su erleichtern, ist nach der Fertigung vorgesehen, daß die Primär-(Hlederspannungs-) Wicklung aus einer der Zahl der Sekundärwioklungen gleichen Ansahl vom leilwlcklungen besteht und jede feilwioklung jeweils koaxial su einer Sekundärwicklung angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist dabei je eine Toilwlcklung Innerhalb je einer Sekundärwicklung untergebracht· Bei dieser Ausbildung werden jeweils eine leilwioklung der Primärwicklung und die Sekundärwicklung als einheitlicher Spulenkörper hergestellt und getrennt auf den Kern der Zündspule aufgebracht. Sann können je naoh erforderlichem Übersetzungsverhältnis und gewünschter Stromstärke die teilwicklungen der Primärwicklung In Reihe oder parallel geschaltet werden.Among other things, make the production and assembly of the ignition coil easier, it is provided after production that the primary (secondary tension) Winding consists of a number of secondary windings equal to the number of secondary windings and each for sale windings each coaxially arranged su a secondary winding. Advantageously, there is one toilet each Each housed within a secondary winding · In this training, one winding of the Primary winding and the secondary winding manufactured as a single bobbin and separated on the core of the Ignition coil applied. Sann can depending on what is required Transformation ratio and desired amperage, the partial windings of the primary winding connected in series or in parallel will.

Als besondere günstig hat es sich erwiesen, wenn der Kern amBer der bsw. den Primär- und Sekundärwicklungen wenigstens eine Steuerwioklung trägt. Diese Steuerwioklung 1st voftteilhafterweise gegenüber den Primär- bsw. Sekundärwioklungen elektriiioh isoliert. Dadurch ergibt sieh die MSgllohkeit, beispielsweise eisen Drehsahlmesser oder ein | \ entsprechendes Instrument fiber die Steuerwioklung aasu- Γ . j •teuer», wobei der Xttndstromkreis unverändert bestehen <' It has proven to be particularly beneficial if the core of the bsw. the primary and secondary windings carry at least one control winding. This Steuerwioklung is most often compared to the primary BSW. Secondary windings electrically isolated. This gives you the opportunity, for example an iron lathe knife or a | \ corresponding instrument on the tax development aasu- Γ. j • expensive », whereby the Xttndstromkreis exist unchanged <'

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bleibt. ¹J -Γ-remain. ¹ J -Γ-

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Ist dabei, wie nach der Erfindung,weiter vorgesehen, die Steuerwioklung jeweils swisohen einer Primär- und einer Sekundärwicklung angeordnet,se ergibt sich der susätsliohe Vorteil, daß von Wicklung su Wicklung nur eine relativ geringe Spannungsdifferenz besteht, somit die Isolation nioht so stark su sein braucht, wie bei einem hohen Spannungesprung. Dieser Vorteil ergibt sich übrigens auch sohon in beschränkte» Umfang, wenn die Primärwicklung koaxial innerhalb der Sekundärwicklung angeordnet ist.Is, as according to the invention, further provided that Tax definition in each case swisohen one primary and one Secondary winding arranged, se results in the susätsliohe The advantage is that there is only a relatively small voltage difference between winding and winding, so there is no insulation needs to be as strong as with a high voltage jump. This advantage also results from sohon in limited »scope when the primary winding is coaxial within the secondary winding is arranged.

Schließlich liegt es im Rahmen der Erfindung, daß, da ja zur Ansteuerung eines Thyristors stets eine Elektronik erforderlich ist, die Zündspule susammen mit der Elektronik in einem gegen die Zündspule von Batterie-Zündanlagen auswechselbaren Gehäuse untergebracht ist. In diesem Fall mud bei Einbau einer Thyristor-Zündanlage lediglich die normale Zündspule entfernt und duroh die erfindungsgemäfie Zündspule mit der Elektronik ersetst werden.Finally, it is within the scope of the invention that yes Electronics are always required to control a thyristor, the ignition coil together with the electronics is housed in a housing that can be exchanged for the ignition coil of battery ignition systems. In this case mud when installing a thyristor ignition system, only remove the normal ignition coil and then the ignition coil according to the invention be replaced with the electronics.

Weitere Merkmale, Einselheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie an Hand der Zeichnung. Hierbei «eigen:Other features, features, and advantages of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and on the basis of the drawing. Here «Own:

• ••■ft··· · ·• •• ■ ft ··· · ·

• tf · t tut· · · 0 till til I ·• tf · t does · · · 0 till til I

cc rt (t ι ι imcc rt (t ι ι im

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Pigur 1 teilweise im Schnitt eine aus der Zündspule und der sur Ansteuerung β rf order Hohen Elektronik bestehende EinheitiPigur 1 partially in section one of the ignition coil and the sur control β rf or high electronics existing Unity

FIG. 2 shows a section along line H-II in FIG. 1;

Figur 3 einen Schnitt entsprechend dem unteren Teilstüok der Figur 1 hei einer anderen Ausführungeform undFIG. 3 shows a section corresponding to the lower part of Figure 1 is another embodiment and

FIG. 4 shows a possible circuit arrangement.

Die in einem unterseitigen Ansatz 1 eines Gehäuses 2 untergebrachte Zündspule 3 weist einen, wie insbesondere aus Figur 2 und 3 ersichtlich, ringförmig geschlossenen Kern 4 auf. Dieser Kern 4 besteht aus dem etwa Unförmigen Teil 5 und dem I-förmigen Teil 6. Der Kern 4 besteht vorzugsweise aus einem Ferritmaterial. Dieses Ferritmateriaä seiohnet sich durch hohe Koersitivkraft und niedrige Remanens aus. Darüberhlnaus sind die im Kern während des Betriebs auftretenden Verluste sehr gering.The housed in a lower-side approach 1 of a housing 2 Ignition coil 3 has an annularly closed core 4, as can be seen in particular from FIGS. 2 and 3 on. This core 4 consists of the roughly misshapen part 5 and the I-shaped part 6. The core 4 is preferably made made of a ferrite material. This ferrite material is absent are characterized by high coercive force and low remanence. In addition, there are those that essentially occur during operation Losses very little.

Der Kern 4 bei der Ausftthrungsform naoh Figur 1 und 2 trägt zwei etwa gleiche, zylindrische Spulenkörper 7. Dabei besteht jeder Spulenkörper 7 aus der dem Kern 4 direkt anliegenden Biederspannung»- bsw. Primärwicklung 8 und derThe core 4 in the embodiment according to FIGS. 1 and 2 carries two approximately identical, cylindrical bobbins 7. Each bobbin 7 consists of the one that is in direct contact with the core 4 Low tension »- bsw. Primary winding 8 and the

I I I I I t II I I I I t I

ίIίI

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um die Primärwicklung 8 angeordneten Sekundärwicklung 9. Bei der Aueführungeform nach figur 3 ist nur ein Spulenkörper 7¹ vorgesehen, der ebenfalls aus einer Primärwioklung 8' und einer Sekundärwicklung 9* besteht. Gegebenenfalls kann, was jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt ist, zwischen einer Primärwicklung 8 und einer Sekundärwicklung 9 jeweils eine weitere Steuerwioklung angeorndet sein. Diese Steuerwieklung dient beispielsweise surAnsteuerung eines Drehzahlmessers o.dgl..Secondary winding 9 arranged around the primary winding 8. In the embodiment according to FIG. 3, only one bobbin 7 ^{1 is} provided, which likewise consists of a primary winding 8 'and a secondary winding 9 *. If necessary, although this is not shown in the drawing, a further control winding can be arranged between a primary winding 8 and a secondary winding 9. This control function is used, for example, to control a tachometer or the like.

Bei der Ausführungsform nach figur 1 ist jede der Sekundärspulen 9 mit einer eigenen Ausgangsbuohsa 10 verbunden, die sub Anschluß von sub Verteiler bsw. su Zttndkersen führenden Kabeln dienen. Sie Primärwicklungen der beiden Spulenkörper 7 nach figur 1 sind hinterelnandergeschaltet. Dies hat sur folge, daß an beiden Ausgangsbuohsen 10 gleichzeitg ein Signal sur Verfügung steht. Diese Signale können beispielsweise sur Versorgung zweier getrauter, gleiohseitig zu zündender Zündkerzen dienen, wie dies gegebenenfalls bei einem Rotationskolbenmotor erforderlich sein kann. Es ist jedoch auch aöglich, beide Signale gleiohseitig auf eine gemeinsame Zündkerze zu geben, wodurch sich die zur Verfugung stehende Zündenergie naturgemäß erhöht. Dabei kann durch entsprechendes gleich- oder gegensinniges Wickeln der Sekundärwicklungen 9 eine geringe Phasenverschiebung zwischen den beiden Signalen erzeugt werden.In the embodiment according to FIG. 1, each of the secondary coils 9 is connected to its own output bus 10, the sub connection of sub distributor bsw. su Zttndkersen leading Cables are used. The primary windings of the two bobbins 7 according to FIG. 1 are connected one behind the other. This has sur result that on both output jacks 10 at the same time a signal sur is available. These signals can be used, for example, to supply two married couples serve to ignite spark plugs, as this may be necessary in a rotary piston engine. However, it is also possible to send both signals to a common spark plug at the same time, whereby the available ignition energy naturally increased. This can be done by means of the same or opposite directions Winding the secondary windings 9 produces a slight phase shift between the two signals.

l I t I I I I I I | t l I t IIIIII | t

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Di« Ausftihrunisform naoh Figur 3 ist als Sr eat β für ein· normale Zündspule gedacht. Bei ihr iat lediglich eine Sekundärwicklung 9* vorgesehen, die mit einer Ausgangobuohse 10* verbunden ist.The implementation form according to Figure 3 is as Sr eat β for a · normal ignition coil thought. It only has a secondary winding 9 * provided with an output socket 10 * is connected.

Saal Gehäuse 2 entspricht in den Abmessungen etwa dem Gehäuse der Zündspule bei Batterie-Zündanlagen, so daß es ohne weiteres gegen eine Zündspule ausgewechselt werden kann. Babei nimmt es in seinem Oberteil 11 die sum Aufbau der Elektronik naoh Figur 4 erforderlichen Bauteile mit Ausnahme der Zündspule 4 auf. An der Oberseite des Gehäusea ist ein Kühlkörper 12! angebracht, auf dem die Bauteile der Figur 4 montiert sind, welche einer Kühlung bedürfen, β.B. Transistoren, der Thyristor, die Gleichrichter o.dgl. Solche Teile sind bei 13 schematisoh angedeutet. Die Stromzuführung ▼on der Batterie erfolgt ebenfalls im Oberteil 11 des Gehäuses 2.Hall housing 2 corresponds roughly to the dimensions of the housing the ignition coil in battery ignition systems, so that it can easily be exchanged for an ignition coil can. In doing so, it takes with it in its upper part 11 the components required for the construction of the electronics according to FIG Except for the ignition coil 4. At the top of the housing a is a heat sink 12! attached, on which the components of Figure 4 are mounted, which require cooling, β.B. Transistors, the thyristor, the rectifier or the like. Such Parts are indicated schematically at 13. The power supply The battery also takes place in the upper part 11 of the housing 2.

Die Elektronik, deren Schaltung in Figur 4 dargestellt ist, arbeitet folgendermaien:The electronics, the circuit of which is shown in Figure 4, works as follows:

Die bei + und - angelegte Gleichspannung der Kraftfahrseugbatterie von beispielsweise 6 oder 12 YoIt wird mittelsThe DC voltage of the motor vehicle battery applied to + and - for example 6 or 12 YoIt is means of

· ft · ·«■· Ft · · «■

— Q —- Q -

der Transistoren 14 in eine Weoheelspannung mit etwa einer Frequenz von 5 kHz verwandelt. Diese Wechselspannung wird im Übertrager 15 so weit erhöht, daß aich naoh Gleichrichtung mittels der Brücke 16 am Kondensator 17 eine Gleichspannung von etwa 300 Volt ergibt, mit der der Kondensator 17 aufgeladen wird. Der Kondensator 17 ist mit der Primärwioklung 8, der Zündspule 3 und einem Thyristor 18 &n Reihe geschaltet. Im Normalzustand sperrt der Thyristor 18, so daß sich der Kondensator 17 nioht über die Primärwicklung der Zündspule 3 entladen kanc Wird jedoch auf die Zündelektrode 19 des Thyristors 18 ein Steuersignal gegeben, so öffnet der Thyristor und der Kondensator 17 entlädt sich überdie Primärwicklung 8 der Zündspule 3. Daduroh wird in der Sekundärwicklung 9 der Zündspule 3 eine Spannung von etwa 30 kY induziert, die an die schematisch bei 20 angedeutete Zündkerze gelangt und dort zu einem Funken führt.of the transistors 14 is converted into a Weoheel voltage with approximately a frequency of 5 kHz. This alternating voltage is increased so far in the transformer 15 that aich naoh rectification by means of the bridge 16 on the capacitor 17 results in a direct voltage of about 300 volts, with which the capacitor 17 is being charged. The capacitor 17 is connected to the primary winding 8, the ignition coil 3 and a thyristor 18 & n series switched. In the normal state, the thyristor 18 blocks, so that the capacitor 17 does not cross the primary winding The ignition coil 3 discharges kanc, however, on the ignition electrode 19 of the thyristor 18 given a control signal, the thyristor opens and the capacitor 17 discharges via the primary winding 8 of the ignition coil 3. Daduroh is in the secondary winding 9 of the ignition coil 3 induces a voltage of about 30 kY, which is shown schematically at 20 Spark plug arrives and leads to a spark there.

Zur Ansteuerung des Thyristors 18 dient ein an sioh bekannter Schmitt-Trigger 21, dessen Schaltung reohts von der gestrichelten Linie 22 in Figur 4 gezeigt ist. Dabei werden bei Schließen des Unterbreoherkontaktes 23 die beiden Transistoren 24 bzw. 25 so angesteuert, daß am Kollektor 26 des Transistors 25 ein zum Offnen des Thyristors 18 dessen Steuerelektrode 19 Ober den Kondensator 27 mit dem Kollektor 26 des Transsetore 25 verbunden ist, führendes Signal ent-A known at sioh is used to control the thyristor 18 Schmitt trigger 21, the circuit of which is shown in a row by the dashed line 22 in FIG. Be there the two transistors when the sub-broker contact 23 closes 24 and 25 controlled so that at the collector 26 of the transistor 25 to open the thyristor 18 of the Control electrode 19 via the capacitor 27 is connected to the collector 26 of the transsetore 25, leading signal from

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eteht. Sie susaVtsliohe Wicklung 28 der Zündspule > »vieeheη Priaärwioklang 8 und Sekundärwicklung 9 let elektrisch gegenüber den beiden anderen Wicklungen 8 und 9 isoliert und dient beispielsweise sub Ansteuern eines Drehsablaessers
oder eines entsprechenden Instruments.originates. The susaVtsliohe winding 28 of the ignition coil> »vieeheη Priaärwioklang 8 and secondary winding 9 let electrically isolated from the other two windings 8 and 9 and is used, for example, to control a rotary vent
or an equivalent instrument.

Claims

- 11 Sohutzanaprttohe:

1. Ignition coil for ignition systems, especially thyristor ignition systems, of internal combustion engines whose Wioklucgen on

e are arranged in a ring-shaped closed core, since » characterized in that the ring-shaped closed core (4) made of Perritmaterlal or an efficacious one Material with a similar high coercive force and low remanence with comparable losses.

2. Ignition coil naoh claim 1, characterized in that the Core (4) is designed as a U-I core.

3. Ignition coil naoh claim 1 or 2, characterized in that the core (4) has at least two secondary (high voltage) Windings (9) with the same number of turns and dimensions.

4. ignition coil naoh claim 3, characterized in that dafi the secondary windings (9) are wound in the same direction.

5 » Ignition coil according to claim 3, characterized in that the secondary windings (9) are wound in opposite directions.

6. ignition coil aaeh one of claims 3 to 5, characterized thereby, dal) the 7CImIr- (MiBdBrBpBBBmBgB-) WiokluBf (8) from one of the number of secondary windings (9) equilibrium Ansahl tob leilwieklunge-n consists and each partial winding is arranged in each case coaxially in a secondary winding.

7. Ignition coil according to claim 6, because it is known that one Teilwioklung (8) within each secondary wiokluog (9) is arranged.

8. Ignition coil naoh one of claims 1 to 7, daducoh gekenoselehget, that the core (4) on the (the) primary and secondary winding (ei) (8, 9) at least one control winding (28) carries.

9. Ignition coil naoh Aospruoh 8, daduroh gekenoseiohnet, dnB the control winding (28) opposite the (the) primary mad Secondary windings) (8, 9) is electrically isolated.

10. ignition coil according to claim 6 to 9 »thereby gekenaseiohaet, that the Steuecwiekluag (28) each «between a Trials · (8) uad a Seikundärwioklupg (9) is arranged.

11. Ignition coil naoh one of claims 1 to 10 with a Control electronics, characterized in that there are 8 bio pools with the electronics (Figure 4) in one against the ignition coil ▼ on battery ignition systems housed in exchangeable housing is.