WO2009106100A1 - Ein-energiespeicher-hochstrom-zündung - Google Patents

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WO2009106100A1
WO2009106100A1 PCT/EP2008/001765 EP2008001765W WO2009106100A1 WO 2009106100 A1 WO2009106100 A1 WO 2009106100A1 EP 2008001765 W EP2008001765 W EP 2008001765W WO 2009106100 A1 WO2009106100 A1 WO 2009106100A1
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WO
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circuit
ignition
current
iehsz
gas discharge
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Application number
PCT/EP2008/001765
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Reimann
Original Assignee
Michael Reimann
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/06—Other installations having capacitive energy storage
    • F02P3/08—Layout of circuits

Definitions

  • the invention falls within the field of electrical circuit arrangements for igniting a combustible gas-fuel mixture in the combustion chamber of a spark-ignited internal combustion engine and, as such, represents a novel device, which is superior to the devices of the prior art, in particular with respect to the electrical, combustion and economical Viewpoints offers significant benefits.
  • HKZ high-voltage capacitor ignition
  • TSZ transistor coil ignition
  • MZ magnetic ignition
  • 2EHSZ two-energy storage high-current ignition
  • the starting point for the new device are the HKZ, TSZ and MZ, which each have an energy storage for the ignition energy to be delivered.
  • An HKZ, TSZ and MZ basically consists of an ignition circuit Z (primary circuit) with the primary side of an ignition transformer TRI, TR3, TR4, TR6 and a high-voltage circuit (secondary circuit) H with the secondary side of the ignition transformer TRI, TR3, TR4, TR6.
  • the circuit variants of the HKZ, TSZ and MZ can be designed in both positive and negative polarity of the ignition voltage.
  • the variants of the HKZ with positive ignition voltage are explained.
  • the negative polarity is preferred. This results in lower breakdown voltages when the hot center electrode of the spark plug ZK is hot.
  • the mass can also represent any reference voltage.
  • ignition circuit Z of the HKZ there are two options with respect to the arrangement of the capacitor Cl and the switching element THYl. This results in the two types of ignition circuits shown in FIGS. 1 and 4: ignition circuit of type 1 in FIG. 1 and ignition circuit of type 2 in FIG. 4.
  • the ignition circuit Z is designed such that a diode D2 is reverse-connected between the connection node L of the charger and the node a, that a thyristor / triac THY1 is connected in the reverse direction between the node a and ground, that between the node a and the node tl of the primary side of the ignition transformer TRI a capacitor Cl connected and the node t2 of the primary side of the ignition transformer TRI is connected to ground.
  • the ignition circuit Z is designed such that between the connection node L of the charger and the node a, a diode D2 is switched in the forward direction, that between the node a and ground, a capacitor Cl is connected, that between the node a and the node tl of the primary side of the ignition transformer TRI a thyristor / triac THYl is switched in the forward direction and the node t2 of the primary side of the ignition transformer TRI is connected to ground.
  • the high-voltage circuit H is designed in such a way that the node t3 of the secondary side of the ignition transformer TRI is connected directly to the node d of the gas discharge path GS, i. is connected to the not lying to ground electrode of the spark plug.
  • the capacitor Cl is first charged via the diode D2.
  • the capacitor C1 is discharged under control of input el through the switching element THY 1 (e.g., consisting of a thyristor or triac) and the primary side of the ignition transformer TRI.
  • the high voltage generated by the secondary side of the ignition transformer TRI is conducted to the electrode VS1 of the gas discharge gap GS of a spark plug ZK. Against mass, the ionization of the gas discharge gap GS of the spark plug ZK takes place.
  • ignition circuit Z of the TSZ there are three possibilities with respect to the arrangement of the primary side of the ignition transformer TR3 and the switching elements T2 and T3. This results in the three types of ignition circuits shown in FIGS. 18, 21 and 24: ignition circuit type 3 in FIG. 18, ignition circuit type 4 in FIG. 21 and ignition circuit type 5 in FIG. 24.
  • the ignition circuit Z is designed such that the primary side of the ignition transformer TR3, node tl to the operating voltage + 12V, node t2 of TR3 to the collector of the switching element T2 and the emitter of T2 is connected to ground.
  • the ignition circuit Z is designed such that the emitter of the switching element T3 is connected to the operating voltage + 12V, the collector of T3 to the primary side of the ignition transformer TR3, node tl and node t2 of TR3 to ground.
  • the high-voltage circuit H is designed in such a way that the node t3 of the secondary side of the ignition transformer TR3 is connected in the reverse direction to the node d of the gas discharge gap GS via a diode D3.
  • the ignition circuit Z is designed such that the emitter of the switching element T3 to + 12V, the collector of T3 to the primary side of the ignition transformer TR3 node tl, the collector of T2 at node t2 of TR3 and the emitter of T2 Ground is connected.
  • the high-voltage circuit H is configured such that the node t3 of the secondary side of the ignition transformer TR3 is connected via a diode D3 in the reverse direction to the node d of the gas discharge gap GS and the node t4 of TR3 directly to the node d of the gas discharge gap GS ".
  • the switching elements T2 and T3 consist e.g. of transistors, where T2 is an NPN and T3 is a PNP transistor. In older ignition systems mechanical switches are used. Newer ignition systems use IGBT circuits.
  • the current increases through the primary side of the ignition transformer TR3.
  • the switching elements T2 and T3 After switching through the switching elements T2 and T3 with the opposite drive signals e5 and e6, the current increases through the primary side of the ignition transformer TR3.
  • the switching elements T2 and T3 After reaching a maximum switching elements T2 and T3 switch off with a defined pulse shape and it is on the secondary side of the Zündübertragers TR3 generates a high voltage.
  • the high voltage generated by the secondary side of the ignition transformer TR3 is conducted to the electrodes VS1 and VS2 of the gas discharge gap GS and GS "of the spark plugs ZK., And the ionization of the gas discharge gaps GS and GS" of the spark plugs ZK takes place against the ground.
  • Diode D3 has the function of suppressing a spark when the closing voltage is generated at the time when T2 and T3 switch through.
  • the ignition circuit Z is designed such that that the primary side of the ignition transformer TR4, node tl is connected to the contact e2 of the breaker switch Sl. TR4 node t2 and contact el of Sl are grounded. Parallel to the breaker switch Sl the capacitor C4 is connected.
  • the ignition circuit Z is designed such that node tl of the ignition transformer TR6 is connected to contact e2 of the breaker switch S2 and to node e4 of the generator coil TR5.
  • the node t2 of the ignition transformer TR6, contact el of the breaker switch S2 and node e3 of the generator coil TR5 are connected to ground.
  • the capacitor C5 is connected.
  • the breaker switches Sl and S2 can also be made of an electronic switching element e.g. Transistor exist.
  • the high-voltage circuit H is designed such that the node t3 of the secondary side of the ignition transformer TR4 and TR6 is connected directly to the node d of the gas discharge gap GS.
  • node t4 of the secondary side of the ignition transformer TR4 and TR6 there are 2 possibilities: first, the one to ground and second, node t4 is connected to node tl of the ignition Z of TR4 o- TR6.
  • the breaker switch Sl or S2 is initially closed. Due to the rotation of the pole wheel with its permanent magnets induces the alternating magnetic field in the circuit variant by type. 6 in the primary winding of ignition transformer TR4 and in the circuit variant according to type 7 in the generator coil TR5 a current. At the time of the highest current of the ignition, the breaker switch Sl or S2 is opened by means of cams. As a result, a high voltage is generated on the secondary side of the ignition transformer TR4 and TR6. The high voltage generated by the secondary side of the ignition transformer TR4 and TR6 is conducted to the electrodes VS1 of the gas discharge gap GS of the spark plug ZK. against mass, the ionization of the gas discharge gap GS of the spark plugs ZK takes place.
  • Capacitor C4 or C5 has the function of suppressing a high voltage between the contacts of the breaker switch Sl or S2 during opening.
  • Ignition transformer TRI, TR3, TR4 and TR6 consist of a primary winding with few turns and one secondary-side high-voltage winding with many turns. The turns ratio are usually about 1: 100.
  • the flowing current generates in the high-impedance secondary winding of the Zündübertragers TRI, TR3, TR4, TR6 strong heat losses, so that the efficiency of the HKZ, TSZ and MZ is very low. So only a very small part of the energy stored in the condenser Cl, on the primary side of the ignition transformer TR3, TR4 and TR6 or the generator coil TR5 is converted into heat in the gas discharge gap GS of the spark plug ZK.
  • the invention has for its object to provide a high-current ignition circuit, which, while saving a second energy storage with respect to the combustion and economic aspects of the same advantages over the usual lent HKZ, TSZ and MZ shows as the 2EHSZ.
  • the high-current ignition circuit has for all three types of ignitions (HKZ, TSZ, MZ) a primary circuit (base circuit) with energy storage and at least one electronic switching element, a secondary circuit (high voltage circuit) with a one-sided to ground spark plug, wherein the primary circuit and the secondary circuit are coupled via an ignition transformer and wherein after activation of the electronic switching element at the gas discharge gap between the electrodes of the spark plug above the ignition transformer, a high voltage is generated until the gas discharge gap breaks through.
  • the energy store is designed as a capacitor, coil (here the coil is part of the ignition transformer) or as a generator coil.
  • a high-current diode-containing high-current branch is arranged between primary and secondary circuit, which is connected on the one hand to the energy store and on the other hand to the non-ground electrode of the spark plug, such that after breakthrough of the gas discharge path, the residual energy or residual charge of the energy store the capacitor flows through the high-current branch with the high-voltage diode in the broken gas discharge gap as a high current. It is with high
  • Current denotes that which occurs in the arc discharge region and it can be, for example, greater than 0.8 or IA and up to more than 100 A. According to the invention can thus flow through the high circuit and the non-ground electrode of the spark plug not consumed by the initial energy energy of the energy storage of the primary side as a high current in the broken through the initial ignition of the secondary gas discharge path with the same flow direction as that already by the initial ignition caused current in the erupted gas discharge gap.
  • the energy content of an energy store namely a capacitor, a primary winding of an ignition transformer or a generator coil with high efficiency
  • an energy store namely a capacitor, a primary winding of an ignition transformer or a generator coil with high efficiency
  • transmission path of a spark plug by the energy transfer of the Zündübertragers after the breakthrough of the gas discharge gap GS or GS "with a low-impedance high-current branch S or S" in which a high-voltage diode Dl or D5 is looped, is bridged.
  • the high-voltage diode Dl or D5 it is also possible to use one or more components which serve the same purpose, for example an inductance or switching elements.
  • IEHSHZZ High Current High Voltage Capacitor Ignition IEHSTSZ Single Energy Storage High Current Transistor Coil Ignition and IEHSMZ Single Energy Storage High Current Magnetic Ignition.
  • Significant advantages are achieved in terms of component complexity, simple construction, thereby simplified manufacturing process and easier retrofitting.
  • a significant advantage is that in the low load range, a high proportion of the available ignition energy can be used with high efficiency.
  • the ignition system provides for adverse ignition conditions, such as with strong mixture dilution, high residual gas content or lean concepts, and high charge flows for reliable, time-precise knock-free combustion initiation.
  • a passively or actively implemented pulse shaping filter can be arranged in the high-current branches of the different types of ignition, which serves for impedance matching and / or polarity adaptation.
  • the filter may be formed only as a transformer, but it can also be provided at least one resistor, an inductor, additional controls or the like.
  • the Hochstromzündsctreu be designed as Zweifunkenzündstrom, wherein in the high-current branch, a transformer is connected, the secondary side is carried out groundless and the available additional connection as another high-current branch via another high-voltage diode to the non-ground electrode of the gas discharge path or the spark plug is guided.
  • FIGS. 1 to 6 circuit embodiments of a Condenser ignition according to the prior art
  • FIGS. 7 to 15 circuit-specific embodiments of the inventive capacitor ignition
  • 16 is a schematic electrical circuit arrangement of a drive device of the gas discharge lines with additional
  • FIG. 17 shows a detailed embodiment of the drive device according to FIG. 16, FIG.
  • FIGS. 25 to 28 circuit designs of a magneto ignition according to the prior art
  • FIGS. 29 to 35 circuit configurations of the inventive transistor coil ignition
  • FIGS. 36 to 39 switch embodiments of the magneto ignition according to the invention.
  • FIG. 40 shows a circuit-specific embodiment of another embodiment of a Transistor coil ignition
  • FIG. 41 is a circuit configuration of another embodiment of a two-spark ignition system.
  • Ignition IEHSMZ can according to the circuit variants Fign. 7 - 15 and Figs. 29-41. Show it:
  • FIGS. 7 - 15 and Figs. 29-41 show the variants of the circuit configuration of the control device of the gas discharge path with high-current branch S.
  • the high-voltage circuit H is connected to the secondary side of the ignition transformer TRI, TR3, TR4 and TR6 node t3 to the gas discharge path GS node d.
  • Igniter transformer TRI and TR3 node t3 and the gas discharge gap GS, node d a discharge protection diode D3 are looped in the forward direction.
  • the node cl is connected via the high-current branch S with the high-voltage (HV) diode Dl connected to the gas discharge gap GS node d in the forward direction.
  • HV high-voltage
  • the node a is connected via the high-current branch S with the HV diode Dl looped in to the gas discharge gap GS node d in the forward direction.
  • the node a is connected via the high-current branch S or S "with the HV diode D 1 or D 5 looped in with the gas discharge gap GS or GS" node d or d ". connected in the forward direction.
  • the node c 1 is connected via the high-current branch S with the HV diode D 1 looped in to the gas discharge gap GS node d in the reverse direction.
  • the variant of FIG. 35 represents a two-spark ignition transformer TR3.
  • a four-spark ignition transformer has a second ignition circuit with a second primary winding, which has a reverse winding sense.
  • FIG. 41 Another variant of a two-spark ignition system is shown in FIG. 41.
  • the HV diode Dl bridges as bypass the secondary side of the ignition transformer TRI, TR3, TR4 and TR6.
  • the novelty of the single-energy high-current ignition IEHSZ is that the energy content of the capacitor Cl, the primary side of the ignition transformer TRI, TR3 and TR4 and the generator coil TR5 is used simultaneously for the high voltage and high current generation.
  • Capacitor Cl discharges via the primary winding of the ignition transformer TRI after activation of the input el of the thyristor THYl until the breakthrough of the gas discharge gap GS takes place, then the capacitor discharges Residual charge from the capacitor Cl low impedance from node a or cl via the HV diode Dl (between node b3 and node b4) and the other pulse-determining components (eg, Rl, Ll or Tl with input e2, see Fig. 17) between node bl and node b2 (filter Fl) via the gas discharge gap GS.
  • a discharge protection diode D3 must be looped into the high-voltage circuit H via the secondary side of the ignition transformer TRI in variant FIGS. 13 and 14 in order to protect it from discharging the capacitor C1.
  • IEHSTSZ in Figs. 29-35, 40, 41 and IEHSMZ in FIGS. 36 and 39 is after interruption of the current in the primary winding of the ignition transformer TR3 and TR4 and the generator coil TR5 by switching off the switching elements T2 and T3 by means of opposite control of the inputs e5 or e6 or switch Sl or S2 at the gas discharge gap GS or GS "produces a high voltage After the breakthrough of the gas discharge gap GS or GS", discharges the
  • Residual energy from the primary-side winding of the Zündübertragers TR3 and TR4 and the generator coil TR5 low impedance from node a or cl via the HV diode Dl or D5 (between node b3 or b3 "and node b4 or b4") and the other pulse-determining Components (eg resistor Rl, inductance Ll or switching element Tl with input e2, see Fig.
  • a discharge protection diode D3 are looped into the high-voltage circuit H.
  • the discharge protection diode D3 also serves to protect against reversed poled closing voltage during the switching of the Switching elements T2 and T3 or switch Sl or S2 in the Fign. 18 - 39.
  • the current profile of the high-current branch S or S " is now via the discharge of the capacitor Cl and the primary winding of the ignition transformer TR3 and TR4 and the generator coil TR5 as part of a resonant circuit or controlled by the input e2 of a switching element Tl (see Fig. 17) a gas discharge gap GS or GS "with at least two electrodes in a combustion chamber, for example a spark-ignited internal combustion engine determined.
  • the resonant circuit can be adjusted so that it works in the oscillatory, aperiodic border or Kriechfall. to
  • Pulse shaping can also be the values of the course-determining components capacitor Cl, resistor Rl and inductance Ll (see Fig. 17) vary by suitable cascading.
  • FIG. 40 is derived from FIG. 30. Compared with FIG. 30, in FIG. 40 the polarities of the high-voltage diode D1 and the discharge protection diode D3 and the winding sense of the ignition transformer TR3 are exchanged so that a spark with a negative polarity in the gas discharge gap is established.
  • the circuit according to FIG. 41 represents a quiescent ignition voltage distribution as a two-spark ignition system (also referred to as a double spark ignition system).
  • a two-spark ignition system also referred to as a double spark ignition system.
  • the connection t4 of the secondary side of the ignition transformer TR3 to the node d 1 of the gas discharge gap GS 'out in FIG. 41 the connection of the secondary side of transformer TR2 in FIG. 41 from node b2 to ground via a high-voltage diode D5 to the node d 1 of the gas discharge gap GS 1 is guided to ground.
  • the current distribution to the negative and positive high-current branch S / S 1 is accomplished with transformer TR 2 .
  • the spark plugs with the electrodes VS1 and VS2 simultaneously generate a spark.
  • the two-spark ignition system is shown here as transistor coil ignition TSZ, but is also possible as high-voltage capacitor ignition HKZ or magnetic ignition MZ.
  • auxiliary circuit HK For fast reaching of the operating point of the characteristic curve of the gas discharge gap GS or GS "in the IEHSTSZ and IEHSMZ it may be necessary to provide a low-resistance and -inductive auxiliary circuit HK between node b2 or b2" and ground or operating voltage as part of the pulse shaping filter F1.
  • the additional primary winding required for transformers TR3 and TR4 or additional storage inductor discharges before its main discharge via its own low-impedance resistor, inductance and / or control element.
  • the auxiliary circuit HK can also have its own ignition circuit with its own control.
  • the auxiliary circuit HK can also have its own gas discharge line GS or GS "node d or d" leading HV diode. This can reduce the necessary ignition energy via the high-voltage circuit H, since the starting current via the high-current branch S is lower.
  • the branch between b1 and b2 may also include an energy buffer which consists, for example, of a capacitor connected to ground or operating voltage. This capacitor absorbs the energy from the capacitor C1 or the primary side of the ignition transformer TR3 and TR4 or the generator coil TR5 and later releases the energy to the gas discharge gap GS or GS "by switching it on again. or impedance matching.
  • an energy buffer which consists, for example, of a capacitor connected to ground or operating voltage. This capacitor absorbs the energy from the capacitor C1 or the primary side of the ignition transformer TR3 and TR4 or the generator coil TR5 and later releases the energy to the gas discharge gap GS or GS "by switching it on again. or impedance matching.
  • a pulse shaping filter F4 (see FIG. 16) can be looped in in the form of a storage choke in IEHSTSZ and IEHSMZ. If the high-current path S or S "is connected to tl or t2, the energy from this storage choke can be conducted as high current via the gas discharge gap GS or GS".
  • the gas discharge (arc) generates a defined plasma energy distribution in the gas discharge gap GS or GS "which leads to the safe flame kernel formation of the combustible gas-fuel mixture.
  • This process could also consider this process as an acoustic wave process whose phases include the excitation phase, propagation in the near field and propagation in the far field.
  • the pulse length is between 1 and 100 ⁇ s
  • the ignition system is characterized by the use of only one capacitor Cl, which can be used simultaneously for the ignition voltage and high current generation.
  • capacitor C1 discharges from node a via the primary winding of the ignition transformer TRI as a capacitive ignition system HKZ after activation of the switching element THY1 until the breakdown of the gas discharge gap GS takes place and the latter becomes low-resistance.
  • capacitor C1 discharges from node a via an HV diode D1 (between nodes b3 and b4), which blocks the energy transfer. transmission of the ignition transformer TRI bridged, directly via the gas discharge gap GS.
  • the high-current branch S is designed to have a very low resistance, so that a sufficiently strong surge current can flow with the residual charge.
  • the HV diode Dl acts as a low-impedance bypass in parallel with the secondary side of the ignition transformer TRI.
  • High-voltage circuit H and high-current branch S are combined via a coupling element ES whose components consist essentially of the HV diode Dl, which is looped in the high-current branch S. It ensures that the high voltage conducted to the electrodes by the high-voltage circuit H is not short-circuited by the high-current branch S connected in parallel.
  • the coupling element ES is in the vicinity of the gas discharge gap GS of the spark plug ZK.
  • This arrangement can also be used for retrofitting conventional HKZ systems in the form of a bypass. This is especially true for small engines where little ignition energy is available.
  • the pulse shaping module IF of an HKZ ignition system contains a capacitor C 1, which is connected via a generator coil L, which is e.g. is on the alternator, is charged for an ignition via a diode D2 with the necessary medium voltage.
  • a capacitor can be connected in series to capacitor Cl in retrofits of conventional HKZ ignition systems.
  • the discharge characteristics determining passive components are as Pulse shaping filter Fl the inductance Ll, the resistor Rl and / or the active switching element Tl inserted with control input e2.
  • a transformer TR2 is looped in for impedance or polarity adaptation.
  • the time course of the surge current can be determined and the protection against premature discharge of the capacitor Cl via the primary side of the transformer TR2 can be achieved.
  • auxiliary circuit HK In order to rapidly reach the operating point of the characteristic line of the gas discharge gap GS, it may be necessary to provide a low-resistance and -inductive auxiliary circuit HK as a component of the pulse shaping filter F1 between nodes b2 or b2 "and ground Main discharge via its own low-impedance resistor R2, inductance L4 and / or own control element If the auxiliary circuit HK has its own gas discharge line GS node d leading HV diode capacitor C2 must be charged separately.This can reduce the necessary ignition energy through the high voltage circuit H. because the starting current via the high-current branch S may be lower.
  • a low-resistance auxiliary by-pass HB into the pulse shaping filter F1 consisting of the series circuit of capacitor C6, resistor R5, inductance L5 and / or its own control element in parallel with the components that determine the discharge path.
  • the high-current branch S is coupled to the input of the suppressing spark plug connector ES via an unshielded or shielded line.
  • the HV diode Dl ensures the decoupling of the high-voltage circuit H from the high-current branch S and is sealed in the spark plug ES close to the gas discharge gap GS of the spark plug ZK with the noise filters (F2, F3) and (F5, F6).
  • the output of the high-voltage circuit H from the ignition transformer TRI node t3 can also be fed without a coaxial line to the input of the spark plug connector ES.
  • the advantages are a delay-free charging with low energy consumption by a parasitic low-capacity supply line of the ignition voltage.
  • Other advantages include the suppression effect of the HV diode Dl in the spark plug ES, the common casting all high voltage leading
  • Components such as HV diode Dl, discharge protection diode D3 with varistor R4 and the suppression components capacitor C3, inductors L2, L3, resistor R3.
  • a discharge protection diode D3 is looped. This prevents the discharge of the capacitor Cl via the secondary-side winding of the ignition transformer TRI. If the breakdown does not occur due to a fault, the voltage at the output of the ignition transformer TRI oscillates in the reverse polarity.
  • a varistor R4 Surpressor diode, gas-filled surge arresters or other high-voltage-limiting components must be connected in parallel.
  • FIGS. 16 and 17 can also be used correspondingly for the other types of ignition TSZ and MZ.
  • Noise filter F3 consists of a choke L2 or a ferrite ring of e.g. is threaded over the center contact of the spark plug ZK.
  • a capacitor C3 can additionally be integrated to form a low-pass filter. This could be mounted as a self-adhesive area capacitor C3 on the engine block or contacted with ground at low spark plug shaft.
  • the suppression components are geometrically as close as possible to the gas discharge gap GS. They may also have a pulse course determining effect in the high current branch S.
  • the coupling element ES is fastened with rubber seals or mechanically screwed.
  • All components of the coupling element ES and the ignition transformer TRI can be accommodated in a box electrically connected (shielded) to the engine block or cylinder head (ceiling 1) above or inside the spark plug shaft. This serves to reduce emissions.
  • a shield plate or an EMC coating (spray), which is suitably attached to the outside, can additionally enhance the interference suppression effect.
  • All components and circuit components can be geometrically positioned in the vicinity of or locally remote from the gas discharge gap GS or housed in housings.
  • appropriate shielding measures are to take or provide a coaxial feed line.
  • This has a high parasitic capacitance, which causes an ignition delay by the necessary charging in the high-voltage circuit H. This is associated with the disadvantage that the charge energy in the high-voltage circuit H must be applied.
  • the components ignition Z and high circuit S can also be integrated into a common motor control system today.
  • This circuit arrangement is especially applicable to high-current discharge, which is fast and thus low-ohmic, otherwise the charge of the capacitor C1 will drain too quickly via the primary side of the ignition transformer TRI and thus less or no charge will be available for the generation of the high current via the high-current branch S.
  • a shutdown o- the limitation of the primary current via the ignition transformer TRI by means of a switching element after the breakthrough of the gas discharge gap GS with the pulse shaping filter F4 between node cl and tl done.
  • a resistor, inductance, capacitor C7 and / or switching element in the branch between node cl and tl can be looped.
  • the discharge can be switched off via the primary winding of the Zündübertragers TRI in capacitive ignition systems immediately after the breakthrough of the gas discharge gap GS with a switching element, since no long-lasting burning voltage is needed.
  • the charging voltage at the capacitor Cl or the discharge course in Hochstromzweig S with control Tl be varied or the discharge can be completely switched off.
  • the energy of the partially discharged capacitor C1 can be used for a new discharge.
  • the electrode wear is reduced by spark erosion. This is given in an unloading of the high-current branch S in aperiodic limit case or Kriechfall.
  • the circuit arrangement of the IEHSHKZ leads to savings on the part of the component cost in the capacitor Cl and the charging circuit L.
  • the lowest possible energy in the ignition circuit Z is consumed depending on the operating state of the engine, so that always the maximum energy in the high-current branch S is available.
  • a voltmeter V can be connected to ground, which serves for evaluation of the voltage U during the discharge of the capacitor Cl.
  • an ammeter A is preferably looped in the high-current branch S.
  • the ammeter A can be represented by the LED of the optocoupler ICl.
  • the signal U or I is evaluated by the analysis circuit T and used with output e3 for charging and discharging.
  • the signal U or I is evaluated by the analysis circuit M and used with output e4 for false discharge detection or operating point detection.
  • the charging process of the capacitor C1 can be carried out after the last discharge e.g. be delayed by a timer consisting of a monoflop switching element or process controlled by the spark duration. This also ensures that the thyristor THY1 is extinguished.
  • the charging delay with a timer serves to prevent the charging of capacitor Cl during the ignition process.
  • the break-through time of the gas discharge gap GS is first determined with the analysis circuit T.
  • Mis-discharge detection serves to protect the motor in the event of incorrect discharges and ignition.
  • a luminous body LED is looped into the high-current branch S for optical control of incorrect discharges in the forward direction.
  • a resistor can be connected in parallel, which can also consist of a voltage-limiting component, for example a Z diode D4.
  • a resistor can be connected in series with the luminous element LED. This may also be a current-limiting component or circuit, for example a constant current source.
  • Diode D3 protects against false evaluations during the development of the closing voltage. With the analysis circuit M, the motor protection is automated in case of false discharges with signal e4.
  • the detection or control of the high-current discharge via high-current branch S is carried out in the analysis circuit M either by current measurement with current meter A or voltage measurement with voltmeter V.
  • a logic circuit for detecting or monitoring discharge failures of the capacitor Cl caused, for example, or by interruption, short circuit or component damage, can be provided in the analysis circuit M.
  • engine damage can be prevented by overheating by mixture or Zündzeittician influencing or switching off the ignition system, in the event that the high-current pulse on the high circuit S fails.
  • a switching output e4 is provided at the analysis circuit M for switching off the engine or / and a signal output e4 for influencing the mixture or ignition timing.
  • the ion current Iion, Iion can be measured with the connected current meter A.
  • the signals Iion, Iion can also be evaluated by the analysis circuit M.
  • the recognition and evaluation of the operating values may e.g. Mixture ratio, knock, combustion chamber internal pressure, clock detection, etc. are carried out and the change of operating conditions with the engine control, for. Mixture and Zündzeitingnaen be performed.
  • This ignition system can also be used in other heat engines or heating systems.

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Abstract

Es wird eine Ein-Energiespeicher-Hochstrom-Zündung zum Zünden eines Gas-Kraftstoff-Gemisches vorgeschlagen, welche den Energieinhalt eines Kondensators (C1), einer Primärwicklung eines Zündübertragers oder einer Generatorspule der Zündkreise (Z) einer Hochspannungs - Kondensator -, Transistor- Spulen- oder Magnet-Zündung mit hohem Wirkungsgrad auf die Gasentladungsstrecke (GS) einer Zündkerze überträgt, indem die Energieübertragung des Zündübertragers (TR1) nach dem Durchbruch der Gasentladungsstrecke (G5) mit einem niederohmigen Hochstromzweig (S) mit eingeschleifter Hochspannungsdiode (Dl) überbrückt wird. Dabei wird der Energieinhalt des Kondensators (C1), einer Primärwicklung eines Zündübertragers, einer Generatorspule oder einer Speicherdrossel gleichzeitig für die Hochspannungs- und Hochstromerzeugung genutzt.

Description

Ein-Energiespeicher-Hochstrom- Zündung
Die Erfindung fällt in das Gebiet der elektrischen Schaltungsanordnungen zur Zündung eines brennbaren Gas-Kraftstoff -Gemisches im Brennraum einer fremdgezündeten Verbrennungskraftmaschine und stellt als solche eine neuartige Vorrichtung dar, welche gegenüber den Vorrichtungen des Standes der Technik insbesondere bezüglich der elektrischen, verbrennungstech- nischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkte deutliche Vorteile bietet.
Der Stand der Technik für die Zündung eines brennbaren Gas-Kraftstoff -Gemisches im Brennraum einer fremdgezündeten Verbrennungskraftmaschine ist derzeit die Hochspannungs -Kondensator- Zündung (HKZ) und die Transistor- Spulen- Zündung (TSZ) (siehe auch Seite 517 bis 537, Kraftfahrttechnisches Taschenbuch, 24. Auflage 2002, Herausgeber Robert Bosch GmbH in Stutt- gart) sowie die Magnet-Zündung (MZ) , weiterhin die in dem US-Patent No. 5,027,764 vom 26.04.1990 (vgl. auch Anmeldung DE 3837901 Al vom 4.11.1988) als Weiterentwicklung der HKZ, TSZ und MZ angegebenen Zwei- Energiespeicher-Hochstrom- Zündung (2EHSZ) . Die 2EHSZ zeigt bezüglich der verbrennungstechnischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkte deutliche Vorteile gegenüber der HKZ, TSZ und MZ. Sie ist aber elektrisch aufwendig und benötigt insbesondere zwei Energiespeicher.
Der Ausgangspunkt für die neue Vorrichtung sind die HKZ, TSZ und MZ, welche jeweils einen Energiespeicher für die abzugebende Zündenergie haben.
Eine HKZ, TSZ und MZ besteht grundsätzlich aus einem Zündkreis Z (Primärkreis) mit der Primärseite eines Zündübertragers TRI, TR3 , TR4 , TR6 und einem Hochspannungskreis (Sekundärkreis) H mit der Sekundärseite des Zündübertragers TRI, TR3 , TR4 , TR6.
Die Schaltungsvarianten der HKZ, TSZ und MZ können sowohl in positiver als auch negativer Polarität der Zündspannung ausgelegt werden. Zur leichteren Beschreibung sind die Varianten der HKZ mit positiver Zündspannung erklärt. In der Praxis wird die negative Polarität bevorzugt. Es ergeben sich geringere Durch- bruchspannungen bei heißer Mittelelektrode der Zündkerze ZK. Die Masse kann dabei auch eine beliebige Referenzspannung darstellen.
Beim Zündkreis Z der HKZ gibt es bezüglich der Anordnung des Kondensators Cl und des Schaltelements THYl zwei Möglichkeiten. Dadurch ergeben sich die zwei in Fig. 1 und 4 dargestellten Typen von Zündkreisen: Zündkreis Typ 1 in Fig. 1 und Zündkreis Typ 2 in Fig. 4. Bei Typ 1 ist der Zündkreis Z derart ausgestaltet, dass zwischen dem Anschlussknoten L des Ladegeräts und dem Knoten a eine Diode D2 in Sperrrichtung ge- schaltet ist, dass zwischen dem Knoten a und Masse ein Thyristor/Triac THYl in Sperrrichtung geschaltet ist, dass zwischen dem Knoten a und dem Knoten tl der Primärseite des Zündübertragers TRI ein Kondensator Cl geschaltet und der Knoten t2 der Primärseite des Zündübertragers TRI an Masse geschaltet ist.
Bei Typ 2 ist der Zündkreis Z derart ausgestaltet, dass zwischen dem Anschlussknoten L des Ladegeräts und dem Knoten a eine Diode D2 in Durchlassrichtung geschaltet ist, dass zwischen dem Knoten a und Masse ein Kondensator Cl geschaltet ist, dass zwischen dem Knoten a und dem Knoten tl der Primärseite des Zündübertragers TRI ein Thyristor/Triac THYl in Durchlass- richtung geschaltet ist und der Knoten t2 der Primär- seite des Zündübertragers TRI an Masse geschaltet ist.
Der Hochspannungskreis H ist derart ausgestaltet, dass der Knoten t3 der Sekundärseite des Zündübertra- gers TRI direkt an den Knoten d der Gasentladungs- strecke GS, d.h. an die nicht an Masse liegenden E- lektrode der Zündkerze geschaltet ist.
Für die Anbindung des Knotens t4 der Sekundärseite des Zündübertragers TRI gibt es 3 Möglichkeiten: erstens diejenige an Masse, zweitens die mittelspan- nungs (MV) bezogene an den Knoten tl der Primärseite des Zündübertragers TRI und drittens die MV-bezogene an den Knoten a des Zündkreises Z .
Die zwei Ausgestaltungsmöglichkeiten des Zündkreises Z und die drei Ausgestaltungsmöglichkeiten der Anbindung des Knotens t4 der Sekundärseite des Zündübertragers TRI ergeben zusammen die 6 in Bild 1 - Bild 6 dargestellten Typen der HKZ: Typ Ia in Fig. 1, Typ Ib in Fig. 2, Typ Ic in Fig. 3, Typ 2a in Fig. 4, Typ 2b in Fig. 5 und Typ 2c in Fig. 6.
Als Vorteil in den Typen Ia, Ib, 2a, 2b in Fig. 1, 2, 4, 5 ergibt sich, dass im Ruhezustand, also geladener Kondensator Cl, eine gefährliche Spannung, die MV, nicht an die Gasentladungsstrecke GS gelangen kann.
Der Kondensator Cl wird zunächst über die Diode D2 aufgeladen. Der Kondensator Cl wird gesteuert von Eingang el über das Schaltelement THY 1 (z.B. bestehend aus einem Thyristor oder Triac) und der Primärseite des Zündübertragers TRI entladen. Die mit der Sekundärseite des Zündübertragers TRI erzeugte Hochspannung wird an die Elektrode VSl der Gasentladungs- strecke GS einer Zündkerze ZK geführt. Gegen Masse erfolgt die Ionisation der Gasentladungsstrecke GS der Zündkerze ZK.
Beim Zündkreis Z der TSZ gibt es bezüglich der Anord- nung der Primärseite des Zündübertragers TR3 und der Schaltelemente T2 und T3 drei Möglichkeiten. Dadurch ergeben sich die drei in Fig. 18, 21 und 24 dargestellten Typen von Zündkreisen: Zündkreis Typ 3 in Fig. 18, Zündkreis Typ 4 in Fig. 21 und Zündkreis Typ 5 in Fig. 24.
Bei Typ 3 ist der Zündkreis Z derart ausgestaltet, dass die Primärseite des Zündübertragers TR3 , Knoten tl an die Betriebsspannung +12V, Knoten t2 von TR3 an den Kollektor des Schaltelements T2 und der Emitter von T2 an Masse angeschlossen ist. Bei Typ 4 ist der Zündkreis Z derart ausgestaltet, dass der Emitter des Schaltelements T3 an Betriebsspannung +12V, der Kollektor von T3 an die Primärsei - te des Zündübertragers TR3 , Knoten tl und Knoten t2 von TR3 an Masse angeschlossen sind.
Der Hochspannungskreis H ist derart ausgestaltet, dass der Knoten t3 der Sekundärseite des Zündübertra- gers TR3 über eine Diode D3 in Sperrrichtung an den Knoten d der Gasentladungsstrecke GS geschaltet ist .
Für die Anbindung des Knotens t4 der Sekundärseite des Zündübertragers TR3 gibt es 3 Möglichkeiten: ers- tens, diejenige an Masse, zweitens, die an die Betriebsspannung +12V und drittens, die an die Primärseite des Zündübertragers TR3 Typ 3 Knoten t2 und bei Typ 4 Knoten tl des Zündkreises Z .
Beim Zündkreis Typ 5 ist der Zündkreis Z derart ausgestaltet, dass der Emitter des Schaltelements T3 an Betriebsspannung +12V, der Kollektor von T3 an die Primärseite des Zündübertragers TR3 Knoten tl, der Kollektor von T2 an Knoten t2 von TR3 und der Emitter von T2 an Masse angeschlossen ist.
Der Hochspannungskreis H ist derart ausgestaltet, dass der Knoten t3 der Sekundärseite des Zündübertragers TR3 über eine Diode D3 in Sperrrichtung an den Knoten d der Gasentladungsstrecke GS und der Knoten t4 von TR3 direkt an den Knoten d der Gasentladungs- strecke GS" geschaltet ist.
Die drei Ausgestaltungsmöglichkeiten des Zündkreises Z und die 4 Ausgestaltungsmöglichkeiten der Anbindung der Knoten t3 und t4 der Sekundärseite des Zündüber- tragers TR3 ergeben zusammen die sieben in Fig. 18 - Fig. 24 dargestellten Typen der TSZ: Typ 3a in Fig. 18, Typ 3b in Fig. 19, Typ 3c in Fig. 20, Typ 4a in Fig. 21, Typ 4b in Fig. 22, Typ 4c in Fig. 23 und Typ 5 in Fig. 24.
Die Schaltelemente T2 und T3 bestehen z.B. aus Transistoren, wobei T2 ein NPN- und T3 ein PNP-Transistor ist. In älteren Zündanlagen werden mechanische Schal- ter verwendet. Bei neueren Zündanlagen sind IGBT- Schaltkreise eingesetzt.
Nach Durchschalten der Schaltelemente T2 und T3 mit den gegenläufigen Ansteuersignalen e5 und e6 steigt der Strom durch die Primärseite des Zündübertragers TR3 an. Nach Erreichen eines Höchstwertes schalten Schaltelemente T2 und T3 mit einer definierten Impulsform ab und es wird auf der Sekundärseite des Zündübertragers TR3 eine Hochspannung erzeugt. Die mit der Sekundärseite des Zündübertragers TR3 erzeugte Hochspannung wird an die Elektroden VSl und VS2 der Gasentladungsstrecke GS und GS" der Zündkerzen ZK geführt. Gegen Masse erfolgt die Ionisation der Gasentladungsstrecken GS und GS" der Zündkerzen ZK. Dio- de D3 hat dabei die Funktion der Unterdrückung eines Funkens bei Entstehung der Schließspannung zu dem Zeitpunkt, wenn T2 und T3 durchschalten.
Bei der MZ gibt es die zwei in Fig. 25 - 28 darge- stellten Anordnungen von Zündkreisen Z: Zündkreis Z
Typ 6 in Fig. 25 und 26 mit im Generatoranker sitzenden Zündübertrager TR4 und Zündkreis Z Typ 7 in Fig. 27 und 28 mit im Anker sitzender Generatorspule TR5 und aussen liegenden Zündübertrager TR6.
Bei Typ 6 ist der Zündkreis Z derart ausgestaltet, dass die Primärseite des Zündübertragers TR4 , Knoten tl an den Kontakt e2 des Unterbrecherschalters Sl angeschlossen ist. TR4 Knoten t2 und Kontakt el von Sl sind auf Masse gelegt. Parallel zum Unterbrecher- Schalter Sl ist der Kondensator C4 angeschlossen.
Beim Zündkreis Typ 7 ist der Zündkreis Z derart ausgestaltet, dass Knoten tl des Zündübertragers TR6 mit Kontakt e2 des Unterbrecherschalters S2 und mit Kno- ten e4 der Generatorspule TR5 verbunden ist. Außerdem sind der Knoten t2 des Zündübertragers TR6 , Kontakt el des Unterbrecherschalters S2 und Knoten e3 der Generatorspule TR5 mit Masse verbunden. Parallel zum Unterbrecherschalter S2 ist der Kondensator C5 ange- schlössen.
Die Unterbrecherschalter Sl bzw. S2 können auch aus einem elektronischen Schaltelement z.B. Transistor bestehen.
Der Hochspannungskreis H ist derart ausgestaltet, dass der Knoten t3 der Sekundärseite der Zündübertrager TR4 und TR6 direkt an den Knoten d der Gasentladungsstrecke GS geschaltet ist.
Für die Anbindung des Knotens t4 der Sekundärseite des Zündübertragers TR4 und TR6 gibt es 2 Möglichkeiten: erstens diejenige an Masse und zweitens Knoten t4 ist an Knoten tl des Zündkreises Z von TR4 o- der TR6 angeschlossen.
Die zwei Ausgestaltungsmöglichkeiten des Zündkreises Z und die zwei Ausgestaltungsmöglichkeiten der Anbindung des Knoten t4 der Sekundärseite des Zündübertra- gers TR4 bzw. TR6 ergeben zusammen die vier Typen der MZ: Typ 6a in Fig. 25 und Typ 7a in Fig. 27 mit der Anbindung des Knotens t4 der Sekundärseite des Zündübertragers TR4 bzw. TR6 an Knoten tl der Primärseite von TR4 bzw. TR6
Typ 6b in Fig. 26 und Typ 7b in Fig. 28 mit der Anbindung des Knotens t4 der Sekundärseite des Zündübertragers TR4 bzw. TR6 an Masse.
Der Unterbrecherschalter Sl bzw. S2 ist zunächst geschlossen. Durch die Rotation des Polrades mit dessen Dauermagnete induziert das wechselnde Magnetfeld in der Schaltungsvariante nach Typ. 6 in der Primärwick- lung von Zündübertrager TR4 und in der Schaltungsvariante nach Typ 7 in der Generatorspule TR5 einen Strom. Zum Zeitpunkt des höchsten Stroms der Zündzeitpunkt wird der Unterbrecherschalter Sl bzw. S2 mittels Nocken geöffnet. Dadurch wird auf der Sekun- därseite des Zündübertragers TR4 und TR6 eine Hochspannung erzeugt. Die mit der Sekundärseite des Zündübertragers TR4 und TR6 erzeugte Hochspannung wird an die Elektroden VSl der Gasentladungsstrecke GS der Zündkerze ZK geführt . Gegen Masse erfolgt die Ionisa- tion der Gasentladungsstrecke GS der Zündkerzen ZK.
Kondensator C4 bzw. C5 hat die Funktion der Unterdrückung einer Hochspannung zwischen den Kontakten des Unterbrecherschalters Sl bzw. S2 während des Öffnens.
Bei der TSZ und der Magnet -Zündung ist im Ruhezustand keine gefährliche Spannung an der Gasentladungsstrecke GS vorhanden.
Zündübertrager TRI, TR3 , TR4 und TR6 bestehen aus einer Primärwicklung mit wenigen Windungen und einer sekundärseitigen Hochspannungswicklung mit vielen Windungen. Das Windungsübersetzungsverhältnis liegen üblicherweise bei ca. 1:100.
Der fließende Strom erzeugt in der hochohmigen Sekundärwicklung des Zündübertragers TRI, TR3 , TR4 , TR6 starke Wärmeverluste, so dass der Wirkungsgrad der HKZ, TSZ und MZ sehr niedrig ist. Also nur ein sehr kleiner Teil der im Kondensator Cl, auf der Primär- seite des Zündübertragers TR3 , TR4 und TR6 oder der Generatorspule TR5 gespeicherten Energie wird in der Gasentladungsstrecke GS der Zündkerze ZK in Wärme umgesetzt .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochstrom-Zündschaltung anzugeben, welche unter Einsparung eines zweiten Energiespeichers bezüglich der verbrennungstechnischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkte die gleichen Vorteile gegenüber der üb- liehen HKZ, TSZ und MZ zeigt wie die 2EHSZ.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Die erfindungsgemäße Hochstrom- Zündschaltung weist für alle drei Arten der Zündungen (HKZ, TSZ, MZ) einen Primärkreis (Grundkreis) mit Energiespeicher und mindestens einem elektronischen Schaltelement, einen Sekundärkreis (Hochspannungskreis) mit einer einsei- tig an Masse liegenden Zündkerze, wobei der Primärkreis und der Sekundärkreis über einen Zündübertrager gekoppelt sind und wobei nach Ansteuerung des elektronischen Schaltelements an der Gasentladungsstrecke zwischen den Elektroden der Zündkerze über dem Zündü- bertrager eine Hochspannung bis zum Durchbruch der Gasentladungsstrecke erzeugt wird. Je nach Zündungsart ist der Energiespeicher als Kondensator, Spule (hier ist die Spule Teil des Zündübertragers) oder als Generatorspule ausgebildet.
Erfindungsgemäß ist ein eine Hochspannungsdiode enthaltender Hochstromzweig zwischen Primär- und Sekundärkreis angeordnet, der einerseits mit dem Energiespeicher und andererseits mit der nicht an Masse lie- genden Elektrode der Zündkerze verbunden ist, derart, dass nach Durchbruch der Gasentladungsstrecke die Restenergie bzw. Restladung des Energiespeichers aus dem Kondensator über den Hochstromzweig mit der Hochspannungsdiode in die durchgebrochene Gasentladungs- strecke als hoher Strom fließt. Dabei ist mit hohem
Strom derjenige bezeichnet, der im Bogenentladungsbe- reich auftritt und er kann beispielsweise größer als 0,8 oder IA und bis über 100 A betragen. Erfindungsgemäß kann somit über den Hochstromkreis und die nicht an Masse liegende Elektrode der Zündkerze die durch die Initialzündung nicht verbrauchte Energie des Energiespeichers der Primärseite als hoher Strom in die durch die Initialzündung des Sekundärkreises durchgebrochene Gasentladungsstrecke fließen und zwar mit dergleichen Flussrichtung wie der bereits durch die Initialzündung verursachte Strom in der durchgebrochenen Gasentladungsstrecke.
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnah- men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich.
Gemäß der Erfindung wird der Energieinhalt eines E- nergiespeichers, nämlich eines Kondensators, einer Primärwicklung eines Zündübertragers oder einer Generatorspule mit hohem Wirkungsgrad auf die Gasentla- dungsstrecke einer Zündkerze übertragen, indem die Energieübertragung des Zündübertragers nach dem Durchbruch der Gasentladungsstrecke GS bzw. GS" mit einem niederohmigen Hochstromzweig S bzw. S", in wel- chen eine Hochspannungsdiode Dl bzw. D5 eingeschleift ist, überbrückt wird. Statt der Hochspannungsdiode Dl bzw. D5 können auch ein oder mehrere Bauelemente verwendet werden, die dem gleichen Zweck dienen, zum Beispiel eine Induktivität oder Schaltelemente.
Ähnliche oder gleiche Wirkungen bezüglich Zündung und Verbrennung wie in dem am Anfang beschriebenen Patent mit zwei Energiespeichern hat die hier neu vorgestellte Ein-Energiespeicher-Hochstrom-Zündung IEHSZ, die es in den Ausführungen Ein-Energiespeicher-
Hochstrom-Hochspannungs-Kondensator- Zündung IEHSHKZ, Ein-Energiespeicher-Hochstrom-Transistor-Spulen- Zündung IEHSTSZ und Ein-Energiespeicher-Hochstrom- Magnet- Zündung IEHSMZ gibt. Es werden wesentliche Vorteile erzielt was Bauteileaufwand, einfacher Aufbau, dadurch vereinfachter Herstellungsprozess und die leichtere Nachrüstbarkeit betrifft. Ein wesentlicher Vorteil ist, dass im niedrigen Lastbereich ein hoher Anteil der zur Verfügung stehenden Zündenergie mit hohem Wirkungsgrad genutzt werden kann.
Die Zündanlage sorgt unter widrigen Entflammungsbedingungen, wie beispielsweise dies bei starker Gemischverdünnung, bei hohem Restgasanteil bzw. Mager- konzepten der Fall ist, und hohen Ladungsströmungen für eine sichere zeitpräzise klopffreie Verbrennungs- einleitung.
Dies führt in bestimmten Betriebszuständen zu einem vergrößerten Betriebsfenster und zu einem höheren
Wirkungsgrad, welcher sich in höherer Leistung, bes- serem Kraftstoffverbrauch und besseren Abgaswerten äußert .
Diese Vorteile ergeben sich vor allem bei 2 -Takt-, Mager- und Abgasrückführungs-Konzepten, Gas-, Direk- teinspritz-, Hochleistungsmotoren und dieselbetriebenen Kleinaggregaten (Glühkerzenersatz) .
Vorteilhafterweise kann in den Hochstromzweigen der verschiedenen Zündungsarten ein passiv oder aktiv ausgeführtes Impulsformungsfilter angeordnet sein, das zur Impedanzanpassung und/oder zur Polaritätsanpassung dient. Dabei kann das Filter nur als Übertrager ausgebildet sein, es können aber auch mindestens ein Widerstand, eine Induktivität, zusätzliche Steuerelemente oder dergleichen vorgesehen sein.
Vorteilhafterweise kann die Hochstromzündschaltung als Zweifunkenzündanlage ausgeführt sein, wobei in den Hochstromzweig ein Übertrager geschaltet ist, dessen Sekundärseite massefrei ausgeführt ist und der zur Verfügung stehende zusätzliche Anschluss als weiterer Hochstromzweig über eine weitere Hochspannungs- diode zu der nicht an Masse liegenden Elektrode der Gasentladungsstrecke bzw. der Zündkerze geführt ist.
Weitere Vorteile bevorzugter Ausführungsformen ergeben sich aus der Beschreibung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung unter Heranziehung der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fign. 1 bis 6 schaltungsgemäße Ausgestaltungen einer Kondensatorzündung nach dem Stand der Technik,
Fign. 7 bis 15 schaltungsgemäße Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kondensatorzündung,
Fig. 16 eine prinzipielle elektrische Schaltungsanordnung einer Ansteuervorrichtung der Gasentladungsstrecken mit Zusatz -
Schaltungen entsprechend Fig. 13,
Fig. 17 eine detaillierte Ausgestaltung der Ansteuervorrichtung nach Fig. 16,
Fig. 18 bis 24 schaltungsgemäße Ausgestaltungen einer Transistor-Spulenzündung nach dem Stand der Technik,
Fign. 25 bis 28 schaltungsgemäße Ausgestaltungen einer Magnetzündung nach dem Stand der Technik,
Fign. 29 bis 35 schaltungsgemäße Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Transistor- Spulenzündung,
Fign. 36 bis 39 schaltungsgemäße Ausgestaltungen der er- findungsgemäßen Magnetzündung,
Fig. 40 eine schaltungsgemäße Ausgestaltung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Transistor-Spulenzündung, und
Fig. 41 eine schaltungsgemäße Ausgestaltung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Zweifunken- Zündanlage.
Die Bauelemente der Ein-Energiespeicher-Hochstrom- Hochspannungs -Kondensator- Zündung IEHSHKZ, Ein- Energiespeicher-Hochstrom-Transistor-Spulen- Zündung IEHSTSZ und Ein-Energiespeicher-Hochstrom-Magnet-
Zündung IEHSMZ können entsprechend der Schaltungsvarianten Fign. 7 - 15 und Fign. 29 - 41, angeordnet werden. Es zeigen:
Fign. 7 - 15 und Fign. 29 - 41 die Varianten der schaltungsgemäßen Ausgestaltung der Ansteuervorrichtung der Gasentladungsstrecke mit Hochstromzweig S. Im Folgenden wird die über den Stand der Technik hinausführende Neuheit mit Hochstromzweig S entsprechend Fign. 7 - 15 und Fign. 29 - 41 beschrieben und ihre Funktion erklärt.
Dabei gehen die neuen Varianten Fign. 7 - 9 aus den Typen Ia - Ic, Fign. 10 - 12 bzw. Fign. 13 - 15 aus den Typen 2a - 2c, Fign. 29 - 31 aus den Typen 3a - 3c, Fign. 32 - 34 aus den Typen 4a - 4c, Fig. 35 aus dem Typ 5, Fign. 36 und 37 aus dem Typ 6a und 6b und Fign. 38 und 39 aus dem Typ 7a und 7b hervor.
In den Varianten der Fign. 7 - 15 und Fign. 29 - 41 wird der Hochspannungskreis H mit der Sekundärseite von Zündübertrager TRI, TR3, TR4 und TR6 Knoten t3 an die Gasentladungsstrecke GS Knoten d geführt.
Bei massebezogenen Hochspannungskreis H in den Fign. 7, 10, 13, 30, 33, 37, 39, 40 ist der Knoten t4 der Sekundärseite von Zündübertrager TRI, TR3 , TR4 , TR6 an Masse gelegt.
In der Variante der Fign. 13, 14, 30, 31 muss in dem Hochspannungskreis H zwischen der Sekundärseite von
Zündübertrager TRI und TR3 , Knoten t3 und der Gasentladungsstrecke GS, Knoten d eine Entladeschutzdiode D3 in Durchlassrichtung eingeschleift werden.
In der Variante der Fign. 33, 34, 35, 37, 39, 40 muss in dem Hochspannungskreis H zwischen der Sekundärseite von Zündübertrager TR3 , TR4 und TR6 , Knoten t3 und der Gasentladungsstrecke GS Knoten d eine Entladeschutzdiode D3 in Sperrrichtung eingeschleift werden.
In den Varianten der Fig. 7 - 12 ist der Knoten cl über den Hochstromzweig S mit eingeschleifter Hoch- spannungs (HV) -Diode Dl mit der Gasentladungsstrecke GS Knoten d in Durchlassrichtung verbunden.
In den Varianten der Fig. 13 - 15 ist der Knoten a über den Hochstromzweig S mit eingeschleifter HV- Diode Dl mit der Gasentladungsstrecke GS Knoten d in Durchlassrichtung verbunden.
In den Varianten der Fig. 29 - 31 und Fig. 35 ist der Knoten a über den Hochstromzweig S bzw. S" mit eingeschleifter HV-Diode Dl bzw. D5 mit der Gasentladungs- strecke GS bzw. GS" Knoten d bzw. d" in Durchlass- richtung verbunden.
In den Varianten der Fig. 32 -39 ist der Knoten cl über den Hochstromzweig S mit eingeschleifter HV- Diode Dl mit der Gasentladungsstrecke GS Knoten d in Sperrrichtung verbunden. Die Variante der Fig. 35 stellt eine Zweifunken- Zündübertrager TR3 dar. Ein Vierfunken- Zündübertrager besitzt einen zweiten Zündkreis mit einer zweiten Primärwicklung, die einen umgekehrten Windungssinn aufweist. Durch Erweiterung um zwei Hochstromzweige mit in umgekehrter Polarität eingeschleiften HV- Dioden, ist auch dieser als IEHSTSZ darstellbar.
Eine weitere Variante einer Zweifunken- Zündanlage ist in Fig. 41 dargestellt.
Bei MV- bezogenen Hochspannungskreis H in den Fign. 8, 9, 11, 12, 14, 15, 36, 38 und bei Kollektorbezogenen Hochspannungskreis H in Fig. 29 und 32 erfolgt die Einkopplung der Hochspannung parallel zur HV-
Diode Dl. Dabei überbrückt die HV-Diode Dl als Bypass die Sekundärseite des Zündübertragers TRI, TR3 , TR4 und TR6.
Als Vorteil in den Fign. 7, 8, 10, 11 ergibt sich, dass im Ruhezustand, also geladener Kondensator Cl, eine gefährliche Spannung, die MV, nicht an die Gasentladungsstrecke gelangen kann.
Die Neuheit der Ein-Energie-Hochstrom-Zündung IEHSZ besteht darin, dass der Energieinhalt des Kondensators Cl, der Primärseite der Zündübertrager TRI, TR3 und TR4 und der Generatorspule TR5 gleichzeitig für die Hochspannungs - und Hochstromerzeugung genutzt wird.
Bei der IEHSHKZ in den Fign. 7 - 15 entlädt sich Kondensator Cl über die Primärwicklung des Zündübertragers TRI nach Ansteuerung des Eingangs el des Thy- ristors THYl so lange bis der Durchbruch der Gasentladungsstrecke GS erfolgt, dann entlädt sich die Restladung aus dem Kondensator Cl niederohmig vom Knoten a bzw. cl über die HV-Diode Dl (zwischen Knoten b3 und Knoten b4) und die anderen impulsbestimmenden Bauelemente (z.B. Rl, Ll oder Tl mit Eingang e2, siehe Fig. 17) zwischen Knoten bl und Knoten b2 (Filter Fl) über die Gasentladungsstrecke GS. Dabei muss zum Schutz vor Entladung des Kondensators Cl ü- ber die Sekundärseite des Zündübertragers TRI in Va- rante Fig. 13 und 14 eine Entladeschutzdiode D3 in den Hochspannungskreis H eingeschleift werden.
Bei der IEHSTSZ in den Fign. 29 - 35, 40, 41 und IEHSMZ in den Fign. 36 und 39 wird nach Unterbrechung des Stroms in der Primärwicklung der Zündübertrager TR3 und TR4 und der Generatorspule TR5 durch Abschalten der Schaltelemente T2 bzw. T3 mittels gegenläufiger Ansteuerung der Eingänge e5 bzw. e6 oder Schalter Sl bzw. S2 an der Gasentladungsstrecke GS bzw. GS" eine Hochspannung erzeugt. Nach dem Durchbruch der Gasentladungsstrecke GS bzw. GS", entlädt sich die
Restenergie aus der primärseitigen Wicklung des Zündübertragers TR3 und TR4 und der Generatorspule TR5 niederohmig vom Knoten a bzw. cl über die HV-Diode Dl bzw. D5 (zwischen Knoten b3 bzw. b3 " und Knoten b4 bzw. b4") und die anderen impulsbestimmenden Bauelemente (z.B. Widerstand Rl, Induktivität Ll oder Schaltelement Tl mit Eingang e2, siehe Fig. 17) zwischen Knoten bl bzw. bl" und Knoten b2 bzw. b2" (Filter Fl) über die Gasentladungsstrecke GS bzw. GS". Dabei muss zum Schutz vor Nebenschlussverlusten über die Sekundärseite des Zündübertragers TR3 , TR4 und TR6 in den Varanten Fign. 30, 31, 33, 34, 35, 37, 39 eine Entladeschutzdiode D3 in den Hochspannungskreis H eingeschleift werden. Die Entladeschutzdiode D3 dient auch dem Schutz vor der umgekehrt gepolten Schließspannung während des Einschaltvorgangs der Schaltelemente T2 bzw. T3 oder Schalter Sl bzw. S2 in den Fign. 18 - 39.
In der Zündschaltung nach Fig. 35 mit Zweifunken- Zündübertrager TR3 kann durch abwechselndes Abschalten der Steuerelemente T2 und T3 die gesamte Energie der Primärwicklung von TR3 auf die jeweils im Arbeitstakt befindlichen Hochstromzweige S oder S" geleitet werden.
Der folgend beschriebene Entladevorgang setzt nach Ionisation und dem Zusammenbruch der Zündspannung auf die Brennspannung der Gasentladungsstrecke GS bzw. GS" ein. Dann fließt der Strom aus dem Kondensator Cl bei IEHSHKZ, der Primärwicklung des Zündübertragers
TR3 bei IEHSTSZ oder Zündübertrager TR4 und der Generatorspule TR5 bei IEHSMZ über Hochstromzweig S bzw. S" .
Der Stromverlauf des Hochstromzweigs S bzw. S" wird nun durch die Entladung des Kondensators Cl bzw. der Primärwicklung der Zündübertrager TR3 und TR4 und der Generatorspule TR5 als Teil eines Schwingkreises oder gesteuert durch den Eingang e2 eines Schaltelements Tl (siehe Fig. 17) über eine Gasentladungsstrecke GS bzw. GS" mit mindestens zwei Elektroden in einem Verbrennungsraum z.B. einer fremdgezündeten Verbrennungskraftmaschine bestimmt. Der Schwingkreis kann dabei so abgeglichen werden, dass dieser im Schwing-, aperiodischen Grenz- oder Kriechfall arbeitet. Zur
Impulsformung lassen sich auch die Werte der verlaufsbestimmenden Bauelemente Kondensator Cl, Widerstand Rl und Induktivität Ll (siehe Fig. 17) durch geeignete Kaskadierung variieren.
Zusätzlich kann im Zweig zwischen bl und b2 ein Ü- bertrager TR2 (siehe Fig. 40) zur Impedanz- oder Polaritätsanpassung gegen Masse oder Betriebsspannung eingeschleift werden. Zum Schutz vor Kurzschluss ist auf der Primärseite des Übertragers TR2 eine Z-Diode D6 in Sperrrichtung, ein Varistor oder ein Steuerelement eingeschleift. Dabei ist Fig. 40 von Fig. 30 abgeleitet. Gegenüber Fig. 30 sind in Fig. 40 die Polaritäten von der Hochspannungsdiode Dl und Entlade- schutzdiode D3 und der Wickelsinn von Zündübertrager TR3 getauscht, so dass ein Funke mit negativer Polarität in der Gasentladungsstrecke zustande kommt.
Die Schaltung nach Fig. 41 stellt als Zweifunken- Zündanlage (auch Doppelfunken- Zündanlage genannt) ei- ne ruhende Zündspannungsverteilung dar. Im Gegensatz zu Fig. 40 ist in Fig. 41 der Anschluss t4 der Sekun- darseite von Zündübertrager TR3 an den Knoten d1 der Gasentladungsstrecke GS' geführt. Außerdem ist der gegenüber Fig. 40 auf Masse liegende Anschluss der Sekundärseite von Übertrager TR2 in Fig. 41 von Knoten b2 ■ über eine Hochspannungsdiode D5 an den Knoten d1 der Gasentladungsstrecke GS1 geführt. Dadurch wird mit Übertrager TR2 die Stromverteilung auf den negativen und positiven Hochstromzweig S/S1 erledigt. Die Zündkerzen mit den Elektroden VSl und VS2 erzeugen dabei gleichzeitig einen Funken. Die Zweifunken- Zündanlage ist hier als Transistor-Spulen-Zündung TSZ dargestellt, ist aber auch als Hochspannungs-Kondensator-Zündung HKZ oder Magnet-Zündung MZ möglich.
Zum schnellen Erreichen des Arbeitspunktes der Kennlinie der Gasentladungsstrecke GS bzw. GS" in der IEHSTSZ und IEHSMZ kann es notwendig sein zwischen Knoten b2 bzw. b2" und Masse bzw. Betriebsspannung einen niederohmigen und -induktiven Hilfskreis HK als Bestandteil des Impulsformungsfilters Fl vorzusehen. Die dazu nötige zusätzliche Primärwicklung auf Übertrager TR3 und TR4 oder zusätzliche Speicherdrossel entlädt sich vor der Hauptentladung über eigenen niederohmigen Widerstand, Induktivität und/oder Steu- erelement. Der Hilfskreis HK kann auch einen eigenen Zündkreis mit eigenem Steuerelement besitzen. Der Hilfskreis HK kann auch eine eigene zur Gasentladungsstrecke GS bzw. GS" Knoten d bzw. d" führende HV-Diode besitzen. Dies kann die notwendige Zündener- gie über den Hochspannungskreis H verringern, da der Anlaufström über den Hochstromzweig S niedriger ist.
Der Zweig zwischen bl und b2 kann auch einen Energiezwischenspeicher beinhalten, der beispielsweise aus einen gegen Masse oder Betriebsspannung geschalteten Kondensator besteht. Dieser Kondensator nimmt die E- nergie von dem Kondensator Cl oder der Primärseite von Zündübertrager TR3 und TR4 oder der Generatorspule TR5 auf und gibt später die Energie an die Gasent- ladungsstrecke GS bzw. GS" durch entsprechendes Anschalten wieder ab. Dies dient der Polaritäts- oder Impedanzanpassung .
In den Zweigen cl und tl bzw. a und t2 kann in der IEHSTSZ und IEHSMZ ein Impulsformungsfilter F4 (siehe Fig. 16) in Form einer Speicherdrossel eingeschleift werden. Wenn der Hochstromweg S bzw. S" an tl bzw. t2 angeschlossen wird, kann die Energie aus dieser Speicherdrossel als Hochstrom über die Gasentladungsstre- cke GS bzw. GS" geleitet werden.
Bei der IEHSTSZ und IEHSMZ kann der Stromverlauf über den Hochstromzweig S bzw. S" auch Schwingungen aufweisen, da bei unzureichender Energienachlieferung aus der Primärwicklung des Zündübertragers TR3 , TR4 oder der Generatorspule TR5 die Gasentladung in der Gasentladungsstrecke GS bzw. GS" abreißt und sich anschließend wieder aufbaut.
Die Gasentladung (Lichtbogen) erzeugt eine definierte Plasmaenergieverteilung in der Gasentladungsstrecke GS bzw. GS" die zur sicheren Flammenkernbildung des brennbaren Gas-Kraftstoff-Gemischs führt.
Man könnte diesen Vorgang auch als akustischen WeI- lenvorgang ansehen, dessen Phasen die Anregungsphase, Ausbreitung im Nahefeld und Ausbreitung im Fernfeld umfasst .
Entsprechend der Gasentladungscharakteristik und der gewählten Bauteilgrößen des Schwingkreises liegt die Impulslänge zwischen 1 und 100 μs, die Ströme bzw. Spannungen in der Gasentladungsstrecke GS bzw. GS" liegen zwischen 1 und 100 A bzw. 200 und 1500V.
Im Folgenden wird das Anwendungsbeispiel einer
IEHSHKZ-Anlage für Ottomotore mit einem Zylinder beschrieben. Die folgend beschriebenen Weiterbildungen und Verbesserungen sind auch in Anwendungen der IEHSTSZ und IEHSMZ einsetzbar.
Dabei zeichnet sich die Zündanlage aus durch die Verwendung nur eines Kondensators Cl, welcher gleichzeitig für die Zündspannungs- und Hochstromerzeugung verwendet werden kann. Hierzu entlädt sich Kondensa- tor Cl von Knotenpunkt a über die Primärwicklung des Zündübertragers TRI als kapazitives Zündsystem HKZ nach Ansteuerung des Schaltelements THYl so lange bis der Durchbruch der Gasentladungsstrecke GS erfolgt und diese niederohmig wird. Dadurch entlädt sich Kon- densator Cl von Knotenpunkt a über eine HV-Diode Dl (zwischen Knoten b3 und b4) , welche die Energieüber- tragung des Zündübertragers TRI überbrückt, direkt über die Gasentladungsstrecke GS. Bei kleinen Ladespannungen des Kondensators Cl ist der Hochstromzweig S sehr niederohmig auszulegen, damit mit der Restla- düng ein genügend starker Stoßstrom fließen kann. Die HV-Diode Dl wirkt dabei als niederohmiger Bypass parallel zur Sekundärseite des Zündübertragers TRI.
Hochspannungskreis H und Hochstromzweig S werden über ein Koppelelement ES zusammengeführt, dessen Komponenten im wesentlichen aus der HV-Diode Dl besteht, die in dem Hochstromzweig S eingeschleift ist. Sie sorgt dafür, dass die durch den Hochspannungskreis H an die Elektroden geführte Hochspannung durch den pa- rallel geschalteten Hochstromzweig S nicht kurzgeschlossen wird. Dabei befindet sich das Koppelelement ES in der Nähe der Gasentladungsstrecke GS der Zündkerze ZK.
Diese Anordnung kann auch zur Nachrüstung von konventionellen HKZ -Anlagen in Form eines Bypasses verwendet werden. Dies gilt vor allem bei Kleinmotoren bei denen wenig Zündenergie zur Verfügung steht .
Im Anwendungsbeispiel (Fig. 16, 17) ist in einem Gehäuse dem Impulsformungsmodul IF einer HKZ -Zündanlage ein Kondensator Cl enthalten, welcher über eine Generatorspule L, die sich z.B. auf der Lichtmaschine befindet, für einen Zündvorgang über eine Diode D2 mit der nötige Mittelspannung aufgeladen wird. Zur Erhöhung der Ladespannung kann bei Nachrüstungen von konventionellen HKZ -Zündanlagen ein Kondensator in Reihe zu Kondensator Cl geschaltet werden.
Im Zweig zwischen den Knoten bl und b2 sind die ent- ladungsverlaufsbestimmenden passiven Bauelemente als Impulsformungsfilter Fl die Induktivität Ll, der Widerstand Rl und/oder das aktive Schaltelement Tl mit Steuereingang e2 eingefügt. Zusätzlich ist im Impuls - formungsfilter Fl ein Übertrager TR2 zur Impedanz - oder Polaritätsanpassung eingeschleift. Mit dem
Schaltelement Tl kann der zeitliche Verlauf des Stoßstroms bestimmt werden und der Schutz vor vorzeitiger Entladung des Kondensators Cl über die Primärseite des Übertragers TR2 erreicht werden.
Zum schnellen Erreichen des Arbeitspunktes der Kennlinie der Gasentladungsstrecke GS kann es notwendig sein zwischen Knoten b2 oder b2" und Masse einen nie- derohmigen und -induktiven Hilfskreis HK als Bestand- teil des Impulsformungsfilters Fl vorzusehen. Der dazu nötige zusätzliche Kondensator C2 entlädt sich vor der Hauptentladung über eigenen niederohmigen Widerstand R2, Induktivität L4 und/oder eigenes Steuerelement. Sollte der Hilfskreis HK eine eigene zur Gas- entladungsstrecke GS Knoten d führende HV-Diode besitzen muss Kondensator C2 separat aufgeladen werden. Dies kann die notwendige Zündenergie über den Hochspannungskreis H verringern, da der Anlaufstrom über den Hochstromzweig S niedriger sein kann.
Zum selben Zweck kann auch ein niederohmiger Hilfsby- pass HB in das Impulsformungsfilter Fl bestehend aus der Reihenschaltung von Kondensator C6, Widerstand R5, Induktivität L5 und/oder eigenes Steuerelement parallel den Entladungsverlauf bestimmenden Bauelementen geschaltet werden.
Die Ankopplung des Hochstromzweigs S an den Eingang des entstörenden Zündkerzensteckers ES erfolgt über eine un- oder -geschirmte Leitung. Die HV-Diode Dl sorgt für die Entkopplung des Hochspannungskreises- H von dem Hochstromzweig S und ist im Zündkerzenstecker ES nahe der Gasentladungsstrecke GS der Zündkerze ZK mit den Entstörfiltern (F2, F3) und (F5, F6) vergossen.
Wenn die HV-Diode Dl sich geometrisch in der Nähe des Zündkerzensteckers ES befindet, kann der Ausgang des Hochspannungskreises H von Zündübertrager TRI Knoten t3 auch ohne Koaxialleitung an den Eingang des Zünd- kerzensteckers ES geführt werden. Die Vorteile sind eine verzögerungsfreie Aufladung mit geringem Energiebedarf durch eine parasitärkapazitätsarme Zuleitung der Zündspannung. Weitere Vorteile sind die Entstörwirkung der HV-Diode Dl im Zündkerzenstecker ES, der gemeinsame Verguss aller Hochspannung führenden
Bauelemente wie HV-Diode Dl, Entladungsschutzdiode D3 mit Varistor R4 und den Entstörbauelementen Kondensator C3, Induktivitäten L2, L3 , Widerstand R3.
Im Hochspannungskreis H zwischen den Knoten c2 und c3 ist eine Entladeschutzdiode D3 eingeschleift. Diese verhindert die Entladung des Kondensators Cl über die sekundärseitige Wicklung des Zündübertragers TRI . Sollte der Durchbruch auf Grund einer Störung nicht zustande kommen, schwingt die Spannung am Ausgang des Zündübertragers TRI in die umgekehrte Polarität. Zur Begrenzung der zulässigen HöchstSpannung der Entladeschutzdiode D3 sind ein Varistor R4 , Surpressordiode, gasgefüllte Überspannungsabieiter oder andere hoch- spannungsbegrenzende Bauteile parallel zu schalten.
Es kann auch eine Hochspannungsdiode für D3 verwendet werden. Dabei entfällt die Schutzbeschaltung durch R4 , da die Sperrspannung einer HV-Diode für D3 so be- messen wird, dass diese nicht durchbrechen kann. In Zweig zwischen TRI Knoten t3 und c2 außerdem c3 und GS Knoten d können Entstörfilter F5 bzw. F6 (Fig. 16, 17) eingeschleift werden. Die Entstörung des Zündkerzensteckers ES zum Durchbruchszeitpunkt der Funkenentladung erfolgt dabei in dem Hochspannungs- kreis H durch Entstörfilter F5 und F6 den integrierten Entstörwiderstand R3 mit induktiven Anteil und/oder Drossel L3.
Die in Zusammenhang mit Fig. 16 und 17 beschriebenen Ausführungen können entsprechen auch für die anderen Zündungsarten TSZ und MZ verwendet werden.
Wenn sich die HV-Diode Dl geometrisch in der Nähe der Gasentladungsstrecke GS befindet, wird der durch den Durchbruch ausgelöste Spannungssprung nicht auf den Hochstromzweig S übertragen. Dies sorgt für eine verminderte Störspannung/ -Strahlung. Dieser Vorteil kann durch zusätzliche Entstörfilter F2 und F3 (Fig. 16, 17) noch verbessert werden. Diese sind im Hochstromkreis zwischen b2 und b3 außerdem b4 und GS Knoten d eingeschleift .
Entstörfilter F3 besteht aus einer Drossel L2 oder einem Ferritring der z.B. über den Mittelkontakt der Zündkerze ZK gefädelt ist. Als Entstörfilter F2 kann zusätzlich ein Kondensator C3 zur Bildung eines Tiefpasses integriert werden. Dieser könnte als selbstklebender Flächenkondensator C3 auf dem Motorblock angebracht werden oder bei tiefem Zündkerzen-Schacht mit Masse kontaktiert werden.
Es ist darauf zu achten, dass die Entstörbauelemente geometrisch so nahe wie möglich an der Gasentladungs- strecke GS liegen. Sie können auch eine impulsverlaufsbestimmende Wirkung im Hochstromzweig S haben. Bei tiefen Zündkerzen-Schächten können auch Verlängerungsstecker zwischen Zündkerzenstecker ES und Zündkerze ZK verwendet werden. Das Koppelelement ES wird dabei mit Gummidichtstücken befestigt oder mechanisch verschraubt .
Alle Bauelemente des Koppelelements ES und der Zündübertrager TRI können in einem mit dem Motorblock bzw. Zylinderkopf ( -decke1) elektrisch verbunden (geschirm- ten) Kästchen oberhalb oder innerhalb des Zündkerzenschachts untergebracht werden. Dies dient der Verminderung von Störaussendungen.
Ist der Zündkerzenstecker ES nicht in einem tiefen Zündkerzen-Schacht eingebaut, wie bei älteren Motoren, kann zusätzlich ein Schirmblech oder eine EMV- Beschichtung (-Spray) , welches geeignet außen angebracht wird, die Entstörwirkung verstärken.
Alle Bauteile und Schaltungskomponenten können geometrisch in der Nähe oder örtlich abgesetzt von der Gasentladungsstrecke GS positioniert bzw. in Gehäusen untergebracht werden. Bei von der Gasentladungsstrecke GS abgesetzten Entstörbauelementen C3 , R3 , L2, L3 und/oder HV-Diode Dl, sind entsprechende Schirmmaßnahmen zu treffen oder eine koaxiale Zuleitung vorzusehen. Diese besitzt eine hohe parasitäre Kapazität, welche eine Zündverzögerung durch die notwendige Aufladung im Hochspannungskreis H verursacht . Dies ist mit dem Nachteil verbunden, dass die Ladungsenergie im Hochspannungskreis H aufgebracht werden muss.
Die Komponenten Zünd- Z und Hochstromkreis S können auch in eine heute übliche Motorsteuerung integriert werden. Diese Schaltungsanordnung ist vor allem bei schneller und somit niederohmiger Hochstromentladung anwendbar, da sonst die Ladung des Kondensators Cl über die Primärseite des Zündübertragers TRI zu schnell abfließt, und damit weniger oder keine Ladung für die Generierung des Hochstroms über den Hochstromzweig S zur Verfügung steht .
Damit dies verhindert wird, kann eine Abschaltung o- der Begrenzung des Primärstroms über den Zündübertrager TRI mittels eines Schaltelements nach dem Durchbruch der Gasentladungsstrecke GS mit dem Impulsformungsfilter F4 zwischen Knoten cl und tl erfolgen. Zur Begrenzung oder Verzögerung der Entladung über den Zündkreis Z können ein Widerstand, Induktivität, Kondensator C7 und/oder Schaltelement im Zweig zwischen Knoten cl und tl eingeschleift werden.
Außerdem kann die Entladung über die Primärwicklung des Zündübertragers TRI bei kapazitiven Zündanlagen unmittelbar nach dem Durchbruch der Gasentladungs- strecke GS mit einem Schaltelement abgeschaltet werden, da keine lang andauernde Brennspannung benötigt wird.
Es kann auch ein Zündübertrager TRI mit großer Zeit- konstante verwendet werden bzw. durch externe Bauelemente eine Begrenzung mit Impulsformungsfilter F4 und Entstörfilter F5 und F6 die Zeitkonstante erhöht wer- den.
Diese schaltungstechnischen Anordnungen führen auch zu einer geringeren Elektrodenerosion der Zündkerze.
Weiterhin kann abhängig vom Betriebspunkt des Motors die Ladespannung am Kondensator Cl oder der Entlade- verlauf im Hochstromzweig S mit Steuerelement Tl variiert werden bzw. die Entladung ganz abgeschaltet werden. Dabei kann nach abgeschalteten Entladevorgängen die Energie des teilweise entladenen Kondensators Cl für eine neue Entladung genutzt werden.
Durch Vermeidung von Stromspitzen wird der Elektrodenverschleiß durch Funkenerosion reduziert. Dies ist bei einem Entladeverlauf des Hochstromzweigs S im aperiodischen Grenzfall oder Kriechfall gegeben.
Die Schaltungsanordnung der IEHSHKZ führt zu Einsparungen seitens des Bauelementeaufwands bei dem Kondensator Cl und der Ladeschaltung L. Außerdem wird vom Betriebszustand des Motors abhängig die geringstmögliche Energie im Zündkreis Z verbraucht, so dass immer die maximale Energie im Hochstromzweig S verfügbar ist .
Zur Verbesserung der Zündsicherheit können auch Mehrfachentladungen/ -funken angewendet werden.
An den Knoten a, b, c oder d kann ein Spannungsmesser V gegen Masse angeschlossen werden, der zur Aus- Wertung des SpannungsVerlaufs U während der Entladung des Kondensators Cl dient.
Außerdem kann zur Bewertung des Hochstromimpulses I ein Strommesser A vorzugsweise im Hochstromzweig S eingeschleift werden. Der Strommesser A kann durch die Leuchtdiode LED des Optokopplers ICl dargestellt werden.
Das Signal U bzw. I wird durch die Analyseschaltung T ausgewertet und mit Ausgang e3 zur Auf- und Entladesteuerung eingesetzt. Das Signal U bzw. I wird durch die Analyseschaltung M ausgewertet und mit Ausgang e4 zur Fehlentladungserkennung oder Betriebspunkterkennung eingesetzt.
Der Aufladevorgang des Kondensators Cl kann nach der letzten Entladung z.B. mittels eines Zeitgliedes bestehend aus einem Monoflop-Schaltglied oder prozessgesteuert um die Funkenbrenndauer verzögert werden. Dies sorgt auch für das Löschen des Thyristors THYl. Die Aufladeverzögerung mit einem Zeitglied dient der Verhinderung der Aufladung von Kondensator Cl während des Zündvorgangs .
Zum Starten eines Zeitgliedes wird mit der Analyseschaltung T zunächst der Durchbruchszeitpunkt der Gasentladungsstrecke GS ermittelt.
Fehlentladungserkennung dient dem Motorschutz bei Fehlentladungen und -Zündungen.
Im einfachsten Fall wird in den Hochstromzweig S ein Leuchtkörper LED zur optischen Kontrolle von Fehlentladungen in Durchlassrichtung eingeschleift. Zur Spannungsbegrenzung kann eine Widerstand parallel geschaltet werden, der auch aus einem spannungsbegren- zenden Bauelement, z.B. einer Z -Diode D4 bestehen kann. Zur Strombegrenzung kann zum Leuchtkörper LED ein Widerstand in Reihe geschaltet werden. Dies kann auch ein strombegrenzendes Bauelement oder Schaltung, z.B. eine Konstantstromquelle sein. Bei optisch erkannten Fehlentladungen ist ein manueller Eingriff des Nutzers, z.B. durch Abschalten des Motors, notwendig. Dabei schützt Diode D3 vor Fehlauswertungen während des Entstehens der Schließspannung. Mit der Analyseschaltung M wird der Motorschutz bei Fehlentladungen mit Signal e4 automatisiert. Die Erkennung bzw. Kontrolle der Hochstromentladung über Hochstromzweig S wird in der Analyseschaltung M ent- weder durch Strommessung mit Strommesser A oder Spannungsmessung mit Spannungsmesser V durchgeführt. Eine Logikschaltung zur Erkennung oder Überwachung von Entladungsausfällen des Kondensators Cl z.B. verursacht bzw. durch Unterbrechung, Kurzschluss oder Bau- elementeschaden, kann in Analyseschaltung M vorgesehen werden. Mittels Eingriff in die Motorsteuerung können durch Gemisch- bzw. Zündzeitpunkt-Beeinflussung oder Abschaltung der Zündanlage Motorschäden durch Überhitzung verhindert werden, in dem Falle wenn der Hochstromimpuls über den Hochstromkreis S ausbleibt. Dazu ist an der Analyseschaltung M ein Schaltausgang e4 für die Abschaltung des Motors o- der/und ein Signalausgang e4 zur Gemisch- bzw. Zündzeitpunkt-Beeinflussung vorgesehen.
In dem Zündkreis Z und Hochspannungskreis H kann der Ionenstrom Iion, Iion" mit dem eingeschleiften Strommesser A gemessen werden. Die Signale Iion, Iion" können auch von der Analyseschaltung M ausgewertet werden.
Außerdem können die Erkennung und Bewertung der Betriebswerte z.B. Gemischverhältnis, Klopfen, Brenn- rauminnendruck, Takterkennung usw. durchgeführt wer- den und die Veränderung von Betriebszuständen mit der Motorsteuerung z.B. Gemisch- und Zündzeitpunkteinstellungen durchgeführt werden.
Diese Zündanlage kann auch in anderen Wärmekraftma- schinen oder Heizungsanlagen eingesetzt werden.

Claims

1. Hochstrom-Zündschaltung (IEHSZ), die als Hochspannungs-Kondensator-Zündung (HKZ) ausgebildet ist, mit einem Primärkreis (Z) , der einen als Kondensator (Cl) ausgebildeten Energiespeicher und ein elektronisches Schaltelement (THYl) enthält, und einem Sekundärkreis (H) mit einer einseitig an Masse liegenden Zündkerze (ZK) , wobei der Primärkreis (Z) und der Sekundärkreis (H) über einen Zündübertrager (TRI) gekoppelt sind und wobei nach Ansteuerung des elektronischen
Schaltelements (THYl) , an der Gasentladungsstrecke (GS) zwischen den Elektroden (VSl, GND) der Zündkerze (ZK) über den Zündübertrager (TRI) eine Hochspannung, bis zum Durchbruch der Gasent- ladungsstrecke (GS) erzeugt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein eine Hochspannungsdiode (Dl) enthaltender Hochstromzweig (S) zwischen Primär- und Sekundärkreis angeordnet ist, der einerseits mit dem als Kondensator (Cl) ausgebildeten Energiespeicher und andererseits mit der nicht an Masse liegenden Elektrode (VSl) der Zündkerze (ZK) verbunden ist, derart, dass nach Durchbruch der Gasentladungsstrecke (GS) die Restladung aus dem Kondensator (Cl) über den Hochstromzweig (S) mit der Hochspannungsdiode (Dl) in die durchgebrochene Gasentladungsstrecke (GS) als hoher Strom fließt.
2. Hochstrom- Zündschaltung (IEHSZ), die als Hoch- spannungs-Transistor-Zündung (TSZ) ausgebildet ist, mit einem Primärkreis (Z) , der einen als Spule ausgebildeten Energiespeicher und ein e- lektronisches Schaltelement (T2, T3) enthält, und einem Sekundärkreis (H) mit einer einseitig an Masse liegenden Zündkerze (ZK) , wobei der
Primärkreis (Z) und der Sekundärkreis (H) über einen die Spule als Primärwicklung aufweisenden Zündübertrager (TR3) gekoppelt sind und wobei nach Abschalten des elektronischen Schaltele- ments (T2, T3 ) an der Gasentladungsstrecke (GS) zwischen den Elektroden (VSl, GND) der Zündkerze (ZK) über den Zündübertrager (TR3) eine Hochspannung bis zum Durchbruch der Gasentladungs- strecke erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein eine Hochspannungsdiode (Dl) enthaltender Hochstromzweig (S) zwischen Primär- und Sekundärkreis angeordnet ist, der einerseits mit dem als Spule ausgebildeten Energiespeicher und andererseits mit der nicht an Masse liegenden Elektrode (VSl) der Zündkerze (ZK) verbunden ist, derart, dass nach dem Durchbruch der Gas- entladungsstrecke (GS) die Restenergie aus der Primärwicklung des Zündübertrager (TR3) über den Hochstromzweig (S) mit der Hochspannungsdiode (Dl) in die durchgebrochene Gasentladungsstrecke
(GS) als hoher Strom fließt.
3. Hochstrom- Zündschaltung (IEHSZ), die als Magnet- Zündung (MZ) ausgebildet ist, mit einem Primärkreis, der einen als Spule ausgebildeten Ener- giespeicher und einen Unterbrecherschalter (Sl,
S2) enthält, und einem Sekundärkreis (H) mit einer einseitig an Masse liegenden Zündkerze (ZK) , wobei der Primärkreis (Z) und der Sekundärkreis (H) über einen Zündübertrager (TR4, TR6) gekop- pelt sind und die Spule als Primärwicklung des Zündübertragers (TR4) oder als Generatorspule (TR5) ausgebildet ist und wobei nach Öffnen des Unterbrecherschalters (Sl, S2) an der Gasentladungsstrecke (GS) zwischen den Elektroden (VSl, GND) der Zündkerze (ZK) über den Zündübertrager
(TR4) oder die Generatorspule (TR5) eine Hochspannung bis zum Durchbruch der Gasentladungs- strecke (GS) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein eine Hochspannungsdiode (Dl) ent- haltender Hochstromzweig (S) zwischen Primär- und Sekundärkreis angeordnet ist, der einerseits mit dem als Spule ausgebildeten Energiespeicher und andererseits mit der nicht an Masse liegenden Elektrode (VSl) der Zündkerze (ZK) verbunden ist, derart, dass nach dem Durchbruch der Gas- entladungsstrecke (GS) die Restenergie aus der Primärwicklung des Zündübertrager (TR4) oder der Generatorspule (TR5) über den Hochstromzweig (S) mit der Hochspannungsdiode (Dl) in die durchge- brochene Gasentladungsstrecke (GS) als hoher
Strom fließt.
4. Hochstrom- Zündschaltung (IEHSZ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich in den jeweiligen Hochstromzweig (S) ein passiv und/oder aktiv ausgeführtes Impulsformungsfilter (Fl) befinden.
5. Hochstrom- Zündschaltung (IEHSZ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im passiven Impuls - formungsfilter (Fl) eine Serienschaltung aus mindestens einen reellen Widerstand (Rl) und einer Induktivität (Ll) vorgesehen ist.
6. Hochstrom-Zündschaltung (IEHSZ) nach Anspruch 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Impuls- formungsfilter (Fl) ein Übertrager (TR2) vorgesehen ist.
7. Hochstrom- Zündschaltung (IEHSZ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Impulsformungs- filter (Fl) eine Z-Diode (D6) ein Varistor oder ein Steuerelement (Tl) in Reihe zur Primärseite des Übertragers (TR2) angeordnet ist.
8. Hochstrom- Zündschaltung (IEHSZ) nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im passiven Impulsformungsfilter (Fl) ein Energiezwischenspeicher vorgesehen ist .
9. Hochstrom- Zündschaltung (IEHSZ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiezwischenspeicher aus einem Kondensator, einer Spei- cherdrossel oder einem Übertrager (TR2) besteht.
10. Hochstrom-Zündschaltung (IEHSZ) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im aktiven Impulsformungsfilter (Fl) ein Schaltelement (Tl) angeordnet ist.
11. Hochstrom- Zündschaltung (IEHSZ) nach einem der
Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in den Hochstromzweig (S) ein Übertrager (TR2) geschaltet ist, dessen Sekundärseite massefrei ausgeführt ist und der zur Verfügung stehende zusätzliche Anschluss als weiterer Hochstromzweig (S1) über eine weitere Hochspannungsdiode (D5) zu der nicht an Masse liegenden Elektrode (VS2) der Zündkerze geführt ist.
12. Hochstrom-Zündschaltung (IEHSZ) nach Anspruch 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Impuls - formungsfilter (Fl) einen Hilfskreis (HK) zum schnellen Erreichen des Arbeitspunktes der Kenn- linie der Gasentladungsstrecke (GS) enthält, der zwischen den jeweiligen Hochstromzweig (S) und der Masse einen Kondensator (C2) oder eine zusätzliche Primärwicklung auf dem Übertrager (TR3, TR4, TR6) oder eine zusätzliche Speicherdrossel vorsieht.
13. Hochstrom- Zündschaltung (IEHSZ) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der im Hilfs- kreis (HK) befindliche Kondensator (C2) mit ei- nem Ladegerät, die zusätzliche Primärwicklung auf dem Übertrager (TR3, TR4 , TR6) oder die zusätzliche Speicherdrossel durch den Zündkreis (Z) oder durch einen zusätzlichen Zündkreis aufgeladen wird.
14. Hochstrom- Zündschaltung (IEHSZ) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Hilfs- kreis (HK) mindestens ein reeller Widerstand (R2) und Induktivität (L4) in Reihen geschaltet ist.
15. Hochstrom-Zündschaltung (IEHSZ) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Hilfskreis (HK) mindestens ein Schaltelement in Reihe geschaltet ist.
16. Hochstrom- Zündschaltung (IEHSZ) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Hilfskreis (HK) mindestens eine eigene Hochspannungsdiode in Reihe geschaltet ist, welche den Hilfskreis (HK) mit der jeweils nicht massebezogenen Elektrode (VSl) am Knoten (d) der Gasentladungsstrecke (GS) verbindet.
17. Hochstrom- Zündschaltung (IEHSZ) nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein einen Kondensator (C6) enthaltender Hilfsby- pass (HB) im Impulsformungsfilter (Fl) vorgesehen ist, der die Serienschaltung aus Widerstand (Rl) und Induktivität (Ll) oder das Schaltelement (Tl) überbrückt.
18. Hochstrom- Zündschaltung (IEHSZ) nach Anspruch
17, dadurch gekennzeichnet, dass im Hilfsbypass
(HB) in Reihe zu Kondensator (C6) mindestens ein reeller Widerstand (R5) und eine Induktivität
(L5) geschaltet ist.
19. Hochstrom-Zündschaltung (IEHSZ) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass im Hilfsbypass (HB) zum Kondensator (C6) mindestens ein Schaltelement in Reihe geschaltet ist.
20. Hochstrom-Zündschaltung (IEHSZ) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Primärkreiskreis (Z) ein passiv oder aktiv ausgeführtes Impulsformungsfilter (F4) befindet .
21. Hochstrom-Zündschaltung (IEHSZ) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Impulsformungsfilter (F4) aus der Serienschaltung eines oder mehrerer reeller Widerstände, Induktivitäten, Speicherdrosseln und Kondensatoren (C7) bestehen.
22. Hochstrom-Zündschaltung (IEHSZ) nach Anspruch 20 oder 21 dadurch gekennzeichnet, dass im Impuls - formungsfilter (F4) ein aktives Schaltelement vorgesehen ist.
23. Hochstrom- Zündschaltung (IEHSZ) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Sekundärkreis (H) eine Entladeschutzdiode (D3) geschaltet ist, die zum Schutz bei einem Nebenschluss zu den Elektroden (VSl, VS2) der Gasentladungsstrecke (GS, GS1) der Zündkerze (ZK) über den Zündüberträger (TRI, TR3 , TR4 , TR6) dient.
24. Hochstrom-Zündschaltung (IEHSZ) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entlade- schutzdiode (D3) ein Überspannungsbauelement (R4) parallel geschaltet ist.
25. Hochstrom- Zündschaltung (IEHSZ) nach einem der Ansprüche 1 bis 24 dadurch gekennzeichnet, dass sich in den jeweiligen Hochstromzweig (S) ein oder mehrere Entstörfilter (F2, F3) befinden.
26. Hochstrom- Zündschaltung (IEHSZ) nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass in den Sekundärkreis (H) mindestens ein Entstörfilter (F5, F6) eingesetzt ist.
27. Hochstrom-Zündschaltung (IEHSZ) nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Entstörfilter (F2, F3, F5, F6) mindestens eine In- duktivität (L2, L3) und/oder einen Widerstand
(R3) aufweist.
28. Hochstrom-Zündschaltung (IEHSZ) nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Entstörfilter (F2, F3, F5 , F6) aus ei- nem Kondensator (C3) besteht, der von den jeweiligen Hochstromzweig (S) bzw. Sekundärkreis (H) zur Masse geführt ist.
29. Hochstrom- Zündschaltung (IEHSZ) nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Entstörfilter (F2, F3 , F5 , F6) als Koaxialleitung ausgebildet ist, wobei der Schirm an Masse angeschlossen ist.
30. Hochstrom-Zündschaltung (IEHSZ) nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Spannungsmesser (V) an den nicht auf Masse oder Betriebsspannung liegenden oder geschalteten Knoten des Primärkreises (Z) ,
Sekundärkreis (H) oder dem jeweiligen Hochstromzweig (S) angeschlossen sind, die zu Motorsteuerungszwecken oder der Auf -/EntladeSteuerung des Impulskondensators (Cl) , der Primärwicklung der Übertrager (TR3, TR4) und der Generatorspule
(TR5) bzw. der Speicherdrossel dienen.
31. Hochstrom- Zündschaltung (IEHSZ) nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Strommesser (A) im Zündkreis (Z) , Sekundärkreis (H) oder im jeweiligen Hochstromzweig (S) vorgesehen sind, die zu Motorsteuerungszwecken oder der Auf -/Entladesteuerung des Impulskondensators (Cl) , der Primärwicklung der Übertrager (TR3, TR4) und der Generatorspule (TR5) bzw. der Speicherdrossel dienen.
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