DE102006040982A1

DE102006040982A1 - Ein-Energiespeicher-Hochstrom-Zündung

Info

Publication number: DE102006040982A1
Application number: DE200610040982
Authority: DE
Inventors: Michael Reimann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2008-03-20

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 (GS) mit einem niederohmigen Hochstromzweig (S) mit eingeschleifter Hochspannungsdiode (D1) 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

Die Erfindung füllt 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, verbrennungstechnischen 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 Stuttgart) sowie die Magnet-Zündung (MZ), weiterhin die in dem US-Patent No. 5,027,764 vom 26. 4. 1990 von Michael Reimann (vgl. auch Anmeldung DE 3837901 A1 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.
Der Ausgangspunkt für die neue Vorrichtung sind die HKZ, TSZ und MZ, welche jeweils einen Energiespeicher für die abzugebene Zündenergie haben.
Eine HKZ, TSZ und MZ besteht grundsätzlich aus einem Zündkreis Z mit der Primärseite eines Zündübertragers TR1, TR3, TR4, TR6 und einem Hochspannungskreis H mit der Sekundärseite des Zündübertragers TR1, 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 Durchbruchspannungen 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 C1 und des Schaltelements THY1 zwei Möglichkeiten. Dadurch ergeben sich die zwei in 1 und 4 dargestellten Typen von Zündkreisen: Zündkreis Typ 1 in 1 und Zündkreis Typ 2 in 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 Sperrichtung geschaltet ist, dass zwischen dem Knoten a und Masse ein Thyristor/Triac THY1 in Sperrichtung geschaltet ist, dass zwischen dem Knoten a und dem Knoten t1 der Primärseite des Zündübertragers TR1 ein Kondensator C1 geschaltet und der Knoten t2 der Primärseite des Zündübertragers TR1 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 C1 geschaltet ist, dass zwischen dem Knoten a und dem Knoten t1 der Primärseite des Zündübertragers TR1 ein Thyristor/Triac THY1 in Durchlaßrichtung geschaltet ist und der Knoten t2 der Primärseite des Zündübertragers TR1 an Masse geschaltet ist.
Der Hochspannungskreis H ist derart ausgestaltet, daß der Knoten t3 der Sekundärseite des Zündübertragers TR1 direkt an den Knoten d der Gasentladungsstrecke GS geschaltet ist.
Für die Anbindung des Knotens t4 der Sekundärseite des Zündübertragers TR1 gibt es 3 Möglichkeiten: erstens diejenige an Masse, zweitens die mittelspannungs(MV)bezogene an den Knoten t1 der Primärseite des Zündübertragers TR1 und drittens die MV-bezogene an den Knoten a des Zündkreises Z.
Die 2 Ausgestaltungsmöglichkeiten des Zündkreises Z und die 3 Ausgestaltungsmöglichkeiten der Anbindung des Knotens t4 der Sekundärseite des Zündübertragers TR1 ergeben zusammen die 6 in Bild 1-Bild 6 dargestellten Typen der HKZ: Typ 1a in 1, Typ 1b in 2, Typ 1c in 3, Typ 2a in 4, Typ 2b in 5 und Typ 2c in 6.
Als Vorteil in den Typen 1a, 1b, 2a, 2b in 1, 2, 4, 5 ergibt sich das im Ruhezustand, also geladener Kondensator C1, eine gefährliche Spannung die MV nicht an die Gasentladungsstrecke GS gelungen kann.
Der Kondensator C1 wird zunächst über die Diode D2 aufgeladen. Der Kondensator C1 wird gesteuert von Eingang e1 über das Schaltelement THY 1 (z.B. bestehend aus einem Thyristor oder Triac) und der Primärseite des Zündübertragers TR1 entladen. Die mit der Sekundär seite des Zündübertragers TR1 erzeugte Hochspannung wird an die Elektrode VS1 der Gasentladungsstrecke 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 Anordnung der Primärseite des Zündübertragers TR3 und der Schaltelemente T2 und T3 drei Möglichkeiten. Dadurch ergeben sich die drei in 18, 21 und 24 dargestellten Typen von Zündkreisen: Zündkreis Typ 3 in 18, Zündkreis Typ 4 in 21 und Zündkreis Typ 5 in 24.
Bei Typ 3 ist der Zündkreis Z derart ausgestaltet, daß die Primärseite des Zündübertragers TR3 Knoten t1 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 Primärseite des Zündübertragers TR3 Knoten t1 und Knoten t2 von TR3 an Masse angeschlossen ist.
Der Hochspannungskreis H ist derart ausgestaltet, daß der Knoten t3 der Sekundärseite des Zündübertragers TR3 über eine Diode D3 in Sperrichtung an den Knoten d der Gasentladungsstrecke GS geschaltet ist.
Für die Anbindung des Knotens t4 der Sekundärseite des Zündübertragers TR3 gibt es 3 Möglichkeiten: erstens 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 t1 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 t1, 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 Sperrichtung an den Knoten d der Gasentladungsstrecke GS und der Knoten t4 von TR3 direkt an den Knoten d' der Gasentladungsstrecke GS' geschaltet ist.
Die 3 Ausgestaltungsmöglichkeiten des Zündkreises Z und die 4 Ausgestaltungsmöglichkeiten der Anbindung der Knoten t3 und t4 der Sekundärseite des Zündübertragers TR3 ergeben zusammen die 7 in 18-24 dargestellten Typen der TSZ: Typ 3a in 18, Typ 3b in 19, Typ 3c in 20, Typ 4a in 21, Typ 4b in 22, Typ 4c in 23 und Typ 5 in 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 Schalter 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 VS1 und VS2 der Gasentladungsstrecke GS und GS' der Zündkerzen ZK geführt. Gegen Masse erfolgt die Ionisation der Gasentlodungsstrecken GS und GS' der Zündkerzen ZK. Diode 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 25-28 dargestellten Anordungen von Zündkreisen Z: Zündkreis Z Typ 6 in 25 und 26 mit im Generotoranker sitzenden Zündübertrager TR4 und Zündkreis Z Typ 7 in 27 und 28 mit im Anker sitzender Generotorspule TR5 und außenliegenden Zündübertrager TR6.
Bei Typ 6 ist der Zündkreis Z derart ausgestaltet, daß die Primärseite des Zündübertragers TR4 Knoten t1 an dem Kontakt e2 des Unterbrecherschalters S1 angeschlossen ist. TR4 Knoten t2 und Kontakt e1 von S1 sind auf Masse gelegt. Parallel zum Unterbrecherschalter S1 ist der Kondensator C4 angeschlossen.
Beim Zündkreis Typ 7 ist der Zündkreis Z derart ausgestaltet, daß Knoten t1 des Zündübertragers TR6 mit Kontakt e2 des Unterbrecherschalters S2 und mit Knoten e4 der Generatorspule TR5 verbunden ist. Außerdem ist der Knoten t2 des Zündübertragers TR6, Kontakt e1 des Unterbrecherschalters S2 und Knoten e3 der Generatorspule TR5 mit Masse verbunden. Parallel zum Unterbrecherschalter S2 ist der Kondensator C5 angeschlossen.
Die Unterbrecherschalter S1 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 t1 des Zündkreises Z von TR4 oder TR6 angeschlossen.
Die 2 Ausgestaltungsmöglichkeiten des Zündkreises Z und die 2 Ausgestaltungsmöglichkeiten der Anbindung des Knoten t4 der Sekundärseite des Zündübertragers TR4 bzw. TR6 ergeben zusammen die 4 Typen der MZ:
Typ 6a in 25 und Typ 7a in 27 mit der Anbindung des Knotens t4 der Sekundärseite des Zündübertragers TR4 bzw. TR6 an Knoten t1 der Primärseite von TR4 bzw. TR6.
Typ 6b in 26 und Typ 7b in 28 mit der Anbindung des Knotens t4 der Sekundärseite des Zündübertragers TR4 bzw. TR6 an Masse.
Der Unterbrecherschalter S1 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 Primärwicklung 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 S1 bzw. S2 mittels Nocken geöffnet. Dadurch wird auf der Sekundärseite des Zündübertragers TR4 und TR6 eine Hochspannung erzeugt. Die mit der Sekundärseite des Zündübertragers TR4 und TR6 erzeugte Hochspannung wird an die Elektroden VS1 der Gasentladungsstrecke GS der Zündkerze ZK geführt. Gegen Masse erfolgt die Ionisation der Gasentladungsstrecke GS der Zündkerzen ZK.
Kondensator C4 bzw. C5 hat die Funktion der Unterdrückung einer Hochspannung zwischen den Kontakten des Unterbrecherschalters S1 bzw. S2 während des Öffnens.
Bei der TSZ und der Magnet-Zündung ist im Ruhezustand keine gefährliche Spannung an der Gasentladungsstrecke GS vorhanden.
Zündübertrager TR1, 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 TR1, 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 C1, auf der Primärseite des Zündübertragers TR3, TR4 und TR6 oder der Generatorspule TR5 gespeicherten Energie wird in der Gasentladungsstrecke GS der Zündkerze ZK in Wärme umgesetzt.
Die 2EHSZ ist elektrisch aufwendig und benötigt insbesondere zwei Energiespeicher. Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, welche unter Einsparung des zweiten Energiespeichers bezüglich der verbrennungstechnischen Gesichtspunkte die gleichen Vorteile gegenüber der HKZ, TSZ und MZ zeigt wie die 2EHSZ.
Die wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.
Dabei wird der Energieinhalt eines Kondensators, einer Primärwicklung eines Zündübertragers oder einer Generatorspule mit hohem Wirkungsgrad auf die Gasentladungsstrecke einer Zündkerze übertragen, indem die Energieübertragung des Zündübertragers nach dem Durchbruch der Gasentladungsstrecke GS bzw. GS' mit einem niederohmigen Hochstromzweig S bzw. S', in welchen eine Hochspannungsdiode D1 bzw. D5 eingeschleift ist, überbrückt wird. Statt der Hochspannungsdiode D1 bzw. D5 können auch ein oder mehrere Bauelemente verwendet werden die den 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 1EHSZ, die es in den Ausführungen Ein-Energiespeicher-Hochstrom-Hochspannungs-Kondensator-Zündung 1EHSHKZ, Ein-Energiespeicher-Hochstrom-Transistor-Spulen-Zündung 1EHSTSZ und Ein-Energiespeicher-Hochstrom-Magnet-Zündung 1EHSMZ 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 hohen Wirkungsgrad genutzt werden kann.
Die Zündanlage sorgt unter widrigen Entflammungsbedingungen, wie beispielsweise dies bei starker Gemischverdünnung, bei hohem Restgasanteil bzw. Magerkonzepten der Fall ist, und hohen Ladungsströmungen für eine sichere zeitpräzise klopffreie Verbrennungseinleitung.
Dies führt in bestimmten Betriebszuständen zu einem vergrößerten Betriebsfenster und zu einem höheren Wirkungsgrad, welcher sich in höherer Leistung, besserem Kraftstoffverbrauch und besseren Abgaswerten äußert.
Diese Vorteile ergeben sich vor allem bei 2-Takt-, Mager- und Abgasrückführungs-Konzepten, Gas-, Direkteinspritz-, Hochleistungsmotoren und dieselbetriebenen Kleinaggregaten (Glühkerzenersatz).
Die Bauelemente der Ein-Energiespeicher-Hochstrom-Hochspannungs-Kondensator-Zündung 1EHSHKZ, Ein-Energiespeicher-Hochstrom-Transistor-Spulen-Zündung 1EHSTSZ und Ein-Energiespeicher-Hochstrom-Magnet-Zündung 1EHSMZ können entsprechend der Schaltungsvarianten 7-15 und 29-39, angeordnet werden. Es zeigen:
7-15 und 29-39 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 7-15 und 29-39 beschrieben und ihre Funktion erklärt.
Dabei gehen die neuen Varianten 7-9 aus den Typen 1a-1c, 10-12 bzw. 13-15 aus den Typen 2a-2c, 29-31 aus den Typen 3a-3c, 32-34 aus den Typen 4a-4c, 35 aus dem Typ 5, 36 und 37 aus dem Typ 6a und 6b und 38 und 39 aus dem Typ 7a und 7b hervor.
In den Varianten der 7-15 und 29-39 wird der Hochspannungskreis H mit der Sekundärseite von Zündübertrager TR1, TR3, TR4 und TR6 Knoten t3 an die Gasentladungsstrecke GS Knoten d geführt.
Bei massebezogenen Hochspannungskreis H in 7, 10, 13, 30, 33, 37, 39 ist der Knoten t4 der Sekundärseite von Zündübertrager TR1, TR3, TR4, TR6 an Masse gelegt.
In der Variante der 13, 14, 30, 31 muß in dem Hochspannungskreis H zwischen der Sekundärseite von Zündübertrager TR1 und TR3 Knoten t3 und der Gasentladungsstrecke GS Knoten d eine Entladeschutzdiode D3 in Durchlaßrichtung eingeschleift werden.
In der Variante der 33, 34, 35, 37, 39 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 Sperrichtung eingeschleift werden.
In den Varianten der 7-12 ist der Knoten c1 über den Hochstromzweig S mit eingeschleifter Hochspannungs(HV)-Diode D1 mit der Gasentladungsstrecke GS Knoten d in Durchlaßrichtung verbunden.
In den Varianten der 13-15 ist der Knoten a über den Hochstromzweig S mit eingeschleifter HV-Diode D1 mit der Gasentladungsstrecke GS Knoten d in Durchlaßrichtung verbunden.
In den Varianten der 29-31 und 35 ist der Knoten a über den Hochstromzweig S bzw. S' mit eingeschleifter HV-Diode D1 bzw. D5 mit der Gasentladungsstrecke GS bzw. GS' Knoten d bzw d' in Durchlaßrichtung verbunden.
In den Varianten der 32-39 ist der Knoten c1 über den Hochstromzweig S mit eingeschleifter HV-Diode D1 mit der Gasentladungsstrecke GS Knoten d in Sperrichtung verbunden.
Die Variante der 35 stellt ein 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 1EHSTSZ darstellbar.
Bei MV-bezogenen Hochspannungskreis H in 8, 9, 11, 12, 14, 15, 36, 38 und bei Kollektorbezogenen Hochspannungskreis H in 29 und 32 erfolgt die Einkopplung der Hochspannung parallel zur HV-Diode D1. Dabei überbrückt die HV-Diode D1 als Bypass die Sekundärseite des Zündübertragers TR1, TR3, TR4 und TR6.
Als Vorteil in den 7, 8, 10, 11 ergibt sich, daß im Ruhezustand, also geladener Kondensator C1, eine gefährliche Spannung die MV nicht an die Gasentladungsstrecke gelangen kann.
Die Neuheit der Ein-Energie-Hochstrom-Zündung 1EHSZ besteht darin, daß der Energieinhalt des Kondensator C1, der Primärseite der Zündübertrager TR1, TR3 und TR4 und der Generatorspule TR5 gleichzeitig für die Hochspannungs- und Hochstromerzeugung genutzt wird.
Bei der 1EHSHKZ in 7-15 entlädt sich Kondensator C1 über die Primärwicklung des Zündübertragers TR1 nach Ansteuerung des Eingangs e1 des Thyristors THY1 so lange bis der Durchbruch der Gasentladungsstrecke GS erfolgt, dann entlädt sich die Restladung aus dem Kondensator C1 niederohmig vom Knoten a bzw. c1 über die HV-Diode D1 (zwischen Knoten b3 und Knoten b4) und die anderen impulsbestimmenden Bauelemente (z.B. R1, L1 oder T1 mit Eingang e2, siehe 17) zwischen Knoten b1 und Knoten b2 (Filter F1) über die Gasentladungsstrecke GS. Dabei muß zum Schutz vor Entladung des Kondensators C1 über die Sekundärseite des Zündübertragers TR1 in Variante 13 und 14 eine Entladeschutzdiode D3 in den Hochspannungskreis H eingeschleift werden.
Bei der 1EHSTSZ in den 29-35 und 1EHSMZ in den 36 und 39 wird nach Unterbrechung des Stroms in der Primärwicklung der Zündübertrager TR1, TR3 und TR4 und der Generatorspule TR5 durch Abschalten der Schaltelemente T2 bzw. T3 mittels gegenläufiger Ansteuerung der Eingänge e5 bzw. e6 oder Schalter S1 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 TR1, TR3 und TR4 und der Generatorspule TR5 niederohmig vom Knoten a bzw. c1 über die HV-Diode D1 bzw. D5 (zwischen Knoten b3 bzw. b3' und Knoten b4 bzw. b4') und die anderen impulsbestimmenden Bauelemente (z.B. Widerstand R1, Induktivität L1 oder Schaltelement T1 mit Eingang e2, siehe 17) zwischen Knoten b1 bzw. b1' und Knoten b2 bzw. b2' (Filter F1) über die Gasentladungsstrecke GS bzw. GS'. Dabei muß zum Schutz vor Nebenschlußverlusten über die Sekundärseite des Zündübertragers TR1, TR3, TR4 und TR6 in den Varianten 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 S1 bzw. S2 in 18-39.
In der Zündschaltung nach 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 C1 bei 1EHSHKZ, der Primärwicklung des Zündübertragers TR3 bei 1EHSTSZ oder Zündübertrager TR4 und der Generatorspule TR5 bei 1EHSMZ über Hochstromzweig S bzw. S'.
Der Stromverlauf des Hochstromzweigs S bzw. S' wird nun durch die Entladung des Kondensators C1 bzw. der Primärwicklung der Zündübertrager TR3 und TR4 und der Generatorspule TR5 als Teil eines Schwingkreises oder gesteuert durch den Eingang e2 eines Schaltelements T1 (siehe 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 C1, Widerstand R1 und Induktivität L1 (siehe 17) durch geeignete Kaskadierung variieren.
Zusätzlich kann im Zweig zwischen b1 und b2 ein Übertrager TR2 zur Impedanz- oder Polaritätsanpassung gegen Masse oder Betriebsspannung eingeschleift werden. Zum Schutz vor Kurzschluß ist auf der Primärseite des Übertragers TR2 eine Z-Diode in Sperrichtung oder ein Steuerelement eingeschleift.
Zum schnellen Erreichen des Arbeitspunktes der Kennlinie der Gasentladungsstrecke GS bzw. GS' in der 1EHSTSZ und 1EHSMZ kann es notwendig sein zwischen Knoten b2 bzw. b2' und Masse bzw. Betriebsspannung einen niederohmigen und -induktiven Hilfskreis HK als Bestandteil des Impulsformungsfilters F1 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 Steuerelement. Der Hilfskreis HK kann auch einen eigenen Zündkreis mit eigenen 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 Zündenergie über den Hochspannungskreis H verringern, da der Anlaufstrom über den Hochstomzweig S niedriger ist.
Der Zweig zwischen b1 und b2 kann auch einen Energiezwischenspeicher beinhalten, der beispielsweise aus einen gegen Masse oder Betriebsspannung geschalteten Kondensator besteht. Dieser Kondensator nimmt die Energie von dem Kondensator C1 oder der Primärseite von Zündübertrager TR3 und TR4 oder der Generatorspule TR5 auf und gibt später die Energie an die Gasentladungsstrecke GS bzw. GS' durch entsprechendes Anschalten wieder ab. Dies dient der Polaritäts- oder Impedanzanpassung.
In den Zweigen c1 und t1 bzw. a und t2 kann in der 1EHSTSZ und 1EHSMZ ein Impulsformungsfilter F4 (siehe 16) in Form einer Speicherdrossel eingeschleift werden. Wenn der Hochstromweg S bzw. S' an t1 bzw. t2 angeschlossen wird, kann die Energie aus dieser Speicherdrossel als Hochstrom über die Gasentladungsstrecke GS bzw. GS' geleitet werden.
Bei der 1EHSTSZ und 1EHSMZ 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 Wellenvorgang 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.
Durch die in den weiteren Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den 16 und 17 dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
16: Prinzipielle elektrische Schaltungsanordnungen der Ansteuervorrichtung der Gasentladungsstrecke mit Zusatzschaltungen nach Grundtyp in 13
17: Detaillierte schaltungsgemäße Ausgestaltung der Ansteuervorrichtung der Gasentladungsstrecke mit Zusatzschaltungen nach Grundtyp 13
Im Folgenden wird das Anwendungsbeispiel einer 1EHSHKZ-Anlage für Ottomotore mit einem Zylinder beschrieben. Die folgend beschriebenen Weiterbildungen und Verbesserungen sind auch in Anwendungen der 1EHSTSZ und 1EHSMZ einsetzbar.
Dabei zeichnet sich die Zündanlage aus durch die Verwendung nur eines Kondensators C1, welcher gleichzeitig für die Zündspannungs- und Hochstromerzeugung verwendet werden kann. Hierzu entlädt sich Kondensator C1 von Knotenpunkt a über die Primärwicklung des Zündübertragers TR1 als kapazitives Zündsystem HKZ nach Ansteuerung des Schaltelements THY1 so lange bis der Durchbruch der Gasentladungsstrecke GS erfolgt und diese niede rohmig wird. Dadurch entlädt sich Kondensator C1 von Knotenpunkt a über eine HV-Diode D1 (zwischen Knoten b3 und b4), welche die Energieübertragung des Zündübertragers TR1 überbrückt, direkt über die Gasentladungsstrecke GS. Bei kleinen Ladespannungen des Kondensators C1 ist der Hochstromzweig S sehr niederohmig auszulegen, damit mit der Restladung ein genügend starker Stoßstrom fließen kann. Die HV-Diode D1 wirkt dabei als niederohmiger Bypass parallel zur Sekundärseite des Zündübertragers TR1.
Hochspannungskreis H und Hochstromzweig S werden über ein Koppelelement ES zusammengeführt, dessen Komponenten im wesentlichen aus der HV-Diode D1 besteht, die in dem Hochstromzweig S eingeschleift ist. Sie sorgt dafür, daß die durch den Hochspannungskreis H an die Elektroden geführte Hochspannung durch den parallel 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 (16, 17) ist in einem Gehäuse dem Impulsformungsmodul IF einer HKZ-Zündanlage ein Kondensator C1 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 C1 geschaltet werden.
Im Zweig zwischen den Knoten b1 und b2 sind die entladungsverlaufsbestimmenden passiven Bauelemente als Impulsformungsfilter F1 die Induktivität L1, der Widerstand R1 und/oder das aktive Schaltelement T1 mit Steuereingang e2 eingefügt. Zusätzlich ist im Impulsformungsfilter F1 ein Übertrager TR2 zur Impedanz- oder Polaritätsanpassung eingeschleift. Mit dem Schaltelement T1 kann der zeitliche Verlauf des Stoßstroms bestimmt werden und der Schutz vor vorzeitiger Entladung des Kondensators C1 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 niederohmigen und -induktiven Hilfskreis HK als Bestandteil des Impulsformungsfilters F1 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 Gasentladungsstrecke 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 Hochstomzweig S niedriger sein kann.
Zum selben Zweck kann auch ein niederohmiger Hilfsbypass HB in das Impulsformungsfilter F1 bestehend aus der Reihenschaltung von Kondensator C6, Widerstand R5, Induktivität L5 und/oder eigenes Steuerelement parallel den entladungsverlaufsbestimmenden 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 D1 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 D1 sich geometrisch in der Nähe des Zündkerzensteckers ES befindet, kann der Ausgang des Hochspannungskreises H von Zündübertrager TR1 Knoten t3 auch ohne Koaxialleitung an den Eingang des Zündkerzensteckers 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 D1 im Zündkerzenstecker ES, der gemeinsame Verguß aller Hochspannung führenden Bauelemente wie HV-Diode D1, 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 C1 über die sekundärseitige Wicklung des Zündübertragers TR1. Sollte der Durchbruch auf Grund einer Störung nicht zustande kommen, schwingt die Spannung am Ausgang des Zündübertragers TR1 in die umgekehrte Polarität. Zur Begrenzung der zulässigen Höchstspannung der Entladeschutzdiode D3 sind ein Varistor R4, Surpressordiode, gasgefüllte Überspannungsableiter oder andere hochspannungsbegrenzende 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 bemessen wird, daß diese nicht durchbrechen kann.
In Zweig zwischen TR1 Knoten t3 und c2 außerdem c3 und GS Knoten d können Entstörfilter F5 bzw. F6 (16, 17) eingeschleift werden. Die Entstörung des Zündkerzensteckers ES zum Durchbruchszeitpunkt der Funkenentladung erfolgt dabei in dem Hochspannungskreis H durch Entstörfilter F5 und F6 den integrierten Entstörwiderstand R3 mit induktiven Anteil und/oder Drossel L3.
Wenn sich die HV-Diode D1 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 (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 den Motorblock angebracht werden oder bei tiefen Zündkerzen-Schacht mit Masse kontaktiert werden.
Es ist darauf zu achten, daß die Entstörbauelemente geometrisch so nahe wie möglich an der Gasentladungsstrecke 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 TR1 können in einem mit dem Motorblock bzw. Zylinderkopf(-deckel) elektrisch verbunden (geschirmten) 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 D1, 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 Motor steuerung integriert werden.
Diese Schaltungsanordnung ist vor allem bei schneller und somit niederohmiger Hochstromentladung anwendbar, da sonst die Ladung des Kondensators C1 über die Primärseite des Zündübertragers TR1 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 oder Begrenzung des Primärstroms über den Zündübertrager TR1 mittels eines Schaltelements nach dem Durchbruch der Gasentladungsstrecke GS mit dem Impulsformungsfilter F4 zwischen Knoten c1 und t1 erfolgen. Zur Begrenzung oder Verzögerung der Entladung über den Zündkreis Z können ein Widerstand, Induktivität, Kondensator C7 und/oder Schaltelement im Zweig zwischen Knoten c1 und t1 eingeschleift werden.
Außerdem kann die Entladung über die Primärwicklung des Zündübertragers TR1 bei kapazitiven Zündanlagen unmittelbar nach dem Durchbruch der Gasentladungsstrecke GS mit einem Schaltelement abgeschaltet werden, da keine langandauernde Brennspannung benötigt wird.
Es kann auch ein Zündübertrager TR1 mit großer Zeitkonstante verwendet werden bzw. durch externe Bauelemente eine Begrenzung mit Impulsformungsfilter F4 und Entstörfilter F5 und F6 die Zeitkonstante erhöht werden.
Diese schaltungstechnischen Anordnungen führen auch zu einer geringeren Elektrodenerosi on der Zündkerze.
Weiterhin kann abhängig vom Betriebspunkt des Motors die Ladespannung am Kondensator C1 oder der Entladeverlauf im Hochstromzweig S mit Steuerelement T1 variiert werden bzw. die Entladung ganz abgeschaltet werden. Dabei kann nach abgeschalteten Entladevorgängen die Energie des teilweise entladenen Kondensators C1 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 1CHSHKZ führt zu Einsparungen seitens des Bauelementeaufwands bei dem Kondensator C1 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 Auswertung des Spannungsverlaufs U während der Entladung des Kondensators C1 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 IC1 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 C1 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 THY1. Die Aufladeverzögerung mit einem Zeitglied dient der Verhinderung der Aufladung von Kondensator C1 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 spannungsbegrenzenden 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 Schließspanung.
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 entweder durch Strommessung mit Strommesser A oder Spannungsmessung mit Spannungsmesser V durchgeführt. Eine Logikschaltung zur Erkennung oder Überwachung von Entladungsausfällen des Kondensators C1 z.B. verursacht bzw. durch Unterbrechung, Kurzschluß oder Bauelementeschaden, 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 oder/und ein Signalausgang e4 zur Gemisch- bzw. Zündzeitpunkt-Beeinflussung vorgesehen.
In dem Zündkreis Z und Hochspannungskreis H kann der Innenstrom 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, Brennrauminnendruck, Takterkennung usw. durchgeführt werden und die Veränderung von Betriebszuständen mit der Motorsteuerung z.B. Gemisch- und Zündzeitpunkteinstellungen durchgeführt werden.
Diese Zündanlage kann auch in anderen Wärmekraftmaschinen oder Heizungsanlagen eingesetzt werden.

Claims

Eine Ein-Energiespeicher-Hochstrom-Zündung 1EHSZ bestehend aus einer Hochspannungs-Kondensator-Zündung (HKZ), einer Transistor-Spulen-Zündung (TSZ) oder Magnet-Zündung (MZ), dadurch gekennzeichnet, daß an einem nicht an Masse oder Betriebsspannung liegenden oder geschalteten Knoten des Zündkreises (Z) ein oder zwei Hochstromzweige (S, S') mit eingeschleifter Hochspannungsdiode (D1, D5) angeschlossen sind, die an ihrem anderen Ende an der jeweiligen nicht massebezogenen Elektrode (VS1, VS2) der Zündkerze angeschlossen sind, und in dem Falle, wo sich über die Sekundärseite des Zündübertragers ein elektrischer Nebenschluß zu den Elektroden (VS1, VS2) der Gasentladungsstrecke (GS, GS') der Zündkerze ergeben, in den Hochspannungskreis (H) eine Entladeschutzdiode (D3) eingeschleift ist.
1EHSZ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich in den jeweiligen Hochstromzweig (S) ein passiv oder aktiv ausgeführtes Impulsformungsfilter (F1) befinden.
1EHSZ nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im passiven Impulsformungsfilter (F1) eine Serienschaltung aus mindestens einen reellen Widerstand (R1) und einer Induktivität (L1) eingeschleift ist.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß im passiven Impulsformungsfilter (F1) ein Übertrager (TR2) eingeschleift ist.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß im passiven Impulsformungsfilter (F1) eine Z-Diode oder ein Steuerelement in Reihe zur Primärseite des Übertragers (TR2) eingeschleift ist.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß im passiven Impulsformungsfilter (F1) ein Energiezwischenspeicher vorgesehen ist.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß im passiven Impulsformungsfilter (F1) ein Energiezwischenspeicher vorgesehen ist, der aus einem angeschalteten Bauelement einem Kondensator, einer Speicherdrossel oder einen Übertrager besteht.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im aktiven Impulsformungsfilter (F1) ein Schaltelement (T1) eingeschleift ist.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Impulsformungsfilter (F1) einen Hilfskreis (HK) enthält, der zwischen den jeweiligen Hochstromzweig (S) und der Masse ein Kondensator (C2) oder eine zusätzliche Primärwicklung auf dem Übertrager (TR3, TR4, TR6) oder eine zusätzliche Speicherdrossel vorsieht.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der im Hilfskreis (HK) befindliche Kondensator (C2) mit einem 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.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß im Hilfskreis (HK) mindestens ein reeler Widerstand (R2) und Induktivität (L4) in Reihen geschaltet ist.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß im Hilfskreis (HK) mindestens ein Schaltelement in Reihe geschaltet ist.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß im Hilfskreis (HK) mindestens eine eigene Hochspannungsdiode in Reihe geschaltet ist, welche den Hilfskreis (HK) mit der jeweils nicht massebezogenen Elektrode (VS1) am Knoten (d) der Gasentladungsstrecke (GS) verbindet.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator (C6) als Hilfsbypass (HB) im Impulsformungsfilter (F1) vorgesehen ist, der Widerstand (R1) und Induktivität (L1) oder Schaltelement (T1) überbrückt.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß im Hilfsbypass (HB) in Reihe zu Kondensator (C6) mindestens ein reeler Widerstand (R5) und eine Induktivität (L5) geschaltet ist.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß im Hilfsbypass (HB) zum Kondensator (C6) mindestens ein Schaltelement in Reihe geschaltet ist.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 16 dadurch gekennzeichnet, daß zur Entladeschutzdiode (D3) ein Überspannungsbauelement parallel geschaltet ist.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 17 dadurch gekennzeichnet, daß sich in den jeweiligen Hochstromzweig (S) ein oder mehrere Entstörfilter (F2, F3) befinden.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 18 dadurch gekennzeichnet, daß das Entstörfilter (F2, F3) aus mindestens einer in den jeweiligen Hochstromzweig (S) eingeschleiften Induktivität (L2) und Widerstand besteht.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 19 dadurch gekennzeichnet, daß das Entstörfilter (F2, F3) aus einem Kondensator (C3) besteht, der von den jeweiligen Hochstromzweig (S) zur Masse geführt ist.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 20 dadurch gekennzeichnet, daß das Entstörfilter (F2, F3) als Koaxialleitung ausgebildet ist, wobei der Schirm an Masse angeschlossen ist.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 21 dadurch gekennzeichnet, daß sich im Zündkreis (Z) ein passiv oder aktiv ausgeführtes Impulsformungsfilter (F4) befindet.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 22 dadurch gekennzeichnet, daß das Impulsformungsfilter (F4) aus der Serienschaltung ein oder mehrerer reeller Widerstände, Induktivitäten, Speicherdrosseln und Kondensatoren (C7) bestehen.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 23 dadurch gekennzeichnet, daß im Impulsformungsfilter (F4) ein aktives Schaltelement eingeschleift ist.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 24 dadurch gekennzeichnet, daß in den sekundärseitigen Hochspannungskreis (H) mindestens ein Entstörfilter (F5, F6) eingeschleift ist.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 25 dadurch gekennzeichnet, daß im Entstörfilter (F5, F6) eine Induktivität (L3) eingeschleift ist.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 26 dadurch gekennzeichnet, daß im Entstörfilter (F5, F6) ein reeller Widerstand (R3) eingeschleift ist.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 27 dadurch gekennzeichnet, daß das Entstörfilter (F5, F6) aus einem Kondensator besteht der vom Hochspannungskreis (H) nach Masse geführt ist.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 28 dadurch gekennzeichnet, daß das Entstörfilter (F5, F6) als Koaxialleitung ausgebildet ist, wobei der Schirm an Masse angeschlossen ist.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 29 dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Spannungsmesser (V) an den nicht auf Masse oder Betriebsspannung liegenden oder geschalteten Knoten des Zündkreises (Z), Hochspannungskreis (H) oder dem jeweiligen Hochstromzweig (S) angeschlossen sind, die zu Motorsteuerungszwecken oder der Auf-/Entladesteuerung des Impulskondensators (C1), der Primärwicklung der Übertrager (TR3, TR4) und der Generatorspule (TR5) bzw. der Speicherdrossel dienen.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 30 dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Strommesser (A) im Zündkreis (Z) oder Hochspannungskreis (H) eingeschleift sind, die zu Motorsteuerungszwecken oder der Auf-/Entladesteuerung des Impulskondensators (C1), der Primärwicklung der Übertrager (TR3, TR4) und der Generatorspule (TR5) bzw. der Speicherdrossel dienen.
1EHSZ nach Anspruch 1 bis 31 dadurch gekennzeichnet, daß im jeweiligen Hochstromzweig (S) ein Strommesser (A), der Motorsteuerungszwecken oder der Auf-/Entladesteuerung des Impulskondensators (C1), der Primärwicklung der Übertrager (TR3, TR4) und der Generatorspule (TR5) bzw. der Speicherdrossel dient, oder ein Leuchtkörper z.B. Leuchtdiode, eingeschleift ist.