CN1646803A - 用于内燃机点火线圈的电子模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机点火线圈的电子模块，尤其是机动车辆的电子模块。该电子模块包括一外壳(21)、设置在所述外壳内的至少两个电子元器件(25，26)、用于在所述至少两个电子元器件之间提供电气连接以构成一电回路的装置(29)、设计成将所述模块连接到点火线圈的电气变压器的高压输出端的一连接终端(23)、设计成将所述模块连接到火花塞的输入端的一连接终端(24)以及用于将所述电子回路电气连接到所述连接终端的装置(27，28)。

Description

用于内燃机点火线圈的电子模块
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机点火线圈的电子模块、一种点火线圈以及一种点火线圈的制造过程。
背景技术
目前已知的是，点火线圈主要由旨在提供一电压峰值的变压器构成，该电压峰值又在内燃机的汽缸内的火花塞的电极处产生一火花。
图1示意性地示出了现有技术。
在该附图中可以看到，点火线圈1由一主绕组2和一次绕组3构成。主绕组2一侧的端部与车辆电池相连，另一侧的端部与电子控制单元4相连，点火线圈的终端连接在火花塞5的引入线上。
另外已知的是，可以将一个二极管6用于在对主绕组2充电时抑制火花塞电极5之间发生的不希望的火花的危险。该二极管6可以如图所示装配在点火线圈1的次绕组和主绕组之间。
另外已知的是，可以将点火线圈1的次绕组3通过串联的一电阻7连接到火花塞5上。该电阻具有抑制由于火花的出现而产生的电磁干扰的效果。
这些不同元件的集成很难减小容积，并且成本较高。
发明内容
本发明的目的在于解决这些问题。
更准确地，本发明的目的在于提供一个电子模块，该电子模块能够集成不同的电子元器件，以使其适于与点火线圈变压器结合。
为达到该效果，本发明的主要目的在于一种用于内燃机点火线圈的电子模块，尤其是用于机动车辆的，该电子模块至少包括：
●一外壳；
●至少两个电子元器件，所述电子元器件设置在所述外壳内；
●在所述至少两个电子元器件之间提供电气连接以形成一电气回路的装置；
●一连接终端，所述连接终端可将所述模块连接到一点火线圈电气变压器的高压输出端上；
●一连接终端，所述连接块可将所述模块连接到一火花塞的输入端上；以及
●将所述电气回路电气连接到所述连接终端上的装置。
由此，与点火线圈的变压器部分相联系的不同的电子元器件被集成在一个具备必要连接装置的单个外壳中，从而形成能够作为一块体以单独的操作安装到点火线圈上的电子模块。
在一个特定的实施例中，所述外壳形成一个在它的轴向末端敞开的大致圆筒形的内部容积，至少这些末端中的第一末端由形成一个连接终端的第一盖闭合。
更具体地，所述第一盖可以形成适于将所述模块连接在火花塞的输入端上的连接终端。
所述容积的第二轴向端部可以由一第二盖闭合，该第二盖形成了适于将所述模块连接到点火线圈的电气变压器的高压输出端上的连接终端，所述盖在所述容积内限定了一个空腔，所述电子元器件设置在所述容积内。
在另一个实施例中，所述容积的第二轴向端部是敞开的，一分隔件在轴向中间的位置处设置在所述容积内，由此闭合所述容积内的空腔，所述容积具有所述第一盖，一部分所述电子元器件设置在所述空腔内，而另一部分所述电子元器件设置在容积的敞开端和所述分隔件之间的所述空腔之外的所述容积内。
在任何一种情况中，根据本发明的电子模块可以包括位于所述空腔中的弹性装置，以在所述至少两个电子元器件之间保持一电气连接，从而形成一电子回路。
此外，这些弹性装置还用于将不同的电子元器件压靠在它们相应的连接件上。
更具体地，可以在所述空腔中设计将所述电子回路连接到所述盖中的至少一个和/或所述分隔件的装置。
同样在一个特定实施例中，设置在所述空腔中的所述电子元器件的至少一个为一个大致圆筒形的元器件，该元器件其至少一端具备一个接触点，该接触点可确保与所述盖之一和/或所述分隔件和/或所述弹性装置的电气连接。
倘若当电子元器件的一部分设置在所述容积的敞开端与一分隔件之间的所述空腔外部的所述容积内，对于所述空腔的所述外部电子元器件至少其中之一为包括外部连接导线的类型，这些导线的其中之一被电气连接到对于所述空腔的所述外部分隔件的一侧。
同样在这种情况下，对于所述空腔的所述外部电子元器件的至少其中之一可以为包含外部连接导线的类型，这些导线之一与一接触块电气连接，其中的接触块适于在点火线圈的电气变压器的高压输出终端处或火花塞的输入终端入连接所述模块。
所述电子元器件至少其中之一为一电阻，而另一个电子元器件可以为二极管，所述元器件电气为串联连接。
在这种情况中，在一特定实施例中，电阻设置成与点火线圈的电气变压器的高压输出终端电气连接，而二极管设置成与火花塞的输入端电气连接。
本发明的第二个目的在于一种内燃机的点火线圈，尤其是用于机动车辆的，该点火线圈包括一如上所述的电子模块。
在特定实施例中，点火线圈包括一个外壳，该外壳形成了用于电气变压器的主壳体和用于与火花塞的输入端电气相连的装置的管道，所述外壳在所述用于电气变压器的所述壳体和所述管道之间形成了一个用于所述模块的第二壳体。
在外壳的端部之一由第一盖密封的情况下，点火线圈可以包括位于所述管道中的弹性装置，以实现所述第一盖和所述火花塞的输入端之间的电气连接。
当由模块外壳形成的空间的第二轴向端部由一个第二盖闭合时，线圈可以包括绝缘树脂，该绝缘树脂包覆所述电气变压器，并且沿所述管道的方向延伸至所述第二盖。
另一方面，在外壳形成的容积的第二轴向端部敞开而一个壁在一轴向中间位置设置在所述容积内的情况下，绝缘树脂可以包覆所述电气变压器，并且沿所述管道的方向延伸至所述分隔件。
在每一种情况下，点火线圈可以包括用于在电气变压器的高压输出端与所述电子模块之间电气连接的弹性装置。
本发明的第三个目的在于用于内燃机的点火线圈的制造工艺，特别是用于机动车辆中的，该工艺包含的步骤包括：
-生产如上所述的一电子模块；
-生产一电气变压器；
-生产一个外壳，所述外壳形成了用于所述电气变压器的一个主壳体、用于与火花塞的输入端电气连接装置的一个管道以及位于电气变压器的所述壳体与所述管道之间的用于所述模块的第二壳体；
-将所述电子模块设置在所述第二壳体内；
-将所述电气变压器设置在所述主壳体内；
在所述电气变压器的高压输入与所述电子模块之间形成一电气连接；
-将绝缘树脂注入所述主壳体中，所述树脂从所述模块的一密封元件延伸并包覆所述电气变压器；
-使所述绝缘树脂聚合。
附图说明
以下，作为一种非限制性的实例，我们将参照附图描述本发明的实施例，附图分别为：
图1如上所述地示出了现有技术；
图2为根据本发明的点火线圈的横截面图；
图3为根据本发明的一种电子模块的横截面图，它接着图2中的点火线圈；
图4为根据另一实施例的点火线圈的局部横截面图。
具体实施方式
图2示出了安装在内燃机的头部11上的一个点火线圈10。
点火线圈10包括一个由模制塑性材料制成的外壳12。该外壳形成一个用于变压器14的主壳体13、一个用于下文中参照图3描述的电子模块16的次壳体15以及一个管道17，在管道17中根据已知的方法设置了一根弹簧18，该弹簧18在点火线圈10和一个安装在接收管道17的头部的凹入部分的底部处的火花塞(未图示)之间提供了电气连接。
变压器同样可以根据已知的方法制造，例如，用一个磁芯、一个同心的主线轴、一个主绕组、一次线轴和一次绕组以及一个关于磁通量的返回回路制成。变压器14的主绕组与线圈的一个输入连接件19相连，该连接件本身与一个未示出的电子控制单元相连。
一弹性接触片20在其一端与变压器14的次绕组的输出端相连，而另一端由电子模块16的输入端子支承，以下将参照附图3描述电子模块。
该模块16包括一个模制的塑性材料制成的外壳21，该外壳21形成了一个圆筒形的内部容积22，例如该内部容积22具有一个圆形的横截面。容积22的各个端部由一个导体盖23、24密封，这些导体盖23、24例如可以通过力在边缘包围被压紧或被胶合，以保证导体盖保持在模块上。容积22的侧向隔壁和盖23、24确定了一个接纳二极管25和电阻26的空腔。这些元器件中的每一个通常为圆筒形的，并且分别包含二个终端接触块27、27′；28、28′。
一个弹簧29介于元器件25、26之间而设置在空腔中，从而通过将元器件25的接触块27抵靠盖23以及使元器件26的接触块28′抵靠盖24而使两个元器件相互保持距离，始终保持接触块27′和28之间的电气接触。由此，元器件25和26形成了一个电气回路，该电气回路相对外部环境的连接端子由盖23和24构成。
为了制造线圈10，一种方法是首先通过单独地制造外壳12、电气变压器14以及电子模块16。而后，将电子模块16设置在壳体15内，且将电气变压器14设置在壳体13内。而后，使接触片20压靠在盖23上。
接着，将绝缘的树脂注入壳体13内，由此包覆变压器14。树脂延伸至盖23，这也可用作一封闭单元。而后，将树脂聚合。
最后，将弹簧18设置在管道17内。
图4中的实施例主要寻求避免介于二极管25的终端27和27′之间的容积22包含的空气中发生电弧。
在该实施例中，外壳21仅接收旨在提供与弹簧18连接的端盖24，其另一端保持敞开。然而，一个中间分隔件30通过力插入或胶合在外壳21的轴向中部区域中，从而形成一个密封单元。外壳21的内壁与盖24和分隔件30确定了一个空腔31。
一个电阻26设置在空腔31中。一个弹簧32设置成抵靠电阻26和分隔件30，从而压迫接触块28抵靠端盖24，并且在电阻和分隔件30之间接触电气连接。
一个二极管32介于分隔件30和外壳的开口端之间设置在外壳21内。该二极管32具备两个连接导线，其中的连接导线33焊接至分隔件30的外部(从空腔31处看)。另一连接导线34突出于外壳21之外。
根据图4实施例的一个点火线圈通常根据前一实例的方式产生。
然而，绝缘树脂35注入壳体内，并延伸至分隔件30，由此包覆二极管32。由此，在该二极管的连接导线之间产生电弧的危险受到限制。
参照图4，已描述了一种仅接收一个端盖的外壳。然而，当然也可以设计在另一端的第二盖局部地敞开以允许树脂通过。

Claims (19)

1.一种用于内燃机点火线圈的电子模块，该电子模块特别用于机动车辆，其特征在于，所述模块至少包括：
●一外壳(21)；
●至少两个电子元器件(25，26；32)，所述电子元器件设置在所述外壳内；
●在所述至少两个电子元器件之间提供电气连接双形成一电子回路的装置(29；30，32)；
●一连接终端(23，24)，所述连接终端可将所述模块连接到一点火线圈电气变压器(14)的高压输出端上；
●一连接块(24)，所述连接块(24)可将所述模块连接到一火花塞的输入端上；以及
●将所述电子回路电气连接到所述连接终端上的装置(27，28′)。
2.如权利要求1所述的电子模块，其特征在于，所述外壳形成一个大致圆筒形的内部空间，所述内部空间在其轴向端部敞开，这些端部中的至少一个通过形成一连接终端的第一盖(24)密封。
3.如权利要求2所述的电子模块，其特征在于，所述第一盖形成了可将所述模块连接到火花塞的输入端上的连接终端。
4.如权利要求2和3中任何一项所述电子模块，其特征在于，所述容积的第二轴向端部由形成适于将所述模块连接到点火线圈的电气变压器的高压输出端上的连接终端的一第二盖(23)密封，所述盖在所述容积中限定了一个空腔(22)，所述电子元器件设置在所述空腔中。
5.如权利要求2和3中任何一项所述的电子模块，其特征在于，所述容积的第二轴向端部是敞开的，一分隔件(3)于轴向居中的位置设置在所述容积中，从而与第一盖一起在所述容积内限定了一个空腔(31)，一部分所述电子元器件设置在所述空腔内，而另一部分所述电子元器件设置在容积的敞开端和所述分隔件之间的空腔之外的所述容积内。
6.如权利要求4和5中任何一项所述的电子模块，其特征在于，所述电子模块包括位置所述空腔内的弹性装置(29)，以确保在所述至少两个电子元器件之间的电气连接，从而形成一个电子回路。
7.如权利要求4至6中任何一项所述的电子模块，其特征在于，所述模块包括位于所述空腔内的弹性装置(32)，以将所述电子回路连接到所述盖的至少一个和/或所述分隔物上。
8.如权利要求4至7中任何一项所述的电子模块，其特征在于，设置在所述空腔中的所述电气元器件的至少一个为大致圆筒状的元器件，在其端部的至少一端上装备有一接触块(27，27′；28，28′)，所述接触可确保与所述盖之一和/或分隔件和/或所述弹性装置的电气连接。
9.如权利要求5所述的电子模块，其特征在于，位于所述空腔外部的所述电气元器件至少其中之一(32)为包含外部连接导线(33，34)的类型，这些导线之一在所述空腔外与所述分隔件的一侧电气连接。
10.如权利要求5和9中任何一项所述的电子模块，其特征在于，位于所述空腔外部的所述电气元器件至少其中之一为包含外部连接导线的种类，这些导线之一与一连接块电气连接，该连接块适合于将所述模块连接到点火线圈的电气变压器的高压输出端或火花塞的输入端上。
11.如权利要求1或10中任何一项所述的电子模块，其特征在于，所述电子元器件中的至少一个(26)为电阻，另一个电子元器件(25，32)为一二极管，所述元器件电气为串联连接。
12.如权利要求11所述的电子模块，其特征在于，电阻被装配成与点火线圈的电气变压器的高压输出端电气相连，而二极管被装配成能与火花塞的输入端电气连接。
13.一种用于内燃机的点火线圈，尤其是用于机动车辆的，其特征在于，所述点火线圈包括根据权利要求1至12任何一项所述的电子模块。
14.如权利要求13所述的点火线圈，其特征在于，所述点火线圈包括一个形成用于电气变压器(14)的主壳体的外壳(12)以及用于与火花塞的输入端电气连接(18)的一管道(17)，所述外壳形成了一个用于所述模块的次壳体(15)，所述次壳体介于用于所述电气变压器的所述壳体与所述管道之间。
15.如权利要求14和2所述的点火线圈，其特征在于，所述点火线圈包括弹性装置(18)，所述弹性装置位于所述管道内，以提供所述第一盖与火花塞的所述输出端之间的电气连接。
16.如权利要求13至15和权利要求4中任何一项所述的点火线圈，其特征在于，所述点火线圈包含绝缘树脂，所述绝缘树脂包覆所述电气变压器，并沿所述管道的方向延伸至所述第二盖(23)。
17.如权利要求13至15和权利要求5中任何一项所述的点火线圈，其特征在于，所述点火线圈包含绝缘树脂，所述绝缘树脂包覆所述电气变压器，并沿所述管道的方向延伸至所述第二盖(23)。
18.如权利要求13-17中任何一项所述的点火线圈，其特征在于，所述点火线圈包含用作在电气变压器的高压输出端与所述电子模块之间电气连接件(20)的弹性装置。
19.一种用于内燃机点火线圈的生产工艺，尤其用于机动车辆，其特征在于，所述生产工艺包含以下步骤：
-根据权利要求1至12中的任何一项生产电子模块(16)；
-生产一电气变压器(14)；
-生产一个外壳(12)，所述外壳(12)形成了用于所述电气变压器的一个主壳体(13)、用于与火花塞的输入端电气连接装置的一个管道(17)以及一位于用于电气变压器的所述壳体与所述管道之间的用于所述模块的一个次壳体(15)
-将所述电子模块设置在所述第二存放处；
-将所述电气变压器设置在所述第一存放处；
-在所述电气变压器的高压输出端与所述电子模块之间形成一电气连接件(20)；
-将绝缘树脂(35)注入所述第一存放处，所述树脂从所述模块的一密封件(23，30)延伸并包覆所述电气变压器；
-使所述绝缘树脂聚合。
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