-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung, die eine Zündkerze,
eine Zündspule
und einen Spulentreiber einer Verbrennungsmaschine (nachstehend
auch als ein "Motor" bezeichnet) einschließt und insbesondere
betrifft sie eine neue fortschrittliche Technologie für einen
Spulentreiber zum Antreiben der Zündspule.
-
Beschreibung des Standes der
Technik
-
Im
Allgemeinen wird in einer Zündvorrichtung
für eine
Verbrennungsmaschine, die mit einer Zündspule mit einer Primärspule und
einer Sekundärspule
versehen ist und mit einem Schaltelement (zum Beispiel einem IGBT)
zum Ein- und Einschalten (Erregen und Ent-Erregen) eines Primärstroms
der Zündspule,
eine vorbestimmte, an der Sekundärspulenseite
erzeugte Hochspannung (Zündspannung), wenn
der Primarstrom zu der Primärspule
von einem erregten Zustand (EIN) in einen unterbrochenen Zustand
(AUS) geschaltet wird, einer Zündkerze
eingeprägt,
wodurch an der Zündkerze
ein Zündfunken auftritt,
hierdurch den Motor antreibend.
-
Demgegenüber wird
jedoch, wenn der Primärstrom
von dem unterbrochenen Zustand (AUS) in den erregten Zustand (EIN) geschaltet
wird, eine Einschaltspannung (entgegengesetzter Polarität zu der Zündspannung),
die an der Sekundärspulenseite
erzeugt wird, der Zündkerze
eingeprägt,
und erzeugt daraus einen Zündfunken
mit einer von der vorbestimmten Zeitabstimmung abweichenden Zeitabstimmung,
wodurch abnormale Schwingung oder Ähnliches des Motors erzeugt
wird. Demgemäss
gibt es eine Möglichkeit,
dass der Normalbetrieb des Motors gestört oder unterbunden wird.
-
Demgemäss ist auch
eine Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine
vorgeschlagen worden, in welcher der Wert der auf das Erregen des
Primärstroms
erzeugten Einschaltspannung niedriger gemacht wird als der Spannungswert
einer normalen Zündspannung,
die eine Zündkerze
veranlasst, einen Zündfunken
auf das Unterbrechen des Primärstroms hin
zu erzeugen (siehe zum Beispiel ein erstes Patentdokument:
Japanische Patentanmeldungsoffenlegung
Nr. H10-176647 ).
-
In
der konventionellen Motorsteuervorrichtung, die in dem oben erwähnten ersten
Patentdokument beschrieben wird, ist ein solcher Aufbau vorgesehen,
dass die Einschaltspannung, die erzeugt wird, wenn die Erregung
der Primärspule
vom AUS-Zustand
in den EIN-Zustand geschaltet wird, nicht der Zündspule eingeprägt wird
durch Einfügen
einer Hochspannungsdiode mit einer Spannungsfestigkeit (z.B. etwa
5 [kV]), die höher
ist als die Einschaltspannung in einem niederspannungsseitigen Anschluss (oder
einem hochspannungsseitigen Anschluss) der Sekundärspule mit
der Einschaltspannung als einer umgekehrten Spannung arbeitend.
-
In
diesem Fall ist die Hochspannungsdiode im Allgemeinen ein teures
und großes
diskretes Bauteil und ist als von dem Spulentreiber getrennte Schaltung
mit dem Schaltelement konstruiert. Eine auf das Unterbrechen des
Primärstroms
hin erzeugte hohe Spannung befindet sich in Bezug auf die Hochspannungsdiode
in einer Vorwärtsrichtung,
so dass eine der Zündkerze
eingeprägte
Spannung nicht verringert wird und ein Energieverlust niemals auftritt.
-
In
der konventionellen Zündvorrichtung
für eine
Verbrennungsmaschine wird die Hochspannungsdiode in Form des teuren
und großen
diskreten Baueils verwendet, um zu verhindern, dass die Einschaltspannung
zu der Zündkerze
eingeprägt
wird. Als ein Ergebnis gibt es ein Problem, dass eine Zunahme der
Anzahl an Arbeitsstunden und eine Zunahme der Kosten eingeführt werden,
wenn die Hochspannungsdiode in die Zündspule eingebaut wird.
-
Zudem
gibt es auch ein Problem, dass der Freiheitsgrad beim Montieren
der Hochspannungsdiode begrenzt ist, weil die Hochspannungsdiode
in der Form des diskreten Bauteils vorliegt.
-
Ferner
wird es, wenn die Hochspannungsdiode zum Verhindern der Einschaltspannung
auf einem Substrat des Spulentreibers zu montieren ist, ein Niederspannungssystem
(z.B. eine integrierte Schaltung IC einschließlich einer Strombegrenzungsschaltung
und einer Schwingungsform-Formungsschaltung)
mit einer geringen Spannungsfestigkeit gegenüber einer Hochspannung auf
dem Substrat des Spulentreibers in gemischtem Zusammenhang mit der
Hochspannungsdiode geben, so dass zum Trennen der Hochspannungsdiode
und des Niederspannungssystems in dem Spulentreiber voneinander
es erforderlich ist, diese Teile in aufgeteilter Weise unter Verwendung
einer Vielzahl von Substraten oder einer Form einer Schutzeinrichtung
oder Ähnlichem
für den
Schutz des Niederspannungssystems anzuordnen. Demgemäss gibt
es ein weiteres Problem, dass die Anzahl an Produktionsschritten oder
Prozessen und die Anzahl an Komponententeilen zunehmen, hierdurch
eine Zunahme der Kosten mit sich bringend.
-
RESÜMEE
DER ERFINDUNG
-
Demgemäss ist die
vorliegende Erfindung dazu gedacht, die Probleme, wie sie oben erwähnt wurden,
zu lösen
und hat ihr Ziel, eine Zündvorrichtung
für eine
Verbrennungsmaschine zu erhalten, die bei niedrigen Kosten und geringer
Größe erzeugt werden
kann durch Erreichen einer Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung mit einem einfachen Aufbau
ohne Energieverlust, die zum Verhindern des Erzeugens eines Funkens
an einer Zündkerze
dient, der durch eine Einschaltspannung bedingt ist,.
-
Das
obige Ziel bedenkend wird gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Zündvorrichtung
für eine Verbrennungsmaschine
bereitgestellt, die einschließt:
Eine Zündspule
mit einer Primärspule
und einer Sekundärspule;
eine Zündkerze,
die in einer Verbrennungskammer der Verbrennungsmaschine angeordnet
ist und mit einem hochspannungsseitigen Anschluss der Sekundärspule verbunden
ist; und einen Spulentreiber, der die Zündspule antreibt. Der Spulentreiber
schließt
ein: Ein Schaltelement, das einen durch die Primärspule fließenden Primärstrom basierend auf einem
Zündsignal
steuert; einen IC, der die Schwingungsform des dem Schaltelement zugeführten Zündsignals
formt; und einer Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung, die zwischen dem
niederspannungsseitigen Anschluss der Sekundärspule und einer Masse eingefügt ist.
Die Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung
besteht aus einer Parallelschaltung, die eine Diode in Form eines
bloßen
Chips und eines Dünnschichtwiderstandes
umfasst, und auf demselben Substrat gemeinsam mit dem IC montiert
ist.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es nicht erforderlich, eine Vielzahl von Substraten
zu verwenden (oder eine Schutzeinrichtung (protective guard oder Ähnliches)
zum Aufteilen der Anordnung eines Hochspannungssystems in dem Spulentreiber und
eines ICs (Niederspannungssystem), um sie getrennt voneinander anzuordnen,
es hierdruch ermöglichend,
die Anzahl der Produktionsschritte oder Prozesse sowie die Anzahl
der erforderlichen Komponententeile zu reduzieren.
-
Die
obigen und anderen Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden Fachleuten leichter aus der folgenden detaillierten
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ersichtlich, wenn im Zusammenhang mit
den beiliegenden Zeichnungen betrachtet.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Es
zeigt:
-
1 ein
Schaltungsblockdiagramm der Konfiguration einer Zündspule
und ihrer Peripheriegeräte
in einer Zündvorrichtung
für eine
Verbrennungsmaschine gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
2 eine
erläuternde
Ansicht eines Planaraufbaus eines Platinenaufbaumusters von einem Spulentreiber
gemäß der ersten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
-
3 ein
Schaltungsblockdiagramm der Konfiguration einer Zündspule
und ihrer Peripheriegeräte
in einer Zündvorrichtung
für eine
Verbrennungsmaschine gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
-
4 eine
erläuternde
Ansicht eines Planaraufbaus eines Platinenaufbaumusters von einem Spulentreiber
gemäß der zweiten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
-
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Nun
werden nachstehend bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
detailliert unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
-
Ausführungsform
1.
-
Es
wird Bezug genommen auf die Zeichnungen und zuerst auf 1,
in der in einem Schaltungsblockdiagramm die Konfiguration einer
Zündspule und
ihrer Peripheriegeräte
in einer Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt wird, und 2 ist eine
erläuternde
Ansicht, die eine Planar-Konstruktion eines Aufbaumusters eines
Spulentreibers gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
In 1 besteht
eine Zündspule 1 aus
einer Primärspule 1a mit
einem Ende davon mit einer Energieversorgung VB (z.B. einem Spannungswert
von 14V) verbunden und aus einer Sekundärspule 1b, die gegenüber der
Primärspule 1a angeordnet
ist. Die Primärspule 1a hat
ihr anderes Ende mit einem Spulentreiber 2 über einen
Kollektoranschluss OC (Offen-Kollektor)
verbunden und ferner mit einer Masse GND über den Spulentreiber 2.
-
Die
Sekundärspule 1b hat
ein Ende davon oder einen hochspannungsseitigen Anschluss über eine
Zündkerze 11 gegen
Masse GND verbunden, und das andere Ende davon ist mit dem Spulentreiber 2 über einen
Sekundärspulen-niederspannungsseitigen
Anschluss 1c und ferner an die Masse GND über den
Spulentreiber 2 verbunden. Die Zündkerze 11 ist in
einer Verbrennungskammer einer Verbrennungsmaschine (nicht gezeigt)
angeordnet, so dass wenn eine Hochspannung (Zündspannung), die von der Zündspule 1b auf
das Unterbrechen der Erregung der Primärspule 1a hin erzeugt
wird, der Zündkerze 11 eingeprägt wird,
das Erzeugen eines Funkens in einem Spalt zwischen gegenüberliegenden Elektroden
der Zündkerze 11 verursacht
wird, um ein Luftkraftstoffgemisch in der Verbrennungskammer zu verbrennen
und explodieren zu lassen.
-
Der
Spulentreiber 2 zum Antreiben der Zündspule 1 ist mit
einem Schaltelement (z.B. einem IGBT) 3 zum Unterbrechen
der Erregung eines durch die Primärspule 1a fließenden Primärstroms
versehen, einem Erfassungswiderstand 4, der zwischen dem
Emitteranschluss des Schaltelements 3 und der Masse GND
verbunden ist, um den Primärstrom
zu erfassen, einem Niederspannungs-IC (nachstehend einfach als IC
bezeichnet) 5 zum Antreiben des Schaltelements 3 in
den EIN- und AUS-Zustand,
und einer Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8,
die zwischen dem Sekundärspulen-niederspannungsseitigen
Anschluss 1c und der Masse GND verbunden ist.
-
Der
IC 5 wird durch die Energieversorgung VB mit Energie versorgt,
so dass er einen erfassten Primärstromwert
von dem Erfassungswiderstand 4 aufnimmt, und gleichzeitig
ansprechend auf ein Steuersignal von einer nicht gezeigten Motorsteuereinheit (ECU)
arbeitet. Die ECU erzeugt ein Steuersignal für den Spulentreiber 2 auf
der Basis einer Rechenverarbeitung in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand
der Verbrennungsmaschine.
-
Der
IC 5 prägt
einem Gate-Anschluss des Schaltelements 3 ansprechend auf
das Steuersignal von der ECU ein Zündsignal auf, hierdurch das Schaltelement 3 EIN-
und AUS-antreibend. Auch schließt
der IC 5 eine Strombegrenzerschaltung 5a ein,
die den Primärstrom
basierend auf dem Primärstrom-Erfassungswert begrenzt,
und eine Schwingungsform-Formungsschaltung 5b,
um die Schwingungsform des Zündsignals,
das dem Schaltelement 3 zugeführt wird, zu formen.
-
Die
Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8 in dem Spulentreiber 2 ist
in der Form einer Parallelschaltung, die eine aus einem blanken Chip
gebildete Hochspannungsdiode 6 (nachstehend einfach auch
als Diode bezeichnet) und einen Dickschichtwiderstand 7 umfasst.
Die Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8 ist
zwischen dem Sekundärspulen-niederspannungsseitigen
Anschluss 1c und der Masse GND eingefügt.
-
In 2 ist
der Spulentreiber 2 mit einem Substrat (z.B. Keramiksubstrat) 12 mit
einer Vielzahl von Anschlusselektroden P versehen, und das Substrat 12 ist
mit anderen Schaltungselementen und einer externen (nicht gezeigten)
Schaltung über
Drahtverbindungen einer Vielzahl von Anschlusselektroden P und Drähten W verbunden.
Auf dem Substrat 12 ist der Sekundärspulen-niederspannungsseitige Anschluss 1c montiert,
der Erfassungswiderstand 4, der IC 5, die Diode 6 in
der Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8 (siehe 1),
der Dickschichtwiderstand 7 in der Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8,
und ein Anschluss für
die Masse GND.
-
Wie
durch unterbrochene Linien in 2 aufgeteilt,
bilden der Erfassungswiderstand 5 in dem Spulentreiber 2 und
die Masse (das Bezugspotential) GND gemeinsam eine Erdleitung (Masseleitung) 13; der
Sekundärspulen-niederspannungsseitige
Anschluss 1c, die Diode 6 und der Dickschichtwiderstand 7 bilden
gemeinsam ein Hochspannungssystem; und das Schaltelement (IGBT) 3 und
der IC 5 (einschließlich
der Strombegrenzungsschaltung 5a und der Schwingungsform-Formungsschalter 5b)
bilden gemeinsam ein Niederspannungssystem 15.
-
Die
Diode 6, gemeinsam mit dem Niederspannungssystem 15 (der
Strombegrenzungsschaltung 5a und der Schwingungsform-Formungsschaltung 5b)
in dem IC 5, ist ein blanker auf demselben Substrat 12 des
Spulentreibers 2 montierter Chip, und in ähnlicher
Weise ist der Dickschichtwiderstand 7 auf demselben Substrat 12 montiert.
Auf dem Substrat 12 sind das Hochspannungssystem 14 einschließlich der
Diode 6, und das Niederspannungssystem 15 einschließlich der
Strombegrenzungsschaltung 5a und der Schwingungsform-Formungsschaltung 5b in
dem IC 5 in ihren Anordnungspositionen voneinander durch
die Erdleitung (Masseleitung) 13 getrennt. Der Sekundärspulen-niederspannungsseitige
Anschluss 1c und die Diode 6 sind miteinander über Drahtverbindung
verbunden und ein Raum 16 ist unter dem Draht W gebildet.
-
Wie
oben beschrieben, gibt es gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in dem Spulentreiber 2 den Anschluss
mit dem Sekundärspulen-niederspannungsseitige
Anschluss 1c verbunden, und die Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8 mit
der Diode 6 in Form des blanken Chips und dem Dickschichtwiderstand 7 parallel zueinander
verbunden, ist zwischen dem Sekundärspulen-niederspannungsseitigen
Anschluss 1c und der Masse GND eingefügt, wobei die Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8 auf
demselben Substrat 12 montiert ist. Mit einer solchen Anordnung ist
es, wenn die Zündspule 1 und
der Spulentreiber 2 erzeugt werden, möglich, eine Reduzierung in
der Anzahl der Produktions-Arbeitsstunden sowie eine Reduzierung
der Größe der Zündspuleneinheit
verglichen mit dem Fall zu erzielen, in dem eine Diode zum Verhindern
der Einschaltspannung aus einem diskreten Teil gebildet wird, das
an einem Ort außerhalb
des Spulentreibers angeordnet ist, wie in der oben erwähnten konventionellen
Vorrichtung.
-
Zudem
macht es das Aufbauen der Diode 6 und des Dickschichtwiderstands 7 in
Parallelschaltungen auf demselben Substrat 12 in dem Spulentreiber 2 leicht,
Drähte
zu verbinden. Als ein Ergebnis kann eine weitere Reduzierung der
Größe und der Kosten
der Vorrichtung erzielt werden.
-
Zudem
kann der Dickschichtwiderstand 7 leicht in seiner Leistung
durch Änderung
seines Musters s abgestimmt werden und daneben kann er mit Hilfe
desselben Prozesses gebildet werden wie die anderer Widerstände. Demgemäss kann
eine weitere Reduzierung der Größen und
der Kosten verglichen mit dem konventionellen Aufbau erzielt werden, in
dem der Dickschichtwiderstand 7 (diskreter Teil) an einem
Ort außerhalb
des Spulentreibers angeordnet ist.
-
Zudem
fließt
bedingt durch die Parallelverbindung des Dickschichtwiderstands 7 und
der Diode 6 ein elektrischer Strom durch den Dickschichtwiderstand 7,
so dass die der Diode 6 zugeführte elektrische Energie reduziert
wird, es hierdurch ermöglichend,
eine Zerstörung
der Diode 6 zu vermeiden.
-
In
dem Fall, in dem die Diode 6 mit einer ihr eingeprägten Endspannung
von etwa 600 V auf dem Aufbau der Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8 in
dem Spulentreiber 2 angeordnet ist, gibt es in dem Spulentreiber 2 das
Niederspannungssystem 15 mit einer geringen Spannungsfestigkeit gegenüber einer
Hochspannung gemeinsam mit dem Hochspannungssystem 14.
Als ein Ergebnis gibt es einen Bedarf zum Trennen des Hochspannungssystems 14 einschließlich der
Diode 6 und des Niederspannungssystems 15 einschließlich des
ICs 5 voneinander.
-
Demgemäss, wie
in 2 gezeigt, ist auf dem Substrat 12 die
Erdleitung 13 zwischen dem Hochspannungssystem 14 einschließlich der
Diode 6 und dem Niederspannungssystems 15 einschließlich des
IC 5 (der Strombegrenzungsschaltung 5a und der
Schwingungsform-Formungsschaltung 5b) angeordnet, wobei
das Niederspannungssystems 15, das den IC 5 einschließt, elektrisch
vor dem Hochspannungssystem 14, das die Diode 6 einschließt, geschützt werden
kann.
-
Die
Erdleitung 13 ist aus einer Leitung, die zwischen dem Emitteranschluss
des Schaltelements (IGB) 3 und der Masse GND verbindet,
und der Erfassungswiderstand 4 zum Erzeugen des erfassten Primärstromwertes,
welcher durch die Strombegrenzungsschaltung 5a in dem IC 5 verwendet
wird, ist auf der Erdleitung 13 angeordnet. Als ein Ergebnis
ist es, wenn das Hochspannungssystem 14 und das Niederspannungssystems 15 getrennt
voneinander sind, nicht erforderlich, sie auf mehreren Substraten anzuordnen
(oder eine Schutzeinrichtung oder Ähnliches zu bilden) wie in
den zuvor erwähnten
konventionellen Vorrichtungen, so dass die Anzahl der Erzeugungsschritte
oder Prozesse sowie die Anzahl der Bestandteile weiter reduziert
werden können.
-
Wie
experimentell wohlbekannt ist, ist herausgefunden worden, dass die
Eingangsspannung, die zu dem Zeitpunkt erzeugt wird, wenn die Erregung
der Primärspule 1a von
ihrem ausgeschalteten Zustand in ihren eingeschalteten Zustand umgeschaltet
wird, durch Erhöhen
des Wertes der Schaltungskonstanten der Diode 6 und des
Dickschichtwiderstands 7 in einem spezifischen Bereich
unterdrückt
werden kann. Speziell, wenn der Spannungswert der Energieversorgung
VB 14 [V] ist, wird der Unterdrückungseffekt
der Einschaltspannung durch Erhöhen
des Widerstandswertes des Dickschichtwiderstands 7 in dem
Bereich des Widerstandswerts des Dickschichtwiderstands 7 von
0 [kΩ]
bis 300 [kΩ] verbessert.
Der Unterdrückungseffekt
der Einschaltspannung wird jedoch von dem Bereich des Dickschichtwiderstands 7 von
300 [kΩ]
oder darüber
in die Sättigung
gelangen.
-
Wenn
demgemäss
der Spannungswert der Energieversorgung VB 14 [V] ist, ist der optimale
Widerstandswert des Dickschichtwiderstands 7 parallel zu
der Diode 6 verbunden 300 [kΩ]. Wenn der Widerstandswert
des Dickschichtwiderstands 7 auf 300 [kΩ] festgelegt wird, wird die
Unterdrückungswirkung der
Einschaltspannung durch Erhöhen
des Spannungsfestigkeitswertes der Diode 6 in dem Bereich des
Spannungsfestigkeitswertes der Diode 6 von 0 [V] bis 600
[V] erhöht,
die parallel zu dem Dickschichtwiderstand 7 verbunden ist.
Dies ergibt sich, weil in dem Bereich des Spannungsfestigkeitswertes der
Diode 6, der geringer ist als 600 [V], die Diode zerstört wird
und die Impedanz auf der Seite der Diode 6 dominant wird.
-
Wie
oben beschrieben, wird durch Erhöhen des
Spannungsfestigkeitswerts der Diode 6 die Diode 6 weniger
empfindlich in Bezug auf Durchbruch, so dass die Impedanz auf der
Seite des Dickschichtwiderstands 7 dominant gemacht werden
kann, es hierdurch ermöglichend,
die Einschaltspannung zu unterdrücken.
Wenn jedoch der Spannungswert der Energieversorgung VB 14 [V] ist,
wird der Unterdrückungseffekt
der Einschaltspannung in dem Bereich des Spannungsfestigkeitswerts
der Diode 6 von 600 [V] oder darüber in die Sättigung
gelangen, selbst wenn der Spannungsfestigkeitswert erhöht wird.
Dies ist, weil unter der Bedingung, dass der Spannungswert der Energieversorgung
VB 14 [V] ist, die Diode 6 nicht durchbricht, wenn der
Spannungsfestigkeitswert 600 [V] oder darüber ist.
-
Der
Spannungsfestigkeitswert der Diode 6 wird bei der Größe und den
Kosten der Diode 6 reflektiert. Demgemäss kann durch Einstellen des Spannungsfestigkeitswerts
der Diode 6 auf dem niedrigsten Spannungswert von 600 [V],
der innerhalb eines Bereichs liegt, in dem der Einschaltschaltungs-Unterdrückungseffekt
gültig
ist, die Größe der Diode 6 minimiert
werden, es hierdurch ermöglichend,
die Kosten davon zu reduzieren.
-
Wie
in 2 gezeigt, wird der Raum 16 unter den
Drähten
W durch Drahtverbinden des Sekundärspulen-niederspannungsseitige Anschlusses 1c in dem
Spulentreiber 2 zu der Diode 6, beispielsweise über die
aus Aluminium (Al) erstellten Drähte
W gebildet. Demgemäss
können
andere Teile in dem Raum 16 angeordnet werden, wodurch
der Spulentreiber 2 weiter in der Größe durch effektive Verwendung
des Raums 16 reduziert werden kann.
-
Ausführungsform
2.
-
Obwohl
in der oben erwähnten
ersten Ausführungsform
die Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8 ein Ende
davon direkt mit der Masse GND verbunden hat, kann sie direkt mit
der Masse GND über
ein anderes System, das dazwischen eingefügt ist, verbunden werden. Beispielsweise
kann ein Ende der Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8 gegen
Masse GND verbunden sein über eine
Ionenstrom-Erfassungsschaltung 9 und ein Ionenstrom-Erfassungsmodul 10,
wie in 3 gezeigt. In diesem Fall ist die Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8,
die eine Parallelschaltung einer Diode 6 und eines Dickschichtwiderstands 7 umfasst, zwischen
einem Sekundärspulen-niederspannungsseitigen
Anschluss 1c und der Ionenstrom-Erfassungsschaltung 9 angeordnet,
so dass sie mit dem Ionenstrom-Erfassungssystem kombiniert werden kann.
-
3 ist
ein Schaltungsblockdiagramm, das die Konfiguration einer Zündspule
und ihrer Peripheriegeräte
in einem Zündgerät für eine Verbrennungsmaschine
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, und 4 ist eine
erläuternde
Ansicht, die die planare Konstruktion eines Aufbaumusters eines
Spulentreibers 2A in 3 zeigt.
In 3 und 4 werden in denselben Teilen oder
Komponenten wie jenen oben beschriebenen (siehe 1 und 2)
dieselben Bezugszeichen zugewiesen oder dieselben Bezugszeichen
mit einem "A" an ihren Enden angehängt, während die
detaillierte Erläuterung
davon weggelassen wird.
-
In 3 und 4 ist
der Spulentreiber 2A mit der Ionenstrom-Erfassungsschaltung 9 versehen, die
aus demselben Substrat 12A gemeinsam mit der Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8 aufgebaut
ist (der Diode 6 und des Dickschichtwiderstands 7)
zusätzlich
zu der oben erwähnten
Konstruktion.
-
Die
Innenstrom-Erfassungsschaltung 9 ist mit dem Ionenstrom-Erfassungsmodul 10 über einen Innenstrom-Erfassungsanschluss
ION verbunden und ist ferner an die Masse GND über das Innenstrom-Erfassungsmodul 10 verbunden.
Zudem ist die Innenstrom-Erfassungsschaltung 9 mit der
Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8 über ein
daraus führendes
Muster verbunden. Das Innenstrom-Erfassungsmodul 10 kann
in der Funktion der ECU eingeschlossen sein.
-
Wie
in 3 und 4 gezeigt, kann durch Verbinden
der Diode 6 in der Form eines blanken Chips und des Dickschichtwiderstands 7 parallel
zueinander und Montieren von ihnen auf demselben Substrat 12A wie
dem IC 5 zwischen dem Sekundärspulen-niederspannungsseitigen
Anschluss 1c und der Masse GND, und ferner durch Montieren
der Ionenstrom-Erfassungsschaltung 9,
die mit der Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8 durch das
daraus herausgeführte
Muster verbunden ist, hierdurch diese Schaltungen miteinander kombinierend,
die Innenstrom-Erfassungsschaltung 9 auf dem Substrat 12A gemeinsam
mit der Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8 gebildet
werden.
-
In
der oben erwähnten
konventionellen Vorrichtung ist der parallel zu der Diode verbundene
Widerstand (Ionenstrompfad) an einem Ort außerhalb des Spulentreibers
angeordnet, aber wenn statt eines konventionellen externen Widerstands
(eines diskreten Teils mit einem Widerstand von 300 [kΩ] der Dickschichtwiderstand 7 in
der Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8,
die zwischen dem Sekundärspulen-niederspannungsseitigen
Anschluss 1c und der Ionenstrom-Erfassungsschaltung 9 eingefügt ist,
die Ionenstrom-Erfassungsschaltung 9 in
dem Spulentreiber 2A kombiniert werden mit dem Dickschichtwiderstand 7.
-
Daher
kann gemäß dieser
zweiten Ausführungsform
die Reduzierung der Größe und Kosten der
Zündspuleneinheit
erzielt werden verglichen mit dem Fall, in dem die Diode und der
Widerstand zum Verhindern der Einschaltspannung außerhalb
des Spulentreibers in Form eines diskreten Teils wie in der konventionellen
Vorrichtung verwendet werden. Zudem ist es durch Verwenden der Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8 möglich, die
Kombination davon mit anderen Systemen zu erzielen.
-
Wie
oben beschrieben, ist es gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung durch Verbinden der Innenstrom-Erfassungsschaltung 9 mit
der Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8 über das
daraus herausgeführte Muster,
möglich,
auf demselben Substrat 12A in dem Spulentreiber 2 die
Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8 und
die Ionenstrom-Erfassungsschaltung 9 in
Kombination zueinander zu montieren.
-
Zudem
kann der Dickschichtwiderstand 7 der Einschaltspannungs-Verhinderungsschaltung 8 verwendet
werden, während
ein Widerstand in der Form eines diskreten Teils, der einen Ionenstrompfad bildet,
unnötig
gemacht wird, wodurch eine weitere Reduzierung der Größe und Kosten
erzielt werden können
verglichen mit dem Fall, in denen die Diode und der Widerstand zum
Verhindern der Einschaltspannung als diskrete Teile eines Orts außerhalb
des Spulentreibers angeordnet waren.
-
Während die
Erfindung im Hinblick auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden ist,
werden Fachleute erkennen, dass die Erfindung auch mit Modifikationen
innerhalb des Schutzbereichs der beiliegenden Ansprüche in die
Praxis umgesetzt werden kann.