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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung des kapazitiven Entladeverfahrens, die für eine Verbrennungsmaschine verwendet wird.
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Beschreibung des Stands der Technik
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In jüngster Zeit spielen Fragen des Umweltschutzes und der Ausbeute von Kraftstoff eine Rolle; wobei Maßnahmen bezüglich dieser Fragen auch in der Automobilindustrie sehr erforderlich sind. Diese Maßnahmen enthalten beispielsweise einen Betrieb der ultra-mageren Verbrennung (auch als ”stratified-lean-combustion” bezeichnet) einer Verbrennungsmaschine, bei dem ein stratifiziertes Luft-/Kraftstoffgemisch genutzt wird. Bei der stratifizierten mageren Verbrennung kann die Verteilung von entflammbaren Kraftstoff-/Luftgemischen variieren; folglich ist im Hinblick auf die Zündgelegenheit eine zeitlich lange Funkenabgabe erforderlich. Auch die Konzentration eines Kraftstoff-/Luftgemischs variiert; somit ist es wahrscheinlich, dass in einigen Fällen ein Verlust aufgrund von Rauch auftritt, der durch Adhäsion von Kohlenstoff an der Zündkerze erzeugt wird. Aus diesem Grund ist es zum Zweck des sicheren Erzeugens einer Funkenentladung, selbst in einer solchen Situation, in der ein Energieverlustweg auftritt, erforderlich, einen großen Sekundärstrom in der Zündspuleneinheit zu erzeugen.
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Gegenwärtig existiert beispielsweise als eine Zündvorrichtung, die einen großen Sekundärstrom in einer Zündspuleneinheit erzeugt, eine Zündvorrichtung des kapazitiven Entladeverfahrens, die in 3 des Patentdokuments 1 offenbart ist. In der herkömmlichen Zündvorrichtung ist ein LC-Resonanzkreis, der aus einem Kondensator großer Kapazität, einer Drosselspule und einem Zündkondensator (im Folgenden als CDI-Kondensator bezeichnet) besteht, mit der Ausgabe eines DC/DC-Wandlers verbunden; wobei ein Teil der elektrostatischen Energie, die in dem Kondensator der großen Kapazität gespeichert ist, auf eine Spannung verstärkt wird, die ungefähr zweimal so groß ist wie die Ausgabespannung des DC/DC-Wandlers, und der CDI-Kondensator wird mit der verstärkten elektrostatischen Energie geladen, und anschließend wird die Energie, die in dem CDI-Kondensator gespeichert ist, mehrmals der Primärspule der Zündspuleneinheit zugeführt, sodass eine intermittierende Mehrfach-Zündung der Zündkerze stattfindet. Bei einer herkömmlichen Zündvorrichtung, die im Patentdokument 2 offenbart ist, wird eine Mehrfach-Zündung durch Bereitstellen mehrerer großformatiger Energiezufuhreinheiten implementiert, um den Sekundärstrom der Zündspuleneinheit abwechselnd zu ändern.
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[Bezugnahme auf den Stand der Technik]
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[Patentdokument]
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- [Patentdokument 1] Japanisches Patent Nr. 2936119
- [Patentdokument 2] Japanisches Patent Nr. 4497027
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Es ist bekannt, dass gelegentlich der Inhalt der Verbrennungskammer einer Verbrennungsmaschine sehr flüssig wird und folglich die Spannung zum Aufrechterhalten der Entladung sich drastisch ändert. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, dass ein ”Blow-off”-Phänomen stattfindet, bei dem eine Funkenabgabe unterbrochen wird. In dem Fall einer Zündvorrichtung des kapazitiven Entladeverfahrens, wie sie in dem Patentdokument 1 offenbart ist, wird eine intermittierende Mehrfachzündung implementiert, wie es oben beschrieben ist; somit besteht, da die Energie nicht kontinuierlich an eine Zündspule zugeführt werden kann, ein Problem darin, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit das vorgenannte ”Blow-off”-Phänomen auftritt.
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Die herkömmliche Zündvorrichtung, die im Patentdokument 2 offenbart ist, ist mit einem Aufbau vorgesehen, der einen größeren Entladestrom erzeugt; allerdings, da ein DC/DC-Wandler mit hoher Kapazität und eine Energieakkumulationsspule mit hoher Kapazität erforderlich sind, besteht ein Problem darin, dass mehr Wärme erzeugt wird und die Vorrichtung größer wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde implementiert, um die oben genannten Probleme bei herkömmlichen Zündvorrichtungen zu lösen, die Aufgabe derselben besteht darin, eine kleine preiswerte Zündvorrichtung des kapazitiven Entladungsverfahrens bereitzustellen, die einen nochmaligen dielektrischen Durchschlag (dielectric breakdown) bewirken kann, selbst wenn eine Funkenentladung unterbrochen wird, und die Funkenentladung fortsetzen kann.
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Eine Zündvorrichtung einer Verbrennungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Leistungsquellenschaltkreiseinheit, welche eine bestimmte Ausgabe erzeugt; einen Resonanzinduktor, der mit dem Ausgabeanschluss der Leistungsquellenschaltkreiseinheit verbunden ist; einen Zündkondensator, der mit der Ausgabe der Leistungsquellenschaltkreiseinheit mittels des Resonanzinduktors geladen wird; eine Zündspuleneinheit, die mit einer Primärspule, deren eines Ende mit dem Anschluss der positiven Polarität des Zündkondensators verbunden ist, und eine Sekundärspule vorgesehen ist, die mit der Primärspule magnetische gekoppelt ist und eine Zündspannung erzeugt, wenn Energie, die durch eine Entladung des Zündkondensators erzeugt wird, dieser zugeführt wird; eine Zündkerze, die mit einem Paar von Elektroden vorgesehen ist, die über einen Spalt einander zugewandt sind, wobei eine der beiden Elektroden mit der Sekundärspule verbunden ist, und die eine Funkenentladung zwischen den Elektroden erzeugt, wenn die Zündspannung so über das Paar von Elektroden zugeführt wird, dass ein entflammbares Kraftstoff-/Luftgemisch, das einer Verbrennungsmaschine zugeführt wird, gezündet wird; eine Steuerschaltkreiseinheit, die mit einer ersten Schalteinrichtung, die mit einem Ladungsweg verbunden ist, über den der Zündkondensator geladen wird, und eine zweite Schalteinrichtung vorgesehen ist, deren Kollektoranschluss mit dem anderen Anschluss der Primärspule verbunden ist und deren Emitteranschluss mit dem Anschluss der negativen Polarität des Zündkondensators verbunden ist; und eine erste Diode, die zwischen dem einen Ende der Primärspule und dem Emitteranschluss der zweiten Schalteinrichtung verbunden ist. Die Zündvorrichtung der Verbrennungsmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf einem Zündsignal für die Verbrennungsmaschine von außen die Steuerschaltkreiseinheit die erste Schalteinrichtung so einschaltet, dass der Zündkondensator geladen wird, und basierend auf dem Zündsignal die Steuerschaltkreiseinheit die zweite Schalteinrichtung so einschaltet, dass der Zündkondensator entladen wird.
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Eine Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Leistungsquellenschaltkreiseinheit, die eine bestimmte Ausgabe erzeugt; einen Resonanzinduktor, der mit dem Ausgabeanschluss der Leistungsquellenschaltkreiseinheit verbunden ist; einen Zündkondensator, der mit der Ausgabe der Leistungsquellenschaltkreiseinheit mittels des Resonanzinduktors geladen wird; eine Zündspuleneinheit, die mit einer Primärspule, deren eines Ende mit dem Anschluss der positiven Polarität des Zündkondensators verbunden ist, und einer Sekundärspule vorgesehen ist, die magnetisch mit der Primärspule gekoppelt ist und eine Zündspannung erzeugt, wenn Energie, die mittels Entladung des Zündkondensators erzeugt wird, dieser zugeführt wird; eine Zündkerze, die mit einem Paar von Elektroden vorgesehen ist, die über einen Spalt einander zugewandt sind, wobei eine der beiden Elektroden mit der Sekundärspule verbunden ist, und die eine Funkenentladung zwischen den Elektroden erzeugt, wenn die Zündspannung über die beiden Elektroden angelegt wird, um ein entflammbares Kraftstoff-/Luftgemisch, das einer Verbrennungsmaschine zugeführt wird, zu zünden; eine Steuerschaltkreiseinheit, die mit einer ersten Schalteinrichtung, die mit einem Ladungsweg verbunden ist, über den der Zündkondensator geladen wird, und einer zweiten Schalteinrichtung vorgesehen ist, deren Kollektoranschluss mit dem anderen Anschluss der Primärspule verbunden ist und deren Emitteranschluss mit dem Anschluss der negativen Polarität des Zündkondensators verbunden ist; und eine zweite Diode, die zwischen dem einen Ende der Primärspule und dem Kollektoranschluss der zweiten Schalteinrichtung verbunden ist. Die Zündvorrichtung für die Verbrennungsmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf einem Zündsignal von außen für die Verbrennungsmaschine die Steuerschaltkreiseinheit die erste Schalteinrichtung so einschaltet, dass der Zündkondensator geladen wird, und basierend auf dem Zündsignal die Steuerschaltkreiseinheit die zweite Schalteinrichtung so einschaltet, dass der Zündkondensator entladen wird.
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Eine Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Leistungsquellenschaltkreiseinheit, die eine bestimmte Ausgabe erzeugt; einen Resonanzinduktor, der mit dem Ausgabeanschluss der Leistungsquellenschaltkreiseinheit verbunden ist; einen Zündkondensator, der mit der Ausgabe der Leistungsquellenschaltkreiseinheit mittels des Resonanzinduktors geladen wird; eine Zündspuleneinheit, die mit einer Primärspule, deren eines Ende mit dem Anschluss der positiven Polarität des Zündkondensators verbunden ist, und einer Sekundärspule vorgesehen ist, die magnetisch mit der Primärspule gekoppelt ist und eine Zündspannung erzeugt, wenn Energie, die durch Entladung des Zündkondensators erzeugt wird, an diese zugeführt wird; eine Zündkerze, die mit einem Paar von Elektroden vorgesehen ist, die einander über einen Spalt zugewandt sind, wobei eine der beiden Elektroden mit der Sekundärspule verbunden ist, und die eine Funkenentladung zwischen den Elektroden erzeugt, wenn die Zündspannung über die beiden Elektroden angelegt wird, um ein entflammbares Kraftstoff-/Luftgemisch, das einer Verbrennungsmaschine zugeführt wird, zu zünden; eine Steuerschaltkreiseinheit, die mit einer ersten Schalteinrichtung, die mit einem Ladungsweg verbunden ist, durch den der Zündkondensator geladen wird, und einer zweiten Schalteinrichtung vorgesehen ist, deren Kollektoranschluss mit dem anderen Anschluss der Primärspule verbunden ist und deren Emitteranschluss mit dem Anschluss der negativen Polarität des Zündkondensators verbunden ist; und eine erste Diode, die zwischen dem einen Ende der Primärspule und dem Emitteranschluss der zweiten Schalteinrichtung verbunden ist. Die Zündvorrichtung für die Verbrennungsmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf einem Zündsignal von außen für die Verbrennungsmaschine die Steuerschaltkreiseinheit die erste Schalteinrichtung so einschaltet, dass der Zündkondensator geladen wird, und basierend auf dem Zündsignal die Steuerschaltkreiseinheit die zweite Schalteinrichtung so einschaltet, dass der Zündkondensator entladen wird. Als Folge davon kann ein Sekundärstrom auf hohem Niveau und eine Funkenentladung von langer Zeitperiode realisiert werden, und selbst wenn die Funkenentladung unterbrochen wird, wird ein dielektrischer Durchschlag abermals bewirkt und folglich kann die Funkenentladung fortgesetzt werden; zusätzlich dazu kann die Vorrichtung verkleinert werden.
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Eine Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Leistungsquellenschaltkreiseinheit, die eine bestimmte Ausgabe erzeugt; einen Resonanzinduktor, der mit dem Ausgabeanschluss der Leistungsquellenschaltkreiseinheit verbunden ist; einen Zündkondensator, der mit der Ausgabe der Leistungsquellenschaltkreiseinheit mittels des Resonanzinduktors geladen wird; eine Zündspuleneinheit, die mit einer Primärspule, deren eines Ende mit dem Anschluss der positiven Polarität des Zündkondensators verbunden ist, und einer Sekundärspule vorgesehen ist, die mit der Primärspule magnetisch gekoppelt ist und eine Zündspannung erzeugt, wenn Energie, die mittels Entladung des Zündkondensators erzeugt wird, an diese zugeführt wird; eine Zündkerze, die mit einem Paar von Elektroden vorgesehen ist, die einander über einen Spalt zugewandt sind, wobei eine der beiden Elektroden mit der Sekundärspule verbunden ist, und die eine Funkenentladung zwischen den Elektroden erzeugt, wenn die Zündspannung über die beiden Elektroden angelegt wird, um ein entflammbares Kraftstoff-/Luftgemisch, das einer Verbrennungsmaschine zugeführt wird, zu zünden; eine Steuerschaltkreiseinheit, die mit einer ersten Schalteinrichtung, die mit einem Ladungsweg verbunden ist, durch den der Zündkondensator geladen wird, und einer zweiten Schalteinrichtung vorgesehen ist, deren Kollektoranschluss mit dem anderen Anschluss der Primärspule verbunden ist und deren Emitteranschluss mit dem Anschluss der negativen Polarität des Zündkondensators verbunden ist; und eine zweite Diode, die zwischen dem einen Ende der Primärspule und dem Kollektoranschluss der zweiten Schalteinrichtung verbunden ist. Die Zündvorrichtung für die Verbrennungsmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf einem Zündsignal von außen für die Verbrennungsmaschine die Steuerschaltkreiseinheit die erste Schalteinrichtung so einschaltet, dass der Zündkondensator geladen wird, und basierend auf dem Zündsignal die Steuerschaltkreiseinheit die zweite Schalteinrichtung so einschaltet, dass der Zündkondensator entladen wird. Als Folge davon kann ein Sekundärstrom auf hohem Niveau und eine Funkenentladung von langer Zeitperiode realisiert werden, und selbst wenn die Funkenentladung unterbrochen wird, wird ein dielektrischer Durchschlag abermals bewirkt und folglich kann die Funkenentladung fortgesetzt werden; zusätzlich dazu kann die Vorrichtung verkleinert werden.
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Die vorgenannten und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung deutlicher, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
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2 ist ein Zeitdiagramm, das den Ablauf einer Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt;
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3 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
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4 ist ein Zeitdiagramm, das den Ablauf einer Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine gemäß einer Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung; und
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6 ist ein Zeitdiagramm, das den Ablauf einer Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsform 1
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1 ist ein Schaltkreisdiagramm, das eine Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt. 1 enthält eine Zündvorrichtung 100, eine Zündkerze 1, die mit einem Paar von Elektroden vorgesehen ist, die über einen bestimmten Spalt einander zugewandt sind, eine Zündspuleneinheit 2, die eine Primärspule 21 und eine Sekundärspule 22 aufweist, die über einen Eisenkern 23 magnetisch miteinander gekoppelt sind, und einen Energiezufuhrschaltkreis 3, welcher der Zündkerzeneinheit 2 Energie zuführt.
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Die Sekundärspule 22 der Zündkerzeneinheit 2 ist zwischen einer der Elektroden der Zündkerze 1 und einer Fahrzeugerdungspotenzialeinheit (im Folgenden als GND bezeichnet) verbunden. Ein Ende der Primärspule 21 der Zündspuleneinheit 2 ist mit einem Resonanzinduktor 6 in dem später beschriebenen Energiezufuhrschaltkreis 3 und dem Anschluss der positiven Polaritität eines Zündkondensators (im Folgenden als CDI-Kondensator bezeichnet) 7 verbunden, und das andere Ende davon ist mit dem Kollektoranschluss einer zweiten Schalteinrichtung 8 in einer später beschriebenen Steuerschaltkreiseinheit 11 verbunden.
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Der Energiezufuhrschaltkreis 3 ist mit einer Leistungsquellenschaltkreiseinheit 5, der Steuerschaltkreiseinheit 11, einer Rückstromvermeidungsdiode 13, dem Resonanzinduktor 6, dem CDI-Kondensator 7 und einer Klemmdiode 12 als eine erste Diode vorgesehen. Der Resonanzinduktor 6 ist über die Rückstromvermeidungsdiode 13 zwischen dem Ausgabeanschluss der positiven Polarität der Leistungsquellenschaltkreiseinheit 5 und dem anderen Ende der Primärspule 21 der Zündspuleneinheit 2 verbunden. Der CDI-Kondensator 7 und die Klemmdiode 12 sind parallel miteinander verbunden und sind zwischen dem Verbindungspunkt zwischen dem Resonanzinduktor 6 und dem einen Ende der Primärspule 21 und dem Emitteranschluss der zweiten Schalteinrichtung 8 verbunden.
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Die Leistungsquellenschaltkreiseinheit 5 ist mit einem Transformator 51, einem Feldeffekttransistor und dergleichen aufgebaut; die Leistungsquellenschaltkreiseinheit 5 enthält ferner eine Leistungsquellensteuerschalteinrichtung 52, eine PWM-Steuereinheit 54, eine Spannungssteuereinheit 55, eine Gleichrichterdiode 53 und einen Kondensator großer Kapazität als ein Leistungsquellenkondensator. Die Primärspule 511 und die Sekundärspule 512 des Transformators 51 sind über einen Eisenkern 513 miteinander magnetisch gekoppelt. Das eine Ende der Primärspule 511 ist mit dem Anschluss der positiven Polarität B einer Fahrzeugbatterie (nicht dargestellt) verbunden und das andere Ende davon ist mit einem Ende einer ersten Schalteinrichtung 52 verbunden. Das andere Ende der ersten Schalteinrichtung 52 ist mit GND verbunden.
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Die Gleichrichterdiode 53 richtet den Sekundärstrom des Transformators 51 um und führt den gleichgerichteten Strom zum Kondensator der großen Kapazität 4. Die PWM-Steuereinheit 54 führt ein Gate-Signal an die Leistungsquellensteuerschalteinrichtung 53 und schaltet die Leistungsquellenschaltkreiseinrichtung 52 an/aus, wodurch diese eine PWM-Steuerung des Primärstroms des Transformators 53 durchführt. Die Spannungssteuereinheit 55 führt die Spannung an dem Anschluss der positiven Polarität des Kondensators der großen Kapazität 4 an die PWM-Steuereinheit 54 zurück und steuert die PWM-Steuereinheit 54 auf eine solche Weise, dass die Spannung an dem Kondensator der großen Kapazität 4 auf einem bestimmten Wert beibehalten wird.
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Die Steuerschaltkreiseinheit 11 ist mit einer ersten Schalteinrichtung 9, als eine Schalteinrichtung der Niedrigspannungsseite, der zweiten Schalteinrichtung 8, als eine Schalteinrichtung der Hochspannungsseite, und einem Halbbrückentreiberschaltkreis 10 vorgesehen. Der Emitteranschluss der ersten Schalteinrichtung 9 ist mit dem Anschluss der negativen Polarität des Kondensators der großen Kapazität 4 und mit GND verbunden. Der Emitteranschluss der zweiten Schalteinrichtung 8 ist mit dem Kollektoranschluss der ersten Schalteinrichtung 9 verbunden, und der Kollektoranschluss davon ist mit dem anderen Anschluss der Primärspule 21 der Zündspuleneinheit 2 verbunden, wie es oben beschrieben ist.
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Die erste Schalteinrichtung 9 und die zweite Schalteinrichtung 8 sind beispielsweise aus einem IGBT ausgebildet und sind entsprechend mit Body-Dioden 9a und 8a vorgesehen, die jeweils zwischen dem Emitter und dem Kollektor davon verbunden sind. Die erste Schalteinrichtung 9 und die zweite Schalteinrichtung 8 bauen einen Halbbrückenschaltkreis auf. Die erste Schalteinrichtung 9 wird von einem ersten Gate-Signal SA an/aus geschaltet, das von dem Halbbrückenschaltkreis 10 an das Gate derselben zugeführt wird. In dem Halbbrückentreiberschaltkreis 10 werden die Erzeugungszeiten der ersten und zweiten Gate-Signale SA und SB basierend auf einem Zündsignal IGT von einer Maschinensteuervorrichtung (im Folgenden als ECU bezeichnet) 13 gesteuert.
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Wie es weiter unten beschrieben ist, wird in dem Energiezufuhrschaltkreis 3, der wie oben dargelegt aufgebaut ist, Energie von dem Kondensator der großen Kapazität 4 in dem CDI-Kondensator 7 gespeichert, basierend auf einem LC-Resonanzphänomen, durch den Resonanzinduktor 6 und den CDI-Kondensator 7, und die gespeicherte Energie in dem CDI-Kondensator 7 wird der Zündspuleneinheit 2 zugeführt.
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Als nächstes wird der Betrieb der Zündvorrichtung für die Verbrennungsmaschine gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung erläutert. 2 ist ein Zeitdiagramm, das den Ablauf einer Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt; 2(a) ist ein Wellenformdiagramm des Zündsignals IGT, das von der ECU 13 ausgegeben wird; 2(b) ist ein Wellenformdiagramm des Gate-Signals SA, das von dem Halbbrückentreiberschaltkreis 10 ausgegeben wird; 2(c) ist ein Wellenformdiagramm des Gate-Signals SB, das von dem Halbbrückentreiberschaltkreis ausgegeben wird; 2(d) ist eine Wellenformdiagramm eines Primärstroms I1, der in der Primärspule 21 der Zündspuleneinheit 2 fließt; 2(e) ist ein Wellenformdiagramm eines Sekundärstroms I2, der in der Sekundärspule 22 der Zündspuleneinheit 2 fließt.
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In den 1 und 2 wird der Kondensator der großen Kapazität 4, der in der Leistungsquellenschaltkreiseinheit 5 enthalten ist, auf einen bestimmten Spannungswert geladen, durch die PWM-Steuerung des Primärstroms des Transformators 51, der durch die Leistungsquellensteuerschalteinrichtung 52 gesteuert wird. Wie es in 2(a) gezeigt ist, befindet sich das Zündsignal IGT, das von der ECU 13 ausgegeben wird, während der Zeitperiode von einem Zeitpunkt t1 bis zu einem Zeitpunkt t2 auf einem hohen Niveau (im Folgenden als H-Niveau bezeichnet), während der Zeitperiode vom Zeitpunkt t2 bis zu einem Zeitpunkt t3 auf einem niedrigen Niveau (im Folgenden als L-niveau bezeichnet), und während der Zeitperiode von dem Zeitpunkt t3 zu einem Zeitpunkt t4 auf dem H-Niveau; gleichermaßen wird das Zündsignal IGT danach abwechselnd auf das H-Niveau und das L-Niveau gebracht und wird ferner in den Halbbrückentreiberschaltkreis 10 eingegeben.
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Wie es in 2(b) dargestellt ist, wird das erste Gate-Signal SA auf das H-Niveau gebracht, wenn das Zündsignal IGT sich auf dem H-Niveau befindet, und auf das L-Niveau gebracht, wenn sich das Zündsignal IGT auf dem L-Niveau befindet. Andererseits, wie es in 2(c) gezeigt ist, wird das zweite Gate-Signal SB auf das L-Niveau gebracht, wenn das Zündsignal IGT sich auf dem H-Niveau befindet, und auf das H-Niveau gebracht, wenn das Zündsignal IGT sich auf dem L-Niveau befindet.
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Wenn das Zündsignal IGT zum Zeitpunkt t1 auf das H-Niveau gebracht wird, wird das erste Gate-Signal SA von dem Halbbrückentreiber 10 auf das H-Niveau gebracht und folglich wird die erste Schalteinrichtung 9 eingeschaltet. Als Folge davon wird Energie, die vorläufig in dem Kondensator der großen Kapazität 4 der Leistungsquellenschaltkreiseinheit 5 gespeichert wurde, dem CDI-Kondensator 7 zugeführt. Zu der Zeit wird der CDI-Kondensator 7 rasch auf eine Spannung geladen, die ungefähr zweimal so groß wie die Ausgabespannung der Leistungsquellenschaltkreiseinheit 5 ist, basierend auf dem LC-Resonanzphänomen durch den Resonanzinduktor 6 und den CDI-Kondensator 7.
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Als nächstes wird zum Zeitpunkt t2 das Zündsignal IGT, das von der ECU 13 ausgegeben wird, auf das L-Niveau gebracht. Als Folge davon wird das zweite Gate-Signal SB auf das H-Niveau gebracht, und das erste Gate-Signal SA wird auf das L-Niveau gebracht. Folglich wird die zweite Schalteinrichtung 8 eingeschaltet und die erste Schalteinrichtung 9 ausgeschaltet; somit werden die elektrischen Ladungen in dem CDI-Kondensator 7, der auf eine hohe Spannung geladen ist, über die Primärspule 21 der Zündspuleneinheit 2 entladen, wodurch, wie es in 2(d) gezeigt ist, der Primärstrom I1 steil ansteigend in die Primärspule 21 der Zündspuleneinheit 2 fließt. Als Folge davon wird eine hohe Spannung über die Sekundärspule 22 der Zündspuleneinheit 2 induziert; diese hohe Spannung wird zur Elektrode der Zündkerze 1 übertragen; ein dielektrischer Durchschlag wird zwischen den Elektroden der Zündkerze 1 bewirkt und folglich tritt eine Funkenentladung auf; anschließend fließt ein Entladestrom basierend auf dem Sekundärstrom I2. Diese Funkenentladung bewirkt eine Zündung und Verbrennung eines entflammbaren Kraftstoff-Luftgemischs in der Verbrennungskammer der Verbrennungsmaschine.
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Um die Funktionsweise der Klemmdiode 12 zu verstehen, wird ein Fall beschrieben, in dem keine Klemmdiode, als die erste Diode, vorgesehen ist. In diesem Fall, wenn die Polarität des Primärstroms I1, der in der Primärspule 21 fließt, sich auf negativ ändert, während der Zeitperiode vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t3, schwingt die Hochspannungsseite der Primärspule 21, die mit dem CDI-Kondensator 7 verbunden ist, stark in eine negatives Potenzial; das Kollektorpotenzial der zweiten Schalteinrichtung 8 wird negativ; bevor das zweite Gate-Signal SB von dem Halbbrückentreiberschaltkreis 10 auf das L-Niveau gebracht wird, wird die zweite Schalteinrichtung 8 aktiv ausgeschaltet; wie es durch eine gestrichelte Linie I10 in 2(d) gezeigt ist, fließt der Primärstrom I1 in der negativen Richtung durch die Body-Diode 8a der zweiten Schaltkreiseinrichtung 8, wodurch, wie es mit einer gestrichelten Linie I20 in 2(e) gezeigt ist, der Sekundärstrom I2 sich verringert und in der negativen Richtung fließt; als Folge davon kann keine kontinuierliche Entladung zwischen den Elektroden der Zündkerze 1 ausgeführt werden.
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Im Gegensatz dazu, da die Klemmdiode 12 in Wirklichkeit vorgesehen ist, wird vermieden, dass die Hochspannungsseite der Primärspule 21 in das negative Potenzial schwingt, wie es oben beschrieben ist; die zweite Schalteinrichtung 8 bleibt bis zum Zeitpunkt t3 eingeschaltet, an dem das zweite Gate-Signal SB von dem Halbbrückentreiberschaltkreis 10 auf das L-Niveau gebracht wird; der Sekundärstrom I2 fließt, wie es mit einer durchgezogenen Linie in 2(e) dargestellt ist; somit kann eine kontinuierliche Entladung zwischen den Elektroden der Zündkerze 1 ausgeführt werden.
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Als nächstes wird zum Zeitpunkt t3 das Zündsignal IGT von der ETU 13 abermals auf das H-Niveau gebracht; das erste Gate-Signal SA von dem Halbbrückentreiberschaltkreis 10 wird auf das H-Niveau gebracht und das zweite Gate-Signal SB wird auf das L-Niveau gebracht. Folglich wird die erste Schalteinrichtung 9 eingeschaltet und wird die zweite Schalteinrichtung 8 ausgeschaltet. Als Folge davon, da der Primärstrom I1 der Zündspuleneinheit 2 plötzlich abgeschnitten wird, wird eine hohe Spannung umgekehrter Polarität über die Sekundärspule 22 induziert, wodurch, wie es in 2(e) dargestellt ist, der Sekundärstrom I2, der eine negative Richtung aufweist, in die Sekundärspule 22 der Zündkerzeneinheit 2 fließt; somit wird eine Funkenentladung, die eine Richtung aufweist, die entgegengesetzt zur Richtung der vorgenannten Funkenentladung ist, zwischen den Elektroden der Zündkerze 1 bewirkt und folglich fließt ein Entladestrom. Dieser Entladestrom fließt kontinuierlich bis zu dem Zeitpunkt t4, an dem das Zündsignal IGT auf das L-Niveau gebracht wird.
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Während der Zeitperiode vom Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4 wird die erste Schalteinrichtung 9 eingeschaltet und die zweite Schalteinrichtung 8 ausgeschaltet. Folglich wird der CDI-Kondensator 7 abermals rasch auf eine Spannung geladen, die ungefähr zweimal so hoch wie die Ausgabespannung der Leistungsquellenschaltkreiseinheit 5 ist, basierend auf dem LC-Resonanzphänomen durch den Resonanzinduktor 6 und den CDI-Kondensator 7.
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Nach dem Zeitpunkt t4 werden die vorgenannten Abläufe während der Zeitperiode vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t3 und während der Zeitperiode vom Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4 wiederholt; somit fließt ein Entladestrom abwechselnd und kontinuierlich durch den Spalt zwischen den Elektroden der Zündkerze 1. Als Folge davon zündet der Sekundärstrom I2, der abwechselnd und kontinuierlich fließt, das entflammbare Kraftstoff-/Luftgemisch in der Brennkammer der Verbrennungsmaschine.
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Wie es oben beschrieben ist, ermöglicht die Zündvorrichtung für die Verbrennungsmaschine gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, dass der CDI-Kondensator rasch geladen wird; folglich, wenn der Energiezufuhrschaltkreis lediglich aus einem einzigen Schaltkreis ausgebildet ist, beispielsweise einem einzigen CDI-Kondensator-Schaltkreis, können mehrere Zylinder mit Energie versorgt werden. Mit anderen Worten, selbst wenn zwei oder mehr Zylinder vorhanden sind, kann die Energiezufuhrquelle gemeinsam genutzt werden; folglich kann die Vorrichtung verkleinert werden und die Kosten für dieselbe können verringert werden.
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Ausführungsform 2
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Als nächstes wird eine Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung beschrieben. 3 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegende Erfindung. In 3 ist eine Gleichrichterdiode 14 in die Sekundärspule 22 der Zündspuleneinheit 2 eingebracht. D. h., ein Ende der Sekundärspule 22 ist mit der Anode der Gleichrichterdiode 14 verbunden und eine Elektrode der Zündkerze 1 ist mit der Kathode der Gleichrichterdiode 14 verbunden. Der verbleibende Aufbau ist gleich dem der 1.
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4 ist ein Zeitdiagramm, das die Funktionsweise einer Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt; 4(a) ist ein Wellenformdiagramm des Zündsignals IGT, das von der ECU 13 ausgegeben wird; 4(b) ist ein Wellenformdiagramm des Gate-Signals SA, das von dem Halbbrückentreiberschaltkreis 10 ausgegeben wird; 4(c) ist ein Wellendiagramm des Gate-Signals SB, das von dem Halbbrückentreiberschaltkreis 10 ausgegeben wird; 4(d) ist ein Wellenformdiagramm des Primärstroms I1, der in der Primärspule 21 der Zündspuleneinheit 2 fließt; 4(e) ist ein Wellenformdiagramm das Sekundärstroms I2, der in der Sekundärspule 22 der Zündkerzeneinheit 2 fließt.
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In den 3 und 4 wird der Kondensator der großen Kapazität 4, der in der Leistungsquellenschaltkreiseinheit 5 enthalten ist, auf einen bestimmten Spannungswert geladen, durch die PWM-Steuerung des Primärstroms des Transformators 51, die durch die Leistungsquellensteuerschalteinrichtung 52 ausgeführt wird. Wie es in 4(a) dargestellt ist, befindet sich das Zündsignal IGT, das von der ECU 13 ausgegeben wird, während der Zeitperiode von dem Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2 auf dem H-Niveau, während der Zeitperiode von dem Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t3 auf dem niedrigen Niveau und während der Zeitperiode von dem Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4 auf dem H-Niveau; gleichermaßen wird das Zündsignal IGT danach abwechselnd auf das H-Niveau und L-Niveau gebracht und wird ferner in den Halbbrückentreiberschaltkreis 10 eingegeben.
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Wie es in 4(b) dargestellt ist, wird das erste Gate-Signal SA auf das H-Niveau gebracht, wenn das Zündsignal IGT sich auf dem H-Niveau befindet, und auf das L-Niveau gebracht, wenn das Zündsignal IGT sich auf dem L-Niveau befindet. Auf der anderen Seite, wie es in 4(c) dargestellt ist, wird das zweite Gate-Signal SB auf das L-Niveau gebracht, wenn das Zündsignal IGT sich auf dem H-Niveau befindet, und auf das H-Niveau gebracht, wenn das Zündsignal IGT sich auf dem L-Niveau befindet.
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Wenn das Zündsignal IGT zum Zeitpunkt t1 auf das H-Niveau gebracht wird, wird das erste Gate-Signal SA von dem Halbbrückentreiberschaltkreis 10 auf das H-Niveau gebracht, und folglich wird die erste Schalteinrichtung 9 eingeschaltet. Als Folge davon wird Energie, die in dem Kondensator der großen Kapazität 4 der Leistungsquellenschaltkreiseinheit 5 vorläufig gespeichert ist, dem CDI-Kondensator 7 zugeführt. Zu der Zeit wird der CDI-Kondensator 7 rasch auf eine Spannung geladen, die ungefähr zweimal so hoch wie die Ausgabespannung der Leistungsquellenschaltkreiseinheit 5 ist, basierend auf dem LC-Resonanzphänomen durch den Resonanzinduktor 6 und den CDI-Kondensator 7.
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Als nächstes wird zum Zeitpunkt t2 das Zündsignal IGT, das von der ECU 13 ausgegeben wird, auf das L-Niveau gebracht. Als Folge davon wird das zweite Gate-Signal SB auf das H-Niveau gebracht und das erste Gate-Signal SA wird auf das L-Niveau gebracht. Folglich wird die zweite Schalteinrichtung 8 eingeschaltet und die erste Schalteinrichtung 8 ausgeschaltet; somit werden die elektrischen Ladungen in dem CDI-Kondensator 7, der auf eine hohe Spannung geladen ist, über die Primärspule 21 der Zündspuleneinheit 2 entladen, wodurch, wie es in 4(d) dargestellt ist, der Primärstrom I1 steil ansteigend in die Primärspule 21 der Zündspuleneinheit 2 fließt. Als Folge davon wird eine hohe Spannung über die Sekundärspule 22 der Zündspuleneinheit 2 induziert; allerdings, da, wie es oben beschrieben ist, die Gleichrichterspule 14 mi der Sekundärspule 22 verbunden ist, wird die hohe Spannung, die über die Sekundärspule 22 induziert wird, nicht auf die Elektroden der Zündkerze 1 angewendet. Folglich, wie es in 4(e) dargestellt ist, fließt kein Sekundärstrom I2, wodurch keine Funkenentladung zwischen den Elektroden der Zündkerze 1 bewirkt wird.
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Als nächstes wird zum Zeitpunkt t3 das Zündsignal IGT abermals von der ECU 13 auf das H-Niveau gebracht; das erste Gate-Signal SA von dem Halbbrückentreiberschaltkreis 10 wird auf das H-Niveau gebracht und das zweite Gate-Signal SB wird auf das L-Niveau gebracht. Folglich wird die erste Schalteinrichtung 9 eingeschaltet und die zweite Schaltreinrichtung 8 ausgeschaltet. Als Folge davon, da der Primärstrom I1 der Zündspuleneinheit 2 sofort abgeschnitten wird, wird eine hohe Spannung umgekehrter Polarität über die zweite Spule 22 induziert und auf eine Lücke zwischen den Elektroden der Zündkerze 1 angewendet; anschließend wird ein dielektrischer Durchbruch zwischen den Elektroden bewirkt, wodurch eine Funkenentladung auftritt. Als Folge davon, wie es in 4(e) dargestellt ist, fließt der Sekundärstrom I2, der eine negative Polarität aufweist, als ein Entladestrom durch die Sekundärspule 22 und die Lücke zwischen den Elektroden der Zündkerze 1; dieser Fluss geht kontinuierlich bis zum Zeitpunkt t4 weiter, an dem das Zündsignal IGT auf das L-Niveau gebracht wird.
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Während der Zeitperiode von dem Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4 wird die erste Schalteinrichtung 9 eingeschaltet und die zweite Schalteinrichtung 8 ausgeschaltet; folglich wird der CDI-Kondensator 7 rasch auf eine Spannung geladen, die ungefähr zweimal so groß wie die Ausgabespannung der Leistungsquellenschaltkreiseinheit 5 ist, basierend auf dem LC-Resonanzphänomen durch den Resonanzinduktor 6 und den CDI-Kondensator 7.
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Nach dem Zeitpunkt t4 werden die vorgenannten Abläufe während der Zeitperiode vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t3 und während der Zeitperiode vom Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4 wiederholt; somit wird eine hohe Spannung intermittierend auf die Lücke zwischen den Elektroden der Zündkerze 1 angelegt; anschließend tritt eine Funkenentladung über den Spalt zwischen den Elektroden der Zündkerze 1 auf, wodurch eine Mehrfachzündung, die intermittierend ist und eine hohe Geschwindigkeit aufweist, ausgeführt werden kann.
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Wie es bekannt ist, wird in dem Fall der Zündvorrichtung des kapazitiven Entladeverfahrens, d. h. des CDI-Zündverfahrens der Primärstrom gleich oder größer als 50 [A], was größer als der Primärstrom basierend auf einem gewöhnlichen Volltransistorverfahren (full-transistor method) ist; folglich kann durch Ersetzen des CDI-Zündverfahrens mit dem Volltransistorverfahren eine hohe Spannung und ein großer Strom zur Sekundärspule zugeführt werden, selbst wenn das Wicklungsverhältnis der Sekundärspule zur Primärspule der Zündspuleneinheit verringert ist; somit kann die Zündspuleneinheit verkleinert werden. Ferner werden bei dem Plasmastrahl-Zündverfahren oder dem Hochfrequenz-Plasma-Zündverfahren, da eine hohe Spannung und ein großer Strom der Zündkerze zugeführt werden, zwei Komponenten, d. h. eine Auslösezündspule (trigger ignition coil) zum Erzeugen der hohen Spannung und ein Leistungsquellenschaltkreis zum Zuführen des großen Stroms benötigt; allerdings ist bei der Zündvorrichtung gemäß der Ausführungsform 2 die Auslösezündspule nicht erforderlich und folglich kann die Anzahl der vorgenannten Komponenten auf eine verringert werden, wodurch die Zündvorrichtung gemäß der Ausführungsform 2 verkleinert werden kann und die Kosten für dieselbe verringert werden können, verglichen mit einer Zündvorrichtung gemäß einem herkömmlichen Zündverfahren.
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Wie es oben beschrieben ist, ermöglicht die Zündvorrichtung für die Verbrennungsmaschine gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung, dass der CDI-Kondensator rasch geladen wird; folglich, selbst wenn der Energiezufuhrschaltkreis lediglich aus einem einzigen Schaltkreis ausgebildet ist, beispielsweise aus einem einzigen CDI-Kondensator-Schaltkreis, können mehrere Zylinder mit Energie versorgt werden. Mit anderen Worten, selbst wenn zwei oder mehr Zylinder vorhanden sind, kann die Energiezufuhrquelle gemeinsam genutzt werden; folglich kann die Vorrichtung verkleinert und können die Kosten für dieselbe verringert werden.
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Ausführungsform 3
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Als nächstes wird eine Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung beschrieben. 5 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung. In der Ausführungsform 3 ist anstelle der ersten Diode 12, als Klemmdiode in der Ausführungsform 1 oder Ausführungsform 2, eine Umlaufdiode 15 als eine zweite Diode vorgesehen. Die Anode der Umlaufdiode 15 ist mit dem einen Ende der Primärspule 21 der Zündspuleneinheit 2 verbunden, und die Kathode derselben ist mit dem Kollektoranschluss der zweiten Schalteinrichtung 8 verbunden. Der restliche Aufbau ist gleich dem der Ausführungsform 1.
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6 ist ein Zeitdiagramm, das die Funktionsweise einer Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung darstellt; 6(a) ist ein Wellenformdiagramm des Zündsignals IGT, das von der ECU 13 ausgegeben wird; 6(b) ist ein Wellenformdiagramm des Gate-Signals SA, das von dem Halbbrückentreiberschaltkreis 10 ausgegeben wird; 6(c) ist ein Wellenformdiagramm des Gate-Signals SB, das von dem Halbbrückentreiberschaltkreis 10 ausgegeben wird; 6(d) ist ein Wellenformdiagramm des Primärstroms I1, der in der Primärspule 21 der Zündkerzeneinheit 2 fließt; 6(e) ist ein Wellenformdiagramm des Sekundärstroms I2, der in der Sekundärspule 22 der Zündspuleneinheit 2 fließt.
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In den 5 und 6 wird der Kondensator hoher Kapazität 4, der in der Leistungsquellenschaltkreiseinheit 5 enthalten ist, auf einen bestimmten Spannungswert geladen, durch die PWM-Steuerung des Primärstroms des Transformators 51, die durch die Leistungsquellensteuerschalteinrichtung 52 ausgeführt wird. Wie es in 6(a) dargestellt ist, befindet sich ein Zündsignal IGT, das von der ECU 13 ausgegeben wird, während der Zeitperiode von dem Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2 auf einem hohen Niveau (im Folgenden als H-Niveau bezeichnet), während der Zeitperiode von dem Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t3 auf einem niedrigen Niveau (im Folgenden als L-Niveau bezeichnet) und während der Zeitperiode von dem Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4 auf dem H-Niveau; gleichermaßen wird das Zündsignal IGT danach abwechselnd auf das H-Niveau und L-Niveau gebracht und wird ferner in den Halbbrückentreiberschaltkreis 10 eingegeben.
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Wie es in 6(b) dargestellt ist, wird das erste Gate-Signal SA auf das H-Niveau gebracht, wenn das Zündsignal IGT sich auf dem H-Niveau befindet, und auf das L-Niveau gebracht, wenn das Zündsignal IGT sich auf dem L-Niveau befindet. Andererseits, wie es in 6(c) dargestellt ist, wird das zweite Gate-Signals SB auf das L-Niveau gebracht, wenn sich das Zündsignal IGT auf dem H-Niveau befindet, und auf das H-Niveau gebracht, wenn das Zündsignal IGT sich auf dem L-Niveau befindet.
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Wenn das Zündsignal IGT zum Zeitpunkt t1 auf das H-Niveau gebracht wird, wird das erste Gate-Signal SA von dem Halbbrückentreiberschaltkreis 10 auf das H-Niveau gebracht und folglich wird die erste Schalteinrichtung 9 eingeschaltet. Als Folge davon wird Energie, die in dem Kondensator der hohen Kapazität 4 der Leistungsquellenschaltkreiseinheit 5 vorläufig gespeichert ist, dem CDI-Kondensator 7 zugeführt. Zu der Zeit wird der CDI-Kondensator 7 rasch auf eine Spannung geladen, die ungefähr zweimal so groß wie die Ausgabespannung der Leistungsquellenschaltkreiseinheit 5 ist, basierend auf dem LC-Resonanzphänomen durch den Resonanzinduktor 6 und den CDI-Kondensator 7.
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Als nächstes wird zum Zeitpunkt t2 das Zündsignal IGT, das von der ECU 13 ausgegeben wird, auf das L-Niveau gebracht. Als Folge davon wird das zweite Gate-Signal SB auf das H-Niveau gebracht und wird das erste Gate-Signal SA auf das L-Niveau gebracht. Folglich wird die zweite Schalteinrichtung 8 eingeschaltet und die erste Schalteinrichtung 8 ausgeschaltet; somit werden die elektrischen Ladungen in dem CDI-Kondensator 7, der auf eine hohe Spannung geladen ist, über die Primärspule 21 der Zündkerzeneinheit 2 entladen, wodurch, wie es in 6(d) dargestellt ist, der Primärstrom I2 steil ansteigend in die Primärspule 21 der Zündkerzeneinheit 2 fließt. Als Folge davon wird eine hohe Spannung über die Sekundärspule 22 der Zündkerzeneinheit 2 induziert; diese hohe Spannung wird auf die Elektrode der Zündkerze 1 übertragen; ein dielektrischer Durchschlag wird zwischen den Elektroden der Zündkerze 1 bewirkt und folglich tritt eine Funkenentladung auf; anschließend fließt ein Entladestrom basierend auf dem Sekundärstrom I2. Diese Funkenentladung bewirkt, dass ein entflammbares Kraftstoff-Luftgemisch in der Verbrennungskammer der Verbrennungsmaschine gezündet und verbrannt wird.
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Als nächstes wird zum Zeitpunkt t3 das Zündsignal IGT von der ECU 13 abermals auf das H-Niveau gebracht; das erste Gate-Signal SA von dem Halbbrückentreiberschaltkreis 10 wird auf das H-Niveau gebracht und das zweite Gate-Signal SB wird auf das L-Niveau gebracht. Folglich wird die erste Schalteinrichtung 9 eingeschaltet und die zweite Schalteinrichtung 8 ausgeschaltet; allerdings, während des Umlaufs in der Primärspule 21 durch die Umlaufdiode 15, verringert sich der Primärstrom I1 der Zündspuleneinheit 2 allmählich, wie es in 6(d) dargestellt ist. Als Folge davon, wie es in 6(e) dargestellt ist, fließt der Sekundärstrom I2 in der Sekundärspule 22 der Zündspuleneinheit 2 auch auf eine sich allmählich verringernde Weise, und ein Entladestrom in dem Spalt zwischen den Elektroden der Zündkerze 1 fließt weiter kontinuierlich auf eine sich verringernde Weise, bis zum Zeitpunkt t4, an dem das Zündsignal IGT auf das L-Niveau gebracht wird.
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Während der Zeitperiode von dem Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4 wird die erste Schalteinrichtung 9 eingeschaltet und die zweite Schalteinrichtung 8 ausgeschaltet; folglich wird der CDI-Kondensator 7 abermals rasch auf eine Spannung geladen, die ungefähr zweimal so groß wie die Ausgabespannung der Leistungsquellenschaltkreiseinheit 5 ist, basierend auf dem LC-Resonanzphänomen durch den Resonanzinduktor 6 und den CDI-Kondensator 7.
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Nach dem Zeitpunkt t4 werden die vorgenannten Abläufe während der Zeitperiode vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t3 und während der Zeitperiode vom Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4 wiederholt; somit fließt der Sekundärstrom I2 kontinuierlich als Gleichstrom durch die Lücke zwischen den Elektroden der Zündkerze 1, wodurch die Zündung aufrechterhalten werden kann.
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Wie es oben beschrieben ist, ermöglicht die Zündvorrichtung für die Verbrennungsmaschine gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung, dass der CDI-Kondensator rasch geladen wird; folglich, selbst wenn der Energiezufuhrschaltkreis aus lediglich einem einzigen Schaltkreis ausgebildet ist, beispielsweise einem einzigen CDI-Kondensatorschaltkreis, können mehrere Zylinder mit Energie versorgt werden. Mit anderen Worten, selbst wenn zwei oder mehr Zylinder vorgesehen sind, kann die Energiezufuhrquelle gemeinsam genutzt werden; folglich kann die Vorrichtung verkleinert und die Kosten derselben können verringert werden.
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Verschieden Modifikationen und Abwandlungen dieser Erfindung sind für den Fachmann ersichtlich, ohne sich vom Gegenstand und Geist dieser Erfindung zu entfernen, und es versteht sich, dass diese nicht auf die dargestellten Ausführungsformen, die hier dargelegt sind, beschränkt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2936119 [0004]
- JP 4497027 [0004]
