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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung mit einem elektrisch leitfähigen Element mit einem ersten Ende, das elektrisch mit einer ersten Lötstelle verbunden ist, und einem zweiten Ende, das elektrisch mit einer zweiten Lötstelle verbunden ist, gemäß Anspruch 1. Genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf das Steuern von Glühkerzen oder auf Glühkerzen-Steuereinrichtungen.
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Einreichungsvorzug der vorläufigen US-Patentanmeldungen Nr. 61/806,673, eingereicht am 29. März 2013; Nr. 61/793,614, eingereicht am 15. März 2013; und Nr. 61/643,569, eingereicht am 7. Mai 2012.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Glühkerzen sind bekannt, und sie werden verwendet, um Dieselverbrennungsmotorzylinder vorzuheizen, bevor der Motor gestartet wird, insbesondere wenn der Dieselmotor kalt ist. Einrichtungen zur Glühkerzensteuerung sind in Kraftfahrzeug-Anwendungen weithin bekannt. Die Steuerungen schalten und steuern typischerweise den Strom durch Glühkerzen. Die geschalteten/gesteuerten Ströme sind vergleichsweise hoch. In Fällen, in denen die Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOS-FET, metal-oxide-semiconductor field-effect transistors) schadhaft werden, besteht die Gefahr, dass der Glühkerzen-Stromfluss möglicherweise nicht abgeschaltet wird und weiter heizt, was zu Beschädigungen an der Glühkerze wegen Überhitzung führen kann oder was zu Schäden an bzw. Verdrehung der Energiekabel oder zu entladenen Batterien führen kann.
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Damit zu den MOS-FETs eine redundante Instanz vorhanden ist, werden häufig Sicherungen in der Energieleitung implementiert. Typischerweise verwenden Einmal-Sicherungen Bimetalle oder ähnliches und sind möglicherweise bekannt, jedoch für diese Anwendung unüblich. Es sind Lösungen bekannt, bei denen die Hauptenergieleitung von einer einzigen Sicherung unterbrochen wird. Andere Lösungen weisen Energieleitungsbündel oder eine einzelne Sicherung für jede Energieleitung auf, deren Anzahl typischerweise der Zylinderanzahl des Motors entspricht.
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KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Glühkerzensteuerung mit einzeln abgesicherten Energieknoten bereit, realisiert durch mit Federkraft geladene Federkontakte mit einem Quellknoten im mittleren oder zentralen Bereich der Feder.
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Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung enthält eine Glühkerzen-Steuereinrichtung für einen Dieselmotor erste und zweite Transistoren und einen elektrisch leitfähigen Federunterbrecher mit einem ersten Ende, das elektrisch mit dem ersten Transistor über eine erste Lötstelle verbunden ist, und einem zweiten Ende, das elektrisch mit dem zweiten Transistor über eine zweite Lötstelle verbunden ist. Ein zentraler Bereich des elektrisch leitfähigen Federunterbrechers ist elektrisch mit einer Energiequelle verbunden. Wenn eine Temperatur am ersten Transistor am ersten Ende des elektrisch leitfähigen Federunterbrechers einen Temperaturschwellenwert überschreitet und eine Temperatur am zweiten Transistor am zweiten Ende des elektrisch leitfähigen Federunterbrechers unterhalb des Temperaturschwellenwerts liegt, dann wird die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Ende des elektrisch leitfähigen Federunterbrechers und dem ersten Transistor unterbrochen, und die elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Ende des elektrisch leitfähigen Federunterbrechers und dem zweiten Transistor wird nicht unterbrochen.
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Folglich umfasst eine Glühkerzen-Steuereinrichtung für einen Dieselmotor ein Schaltungselement oder eine gedruckte Leiterplatte, auf der mehrere Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOS-FET) angeordnet sind. Wenigstens ein elektrisch leitfähiges Element (wie zum Beispiel ein Federelement oder wie zum Beispiel mehrere Federelemente) weist ein erstes, mit einem ersten Ort oder Knoten am Schaltungselement verlötetes Ende und ein zweites, mit einem zweiten Ort oder Knoten am Schaltungselement verlötetes Ende auf, und ein zentraler Bereich des wenigstens einen elektrisch leitfähigen Elements ist elektrisch mit einem Energiequell-Knoten oder -Endpunkt der Glühkerzen-Steuereinrichtung verbunden. Wenn eine Temperatur oder thermischer Pegel am ersten Ende der mindestens einen Feder oder des mindestens einen elektrisch leitfähigen Elements einen Temperaturschwellenwert erreicht, dann wird die Lötstelle am ersten Ende des mindestens einen elektrisch leitfähigen Elements und des Schaltungselements unterbrochen, während die Lötstelle am zweiten Ende nicht unterbrochen wird, falls die Temperatur am zweiten Ende unterhalb des Temperaturschwellenwerts liegt. Allerdings wird, wenn eine Temperatur oder ein thermischer Pegel am zweiten Ende der mindestens einen Feder oder des mindestens einen elektrisch leitfähigen Elements den Temperaturschwellenwert erreicht, die Lötstelle am zweiten Ende des mindestens einen elektrisch leitfähigen Elements und am Schaltungselement unterbrochen.
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Der zentrale Bereich des mindestens einen elektrisch leitfähigen Elements kann fest am Energiequell-Knoten angebracht sein, und das erste und zweite Ende des mindestens einen elektrisch leitfähigen Elements können weg vom Schaltungselement vorgespannt sein, wobei, wenn die Lötstelle entweder am ersten oder am zweiten Ende unterbrochen wird, das entsprechende Ende vom Schaltungselement weggedrängt wird, so dass es nicht elektrisch mit dem Schaltungselement verbunden ist.
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Diese und andere Objekte, Vorteile, Funktionen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei Durchsicht der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen ersichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
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Es zeigen:
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1A einen elektrischen Schaltplan gemäß der vorliegenden Erfindung, der einen beispielhaften Vierzylinder-, Vier-Glühkerzen-Dieselmotor mit einzelnen thermischen Sicherungen für jeden Glühkerzen-Energiepfad zeigt;
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1B einen elektrischen Schaltplan, ähnlich 1A, mit zusätzlichen Beschriftungen gemäß der folgenden Legende;
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2 eine Seitenansicht einer Glühkerzen-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die die Schaltung aus 1A und 1B einschließt, mit Federn als einem Energieunterbrecher, wobei nur eine der beiden Federn sichtbar ist und wobei eine Feder in zwei unabhängige Energieunterbrecherkontakte geteilt ist und alle Energieunterbrecherkontakte geschlossen dargestellt sind (vor irgendeiner thermischen Aktivierung);
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3 eine Seitenansicht der Glühkerzen-Steuereinrichtung mit Federn als einem Energieunterbrecher, dargestellt mit einer Feder, die in zwei unabhängige Energieunterbrecherkontakte geteilt ist, dargestellt mit einem nach thermischer Aktivierung geöffneten (entspannte Feder) Energieunterbrecherkontakt (Glühkerze 3);
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4 eine Rückansicht einer Glühkerzen-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die die Schaltung aus den 1A und 1B einschließt, wobei beide Federn, die Energieunterbrecherkontakte aufweisen, sichtbar dargestellt sind und alle vier Transistoren (wie zum Beispiel Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren oder MOS-FET) sichtbar dargestellt sind;
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5 eine Seitenansicht einer Lösung in Kamm-Form der vorliegenden Erfindung, in einem Stück und mit n Federknoten, wobei nur der Energieknoten, das Federelement und die Glühkerzen-Kontaktknoten, ohne den Rest der Schaltung, dargestellt sind;
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6 eine Seitenansicht einer Lösung in X-Form der vorliegenden Erfindung, in einem Stück und mit vier Federknoten, wobei nur der Energieknoten, das Federelement und die Glühkerzen-Kontaktknoten, ohne den Rest der Schaltung, dargestellt sind;
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7 eine Seitenansicht einer Lösung in H-Form der vorliegenden Erfindung, in einem Stück und mit vier Federknoten, wobei nur der Energieknoten, das Federelement und die Glühkerzen-Kontaktknoten, ohne den Rest der Schaltung, dargestellt sind;
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8 eine Seitenansicht einer Lösung in Ketten-Form der vorliegenden Erfindung, in einem Stück, für drei Glühkerzen, wobei nur der Energieknoten, das Federelement und die Glühkerzen-Kontaktknoten, ohne den Rest der Schaltung, dargestellt sind und wobei die Federn in Längsrichtung elastisch sind, um Freiraum für den Federkontakt im Zentrum bereitzustellen; und
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9 eine Seitenansicht einer Lösung in Ketten-Form der vorliegenden Erfindung, in einem Stück, für vier Glühkerzen, wobei nur der Energieknoten, das Federelement und die Glühkerzen-Kontaktknoten, ohne den Rest der Schaltung, dargestellt sind und wobei die Federn in Längsrichtung elastisch sind, um Freiraum für die Federkontakte im Zentrum bereitzustellen.
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In Dieselmotoren-Anwendungen mit einer einzelnen Sicherung ist, falls die Hauptenergieleitung von einer einzelnen Sicherung unterbrochen wird, keine der Glühkerzen funktionsfähig, nachdem die Sicherung ausgelöst hat. Sollte das passieren, dann kann der Motor möglicherweise nicht mehr gestartet werden.
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In Dieselmotoren-Anwendungen, bei denen jede Energieleitung ihre eigene Sicherung aufweist, gestattet solch eine Anordnung dem Nutzer, den Motor zu starten, auch wenn eine Sicherung möglicherweise ausgelöst hat, denn die anderen Zylinder sind immer noch heizbar. Allerdings sind mehr Sicherungen teurer und beanspruchen mehr Platz.
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Die vorliegende Erfindung stellt vorgespannte Federn bereit, die in Glühkerzen-Steuerungen als nicht rückstellbare Einmal-Sicherungen funktionieren. Dies wird durch Löten einer Feder unter Spannung zwischen zwei Energieknoten erreicht. Bei Ausfall des Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistors oder MOS-FET heizt sich das Gebiet der Lötung durch den eigenen elektrischen Energieverlust und durch die Hitze auf, die der kurzgeschlossene MOS-FET erzeugt. Dies funktioniert umso besser, je näher sich der MOS-FET am Ort der Lötung befindet. Sobald das Lot sich verflüssigt, reißt die Federspannung den Knoten aus dem Kontakt, wodurch der Strom unterbrochen wird.
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Um Platz und Kosten zu sparen, weist die vorliegende Erfindung nicht für jeden unabhängig abgesicherten Glühkerzen-Energieknoten einen einzelnen, vorgespannten Federunterbrecher auf, sondern sie weist stattdessen eine Feder auf, die mit einem Energieknoten an jedem Ende kontaktiert ist, folglich elektrisch mit mehreren Energieknoten verbindet oder diese kontaktiert, und die auch in der Mitte kontaktiert wird. Optional und wünschenswert kann ein Endpunkt 30, die Energiequelle, am Mittelkontakt des Federunterbrechers eingespeist werden. Um im Wesentlichen konstante Ergebnisse zu erreichen, können die Abstände der MOS-FET zu mit Federkraft geladenen Feder-Energieknoten gleich weit und vorzugsweise sehr gering sein, um schnell auszulösen, zum Beispiel innerhalb ungefähr 1 Minute oder weniger.
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Zum Beispiel können in einem Vierzylinder-Dieselmotor nur zwei Federn für vier Glühkerzen vorhanden sein, wie zum Beispiel in den 1–3 gezeigt wird. Zum Beispiel können optional in einem Sechszylinder-Dieselmotor drei Federn vorhanden sein, und zum Beispiel können optional in einem Achtzylinder-Dieselmotor vier Federn vorhanden sein und so weiter.
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Folglich und unter Bezugnahme auf die 2–4, enthält eine Glühkerzen-Steuereinrichtung, wie zum Beispiel eine einheitlich oder modular aufgebaute Glühkerzen-Steuereinrichtung oder Einheit zur Steuerung oder Energieversorgung mehrerer Glühkerzen, elektrisch leitfähige Elemente oder Federn 8 als ein Energieunterbrecher (wobei nur eine Feder der beiden Federn sichtbar ist, eine zweite Feder aber in 4 gezeigt wird, die entlang einer anderen Seite oder eines anderen Bereichs der Glühkerzen-Steuereinrichtung angeordnet ist). Wie in 4 gezeigt wird, erstrecken sich die Federn 8 entlang entgegengesetzter Seiten des Schaltungselements 7, wie zum Beispiel einer gedruckten Leiterplatte (PCB, printed circuit board) oder ähnlichem, und mit vier Transistoren oder Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren oder MOS-FET 5, die an entsprechenden Orten des Schaltungselements oder der gedruckten Leiterplatte (PCB) 7 angeordnet sind.
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Wie in 2 gezeigt wird, ist jede Feder 8 in zwei unabhängige Energieunterbrecherkontakte 6 geteilt, wobei die Enden der Feder 8 an entsprechende Orte des Schaltungselements 7 angelötet sind und wobei ein zentraler Bereich 4 der Feder angelötet ist an oder elektrisch verbunden ist mit (wie zum Beispiel durch Teillötung, durch Verkrampen, durch Crimpen, durch eine Falzverbindung, durch Nietung, durch Stapelung, durch eine bajonettverschluss-ähnliche Fixierung, durch Schweißen, durch Vibrationsschweißen und/oder durch Verwenden eines dritten Elementes, wie zum Beispiel einer Schraube oder ähnlichem) dem Energiequell-Leiter oder -Knoten oder -Endpunkt oder -Element 1 (zum Beispiel einem Metallstanzteil oder ähnlichem), der so geformt ist, dass er einen Abschnitt oder Vorsprung aufweist, der über die Stirnseite der Einrichtung hinausragt, um die Verbindung zur Fahrzeugenergiequelle herzustellen oder der alternativ mit einer nichtleitenden Fixierung befestigt wird, wie zum Beispiel mit Umspritzen oder Heißprägen von Plastik oder ähnlichem, und der ein zusätzliches leitendes Element zum Anbringen des Knotens im zentralen Bereich aufweist. Wie in 2 gezeigt wird, sind die Energieunterbrecherenden oder -kontakte 6 vor irgendeiner thermischen Aktivierung geschlossen bzw. elektrisch mit der Leiterplatte 7 verbunden, zum Beispiel durch Lötverbindung oder ähnliches.
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Obwohl sie hier so gezeigt und beschrieben wird, dass sie Energieunterbrecherenden oder -kontakte an der Leiterplatte aufweist, sei die Erfindung nicht darauf eingeschränkt oder begrenzt, Energieunterbrecherkontakte 6 auf der Leiterplatte 7 aufzuweisen. Stattdessen können die Unterbrecherkontakte aus den Stiften 2 und 3 bestehen, als alternatives, aber nicht begrenzendes Beispiel.
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Außerdem, aber in 2 und 3 nicht gezeigt, enthält die Glühkerzen-Steuereinrichtung ein Gehäuse oder eine Kapselung aus Plastik oder Polymer, das/die den Energieleiter und die Schaltungsbauteile umkapselt. Das Gehäuse umkapselt das metallische Energieelement 1 und kann auch die Leiterplatte umkapseln, wobei die Stirnseite exponiert ist und ihre Endpunkte, wie zum Beispiel in 2 und 3 gezeigt wird, zur elektrischen Verbindung, zum Beispiel durch eine Steckverbindung oder ähnliches, mit der Energiequelle und zur Verdrahtung mit den entsprechenden Glühkerzen und ähnlichem darüber hinausragen.
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Wie in 3 gezeigt wird, kann die Glühkerzen-Steuereinrichtung, die Federn als Energieunterbrecher aufweist, eine Feder 8 aufweisen, die in zwei unabhängige Energieunterbrecherkontakte geteilt ist, mit Kontakten an den Enden 6 und im mittleren Bereich 4 der Feder. Im Betrieb, wenn der Energieendpunkt oder -knoten 1 mit einer Energiequelle verbunden ist, wie zum Beispiel einer 12-Volt-Energiequelle, zum Beispiel der Fahrzeugzündenergiequelle, und wenn ein Stirnbereich der Feder, der sich am oder nahe bei einem entsprechenden MOS-FET befindet, über einen Temperaturschwellenwert hinaus erhitzt wird, wie es zum Beispiel während der Überhitzung eines entsprechenden Transistors geschehen kann, kann sich das Lot um den Kontakt 6 herum verflüssigen, wenn es ausreichend erhitzt wird, um das Lot zu schmelzen, und sobald sich das Lot verflüssigt, reißt die Federspannung oder -vorspannung des Federelements den Knoten aus dem Kontakt zum Schaltungselement, und zwar aufgrund der Vorspannung des Federelements in Richtung seiner Grundstellung bzw. -form, was den Strom oder die elektrische Verbindung an diesem Ende unterbricht, so dass die elektrische Verbindung zwischen dem Ende des Federunterbrechers und dem Transistor unterbrochen wird. Wie in 3 gezeigt wird, kann, nach solch einer thermischen Aktivierung, ein Energieunterbrecherkontakt für Glühkerze 3 wegen des entspannten Federendes 9 offen sein, wenn die thermische Aktivierung groß genug ist bzw. eine ausreichend hohe Temperatur aufweist, um die Lötbindung am Kontakt zu unterbrechen, wohingegen der andere Kontakt der Feder geschlossen sein kann.
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Somit kann die Glühkerzen-Steuereinrichtung einen Energieknoten oder -Verbinder oder -Element mit einem hervorstehenden Abschnitt oder Endpunkt enthalten, der elektrische Verbindung zu einer Fahrzeug-Energiequelle herstellt, wie zum Beispiel mit 12 Volt oder der Fahrzeugzündung, und der, wenn derart verbunden, elektrische Energie für die Knoten oder Endpunkte im zentralen Bereich der Feder oder der Federn bereitstellt. Die Enden der Federn sind elektrisch über entsprechende Lötstellen mit den Glühkerzen-Knoten an der gedruckten Leiterplatte verbunden, welche, zum Beispiel über auf der Leiterplatte aufgebrachte Leiterbahnen oder ähnliches, elektrisch mit den Transistoren verbunden sind, die wiederum elektrisch mit den entsprechenden Glühkerzen G1–G4 verbunden sind. Wenn folglich der Transistor, der sich an oder in der Nähe von oder in Verknüpfung mit einer entsprechenden Glühkerze und einem entsprechenden Federende befindet, sich während des Betriebs auf eine erhöhte Temperatur oberhalb eines Schwellenpegels erhitzt, dann schmilzt die entsprechende Lötstelle, und das Federende wird von der Leiterplatte getrennt, wodurch der entsprechende Transistor und die entsprechende Glühkerze deaktiviert oder getrennt oder nicht mehr mit Energie versorgt werden. Solange das andere Ende oder die anderen Enden der Feder oder der Federn nicht ebenso sehr erhitzt werden, wird die Energiezufuhr zu den anderen Transistoren und den anderen Glühkerzen, die von der Steuereinrichtung gesteuert werden, nicht getrennt bzw. weiter mit Energie versorgt, so dass die Glühkerzen-Steuereinrichtung weiterhin die anderen Glühkerzen mit Energie versorgt, sogar obwohl sich einer der Transistoren der Steuereinrichtung auf eine erhöhte Temperatur oberhalb eines Temperaturschwellenpegels überhitzt hat.
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Die Feder oder der Unterbrecher kann jedes geeignete, federähnliche oder rückfedernde Element umfassen, wie zum Beispiel ein flexibles Element, das ein Federstahl- oder ähnlich elektrisch leitfähiges Material umfasst, das sich aus einer Grundstellung heraus biegen kann und das aufgrund von federnder/rückfedernder Wirkung in seine Grundstellung zurückkehrt, wenn ihm eine Rückkehr derart gestattet wird, dass es unter Spannung platziert oder auf eine solche Art und Weise vorgespannt ist, dass, wenn das Lot schmilzt, welches seine Enden am Schaltungselement oder an der Leiterplatte hält, und das entsprechende Ende des Elements freigibt, die elektrische Verbindung mittels einer federähnlichen oder rückfedernden Wirkung unterbrochen wird, so dass das Ende des Elements sich von der elektrischen Verbindung am Schaltelement oder an der Leiterplatte löst. Zum Beispiel kann ein solcher Unterbrecher oder eine solche Feder der Glühkerzeneinrichtung Federstahl nutzen, der typischerweise einen schwach legierten, halbweichen Stahl oder einen kohlenstoffreichen Stahl mit einer hohen Formänderungsfestigkeit umfasst, welcher es dem Unterbrecher gestattet, wenn er anfangs unter Spannung platziert wurde oder wenn er zusammengepresst oder gebogen oder verformt wurde, wie zum Beispiel durch Biegen oder ähnliches, wenigstens zum Teil in seine ursprüngliche, ungespannte oder ungebogene oder ungepresste Form zurückzukehren, wenn er freigegeben wird.
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Die beiden Federenden können individuelle oder gemeinsame Aktivierungseigenschaften aufweisen, die ihre thermische Funktionalität an der Aktivierung hindern, wie zum Beispiel an thermischer Aktivierung, Aktivierung durch Strom oder mechanischer Aktivierung. Dies ist möglicherweise während des Zusammenbaus von Vorteil.
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In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Energieunterbrecherfeder eine Bimetall- oder Thermofeder aus einer Formgedächtnislegierung umfassen (eine Feder, die sich bei Änderung ihrer Temperatur aktiv biegt oder ihre Form ändert), wobei die Energieunterbrecherenden oder -knoten nicht gelötet, sondern lediglich lösbar in die Kontaktbohrungen 6 gesteckt sind und eine elektrische Verbindung zu den Schaltungsbauteilen oder den Leiterbahnen an der Leiterplatte oder dem Schaltungselement bereitstellen. Analog zu den vorhergehenden Lösungen kann die Feder ein Kontaktgebiet an ihrem ersten Ende und ein Kontaktgebiet an ihrem zweiten Ende aufweisen, und ihr zentraler Bereich kann elektrisch leitfähig mit einem dritten Kontaktgebiet, einem zentralen Knoten, verbunden sein und mechanisch mit oben erwähnten Mitteln fixiert sein. Demzufolge kann die Feder elektrisch den zentralen Bereich mit den entsprechenden Schaltungsbauteilen oder Bahnen an der Leiterplatte oder dem Schaltungselement verbinden, solange ihre Temperatur unterhalb ihres Schwellenwerts oder ihrer Aktivierungstemperatur liegt, und wenn die Temperatur an einem oder beiden Enden der Feder über die Aktivierungstemperatur hinaus ansteigt, ändert die Feder ihre Form und biegt sich aktiv bzw. formt sich um, um das Ende oder die Enden vom Schaltungselement zu lösen. Optional können beide Enden der Thermofeder rücksetzbare Eigenschaften besitzen, und sie können in die Kontaktposition zurückkehren, wenn sie unter den Temperaturschwellenwert abkühlen. Alternativ können beide Enden der Feder eine Ruheposition besitzen, die verhindert, dass sie in die Kontaktposition zurückkehren, auch wenn sie abgekühlt sind. Sowohl für sich als auch kombiniert können sie eine Aktivierungseigenschaft aufweisen, die ihre thermische Funktionalität vor einer Aktivierung verhindert, wie zum Beispiel Aktivierung durch Strom oder mechanische Aktivierung.
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Als Alternative zur vorherigen Ausführungsform kann ein Thermofeder-Element nicht nur zwei Glühkerzen-Knotenkontakte aufweisen, sondern kann drei oder mehrere(n) Kontakte umfassen. Die Federkontakte können aus einem Stück Federmetall in kammähnlicher Form ausgeschnitten werden, wie zum Beispiel im Beispiel in 5 gezeigt wird, in einer X-Form, wie zum Beispiel im Beispiel in 6 gezeigt wird, oder in einer H-Form, wie zum Beispiel im Beispiel in 7 gezeigt wird, wobei sie Fixierpunkte und den Energieknoten, Endpunkt 30, im oder in der Nähe des Zentrums aufweisen, sowie Freiraum für die Kontakt trennende Bewegung der Kontaktfederendungen. Eine andere optionale Form kann feder- oder kettenähnlich sein und zusätzliche Elastizität in Längsrichtung aufweisen, um der Feder Freiraum zu geben, wenn sie sich beim Schmelzen des Lots vom Glühkerzenknoten weg bewegen soll, wie zum Beispiel in den Beispielen in den 8 und 9 gezeigt wird.
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Somit stellt die vorliegende Erfindung eine Glühkerzeneinrichtung bereit, die ein Federelement aufweist, das elektrisch verbindend zwischen einer Energiequelle oder -versorgung und mehreren Glühkerzenknoten an oder in der Nähe von entsprechenden Transistoren der Glühkerzeneinrichtung angebracht ist, die an einer Leiterplatte oder einem Schaltungselement angeordnet sind, wie zum Beispiel auf einer gedruckten Leiterplatte der Glühkerzeneinrichtung. Wenn irgendeiner der Transistoren sich über einen Temperaturschwellenwert hinaus erhitzt, wird das Ende oder der Abschnitt des Federelements an oder in der Nähe von oder verknüpft mit diesem Transistor von der Leiterplatte gelöst bzw. getrennt, um die Energiezufuhr zu diesem Transistor und somit zu der entsprechenden Glühkerze zu trennen, wohingegen die anderen Enden oder Abschnitte des Federelements an oder in der Nähe von oder elektrisch verbunden mit den entsprechenden Transistoren und somit mit den entsprechenden Glühkerzen elektrisch mit der Leiterplatte verbunden bleiben. Somit stellt die vorliegende Erfindung ein Federelement bereit, das die elektrische Verbindung und Energiezufuhr zu Transistoren der Leiterplatte der Glühkerzeneinrichtung aufrecht erhält, es sei denn, dass dieser bestimmte Transistor sich überhitzt oder sich über einen Temperaturschwellenwert hinaus erhitzt. Somit wird die Glühkerzeneinrichtung im Wesentlichen betriebsbereit bleiben, auch wenn einer der Transistoren der Glühkerzeneinrichtung überhitzt.
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Weil ein Transistorenpaar, das mit einem Glühkerzenpaar verknüpft ist, durch einen jeweils einzelnen oder einen gemeinsamen Federunterbrecher gesteuert/geschützt wird, kann das Gehäuse für die Steuerungseinrichtung bzw. das Steuerungsmodul insgesamt verkleinert werden. Zum Beispiel kann eine Glühkerzen-Steuereinrichtung zur Steuerung von vier Glühkerzen zwei Federunterbrecher enthalten, wobei die vier Enden der Federunterbrecher elektrisch an oder mit den entsprechenden Transistoren verbunden sind und wobei der zentrale Bereich eines jeden Federunterbrechers elektrisch mit einem Energieendpunkt verbunden ist. Die zentralen Bereiche können mit einem einzelnen oder einem gemeinsamen Energieendpunkt verbunden sein, wie zum Beispiel in den 6 und 7 gezeigt wird, oder die zentralen Bereiche der Federunterbrecher können mit entsprechenden, unterschiedlichen Energieendpunkten verbunden sein, wie zum Beispiel in 4 gezeigt wird. Entsprechend der vorliegenden Erfindung können somit die Abmessungen der Glühkerzen-Steuereinrichtung oder -Steuermoduls kleiner als herkömmlich sein, und die Herstellung der Glühkerzen-Steuereinrichtung ist wirtschaftlicher.
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Änderungen und Modifikationen der spezifisch beschriebenen Ausführungsformen können gemäß den Kenntnissen eines Fachmanns ausgeführt werden, ohne dass damit von den Grundlagen der vorliegenden Erfindung abgewichen würde.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Energiequellknoten (Endpunkt 30)
- 2
- Glühkerzenknoten 3 (hinterer linker Unterbrecherkontakt)
- 3
- Glühkerzenknoten 4 (vorderer linker Unterbrecherkontakt)
- 4
- Energieunterbrecherfeder, Endpunkt 30 im Zentrum kontaktierend
- 5
- Leistungs-MOS-FET zur Glühkerzen-Stromsteuerungs-Umschaltung
- 6
- Energieunterbrecher-Federkontakt-Bohrung in der Leiterplatte (PCB) (gelötet)
- 7
- Leiterplatte (PCB) mit Funktionskomponenten der Glühkerzen-Steuereinrichtung
- 8
- Energieunterbrecherfeder
- 9
- entspanntes Federende (nach thermischer Unterbrechung)
- 30
- Endpunkt
- 31
- Masse
- 87
- Plus von den EDC-Hauptrelais
- G
- Glühkerzenknoten
- G1
- Glühkerze 1
- G2
- Glühkerze 2
- G3
- Glühkerze 3
- G4
- Glühkerze 4
- ST
- Steuersignal von der EDC
- DI
- Diagnosesignal an die EDC
- F
- Fixierpunkt
- L
- Lötpunkt
- S
- Feder
- SL
- Längsfederelement
