DE102020211200A1

DE102020211200A1 - Zündvorrichtung

Info

Publication number: DE102020211200A1
Application number: DE102020211200.2A
Authority: DE
Inventors: Yuichi MURAMOTO; Kimihiko Tanaya; Naoki Kataoka; Yusuke Naruse
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-09-12
Filing date: 2020-09-07
Publication date: 2021-03-18
Also published as: US20210082618A1; US11393622B2

Abstract

Bereitgestellt wird eine Zündvorrichtung (1), die es ermöglicht, dass, nachdem eine Funkenentladung beginnt, ein Sekundärstrom (12) reduziert wird, sodass verhindert wird, dass eine Zündkerze verbraucht wird. Die Zündvorrichtung (1) ist mit einer Zündspule (40) versehen, die eine Primärspule (10), eine Sekundärspule (20) und eine Tertiärspule (30) umfasst, einem ersten Schaltkreis (11) zum Ausführen eines Ein/Ausschalten einer Aufladung der Primärspule (10) von einer Energiequelle (12), einem zweiten Schaltkreis (31) zum Ausführen eines Ein/Ausschalten einer Aufladung der Tertiärspule (30) und einer Steuervorrichtung (3), die eine Ein/Aus-Steuerung des ersten Schaltkreises (11) ausführt, um einen Sekundärstrom (12) in der Sekundärspule (20) zu erzeugen, wodurch eine Funkenentladung in einer Zündkerze (21) verursacht wird, und dann den zweiten Schaltkreis (31) einschaltet, um den Sekundärstrom (12) zu reduzieren, durch eine Veränderung im Fluss in der Tertiärspule (30).

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Zündvorrichtung.
Beschreibung des Stands der Technik
Es gibt eine Zündspule, die in einem Verbrennungsmotor angebracht ist und Energie an eine Zündkerze derart zuführt, sodass eine Funkenentladung erzeugt wird. Insbesondere gibt es eine bekannte Zündspule, die einen Strom in einer Zündspule bei der Primärseite fließen lässt, um eine bei der Sekundärseite zu erzeugende Energie (Strom) zu verändern. Um den Kraftstoffverbrauch eines Verbrennungsmotors zu verbessern, wurde ein Verdünnen eines Kraftstoff-Luftgemisches vorgeschlagen, bei dem Luft und Kraftstoff miteinander gemischt sind, und eine Erhöhung der EGR-Rate, bei der die Rate einer EGR (Abgas-Neuzirkulation) erhöht wird. Ein Kraftstoff-Luftgemisch, bei dem eine Verdünnung oder eine EGR-Ratenerhöhung angewendet ist, ist anfällig dafür instabil zu verbrennen; allerdings ist bekannt, dass die Brennbarkeit durch ein Verstärken eines Rotationsflusses (Fließfähigkeit) wie beispielsweise einen Stürzen (vertikaler Wirbelstrom) oder ein Wirbel (horizontaler Wirbelstrom (Eddy Current)) in einer Brennkammer. Damit ein Kraftstoff-Luftgemisch mit einer starken Fließfähigkeit stabil verbrennt, ist es notwendig, dass eine Energieerhöhung oder insbesondere eine Stromvergrößerung bei einer Zündvorrichtung angewendet wird, die verhindert, dass eine Funkenentladung ausgeblasen wird.
Als diese Art einer Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung ist diejenige bekannt, die derart ausgebildet ist, um eine Mehrfachzündung auszuführen. Beispielsweise beschreibt Patentdokument 1 eine Konfiguration, bei der Entladungen kontinuierlich zwei oder mehrmals in einem einzelnen Verbrennungstakt kontinuierlich erzeugt werden. Andererseits beschreibt Patentdokument 2 eine Konfiguration, bei der, um Eigenschaften mit einer langen Entladezeit und einer Mehrfachentladung zu erhalten, zwei Zündspulen parallel miteinander verbunden sind.
Stand der Technik Referenz
Patentdokument

Patentdokument 1 JP 2007-231927 A
Patentdokument 2 JP 2000-199470 A

Falls wie bei der in Patentdokument 1 beschrieben Konfigurationsentladungen kontinuierlich zwei oder mehrmals in einem einzelnen Verbrennungstakt erzeugt werden, gibt es ein Problem darin, dass, da in einem Intervall vom Start zum Ende einer Zündungsentladung innerhalb eines bestimmten Takts der Entladungsstrom wiederholt null wird, keine reichhaltige Brennbarkeit sichergestellt werden kann. Andererseits in der Konfiguration, in der, wie in Patentdokument 2 beschrieben, zwei Zündspulen parallel miteinander verbunden sind, obwohl in einem Intervall vom Start zum Ende einer Zündungsentladung innerhalb eines bestimmten Takts der Entladungsstrom wiederholt nicht gleich null wird, gibt es ein Problem darin, dass die Vorrichtungskonfiguration kompliziert wird, und somit die Vorrichtung vergrößert wird.
Falls Entladungen kontinuierlich zwei oder mehrmals erzeugt werden, wird der Zündungsentladungsstrom wiederholt gleich null und somit wird die Entladung ausgeblasen; dann wird eine Neuentladung gestartet. Eine wechselweise Wiederholung eines Ausblasen und eines Neuentladens kann die Zündkerze stark verbrauchen. Wenn ein Sekundärstrom ausreichend groß ist, wird kein Ausblasen einer Entladung verursacht; allerdings, wenn der Sekundärstrom größer als notwendig ist, wird ein Verbrauch der Elektroden der Zündkerze verursacht; somit kann die Lebensdauer der Zündkerze verkürzt sein.
Die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es eine Zündvorrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht, dass, nachdem eine Entladung beginnt, der Sekundärstrom derart reduziert wird, dass verhindert wird, dass die Zündkerze verbraucht wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Zündvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist versehen mit

einer Zündspule, die eine Primärspule, eine Sekundärspule, die mit der Primärspule magnetisch gekoppelt ist und einen Sekundärstrom an eine Zündkerze zuführt, und eine Tertiärspule, die mit der Primärspule und der Sekundärspule magnetisch gekoppelt ist und einen Aufladungsfluss zum reduzieren des Sekundärstroms erzeugt,
einem ersten Schaltkreis zum Ausführen eines Ein/Aus-Schalten einer Aufladung der Primärspule von einer Energiequelle,
einem zweiten Schaltkreis zum Ausführen eines Ein/AusSchalten einer Aufladung der Tertiärspule, und
eine Steuervorrichtung, die eine Ein/Aus-Steuerung des ersten Schaltkreises ausführt, sodass ein Sekundärstrom in der Sekundärspule erzeugt wird, durch eine Veränderung in einem in der Primärspule erzeugten Fluss, wodurch veranlasst wird, dass eine Zündkerzenentladung in einer Zündkerze auftritt,
und dann den zweiten Schaltkreis einschaltet, nachdem der Sekundärstrom erzeugt wurde, wodurch der Sekundärstrom reduziert wird, durch eine Veränderung in einem Fluss in der Tertiärspule.

In einer Zündvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung, nachdem der Sekundärstrom erzeugt wurde, wird der zweite Schaltkreis eingeschaltet, sodass ein Strom in der CR Tertiärspule fließt, sodass ein Aufladungsfluss zum Vermindern des Sekundärstroms in der Tertiärspule erzeugt werden kann. Entsprechend kann ein Verbrauch der Zündkerze durch verhindern, dass der Strom in der Sekundärspule fließt, verhindert werden.
Die vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung deutlicher werden, wenn diese zusammen mit den beiliegenden Figuren genommen wird.
Figurenliste

1 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 1;
2 ist ein Gerätekonfigurationsdiagramm einer Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1;
3 ist ein Diagramm, das eine Betriebswellenformgruppe 1 der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 darstellt;
4 ist ein Diagramm, das eine Betriebswellenformgruppe 2 der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 darstellt;
5 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 2;
6 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 3;
7 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 darstellt;
8 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 4;
9 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 darstellt;
10 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 5;
11 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 5 darstellt;
12 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 6;
13 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 6 darstellt;
14 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 7;
15 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 7 darstellt;
16 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 8;
17 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 8 darstellt;
18 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 9;
19 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 10;
20 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 11;
21 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 11 darstellt.
22 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 12;
23 ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, bei dem ein Entladungspfad einer Zündkerze gemäß Ausführungsform 12 kurz ist;
24 ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, bei dem der Entladungspfad der Zündkerze gemäß Ausführungsform 12 lang ist;
25 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen eine Hoch-Primärspannung-EIN-Steuerung in der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 12 darstellt;
26 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen eine Nieder-Primärspannung-EIN-Steuerung in einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 13 darstellt;
27 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 14;
28 ist eine Figur, die eine Schaltung einer Steuerung entsprechend einem Betriebszustand in der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 14 darstellt;
29 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen zu einem Zeitpunkt darstellt, wenn ein Spitzenwert der Primärspannung in einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 15 größer als ein bestimmter Wert ist;
30 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen zu einem Zeitpunkt darstellt, wenn ein Spitzenwert der Primärspannung in der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 15 kleiner als der Bestimmungswert ist; und
31 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen in einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 17 darstellt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Nachstehend werden Ausführungsformen einer Zündvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung mit Bezug zu den Figuren erläutert.
Erstens Ausführungsform 1
1 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 1. Wie in 1 dargestellt, ist eine Zündvorrichtung 1 mit einer Zündspule 40 versehen, die eine Primärspule 10, eine Sekundärspule 20 und eine Tertiärspule 30, eine Zündkerze 21, einen ersten Schaltkreis 11, einen zweiten Schaltkreis 31, eine Zündspulenenergiequelle 12, eine Steuervorrichtung 3 und etwas Ähnliches umfasst.
1-1.Grundkonfiguration einer Zündvorrichtung
Die Zündkerze 21 weist eine erste Elektrode 21A und eine zweite Elektrode 21B auf, die einen Anwender über einen Spalt gegenüber liegen, und einen brennbares Kraftstoff-Luftgemisches in einer Brennkammer entzündet. Die erste Elektrode 21A und die zweite Elektrode 21B der Zündkerze 91 sind in einer Brennkammer angeordnet (in einem Zylinder). Die erste Elektrode 21A ist mit der Sekundärspule 20 verbunden und die zweite Elektrode 21B ist mit der Erdung verbunden.
Die Zündspule 40 weist die Primärspule 10 auf, die einen Aufladungsfluss erzeugt, wenn diese aufgeladen ist, die Sekundärspule 20, die mit der Primärspule 10 magnetisch gekoppelt ist, die einen Sekundärstrom erzeugt, basierend auf einer Veränderung in dem Fluss in der Primärspule, und die eine Entladungsenergie an die Zündkerze 21 zuführt, um zu veranlassen, dass eine Funkenentladung auftritt, und die Tertiärspule 30, die mit der Primärspule 10 und der Sekundärspule 20 magnetisch gekoppelt ist und einen Aufladungsfluss zum reduzieren des Sekundärstroms in der Sekundärspule 20 erzeugt, wenn diese aufgeladen ist. Die Primärspule 10, die Sekundärspule 20 und die Tertiärspule 30 sind auf einen gemeinsamen Eisenkern gewickelt. Die Anzahl von Wicklungen der Sekundärspule 20 ist größer als die der Primärspule 10.
Ein Ende der Primärspule 10 ist mit der Gleichstrom-Zündspule Energiequelle 12 durch ein Zündspulen-Eingangsverbindungselement 2 verbunden; das andere Ende der Primärspule 10 ist mit der Erdung durch den ersten Schaltkreis 11 verbunden. Die beiden Enden der Tertiärspule 30 sind miteinander durch den zweiten Schaltkreis 31 verbunden. Das heißt, die Tertiärspule 30 und der zweiten Schaltkreis 31 sind in Serie miteinander in einer in einer Schleife gelegten elektrischen Leitung verbunden. Die Erdung in der Zündspule 40 ist durch das Zündspulen-Eingangsverbindungselement 2 geerdet. Die Erdung in der Zündspule 40 kann mit dem negativen Anschluss einer Batterie verbunden sein.
Die entsprechenden Spulen sind derart gewickelt, dass die Richtung des Flusses der zu einem Zeitpunkt erzeugt wird, wenn der erste Schaltkreis 11 eingeschaltet wird, um die Primärspule 10 aufzuladen, und die Richtung des Flusses, der zu einem Zeitpunkt erzeugt wird, wenn der zweite Schaltkreis 31 eingeschaltet wird, um die Tertiärspule 30 aufzuladen, identisch sind.
Der erste Schaltkreis 11 ist ein Schaltkreis zum Ausführen eines Ein/Aus-Schalten der Aufladung der Primärspule 10 von der Gleichstrom-Zündspule Energiequelle 12. Ein Betriebssignal Sig1, das von der Steuervorrichtung 3 ausgegeben wird, wird in den ersten Schaltkreis 11 eingegeben, sodass das Betriebssignal Sig1 ein Ein/AusSchalten des Ersten Schaltkreises 11 ausführt.
Der zweite Schaltkreis 31 ist ein Schaltkreis zum Ausführen eines Ein/Aus-Seiten der Aufladung der Tertiärspule 30. Ein Betriebssignal Sig2, das von der Steuervorrichtung 3 ausgegeben wird, wird in den zweiten Schaltkreis 31 eingegeben, sodass das Betriebssignal Sig2 ein Ein/AusSchalten des zweiten Schaltkreises 31ausführt.
1 stellt einen Schaltkreis dar, bei dem als jeweils der erste Schaltkreis 11 und der zweite Schaltkreis 31 ein NPN-Typ Transistor verwendet wird; allerdings kann ein PNP-Typ Transistor, ein IGBT (isolierte Gate-bipolarTransistor), ein MOSFET (Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) oder etwas Ähnliches verwendet werden
1-2: Steuervorrichtung
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuervorrichtung 3 eine Steuervorrichtung zum Steuern eines Verbrennungsmotors. Funktionen der Steuervorrichtung 3 werden durch Verarbeitungsschaltkreise realisiert, die in der Steuervorrichtung 3 vorgesehen sind. Insbesondere, wie in 2 dargestellt, umfasst die Steuereinheit 3, als die Verarbeitungsschaltkreise, eine Berechnungsverarbeitungseinheit (Computer) 90 wie beispielsweise eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), Speichervorrichtungen 91, die Daten mit der Berechnungsverarbeitungseinheit 90 austauschen, einen Eingabeschaltkreis 92, der externe Signale an die Berechnungsverarbeitungseinheit 90 eingibt, einen Ausgabeschaltkreis 93, der Signale von der Berechnungsverarbeitungseinheit 90 nach außen ausgibt, und etwas Ähnliches.
Als die Berechnungsverarbeitungseinheit 90 kann eine beliebige aus der Gruppe vorgesehen sein: ein ASIC (anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis), ein IC (integrierter Schaltkreis), ein DSP (Digitalsignalprozessor), eine FPGA (feldprogrammierbare Gate-Anordnung, verschiedene Arten von logischen Schaltkreisen, verschiedene Arten von Signalverarbeitungsschaltkreisen und etwas Ähnliches. Zusätzlich kann zugelassen sein, dass als die Berechnungsverarbeitungseinheit 90 zwei oder mehr Berechnungsverarbeitungseinheiten desselben Typs oder von unterschiedlichen Typen vorgesehen sind und entsprechende Verarbeitungselemente in einer geteilten Weise umgesetzt werden. Als die Speichervorrichtungen 91 sind ein RAM (Arbeitsspeicher), der Daten von der Berechnungsverarbeitungseinheit 90 auslesen und Daten in diese schreiben kann, ein ROM (Nurlesespeicher), der Daten von der Berechnungsverarbeitungseinheit 90 auslesen kann, und etwas Ähnliches vorgesehen. Eine Spannungsdetektionseingabeeinheit 4, ein Schalter und verschiedene Arten von Sensoren wie beispielsweise Kurbelwinkelsensor, ein Nockenwinkelsensor, ein Einlassmengendetektionssensor, ein Wassertemperatursensor und ein Energiequellenspannungssensor sind mit dem Eingabeschaltkreis 92 verbunden; der Eingabeschaltkreis 92 ist mit einem A/D Konverter und etwas Ähnlichem versehen, der die Ausgabesignale von diesen Sensoren eingibt und zu der Berechnungsverarbeitungseinheit 90 schaltet. Der Ausgabeschaltkreis 93 ist mit elektrischen Verbrauchern wie beispielsweise dem ersten Schaltkreis 11, dem zweiten Schaltkreis 31 und einer Einspritzeinheit verbunden und ist mit einem Betriebsschaltkreis und etwas Ähnlichem zum Ausgeben eines Steuersignals von der Berechnungsverarbeitungseinheit 90 an diese elektrischen Verbraucher versehen.
Die Berechnungsverarbeitungseinheit 90 betreibt Softwareelemente (Programme), die in den Speichervorrichtungen 91 wie beispielsweise einem ROM und etwas Ähnlichem gespeichert sind, und arbeitet mit anderen Geräten Vorrichtungen in der Steuereinheit 3 zusammen, wie beispielsweise den Speichervorrichtungen 91, dem Eingabeschaltkreis 92 und dem Ausgabeschaltkreis 93, sodass die entsprechenden Funktionen der Steuervorrichtung 3 realisiert werden. Einstelldatenelemente wie beispielsweise ein Schwellenwert und ein Bestimmungswert, die in der Steuervorrichtung 3 zu verwenden sind, sind gespeichert, als Teil von Softwareelementen (Programmen), in den Speichervorrichtungen 91 wie beispielsweise einem ROM und etwas Ähnlichem.
Als eine Basissteuerung berechnet die Steuervorrichtung 3 die Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors, die Effizienz eines Einfüllens eines Kraftstoff-Luftgemisches in einen Zylinder, die Kraftstoffeinspritzmenge, den Zündzeitpunkt und etwas Ähnliches basierend auf eingegebenen Ausgabesignalen und etwas Ähnliches von den verschiedene Arten von Sensoren, und führt dann eine Betriebssteuerung der Einspritzeinheit, des ersten Schaltkreises 11, des zweiten Schaltkreises 31 und etwas Ähnliches aus.
<Zündsteuerung>
Nach einem Einschalten des Ersten Schaltkreises 11, sodass eine Aufladung der Primärspule 10 eingeschaltet wird, schaltet die Steuervorrichtung 3 den ersten Schaltkreis 11 aus, sodass die Aufladung der Primärspule 10 ausgeschaltet wird und eine Zündungsentladung in der Zündkerze 21 erzeugt wird.
Die Steuervorrichtung 3 berechnet eine Aufladungsperiode für die Primärspule 10 und einen Zündzeitpunkt (Zündkurbelwinkel). Nach dem Einschalten des ersten Schaltkreises 11, sodass die Primärspule 10 während der Aufladungsperiode aufgeladen wird, schaltet die Steuervorrichtung 3 den ersten Schaltkreis 11 zu dem Zündzeitpunkt aus, sodass die Aufladung der Primärspule 10 getrennt wird, um zu veranlassen, dass die Sekundärspule 20 eine Hochspannung erzeugt und eine Funkenentladung in der Zündkerze 21 erzeugt wird. Die Funkenentladung dauert so lange an, bis eine in dem Eisenkern der Zündkerze 21 gesammelte magnetische Energie abnimmt. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Erläuterung mit einem Rücklaufverfahren gemacht, wobei ein Primärstrom getrennt wird, sodass eine Hochspannung in der Sekundärspule erzeugt wird; allerdings kann ein Vorlaufverfahren, bei dem eine Primärstromaufladung eine Hochspannung in der Sekundärspule erzeugt, es ebenso ermöglichen, dass eine Ein-Operation des ersten Schaltkreises 11 einen Sekundärstrom in der Sekundärspule erzeugt.
<Tertiärspulen-Aufladungssteuerung>
Wenn während einer Funkenentladung die Tertiärspule 30 aufgeladen wird, fließt ein Strom in der Richtung zum Reduzieren des Sekundärstroms in der Sekundärspule. Eine Betriebswellenformgruppe 1 der Zündvorrichtung wird durch Verwenden von 3 erläutert.
3 ist ein Diagramm, das eine Betriebswellenformgruppe 1 der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 darstellt. 3 ist ein Zeitablaufdiagramm und stellt von oben nach unten die entsprechenden Wellenformen des Betriebssignals Sig1 für den ersten Schaltkreis 11, das Betriebssignal Sig2 für den zweiten Schaltkreis 31, einen Primärstrom I1, der in der Primärspule 10 fließt, einen Tertiärstrom 13, der in der Tertiärspule 30 fließt, und einen Sekundärstrom 12, der in der Sekundärspule 20 fließt.
Die Steuervorrichtung 3 führt das Betriebssignal Sig1 an den ersten Schaltkreis 11 zu, um den ersten Schaltkreis 11 ein oder auszuschalten, sodass der Aufladungsstrom in der Primärspule 10 veranlasst wird zu fließen oder getrennt wird. Wenn der Primärstrom I1 getrennt wird, wird eine große negative Spannung über die Sekundärspule 20 erzeugt, aufgrund einer wechselseitigen induktiven Wirkung. Diese Spannung veranlasst, dass ein dielektrischer Durchbruch zwischen den Lücken der Zündkerze 21 und eine Entladung erzeugt wird. In dieser Situation fließt ein negativer Sekundärstrom I2 in der Sekundärspule 20. Die positive Richtung des Sekundärstroms I2 wird durch einen Pfeil in 1 angegeben.
Die Steuervorrichtung 3 schaltet den ersten Schaltkreis 11 aus und schaltet dann den zweiten Schaltkreis 31 ein, nachdem der Sekundärstrom erzeugt wurde. Nachdem der Sekundärstrom erzeugt wurde, wird der zweite Schaltkreis 31 eingeschaltet, sodass ein Strom in der Tertiärspule fließt, sodass ein Aufladungsfluss zum Vermindern des Sekundärstroms in der Tertiärspule erzeugt werden kann. Entsprechend kann ein Verbrauch der Zündkerze durch verhindern, dass der Strom in der Sekundärspule fließt, verhindert werden.
In dem Beispiel in 3 führt die Steuervorrichtung 3 eine aus-nach-ein-Steuerung einmal aus, wobei, nachdem der Sekundärstrom erzeugt wurde, der zweite Schaltkreis 31 eingeschaltet wird und dann ausgeschaltet wird. Die Steuervorrichtung 3 schaltet den zweiten Schaltkreis 31 unmittelbar danach ein, nachdem der Sekundärstrom erzeugt ist (zu einem Zeitpunkt A), und schaltet dann den zweiten Schaltkreis 31aus, nachdem eine Ein-Periode des zweiten Schaltkreises 31 verstrichen ist (einem Zeitpunkt B). Die Ein-Periode des zweiten Schaltkreises 31 ist derart eingestellt, dass die Größe des Sekundärstroms I2 nicht mehr als notwendig vermindert wird (beispielsweise wird die Größe des Sekundärstroms I2 nicht kleiner als ein unterer Grenzwert). Beispielsweise bestimmt die Steuervorrichtung 3 die Ein-Periode des zweiten Schaltkreises 31basierend auf dem Betriebszustand (beispielsweise der Rotationsgeschwindigkeit, der einfüllen Effizienz oder etwas Ähnlichem) des Verbrennungsmotors. Die Größe des Sekundärstroms wird am größten, unmittelbar nachdem der Sekundärstrom erzeugt ist, und nimmt dann ab. Daher kann die Periode, in der der Sekundärstrom I2 sich erhöht, durch Einschalten des zweiten Schaltkreises 31 während der Ein-Periode, unmittelbar nachdem der Sekundärstrom erzeugt ist, verkürzt werden.
Um den zweiten Schaltkreis 31 einzuschalten, veranlasst die Steuervorrichtung 3, dass das Betriebssignal Sig2 für den zweiten Schaltkreis 31 ein Hoch-Niveau-Signal wird (EIN-Ausgabe). Im Ergebnis werden die beiden Enden der Tertiärspule miteinander elektrisch verbunden (kurzgeschlossen). Entsprechend empfängt die Tertiärspule einen Teil der Entladungsenergie, sodass der Tertiärstrom I3 in der Tertiärspule 30 fließt. Die positive Richtung des Tertiärstroms I3 wird durch einen Pfeil in 1 angegeben. Entsprechend wird ein Strom (der Tertiärstrom I3 x die Anzahl von Wicklungen der Tertiärspule/die Anzahl von Wicklungen der Sekundärspule), die zu dem Wicklungsverhältnis der Tertiärspule 30 zu der Sekundärspule gehört, von dem Sekundärstrom I2 subtrahiert. Danach, wenn der zweite Schaltkreis 31 zu dem Zeitpunkt B ausgeschaltet wird, wird der Tertiärstrom I3 getrennt und somit wird der Reduktionsbetrag des Sekundärstroms I2 gleich „null“.
Selbst wenn die Fließfähigkeit eines Kraftstoff-Luftgemisches in dem Zylinder des Verbrennungsmotors groß ist, wird die Zündfähigkeit einer Entladung durch Zuführen einer hohen Zündenergie erhöht. Ein stabiler Verbrennungszustand kann durch Sicherstellen einer ausreichenden Entladungsdauer nach einer Zündung beibehalten werden; allerdings, während die Entladung andauert, kann eine ausreichende Zündfähigkeit erhalten werden, selbst wenn der Entladestrom klein ist. In diesem Fall ermöglicht eine Reduktion des Sekundärstroms 12, dass ein Effekt erhalten wird, sodass der Energieverbrauch von einer Erhöhung abgehalten wird und somit ein Verbrauch der Zündkerze 21 verhindert wird.
Darüber hinaus ist in der Konfiguration gemäß Ausführungsform 1 die Tertiärspule 30 nicht mit der Zündspulenenergiequelle 12 verbunden, und der Strom, der darin fließt, wird entsprechend dem Wicklungsverhältnis der Anzahl von Wicklungen der Tertiärspule 30 zu der Anzahl von Wicklungen der Sekundärspule 20 bestimmt; daher gibt es einen Vorteil darin, dass die Größe des Tertiärstroms I3 unbeeinflusst durch eine Veränderung in der Energiequellenspannung ist.
In der vorliegenden Ausführungsform wurde die Erläuterung mit einem Rücklaufverfahren gemacht, bei dem ein Primärstrom getrennt wird, um zu veranlassen, dass die Sekundärspule eine Hochspannung erzeugt; allerdings ermöglicht ein Vorlaufverfahren, bei dem ein Primärstromaufladung veranlasst, dass die Sekundärspule eine Hochspannung erzeugt, dass der Sekundärstrom reduziert wird, durch Einschalten des zweiten Schaltkreises 31, nachdem der Sekundärstrom erzeugt ist.
4 ist ein Diagramm, das eine Betriebswellenformgruppe 2 der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 darstellt. 4 ist ein Zeitablaufdiagramm und stellt von oben nach unten die entsprechenden Wellenformen des Betriebssignals Sig1 für den ersten Schaltkreis 11, das Betriebssignal Sig2 für den zweiten Schaltkreis 31, den Primärstrom I1, der in der Primärspule 10 fließt, eine Zwischen-Lücken-Spannung V2 der Zündkerze 21, eine Tertiärspule-Zwischen-Anschlussspannung V3 über beide Anschlüsse der Tertiärspule 30, den der Tertiärstrom 13, der in der Tertiärspule 30 fließt, und den Sekundärstrom 12, der in der Sekundärspule 20 fließt.
Der Betrieb bis zu dem Zeitpunkt, bis der dielektrische Durchbruch zu dem Zeitpunkt A auftritt, ist identisch zu dem Betrieb, der durch die Betriebswellenformgruppe 1 in 3 dargestellt ist; somit wird eine Erläuterung davon hier ausgelassen. In 4 schaltet die Steuervorrichtung 3 den zweiten Schaltkreis 31 ein, nachdem der Sekundärstrom zu dem Zeitpunkt war erzeugt ist und dann eine Verzögerungsperiode verstrichen ist, und schaltet dann den zweiten Schaltkreis 31 zu einem Zeitpunkt C aus, nachdem die Ein-Periode des zweiten Schaltkreises 31 verstrichen ist. Wie in diesem Beispiel gezeigt, kann es zulässig sein, dass eine Zeit, unmittelbar nachdem der Sekundärstrom erzeugt ist, der zweite Schaltkreis 31 nicht eingeschaltet wird, sondern der Sekundärstrom I2 einer großen Größe beibehalten wird, sodass die Schuldfähigkeit des Kraftstoff-Luftgemisches erhöht wird. Somit kann in Abhängigkeit von der Notwendigkeit der Zündfähigkeit der Fall ausgewählt werden, bei dem, wie in 3 dargestellt, die Verzögerungsperiode kurz eingestellt ist, oder der Fall, bei dem, wie in 4 dargestellt, die Verzögerungsperiode lang eingestellt ist. Basierend auf dem Betriebszustand (beispielsweise der Rotationsgeschwindigkeit der Einfülleffizienz oder etwas Ähnlichem) des Verbrennungsmotors bestimmt die Steuervorrichtung 3 die Verzögerungsperiode von einem Zeitpunkt, wenn der erste Schaltkreis 11 ausgeschaltet wird, bis zu einem Zeitpunkt, wenn der zweite Schaltkreis 31 eingeschaltet wird.
Wie bei der Periode von dem Zeitpunkt A zu einem Zeitpunkt, wenn ein dielektrischer Durchbruch auftritt, für die Zwischen-Lücken-Spannung V2 der Zündkerze 21 wird die Tertiärspule-Zwischen-Anschlussspannung V3, die zu dem Wicklungsverhältnis der Anzahl von Wicklungen der Tertiärspule zu der Anzahl von Wicklungen der Sekundärspule gehört, über die beiden Enden der Tertiärspule 30 erzeugt und wird zwischen dem Kollektor und dem Emitter des zweiten Schaltkreises 31 angelegt. In dieser Situation, wenn die Tertiärspulen-Zwischen-Anschlussspannung V3 kleiner als die Ein-Zeit-Sättigungsspannung Vsat zwischen dem Kollektor und dem Emitter des zweiten Schaltkreises 31 ist, kann der Tertiärstrom I3 nicht fließen, während das Betriebssignal Sig2 in den zweiten Schaltkreis 31 eingegeben wird, während der Periode von dem Zeitpunkt B zu dem Zeitpunkt C. Daher ist es notwendig das Wicklungsverhältnis der Anzahl von Wicklungen der Tertiärspule zu der Anzahl von Wicklungen der Sekundärspule derart einzustellen, sodass die Tertiärspulen-Zwischen-Anschlussspannung V3 gleich oder größer als die Ein-Zeit-Sättigungsspannung Vsat wird.
Beispielsweise, falls die Zwischen-Lücken-Spannung V2 gleich 800 V ist, die Anzahl von Wicklungen der Sekundärspule gleich 8000 T ist, und Vsat gleich 2 V ist, muss festgestellt werden, dass die Anzahl von Wicklungen der Tertiärspule/8000 T x 800 V ≥ 2 V ist; somit muss festgestellt werden, dass die Anzahl von Wicklungen der Tertiärspule ≥ 20 T ist.
Da in der Periode zwischen dem Zeitpunkt B und dem Zeitpunkt C der zweite Schaltkreis 31 eingeschaltet ist, fließt der Tertiärspulenstrom I3 unter der Bedingung, dass die Tertiärspulen-Zwischen-Anschlussspannung V3 mit der Ein-Zeit-Sättigungsspannung Vsat zusammenfällt. In der Periode, in der der Sekundärstrom I2 erzeugt wird, mit Ausnahme der Periode zwischen dem Zeitpunkt B und dem Zeitpunkt C, ist die Tertiärspule-Zwischen-Anschlussspannung V3 größer als die Ein-Zeit-Sättigungsspannung Vsat.
Wie oben beschrieben wird die Anzahl von Wicklungen der Tertiärspule 30 unter Berücksichtigung der Anzahl von Wicklungen der Sekundärspule 20 eingestellt. Da ein Wicklungsverhältnis innerhalb eines geeigneten Bereichs beibehalten wird, kann der zweite Schaltkreis 31 sicher ein- oder ausgeschaltet werden; somit kann der Sekundärstrom durch Aufladen der Tertiärspule vermindert werden.
Ausführungsform 2
5 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 2. Die Konfiguration in 5 unterscheidet sich von der von Ausführungsform 1, die in 1 dargestellt ist, darin, dass der Kollektor des zweiten Schaltkreises 31, der als ein NPN-Typ Transistor dargestellt ist, mit der Hochspannungsseite der Tertiärspule 30 verbunden ist, der Emitter davon mit GND verbunden ist und die Niederspannungsseite der Tertiärspule 30 mit GND verbunden ist. Das heißt, die Tertiärspule 30 und der zweite Schaltkreis 31 sind in Serie miteinander in einer elektrischen Leitung verbunden, wobei beide Enden davon mit der Erdung verbunden sind. Durch GND können beide Enden der Tertiärspule mit einander verbunden (kurzgeschlossen) oder getrennt werden, durch Ein- oder Ausschalten des zweiten Schaltkreises 31.
Ausführungsform 2 ermöglicht es, dass eine Funktion ausgeführt wird, die identisch zu der von Ausführungsform 1 ist, das heißt der Sekundärstrom I2 durch Aufladen des Tertiärstroms I3 vermindert wird, und dass ein Effekt erhalten wird, der identisch zu dem von Ausführungsform 1 ist, das heißt der Sekundärstrom I2 derart vermindert wird, dass verhindert wird, dass der Energieverbrauch ansteigt, und somit der Verbrauch der Zündkerze 21 verhindert wird. Die Konfiguration von Ausführungsform 2, die in 5 dargestellt ist, ermöglicht es, dass im Vergleich zu der Konfiguration von Ausführungsform 1, die in 1 dargestellt ist, der zweite Schaltkreis 31auf dem GND Niveau betrieben wird; somit können kostengünstige Vorrichtungen genutzt werden.
In 5 wurde das Beispiel erläutert, bei dem durch GND die beiden Enden der Tertiärspule miteinander verbunden (kurzgeschlossen) oder getrennt werden; allerdings können durch die Zündspulenenergiequelle 12 die beiden Enden der Tertiärspule miteinander verbunden (kurzgeschlossen) oder getrennt werden. In diesem Fall ist der Kollektor des zweiten Schaltkreises 31, der als ein NPN-Typ Transistor in 5 dargestellt ist, mit der Hochspannungsseite der Tertiärspule 30 verbunden, ist der Emitter davon mit der Zündspulenenergiequelle 12 verbunden, und ist die Niederspannungsseitenende der Tertiärspule 30 mit der Zündspulenenergiequelle 12 verbunden. Zusätzlich kann der zweite Schaltkreis 31 durch einen PNP-Typ Transistor ersetzt werden.
Ausführungsform 3
6 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 3. Die Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 unterscheidet sich von der Konfiguration gemäß Ausführungsform 2 in 5 darin, dass der zweite Schaltkreis 31 einen Transistor 31a und eine Zenerdiode 31b umfasst. Die Zenerdiode 31b, die zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 31a vorgesehen ist, ist ein Spannungsschutzschaltkreis und begrenzt die dazwischen anzulegende Spannung. Entsprechend kann verhindert werden, dass, wenn eine übermäßige Spannung an den zweiten Schaltkreis 31 angelegt wird, die Leistungsfähigkeit verschlechtert wird.
7 ist ein Zeitablaufdiagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 darstellt. In 7 ist zur detaillierteren Erläuterung des Verhaltens zu einem Zeitpunkt eines dielektrischen Durchbruchs die Zeitachse, unmittelbar nachdem der erste Schaltkreis 11 ausgeschaltet wird, im Vergleich zu dem Zeitablaufdiagramm in jeweils den 3 und 4 vergrößert. 7 stellt von oben nach unten die entsprechenden Wellenformen der Betriebssignals Sig1 für den ersten Schaltkreis 11, des Betriebssignals Sig2 für den zweiten Schaltkreis 31, des Primärstrom I1, der in der Primärspule 10 fließt, des Tertiärstrom 13, der in der Tertiärspule 30 fließt, der Zwischen-Lücken-Spannung V2 der Zündkerze 21 bis zu einem dielektrischen Durchbruch, eine Zwischen-Anschlussspannung Vce1 des ersten Schaltkreises 11 und die Zwischen-Anschlussspannung V3 des zweiten Schaltkreises 31.
Die gestrichelten Linien in 7 stellen das Verhalten eines Vergleichsbeispiels dar, bei dem, im Gegensatz zur vorliegenden Ausführungsform, eine Grenzspannung Vth3, die durch die in dem zweiten Schaltkreis 31 vorgesehene Zenerdiode 31b bestimmt ist, geringer als die Zwischen-Anschlussspannung eingestellt ist, des zweiten Schaltkreises 31, was durch eine dielektrische Durchbruchspannung verursacht ist. In dem Vergleichsbeispiel, wenn zu dem Zeitpunkt B die Zwischen-Anschlussspannung des zweiten Schaltkreises 31, das heißt die Tertiärspule-Zwischen-Anschlussspannung V3 die durch den zweiten Schaltkreis bestimmte Grenzspannung Vth3 erreicht, fließt der Tertiärstrom I3 aufgrund der Spannungsklemme-Zenerdiode 31b des zweiten Schaltkreises 31, und somit wird die Energie in der Zündspule verbraucht. Entsprechend wird der Zeitpunkt, wenn ein dielektrischer Durchbruch auftritt, von dem Zeitpunkt C zu einem Zeitpunkt D verzögert. Darüber hinaus, da der Energieverbrauch in der Zündspule bis zu dem Auftreten des dielektrischen Durchbruchs zunimmt, vermindert sich die Ausgabe der Zündspule.
Im Gegensatz zu der vorliegenden Ausführungsform aufgrund der dielektrischen Durchbruchsspannung der Zündkerze ist die Grenzspannung Vth3 größer als die Zwischen-Anschlussspannung des zweiten Schaltkreises durch den Mittler der Tertiärspule eingestellt. Entsprechend, wie durch eine durchgezogene Linie in 7 dargestellt, nach dem Zeitpunkt, wenn bei dem Zeitpunkt A der Strom in der Primärspule 10 getrennt wird, wird eine Spannung in der LÜCKE (GAP) der Zündkerze erzeugt; dann tritt zu dem Zeitpunkt C ein dielektrischer Durchbruch auf. Für die erzeugte Zwischen-Lücken-Spannung V2 der Zündkerze 21, wird die Tertiärspulen-Zwischen-Anschlussspannung V3, die zu dem Wicklungsverhältnis der Anzahl von Wicklungen der Tertiärspule zu der Anzahl von Wicklungen der Sekundärspule gehört, über die beiden Anschlüsse der Tertiärspule erzeugt und wird zwischen dem Kollektor und dem Emitter des zweiten Schaltkreises 31 angelegt. Die Tertiärspule-Zwischen-Anschlussspannung V3 wird dazwischen angelegt, als eine Kollektor-Emitter-Spannung Vce3 des zweiten Schaltkreises in 6. In dieser Situation ist, da die Grenzspannung Vth3 identisch oder größer als die Kollektor-Emitter-Spannung Vce3 ist, die Kollektor-Emitter-Spannung Vce3 nicht durch die Grenzspannung Vth3 begrenzt.
Entsprechend ermöglicht ein geeignetes Einstellen der Grenzspannung Vth3 gemäß Ausführungsform 3, dass nicht nur der Schutz des zweiten Schaltkreises 31 sondern auch ein Schützen der Zündungseigenschaft erzielt werden kann.
Ausführungsform 4
8 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 4. Die Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 unterscheidet sich von der Konfiguration gemäß Ausführungsform 2 in 5 darin, dass die Niederspannungsseite der Tertiärspule 30 mit der Zündspulenenergiequelle 12 verbunden ist. Das heißt, die Tertiärspule 30 und der zweite Schaltkreis 31 sind in Serie miteinander in einer elektrischen Leitung verbunden, wobei ein Ende davon mit der Zündspulenenergiequelle 12 verbunden ist und das andere Ende davon mit der Erdung verbunden ist. Im Ergebnis, wenn der zweite Schaltkreis 31 eingeschaltet wird, empfängt die Tertiärspule 30 Energie von der Zündspulenenergiequelle 12 und vermindert den Sekundärstrom während einer Aufladungsperiode; wenn der zweite Schaltkreis 31 ausgeschaltet ist, wird der Tertiärstrom getrennt und wird somit ein magnetischer Fluss erzeugt; somit wird der Sekundärstrom erhöht und die Aufladungsperiode des Sekundärstroms kann verlängert werden.
9 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 darstellt. 9 ist ein Zeitablaufdiagramm und stellt von oben nach unten die entsprechenden Wellenformen des Betriebssignals Sig1 für den ersten Schaltkreis 11, des Betriebssignal Sig2 für den zweiten Schaltkreis 31, des Primärstroms I1, der in der Primärspule 10 fließt, des Tertiärstroms 13, der in der Tertiärspule 30 fließt, und des Sekundärstroms 12, der in der Sekundärspule 20 fließt.
Da der Betrieb bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Sekundärstrom I2 erzeugt wird, identisch zu dem jeweils der Ausführungsformen 1 und 2 ist, wird eine Erläuterung davon ausgelassen. Die Steuervorrichtung 3 führt eine aus-nach-ein-Steuerung aus, bei der, nachdem der Sekundärstrom I2 erzeugt wurde, der zweite Schaltkreis 31 eingeschaltet und dann ausgeschaltet wird. Im Ergebnis ist es möglich, dass, nachdem während der Ein-Periode des zweiten Schaltkreises 31 der Sekundärstrom I2 vermindert ist, die magnetische Energie, die von der Zündspulenenergiequelle 12 in der Tertiärspule 30 während der Ein-Periode des zweiten Schaltkreises 31 angesammelt ist, den Sekundärstrom I2 erfüllt, nachdem der zweite Schaltkreis 31 ausgeschaltet ist. Die Steuervorrichtung 3 führt die Aus-nach-Ein-Steuerung zweimal aus, nachdem der Sekundärstrom I2 erzeugt ist. Basierend auf dem Betriebszustand (beispielsweise der Rotationsgeschwindigkeit, der Einfülleffizienz oder etwas Ähnlichem) des Verbrennungsmotors bestimmt die Steuervorrichtung 3 den Ein-Zeitpunkt und den Aus-Zeitpunkt jeweils der Aus-nach-Ein-Steuerungsaktionen, nachdem der erste Schaltkreis 11 ausgeschaltet ist.
Zu dem Zeitpunkt A führt die Steuervorrichtung 3 das Betriebssignal Sig2 an den ersten Schaltkreis 31 zu, sodass der zweite Schaltkreis 31 eingeschaltet wird, sodass ein Strom von der Zündspulenenergiequelle 12 an die Tertiärspule 30 angelegt wird. Im Ergebnis wird ein Fluss mit der Richtung erzeugt, entlang der die Entladeenergie aufgehoben wird, und somit vermindert sich der Sekundärstrom 12. Wie bei jeweils den Ausführungsformen 1 und 2 vermindert sich der Sekundärstrom I2 um den Betrag eines Stroms, der zum Multiplizieren des Tertiärstroms I3 durch das Wicklungsverhältnis der Tertiärspule 30 zu der Sekundärspule 20 gehört (der Tertiärstrom I3 x die Anzahl von Wicklungen der Tertiärspule/die Anzahl von Wicklungen der Sekundärspule).
Danach, wenn der zweite Schaltkreis 31 zu dem Zeitpunkt B ausgeschaltet wird, wird der Tertiärstrom I3 getrennt und somit wird die Abnahme in dem Sekundärstrom I2 beendet; ein durch das Trennen des Tertiärstroms I3 erzeugte magnetische Fluss erhöht den Sekundärstrom 12. Mit anderen Worten ermöglicht ein Ein/Ausschalten des zweiten Schaltkreises 31, dass ein Effekt erhalten wird, dass der Sekundärstrom I2 vermindert wird und die Entladungszeit verlängert wird.
Im Ergebnis ermöglicht Ausführungsform 4, dass, selbst falls die Fließfähigkeit eines Kraftstoff-Luftgemisches in dem Zylinder des Verbrennungsmotors groß ist, ein Zuführen einer hohen Zündenergie die Zündfähigkeit einer Entladung erhöht, das ein Vermindern des Sekundärstroms I2 verhindert, dass der Energieverbrauch ansteigt, sodass ein Effekt erhalten wird, dass der Verbrauch der Zündkerze 21 verhindert wird und die Entladungszeit verlängert wird.
In 9 werden ein Ein-Signalabschnitt des Betriebssignals Sig2 zweimal erzeugt. Das Betriebssignal Sig2 wird darin derart eingegeben, sodass dieses in zwei oder mehr Abschnitte geteilt wird, sodass der Eingabezeitpunkt und die Ein-Zeit davon optimiert werden; somit wird ermöglicht, dass ein erwünschtes Sekundärstrom-Abnahmemuster zum Beibehalten einer stabilen Verbrennung erhalten wird, während der Verbrauch der Zündkerze 21 verhindert wird.
Ausführungsform 5
10 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 5. Die Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 5 unterscheidet sich von der Konfiguration gemäß Ausführungsform 2 in 5 darin, dass ein Tertiärstrom-Begrenzungswiderstand 32 zwischen der Hochspannungsseite des Tertiärstroms 30 und dem Kollektor des zweiten Schaltkreises 31 vorgesehen ist. Der Tertiärstrom-Begrenzungswiderstand 32 bildet einen Strombegrenzungsschaltkreis zum Verhindern, dass ein Strom in der Tertiärspule fließt.
11 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 5 darstellt. 11 ist ein Zeitablaufdiagramm und stellt von oben nach unten die entsprechenden Wellenformen des Betriebssignal Sig1 für den ersten Schaltkreis 11, des Betriebssignal Sig2 für den zweiten Schaltkreis 31, des Primärstroms I1, der in der Primärspule 10 fließt, den Tertiärstrom 13, der in der Tertiärspule 30 fließt, und des Sekundärstroms 12, der in der Sekundärspule 20 fließt.
Da die Basisoperation identisch zu der jeweils der Ausführungsformen 1 und 2 ist, wird die Erläuterung des Betriebs ausgelassen. In jeder der entsprechenden Wellenformen des Tertiärstroms I3 und des Sekundärstroms I2 stellt die gestrichelte Wellenformen einen Strom zu einem Zeitpunkt dar, wenn kein Tertiärstrom-Begrenzungsschaltkreis 32 vorgesehen ist, und die durchgezogene Wellenformen stellt einen Strom bei einem Zeitpunkt dar, wenn der Tertiärstrom-Begrenzungswiderstand 32 vorgesehen ist. Wenn bei dem Zeitpunkt B der zweite Schaltkreis 31 eingeschaltet wird, fließt der Tertiärstrom 13, und eine Spannung, die durch den Tertiärstrom I3 und dem Widerstandswert des Tertiärstrom-Begrenzungswiderstands 32 bestimmt ist, wird zwischen beiden Enden des Tertiärstrom-Begrenzungswiderstands 32 erzeugt, falls die zwischen beiden Enden des Tertiärstrom-Begrenzungswiderstands 32 erzeugte Spannung größer als die Spannung (elektromotorische Kraft) ist, die zwischen den beiden Enden der Tertiärspule 30 erzeugt wird, kann kein Strom in die Tertiärspule fließen; daher ist der Tertiärstrom I3 begrenzt und somit wird der Reduktionsbetrag des Sekundärstroms I2 ebenso begrenzt.
Ausführungsform 5 ermöglicht es, dass, obwohl die Reduktion des Sekundärstroms den Verbrauch der Zündkerze 21 verhindert, der Sekundärstrom I2 nicht mehr als notwendig vermindert wird, und somit die zur Zündung benötigte Energie gehalten wird. Als das Verfahren zum Begrenzen des Tertiärstroms I3 kann nicht nur der Tertiärstrom-Begrenzungswiderstand 32 sondern auch eine Gleichrichtungsvorrichtung wie beispielsweise eine Diode verwendet werden.
Ausführungsform 6
12 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 6 die Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 6 unterscheidet sich von der Konfiguration gemäß Ausführungsform 5 in 10 darin, dass ein Strombegrenzungsschaltkreis, der den Tertiärstrom-Begrenzungswiderstand 32 ersetzt, in dem zweiten Schaltkreis 31 vorgesehen ist. Der zweite Schaltkreis 31 ist mit dem Transistor 31a, einer Stromsteuervorrichtung 31c und einem Stromsensor 31d versehen; die Integration dieser Vorrichtungen fungiert als ein Strombegrenzungsschaltkreis. Der Stromsensor 31d ist zwischen dem Emitter des Transistors 31a und der Erdung vorgesehen; die Stromsteuervorrichtung 31c steuert den Ausgabestrom des Transistors 31a derart, dass der durch den Stromsensor 31d detektierte Tertiärstrom I3 einen vorbestimmten Tertiärstrom-Grenzwert IcI3 nicht überschreitet. Die Stromsteuervorrichtung 31c kann durch Verwenden eines Operationsverstärkers oder eines Stromsteuerung-IC gebildet werden. Der Stromsensor 31d kann durch Verwenden eines Schuntwiderstands oder einer Stromprobe gebildet werden.
13 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 6 darstellt. Da die Basisoperation identisch zu der von in 11 dargestellten Ausführungsformen 5 ist, wird die Erläuterung des Betriebs ausgelassen. In jeder der entsprechenden Wellenformen des Tertiärstroms I3 und des Sekundärstroms I2 stellt die gestrichelte Wellenform einen Strom zu einem Zeitpunkt dar, wenn kein Tertiärstrom-Begrenzungsschaltkreis vorgesehen ist, und stellt die durchgezogene Wellenform einen Strom bei einem Zeitpunkt dar, wenn der Tertiärstrom-Begrenzungsschaltkreis vorgesehen ist. Wenn bei dem Zeitpunkt B das Betriebssignal Sig2 für den zweiten Schaltkreis 31 Ein wird, wird der zweite Schaltkreis 31 eingeschaltet und somit fließt der Tertiärstrom 13. Der Tertiärstrom wird durch den Stromsensor 31d detektiert und die Stromsteuervorrichtung 31c begrenzt den maximalen Wert davon auf den Tertiärstrom-Begrenzungswert IcI3.
Ausführungsform 6 ermöglicht es, dass der Maximalwert des Tertiärstroms begrenzt wird; somit ist es möglich, dass, obwohl die Reduktion des Sekundärstroms den Verbrauch der Zündkerze 21 verhindert, der Sekundärstrom I2 nicht mehr als notwendig vermindert wird und somit die für eine Zündung benötigte Energie gehalten wird.
In 12 wurde der Fall erläutert, bei dem der Strombegrenzungsschaltkreis in dem zweiten Schaltkreis 31 vorgesehen ist; allerdings kann eine Konfiguration verwendet werden, bei der die Steuervorrichtung 3 das Detektionssignal des Stromsensors 31d empfängt und dann das Zweite-Schaltkreis-Betriebssignal Sig2 steuert, sodass der Maximalwert des Tertiärstroms I3 begrenzt wird.
Ausführungsform 7
14 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 7. Die Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 7 unterscheidet sich von der Konfiguration gemäß Ausführungsform 2 in 5 in den nachstehenden drei Punkten. Der erste Punkt ist, dass ein Ende der Sekundärspule 20, die mit der Erdung in 5 geerdet ist, mit der Erdung durch einen Sekundärstrom-Detektionswiderstand 22 in 14 geerdet ist. Der zweite Punkt ist, dass in 14 ein Sekundärstrom-Detektionswert I2sens, der eine Spannung bei einem Verbindungspunkt ist, bei dem die Sekundärspule 20 und der Sekundärstrom-Detektionswiderstand 22 miteinander verbunden sind, an die Steuervorrichtung 3 übertragen wird. Der dritte Punkt ist, dass in 14 ein Strom-Ein/Aus-Bestimmungsblock 61 und ein Zweiter-Schaltkreis-Steuerblock 5 in der Steuervorrichtung 3 beschrieben sind.
Der Strom-Ein/Aus-Bestimmungsblock 61 in der Steuervorrichtung 3 veranlasst, dass ein Strom-Ein/Aus-Bestimmungssignal Sig2_I2th1 ein Hochniveausignal wird (Ein-Ausgabe), wenn der Sekundärstrom-Detektionswert Isens2 einen Ein/Aus-Schwellenwert I2th1 überschreitet, und veranlasst, dass das Strom-Ein/Aus-Bestimmungssignal Sig2_I2th1 ein Niederniveausignal wird (Aus-Ausgabe), wenn der Sekundärstrom-Detektionswert Isens2 gleich oder kleiner als der Ein/Aus-Schwellenwert I2th1 wird. In dem in 14 dargestellten Beispiel ist eine Bestimmungsverzögerung vorgesehen; wenn der Zustand, bei dem der Sekundärstrom-Detektionswert I2sens den Ein/Aus-Schwellenwert I2th1 überschreitet, für eine Hochstrom-Dauer andauert, veranlasst der Strom-Ein/Aus-Bestimmungsblock 61, dass das Strom-Ein/Aus-Bestimmungssignal Sig2_I2th1 das Hochniveausignal wird (Ein-Ausgabe).
Nach dem Empfangen des Strom-Ein/Aus-Bestimmungssignals Sig2_I2th1 veranlasst der Zweite-Schaltkreis-Steuerblock 5, dass das Zweite-Schaltkreis-Betriebssignal Sig2 das Hochniveausignal wird (Ein-Ausgabe), wenn das Strom-Ein/Aus-Bestimmungssignal Sig2_I2th1 das Hochniveausignal ist (Ein-Ausgabe), und veranlasst, dass das Zweite-Schaltkreis-Betriebssignal Sig2 das Niederniveausignal wird (Aus-Ausgabe), wenn das Strom-Ein/Aus-Bestimmungssignal Sig2_I2th1 das Niederniveausignal ist (Aus-Ausgabe).
15 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen der Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 7 darstellt. 15 ist ein Zeitablaufdiagramm und stellt von oben nach unten die entsprechenden Wellenformen des Betriebssignal Sig1 für den ersten Schaltkreis 11, des Strom-Ein/Aus-Bestimmungssignals Sig2_I2th1, des Betriebssignal Sig2 für den zweiten Schaltkreis 31, des Primärstroms I1, der in der Primärspule 10 fließt, des Tertiärstroms 13, der in der Tertiärspule 30 fließt, des Sekundärstroms 12, der in der Sekundärspule fließt, und des Sekundärstrom-Detektionswerts I2sens. Da die Basisoperation identisch zu der von in 11 dargestellten Ausführungsform 5 ist, wird eine Erläuterung der Basisoperation ausgelassen.
Wenn ein Aufladen der Primärspule 10 bei dem Zeitpunkt A getrennt wird, fließt der Sekundärstrom I2 in die Sekundärspule 20; dann wird der Sekundärstrom I2 durch den Sekundärstrom-Detektionswiderstand 22 detektiert und wird in den Sekundärstrom-Detektionswert I2sens umgewandelt, sodass eine Bestimmung ausgeführt wird. Das Strom-Ein/Aus-Bestimmungssignal Sig2_I2th1 wird das Hochniveausignal (Ein-Ausgabe) zu dem Zeitpunkt B, bis zu dem der Zustand, bei dem der Sekundärstrom-Detektionswert I2sens den Ein/Aus-Schwellenwert I2th1 überschreitet, für die Hochstrom-dauer fortgeführt; der Zweiter-Schaltkreis-Steuerblock 5 veranlasst, dass das Betriebssignal Sig2 für den zweiten Schaltkreis 31 das Hochniveausignal wird (Ein-Ausgabe); der zweite Schaltkreis 31 wird eingeschaltet; dann fließt der Tertiärstrom I3 in die Tertiärspule 30. Der Tertiärstrom I3 veranlasst, dass der Sekundärstrom I2 abnehmen. Da zu dem Zeitpunkt C der Sekundärstrom I2 auf dem Ein/Aus-Schwellenwert I2th1 abnimmt, wird das Ein/Aus-Bestimmungssignal Sig2_I2th1 das Niederniveausignal (Aus-Ausgabe); veranlasst der Zweiter-Schaltkreis-Steuerblock 5, dass das Betriebssignal Sig2 für den zweiten Schaltkreis 31 das Niederniveausignal wird (Aus-Ausgabe); dann wird der zweite Schaltkreis 31 ausgeschaltet. Entsprechend wird der Tertiärstrom I3 gleich null und es erhöht sich der Sekundärstrom 12, da der Sekundärstrom I2 weiterhin den Ein/Aus-Schwellenwert I2th1 für die Hochstrom-Dauer überschreitet, wird der zweite Schaltkreis 31 bei dem Zeitpunkt D erneut eingeschaltet. Eine Wiederholung dieser Operation ermöglicht es, dass der Sekundärstrom I2 einen Strom um den Ein/Aus-Schwellenwert I2th1 beibehält. Aufgrund von dessen Abnahme nach und umfassend den Zeitpunkt E, überschreitet der Sekundärstrom I2 nicht weiter den Ein/Aus-Schwellenwert I2th1 für die Hochstrom-Dauer; somit nimmt der Sekundärstrom I2 graduell ab, ohne dass der zweite Schaltkreis 2 eingeschaltet wird.
Diese Operation ermöglicht es, dass ein Verbrauch von Energie in einem Betriebsbereich, bei dem der Sekundärstrom I2 ein hoher Wert ist, nicht notwendig ist, verhindert wird und somit der Verbrauch der Zündkerze verhindert wird; somit ist es möglich, dass der Sekundärstrom I2 nicht mehr als notwendig abnimmt und somit die für eine Zündung benötigte Energie gehalten wird.
Die Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt A und dem Zeitpunkt B ist durch die Hochstrom-Dauer vorgesehen, während der der Sekundärstrom I2 weiterhin den Ein/Aus-Schwellenwert I2th1 überschreitet; allerdings kann die Zeitdifferenz beispielsweise durch eine Verzögerungszeit aufgrund des zweiten Schaltkreises 31 selbst unter der Steuerung davon erzeugt werden. Es kann zulässig sein, dass anstelle eines bereitstellen der Hochstrom-Dauer eine Hysterese in dem Ein/Aus-Schwellenwert I2th1 vorgesehen ist, sodass seine Tod-Zone zwischen einem Bestimmungswert einer ansteigenden Seite und einem Bestimmungswerte einer abfallenden Seite vorgesehen ist. Darüber hinaus kann zugelassen sein, dass eine Steuerung umgesetzt wird, bei der die Hochstrom-Dauer graduell nach einer Erzeugung des Sekundärstroms verkürzt wird, sodass der Sekundärstrom gesteuert wird, um einen Wert um den Ein/Aus-Schwellenwert I2th1 anzunehmen.
Ausführungsform 8
16 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 8. Die Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 8 unterscheidet sich von der Konfiguration gemäß Ausführungsform 7 in 14 darin, dass der Strom-Ein/Aus-Bestimmungsblock 61 in der Steuervorrichtung 3 durch einen Stromtrennung-Bestimmungsblock 62 ersetzt ist.
Der Stromtrennungen-Bestimmungsblock 62 führt die Steuerung aus, bei der die Größe des Sekundärstroms I2 basierend auf dem Sekundärstrom-Detektionswert I2sens bestimmt wird, bei der, wenn bestimmt wird, dass der Wert des Sekundärstroms I2 sich von einem Wert verändert hat, der einen Trennungsschwellenwert I2th2 überschreitet, auf einen Wert, der kleiner als der Trennungsschwellenwert I2th2 ist, ein Stromtrennung-Bestimmungssignal Sig2_12th2, dass das Hochsignal wird (Ein-Ausgabe), für eine vorbestimmte Trennungszeit, an den Zweite-Schaltkreis-Steuerblock 5 ausgegeben wird, um zu veranlassen, dass das Zweite-Schaltkreis-Betriebssignal Sig2 das Hochniveausignal wird (Ein-Ausgabe) und bei dem der zweite Schaltkreis 31 veranlasst, dass der Tertiärspule um I3 Fluss eingeschaltet wird.
17 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 8 darstellt. 17 ist ein Zeitablaufdiagramm; da die Basisoperation identisch zu der von der in 15 dargestellten Ausführungsform 7 ist, wird die Erläuterung der Basisoperation ausgelassen.
Wenn ein Aufladen der Primärspule 10 bei dem Zeitpunkt A getrennt wird, fließt der Sekundärstrom I2 in die Sekundärspule 20; dann wird der Sekundärstrom I2 durch den Sekundärstrom-Detektionswiderstand 22 detektiert. Wenn der Sekundärstrom I2 abnimmt und der Wert davon sich von einem Wert verändert, der einen Trennungsschwellenwert I2th2 überschreitet, auf einen Wert, der kleiner als der Trennungsschwellenwert I2th2 ist, zu dem Zeitpunkt B, veranlasst der Stromtrennung-Bestimmungsblock 62, dass das Stromtrennung-Bestimmungssignal Sig2_I2th2 das Hochniveausignal (Ein-Ausgabe) für die Trennungszeit wird. Im Ergebnis wird das Zweite-Schaltkreis-Betriebssignal Sig2 das Hochniveausignal (Ein-Ausgabe) und somit veranlasst der zweite Schaltkreis 31, dass der Tertiärstrom I3 Fluss für die Trennungszeit eingeschaltet wird. Der Tertiärstrom I3 veranlasst, dass der Sekundärstrom I2 abnimmt.
Diese Operation ermöglicht es, dass der Sekundärstrom 12, der nicht zu der Verbrennung bei der Endstufe einer Entladung beiträgt, vermindert wird und somit die Entladung getrennt wird; als ein Ergebnis kann der Energieverbrauch vermindert werden. Darüber hinaus ist es möglich, dass ein neuzünden, dass bei der Endstufe einer Entladung auftreten kann, verhindert wird und somit der Verbrauch der Zündkerze verhindert wird.
Ausführungsform 9
18 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 9. Die Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 9 unterscheidet sich von der Konfiguration gemäß Ausführungsform 7 in 14 darin, dass der Strom-Ein/Aus-Bestimmungsblock 61 und der Zweite-Schaltkreis-Steuerblock 5 in der Zündspule 40 eingebunden sind. Der Strom-Ein/Aus-Bestimmungsblock 61 und der Zweite-Schaltkreis-Steuerblock 5 können jeweils aus einem digitalen elektronischen Schaltkreis wie beispielsweise einem IC gebildet werden, können aus einem analogen elektronischen Schaltkreis wie beispielsweise einer Vergleichseinheit, einem Operationsverstärker oder etwas Ähnliches gebildet werden oder können sowohl aus einem digitalen elektronischen Schaltkreis als auch einem analogen elektronischen Schaltkreis gebildet werden.
Wie bei Ausführungsform 7 veranlasst der Strom-Ein/Aus-Bestimmungsblock 61, dass das Strom-Ein/Aus-Bestimmungssignal Sig2_I2th1 das Hochniveausignal wird (Ein-Ausgabe), wenn der Zustand, bei dem der Sekundärstrom-Detektionswert I2sens einen Ein/Aus-Schwellenwert I2th1 überschreitet, für die Hochstrom-Dauer andauert, und veranlasst, dass das Strom-Ein/Aus-Bestimmungssignal Sig2_I2ph 1 das Niederniveausignal wird (Aus-Ausgabe), wenn der Sekundärstrom-Detektionswert I2sens gleich oder kleiner als der Ein/Aus-Schwellenwert I2th1 wird. Nach einem Empfangen des Strom-Ein/Aus-Bestimmungssignals Sig2_I2th1 veranlasst der Zweite-Schaltkreis-Steuerblock 5, dass das Zweite-Schaltkreis-Betriebssignal Sig2 das Hochniveausignal wird (Ein-Ausgabe), wenn das Strom-Ein/Aus-Bestimmungssignal Sig2_I2th1 das Hochniveausignal ist (Ein-Ausgabe), und veranlasst, dass das Zweite-Schaltkreis-Betriebssignal Sig2 das Niederniveausignal wird (Aus-Ausgabe), wenn das Strom-Ein/Aus-Bestimmungssignal Sig2_I2th1 des Niederniveau Signal ist (Aus-Ausgabe).
Die Konfiguration gemäß Ausführungsform 9 ermöglicht es, dass eine Funktion identisch zu der der Konfiguration gemäß Ausführungsform 7 erzielt wird und derselbe Effekt erhalten wird. Das heißt, es ist möglich, dass ein Energieverbrauch in einem Betriebsbereich, bei dem der Sekundärstrom I2 ein hoher Wert ist, nicht notwendig ist, verhindert wird und somit der Verbrauch der Zündkerze verhindert wird; somit ist es möglich, dass der Sekundärstrom I2 nicht mehr als notwendig abnimmt und somit die zur Zündung benötigte Energie gehalten wird. Zusätzlich können die Verbindungselementstecker für das Zweite-Schaltkreis-Betriebssignal Sig2 und die Verbindungselementstecker und der Kabelbaum für den Sekundärstrom-Detektionswert I2sens entfernt werden; somit kann im Vergleich zur Ausführungsform 7 die gesamte Vorrichtung verkleinert werden.
10. Ausführungsform 10
19 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 10. Die Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 10 unterscheidet sich von der Konfiguration gemäß der Ausführungsform 8 in 16, dass der Stromtrennung-Bestimmungsblock 62 und der Zweiter-Schaltkreis-Steuerblock 5 in der Zündspule 40 eingebunden sind. Der Stromtrennung-Bestimmungsblock 62 und der Zweiter-Schaltkreis-Steuerblock 5 können aus einem digitalen elektronischen Schaltkreis wie beispielsweise einem IC gebildet sein, können aus einem analogen elektronischen Schaltkreis wie beispielsweise einer Vergleichseinheit, einem Operationsverstärker oder etwas Ähnlichem gebildet sein oder können sowohl aus einem digitalen elektronischen Schaltkreis als auch einem analogen elektronischen Schaltkreis gebildet sein.
Wie bei der Ausführungsform 8 führt der Stromtrennung-Bestimmungsblock 62 die Steuerung aus, bei der, wenn bestimmt wird, dass der Wert des Sekundärstroms I2 sich von einem Wert, der den Trennungsschwellenwert I2th2 überschreitet, auf einen Wert verändert hat, der kleiner als der Trennungsschwellenwert I2th2 ist, das Stromtrennung-Bestimmungssignal Sig2_I2th2, das das Hochniveausignal (Ein-Ausgabe) für eine vorbestimmte Trennungszeit wird, an den Zweiter-Schaltkreis-Steuerblock 5 ausgegeben wird, um zu veranlassen, dass das Zweiter-Schaltkreis-Betriebssignal Sig2 das Hochniveausignal (Ein-Ausgabe) wird, und bei dem der zweite Schaltkreis 31 veranlasst, dass der Tertiärstrom I3 Fluss eingeschaltet wird.
Die Konfiguration gemäß Ausführungsform 10 veranlasst, dass eine Funktion erzielt wird, die identisch zu der Konfiguration gemäß Ausführungsform 8 ist und denselben Effekt erhält. Das heißt, der Sekundärstrom 12, der nicht zu der Verbrennung bei der Endstufe einer Entladung beiträgt, vermieden wird, und somit wird die Entladung getrennt, sodass die Verbrauchsenergie verhindert werden kann. Darüber hinaus wird ermöglicht, dass ein Neuzünden, das bei der Endstufe einer Entladung auftreten kann, verhindert wird und somit der Verbrauch der Zündkerze verhindert wird. Zusätzlich können die Verbindungselementstecker für das Zweiter-Schaltkreis-Betriebssignal Sig2 und die Verbindungselementstecker und der Kabelbaum für den Sekundärstrom-Detektionswert I2sens entfernt werden; somit kann im Vergleich zu Ausführungsform 8 die gesamte Vorrichtung verkleinert werden.
11. Ausführungsform 11
20 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 11 die Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 11 unterscheidet sich von der Konfiguration gemäß Ausführungsform 7 in 14 darin, dass die Steuerung ausgeführt wird, bei der anstelle des Zweiter-Schaltkreis-Steuerblocks 5 ein Komplexsteuerung-Zweiter-Schaltkreis-Steuerblock 51 vorgesehen ist und bei der Zweiter-Schaltkreis-Betriebssignal Sig2 durch Verwenden des Strom-Ein/Aus-Bestimmungssignal Sig2_I2th1 und eines Betriebszustandssignal Sig2_drive basierend auf einem Betriebszustand bestimmt wird. Durch eine UND-Bestimmung basierend auf dem Betriebszustandssignal Sig2_drive und dem Strom-Ein/Aus-Bestimmungssignal Sig2_I2th1 bestimmt der Komplexsteuerung-Zweiter-Schaltkreis-Steuerblock 5 das Zweiter-Schaltkreis-Betriebssignal Sig2. Durch Verwenden von zumindest einem Informationselemente wie beispielsweise der Last an einem Fahrzeug, der Fahrgeschwindigkeit, dem Kurbelwinkel des Motors, der Rotationsgeschwindigkeit, der Einlassluftmenge und der Kraftstoffzufuhrmenge, die den Betriebszustand des Fahrzeugs betreffen, erzeugt ein Fahrzustand-Bestimmungsblock 7 das Betriebszustandssignal Sig2_drive und überträgt das Betriebszustandssignal Sig2_drive an den Komplexsteuerung-Zweiter-Schaltkreis-Steuerblock 51.
21 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen der Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 11 darstellt. 21 ist ein Zeitablaufdiagramm und stellt von oben nach unten die entsprechenden Wellenformen des Betriebssignals Sig1 für den ersten Schaltkreis 11, des Strom-Ein/Aus-Bestimmungssignal Sig2_I2th1, des Betriebszustandssignal Sig2_drive, des Betriebssignals Sig2 für den zweiten Schaltkreis 31, des Primärstroms I1, der in der Primärspule 10 fließt, des Tertiärstroms 13, der in der Tertiärspule 30 fließt, des Sekundärstroms 12, der in der Sekundärspule 20 fließt, und des Sekundärstrom-Detektionswerts I2sens. Da die Basisoperation identisch zu der von in 15 dargestellten Ausführungsform 7 ist, wird die Erläuterung der Basisoperation ausgelassen.
Der Sekundärstrom I2 wird durch den Sekundärstrom-Detektionswiderstand 22 detektiert und wird in den Sekundärstrom-Detektionswert I2sens umgewandelt; dann vergleicht der Strom-Ein/Aus-Bestimmungsblock 61 den Sekundärstrom-Detektionswert I2sens mit dem Ein/Aus-Schwellenwert I2th1. Zu dem Zeitpunkt A ist das Strom-Ein/Aus-Bestimmungssignal Sig2_I2th1 das Hochniveausignal (Ein-Ausgabe), da der Sekundärstrom Detektionswert I2sens größer als der Ein/Aus-Schwellenwerte I2th1 ist. Allerdings, da das Betriebszustandssignal Sig2_drive basierend auf einem Betriebszustand das Niederniveausignal (Aus-Ausgabe) bis zu dem Zeitpunkt B ist, wird das Strom-Ein/Aus-Bestimmungssignal Sig2_I2th1 nicht in dem Betriebssignal Sig2 für den zweiten Schaltkreis 31 reflektiert. Es wird bestimmt, dass der Betriebszustand derjenige ist, bei dem einen Hoch-Sekundärstromwert unmittelbar nach einem dielektrischen Durchbruch notwendig ist, und eine Reduktion des Sekundärstroms I2 weder zugelassen noch in der Periode zwischen dem Zeitpunkt A und dem Zeitpunkt B umgesetzt wird.
Zu dem Zeitpunkt B in 21 wird das Betriebszustandssignal Sig2_drive das Hochniveausignal (Ein-Ausgabe), und die Reduktion des Sekundärstroms wird zugelassen. Dies liegt daran, dass bestimmt wird, dass, da der Verbrennungszustand in der Periode nach dem Zeitpunkt B stabil ist, kein Problem auftritt, selbst wenn der Sekundärstrom reduziert wird. Entsprechend wird der Sekundärstrom-Detektionswert I2sens mit dem Ein/Aus-Schwellenwert I2th1 verglichen, sodass eine Sekundärstrom-Reduktionssteuerung ausgeführt wird. In diesem Fall wird der Aufladungsstartzeitpunkt für die Tertiärspule im Wesentlichen mittels des Betriebszustandssignals Sig2_drive gesteuert.
In den 20 und 21 wurde jeweils ein Beispiel beschrieben, bei dem durch Verwenden von zumindest einem Informationselemente wie beispielsweise der Last an einem Fahrzeug, der Fahrgeschwindigkeit, der Rotationsgeschwindigkeit des Motors, der Einlassluftmenge und der Kraftstoffzufuhrmenge, die den Betriebszustand des Fahrzeugs betreffen, bestimmt wird, ob der Sekundärstrom I2 reduziert werden kann oder nicht, und dann die Aufladungszulassungsperiode für den Tertiärstrom gesteuert wird. Weiterhin kann zugelassen sein, dass basierend auf dem Betriebszustand eines Fahrzeugs die Aufladeperiode, die Nach-Aufladung-Trennungsperiode und die Ein/Aus-Wiederholungsperiode des Tertiärstroms bestimmt und gesteuert werden.
Gemäß Ausführungsform 11 wird es ermöglicht, ein gewünschtes Sekundärstrom-Verminderungsmuster zu erhalten, bei dem basierend auf dem Betriebszustand eines Fahrzeugs der Aufladungsstartzeitpunkt, der Aufladungsperiode, der Nach-Aufladung-Trennungsperiode und der Ein/Aus-Wiederholungsperiode des Tertiärstroms optimiert werden, sodass seine stabilen Verbrennung beibehalten wird, während der Verbrauch der Zündkerze 21 verhindert wird. Diese Operation ermöglicht es, dass ein Energieverbrauch (Verbrauchsenergie) verhindert wird, und somit der Verbrauch der Zündkerze verhindert wird, sodass ein Energieoptimum zum Betreiben angewendet wird.
Darüber hinaus kann ebenso zugelassen sein, dass basierend auf dem Betriebszustand eines Fahrzeugs der Ein/Aus-Schwellenwert I2th1 und der Trennungsschwellenwert I2th2 verhindert werden und somit das Sekundärstrom-Verminderungsmuster optimiert wird, sodass, während der Verbrauch der Zündkerze verhindert wird, eine stabile Verbrennung beibehalten wird.
12. Ausführungsform 12
<Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung>
22 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 12. 23 ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, bei dem ein Entladungspfad der Zündkerze 21 gemäß Ausführungsform 12 kurz ist. 24 ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, bei dem der Entladungspfad der Zündkerze 21 gemäß Ausführungsform 12 lang ist. 25 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen einer Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung in der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 12 darstellt.
Eine Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 12, die in 22 dargestellt ist, unterscheidet sich von der Konfiguration gemäß Ausführungsform 2, die in 5 dargestellt ist, darin, dass die Spannung bei dem Verbindungspunkt zwischen der Niederspannungsseite der Primärspule und dem ersten Schaltkreis 11 an die Steuervorrichtung 3 durch eine Verbindungsleitung 8 übertragen wird, und darin, dass ein Primärspulenspannung-Detektionsschaltkreis 81 und der Zweiter-Schaltkreis-Steuerblock 5 in der Steuervorrichtung 3 beschrieben sind. Der Primärspulenspannung-Detektionsschaltkreis 81 detektiert eine Primärspannung V1, die über die Anschlüsse der Primärspule 10 zu erzeugen sind (nachfolgend als Primärspannung V1 bezeichnet), und dann das Ergebnis eines Vergleichs mit einem Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 an den Zweiter-Schaltkreis-Steuerblock 5 überträgt. Der Zweiter-Steuerschaltkreis-Steuerblock 5 betreibt den zweiten Schaltkreis 31. Der zweite Schaltkreis 31 führt ein Ein/Ausschalten der Aufladung der Tertiärspule 30 aus, um den Sekundärstrom in der Sekundärspule 20 zu vermindern. In dieser Situation werden der Primärspulenspannung-Detektionsschaltkreis 81 und der Zweiter-Schaltkreis-Steuerblock 5 in der Steuervorrichtung 3, die eine Aufladung der Tertiärspule 30 bestimmen, gemeinsam als eine Tertiärspulen-Steuereinheit 6 bezeichnet.
Die Zwischenlückenspannung (Sekundärspannung V2) der Zündkerze 21 vermindert sich aufgrund des Luftflusses, der Temperatur, des Drucks und etwas Ähnliches in einem Zylinder; wenn der Wert (Absolutwert) der Sekundärspannung V2 groß wird, wird die über die Primärspule 10 zu erzeugende Primärspannung V1 ebenso in einer proportionalen Weise, aufgrund der Transformatorstruktur der Zündspule 40 groß. 23 stellt einen Zustand dar, bei dem der Entladungspfad der Zündkerze 21 kurz ist. 23 stellt den Zustand dar, bei dem eine Funkenentladung in einer Lücke zwischen der ersten Elektrode 21A und der zweiten Elektrode 21B der Zündkerze 21 erzeugt wird, die einander über eine Lücke gegenüberliegen. Wenn der Luftfluss in einem Zylinder stark ist, wird der Entladungspfad einer Funkenentladung über die Lücke der Zündkerze 21 erweitert, wie in 24 dargestellt. Wenn der Entladungspfad länger wird, erhöht sich der Wert der Sekundärspannung V2 und somit erhöht sich der Wert der Primärspannung V1. Die Notwendigkeit des Sekundärstroms verändert sich in Abhängigkeit von dem Grad einer Erweiterung des Entladepfads der Funkenentladung. Es ist gewünscht, dass in einem bestimmten Betriebszustand eines Verbrennungsmotors der Sekundärstrom durch Aufladen der Tertiärspule 30 entsprechend dem Grad einer Erweiterung des Entladepfades der Funkenentladung vermindert wird.
Nachdem ein Aufladen der Primärspule 10 getrennt ist und der Sekundärstrom erzeugt wird, detektiert die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 in der Steuervorrichtung 3 die Primärspannung V1 und vergleicht die Primärspannung V1 mit dem Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1. Wenn die Primärspannung V1 den Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 überschreitet, schaltet die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 den zweiten Schaltkreis 31 ein. Wenn die Primärspannung V1 identisch oder geringer als der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 ist, schaltet die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 den zweiten Schaltkreis 31 aus. Während der zweite Schaltkreis 31 die Tertiärspule 30 auflädt, kann der Sekundärstrom, der in der Sekundärspule 20 fließt, vermindert werden.
Diese Konfiguration ermöglicht es, dass basierend auf der Primärspannung V1 proportional zu der Länge des Entladungspfads einer Funkenentladung die Tertiärspule 30 geeignet aufgeladen werden kann, entsprechend der Notwendigkeit einer Reduktion des Sekundärstroms für die Funkenentladung, die sich in Abhängigkeit von dem Erweiterungsgrad des Entladungspfads verändert. Bei einer Betriebsbedingung, bei dem der Entladungspfad lang ist und somit eine ausreichende Zündfähigkeit sichergestellt werden kann, ist es nicht notwendig, dass, wenn der Entladungspfad lang ist, ein übermäßiger Sekundärstrom zufließenden veranlasst wird. Eine solche Betriebsbedingung gibt es beispielsweise bei einem Hoch-Last-Fall, bei dem die Einfülleffizienz eines Kraftstoff-Luftgemisches, das in einen Zylinder einzufüllen ist, hoch ist, oder bei einem Fall, bei dem das Kraftstoff-Luftgemisch in dem Zylinder fett ist.
Es kann angenommen werden, dass der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 sich in Abhängigkeit von dem Betriebszustand eines Verbrennungsmotors verändert wie beispielsweise der Einfülleffizienz, dem Luftkraftstoffverhältnis und der Rotationsgeschwindigkeit.
Diese Konfiguration ermöglicht es, dass, wenn die Primärspannung V1 den Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 überschreitet und somit bestimmt werden kann, dass der Entladungspfad lang ist, die Tertiärspule 30 aufgeladen wird, um den Sekundärstrom zu vermindern, der in der Sekundärspule 20 fließt, sodass ein Verbrauch der Zündkerze 21 von einer Erhöhung abgehalten wird.
Das Verhalten der Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung wirkt unter Verwendung eines in 25 dargestellten Zeitablaufdiagramms erläutert. Bei dem linken Ende von 25 wird das Betriebssignal Sig1 an den ersten Schaltkreis 11 von AUS auf EIN geschaltet, sodass die Primärspule 10 aufgeladen wird, und dann der Primärstrom I1 fließt. Danach wird das Betriebssignal Sig1 zu dem Zeitpunkt A von EIN auf AUS geschaltet, sodass das Aufladen der Primärspule 10 getrennt (ausgeschaltet) wird. Im Ergebnis wird die Sekundärspannung V2, die eine negative Hochspannung ist, über die Sekundärspule 20 erzeugt und dann an die erste Elektrode 21A der Zündkerze 21 angelegt; das elektrische Potenzial der ersten Elektrode 21A fällt steil ab (erhöht sich in Richtung der negativen Seite) und erreicht die dielektrische Durchbruchspannung. Dann wird eine Funkenentladung über die Lücke hinweg zwischen der ersten Elektrode 21A und der zweiten Elektrode 21B der Zündkerze 21 erzeugt. Wenn die Funkenentladung beginnt, steigt die Sekundärspannung V2 (der Absolutwert davon vermindert sich) von der dielektrischen Durchbruchsspannung an und wird eine Entladungsaufrechterhaltungsspannung.
Wenn die Funkenentladung bei dem Zeitpunkt A beginnt, steigt der Sekundärstrom I2 in einer Stufenweise von null zu der negativen Seite an; danach, wenn sich eine magnetische Energie, die in dem Eisenkern gespeichert war, vermindert, vermindert sich der Absolutwert des elektrischen Stroms graduell; und dann bei dem Zeitpunkt H wird der Sekundärstrom I2 gleich null und die Funkenentladung wird beendet.
In dem in 24 dargestellten Beispiel ist der Fluss eines Kraftstoff-Luftgemisches groß und somit hat sich der Entladungspfad graduell verlängert, nachdem die Funkenentladung begonnen hat; in Reaktion auf die Verlängerung des Entladungspfads fällt die Sekundärspannung V2 graduell ab (erhöht sich in Richtung der negativen Seite). Aufgrund der Transformatorstruktur der Zündspule 40 verändert sich ebenso die Primärspannung V1 proportionalen zu dem positiven/negativen Umkehrwert der Sekundärspannung V2; die Primärspannung V1 erhöht sich graduell in Reaktion auf die Verlängerung des Entladungspfad.
In dem Beispiel in 25 wird zu den Zeitpunkten C, E und G die Funkenentladung ausgeblasen; die Länge des Entladungspfads wird verkürzt, jedes Mal wenn die Funkenentladung ausgeblasen wird, und verlängert sich dann graduell. Entsprechend vermindern sich ebenso die entsprechenden Werte der Sekundärspannung V2 und der Primärspannung V1 zeitweise bei den Punkten C, E und G und erhöhen sich dann graduell.
Da, nachdem die Entladung begonnen hat, die Primärspannung V1 geringer als der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 in dem Intervall von dem Zeitpunkt unmittelbar nach dem Zeitpunkt A bis zu dem Zeitpunkt B ist, hält die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 den Aus-Zustand des Betriebssignal Sig2 bei dem zweiten Schaltkreis 31 bei; da die Primärspannung V1 höher als der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 in dem Intervall von dem Zeitpunkt B bis zu dem Zeitpunkt C, schaltet die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 das Betriebssignal Sig2 zu dem zweiten Schaltkreis 31 von AUS auf EIN, sodass die Tertiärspule 30 aufgeladen wird und somit der Tertiärstrom I3 in der Tertiärspule 30 fließt. Im Ergebnis wird der in der Sekundärspule 20 fließende Sekundärstrom vermindert.
Aufgrund der Erweiterung des Entladungspfads überschreitet die Primärspannung V1 den Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 in dem Intervall von dem Zeitpunkt B zu dem Zeitpunkt C; allerdings, falls der Entladungspfad lang ist und die Zündbarkeit sichergestellt werden kann, kann die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 den Verbrauch der Zündkerze 21 von einer Erhöhung abhalten, durch Aufladen der Tertiärspule 30, sodass der in der Sekundärspule 20 fließende Sekundärstrom vermindert wird.
Wenn zu dem Zeitpunkt C aufgrund des Ausblasen der Funkenentladung die Primärspannung V1 abfällt und geringer als der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 wird, schaltet die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 das Betriebssignal Sig2 zu dem zweiten Schaltkreis 31 erneut von EIN auf AUS, sodass die Aufladung der Tertiärspule 30 angehalten wird. Dann, wenn bei dem Zeitpunkt B aufgrund der Verlängerung des Entladungspfads die Primärspannung V1 höher als der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 wird, schaltet die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 das Betriebssignal Sig2 an den zweiten Schaltkreis 31 von AUS auf EIN, sodass die Tertiärspule 30 aufgeladen wird. Da bei dem Zeitpunkt E die Funkenentladung erneut ausgeblasen wird, wird das Aufladen der Tertiärspule 30 auf dieselbe Weise angehalten; dann bei dem Zeitpunkt F wird die Tertiärspule 30 aufgrund der Verlängerung des Entladepfades aufgeladen. Wie oben beschrieben, selbst wenn ein Funkenentladung-Ausblasen auftritt, kann die Aufladung der Tertiärspule 30 geeignet ein oder ausgeschaltet werden, basierend auf der Primärspannung V1 und in Reaktion auf die Verlängerung des Entladungspfads.
13. Ausführungsform 13
<Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung>
Die Gerätekonfiguration einer Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 13 ist identisch zu der gemäß Ausführungsform 12 und das Schaltkreisdiagramm davon ist identisch zu dem, das in 22 dargestellt ist; allerdings ist die Funktion des Primärspulenspannung-Detektionsschaltkreises 81 modifiziert. 26 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen einer Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung in der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 13 darstellt.
Wenn ein Entladepfad lang wird, wird die Funkenentladung anfällig dafür, ausgeblasen zu werden; im Ergebnis gibt es eine Betriebsbedingung, bei der die Zündfähigkeit verschlechtert ist. In diesem Fall, Das heißt, falls ein Entladungspfad lang ist, wird eine Aufladung der Tertiärspule 30 angehalten und das Niveau des Sekundärstroms I2 wird hoch gehalten, sodass es möglich ist, dass die Funkenentladung weniger wahrscheinlich ausgeblasen wird und somit die Zündfähigkeit beibehalten wird. Als einen solchen Betriebszustand gibt es beispielsweise einen Fall, bei dem die Rotationsgeschwindigkeit eines Verbrennungsmotors in einem Hoch-Rotationsgeschwindigkeitsbereich ist. In einem Hoch-Rotationsgeschwindigkeitsbereich wird ein-Zylinder-Fluss zu groß, und somit wird eine Funkenentladung anfällig dafür ausgeblasen zu werden. Da in einem Hoch-Rotationsgeschwindigkeitsbereich es notwendig ist, dass, um eine Verbrennung während eines kurzen Energietakts abzuschließen, eine Funkenentladung beibehalten wird, ohne dass diese unterbrochen wird, wird gewünscht, dass die Funkenentladung nicht ausgeblasen wird.
Entsprechend, nachdem der Sekundärstrom I2 erzeugt ist, detektiert die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 die Primärspannung V1; falls die Primärspannung V1 höher als ein Nieder-Primärspannung-Trennungsschwellenwert V1th2 ist, wird der zweite Schaltkreis 31 ausgeschaltet, sodass die Aufladung der Tertiärspule 30 getrennt wird; falls die Primärspannung VI, die über die Primärspule zu erzeugen ist, geringer als der Nieder-Primärspannung-Trennungsschwellenwert V1th2 ist, wird der zweite Schaltkreis 31 eingeschaltet, sodass die Aufladung der Tertiärspule 30 eingeschaltet wird. Der Nieder-Primärspannung-Trennungsschwellenwert V1th2 kann entsprechend dem Betriebszustand eines Verbrennungsmotors verändert werden, wie beispielsweise die Einfülleffizienz, das Luftkraftstoffverhältnis und eine Rotationsgeschwindigkeit; der Nieder-Primärspannung-Trennungsschwellenwert V1th2 und der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 können auf ein und denselben Wert eingestellt werden, um in einer einheitlichen Weise behandelt zu werden. Alternativ können der Nieder-Primärspannung-Trennungsschwellenwert V1th2 und der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 auf entsprechende unterschiedliche Werte eingestellt werden.
In dieser Konfiguration, da, falls die Primärspannung V1 höher als der Nieder-Primärspannung-Trennungsschwellenwert V1th2 ist und somit bestimmt werden kann, dass der Entladepfad lang geworden ist, hält die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 eine Aufladung der Tertiärspule 30 an, um den Sekundärstrom I2 anzuhalten, verhindert zu werden, ist es möglich, dass die Funkenentladung weniger wahrscheinlich ausgeblasen wird und somit die Zündfähigkeit sichergestellt wird.
Der Betrieb der Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung wird unter Verwendung eines in 26 dargestellten Zeitablaufdiagramm erläutert. Wenn eine Funkenentladung zu dem Zeitpunkt A beginnt, erhöht sich der Sekundärstrom I2 in der Minusrichtung stufenweise von null an; danach wenn sich eine magnetische Energie, die in dem Eisenkern gespeichert wurde vermindert, vermindert sich graduell der Sekundärstrom 12; dann zu dem Zeitpunkt G wird der Sekundärstrom I2 gleich null und die Funkenentladung wird beendet.
In dem in 26 dargestellten Beispiel ist der In-Zylinder-Fluss groß und somit verlängert sich der Entladungspfad graduell, nachdem die Funkenentladung begonnen hat; in Reaktion auf die Verlängerung des Entladungspfad, erhöht sich die Sekundärspannung V2 graduell in der Minusrichtung. Aufgrund der Transformatorstruktur der Zündspule 40 verändert sich ebenso die Primärspannung V1 proportional zu dem positiven/negativen Umkehrwert der Sekundärspannung V2; die Primärspannung V1 erhöht sich graduell in Reaktion auf die Verlängerung des Entladepfads. Zu den Zeitpunkten C und E wird die Funkenentladung ausgeblasen; die Länge des Entladepfads wird jedes Mal verkürzt, wenn die Funkenentladung ausgeblasen wird, und verlängert sich dann graduell. Entsprechend vermindern sich die entsprechenden Werte der Sekundärspannung V2 und der Primärspannung V1 zeitweise zu den Zeitpunkten C und E und erhöhen sich dann graduell.
Da die Primärspannung V1 geringer als der Nieder-Primärspannung-Trennungsschwellenwert V1th2 in dem Intervall von dem Zeitpunkt A zu dem Zeitpunkt B ist, schaltet die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 das Betriebssignal Sig2 an den zweiten Schaltkreis 31 ein und lädt die Tertiärspule 30 auf, sodass der Tertiärstrom I3 in der Tertiärspule 30 fließt, sodass der Sekundärstrom vermindert wird. Falls der Entladungspfad nicht lang ist und somit die Funkenentladung nicht anfällig dafür ist, ausgeblasen zu werden, lädt die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 die Tertiärspule 30 auf. Im Ergebnis kann die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 einen Verbrauch der Zündkerze 21 von einer Erhöhung abhalten, durch Vermindern des in der Sekundärspule 20 fließenden Sekundärstroms.
Im Gegensatz dazu, da aufgrund der Verlängerung des Entladepfads die Primärspannung V1 höher als der Nieder-Primärspannung-Trennungsschwellenwert V1th2 in dem Intervall von dem Zeitpunkt B zu dem Zeitpunkt C ist, schaltet die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 das Betriebssignal Sig2 zu dem zweiten Schaltkreis 31 von Ein auf Aus. Die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 hält dann die Aufladung der Tertiärspule 30 an, um den in der Tertiärspule 30 fließenden Tertiärstrom I3 anzuhalten. Im Ergebnis wird die Sekundärspule 20 von einer Verminderung abgehalten. Entsprechend, da, falls der Entladungspfad lang wird und somit die Funkenentladung anfällig dafür ist, ausgeblasen zu werden, hält die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 das Niveau des Sekundärstroms hoch, wird es möglich, dass die Funkenentladung weniger wahrscheinlich ausgeblasen wird und somit die Zündfähigkeit sichergestellt wird.
Wenn bei dem Zeitpunkt C aufgrund des Ausblasen der Funkenentladung die Primärspannung V1 abfällt und geringer als der Nieder-Primärspannung-Trennungsschwellenwert V1th2 wird, schaltet die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 das Betriebssignal Sig2 zu dem zweiten Schaltkreis 31 von Aus auf Ein, um die Tertiärspule 30 aufzuladen. Dann, wenn bei dem Punkt D aufgrund der Verlängerung des Entladepfads die Primärspannung V1 höher als der Nieder-Primärspannung-Trennungsschwellenwert V1th2 wird, schaltet die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 das Betriebssignal Sig2 zu dem zweiten Schaltkreis 31 von Ein auf Aus, um die Aufladung der Tertiärspule 30 anzuhalten. Da zu dem Zeitpunkt E die Funkenentladung erneut ausgeblasen wird, lädt die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 die Tertiärspule 30 auf dieselbe Weise auf; dann bei dem Zeitpunkt F aufgrund der Verlängerung des Entladepfads wird das Aufladen der Tertiärspule 30 angehalten. Wie oben beschrieben, selbst wenn ein Funkenentladung-Ausblasen auftritt, kann die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 das Aufladen der Tertiärspule 30 geeignet ein oder ausschaltet, basierend auf der Primärspannung V1 und in Reaktion auf die Verlängerung des Entladepfads.
14. Ausführungsform 14
<Schalten zwischen einer Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung und einer Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung entsprechend einer Betriebsbedingung>
Als Nächstes wird eine Zündvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 14 erläutert. 27 ist ein Schaltkreisdiagramm der Zündvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 14. 28 ist eine Figur, die ein Schalten einer Steuerung entsprechend eines Betriebszustands in der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 14 darstellt.
In dem Schaltkreisdiagramm von der in 27 dargestellte Ausführungsform 14 ist der Zweiter-Schaltkreis-Steuerblock 5 in 22, das ein Schaltkreisdiagramm von Ausführungsform 12 ist, durch einen Komplexsteuerung-Zweiter-Schaltkreis 52 und den Betriebszustand-Bestimmungsblock 7 ersetzt. Durch Verwenden von zumindest einem Informationselement wie beispielsweise der Last an einem Fahrzeug, der Fahrgeschwindigkeit, des Kurbelwinkels des Motors, der Rotationsgeschwindigkeit, der Einlassluftmenge und der Kraftstoff Zuführmenge, die den Betriebszustand des Fahrzeugs betreffen, erzeugt der Betriebszustand-Bestimmungsblock 7 das Betriebszustandssignal Sig2_drive und überträgt das Betriebszustandssignal Sig2 Betrieb an die Komplexsteuerung-Zweiter-Schaltkreis 52. In Ausführungsform 14 entsprechend der Bedingung, bei der der Betriebszustand des Verbrennungsmotors in einem ersten Bereich oder einem zweiten Bereich ist, führt die Steuervorrichtung 3 zumindest die Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung und/oder die Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung aus. Der Betriebszustand-Bestimmungsblock 7 überträgt, ob der Betriebszustand in einem vorbestimmten Bereich ist oder nicht, an den Komplexsteuerung-Zweiter-Schaltkreis 52. Der Primärspulenspannung-Detektionsschaltkreis 81 überträgt eine Primärspulenspannung an den Komplexsteuerung-Zweiter-Schaltkreis 52. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass entsprechend der Notwendigkeit, dass in Abhängigkeit von dem Betriebszustand verändert wird, eine Aufladungssteuerung der Tertiärspule 30 geschaltet wird, sodass die Zündfähigkeit und das Verhindern des Verbrauchs der Zündkerze gleichzeitig realisiert werden.
Die Zündvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 14 ist mit dem Betriebszustand-Bestimmungsblock 7 zum Detektieren des Betriebszustands eines Verbrennungsmotors versehen, der mit der Zündvorrichtung 1 und dem Primärspulenspannung-Detektionsschaltkreis 81 zum Detektieren der Primärspannung V1, die über die Primärspule 10 zu erzeugen ist, ausgestattet ist; die Steuervorrichtung 3 führt zumindest eine der nachstehenden aus
die Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung, bei der, falls, während der Betriebszustand in einem ersten Betriebsbereich ist, der durch den Primärspulenspannung-Detektionsschaltkreis 81 detektierte Wert der Primärspannung V1 geringer als ein vorab eingestellter Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 wird, nachdem der Sekundärstrom I2 erzeugt wurde, der zweite Schaltkreis 31 ausgeschaltet wird, und, falls der Wert der Primärspulenspannung höher als der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 wird, der zweite Schaltkreis 31 eingeschaltet wird, und
die Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung, bei der, während der Betriebszustand in einem zweiten Betriebsbereich ist, falls der Wert der Primärspannung V1 geringer als ein vorab eingestellter Nieder-Primärspannung-Trennungsschwellenwert V1th2 wird, nachdem der Sekundärstrom I1 erzeugt wurde, der zweite Schaltkreis 31 eingeschaltet wird, und falls der Wert der Primärspulenspannung höher als der Nieder-Primärspannung-Trennungsschwellenwert V1th2 wird, der zweite Schaltkreis 31 ausgeschaltet wird.
Die Steuervorrichtung 3 führt die Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung aus, wenn eine vorab eingestellte Ausführungsbedingungen für die Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung erfüllt ist, und führt die Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung aus, wenn eine vorab eingestellte Ausführungsbedingungen für die Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung erfüllt ist. Beispielsweise umfasst die Ausführungsbedingung für die Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung eine Bedingung, die erfüllt ist, wenn die Einfülleffizienz eines Verbrennungsmotors innerhalb eines vorab eingestellten Hoch-Last-Ausführungsbereichs ist, und eine Bedingung, die erfüllt ist, wenn das Luftkraftstoffverhältnis eines Verbrennungsmotors innerhalb eines vorab eingestellten Fett-Luftkraftstoffverhältnis-Ausführungsbereichs ist. Darüber hinaus umfasst die Ausführungsbedingung für die Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung beispielsweise eine Bedingung, die erfüllt ist, wenn die Rotationsgeschwindigkeit eines Verbrennungsmotors innerhalb eines vorab eingestellten Hoch-Rotationsgeschwindigkeitsbereichs ist.
In 28 wird die Ausführungsbedingung für die Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung und die Ausführungsbedingung für die Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung erläutert. Wenn eine Einfülleffizienz Ce des Verbrennungsmotors als Ce1 ≤ Ce < Ce2 wiedergegeben ist (beispielsweise 40 % ≤ Ce < 90 %), was angibt, dass die Einfülleffizienz Ce in einem Hoch-Lastbereich ist, wird die Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung ausgeführt. Wenn ein Luftkraftstoffverhältnis-Koeffizient Kaf des Verbrennungsmotors als Kaf1 ≤ Kaf < Kaf2 wiedergegeben wird (beispielsweise 1,1 ≤ Kaf < 1,4), was angibt, dass der LuftKraftstoffverhältnis-Koeffizient Kaf in einem fetten Bereich ist, wird die Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung ausgeführt. Wenn eine Rotationsgeschwindigkeit Ne des Verbrennungsmotors als Ne1 ≤ Ne < Ne2 wiedergegeben ist (beispielsweise 4000 rpm ≤ Ne < 6000 rpm), was angibt, dass die Rotationsgeschwindigkeit Ne in einem Hoch-Geschwindigkeitsbereich ist, wird die Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung ausgeführt. Ce1, Ce2, Kaf1, Kaf2, Ne1 und Ne2 können frei eingestellt werden; allerdings können diese durch experimentelles Erhalten des Bereichs eingestellt werden, bei dem die Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung oder die Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung effektiv arbeiten.
Die vorstehende Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung oder Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung können exklusiv ausgeführt werden. Zusätzlich kann zulässig sein, einen Bereich zu definieren, bei dem die Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung und die Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung gleichzeitig ausgeführt werden.
15. Ausführungsform 15
<Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung, zugehörend zu Spitzenwert von Primärspannung>
Eine Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 15 wird erläutert. 29 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen zu einem Zeitpunkt darstellt, wenn ein Spitzenwert der Primärspannung V1 in einer Zündvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 15 größer als ein Hoch-Primärspannungsspitzen-Bestimmungswert V1th1_V2 ist. 30 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen zu einem Zeitpunkt darstellt, wenn ein Spitzenwert der Primärspannung V1 in der Zündvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 15 kleiner als der Hoch-Primärspannungsspitze-Bestimmungswert V1th1V2 ist. Die Basiskonfiguration und Verarbeitung in der Zündvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 15 sind identisch zu denen gemäß der in 22 dargestellte Ausführungsform 12; allerdings ist nur die Funktionen des Primärspulenspannung-Detektionsschaltkreises 81 unterschiedlich. In Ausführungsform 15 vergleicht der Primärspulenspannung-Detektionsschaltkreis 81 einen Spitzenwert der Primärspannung mit dem Hoch-Primärspannungsspitzen-Bestimmungswert V1th1_V2 und wählt dann entsprechend der Größenbeziehung einen mit der Primärspannung V1 zu vergleichenden Referenzwert aus dem Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 und einem Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Niederschwellenwert V1th1_L.
Falls die Einfülleffizienz Ce eines Verbrennungsmotors gering ist, ist der Druck in einem Zylinder gering (eine niedrige Last), oder der Abstand der Lücke der Zündkerze 21 klein ist, wird der Wert (Absolutwert) der dielektrischen Durchbruchsspannung der Zündkerze 21 klein; allerdings wird ebenso die Widerstandskomponente in dem Entladepfad klein. Daher wird ebenso die Entladeaufrechterhaltungsspannung nach dem dielektrischen Durchbruch klein. In diesem Fall ist die Zündfähigkeit gering; somit ist es wünschenswert, dass, um die Zündfähigkeit sicherzustellen, ein Unterdrücken des in der Sekundärspule 20 fließenden Sekundärstroms durch Aufladen der Tertiärspule 30 begrenzt wird.
Im Gegensatz dazu, falls die Einfülleffizienz Ce hoch ist, ist der Druck in dem Zylinder hoch (eine hohe Last), oder der Abstand der Lücke der Zündkerze 21 groß ist, wird der während der dielektrischen Durchbruchsspannung; allerdings wird die Widerstandskomponente in dem Entladepfad ebenso. Daher wird die Entladeaufrechterhaltungsspannung nach dem dielektrischen Durchbruch ebenso groß. In diesem Fall ist die Zündfähigkeit hoch; daher kann ein Verbrauch der Zündkerze 21 von einer Erhöhung abgehalten werden, durch aktives Vermindern des in der Sekundärspule 20 fließenden Sekundärstroms durch Aufladen der Tertiärspule 30
Der Primärspulen-Spannungsdetektionsschaltkreis 81 und der Zweiter-Schaltkreis-Steuerblock 5 in der Steuervorrichtung 3 werden gemeinsam als die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 bezeichnet; die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 verändert einen Referenzwert, der mit der Primärspannung V1 zu vergleichen ist, in der Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung entsprechend dem Spitzenwert einer Spannung (der Primärspannung V1 (die über die Primärspule 10 erzeugt wird, unmittelbar nachdem ein Aufladen der Primärspule 10 getrennt (abgeschaltet) ist. Da die Primärspannung V1 sich proportional zu dem positiven/negativen Umkehrwert der Sekundärspannung V2 verändert, gehört der Spitzenwert der Primärspannung V1 zu dem positiven/negativen Umkehrwert der Sekundärspannung V2 mit dem dielektrischen Durchbruch.
In dieser Konfiguration verändert sich der mit der Primärspannung V1 zu vergleichenden Referenzwerts entsprechend dem Spitzenwert der Primärspannung V1, der zu der Fülleffizienz Ce eines Verbrennungsmotors oder dem Abstand der Lücke der Zündkerze 21 korreliert, sodass die Aufladungsperiode für die Tertiärspule 30 geeignet erhöht oder vermindert werden kann.
In der vorliegenden Ausführungsform, falls die Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung ausgeführt wird, je größer der Spitzenwert der Primärspannung V1 zu einem Zeitpunkt ist, unmittelbar dem ein Aufladen der Primärspule 10 getrennt (abgeschaltet) wurde, desto mehr verringert die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 den mit der Primärspannung V1 zu vergleichenden Referenzwert
In dieser Konfiguration kann bestimmt werden, dass, je größer der Spitzenwert der Primärspannung V1 ist, desto größer der Wert der dielektrischen Durchbruchsspannung der Sekundärspannung V2 ist und desto höher die Zündfähigkeit ist; daher wird ermöglicht, dass der mit der Primärspannung V1 zu vergleichende Referenzwert verringert wird und die Aufladungsperiode der Tertiärspule 30 verlängert wird; somit kann ein Verbrauch der Zündkerze 21 von einer Erhöhung abgehalten werden. Im Gegensatz dazu kann bestimmt werden, dass, je kleiner der Spitzenwert der Primärspannung V1 ist, desto kleiner der Wert der dielektrischen Durchbruchsspannung der Sekundärspannung V2 ist und desto kleiner die Zündfähigkeit ist; daher wird ermöglicht, dass der mit der Primärspannung V1 zu vergleichende Referenzwert erhöht wird und die Aufladungsperiode für die Tertiärspule 30 verkürzt wird; somit kann die Zündfähigkeit erhöht werden.
Beispielsweise, falls, wenn die Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung ausgeführt wird, ist der Spitzenwert der Primärspannung V1 zu einem Zeitpunkt, unmittelbar nachdem ein Aufladen der Primärspule 10 abgeschaltet wurde, größer als der Hoch-Primärspannungsspitzen-Bestimmungswert V1th1_V2, stellt die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 den mit der Primärspannung V1 zu vergleichenden Referenzwert auf den Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Niederschwellenwert V1th1_L ein; falls der Spitzenwert der Primärspannung V1 kleiner als der Hoch-Primärspannungsspitzen-Bestimmungswert V1th1_V2 ist, stellt die Tertiärspule nun-Steuereinheit 6 den mit der Primärspannung V1 zu vergleichenden Referenzwert auf den Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 ein, der ein Wert ist, der größer als der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Niederschwellenwert V1th1_L ist.
Das Steuerverhalten wird unter Verwendung der in den 29 und 30 dargestellten Zeitablaufdiagramme erläutert. 29 ist ein Diagramm, das den Fall darstellt, bei dem, wenn die Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung ausgeführt wird, der Spitzenwert der Primärspannung V1 größer als der Hoch-Primärspannungsspitzen-Bestimmungswert V1th1_V2 ist; 30 ist ein Diagramm, das den Fall darstellt, bei dem der Spitzenwert der Primärspannung V1 kleiner als der Hoch-Primärspannungsspitzen-Bestimmungswert V1th1_V2 ist.
Wenn eine Aufladung der Primärspule 10 durch Schalten des Betriebssignals Sig1 für den ersten Schaltkreis 11 in 29 von Ein auf Aus abgeschaltet wird, erhöht sich die Sekundärspannung V2 in der Minusrichtung bis zu der dielektrischen Durchbruchsspannung und eine Funkenentladung wird aufgrund eines dielektrischen Durchbruchs erzeugt. Wenn die Funkenentladung beginnt, vermindert sich die Sekundärspannung V2 in der Minusrichtung von der dielektrischen Durchbruchsspannung und wird eine Entladungsaufrechterhaltungsspannung. Das Beispiel in 29 stellt einen Zustand dar, bei dem, da die Einfülleffizienz Ce hoch ist und der Druck in dem Zylinder hoch ist, sowohl die entsprechenden Absolutwerte der dielektrischen Durchbruchsspannung als auch die Entladebeibehaltungsspannung groß sind.
Entsprechend ist der Spitzenwert der Primärspannung V1, der zu dem positiven/negativen Umkehrwert der dielektrischen Durchbruchsspannung gehört, größer als der Hoch-Primärspannungsspitzen-Bestimmungswert V1th1_V2; danach wird der mit der Primärspannung V1 zu vergleichende Referenzwert auf den Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Niederschwellenwert V1th1_L eingestellt, der kleiner als der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 ist. Im Ergebnis ist die Primärspannung V1 höher als der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Niederschwellenwert V1th1_L, und somit wird die Periode verlängert, bei der das Betriebssignal Sig2 zu dem zweiten Schaltkreis 31 Ein ist; dann wird die Primärspannung V1 geringer als der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Niederschwellenwert V1th1_L und somit wird die Periode verkürzt, bei der das Betriebssignal Sig2 an den zweiten Schaltkreis 31 Aus ist. Entsprechend kann, falls bestimmt werden kann, dass die Zündfähigkeit hoch ist, ein Verbrauch der Zündkerze 21 von einer Erhöhung abgehalten werden, durch Verlängern der Aufladungsperiode für die Tertiärspule 30.die Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung wird in einer Funkenentladung Periode von dem Zeitpunkt A bis zu dem Zeitpunkt F ausgeführt.
Wenn eine Aufladung der Primärspule 10 durch Schalten des Betriebssignals Sig1 für den ersten Schaltkreis 11 in 30 von Ein auf Aus abgeschaltet wird, erhöht sich die Sekundärspannung V2 in der Minusrichtung bis zu der dielektrischen Durchbruchsspannung und eine Funkenentladung wird aufgrund eines dielektrischen Durchbruchs erzeugt. Wenn die Funkenentladung beginnt, vermindert sich die Sekundärspannung V2 in der Minusrichtung von der dielektrischen Durchbruchsspannung und wird eine Entladungsbeibehaltungsspannung. Das Beispiel in 30 stellt einen Zustand dar, bei dem, da die Einfülleffizienz Ce gering ist und somit der Druck in dem Zylinder gering ist, die beiden entsprechenden Absolutwerte der dielektrischen Durchbruchsspannung und der Entladung Beibehaltungsspannung klein sind.
Entsprechend dem Spitzenwert der Primärspannung V1, die zu dem positiven/negativen Umkehrwert der dielektrischen Durchbruchsspannung gehört, kleiner als der Hoch-Primärspannungsspitzen-Bestimmungswert V1th1_V2 und der mit der Primärspannung V1 zu vergleichende Referenzwert wird auf den Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 eingestellt, der größer als der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Niederschwellen V1th1_L ist. Im Ergebnis ist die Primärspannung V1 höher als der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 und somit wird die Periode verkürzt, bei der das Betriebssignal Sig2 zu dem zweiten Schaltkreis 31 Ein ist; dann wird die Primärspannung V1 geringer als der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Schwellenwert V1th1 und somit wird die Periode verlängert, bei der das Betriebssignal Sig2 zu dem zweiten Schaltkreis 31 Aus ist. Entsprechend, falls bestimmt werden kann, dass die Zündfähigkeit gering ist, kann die Zündfähigkeit durch verkürzen der Aufladungsperiode für die Tertiärspule 30 erhöht werden.
In dieser Konfiguration kann bestimmt werden, dass, je größer der Spitzenwert der Primärspannung V1 ist, desto größer der Wert der dielektrischen Durchbruchsspannung ist und desto höher die Zündfähigkeit ist; daher wird ermöglicht, dass der mit der Primärspannung V1 zu vergleichende Referenzwert verringert wird und die Aufladungsperiode für die Tertiärspule 30 verlängert wird; somit kann ein Verbrauch der Zündkerze 21 von einer Erhöhung abgehalten werden. Im Gegensatz dazu kann bestimmt werden, dass, je kleiner der Spitzenwert der Primärspannung V1 ist, desto kleiner der Wert der dielektrischen Durchbruchsspannung der Sekundärspannung V2 ist und desto geringer die Zündfähigkeit ist; daher ist es möglich, dass der mit der Primärspannung V1 zu vergleichende Referenzwert vermindert wird und die Aufladungsperiode für die Tertiärspule 30 verkürzt wird; somit kann die Zündfähigkeit erhöht werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wurde ein Beispiel erläutert, bei dem für den Spitzenwert der Primärspannung V1 der mit der Primärspannung V1 zu vergleichende Referenzwert zwischen den zwei Schritten gewechselt wird; allerdings kann der Referenzwert zwischen drei oder mehr Schritten gewechselt werden. Darüber hinaus kann der mit der Primärspannung V1 zu vergleichende Referenzwert stufenlos (kontinuierlich) entsprechend eines Spitzenwerts der Primärspannung V1 eingestellt werden.
16. Ausführungsform 16
<Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung zugehörend zu Spitzenwert von Primärspannung>
Eine Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 16 wird erläutert. Die Basiskonfiguration und Verarbeitung in der Zündvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 16 sind identisch zu denen der in 22 dargestellte Ausführungsform 12; allerdings ist lediglich die Funktion des Primärspulenspannung-Detektionsschaltkreises 81 in der Steuervorrichtung 3 unterschiedlich. Eine Figur von Betriebswellenformen betreffend Ausführungsform 16 wird ausgelassen.
In Ausführungsform 16 vergleicht der Primärspulenspannung-Detektionsschaltkreises 81 den Spitzenwert der Primärspannung zu einem Zeitpunkt, wenn eine Funkenentladung beginnt, mit einem Nieder-Primärspannungsspitzen-Bestimmungswert V1th2_V2; entsprechend der Größenbeziehung stellt der Primärspulenspannung-Detektionsschaltkreis 81 den mit der nachfolgenden Primärspannung V1 zu vergleichenden Referenzwert auf den Nieder-Primärspannung-Trennungsschwellenwert V1th2 ein, wenn der Spitzenwert groß ist, und auf einen Nieder-Primärspannung-Trennung-Niederschwellenwert V1th2_L, wenn der Spitzenwert klein ist. Dann durch Vergleichen der Primärspannung V1 mit dem ausgewählten Referenzwert führt der Primärspulenspannung-Detektionsschaltkreises 81 einen Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung derart aus, sodass der Zweiter-Schaltkreis-Steuerblock 5 in der Steuervorrichtung 3 ein Ein-Signal ausgibt, wenn die Primärspannung V1 klein ist, und derart, sodass der Zweiter-Schaltkreis-Steuerblock 5 ein Aus-Signal ausgibt, wenn die Primärspannung V1 groß ist.
Falls die Einfülleffizienz Ce eines Verbrennungsmotors gering ist, ist der Druck in einem Zylinder gering (geringe Last) oder der Abstand der Lücke in der Zündkerze 21 klein ist, wird der Wert (Absolutwert) der dielektrischen Durchbruchsspannung der Zündkerze 21 klein; allerdings wird ebenso die Widerstandskomponente in dem Entladungspfad klein. Daher wird ebenso die Entladung Beibehaltungsspannung nach dem dielektrischen Durchbruch klein. In diesem Fall ist die Zündfähigkeit gering; somit ist es wünschenswert, dass, um die Zündfähigkeit sicherzustellen, ein Unterdrücken des in der Sekundärspule 20 fließenden Sekundärstroms durch Aufladen der Tertiärspule 30 begrenzt wird. In dieser Situation für den Fall eines Hoch-Rotationsgeschwindigkeitsbereichs, bei dem die Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors hoch ist, wird der In-Zylinder-Fluss groß und somit wird eine Funkenentladung anfällig dafür ausgeblasen zu werden. In diesem Fall, das heißt, falls ein Entladungspfad lang ist (das heißt, die zu der Entladungsbeibehaltungsspannung gehörige Primärspannung hoch ist), wird ein Aufladen der Tertiärspule 30 angehalten und das Niveau des Sekundärstroms I2 wird hoch gehalten, sodass ermöglicht wird, dass die Funkenentladung weniger wahrscheinlich ausgeblasen wird und somit die Zündfähigkeit beibehalten wird.
Entsprechend, falls der Spitzenwert der Primärspannung V1 der Zündvorrichtung 1 gering ist, wird der Nieder-Primärspannung-Trennungsschwellenwert V1th2, der ein Schwellenwert zum Anhalten einer Aufladung der Tertiärspule 30 ist, auf den Nieder-Primärspannung-Trennung-Niederschwellenwert V1th2_L geändert, der ein Wert ist, der kleiner als der Nieder-Primärspannung-Trennungsschwellenwert V1th2 ist, sodass der Bereich, bei dem die Aufladung der Tertiärspule 30 angehalten wird, verlängert wird; im Ergebnis wird es möglich, dass eine Funkenentladung weniger wahrscheinlich ausgeblasen wird und ein Verbrauch der Zündkerze durch Aufladen der Tertiärspule 30 in einem Bereich verhindert wird, bei dem die Primärspannung V1 geringer als der Nieder-Primärspannung-Trennung-Niederschwellenwert V1th2_L ist.
Im Gegensatz dazu, falls die Einfülleffizienz Ce hoch ist, ist der Druck in dem Zylinder hoch (eine hohe Last) oder der Abstand der Lücke in der Zündkerze 21 groß ist, wird der Wert der dielektrischen Durchbruchsspannung; allerdings wird die Widerstandskomponente in dem Entladungspfad ebenso groß. Daher wird die Entladung Beibehaltungsspannung nach dem dielektrischen Durchbruch ebenso. In diesem Fall ist die Zündfähigkeit hoch; daher kann ein Verbrauch der Zündkerze 21 von einer Erhöhung abgehalten werden, durch aktives Vermindern des in der Sekundärspule 20 fließenden Sekundärstroms durch Aufladen der Tertiärspule 30.
Entsprechend, falls der Spitzenwert der Primärspannung V1 der Zündvorrichtung 1 hoch ist, wird der Schwellenwert zum Anhalten einer Aufladung der Tertiärspule 30 nicht auf den Nieder-Primärspannung-Trennung-Niederschwellenwert V1th2_L eingestellt, der ein kleiner Wert ist, sondern auf den Nieder-Primärspannung-Trennungsschwellenwert V1th2, sodass der Bereich, bei dem die Aufladung der Tertiärspule 30 ausgeführt wird, erweitert wird; im Ergebnis wird es möglich, dass die Zündfähigkeit beibehalten wird und ein Verbrauch der Zündkerze verhindert wird, durch Aufladen der Tertiärspule 30 in einem Bereich, bei dem die Primärspannung V1 geringer als der Nieder-Primärspannung-Trennungsschwellenwert V1th2 ist.
In Ausführungsform 16 wurde ein Beispiel erläutert, bei dem für den Spitzenwert der Primärspannung V1 der mit der Primärspannung V1 zu vergleichenden Referenzwert zwischen zwei Stufen gewechselt wird; allerdings kann der Referenzwert zwischen drei oder mehr Stufen gewechselt werden. Darüber hinaus kann der mit der Primärspannung V1 zu vergleichende Referenzwert stufenlos (kontinuierlich) entsprechend eines Spitzenwerts der Primärspannung V1 eingestellt sein. Eine Figur von Betriebswellenformen betreffend Ausführungsform 16 ist ausgelassen. Der Nieder-Primärspannungsspitzen-Bestimmungswert V1th2_V2 und der Nieder-Primärspannung-Trennung-Niederschwellenwert V21th2_L gemäß Ausführungsform 16 sind nicht dargestellte Parameter.
Es kann zulässig sein, dass die Steuerung gemäß Ausführungsform 16 und die Steuerung gemäß Ausführungsform 15 in einer kombinierten Weise ausgeführt werden. Da diese in einer kombinierten Weise ausgeführt werden, kann ein beibehalten der Zündfähigkeit und ein Verhindern des Verbrauchs der Zündkerze 21 in einem weiten Bereich umgesetzt werden; somit ist dies signifikant.
17. Ausführungsform 17
<Hysterese des Schwellenwerts>
Eine Zündvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 17 wird erläutert. In der Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 17 wird, falls die Primärspannung V1 detektiert wird und dann mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen wird, eine Hysterese vorgesehen.
Ein Beispiel, bei dem Ausführungsform 17 auf die Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung angewendet wird, wird nachstehend erläutert. Die Gerätekonfiguration ist dieselbe wie die in 22, die ein Schaltkreisdiagramm der vorstehenden Ausführungsform 12 ist; der unterschiedliche Punkt ist, dass eine Hysterese in dem Vergleich zwischen einem vorbestimmten Schwellenwert und der Primärspannung V1 in dem Primärspulenspannung-Detektionsschaltkreises 81 vorgesehen ist. 31 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen in der Zündvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 17 darstellt.
Die Zündvorrichtung gemäß Ausführungsform 17 weist einen Niederseiteneinstellwert (V1th1_Low) eines vorab eingestellten Schwellenwerts zu einem Zeitpunkt auf, wenn die Steuervorrichtung 3 davon den Schwellenwert mit dem Wert der Primärspannung V1 vergleicht, der durch den Primärspulenspannung-Detektionsschaltkreises 81 detektiert ist, nachdem der Sekundärstrom I2 erzeugt wurde, und dann bestimmt, dass der vorstehende Wert der Primärspannung V1 eins geringer als der Schwellenwert ist, und ein Oberseiteneinstellwert (V1thV1_High) des vorstehenden Schwellenwerts zu einem Zeitpunkt ist, wenn die Steuervorrichtung 3 bestimmt, dass der Wert der Primärspannung V1 höher als der vorstehende Schwellenwert ist; der Oberseiteneinstellwert (V1th1_High) wird auf einen Wert eingestellt, der größer als der Unterseiteneinstellwert (V1th1_Low) ist.
Diese Konfiguration ermöglicht es, dass durch Ausführen einer Bestimmung mit einer Hysterese eine winzige Veränderungen in der Primärspannung V1 dazu führt, dass der zweite Schaltkreis 31 ein oder ausgeschaltet wird, bei einer hohen Geschwindigkeit; somit kann ein Ein- oder Ausschalten des zweiten Schaltkreises 31 stabilisiert werden.
31 ist ein Diagramm, das eine Gruppe von Betriebswellenformen in der Zündvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 17 darstellt. Das Steuerverhalten zu einem Zeitpunkt, wenn die Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung ausgeführt wird, wird durch Verwenden eines Zeitablaufdiagramm erläutert, dass in 31 dargestellt ist. Wenn ein Aufladen der Primärspule 10 durch Schalten des Betriebssignals Sig1 für den ersten Schaltkreis 11 von Ein auf Aus abgeschaltet wird, fällt die Sekundärspannung V2 auf die dielektrische Durchbruchspannung und eine Funkenentladung wird aufgrund einer dielektrischen Durchbruchsspannung erzeugt. Wenn die Funkenentladung beginnt, erhöht sich die Sekundärspannung V2 von der dielektrischen Durchbruchsspannung und wird eine Entladungsbeibehaltungsspannung.
Zu dem Zeitpunkt A, wenn eine Funkenentladung beginnt, wird die Tertiärspule 30 Aus und es wird bestimmt, ob der zweite Schaltkreis 31 einzuschalten ist oder nicht; somit wird der Bestimmungsreferenzwert auf dem Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Oberseitenschwellenwert V1th1_High eingestellt, der auf einen Wert eingestellt wurde, der größer als der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Niederseiten Schwellenwert V1th1_Low ist. Wenn unmittelbar nach dem Zeitpunkt B die Primärspannung V1 größer als der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Oberseitenschwellenwert V1th1_High wird, schaltet die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 den zweiten Schaltkreis 31 ein.
Nach dem der zweite Schaltkreis 31 eingeschaltet ist, wird bestimmt, ob der zweite Schaltkreis 31 auszuschalten ist oder nicht; somit wird der Bestimmungsreferenzwert auf den Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Niederseiten Schwellenwerts V1th1_Low eingestellt, der auf einen Wert eingestellt wurde, der kleiner als der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Oberseitenschwellenwert V1th1_High ist. Wenn zu dem Zeitpunkt C die Primärspannung V1 niedriger als der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Niederseiten Schwellenwert V1th1_Low wird, schaltet die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 den zweiten Schaltkreis 31 aus.
Nachdem der zweite Schaltkreis 31 ausgeschaltet ist, wird bestimmt, ob der zweite Schaltkreis 31 einzuschalten ist oder nicht; somit wird der Bestimmungsreferenzwert auf den Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Oberseitenschwellenwert V1th1_High verändert, der auf einen Wert eingestellt wurde, der größer als der Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Niederseiten Schwellenwert V1th1_Low ist. Wenn zu dem Zeitpunkt D die Primärspannung V1 höher als die Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Oberseitenschwellenwert V1th1_High wird, schaltet die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 den zweiten Schaltkreis 31 ein.
Nachdem der zweite Schaltkreit 31 eingeschaltet ist, wird der Bestimmungsreferenzwert auf dem Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Niederseiten Schwellenwert V1th1_Low geändert. Wenn bei dem Zeitpunkt E die Primärspannung V1 geringer als die Hoch-Primärspannung-Ein/Aus-Niederspannungsschwellenwert V1th1_Low wird, schaltet die Tertiärspulen-Steuereinheit 6 den zweiten Schaltkreis 31 aus. Danach, da eine magnetische Energie, die in dem Eisenkern gespeichert wurde, bei dem Zeitpunkt F aufgebraucht ist, endet die Funkenentladung. Die Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung wird in einer Funkenentladung Periode von dem Zeitpunkt A bis zu dem Zeitpunkt F ausgeführt.
In der Funkenentladungsperiode von dem Zeitpunkt A zu dem Zeitpunkt F verändert sich die Primärspannung V1 ein wenig aufgrund eines Verkürzen des Entladungspfads oder etwas Ähnlichem; allerdings ermöglicht die Bestimmung mit einer Hysterese, dass der zweite Schaltkreis 31 bei einer hohen Geschwindigkeit ein oder ausgeschaltet wird; somit kann ein Ein- oder Ausschalten des zweiten Schaltkreises 31 stabilisiert werden.
In der vorstehenden Beschreibung wurde der Fall erläutert, bei dem eine Hysterese hinzugefügt ist, wenn die Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung in Ausführungsform 12 verwendet wird, ein Vergleich zwischen dem Wert der Primärspannung V1 und einem vorbestimmten Schwellenwert ausgeführt wird. Die Einstellung einer Hysterese vierten Schwellenwert kann ebenso auf die Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung in Ausführungsform 13 angewendet werden.
In diesem Fall kann die Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung in Ausführungsform 13, die durch Verwenden des Nieder-Primärspannung-Trennungsschwellenwert V1th2 ausgeführt wird, durch einen Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung ersetzt werden, bei der eine Hysterese eingestellt ist, durch Verwenden eines Nieder-Primärspannung-Trennung-Niederseitenschwellenwerts V1th2_Low und eines Nieder-Primärspannung-Trennung-Oberseitenschwellenwerts V1th2_High, der ein Wert ist, der größer als der Nieder-Primärspannung-Trennung-Unterseitenschwellenwert V1th2_Low ist. In diesem Fall, bei dem bestimmt wird, ob die Primärspannung V1 größer als ein Schwellenwert ist oder nicht, wird der Nieder-Primärspannung-Trennung-Unterseitenschwellenwert V1th2_High verwendet. In dem Fall, bei dem bestimmt wird, ob die Primärspannung V1 geringer als ein Schwellenwert ist, wird der Nieder-Primärspannung-Trennung-Niederseitenschwellenwert V1th2_Low verwendet. Der Nieder-Primärspannung-Trennung Niederseitenschwellenwert V1th2_Low und der Nieder-Primärspannung-Trennung-Oberseitenschwellenwert V1th2_High sind nicht dargestellte Parameter.
Diese Konfiguration ermöglicht es, dass, selbst wenn aufgrund eines Verkürzen des Entladungspfads oder etwas ähnlichem die Primärspannung V1 sich während einer Funkenentladung ein wenig verändert, der zweite Schaltkreis 31 nicht bei einer hohen Geschwindigkeit ein oder ausgeschaltet wird, durch Ausführen einer Bestimmung mit einer Hysterese; somit kann ein Ein- oder Ausschalten des zweiten Schaltkreises 31 stabilisiert werden.
Es versteht sich, dass in jeweils den Ausführungsformen 12 bis 16 derselbe Effekt durch Vorsehen einer Hysterese in dem mit der Primärspannung zu vergleichenden Schwellenwert erhalten werden kann.
In jeder der vorstehenden Ausführungsform 1 bis 17 sind der erste Schaltkreis 11 und der zweite Schaltkreis 31 durch entsprechende in der Zündvorrichtung 1 eingebundene Schaltkreise dargestellt; allerdings können diese in der Steuervorrichtung 3 eingebunden sein.
Darüber hinaus mit Bezug zu dem Betriebsschaltkreis Sig2, der von der Steuervorrichtung 3 ausgegeben wird und den zweiten Schaltkreis 31 ein oder ausgeschaltet, kann zugelassen sein, das Betriebssignal Sig2 für zwei oder mehr Zylinder über eine gemeinsame Signalleitungen übertragen werden, um die entsprechenden zweiten Schaltkreises 31 zu steuern.
Obwohl die vorliegende Anmeldung oben in Bezug auf verschiedene beispielhafte Ausführungsformen und Umsetzungen beschrieben ist, versteht es sich, dass verschiedene Merkmale, Aspekte und Funktionen, die in einer oder mehreren der einzelnen Ausführungsformen beschrieben sind, nicht auf deren Anwendung auf die bestimmte Ausführungsform beschränkt sind, mit der diese beschrieben sind, sondern stattdessen alleine oder in verschiedenen Kombinationen auf eine oder mehrere der Ausführungsformen angewendet war sind. Es versteht sich daher, dass zahlreiche Modifikationen, die nicht beispielhaft angeführt sind, erdacht werden können, ohne von dem Schutzbereich der Technologie abzuweichen, der in der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Beispielsweise kann zumindest eines der Merkmale modifiziert, hinzugefügt oder entfernt werden. Zumindest eines der Merkmale, die in zumindest einer der bevorzugten Ausführungsformen genannt sind, kann ausgewählt und mit den Merkmalen kombiniert werden, die in einer anderen bevorzugten Ausführungsform genannt sind.
Bezugszeichenliste

1: Zündvorrichtung
3: Steuervorrichtung
11: Erste Schaltkreis
12: Zündspulen-Energiequelle
20: Sekundärspule
21: Zündkerze
30: Tertiärspule
31: Zweiter Schaltkreis
40: Zündspule

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2007231927 A [0003]
JP 2000199470 A [0003]

Claims

Eine Zündvorrichtung (1), umfassend: eine Zündspule (40), umfassend eine Primärspule (10), eine Sekundärspule (20), die mit der Primärspule (10) magnetisch gekoppelt ist und einen Sekundärstrom (12) an eine Zündkerze (21) zuführt, und eine Tertiärspule (30), die mit der Primärspule (10) und der Sekundärspule (20) magnetisch gekoppelt ist und einen Energiefluss zum Reduzieren des Sekundärstroms (12) erzeugt; einen ersten Schaltkreis (11) zum Ausführen eines Ein/Ausschalten einer Aufladung der Primärspule (10) von einer Energiequelle (12); einen zweiten Schaltkreis (31) zum Ausführen eines Ein/Ausschalten einer Aufladung der Tertiärspule (30); und eine Steuervorrichtung (3), die eine Ein/Aus-Steuerung des ersten Schaltkreises (11) derart ausführt, sodass der Sekundärstrom (12) in der Sekundärspule (20) durch eine Veränderung in einem in der Primärspule (10) erzeugten Fluss erzeugt wird, wodurch eine Funkenentladung in der Zündkerze (21) verursacht wird, und die ein Ein/Ausschalten des zweiten Schaltkreises (31) ausführt, nachdem der Sekundärstrom (12) erzeugt wurde, wodurch der Sekundärstrom (12) durch eine Veränderung in dem Fluss in der Tertiärspule (30) reduziert wird.
Zündvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Tertiärspule (30) und der zweite Schaltkreis (31) in Serie miteinander in einer elektrischen Leitung verbunden sind, die in eine Schleife gelegt ist.
Zündvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Tertiärspule (30) und der zweite Schaltkreis (31) in Serie miteinander in einer elektrischen Leitung verbunden sind, wobei beide Enden davon mit der Erdung verbunden sind.
Zündvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Tertiärspule (30) und der zweite Schaltkreis (31) in Serie miteinander in einer elektrischen Leitung verbunden sind, wobei ein Ende davon mit der Energiequelle (12) verbunden ist und ein anderes Ende davon mit der Erdung verbunden ist.
Zündvorrichtung (1) gemäß Anspruch 4, wobei die Steuervorrichtung (3) den Sekundärstrom (12) vermindert und dann erhöht, durch Ausführen einer Aus-nach-Ein-Steuerung, bei der, nachdem der Sekundärstrom (12) erzeugt wurde, der zweite Schaltkreis (31) eingeschaltet und dann ausgeschaltet wird.
Zündvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuervorrichtung (3) zwei- oder mehrmals eine Aus-nach-Ein-Steuerung ausführt, bei der, nachdem der Sekundärstrom (12) erzeugt wurde, der zweite Schaltkreis (31) ein und dann ausgeschaltet wird.
Zündvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der zweite Schaltkreis (31) mit einem Spannungsschutzschaltkreis zum Begrenzen der Spannung über dem zweiten Schaltkreis (31) auf eine vorab eingestellte Grenzspannung oder weniger versehen ist, und wobei aufgrund der dielektrischen Durchbruchsspannung der Zündkerze (21) zu einem Zeitpunkt, wenn die Funkenentladung verursacht wird, die Grenzspannung höher als die Spannung eingestellt ist, die über den zweiten Schaltkreis (31) erzeugt wird, durch den Mittler der Tertiärspule (30).
Zündvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Wicklungsverhältnis der Anzahl von Wicklungen der Tertiärspule (30) zu der Anzahl von Wicklungen der Sekundärspule (20) derart eingestellt ist, dass in einer Periode, in der der Sekundärstrom (12) erzeugt wird, die über die Tertiärspule (30) zu erzeugende Spannung gleich oder größer als die Ein-Zeit-Sättigungsspannung des zweiten Schaltkreises (31) wird.
Zündvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Strombegrenzungsschaltkreis zum Verhindern eines in der Tertiärspule (30) fließenden Stroms vorgesehen ist.
Zündvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Stromdetektionsschaltkreis zum Detektieren des Sekundärstroms (12) vorgesehen ist, und wobei, falls der Sekundärstrom (12) erzeugt wurde, der Wert des Sekundärstroms (I2), der durch den Stromdetektionsschaltkreis detektiert ist, kleiner als ein vorläufig eingestellter Ein/Aus-Schwellenwert ist, die Steuervorrichtung (3) den zweiten Schaltkreis (31) ausschaltet, und, falls der Wert des Sekundärstroms (12) größer als der Ein/Aus-Schwellenwert wird, die Steuervorrichtung (3) den zweiten Schaltkreis (31) einschaltet.
Zündvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein Stromdetektionsschaltkreis zum Detektieren des Sekundärstroms (12) vorgesehen ist, und wobei, falls, nachdem der Sekundärstrom (12) erzeugt wurde, der Wert des Sekundärstroms (12), der durch den Stromdetektionsschaltkreis detektiert wird, kleiner als ein vorläufig eingestellter Trennungsschwellenwert wird, die Steuervorrichtung (3) den zweiten Schaltkreis (31) einschaltet.
Zündvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 10 und 11, wobei die Zündspule (40) den Stromdetektionsschaltkreis und einen Teil der Steuervorrichtung (3) einbindet, der ein Ein/Ausschalten des zweiten Schaltkreises (31) ausführt, basierend auf dem durch den Stromdetektionsschaltkreis detektierten Sekundärstrom (I2).
Zündvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei nach einem Bestimmen, basierend auf einem Betriebszustand eines Fahrzeugs, von zumindest einem aus der Gruppe von einem Aufladungsstartzeitpunkt, eine Aufladungsperiode, eine Nach-Aufladung-Aufladungstrennungsperiode und eine Ein/Aus-Wiederholungsperiode für den Tertiärstrom (13), und nachdem der Sekundärstrom (12) erzeugt wurde, die Steuervorrichtung (3) ein Ein/Ausschalten des zweiten Schaltkreises (31) ausführt, basierend auf dem Aufladungsstartzeitpunkt, der Aufladungsperiode, der Nach-Aufladung-Aufladung Trennungsperiode und der Ein/Aus-Wiederholungsperiode.
Zündvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei ein Primärspulenspannung (VI) Detektionsschaltkreis zum Detektieren einer über die Primärspule zu erzeugenden Primärspulenspannung (V1) vorgesehen ist, und wobei die Steuervorrichtung (3) eine Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung ausführt, bei der, falls, nachdem der Sekundärstrom (12) erzeugt wurde, der Wert der durch den Primärspulenspannung (VI) Detektionsschaltkreis detektierten Primärspulenspannung (VI) kleiner als ein vorläufig eingestellter Hoch-Primärspannung-Ein-Schwellenwert wird, der zweite Schaltkreis (31) ausgeschaltet wird, und, falls der Wert der Primärspulenspannung (VI) größer als der Hoch-Primärspannung-Ein-Schwellenwert wird, der zweite Schaltkreis (31) eingeschaltet wird.
Zündvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei ein Primärspulenspannung (VI) Detektionsschaltkreis zum Detektieren einer Primärspulenspannung (VI), die über die Primärspule (10) zu erzeugen ist, vorgesehen ist, und wobei die Steuervorrichtung (3) eine Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung ausführt, bei der, falls, nachdem der Sekundärstrom (12) erzeugt wurde, der Wert der Primärspulenspannung (VI), der durch den Primärspulenspannung (VI) Detektionsschaltkreis detektiert ist, kleiner als ein vorläufig eingestellter Nieder-Primärspannung-Ein-Schwellenwert wird, der zweite Schaltkreis (31) eingeschaltet wird, und, falls der Wert der Primärspulenspannung (VI) größer als der Nieder-Primärspannung-Ein-Schwellenwert wird, der zweite Schaltkreis (31) ausgeschaltet wird.
Zündvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, weiter umfassend ein Betriebszustandsdetektionsmittel, das einen Betriebszustand eines Verbrennungsmotors detektiert, der mit der Zündvorrichtung (1) und einem Primärspulenspannung (VI) Detektionsschaltkreis zum Detektieren einer über die Primärspule (10) zu erzeugenden Primärspulenspannung (V1) versehen ist, wobei die Steuervorrichtung (3) zumindest einen der nachstehenden ausführt Hoch-Primärspannung-Ein-Steuerung, bei der, falls, wenn der Betriebszustand in einem ersten Betriebsbereich ist, der Sekundärstrom (12) erzeugt ist und dann der Wert der durch den Primärspulenspannung (VI) Detektionsschaltkreis detektierten Primärspulenspannung (VI) kleiner als ein voreingestellter Hoch-Primärspannung-Ein-Schwellenwert wird, der zweite Schaltkreis (31) ausgeschaltet wird, und, falls der Wert der Primärspulenspannung (VI) größer als der Hoch-Primärspannung-Ein-Schwellenwert wird, der zweite Schaltkreis (31) eingeschaltet wird, und/oder Nieder-Primärspannung-Ein-Steuerung, bei der, falls, wenn der Betriebszustand in einem zweiten Betriebsbereich ist, der Sekundärstrom (12) erzeugt wird und dann der Wert der Primärspulenspannung (VI) kleiner als ein vorab eingestellter Nieder-Primärspannung-Ein-Schwellenwert wird, der zweite Schaltkreis (31) eingeschaltet wird, und, falls der Wert der Primärspannung (VI) größer als der Nieder-Primärspannung-Ein-Schwellenwert wird, der zweite Schaltkreis (31) ausgeschaltet wird.
Zündvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die Steuervorrichtung (3) den Schwellenwert entsprechend einem Spitzenwert der Primärspulenspannung (V1) zu einem Zeitpunkt verändert, nachdem der Sekundärstrom (12) erzeugt wurde.
Zündvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 14 und 16, wobei die Steuervorrichtung (3) den Hoch-Primärspannung-Ein-Schwellenwert vermindert, wenn ein Spitzenwert der Primärspannung (V1) sich zu einem Zeitpunkt erhöht, nachdem der Sekundärstrom (12) erzeugt wurde.
Zündvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 15 und 16, wobei die Steuervorrichtung (3) den Nieder-Primärspulenspannung-Ein-Schwellenwert erhöht, wenn ein Spitzenwert der Primärspulenspannung (V1) sich zu einem Zeitpunkt erhöht, nachdem der Sekundärstrom (12) erzeugt wurde.
Zündvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei die Steuervorrichtung (3) versehen ist mit einem Niederseiteneinstellwert des Schwellenwerts bei einem Zeitpunkt, wenn, nachdem der Sekundärstrom (12) erzeugt ist, der Wert der Primärspulenspannung (VI), der durch den Primärspulenspannung (VI) Detektionsschaltkreis detektiert ist, mit dem vorab eingestellten Schwellenwert verglichen wird und dann bestimmt wird, dass der Wert der Primärspulenspannung (VI) geringer als der vorab eingestellte Schwellenwert ist, und einen Oberseiteneinstellwert des Schwellenwerts zu einem Zeitpunkt, wenn bestimmt wird, dass der Wert der Primärspulenspannung (VI) höher als der vorab eingestellte Schwellenwert ist, und wobei der Oberseiteneinstellwert auf einen Wert eingestellt ist, der größer als der Unterseiteneinstellwert ist.