DE112017000858T5 - detonator - Google Patents

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DE112017000858T5
DE112017000858T5 DE112017000858.1T DE112017000858T DE112017000858T5 DE 112017000858 T5 DE112017000858 T5 DE 112017000858T5 DE 112017000858 T DE112017000858 T DE 112017000858T DE 112017000858 T5 DE112017000858 T5 DE 112017000858T5
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ignition
capacitor
circuit
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switching element
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Inventor
Norio Kato
Kazuki Kasai
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Denso Corp
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    • F02P3/00Other installations
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    • F02P3/04Layout of circuits
    • F02P3/055Layout of circuits with protective means to prevent damage to the circuit, e.g. semiconductor devices or the ignition coil
    • F02P3/0552Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

Eine Zündvorrichtung (1) beinhaltet ein Zündumschaltelement (2), einen Kondensator (3), ein Pre-Drive-Umschaltelement (5) und eine Off-Gleichstrom-Schaltung (4OFF). Das Zündumschaltelement (2) ist mit einer primären Wicklung (11) einer Zündspule (10) verbunden. Der Kondensator (3) ist mit einem Steuerungsanschluss (21) des Zündumschaltelements (2) verbunden. Das Pre-Drive-Umschaltelement (5) ist parallel mit dem Kondensator (3) verbunden. Die Off-Gleichstrom-Schaltung (4OFF) ist elektrisch mit dem Steuerungsanschluss (21) und dem Kondensator (3) verbunden. Die Off-Gleichstrom-Schaltung (4OFF) entlädt eine elektrische Ladung, die bei einem Gleichstrom in dem Kondensator (3) gespeichert ist.

Figure DE112017000858T5_0000
An ignition device (1) includes a ignition switching element (2), a capacitor (3), a pre-drive switching element (5) and an off-DC circuit (4 OFF ). The ignition switching element (2) is connected to a primary winding (11) of an ignition coil (10). The condenser (3) is connected to a control terminal (21) of the ignition switching element (2). The pre-drive switching element (5) is connected in parallel with the capacitor (3). The off-DC circuit (4 OFF ) is electrically connected to the control terminal (21) and the capacitor (3). The off-DC circuit (4 OFF ) discharges an electric charge stored at a DC current in the capacitor (3).
Figure DE112017000858T5_0000

Description

Querverweis auf verwandte AnmeldungCross-reference to related application

Die vorliegende Anmeldung basiert auf der Japanischen Anmeldung mit der Nr. 2016-28248 , eingereicht am 17. Februar 2016, deren Beschreibung hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen wird.The present application is based on Japanese application No. 2016-28248 filed Feb. 17, 2016, the disclosure of which is incorporated herein by reference.

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Zündvorrichtung zur Zündung an einer Zündkerze einer Maschine mit interner Verbrennung.The present disclosure relates to an ignition device for ignition of a spark plug of an internal combustion engine.

Stand der TechnikState of the art

Eine Zündvorrichtung zur Zündung an einer Zündkerze einer Maschine mit interner Verbrennung ist bekannt (vergleiche PTL 1, die untenstehend spezifiziert ist), wobei die Vorrichtung ein Zündumschaltelement, das mit einer primären Wicklung einer Zündspule verbunden ist, und eine Pre-Drive-Schaltung, die mit einem Steuerungsanschluss des Zündumschaltelements verbunden ist, beinhaltet. Eine sekundäre Wicklung der Zündspule ist mit der Zündkerze verbunden.An ignition device for ignition to a spark plug of an internal combustion engine is known (refer to PTL 1, which is specified below), wherein the device comprises a Zündumschaltelement, which is connected to a primary winding of an ignition coil, and a pre-drive circuit is connected to a control terminal of the Zündumschaltelements includes. A secondary coil of the ignition coil is connected to the spark plug.

Wenn an der Zündkerze eine Zündung verursacht wird, schaltet die Zündvorrichtung unter Verwendung der Pre-Drive-Schaltung das Zündumschaltelement rasch aus. Im Ergebnis wird ein primärer Strom, der durch die primäre Wicklung fließt, rasch unterbrochen, und an der sekundären Wicklung wird eine hohe sekundäre Spannung erzeugt. Diese sekundäre Spannung wird verwendet, um eine Zündung an der Zündkerze zu bewirken.When ignition is caused to the spark plug, the ignition device rapidly turns off the ignition switching element using the pre-drive circuit. As a result, a primary current flowing through the primary winding is rapidly interrupted, and a high secondary voltage is generated at the secondary winding. This secondary voltage is used to cause ignition on the spark plug.

Zusätzlich ist die Zündvorrichtung so konfiguriert, dass diese das Zündumschaltelement ausschalten kann, während eine Zündung an der Zündkerze unterbunden wird, wenn eine Anomalität auftritt. Zu diesem Zweck ist die Zündvorrichtung mit einer RC-Schaltung vorgesehen (vergleiche 16), welche einen Widerstand und einen Kondensator aufweist. Wenn eine beliebige Anomalität aufgetreten ist, schaltet die Zündvorrichtung langsam das Zündumschaltelement aus, indem diese eine Entladung des Kondensators der RC-Schaltung nutzt. Somit wird der primäre Strom langsam unterbrochen und eine Erzeugung der hohen sekundären Spannung wird unterbunden. Dies macht es möglich, das Zündumschaltelement auszuschalten, während eine Zündung eines Mischgases, die durch eine Zündung an der Zündkerze verursacht wird, wenn eine Anomalität auftritt, unterbunden wird.In addition, the igniter is configured to turn off the ignition switch while suppressing ignition of the spark plug when an abnormality occurs. For this purpose, the ignition device is provided with an RC circuit (see 16 ), which has a resistor and a capacitor. When any abnormality has occurred, the igniter slowly turns off the ignition switch by using a discharge of the capacitor of the RC circuit. Thus, the primary current is slowly interrupted and generation of the high secondary voltage is inhibited. This makes it possible to turn off the ignition switching element while suppressing ignition of a mixed gas caused by ignition on the spark plug when an abnormality occurs.

Ferner wird bei der vorstehenden Zündvorrichtung unter Verwendung der RC-Schaltung langsam das Zündumschaltelement angeschaltet, wenn damit angefangen wird, den primären Stromfluss durch die primäre Wicklung herzustellen. Somit fängt der primäre Strom an, langsam zu fließen, und eine Erzeugung der hohen sekundären Spannung wird unterbunden, wodurch eine Zündung des Mischgases durch die Zündkerze unterbunden wird.Further, in the above igniter using the RC circuit, the ignition switching element is slowly turned on when starting to make the primary current flow through the primary winding. Thus, the primary current starts to flow slowly, and generation of the high secondary voltage is inhibited, thereby suppressing ignition of the mixed gas by the spark plug.

EntgegenhaltungslisteCitation List

Patentliteraturpatent literature

PTL 1: JP 5517686 B PTL 1: JP 5517686 B

Kurzfassung der ErfindungSummary of the invention

Die vorstehende Zündvorrichtung verwendet die RC-Schaltung, wenn der primäre Strom beim Auftreten einer Anomalität unterbrochen wird (was nachfolgend auch als ein Soft-Off-Betrieb bezeichnet wird), und daher sinkt die Spannung, die an den Steuerungsanschluss des Zündumschaltelements angelegt wird (die nachfolgend auch als eine Steuerungs-Spannung bezeichnet wird), exponentiell. Somit ist die zeitliche Änderungsrate der Steuerungs-Spannung relativ hoch und die zeitliche Änderungsrate des primären Stroms ist relativ hoch. Daher kann eine hohe sekundäre Spannung erzeugt werden und die Zündkerze eine Zündung verursachen, obwohl der Soft-Off-Betrieb durchgeführt wird.The above igniter uses the RC circuit when the primary current is interrupted upon occurrence of an abnormality (which is also referred to as a soft-off operation hereinafter), and therefore, the voltage applied to the control terminal of the ignition switching element (the hereinafter also referred to as a control voltage), exponentially. Thus, the time rate of change of the control voltage is relatively high and the rate of change of the primary current is relatively high. Therefore, a high secondary voltage can be generated and the spark plug cause ignition even though the soft-off operation is performed.

Ferner ist es wünschenswert, eine hohe Steuerungs-Spannung an den Steuerungsanschluss anzulegen, wenn das Zündumschaltelement angeschaltet wird, sodass das Zündumschaltelement mit geringem Verlust in einem gesättigten Bereich betrieben werden kann. Allerdings neigt die zeitliche Änderungsrate der Steuerungs-Spannung gemäß der vorstehenden Zündvorrichtung beim Start des Soft-Off-Betriebs dazu, hoch zu werden (vergleiche 7), falls die Steuerungs-Spannung beim Anschalten hoch eingestellt ist, da die Steuerungs-Spannung exponentiell abfällt, wenn ein Soft-Off-Betrieb durchgeführt wird. Daher wird die zeitliche Änderungsrate des primären Stroms hoch und es ist wahrscheinlich, dass eine hohe sekundäre Spannung erzeugt wird. Somit kann die Zündkerze eine Zündung verursachen, obwohl der Soft-Off-Betrieb durchgeführt wird. Aus diesem Grund ist es notwendig, dass die Steuerungs-Spannung niedrig eingestellt wird, und der Verlust des Zündumschaltelements neigt dazu, hoch zu sein.Further, it is desirable to apply a high control voltage to the control terminal when the ignition switching element is turned on, so that the ignition switching element can be operated with low loss in a saturated region. However, the rate of change of the control voltage according to the above igniter at the start of the soft-off operation tends to become high (see FIG 7 ), if the control voltage at start-up is set high because the control voltage drops exponentially when soft-off operation is performed. Therefore, the time rate of change of the primary current becomes high and it is likely that a high secondary voltage is generated. Thus, the spark plug may cause ignition although the soft-off operation is performed. For this reason, it is necessary that the control voltage is set low, and the loss of the ignition switching element tends to be high.

Zusätzlich verwendet die vorstehende Zündvorrichtung die RC-Schaltung, wenn das Zündumschaltelement angeschaltet wird (was nachfolgend auch als ein Soft-On-Betrieb bezeichnet wird), und daher steigt die Spannung, die an den Steuerungsanschluss des Zündumschaltelements angelegt wird (d. h. die Steuerungs-Spannung), exponentiell. Somit ist die zeitliche Änderungsrate der Steuerungs-Spannung relativ hoch und die zeitliche Änderungsrate des primären Stroms ist relativ hoch. Daher kann eine hohe sekundäre Spannung erzeugt werden und die Zündkerze eine Zündung verursachen, obwohl der Soft-On-Betrieb durchgeführt wird.In addition, the above igniter uses the RC circuit when the ignition switching element is turned on (which is also referred to as a soft-on operation hereinafter), and therefore, the voltage applied to the control terminal of the ignition switching element (ie, the control voltage ), exponential. Thus, the time rate of change of the control Voltage is relatively high and the rate of change of the primary current is relatively high. Therefore, a high secondary voltage can be generated and the spark plug cause ignition, although the soft-on operation is performed.

Ferner weist die Schwellenspannung des Zündumschaltelements eine Herstellungsvariation bzw. -abweichung auf. Bei der vorstehenden Zündvorrichtung neigt die zeitliche Änderungsrate der Steuerungs-Spannung dazu, zu variieren (vergleiche 13), wenn die Steuerungs-Spannung die Schwellenspannung erreicht, da die Steuerungs-Spannung exponentiell steigt, wenn ein Soft-On-Betrieb durchgeführt wird, wenn die Schwellenspannung variiert. Demzufolge kann die zeitliche Änderungsrate des primären Stroms abhängig von der Variation hinsichtlich der Schwellenspannung hoch werden und es kann eine hohe sekundäre Spannung erzeugt werden, wenn ein Soft-On-Betrieb durchgeführt wird, was darin resultiert, dass die Zündkerze eine Zündung verursacht.Further, the threshold voltage of the ignition switching element has a manufacturing variation. In the above igniter, the rate of change in the timing of the control voltage tends to vary (cf. 13 ), when the control voltage reaches the threshold voltage, since the control voltage increases exponentially when a soft-on operation is performed, when the threshold voltage varies. As a result, the time rate of change of the primary current may become high depending on the variation in the threshold voltage, and high secondary voltage may be generated when soft-on operation is performed, resulting in the spark plug causing ignition.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Zündvorrichtung vorzusehen, die dazu in der Lage ist, die sekundäre Spannung, die erzeugt wird, wenn ein Soft-Umschaltbetrieb durchgeführt wird, weiter zu verringern bzw. zu senken.It is an object of the present disclosure to provide an ignition device that is capable of further reducing or decreasing the secondary voltage generated when a soft switching operation is performed.

Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Zündvorrichtung zur Zündung an einer Zündkerze, die mit einer sekundären Wicklung einer Zündspule verbunden ist, wobei die Vorrichtung das Folgende beinhaltet:

  • ein Zündumschaltelement, das mit einer primären Wicklung der Zündspule verbunden ist;
  • einen Kondensator, der mit einem Steuerungsanschluss des Zündumschaltelements verbunden ist;
  • ein Pre-Drive-Umschaltelement, das parallel mit dem Kondensator verbunden ist;
  • einen Pull-up-Widerstand, der mit einem Punkt, der zwischen dem Steuerungsanschluss und dem Kondensator liegt, und einer Stromquelle verbunden ist; und
  • eine Off-Gleichstrom-Schaltung, die elektrisch mit dem Steuerungsanschluss und dem Kondensator verbunden ist und dazu konfiguriert ist, eine elektrische Ladung zu entladen, die bei einem Gleichstrom in dem Kondensator gespeichert ist.
A first aspect of the present disclosure is an ignition device for ignition to a spark plug connected to a secondary winding of an ignition coil, the device including:
  • a Zündumschaltelement which is connected to a primary winding of the ignition coil;
  • a capacitor connected to a control terminal of the ignition switching element;
  • a pre-drive switching element connected in parallel with the capacitor;
  • a pull-up resistor connected to a point located between the control terminal and the capacitor and a power source; and
  • an off-DC circuit electrically connected to the control terminal and the capacitor and configured to discharge an electric charge stored at a direct current in the capacitor.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Zündvorrichtung zur Zündung an einer Zündkerze, die mit einer sekundären Wicklung einer Zündspule verbunden ist, wobei die Vorrichtung das Folgende beinhaltet:

  • ein Zündumschaltelement, das mit einer primären Wicklung der Zündspule verbunden ist;
  • einen Kondensator, der mit einem Steuerungsanschluss des Zündumschaltelements verbunden ist;
  • ein Pre-Drive-Umschaltelement, das parallel mit dem Kondensator verbunden ist; und
  • eine On-Gleichstrom-Schaltung, die elektrisch mit dem Steuerungsanschluss und dem Kondensator verbunden ist und dazu konfiguriert ist, den Kondensator bei einem Gleichstrom zu laden.
A second aspect of the present disclosure is an ignition device for ignition to a spark plug connected to a secondary winding of an ignition coil, the device including:
  • a Zündumschaltelement which is connected to a primary winding of the ignition coil;
  • a capacitor connected to a control terminal of the ignition switching element;
  • a pre-drive switching element connected in parallel with the capacitor; and
  • an on-dc circuit electrically connected to the control terminal and the capacitor and configured to charge the capacitor at a dc current.

Die Zündvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt bzw. Ausführungsform beinhaltet die Off-Gleichstrom-Schaltung.The ignition device according to the first aspect or embodiment includes the off-DC circuit.

Demzufolge ist es möglich, die sekundäre Spannung weiter zu verringern, die erzeugt wird, wenn ein Soft-Off-Betrieb durchgeführt wird, und eine Variation hinsichtlich der sekundären Spannung weiter zu reduzieren. Das heißt, da die Off-Gleichstrom-Schaltung den Kondensator bei einem Gleichstrom entlädt, kann die Spannung des Kondensators, das heißt die Spannung, die an den Steuerungsanschluss des Zündumschaltelements angelegt wird, linear gesenkt werden. Somit kann verglichen mit einem herkömmlichen Fall, bei welchem die Spannung, die an den Steuerungsanschluss angelegt wird, unter Verwendung einer RC-Schaltung exponentiell verringert werden, eine zeitliche Änderungsrate des primären Strom konstant und klein hergestellt werden, und die sekundäre Spannung, die an der sekundären Wicklung erzeugt wird, kann verringert werden. Daher ist es möglich, eine Zündung an der Zündkerze effektiver und stabiler zu unterbinden, wenn der Soft-Off-Betrieb durchgeführt wird.As a result, it is possible to further reduce the secondary voltage generated when soft-off operation is performed and to further reduce a variation in the secondary voltage. That is, since the off-DC circuit discharges the capacitor at a DC current, the voltage of the capacitor, that is, the voltage applied to the control terminal of the ignition switching element can be linearly lowered. Thus, as compared with a conventional case where the voltage applied to the control terminal is exponentially reduced by using an RC circuit, a rate of change of the primary current can be made constant and small, and the secondary voltage applied to the secondary winding is generated can be reduced. Therefore, it is possible to more effectively and stably suppress ignition of the spark plug when the soft-off operation is performed.

Ferner kann die Zündvorrichtung eine zeitliche Änderungsrate der Steuerungs-Spannung beim Start des Soft-Off-Betriebs konstant und klein herstellen. Demzufolge kann die zeitliche Änderungsrate der Steuerungs-Spannung bei dem Start des Soft-Off-Betriebs verringert werden, selbst falls die Steuerungs-Spannung hoch ist, wenn das Zündumschaltelement angeschaltet wird. Somit kann die zeitliche Änderungsrate des primären Stroms zu dieser Zeit verringert werden und die sekundäre Spannung kann verringert werden. Entsprechend ist es möglich, die Steuerungs-Spannung, die beim Anschalten angelegt wird, hoch einzustellen und zu der gleichen Zeit eine Zündung an der Zündkerze zu der Zeit eines Soft-Off-Betriebs zu unterbinden, und somit kann das Zündumschaltelement in einem gesättigten Bereich betrieben werden. Daher kann der Verlust des Zündumschaltelements reduziert werden.Further, the igniter can make a rate of change of the control voltage at the start of the soft-off operation constant and small. As a result, even if the control voltage is high, the rate of change of the control voltage at the start of the soft-off operation can be reduced when the ignition switching element is turned on. Thus, the rate of change of the primary current at this time can be reduced and the secondary voltage can be reduced. Accordingly, it is possible to set the control voltage applied at power-on high and at the same time to inhibit spark plug ignition at the time of soft-off operation, and thus the ignition switching element can operate in a saturated region become. Therefore, the loss of the ignition switching element can be reduced.

Zusätzlich beinhaltet die Zündvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt bzw. Ausführungsform die On-Gleichstrom-Schaltung. In addition, the ignition device according to the second aspect or embodiment includes the on-DC circuit.

Demzufolge kann der Kondensator bei einem Gleichstrom geladen werden, wenn der Soft-On-Betrieb durchgeführt wird. Somit kann die Spannung des Kondensators, das heißt die Spannung, die an den Steuerungsanschluss des Zündumschaltelements angelegt wird, linear erhöht werden. Somit kann verglichen mit einem herkömmlichen Fall, bei welchem die Spannung, die an den Steuerungsanschluss angelegt wird, unter Verwendung einer RC-Schaltung exponentiell erhöht werden, die zeitliche Änderungsrate des primären Strom konstant und klein hergestellt werden, und die sekundäre Spannung, die an der sekundären Wicklung erzeugt wird, kann verringert werden. Daher ist es möglich, eine Zündung an der Zündkerze effektiver und stabiler zu unterbinden, wenn der Soft-On-Betrieb durchgeführt wird.As a result, the capacitor can be charged at a DC current when the soft-on operation is performed. Thus, the voltage of the capacitor, that is, the voltage applied to the control terminal of the ignition switching element can be increased linearly. Thus, as compared with a conventional case where the voltage applied to the control terminal is exponentially increased by using an RC circuit, the rate of change of the primary current can be made constant and small, and the secondary voltage generated at the secondary winding is generated can be reduced. Therefore, it is possible to more effectively and stably suppress ignition of the spark plug when the soft-on operation is performed.

Ferner kann die Zündvorrichtung die zeitliche Änderungsrate der Steuerungs-Spannung konstant herstellen, wenn der Soft-On-Betrieb durchgeführt wird. Demzufolge kann die zeitliche Änderungsrate der Steuerungs-Spannung zu der Zeit, wenn die Steuerungs-Spannung die Schwellenspannung erreicht, wenn der Soft-On-Betrieb durchgeführt wird, konstant sein, selbst falls eine Variation hinsichtlich der Schwellenspannung des Zündumschaltelements besteht. Somit ist es möglich, eine Variation hinsichtlich der zeitlichen Änderungsrate des primären Stroms zu dieser Zeit zu unterbinden, und eine Erzeugung einer hohen sekundären Spannung kann unterbunden werden. Daher ist es möglich, eine Zündung an der Zündkerze effektiver zu unterbinden, wenn der Soft-On-Betrieb durchgeführt wird, selbst falls eine Variation hinsichtlich der Schwellenspannung des Zündumschaltelements besteht.Further, the ignition device can constantly make the rate of change of the timing of the control voltage when the soft-on operation is performed. Accordingly, the time change rate of the control voltage at the time when the control voltage reaches the threshold voltage when the soft-on operation is performed may be constant, even if there is a variation in the threshold voltage of the ignition switching element. Thus, it is possible to suppress a variation in the rate of change of the primary current at that time, and generation of a high secondary voltage can be inhibited. Therefore, it is possible to more effectively suppress ignition of the spark plug when the soft-on operation is performed, even if there is a variation in the threshold voltage of the ignition switching element.

Wie vorstehend beschrieben ist es gemäß dem vorliegenden Aspekt möglich, eine Zündvorrichtung vorzusehen, die dazu in der Lage ist, eine sekundäre Spannung, die erzeugt wird, wenn ein Soft-Umschaltbetrieb durchgeführt wird, weiter zu verringern.As described above, according to the present aspect, it is possible to provide an ignition device capable of further reducing a secondary voltage generated when a soft switching operation is performed.

Figurenlistelist of figures

Die vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen klar werden.The above and other objects, features, and advantages of the present disclosure will become more apparent from the following detailed description made with reference to the accompanying drawings.

Es zeigt/es zeigen:

  • 1 ein Schaltungsdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform in einem Zustand, in welchem ein Zündumschaltelement ausgeschaltet ist.
  • 2 ein Schaltungsdiagramm der Zündvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, wenn ein elektrischer Leitungsbetrieb einer ersten Wicklung durchgeführt wird.
  • 3 ein Schaltungsdiagramm der Zündvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, wenn ein Zündbetrieb durchgeführt wird.
  • 4 ein Schaltungsdiagramm der Zündvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, wenn ein Soft-Off-Betrieb durchgeführt wird.
  • 5 ein Timing-Diagramm der Zündvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, wenn ein Zündbetrieb wiederholt wird.
  • 6 ein Timing-Diagramm der Zündvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, wenn für eine bestimmte Zeitspanne keine Zündanweisung erteilt worden ist.
  • 7 einen Graphen, der zusammen mit überlagerten Kurvenverläufen dieser, wenn unter Verwendung einer RC-Schaltung der Soft-Off-Betrieb durchgeführt wird, Kurvenverläufe einer Gatespannung, eines primären Stroms und einer sekundären Spannung zeigt, wenn unter Verwendung einer Off-Gleichstrom-Schaltung gemäß der ersten Ausführungsform der Soft-Off-Betrieb durchgeführt wird.
  • 8 ein Querschnittsdiagramm der Zündvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 9 ein Schaltungsdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • 10 ein Schaltungsdiagramm der Zündvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform, wenn ein Soft-On-Betrieb durchgeführt wird.
  • 11 ein Schaltungsdiagramm der Zündvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform, wenn ein Zündbetrieb durchgeführt wird.
  • 12 ein Schaltungsdiagramm der Zündvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform, wenn ein Soft-Off-Betrieb durchgeführt wird.
  • 13 einen Graphen, der zusammen mit überlagerten Kurvenverläufen dieser, wenn unter Verwendung einer RC-Schaltung der Soft-On-Betrieb durchgeführt wird, Kurvenverläufe einer Gatespannung, eines primären Stroms und einer sekundären Spannung zeigt, wenn unter Verwendung einer On-Gleichstrom-Schaltung gemäß der zweiten Ausführungsform der Soft-On-Betrieb durchgeführt wird.
  • 14 einen Graphen, der eine Variation hinsichtlich einer Anstiegsrate der Gatespannung und eine Variation hinsichtlich einer Schwellenspannung des Zündumschaltelements gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
  • 15 ein Schaltungsdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.
  • 16 ein Schaltungsdiagramm einer Zündvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel.
  • 17 einen Graphen, der eine Variation hinsichtlich einer Anstiegsrate einer Gatespannung und eine Variation hinsichtlich einer Schwellenspannung eines Zündumschaltelements gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt.
It shows / show:
  • 1 a circuit diagram of an ignition device according to a first embodiment in a state in which a Zündumschaltelement is turned off.
  • 2 a circuit diagram of the ignition device according to the first embodiment, when an electrical line operation of a first winding is performed.
  • 3 a circuit diagram of the ignition device according to the first embodiment, when an ignition operation is performed.
  • 4 a circuit diagram of the ignition device according to the first embodiment, when a soft-off operation is performed.
  • 5 a timing diagram of the ignition device according to the first embodiment, when an ignition operation is repeated.
  • 6 a timing diagram of the ignition device according to the first embodiment, when no ignition instruction has been issued for a certain period of time.
  • 7 FIG. 4 is a graph showing, along with superimposed waveforms thereof when using soft-off operation using an RC circuit, waveforms of a gate voltage, a primary current, and a secondary voltage when using an off-DC circuit according to FIG first embodiment, the soft-off operation is performed.
  • 8th a cross-sectional diagram of the ignition device according to the first embodiment.
  • 9 a circuit diagram of an ignition device according to a second embodiment.
  • 10 a circuit diagram of the ignition device according to the second embodiment, when a soft-on operation is performed.
  • 11 a circuit diagram of the ignition device according to the second embodiment, when an ignition operation is performed.
  • 12 a circuit diagram of the ignition device according to the second embodiment, when a soft-off operation is performed.
  • 13 FIG. 4 is a graph showing, along with superimposed waveforms thereof, when performing soft-on operation using an RC circuit, waveforms of a gate voltage, a primary current and a secondary voltage when using an on-DC circuit according to FIG second embodiment, the soft-on operation is performed.
  • 14 a graph showing a variation in a rate of increase of the gate voltage and shows a variation in a threshold voltage of the ignition switching element according to the second embodiment.
  • 15 a circuit diagram of an ignition device according to a third embodiment.
  • 16 a circuit diagram of an ignition device according to a comparative example.
  • 17 FIG. 12 is a graph showing a variation in a rate of rise of a gate voltage and a variation in a threshold voltage of a firing switching element according to a comparative example.

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

Die Zündvorrichtung kann eine fahrzeugeigene Zündvorrichtung zur Zündung an einer Zündkerze einer Maschine in einem Fahrzeug sein.The ignition device may be an on-vehicle ignition device for ignition on a spark plug of an engine in a vehicle.

Erste AusführungsformFirst embodiment

Unter Bezugnahme auf die 1-8 wird eine Ausführungsform gemäß der vorstehenden Zündvorrichtung beschrieben werden. Die Zündvorrichtung 1 der Ausführungsform wird zur Zündung an einer Zündkerze 13 verwendet, die mit einer sekundären Wicklung 12 einer Zündspule 10 verbunden ist. Wie in 1 gezeigt wird, beinhaltet die Zündvorrichtung 1 ein Zündumschaltelement 2, einen Kondensator 3, ein Pre-Drive-Umschaltelement 5, einen Pull-up-Widerstand 19 und eine Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF.With reference to the 1-8 an embodiment according to the above igniter will be described. The ignition device 1 The embodiment is for ignition on a spark plug 13 used that with a secondary winding 12 an ignition coil 10 connected is. As in 1 is shown includes the ignition device 1 a Zündumschaltelement 2 , a capacitor 3 , a pre-drive switching element 5 , a pull-up resistor 19 and an off-DC circuit 4 OFF .

Ein Ende einer primären Wicklung 11 der Zündspule 10 ist mit einer Leistungszufuhr 18 verbunden und das andere Ende ist mit dem Kollektor des Zündumschaltelements 2 verbunden. Der Emitter des Zündumschaltelements 2 ist mit der Masse verbunden.One end of a primary winding 11 the ignition coil 10 is with a power supply 18 connected and the other end is connected to the collector of Zündumschaltelements 2 connected. The emitter of Zündumschaltelements 2 is connected to the mass.

Der Kondensator 3 ist mit einem Steuerungsanschluss 21 des Zündumschaltelements 2 verbunden und ein Ende davon ist mit der Masse verbunden.The capacitor 3 is with a control connection 21 the Zündumschaltelements 2 connected and one end of it is connected to the ground.

Das Pre-Drive-Umschaltelement 5 ist parallel mit dem Kondensator 3 verbunden.The pre-drive switching element 5 is in parallel with the capacitor 3 connected.

Der Pull-up-Widerstand 19 ist mit einem Punkt, der zwischen dem Steuerungsanschluss 21 und dem Kondensator 3 liegt, und einer Stromquelle 14 verbunden. Die Stromquelle 14 ist eine Niederspannungs-Leistungszufuhr, wie beispielsweise eine Bleispeicherbatterie.The pull-up resistor 19 is connected to a point between the control terminal 21 and the capacitor 3 lies, and a power source 14 connected. The power source 14 is a low-voltage power supply, such as a lead storage battery.

Die Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF ist elektrisch mit dem Steuerungsanschluss 21 und dem Kondensator 3 verbunden. Wie in 4 gezeigt wird, ist die Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF dazu konfiguriert, eine elektrische Ladung zu entladen, die bei einem Gleichstrom I3D in dem Kondensator 3 gespeichert ist.The off-DC circuit 4 OFF is electrically connected to the control terminal 21 and the capacitor 3 connected. As in 4 is shown, the off-DC circuit 4 OFF is configured to discharge an electric charge that is at a DC current I 3D in the capacitor 3 is stored.

Die Zündvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist eine fahrzeugeigene Zündvorrichtung zur Zündung an einer Zündkerze 13 einer Maschine in einem Fahrzeug.The ignition device 1 The present embodiment is an on-vehicle ignition device for ignition of a spark plug 13 a machine in a vehicle.

Als nächstes wird ein Betrieb der Zündvorrichtung 1 beschrieben werden, die durchgeführt wird, wenn eine Zündung an der Zündkerze 13 verursacht wird. Wie in 1 gezeigt wird, schaltet die Zündvorrichtung 1 zuerst das Zündumschaltelement 2 aus, wenn eine Leistungszufuhr angeschaltet wird. Zu dieser Zeit ist das elektrische Potenzial einer Signalleitung 49 (d. h. Punkt B) der Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF auf L eingestellt und das elektrische Potenzial eines Steuerungsanschlusses 59 (d. h. Punkt A) des Pre-Drive-Umschaltelements 5 ist auf H eingestellt. Auf diese Weise wird das Pre-Drive-Umschaltelement 5 angeschaltet und ein Strom I19 fließt ausgehend von der Stromquelle 14 durch den Pull-up-Widerstand 19 und das Pre-Drive-Umschaltelement 5 zu der Masse. Daher wird in dem Kondensator 3 keine Ladung angesammelt und die Spannung des Kondensators 3 steigt nicht an. Somit erreicht die Spannung des Steuerungsanschlusses 21 eine Schwellenspannung nicht und das Zündumschaltelement 2 wird ausgeschaltet.Next, an operation of the ignition device 1 described, which is performed when an ignition on the spark plug 13 is caused. As in 1 is shown, the igniter switches 1 first the ignition switching element 2 off when a power supply is turned on. At this time, the electrical potential of a signal line 49 (ie point B) of the off-DC circuit 4 OFF set to L and the electrical potential of a control terminal 59 (ie, point A) of the pre-drive switching element 5 is set to H. In this way, the pre-drive switching element 5 turned on and a current I 19 flows from the power source 14 through the pull-up resistor 19 and the pre-drive switching element 5 to the crowd. Therefore, in the condenser 3 no charge accumulated and the voltage of the capacitor 3 does not rise. Thus, the voltage of the control terminal reaches 21 a threshold voltage is not and the Zündumschaltelement 2 is switched off.

Danach schaltet die Zündvorrichtung 1 als Reaktion auf ein niedriges Signal eines Zündbetrieb-Anweisungssignals, das ausgehend von einer Maschinensteuereinheit gesendet wird, welche nicht näher dargestellt ist, oder dergleichen das Pre-Drive-Umschaltelement 5 aus. Somit wird der Kondensator 3 durch den Strom I19 geladen, der durch den Pull-up-Widerstand 19 fließt, das Zündumschaltelement 2 wird angeschaltet und der primäre Strom i1 fängt an, durch die primäre Wicklung 11 zu fließen, wie in 2 gezeigt wird. Zu dieser Zeit steigt aufgrund der Lade-Charakteristika des Pull-up-Widerstands 19 und des Kondensators 3 die Spannung, die an den Steuerungsanschluss 21 angelegt wird, allmählich an. Demzufolge wird das Zündumschaltelement 2 langsam angeschaltet und der primäre Strom i1 fängt an, allmählich durch die primäre Wicklung 11 zu fließen. Im Ergebnis wird der primären Wicklung 11 der primäre Strom i1 zugeführt, während eine Zündung an der Zündkerze 13 unterbunden wird.After that, the igniter switches 1 in response to a low signal of an ignition operation command signal, which is sent from an engine control unit, which is not shown in detail, or the like, the pre-drive switching element 5 out. Thus, the capacitor becomes 3 charged by the current I 19 flowing through the pull-up resistor 19, the Zündumschaltelement 2 is turned on and the primary current i 1 begins, through the primary winding 11 to flow, as in 2 will be shown. At this time, due to the charging characteristics of the pull-up resistor 19 and the capacitor increases 3 the voltage connected to the control port 21 is created, gradually. As a result, the ignition switching element becomes 2 slowly turned on and the primary current i 1 begins, gradually through the primary winding 11 to flow. As a result, the primary winding 11 the primary current i 1 is supplied while igniting the spark plug 13 is prevented.

Danach wird das Pre-Drive-Umschaltelement 5 angeschaltet und der Kondensator 3 wird rasch entladen, wenn der Punkt A auf H gestellt wird, wie in 3 gezeigt wird. Somit wird das Zündumschaltelement 2 plötzlich ausgeschaltet und der primäre Strom i1 wird plötzlich abgeschaltet. Im Ergebnis wird eine hohe sekundäre Spannung V2 an der sekundären Wicklung 12 erzeugt, eine Funkenentladung S wird an der Zündkerze 13 erzeugt und ein Mischgas in dem Zylinder wird entzündet.After that, the pre-drive switching element 5 turned on and the capacitor 3 is discharged quickly when the point A is set to H, as in 3 will be shown. Thus, the ignition switching element becomes 2 suddenly switched off and the primary current i 1 is suddenly switched off. As a result, a high secondary voltage V 2 is applied to the secondary winding 12 generated, a spark discharge S is at the spark plug 13 is generated and a mixed gas in the cylinder is ignited.

Ferner wird der Soft-Off-Betrieb durchgeführt, falls eine gewisse Anomalität auftritt, nachdem der primäre Strom i1 zugeführt wird, wie in 2 gezeigt wird, und das H-Signal des Punkts A zum Anschalten des Pre-Drive-Umschaltelements 5 für eine bestimmte Zeitspanne nicht eingegeben wird. Das heißt, dass das Zündumschaltelement 2 ausgeschaltet wird, während an der Zündkerze 13 eine Zündung unterbunden wird. In dem Fall, dass der Soft-Off-Betrieb durchgeführt wird, wie in 4 gezeigt wird, ist der Punkt B auf H eingestellt, während der Punkt A bei L gehalten wird. Auf diese Weise wird die Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF angeschaltet und es fließt ein Gleichstrom, der durch Schaltungs-Konstanten eingestellt wird. Demzufolge wird die elektrische Ladung, die in dem Kondensator 3 gespeichert ist, bei dem Gleichstrom I3D entladen und die Spannung des Kondensators 3 sinkt mit einem bestimmten Gradienten. Somit sinkt die Spannung, die an den Steuerungsanschluss 21 angelegt wird, allmählich mit einem konstanten Gradienten und der primäre Strom i1 sinkt mit einer konstanten Änderungsrate allmählich. Daher wird die sekundäre Spannung V2 verglichen mit dem herkömmlichen Fall, bei welchem der primäre Strom i1 exponentiell verändert wird, unterbunden, und eine Zündung an der Zündkerze 13 kann unterbunden werden.Further, the soft-off operation is performed if some abnormality occurs after the primary current i 1 is supplied, as in FIG 2 and the H signal of the point A for turning on the pre-drive switching element 5 is not entered for a certain period of time. That is, the ignition switching element 2 is turned off while on the spark plug 13 an ignition is prevented. In the case that the soft-off operation is performed as in 4 is shown, the point B is set to H while the point A is held at L. In this way, the off-DC circuit 4 OFF is turned on and a direct current flows, which is set by circuit constants. As a result, the electric charge that is in the capacitor 3 is stored at the DC I 3D discharge and the voltage of the capacitor 3 decreases with a certain gradient. Thus, the voltage drops to the control port 21 is applied gradually with a constant gradient and the primary current i 1 gradually decreases with a constant rate of change. Therefore, the secondary voltage V 2 is suppressed compared with the conventional case in which the primary current i 1 is changed exponentially, and ignition on the spark plug 13 can be stopped.

Als nächstes werden unter Bezugnahme auf 5 und 6 Timing-Diagramme der Zündvorrichtung 1 beschrieben werden. 5 zeigt ein Timing-Diagramm der Zündvorrichtung 1, wenn eine Zündung bei der Maschine wiederholt wird, und 6 zeigt ein Timing-Diagramm desselben, wenn bei Auftreten einer Anomalität ein Soft-Off-Betrieb durchgeführt wird. Der Punkt A in den 5 und 6 ist der Steuerungsanschluss 59 des Pre-Drive-Umschaltelements 5. Der Punkt A empfängt ein Signal zum Steuern einer elektrischen Leitung und zur Unterbrechung einer elektrischen Leitung der primären Wicklung 11, wenn der Zündbetrieb durchgeführt wird. Der Punkt B ist die Signalleitung 49, die mit dem Steuerungsanschluss der Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF verbunden ist. Der Punkt C ist der Steuerungsanschluss 21 des Zündumschaltelements 2 und der Punkt D ist der Kollektor 29 des Zündumschaltelements 2.Next, referring to 5 and 6 Timing diagrams of the igniter 1 to be discribed. 5 shows a timing diagram of the ignition device 1 when an ignition is repeated at the machine, and 6 shows a timing diagram of the same when a soft-off operation is performed when an abnormality occurs. The point A in the 5 and 6 is the control connection 59 of the pre-drive switching element 5 , The point A receives a signal for controlling an electric wire and interrupting an electric wire of the primary winding 11 when the ignition operation is performed. Point B is the signal line 49 which is connected to the control terminal of the off-DC circuit 4 OFF . Point C is the control port 21 the Zündumschaltelements 2 and point D is the collector 29 the Zündumschaltelements 2 ,

Wie in 5 gezeigt wird, wird zuerst der elektrische Leitungsbetrieb zu der primären Spule 11 durchgeführt, wenn die Maschine gezündet wird. Das heißt, dass der Punkt B auf L eingestellt ist, und zur Zeit t1 wird der Punkt A von H zu L umgeschaltet. Auf diese Weise wird das Pre-Drive-Umschaltelement 5 ausgeschaltet und der Strom I19 fließt ausgehend von der Stromquelle 14 allmählich zu dem Pull-up-Widerstand 19, und der Kondensator 3 wird mit einer RC-Zeitkonstante langsam geladen. Daher steigt die Spannung des Kondensators 3 allmählich an, das Zündumschaltelement 2 wird allmählich angeschaltet und der primäre Strom i1 fließt durch die primäre Wicklung 11.As in 5 is shown, first the electrical line operation to the primary coil 11 performed when the machine is ignited. That is, the point B is set to L, and at the time t1, the point A is switched from H to L. In this way, the pre-drive switching element 5 turned off and the current I 19 flows from the power source 14 gradually to the pull-up resistor 19, and the capacitor 3 is slowly loaded with an RC time constant. Therefore, the voltage of the capacitor increases 3 gradually, the Zündumschaltelement 2 is gradually turned on and the primary current i 1 flows through the primary winding 11 ,

Danach wird das Pre-Drive-Umschaltelement 5 angeschaltet und die elektrische Ladung, die in dem Kondensator 3 gespeichert ist, wird rasch entladen, wenn der Punkt A zur Zeit t2 auf H gestellt wird. Somit wird das Zündumschaltelement 2 ausgeschaltet und der primäre Strom i1 wird rasch abgeschaltet. Demzufolge wird an der primären Wicklung 11 eine hohe primäre Spannung V1 erzeugt. Im Ergebnis wird ebenfalls eine hohe sekundäre Spannung V2 an der sekundären Wicklung 12 erzeugt, eine Funkenentladung S wird an der Zündkerze 13 erzeugt und das Mischgas in der Maschine wird entzündet.After that, the pre-drive switching element 5 turned on and the electrical charge in the capacitor 3 is stored, is discharged quickly when the point A is set to H at time t2. Thus, the ignition switching element becomes 2 switched off and the primary current i 1 is switched off quickly. Consequently, at the primary winding 11 generates a high primary voltage V 1 . The result is also a high secondary voltage V2 at the secondary winding 12 generates a spark discharge S is at the spark plug 13 generated and the mixed gas in the machine is ignited.

Ferner wird der Soft-Off-Betrieb durchgeführt, falls eine gewisse Anomalität auftritt, nachdem zur Zeit t3 der Punkt A zu L verändert wird, wie in 6 gezeigt wird, und für eine bestimmte Zeitspanne keine Anweisung eingegeben wird, an der Zündkerze 13 eine Zündung zu verursachen. Das heißt, dass der Punkt B zur Zeit t4 auf H eingestellt wird, während der Punkt A des Zündsignals bei L beibehalten wird, das heißt, dass das Pre-Drive-Umschaltelement 5 ausgeschaltet gehalten wird. Auf diese Weise wird die Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF angeschaltet und die elektrische Ladung, die in dem Kondensator 3 gespeichert ist, wird bei einem Gleichstrom entladen. Somit sinkt die Spannung des Punkts C mit einer konstanten Änderungsrate allmählich und der primäre Strom i1 sinkt allmählich. Somit werden die primäre Spannung V1 und die sekundäre Spannung V2 unterbunden, und das Zündumschaltelement 2 kann ausgeschaltet werden, während an der Zündkerze 13 eine Zündung unterbunden wird.Further, the soft-off operation is performed if some abnormality occurs after changing the point A to L at time t3, as in FIG 6 is shown and no instruction is entered for a certain period of time, at the spark plug 13 to cause an ignition. That is, the point B is set to H at the time t4 while the point A of the ignition signal is kept at L, that is, the pre-drive switching element 5 kept off. In this way, the off-DC circuit 4 is turned OFF and the electrical charge in the capacitor 3 stored is discharged at a direct current. Thus, the voltage of the point C gradually decreases at a constant rate of change, and the primary current i 1 gradually decreases. Thus, the primary voltage V1 and the secondary voltage V2 are suppressed, and the Zündumschaltelement 2 Can be turned off while on the spark plug 13 an ignition is prevented.

7 zeigt Kurvenverläufe einer Gatespannung Vg, eines primären Stroms i1 und einer sekundären Spannung V2, wenn unter Verwendung der Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF das Soft-Off auf dem Zündumschaltelement 2 durchgeführt wird. Zusätzlich werden in 7 Kurvenverläufe auf eine überlagerte Weise gezeigt, wenn unter Verwendung einer RC-Schaltung (vergleiche 16) das Soft-Off auf dem Zündumschaltelement 2 durchgeführt wird, so wie bei einem herkömmlichen Stand der Technik. 7 shows curves of a gate voltage V g , a primary current i 1 and a secondary voltage V 2 , when using the off-DC circuit 4 OFF, the soft-off on the Zündumschaltelement 2 is carried out. In addition, in 7 Curves shown in a superimposed manner when using an RC circuit (cf. 16 ) the soft-off on the Zündumschaltelement 2 is performed as in a conventional art.

Wenn der Kondensator 3 unter Verwendung der Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF bei einem Gleichstrom entladen wird, sinkt die Spannung des Kondensators 3 linear. Demzufolge sinkt in dem Fall, bei welchem die Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF verwendet wird, nachdem zur Zeit t4 das Soft-Off angefangen hat, die Spannung des Kondensators 3, das heißt die Gatespannung Vg des Zündumschaltelements 2, linear, wie in 7 gezeigt wird. Somit sinkt der primäre Strom i1 ebenfalls linear. Demzufolge wird die zeitliche Änderungsrate di1/dt des primären Stroms i1 konstant und kann ebenfalls auf einen relativ kleinen bzw. geringen Wert eingestellt werden, und entsprechend wird die erzeugte sekundäre Spannung V2 ebenfalls relativ niedrig. Somit kann eine Zündung des Mischgases unterbunden werden, da es weniger wahrscheinlich ist, dass durch die Spannung, die durch die Zündkerze 13 erzeugt wird, Funken fliegen, und dass die erzeugte Energie gering ist, selbst falls ein Funkenflug vorliegt.When the capacitor 3 is discharged at a direct current using the off-DC circuit 4 OFF , the voltage of the capacitor decreases 3 linear. Accordingly, in the case where the off-DC circuit 4 OFF is used after the soft-off has started at time t4, the voltage of the capacitor decreases 3 that is, the gate voltage V g of the ignition switching element 2 , linear, as in 7 will be shown. Consequently the primary current i 1 also decreases linearly. As a result, the time change rate di 1 / dt of the primary current i 1 becomes constant and can also be set to a relatively small value, and accordingly, the generated secondary voltage V 2 also becomes relatively low. Thus, ignition of the mixed gas can be inhibited since it is less likely to be affected by the voltage passing through the spark plug 13 is generated, sparks fly, and that the energy generated is low, even if there is a flying sparks.

Im Gegensatz dazu sinkt in dem Fall, bei welchem wie bei dem herkömmlichen Stand der Technik eine RC-Schaltung verwendet wird, nachdem das Soft-Off zur Zeit t4 angefangen hat, die Gatespannung Vg des Zündumschaltelements 2 exponentiell. Demzufolge sinkt der primäre Strom i1 ebenfalls exponentiell. Somit ist die zeitliche Änderungsrate di1/dt des primären Stroms i1 relativ groß und es ist wahrscheinlich, dass eine hohe sekundäre Spannung V2 erzeugt wird. Daher tritt aufgrund der sekundären Spannung V2 an der Zündkerze 13 die Funkenentladung S auf und das Mischgas kann entzündet werden.In contrast, in the case where, as in the conventional art, an RC circuit is used after the soft-off has started at time t4, the gate voltage V g of the ignition switching element decreases 2 exponentially. As a result, the primary current i 1 also decreases exponentially. Thus, the time rate of change di 1 / dt of the primary current i 1 is relatively large, and it is likely that a high secondary voltage V 2 is generated. Therefore, due to the secondary voltage V 2 occurs at the spark plug 13 the spark discharge S on and the mixed gas can be ignited.

Als nächstes wird die Schaltungs-Konfiguration der Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF beschrieben werden. Wie in 1 gezeigt wird, beinhaltet die Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF einen Umschalt-Transistor 40 und einen Gleichstrom-Transistor 41. Der Umschalt-Transistor 40 ist vorgesehen, um zwischen Leitung und Unterbrechung des Stroms umzuschalten. Der Gleichstrom-Transistor 41 ist derart vorgesehen, dass dieser einen Strom I40 (vergleiche 4) hält, der bei einem konstanten Wert durch den Umschalt-Transistor 40 fließt.Next, the circuit configuration of the off-DC circuit 4 OFF will be described. As in 1 is shown, the off-DC circuit 4 OFF includes a switching transistor 40 and a DC transistor 41 , The switching transistor 40 is provided to switch between conduction and interruption of the current. The DC transistor 41 is provided so that this a current I 40 (see 4 ) holding at a constant value through the switching transistor 40 flows.

Bei dieser Ausführungsform wird ein N-Kanal-MOSFET als der Umschalt-Transistor 40 verwendet und ein bipolarer Transistor vom NPN-Typ wird als der Gleichstrom-Transistor 41 verwendet. Die Quelle 401 des Umschalt-Transistors 40 ist mit der Basis 413 des Gleichstrom-Transistors 41 verbunden und ist über einen zweiten Widerstand 43 zum Einstellen eines Stroms auch mit der Masse verbunden. Der Abfluss 402 des Umschalt-Transistors 40 ist mit dem Kondensator 3 verbunden. Der Emitter 411 des Gleichstrom-Transistors 41 ist über einen ersten Widerstand 42 mit der Masse verbunden. Der Kollektor 412 des Gleichstrom-Transistors 41 ist mit dem Gate 403 des Umschalt-Transistors 40 verbunden.In this embodiment, an N-channel MOSFET becomes the switching transistor 40 used and an NPN-type bipolar transistor is called the DC transistor 41 used. The source 401 of the switching transistor 40 is with the base 413 of the DC transistor 41 connected and is via a second resistor 43 to set a current also connected to ground. The drain 402 of the switching transistor 40 is with the capacitor 3 connected. The emitter 411 of the DC transistor 41 is over a first resistance 42 connected to the mass. The collector 412 of the DC transistor 41 is with the gate 403 of the switching transistor 40 connected.

Wie in 4 gezeigt wird, wird der Umschalt-Transistor 40 angeschaltet und der Strom I40 fließt, wenn das Potenzial des Gates 403 auf H eingestellt ist. Der Strom I40 ist die Summe des Entladungsstroms I3D des Kondensators 3 und des Stroms I19, der ausgehend von der Leistungszufuhr 14 über den Pull-up-Widerstand 19 fließt. An einem Verbindungspunkt 414 wird der Strom I40 in einen Strom I43, der durch den zweiten Widerstand 43 fließt, und den Basisstrom I41b des Gleichstrom-Transistors 41 unterteilt. Der Basisstrom I41b korreliert mit einem Kollektorstrom I41c des Gleichstrom-Transistors 41 und einem Koeffizienten 1/hfe. Die Summe des Basisstroms I41b und des Kollektorstroms I41c wird zum Strom I42, der durch den ersten Widerstand 42 fließt.As in 4 is shown, the switching transistor 40 turned on and the current I 40 flows when the potential of the gate 403 is set to H. The current I 40 is the sum of the discharge current I 3D of the capacitor 3 and the current I 19 , starting from the power supply 14 flows via the pull-up resistor 19. At a connection point 414 the current I 40 is converted into a current I 43 passing through the second resistor 43 flows, and the base current I 41b of the DC transistor 41 divided. The base current I 41b correlates with a collector current I 41c of the DC transistor 41 and a coefficient 1 / h fe . The sum of the base current I 41b and the collector current I 41c becomes the current I 42 passing through the first resistor 42 flows.

Der Spannungsabfall von dem Verbindungspunkt 414 zu der Masse ist bei der Seite des ersten Widerstands 42 und der Seite des zweiten Widerstands 43 gleich. Das heißt, dass die Spannung der Basis 413 und der Strom I43, der durch den zweiten Widerstand 43 fließt, sowie der Basisstrom I41b so bestimmt werden, dass das Produkt des Widerstands des zweiten Widerstands 43 und des Stroms I43, der dadurch fließt, gleich der Summe des Produkts des Widerstands des ersten Widerstands 42 und des Stroms I42, der dadurch fließt, sowie der Spannung Vbe zwischen der Basis und dem Emitter des Gleichstrom-Transistors 41 ist. Daher ist die Summe (Strom I40) der Ströme I43 und I41b konstant. Der Strom I40 ist die Summe des Stroms I19, der durch den Pull-up-Widerstand 19 fließt, und des Entladungsstroms I3D des Kondensators 3, und der Strom I19 ist konstant. Daher wird der Entladungsstrom I3D konstant.The voltage drop from the connection point 414 to the mass is at the side of the first resistor 42 and the side of the second resistor 43 equal. That is, the tension of the base 413 and the current I 43 passing through the second resistor 43 flows as well as the base current I 41b are determined so that the product of the resistance of the second resistor 43 and the current I 43 flowing therethrough is equal to the sum of the product of the resistance of the first resistor 42 and the current I 42 flowing therethrough, and the voltage Vbe between the base and the emitter of the DC transistor 41 is. Therefore, the sum (current I 40 ) of the currents I 43 and I 41b is constant. The current I 40 is the sum of the current I 19 flowing through the pull-up resistor 19, and the discharge current I of the capacitor 3D 3 , and the current I 19 is constant. Therefore, the discharge current I 3D becomes constant.

Da der Strom I40 gemäß den Widerstandswerten des ersten Widerstands 42 und des zweiten Widerstands 43 wie vorstehend beschrieben beliebig eingestellt werden kann, selbst wenn eine hohe Spannung an den Steuerungsanschluss 21 des Zündumschaltelements 2 angelegt wird, ist es ferner möglich, den Wert des Stroms I40 in einfacher Weise so einzustellen, dass die zeitliche Änderungsrate di1/dt des primären Stroms i1 konstant und klein ist. Somit kann der Soft-Off-Betrieb ausgehend von diesem Zustand verlässlich durchgeführt werden, selbst wenn eine hohe Spannung an den Steuerungsanschluss 21 angelegt wird und sich das Zündumschaltelement 2 in einem gesättigten Bereich befindet. Demzufolge kann das Zündumschaltelement 2 in dem gesättigten Bereich betrieben werden, wenn ein normaler Zündbetrieb durchgeführt wird. Das heißt, dass das Zündumschaltelement 2 in den gesättigten Bereich versetzt werden kann und der Verlust des Zündumschaltelements 2 aufgrund des primären Stroms i1 unterbunden werden kann, wenn der primären Wicklung 11 der primäre Strom i1 zugeführt wird, indem das Zündumschaltelement 2 (vergleiche 2) angeschaltet wird.Since the current I 40 according to the resistance values of the first resistor 42 and the second resistor 43 as described above can be set arbitrarily, even if a high voltage to the control terminal 21 the Zündumschaltelements 2 is applied, it is also possible to set the value of the current I 40 in a simple manner so that the time rate of change di 1 / dt of the primary current i 1 is constant and small. Thus, the soft-off operation can be reliably performed from this state, even if a high voltage is applied to the control terminal 21 is applied and the Zündumschaltelement 2 is located in a saturated area. Consequently, the Zündumschaltelement 2 be operated in the saturated region when a normal ignition operation is performed. That is, the ignition switching element 2 can be placed in the saturated region and the loss of Zündumschaltelements 2 due to the primary current i 1 can be suppressed if the primary winding 11 the primary current i 1 is supplied by the Zündumschaltelement 2 (see 2 ) is turned on.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 8 die dreidimensionale Struktur der Zündvorrichtung 1 beschrieben werden. Wie in 8 gezeigt wird, sind die Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF und das Pre-Drive-Umschaltelement 5 bei dieser Ausführungsform in einem einzelnen Halbleiterchip 8 ausgebildet. Ferner beinhaltet die Zündvorrichtung 1 eine Steuereinheit 7 zum Steuern eines On/Off der Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF und des Pre-Drive-Umschaltelements 5. Die Steuereinheit 7, der Halbleiterchip 8 und das Zündumschaltelement 2 sind mit einem Dichtungsbauteil 80 abgedichtet, um eine einzelne Komponente auszubilden.Next, referring to 8th the three-dimensional structure of the ignition device 1 to be discribed. As in 8th is shown, the off-DC circuit 4 OFF and the pre-drive switching element 5 in this embodiment, in a single semiconductor chip 8th educated. Furthermore, the ignition device includes 1 a control unit 7 for controlling on / off of the off-DC circuit 4 OFF and the pre-drive switching element 5 , The control unit 7 , the semiconductor chip 8th and the ignition switching element 2 are with a sealing component 80 sealed to form a single component.

Die Steuereinheit 7, der Halbleiterchip 8 und das Zündumschaltelement 2 sind auf einer Wärmesenken-Platte 81 montiert. Ferner steht ein Anschluss 82 für eine elektrische Verbindung mit einer externen Einrichtung aus dem Dichtungsbauteil 80 hervor.The control unit 7 , the semiconductor chip 8th and the ignition switching element 2 are on a heat sink plate 81 assembled. There is also a connection 82 for an electrical connection with an external device from the sealing component 80 out.

Als nächstes werden die Funktionen und Effekte der vorliegenden Ausführungsform beschrieben werden. Wie in 1 gezeigt wird, beinhaltet die Zündvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform die Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF. Die Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF ist dazu konfiguriert, eine Entladung einer elektrischen Ladung des Kondensators 3, welche mit dem Steuerungsanschluss 21 verbunden ist, bei einem Gleichstrom zu ermöglichen.Next, the functions and effects of the present embodiment will be described. As in 1 is shown includes the ignition device 1 In the present embodiment, the off-DC circuit 4 OFF . The off-DC circuit 4 OFF is configured to discharge an electric charge of the capacitor 3 connected to the control port 21 is connected to allow for a direct current.

Demzufolge ist es möglich, die sekundäre Spannung V2 weiter zu verringern, die erzeugt wird, wenn der Soft-Off-Betrieb durchgeführt wird. Das heißt, da die Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF den Kondensator 3 bei einem Gleichstrom entladen kann, wie in 7 gezeigt wird, kann die Spannung des Kondensators 3, das heißt die Spannung Vg, die an den Steuerungsanschluss 21 des Zündumschaltelements 2 angelegt wird, linear verringert werden. Somit kann verglichen mit dem herkömmlichen Fall, bei welchem die Spannung, die an den Steuerungsanschluss angelegt wird, unter Verwendung einer RC-Schaltung exponentiell verringert werden, die zeitliche Änderungsrate di1/dt des primären Strom i1 konstant und klein hergestellt werden, und die sekundäre Spannung V2, die an der sekundären Wicklung 12 erzeugt wird, kann verringert werden. Demzufolge ist es möglich, eine Zündung der Zündkerze 13 effektiver zu unterbinden, wenn der Soft-Off-Betrieb durchgeführt wird.As a result, it is possible to further reduce the secondary voltage V 2 generated when the soft-off operation is performed. That is, since the off-DC circuit 4 OFF the capacitor 3 can discharge at a direct current, as in 7 can be shown, the voltage of the capacitor 3 , that is, the voltage V g applied to the control terminal 21 the Zündumschaltelements 2 is applied, be reduced linearly. Thus, as compared with the conventional case in which the voltage applied to the control terminal is exponentially reduced by using an RC circuit, the time rate of change di 1 / dt of the primary current i 1 can be made constant and small, and FIG secondary voltage V 2 , which is at the secondary winding 12 is generated can be reduced. As a result, it is possible to ignite the spark plug 13 more effectively inhibit when performing soft-off operation.

Wie vorstehend beschrieben ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, eine Zündvorrichtung vorzusehen, die dazu in der Lage ist, die sekundäre Spannung, die erzeugt wird, wenn ein Soft-Umschaltbetrieb durchgeführt wird, weiter zu verringern.As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide an ignition device capable of further reducing the secondary voltage generated when a soft switching operation is performed.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein IGBT als das Zündumschaltelement 2 verwendet, wie in 1 gezeigt wird, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt und es können auch ein MOSFET oder ein bipolarer Transistor verwendet werden.In the present embodiment, an IGBT becomes the ignition switching element 2 used as in 1 is shown, but the present invention is not limited thereto, and a MOSFET or a bipolar transistor may be used.

Ferner sind bei der vorliegenden Ausführungsform der Halbleiterchip 8, auf welchem die Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF und das Pre-Drive-Umschaltelement 5 ausgebildet sind, wie in 8 gezeigt wird, die Steuereinheit 7 und das Zündumschaltelement 2 zusammen abgedichtet, um eine einzelne Komponente auszubilden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Das heißt, dass diese sogenannte diskrete Komponenten sein können, bei denen diese Komponenten getrennt sind. Zusätzlich ist die Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF nicht auf die beschränkt, die bei der vorliegenden Ausführungsform offenbart wird, und es können andere bekannte Schaltungs-Konfigurationen oder dafür vorgesehene ICs verwendet werden.Further, in the present embodiment, the semiconductor chip 8th on which the off-DC circuit 4 OFF and the pre-drive switching element 5 are trained, as in 8th is shown, the control unit 7 and the ignition switching element 2 sealed together to form a single component, but the present invention is not limited thereto. That is, these may be so-called discrete components in which these components are separated. In addition, the off-DC circuit 4 OFF is not limited to that disclosed in the present embodiment, and other known circuit configurations or ICs thereof may be used.

Bei den untenstehend beschriebenen Ausführungsformen bezeichnen diejenigen Bezugszeichen, die in den Zeichnungen verwendet werden, die gleichen Bezugszeichen wie die, welche bei der ersten Ausführungsform verwendet werden, Komponenten oder dergleichen, die denen der ersten Ausführungsform ähneln, sofern dies nicht anderweitig angegeben ist.In the embodiments described below, those reference numerals used in the drawings designate the same reference numerals as those used in the first embodiment, components or the like similar to those of the first embodiment, unless otherwise specified.

Zweite AusführungsformSecond embodiment

Die vorliegende Ausführungsform ist ein Beispiel, bei welchem die Schaltungs-Konfiguration der Zündvorrichtung 1 verändert wird. Wie in 9 gezeigt wird, beinhaltet die Zündvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform das Zündumschaltelement 2, das mit der primären Wicklung 11 der Zündspule 10 verbunden ist, den Kondensator 3, das Pre-Drive-Umschaltelement 5 und eine On-Gleichstrom-Schaltung 4ON.The present embodiment is an example in which the circuit configuration of the ignition device 1 is changed. As in 9 is shown includes the ignition device 1 the present invention, the Zündumschaltelement 2 that with the primary winding 11 the ignition coil 10 connected to the condenser 3 , the pre-drive switching element 5 and an on-DC circuit 4 ON .

Wie in 10 gezeigt wird, ist die On-Gleichstrom-Schaltung 4ON mit dem Steuerungsanschluss 21 und dem Kondensator 3 verbunden und dazu konfiguriert, den Kondensator 3 bei einem Gleichstrom I3C zu laden. So wie bei der Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF beinhaltet die On-Gleichstrom-Schaltung 4ON den Umschalt-Transistor 40 und den Gleichstrom-Transistor 41. Die Quelle des Umschalt-Transistors 40 ist über einen vierten Widerstand 45 mit der Stromquelle 14 verbunden. Der Emitter des Gleichstrom-Transistors 41 ist über einen dritten Widerstand 44 mit der Stromquelle 14 verbunden.As in 10 is shown, the on-dc circuit 4 is ON to the control terminal 21 and the capacitor 3 connected and configured to the capacitor 3 to charge at a direct current I 3C . As with the off-DC circuit 4 OFF , the on-DC circuit 4 ON includes the switching transistor 40 and the DC transistor 41 , The source of the switching transistor 40 is about a fourth resistance 45 with the power source 14 connected. The emitter of the DC transistor 41 is about a third resistance 44 with the power source 14 connected.

Der Gleichstrom I3C, der durch den Umschalt-Transistor 40 fließt, lädt den Kondensator 3. Der Strom I3C ist ein Strom, der aus einem Strom I45, der durch den vierten Widerstand 45 fließt, welcher mit einem Basisstrom I41b des Gleichstrom-Transistors 41 an einem Verbindungspunkt 415 kombiniert wird, resultiert. Der Basisstrom I41b korreliert mit dem Kollektorstrom I41c des Gleichstrom-Transistors 41 und des Koeffizienten 1/hfe, und die Summe des Basisstroms I41b und des Kollektorstroms I41c bildet einen Strom I44 aus, der durch den dritten Widerstand 44 fließt. Die Spannung der Basis 413 und der Strom I45, der durch den vierten Widerstand 45 fließt, sowie der Basisstrom I41b werden so bestimmt, dass das Produkt des Widerstands des vierten Widerstands 45 und des Stroms I45, der dadurch fließt, gleich der Summe des Produkts des Widerstands des dritten Widerstands 44 und des Stroms I44, der dadurch fließt, sowie einer Spannung Vbe zwischen der Basis und dem Emitter des Gleichstrom-Transistors 41 ist. Demzufolge wird die Summe (Strom I3C) der Ströme I45 und I41b konstant.The DC I 3C , through the switching transistor 40 flows, charges the capacitor 3 , The current I 3C is a current consisting of a current I 45 passing through the fourth resistor 45 which flows with a base current I 41b of the DC transistor 41 at a connection point 415 combined results. The base current I 41b correlates with the collector current I 41c of the DC transistor 41 and the coefficient 1 / h fe , and the sum of the base current I 41b and the collector current I 41c forms a current I 44 off, by the third resistance 44 flows. The tension of the base 413 and the current I 45 passing through the fourth resistor 45 and the base current I 41b are determined so that the product of the resistance of the fourth resistor 45 and the current I 45 flowing therethrough is equal to the sum of the product of the resistance of the third resistor 44 and the current I 44 flowing therethrough, and a voltage V be between the base and the emitter of the DC transistor 41 is. As a result, the sum (current I 3C ) of the currents I 45 and I 41b becomes constant.

Da der Strom I3C gemäß den Widerstandswerten des dritten Widerstands 44 und des vierten Widerstands 45 wie vorstehend beschrieben beliebig eingestellt werden kann, selbst wenn eine hohe Spannung an den Steuerungsanschluss 21 angelegt wird, ist es möglich, den Wert des Stroms I3C in einfacher Weise so einzustellen, dass die zeitliche Änderungsrate di1/dt des primären Stroms i1 konstant und klein ist. Entsprechend ist es möglich, allmählich eine hohe Spannung an den Steuerungsanschluss 21 anzulegen, wenn der primäre Strom i1 anfängt zu fließen, und das Zündumschaltelement 2 kann in den gesättigten Bereich versetzt werden. Daher kann der Verlust des Zündumschaltelements 2 aufgrund des primären Stroms i1 unterbunden werden.Since the current I 3C according to the resistance values of the third resistor 44 and the fourth resistance 45 as described above can be set arbitrarily, even if a high voltage to the control terminal 21 is applied, it is possible to easily set the value of the current I 3C so that the time change rate di 1 / dt of the primary current i 1 is constant and small. Accordingly, it is possible to gradually apply a high voltage to the control terminal 21 to apply when the primary current i 1 begins to flow, and the Zündumschaltelement 2 can be put into the saturated area. Therefore, the loss of Zündumschaltelements 2 be suppressed due to the primary current i 1 .

Wie bei der ersten Ausführungsform beinhaltet die Zündvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ferner die Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF. Die Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF ist mit dem Steuerungsanschluss 21 und dem Kondensator 3 verbunden und dazu konfiguriert, die elektrische Ladung, die in dem Kondensator 3 gespeichert ist, bei einem Gleichstrom I3D zu entladen.As in the first embodiment, the ignition device includes 1 Further, in the present embodiment, the off-DC circuit 4 OFF . The off-DC circuit 4 OFF is connected to the control terminal 21 and the capacitor 3 connected and configured to charge the electrical charge in the capacitor 3 is stored to discharge at a DC I 3D .

Als nächstes wird der Betrieb der Zündvorrichtung 1 beschrieben werden, die durchgeführt wird, wenn an der Zündkerze 13 eine Zündung verursacht wird. Wie in 10 gezeigt wird, führt die Zündvorrichtung 1 zuerst den Soft-On-Betrieb durch. Das heißt, dass der primären Wicklung 11 der primäre Strom i1 zugeführt wird, indem das Zündumschaltelement 2 bei einem Gleichstrom langsam angeschaltet wird, während die Zündung an der Zündkerze 13 bei dem Start einer elektrischen Leitung unterbunden wird. Zu dieser Zeit sind sowohl Punkt A als auch Punkt B auf L eingestellt, wie in 10 gezeigt wird. Auf diese Weise wird die On-Gleichstrom-Schaltung 4ON angeschaltet und die Soft-Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF wird ausgeschaltet, und der Kondensator 3 wird mit einem Gleichstrom I3C geladen. Demzufolge steigt die Spannung des Kondensators 3, das heißt die Spannung des Steuerungsanschlusses 21, linear. Somit ist es möglich, die zeitliche Änderungsrate di1/dt des primären Stroms i1 konstant und klein herzustellen, und die sekundäre Spannung V2 kann verringert werden. Daher ist es möglich, den primären Strom i1 zuzuführen, während eine Zündung an der Zündkerze 13 unterbunden wird.Next, the operation of the ignition device 1 described, which is performed when attached to the spark plug 13 an ignition is caused. As in 10 is shown, performs the ignition device 1 first the soft-on operation. That is, the primary winding 11 the primary current i 1 is supplied by the Zündumschaltelement 2 is slowly turned on at a direct current while the ignition is on the spark plug 13 is prevented at the start of an electrical line. At this time, both point A and point B are set to L as in 10 will be shown. In this way, the on-current circuit 4 is turned ON and the soft off-DC circuit 4 is turned OFF, and the capacitor 3 is charged with a direct current I 3C . As a result, the voltage of the capacitor increases 3 that is the voltage of the control connection 21 , linear. Thus, it is possible to make the time change rate di 1 / dt of the primary current i 1 constant and small, and the secondary voltage V 2 can be reduced. Therefore, it is possible to supply the primary current i 1 while igniting the spark plug 13 is prevented.

Danach wird der Punkt A von L zu H verändert, während Punkt B bei L gehalten wird, wie in 11 gezeigt wird. Auf diese Weise wird das Pre-Drive-Umschaltelement 5 angeschaltet und die elektrische Ladung, die in dem Kondensator 3 gespeichert ist, wird durch das Pre-Drive-Umschaltelement 5 rasch entladen. Demzufolge wird der primäre Strom i1 plötzlich unterbrochen und an der primären Wicklung 12 wird eine hohe primäre Spannung V2 erzeugt. Daher tritt an der Zündkerze 13 die Funkenentladung S auf.Thereafter, the point A is changed from L to H, while point B is kept at L as in 11 will be shown. In this way, the pre-drive switching element 5 turned on and the electrical charge in the capacitor 3 is stored by the pre-drive switching element 5 discharged quickly. As a result, the primary current i 1 is suddenly interrupted and at the primary winding 12 a high primary voltage V 2 is generated. Therefore occurs at the spark plug 13 the spark discharge S on.

Ferner wird der Punkt B zu H verändert, während der Punkt A bei L gehalten wird, wenn für eine bestimmte Zeitspanne ausgehend von dem Zustand von 10 kein Signal zur Zündung an der Zündkerze 13 eingegeben wird, wie in 12 gezeigt wird. Auf diese Weise wird die On-Gleichstrom-Schaltung 4ON ausgeschaltet, was darin resultiert, dass der Strom I3C stoppt, und die Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF wird angeschaltet, wodurch es dem Gleichstrom I3D möglich ist, zu fließen. Demzufolge wird der Kondensator 3 bei einem Gleichstrom I3D entladen und die Spannung des Kondensators 3, das heißt die Spannung des Steuerungsanschlusses 21, sinkt linear. Somit ist es möglich, die zeitliche Änderungsrate di1/dt des primären Stroms i1 konstant und klein herzustellen, und die sekundäre Spannung V2 kann verringert werden. Entsprechend kann das Zündumschaltelement 2 ausgeschaltet werden, während an der Zündkerze 13 eine Zündung unterbunden wird.Further, the point B is changed to H while the point A is kept at L when, for a certain period of time, starting from the state of 10 no signal to ignite the spark plug 13 is entered as in 12 will be shown. In this way, the on-dc circuit 4 is turned off ON , resulting in that the current I 3C stops, and the off-dc circuit 4 OFF is turned on, allowing the dc I 3D to flow. As a result, the capacitor becomes 3 at a DC I 3D discharge and the voltage of the capacitor 3 that is the voltage of the control connection 21 , decreases linearly. Thus, it is possible to make the time change rate di 1 / dt of the primary current i 1 constant and small, and the secondary voltage V 2 can be reduced. Accordingly, the Zündumschaltelement 2 be turned off while on the spark plug 13 an ignition is prevented.

Als nächstes zeigt 13 Kurvenverläufe einer Gatespannung Vg, eines primären Stroms i1 und einer sekundären Spannung V2, wenn unter Verwendung der On-Gleichstrom-Schaltung 4ON das Soft-On auf dem Zündumschaltelement 2 durchgeführt wird. Zusätzlich werden in 13 Kurvenverläufe auf eine überlagerte Weise gezeigt, wenn unter Verwendung der RC-Schaltung (vergleiche 16) das Soft-On auf dem Zündumschaltelement 2 durchgeführt wird, so wie bei einem herkömmlichen Stand der Technik.Next shows 13 Curves of a gate voltage V g , a primary current i 1 and a secondary voltage V 2 when, using the on-DC circuit 4 ON, the soft-on on the Zündumschaltelement 2 is carried out. In addition, in 13 Curves shown in a superimposed manner when using the RC circuit (cf. 16 ) the soft-on on the Zündumschaltelement 2 is performed as in a conventional art.

Wie in 13 gezeigt wird, wird das Zündumschaltelement 2 angeschaltet und der primäre Strom i1 fängt an zu fließen, wenn die Gatespannung Vg steigt und die Schwellenspannung Vth überschreitet. Ferner steigt, wie vorstehend beschrieben, die Spannung des Kondensators 3 linear an, da der Kondensator 3 bei einem Gleichstrom geladen wird, wenn die On-Gleichstrom-Schaltung 4ON verwendet wird. Daher steigt in dem Fall, bei welchem die On-Gleichstrom-Schaltung 4ON verwendet wird, nachdem zur Zeit t1 das Soft-On angefangen hat, die Spannung des Kondensators 3, das heißt die Gatespannung Vg des Zündumschaltelements 2, linear an. Somit kann der primäre Strom i1 linear erhöht werden. Somit ist es möglich, die zeitliche Änderungsrate di1/dt des primären Stroms i1 konstant und klein herzustellen, und die erzeugte sekundäre Spannung V2 kann verringert werden. Daher ist es möglich, ein Auftreten der Funkenentladung S an der Zündkerze 13 zu unterbinden.As in 13 is shown, the Zündumschaltelement 2 is turned on and the primary current i 1 starts to flow when the gate voltage V g rises and exceeds the threshold voltage Vth. Further, as described above, the voltage of the capacitor increases 3 linear because of the capacitor 3 is charged at a DC current when the on-DC circuit 4 ON is used. Therefore, in the case where the on-direct-current circuit 4 ON is used after the soft-on has started at the time t1, the voltage of the capacitor increases 3 that is, the gate voltage V g of the ignition switching element 2 , linear on. Thus, can the primary current i 1 can be increased linearly. Thus, it is possible to make the time change rate di 1 / dt of the primary current i 1 constant and small, and the generated secondary voltage V 2 can be reduced. Therefore, it is possible to cause the spark discharge S on the spark plug to occur 13 to prevent.

Im Gegensatz dazu steigt in dem Fall, bei welchem wie bei dem herkömmlichen Stand der Technik eine RC-Schaltung verwendet wird, nachdem das Soft-On zur Zeit t1 angefangen hat, die Gatespannung Vg des Zündumschaltelements 2 exponentiell an. Demzufolge steigt der primäre Strom i1 ebenfalls exponentiell an. Somit ist die zeitliche Änderungsrate di1/dt des primären Stroms i1 relativ groß und es wird eine hohe sekundäre Spannung V2 erzeugt. Daher kann aufgrund der sekundären Spannung V2 an der Zündkerze 13 die Funkenentladung S auftreten.In contrast, in the case where, as in the conventional art, an RC circuit is used after the soft-on has started at time t1, the gate voltage V g of the ignition switching element increases 2 exponentially. As a result, the primary current i 1 also increases exponentially. Thus, the time rate of change di 1 / dt of the primary current i 1 is relatively large and a high secondary voltage V 2 is generated. Therefore, due to the secondary voltage V 2 at the spark plug 13 the spark discharge S occur.

Währenddessen sind der Umschalt-Transistor 40p der On-Gleichstrom-Schaltung 4ON und der Umschalt-Transistor 40n der Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF in Reihe miteinander verbunden, wie in 9 gezeigt wird. Ferner sind die Steuerungsanschlüsse (das heißt, die Gates 403) der zwei Umschalt-Transistoren 40p und 40n mit einer gemeinsamen Signalleitung 49 verbunden. Außerdem sind die zwei Umschalt-Transistoren 40p und 40n Komplementärtransistoren, das heißt, einer befindet sich in einem Off-Zustand, während der andere sich in einem On-Zustand befindet, wie in den 10 und 12 gezeigt wird.Meanwhile, the switching transistor 40p On the DC circuit 4 ON and the switching transistor 40n the off-DC circuit 4 OFF connected in series, as in 9 will be shown. Furthermore, the control connections (that is, the gates 403 ) of the two switching transistors 40p and 40n with a common signal line 49 connected. In addition, the two switching transistors 40p and 40n Complementary transistors, that is, one is in an off state while the other is in an on state, as in FIGS 10 and 12 will be shown.

Als nächstes werden die Funktionen und Effekte der vorliegenden Ausführungsform beschrieben werden. Wie in 10 gezeigt wird, beinhaltet die Zündvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform die On-Gleichstrom-Schaltung 4ON.Next, the functions and effects of the present embodiment will be described. As in 10 is shown includes the ignition device 1 In the present embodiment, the on-direct current circuit 4 ON .

Demzufolge ist es möglich, den Soft-On-Betrieb, d. h. den Betrieb zum Starten des Zuführens des primären Stroms i1, während eine Zündung an der Zündkerze 13 unterbunden wird, durchzuführen. Das heißt, dass der Kondensator 3 bei der vorliegenden Ausführungsform bei einem Gleichstrom I3C geladen werden kann, da die On-Gleichstrom-Schaltung 4ON vorgesehen ist. Somit kann die Spannung des Kondensators 3, das heißt die Spannung, die an den Steuerungsanschluss 21 des Zündumschaltelements 2 angelegt wird, linear erhöht werden. Somit kann verglichen mit dem herkömmlichen Fall, bei welchem die Spannung, die an den Steuerungsanschluss angelegt wird, unter Verwendung einer RC-Schaltung exponentiell erhöht werden, die zeitliche Änderungsrate di1/dt des primären Strom i1 konstant und klein hergestellt werden, und die sekundäre Spannung V2, die an der sekundären Wicklung 12 erzeugt wird, kann verringert werden. Daher ist es möglich, eine Zündung an der Zündkerze zu unterbinden, wenn der Soft-On-Betrieb durchgeführt wird.As a result, it is possible to perform the soft-on operation, ie, the operation for starting the supply of the primary current i 1 , while igniting the spark plug 13 is prevented to perform. That means that the capacitor 3 in the present embodiment, can be charged at a DC current I 3C because the on-DC circuit 4 ON is provided. Thus, the voltage of the capacitor 3 that is the voltage connected to the control port 21 the Zündumschaltelements 2 is created, be increased linearly. Thus, as compared with the conventional case where the voltage applied to the control terminal is exponentially increased by using an RC circuit, the time change rate di 1 / dt of the primary current i 1 can be made constant and small, and FIG secondary voltage V 2 , which is at the secondary winding 12 is generated can be reduced. Therefore, it is possible to inhibit ignition of the spark plug when the soft-on operation is performed.

Ferner kann die Variation hinsichtlich der sekundären Spannung V2 reduziert werden, indem die On-Gleichstrom-Schaltung 4ON verwendet wird, so wie bei der vorliegenden Ausführungsform, selbst wenn aufgrund einer Herstellungsvariation eine Variation hinsichtlich der Schwellenspannung Vth des Zündumschaltelements 2 oder dergleichen besteht. Das heißt, dass eine Variation hinsichtlich der Schwellenspannung Vth des Zündumschaltelements 2 besteht, wie in 17 gezeigt wird. Zusätzlich wird aufgrund einer Herstellungsvariation hinsichtlich des Widerstands R und des Kondensators C, die in der RC-Schaltung beinhaltet sind, eine Variation hinsichtlich der RC-Zeitkonstante sowie hinsichtlich der Anstiegsrate der Gatespannung Vg bestehen, wenn unter Verwendung der RC-Schaltung ein Soft-On-Betrieb durchgeführt wird. Die Kurve L3 zeigt den Fall, bei welchem die Anstiegsrate am schnellsten ist, und die Kurve L4 zeigt den Fall, bei welchem die Anstiegsrate am langsamsten ist. Somit wird das Zündumschaltelement 2 zum Beispiel zu einer relativ frühen Zeit T11 angeschaltet, wenn die Schwellenspannung Vth niedrig ist und die Anstiegsrate der Gatespannung Vg hoch ist (das heißt, in dem Fall der Kurve L3). Zusätzlich ist die zeitliche Änderungsrate dVg/dt der Gatespannung Vg zur Zeit T11 hoch und die zeitliche Änderungsrate di1/dt des primären Stroms i1 ist ebenfalls hoch, da die Gatespannung Vg exponentiell steigt. Somit ist es wahrscheinlich, dass eine besonders hohe sekundäre Spannung V2 erzeugt wird. Ferner wird das Zündumschaltelement 2 zu einer relativ späten Zeit T12 angeschaltet, wenn die Schwellenspannung Vth hoch ist und die Anstiegsrate der Gatespannung Vg niedrig ist (das heißt, in dem Fall der Kurve L4). Zu dieser Zeit wird die sekundäre Spannung V2 relativ niedrig, da die zeitliche Änderungsrate dVg/dt der Gatespannung Vg niedrig ist.Further, the variation in the secondary voltage V 2 can be reduced by using the on-on-circuit 4 ON , as in the present embodiment, even if, due to a manufacturing variation, a variation in the threshold voltage Vth of the ignition switching element 2 or the like. That is, a variation in the threshold voltage Vth of the ignition switching element 2 exists, as in 17 will be shown. In addition, due to a manufacturing variation in the resistance R and the capacitor C included in the RC circuit, there will be a variation in the RC time constant as well as the rate of increase of the gate voltage V g when using the RC circuit. On-operation is performed. The curve L3 shows the case where the rate of increase is fastest and the curve L4 shows the case where the rate of increase is slowest. Thus, the ignition switching element becomes 2 for example at a relatively early time T11 when the threshold voltage V th is low and the rate of rise of the gate voltage V g is high (that is, in the case of the curve) L3 ). In addition, the rate of change of time dV g / dt of the gate voltage V g at the time T11 high and the time rate of change di 1 / dt of the primary current i 1 is also high, as the gate voltage V g increases exponentially. Thus, it is likely that a particularly high secondary voltage V 2 is generated. Further, the ignition switching element becomes 2 at a relatively late time T12 when the threshold voltage V th is high and the rate of rise of the gate voltage V g is low (that is, in the case of the curve L4 ). At this time, since the time change rate dV g / dt of the gate voltage V g is low, the secondary voltage V 2 becomes relatively low.

Wie vorstehend beschrieben ist es in dem Fall, bei welchem unter Verwendung der RC-Schaltung der Soft-On-Betrieb durchgeführt wird, wenn eine Variation hinsichtlich der Schwellenspannung Vth und der RC-Zeitkonstante besteht und dies eine Variation hinsichtlich der Zeit verursacht, zu welcher zwischen T11 und T12 das Zündumschaltelement 2 angeschaltet wird, wahrscheinlich, dass die Spannung V2 stark variiert. Daher wird eine Notwendigkeit bestehen, die Schaltung unter Berücksichtigung des Falls, bei welchem die höchste sekundäre Spannung V2 erzeugt wird, zu entwerfen, was den Schaltungsentwurf schwierig gestaltet.As described above, in the case where using the RC circuit, the soft-on operation is performed when there is variation in the threshold voltage Vth and the RC time constant, and this causes a variation in the time to which between T11 and T12 the ignition switching element 2 is turned on, probably that the voltage V 2 varies greatly. Therefore, there will be a need to design the circuit in consideration of the case where the highest secondary voltage V 2 is generated, which makes the circuit design difficult.

Im Gegensatz dazu kann die Variation hinsichtlich der sekundären Spannung V2 reduziert werden, indem die On-Gleichstrom-Schaltung 4ON verwendet wird, so wie bei der vorliegenden Ausführungsform, selbst wenn eine Variation hinsichtlich der Schwellenspannung Vth des Zündumschaltelements 2 oder dergleichen besteht. Das heißt, dass aufgrund der Herstellungsvariation des Kondensators 3 eine Variation hinsichtlich der Anstiegsrate der Gatespannung Vg vorliegen wird, wenn die On-Gleichstrom-Schaltung 4ON verwendet wird, wie in 14 gezeigt wird. Die Linie L1 zeigt den Fall, bei welchem die Anstiegsrate am schnellsten ist, und die Linie L2 zeigt den Fall, bei welchem die Anstiegsrate am langsamsten ist. Somit wird das Zündumschaltelement 2 zu einer relativ frühen Zeit t11 angeschaltet, wenn die Schwellenspannung Vth niedrig ist und die Anstiegsrate der Gatespannung Vg hoch ist (das heißt, in dem Fall der Linie L1). Ferner wird das Zündumschaltelement 2 zu einer relativ späten Zeit t12 angeschaltet, wenn die Schwellenspannung Vth hoch ist und die Anstiegsrate der Gatespannung Vg niedrig ist (das heißt, in dem Fall der Linie L2). Bei der vorliegenden Ausführungsform steigt die Gatespannung Vg linear, da der Kondensator 3 bei einem Gleichstrom geladen wird. Somit wird die zeitliche Änderungsrate dVg/dt der Gatespannung Vg an dem Schwellenwert nicht variieren, selbst falls der Schwellenwert des Zündumschaltelements 2 zwischen Vth1 und Vth2 variiert. Somit wird die zeitliche Änderungsrate di1/dt des primären Stroms i1 auch nicht variieren, und die Variation hinsichtlich der primären Spannung V1, die als Reaktion auf eine Stromveränderung erzeugt wird, kann unterbunden werden. Daher kann die Variation hinsichtlich der sekundären Spannung V2 ebenfalls unterbunden werden, und der Schaltungsentwurf der Zündvorrichtung 1 kann in einfacher Weise durchgeführt werden.In contrast, the variation in the secondary voltage V 2 can be reduced by using the on-on-circuit 4 ON , as in the present embodiment, even if a variation in the threshold voltage Vth of the ignition switching element 2 or the like. That is, due to the manufacturing variation of the capacitor 3 a Variation in the rate of rise of the gate voltage V g will be present when the on-DC circuit 4 ON is used, as in 14 will be shown. The line L1 shows the case where the rate of increase is fastest and the line L2 shows the case where the rate of increase is slowest. Thus, the ignition switching element becomes 2 at a relatively early age t11 when the threshold voltage V th is low and the rate of rise of the gate voltage V g is high (that is, in the case of the line L1 ). Further, the ignition switching element becomes 2 at a relatively late time t12 when the threshold voltage V th is high and the rate of rise of the gate voltage V g is low (that is, in the case of the line L2 ). In the present embodiment, the gate voltage V g increases linearly as the capacitor 3 is charged at a direct current. Thus, the time rate of change dV g / dt of the gate voltage V g at the threshold will not vary even if the threshold of the ignition switching element 2 varies between V th 1 and V th 2. Thus, the time rate of change di 1 / dt of the primary current i 1 will also not vary, and the variation in the primary voltage V 1 generated in response to a current change may be inhibited. Therefore, the variation in the secondary voltage V 2 can also be suppressed, and the circuit design of the igniter 1 can be done in a simple way.

Wie in 10 gezeigt wird, beinhaltet die Zündvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ferner sowohl die On-Gleichstrom-Schaltung 4ON als auch die Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF. Daher können sowohl der Soft-On-Betrieb als auch der Soft-Off-Betrieb durchgeführt werden.As in 10 is shown includes the ignition device 1 the present embodiment, further, both the on-DC circuit 4 ON and the off-DC circuit 4 OFF. Therefore, both the soft-on operation and the soft-off operation can be performed.

Wie in 10 gezeigt wird, beinhalten die On-Gleichstrom-Schaltung 4ON und die Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF der vorliegenden Ausführungsform ferner jeweils den Umschalt-Transistor 40 (40p, 40n) zum Umschalten zwischen einer Leitung und Unterbrechung des Stroms I. Die Steuerungsanschlüsse (das heißt, die Gates 403) der zwei Umschalt-Transistoren 40 sind mit der gemeinsamen Signalleitung 49 verbunden. Die zwei Umschalt-Transistoren 40 sind Komplementärtransistoren und einer von diesen befindet sich in einem Off-Zustand, während der andere sich in einem On-Zustand befindet.As in 10 is shown, the on-DC circuit 4 ON and the off-DC circuit 4 OFF contain the present embodiment further respectively to the switching transistor 40 ( 40p . 40n ) for switching between a line and interrupting the current I. The control terminals (that is, the gates 403 ) of the two switching transistors 40 are with the common signal line 49 connected. The two switching transistors 40 are complementary transistors and one of them is in an off state while the other is in an on state.

Somit ist es unter Verwendung einer Signalleitung 49 möglich, zwischen dem Fall, bei welchem nur der On-Gleichstrom-Schaltung 4ON der zwei Gleichstrom-Schaltungen 4ON und 4OFF ein Strom zugeführt wird (vergleiche 10), und dem Fall, bei welchem nur der Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF ein Strom zugeführt wird (vergleiche 12), umzuschalten. Daher kann die Schaltungs-Konfiguration der Zündvorrichtung 1 vereinfacht werden.Thus, it is using a signal line 49 possible between the case in which only the on-direct current circuit 4 ON of the two DC circuits 4 ON and 4 OFF, a current is supplied (see 10 ), and the case where only the off-DC circuit 4 OFF, a current is supplied (see 12 ), to switch. Therefore, the circuit configuration of the ignition device 1 be simplified.

Zusätzlich weist die Ausführungsform eine ähnliche Konfiguration sowie ähnliche Funktionen und Effekte wie die der ersten Ausführungsform auf.In addition, the embodiment has a similar configuration as well as similar functions and effects as those of the first embodiment.

Dritte AusführungsformThird embodiment

Die vorliegende Ausführungsform ist ein Beispiel, bei welchem die Schaltungs-Konfiguration der Zündvorrichtung 1 verändert wird. Wie in 15 gezeigt wird, beinhaltet die Zündvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform das Zündumschaltelement 2, das mit der primären Wicklung 11 der Zündspule 10 verbunden ist, den Kondensator 3, das Pre-Drive-Umschaltelement 5 und die On-Gleichstrom-Schaltung 4ON. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Off-Gleichstrom-Schaltung 4OFF nicht vorgesehen.The present embodiment is an example in which the circuit configuration of the ignition device 1 is changed. As in 15 is shown includes the ignition device 1 the present invention, the Zündumschaltelement 2 that with the primary winding 11 the ignition coil 10 connected to the condenser 3 , the pre-drive switching element 5 and the on-dc circuit 4 ON . In the present embodiment, the off-DC circuit 4 OFF is not provided.

Bei dieser Ausführungsform wird das Pre-Drive-Umschaltelement 5 ausgeschaltet und der Umschalt-Transistor 40 wird angeschaltet, wenn der Soft-On-Betrieb durchgeführt wird. Auf diese Weise lädt die On-Gleichstrom-Schaltung 4ON den Kondensator 3 bei einem Gleichstrom I und die Spannung des Kondensators 3, das heißt die Spannung, die an den Steuerungsanschluss 21 des Zündumschaltelements 2 angelegt wird, wird linear erhöht. Im Ergebnis wird die zeitliche Änderungsrate des primären Stroms i1 konstant und klein sein. Somit wird eine Zündung an der Zündkerze 13 unterbunden.In this embodiment, the pre-drive switching element 5 turned off and the switching transistor 40 is turned on when the soft-on operation is performed. In this way, the on-direct current circuit 4 ON charges the capacitor 3 at a direct current I and the voltage of the capacitor 3 that is the voltage connected to the control port 21 the Zündumschaltelements 2 is created is increased linearly. As a result, the rate of change of the primary current i 1 will be constant and small. Thus, an ignition on the spark plug 13 prevented.

Zur Zündung an der Zündkerze 13 wird das Pre-Drive-Umschaltelement 5 angeschaltet. Dadurch wird eine elektrische Ladung, die in dem Kondensator 3 gespeichert ist, rasch entladen und das Zündumschaltelement 2 wird rasch ausgeschaltet. Im Ergebnis wird der primäre Strom i1 rasch abgeschaltet, eine hohe sekundäre Spannung V2 wird erzeugt und an der Zündkerze 13 wird eine Zündung verursacht.To ignite the spark plug 13 becomes the pre-drive switching element 5 turned on. This will cause an electrical charge in the capacitor 3 is stored, quickly discharged and the Zündumschaltelement 2 is switched off quickly. As a result, the primary current i 1 is rapidly turned off, a high secondary voltage V 2 is generated and at the spark plug 13 an ignition is caused.

Zusätzlich weist die Ausführungsform eine ähnliche Konfiguration sowie ähnliche Funktionen und Effekte wie die der ersten Ausführungsform auf.In addition, the embodiment has a similar configuration as well as similar functions and effects as those of the first embodiment.

Die vorliegende Offenbarung wurde auf Grundlage von Ausführungsformen beschrieben, allerdings sollte dies nicht dahingehend ausgelegt werden, dass die vorliegende Offenbarung sich auf diese Ausführungsformen und Konfigurationen beschränkt. Die vorliegende Offenbarung beinhaltet verschiedene modifizierte Beispiele und Modifikationen in einem äquivalenten Bereich. Zusätzlich umfasst eine Kategorie oder der Geist der vorliegenden Offenbarung verschiedene Kombinationen oder Formen und andere Kombinationen oder Formen, die nur ein Element, eines oder mehrere Elemente oder eines oder weniger Elemente dieser beinhalten.The present disclosure has been described based on embodiments, however, it should not be construed that the present disclosure is limited to these embodiments and configurations. The present disclosure includes various modified examples and modifications in an equivalent range. Additionally, one category or spirit of the present disclosure includes various combinations or shapes and other combinations or shapes that include only one element, one or more elements, or one or more elements thereof.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • JP 5517686 B [0007]JP 5517686 B [0007]

Claims (4)

Zündvorrichtung (1) zur Zündung an einer Zündkerze (13), die mit einer sekundären Wicklung (12) einer Zündspule (10) verbunden ist, wobei die Vorrichtung aufweist: ein Zündumschaltelement (2), das mit einer primären Wicklung (11) der Zündspule verbunden ist; einen Kondensator (3), der mit einem Steuerungsanschluss (21) des Zündumschaltelements verbunden ist; ein Pre-Drive-Umschaltelement (5), das parallel mit dem Kondensator verbunden ist; einen Pull-up-Widerstand (19), der mit einem Punkt, der zwischen dem Steuerungsanschluss und dem Kondensator liegt, und einer Stromquelle (14) verbunden ist; und eine Off-Gleichstrom-Schaltung (4OFF), die elektrisch mit dem Steuerungsanschluss und dem Kondensator verbunden ist und dazu konfiguriert ist, eine elektrische Ladung zu entladen, die bei einem Gleichstrom in dem Kondensator gespeichert ist.An ignition device (1) for ignition on a spark plug (13) connected to a secondary winding (12) of an ignition coil (10), the device comprising: an ignition switching element (2) connected to a primary winding (11) of the ignition coil connected is; a capacitor (3) connected to a control terminal (21) of the ignition switching element; a pre-drive switching element (5) connected in parallel with the capacitor; a pull-up resistor (19) connected to a point located between the control port and the capacitor and a power source (14); and an off-DC circuit (4 OFF ) electrically connected to the control terminal and the capacitor and configured to discharge an electric charge stored at a DC current in the capacitor. Zündvorrichtung zur Zündung an einer Zündkerze (13), die mit einer sekundären Wicklung (12) einer Zündspule (10) verbunden ist, wobei die Vorrichtung aufweist: ein Zündumschaltelement (2), das mit einer primären Wicklung (11) der Zündspule verbunden ist; einen Kondensator (3), der mit einem Steuerungsanschluss (21) des Zündumschaltelements verbunden ist; ein Pre-Drive-Umschaltelement (5), das parallel mit dem Kondensator verbunden ist; und eine On-Gleichstrom-Schaltung (4ON), die elektrisch mit dem Steuerungsanschluss und dem Kondensator verbunden ist und dazu konfiguriert ist, den Kondensator bei einem Gleichstrom zu laden.An ignition device for ignition on a spark plug (13) connected to a secondary winding (12) of an ignition coil (10), the device comprising: an ignition switching element (2) connected to a primary winding (11) of the ignition coil; a capacitor (3) connected to a control terminal (21) of the ignition switching element; a pre-drive switching element (5) connected in parallel with the capacitor; and an on-DC circuit (4 ON ) electrically connected to the control terminal and the capacitor and configured to charge the capacitor at a DC current. Zündvorrichtung gemäß Anspruch 2, ferner aufweisend eine Off-Gleichstrom-Schaltung, die elektrisch mit dem Steuerungsanschluss und dem Kondensator verbunden ist und dazu konfiguriert ist, eine elektrische Ladung zu entladen, die bei einem Gleichstrom in dem Kondensator gespeichert ist.Ignition device according to Claim 2 , Further comprising an off-DC circuit, which is electrically connected to the control terminal and the capacitor and is configured to discharge an electric charge, which is stored at a direct current in the capacitor. Zündvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die On-Gleichstrom-Schaltung und die Off-Gleichstrom-Schaltung jeweils einen Umschalt-Transistor (40) zum Umschalten zwischen Leitung und Unterbrechung eines Stroms aufweisen, Steuerungsanschlüsse der zwei Umschalt-Transistoren mit einer gemeinsamen Signalleitung (49) verbunden sind, und die zwei Umschalt-Transistoren Komplementärtransistoren sind, die derart konfiguriert sind, dass einer der Umschalt-Transistoren sich in einem Off-Zustand befindet, wenn der andere sich in einem On-Zustand befindet.Ignition device according to Claim 3 wherein the on-dc circuit and the off-dc circuit each comprise a switching transistor (40) for switching between conduction and interruption of a current, control terminals of the two switching transistors are connected to a common signal line (49), and the two switching transistors are complementary transistors configured such that one of the switching transistors is in an off state when the other is in an on state.
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