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[Querverweis auf eine ähnliche Anwendung]
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Diese Anmeldung basiert auf der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-167114 , die am 31. August 2017 eingereicht wurde und deren Beschreibung hierin durch Verweis aufgenommen ist, und beansprucht deren Priorität.
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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Zündsystem, das in einem Verbrennungsmotor verwendet wird.
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[STAND DER TECHNIK]
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In den letzten Jahren wurden zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz eines Verbrennungsmotors für Kraftfahrzeuge Studien über Techniken zur Steuerung der Verbrennung von magerem Kraftstoff (Magerverbrennungsmotor) oder zum EGR durchgeführt, bei denen das Verbrennungsgas in die Zylinder des Verbrennungsmotors zurückgeführt wird. Im Hinblick auf diese Techniken zur effektiven Verbrennung des in einem Luft-Kraftstoff-Gemisch enthaltenen Kraftstoffs wurden Studien über einen kontinuierlichen Entladungsmodus durchgeführt, bei dem eine Zündkerze für eine bestimmte Zeitspanne nahe dem Zündzeitpunkt kontinuierlich Funkenentladungen erzeugt.
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Ein Zündsystem mit kontinuierlicher Entladung, das beispielsweise in PTL 1 offenbart ist, beinhaltet einen Mittelabgriff in der Mitte der Wicklung einer Primärspule. In dem Zündsystem wird die Hauptzündung an einer Zündkerze durch Anlegen eines Stroms an eine Wicklung von dem Mittelabgriff bis zu einem Ende der Primärspule (im Folgenden als erste Wicklung bezeichnet) gestartet. Anschließend wird durch Einschalten eines Energieversorgungsschalters, der einen Strom von dem Mittelabgriff der Primärspule zum anderen Ende (im Folgenden als zweite Wicklung bezeichnet) zu einer Wicklung leitet, der Strom sequentiell addiert und durch die Sekundärspule in derselben Richtung wie der Strom (Sekundärstrom), der beim Start der Hauptzündung fließt, geleitet. Dadurch wird eine Funkenentladung an der Zündkerze aufrechterhalten.
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[Zitierliste]
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[Patentliteratur]
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[PTL 1] Offengelegte japanische Patentveröffentlichungsschrift mit der Nr. 2015-200284
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[Kurzfassung der Erfindung]
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Um in dem Zündsystem eine Sekundärspannung zu erzeugen, die ausreicht, um die Funkenentladung an der Zündkerze in der Sekundärspule ohne Verwendung einer Boostschaltung aufrechtzuerhalten, ist es notwendig, das Wicklungsverhältnis zwischen der zweiten Wicklung und der Sekundärspule zu erhöhen. So liegt beispielsweise das Wicklungsverhältnis zwischen der zweiten Wicklung und der Sekundärspule im Hunderterbereich. Wenn also eine Fehlfunktion auftritt, bei der die Impedanz der zweiten Wicklung reduziert wird, so dass von der Seite eines Stromversorgungsanschlusses eine Überspannung angelegt wird, kann der Energieversorgungsschalter möglicherweise die Überspannung erhalten, was zu einem Ausfall führt. Die Offenbarung der vorliegenden Anwendung konzentrierte sich auf den Punkt, dass das Zündsystem durch Hinzufügen einer Schutzschaltung tendenziell vergrößert wird.
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In dem Zündsystem wird durch die Unterbrechung eines Primärstroms (Strom, der durch die Primärspule fließt), die beim Ausschalten des Energieversorgungsschalters verursacht wird, der Sekundärstrom (Strom, der durch die Sekundärspule fließt) unerwünscht schnell verringert. Wenn der Sekundärstrom schnell verringert wird, kann die Funkenentladung möglicherweise nicht aufrechterhalten werden.
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Die vorliegende Offenbarung soll die oben genannten Probleme lösen. Die Hauptaufgabe ist die Bereitstellung eines Zündsystems, das einen Schalter schützt, wenn eine Überspannung an den Schalter angelegt wird, und das in der Lage ist, einen Sekundärstrom daran zu hindern, bei der Aufrechterhaltung einer Funkenentladung schnell abzunehmen.
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Ein erster Aspekt zur Lösung der oben genannten Probleme ist ein Zündsystem, das eine Zündkerze dazu bringt, eine Funkenentladung zu erzeugen. Das Zündsystem umfasst eine Primärspule, eine Sekundärspule, einen ersten Schalter, einen zweiten Schalter, einen dritten Schalter, eine Diode und einen Schaltersteuerteil. Die Primärspule umfasst eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung, die in Reihe mit der ersten Wicklung geschaltet ist. Eine Stromversorgung ist mit einem Kontaktpunkt zwischen der ersten und der zweiten Wicklung verbunden bzw. an diesen angeschlossen. Die Sekundärspule ist mit der Zündkerze verbunden und magnetisch mit der Primärspule gekoppelt. Der erste Schalter befindet sich näher an der ersten Wicklung als der Kontaktpunkt und ist mit der ersten Wicklung in Reihe geschaltet. Der zweite Schalter ist mit der zweiten Wicklung auf einer dem Kontaktpunkt gegenüberliegenden Seite in Reihe geschaltet. Der dritte Schalter befindet sich zwischen einer Masse und dem zweiten Schalter und ist mit dem zweiten Schalter in Reihe geschaltet. Die Diode enthält eine Anode, die zwischen dem zweiten und dem dritten Schalter angeschlossen ist, und eine Kathode, die mit dem Kontaktpunkt verbunden ist. Der Schaltersteuerteil steuert das Öffnen und Schließen des ersten Schalters, des zweiten Schalters und des dritten Schalters.
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Entsprechend der obigen Konfiguration wird, nachdem der erste Schalter geschlossen wurde, um einen Strom von der Stromversorgung zur ersten Wicklung zu leiten, der erste Schalter geöffnet, um den Durchgang des Stroms von der Stromversorgung zur ersten Wicklung zu unterbrechen, so dass an der Zündkerze eine Funkenentladung erzeugt wird und ein Sekundärstrom durch die Sekundärspule fließt. Nach dem Start der Funkenentladung werden der zweite und der dritte Schalter geschlossen, um einen Strom von der Stromversorgung zur zweiten Wicklung zu leiten. Dadurch kann ein Strom in der gleichen Richtung wie der durch die Sekundärspule fließende Sekundärstrom fließen und diesem überlagert werden, so dass die Funkenentladung aufrechterhalten wird.
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Bei der Aufrechterhaltung der Funkenentladung wird der Strom von der Stromversorgung unterbrochen, wenn der dritte Schalter geöffnet und der zweite Schalter geschlossen gehalten wird. Der Strom wird jedoch durch die Induktivität der zweiten Wicklung durch die Diode zur zweiten Wicklung zurückgeführt und gedämpft. So wird bei der Aufrechterhaltung der Funkenentladung verhindert, dass der Strom, der durch die zweite Wicklung fließt, schnell abnimmt, und der Sekundärstrom, der durch die Sekundärspule fließt, wird daran gehindert, schnell abzunehmen.
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Der zweite Schalter und der dritte Schalter sind in Reihe geschaltet. Selbst wenn eine Fehlfunktion auftritt, bei der von der Seite der Stromversorgung eine Überspannung angelegt wird, wird die angelegte Spannung auf den zweiten und dritten Schalter verteilt. In der Ausführungsform der vorliegenden Anwendung, in der die Impedanz der zweiten Wicklung kleiner als die der ersten Wicklung eingestellt ist, sind der zweite Schalter und der dritte Schalter geschützt, selbst wenn eine Fehlfunktion auftritt, bei der von der Seite der Stromversorgung eine Überspannung angelegt wird.
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Folglich werden die Schalter bei einer Überspannung von der Seite der Stromversorgung aus geschützt, und bei der Aufrechterhaltung der Funkenentladung wird der Sekundärstrom daran gehindert, schnell abzunehmen.
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In einem zweiten Aspekt öffnet der Schaltersteuerteil beim Starten der Funkenentladung den zweiten Schalter und schließt den ersten Schalter, um einen Strom von der Stromversorgung zur ersten Wicklung zu leiten, und öffnet anschließend den ersten Schalter, um den Stromfluss von der Stromversorgung zur ersten Wicklung zu unterbrechen.
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Gemäß der obigen Konfiguration wird beim Starten der Funkenentladung verhindert, dass ein Strom von der Stromversorgung zur zweiten Wicklung fließt, so dass ein Magnetfeld in der zweiten Wicklung, die einen Magnetkreis mit der ersten Wicklung teilt, und ein Stromfluss verhindert wird, der sonst durch eine Spannung in der zweiten Wicklung verursacht würde, die durch die Erregung der ersten Wicklung erzeugt wird. Dadurch wird verhindert, dass ein durch den Strom, der durch die erste Wicklung fließt, verursachtes Magnetfeld verringert wird, so dass die Funkenentladung in geeigneter Weise gestartet wird.
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In einem dritten Aspekt, wenn die Funkenentladung nach dem Start der Funkenentladung aufrechterhalten wird, schließt der Schaltersteuerteil den zweiten Schalter und öffnet und schließt den dritten Schalter, wobei der zweite Schalter geschlossen gehalten wird.
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Entsprechend der obigen Konfiguration wird der zweite Schalter nach dem Start der Funkenentladung geschlossen und der dritte Schalter geöffnet und geschlossen, wobei der zweite Schalter geschlossen gehalten wird, so dass der Stromfluss von der Stromversorgung zur zweiten Wicklung wiederholt zugelassen und gestoppt wird. Dadurch kann ein Strom in der gleichen Richtung wie der Sekundärstrom für die Funkenentladung, der durch die Sekundärspule fließt, fließen und diesem überlagert werden, so dass die Funkenentladung aufrechterhalten wird.
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Bei der Aufrechterhaltung der Funkenentladung wird, wenn der dritte Schalter geöffnet und der zweite Schalter geschlossen gehalten wird, der Strom durch die Diode zur zweiten Wicklung rezirkuliert. So wird bei der Aufrechterhaltung der Funkenentladung verhindert, dass der Strom, der durch die zweite Wicklung fließt, schnell abnimmt, und der Sekundärstrom, der durch die Sekundärspule fließt, wird daran gehindert, schnell abzunehmen.
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In einem vierten Aspekt umfasst das Zündsystem außerdem einen Sekundärstrom-Erfassungsabschnitt, der einen durch die Sekundärspule fließenden Sekundärstrom erkennt. Bei der Aufrechterhaltung der Funkenentladung öffnet und schließt der Schaltersteuerteil den dritten Schalter auf der Grundlage des vom Sekundärstrom-Erfassungsabschnitt erfassten Sekundärstroms.
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Entsprechend der obigen Konfiguration wird der Sekundärstrom erkannt, und der dritte Schalter wird basierend auf dem erkannten Sekundärstrom geöffnet und geschlossen. So wird der Sekundärstrom zuverlässig auf einem angemessenen Wert gehalten bzw. erhalten.
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In einem fünften Aspekt schließt beim Start der Funkenentladung der Schaltersteuerteil den zweiten Schalter nach einer vorgegebenen Zeitspanne, in der die Entladung nach dem Start der Funkenentladung hätte beginnen sollen, unabhängig davon, ob die Funkenentladung aufrechterhalten werden soll.
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Zum Beispiel kann in dem Zustand, in dem die Zündkerze abgezogen ist und der Strom nicht durch die Sekundärspule fließt, wenn der erste Schalter geöffnet und geschlossen wird, um die Funkenentladung zu starten, möglicherweise eine hohe Spannung in der Sekundärspule auftreten, die sich abschwächt, während die Polarität ausgehend von einer negativen Polarität wechselt. Wenn in der Sekundärspule eine polaritätsumgewandelte Hochspannung auftritt, kann entsprechend dem Windungsverhältnis auch in der zweiten Wicklung eine polaritätsumgewandelte Hochspannung ohne Last auftreten. Wenn in der zweiten Wicklung eine positive Hochspannung auftritt, wird möglicherweise eine Überspannung an den zweiten Schalter und den dritten Schalter angelegt. Bei der obigen Konfiguration schließt der Schaltersteuerteil nach dem Start der Funkenentladung den zweiten Schalter nach einer vorgegebenen Zeitspanne, zu der die Entladung hätte beginnen sollen, und vor dem ersten Zeitpunkt, zu dem die Polarität der Sekundärspannung ohne Last umgedreht wird, unabhängig davon, ob die Funkenentladung aufrechterhalten werden soll. Selbst wenn in der zweiten Wicklung eine positive Hochspannung auftritt, wird der zweite Schalter geschlossen, um den Strom durch die zweite Wicklung, den zweiten Schalter und die Diode zurückzuschalten. Dadurch wird verhindert, dass eine durch die Sekundärspannung verursachte positive Überspannung an den zweiten und dritten Schalter angelegt wird.
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In einem sechsten Aspekt umfasst das Zündsystem eine Rückflussverhinderungsdiode, die sich zwischen dem Kontaktpunkt und der Stromversorgung befindet und eine mit einer Seite der Stromversorgung verbundene Anode und eine mit einer Seite des Kontaktpunktes verbundene Kathode umfasst.
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Im Allgemeinen enthalten der zweite Schalter und der dritte Schalter beispielsweise antiparallel geschaltete Body-Dioden. Wenn die Stromversorgung verkehrt herum angeschlossen ist, kann also möglicherweise ein großer Strom durch den Stromkreis fließen, z.B. über die Body-Dioden. In dieser Hinsicht schützt die Rückflussverhinderungsdiode gemäß der obigen Konfiguration die Schaltung auch dann, wenn die Stromversorgung verkehrt herum verbunden ist. Insbesondere wird, selbst wenn die Impedanz der zweiten Wicklung klein ist, verhindert, dass ein großer Strom durch die Schaltung fließt.
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In einem siebten Aspekt umfasst das Zündsystem eine Rückflussverhinderungsdiode, d.h. eine Diode, die zwischen dem zweiten Schalter und dem dritten Schalter angeschlossen ist und eine Anode, die mit den Anoden des zweiten Schalters und der Diode verbunden ist, sowie eine Kathode, die mit dem dritten Schalter verbunden ist, umfasst.
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Im Allgemeinen enthalten der zweite Schalter und der dritte Schalter beispielsweise antiparallel geschaltete Body-Dioden. Wenn die Stromversorgung verkehrt herum verbunden ist, kann also möglicherweise ein großer Strom durch den Stromkreis fließen, z.B. über die Body-Dioden. In dieser Hinsicht schützt die Rückflussverhinderungsdiode gemäß der obigen Konfiguration die Schaltung auch dann, wenn die Stromversorgung verkehrt herum verbunden bzw. angeschlossen ist. Insbesondere wird, selbst wenn die Impedanz der zweiten Wicklung klein ist, verhindert, dass ein großer Strom durch die Schaltung fließt.
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Im Vergleich zu dem Fall, in dem die Rückflussverhinderungsdiode zwischen dem Kontaktpunkt und der Stromversorgung angeordnet ist, wird die Wärmeentwicklung reduziert, da der Erregerstrom zur ersten Wicklung zum Starten der Funkenentladung nicht durch die Rückflussverhinderungsdiode geleitet werden kann. Die von der Stromversorgung an die erste Wicklung angelegte Spannung wird ebenfalls durch die Rückflussverhinderungsdiode daran gehindert, sich zu verringern. Auch in diesem Fall ist es unwahrscheinlich, dass ein großer Strom durch den ersten Schalter fließt, da die erste Wicklung eine größere Impedanz als die zweite Wicklung hat, selbst wenn die Stromversorgung in umgekehrter Richtung angeschlossen ist.
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In einem achten Aspekt ist ein Wicklungsverhältnis, das ein Wert ist, der sich durch Division der Windungszahl der Sekundärspule durch die Windungszahl der zweiten Wicklung ergibt, größer als ein Spannungsverhältnis, das ein Wert ist, der sich durch Division einer zur Aufrechterhaltung der Funkenentladung erforderlichen Entladungserhaltungsspannung durch eine angelegte Spannung der Stromversorgung ergibt.
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Entsprechend der obigen Konfiguration wird bei der Aufrechterhaltung der Funkenentladung die Energie ohne eine Boostschaltung zugeführt.
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In einem neunten Aspekt ist das Netzteil, das eine Spannung an die erste Wicklung anlegt, ein fahrzeugmontiertes Netzteil und wird als Stromversorgung für das Anlegen einer Spannung an die zweite Wicklung gemeinsam genutzt.
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Da in der Zündanlage keine Stromversorgung erforderlich ist, wird das Zündsystem entsprechend der obigen Konfiguration verkleinert. Da durch die Verwendung der fahrzeugmontierten Stromversorgung keine spezielle Stromversorgung erforderlich ist, wird das Zündsystem verkleinert. Da durch die gemeinsame Nutzung der fahrzeugmontierten Stromversorgung die Notwendigkeit mehrerer Stromversorgungen entfällt, wird die Größe des Zündsystems reduziert.
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In einem zehnten Aspekt sind in einem Gehäuse einer Zündspule die Primärspule, die Sekundärspule, der erste Schalter, der zweite Schalter, der dritte Schalter, die Diode und das Schaltersteuerteil untergebracht.
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Die Unterbringung im Gehäuse der Zündspule verbessert entsprechend der obigen Konfiguration die Montagefreundlichkeit am Fahrzeug und reduziert die Verkabelung.
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Figurenliste
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Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung, andere Objekte, Merkmale und Vorteile werden durch die folgende detaillierte Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, in denen:
- 1 ist ein Schaltplan, der eine elektrische Konfiguration eines Zündsystems zeigt;
- 2 ist ein Diagramm, das das auf einen Mehrzylindermotor angewandte Zündsystem zeigt;
- 3 ist ein Querschnitt durch das Gehäuse einer Zündspule;
- 4 ist ein Schaltplan, wenn die Hauptzündung durchgeführt wird;
- 5 ist ein Zeitdiagramm, in dem der Zeitpunkt der Hauptzündung angegeben ist;
- 6(a) und 6(b) zeigen Schaltpläne, wenn die Zündung durch die Energieversorgung erfolgt;
- 7 ist ein Zeitdiagramm, wenn die Zündung durch die Energieversorgung erfolgt; und
- 8 ist ein Schaltplan, der eine elektrische Konfiguration nach einer Modifikation des Zündsystems zeigt.
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[Beschreibung der Ausführungsformen]
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Nachfolgend wird ein Zündsystem nach einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung bzw. die Figuren beschrieben. Das Zündsystem wird an einem Mehrzylinder-Motor (Verbrennungsmotor), der an einem Fahrzeug montiert ist, angewendet. Gleiche oder gleiche Komponenten in den folgenden Ausführungsformen erhalten in den Zeichnungen die gleichen Referenznummern. Der Motor ist zum Beispiel ein zylinderintegrierter Motor mit Direkteinspritzung, der beispielsweise im Magerbetrieb arbeiten kann und über einen Kreislaufsteuerungsabschnitt verfügt, der eine kreisförmige Strömung (wie eine Taumel- und Drallströmung) eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in den Zylindern erzeugt. Das Zündsystem zündet das Luft-Kraftstoff-Gemisch in einem Brennraum des Motors zu einem vorgegebenen Zündzeitpunkt. Das Zündsystem ist ein direktes Zündsystem (DI), das eine Zündspule verwendet, die einer Zündkerze jedes Zylinders entspricht.
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Wie in 1 dargestellt, steuert ein Zündsystem 10 die Erregung einer Primärspule 11 einer Zündspule auf der Grundlage eines Befehlssignals (ein Hauptzündungssignal IGT und ein Energieversorgungssignal IGW), das von einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 70 gegeben wird, die den Hauptteil der Motorsteuerung bildet. Das Zündsystem 10 steuert die Erregung der Primärspule 11, um die in einer Sekundärspule 21 der Zündspule erzeugte elektrische Energie zu steuern und so eine Funkenentladung zu kontrollieren, die an einer Zündkerze 80 auftritt.
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Die ECU 70 wählt einen Zündmodus in Abhängigkeit von den von verschiedenen Sensoren erfassten Motorparametern (wie z.B. dem Warmlaufzustand, der Motordrehzahl und der Motorlast) und dem Steuerzustand eines Motors 100 (wie z.B. ob ein Magerbetrieb durchgeführt wird und dem Grad der Verwirbelung) und erzeugt und gibt das Hauptzündungssignal IGT und das Energieversorgungssignal IGW entsprechend dem Zündmodus aus.
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Genauer gesagt ist die ECU 70 so konfiguriert, dass sie in Abhängigkeit von der Motordrehzahl und der Motorlast entweder die Hauptzündung (Hauptzündung mit induktiver Entladung) oder die Energieversorgungszündung, die so ausgeführt wird, dass sie die Hauptzündung überlappt, auswählt und ausführt. Die Hauptzündung ist der Modus mit dem geringsten Energieverbrauch und der geringsten Funkenenergie und eignet sich für den Betrieb z.B. in einem stöchiometrischen Bereich. Die Energieversorgungszündung ist der Modus, der die meiste zugeführte Energie benötigt, um einen Sekundärstrom Ib derselben Polarität kontinuierlich an die Zündkerze 80 zu leiten. Die Energieversorgungszündung ist jedoch der geeignete Modus für den Fall, dass die Luftstromdrehzahl im Motor durch erzwungene Ansaugung und Zufuhr von AGR schnell ist, so dass der Funke durch den Luftstrom so beeinflusst wird, dass er sich ausbreitet oder ausbläst.
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Bei der Ausführung der Hauptzündung gibt die ECU 70 nur das Hauptzündungssignal IGT aus. Bei der Ausführung der Energieversorgungszündung gibt die ECU 70 neben dem Hauptzündungssignal IGT auch das Energieversorgungssignal IGW aus.
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Das Zündsystem 10 umfasst die Primärspule 11, die Sekundärspule 21, die Schaltelemente 31 bis 33, die Dioden 41 bis 46, einen Stromerfassungsschaltkreis 47 und einen Steuerschaltkreis 60.
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Wie in 2 dargestellt, sind die Zündkerze 80 und das Zündsystem 10 an jedem der Zylinder des Motors 100 montiert. Obwohl das Zündsystem 10 für jede der Zündkerzen 80 vorgesehen ist, wird in dieser Beschreibung der Aufbau entsprechend einer Zündkerze 80 dargestellt.
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Die Strukturen des Zündsystems 10 sind in einem Gehäuse 50 der Zündspule untergebracht, und das Gehäuse 50 wird wie in 3 dargestellt auf den Motor 100 montiert. Dadurch wird die Verkabelung reduziert und eine Vergrößerung des Zündsystems 10 wird verhindert. Dadurch wird die einfache Montage des Zündsystems 10 am bzw. im Fahrzeug verbessert.
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Die Zündkerze 80 hat einen bekannten Aufbau und enthält, wie in 1 dargestellt, eine Mittelelektrode, die über einen Ausgangsanschluss mit einem Ende der Sekundärspule 21 verbunden ist, und eine Außenelektrode, die z.B. über den Zylinderkopf des Motors 100 mit einer Masse (GND) verbunden (geerdet) ist. Das andere Ende der Sekundärspule 21 ist über die Diode 46 und einen Stromerfassungswiderstand 47a mit dem GND verbunden (geerdet). Die Anode der Diode 46 ist mit der Sekundärspule 21 verbunden, und die Kathode der Diode 46 ist mit dem Stromerfassungswiderstand 47a verbunden.
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Der Stromerfassungswiderstand 47a bildet den Stromerfassungsschaltkreis 47. Der Stromerfassungsschaltkreis 47 ist ein Sekundärstrom-Erfassungsabschnitt, der den durch die Sekundärspule 21 fließenden Sekundärstrom Ib erfasst. Der Stromerfassungsschaltkreis 47 gibt ein Signal, das dem erkannten Sekundärstrom Ib entspricht, an Der Steuerschaltkreis 60 aus. Die Diode 46 verhindert die Funkenentladung, die durch eine unerwünschte Spannung verursacht wird, die zu Beginn der Erregung der Primärspule 11 erzeugt wird. Die Zündkerze 80 verursacht die Funkenentladung zwischen der Mittelelektrode und der Außenelektrode durch die in der Sekundärspule 21 erzeugte elektrische Energie.
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Die Zündspule umfasst die Primärspule 11 und die Sekundärspule 21, die magnetisch mit der Primärspule 11 gekoppelt ist. Die Windungszahl der Sekundärspule 21 ist größer als die Windungszahl der Primärspule 11.
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Die Primärspule 11 umfasst einen ersten Anschluss 12, einen zweiten Anschluss 13 und einen Mittelabgriff 14. In der Primärspule 11 ist die Wicklung zwischen dem ersten Anschluss 12 und dem Mittelabgriff 14 eine erste Wicklung 11a, und die Wicklung zwischen dem Mittelabgriff 14 und dem zweiten Anschluss 13 ist eine zweite Wicklung 11b. Das heißt, die Primärspule 11 umfasst die erste Wicklung 11a und die zweite Wicklung 11b, die mit der ersten Wicklung 11a in Reihe geschaltet ist. Die Primärspule 11 umfasst den ersten Anschluss12, die sich auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Wicklung 11a von dem Mittelabgriff 14 befindet, und der zweite Anschluss 13, die sich auf der gegenüberliegenden Seite der zweiten Wicklung 11b von dem Mittelabgriff 14 befindet. Der Mittelabgriff 14 ist ein Kontaktpunkt zwischen der ersten Wicklung 11a und der zweiten Wicklung 11b.
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Der Mittelabgriff 14 ist über eine Rückflussverhinderungsdiode 45 an eine Stromversorgung, die eine Batterie 90 ist, angeschlossen. Die Batterie 90 ist z.B. eine bekannte Bleibatterie und liefert eine Spannung von 12V. Die Batterie 90 ist eine fahrzeugmontierte Stromversorgung. Die Anode der Rückflussverhinderungsdiode 45 ist mit der Batterie 90 verbunden, und die Kathode der Rückflussverhinderungsdiode 45 ist mit dem Mittelabgriff 14 verbunden.
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Der erste Anschluss 12 der Primärspule 11 ist mit einem ersten Schalter verbunden, der das Schaltelement 31 ist. Das Schaltelement 31 ist z.B. ein Halbleiterschaltelement wie ein Leistungstransistor und ein Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT). Der Ausgangsanschluss des Schaltelements 31 ist mit dem GND verbunden (geerdet). Das heißt, das Schaltelement 31 befindet sich zwischen dem ersten Anschluss 12 und dem GND und ist in Reihe mit der ersten Wicklung 11a geschaltet. Das Schaltelement 31 ist so konfiguriert, dass die Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 12 und dem GND auf der Grundlage des Signals von dem Steuerschaltkreis 60 hergestellt und getrennt wird.
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Die Diode 41 kann parallel zum Schaltelement 31 geschaltet werden. Die Anode der Diode 41 ist mit dem GND verbunden (geerdet), und die Kathode der Diode 41 ist zwischen dem ersten Anschluss 12 und dem Schaltelement 31 angeschlossen.
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Der zweite Anschluss 13 ist über einen zweiten Schalter, der das Schaltelement 32 ist, und einen dritten Schalter, der das Schaltelement 33 ist, mit dem GND verbunden. Die zweite Wicklung 11b, das Schaltelement 32 und das Schaltelement 33 sind in Reihe geschaltet. Die Schaltelemente 32 und 33 sind beispielsweise Halbleiterschaltelemente wie ein Leistungstransistor und ein MOS-Transistor.
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Das heißt, das Schaltelement 32 befindet sich zwischen dem zweiten Anschluss 13 und dem Schaltelement 33 und ist so konfiguriert, dass es auf der Grundlage des Signals vom Steuerschaltkreis 60 zwischen dem zweiten Anschluss 13 und dem Schaltelement 33 ein- und ausschaltet. Das Schaltelement 33 befindet sich zwischen dem Schaltelement 32 und dem GND und ist so konfiguriert, dass es auf der Grundlage des Signals vom Steuerschaltkreis 60 zwischen dem Schaltelement 32 und dem GND ein- und ausschaltet.
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Das Schaltelement 32 und das Schaltelement 33 sind parallel zu den Dioden 42 bzw. 43 geschaltet. Die Dioden 42 und 43 können eine parasitäre Diode eines MOS-Transistors sein. Die Anode der Diode 42 ist zwischen dem Schaltelement 32 und dem Schaltelement 33 und die Kathode der Diode 42 ist zwischen dem Schaltelement 32 und dem zweiten Anschluss 13 angeschlossen. Die Anode der Diode 43 ist zwischen dem Schaltelement 33 und dem GND angeschlossen, und die Kathode der Diode 43 ist zwischen dem Schaltelement 32 und dem Schaltelement 33 angeschlossen.
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Die Anode der Diode 44 ist zwischen das Schaltelement 32 und das Schaltelement 33 geschaltet. Die Kathode der Diode 44 ist mit dem Mittelabgriff 14 verbunden. Das heißt, die Kathode der Diode 44 ist zwischen den Mittelabgriff 14 und die Rückflussverhinderungsdiode 45 geschaltet. Die Diode 44 kann eine Diode sein, die z.B. einen Transistor oder ein MOS verwendet.
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Der Steuerschaltkreis 60 (die einem Schaltersteuerteil entspricht) umfasst z.B. eine Eingangs-/Ausgangsschnittstelle, die Ansteuerschaltkreise 61 bis 63, einen Verzögerungsschaltkreis 64, einen Einstellschaltkreis 65 und einen Rückkopplungsschaltkreis 66. Der Steuerschaltkreis 60 steuert den offenen und geschlossenen Zustand (Verbindungs-/Trennzustand, EIN/AUS-Zustand) der Schaltelemente 31 bis 33, z.B. auf der Grundlage des Befehlssignals von der ECU 70 und des Ausgangs des Stromerfassungsschaltkreises 47. Der Steuerschaltkreis 60 wählt und führt also eine von zwei Zündarten aus, darunter „Hauptzündung (Hauptzündung mit induktiver Entladung)“ und „Zündung durch die Energieversorgung“ bzw. die Energieversorgungszündung. Im Folgenden wird der Steuerschaltkreis 60 im Detail beschrieben.
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Der Ansteuerschaltkreis 61 ist so konfiguriert, dass er das Hauptzündungssignal IGT von der ECU 70 empfängt. Während der Zeitspanne, in der das Hauptzündungssignal IGT empfangen wird (während eines High-Zustandes), gibt Der Ansteuerschaltkreis 61 ein Signal an das Schaltelement 31 aus (bringt in den High-Zustand), so dass das Schaltelement 31 geschlossen wird (verbundener Zustand, EIN-Zustand).
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Der Ansteuerschaltkreis 62 ist so konfiguriert, dass sie ein Signal von dem Verzögerungsschaltkreis 64 empfängt. Während der Zeitspanne, in der das Signal von dem Verzögerungsschaltkreis 64 empfangen wird (während des High-Zustands), gibt der Ansteuerschaltkreis 62 ein Signal an das Schaltelement 32 aus (bringt in den High-Zustand), so dass das Schaltelement 32 geschlossen wird (verbundener Zustand, EIN-Zustand).
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Der Ansteuerschaltkreis 63 ist so konfiguriert, dass sie ein Signal von dem Rückkopplungsschaltkreis 66 empfängt. Während der Zeitspanne, in der das Signal vom Rückkopplungsschaltkreis 66 empfangen wird (während des High-Zustands), gibt der Ansteuerschaltkreis 63 ein Signal an das Schaltelement 33 aus (bringt in den High-Zustand), so dass das Schaltelement 33 geschlossen wird (verbundener Zustand, EIN-Zustand).
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Der Verzögerungsschaltkreis 64 ist so konfiguriert, dass er das Hauptzündungssignal IGT und das Energieversorgungssignal IGW empfängt. Der Verzögerungsschaltkreis 64 gibt ein Signal an der Ansteuerschaltkreis 62 aus (bringt in den High-Zustand), nachdem eine vorbestimmte Zeit T1 verstrichen ist, nachdem das Hauptzündungssignal IGT vom High-Zustand in den Low-Zustand übergegangen ist (wenn eine fallende Flanke empfangen wird). Die Zeit T1 wird so eingestellt, dass sie größer oder gleich der Zeitspanne vom Beginn der Hauptzündung, die einen Funkenflug zwischen den Kerzenelektroden verursacht, bis zum Auftreten des Sekundärstroms ist, so dass der der zweiten Wicklung 11b durch einen Energieversorgungsvorgang zugeführte Strom keinen Einfluss auf einen Hauptzündvorgang hat.
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Wenn zu diesem Zeitpunkt das Energieversorgungssignal IGW nicht empfangen wird (nicht im High-Zustand), wenn das Hauptzündungssignal IGT vom High-Zustand in den Low-Zustand übergeht, gibt der Verzögerungsschaltkreis 64 das Signal nur für eine vorbestimmte Zeit T2 aus (bringt es in den High-Zustand). Wenn das Energieversorgungssignal IGW empfangen wird, stoppt der Verzögerungsschaltkreis 64 die Ausgabe des Signals an der Ansteuerschaltkreis 62 (bringt das Signal in den Low-Zustand) auf der Grundlage des Energieversorgungssignals IGW noch vor Ablauf der vorgegebenen Zeit T2. Genauer gesagt, wenn die Zufuhr des Energieversorgungssignals IGW gestoppt wird (macht einen Übergang vom High-Zustand in den Low-Zustand), stoppt der Verzögerungsschaltkreis 64 die Ausgabe des Signals an der Ansteuerschaltkreis 62 (bringt das Signal in den Low-Zustand). Es ist wünschenswert, dass die vorgegebene Zeit T2 größer als der Maximalwert der Versorgungszeit des Energieversorgungssignals IGW ist, damit während des Empfangs des Energieversorgungssignals IGW die Energie zuverlässig geliefert wird.
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Der Einstellschaltkreis 65 stellt einen oberen und einen unteren Grenzwert eines Ziel-Sekundärstroms ein, die auf der Differenz zwischen der Anstiegszeit des Hauptzündungssignals IGT und der Anstiegszeit des Energieversorgungssignals IGW (die Zeitdifferenz beim Übergang vom Low-Zustand in den High-Zustand) basieren. Der obere Grenzwert und der untere Grenzwert des Ziel-Sekundärstroms stellen den Bereich des Sekundärstroms Ib dar, der bei der Zündung der Energieversorgung durch die Sekundärspule 21 wünschenswert ist. Die Reichweite wird auf der Grundlage des Wertes des Stroms ermittelt, der in Übereinstimmung mit den Betriebsbedingungen des Motors 100 wünschenswerterweise durch die Zündkerze 80 fließt.
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Genauer gesagt misst der Einstellschaltkreis 65 die Zeit vom Übergang des Hauptzündungssignals IGT vom Low-Zustand in den High-Zustand bis zum Übergang des Energieversorgungssignals IGW vom Low-Zustand in den High-Zustand und bestimmt entsprechend der gemessenen Zeit den oberen und den unteren Grenzwert. Der obere Grenzwert und der untere Grenzwert werden zuvor entsprechend der gemessenen Zeit gespeichert. Anschließend (z.B. nach Ablauf der vorgegebenen Zeit T1 ab dem Übergang des Hauptzündungssignals IGT vom High-Zustand in den Low-Zustand) gibt der Einstellschaltkreis 65 die ermittelten oberen und unteren Grenzwerte an die Rückkopplungsschaltung 66 aus und stellt den oberen und unteren Grenzwert in dem Rückkopplungsschaltkreis 66 ein.
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Bei der Auswahl der Energieversorgungszündung ändert die ECU 70 die ansteigende Zeitdifferenz zwischen dem Hauptzündungssignal IGT und dem Energieversorgungssignal IGW entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors 100, um den unteren Grenzwert und den oberen Grenzwert entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors 100 zu ändern, und gibt das Hauptzündungssignal IGT und das Energieversorgungssignal IGW aus.
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Nachdem der Ziel-Sekundärstrom eingestellt ist, gibt der Rückkopplungsschaltkreis 66 während der Zeitspanne, in der das Energieversorgungssignal IGW empfangen wird, ein Signal an den Ansteuerschaltkreis 63 aus, das auf dem Vergleich zwischen dem Ziel-Sekundärstrom und dem von dem Stromerfassungsschaltkreis 47 erfassten Sekundärstrom Ib basiert. Genauer gesagt schaltet der Rückkopplungsschaltkreis 66 zwischen einem Signalausgangszustand, in dem ein Signal an der Ansteuerschaltkreis 63 ausgegeben wird (bringt das Signal in den High-Zustand) und einem Signalstoppzustand (bringt das Signal in den Low-Zustand), so dass der von dem Stromerfassungsschaltkreis 47 erfasste Sekundärstrom Ib während der Zeitspanne, in der das Energieversorgungssignal IGW empfangen wird (während des High-Zustands), zwischen dem unteren Grenzwert und dem oberen Grenzwert des Ziel-Sekundärstroms gehalten wird.
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Anschließend wird die Art und Weise, wie die Hauptzündung durchgeführt wird, anhand von 4 beschrieben. Wie in der Zeichnung dargestellt, wird nach dem Öffnen der Schaltelemente 32 und 33, so dass der GND und der zweite Anschluss 13 getrennt sind (die Bestromung wird unterbrochen), das Schaltelement 31 geschlossen, so dass der erste Anschluss 12 und GND verbunden sind (die Bestromung ist zulässig). So wird ein Strom von der Batterie 90 zur ersten Wicklung 11a geleitet. Zu diesem Zeitpunkt fließt ein Primärstrom Ia vom Mittelabgriff 14 zum ersten Anschluss 12. In 4 ist der erregte Pfad durch eine durchgezogene Linie und der nicht erregte Pfad durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
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Der Sekundärstrom Ib, der zu Beginn der Erregung der ersten Wicklung 11a durch die Sekundärspule 21 zu fließen versucht, wird durch die Diode 46 blockiert. Da die Schaltelemente 32 und 33 bei der Hauptzündung geöffnet werden, fließt der Strom nicht von der Batterie 90 zur zweiten Wicklung 11b, was verhindert, dass der durch die erste Wicklung 11a fließende Strom durch den Strom, der sonst zur zweiten Wicklung 11b fließt, verringert wird.
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Anschließend, wenn das Schaltelement 31 geöffnet wird, so dass der erste Anschluss 12 und der GND getrennt sind, wird in der Sekundärspule 21 eine hohe Spannung erzeugt. So wird die Hauptzündung an der Zündkerze 80 durchgeführt, so dass die Funkenentladung gestartet wird. Zu diesem Zeitpunkt fließt der Sekundärstrom Ib durch die Sekundärspule 21.
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Die Zeitpunkte, zu denen verschiedene Signale eingegeben werden, und die Art und Weise, in der sich der Strom bei der Hauptzündung ändert, werden anhand von 5 beschrieben. In 5 ist das Hauptzündungssignal IGT als IGT und das Energieversorgungssignal IGW als IGW angegeben. In 5 wird der Strom, der durch die erste Wicklung 11a (der Primärstrom) fließt, mit Ia und der Strom, der durch die Sekundärspule 21 (der Sekundärstrom) fließt, mit Ib angegeben. In 5 ist das Signal von dem Steuerschaltkreis 60 (genauer gesagt, dem Ansteuerschaltkreis 61) an das Schaltelement 31 als sw31 angegeben. In 5 ist das Signal von dem Steuerschaltkreis 60 (genauer gesagt, dem Ansteuerschaltkreis 62) an das Schaltelement 32 als sw32 angegeben. In 5 ist das Signal von dem Steuerschaltkreis 60 (genauer gesagt, dem Ansteuerschaltkreis 63) an das Schaltelement 33 mit sw33 angegeben.
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Wie in 5 dargestellt, steuert der Ansteuerschaltkreis 61 des Steuerschaltkreises 60 das zu schließende Schaltelement 31 (steuert es in den EIN-Zustand oder den verbundenen Zustand). Dasselbe gilt für die Zeitspanne, in der sich das Hauptzündungssignal IGT der ECU 70 im High-Zustand befindet (Zeitpunkte P11 bis P12). Das heißt, der Ansteuerschaltkreis 61 gibt vom Zeitpunkt P11 bis zum Zeitpunkt P12 (bringt das Signal in den High-Zustand) ein Signal an das Schaltelement 31 aus. So wird an die erste Wicklung 11a der Batterie 90 eine Spannung (Batteriespannung) angelegt, so dass der Primärstrom Ia fließt.
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Wenn der Primärstrom Ia erhöht und das Hauptzündungssignal IGT zum Zeitpunkt P12 in den Low-Zustand gebracht wird, steuert der Ansteuerschaltkreis 61 das Schaltelement 31 so, dass es offen ist (d.h., steuert es so, dass es sich im AUS-Zustand oder im getrennten Zustand befindet. Dasselbe gilt für die folgenden Punkte). Das heißt, der Ansteuerschaltkreis 61 hört zum Zeitpunkt P12 auf, ein Signal an das Schaltelement 31 auszugeben (bringt das Signal in den Low-Zustand). So entsteht in der ersten Wicklung 11a der Primärspule 11 und der Sekundärspule 21 eine hohe Spannung, die an der Zündkerze 80 eine Funkenentladung erzeugt und den Sekundärstrom Ib durch die Sekundärspule 21 fließen lässt. Anschließend schwächt sich der Sekundärstrom Ib ab. Wenn sich der Sekundärstrom Ib abschwächt und kleiner wird als ein Entladungserhaltungsstrom, der der Mindeststrom ist, der die Entladung aufrechterhalten kann, wird die Entladung an der Zündkerze 80 beendet.
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Zu beachten ist, dass z.B. in dem Zustand, in dem die Zündkerze 80 abgefallen ist und der Sekundärstrom Ib nicht durch die Sekundärspule 21 fließt, wenn das Schaltelement 31 geöffnet und geschlossen wird, um die Funkenentladung zu starten, möglicherweise eine hohe Spannung in der zweiten Wicklung 11b entsteht, die sich beim Wechsel zwischen einer negativen und einer positiven Spannung dämpft, und zwar aufgrund des Einflusses der Spannung, die sich beim Wechsel zwischen einer negativen und einer positiven Spannung in der Sekundärspule 21 dämpft. Tritt in der zweiten Wicklung 11b eine hohe positive 00*Spannung auf, so liegt möglicherweise eine Überspannung an dem Schaltelement 32 und dem Schaltelement 33 an. Aus diesem Grund schließt der Steuerschaltkreis 60 das Schaltelement 32 nach dem Start der Funkenentladung (nach der Hauptzündung) unabhängig davon, ob die Funkenentladung aufrechterhalten werden soll (auch wenn die Energieversorgungszündung nicht durchgeführt wird).
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Genauer gesagt, zu einem Zeitpunkt P13, wenn die vorgegebene Zeit T1 ab dem Zeitpunkt P12, zu dem das Hauptzündungssignal IGT vom High-Zustand in den Low-Zustand überging, verstrichen ist, gibt der Verzögerungsschaltkreis 64 des Steuerschaltkreises 60 an den Ansteuerschaltkreis 62 aus (bringt ihn in den High-Zustand). Zu diesem Zeitpunkt gibt der Verzögerungsschaltkreis 64 nur für die vorgegebene Zeit T2 ein Signal an den Ansteuerschaltkreis 62 aus (bringt es in den High-Zustand).
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Der Ansteuerschaltkreis 62 des Steuerschaltkreises 60 schließt das Schaltelement 32 (verbundener Zustand, EIN-Zustand) während der Zeitspanne, in der das Signal von dem Verzögerungsschaltkreis 64 eingegeben wird (während des High-Zustands). Das heißt, der Ansteuerschaltkreis 62 gibt ein Signal an das Schaltelement 32 (bringt das Signal in den High-Zustand) vom Zeitpunkt P13 bis zu einem Zeitpunkt P14 aus.
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So wird das Schaltelement 32 erst nach Ablauf der vorgegebenen Zeit T1, nachdem das Hauptzündungssignal IGT vom High-Zustand in den Low-Zustand übergegangen ist, für die vorgegebene Zeit T2 geschlossen. Selbst wenn in der zweiten Wicklung 11b eine hohe Spannung auftritt, wird der Strom durch die zweite Wicklung 11b, das Schaltelement 32 und die Diode 44 zurückgeführt, indem das Schaltelement 32 geschlossen wird, wodurch verhindert wird, dass eine Überspannung an das Schaltelement 32 angelegt wird. Dadurch kann die Stehspannung des Schaltelements 32 und des Schaltelements 33 niedrig sein. Dadurch wird das Zündsystem 10 klein und preiswert.
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Die Art und Weise, in der die Zündung der Energiezufuhr erfolgt, wird anhand von 6 beschrieben. In 6 ist der erregte Pfad durch eine durchgezogene Linie und der nicht erregte Pfad durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Wie in 6(a) dargestellt, werden nach dem Start der Hauptzündung das Schaltelement 32 und das Schaltelement 33 geschlossen, während das Schaltelement 31 geöffnet ist. Dies bewirkt, dass ein Primärstrom Ie von dem Mittelabgriff 14 der Primärspule 11 zum zweiten Anschluss 13 (Energieversorgung) fließt. Dementsprechend entsteht in der Sekundärspule 21 eine Spannung in der gleichen Richtung wie die induktive Entladung, und der Strom wird dem Sekundärstrom Ib überlagert.
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Das Wicklungsverhältnis zwischen der zweiten Wicklung 11b und der Sekundärspule 21 wird so eingestellt, dass die Spannung, die während der Energiezufuhr in der Sekundärspule 21 auftritt, höher wird als die für die Aufrechterhaltung der Funkenentladung erforderliche Entladungserhaltungsspannung. Genauer gesagt ist das Wicklungsverhältnis, d.h. der Wert, der sich durch Division der Windungszahl der Sekundärspule 21 durch die Windungszahl der zweiten Wicklung 11b ergibt, größer als das Spannungsverhältnis, d.h. der Wert, der sich durch Division der zur Aufrechterhaltung der Funkenentladung erforderlichen Entladungserhaltungsspannung durch die angelegte Spannung der Batterie 90 ergibt.
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Beachten Sie, dass die Windungszahl der ersten Wicklung 11a größer ist als die Windungszahl der zweiten Wicklung 11b, so dass eine entsprechende Spannung in der Sekundärspule 21 entsteht und ein entsprechender Sekundärstrom Ib fließt, wenn die Funkenentladung gestartet wird. Das heißt, die erste Wicklung 11a hat eine größere Impedanz als die zweite Wicklung 11b.
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Während der Energiezufuhr wird der Sekundärstrom Ib allmählich erhöht. Das Schaltelement 33 wird geöffnet, um die Energiezufuhr und damit die Erhöhung des Sekundärstroms Ib zu stoppen, so dass der Sekundärstrom Ib innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt.
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Wenn das Schaltelement 33 geöffnet wird, wird die Erhöhung des Sekundärstroms Ib gestoppt. Wenn jedoch der Strom, der durch die zweite Wicklung 11b fließt, gestoppt wird, wird der Sekundärstrom Ib unerwünscht schnell verringert. Wenn der Sekundärstrom Ib schnell verringert wird, kann die Funkenentladung nicht mehr aufrechterhalten werden und wird unterbrochen. Selbst wenn die Energiezufuhr nach der Unterbrechung der Funkenentladung wieder aufgenommen wird, kann die Funkenentladung möglicherweise beendet werden, da eine durch die zweite Wicklung 11b verursachte Spannung so niedrig ist, dass die Funkenentladung nicht erreicht und somit der Strom nicht weitergeleitet wird.
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Das Zündsystem 10 der vorliegenden Ausführung enthält die Diode 44. Wie in 6(b) dargestellt, fließt also, wenn das Schaltelement 33 geöffnet wird, der rezirkulierte Strom durch einen Rezirkulationspfad mit der Diode 44, dem Mittelabgriff 14, der zweiten Wicklung 11b, dem zweiten Anschluss 13, dem Schaltelement 32, und der Diode 44. Da der Primärstrom Ie durch die zweite Wicklung 11b fließt, während er sich allmählich abschwächt, wird auch der Sekundärstrom Ib daran gehindert, rasch und allmählich verringert zu werden. Dies erleichtert die Regelung auf einen vorgegebenen Sekundärstrom Ib und verhindert gleichzeitig die Unterbrechung der Funkenentladung.
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Anschließend wird das Schaltelement 33 geöffnet und geschlossen, so dass der Sekundärstrom Ib innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt. Die Zündung der Energiezufuhr erfolgt also an der Zündkerze 80, so dass die Funkenentladung erhalten bleibt.
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Die Zeitpunkte, zu denen verschiedene Signale eingegeben werden, und die Art und Weise, in der sich der Strom bei der Zündung der Energieversorgung nach der Hauptzündung ändert, wird anhand von 7 beschrieben. IGT, IGW, Ia, Ib, sw31, sw32 und sw33 in 7 haben die gleiche Bedeutung wie in 5. In 7 ist der Strom, der durch das Schaltelement 32 fließt, mit I32, der Strom, der durch das Schaltelement 33 fließt, mit 133 und der Strom, der durch die Diode 44 fließt, mit 144 angegeben. Wie in 7 dargestellt, wird die Energieversorgungszündung von dem Steuerschaltkreis 60 durchgeführt, wenn sich das Energieversorgungssignal IGW im High-Zustand befindet, wenn das Hauptzündungssignal IGT vom High-Zustand in den Low-Zustand übergeht.
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Zu einem Zeitpunkt P21, wenn das Hauptzündungssignal IGT in den High-Zustand gebracht wird, steuert der Ansteuerschaltkreis 61 das Schaltelement 31 an, dass dieses geschlossen wird. Das heißt, der Ansteuerschaltkreis 61 gibt ein Signal an das Schaltelement 31 aus (bringt es in den High-Zustand). So wird an die erste Wicklung 11a der Batterie 90 eine Spannung (Batteriespannung) angelegt, und es fließt der Primärstrom Ia. Anschließend wird der Primärstrom Ia allmählich erhöht, bis das Schaltelement 31 geöffnet wird (der Zeitpunkt P21 bis zu einem Zeitpunkt P23).
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Zum Zeitpunkt P23, wenn das Hauptzündungssignal IGT in den Low-Zustand gebracht wird, steuert der Ansteuerschaltkreis 61 das Öffnen des Schaltelements 31 an. Das heißt, der Ansteuerschaltkreis 61 hört auf, ein Signal an das Schaltelement 31 auszugeben (bringt es in den Low-Zustand). Dies bewirkt eine hohe Spannung in der ersten Wicklung 11a der Primärspule 11 und der Sekundärspule 21, so dass an der Zündkerze 80 eine Funkenentladung erzeugt wird und der Sekundärstrom Ib durch die Sekundärspule 21 fließt. Anschließend wird der Sekundärstrom Ib der Sekundärspule 21 allmählich verringert, bis die Energie geliefert wird (der Zeitpunkt P23 bis zu einem Zeitpunkt P24).
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Zu dem Zeitpunkt P24, wenn die vorgegebene Zeit T1 ab dem Zeitpunkt P23 verstrichen ist, zu dem das Hauptzündungssignal IGT vom High-Zustand in den Low-Zustand überging, empfängt der Ansteuerschaltkreis 62 ein Signal von dem Verzögerungsschaltkreis 64 und steuert das Schließen des Schaltelements 32 an. Das heißt, zum Zeitpunkt P24 gibt der Ansteuerschaltkreis 62 ein Signal an das Schaltelement 32 aus (bringt es in den High-Zustand). So wird das Schaltelement 32 nach Ablauf der vorgegebenen Zeit T1 ab dem Zeitpunkt P23, zu dem das Hauptzündungssignal IGT vom High-Zustand in den Low-Zustand überging, geschlossen.
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Zum Zeitpunkt P24 stellt der Einstellschaltkreis 65 den oberen Grenzwert und den unteren Grenzwert des Ziel-Sekundärstroms im Rückkopplungsschaltkreis 66 ein. Der obere Grenzwert und der untere Grenzwert des Soll-Sekundärstroms werden entsprechend der Zeitspanne von dem Zeitpunkt P21, zu dem das Hauptzündungssignal IGT vom Low-Zustand in den High-Zustand überging, bis zu einem Zeitpunkt P22, zu dem das Energieversorgungssignal IGW vom Low-Zustand in den High-Zustand überging, festgelegt.
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Nachdem der Ziel-Sekundärstrom eingestellt ist, steuert der Ansteuerschaltkreis 63 das Öffnen und Schließen des Schaltelements 33 auf der Grundlage des Signals vom Rückkopplungsschaltkreis 66 für den Zeitraum (der Zeitpunkt P24 bis zu einem Zeitpunkt P27), während dessen sich das Energieversorgungssignal IGW im High-Zustand befindet. Das heißt, der Ansteuerschaltkreis 63 schaltet zwischen dem Signalausgangszustand, in dem ein Signal an das Schaltelement 33 ausgegeben wird, und dem Signalstoppzustand auf der Grundlage des Signals vom Rückkopplungsschaltkreis 66 um, so dass der Sekundärstrom Ib zwischen dem unteren Grenzwert und dem oberen Grenzwert des Ziel-Sekundärstroms gehalten wird.
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Wenn z.B. der Absolutwert des Sekundärstroms Ib kleiner oder gleich dem unteren Grenzwert des Soll-Sekundärstroms wird, wie im Zeitpunkt P24 bis zu einem Zeitpunkt P25 dargestellt, gibt der Steuerschaltkreis 60 Signale an die Schaltelemente 32 und 33 aus (bringt die Signale in den High-Zustand), so dass die Schaltelemente 32 und 33 geschlossen werden.
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Dies bewirkt, dass der Primärstrom Ie von dem Mittelabgriff 14 der Primärspule 11 zum zweiten Anschluss 13 (Energieversorgung) fließt. Das heißt, der Strom 132 (≈Primärstrom Ie) fließt durch das Schaltelement 32, und der Strom 133 (≈Primärstrom Ie) fließt durch das Schaltelement 33. Dementsprechend wird in der Sekundärspule 21 eine Spannung in der gleichen Richtung wie die induktive Entladung erzeugt und der Strom dem Sekundärstrom Ib überlagert, so dass der Sekundärstrom Ib erhöht wird. Der Primärstrom Ie wird entsprechend dem Energieangebot erhöht. Während dieser Zeit fließt kein Strom durch die Diode 44.
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Wird z.B. der Absolutwert des Sekundärstroms Ib größer oder gleich dem oberen Grenzwert des Soll-Sekundärstroms, wie im Zeitpunkt P25 dargestellt, bis zu einem Zeitpunkt P26, stoppt Der Steuerschaltkreis 60 die Ausgabe eines Signals an das Schaltelement 33 (bringt in den Low-Zustand) bei geschlossenem Schaltelement 32, so dass das Schaltelement 33 geöffnet wird. Dadurch wird die Stromversorgung (Energiezufuhr) von der Batterie 90 zur zweiten Wicklung 11b gestoppt.
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Zu diesem Zeitpunkt fließt der durch die Induktivität der zweiten Wicklung 11b verursachte Rezirkulationsstrom durch den Rezirkulationspfad einschließlich der Diode 44, dem Mittelabgriff 14, der zweiten Wicklung 11b, den zweiten Anschluss 13, dem Schaltelement 32, und der Diode 44. Das heißt, wie in 7 dargestellt, fließt der Strom 132 durch das Schaltelement 32, und der Strom 144 (≈I32) fließt auch durch die Diode 44. Inzwischen fließt der Strom 133 nicht durch das Schaltelement 33.
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Da der Rückstrom bzw. Rezirkulationsstrom durch die zweite Wicklung 11b fließt, wird auf diese Weise verhindert, dass der Primärstrom Ie rasch verringert wird, und somit wird verhindert, dass der Sekundärstrom Ib rasch und allmählich verringert wird. Dies erleichtert die Kontrolle des Sekundärstroms Ib, so dass er innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt.
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Wie oben beschrieben, steuert der Steuerschaltkreis 60 die Schaltelemente 32 und 33 so, dass der Sekundärstrom Ib während der Zeitspanne, in der sich das Energieversorgungssignal IGW im High-Zustand befindet (vom Zeitpunkt P24 bis zum Zeitpunkt P27), zwischen dem unteren Grenzwert und dem oberen Grenzwert des Ziel-Sekundärstroms gehalten wird.
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Anschließend, wenn das Energieversorgungssignal IGW vom High-Zustand in den Low-Zustand übergeht (Zeitpunkt P27), stoppt Der Steuerschaltkreis 60 die Ausgabe von Signalen an die Schaltelemente 32 und 33 (bringt in den Low-Zustand), so dass die Schaltelemente 32 und 33 geöffnet werden. Dadurch wird der Sekundärstrom Ib gedämpft, und wenn der Sekundärstrom Ib kleiner wird als der Entladungserhaltungsstrom, der der Mindeststrom ist, der die Entladung aufrechterhalten kann, wird die Entladung an der Zündkerze 80 beendet.
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Die Zeitspanne von dem Zeitpunkt P23, zu dem das Hauptzündungssignal IGT vom hohen Zustand in den niedrigen Zustand übergeht, bis zu dem Zeitpunkt P27, zu dem das Energieversorgungssignal IGW vom High-Zustand in den Low-Zustand übergeht, wird von der ECU 70 entsprechend z.B. den Betriebsbedingungen des Motors 100 festgelegt.
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Die oben beschriebene Ausführungsform erreicht die folgenden hervorragenden Vorteile.
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Gemäß dem Zündsystem 10, beim Starten der Funkenentladung schließt der Steuerschaltkreis 60 das Schaltelement 31, um einen Strom von der Batterie 90 zur ersten Wicklung 11a zu leiten, und öffnet anschließend das Schaltelement 31, um den Stromfluss von der Batterie 90 zur ersten Wicklung 11a zu unterbrechen. Dies bewirkt, dass der Sekundärstrom Ib durch die Sekundärspule 21 fließt, so dass die Funkenentladung an der Zündkerze 80 verursacht wird. Bei der Aufrechterhaltung der Funkenentladung schließt der Steuerschaltkreis 60 nach Beginn der Funkenentladung das Schaltelement 32 und das Schaltelement 33, um einen Strom von der Batterie 90 zur zweiten Wicklung 11b zu leiten. Dadurch kann der Strom in der gleichen Richtung wie der entladende Sekundärstrom Ib, der durch die Sekundärspule 21 fließt, fließen und sich diesem überlagern, so dass die Funkenentladung aufrechterhalten wird.
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Bei Aufrechterhaltung der Funkenentladung öffnet der Steuerschaltkreis 60 das Schaltelement 33, wobei das Schaltelement 32 geschlossen gehalten wird, um den Strom zur zweiten Wicklung 11b durch die Diode 44 zurück zu leiten. So wird bei der Aufrechterhaltung der Funkenentladung verhindert, dass der Strom, der durch die zweite Wicklung 11b fließt, schnell abnimmt, was den Sekundärstrom Ib, der durch die Sekundärspule 21 fließt, daran hindert, schnell abzunehmen. Da der Primärstrom Ie, der durch die zweite Wicklung 11b fließt, so gesteuert wird, dass der Sekundärstrom Ib innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt, ist es für den Steuerschaltkreis 60 leicht, das Schaltelement 33 zu geeigneten Zeitpunkten zu öffnen und zu schließen.
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Das Schaltelement 32 und das Schaltelement 33 sind in Reihe geschaltet. Selbst wenn also eine Fehlfunktion auftritt, bei der von der Seite der Batterie 90 eine Überspannung angelegt wird, z.B. von der Anschlussklemme, an der die Batterie 90 angeschlossen ist, wird die angelegte Spannung auf das Schaltelement 32 und das Schaltelement 33 verteilt. So können Transistoren mit einer niedrigen Stehspannung verwendet werden, wodurch das Zündsystem kostengünstig und klein sein kann. Da das Schaltelement 31 ein Element mit hoher Durchbruchspannung ist und die Impedanz der ersten Wicklung 11a größer sein kann als die der zweiten Wicklung 11b, ist das Schaltelement 31 auch dann geschützt, wenn eine Fehlfunktion auftritt, bei der von der Seite der Batterie 90 eine Überspannung angelegt wird.
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Wie oben beschrieben, wird nach dem Zündsystem 10 verhindert, dass eine Überspannung an die Schaltelemente 31 bis 33 angelegt wird und der Sekundärstrom Ib zur Aufrechterhaltung der Funkenentladung rasch verringert wird.
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Wenn die Funkenentladung beginnt, öffnet der Steuerschaltkreis 60 das Schaltelement 32, um den Stromdurchgang von der Batterie 90 zur zweiten Wicklung 11b zu unterbrechen, und schließt das Schaltelement 31, um einen Strom von der Batterie 90 zur ersten Wicklung 11a zu leiten. Anschließend öffnet der Steuerschaltkreis 60 das Schaltelement 31, um den Stromdurchgang von der Batterie 90 zur ersten Wicklung 11a zu unterbrechen. Dadurch wird verhindert, dass beim Start der Funkenentladung ein Strom von der Batterie 90 zur zweiten Wicklung 11b fließt. So wird beim Starten der Funkenentladung verhindert, dass der Strom, der durch die erste Wicklung 11a fließt, verringert wird, so dass die Funkenentladung in geeigneter Weise gestartet wird.
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Bei Aufrechterhaltung der Funkenentladung (bei der Durchführung der Energieversorgungszündung) nach dem Start der Funkenentladung schließt der Steuerschaltkreis 60 das Schaltelement 32 und öffnet und schließt das Schaltelement 33 bei geschlossen gehaltenem Schaltelement 32. So wird der Stromdurchgang von der Batterie 90 zur zweiten Wicklung 11b wiederholt. Dadurch kann ein Strom in der gleichen Richtung wie der durch die Sekundärspule 21 fließende Sekundärstrom Ib fließen und diesem überlagert werden, so dass die Funkenentladung aufrechterhalten wird.
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Bei Aufrechterhaltung der Funkenentladung öffnet der Steuerschaltkreis 60 das Schaltelement 33, wobei das Schaltelement 32 geschlossen gehalten wird, um den Strom zur zweiten Wicklung 11b durch die Diode 44 zurück zu leiten. So wird bei der Aufrechterhaltung der Funkenentladung verhindert, dass der Primärstrom Ie, der durch die zweite Wicklung 11b fließt, schnell und allmählich verringert wird. Dadurch wird verhindert, dass der Sekundärstrom Ib, der durch die Sekundärspule 21 fließt, schnell abnimmt, was eine Unterbrechung der Funkenentladung verhindert.
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Wenn die Funkenentladung aufrechterhalten wird, öffnet und schließt der Steuerschaltkreis 60 das Schaltelement 33 auf der Grundlage des von dem Stromerfassungsschaltkreis 47 erfassten Sekundärstroms Ib. So wird der Sekundärstrom Ib auf einem angemessenen Wert gehalten und die Funkenentladung in geeigneter Weise aufrechterhalten.
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Zum Beispiel: In dem Zustand, in dem die Zündkerze 80 abgefallen ist und kein Strom durch die Sekundärspule 21 fließt, kann, wenn das Schaltelement 31 geöffnet und geschlossen wird, um die Funkenentladung zu starten, möglicherweise eine positive Hochspannung in der zweiten Wicklung 11b auftreten. Wenn eine hohe Spannung in der zweiten Wicklung 11b auftritt, kann möglicherweise eine Überspannung an das Schaltelement 32 und das Schaltelement 33 angelegt werden. Aus diesem Grund schließt der Steuerschaltkreis 60 nach dem Start der Funkenentladung (Hauptzündung) das Schaltelement 32 unabhängig davon, ob die Funkenentladung aufrecht erhalten werden soll (Energieversorgungszündung). Selbst wenn in der zweiten Wicklung 11b eine positive Hochspannung auftritt, wird der Strom also durch Schließen des Schaltelements 32 durch die zweite Wicklung 11b, das Schaltelement 32 und die Diode 44 zurückgeführt. Dadurch wird verhindert, dass eine Überspannung an das Schaltelement 32 und das Schaltelement 33 angelegt wird, und das Schaltelement 32 und das Schaltelement 33 geschützt. So können preiswerte kleine Elemente mit einer niedrigen Stehspannung verwendet werden.
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Die Schaltelemente 32 und 33 enthalten die antiparallel geschalteten Dioden 42 und 43. Wenn also die Batterie 90 verkehrt herum angeschlossen wird, kann möglicherweise ein großer Strom über die Dioden 42 und 43 durch den Stromkreis fließen. Aus diesem Grund ist die Rückflussverhinderungsdiode 45 zwischen dem Mittelabgriff 14 und der Batterie 90 vorgesehen. Die Rückflussverhinderungsdiode 45 schützt den Stromkreis auch dann, wenn die Batterie 90 verkehrt herum angeschlossen ist. Insbesondere wird, selbst wenn die Impedanz der zweiten Wicklung 11b klein ist wie bei dem Zündsystem 10, ein großer Stromfluss durch den Stromkreis verhindert.
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Nach der Unterbrechung des Stromdurchgangs zur Primärspule 11 zum Starten der Funkenentladung hat die Seite des zweiten Anschlusses 13 der zweiten Wicklung 11b möglicherweise ein negatives Potential. Da jedoch die Rückflussverhinderungsdiode 45 vorgesehen ist, wird der Stromfluss durch den Pfad einschließlich des Schaltelements GND, des Schaltelements 33, des Schaltelements 32, der zweiten Wicklung 11b, und der Batterie 90 verhindert.
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Das Wicklungsverhältnis, das sich durch Division der Windungszahl der Sekundärspule 21 durch die Windungszahl der zweiten Wicklung 11b ergibt, ist größer als das Spannungsverhältnis, das sich durch Division der zur Aufrechterhaltung der Funkenentladung erforderlichen Entladungserhaltungsspannung durch die angelegte Spannung der Batterie 90 ergibt. Bei der Aufrechterhaltung der Funkenentladung wird die Energie also beispielsweise aus der fahrzeugmontierten Batterie ohne Boostschaltung geliefert.
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Die Batterie 90, die eine Spannung an die erste Wicklung 11a anlegt, ist die fahrzeugmontierte Stromversorgung und wird als Stromversorgung für das Anlegen einer Spannung an die zweite Wicklung 11b gemeinsam genutzt. Da innerhalb des Zündsystems 10 keine Stromversorgung vorgesehen werden muss, wird die Zündanlage 10 verkleinert. Da durch die Verwendung der fahrzeugmontierten Stromversorgung keine spezielle Stromversorgung erforderlich ist, wird das Zündsystem 10 in dessen Größe verkleinert. Da durch die gemeinsame Nutzung der Batterie 90 die Notwendigkeit mehrerer Stromversorgungen entfällt, wird zudem die Größe des Zündsystems 10 reduziert.
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Die Primärspule 11, die Sekundärspule 21, die Schaltelemente 31 bis 33, die Diode 44 und der Steuerschaltkreis 60 sind im Gehäuse 50 der Zündspule untergebracht. Dadurch wird die einfache Montage des Zündsystems 10 am Fahrzeug verbessert und die Verkabelung reduziert.
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Bei der Ausführung der Hauptzündung fließt der Primärstrom Ia durch die erste Wicklung 11a und bei der Ausführung der Energieversorgung fließt der Primärstrom Ie durch die zweite Wicklung 11b. Dadurch kann das Wicklungsverhältnis zwischen der ersten Wicklung 11a und der Sekundärspule 21 unabhängig von der Windungszahl der zweiten Wicklung 11b eingestellt werden. So wird zum Zeitpunkt des Beginns des Stromdurchgangs zur ersten Wicklung 11a die in der Sekundärspule 21 verursachte Sekundärspannung auf einen niedrigen Wert begrenzt. Folglich wird die an die Diode 46 angelegte Spannung reduziert, wodurch die Diode 46 eine niedrige Stehspannung hat oder die Diode 46 weggelassen werden kann. Dadurch werden die Kosten für das Zündsystem 10 reduziert.
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Der Steuerschaltkreis 60 stellt den oberen Grenzwert und den unteren Grenzwert des Soll-Sekundärstroms auf der Grundlage der ansteigenden Zeitdifferenz zwischen dem Hauptzündungssignal IGT und dem Energieversorgungssignal IGW ein und steuert das Öffnen und Schließen des Schaltelements 33 so, dass der Sekundärstrom Ib innerhalb des Bereichs liegt. Außerdem wird die Durchführung der Energieversorgung in Abhängigkeit davon gesteuert, ob das Energieversorgungssignal IGW eingegeben wird. So steuert der ECU 70 den Sekundärstrom Ib und die Energieversorgungszeit in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Motors 100 und der Umwelt. Dies reduziert den Stromverbrauch und verhindert den Verschleiß der Zündkerze 80 bei gleichzeitiger Verbesserung der Entzündbarkeit.
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(Andere Ausführungsformen)
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Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann beispielsweise wie folgt verkörpert bzw. umgesetzt werden. Im Folgenden werden die gleichen Referenznummern für die Komponenten angegeben, die in den Ausführungsformen gleich oder gleichwertig sind, und die Beschreibungen für die Komponenten mit den gleichen Referenznummern werden hier durch Verweis aufgenommen.
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In der oben beschriebenen Ausführung kann die Position der Rückflussverhinderungsdiode 45 geändert werden. Zum Beispiel kann sich, wie in 8 gezeigt, die Rückflussverhinderungsdiode 45 zwischen dem Schaltelement 32 und dem Schaltelement 33 befinden. Die Anode der Rückflussverhinderungsdiode 45 kann mit den Anoden des Schaltelements 32 und der Diode 44 verbunden werden, und die Kathode der Rückflussverhinderungsdiode 45 kann mit dem Schaltelement 33 verbunden werden.
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Dadurch wird die Schaltung auch dann geschützt, wenn die Batterie 90 verkehrt herum angeschlossen ist. Insbesondere wird, selbst wenn die Impedanz der zweiten Wicklung 11b klein ist, verhindert, dass ein großer Strom durch die Schaltung fließt. Im Gegensatz zu dem Fall, in dem sich die Rückflussverhinderungsdiode 45 zwischen dem Mittelabgriff 14 und der Batterie 90 befindet, fließt der Strom, der bei der Hauptzündung an die erste Wicklung 11a geliefert wird, nicht durch die Rückflussverhinderungsdiode 45. Dadurch wird die Wärmeentwicklung reduziert. Zusätzlich wird durch die Rückflussverhinderungsdiode 45 verhindert, dass die von der Batterie 90 an die erste Wicklung 11a angelegte Spannung verringert wird. Da auch in diesem Fall die Impedanz der ersten Wicklung 11a größer als die der zweiten Wicklung 11b eingestellt werden kann, ist es unwahrscheinlich, dass ein großer Strom durch das Schaltelement 31 fließt, selbst wenn die Batterie 90 in umgekehrter Richtung angeschlossen ist.
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In der oben beschriebenen Ausführung werden die erste Wicklung 11a und die zweite Wicklung 11b durch den Mittelabgriff 14 auf der Primärspule 11 gebildet, aber die erste Wicklung 11a und die zweite Wicklung 11b können durch getrennte Wicklungen gebildet werden.
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In der oben beschriebenen Ausführung öffnet der Steuerschaltkreis 60 beim Start der Funkenentladung das Schaltelement 32, der Steuerschaltkreis 60 kann aber das Schaltelement 32 schließen.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform können der obere Grenzwert und der untere Grenzwert des Ziel-Sekundärstroms bestimmte Werte sein, die vorher im Rückkopplungsschaltkreis 66 eingestellt werden können. Der Einstellschaltkreis 65 kann also entfallen.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform werden der obere Grenzwert und der untere Grenzwert des Ziel-Sekundärstroms auf der Grundlage der ansteigenden Zeitdifferenz zwischen dem Hauptzündungssignal IGT und dem Energieversorgungssignal IGW eingestellt. Die Einstellungsmethode kann jedoch bei Bedarf geändert werden. Der Einstellschaltkreis 65 kann beispielsweise ein Einstellbefehlssignal von der ECU 70 empfangen und den oberen Grenzwert und den unteren Grenzwert des Ziel-Sekundärstroms auf der Grundlage des Befehlssignals einstellen.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform muss der Steuerschaltkreis 60 nicht notwendigerweise eine Rückkopplungssteuerung durchführen und kann das Öffnen und Schließen des Schaltelements 33 auf der Grundlage vorgegebener Zeiten steuern. Zum Beispiel kann der Steuerschaltkreis 60 bei der Ausführung der Energieversorgungszündung zu jeder vorgegebenen Schaltzeit den offenen und geschlossenen Zustand des Schaltelements 33 schalten. Da in diesem Fall der Sekundärstrom Ib nicht erfasst werden muss, kann Der Stromerfassungsschaltkreis 47 entfallen. Der Rückkopplungsschaltkreis 66 kann auch weggelassen werden. Die vorgegebene Schaltzeit kann durch den Einstellschaltkreis 65 oder durch die ECU 70 eingestellt werden.
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In der oben beschriebenen Ausführung schließt der Steuerschaltkreis 60 nach der Hauptzündung das Schaltelement 32 unabhängig davon, ob die Funkenentladung aufrecht erhalten werden soll. Der Steuerschaltkreis 60 muss jedoch nicht unbedingt das Schaltelement 32 schließen, wenn die Funkenentladung nicht aufrechterhalten werden soll.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform kann die Rückflussverhinderungsdiode 45 weggelassen werden.
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In der oben beschriebenen Ausführung müssen nicht unbedingt alle oder einige der Komponenten des Zündsystems 10 im Fall 50 der Zündspule untergebracht werden.
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In der oben beschriebenen Ausführung wird die Batterie 90 gemeinsam genutzt, es können jedoch mehrere Stromversorgungen vorhanden sein. Das heißt, es können Stromversorgungen mit unterschiedlichen Spannungen in der Hauptzündung und in der Energieversorgung eingesetzt werden. So kann beispielsweise das Wicklungsverhältnis zwischen der zweiten Wicklung 11b und der Sekundärspule 21 eingestellt werden.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die fahrzeugmontierte Stromversorgung wie die Batterie 90 verwendet, aber eine Stromversorgung kann in dem Zündsystem 10 vorgesehen werden.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform kann eine Boostschaltung für die Energieversorgung vorgesehen werden. Bei der Ausführung der Energieversorgungszündung kann Der Steuerschaltkreis 60 eine durch die Boostschaltung verstärkte Spannung an die zweite Wicklung 11b anlegen. So kann z.B. das Wicklungsverhältnis zwischen der zweiten Wicklung 11b und der Sekundärspule 21 eingestellt werden.
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Das Zündsystem 10 der oben beschriebenen Ausführung wird im Mehrzylindermotor verwendet, kann aber auch in einem Einzylindermotor eingesetzt werden. Das Zündsystem 10 kann bei einem Verbrennungsmotor angewendet werden, der mit anderem Kraftstoff als Benzin betrieben wird.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Ausgangszeit (Zeit T2) des Signals von dem Verzögerungsschaltkreis 64 zu dem Ansteuerschaltkreis 62 größer als der Maximalwert der Versorgungszeit des Energieversorgungssignals IGW, kann aber bei Bedarf geändert werden. In diesem Fall ist die Zeit vorzugsweise größer als die maximale Zeit vom Abfall des Hauptzündungssignals IGT bis zum Abfall des Energieversorgungssignals IGW. Die Ausgangszeit (Zeit T2) des Signals von dem Verzögerungsschaltkreis 64 an der Ansteuerschaltkreis 62, wenn nur die Hauptzündung erfolgt, kann sich von der Zeit der Energieversorgungszündung unterscheiden.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform kann die Verzögerungszeit (Zeit T1) vom Übergang des Hauptzündungssignals IGT vom High-Zustand in den Low-Zustand bis zur Ausgabe eines Signals an den Ansteuerschaltkreis 62 durch den Verzögerungsschaltkreis 64 beliebig geändert werden. Die Verzögerungszeit, wenn nur die Hauptzündung durchgeführt wird, kann sich von der Verzögerungszeit bei der Zündung der Energieversorgung unterscheiden.
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Obwohl die vorliegende Offenbarung in Übereinstimmung mit den Ausführungsformen beschrieben wurde, wird davon ausgegangen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen und die Konfigurationen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung umfasst verschiedene Modifikationen und Verformungen, die in den Bereich der Äquivalenz fallen. Zusätzlich sind verschiedene Kombinationen und Formen oder andere Kombinationen und Formen, die nur ein oder mehrere zusätzliche Elemente oder weniger als alle Elemente enthalten, in den Umfang und die Ideen, die sich aus der vorliegenden Offenbarung ergeben, einbezogen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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