DE19615673A1

DE19615673A1 - Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE19615673A1
Application number: DE19615673A
Authority: DE
Inventors: Shingo Morita; Mitsuru Koiwa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-04-24
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 1996-10-31
Anticipated expiration: 2016-04-20
Also published as: JPH08293421A; DE19615673C2; US5615659A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, welche so angeordnet ist, daß ein Leistungsschalter zur diskontinuierlichen Zufuhr eines Primärstromes an eine Zündspule, eine Primärspule und eine Sekundärspule der Zündspule in einem Isoliergehäuse enthalten sind, und der Leistungsschalter, die Primärspule und die Sekundärspule durch ein isolierendes Harzmaterial, welches in das Isoliergehäuse gegossen ist, fixiert sind.

Fig. 5 ist eine Gesamtperspektivansicht einer konventionellen Zündvorrichtung für Verbrennungsmotoren, welche in dem japanischen Gebrauchsmuster mit der Veröffentlichungsnummer 4-77220 offenbart wird. Fig. 6 ist eine longitudinale Querschnittsansicht der Fig. 5, Fig. 7 ist eine Perspektivansicht des Isoliergehäuses der Fig. 5 und Figur B ist ein elektrisches Schaltbild der Zündvorrichtung für Verbrennungsmotoren. In den Zeichnungen ist ein Loch Ib zum Boden der Unterbringungseinheit 1a eines Synthetikharz-Isoliergehäuses 1 an dessen Mitte definiert. Der Zentralabschnitt eines ersten E-förmigen Eisenkerns 2 einer Zündspule läuft durch das Loch 1b. Ein zweiter E- förmiger Eisenkern 3 der Zündspule ist gegenüberstehend von dem ersten E-förmigen Eisenkern 2 beabstandet. Eine Primärspule 5 ist durch einen Spulenträger 4 um den Zentralabschnitt des ersten E-förmigen Eisenkerns 2 und den Zentralabschnitt des zweiten E-förmigen Eisenkerns 3 gewickelt, welcher gegenüberstehend von dem ersten E-förmigen Eisenkern 2 beabstandet ist. Die Zündspule hat eine um die äußere Peripherie der Primärspule 5 gewickelte Sekundärspule 6.

Ein Leistungsschalter 7 ist in einem Hilfsunterbringungsabschnitt 1c, welcher aus dem Unterbringungsabschnitt 1a herausragt, untergebracht. Der Leistungsschalter 7 enthält einen schalenförmigen Kupferkühlkörper 8 (Wärmesenke), einen in dem Kühlkörper 8 untergebrachten Leistungstransistor 9, eine hybride integrierte Schaltung (Hybrid-IC) 10 zum Betreiben und Steuern des Leistungstransistors 9, ein Silikon-Gel 11, welches in den Kühlkörper 8 zum Schutz des Leistungstransistors 9 und der hybriden integrierten Schaltung 10 eingefüllt ist, und einen Deckel 12 zum Verschließen des Inneren des Kühlkörpers 8.

Das Isoliergehäuse 1 enthält einen Halteabschnitt 1d für einen Hochspannungsanschluß 13 als einen Hochspannungsabschnitt der Zündspule und einen Halteabschnitt 1e für eine Niederspannungs-Anschlußeinheit 14. Die Niederspannungs-Anschlußeinheit 14 enthält einen VB-Anschluß 14a (Fig. 8) zur Verbindung der Primärspule 5 mit der Automobilbatterie, ein Zündsignal-Eingabeanschluß 14b (Fig. 8) zum Anlegen eines Zündsignals einer Steuereinheit (nicht abgebildet) an den Leistungsschalter 7, und einen Erdanschluß 14c. Man beachte, daß der Unterbringungsabschnitt 1a und der Hilfsunterbringungsabschnitt 1c des Isoliergehäuses 1 mit einem isolierenden Harzmaterial 15 gefüllt sind, welches aus gehärtetem Epoxidharz besteht.

In der Zündvorrichtung für Verbrennungsmotoren, welche wie oben beschrieben angeordnet ist, wird ein durch die Primärspule 5 der Zündspule fließender Primärstrom durch den Leistungsschalter 7 ansprechend auf ein Zündsignal gesteuert, welches durch die Steuereinheit an dem Zündsignal- Eingabeanschluß 14b eingegeben wird. Eine Hochspannung wird in der Sekundärspule 6 der Zündspule in Übereinstimmung mit dem in der Primärspule 5 fließenden Primärstrom erzeugt.

In diesem Beispiel wird der Kühlkörper 8 (Wärmesenke) zur Wahrung der Wärmeabstrahleigenschaften des Leistungsschalters 7 verwendet, um die Wärme des Leistungsschalters 7 gleichmäßig auf den gesamten Kühlkörper 8 zu verteilen und um die Wärme durch das isolierende Harzmaterial 15 und das Isoliergehäuse 1 an die Außenluft abzugeben.

Da in der konventionellen Zündvorrichtung für Verbrennungsmotoren der Leistungstransistor 9 einen direkt mit dem Kühlkörper 8 verbundenen Kollektor hat, besteht insofern ein Problem, daß die in der Sekundärspule 6 erzeugte Hochspannung eine Spannung in dem Kühlkörper 8 induziert und einen Fehlbetrieb des Leistungstransistors 9 verursacht. Ferner besteht auch insofern ein Problem, daß durch die in dem Kühlkörper 8 induzierte Hochspannung Rauschen einem Zündsignal in der Zündsignal-Eingabeleitung durch eine Kapazität C zwischen dem Kollektor und der Basis des Leistungstransistors 9 überlagert wird, wodurch ein Fehlbetrieb anderer Ausrüstungsgegenstände verursacht wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung, welche zur Lösung der obigen Probleme gemacht wurde, ist es, eine Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, welche in der Lage ist, den Fehlbetrieb eines Leistungsschalters und dergleichen zu verhindern, welcher durch in einer Zündspule erzeugte elektromagnetische Wellen verursacht wird.

Dementsprechend umfaßt eine Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung: eine Zündspule; einen Leistungsschalter zur Zuführung eines Primärstromes an die Zündspule; ein elektrisch isolierendes Gehäuse, welches die Zündspule und den Leistungsschalter enthält; eine elektromagnetische Abschirmung, welche zwischen der Zündspule und dem Leistungsschalter angeordnet ist, zum Schutz des Leistungsschalters vor elektromagnetischen Wellen, welche in der Zündspule erzeugt werden; und ein elektrisch isolierendes Harz, welches innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, um die Zündspule, den Leistungsschalter und die Abschirmung sicher innerhalb des Gehäuses zu halten.

Fig. 1 ist eine Schnitt-Vorderansicht, welche eine Ausführung einer Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist eine Aufsicht der linken Seite der Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Schnitt-Vorderansicht, welche eine weitere Ausführung der Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4 ist eine Schnitt-Vorderansicht, welche eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung für eine Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 5 ist eine Gesamtperspektivansicht, welche ein Beispiel einer konventionellen Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor zeigt;

Fig. 6 ist eine longitudinale Schnitt-Vorderansicht der in Fig. 5 gezeigten Zündvorrichtung;

Fig. 7 ist eine Perspektivansicht des in Fig. 5 gezeigten Isoliergehäuses; und

Fig. 8 ist ein elektrisches Schaltbild der Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor.

Ausführung 1

Fig. 1 ist eine Schnitt-Vorderansicht, welche eine Ausführung einer Zündvorrichtung für Verbrennungsmotoren gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 2 ist eine Aufsicht der linken Seite der Fig. 1, wobei die gleichen Bezugsziffern wie in den Fig. 5 bis 8 zur Beschreibung gleicher oder entsprechender Teile verwendet werden, und auf deren Beschreibung verzichtet wird.

In der Ausführung 1 besteht ein Leistungsschalter 20 aus einem Leistungstransistor 9 und einer hybriden integrierten Schaltung (Hybrid-IC) 10 zum Betreiben und Steuern des Leistungstransistors 9, welche durch Guß als feste Teile von einem Harz eingeschlossen sind. Eine Primärspule 5 und eine Sekundärspule 6 sind um einen Eisenkern gewickelt, welcher aus einem ersten C-förmigen Eisenkern 21 und einem zweiten C- förmigen Eisenkern 22 zusammengesetzt ist. Eine Kupferabschirmplatte 23 ist als Abschirmglied zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen zwischen dem Leistungsschalter 20 und der Sekundärspule 6 eingefügt. Die als flache Platte geformte Abschirmplatte 23 ist elektrisch mit dem Erdanschluß 14c verbunden.

In der Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor werden elektromagnetische Wellen, welche von der in der als Hochspannungseinheit der Zündspule dienenden Sekundärspule 6 erzeugten Hochspannung verursacht werden, nach außen abgegeben, und ein Teil der elektromagnetischen Wellen wird in die Richtung des Leistungsschalters 20 abgegeben. Die elektromagnetischen Wellen in Richtung des Leistungsschalters 20 werden jedoch von der Abschirmplatte 23 abgeschirmt und beeinflussen den Leistungsschalter 20 nicht. Daher wird durch die Wirkung der elektromagnetischen Wellen keine Fehlfunktion des Leistungsschalters 20 verursacht und die Fehlfunktion anderer Ausrüstungsgegenstände durch der Zündsignalleitung überlagertes Rauschen wird ebenfalls nicht verursacht.

Ferner werden elektromagnetische Wellen, welche an dem als Hochspannungseinheit dienenden Hochspannungsanschluß 13 erzeugt und an den Leistungsschalter 20 abgegeben werden ebenfalls durch die Abschirmplatte 23 abgeschirmt und beeinflussen somit nicht den Leistungsschalter 20.

Ausführung 2

Fig. 3 ist eine Vorder-Schnittansicht, welche eine weitere Ausführung der Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei ein elektrisch leitfähiger und thermisch leitfähiger Kühlkörper 25 (Wärmesenke) an einem Leistungsschalter 20 über eine dünne elektrisch isolierende Platte 24 als Isolationsglied abgebracht ist. Der als flache Platte geformte Kühlkörper 25 ist elektrisch mit dem Erdanschluß 14c verbunden.

In der Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor wird der Leistungsschalter 20 vor elektromagnetischen Wellen durch den Kühlkörper 25 abgeschirmt, und wird nicht durch elektromagnetische Wellen beeinflußt, welche in der Sekundärspule 6 als der Hochspannungseinheit und dem Hochspannungsanschluß 13 erzeugt werden.

Ferner, da der Kühlkörper 25, welcher eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat, an dem Leistungsschalter 20 angebracht ist, wird die beim Betrieb des Leistungsschalters 20 erzeugte Wärme gleichmäßig auf dem gesamten Kühlkörper 25 verteilt und durch das isolierende Harzmaterial 15 und das Isoliergehäuse 1 nach außen abgeführt.

Ausführung 3

Fig. 4 ist eine Schnitt-Vorderansicht, welche eine weitere Ausführung der Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei ein Erdanschluß 26, welcher einen C-förmigen Querschnitt hat, ein äußeres Ende 26a hat, welches von einem Halteabschnitt 1e für eine Niederspannungs-Anschlußeinheit vorsteht, und einen Basisendabschnitt 26b, welcher sich zu einem Abschnitt zwischen dem Leistungsschalter 20 und der Sekundärspule 6 erstreckt. Der Basisendabschnitt 26b des Erdanschlusses 26 ist als flache Platte ausgebildet.

In der Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor werden elektromagnetische Wellen, welche in einer Sekundärspule 6 als Hochspannungseinheit und einem Hochspannungs- Anschlußabschnitt 13 in Richtung des Leistungsschalters 20 erzeugt werden durch den Basisendabschnitt 26b des Erdanschlusses 26 abgeschirmt und beeinflussen nicht den Leistungsschalter 20.

Da der Erdanschluß 26 auch als Abschirmung fungiert, ist ein allein als Abschirmglied dienendes Glied nicht erforderlich.

Wie oben beschrieben, gemäß der Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung, da die Abschirmung zur Schirmung des Leistungsschalters vor elektromagnetischen Wellen zwischen der Zündspule und dem Leistungsschalter angeordnet ist, werden elektromagnetische Wellen, welche von der Zündspule in Richtung des Leistungsschalters abgegeben werden, durch die Abschirmung abgeschirmt, so daß ein Fehlbetrieb des Leistungsschalters und dergleichen, welcher durch die Wirkung der elektromagnetischen Wellen verursacht wird, verhindert werden kann.

Gemäß der Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung, da die Abschirmplatte als Abschirmung verwendet wird, werden elektromagnetische Wellen, welche von der Zündspule in Richtung des Leistungsschalters abgegeben werden, durch die Abschirmplatte abgeschirmt, so daß der Fehlbetrieb des Leistungsschalters und dergleichen, welcher durch die Wirkung der elektromagnetischen Strahlen verursacht wird, verhindert werden kann.

Gemäß der Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung, da der Kühlkörper als Abschirmung an dem Leistungsschalter durch das elektrisch isolierende Glied angebracht ist, schirmt der Kühlkörper den Leistungsschalter vor elektromagnetischen Wellen ab und er kann an dem Leistungsschalter erzeugte Wärme an die Außenluft abgeben, so daß ein allein als Abschirmglied dienendes Glied nicht erforderlich ist, so daß die Anzahl der Teile nicht erhöht werden muß.

Gemäß der Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung, da eine durchgehende, einheitliche Struktur, welche sich von einem Erdanschluß erstreckt, als Abschirmung verwendet wird, kann die Struktur den Leistungsschalter vor elektromagnetischen Wellen abschirmen, so daß ein allein als Abschirmglied dienendes Glied nicht erforderlich ist, so daß die Anzahl der Teile nicht erhöht werden muß.

Claims

1. Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, umfassend: eine Zündspule; einen Leistungsschalter zur Zuführung eines Primärstromes an die Zündspule; ein elektrisch isolierendes Gehäuse, welches die Zündspule und den Leistungsschalter enthält; eine elektromagnetische Abschirmung, welche zwischen der Zündspule und dem Leistungsschalter angeordnet ist, zum Schutz des Leistungsschalters vor an der Zündspule erzeugten elektromagnetischen Wellen; und ein elektrisch isolierendes Harz, welches innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, zum sicheren Haltern der Zündspule, des Leistungsschalters und der Abschirmung innerhalb des Gehäuses.

2. Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung aus einer Abschirmplatte besteht.

3. Zündvorrichtung für eine Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung aus einem elektrisch leitfähigen Kühlkörper besteht, welcher an dem Leistungsschalter über ein elektrisch isolierendes Glied angebracht ist.

4. Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung eine durchgehende, einheitliche Struktur ist, welche sich von einem Erdanschluß erstreckt.