DE19933335A1 - Elektronisches Zündsystem für Brennkraftmaschinen - Google Patents
Elektronisches Zündsystem für BrennkraftmaschinenInfo
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- F02P3/00—Other installations
- F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
Abstract
Bei einem elektronischen Zündsystem mit einer Steuereinheit zur Vorgabe der Zündzeitpunkte für Zündkerzen, einer jeder Zündkerze zugeordneten und im Zündkerzenschacht angeordneten Zündspule und einer der Zündspule zugeordneten Zündendstufe mit einer Zündschaltung und einem Zündschalter soll ein flexibler Aufbau mit variablen Einsatzmöglichkeiten ermöglicht werden. DOLLAR A Hierzu ist ein modularer Aufbau des elektronischen Zündsystems vorgesehen, bei dem die Zündendstufe von einem separaten Gehäusekörper umgeben ist, der in seinem Unterteil eine Aussparung zum Einbringen der Zündspule aufweist. Nach dem Einbringen der Zündspule in die Aussparung wird diese durch ein Befestigungselement mit dem Gehäusekörper der Zündendstufe verbunden.
Description
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Zündsystem für Brennkraftmaschinen nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie es aus der EP 0 826 879 A2 bekannt
ist.
In einem elektronischen Zündsystem für Brennkraftmaschinen wird eine Zündend
stufe von einer Steuereinheit angesteuert, die die Zündzeitpunkte für die den Zylin
dern der Brennkraftmaschine zugeordneten Zündkerzen in Abhängigkeit bestimmter
Parameter der Brennkraftmaschine vorgibt. Von der Zündendstufe wird mittels einer
Zündschaltung und eines Zündschalters (der in der Regel als Zündtransistor ausge
bildet ist) eine Zündspule durch Vorgabe des durch ihre Primärwicklung fließenden
Primärstroms geschaltet (ein- und ausgeschaltet). Von der Zündspule wird die Zünd
spannung (bsp. ca. 20-25 kV) bzw. der Zündstrom für die Zündkerzen erzeugt, d. h.
die für den Zündvorgang benötigte hohe Zündenergie bereitgestellt.
Ältere Zündsysteme mit einer mechanischen Hochspannungsverteilung besitzen
eine einzige Zündspule und einen mechanischen Verteiler, durch den die Zündspan
nung auf die einzelnen Zündkerzen bzw. Zylinder der Brennkraftmaschine verteilt
wird. Bei Zündsystemen mit einer ruhenden Hochspannungsverteilung mit Doppel
funkenspule sind jeder Zündspule zwei Zündkerzen zugeordnet, die abwechselnd -
ohne mechanischen Verteiler - direkt angesteuert werden.
Bei Neuentwicklungen elektronischer Zündsysteme ist für jeden Zylinder der Brenn
kraftmaschine, d. h. für jede Zündkerze, eine separate mit der Zündendstufe verbun
dene Zündspule vorgesehen, die vorteilhafterweise so nahe wie möglich an der
Zündkerze angeordnet wird; insbesondere wird die Zündspule daher bevorzugt in
dem die Zündkerze aufnehmenden Zündkerzenschacht angeordnet und muß daher
an dessen räumliche Form angepaßt werden, so daß sie oftmals eine langgestreckte
zylinderförmige Gestalt aufweist, d. h. als "Stabspule" ausgebildet ist. Bei der ein
gangs erwähnten gattungsbildenden EP 0 826 879 A2 bildet diese "Stabspule" mit
der Zündendstufe eine in einem gemeinsamen Gehäuse integrierte Einheit. Hier
durch wird aber einerseits die für unterschiedliche Typen von Brennkraftmaschinen
bzw. für unterschiedliche Zündkerzenschächte erforderliche Anpassung des elektro
nischen Zündsystems aufwendig und kostenintensiv, da sowohl die Stabspule als
auch die Zündendstufe angepaßt werden muß, andererseits können die Stabspule
und die Zündendstufe nicht eigenständig auf ihre Funktionsweise getestet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde; ein elektronisches Zündsystem für Brenn
kraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, das auf
einfache Weise an unterschiedliche Brennkraftmaschinen angepaßt und kostengün
stig hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Pa
tentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des elektronischen Zündsystems ergeben sich aus den
weiteren Patentansprüchen.
Das vorgestellte elektronische Zündsystem ist modular aufgebaut, d. h. die Zündend
stufe und die im Zündkerzenschacht angeordnete Zündspule sind getrennte Funkti
onseinheiten und werden auch als separate Teile gefertigt, wobei die Zündendstufe
von einem eigenen Gehäusekörper umgeben ist, in dem die Zündschaltung und der
Zündschalter integriert sind. Weiterhin kann im Gehäusekörper der Zündendstufe
ein Stanzgitter mit Stanzgitteranschlüssen integriert werden, das eine flexibel aus
gestaltbare elektrische Verbindung zwischen dem Steuergerät, der Zündendstufe
und der Zündspule ermöglicht: an einem Ende der Stanzgitteranschlüsse werden
Steckeranschlüsse ausgebildet, an denen ein externer Anschlußstecker mit Leitun
gen für die Spannungsversorgung der Zündendstufe und der Zündspule und mit Lei
tungen zur Verbindung mit der Steuereinheit angeschlossen werden kann, an be
stimmten Stellen der Stanzgitteranschlüsse erfolgt (bsp. mittels Löten oder Schwei
ßen) eine elektrische Kontaktierung mit der Zündendstufe (d. h. mit den Schaltungs
komponenten der Zündschaltung und dem Zündschalter) und mit den Anschlüssen
der Zündspule.
Zur Realisierung einer mechanisch stabilen Verbindung zwischen der vorzugsweise
eine langgestreckte zylinderförmige Gestalt aufweisenden Zündspule (als Stabspule
ausgebildeten Zündspule) und der Zündendstufe bei der Montage des elektroni
schen Zündsystems ist im Unterteil des Gehäusekörpers der Zündendstufe eine
Aussparung zum Einbringen bzw. Einstecken der Zündspule vorgesehen, wobei das
Gehäuse der Zündendstufe mit der Zündspule über ein Befestigungselement me
chanisch fest und bis zur Herstellung einer elektrischen Verbindung wiederlösbar
verbunden wird. Das Befestigungselement wird über die Vorderseite des Gehäuse
körpers horizontal eingeführt und wirkt vorzugsweise mit zwei an der Außenseite der
Zündspule angebrachten Vertiefungen (Nuten) zusammen: nach dem Einbringen der
Zündspule in die Aussparung im Unterteil des Gehäusekörpers und dem Einführen
des Befestigungselements wird das Befestigungselement gegen die Zündspule (ge
gen die Vertiefung an der Außenseite der Zündspule) gepreßt und drückt die Zünd
spule somit gegen das Unterteil des Gehäusekörpers, wodurch die Zündspule mit
(dem Gehäusekörper) der Zündendstufe "verriegelt" wird.
Die Schaltungskomponenten der Zündendstufe werden als Hybridschaltung auf ei
nen geeigneten Schaltungsträger aufgebracht, insbesondere werden die Schal
tungskomponenten der Zündschaltung und des Zündschalters auf einen bsp. aus
Aluminiumoxid (Al2O3) bestehenden Keramikkörper aufgeklebt; dieser Schaltungsträ
ger kann zum Abführen der im Betrieb der Zündendstufe entstehenden Verlustlei
stung der Schaltungskomponenten der Zündschaltung, insbesondere zum Abführen
der Verlustleistung des Zündschalters, auf einen Kühlkörper (bsp. auf ein Kühlblech)
angeordnet werden. Der Schaltungsträger oder ggf. der Kühlkörper wird als Gehäu
seseite in den Gehäusekörper integriert und kann hierdurch die Verlustleistung der
Schaltungskomponenten der Zündendstufe effektiv nach außen hin abführen. Hierzu
wird der Schaltungsträger oder ggf. der Kühlkörper von der Oberseite des Gehäuse
körpers her in zwei an den beiden Seitenteilen des Gehäusekörpers angebrachten,
senkrecht zu den Führungen zur Einführung des Befestigungselements angeordne
ten, Führungen (Nuten) vertikal eingeführt (d. h. senkrecht zur Bewegungsrichtung
des Befestigungselements).
Die Schaltungskomponenten der Zündendstufe werden nach der mechanischen
Verbindung von Zündendstufe und Zündspule und der elektrischen Kontaktierung
von Zündendstufe, Zündspule und Stanzgitter vergossen, bsp. mittels eines Hartver
gusses (bsp. mit Epoxyharz); die Vergußmasse bildet hierbei das Oberteil des Ge
häusekörpers (den "Deckel" des Gehäusekörpers), so daß hierdurch ein allseitig
geschlossenes Gehäuse für die Zündendstufe mit Vorderteil, Rückteil, Seitenteilen,
Unterteil und Oberteil entsteht.
Die Zündspule (der Spulenkörper der Zündspule) ist an der Außenfläche von einem
magnetischen Fluß zulassenden Gehäuseblech umgeben (bsp. von einem Trafo
blech), das sich zum Kontaktieren der Zündkerze vorzugsweise bis zum Kerzen
sechskant der Zündkerze erstreckt; vorzugsweise ist das zur Zündkerze hin ange
ordnete Unterteil des Gehäuseblechs mit Schlitzen versehen. Durch dieses Gehäu
seblech wird einerseits aufgrund dessen elastischer Eigenschaften eine gute Verbin
dung der Zündspule zur Zündkerze bzw. eine gute Einbringung der Zündspule in den
Zündkerzenschacht ermöglicht, andererseits wird der magnetische Fluß der Zünd
spule beeinflußt und hierdurch sowohl eine Schließung des Magnetkreises der
Zündspule bewirkt (Wirkung als Rückflußblech) als auch eine EMV-Abstrahlung der
Zündspule vermieden (Abschirmfunktion).
Die Zündendstufe (die Zündschaltung) kann Schaltungsmittel bzw. einen Schal
tungsteil zur Messung des Ionenstromsignals aufweisen, wie sie insbesondere zur
Bestimmung klopfender Verbrennung in den Brennräumen der Brennkraftmaschine
durchgeführt wird. Die Messung des Ionenstromsignals (die Ionenstrommessung)
beruht auf der durch Ionen im verbrennenden Kraftstoff-Luft-Gemisch verursachten
Veränderung der Leitfähigkeit, zu deren Erfassung und Auswertung in der Zündend
stufe ein Schaltungsteil vorgesehen ist.
Die Zündspule kann als Standardteil mit vorgegebenen elektrischen Eigenschaften
ausgebildet werden. Eine Anpassung an die geänderten Anforderungen bei unter
schiedlichen Brennkraftmaschinen bzw. unterschiedlichen elektronischen Zündsy
stemen - bsp. eine Anpassung an unterschiedliche geometrische Gegebenheiten
oder unterschiedliche elektrische Erfordernisse der Brennkraftmaschine, bsp. eine
Anpassung an unterschiedliche externe Anschlußstecker - kann aufgrund des mo
dularen Aufbaus durch entsprechende Modifikation der Zündendstufe vorgenommen
werden, bsp. durch Variation der Schaltungskomponenten der Zündendstufe (Zünd
schaltung, Zündschalter) oder durch unterschiedliche Ausrichtung (Neigung) des
Anschlußsteckers oder Ausbildung des Gehäuses der Zündendstufe. Eine Anpassung
an unterschiedlich ausgestaltete Zündkerzen bzw. Zündkerzenschächte der Brenn
kraftmaschine kann durch Modifikation der Form (insbesondere der Außenseite) der
Zündspule vorgenommen werden, wohingegen der die elektrischen Eigenschaften
bestimmende Spulenkörper bzw. Spulenkern (d. h. die Wicklungen der Zündspule)
unverändert bleiben können: bsp. kann diese Anpassung durch Verlängerung des
Gehäuseblechs (der Mantelfläche) der Zündspule und durch Einsetzen eines ent
sprechend angepaßten Zwischenstücks auf den Spulenkern (als Art Adapter) erfol
gen.
Der Zündschalter der Zündendstufe kann beispielsweise durch Transistoren oder
Thyristoren realisiert werden, wobei als Transistoren bipolare Transistoren (NPN-
Transistoren, PNP-Transistoren) oder IGBT-Transistoren oder FET-Transistoren in
Frage kommen; die Transistoren können dabei auch als Darlington- oder Tripleton-
Stufe ausgebildet sein.
Vorteilhafterweise besitzt das vorgestellte elektronische Zündsystem einen kompak
ter modularen Aufbau aus den getrennten Funktionseinheiten Zündspule als Stan
dardteil und Zündendstufe und kann daher einfach, schnell und kostengünstig zu
sammengebaut, ausgetauscht und an unterschiedliche Gegebenheiten der Brenn
kraftmaschine bzw. des elektronischen Zündsystems angepaßt werden, wobei eine
einfache und zuverlässige Kontaktierung der Funktionseinheiten Steuereinheit, Zün
dendstufe und Zündspule des elektronischen Zündsystems erreicht wird.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels in Zusammen
hang mit der Zeichnung (Fig. 1 bis 4) beschrieben werden.
Dabei zeigen
Fig. 1 das Prinzipschaltbild des elektronischen Zündsystems,
Fig. 2 die Zündspule und die Zündendstufe des elektronischen Zündsystems in
einer dreidimensionalen Darstellung,
Fig. 3 die Verbindung und Kontaktierung von Zündspule und Zündendstufe in einer
Seitenansicht (Fig. 3.1) und in einer Draufsicht (Fig. 3.2), und
Fig. 4 die Zündspule und die Zündendstufe des elektronischen Zündsystems in
einer Schnittdarstellung.
In der Fig. 1 ist das schematische Blockschaltbild eines elektronischen Zündsy
stems für ein Kraftfahrzeug mit der Steuereinheit 3, der Zündendstufe 1, der Zünd
spule 2 und der Zündkerze 4 dargestellt:
- - Die Steuereinheit 3 (bsp. das Motorsteuergerät) gibt den zeitlichen Verlauf der Zündung vor, bsp. abhängig von Motorparametern wie Benzin-Luft-Gemisch, Drehzahl, Motortemperatur und Motorlast; hierbei werden insbesondere die Zündzeitpunkte der Zündkerzen 4 vorgegeben, zusätzlich kann auch die Brenn dauer (dies ist die Zeitdauer, während der die in der Zündspule 2 gespeicherte Energie in den Zündkerzen 4 umgesetzt wird) vorgegeben werden.
- - Die von der Steuereinheit 3 angesteuerte Zündendstufe 1 weist neben der Zündschaltung 10 (mit einem Zünd-IC und passiven Bauelementen) den von der Zündschaltung 10 geregelten Zündschalter 11 auf. Dieser Zündschalter 11 ist bsp. als Zündtransistor ausgebildet und bsp. als NPN-Transistor in einer Triple ton-Anordnung mit drei miteinander verbundenen Kollektorelektroden realisiert, die eine hohe Stromverstärkung gewährleistet; die Emitterelektrode des Zündtransistors 11 ist über einen Widerstand an Bezugspotential angeschlossen (Klemme 31), die den Ausgang der Zündendstufe 1 bildenden Kollektorelektro den sind mit der Klemme 1 verbunden. In der Zündendstufe 1 sind außerdem Bauelemente zur Realisierung von Schutzmaßnahmen für in Kraftfahrzeugen auf tretende Störspannungen vorgesehen. Weiterhin weist die Zündendstufe 1 ein Anschlußsteckerteil 16 mit mehreren Steckeranschlüssen 161 auf, an dem ein externer Anschlußstecker mit Leitungen für die Spannungsversorgung und für die Bereitstellung von Steuersignalen der Steuereinheit 3 angeschlossen werden kann.
- - Die als Stabspule ausgebildete Zündspule 2 ist einer Zündkerze 4 und damit einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet; die Zündspule 2 besitzt eine mit der Zündendstufe 1 verbundene Primärseite 26 und eine mit der Zündkerze 4 verbundene Sekundärseite 27. Die Zündspule 2 wird vom Zündschalter 11 ge schaltet, indem der zeitliche Verlauf des Stromflusses auf der Primärseite 26 der Zündspule 2 (der Stromfluß durch die Primärwicklung der Zündspule 2) vorgege ben wird und hierdurch eine bestimmte Spannung auf die Sekundärseite 27 der Zündspule 2 (auf die Sekundärwicklung) übertragen wird. Die Primärseite 26 der Zündspule 2 ist über die Klemme 15 mit der Betriebsspannung (bsp. der durch eine Batterie festgelegte Bordspannung des Kraftfahrzeugs) und über die Klem me 1 mit dem Ausgang des Zündschalters 11 verbunden, die Sekundärseite 27 der Zündspule 2 ist mit der Zündkerze 4 über die Klemme 4 verbunden.
- - Die Zündkerze 4 wird von der auf der Sekundärseite 27 der Zündspule 2 anlie genden Spannung betrieben, wobei über der Zündkerze 4 die Brennspannung Uz ansteht und durch die Zündkerzen 4 der Brennstrom fließt.
Der Zündschalter 11 wird über die Steuereinheit 3 und die Zündschaltung 10 ge
schaltet betrieben (bsp. über die Beaufschlagung eines einen Triggereingang bilden
den Steckeranschlusses 161 der Zündendstufe 1 mit Schaltflanken), d. h. periodisch
ein- und ausgeschaltet, wobei eine Einschalt- und Ausschaltphase einem Zündzyklus
entspricht. Ein "normaler" Zündzyklus, d. h. ein ohne Störungen wie bsp. Fehlzün
dungen verlaufender Zündzyklus, gestaltet sich wie folgt: im eingeschalteten Zu
stand des Zündschalters 11 wird ein Stromfluß durch die Zündspule 2 aufrechterhal
ten und hierdurch eine bestimmte Primärspannung eingestellt; beim Ausschalten
des Zündschalters 11 wird der Stromfluß durch die Zündspule 2 unterbrochen, wo
durch die Primärspannung auf der Primärseite 26 der Zündspule 2 ansteigt (die Pri
märspannung oder Rückschlagspannung steigt beispielsweise auf ca. 380 V bis
400 V an). Übersteigt die durch Induktion auf die Sekundärseite 27 der Zündspule 2
übertragene Sekundärspannung (Induktionsspannung) Uz einen bestimmten Wert
(beispielsweise 20 kV), erfolgt durch einen Funkenüberschlag zwischen den Elek
troden der Zündkerzen 4 die Zündung (Zündzeitpunkt); infolgedessen fällt die Se
kundärspannung Uz ab (bsp. von 20 kV auf ca. 400 V). Die beim Aufladevorgang in
der Zündspule 2 gespeicherte Energie bestimmt die Brenndauer (beispielsweise
2 ms), während der der Lichtbogen zwischen den Elektroden der Zündkerzen 4 auf
rechterhalten bleibt. Nach Ablauf des Zündvorgangs geht die Primärspannung von
ihrem Maximalwert (beispielsweise 380 V bis 400 V) auf die Betriebsspannung
(beispielsweise 12 V) zurück.
In der Fig. 2 sind in einer Explosionsdarstellung die Komponenten von Zündspule 2
und Zündendstufe 1 dargestellt.
Die Zündendstufe 1 besitzt einen eigenen Gehäusekörper 14, an dem ein Anschluß
steckerteil 16 zum Anschluß eines externen Anschlußsteckers ausgebildet ist. Im
Unterteil 145 des Gehäusekörpers 14 ist eine Aussparung 17 für die Aufnahme der
Zündspule 2 vorgesehen, in den beiden Seitenteilen 142, 143 des Gehäusekörpers
14 sind zwei vertikal verlaufende Führungen 18 zum Einführen des zur Aufnahme der
Schaltungskomponenten der Zündendstufe 1 vorgesehenen Schaltungsträgers 12
bzw. Kühlkörpers 13 ausgebildet.
Nach dem Einstecken der Zündspule 2 in die Aussparung 17 im Unterteil 145 des
Gehäusekörpers 14 der Zündendstufe 1 wird das Befestigungselement 15 horizontal
derart eingeführt, daß es in die an der Außenseite 20 im Oberteil 22 der Zündspule
2 ausgebildete Vertiefung 24 eingreift; hierdurch wird die Zündspule 2 gegen das
Unterteil 145 des Gehäusekörpers 14 gedrückt und auf diese Weise mit (dem Ge
häusekörper 14) der Zündendstufe 1 fest verbunden (verriegelt).
Die Schaltungskomponenten der Zündendstufe 1 (von Zündschaltung 10 und Zünd
schalter 11) werden als Hybridschaltung auf den äls Keramikträger ausgebildeten,
aus Al2O3 bestehenden Schaltungsträger 12 aufgebracht. Der Schaltungsträger 12
ist zu Kühlzwecken (zum Abführen der Verlustleistung der Schaltungskomponenten
der Zündendstufe 1, insbesondere des Zündschalters 11) auf den bsp: als Kühlblech
ausgebildeten oder mit Kühlrippen 131 versehenen Kühlkörper 13 aufgebracht (bsp.
durch Aufkleben auf dem Kühlkörper 13 befestigt). Nach der Funktionsprüfung der
Schaltungskomponenten der Zündschaltung 10 und des Zündschalters 11 (und ggf.
einer Abdeckung der Schaltungskomponenten mit einer Schutzschicht) wird der
Kühlkörper 13 mit dem hierauf angeordneten Schaltungsträger 12 von der Oberseite
des Gehäusekörpers 14 her in die beiden Führungen 18 des Gehäusekörpers 14
vertikal eingeführt, und hierdurch der Vorderteil 141 des Gehäusekörpers 14 gebil
det.
Hiernach wird die elektrische Verbindung zwischen Zündendstufe 1, Zündspule 2
und Steckeranschlüssen 161 vorgenommen, indem das Stanzgitteranschlüsse 50
aufweisende im Gehäusekörper 14 eingespritzte Stanzgitter 5 an geeigneten Kon
taktierungsstellen 51 mit den Schaltungskomponenten der Zündschaltung 10 und
des Zündschalters 11 sowie mit den Anschlüssen 21 der Zündspule 2 verbunden
wird (bsp. mittels eines Lötprozesses); die Stanzgitteranschlüsse 50 bilden an einem
Ende die Steckeranschlüsse 161 im Anschlußsteckerteil 16 aus und können hier
mittels eines externen Anschlußsteckers an die Steuereinheit 3 und die Spannungs
versorgung angeschlossen werden. Schließlich wird von der Oberseite 146 des Ge
häusekörpers 14 her Vergußmasse (bsp. ein Epoxyharz) in den Gehäusekörper 14
eingefüllt und die Vergußmasse bei einer geeigneten Temperatur ausgehärtet; hier
durch wird ein Schutz für die Schaltungskomponenten der Zündendstufe 1 (der
Zündschaltung 10 und des Zündschalters 11) und der Stanzgitteranschlüsse 50 und
Spulenanschlüsse 21 erreicht sowie das Oberteil 146 (der Gehäusedeckel) des Ge
häusekörpers 14 gebildet und damit ein geschlossenes Gehäuse für die Zündend
stufe 1 realisiert.
Der die elektrischen Eigenschaften der Zündspule 2 bestimmende Spulenkörper 29
ist von einem Gehäuseblech 25 (Leitblech) umgeben, d. h. die Außenseite 20 der
Zündspule 2 ist als Leitblech 25 ausgebildet. Die Zündspule 2 weist zur Anpassung
an unterschiedliche Geometrien der Brennkraftmaschine bzw. des Zündkerzen
schachts ein variierbares Unterteil 23 auf, auf dem das Zwischenstück 28 aufge
steckt ist.
Nach dem Zusammenbau von Zündendstufe 1 und Zündspule 2 wird die komplette
Einheit in den Zündkerzenschacht der Brennkraftmaschine so weit eingebracht, daß
das Unterteil 23 bzw. das Zwischenstück 28 der Zündspule 2 mit dem Kerzensechs
kant 41 der Zündkerze 4 in Kontakt kommt (s. Fig. 4).
In der Fig. 3.1 ist in einer Seitenansicht und in der Fig. 3.2 in einer Draufsicht die
Verbindung und Kontaktierung von Zündspule 2 und Zündendstufe 1 dargestellt.
Hierbei wird ersichtlich, das mittels des Stanzgitters 5 bzw. der Stanzgitteranschlüs
se 50 eine elektrische Verbindung zwischen den im Anschlußsteckerteil 16 ange
ordneten Steckeranschlüssen 161, den Schaltungskomponenten der Zündendstufe
1 (der Zündschaltung 10 und des Zündschalters 11) und den Anschlüssen 21 der
Zündspule 2 an bestimmten Kontaktierungsstellen 51 realisiert wird.
In der Fig. 4 sind die miteinander verbundenen Zündspule 2 und Zündendstufe 1 in
einer Schnittzeichnung dargestellt.
Die als Stabspule ausgebildete Zündspule 2 besitzt bsp. eine Länge von ca. 90 mm
und einen Durchmesser von ca. 22 mm. Auf der Sekundärseite 27 der Zündspule 2
wird eine Hochspannung von bsp. ca. 25 kV erreicht. Auf dem Spulenkörper 29 ist
ein die Außenseite bzw. Mantelfläche 20 der Zündspule 2 bildendes Trafoblech 25
aufgebracht.
Die Zündspule 2 bzw. das Trafoblech 25 am Zwischenstück 28 der Zündspule 2 sitzt
auf dem Kerzensechskant 41 der Zündkerze 4 auf und ermöglicht so einen guten
Massekontakt sowie eine gute EMV-Abschirmung.
Claims (18)
1. Elektronisches Zündsystem für Brennkraftmaschinen, bestehend aus
- - mindestens einer in einem Zündkerzenschacht angeordneten Zündkerze (4),
- - einer Steuereinheit (3) zur Vorgabe der Zündzeitpunkte für die mindestens eine Zündkerze (4),
- - einer jeder Zündkerze (4) zugeordneten und im Zündkerzenschacht angeordne ten Zündspule (2),
- - einer der Zündspule (2) zugeordneten Zündendstufe (1) mit einer Zündschaltung (10) und einem Zündschalter (11),
- - daß die Zündendstufe (1) von einem separaten Gehäusekörper (14) umgeben ist,
- - daß der Unterteil (145) des Gehäusekörpers (14) der Zündendstufe (1) eine Aus sparung (17) zum Einbringen der Zündspule (2) aufweist,
- - und daß die in die Aussparung (17) eingebrachte Zündspule (2) durch ein Befe stigungselement (15) mit dem Gehäusekörper (14) der Zündendstufe (1) ver bunden ist.
2. Elektronisches Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Befestigungselement (15) von der Vorderseite (141) des Gehäusekörpers (14)
her horizontal eingesetzt ist und die Zündspule (2) gegen das Unterteil (144) des
Gehäusekörpers (14) drückt.
3. Elektronisches Zündsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zündspule (2) an ihrer Außenseite (20) zwei Vertiefungen (24) aufweist, in die
das Befestigungselement (15) eingreift.
4. Elektronisches Zündsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein die Schaltungskomponenten der Zündendstufe (1) aufneh
mender Schaltungsträger (12) vorgesehen ist, der in in den beiden Seitenteilen
(142, 143) des Gehäusekörpers (14) der Zündendstufe (1) angeordneten Nuten
(18) vertikal eingesetzt ist und die Vorderseite (141) des Gehäusekörpers (14)
bildet.
5. Elektronisches Zündsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schaltungsträger (12) auf einem Kühlkörper (13) angeordnet ist, der in in den
beiden Seitenteilen (142, 143) des Gehäusekörpers (14) der Zündendstufe (1)
angeordneten Führungen (18) vertikal eingesetzt ist und den Vorderteil (141)
des Gehäusekörpers (14) bildet.
6. Elektronisches Zündsystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltungskomponenten der Zündendstufe (1) auf einer Leiterplatte
oder als Hybridschaltung auf einen als Keramikkörper ausgebildeten Schaltungs
träger (12) aufgebracht sind.
7. Elektronisches Zündsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen der Steuereinheit (3), den
Schaltungskomponenten der Zündendstufe (1) und der Zündspule (2) über ein
im Gehäusekörper (14) integriertes Stanzgitter (5) mit Stanzgitteranschlüssen
(50) erfolgt.
8. Elektronisches Zündsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stanzgitteranschlüsse (50) mit den Anschlüssen (21) der Zündspule (2) und den
Schaltungskomponenten der Zündendstufe (1) an bestimmten Kontaktierungs
stellen (51) durch Löten oder Schweißen verbunden sind.
9. Elektronisches Zündsystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stanzgitteranschlüsse (50) an einem Ende in in einem Anschlußstecker
teil (16) angeordnete Steckeranschlüsse (161) münden, an denen ein externer
Anschlußstecker (16) angeschlossen ist.
10. Elektronisches Zündsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Zündspule (2) eine langgestreckte zylindrische Form aufweist.
11. Elektronisches Zündsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Außenseite (20) der Zündspule (2) von einem die EMV-Abschirmung verbessern
den und die Magnetkreisschließung bewirkenden Gehäuseblech (25) gebildet
ist.
12. Elektronisches Zündsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
sich das Gehäuseblech (25) bis zum Kerzensechskant (41) der Zündkerze (4) er
streckt.
13. Elektronisches Zündsystem nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeich
net, daß das Gehäuseblech (25) in dem sich zur Zündkerze (4) hin erstrecken
den Unterteil (23) mit Schlitzen versehen ist.
14. Elektronisches Zündsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur Anpassung an unterschiedliche Formen des Zündkerzen
schachts das sich zum Kerzensechskant (41) der Zündkerze (4) hin erstrecken
de Unterteil (23) des Gehäuseblechs (25) verlängert und auf den Spulenkörper
(29) ein Zwischenstück (28) aufgesetzt ist.
15. Elektronisches Zündsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Zündendstufe (1) Mittel zur Bestimmung des Ionenstrom
signals aufweist.
16. Elektronisches Zündsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Bestimmung des Ionenstromsignals ein Schaltungsteil vorgesehen ist.
17. Elektronisches Zündsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schaltungskomponenten der Zündendstufe (1) von einer
Vergußmasse bedeckt sind.
18. Elektronisches Zündsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Zündschalter (11) als bipolarer Schalttransistor mit meh
reren Kollektorelektroden ausgebildet ist.
Priority Applications (2)
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Owner name: VOLKSWAGEN AG, 38440 WOLFSBURG, DE CONTI TEMIC MIC |
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D2 | Grant after examination | ||
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