DE4132851A1 - Zuendspuleneinheit fuer eine verbrennungskraftmaschine - Google Patents
Zuendspuleneinheit fuer eine verbrennungskraftmaschineInfo
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Description
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Zündspuleneinheit
für eine Verbrennungskraftmaschine, und, spezieller, auf
eine Zündspuleneinheit, in welcher eine Zündspule und ein
Leistungsschalter zum Steuern eines Primärstromes durch
die Zündspule integral als Einheit gebildet sind.
Fig. 3 ist ein elektrisches Schaltkreisdiagramm einer
bekannten Zündspuleneinheit für eine
Verbrennungskraftmaschine. Die Zündspuleneinheit umfaßt
eine Zündspule A mit einer Primärwicklung 2 und einer
Sekundärwicklung 7, sowie einen
Leistungsschalter-Schaltkreis B, der eine Vielzahl von
elektrischen und elektronischen Schaltkreiskomponenten
aufweist. Aus Fig. 3 läßt sich ebenso ersehen, daß eine
elektrische Quelle C und ein Zündsignalsteuerschaltkreis D
mit der Zündspuleneinheit verbunden sind.
Der Leistungsschalter-Schaltkreis B umfaßt einen
Leistungstransistor 1 zum Schalten eines Primärstromes,
der durch die Primärwicklung 2 der Zündspule A fließt,
einen Strombegrenzerschaltkreis 4 und einen
Stromdetektorschaltkreis 3 zum Ermitteln einer
Potentialdifferenz, die von dem Primärstrom erzeugt wird,
und zum Übertragen eines Primärstromsteuersignals an den
Strombegrenzerschaltkreis 4.
Fig. 4 ist eine Seitenschnittansicht einer herkömmlichen
Zündspuleneinheit, in welcher die Zündspule A und der
Leistungsschalter-Schaltkreis B integral kombiniert sind.
In Fig. 4 bezeichnet die Bezugsziffer 5 ein Gehäuse, 6 ist
ein zylinderischer Eisenkern eines offenen Magnetkreises,
der konzentrisch innerhalb des Gehäuses 5 angeordnet ist,
7 ist eine Sekundärwicklung, die auf den äußeren Umfang
einer Primärwicklung 2 gewickelt ist, die um den Eisenkern
6 eines offenen Magnetkreises gewickelt ist, 8 ist eine
Aluminium-Wärmeableitplatte, die auf der longitudinalen
Achse des Eisenkernes 6 des offenen Magnetkreises montiert
ist, und 9 ist eine Kunstharz-vergossene integrierte
Schaltung, die auf der Wärmeableitplatte 8 befestigt ist.
Die integrierte Schaltung 9 besteht aus dem
Steuerschaltkreis B und schließt den Leistungstransistor
1, den Strombegrenzerschaltkreis 4, usw. ein, und ist
mittels eines geeigneten Kunstharzes preß-spritzvergossen.
Die Bezugsziffer 10 bezeichnet einen äußeren magnetischen
Eisenkern, der an die innnere Umfangsoberfläche des
Gehäuses 5 montiert ist, und 11 ist ein elektrisches
Anschlußteil.
In der herkömmlichen, wie oben beschriebenen
Zündspuleneinheit fließt der Primärstrom der
Primärwicklung 2 durch den Stromdetektorschaltkreis 3, wo
der Strompegel als die Potentialdifferenz ermittelt wird,
auf welche hin ein Steuersignal an den
Strombegrenzerschaltkreis 4 geliefert wird. Der
Strombegrenzerschaltkreis 4 steuert in Übereinstimmung mit
diesem Steuerungssignal den durch die Primärwicklung 2 der
Zündspule A fließenden Primärstrom. Auf diesen durch die
Primärwicklung 2 fließenden Primärstrom hin wird in der
Sekundärwicklung 7 der Zündspule A eine Hochspannung
erzeugt, um diese an einen (nicht gezeigten) Verteiler zu
liefern.
Bei der herkömmlichen Zündspuleneinheit, wie sie oben
beschrieben ist, sind die magnetischen Eisenkerne 6 und 10
der Zündspule A so angeordnet, daß der von den Primär- und
Sekundärwicklungen 2 und 7 erzeugte magnetische Fluß
zwischen zwei magnetischen Eisenkernen 6 und 10 an deren
axialen Enden fließt. Deshalb erreicht ein Teil des von
den magnetischen Eisenkernen 6 und 10 ausgesendeten
magnetischen Flusses die Kunstharz-vergossene integrierte
Schaltung 9 als ein magnetischer Streufluß. Wenn dieser
magnetische Streufluß durch das Leistungsschalterelement 1
innerhalb der integrierten Schaltung 9 hindurchtritt,
verursacht ein von dem Streufluß induzierter elektrischer
Strom, daß ein Ausgangssignal von dem
Leistungsschalterelement 1 von seinem korrekten Wert
abweicht, was in einem fehlerhaften Betrieb des
Leistungsschalter-Schaltkreises B resultiert.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Zündspuleneinheit für eine
Verbrennungskraftmaschine vorzusehen, die frei von den
oben erörterten Nachteilen der herkömmlichen Bauart ist.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es,
eine Zündspuleneinheit für eine Verbrennungskraftmaschine
vorzusehen, in dem das Leistungsschalterelement nicht dem
magnetischen Streufluß von dem Eisenkern des offenen
Magnetkreises unterworfen ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es,
eine Zündspuleneinheit vorzusehen, in welcher der
magnetische Streufluß von dem Eisenkern des offenen
Magnetkreises zurück zum äußeren magnetischen Eisenkern
geführt wird..
Im Hinblick auf die obigen Aufgaben umfaßt die
Zündspuleneinheit der vorliegenden Erfindung einen
Eisenkern eines offenen Magnetkreises mit einer
Longitudinalachse, eine Primärwicklung, die um den
Magnetkern des offenen Kreises herum gewickelt ist, eine
Sekundärwicklung, die um die Primärwicklung herumgewickelt
ist, sowie einen äußeren magnetischen Eisenkern, der um
die Sekundärwicklung herum angeordnet ist. Ein
Leistungsschalterelement zum Schalten eines durch die
Primärwicklung fließenden Primärstromes ist im
wesentlichen auf der Longitudinalachse des Eisenkernes des
offenen Magnetkreises angeordnet. Eine magnetische
Abschirmung ist zwischen dem Eisenkern des offenen
Magnetkreises und dem Leistungsschalterelement angeordnet,
um zu verhindern, daß magnetische Streuflüsse von dem
Eisenkern des offenen Magnetkreises das
Leistungsschalterelement erreichen. Die magnetische
Abschirmung kann eine magnetische
Shunt-(Nebenschluß)platte sein, um den Streufluß in den
äußeren magnetischen Eisenkern zu führen, oder ein
magnetisches Abschirmungsgehäuse, welches das
Leistungsschalterelement vollständig umschließt.
Die vorliegende Erfindung wird deutlicher aus der
folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zusammen
mit den begleitenden Zeichnungen. Unter diesen ist
Fig. 1 eine Seitenschnittansicht, die ein
Ausführungsbeispiel der Zündspuleneinheit
für eine Verbrennungskraftmaschine nach
der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine Seitenschnittansicht, die ein
anderes Ausführungsbeispiel der
Zündspuleneinheit für eine
Verbrennungskraftmaschine nach der
vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 3 ist ein Schaltkreisdiagramm einer
Zündspuleneinheit, worauf die vorliegende
Erfindung angewendet werden kann; und
Fig. 4 ist eine Seitenschnittansicht, die ein
Beispiel einer herkömmlichen
Zündspuleneinheit darstellt.
Fig. 1 erläutert ein Ausführungsbeispiel der
Zündspuleneinheit für eine Verbrennungskraftmaschine nach
der vorliegenden Erfindung. Die Zündspuleneinheit ist in
ihrer grundlegenden Struktur ähnlich derjenigen, wie sie
in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 dargestellt und
beschrieben ist, und umfaßt die Zündspule A und den
Schalter-Schaltkreis B in Form der Kunstharz-vergossenen
integrierten Schatung 9, die als Einheit mittels eines
Füller-Kunstharzmaterials D innerhalb des Gehäuses 5
eingegossen ist. Die Zündspule A ist mit einem Anschluß E
verbunden, der von dem Gehäuse 5 gehalten wird.
Spezieller umfaßt die Zündspuleneinheit den länglichen
Eisenkern 6 des offenen Magnetkreises, der ein
zylinderisches Teil aus magnetischem Material ist, mit
einer longitudinalen Achse C. Konzentrisch auf dem Kern 6
des offenen Magnetkreises ist die Primärwicklung 2
angeordnet, die um einen Spulenträger 2a herumgewickelt
ist. Die um einen Spulenträger 7a herumgewickelte
Sekundärwicklung 7 ist über dem äußeren Umfang der
Primärwicklung 2 angeordnet, mit elektrisch isolierendem
Kunstharz-Füllmaterial D dazwischen. Der tubulare äußere
magnetische Eisenkern 10 ist um die Sekundärwicklung 7
herum angeordnet, und eine Schicht aus Kunstharzmaterial D
füllt den Raum zwischen dem äußeren Umfang der
Sekundärwicklung 7 und dem äußeren magnetischen Eisenkern
10. Die äußere Umfangsoberfläche des äußeren magnetischen
Eisenkernes 10 liegt an der inneren Oberfläche des
Gehäuses 5.
Der Schalter-Schaltkreis B in Form der
Kunstharz-vergossenen integrierten Schaltung 9, die ein
Leistungsschalterelement 9a zum Schalten eines durch die
Primärwicklung 2 fließenden Primärstromes einschließt, ist
im wesentlichen auf der longitudinalen Achse C des
Eisenkernes 6 des offenen Magnetkreises an seinem offenen
Ende 6a angeordnet. Die integrierte Schaltung 9 liegt an
der Wärmeableitplatte 8 und ist über einen Leiter 11b mit
einem Anschluß 11a innerhalb eines elektrischen
Anschlußteils 11 verbunden. Die integrierte Schaltung 9
wird in Position gehalten von dem Kunstharz-artigen
Füllmaterial D, das in den inneren Raum des Gehäuses 5
eingefüllt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine magnetische
Abschirmung 20 zwischen dem Eisenkern 6 des offenen
Magnetkreises und der Kunstharz-vergossenen integrierten
Schaltung 9, die das Leistungsschalter-Element 9a
einschließt, angeordnet, um zu verhindern, daß die von dem
Eisenkern 6 des offenen Magnetkreises wegstreuenden
magnetischen Flüsse das Leistungsschalterelement 9a der
integrierten Schaltung 9 erreichen. Die magnetische
Abschirmung 20, die aus irgendeinem geeigneten
magnetischen Material hergestellt sein kann, kann in
Position gehalten werden durch das Füllmaterial D, oder
dadurch, daß sie auf der Wärmeableitplatte 8 befestigt
ist, oder am Gehäuse 5.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die
magnetische Abschirmung 20 die Form einer magnetischen
Nebenschlußplatte, die so funktioniert, daß sie den aus
dem Eisenkern 6 des offenen Magnetkreises streuenden
magnetischen Fluß in den äußeren magnetischen Eisenkern 10
führt, so daß so wenig Fluß wie möglich durch das
Schaltelement 9a der integrierten Schaltung 9 hindurch
fließt. In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die magnetische Abschirmung 20 der Fig. 1 zu einem
magnetischen Abschirmgehäuse 21 modifiziert, welches im
wesentlichen vollständig die Kunstharz-vergossene
integrierte Schaltung 9 umschließt, und somit auch das
Leistungsschalterelement 9a. Das magnetische
Abschirmgehäuse 21 ist ein sechsseitiges kastenförmiges
Teil, welches vollständig die integrierte Schaltung 9
einschließt, kann jedoch ein Kasten sein, der zwei offene
Seiten hat.
Wie beschrieben wurde, tritt gemäß der Zündspuleneinheit
der vorliegenden Erfindung der magnetische Streufluß von
dem Eisenkern 6 des offenen Magnetkreises nicht durch das
Leistungsschalterelement 9a der Kunstharz-vergossenen
integrierten Schaltung 9, weil die magnetische Abschirmung
20 und 21 vorgesehen ist, so daß das Ausgangssignal von
dem Leistungsschalterelement 9a nicht von seinem korrekten
Wert abweicht, und somit wird der fehlerhafte Betrieb des
Leistungsschalter-Schaltkreises B verhindert, und die
Zuverlässigkeit des Betriebs der Zündspuleneinheit erhöht.
Claims (3)
1. Zündspuleneinheit, mit
- - einem Eisenkern (6) eines offenen Magnetkreises mit einer longitudinalen Achse (C);
- - einer Primärwicklung (2), die um den Kern (6) des offenen Magnetkreises herumgewickelt ist;
- - einer Sekundärwicklung (7), die um die Primärwicklung (2) herumgewickelt ist;
- - einem äußeren magnetischen Eisenkern (10), der um die Sekundärwicklung (7) herum angeordnet ist;
- - einem Leistungsschalterelement (9a), welches im wesentlichen auf der longitudinalen Achse (C) des Eisenkernes (6) des offenen Magnetkreises angeordnet ist, um einen durch die Primärwicklung (2) fließenden Primärstrom zu schalten; und
- - einer magnetischen Abschirmung (20, 21), die zwischen dem Eisenkern (6) des offenen Magnetkreises und dem Leistungsschalterelement (9a) angeordnet ist, um zu verhindern, daß der von dem Kern (6) des offenen Magnetkreises streuende magnetische Fluß das Leistungsschalterelement (9a) erreicht.
2. Zündspuleneinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
magnetische Abschirmung eine magnetische
Nebenschlußplatte (20) umfaßt, um den magnetischen
Streufluß zu dem äußeren magnetischen Eisenkern (10)
zu führen.
3. Zündspuleneinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
magnetische Abschirmung ein magnetisches
Abschirmungsgehäuse (21) umfaßt, welches im
wesentlichen vollständig das Leistungsschalterelement
(9a) umschließt.
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