DE4230200A1 - Zuendvorrichtung fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents
Zuendvorrichtung fuer eine brennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung vom
Kondensator-Entladungstyp für eine Brennkraftmaschine, die
eine Zeit zum Aufrechterhalten einer Entladung verlängert,
indem ein geschlossener Kreis zum Aufrechterhalten einer
Entladung verwendet wird und insbesondere eine
Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, die eine
Kostenreduzierung und Größenverkleinerung davon erreicht,
indem die Anzahl ihrer Einzelteile verkleinert wird.
Eine Zündvorrichtung vom Kondensator-Entladungstyp (CDI)
für eine Brennkraftmaschine ist im Stand der Technik wohl
bekannt. Sie erzeugt eine Entladung in einer Zündkerze,
indem eine vorher geboostete (bzw. aufgeladene) Spannung in
einen Kondensator geladen wird und indem die Boost-Spannung
(bzw. Lade-Spannung) von dem Kondensator an die Primärseite
einer Zündspule entladen wird.
Bei einer derartigen Zündvorrichtung für eine
Brennkraftmaschine, ist ein geschlossener Kreis zum
Aufrechterhalten einer Entladung mit einer Induktionsspule
parallel zur Primärseite der Zündspule vorgesehen, um
insbesondere ein Fehlzünden beim Kaltstart zu verhindern,
wodurch eine Zeit zum Aufrechterhalten einer Entladung an
der Zündkerze (die ein LCDI ist) verlängert wird.
Fig. 6 ist ein Konstruktionsdiagramm, das eine herkömmliche
Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zeigt, die aus
einer LCDI besteht.
In Fig. 6 bezeichnet ein Bezugszeichen 1 eine Batterie zum
Bereitstellen einer Energieversorgung für die gesamte
Vorrichtung.
Eine Bezugszahl 2 bezeichnet eine Boost-Schaltung zum
Boosten einer Ausgangsspannung der Batterie 1 mit einer
Boost-Spule 21 und einem ersten Schaltelement, d. h. einem
Leistungstransistor 22 zum Erzeugen einer Boost-Spannung
von der Boost-Spule 21 durch wiederholtes Durchführen eines
Fließens und Unterbrechens von Strom in der Boost-Spule 21.
Eine Bezugszahl 3 bezeichnet eine
Zündsignal-Erzeugungseinrichtung zum Bilden eines
Zündsignals G, das aus Zeitimpulsen besteht, einer
Triggerschaltung zur Bildung eines Triggersignals T zum
Zeitpunkt eines Abfalls des aus Zeitimpulsen bestehenden
Zündsignals G, 4 eine Triggerschaltung zum Bilden eines
Triggersignals T zum Zeitpunkt eines Abfalls des
Zündsignals G, 5 und 6 Dioden, die mit einem
Ausgangsanschluß der Boostschaltung 2 parallelgeschaltet
sind um die Boost-Spannung von der Boost-Schaltung 2
durchzulassen, 7 und 8 einen ersten und einen zweiten
Kondensator (im folgenden jeweils als Kondensatoren
bezeichnet) zum individuellen Laden der Boost-Spannung, die
durch die jeweiligen Dioden 5 und 6 geht, und 9 eine
Induktionsspule, die sich zwischen Anschlüssen der
Ladeseiten der jeweiligen Kondensatoren 7 und 8 befindet,
zum Speichern einer Entladungsenergie des Kondensators 8 um
die Zeit zur Aufrechterhaltung einer Entladung zu
verlängern.
Eine Bezugszahl 10 bezeichnet eine Zündspule, an deren
Primärseite die Boost-Spannung von den jeweiligen
Kondensatoren 7 und 8 zugeführt wird, 11 eine Zündkerze,
die an die Sekundärseite der Zündspule 10 angeschlossen
ist, 12 eine Diode zum Überprüfen eines Umkehrflusses, um
eine Stromvibration auf der Primärseite der Zündspule 10 zu
verhindern und 13 ein zweites Schaltelement, d. h. einen
zwischen der Primärseite der Zündspule 10 und der Batterie
1 angeordneten Thyristor, der von dem Triggersignal T
gezündet wird.
Eine Bezugszahl 14 bezeichnet eine zwischen einem
Knotenpunkt der Primärseite der Zündspule 10 und dem
Thyristor 13 und einem Knotenpunkt des Kondensators 8 und
der Induktionsspule 9 angeordnete Diode, die mit der
Induktionsspule 9 und der Primärseite der Zündspule 10
einen geschlossenen Kreis zum Aufrechterhalten einer
Entladung darstellt.
Außerdem bilden der Kondensator 7, die Primärseite der
Zündspule 10 und der Thyristor 13 einen ersten
geschlossenen Kreis für eine Entladung und der Kondensator
8, die Induktionsspule 9, die Primärseite der Zündspule 10
und der Thyristor 13 bilden einen zweiten geschlossenen
Kreis für eine Entladung.
Eine Bezugszahl 15 bezeichnet eine
Ansteuerungssignal-Erzeugungseinrichtung zum Bilden eines
Ansteuerungsignals D, um wiederholt ein Fließen und
Unterbrechen von Strom an den Leistungstransistor 22 im
Ansprechen auf das Zündsignal G durchzuführen, das die
Boost-Spannung von der Boost-Schaltung 2 an den
Kondensatoren 7 und 8 nach einer Entladung neu auflädt.
Im folgenden wird nun der Betrieb der herkömmlichen
Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, wie in Fig. 6
gezeigt, unter Bezugnahme auf Kurvenverlaufs-Darstellungen
aus Fig. 7 beschrieben.
Normalerweise wird eine vorgegebene Boost-Spannung in den
jeweiligen Kondensatoren 7 und 8 von der Boost-Schaltung 2
geladen. Wenn das Zündsignal G zu einem vorgegebenen
Zündzeitpunkt von der Zündsignal-Erzeugungsschaltung 3 in
Ansprechen auf ein Erfordernis der Brennkraftmaschine
gebildet wird, wird in dieser Situation das Triggersignal T
von der Triggerschaltung 4 zum Zeitpunkt eines Abfalls des
Zündsignals G gebildet.
Durch dieses Triggersignal wird der Thyristor 13 gezündet.
Die geladene Spannung des Kondensators 7 entlädt sich
schnell über den ersten geschlossenen Kreis für eine
Entladung, d. h. über die Primärseite der Zündspule 10 und
den Thyristor 13, welches eine hohe Spannung auf der
zweiten Seite der Zündspule 10 erzeugt. In ähnlicher Weise
wird eine geladene Spannung des Kondensators 8 über den
zweiten geschlossenen Kreis für eine Entladung entladen,
d. h. über die Induktionsspule 9, die Primärseite der
Zündspule 10 und den Thyristor 13.
Ein Thyristor 13 wird gleichzeitig ausgeschaltet, wenn der
Entladestrom von den Kondensatoren 7 und 8 auf einen Strom
zum Aufrechterhalten einer Leitfähigkeit davon oder kleiner
erniedrigt wird.
In diesem Augenblick ist eine Entladeenergie des
Kondensators 8 in der Induktionsspule 9 in der zweiten
geschlossenen Schaltung für eine Entladung gespeichert.
Diese Energie hält einen Strom über den geschlossenen Kreis
zum Aufrechterhalten einer Entladung aufrecht, das heißt
über die Primärseite der Zündspule 10 und die Diode 14,
sogar nachdem die Entladung der Kondensatoren 7 und 8
beendet ist und hält den Stromfluß auf der Primärseite der
Zündspule 10 aufrecht.
Dementsprechend wird eine Entladung an der an die
Sekundärseite der Zündspule 10 angeschlossen Zündspule 11
zum Zeitpunkt eines Abfalls des Zündsignals G erzeugt.
Außerdem wird die Zeit zum Aufrechterhalten einer Entladung
verlängert, während der Strom in der Induktionsspule 9
aufrechterhalten wird, wodurch die gewünschte Zündung
sicher ausgeführt wird. Beispielsweise ist eine Entladezeit
des Kondensators 7 über den Thyristor 13 ungefähr 100
Mikrosekunden, wohingegen eine Entladungszeit des
geschlossenen Kreises zum Aufrechterhalten einer Entladung
ungefähr 1.5 Millisekunden ist.
Andererseits bildet die
Ansteuerungssignal-Erzeugungsschaltung 15 beim Entladen der
Kondensatoren 7 und 8 intermittierend das
Ansteuerungssignal D synchron mit dem Zeitpunkt eines
Abfalls des Zündsignals G und führt ein Fließen und
Unterbrechen von Strom in dem Leistungstransistor 22 in der
Boost-Schaltung 2 durch.
In dieser Art wird ein Eingangsstrom der Boost-Spule 21
synchron mit dem Ansteuerungssignal D von der Batterie 1
zugeführt. Die Boost-Spannung wird von der Boost-Spule 31
in der Zeitperiode eines Abfalls der jeweiligen
Eingangsströme erzeugt. Die Boost-Spannung wird jeweils an
die Kondensatoren 7 und 8 über die Dioden 5 und 6 geladen.
Normalerweise sind jedoch eine Vielzahl von Zylindern in
einer Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei jeder die
Zündspule 10, die Zündkerze und den Thyristor 13 besitzt,
die zu der Schaltung mit den Kondensatoren 7 und 8 und der
Induktionsspule 9 parallelgeschaltet sind.
Wenn die Diode 14, die den geschlossenen Kreis zum
Aufrechterhalten einer Entladung bildet, in diesem Fall
gemeinsam verwendet wird, da der geschlossene Kreis zum
Aufrechterhalten einer Entladung mit allen Zylindern bei
jedem Zündzyklus des jeweiligen Zylinders
parallelgeschaltet ist, wird ein Stromfluß zum
Aufrechterhalten einer Entladung an die Zündspulen 10 aller
Zylinder erzeugt.
Um einen derartigen verschwenderischen Energieverbrauch des
Stromes zum Aufrechterhalten einer Entladung zu verhindern,
ist es notwendig, ein Schaltelement, beispielsweise einen
Thyristor, anstelle der Diode 14 in der geschlossenen
Schaltung zum Aufrechterhalten einer Entladung anzuordnen
und das Schaltelement an jedem Zylinder einzeln vorzusehen.
Wie oben bei der herkömmlichen Zündvorrichtung für eine
Brennkraftmaschine beschrieben, besteht der geschlossene
Kreis zum Aufrechterhalten einer Entladung aus der
Diode 14, insbesondere für den Fall eines Ansteuerns der
Zündspulen für Mehrfach-Zylinder, so daß eine beträchtliche
Anzahl von Schaltungselementen erforderlich ist und die
Kostenherabsetzung und -verkleinerung nicht erreicht werden
kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine
Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen,
die ohne Dioden (oder Thyristoren) in der geschlossenen
Schaltung zum Aufrechterhalten einer Entladung auskommt und
die Kostenherabsetzung und Abmessungsverkleinerungen
erreicht.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
eine Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
vorgesehen, die umfaßt: eine Boost-Einrichtung mit einer
Boost-Spule und einem ersten Schaltelement zum Erzeugen
einer Boost-Spannung von der Boost-Spule; eine
Ansteuerungssignal-Erzeugungsschaltung zum Bilden eines
Ansteuerungssignals zum Ansteuern des ersten Schaltelements
zum Boosten in Ansprechen auf ein Zündsignal; ein erster
und ein zweiter Kondensator zum Laden der Boost-Spannung in
Ansprechen auf die Boost-Einrichtung; eine Zündspule, an
deren Sekundärseite eine Zündkerze angeschlossen ist; ein
zweites Schaltelement, das mit dem ersten Kondensator und
einer Primärseite der Zündspule einen ersten geschlossenen
Kreis für eine Entladung bildet, und synchron mit dem
Zündsignal eingeschaltet wird; eine Induktionsspule, die
mit dem zweiten Kondensator, der Primärseite der Zündspule
und der zweiten Schalteinrichtung einen zweiten
geschlossenen Kreis bildet; und ein Gleichrichtungselement,
das an die Primärseite der Zündspule angeschlossen ist;
wobei eine Entladung in der Zündspule erzeugt wird, indem
eine geladene Spannung der ersten und zweiten Kondensatoren
mit dem Zündsignal und den zweiten Kondensatoren synchron
mit dem Zündsignal entladen wird und eine Entladeenergie
des zweiten Kondensators, die in der Induktionsspule
gespeichert ist, wird der Primärseite der Zündspule
zugeführt, wodurch eine Zeit zum Aufrechterhalten einer
Entladung der Zündkerze verlängert wird; umfassend eine
Verzögerungs-Einrichtung zum Verhindern einer Operation
eines Einschaltens des ersten Schaltelements in der Zeit
zum Aufrechterhalten einer Entladung, indem ein
Verzögerungsimpuls synchron mit dem Zündsignal an die
Ansteuerungssignal-Erzeugungsschaltung abgegeben wird; und
einen zweiten geschlossenen Kreis zum Aufrechterhalten
einer Entladung, um die Zeit zum Aufrechterhalten einer
Entladung über die Boost-Spule, die Induktionsspule, die
Primärseite der Zündspule und das zweite Schaltelement zu
verlängern.
Entsprechend einem zweiten Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist eine Zündvorrichtung für eine
Brennkraftmaschine gemäß dem ersten Aspekt vorgesehen, die
außerdem umfaßt: eine Vielzahl von Zylindern, wobei jeder
die Zündspule, die Zündkerze und das zweite Schaltelement
besitzt, wobei die Boost-Einrichtung, der erste und der
zweite Kondensator und die Induktionsspule gemeinsam
bezüglich der jeweiligen Zylinder vorgesehen sind.
Entsprechend einem dritten Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist eine Zündvorrichtung für eine
Brennkraftmaschine gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt
vorgesehen, die außerdem umfaßt: eine
Strom-Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Stroms, der
in dem ersten Schaltelement fließt, wobei das
Ansteuerungssignal zu jedem Zeitpunkt unterbrochen wird,
wenn ein Wert eines in dem ersten Schaltelement fließenden
Stroms einen vorgegebenen Wert erreicht.
Entsprechend dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird das erste Schaltelement während der vorgegebenen
Periode zum Aufrechterhalten einer Entladung in einem
AUS-Zustand gehalten, wodurch der Stromfluß von der Energie
in der Induktionsspule über die Boost-Spule an die
Primärseite der Zündspule bewirkt wird.
Außerdem wird entsprechend dem zweiten Aspekt der
vorliegenden Erfindung der Strom zum Aufrechterhalten einer
Entladung an die Zündspule sogar für die Mehrfach-Zylinder
ohne Erhöhung der Anzahl von Schaltungselementen zugeführt.
Außerdem ist entsprechend dem dritten Aspekt der
vorliegenden Erfindung der in dem ersten Schaltelement
fließende Strom beschränkt, wodurch die Größe des ersten
Schaltelements verkleinert wird.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 ein Konstruktionsdiagramm, das ein
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
zeigt;
Fig. 2 Kurvenverlaufs-Darstellungen zur Erklärung des
Betriebs des Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 3 ein Konstruktionsdiagramm, das ein weiteres
Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 4 ein Schaltbild, das ein weiteres
Konstruktionsbeispiel einer Boost-Schaltung zeigt,
die in der Erfindung verwendet wird;
Fig. 5 ein Schaltbild, das ein weiteres
Konstruktionsdiagramm der Boost-Schaltung zeigt,
die in der Erfindung verwendet wird;
Fig. 6 ein Konstruktionsdiagramm, das eine herkömmliche
Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zeigt;
und
Fig. 7 Kurvenverlaufs-Darstellungen zur Erklärung des
Betriebs der herkömmlichen Zündvorrichtung für
eine Brennkraftmaschine.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt.
Fig. 1 ist ein Konstruktionsdiagramm, das ein
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei
die Bezeichnungen 1 bis 13 die gleichen sind wie vorher.
Eine Bezugszahl 15a bezeichnet eine
Ansteuerungssignal-Erzeugungsschaltung zum Bilden eines
Ansteuerungssignals D′, auf der Grundlage eines
Verzögerungsimpulses P und eines (später beschriebenen)
Stromsignals I, 16 einen monostabilen Multivibrator zum
Bilden des Verzögerungsimpulses P synchron mit einem
Zeitpunkt eines Anstiegs des Zündsignals G und um es der
Ansteuerungssignal-Erzeugungsschaltung 15A einzugeben, 17
eine Stromerfassungsschaltung zum Erfassen eines in dem
Leistungstransistor 22 fließenden Stroms, und zum Eingeben
eines Stromerfassungssignals I in die
Ansteuerungssignal-Erzeugungsschaltung 15A.
In diesem Fall bildet der monostabile Multivibrator 16 eine
Verzögerungseinrichtung zum Abgeben des
Verzögerungsimpulses P synchron mit dem Zündsignal G an die
Ansteuerungssignal-Erzeugungsschaltung 15A und zum
Verhindern des EIN-Betriebs des Leistungstransistors 22
während einer Zeit zum Aufrechterhalten einer Entladung.
Außerdem ist die in Fig. 6 gezeigte Diode 14 entfernt
worden und die Boost-Spule 21, die Diode 6, die
Induktionsspule 9, die Primärseite der Zündspule 10 und der
Thyristor 13 bilden einen geschlossenen Kreis zum
Aufrechterhalten einer Entladung zum Verlängern der Zeit
zum Aufrechterhalten einer Entladung.
Nun wird der Betrieb eines Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 1 gezeigt, unter
Bezugnahme auf die Kurvenverlaufs-Darstellungen in Fig. 2
durchgeführt.
Wenn das Zündsignal G von der
Zündsignal-Erzeugungsschaltung 3 gebildet wird, bildet die
Triggerschaltung 4 zunächst, wie zuvor, das Triggersignal
T, das den Thyristor 13 zündet und die geladene Spannung
der Kondensatoren 7 und 8 wird über die Primärseite der
Zündspule 10 und den Thyristor 13 entladen, wodurch eine
Entladung an der Zündkerze 11 erzeugt wird.
In diesem Augenblick wird eine Entladeenergie des
Kondensators 8 in der Induktionsspule 9 gespeichert und der
Strom in der Induktionsspule 9 fließt über den
geschlossenen Kreis zum Aufrechterhalten einer Entladung,
das heißt über die Primärseite der Zündspule 10, den
Thyristor 13, die Boost-Spule 21 und die Diode 6, wodurch
die Zeit zum Aufrechterhalten einer Entladung der
Entladekerze 11 verlängert wird. Außerdem wird der
Thyristor 13 nicht ausgeschaltet, während der Strom zum
Aufrechterhalten einer Entladung fließt, da der Strom zur
Aufrechterhaltung einer Leitfähigkeit bereitgestellt wird.
Andererseits ist es notwendig, einen Eingangsstromfluß an
die Boost-Spule 21 durch das Ansteuerungssignal D′ zu
erzeugen, zum Wiederaufladen der Boost-Spannung an den
Kondensatoren 7 und 8 nach einer Entladung. Der monostabile
Multivibrator 16 bildet den Verzögerungsimpuls P synchron
mit dem Zündsignal G. Die Impulsbreite des
Verzögerungsimpulses P wird länger eingestellt als
diejenige des Zündsignals G, um die Zeit entsprechend einer
erforderlichen Zeit zum Aufrechterhalten einer Entladung.
Der verzögerte Impuls P wird der
Ansteuerungssignal-Erzeugungsschaltung 16A eingegeben und
erzeugt das Ansteuerungssignal D′ zum Zeitpunkt eines
Abfalls des verzögerten Impulses P. Dementsprechend wird
der Leistungstransistor 22 in einem AUS-Zustand während der
Zeitperiode zum Aufrechterhalten einer Entladung der
Zündspule 11 gehalten. Der Strom in der Induktionsspule 9
fährt fort, über die Boost-Spule 21 an die Primärseite der
Zündspule 11 zu fließen, ohne über den Leistungstransistor
22 und die Stromerfassungsschaltung 17 nach Masse zu
fließen.
Wie in Fig. 2 gezeigt, wird das Ansteuerungssignal D′ nicht
erzeugt, während der Strom auf der Sekundärseite der eine
Sekundärspannung erzeugenden Zündspule 10 fließt und ein
Strom zum Aufrechterhalten einer Entladung fließt in der
Boost-Spule 21.
Wenn die Kondensatoren 7 und 8 von dem Ansteuerungssignal
D′ geladen werden, unterbricht außerdem die
Ansteuerungssignal-Erzeugungsschaltung 15A das
Ansteuerungssignals D′ zu jedem Zeitpunkt, an dem der Strom
in dem Leistungstransistor 22 einen vorgegebenen Wert
erreicht, auf Grundlage des Stromerfassungssignals I, das
von der Stromerfassungsschaltung 17 erhalten wird.
Da ein Wert eines Eingangsstroms an die Boost-Spule 21, der
periodisch unterbrochen ist, konstant gehalten wird, wird
dadurch das Laden der Kondensatoren 7 und 8 mit Gewißheit
durchgeführt, und ein Wert eines in dem Leistungstransistor
22 fließenden Stroms wird beschränkt. Dementsprechend wird
der Leistungstransistor 22 nicht von einem Überstrom
zerstört und eine Größenherabsetzung des
Leistungstransistors 22 wird erreicht.
Der Wert des Eingangsstroms an der Boost-Spule 21 ist
außerdem in dem obigen Beispiel auf einen konstanten Wert
beschränkt, auf Grundlage des Stromerfassungssignals I von
der Stromerfassungsschaltung 17. Wenn jedoch ein
Strom-Toleranzwert des Leistungstransistors 22 groß ist,
kann ein Ansteuerungssignal D′ mit einer vorgegebenen
Periode ohne Verwendung der Stromerfassungsschaltung 17
gebildet werden.
Außerdem bezieht sich die obige Erklärung auf den Fall, bei
dem ein einzelner Zylinder angesteuert wird. Natürlich ist
die Erfindung jedoch auch auf den Fall anwendbar, bei dem
eine Vielzahl von Zylindern angesteuert werden, die jeweils
mit den Zündspulen 10, den Zündkerzen 11 und den
Thyristoren 13 ausgerüstet sind.
Fig. 3 zeigt eine Konstruktionsdiagramm, das ein weiteres
Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeigt. In diesem Fall
wird der Strom zum Aufrechterhalten einer Entladung an die
Primärseiten der jeweiligen Zündspulen 11 von
Mehrfach-Zylindern zugeführt, ohne daß die Anzahl von
Schaltungselementen für die Mehrfach-Zylinder vergrößert
wird.
In Fig. 3 bezeichnen die Bezugszeichen El bis En eine
Vielzahl von Zylindern mit demselben Aufbau und eine
Zündsignal-Erzeugungsschaltung 3A bzw. eine
Trigger-Schaltung 4A bilden Zündsignale Gl bis Gn und
Triggersignale Tl bis Tn für die jeweiligen Zylinder
El bis En. Die Boost-Schaltung 2, die Kondensatoren 7
und 8 und die Induktionsspule 9 sind gemeinsam für die
jeweiligen Zylinder El bis En vorgesehen.
Da der Strom zum Aufrechterhalten einer Entladung durch die
einzelnen Thyristoren 13 fließt, die in die jeweiligen
Zylinder Tl bis Tn eingebaut sind, wird in diesem Fall
der Strom nicht parallel an Schaltungen der anderen
Zylinder zugeführt.
Außerdem wird die Boost-Schaltung 2 als eine
Boosteinrichtung verwendet und die Boost-Spannung wird
erzeugt, indem einfach der Fluß und das Unterbrechen von
Strom an die Boost-Spule 21 wiederholt durchgeführt wird.
Die Boost-Spannung kann jedoch von einer Sekundärseite
eines Boost-Transformators erzeugt werden, indem ein
DC-DC-Wandler verwendet wird, der den Boost-Transformator
enthält.
Beispielsweise ist es, wie in Fig. 4 gezeigt, möglich, den
DC-DC-Wandler 2A mit einem gemeinsamen Anschluß mit der
positiven Polseite der Batterie 1 anstelle der
Boost-Schaltung 2 als eine Boosteinrichtung zu verwenden.
In diesem Fall wird die Sekundärseite des
Boost-Transformators 23 in dem DC-DC-Wandler 2A eine
Boost-Spule 21. Die Boost-Spannung von der Boost-Spule 21
wird in ähnlicher Weise an die Kondensatoren 7 und 8 über
die Dioden 5 und 6 (siehe Fig. 1) geladen.
Wie außerdem in Fig. 5 gezeigt, ist es möglich, einen
DC-DC-Wandler 2B als eine Boosteinrichtung mit einem
gemeinsamen Anschluß auf der Masseseite zu verwenden. In
diesem Fall ist der gemeinsame Anschluß zum Bilden eines
Bezugspotentials des Thyristors 13 und der Kondensatoren 7
und 8 (siehe Fig. 1) an die Masseseite der Batterie 1
angeschlossen.
Wie oben ausgeführt, ist entsprechend dem ersten Aspekt der
vorliegenden Erfindung die Verzögerungseinrichtung
vorgesehen, um den Einschalt-Betrieb des ersten
Schaltelements in der Zeit zum Aufrechterhalten einer
Entladung zu verhindern, indem der Verzögerungsimpuls
synchron mit dem Zündsignal an die
Ansteuerungssignal-Erzeugungsschaltung abgegeben wird.
Der geschlossene Kreis ist vorgesehen, um eine Entladung
aufrecht zu erhalten, um die Zeit zum Aufrechterhalten
einer Entladung über die Boost-Spule, die Induktionsspule,
die Primärseite der Zündspule und das zweite Schaltelement
zu verlängern. Der Strom aufgrund der Energie in der
Induktionsspule fließt an die Primärseite der Zündspule
über die Boost-Spule, indem das erste Schaltelement während
der vorgegebenen Zeit zum Aufrechterhalten einer Entladung
in einem AUS-Zustand gehalten wird. Dementsprechend besitzt
die Erfindung einen Effekt, eine Zündvorrichtung für eine
Brennkraftmaschine zu schaffen, die eine Kostensenkung und
eine Größenherabsetzung erreicht, indem die
Schaltungselemente verringert werden.
Entsprechend dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung
sind außerdem die Vielzahl von Zylindern vorgesehen, wobei
jeder jeweils die Zündspule, die Zündkerze und das zweite
Schaltelement besitzt und gemeinsam die Boosteinrichtung,
die ersten und die zweiten Kondensatoren und die
Induktionsspule bezüglich der jeweiligen Zylinder besitzen.
Der Strom zum Aufrechterhalten einer Entladung wird an die
Zündspulen zugeführt, ohne die Anzahl von
Schaltungselementen bezüglich der Mehrfach-Zylinder zu
vergrößern. Dementsprechend besitzt die Erfindung einen
Effekt, die Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zu
schaffen, die eine Kostensenkung und Größenherabsetzung
erreicht.
Entsprechend dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist außerdem die Stromerfassungsvorrichtung vorgesehen, um
den in dem zweiten Schaltelement fließenden Strom zu
erfassen, wobei das Ansteuerungssignal zu jedem Zeitpunkt
unterbrochen wird, wenn der Wert des in dem ersten
Schaltelement fließenden Stroms den vorgegebenen Wert
erreicht, wodurch der in dem ersten Schaltelement fließende
Strom beschränkt wird. Dementsprechend besitzt die
Erfindung einen Effekt, die Zündvorrichtung für eine
Brennkraftmaschine zu schaffen, die außerdem die
Größenherabsetzung des ersten Schaltelements erreicht.
Claims (3)
1. Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, umfassend:
eine Boosteinrichtung (2) mit einer Boost-Spule (21) und einem ersten Schaltelement (22) zum Erzeugen einer Boost-Spannung von der Boost-Spule (21);
eine Ansteuerungssignal-Erzeugungsschaltung (15A) zum Bilden eines Ansteuerungssignals (D′), um das erste Schaltelement (22) zum Boosten in Ansprechen auf ein Zündsignal (G) anzusteuern;
einen ersten und einen zweiten Kondensator (7; 8) zum Laden der Boost-Spannung in Ansprechen auf die Boosteinrichtung (2);
eine Zündspule (10), an deren Sekundärseite eine Zündkerze (11) angeschlossen ist;
ein zweites Schaltelement (13), das mit dem ersten Kondensator (7) und einer Primärseite der Zündspule (10), die synchron mit dem Zündsignal (G) eingeschaltet wird, einen ersten geschlossenen Kreis für eine Entladung bildet;
eine Induktionsspule (9), die mit dem zweiten Kondensator (8), der Primärseite der Zündspule (10) und dem zweiten Schaltelement (13) einen zweiten geschlossenen Kreis bildet; und
ein Gleichrichtungselement (5, 6), das an die Primärseite (10) der Zündspule angeschlossen ist;
wobei in der Zündspule (10) eine Entladung erzeugt wird, indem eine geladene Spannung der ersten und der zweiten Kondensatoren (7; 8) synchron mit dem Zündsignal (G) und die zweiten Kondensatoren (8) synchron mit dem Zündsignal (G) entladen werden und eine in der Induktionsspule (9) gespeicherte Entladungsenergie des zweiten Kondensators (8) wird an die Primärseite der Zündspule (10) zugeführt, wodurch eine Zeit zum Aufrechterhalten einer Entladung an der Zündspule (10) verlängert wird; umfassend
eine Verzögerungseinrichtung (16) zum Verhindern eines Betriebs eines Einschaltens des ersten Schaltelements (22) in der Zeit zum Aufrechterhalten einer Entladung, durch Abgeben eines Verzögerungsimpulses (P) synchron mit dem Zündsignal (G) an die Ansteuerungssignal-Erzeugungsschaltung (15A); und
einen zweiten geschlossenen Kreis zum Aufrechterhalten einer Entladung zum Verlängern der Zeit zum Aufrechterhalten einer Entladung über die Boost-Spule (2), die Induktionsspule (9), die Primärseite der Zündspule (10) und das zweite Schaltelement (13).
eine Boosteinrichtung (2) mit einer Boost-Spule (21) und einem ersten Schaltelement (22) zum Erzeugen einer Boost-Spannung von der Boost-Spule (21);
eine Ansteuerungssignal-Erzeugungsschaltung (15A) zum Bilden eines Ansteuerungssignals (D′), um das erste Schaltelement (22) zum Boosten in Ansprechen auf ein Zündsignal (G) anzusteuern;
einen ersten und einen zweiten Kondensator (7; 8) zum Laden der Boost-Spannung in Ansprechen auf die Boosteinrichtung (2);
eine Zündspule (10), an deren Sekundärseite eine Zündkerze (11) angeschlossen ist;
ein zweites Schaltelement (13), das mit dem ersten Kondensator (7) und einer Primärseite der Zündspule (10), die synchron mit dem Zündsignal (G) eingeschaltet wird, einen ersten geschlossenen Kreis für eine Entladung bildet;
eine Induktionsspule (9), die mit dem zweiten Kondensator (8), der Primärseite der Zündspule (10) und dem zweiten Schaltelement (13) einen zweiten geschlossenen Kreis bildet; und
ein Gleichrichtungselement (5, 6), das an die Primärseite (10) der Zündspule angeschlossen ist;
wobei in der Zündspule (10) eine Entladung erzeugt wird, indem eine geladene Spannung der ersten und der zweiten Kondensatoren (7; 8) synchron mit dem Zündsignal (G) und die zweiten Kondensatoren (8) synchron mit dem Zündsignal (G) entladen werden und eine in der Induktionsspule (9) gespeicherte Entladungsenergie des zweiten Kondensators (8) wird an die Primärseite der Zündspule (10) zugeführt, wodurch eine Zeit zum Aufrechterhalten einer Entladung an der Zündspule (10) verlängert wird; umfassend
eine Verzögerungseinrichtung (16) zum Verhindern eines Betriebs eines Einschaltens des ersten Schaltelements (22) in der Zeit zum Aufrechterhalten einer Entladung, durch Abgeben eines Verzögerungsimpulses (P) synchron mit dem Zündsignal (G) an die Ansteuerungssignal-Erzeugungsschaltung (15A); und
einen zweiten geschlossenen Kreis zum Aufrechterhalten einer Entladung zum Verlängern der Zeit zum Aufrechterhalten einer Entladung über die Boost-Spule (2), die Induktionsspule (9), die Primärseite der Zündspule (10) und das zweite Schaltelement (13).
2. Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl
von Zylindern (El . . . En) vorgesehen sind, wobei
jeder die Zündspule (10), die Zündkerze (11) und das
zweite Schaltelement (13) besitzt, wobei die
Boosteinrichtung (2), die ersten und die zweiten
Kondensatoren (7; 8) und die Induktionsspule (9)
gemeinsam bezüglich der jeweiligen Zylinder (El . . .
En) vorgesehen sind.
3. Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach
Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
eine Stromerfassungseinrichtung (17) zum Erfassen
eines in dem ersten Schaltelement (22) fließenden
Stroms, wobei das Ansteuerungssignal (D′) zu jedem
Zeitpunkt unterbrochen wird, wenn ein Wert eines in
dem ersten Schaltelement (22) fließenden Stroms einen
vorgegebenen Wert erreicht.
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