DE10013742A1 - Verbrennungszustands-Erfassungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Verbrennungszustands-Erfassungsvorrichtung für eine BrennkraftmaschineInfo
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Abstract
Eine Verbrennungszustands-Erfassungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, die eine ausreichende thermische Isolation zwischen einem Transformator und einer Vorspannschaltung sicherstellen kann und die in einem miniaturisierten Aufbau hergestellt werden kann, umfaßt einen Transformator (11) mit einer Primärwicklung (111) und einer Sekundärwicklung (112), die elektromagnetisch untereinander so gekoppelt sind, daß auf eine Unterbrechung eines Stroms hin, der durch die Primärwicklung (111) fließt, eine Hochspannung an dem Hochpotentialende der Sekundärwicklung (112) induziert wird, eine Schalteinrichtung (12) zum gesteuerten Unterbrechen des durch die Primärwicklung (111) fließenden Stroms, eine Zündkerze (3) zum Erzeugen einer Funkenentladung im Ansprechen auf eine Anlegung der Hochspannung, die an dem Hochpotentialende der Sekundärwicklung (112) auftritt, eine Vorspanneinrichtung (13), um an ein Niedrigpotentialende der Sekundärwicklung (112) des Transformators (11) eine Spannung mit einer Plus-Polarität anzulegen, um Ionen zu erfassen, die erzeugt werden, wenn die Funkenentladung an der Zündkerze (3) auftritt, und ein äußeres Verpackungsgehäuse (16), um darin den Transformator (11), die Schalteinrichtung (12) und die Vorspanneinrichtung (13) aufzunehmen, wobei die Vorspanneinrichtung (13) innerhalb des äußeren Verpackungsgehäuses (16) so aufgenommen ist, daß die Vorspanneinrichtung (13) an einer Stelle benachbart zu der Schalteinrichtung (12) entfernt von dem ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbrennungszustands-
Erfassungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zum
Erfassen von Verbrennungszuständen innerhalb eines Zylinders
der Maschine auf Grundlage einer Erfassung eines Ionenstroms.
Zum besseren Verständnis des der vorliegenden Erfindung
zugrundeliegenden Konzepts werden Hintergrundtechniken davon
zunächst mit näheren Einzelheiten zusammengestellt. Fig. 7
ist ein Schaltbild, das schematisch einen Aufbau einer
herkömmlichen Verbrennungszustands-Erfassungsvorrichtung für
eine Brennkraftmaschine (nachstehend auch einfach als die
Maschine bezeichnet) zeigt. Bezug nehmend auf die Figur
bezeichnet ein Bezugszeichen 1 eine Zündeinrichtung, die
implementiert ist in der Form eines Transformators 11
einschließlich einer Primärwicklung 111 mit einem
Hochpotentialende, an das ein Potential mit einer Plus-
Polarität angelegt wird, und einem Niedrigpotentialende, das
mit einem Kollektor eines Leistungstransistors verbunden ist,
der als ein Schaltelement 12 dient, wobei der Transistor eine
mit dem Massepotential verbundene Emitterelektrode aufweist.
Der Transformator (Zündspule) 11 umfaßt ferner eine
Sekundärwicklung 112, die mit der Primärwicklung 111
elektromagnetisch gekoppelt ist und die ein
Hochpotentialende, das mit einer Zündkerze 3 verbunden ist,
und ein Niedrigpotentialende, welches mit einer extern
angeordneten Vorspannschaltung mit Hilfe eines
Verdrahtungsleiters verbunden ist, aufweist.
Weiter Bezug nehmend auf Fig. 7 bezeichnet ein Bezugszeichen
2 (ein Block mit einer strichpunktierten Linie) allgemein ein
Verbrennungszustands-Erfassungsmodul, das eine
Vorspannschaltung 13 umfaßt, um an das Niedrigpotentialende
der Sekundärwicklung 112 eine Vorspannung mit einer Plus-
Polarität anzulegen, die zum Erfassen von Ionen erforderlich
ist, die beim Auftreten einer Funkenentladung an der
Zündkerze 3 erzeugt werden. Diesbezüglich ist die
Vorspannschaltung 13 durch eine Reihenschaltung einer
Parallelschaltung einer Diode 133 und eines Kondensators 132
und einer Parallelschaltung einer Zenerdiode 134 und eines
Widerstands 131 gebildet. Mit dem Ausgangsanschluß der
Vorspannschaltung 13 ist eine Ionenstrom-
Erfassungseinrichtung verbunden, um einen Strom zu erfassen,
der unter dem Effekt der Vorspannung, die in den Kondensator
132 geladen ist, durch die Zündkerze 3 fließt. Zwischen den
Ausgang der Vorspannschaltung 13 und die Masse ist ferner
eine Diode 21 geschaltet, die einen Entladungsstrompfad für
die Zündkerze 3 bildet.
Mit dem Aufbau der herkömmlichen Verbrennungszustands-
Erfassungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit der
Zündeinrichtung 1 und dem Verbrennungszustands-
Erfassungsmodul 2, wie voranstehend beschrieben, können sich
auch derartige Probleme ergeben, wie nachstehend aufgeführt.
Es sei angenommen, daß ein Unterbrechungsfehler an einem
Schaltungspunkt (A) auftritt, wo das Hochpotentialende der
Sekundärwicklung und die Zündkerze untereinander verbunden
sind, oder es sei angenommen, daß ein Fehlzündungsereignis
(d. h. eine fehlende Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs)
in dem Zylinder auftritt, in dem die Zündkerze 3 angeordnet
ist. In diesem Fall durchläuft die Spannung (die einen
Spitzenpegel von ungefähr 40 kV aufweist), die an dem
Hochpotentialende der Sekundärwicklung 112 auftritt, eine
Vibration, wobei als Folge davon eine Spannungsvibration mit
einem Spitzenpegel von ungefähr 8 kV an dem
Niedrigpotentialende der Sekundärwicklung 112 in
Synchronisation zu der Spannungsvibration an dem
Hochpotentialende auftritt, obwohl die Amplituden von beiden
Spannungsvibrationen sich voneinander unterscheiden.
Infolgedessen verursacht die Spannung mit dem relativ hohen
Pegel, die an dem Niedrigpotentialende der Sekundärwicklung
112 auftritt, einen Leckstrom, der durch die elektronische
Schaltungsanordnung fließt, die die Ionenstrom-
Erfassungseinrichtung bildet, die in das
Verbrennungszustands-Erfassungsmodul 2 eingebaut ist, wodurch
die elektronische Schaltungsanordnung, die die Ionenstrom-
Erfassungseinrichtung bildet, eine Beschädigung oder
Beeinträchtigung erfahren kann, wodurch sich ein Problem
ergibt.
Als Maßnahmen zum Behandeln des voranstehend erwähnten
Problems ist es vorstellbar, die Hochspannungs-
Schaltungsanordnung einschließlich der Vorspannschaltung 13
innerhalb eines äußeren Verpackungsgehäuses aufzunehmen, das
darin die Zündeinrichtung 1 aufnimmt, und den Innenraum des
äußeren Verpackungsgehäuses 16 mit einem aushärtbaren
Gießharz zu füllen, um dadurch die Zündeinrichtung und die
Hochspannungs-Schaltungsanordnung voneinander zu isolieren.
In diesem Zusammenhang sei jedoch darauf hingewiesen, daß der
Kondensator 132, der einen Teil der Vorspannschaltung 13
bildet, bezüglich, der Wärmewiderstandsfähigkeit relativ
gering ist und der Kondensator somit eine Ursache zum
Herabsetzen der Zuverlässigkeit eines Betriebs der
Verbrennungszustands-Erfassungseinrichtung unter der Wärme,
die von der Primärwicklung 111 transferiert wird,
bereitstellen kann, wodurch sich ein Problem ergibt.
Abgesehen davon wird die Anzahl von Teilen, die in dem
äußeren Verpackungsgehäuse der Zündeinrichtung 1 aufgenommen
werden sollen, zunehmen, was ein Problem mit sich bringt, daß
die Größe der Verbrennungszustands-Erfassungsvorrichtung in
ungünstiger Weise zunimmt.
Angesichts des voranstehend beschriebenen Standes der Technik
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Verbrennungszustands-Erfassungsvorrichtung für eine
Brennkraftmaschine bereitzustellen, die eine geeignete
thermische Isolation zwischen einem Transformator, der eine
Zündspule bildet, und der Vorspannschaltung sicherstellen
kann und die in einer miniaturisierten Struktur hergestellt
werden kann.
Angesichts der obigen und anderer Aufgaben, die mit
Fortschreiten der Beschreibung ersichtlich werden, ist gemäß
einem allgemeinen Aspekt der vorliegenden Erfindung eine
Verbrennungszustands-Erfassungsvorrichtung für eine
Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei die Vorrichtung umfaßt:
einen Transformator mit einer Primärwicklung und einer
Sekundärwicklung, die elektromagnetisch untereinander so
gekoppelt sind, daß auf eine Unterbrechung eines Stroms hin,
der durch die Primärwicklung fließt, eine Hochspannung auf
einem Hochpotentialende der Sekundärwicklung induziert wird,
eine Schalteinrichtung zum gesteuerten Unterbrechen des
Stroms, der durch die Primärwicklung fließt, eine Zündkerze
zum Erzeugen einer Funkenentladung im Ansprechen auf eine
Anlegung der Hochspannung, die an dem Hochpotentialende der
Sekundärwicklung auftritt, eine Vorspanneinrichtung, um an
ein Niedrigpotentialende der Sekundärwicklung des
Transformators eine Spannung mit einer Plus-Polarität zum
Erfassen von Ionen anzulegen, die erzeugt werden, wenn die
Funkenentladung an der Zündkerze auftritt, und ein äußeres
Verpackungsgehäuse, um darin den Transformator, die
Schalteinrichtung und die Vorspanneinrichtung aufzunehmen,
wobei die Vorspanneinrichtung in dem äußeren
Verpackungsgehäuse so aufgenommen ist, daß die
Vorspanneinrichtung an einer Stelle benachbart zu der
Schalteinrichtung entfernt von dem Transformator angeordnet
ist, und wobei das äußere Verpackungsgehäuse mit einem
aushärtbaren Gießharz gefüllt ist.
Mit Hilfe des voranstehend erwähnten Aufbaus kann die
Vorspanneinrichtung in positiver Weise von dem Einfluß der
Wärme geschützt werden, die in der Primärwicklung erzeugt
wird, und somit kann die Verbrennungszustands-
Erfassungseinrichtung realisiert werden, die mit einer hohen
Zuverlässigkeit arbeitet.
In einer bevorzugten Vorgehensweise zur Ausführung der
Erfindung kann die Verbrennungszustands-Erfassungsvorrichtung
ferner einen ersten Verdrahtungsleiter zum elektrischen
Verbinden eines Niedrigpotentialendes der Primärwicklung des
Transformators und der Schalteinrichtung untereinander, einen
zweiten Verdrahtungsleiter zum elektrischen Verbinden eines
Hochpotentialendes der Sekundärwicklung des Transformators
und der Vorspanneinrichtung untereinander, wobei die ersten
und zweiten Verdrahtungsleiter diskret voneinander gebildet
sind, und wobei der zweite Verdrahtungsleiter auf der
Innenseite relativ zu dem ersten Verdrahtungsleiter
angeordnet ist, umfassen.
Aufgrund des voranstehend erwähnten Aufbaus nimmt der
Freiheitsgrad beim Anordnen des zweiten Verdrahtungsleiters
relativ zu dem ersten Verdrahtungsleiter zu, wodurch ein
geeigneter Isolationsabstand zwischen der Vorspanneinrichtung
und dem Transformator leicht sichergestellt werden kann,
trotz eines schmalen internen Raums, der innerhalb des
äußeren Verpackungsgehäuses vorhanden ist.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und hervortretenden
Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich näher durch
Lesen der folgenden Beschreibung und der bevorzugten
Ausführungsformen davon, die nur beispielhaft im Zusammenhang
mit den beiliegenden Zeichnungen angeführt sind.
Im Verlauf der folgenden Beschreibung wird auf die
Zeichnungen Bezug genommen. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild, das eine elektrische Konfiguration
einer Verbrennungszustands-Erfassungsvorrichtung
für eine Brennkraftmaschine gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht, die einen mechanischen
Aufbau der Verbrennungszustands-
Erfassungsvorrichtung für die Brennkraftmaschine
gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung
zeigt;
Fig. 3 eine Ansicht zum graphischen Darstellen einer
Temperaturverteilung innerhalb eines äußeren
Verpackungsgehäuses der Verbrennungszustands-
Erfassungsvorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4A und 4B Ansichten zum Darstellen eines Prozesses zum
Zusammensetzen der Zündeinrichtung der
Verbrennungszustands-Erfassungsvorrichtung gemäß
der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5A bis 5C Ansichten, die ein äußeres Erscheinungsbild
der Zündeinrichtung in dem zusammengesetzten
Zustand zeigen, wobei
Fig. 5A eine Vorderansicht der Zündeinrichtung ist;
Fig. 5B eine Aufsicht von oben auf diese Einrichtung ist;
und
Fig. 5C ein Seitenaufriß der Einrichtung ist;
Fig. 6 einen Seitenaufriß, der teilweise im Querschnitt
eine Zündeinrichtung der Verbrennungszustands-
Erfassungsvorrichtung für die Brennkraftmaschine
gemäß einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 7 ein Schaltbild, das eine elektrische Konfiguration
einer herkömmlichen Verbrennungszustands-
Erfassungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
zeigt.
Die vorliegende Erfindung wird ausführlich im Zusammenhang
mit denjenigen Merkmalen beschrieben, die gegenwärtig als
bevorzugte oder typische Ausführungsformen davon angesehen
werden, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen. In
der folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen
gleiche oder entsprechende Teile überall in den verschiedenen
Ansichten. Ferner sei in der folgenden Beschreibung darauf
hingewiesen, daß Ausdrücke wie "oben", "unten" und
dergleichen Wörter zur Darstellung sind und nicht als
einschränkende Ausdrücke angesehen werden sollen.
Die Fig. 1 ist ein Schaltbild, die eine Konfiguration einer
Verbrennungszustands-Erfassungsvorrichtung für eine
Brennkraftmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt. In der Figur sind Komponenten,
die ähnlich oder äquivalent zu denjenigen sind, die
voranstehend unter Bezugnahme auf Fig. 7 erwähnt wurden, mit
den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und eine wiederholte
Beschreibung davon wird weggelassen. Unter Bezugnahme auf
Fig. 1 bezeichnet ein Bezugszeichen 1A eine
Schaltungskonfiguration einer Zündeinrichtung 1A der
Verbrennungszustands-Erfassungsvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung. Wie sich der Figur entnehmen läßt,
ist die Vorspannschaltung 13, die in dem
Verbrennungszustands-Erfassungsmodul 2 der herkömmlichen
einer Verbrennungszustands-Erfassungsvorrichtung eingebaut
ist, in die Zündeinrichtung 1A für den Fall der
Verbrennungszustands-Erfassungsvorrichtung gemäß der
vorliegenden Ausführungsform der Erfindung eingebaut.
Genauer gesagt ist die Vorspannschaltung 13 in der Nähe des
Transformators 11 angeordnet, elektrisch mit dem einer
Verbrennungszustands-Erfassungsmodul 2 über einen
Verdrahtungsleiter verbunden. Selbst wenn ein
Unterbrechungsfehler an einem Schaltungspunkt (A) auftritt,
wo das Hochpotentialende der Sekundärwicklung 112 elektrisch
mit der Zündkerze 3 verbunden ist, oder wenn ein
Fehlzündungsereignis innerhalb des Maschinenzylinders
auftritt, in dem die Zündkerze 3 angeordnet ist, kann mit
diesem Aufbau die Hochspannung, die an einem Schaltungspunkt
(B) auftritt, an dem die Vorspannschaltung 13 und das
Verbrennungszustands-Erfassungsmodul 2A untereinander
elektrisch verbunden sind, durch die Zusammenwirkung der
Zenerdiode 134 und des Widerstands 131 auf einen niedrigen
Pegel unterdrückt werden. Somit kann die elektronische
Schaltungsanordnung, wie die Ionenstrom-
Erfassungseinrichtung, die in das Verbrennungszustands-
Erfassungsmodul 2A eingebaut ist, gegenüber einem ungünstigen
Einfluß eines Leckstroms geschützt werden, der ansonsten
durch die voranstehend erwähnte Hochspannung verursacht
würde.
Als nächstes richtet sich die Beschreibung auf einen
mechanischen Aufbau der Zündeinrichtung 1A gemäß der
vorliegenden Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme
auf Fig. 2, die die Zündeinrichtung in einer
Querschnittsansicht zeigt. Bezug nehmend auf die Figur ist
das Schaltelement 12 mit einer hohen
Wärmewiderstandsfähigkeit (einem hohen Wärmewiderstand) an
einer Stelle benachbart zu dem Transformator 11 mit der
Primärwicklung 111 angeordnet, wo die Wärmeerzeugung in der
Zündeinrichtung 1A am stärksten ist, wohingegen die
Vorspannschaltung 13 mit dem Kondensator 132, die einen
relativ geringen Wärmewiderstand aufweist, an einer Stelle
benachbart zu dem Schaltelement 12 entfernt von dem
Transformator 11 angeordnet ist.
Ein Verbinder 14 zum elektrischen Verbinden der Vorrichtung
mit anderen Geräten ist in einer derartigen Orientierung
angeordnet, daß der Verbinder 14 von dem Verdrahtungsleiter
15, der das Schaltelement 12 und die Vorspannschaltung 13
elektrisch verbindet, durch eine obere Öffnung des äußeren
Verpackungsgehäuses 16 nach außen vorsteht, wobei der
Transformator 11, das Schaltelement 12 und der Verbinder 14
elektrisch untereinander mit dem Verdrahtungsleiter 15
verbunden sind, der in einem Block vergraben ist, der aus
einem Formharz in einer integralen Struktur gebildet ist.
Die Vorspannschaltung 13 ist elektrisch mit dem
Niedrigpotentialende der Sekundärwicklung 112 des
Transformators 11 durch einen Verdrahtungsleiter 15a
verbunden, wobei das Hochpotentialende der Sekundärwicklung
112 mit dem Verdrahtungsleiter 15 elektrisch verbunden ist.
Der Verbinder 14, der Verbindungsstifte 14a zum elektrischen
Verbinden der Vorrichtung mit anderen Geräten aufweist, ist
in einer derartigen Orientierung angeordnet, daß die
Verbindungsstifte 14a von dem Verdrahtungsleiter 15, der das
Schaltelement 12 und die Vorspannschaltung 13 elektrisch
untereinander verbindet, durch die obere Öffnung des äußeren
Verpackungsgehäuses 16 nach außen vorstehen.
Der Transformator 11, das Schaltelement 12, die
Vorspannschaltung 13 und die Verdrahtungsleiter 15; 15a sind
positionsmäßig durch ein aushärtbares Gießharz 17 fixiert,
welches durch die obere Öffnung des äußeren
Verpackungsgehäuses 16 gegossen wird.
Fig. 3 ist eine Ansicht, um graphisch mit Hilfe eines
Beispiels eine Temperaturverteilung innerhalb des äußeren
Verpackungsgehäuses 16 darzustellen, das einen Teil der
Verbrennungszustands-Erfassungsvorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform der Erfindung bildet. An dieser Stelle sei
zunächst erwähnt, daß sich ein derartiges
Temperaturverteilungsprofil in Abhängigkeit von der
Umgebungstemperatur der Verbrennungszustands-
Erfassungsvorrichtung ändern wird. Wie sich der Fig. 3
entnehmen läßt, nimmt die Temperatur an einer Stelle nahe zu
der Primärwicklung 111 des Transformators 11 einen höchsten
Wert innerhalb des äußeren Verpackungsgehäuses 16 an.
Gewöhnlicherweise kann diese Temperatur bis zu 150°C
ansteigen.
Unter derartigen Umständen ist das Schaltelement 12 mit einem
relativ hohen Wärmewiderstand an der Stelle benachbart zu dem
Transformator 11 angeordnet, wo die Temperatur innerhalb des
äußeren Verpackungsgehäuses 16 in einem Bereich zwischen
128°C bis 125°C ist. Andererseits ist die Vorspannschaltung
13, in die der Kondensator eingebaut ist, der die Temperatur
von maximal ca. 125°C aushalten kann, am weitesten von dem
Transformator 11 entfernt angeordnet, wobei das Schaltelement
12 dazwischen angeordnet ist. Somit ist die Vorspannschaltung
13 der Temperatur ausgesetzt, die in dem Bereich von 125°C
bis 120°C ist, wodurch der Kondensator 132 gegenüber einem
ungünstigen Einfluß der Wärme, die von dem Transformator 11
transferiert wird, geschützt werden kann.
Die Fig. 4A und 4B sind Ansichten zum Illustrieren eines
Prozesses zum Zusammenbauen der Zündeinrichtung 1A. Bezug
nehmend auf Fig. 4A sind die Verdrahtungsleiter 15, die
verwendet werden, um die Primärwicklung 111 unter die
Sekundärwicklung 112 des Transformators 11 elektrisch
untereinander zu verbinden, die Vorspannschaltung 13 und das
Schaltelement 12 integral mit den Verbindungsstiften 14a des
Verbinders 14 gebildet, indem eine elektrisch leitende Platte
mit einem Stanzwerkzeug gestanzt und durch Harz in einen
Einfügungsblock gegossen wird, wodurch der Verdrahtungsleiter
15a zum elektrischen Verbinden der Vorspannschaltung 13 mit
dem Niedrigpotentialende der Sekundärwicklung 112 als ein
diskretes Teil gebildet wird.
Zum Zusammenbauen der Zündeinrichtung 1A wird der
Verdrahtungsleiter 15a auf dem gegossenen Harzblock
angebracht, in dem die Verdrahtungsleiter 15 durch eine
komplementäre Einrückung eingebettet sind, wie in Fig. 4A
gezeigt. Danach wird ein Ende der Vorspannschaltung 13
elektrisch mit dem Verdrahtungsleiter 15a gekoppelt, wobei
das andere Ende der Vorspannschaltung 13 elektrisch mit einem
der Stifte 14a gekoppelt wird, die integral mit den
Verdrahtungsleitern 15 gebildet sind. Die Anschlußelektroden
des Schaltelements 12 werden elektrisch mit den anderen der
Verbindungsstifte 14a, die integral mit dem
Verdrahtungsleiter 15 gebildet sind, bzw. einem
Verbindungsabschnitt der Niedrigpotentialseite der
Primärwicklung 111 verbunden.
Die Fig. 5A, 5B und 5C sind Ansichten zum Illustrieren von
äußeren Erscheinungsbildern der Komponenten der
Verbrennungszustands-Erfassungsvorrichtung in dem
zusammengebauten Zustand. Insbesondere zeigt die Fig. 5A in
einer Vorderansicht die Zündeinrichtung 1A in dem
zusammengebauten Zustand, Fig. 5B zeigt diese Einrichtung in
einer oberen Aufsicht, und Fig. 5C zeigt diese gleiche
Einrichtung in einem Seitenaufriß.
Wie sich den Fig. 5A bis 50 entnehmen läßt, ist der
Verdrahtungsleiter 15a, der als das diskrete Teil zum
elektrischen Koppeln der Vorspannschaltung 13 mit dem
Niedrigpotentialende der Sekundärwicklung gebildet ist, an
einer Position angebracht, an der der Verdrahtungsleiter 15a
die äußere Größe und Form der Zündeinrichtung nicht
beeinträchtigt, während ein vorgegebener Isolationsabstand
von der Gruppe der Niederspannungs-Verdrahtungsleiter
(Verdrahtungsleiter 15) sichergestellt wird.
Wie sich der vorangehenden Beschreibung nun entnehmen läßt,
ist in der Verbrennungszustands-Erfassungsvorrichtung gemäß
der ersten Ausführungsform der Erfindung die
Vorspannschaltung 13 an der Position benachbart zu dem
Schaltelement 12 entfernt von dem Transformator 11
angeordnet. Mit Hilfe einer derartigen Anordnung kann der
Kondensator 132, der einen Teil der Vorspannschaltung 13
bildet, den Einfluß der Wärme, die von der Primärwicklung 111
erzeugt wird, deren Temperatur von den Komponenten der
Zündeinrichtung 1A am höchsten ansteigt, vermeiden, wodurch
die Zündeinrichtung, die einen Betrieb mit hoher
Zuverlässigkeit sicherstellt, realisiert werden kann.
Aufgrund eines derartigen Aufbaus, daß der Verdrahtungsleiter
15a zum elektrischen Koppeln der Vorspannschaltung 13 mit dem
Niedrigpotentialende der Sekundärwicklung 112, in der eine
Hochspannung induziert wird, als die diskrete Komponente oder
ein Teil implementiert wird, der dafür ausgelegt ist, um auf
dem Verdrahtungsleiter 15 angebracht zu werden, kann ferner
ein hoher Freiheitsgrad für die Anordnung des
Verdrahtungsleiters 15a relativ zu dem Verdrahtungsleiter 15
sichergestellt werden. Abgesehen davon kann leicht ein
geeigneter Isolationsabstand zwischen dem Verdrahtungsleiter
15a und der Verdrahtungsleitergruppe (15) realisiert werden.
Fig. 6 ist ein Seitenaufriß, der teilweise im Querschnitt
eine Zündeinrichtung der Verbrennungszustands-
Erfassungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt. Im Fall der Zündeinrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist der
Verdrahtungsleiter 15 orthogonal zu den Wicklungen des
Transformators 11 angeordnet, wobei das Schaltelement 12 und
die Vorspannschaltung 13 unter dem Verdrahtungsleiter 15
angeordnet sind.
Im Gegensatz dazu werden für den Fall der Zündeinrichtung
gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung das
Schaltelement 12 und die Vorspannschaltung 13 über den
Wicklungen des Transformators 11 gestapelt, wobei der
Verdrahtungsleiter 15 zwischen dem Schaltelement und der
Vorspannschaltung innerhalb des äußeren Verpackungsgehäuses
16 angeordnet ist, wobei die Verbindungsstifte 14a des
Verbinders 14, die oben an dem äußeren Verpackungsgehäuse 16
angebracht sind, relativ zu der longitudinalen Achse des
Transformators um 90° gebogen werden. Aufgrund dieses Aufbaus
kann die Verbrennungszustands-Erfassungsvorrichtung insgesamt
als ein miniaturisierter Aufbau realisiert werden, ohne im
wesentlichen irgendwelche geometrischen Beschränkungen für
einen schlanken Aufbau des Transformators aufzuerlegen.
Zahlreiche Modifikationen und Änderungen der vorliegenden
Erfindung sind angesichts der obigen Techniken möglich. Es
sollte deshalb verständlich sein, daß die Erfindung innerhalb
des Umfangs der beigefügten Ansprüche anders als spezifisch
beschrieben in der Praxis umgesetzt werden kann.
Claims (2)
1. Verbrennungszustands-Erfassungsvorrichtung für eine
Brennkraftmaschine, umfassend:
einen Transformator (11) mit einer Primärwicklung (111) und einer Sekundärwicklung (112), die untereinander elektromagnetisch so gekoppelt sind, daß auf eine Unterbrechung eines Stroms hin, der durch die Primärwicklung (111) fließt, an einem Hochpotentialende der Sekundärwicklung (112) eine Hochspannung induziert wird;
eine Schalteinrichtung (12) zum gesteuerten Unterbrechen des Stroms, der durch die Primärwicklung (111) fließt;
eine Zündkerze (3) zum Erzeugen einer Funkenentladung im Ansprechen auf die Anlegung der Hochspannung, die an dem Hochpotentialende der Sekundärwicklung (112) auftritt;
eine Vorspanneinrichtung (13), um an ein Niedrigpotentialende der Sekundärwicklung (112) des Transformators (11) eine Spannung mit einer Plus- Polarität anzulegen, um Ionen zu erfassen, die erzeugt werden, wenn die Funkenentladung an der Zündkerze (3) auftritt; und
ein äußeres Verpackungsgehäuse (16), um darin den Transformator (11), die Schalteinrichtung (12) und die Vorspanneinrichtung (13) aufzunehmen,
wobei die Vorspanneinrichtung (13) in dem äußeren Verpackungsgehäuse (16) so aufgenommen ist, daß die Vorspanneinrichtung (13) an einer Stelle benachbart zu der Schalteinrichtung (12) entfernt von dem Transformator (11) angeordnet ist, und
wobei das äußere Verpackungsgehäuse (16) mit einem Formharz (17) gefüllt ist.
einen Transformator (11) mit einer Primärwicklung (111) und einer Sekundärwicklung (112), die untereinander elektromagnetisch so gekoppelt sind, daß auf eine Unterbrechung eines Stroms hin, der durch die Primärwicklung (111) fließt, an einem Hochpotentialende der Sekundärwicklung (112) eine Hochspannung induziert wird;
eine Schalteinrichtung (12) zum gesteuerten Unterbrechen des Stroms, der durch die Primärwicklung (111) fließt;
eine Zündkerze (3) zum Erzeugen einer Funkenentladung im Ansprechen auf die Anlegung der Hochspannung, die an dem Hochpotentialende der Sekundärwicklung (112) auftritt;
eine Vorspanneinrichtung (13), um an ein Niedrigpotentialende der Sekundärwicklung (112) des Transformators (11) eine Spannung mit einer Plus- Polarität anzulegen, um Ionen zu erfassen, die erzeugt werden, wenn die Funkenentladung an der Zündkerze (3) auftritt; und
ein äußeres Verpackungsgehäuse (16), um darin den Transformator (11), die Schalteinrichtung (12) und die Vorspanneinrichtung (13) aufzunehmen,
wobei die Vorspanneinrichtung (13) in dem äußeren Verpackungsgehäuse (16) so aufgenommen ist, daß die Vorspanneinrichtung (13) an einer Stelle benachbart zu der Schalteinrichtung (12) entfernt von dem Transformator (11) angeordnet ist, und
wobei das äußere Verpackungsgehäuse (16) mit einem Formharz (17) gefüllt ist.
2. Verbrennungszustand-Erfassungsvorrichtung für eine
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, ferner
gekennzeichnet durch:
einen ersten Verdrahtungsleiter (15) zum elektrischen Verbinden eines Niedrigpotentialendes der Primärwicklung (111) des Transformators (11) und der Schalteinrichtung (12) untereinander;
einen zweiten Verdrahtungsleiter (15a) zum elektrischen Verbinden eines Hochpotentialendes der Sekundärwicklung (112) des Transformators (11) und der Vorspanneinrichtung (13),
wobei die ersten und zweiten Verdrahtungsleiter (15, 15a) diskret voneinander gebildet sind, und
wobei der zweite Verdrahtungsleiter (15a) auf einer inneren Seite relativ zu dem ersten Verdrahtungsleiter (wl5) angeordnet ist.
einen ersten Verdrahtungsleiter (15) zum elektrischen Verbinden eines Niedrigpotentialendes der Primärwicklung (111) des Transformators (11) und der Schalteinrichtung (12) untereinander;
einen zweiten Verdrahtungsleiter (15a) zum elektrischen Verbinden eines Hochpotentialendes der Sekundärwicklung (112) des Transformators (11) und der Vorspanneinrichtung (13),
wobei die ersten und zweiten Verdrahtungsleiter (15, 15a) diskret voneinander gebildet sind, und
wobei der zweite Verdrahtungsleiter (15a) auf einer inneren Seite relativ zu dem ersten Verdrahtungsleiter (wl5) angeordnet ist.
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| DE10013742B4 DE10013742B4 (de) | 2007-09-27 |
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