DE4215034C2

DE4215034C2 - Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE4215034C2
Application number: DE4215034A
Authority: DE
Inventors: Masaaki Taruya; Mitsuru Koiwa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-05-07
Filing date: 1992-05-07
Publication date: 1999-01-28
Anticipated expiration: 2012-05-08
Also published as: US5199406A; JP2612106B2; DE4215034A1; JPH04334765A

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2. Eine Zündvorrichtung dieser Art ist bekannt aus DE 40 21 526 A1.

Fig. 3 ist ein Schaltbild, das eine Ausführungsform eines Zündsystems für einen Verbrennungsmotor darstellt. In dieser Figur bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine Batterie, 2 ist ein Treiber-Transistor, der mit der Batterie über einen Widerstand 3 verbunden ist, 4 ist ein Leistungstransistor, der über eine Darlington-Verbindung eingebunden und durch einen Ausgang vom Widerstand 3 betrieben wird, 5 ist eine Zündspule, die eine Primärspule 5a hat, die zwischen der Batterie 1 und dem Kollektor des Leistungstransistors 4 liegt sowie eine Sekundärspule 5b, die mit einem nicht dargestellten Zündverteiler verbunden ist, der seinerseits mit den Zündkerzen in Verbindung steht, 6 ist ein Stromnachweis-Widerstand, der zwischen dem Leistungsausgang des Leistungstransistors 4 und der Erde liegt, um einen Strom nachzuweisen, der durch die Primärspule 5a der Zündspule 5 fließt und 7 ist ein stromregulierender Schaltkreis zum Regulieren eines Grund-Stromes des Leistungstransistors 4 in Abhängigkeit von einer Spannung, die über den Stromnachweis-Widerstand erzeugt wird, so daß der Strom, der durch die Primärspule 5a der Zündspule 5 fließt, gesteuert wird.

Wenn der Treiber-Transistor 2 durch ein äußeres Signal abgeschaltet wird, dann wird der Leistungstransistor 4 angeschaltet, um es einem elektrischen Strom möglich zu machen, durch die Primärspule 5a der Zündspule 5 zu fließen und wenn der Leistungstransistor 4 abschaltet, dann wird in der Sekundärspule 5b der Zündspule 5 eine hohe Spannung erzeugt, die über den nicht dargestellten Zündverteiler an die Zündkerzen geliefert wird, um den Motor zu zünden. Während dieses Vorganges wird eine Spannung, die über dem Stromnachweis-Widerstand 6 aufgrund des Stromes erzeugt wird, der durch die Primärspule 5a der Zündspule 5 fließt, an den stromregulierenden Schaltkreis 7 geleitet, der einen Grund-Strom des Leistungstransistors 4 in Abhängigkeit von dieser Spannung regelt, um den Strom, der durch die Primärspule 5a der Zündspule 5 fließt, auf einen vorbestimmten, konstanten Wert einzuregeln.

Fig. 4 ist eine schematische Draufsicht, die den verpackten Aufbau eines integrierten Schaltkreises einer bekannten Zündvorrichtung darstellt, bei der der Leistungstransistor 4, der Stromnachweis-Widerstand 6 und der stromregulierende Schaltkreis 7, die alle mit Leitungsdrähten 12 und 13 verbunden sind, in einer spritzgegossenen Kunststoffpackung 10 hermetisch abgedichtet sind. Die Packung für den integrierten Schaltkreis wird dadurch hergestellt, daß zunächst der Leistungstransistor 4 und der stromregulierende Schaltkreis 7 auf einen Blei-Rahmen 11 aufgebracht werden. Danach werden der Leistungstransistor 4 und der stromregulierende Schaltkreis 7 durch einen elektrischen Leitungsdraht 12 miteinander verbunden, der seinerseits als Stromnachweis-Abschnitt bzw. als Stromnachweis-Widerstand 6 fungiert und der Leistungstransistor 4 und der stromregulierende Schaltkreis 7 werden mit dem Bleirahmen 11 durch ähnliche Leitungsdrähte 13 verbunden. Danach werden die oben genannten Bauteile durch einen Spritzgußvorgang hermetisch in einer spritzgegossenen Kunststoffpackung abgedichtet.

Bei der bekannten Anordnung, die im Zusammenhang mit der Fig. 4 dargestellt und beschrieben worden ist, wird der Stromnachweis-Widerstand 6 mit Hilfe des Widerstandes des Leitungsdrahtes 12 bereitgestellt, der mit dem Leistungstransistor 4 und dem stromregulierenden Schaltkreis verbunden ist, um diese Teile miteinander zu verbinden. Die Länge und die Dicke des Leitungsdrahtes 12 kann demzufolge von einem Leitungsdraht zum anderen schwanken und der Berührungswiderstand an den Verbindungsstellen kann für jeden Leitungsdraht verschieden sein, so daß der Stromregulierungs-Wert für den Strom, der durch die Primärspule 5a der Zündspule 5 fließt, von einer Zündvorrichtung zur nächsten schwankt. Wenn der Primärstrom aufgrund einer großen Strommenge den vorbestimmten Stromwert des Leistungstransistors 4 übersteigt, dann muß ein Leistungstransistor benutzt werden, der eine hohe Stromkapazität hat und der demzufolge teuer ist und wenn der Primärstrom kleiner ist als der vorbestimmte Wert, dann ist die Sekundärspannung, die in der Sekundärspule 5b der Zündspule 5 erzeugt wird, nicht hoch genug, um ausreichende Funken zu erzeugen.

In der nachveröffentlichten DE 41 19 694 A1 wird eine Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor beschrieben, mit einem Stromerfassungswiderstand in Form eines leitfähigen Drahtes, der zwischen einen Leistungstransistor und einen Stromregelschaltkreis geschaltet ist. Länge und Dicke dieses Drahtes können stark variieren, und der Widerstandstand der Bondverbindung kann von Draht zu Draht abweichen, so daß der Wert, auf welchen der Primärstrom durch die Zündspule geregelt wird, von Exemplar zu Exemplar stark streut.

Aus EP 0 068 753 ist eine in einem Keramikgehäuse untergebrachte, integrierte Schaltung bekannt, welche einen Widerstand aufweist, der zu Abgleichzwecken auf der äußeren Oberfläche des keramischen Gehäusedeckels angeordnet ist. Aus DE 32 14 866 A1 ist eine Zündanlage für Brennkraftmaschinen bekannt, bei der die elektrischen Bauelemente zusammen mit den Wicklungen der Zündspule vergossen sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zündvorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sie einen Abgleich des Stromerfassungswiderstandes mit guter Genauigkeit ermöglicht und gleichzeitig auch unter rauhen Einsatzbedingungen in Kraftfahrzeugen zuverlässig arbeitet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, wie in Anspruch 1 angegeben. Außerdem wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, wie in Anspruch 2 angegeben.

Anhand der beigefügten Zeichnungen werden nun bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im einzelnen beschrieben, wobei die Erfindung noch klarer hervortreten wird. Es zeigen:

Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht, die eine Ausführungsform der Zündvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht, die eine weitere Ausführungsform der Zündvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 3 ist ein Schaltbild, das einen Schaltkreis eines Zündsystems bekannter Bauart darstellt; und

Fig. 4 ist eine schematische Draufsicht auf eine bekannte Zündvorrichtung.

Fig. 1 stellt eine Ausführungsform der Zündvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung dar, wobei die Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor einen Leistungstransistor 4 zum Unterbrechen eines elektrischen Stromes aufweist, der durch eine Primärspule einer Zündspule 5 fließt. Der Leistungstransistor 4 ist an einer Ausgangsleitung 11a des Blei-Rahmens 11 befestigt und mit der zweiten Ausgangsleitung 11b durch einen elektrischen Leitungsdraht 13 elektrisch verbunden. Die Zündvorrichtung umfaßt eine dritte Ausgangsleitung 11c und eine vierte Ausgangsleitung 11d.

An der dritten Ausgangsleitung 11c ist ein stromregulierender Schaltkreis befestigt, der dazu dient, auf einen Strom von dem Stromnachweis-Widerstand 14 hin den Strom zu regulieren, der durch die Primärspule 5a der Zündspule 5 fließt. Der stromregulierende Schaltkreis 7 ist durch ähnliche Leitungsdrähte 13 mit der zweiten und der vierten Ausgangsleitung 11b und 11d verbunden.

Der Stromnachweis-Widerstand 14 ist über die zweite Ausgangsleitung 11b und die dritte Ausgangsleitung 11c zwischen den Leistungstransistor 4 und Erde geschaltet. Gemäß der vorliegenden Erfindung hat der Stromnachweis-Widerstand 14 einen Widerstandswert, der so eingestellt ist, daß ein gesteuerter Widerstand zwischen dem Leistungstransistor 4 und Erde entsteht, so daß in jedem Zündsystem keine Abweichung auftritt. Dieses Einstellen des Widerstandswertes kann erreicht werden, bevor der Stromnachweiswiderstand mit dem Schaltkreis verbunden wird, so daß der Widerstandswert des Stromnachweis-Widerstandes 14 genau gesteuert werden kann.

Durch ein Umspritzen der elektronischen Bauteile wird eine spritzgegossene Kunststoffpackung 10 hergestellt, in der der Leistungstransistor 4, der stromregulierende Schaltkreis 7, die inneren Teile der Ausgangsleitungen 11a bis 11d, die Verbindungsdrähte 13 und der Stromnachweis-Widerstand 14 enthalten sind. Die äußeren Teile der Ausgangsleitungen 11a bis 11d, die nach außen aus der spritzgegossenen Kunststoffpackung 10 herausragen, bilden vier Anschlüsse für äußere Verbindungen.

Da bei dieser Ausführungsform ein Stromnachweis-Widerstand im Zünd-Schaltkreis verwendet wird, der in bezug auf seinen Widerstandswert vor dem Umspritzen genau eingestellt worden ist, wird die Abweichung beim Strom, der durch die Primärspule 5a der Zündspule 5 fließt, vermindert, so daß ein ausreichend hoher Primärstrom zuverlässig erreicht wird, ohne daß die Notwendigkeit besteht, Schaltkreis-Bauteile zu verwenden, die unnötig hochwertig sind.

Fig. 2 stellt eine weitere Ausführungsform der Zündvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung dar, wobei der Unterschied beim Aufbau dieser Ausführungsform im Vergleich zu derjenigen nach Fig. 1 darin besteht, daß der Stromnachweis-Widerstand 15, der in Fig. 2 dargestellt ist, außerhalb der spritzgegossenen Kunststoffpackung 10 angeordnet ist und ferner darin, daß der Stromnachweis-Widerstand 15 eine Bauart aufweist, bei der der Widerstandswert eingestellt werden kann. Der Widerstandswert des Stromnachweiswiderstandes 15 kann aus diesem Grunde genau eingestellt werden, während der Zündvorrichtungs-Schaltkreis in Betrieb ist, um die Abweichung des Primärstromes in der Zündspule 5 zu steuern, die in Abhängigkeit von der Spannung reguliert wird, die über dem Stromnachweiswiderstand 15 erzeugt wird.

Claims

1. Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit

1. einem Leistungstransistor (4) zum Unterbrechen des elektrischen Stroms, der durch eine Primärspule (5a) einer Zündspule (5) fließt,
2. einem Stromerfassungswiderstand (15), der zwischen den Leistungstransistor (4) und Masse geschaltet ist, zum Erfassen des Stroms, der durch die Primärspule (5a) fließt,
3. einem stromregulierenden Schaltkreis (7) zum Regulieren des Stroms durch die Primärwicklung (5a), und
4. einem spritzgegossenen Kunststoffgehäuse (10), in dem der Leistungstransistor (4) und der stromregulierende Schaltkreis (7) hermetisch eingeschlossen sind;

dadurch gekennzeichnet, daß

1. Anschlußfahnen (11a-11d) vorgesehen sind, welche aus dem Inneren des Kunststoffgehäuses nach außen ragen; und
2. der Stromerfassungswiderstand (15) außerhalb des spritzgegossenen Kunststoffgehäuses und über zwei (11b, 11c) der herausragenden Anschlußfahnen geschaltet angeordnet ist.

2. Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit

1. einem Leistungstransistor (4) zum Unterbrechen des elektrischen Stroms, der durch eine Primärspule (5a) einer Zündspule (5) fließt,
2. einem Stromerfassungswiderstand (14), der zwischen den Leistungstransistor (4) und Erde geschaltet ist, zum Erfassen des Stroms, der durch die Primärspule (5a) fließt,
3. einem stromregulierenden Schaltkreis (7) zum Regulieren des Stroms durch die Primärspule (5a), und
4. einem spritzgegossenen Kunststoffgehäuse (10), in dem der Leistungstransistor (4) und der stromregulierende Schaltkreis (7) hermetisch eingeschlossen sind;

dadurch gekennzeichnet, daß

1. Anschlußfahnen (11a-11d) vorgesehen sind, welche aus dem Inneren des Kunststoffgehäuses nach außen ragen; und
2. der Stromerfassungswiderstand (14) ein auf einen bestimmten Widerstandswert getrimmter Widerstand ist, über zwei (11b, 11c) der herausragenden Anschlußfahnen geschaltet angeordnet ist und von dem spritzgegossenen Kunststoffgehäuse (10) hermetisch dicht umschlossen wird.