專利名稱：用于內燃發(fā)動機的點火裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于內燃發(fā)動機的具有點火器的點火裝置。
背景技術：
通常，具有點火器的點火裝置已經被公開來通過控制點火線圈組件的初級電流控制內燃發(fā)動機(以下稱為發(fā)動機)的點火時間(參看日本未審專利公開No.H6-317243)。
如圖6的電路圖所示，在點火裝置中，開關器件100與齊納二極管200相連，其中該開關器件100管理開關向點火線圈組件400提供的線圈電流，該齊納二極管200是用于保護點火器300免受外部電涌的保護元件。點火器300包括開關器件100和齊納二極管200。
具體地，齊納二極管200的陰極與輸入端子10相連，點火信號被輸入給該輸入端子10，并且齊納二極管200的陽極與接地(GND)端子20相連，該接地端子20接地。這里，通過輸入端子10將點火信號輸入給開關器件100。電池端子30與電池相連。在上述連接狀態(tài)中，齊納二極管的電壓箝位功能保護開關器件100即使在產生外部電涌的時候也免于被施加高電壓。
最近，在一些情況下，具有點火器的點火裝置被固定于發(fā)動機的汽缸中的對應一個汽缸的上方。因此，可能會增加點火裝置和發(fā)動機控制單元(ECU)之間的電連接的信號線的長度，結果是，信號線的線容量(wire capacity)可能會變得更大。
在這種狀態(tài)下，當由于廣播站和無線電設備而產生的強電場在信號線周圍產生射頻電流的時候，通過如圖6所示的帶有齊納二極管200的電路中的齊納二極管200的整流，將正電勢選擇性地存儲在線容量中。然后，電勢電平被錯誤地升高以超過點火信號的低電平的適當值，其中該電勢電平被假定為指示通過輸入端子10輸入到點火裝置的點火輸入信號的低電平。然后，點火器300根據(jù)具有錯誤的電勢電平的錯誤信號錯誤地導通開關器件100，這可能導致錯誤地操作點火裝置。

發(fā)明內容
因此本發(fā)明的一個目的是提供一種點火裝置，該點火裝置消除或減輕了上述缺點的至少一個。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了一種用于內燃發(fā)動機的點火裝置，該點火裝置由控制單元進行控制。該點火裝置包括連接器、點火線圈組件、點火器和電容器。連接器與控制單元電連接，并且包括一個輸入端子，該輸入端子與控制單元電連接以接收由控制單元輸出的點火信號。連接器還包括接地端子，該接地端子接地。點火線圈組件與連接器相連。點火器包括開關器件，該開關器件根據(jù)通過連接器從控制單元接收的點火信號開關提供給點火線圈組件的線圈電流。點火器還包括齊納二極管，該齊納二極管用作開關器件的保護元件。這里，齊納二極管被設置在輸入端子和接地端子之間。在輸入端子和接地端子之間設置與齊納二極管并聯(lián)的電容器以構成并聯(lián)電路。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，還提供了一種用于內燃發(fā)動機的點火裝置，該點火裝置由控制單元進行控制。該點火裝置包括連接器、點火線圈組件、點火器和電感線圈。連接器與控制單元電連接，并且包括一個輸入端子，該輸入端子與控制單元電連接以接收由控制單元輸出的點火信號。連接器還包括接地端子，該接地端子接地。點火線圈組件與連接器相連。點火器包括開關器件，該開關器件根據(jù)通過連接器從控制單元接收的點火信號開關提供給點火線圈組件的線圈電流。點火器還包括齊納二極管，該齊納二極管用作開關器件的保護元件。這里，在輸入端子和接地端子之間設置齊納二極管。電感線圈連接在輸入端子和該齊納二極管之間。


從下面的描述、所附的權利要求以及附圖中，將會更好地理解本發(fā)明以及本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的點火裝置的電路圖；圖2是圖1所示的點火裝置的剖面圖；圖3是圖1和圖2所示的點火裝置的頂視圖；圖4A是顯示圖1和圖2所示的點火裝置的連接器的端子的透視圖；圖4B是顯示圖4A所示的端子的預成型主體(premolded body)的透視圖；圖4C是顯示圖4A所示的連接器的透視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的點火裝置的電路圖；以及圖6是常規(guī)點火裝置的電路圖。
具體實施例方式
(第一實施例)將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的用于車輛的點火裝置。
圖1是根據(jù)第一實施例的點火裝置1的電路圖。圖2是根據(jù)第一實施例的點火裝置1的剖面圖。圖3是根據(jù)第一實施例的點火裝置1的頂視圖。圖4A至4C說明根據(jù)第一實施例的點火裝置1的連接器15的成型過程。
如圖1所示，點火裝置1包括點火線圈組件4和點火器5。
點火器5包括開關器件2用于執(zhí)行對包含在點火線圈組件4中的初級繞組4a的初級電流的開關控制。
開關器件2的柵極與點火器5的輸入線7相連，以使用于控制內燃發(fā)動機(圖中未示出)的發(fā)動機控制單元(ECU)10輸出的點火輸入信號(點火信號)被輸入給開關器件2的柵極。當開關器件2的柵極電勢的電勢電平變?yōu)楦唠娖綍r，開關器件2的開關元件導通以使點火線圈組件4的初級繞組4a通電。當柵極電勢的電勢電平變?yōu)榈碗娖綍r，開關元件截止以停止初級繞組4a的初級電流。
點火器5還包括齊納二極管3，該齊納二極管用作保護元件。齊納二極管3的陰極端與點火器5內部設置的輸入線路相連。該輸入線路電導到輸入線7，點火信號從ECU 10輸入到該輸入線7。相反地，齊納二極管3的陽極與點火器5內部設置的接地線路相連。該接地線路電導到接地線(GND線)8，該接地線8與點火器5相連。齊納二極管3限制開關器件2免于由于外部電涌引起的損害，該開關器件2開關提供給點火線圈組件4的線圈電流。
此外，點火裝置1包括并聯(lián)電路，該并聯(lián)電路具有連接在輸入線7和GND線8之間的電容器6。
這里，連接器15包括三個端子(即，輸入端子16，接地(GND)端子17和電池端子18)。輸入線7電連接到輸入端子16。同樣地，GND線8電連接到GND端子17。輸入端子16通過信號線17連接到ECU 10，并且GND端子17通過電氣配線(harness)(圖中未示出)電接地到地(GND)80。連接器15的這三個端子16至18將在下面詳細描述。
具有上述電路的點火裝置1將參照圖2的剖面圖和圖3的頂視圖進行描述。
點火裝置1的點火線圈組件4容納在由樹脂制成的線圈外殼30內。如圖2所示，線圈外殼30在其上側具有開口部分。通過線圈外殼30的開口部分容納點火線圈組件4。點火器5(圖3中所示)和電容器6也在線圈外殼30中容納，并且位于點火線圈組件4和連接器15之間，該連接器15與線圈外殼30形成為一個整體。連接器15具有三個端子，用于與外部部分電連接，如稍后詳細所述。在這樣一種狀態(tài)下用環(huán)氧樹脂31填充線圈外殼30，即，在該狀態(tài)下，三個端子16至18以使得點火線圈組件4被介質地支撐在線圈外殼30內部的方式電連接到點火器5、電容器6和點火線圈組件4。
值得注意的是，在提供環(huán)氧樹脂31之前，提供了硅酮膠32以完全覆蓋點火器5和電容器6，點火器5和電容器6都容納在線圈外殼30中并且電連接。硅酮膠32能夠減輕對于點火器5和電容器6的應力(例如熱應力)。
如圖2所示，彈簧33位于點火線圈組件4的下端。彈簧33連接到在點火線圈組件4包含中的次級繞組4b，并且還連接到火花塞(圖中未示出)。
接著，將參照圖4A至4C描述連接器15的成型過程。
如圖4A所示，三個端子16至18是三個金屬元件，該三個端子由連接器15整體地支撐。三個端子16至18的外部端子用作外部端子部分16a、17a、18a并形成為板形。三個端子16至18平行排列。輸入端子16的一端是點火信號輸入端子部分16a，其通過信號線與ECU 10相連。GND端子17的一端是GND端子部分17a，其與外部地(例如GND 80)相連。電池端子18的一端是電池端子部分18a，其與電池相連。
三個端子16至18的另一端延長并且成為內部端子部分16b、17b、18b，用于點火裝置1內部的預定連接。
與點火信號輸入端子部分16a相對的輸入端子16的另一端形成彎曲部分16b，該彎曲部分16b向上彎曲，如圖4A至4C所示。通過彎曲部分16b，輸入端子16與輸入線7相連，該輸入線7與點火裝置中的點火器5相連，如前所述。另外，輸入端子16的另一端分支形成一個突出部分，該突出部分用作電容器連接端子部分16c，用于連接電容器6。同樣，與GND端子部分17a相對的GND端子17的另一端形成彎曲部分17b，該彎曲部分17b向上彎曲，如圖4A至4C所示。通過彎曲部分17b，GND端子17與GND線8相連，該GND線8與點火裝置中的點火器5相連，如前所述。作為用于與電容器6相連的電容器連接端子部分17c的突出部分形成在GND端子17的中間。
與電池端子部分18a相對的電池18的另一端也形成彎曲部分18b。
如前所述形成的三個端子16至18被整體地嵌件成型(insertmolded)進樹脂(或絕緣主體)55以形成如圖4B所示的預成型主體50，三個端子16至18如圖4A中所示排列。
然后，將三個端子16至18嵌件成型進樹脂55形成的預成型主體50在預定模子中設定，并被提供有形成于點火裝置1的連接器15中的樹脂(或絕緣體)49，如圖4C所示。這里，連接器15的樹脂49包括預成型主體50的樹脂55。同時，線圈外殼30和樹脂49形成在一起。
連接器15和樹脂49以以下方式形成在一起端子16、17的電容器連接端子部分16c、17c暴露在外面，三個端子16至18的彎曲部分16b、17b、18b也部分暴露在外面。因此，電容器連接端子部分16c、17c和彎曲部分16b、17b、18b作為內部端子部分與電容器6和點火器5電連接。
如上所述，連接器15可以形成為具有多個內部端子部分16b、17b、18b、17c、18c，它們通過成型處理排列在預定位置，在該預定位置，首先形成預成型主體50，然后連接器15與樹脂成型在一起。
電容器連接端子部分16c、17c和彎曲部分16b、17b、18b首先被嵌件成型以形成預成型主體50，其中所述電容器連接端子部分16c、17c和彎曲部分16b、17b、18b通過彎曲三個端子16至18的另一端來形成。然后，連接器15與樹脂49成型在一起以形成點火器5和電容器6的內部端子部分16b、17b、18b、16c、17c。從而能夠形成通過足夠的準確性來進行布置的內部端子部分16b、17b、18b、16c、17c，并且當點火器5和電容器6固定時，實現(xiàn)可靠的電連接變得容易。
同樣，如圖4C所示，在形成連接器15的同時容納點火器5的點火器容納部分51形成為凹陷部分。同樣，容納電容器6的電容器容納部分52形成為凹陷部分。點火器容納部分51的寬度被確定為與點火器5的寬度相對應。同樣，電容器接收部分52的寬度確定為與電容器6的寬度相對應。從而在相應的容納部分51或52中容納點火器5或電容器6時，避免了由于點火器5或電容器6不適當?shù)牟贾?positioning)引起的不穩(wěn)定的電連接。
歸功于容納部分的結構，當點火器5或電容器6固定后就能夠實現(xiàn)可靠的電連接。
點火裝置1如上所述組成。開關器件2中包含的開關元件的集電極與點火線圈組件4的初級繞組4a相連，并且同時點火線圈組件4的次級繞組與火花塞相連。因此，點火裝置1可以向火花塞施加高電壓。
點火裝置1根據(jù)ECU 10通過信號線輸入的點火輸入信號(點火信號)進行控制，該信號線外部連接到連接器15。當點火信號變?yōu)楦唠娖綍r，高的柵極電壓被施加到開關元件以使開關元件變?yōu)閷顟B(tài)。然后，電流在開關元件的集電極和發(fā)射極之間流動以使線圈電流流過點火線圈組件4的初級繞組4a。相反，當來自ECU 10的點火信號變?yōu)榈碗娖綍r，開關元件的柵極電壓降低以使開關元件變?yōu)榻刂範顟B(tài)。從而停止了到點火線圈組件4的初級繞組4a的線圈電流。
上述開關元件的開關控制控制提供給初級繞組4a的線圈電流以使必要的電流量通過次級繞組4b被提供給火花塞，并且在發(fā)動機中產生點火。
在點火裝置1的上述結構中，由強電場在連接在ECU 10和點火裝置1之間的信號線處產生的射頻電流通過電容器6來旁路齊納二極管3。這是因為電容器6設置在連接器15內部的并聯(lián)電路中。因此，將不發(fā)生齊納二極管的整流。
結果是，限制了常規(guī)的缺點，即，由于強電場的影響上述信號線的電勢電平可以變?yōu)殄e誤的電勢電平，并且防止點火器5接收具有錯誤電勢電平的錯誤信號。這樣，這限制了點火裝置1的錯誤操作，在該錯誤操作中，開關元件被錯誤地導通。
為了實現(xiàn)上述效果，要求電容器6的電容量至少是1000pF，并且發(fā)明人的實驗證明當考慮到點火延遲的時候電容器的電容量優(yōu)選是2200pF。
(第二實施例)將參考附圖描述本發(fā)明的第二實施例。第二實施例的點火裝置中與第一實施例的點火裝置的組件相似的組件將用同樣的數(shù)字標記表示。本實施例描述了這樣一種實施例根據(jù)第一實施例的連接器15的并聯(lián)電路用串聯(lián)電路代替。但是，除了上述替換之外的其它結構與第一實施例相似，并且因此只描述了不同的部分。
圖5是根據(jù)第二實施例的點火裝置1的電路圖。如圖5所示，電感線圈60與連接到點火器5的輸入線7串聯(lián)設置。
利用這種結構，由于電感線圈60的阻抗，由強電場在連接在ECU10和點火裝置1之間的信號線處產生的射頻電流被限制不被提供給點火器5。結果是，限制了常規(guī)的缺點，即，由于強電場的影響上述信號線的電勢電平可以變?yōu)殄e誤的電勢電平，并且防止點火器5接收具有錯誤電勢電平的錯誤信號。這樣，這限制了點火裝置1的錯誤操作，在該錯誤操作中，開關元件被錯誤地導通。
上述實施例示出了一種實例在該實例中，在點火器5的輸入線7和GND 80之間設置了齊納二極管3。但是，齊納二極管3可以用普通二極管代替。
同樣，上述實施例示出了一種實例在該實例中，電容器6和電感線圈60被設置在點火器5外部。但是，電容器6或電感線圈60也可以設置在點火器5內部。
另外，上述實施例還示出了一種實例在該實例中，位于連接到點火器5的輸入線7和GND 80之間的齊納二極管3被設置在點火器5內部。但是，齊納二極管3或普通二極管也可以設置在點火器5外部。
其它優(yōu)點和修改對本領域技術人員來說是顯而易見的。因此在更廣的意義上本發(fā)明并不局限于所示出和描述的具體細節(jié)、代表性裝置和說明性實例。
權利要求
1.一種用于內燃發(fā)動機的點火裝置，該點火裝置由控制單元(10)進行控制，所述點火裝置包括連接器(15)，該連接器(15)與所述控制單元(10)電連接，并且包括輸入端子(16)，該輸入端子(16)與所述控制單元(10)電連接以接收由所述控制單元(10)輸出的點火信號；以及接地端子(17)，該接地端子(17)與地(80)相連；點火線圈組件(4)，該點火線圈組件(4)與所述連接器(15)相連，點火器(5)，該點火器(5)包括開關器件(2)，該開關器件(2)根據(jù)通過所述連接器(15)從所述控制單元(10)接收到的所述點火信號開關提供給所述點火線圈組件(4)的線圈電流；以及齊納二極管(3)，該齊納二極管(3)用作所述開關器件(2)的保護元件，其中所述齊納二極管(3)設置在所述輸入端子(16)和所述接地端子(17)之間；以及電容器(6)，該電容器(6)與所述齊納二極管(3)并聯(lián)設置在所述輸入端子(16)和所述接地端子(17)之間以形成并聯(lián)電路。
2.根據(jù)權利要求1所述的點火裝置，其中所述連接器(15)包括絕緣主體(49)；所述輸入端子(16)和所述接地端子(17)被嵌件成型進所述絕緣主體(49)中；所述輸入端子(16)包括與所述電容器(6)相連的第一電容器連接端子部分(16c)；以及所述接地端子(17)包括與所述電容器(6)相連的第二電容器連接端子部分(17c)。
3.根據(jù)權利要求2所述的點火裝置，其中所述連接器(15)還包括電容器容納部分(52)，該電容器容納部分(52)形成為凹陷部分并容納所述電容器(6)。
4.根據(jù)權利要求3所述的點火裝置，其中所述電容器(6)覆蓋有硅酮(32)。
5.一種用于內燃發(fā)動機的點火裝置，該點火裝置由控制單元(10)進行控制，所述點火裝置包括連接器(15)，該連接器(15)與所述控制單元(10)電連接，并且包括輸入端子(16)，該輸入端子(16)與所述控制單元(10)電連接以接收由所述控制單元(10)輸出的點火信號；以及接地端子(17)，該接地端子(17)與地(80)相連；點火線圈組件(4)，該點火線圈組件(4)與所述連接器(15)相連；點火器(5)，包括開關器件(2)，該開關器件(2)根據(jù)通過所述連接器(15)從所述控制單元(10)接收到的所述點火信號開關提供給所述點火線圈組件(4)的線圈電流；以及齊納二極管(3)，該齊納二極管(3)用作所述開關器件(2)的保護元件，其中所述齊納二極管(3)設置在所述輸入端子(16)和所述接地端子(17)之間；以及電感線圈(60)，該電感線圈(60)連接在所述輸入端子(16)和所述齊納二極管(3)之間。
全文摘要
一種用于內燃發(fā)動機的點火裝置，該點火裝置由控制單元(10)進行控制，所述點火裝置包括連接器(15)，該連接器(15)與所述控制單元(10)相連，并且包括輸入端子(16)，該輸入端子(16)與所述控制單元(10)電連接以接收由所述控制單元(10)輸出的點火信號，以及接地端子(17)，該接地端子(17)與地(80)相連；點火線圈組件(4)，該點火線圈組件(4)與所述連接器(15)相連；點火器(5)，該點火器(5)包括開關器件(2)，該開關器件(2)根據(jù)通過所述連接器(15)從所述控制單元(10)接收到的所述點火信號開關提供給所述點火線圈組件(4)的線圈電流，以及齊納二極管(3)，該齊納二極管(3)用作所述開關器件(2)的保護元件，其中所述齊納二極管(3)設置在所述輸入端子(16)和所述接地端子(17)之間；以及電容器(6)，該電容器(6)與齊納二極管(3)并聯(lián)設置在所述輸入端子(16)和所述接地端子(17)之間以形成并聯(lián)電路。
文檔編號H01F38/12GK1821570SQ20061000678
公開日2006年8月23日 申請日期2006年2月5日 優(yōu)先權日2005年2月4日
發(fā)明者小島政美, 竹田俊一, 山田康吉, 森山濃 申請人:株式會社電裝, 阪神電氣株式會社