专利名称：点火线圈的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一 种用于奥托发动机的具有高压绕组的点火线圏。此外，本发明还涉及一种为诊断目的电容式地耦合点火线圏的高压绕组的方法。
背景技术：
点火线圏是电感点火装置的组件，这个组件以电池低电压为在火花塞上进行火花放电提供所要求的高电压。它以直流电压车载电网以所要求的高电压和火花能量为火花塞提供点火脉沖。随着时间进展，这个组件越来越得到进一步的发展，并且和奥托发动机的提高的要求相适配。
用于新发展所使用的点火线圏的类型主要是紧凑式点火线圏和棒
式点火线圈。在紧凑式点火线圈中，磁回路由0型芯和I型芯构成，在
I型芯上插入初级绕组和次级线圏。将这种装置安装到点火线圏壳体中。初级绕组，也就是用导线缠绕的I型芯，与初级插接接头电连接和机械连接。同样也和次级绕组的绕组开端连接，也就是说用导线缠绕的线圏体。次级绕组的火花塞一侧的接头位于壳体内，并且在安装绕组时产生电接触。由于点火线圏是一种紧凑的结构，所以可以有将点火线圈直接安装到火花塞上的结构，这样就省掉了附加的高压连接电缆。和线路结构方案相比，这种做法产生了点火线圏的次级回路更小的电容负载。附加地通过减少结构元件也提高了功能的安全性，例如不可能再有点火电缆被鼠类咬坏的事情发生。棒式点火线圏使得尽可能最好地利用发动机抢的空间环境成为可能。通过圆筒形的结构形式可共同利用作为安装空间的k花塞安装孔，并且气缸头中的结构空间最佳化的布局成为可能。棒式点火线圈越来越直接地安装到火花塞中，因此就不需要任何附加的高压连接电缆。棒式点火线圈和紧凑式点火线圈一样按照同 一电感原理工作。然而由于旋转对称，其在结构上和紧凑式点火线圏有明显的区别。最明显的区别是磁回路。这个磁回路由相同的材料构成，其中，位于中心的棒型芯在此由不同宽度沖压的薄板片近乎圆形地叠加和包装而成。磁回路通过磁扼板制成为巻绕的和开槽缝的套筒。和紧凑的点火线圏不
3同的是，具有更大直径的初级绕组通过次级绕组、其线圈体同时容纳棒型芯。
今天的点火系统主要是无需维修的。然而为了诊断的目的，例如车间维修、汽车发动机故障搜寻、在线监控等，需要对规定的功能进行检查。然而，由于当今的点火线圈是直接安装在汽缸头中的，所以对功能进行电诊断很难进行或者不能进行。由于安装位置狭窄或者高电压的危险通常排除了转接方案。然而已公开的方案就通过测量探针，例如以小薄片的形式，电容式地耦合高压绕组。这样装置和次级绕组一起组成耦合电容。这个耦合电容使得能够耦出和测量相应的与点火线圏所产生的高电压信号曲线相对应的特征信号。
在更新的点火线圈结构中这点已部分地不再可能了 ，因为由于安装空间狭小，无法接触到点火线圏，或者用测量探头不能和高压绕组耦合，例如由于点火线圈缺少外部空气隙，或者只有通过高的附加的结构费用才能解决。
发明内容
本发明的任务是提供一种点火线圏，这种点火线圏可通过电容式地耦合高压绕组来检测功能，本发明还提供一种为诊断目的电容式地耦合点火线圏的高压绕组的方法。
通过权利要求l的特征定义了根据本发明的点火线圏。通过权利要
压绕组的方法。
从属权利要求示出了本发明的优选的改进方案。
这个根据本发明的任务解决方案的基本原理在于，在点火线圈中设置导电的平面的结构元件，这个结构元件距离高压线圈具有确定的距离，并且这个结构元件和点火线圈的接头电连接。这种结构元件相对于常规的点火线圈可以是附加的结构元件，或者也可以是常规的点火线圏的相应设计的结构元件，这个结构元件根据本发明附加地和点火线圏的接头电连接。
通过根据本发明的点火线圏的方案，可以保留为诊断目的电容式地耦合次级绕组的原理。然而根据本发明，将点火线圏的结构元件本身用作电容耦合元件，这个耦合元件和点火线圏的接头电连接。这样就可耦出可分析的诊断信号。这种做法的优点是， 一方面在没有附加的外部结构元件或者传感器部件的情况下就能满足所述功能，并且另一方面通过在点火线圈中的附加的固定的内部连接和与控制器的电缆连接，通过合适的装置，例如电子电路或者软件就可对诊断信号进行在线处理，也就是在汽车/发动机的运行期间，例如为了满足0BD规定(车载自动诊断)。特别是在没有附加的外部结构元件的情况下可进行测量和诊断信号的采集，并且可简单地将诊断信号耦出，其中，例如测量探头的设置或者耦合不需要手工干预。此外，结构元件距高压绕组的确定的距离和它的确定的表面在所有类型的点火线圏上产生可再现的信号，并且因此就不再存在当耦合不足并且通常是在手工进行的耦合情况下会出现有缺陷的信号质量问题，通过这一措施避免了诊断错误。此外也可对信号
进行持久的在线处理或者100%-分析，并且可对信号进行任意的继续处
理，例如用于发动机控制、车间诊断、测量系统的功能分析、开发、点火系统的释放等。
优选除了和点火线圈的接头连接以外，这个能导电的平面的结构元件和点火线圏的其它的部件是电绝缘的。
这个能导电的平面的结构元件设置在点火线圏的壳体内部，或者设置在点火线圈的壳体上。
当将点火线圏设计为紧凑式点火线圏时，这个能导电的平面的结构
元件通过点火线圏的0型芯形成。在这种情况中，仅需要将设置在点火线圏中的O型芯和点火线圏的接头连接起来，以实现根据本发明的点火线圏。
当将根据本发明的点火线圏设计为棒式点火线圏时，这个能导电的
平面的结构元件优选通过点火线圏的棒型芯形成。在这种情况中，仅需
要将在点火线圏中设置的棒型芯和点火线圏的接头连接起来，以实现根据本发明的点火线圏。
优选规定根据本发明的点火线圏的、可导电的平面的结构元件相对于点火线圈被安装在其中的汽车的车载电网、点火线圈的供电设备和/或汽车的接地和/或点火线圏是无电势的。
根据本发明的点火线圈优选直接安装到火花塞上。在根据本发明的为诊断目的电容式地耦合点火线圈的高压绕组的方法中，将点火线圏的能导电的平面的结构元件一该结构元件距高压绕
5组有确定的距离并且和点火线圏的接头电连接一 用作电容耦合元件。在这种情况中，能导电的平面的结构元件的设计优选根据本发明的点火线圏的前述的优选的实施方式进行。
从下述
可得到本发明的其它优点。在附图中示例地示出了本发明的实施例。附图、说明书和权利要求书包含有许多特征组合，或者称作本发明的优选的实施例。技术人员也可合理地单个地处理这些特征和/或综合成其它有意义的组合。
这些附图是
图1:根据本发明的点火线圏的线路的原理图和在优选的第一实施方式中优选的耦合形式。
图2:根据本发明的点火线圈的输出信号和所属的诊断信号在不同的运行状态中的关系。
图3:根据本发明的优选的第一实施方式的紧凑式点火线圈的结构的两个截面图。
图4:根据本发明的优选的第一实施方式的紧凑式点火线圈的结构的分解图。
图5:根据本发明的第二优选的实施方式的棒式点火线圏的结构的剖视图。
具体实施例方式
图1示出本发明的优选的第一实施例的点火线圏的简图。通过以未示出的点火末级与同样也未示出的蓄电池相连接的初级绕组或者低压线圏1，借助在此由I型芯2和0型芯3所构成的磁芯与次级绕组或者高压绕组4相耦合，该次级绕组或者高压绕组4的一个端部通过EFU二极管5接地，并且它的另一端部通过火花塞6接地。用于截取诊断信号的信号导线7连接在0型芯3上。在此除了通过信号导线7截取诊断信号外，也就是除了信号导线7以外，这里涉及的是常规的点火线圈的结构。图lb)再一次以单独位置示出了诊断信号的截取和为此所需的点火线圏的适宜的组件。在点火线圏中产生高压时，通过整个次级绕组4(也叫做高压绕组)建立这种电压(在绕组开端直到在绕组末端、也就是说直到火花塞接头达到最高电压水平)。次级绕组表面主要是表示在绕组 长度上的电压曲线。距次级绕组表面具有确定距离和规定的叠片高度的 0型芯3同次级绕组4以及位于它们之间的绝缘材料(例如热塑性材料、 灌注材料等)形成一种电容。这个电容形成耦合电容器。耦出的测量信 号，也就是诊断信号，由于在整个绕组表面上延伸的0型芯表面，大体 上跟踪次级绕组表面上的平均的信号曲线。诊断信号是同相位的，然而 用显著更小的电压电平被衰减。
0型芯3的叠片组由电片制成，并且具有良好的导电能力。0型芯3 的电触通可任意地通过导线、引线(PIN)、接触轨等，也就是说任意 的信号导线7，向外(例如单独的电缆接头)或者通过点火线圏的连接 插头进行。这样就能直接采集电容输出信号。
图2示出了点火电压1)2和诊断信号的三个不同的输出信号。图2a) 示出了用于敞开的次级回路的点火电压仏和诊断信号，也就是用于和火 花塞没有连接时的情况，也就是例如火花塞接头掉下了。在此，点火电 压112是一种具有大振幅的负电压脉冲，这个电压脉冲被强烈衰减地消 逝。当电压电平减小时，诊断信号相应地减弱。图2b)示出了在火花塞 上的标准运行情况，其中存在高点火电压。在此可以看出负电压脉冲相 对于图2a)明显减小的电平，这个负电压脉沖在它衰减消逝之前首先降 低到比较小的电平。诊断信号在电平方面也相应地减小。图2c)示出在 火花塞的分路的情况下的诊断信号和点火电压112的信号曲线图，其中存 在低点火电压低和相应更小的诊断信号。这些信号曲线除了还要小的振 幅外，与图2b)所示的标准运行的情况类似。
图3用两个截面图示出按照本发明的在图1中示出的优选的第一实 施方式的紧凑式点火线圏的原理结构简图。绝缘地处于壳体9内部的0 型芯3与次级绕组4形成了电容器。电容通过0型芯3的朝向次级绕组 4的内表面形成。信号导线7形成了 0型芯3和点火线圈的接头8的连 接触头8a的导电连接，这种导电连接也可设计成单独的连接，所述信 号导线7使得次级绕组4的电容耦合的信号的耦出成为可能。在接头8 上，除了用于耦出诊断信号的连接触头8a外，还设置了一些连接触头， 用于连接绕着I型芯2缠绕的初级绕组1以及将点火线圏接地以及同火 花塞接头连接。
为了能使0型芯和次级绕组形成电容器，将这个芯设计成相对于车
7载电网或者供电设备或者接地是无电势的。这点在绝缘的芯中(例如由 于防止腐蚀的原因，防止接触地电绝缘)、在热塑性材料壳体中喷射的 铁芯中或者装在壳体中并浇注的芯中是可能的。
图4示出优选的第一实施方式的另 一方案的根据本发明的点火线圏 的分解图。所示的点火线圏是按照传统的方式方法设计的。但是它包括
附加的初级插接触头18a。这个插接触头在安装状态时和根据本发明的 绝缘设计的0型芯22连接。详细地讲，所示出的紧凑式点火线圏包括 下述结构元件电路板ll、末级12、 EFU二级管13、次级线圏体14、 次级导线15、接触板16、高压栓17、具有初级插接触头18a的初级插 头18用于耦出诊断信号、初级导线19、 I型芯20、永久磁体21、 0型 芯22、弹簧23和硅树脂壳套24。
图5示出根据本发明的第二优选的实施方式的根据本发明的点火线 圈，也就是棒式点火线圈的剖视图。这个点火线圈除了将棒型芯35和 插接接头31相连接的附加的连接导线31a外，其结构和传统的棒式点 火线圈相同。详细地讲，根据本发明的棒式点火线圏包括下述结构元件 具有连接电缆31a的插头接头31、具有点火末级的电路板32、永久磁 体33、固定臂34、层叠的电片芯35即棒型芯、次级绕组36、初级绕组 37、壳体38、磁扼板39、永久磁体40、高压罩41和硅树脂壳套42。 在图5中也示出了插上的火花塞43。
权利要求
1. 用于奥托发动机的具有高压绕组(4；15；36)的点火线圈，其特征在于能导电的平面的结构元件(3；22；35)，这个结构元件距高压绕组(4；15；36)具有确定的距离，并且所述结构元件和点火线圈的接头(7；18a；31a)电连接。
2. 按照权利要求1所述的点火线圏，其特征在于，能导电的平面 的结构元件(3; 22; 35 )除了和点火线圏的接头(7; 18a; 31a )连接 外，与点火线圈的其它元件是电绝缘的。
3. 按照权利要求1或2所述的点火线圈，其特征在于，能导电的 平面的结构元件(3; 22; 35 )设置在点火线圏的壳体(9; 38)的内部。
4. 按照权利要求1或2所述的点火线圈，其特征在于，能导电的 平面的结构元件设置在点火线圈的壳体上。
5. 按照前述权利要求中任一项所述的点火线圈，其特征在于，所 述点火线圈是紧凑式点火线圈，并且能导电的平面的结构元件通过点火 线圏的0型芯(22)形成。
6. 按照前述权利要求1至4中任一项所述的点火线圏，其特征在 于，该点火线圏是棒式点火线圈，并且能导电的平面的结构元件通过点 火线圏的棒型芯(35)形成。
7. 按照前述权利要求中任一项所述的点火线圈，其特征在于，所 述能导电的平面的结构元件(3; 22; 35 )相对于点火线圈所在的汽车 的车载电网、点火线圏的供电设备和/或汽车的接地和/或点火线圈是无 电势的。
8. 按照前述权利要求中任一项所述的点火线圏，其特征在于，或 者将点火线圏直接安装到火花塞(43)上。
9. 为诊断目的电容式地耦合点火线圏的高压绕组(4; 15; 36) 的方法，其特征在于，将点火线圏的、距高压绕组(4; 15; 36 )有确 定距离且与点火线圏的接头(7; 18a; 31a )电连接的、能导电的平面 的结构元件(3; 22; 35 )被用作电容耦合元件。
全文摘要
一种用于奥托发动机的具有高压绕组(4)的点火线圈，其具有能导电的平面的结构元件(3)，这个结构元件距高压绕组(4)具有确定的距离，并且所述结构元件和点火线圈的接头(7)电连接。在为诊断目的电容式地耦合点火线圈的高压绕组(4)的方法中，将点火线圈的、距高压绕组(4)有确定距离且与点火线圈的接头(7)电连接的、能导电的平面的结构元件(3)用作电容耦合元件。
文档编号H01F38/12GK101490771SQ200780027645
公开日2009年7月22日 申请日期2007年4月23日 优先权日2006年5月30日
发明者K·勒申-米勒 申请人:罗伯特.博世有限公司