HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Technisches
Gebiet der Erfindung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf
ein Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen,
welches in der Lage ist, die Versorgung von Glühkerzen
mit Strom zu steuern.technical
Field of the Invention The present invention relates to
a power supply controller for glow plugs,
which is capable of supplying glow plugs
to control with electricity.
BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN
TECHNIKDESCRIPTION OF THE RELATED
TECHNOLOGY
Im
Allgemeinen benötigen beispielsweise mit Diesel betriebene
Kraftfahrzeuge Zeit, bevor die Kraftstofftemperatur einen Zündpunkt
erreicht, wenn die Maschine unter den Bedingungen zu starten ist, bei
welchen die Außentemperatur niedrig ist und folglich die
Temperatur in den Verbrennungskammern niedrig ist, auch wenn die
Luft in den Verbrennungskammern komprimiert ist. Um ein Zünden unter
derartigen Bedingungen zu fördern, wurden Glühkerzen, die
beispielsweise alle eine keramische Heizung beinhalten, bereitgestellt,
welche in die jeweiligen Verbrennungskammern hineinragen. Derartige
Glühkerzen werden nur mit Strom versorgt, wenn die Maschine
gestartet bzw. angelassen wird, und nachdem die Maschine gestartet
worden ist, wird die Stromversorgung gestoppt.in the
Generally, for example, diesel powered
Motor vehicles time before the fuel temperature is one ignition point
achieved when the machine is to start under the conditions at
which the outside temperature is low and consequently the
Temperature in the combustion chambers is low, even if the
Air is compressed in the combustion chambers. To ignite
To promote such conditions, glow plugs were used
for example, all include a ceramic heater provided,
which protrude into the respective combustion chambers. such
Glow plugs are only powered when the machine
is started or started, and after the machine starts
has been stopped, the power supply is stopped.
In
dieser Hinsicht wurde beispielsweise bei Diesel betriebenen Kraftfahrzeugen
ein Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
installiert. Ein derartiges Stromversorgungssteuergerät
für Glühkerzen ermöglicht, dass eine
in dem Fahrzeug eingebaute Batterie auf der Grundlage von von einer
Maschinensteuereinheit gesendeten Steuersignalen eine gewünschte
Spannung an die Glühkerzen anlegt. Das Stromversorgungssteuergerät
für Glühkerzen ist in dem Motorraum angeordnet
und ist mit den Glühkerzen sowie der Maschinensteuereinheit
und der Batterie elektrisch verbunden.In
This has been the case, for example, with diesel powered vehicles
a power supply controller for glow plugs
Installed. Such a power supply control device
for glow plugs that allows a
in the vehicle built-in battery based on a
Machine control unit sent control signals a desired
Tension on the glow plugs applies. The power supply control unit
for glow plugs is arranged in the engine compartment
and comes with the glow plugs as well as the engine control unit
and the battery is electrically connected.
Die
elektrische Schaltung in dem Stromversorgungssteuergerät
für Glühkerzen ist aus einer gedruckten Leiterplatte
aufgebaut. An dem Verdrahtungsmuster der gedruckten Leiterplatte
ist eine Anzahl von elektronischen Komponenten montiert, welche
eine Vielzahl von Leistungstransistoren zum Ein-/Ausschalten der
Glühkerzen und eine Steuer-IC zur Übertragung
von Steuersignalen an die Leistungstransistoren mit geeigneter Zeitsteuerung
umfasst, wobei die Signale von der Maschinensteuereinheit gesendet
worden sind.The
electrical circuit in the power supply control device
for glow plugs is from a printed circuit board
built up. On the wiring pattern of the printed circuit board
is mounted a number of electronic components which
a plurality of power transistors for turning on / off the
Glow plugs and a control IC for transmission
of control signals to the power transistors with appropriate timing
wherein the signals are sent from the machine control unit
have been.
In
der letzten Zeit gibt es einen Bedarf zur Reduktion des Kompressionsverhältnisses
von Dieselmaschinen, beispielsweise um die Menge von Stickoxiden
oder Kohlewasserstoff zu reduzieren, die von den Maschinen ausgestoßen
wird. Eine Reduktion des Kompressionsverhältnisses einer
Maschine macht jedoch die Reduktion einer Kraftstoffzündtemperatur
erforderlich, was zu dem Problem führt, dass die Verbrennungsstabilität
der Maschine reduziert wird.In
Recently there is a need to reduce the compression ratio
of diesel engines, for example by the amount of nitrogen oxides
or to reduce hydrocarbon emitted by the machines
becomes. A reduction of the compression ratio of
However, engine makes the reduction of a fuel ignition temperature
required, which leads to the problem that the combustion stability
the machine is reduced.
Um
die Verbrennungsstabilität einer Maschine unter den Bedingungen
eines reduzierten Kompressionsverhältnisses zu verbessern,
schlägt die japanische
Patentoffenlegungsschrift Nr. 2004-227866 vor, dass die
Stromversorgung zu den Glühkerzen sogar danach fortgesetzt
wird, nachdem die Maschine gestartet bzw. angelassen worden ist,
um eine hohe Temperatur in den Verbrennungskammern zu halten.In order to improve the combustion stability of a machine under the conditions of a reduced compression ratio, the Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2004-227866 For example, the power supply to the glow plugs is continued even after the engine has been started to maintain a high temperature in the combustion chambers.
Dieses
Steuerverfahren eines Fortsetzens einer Stromversorgung von bzw.
Stromzufuhr zu Glühkerzen sogar nachdem die Maschine gestartet worden
ist, wird ein „Nachglüh"verfahren genannt. In der
letzten Zeit wurde ein Stromversorgungssteuergerät für
Glühkerzen gefordert, welches in der Lage ist, die Verbrennungsstabilität
durch Durchführen eines Nachglühens mit langer
Dauer weiter zu verbessern.This
Control method of continuing a power supply to or
Power supply to glow plugs even after the machine has been started
is called an "afterglow" procedure
Recently, a power supply control unit for
Required glow plugs, which is capable of combustion stability
by performing an afterglow with long
Duration continues to improve.
Jedoch
erzeugen die an dem Verdrahtungsmuster der elektrischen Schaltung
montierten elektronischen Komponenten, die Leistungstransistoren, durch
welche ein besonders hoher Strom von gleich oder größer
als 50 A geleitet wird, viel Wärme. Aufgrund dessen litt
der herkömmliche Aufbau, bei welchem Wärme über
die gedruckte Leiterplatte abgestrahlt wird, unter einem Problem,
dass die Wärme derartiger Leistungstransistoren nicht ausreichend abgestrahlt
werden kann. Mit anderen Worten, der herkömmliche Aufbau
litt unter einem Problem, dass die Leistungstransistoren eine Temperatur über
ihrem Standardbetriebstemperaturbereich haben können und
thermisch verschlechtert werden können, eine reduzierte
Leistungsfähigkeit erleiden können, oder sogar
einen Funktionsfehler haben können.however
generate the on the wiring pattern of the electrical circuit
mounted electronic components, the power transistors, through
which is a particularly high current of equal or greater
when 50 A is passed, a lot of heat. Because of that suffered
the conventional structure in which heat over
the printed circuit board is emitted, under a problem
that the heat of such power transistors does not radiate sufficiently
can be. In other words, the conventional structure
suffered from a problem that the power transistors exceeded a temperature
may have their standard operating temperature range and
can be thermally degraded, a reduced
Can suffer performance, or even
may have a malfunction.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Die
vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf das zuvor erläuterte
Problem gemacht, und hat als ihre Aufgabe, ein Stromversorgungssteuergerät für
Glühkerzen bereitzustellen, welches ermöglicht, dass
beispielsweise die Leistungstransistoren, welche eine elektrische
Schaltung des Geräts bilden, ihre gewünschte Leistungsfähigkeit
trotz des Nachglühens mit langer Dauer bzw. Langzeitnachglühens ausüben.The
The present invention has been made in view of the above
Problem, and has as its task, a power supply control device for
To provide glow plugs that allows
For example, the power transistors, which is an electrical
Circuit of the device form their desired performance
exercise despite the afterglow with long duration or Langzeitnachglühens.
Bei
dem Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
gemäß einem ersten Aspekt ist ein Stromversorgungssteuergerät
für Glühkerzen bereitgestellt, welches einen Leistungsabschnitt
zum Ein-/Ausschalten der Glühkerzen, einen ersten Sammelschienenabschnitt,
der ein Ende hat, das an den Leistungsabschnitt elektrisch angeschlossen
ist, und ein anderes Ende als ein erster Anschluss dient, der an
eine Batterie anzuschließen ist, einen zweiten Sammelschienenabschnitt,
der ein Ende hat, das an den Leistungsabschnitt elektrisch angeschlossen
ist, und ein anderes Ende als ein zweiter Anschluss dient, der an
die Glühkerzen anzuschließen ist, und ein Gehäuse
aufweist, das ein Wärmeabstrahlelement zum Abstrahlen von
von dem Leistungsabschnitt erzeugter Wärme hat, und den
ersten Sammelschienenabschnitt und den zweiten Sammelschienenabschnitt
schützt, wobei der Leistungsabschnitt an dem Gehäuse
fixiert ist.In the power supply control apparatus for glow plugs according to a first aspect, there is provided a power supply control apparatus for glow plugs, which has a power section for turning on / off the glow plugs, a first Sam a bus bar section having an end electrically connected to the power section, and another end serving as a first terminal to be connected to a battery, a second bus bar section having an end electrically connected to the power section, and another end serves as a second terminal to be connected to the glow plugs, and has a housing having a heat radiating member for radiating heat generated from the power section and protecting the first bus bar section and the second bus bar section, the power section on the housing is fixed.
Bei
der vorliegenden Erfindung sind speziell die Leistungsabschnitte
an dem Wärmeabstrahlelement derart fixiert, dass das Wärmeabstrahlelement die
durch den Leistungsabschnitt erzeugte Wärme sofort absorbieren
kann, und die absorbierte Wärme kann durch das Wärmeabstrahlelement
direkt nach außen abgestrahlt werden. Es sollte anerkannt
werden, dass der Ausdruck „außen" sich hier auf
das Äußere bzw. auf außerhalb des Gehäuses
bezieht.at
The present invention specifically relates to the power sections
fixed to the heat radiating member so that the heat radiating member is the
immediately absorb heat generated by the power section
can, and the heat absorbed by the heat radiating element
be radiated directly to the outside. It should be recognized
be that the term "outside" is here on
the exterior or on the outside of the housing
refers.
Auf
diese Weise kann die Wärmeabstrahleffizienz für
die Leistungsabschnitte verbessert werden. Dementsprechend sollten
die Leistungsabschnitte, auch wenn die Glühkerzen für
eine lange Zeitdauer mit Strom versorgt werden, nicht aufgrund dessen
thermisch beschädigt werden, dass sie über eine
Betriebsgarantieniveau erwärmt werden, sondern sie können
eine gewünschte Leistungsfähigkeit an den Tag
legen.On
this way, the heat dissipation efficiency for
the service sections are improved. Accordingly, should
the power sections, even if the glow plugs for
be powered for a long period of time, not because of that
they are thermally damaged by a
Operating guarantee level can be heated, but they can
a desired performance to the day
lay.
Bei
der vorliegenden Erfindung sind die Batterie und die Leistungsabschnitte über
den ersten Sammelschienenabschnitt elektrisch verbunden, und die
Glühkerzen und die Leistungsabschnitte sind über
den zweiten Sammelschienenabschnitt elektrisch verbunden, so dass
die Batterie über die Leistungsabschnitte mit den Glühkerzen
elektrisch verbunden sein kann.at
According to the present invention, the battery and the power sections are over
the first busbar section electrically connected, and the
Glow plugs and the power sections are over
the second busbar section electrically connected, so that
the battery across the power sections with the glow plugs
can be electrically connected.
Außerdem
werden der erste und zweite Sammelschienenabschnitt durch das Gehäuse
gehalten. Speziell ist eine elektrische Schaltung des (nachfolgend
einfach als ein „Glühkerzensteuergerät"
bezeichneten) Stromversorgungssteuergeräts für
Glühkerzen unter Verwendung von Sammelschienen konfiguriert,
welche relativ dicke Leitungsdrähte sind, ohne dass eine
dünne gedruckte Leitungsplatte Verwendung findet, bei welcher
ein Verdrahtungsmuster gedruckt ist. Daher kann die Dicke derartiger Leitungsdrähte
zur Reduktion von Wärmeerzeugung in den Leitungsdrähten
und auch zur Reduktion der Breite der Leitungsdrähte beitragen.
Als Folge davon kann die elektrische Schaltung vereinfacht und verkleinert
werden.Furthermore
The first and second busbar sections are passed through the housing
held. Specifically, an electrical circuit of (hereinafter
simply as a "glow plug control device"
designated) power supply control device for
Glow plugs configured using busbars,
which are relatively thick wires without a
Thin printed circuit board is used, in which
a wiring pattern is printed. Therefore, the thickness of such lead wires
for the reduction of heat generation in the lead wires
and also contribute to the reduction of the width of the lead wires.
As a result, the electric circuit can be simplified and downsized
become.
Bei
dem Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
gemäß einem zweiten Aspekt umfasst das Stromversorgungssteuergerät
für Glühkerzen zudem ein Steuerelement zur Sendung
von Steuersignalen an den Leistungsabschnitt mit einer vorbestimmten
Zeitsteuerung, wobei die Signale von einer Maschinensteuereinheit
gesendet worden sind, und einen dritten Sammelschienenabschnitt,
der ein Ende hat, das an das Steuerelement elektrisch angeschlossen
ist, und ein anderes Ende als ein dritter Anschluss dient, der an
die Maschinensteuereinheit anzuschließen ist.at
the power supply control unit for glow plugs
According to a second aspect, the power supply control device
for glow plugs also a control to broadcast
of control signals to the power section with a predetermined one
Timing, wherein the signals from a machine control unit
and a third busbar section,
having an end electrically connected to the control
is, and another end serves as a third connection
the machine control unit is to be connected.
Speziell
ist die vorliegende Erfindung derart konfiguriert, dass die Steuersignale
für die Glühkerzen von der Maschinensteuereinheit
an das Glühkerzensteuergerät gesendet werden können.
Diese Konfiguration kann die Notwendigkeit einer Installation eines
Mikrocomputers beseitigen, der aus einer Vielzahl von integrierten
Schaltungen in dem Glühkerzensteuergerät besteht.
Auf diese Weise kann die elektrische Schaltung in dem Glühkerzensteuergerät vereinfacht
werden.specially
For example, the present invention is configured such that the control signals
for the glow plugs from the machine control unit
can be sent to the glow plug control unit.
This configuration may require the installation of a
Eliminate microcomputers from a variety of integrated
Circuits in the glow plug control device consists.
In this way, the electrical circuit in the glow plug control device can be simplified
become.
Außerdem
sind gemäß der vorliegenden Erfindung die Maschinensteuereinheit
und die Steuereinrichtung über den dritten Sammelschienenabschnitt
elektrisch verbunden, welcher die dritten Anschlüsse zum
Anschließen der Maschinensteuereinheit und der Glühkerzen
hat. Auf diese Weise kann die elektrische Schaltung ohne Verwendung
einer gedruckten Leiterplatte konfiguriert sein, durch welche Herstellungskosten
gesenkt werden können.Furthermore
According to the present invention, the machine control unit
and the controller via the third busbar section
electrically connected, which the third connections to
Connecting the machine control unit and the glow plugs
Has. In this way, the electrical circuit without use
a printed circuit board to be configured by which manufacturing costs
can be lowered.
Bei
dem Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
gemäß einem dritten Aspekt, ist dieselbe Anzahl
der Leistungsabschnitte wie die Anzahl von Zylindern einer Maschine
bereitgestellt, in welchen die Glühkerzen installiert sind,
und der Leistungsabschnitt bildet ein Vielchipmodul, indem er an
einem Leitungsrahmen fixiert ist, welcher an den ersten Sammelschienenabschnitt
angeschlossen ist.at
the power supply control unit for glow plugs
according to a third aspect, is the same number
the performance sections such as the number of cylinders of a machine
provided in which the glow plugs are installed,
and the performance section makes a multi-chip module by clicking
fixed to a lead frame which is connected to the first busbar section
connected.
Bei
der vorliegenden Erfindung können die Strompfade zwischen
den Leistungsabschnitten verglichen mit einer Konfiguration verkürzt
werden, bei welcher Leistungsabschnitte an verschiedenen Leitungsrahmen
montiert und an einen einzelnen ersten Sammelschienenabschnitt angeschlossen
sind. Dies kann den Potentialunterschied zwischen den Leistungsabschnitten
auf einen geringen Pegel drücken. Als Folge davon kann
die an die Glühkerzen angelegte Potentialdifferenz reduziert
werden. Auf diese Weise kann der Unterschied bei der Heizkraft und
der Wärmeerzeugungszeitsteuerung zwischen den Glühkerzen
reduziert werden, so dass die Temperatur zwischen den Zylindern
gleichmäßig angehoben werden kann.at
According to the present invention, the current paths between
shortened the power sections compared to a configuration
be at which power sections on different lead frames
mounted and connected to a single first busbar section
are. This can be the potential difference between the power sections
to a low level. As a result of this
reduces the applied to the glow plugs potential difference
become. In this way, the difference in the heating power and
the heat generation timing between the glow plugs
be reduced so that the temperature between the cylinders
can be raised evenly.
Bei
dem Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
gemäß einem vierten Aspekt ist das Vielchipmodul
durch einteiliges Ausformen des Leistungsabschnitts und des Führungsrahmens
mit einem Harz gebildet.In the power supply control unit for Glow plugs according to a fourth aspect, the multi-chip module is formed by integrally molding the power section and the guide frame with a resin.
Beispielsweise
sind bei einer Vierzylindermaschine vier Glühkerzen an
die jeweiligen Zylinder angebracht. Folglich können vier
Leistungsabschnitten gleichzeitig mit Harz geformt werden, wodurch die
Produktivität verbessert wird.For example
are four glow plugs on a four-cylinder engine
the respective cylinders attached. Consequently, four
Power sections are molded simultaneously with resin, causing the
Productivity is improved.
Bei
dem Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
gemäß einem fünften Aspekt ist das Vielchipmodul
durch einteiliges Ausformen des Steuerelements zusammen mit dem
Leistungsabschnitt und dem Leitungsrahmen mit einem Harz gebildet.at
the power supply control unit for glow plugs
According to a fifth aspect, the multi-chip module is
by integrally molding the control together with the
Performance section and the lead frame made with a resin.
Bei
einer Vierzylindermaschine sind beispielsweise, da vier Glühkerzen
an die jeweiligen Zylinder angebracht sind, vier Leistungsabschnitte
und eine Steuereinrichtung in das Vielchipmodul einbezogen. Auf
diese Weise sind die Leistungsabschnitte und die Steuereinrichtung
modularisiert, um zuzulassen, dass die Leistungsabschnitte und die
Steuereinrichtung nah beieinander angeordnet sind. Dies ist insofern
vorteilhaft, dass das Drahtbonden bzw. der Drahtanschluss zwischen
den Leistungsabschnitten und der Steuereinrichtung vereinfacht ist.at
A four-cylinder engine, for example, because four glow plugs
attached to the respective cylinders, four power sections
and a controller included in the multi-chip module. On
this way are the power sections and the controller
modularized to allow the service sections and the
Control device are arranged close to each other. This is insofar
advantageous that the wire bonding or the wire connection between
the power sections and the control device is simplified.
Bei
dem Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
gemäß einem sechsten Aspekt ist der zweite Sammelschienenabschnitt
durch eine Vielzahl von zweiten Sammelschienen gebildet, die an
jeden Leistungsabschnitt und jede Glühkerze angeschlossen
sind, und zusätzlich ist der Leistungsabschnitt durch eine
Vielzahl an Leistungselementen gebildet, welche die Glühkerzen
Ein-/Ausschalten, und durch jedes Leistungselement und den Leitungsrahmen von
dem ersten Anschluss ist ein Wert eines Verdrahtungswiderstands
in jedem elektrischen Pfad, welcher mit dem zweiten Anschluss verbunden
ist, gleich jedem elektrischen Pfad.at
the power supply control unit for glow plugs
According to a sixth aspect, the second busbar section
formed by a plurality of second busbars attached to
each power section and each glow plug connected
and, in addition, the service section is one
Variety of power elements formed, which the glow plugs
On / Off, and by each power element and the leadframe of
the first terminal is a value of a wiring resistance
in each electrical path connected to the second port
is, equal to every electrical path.
Auf
diese Weise kann eine derartige Konfiguration wie diejenige bereitgestellt
werden, bei welcher eine Variation zwischen Zylindern reduziert
werden kann, in Bezug auf die Verdrahtungswiderstände in
den elektrischen Pfaden von dem ersten Anschluss zu dem zweiten
Anschluss. Als Folge davon kann die an die Glühkerzen angelegte
Potentialdifferenz reduziert werden. Dementsprechend kann die Differenz
bei beispielsweise der thermischen Ausgabe und der Wärmeerzeugungszeitsteuerung
zwischen den an die jeweiligen Zylinder angebrachten Glühkerzen
reduziert werden. Auf diese Weise kann die Temperatur zwischen den
Zylindern ohne Verursachung irgendeiner Variation gleichmäßig
angehoben werden.On
in this way, such a configuration as that provided
in which a variation between cylinders is reduced
can be in terms of wiring resistance in
the electrical paths from the first port to the second
Connection. As a result, the applied to the glow plugs
Potential difference can be reduced. Accordingly, the difference
for example, the thermal output and the heat generation timing
between the glow plugs attached to the respective cylinders
be reduced. In this way, the temperature between the
Cylinders without causing any variation evenly
be raised.
Bei
dem Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
gemäß einem siebenten Aspekt fällt der Wert
eines Verdrahtungswiderstands in einen Bereich von 2 bis 20 mΩ.at
the power supply control unit for glow plugs
according to a seventh aspect, the value falls
a wiring resistance in a range of 2 to 20 mΩ.
Auf
diese Weise kann eine Wärmeerzeugung in den elektrischen
Pfaden unterbunden werden, und zu derselben Zeit kann den Glühkerzen
ein hoher Strom zugeführt werden bzw. sie mit einem hohen
Strom versorgt werden. Es sollte anerkannt werden, dass die Verdrahtungswiderstände
in diesem Fall unter der Annahme gesetzt werden, dass der Widerstand
jedes Leistungselements „0" beträgt.On
This way can generate heat in the electrical
Paths are stopped, and at the same time can the glow plugs
a high current to be supplied or they with a high
Be supplied with electricity. It should be recognized that the wiring resistances
in this case, assume that the resistance
each power element is "0".
Bei
dem Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
gemäß einem achten Aspekt besteht der Leistungsabschnitt
aus einem Leistungs-MOSFET.at
the power supply control unit for glow plugs
According to an eighth aspect, the service section exists
from a power MOSFET.
Unter
MOSFETs sind Leistungs-MOSFETs im Allgemeinen zum Schalten einer
besonders hohen Leistungsmenge gestaltet. Mit anderen Worten, Leistungs-MOSFETs
entsprechen Leistungsbetriebselementen und erfordern folglich eine
kleinere Leistung in einer Antriebsschaltung als in dem Fall von
Bipolartransistoren. Das heißt, die Leistungs-MOSFETs können
die Heizkraft in den Leistungsabschnitten vergleichsweise reduzieren.
Die Leistungs-MOSFETs sind Majoritätsträgervorrichtungen
und haben folglich derartige Vorteile wie die Fähigkeit
eines Hochgeschwindigkeitsschaltens und eines geringen Schaltverlustes.Under
MOSFETs are generally power MOSFETs for switching a
designed especially high power. In other words, power MOSFETs
correspond to power plant elements and thus require one
smaller power in a drive circuit than in the case of
Bipolar transistors. That is, the power MOSFETs can
reduce the heating power in the power sections comparatively.
The power MOSFETs are majority carrier devices
and thus have such advantages as the ability
a high-speed switching and a low switching loss.
Bei
dem Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
gemäß einem neunten Aspekt sind ein erster Verbinder,
ein zweiter Verbinder und ein dritter Verbinder, welche jeweils
den ersten Anschluss, den zweiten Anschluss und den dritten Anschluss
umfassen, integriert bzw. einteilig mit dem Gehäuse gebildet.at
the power supply control unit for glow plugs
according to a ninth aspect, a first connector,
a second connector and a third connector, respectively
the first port, the second port and the third port
comprise, integrated or integrally formed with the housing.
Auf
diese Weise kann in dem Fall, in welchem das Gehäuse und
der erste bis dritte Verbinder einteilig durch Inserttechnik gebildet
sind, das Ausformen unter Verwendung einer Metallform durchgeführt
werden, wodurch die Anzahl von Vorgängen und die Kosten
bei der Herstellung reduziert werden können.On
this way, in the case in which the housing and
the first to third connectors are integrally formed by insert technique
The molding is performed using a metal mold
which reduces the number of operations and the cost
can be reduced during manufacture.
Bei
dem Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
gemäß einem zehnten Aspekt sind der erste Verbinder,
der zweite Verbinder und der dritte Verbinder einteilig gebildet.at
the power supply control unit for glow plugs
According to a tenth aspect, the first connector,
the second connector and the third connector are integrally formed.
Auf
diese Weise kann, indem der erste bis dritte Verbinder an einer
Stelle gesammelt sind, die elektrische Verdrahtung zu dem Glühkerzensteuergerät
vereinfacht werden, so dass der Freiheitsgrad bei dem Zusammenbau
des Glühkerzensteuergeräts erhöht werden
kann. Außerdem kann das Sammeln des ersten bis dritten
Verbinders an einer Stelle zur Verkleinerung des Glühkerzensteuergeräts
beitragen.In this way, by collecting the first to third connectors at one location, the electric wiring to the glow plug control apparatus can be simplified, so that the degree of freedom in the assembly of the glow plug control apparatus can be increased. In addition, the collecting of the first to third connectors at a location for reducing the glow plug control device can beitra gene.
Bei
dem Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
gemäß einem elften Aspekt ist das Gehäuse
mit Gel oder Harz gefüllt.at
the power supply control unit for glow plugs
According to an eleventh aspect, the housing
filled with gel or resin.
Auf
diese Weise kann die Feuchtigkeitsdichtigkeit und Wasserdichtigkeit
in dem Gehäuse verbessert werden, was zu dem Schutz der
elektrischen Schaltung bei dem Glühkerzensteuergerät
vor Feuchtigkeit und Wasser führt.On
This way, the moisture-proof and waterproof
be improved in the housing, resulting in the protection of
electrical circuit in the glow plug control unit
moisture and water.
Bei
dem Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
gemäß einem zwölften Aspekt umfasst/en
der Leistungsabschnitt und/oder das Steuerelement unter dem Leistungsabschnitt
und dem Steuerelement einen Temperatursensor.at
the power supply control unit for glow plugs
according to a twelfth aspect
the power section and / or the control under the power section
and the control a temperature sensor.
Auf
diese Weise kann, falls die Temperatur des Leistungsabschnitts anormal
angestiegen ist, der Temperatursensor, der für einen beliebigen
des Leistungsabschnitts und des Steuereinrichtung bereitgestellt
ist, welche an demselben Leitungsrahmen angebracht sind, die anormale
Temperatur erfassen, um dadurch eine Übertragung bzw. Sendung
der Steuersignale von der Steuereinheit zu den Leistungsabschnitten
zu blockieren. Auf diese Weise kann es verhindert werden, dass die
Leistungsabschnitte thermisch geschädigt werden.On
this way, if the temperature of the power section is abnormal
has risen, the temperature sensor for any
of the power section and the controller
which are attached to the same lead frame, the abnormal
Capture temperature, thereby transmitting or transmission
the control signals from the control unit to the power sections
to block. In this way it can be prevented that the
Performance sections are thermally damaged.
Bei
dem Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
gemäß einem dreizehnten Aspekt sind eine Energiequellenleitung
und eine Energieleitung, die jeweils an die erste Sammelschiene
und die zweite Sammelschiene angeschlossen sind, an ein Ende des
Leitungsrahmens elektrisch angeschlossen, und eine an die dritte
Sammelschiene angeschlossene Steuerleitung ist an das andere Ende
des Leitungsrahmens elektrisch angeschlossen.at
the power supply control unit for glow plugs
According to a thirteenth aspect, there is a power source line
and a power line, each to the first busbar
and the second busbar are connected to one end of the busbar
Wiring frame electrically connected, and one to the third
Busbar connected control line is at the other end
electrically connected to the lead frame.
Auf
diese Weise kann der Abstand zwischen den Steuerleitungen und der
Abstand zwischen den Energieleitungen groß gemacht werden.
Darüber hinaus kann es verhindert werden, dass sich die
Steuerleitungen benachbart zu den Energieleitungen befinden. Als
Folge davon wird die Streukapazität, welche durch die elektrostatische
Kopplung von benachbarten Leitungen verursacht wird, zwischen den Steuerleitungen,
zwischen den Energieleitungen und zwischen den Steuerleitungen und
den Energieleitungen reduziert. Auf diese Weise kann es unterbunden
werden, dass die elektromagnetische Störung über
das Signalsystem und das Energiequellensystem innerhalb und außerhalb
des Glühkerzensteuergeräts überlagert
wird.On
this way, the distance between the control lines and the
Distance between the power lines can be made large.
In addition, it can be prevented that the
Control lines are located adjacent to the power lines. When
As a result, the stray capacitance, which is due to the electrostatic
Coupling is caused by adjacent lines, between the control lines,
between the power lines and between the control lines and
reduced the power lines. In this way it can be prevented
be that electromagnetic interference over
the signal system and the power source system inside and outside
of the glow plug control device superimposed
becomes.
Bei
dem Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
gemäß einem vierzehnten Aspekt ist der Leitungsrahmen
elektrisch an die Batterie angeschlossen, und nachdem die Maschine
gestartet worden ist, werden die Glühkerzen auf der Grundlage der
von der Maschinensteuereinheit gesendeten Steuersignale für
mindestens 10 Minuten eingeschaltet.at
the power supply control unit for glow plugs
According to a fourteenth aspect, the lead frame
electrically connected to the battery, and after the machine
has been started, the glow plugs are based on the
control signals sent by the machine control unit for
switched on for at least 10 minutes.
Insbesondere
wird das Nachglühen, das heißt die Stromversorgung
der Glühkerzen nach dem Maschinenstart bzw. Maschinenanlassen
zumindest zehn oder mehr Minuten durchgeführt. Auf diese Weise
kann die Temperatur in den Verbrennungskammern auf einem hohen Pegel
aufrechterhalten bleiben, wodurch die Verbrennungsstabilität
der Maschine verbessert werden kann.Especially
is the afterglow, that is the power supply
the glow plugs after the engine start or engine start
at least ten or more minutes. In this way
The temperature in the combustion chambers can be at a high level
remain maintained, reducing the combustion stability
the machine can be improved.
Bei
dem Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
gemäß einem fünfzehnten Aspekt ist das Wärmeabstrahlelement
aus Metall mit einer thermischen Leitfähigkeit von 50 W/(m·K)
oder größer gefertigt.at
the power supply control unit for glow plugs
According to a fifteenth aspect, the heat radiating element
made of metal with a thermal conductivity of 50 W / (m · K)
or made larger.
Auf
diese Weise kann Wärme, welche von den Leistungsabschnitten
erzeugt wird, die an dem Wärmeabstrahlelement fixiert sind,
durch das Wärmeabstrahlelement effizient nach außerhalb
des Gehäuses abgestrahlt werden. Daher kann es verhindert
werden, dass die Leistungsabschnitte eine Temperatur über
einem Betriebsgarantieniveau haben.On
this way can heat, which from the power sections
is generated, which are fixed to the heat radiating element,
through the heat radiating element efficiently to the outside
of the housing are radiated. Therefore it can be prevented
be that the power sections over a temperature
have a company guarantee level.
Bei
einem herkömmlichen Glühkerzensteuergerät
war die Dicke des Verdrahtungsmusters auf einer gedruckten Leiterplatte
so dünn wie 30 bis 70 μm. Dementsprechend war
der elektrische Widerstand pro Einheitslänge so groß,
dass die Heizkraft groß war. Aus diesem Grund hatten die
an der gedruckten Leiterplatte montierten elektronischen Komponenten,
wenn das Nachglühen für eine lange Zeitdauer ausgeführt
wird, eine Temperatur über einem Betriebsgarantieniveau.
Auf diese Weise wurde die Leistungsfähigkeit der elektronischen
Komponenten vermindert.at
a conventional glow plug control device
was the thickness of the wiring pattern on a printed circuit board
as thin as 30 to 70 μm. Accordingly was
the electrical resistance per unit length so big
that the heating power was great. Because of this, the
electronic components mounted on the printed circuit board,
if the afterglow is done for a long period of time
is a temperature above a plant warranty level.
In this way, the performance of the electronic
Components reduced.
Bei
dem Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
gemäß einem sechzehnten Aspekt fallen die Querschnittsbereiche
des ersten Sammelschienenabschnitts und des zweiten Sammelschienenabschnitts
senkrecht zu der Richtung des Strompfads in den Bereich von 0,5
bis 20 mm2.In the power supply control apparatus for glow plugs according to a sixteenth aspect, the cross-sectional areas of the first busbar section and the second busbar section perpendicular to the direction of the current path fall in the range of 0.5 to 20 mm 2 .
Durch
Konfiguration einer elektrischen Schaltung des Glühkerzensteuergeräts
mit dem ersten und zweiten Sammelschienenabschnitt, die jeder einen
derartigen Querschnittsbereich haben, kann der elektrische Widerstand
relativ zu einem Verdrahtungsmuster ausreichend reduziert werden,
dessen Querschnittsbereich so klein ist wie 0,03 bis 0,3 mm2. Als Folge davon kann die Heizkraft ausreichend
reduziert werden.By configuring an electric circuit of the glow plug control apparatus having the first and second busbar sections each having such a cross-sectional area, the electrical resistance can be sufficiently reduced relative to a wiring pattern whose cross-sectional area is as small as 0.03 to 0.3 mm 2 . As a result, the heating power can be sufficiently reduced.
Auf
diese Weise kann es verhindert werden, dass die von dem ersten und
zweiten Sammelschienenabschnitt erzeugte Wärme an die Leistungsabschnitte übertragen
wird, welche an diese Sammelschienenabschnitten angeschlossen bzw.
mit ihnen verbunden sind. Auf diese Weise können die Leistungsabschnitte
eine gewünschte Leistungsfähigkeit ausüben
ohne thermisch zerstört zu werden.In this way, it can be prevented that from the first and second busbar NEN segment generated heat is transmitted to the power sections, which are connected to these busbar sections or connected to them. In this way, the power sections can perform a desired performance without being thermally destroyed.
Bei
dem Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
gemäß einem siebzehnten Aspekt ist an den Steuerleitungen
und an dem dritten Sammelschienenabschnitt ein Kondensator montiert.at
the power supply control unit for glow plugs
according to a seventeenth aspect is on the control lines
and a capacitor mounted on the third busbar section.
Auf
diese Weise kann an die Steuereinrichtung gewünschte Spannung
angelegt werden, oder es kann von den Leistungsabschnitten erzeugte
Störung beseitigt werden. Falls die Störung groß ist,
wird der Kondensator an dem dritten Sammelschienenabschnitt montiert,
und falls die Störung relativ klein ist, wird der Kondensator
an den Steuerleitungen montiert.On
This way can be to the controller desired voltage
be created, or it may be generated by the service sections
Disruption be eliminated. If the disturbance is big,
the capacitor is mounted on the third busbar section,
and if the disturbance is relatively small, the capacitor becomes
mounted on the control lines.
Speziell
kann der zu montierende Kondensator in dem Fall, in welchem der
Kondensator an dem dritten Sammelschienenabschnitt montiert ist,
eine große Kapazität und Größe
haben, und daher kann vergleichsweise mehr Störung beseitigt
werden. Andererseits kann der zu montierende Kondensator in dem
Fall, in welchem der Kondensator an den Steuerleitungen montiert
ist, eine Größe so klein wie ein Chip haben, so
dass er in einem Vielchipmodul untergebracht werden kann. Als Folge
davon kann die elektrische Schaltung bei dem Glühkerzensteuergerät
verkleinert werden, und es kann das Gehäuse des Glühkerzensteuergeräts
verkleinert werden.specially
the capacitor to be mounted in the case in which the
Capacitor is mounted on the third busbar section,
a big capacity and size
and therefore comparatively more interference can be eliminated
become. On the other hand, the capacitor to be mounted in the
Case in which the capacitor is mounted on the control lines
is to have a size as small as a chip, so
that it can be accommodated in a multi-chip module. As a result
of which, the electric circuit in the glow plug control unit
can be downsized, and it can the housing of the glow plug control unit
be downsized.
Bei
dem Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
gemäß einem achtzehnten Aspekt ist an den Steuerleitungen
und an dem dritten Sammelschienenabschnitt eine Induktivität
montiert.at
the power supply control unit for glow plugs
according to an eighteenth aspect is on the control lines
and an inductance at the third busbar section
assembled.
Auf
diese Weise kann, ähnlich zu dem zuvor beschriebenen Kondensator,
beispielsweise von den Leistungsabschnitten erzeugte Störung
beseitigt werden.On
this way, similar to the previously described capacitor,
for example, interference generated by the power sections
be eliminated.
Bei
dem Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
gemäß einem neunzehnten Aspekt sind an den Steuerleitungen
und dem dritten Sammelschienenabschnitt eine Diode und ein Widerstand montiert.at
the power supply control unit for glow plugs
according to a nineteenth aspect are on the control lines
and the third busbar section mounted a diode and a resistor.
Auf
diese Weise kann eine externe Stoßspannung (Überspannung)
absorbiert werden, wodurch die elektrische Schaltung in dem Glühkerzensteuergerät
vor der Stoßspannung geschützt wird.On
this way can an external surge voltage (overvoltage)
are absorbed, whereby the electrical circuit in the glow plug control unit
is protected from the surge voltage.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Es
zeigen:It
demonstrate:
1 ein
schematisches Schaubild einer Konfiguration eines Stromversorgungssteuergeräts für
Glühkerzen gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung; 1 12 is a schematic diagram showing a configuration of a glow plug power supply control apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 ein
Schaubild eines äußeren Erscheinungsbilds, welches
das Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
(ohne eine Abdeckung) gemäß dem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht; 2 FIG. 12 is a diagram of an external appearance illustrating the glow plug power supply control apparatus (without a cover) according to the embodiment; FIG.
3 ein
Schaubild eines äußeren Erscheinungsbilds, welches
das Stromversorgungssteuergerät für Glühkerzen
(mit der Abdeckung) gemäß dem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht; 3 FIG. 12 is a diagram of an external appearance illustrating the glow plug power supply control apparatus (with the cover) according to the embodiment; FIG.
4 ein
Schaubild eines äußeren Erscheinungsbilds, welches
ein Vielchipmodul und ein Wärmeabstrahlelement gemäß dem
Ausführungsbeispiel veranschaulicht; 4 FIG. 12 is a diagram of an external appearance illustrating a multi-chip module and a heat radiating member according to the embodiment; FIG.
5 ein
Schaubild, welches einen ersten, zweiten und dritten Sammelschienenabschnitt
gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht; 5 a diagram illustrating a first, second and third busbar section according to the embodiment;
6 ein
schematisches Schaubild, welches ein Inneres des Vielchipmoduls
gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht; 6 a schematic diagram illustrating an interior of the multi-chip module according to the embodiment;
7 ein
schematisches Schaubild, welches einen Leistungsabschnitt gemäß dem
Ausführungsbeispiel veranschaulicht; 7 a schematic diagram illustrating a power section according to the embodiment;
8 ein
schematisches Schaubild, welches eine Modifikation des in 6 veranschaulichten
Vielchipmoduls veranschaulicht; 8th a schematic diagram showing a modification of the in 6 illustrated multi-chip module illustrates;
9 ein
schematisches Schaubild, welches eine Modifikation des in 6 veranschaulichten
Vielchipmoduls veranschaulicht; 9 a schematic diagram showing a modification of the in 6 illustrated multi-chip module illustrates;
10 ein
schematisches Schaubild, welches eine Modifikation des in 6 veranschaulichten
Vielchipmoduls veranschaulicht; 10 a schematic diagram showing a modification of the in 6 illustrated multi-chip module illustrates;
11 ein
schematisches Schaubild, welches eine Modifikation des in 3 veranschaulichten
Stromversorgungssteuergeräts für Glühkerzen veranschaulicht; 11 a schematic diagram showing a modification of the in 3 illustrated power supply control device for glow plugs illustrated;
12 ein
schematisches Schaubild, welches eine Modifikation des in 7 veranschaulichten
Leistungsabschnitts veranschaulicht; 12 a schematic diagram showing a modification of the in 7 illustrated power section illustrates;
13 ein
schematisches Schaubild, welches veranschaulicht, wie Leistungselemente
an einem Leitungsrahmen montiert sind; 13 a schematic diagram illustrating how power elements are mounted on a lead frame;
14 ein
schematisches Schaubild, welches ein vergleichendes Beispiel von 13 veranschaulicht; 14 a schematic diagram, which is a comparative example of 13 illustrated;
15 ein
schematisches Schaubild, welches eine Modifikation des in 6 veranschaulichten
Vielchipmoduls veranschaulicht; 15 a schematic diagram showing a modification of the in 6 illustrated multi-chip module illustrates;
16 ist
ein Ersatzschaltbild, welches Verdrahtungswiderstände von
ersten bis zweiten Anschlüssen veranschaulicht; 16 Fig. 10 is an equivalent circuit diagram illustrating wiring resistances of first to second terminals;
17 ein
schematisches Schaubild, welches eine Modifikation des in 3 veranschaulichten
Stromversorgungssteuergeräts für Glühkerzen veranschaulicht;
und 17 a schematic diagram showing a modification of the in 3 illustrated power supply control device for glow plugs illustrated; and
18 eine
schematische Querschnittsansicht des in 17 veranschaulichten
Stromversorgungssteuergeräts für Glühkerzen; 18 a schematic cross-sectional view of the in 17 illustrated power supply controller for glow plugs;
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION
THE EMBODIMENTS
Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnungen beschrieben.following
becomes an embodiment of the present invention
described with reference to the accompanying drawings.
1 ist
ein schematisches Schaubild, das ein Stromversorgungssteuersystem
für Glühkerzen, welches aus einem (nachfolgend
einfach als ein „Glühkerzensteuergerät 6"
bezeichneten) Stromversorgungssteuergerät 6 für
Glühkerzen und seiner peripheren bzw. dezentralen elektrischen
Anlage besteht, gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 1 gezeigt,
umfasst das Stromversorgungssteuersystem für Glühkerzen
eine Maschine 1, einen Schlüsselschalter 2,
eine Batterie 3, Glühkerzen 4a, 4b, 4c und 4d,
eine Maschinensteuereinheit 5 und ein Glühkerzensteuergerät 6. 1 FIG. 12 is a schematic diagram showing a glow plug power supply control system which is made of a (hereinafter simply referred to as a glow plug control apparatus 6 "designated) power supply control unit 6 for glow plugs and its peripheral electrical system, according to one embodiment of the present invention. As in 1 As shown, the glow plug power supply control system includes a machine 1 , a key switch 2 , a battery 3 , Glow plugs 4a . 4b . 4c and 4d , an engine control unit 5 and a glow plug controller 6 ,
Die
Maschine 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels
hat vier (nicht abgebildete) Zylinder. Wenn der Schlüsselschalter 2 eingeschaltet
ist, ist das Glühkerzensteuergerät 6 dahingehend
ausgestaltet, dass es die Glühkerzen 4a bis 4d auf
der Grundlage der aus der Maschinensteuereinheit 5 ausgegebenen
Steuersignal steuert oder ein-/auszuschaltet.The machine 1 of the present embodiment has four cylinders (not shown). When the key switch 2 is on, is the glow plug control unit 6 designed to be the glow plugs 4a to 4d on the basis of the machine control unit 5 control signal output controls or on / off.
Die
Glühkerzen 4a bis 4d sind derart bereitgestellt,
dass sie in jeweilige Verbrennungskammern der vier Zylinder auskragen
bzw. hineinragen. Jede der Glühkerzen 4a bis 4d umfasst
beispielsweise eine keramische Heizung. Wenn Strom zugeführt wird,
werden die keramischen Heizungen erwärmt, um die Temperatur
in den Verbrennungskammern zu erhöhen. Bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist sichergestellt, dass die Maschine 1 ein
Kompressionsverhältnis in dem Bereich von 15 bis 17 hat.The glow plugs 4a to 4d are provided so as to protrude into respective combustion chambers of the four cylinders. Each of the glow plugs 4a to 4d includes, for example, a ceramic heater. When power is supplied, the ceramic heaters are heated to increase the temperature in the combustion chambers. In the present embodiment, it is ensured that the machine 1 has a compression ratio in the range of 15 to 17.
Die
Maschinensteuereinheit 5 ist mit Fahrzeuginformationen
ausgestattet, welche die Spannung der Batterie 3, die Temperatur
der Verbrennungskammern und Ein-/Aus-Signale des Schlüsselschalters 2 umfassen.
Für jede der Glühkerzen 4a bis 4b bestimmt
die Maschinensteuereinheit 5 auf der Grundlage der in der
Maschinensteuereinheit 5 gesammelten Fahrzeuginformationen
ein Ein-/Ausschalten der Stromversorgung. Falls Strom zuzuführen
ist, gibt die Maschinensteuereinheit 5 mit Unterbrechungen
Steuersignale mit vorbestimmter Zeitsteuerung, beispielsweise bei
PWM-Steuerung mit einer Frequenz von mehreren Zehnern von Hz, an das
Glühkerzensteuergerät 6 aus.The machine control unit 5 is equipped with vehicle information indicating the voltage of the battery 3 , the temperature of the combustion chambers and on / off signals of the key switch 2 include. For each of the glow plugs 4a to 4b determines the machine control unit 5 based on the in the machine control unit 5 collected vehicle information on / off the power supply. If power is to be supplied, the machine control unit gives 5 with interruptions control signals with a predetermined timing, for example, in PWM control with a frequency of several tens of Hz, to the glow plug control unit 6 out.
Wenn
der Schlüsselschalter 2 eingeschaltet ist, führt
das Glühkerzensteuergerät 6 den Glühkerzen 4a bis 4d gemäß den
Steuersignalen von der Maschinensteuereinheit 5 Strom zu
bzw. versorgt sie mit Strom. Insbesondere lässt es das
Glühkerzensteuergerät 6 vor Anlassen
der Maschine 1, falls die Temperatur der Verbrennungskammern
niedrig ist und es erforderlich ist sie zu erhöhen, gemäß den Steuersignalen
von der Maschinensteuereinheit 5 zu, dass die Batterie 3 eine
effektive Spannung von beispielsweise 11 V an die Glühkerzen 4a bis 4d anlegt.When the key switch 2 is switched on, leads the glow plug control unit 6 the glow plugs 4a to 4d in accordance with the control signals from the engine control unit 5 Electricity supplied or supplied with electricity. In particular, it leaves the glow plug control unit 6 before starting the machine 1 if the temperature of the combustion chambers is low and it is required to increase, in accordance with the control signals from the engine control unit 5 to that the battery 3 an effective voltage of, for example, 11V to the glow plugs 4a to 4d invests.
Nach
Starten bzw. Anlassen der Maschine 1 wird ein Nachglühen
vorzugsweise für zehn oder mehr Minuten durchgeführt,
um die Temperatur der Verbrennungskammern so hoch wie beispielsweise 900
Grad Celsius zu halten, um dadurch die Verbrennungsstabilität
der Maschine 1 zu erhöhen. Speziell wird, wenn
den Glühkerzen 4a bis 4d unter der Nachglühsteuerung
Strom zugeführt wird, eine effektive Spannung von beispielsweise
14 V an die Glühkerzen angelegt, um die Temperatur der
Verbrennungskammern auf 900 Grad Celsius zu halten.After starting or starting the machine 1 For example, an afterglow is preferably performed for ten or more minutes to keep the temperature of the combustion chambers as high as 900 degrees Celsius, for example, to thereby improve the combustion stability of the engine 1 to increase. Specifically, when the glow plugs 4a to 4d under the afterglow control, an effective voltage of, for example, 14 V is applied to the glow plugs to keep the temperature of the combustion chambers at 900 degrees Celsius.
Außerdem
kann nach Starten der Maschine 1 eine „nachträgliches-Glühen"-Steuerung
gemäß den Steuersignalen von der Maschinensteuereinheit 5 auf
dieselbe Weise wie das „Nachglühen" durchgeführt
werden, um ein Dieselpartikelfilter (DPF) durch Verbrennung von
Partikelelementen (PM) zu regenerieren, welche das DPF verstopft
haben.In addition, after starting the machine 1 a "post-anneal" control in accordance with the control signals from the engine control unit 5 in the same way as the "afterglow" are performed to regenerate a diesel particulate filter (DPF) by combustion of particulate matter (PM) that has clogged the DPF.
Unter
der nachträgliches-Glühen-Steuerung wird die Temperatur
in den Verbrennungskammern zeitweise auf 900 Grad Celsius erhöht,
um Abgas mit hoher Temperatur zu erzeugen. Alternativ kann die elektrische
Last erhöht werden, indem Strom zu den Glühkerzen
für die Erhöhung von Kraftstoff zugeführt wird,
um dadurch Abgas mit hoher Temperatur zu erzeugen. Wenn das Abgas
hoher Temperatur durch das DPF läuft, werden die Partikelelemente
(PM) verbrannt. In diesem Fall wird durch die Batterie 3 eine effektive
Spannung von beispielsweise 14 V an die Glühkerzen 4a bis 4d angelegt.Under the post-anneal control, the temperature in the combustion chambers is temporarily raised to 900 degrees Celsius to produce high-temperature exhaust gas. Alternatively, the electric load may be increased by supplying power to the glow plugs for increasing fuel to thereby produce high-temperature exhaust gas. When the high-temperature exhaust gas passes through the DPF, the particulate matter (PM) is burned. In this case, the battery 3 an effective voltage of, for example, 14V to the glow plugs 4a to 4d created.
Wenn
der Schlüsselschalter 2 eingeschaltet wird, stoppt
das Glühkerzensteuergerät 6 eine Zufuhr von
Strom zu den Glühkerzen 4a bis 4d.When the key switch 2 is switched on, stops the glow plug control unit 6 a feed from power to the glow plugs 4a to 4d ,
Nachfolgend
wird der Aufbau des Glühkerzensteuergeräts 6 beschrieben.The construction of the glow plug control apparatus will be described below 6 described.
2 ist
eine perspektivische Ansicht des Glühkerzensteuergeräts 6.
Ein Gehäuse 10, welches als eine äußere
Abdeckung des Glühkerzensteuergeräts 6 dient,
umfasst einen Harzabschnitt 110, der aus hartem Harz, wie
beispielsweise PPS und PBT gefertigt ist, und eine Abstrahleinrichtung
(Wärmeabstrahlelement) 11, die aus Metall, wie
beispielsweise Aluminium, gefertigt ist. 2 is a perspective view of the glow plug control device 6 , A housing 10 , which serves as an outer cover of the glow plug control device 6 serves, comprises a resin section 110 made of hard resin such as PPS and PBT, and a radiator (heat radiating member) 11 made of metal such as aluminum.
3 zeigt
das Glühkerzensteuergerät 6 mit einer
Abdeckung 115, die daran von oberhalb der Abstrahleinrichtung 11 angebracht
ist. Wie aus den 2 und 3 ersichtlich,
hat der Harzabschnitt 110 vier Seiten 111, 112, 113 und 114,
die insgesamt einen Rahmen bilden, wobei die einzelne Abdeckung 115 eine
plattenförmige Form und drei Brücken 116, 117 und 118 aufweist,
die eine Brücke zwischen den Seiten 111 und 113 bilden.
Auf diese Weise hat der Harzabschnitt 110 insgesamt eine
Form einer rechteckigen Box, wobei die der Abdeckung 115 gegenüberliegende
Seite offen ist. 3 shows the glow plug control unit 6 with a cover 115 That's from above the radiator 11 is appropriate. Like from the 2 and 3 can be seen, the resin section 110 four pages 111 . 112 . 113 and 114 , which together form a frame, with the single cover 115 a plate-shaped form and three bridges 116 . 117 and 118 which has a bridge between the sides 111 and 113 form. In this way, the resin section 110 Overall, a shape of a rectangular box, where the cover 115 opposite side is open.
Anschließend
wird aus Gründen der Einfachheit die Seite der Abdeckung 115 in
Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Abdeckung 115 als „Deckel"
bzw. „oben" und die Seite der Abstrahleinrichtung 11 (vgl. 2)
als ein „Boden" bzw. „unten" angesehen. Die Abdeckung 115 und
die Abstrahleinrichtung 11 sind separat von den Seiten 111 bis 114 bereitgestellt.
Wie in 2 gezeigt, ist die Abdeckung 115 an einer
Stufe 10a fixiert bzw. befestigt, welche um den gesamten
Umfang des Rahmens, der aus den vier Seiten 111 bis 114 gefertigt
ist, über die oberen inneren Seitenabschnitte der Seiten 111 bis 114 gebildet
ist. Zudem ist die Abstrahleinrichtung 11, beispielsweise
mittels eines Klebstoffes, an den vier Seiten 111 bis 114 über
die unteren inneren Seitenabschnitte der Seiten 111 bis 114 fixiert.Subsequently, for the sake of simplicity, the side of the cover 115 in terms of the direction perpendicular to the cover 115 as "lid" or "top" and the side of the radiator 11 (see. 2 ) is regarded as a "bottom" or "bottom". The cover 115 and the radiator 11 are separate from the pages 111 to 114 provided. As in 2 shown is the cover 115 at a stage 10a fixed or fixed, which is around the entire circumference of the frame, made from the four sides 111 to 114 is made, over the upper inner side portions of the sides 111 to 114 is formed. In addition, the radiator is 11 , for example by means of an adhesive, on the four sides 111 to 114 over the lower inner side sections of the sides 111 to 114 fixed.
Eine
elektrische Schaltung des Glühkerzensteuergeräts 6,
welches später beschrieben wird, ist in einem durch die
Seiten 111 bis 114, die Abdeckung 115 und
die Abstrahleinrichtung 11 definierten Raum untergebracht.
Um die elektrische Schaltung vor Wasser oder Feuchtigkeit zu schützen,
ist der Raum mit einem auf Gelsilikon basierenden Harz oder einem
einen Füller enthaltenden Silikonharz mit guter thermischer
Leitfähigkeit, oder einem Epoxydharz oder Gel gefüllt,
um so die elektrische Schaltung zu versiegeln. Für die
Versiegelung der elektrischen Schaltung können andere Harze,
wie beispielsweise derartige mit Feuchtigkeitsdichtigkeit oder die
spannungsarm sind, verwendet werden.An electrical circuit of the glow plug control device 6 , which will be described later, is in one through the pages 111 to 114 , the cover 115 and the radiator 11 housed in a defined space. In order to protect the electrical circuit from water or moisture, the space is filled with a gel silicone-based resin or a silicone resin containing a filler having good thermal conductivity, or an epoxy resin or gel so as to seal the electric circuit. For sealing the electric circuit, other resins such as those having moistureproofness or being low in stress may be used.
Wie
in 2 gezeigt, hat die Seite 111 eine äußere
Fläche, welche von rechts, wie in 2 dargestellt,
mit Auskragungen bzw. Vorsprüngen eines ersten Verbinders 121 zum
Verbinden bzw. Anschließen der Batterie 3 mit
dem bzw. an das Glühkerzensteuergerät 6,
eines zweiten Verbinders 122 zum Verbinden bzw. Anschließen
der vier Glühkerzen 4a bis 4d mit dem
bzw. an das Glühkerzensteuergerät 6, und
einem dritten Verbinder 123 zum Verbinden bzw. Anschließen
der Maschinensteuereinheit 5 mit dem bzw. an das Glühkerzensteuergerät 6 versehen
ist.As in 2 shown has the page 111 an outer surface, which from the right, as in 2 shown, with projections or protrusions of a first connector 121 for connecting or connecting the battery 3 with or to the glow plug control unit 6 , a second connector 122 for connecting or connecting the four glow plugs 4a to 4d with or to the glow plug control unit 6 , and a third connector 123 for connecting or connecting the machine control unit 5 with or to the glow plug control unit 6 is provided.
Die
Verbinder 121 bis 123 und der Harzabschnitt 110 sind
mit dem zuvor erwähnten harten Harz mit Inserttechnik einteilig
ausgeformt. Unter Verwendung der Inserttechnik können die
Verbinder 121 bis 123 und der Harzabschnitt 110 unter
Verwendung einer Metallform gleichzeitig ausgeformt werden. Dies
ist dahingehend vorteilhaft, dass die Anzahl von Schritten und Kosten
bei der Herstellung reduziert werden kann. Vorzugsweise ist jeder
der Verbinder 121 bis 123 in eine Vielzahl von
Verbinderabschnitten derart ausgeteilt, dass die beim Einfügen vorhandene
und auf weibliche Abschnitte angewendete Kraft bei der Zeit eines
Zusammenbaus reduziert werden kann.The connectors 121 to 123 and the resin section 110 are integrally formed with the aforementioned insert-type hard resin. Using the insert technique, the connectors 121 to 123 and the resin section 110 be formed simultaneously using a metal mold. This is advantageous in that the number of steps and costs in manufacturing can be reduced. Preferably, each is the connector 121 to 123 is dispensed into a plurality of connector portions so that the force applied to the insertion and applied to female portions can be reduced at the time of assembly.
4 ist
ein Schaubild eines äußeren Erscheinungsbilds
der Abstrahleinrichtung 11, welche bei dem Boden des in 2 veranschaulichten
Glühkerzensteuergeräts 6 angegeben ist,
sowie eines Vielchipmoduls 20, welches an die Abstrahleinrichtung 11 fest
angeklebt und mit der Brücke 117 bedeckt ist.
Wie in 4 gezeigt, besteht die Abstrahleinrichtung 11 aus
einer rechteckigen Platte 11a und einer Vielzahl von Rippen 11b,
die fortlaufend an einer unteren Fläche der Platte 11a derart
gebildet sind, dass sie senkrecht zu der unteren Oberfläche sind.
Die Abstrahleinrichtung 11 ist aus Metall, wie beispielsweise Aluminium
oder einer Legierung davon, gefertigt, die eine thermische Leitfähigkeit
von ungefähr 200 W/(m·K) haben. Wie in 2 gezeigt, ist
die Abstrahleinrichtung 11 fest an den Harzabschnitt 110 angeklebt,
um einen Abschnitt des Gehäuses 10 zu bilden.
Die Abstrahleinrichtung 11 kann aus anderen Materialien
als Aluminium gefertigt sein. Beispielsweise kann die Abstrahleinrichtung 11 aus Metall
mit einer thermischen Leitfähigkeit von 50 W/(m·K)
oder mehr, wie beispielsweise Eisen oder Kupfer oder einer Legierung
davon, gefertigt sein. 4 Fig. 12 is a diagram of an external appearance of the emitting device 11 , which at the bottom of in 2 illustrated glow plug control device 6 is specified, as well as a multi-chip module 20 which is connected to the emitting device 11 firmly glued and with the bridge 117 is covered. As in 4 shown, there is the radiator 11 from a rectangular plate 11a and a variety of ribs 11b running continuously on a lower surface of the plate 11a are formed so that they are perpendicular to the lower surface. The radiator 11 is made of metal such as aluminum or an alloy thereof having a thermal conductivity of about 200 W / (m · K). As in 2 shown is the radiator 11 firmly to the resin section 110 glued to a section of the case 10 to build. The radiator 11 can be made of materials other than aluminum. For example, the emission device 11 made of metal having a thermal conductivity of 50 W / (m · K) or more, such as iron or copper or an alloy thereof.
Nachfolgend
wird die elektrische Schaltung des Glühkerzensteuergeräts 6 ausführlich
beschrieben.Hereinafter, the electric circuit of the glow plug control device 6 described in detail.
Die
elektrische Schaltung des Glühkerzensteuergeräts 6 gemäß der
vorliegenden Erfindung umfasst: das in 4 gezeigte
Vielchipmodul 20, welches durch ein Harzformteil 29 verpackt
ist und umfasst: einen ersten, zweiten und dritten Sammelschienenabschnitt 31, 32 und 33,
die in 5 gezeigt sind, die vier Leistungselemente 21,
die in 6 gezeigt sind, und ein einzelnes Steuerelement 22;
Verstärkungskondensatoren 40a, 40b, 40c und 40d,
die in 2 gezeigt sind; einen Störungsreduktionskondensator 41;
und eine Störungsreduktionsinduktivität 42.
Die Leistungselemente 21 und das Steuerelement 22 entsprechen
jeweils den Leistungsabschnitten und der Steuereinrichtung, die
in den Ansprüchen der vorliegenden Erfindung genannt sind.
Das Harzformteil entspricht dem Harz, das in den Ansprüchen der
vorliegenden Erfindung genannt ist.The electrical circuit of the glow plug control unit 6 according to the present invention comprises: in 4 shown multi chip module 20 passing through a resin molding 29 is packaged and includes: a first, second and third busbar section 31 . 32 and 33 , in the 5 shown are, the four performance elements 21 , in the 6 and a single control 22 ; boosting capacitors 40a . 40b . 40c and 40d , in the 2 are shown; a noise reduction capacitor 41 ; and a noise reduction inductance 42 , The performance elements 21 and the control 22 correspond respectively to the power sections and the control device, which are mentioned in the claims of the present invention. The resin molding corresponds to the resin mentioned in the claims of the present invention.
5 ist
ein Schaubild, welches den ersten bis dritten Sammelschienenabschnitt 31 bis 33 veranschaulicht.
Wie in 2 und 5 gezeigt, sind der erste bis
dritte Sammelschienenabschnitt 31 bis 33 beispielsweise
durch Ausstanzen einer Metallplatte, wie beispielsweise aus Kupfer,
das eine hohe elektrische Leitfähigkeit hat, gefolgt von
Ausformen mit Inserttechnik des Resultierenden zusammen mit dem
Harzabschnitt 110. Abschnitte des ersten bis dritten Sammelschienenabschnitts 31 bis 33,
mit Ausnahme ihrer Endabschnitte, sind fest durch den Harzabschnitt 110 und
hauptsächlich durch die Brücken 116 bis 118 gehalten. 5 is a diagram showing the first to third busbar section 31 to 33 illustrated. As in 2 and 5 Shown are the first to third busbar sections 31 to 33 for example, by punching out a metal plate, such as copper, which has a high electrical conductivity, followed by insert molding of the resultant together with the resin portion 110 , Portions of the first to third busbar sections 31 to 33 , with the exception of their end sections, are fixed by the resin section 110 and mainly through the bridges 116 to 118 held.
Der
erste Sammelschienenabschnitt 31 hat einen rechteckigen
Querschnitt. Eine Endseite des ersten Sammelschienenabschnitts 31 dient
als ein erster Anschluss 311, der an einen Anschluss auf
der Seite der Batterie 3 anzuschließen ist, und
sie ist in dem ersten Verbinder 121 umfasst, um eine elektrische
Verbindung mit der Batterie 3 zu errichten. Der erste Sammelschienenabschnitt 31 ist
mit zwei nach außen gerichteten Vorsprüngen 312 ausgestattet,
die zu Energiequellenstiften 23c verbunden sind, was später
beschrieben wird.The first busbar section 31 has a rectangular cross-section. One end side of the first busbar section 31 serves as a first connection 311 connected to a connector on the side of the battery 3 is to connect, and she is in the first connector 121 includes to make an electrical connection with the battery 3 to build. The first busbar section 31 is with two outward projections 312 equipped to power source pins 23c are connected, which will be described later.
Der
zweite Sammelschienenabschnitt 32 hat einen rechteckigen
Querschnitt und besteht aus vier zweiten Sammelschienen 32a, 32b, 32c und 32d mit verschiedenen
Längen. Die zweiten Sammelschienen 32a bis 32d haben
Enden, die als zweite Anschlüsse 321 dienen, um
an Anschlüssen auf der Seite der Glühkerzen 4a bis 4d angeschlossen
zu werden. Diese Anschlüsse 321 sind in dem zweiten Verbinder 122 umfasst,
um eine elektrische Verbindung mit den jeweiligen Glühkerzen 4a bis 4d zu
errichten. Die Enden der zweiten Sammelschienen 32a bis 32d,
welche sich auf der gegenüberliegenden Seite der Enden
befinden, die als die Anschlüsse 321 dienen, sind
vertikal nach oben gebogen. Die äußeren Flächen
dieser gebogenen Enden der zweiten Sammelschienen 32a bis 32d sind
zu jeweiligen Energiestiften 24a verbunden, was später
beschrieben wird.The second busbar section 32 has a rectangular cross-section and consists of four second busbars 32a . 32b . 32c and 32d with different lengths. The second busbars 32a to 32d have ends that as second connections 321 serve to connect to the side of the glow plugs 4a to 4d to be connected. These connections 321 are in the second connector 122 includes an electrical connection to the respective glow plugs 4a to 4d to build. The ends of the second busbars 32a to 32d which are on the opposite side of the ends than the terminals 321 serve, are bent vertically upwards. The outer surfaces of these bent ends of the second busbars 32a to 32d are to respective energy pins 24a connected, which will be described later.
Der
dritte Sammelschienenabschnitt 33 hat einen rechteckigen
Querschnitt und besteht aus fünf dritten Sammelschienen 33a, 33b, 33c, 33d und 33e. Die
Enden an einer Seite der dritten Sammelschienen 33a, 33b, 33c und 33d dienen
als dritte Anschlüsse 331, die an jeweilige Anschlüsse
der Maschinensteuereinheit 5 anzuschließen sind.
Diese Anschlüsse 331 sind in dem dritten Verbinder 123 umfasst,
um eine elektrische Verbindung mit der Maschinensteuereinheit 5 zu
errichten. Die Enden der dritten Sammelschienen 33a bis 33d,
welche sich auf der gegenüberliegenden Seite der Enden
befinden, die als die Anschlüsse 331 dienen, sowie
ein Ende der Sammelschiene 33e, sind vertikal nach oben
gebogen, wobei einige Enden auseinanderfallen. Die äußeren
Flächen dieser gebogenen Enden der dritten Sammelschiene 33a bis 33e sind
zu jeweiligen Steuerstiften 25a verbunden, was später
beschrieben wird.The third busbar section 33 has a rectangular cross-section and consists of five third busbars 33a . 33b . 33c . 33d and 33e , The ends on one side of the third busbars 33a . 33b . 33c and 33d serve as third ports 331 which are connected to respective connections of the machine control unit 5 are to be connected. These connections 331 are in the third connector 123 includes an electrical connection with the machine control unit 5 to build. The ends of the third busbars 33a to 33d which are on the opposite side of the ends than the terminals 331 serve, as well as one end of the busbar 33e , are bent vertically upwards, with some ends falling apart. The outer surfaces of these bent ends of the third busbar 33a to 33e are to respective taxpayers 25a connected, which will be described later.
Die
dritten Sammelschienen 33a und 33b dienen als
Signalleitungen zum Senden/Empfangen von Signalen zu/von der Maschinensteuereinheit 5. Die
dritte Sammelschiene 33c dient als Leitungsdraht zum Weiterleiten
von Strom, welcher von der Batterie 3 über ein
Hauptrelais zugeführt wird. Die dritte Sammelschiene 33d dient
als ein Erdungsleitungsdraht, welcher beispielsweise mit der Körpererde
geerdet ist. Die dritte Sammelschiene 33e ist an die dritten
Sammelschienen 33d und 33c jeweils über
den Störungsreduktionskondensator 41 und den Störungsreduktionsinduktivität 42 elektrisch
angeschlossen. Bei den dritten Sammelschienen 33c bis 33e sind
alle Enden mit Ausnahme der dritten Anschlüsse 331 vertikal
nach oben gebogen, wobei die oberen Flächen dieser gebogenen
Enden mit den Steuerstiften 25a verbunden sind.The third busbars 33a and 33b serve as signal lines for transmitting / receiving signals to / from the engine control unit 5 , The third busbar 33c serves as a lead wire for relaying power from the battery 3 is supplied via a main relay. The third busbar 33d serves as a grounding wire, which is earthed, for example, with the body earth. The third busbar 33e is to the third busbars 33d and 33c each via the noise reduction capacitor 41 and the noise reduction inductance 42 electrically connected. At the third busbars 33c to 33e are all ends except the third connectors 331 bent vertically upwards, with the upper surfaces of these bent ends with the control pins 25a are connected.
Von
dem ersten bis dritten Sammelschienenabschnitt 31 bis 33 tragen
der erste Sammelschienenabschnitt 31, der den batterieseitigen
Anschluss hat, und der zweite Sammelschienenabschnitt 32, der
die glühkerzenseitigen Anschlüsse hat, im Vergleich
zu dem dritten Sammelschienenabschnitt 33 einen sehr großen
Strom. Daher ist es erforderlich, dass der erste und zweite Sammelschienenabschnitt 31 und 32 jeder
einen größeren Querschnittsbereich senkrecht zu
der Richtung des Strompfads hat als derjenige des dritten Sammelschienenabschnitts 33.From the first to third busbar sections 31 to 33 carry the first busbar section 31 having the battery-side terminal and the second busbar section 32 having the glow plug side terminals compared to the third busbar section 33 a very big stream. Therefore, it is necessary that the first and second busbar sections 31 and 32 each has a larger cross-sectional area perpendicular to the direction of the current path than that of the third busbar section 33 ,
Speziell
hat jeder des ersten und zweiten Sammelschienenabschnitts 31 und 32 vorzugsweise eine
ausreichend große Dicke von 0,5 bis 1,0 mm und einen Querschnittsbereich
von 0,5 bis 20 mm'' senkrecht zu der Richtung des Strompfads. Im
Vergleich mit einer Kupferfolie mit einem Querschnittsbereich von
ungefähr 0,03 bis 0,3 mm2 senkrecht
zu der Richtung des Strompfads, können die Sammelschienenabschnitte 31 und 32,
welche die vorangehende Dicke haben, den elektrischen Widerstand drastisch
reduzieren und die Heizkraft herabsetzen. Außerdem kann,
da die Sammelschienenabschnitte 31 und 32 jeder
eine relativ größere Dicke haben, die Verdrahtungsbreite
in diesen Abschnitten kleiner gemacht werden, und zwar insoweit
wie diejenige bei der herkömmlichen Kupferfolie.Specifically, each of the first and second busbar sections has 31 and 32 preferably a sufficiently large thickness of 0.5 to 1.0 mm and a cross-sectional area of 0.5 to 20 mm "perpendicular to the direction of the current path. Compared with a copper foil having a cross-sectional area of about 0.03 to 0.3 mm 2 perpendicular to the direction of the current path, the bus bar sections 31 and 32 , which have the preceding thickness, drastically reduce the electrical resistance and reduce the heating power. In addition, since the busbar sections 31 and 32 each one have a relatively larger thickness, the Wiring width can be made smaller in these sections, as much as that in the conventional copper foil.
Darüber
hinaus kann die Heizkraft der ersten und zweiten Sammelschienenabschnitte 31 und 32 unterbunden
bzw. gesenkt werden, und daher kann auch eine thermische Übertragung
von den Sammelschienenabschnitten 31 und 32 zu
dem Vielchipmodul 20 unterbunden werden.In addition, the heating power of the first and second busbar sections 31 and 32 can be inhibited or lowered, and therefore can also be a thermal transfer from the busbar sections 31 and 32 to the multi-chip module 20 be prevented.
Nachfolgend
wird das Vielchipmodul 20 beschrieben, welches an den ersten
bis dritten Sammelschienenabschnitt 31 bis 33 elektrisch
angeschlossen ist.The following is the multi-chip module 20 which is connected to the first to third busbar sections 31 to 33 electrically connected.
6 ist
ein schematisches Schaubild, welches das Innere des Vielchipmoduls 20 veranschaulicht.
Wie in 6 gezeigt, umfasst das Vielchipmodul 20 die
vier Leistungselemente 21, das Steuerelement 22,
einen Leitungsrahmen 23, vier Energieleitungen 24,
die an die jeweiligen Leistungselementen 21 elektrisch
angeschlossen sind, und neun Steuerleitungen 25, die an
das Steuerelement 22 elektrisch angeschlossen sind. In
dem Vielchipmodul 20 sind diese Komponenten beispielsweise
mit einem Epoxydharz ausgeformt (welches dem in den Ansprüchen
genannten Harz entspricht). Das Harzformteil 29, welches
beispielsweise aus dem Epoxydharz gefertigt ist, bildet die äußere
Abdeckung des Vielchipmoduls 20. 6 is a schematic diagram showing the interior of the multi-chip module 20 illustrated. As in 6 shown includes the multi-chip module 20 the four performance elements 21 , the control 22 , a lead frame 23 , four power lines 24 that correspond to the respective performance elements 21 are electrically connected, and nine control lines 25 attached to the control 22 are electrically connected. In the multi-chip module 20 For example, these components are formed with an epoxy resin (which corresponds to the resin mentioned in the claims). The resin molding 29 , which is made of the epoxy resin, for example, forms the outer cover of the multi-chip module 20 ,
Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die vier Leistungselemente 21,
das Steuerelement 22 und der Leitungsrahmen einteilig ausgeformt,
so dass sie ein Gebilde bereitstellen, welches ein Drahtbonden zwischen
den Leistungselementen 21 und dem Steuerelement 22 vereinfacht.
Alternativ dazu können die Leistungselemente 21 und
der Leitungsrahmen 23 separat von dem Steuerelement 22 ausgeformt
sein. Das von dem Steuerelement 22 separate Harzausformen
der Leistungselemente 21 ist dahingehend vorteilhaft, dass
die in den Leistungselementen 21 erzeugte Wärme,
die eine große Heizkraft hat, wahrscheinlich nicht an das
Steuerelement 22 übertragen wird, welches einen
relativ geringen Wärmewiderstand hat.In the present embodiment, the four power elements 21 , the control 22 and the lead frame integrally formed so as to provide a structure which wire-bonds between the power elements 21 and the control 22 simplified. Alternatively, the power elements 21 and the lead frame 23 separate from the control 22 be formed. That of the control 22 separate resin molding of the power elements 21 is advantageous in that in the power elements 21 generated heat, which has a large heating power, probably not to the control 22 is transmitted, which has a relatively low thermal resistance.
Der
Leitungsrahmen 23 ist aus Metall gefertigt, wie beispielsweise
Kupfer, und umfasst eine Platte 23a, zwei Energiequellenleitungen 23b und zwei
Energiequellenstifte 23c. Die Platte 23a hat eine rechteckige
Form und jede Energiequellenleitung 23b hat eine L-Form.
Jede Energiequellenleitung 23b hat ein Ende, das mit dem
Energiequellenstift 23c mit einer L-Form versehen ist,
welcher nach oben gebogen ist. Die Energiequellenstifte 23c sind mit
den Vorsprüngen 312 des ersten Sammelschienenabschnitts 31 verbunden,
um eine elektrische Verbindung mit der Batterie 3 zu errichten.
Die Platte 23a, die Energiequellenleitungen 23b und
die Energiequellenstifte 23c sind durch Formstanzen eine Kupferplatte
oder dergleichen einteilig geformt.The lead frame 23 is made of metal, such as copper, and includes a plate 23a , two power source lines 23b and two power source pins 23c , The plate 23a has a rectangular shape and each power source line 23b has an L-shape. Every power source line 23b has an end to that with the energy source pen 23c is provided with an L-shape, which is bent upwards. The power source pins 23c are with the tabs 312 of the first busbar section 31 connected to an electrical connection with the battery 3 to build. The plate 23a , the power source lines 23b and the power source pins 23c are formed by molding a copper plate or the like in one piece.
Der
Leitungsrahmen 23 und die Abstrahleinrichtung 11 entsprechen
insgesamt dem in den Ansprüchen genannten Wärmeabstrahlelement.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel hat einen Aufbau, bei
welchem eine Abstrahlung hauptsächlich durch die Abstrahleinrichtung 11 ausgeführt
wird. Alternativ dazu kann es so konfiguriert sein, dass die Abstrahleinrichtung 11 beseitigt
ist, um zuzulassen, dass nur der Leitungsrahmen 23 Abstrahlung
ausführt.The lead frame 23 and the radiator 11 Total correspond to the heat radiating element mentioned in the claims. The present embodiment has a structure in which radiation is mainly emitted by the emitting device 11 is performed. Alternatively, it may be configured such that the emitter 11 is eliminated, to allow only the lead frame 23 Radiation performs.
Das
Steuerelement 22 ist fest an eine Position gelötet,
die sich in Bezug auf das Zentrum der oberen Fläche der
Platte 23a etwas näher an dem dritten Sammelschienenabschnitt 33 befindet.
Die vier Leistungselemente 21 sind fest an die jeweiligen vier
Ecken an der oberen Fläche der Platte 23a gelötet.
Um die thermische Übertragung von den Leistungselementen 21 zu
dem Steuerelement 22 zu unterbinden, können die
Leistungselemente 21 an einer anderen Platte als derjenigen
für das Steuerelement 22 montiert sein, was von
einem Drahtbonden zum Verbinden der Leistungselemente 21 und
des Steuerelements 22 gefolgt wird.The control 22 is firmly soldered to a position that is relative to the center of the top surface of the plate 23a slightly closer to the third busbar section 33 located. The four performance elements 21 are firmly attached to the respective four corners on the top surface of the plate 23a soldered. To the thermal transfer of the power elements 21 to the control 22 To prevent the power elements 21 on a disk other than that for the control 22 be mounted, which is a wire bonding for connecting the power elements 21 and the control 22 followed.
Das
Steuerelement 22 ist eine integrierte Schaltung, welche
eine prismatische Form hat, die gemäß den von
der Maschinensteuereinheit 5 gesendeten Steuersignalen
Signale an die vier Leistungselementen 21 mit einer Phasenverschiebung sendet.
Auf diese Weise wird die Schaltzeitsteuerung der Leistungselemente 21 gesteuert.The control 22 is an integrated circuit which has a prismatic shape according to that of the machine control unit 5 sent control signals signals to the four power elements 21 with a phase shift. In this way, the switching timing of the power elements 21 controlled.
7 ist
ein schematisches Schaubild, welches den Aufbau von einem der Leistungselemente 21 veranschaulicht.
Wie aus 7 ersichtlich, besteht das Leistungselement 21 aus
einem MOSFET mit drei Anschlüssen, welcher ein Schaltelement
ist und eine prismatische Form hat. Das Leistungselement 21 ist
als eine sogenannte Flächenkonfiguration konfiguriert,
bei welcher Anschlüsse nach oben in der Reihenfolge eines
Drain (Senke) 211, eines Gates (Gatter) 212 und
einer Source (Quelle) 213 von der Fläche, an welcher
das Leistungselement 21 fixiert ist, angeordnet sind. 7 Figure 3 is a schematic diagram showing the structure of one of the power elements 21 illustrated. How out 7 As can be seen, the power element exists 21 of a three-terminal MOSFET which is a switching element and has a prismatic shape. The performance element 21 is configured as a so-called area configuration with ports up in the order of a drain 211 , a gate 212 and a source 213 from the surface on which the power element 21 is fixed, are arranged.
Die
Drains 211 der einzelnen Leistungselemente 21 sind
fest mit dem Leitungsrahmen 23 durch Löten oder
dergleichen zur elektrischen Verbindung verbunden. Die Gates 212 sind
an das Steuerelement 22 durch Drahtbonden derart elektrisch
angeschlossen, dass von dem Steuerelement 22 gemäß den
Steuersignalen Spannung an die Gates 212 angelegt werden
kann. Die Sources bzw. Quellen 213 sind an die Enden der
vier Energieleitungen 24 durch Drahtbonden angeschlossen.
Die Enden der Energieleitungen 24, welche Enden den sourceseitigen Enden
gegenüber liegen, sind mit L-förmigen Energiestiften 24a versehen.
Die einzelnen Energiestifte sind mit den Enden der zweiten Sammelschienen 32a bis 32d zur
elektrischen Verbindung verbunden. Mit diesem Aufbau wird Strom,
welcher dem Leitungsrahmen 23 von den Batterie 3 zugeführt
wird, geeignet zu den Glühkerzen 4a bis 4d weitergeleitet, wenn
die Leistungselemente 21 geschaltet werden.The drains 211 the individual power elements 21 are stuck with the lead frame 23 connected by soldering or the like for electrical connection. The gates 212 are to the control 22 electrically connected by wire bonding such that of the control 22 according to the control signals voltage to the gates 212 can be created. The sources 213 are at the ends of the four power lines 24 connected by wire bonding. The ends of the power lines 24 which ends the source side Lying opposite ends are with L-shaped energy pins 24a Mistake. The individual energy pins are connected to the ends of the second busbars 32a to 32d connected to the electrical connection. With this structure, power, which is the lead frame 23 from the battery 3 is supplied, suitable for the glow plugs 4a to 4d forwarded when the performance elements 21 be switched.
Wie
in 6 gezeigt, sind die Enden der neun Steuerleitungen 25 durch
Drahtbonden an das Steuerelement 22 elektrisch angeschlossen.
Die Enden der Steuerleitungen 25 gegenüber den
steuerelementseitigen Enden sind mit den L-förmigen Steuerstiften 25a ausgestattet.
Auf diese Weise sind die Steuerleitungen 25 an den dritten
Sammelschienenabschnitt 33 elektrisch angeschlossen.As in 6 shown are the ends of the nine control lines 25 by wire bonding to the control 22 electrically connected. The ends of the control lines 25 opposite the control-side ends are with the L-shaped control pins 25a fitted. This way are the control lines 25 to the third busbar section 33 electrically connected.
Die
Steuerstifte 25a sind derart bereitgestellt, dass sie auf
die gegenüberliegende Seite der Energiestifte 24a und
der Energiequellenstifte 23c auskragen bzw. vorspringen.
Dies kann große Abstände zwischen den Steuerstiften 25a und
zwischen den Energiestiften 24a und den Energiequellenstiften 23c bereitstellen
und wird die Steuerstifte 25a nicht benachbart zu den Energiestiften 24a und
den Energiequellenstiften 23c anordnen. Als ein Ergebnis
wird die Streukapazität, die durch die elektrostatische Kopplung
von benachbarten Stiften verursacht wird, zwischen den Steuerstiften 25a,
zwischen den Energiestiften 24a und den Energiequellenstiften 23c,
und zwischen den Steuerstiften 25a, den Energiestiften 24a und
den Energiequellenstiften 23c reduziert.The control pins 25a are provided so that they are on the opposite side of the energy pins 24a and the power source pins 23c protrude or project. This can be huge distances between the control pins 25a and between the energy pins 24a and the power source pins 23c deploy and will the taxpins 25a not adjacent to the energy pins 24a and the power source pins 23c Arrange. As a result, the stray capacitance caused by the electrostatic coupling of adjacent pins becomes between the control pins 25a , between the energy pins 24a and the power source pins 23c , and between the taxpicks 25a , the energy pins 24a and the power source pins 23c reduced.
Auf
diese Weise kann es beispielsweise unterbunden werden, dass die
von dem Vielchipmodul 20 erzeugte elektromagnetische Störung
auf das Signalsystem und das Energiequellensystem innerhalb und
außerhalb des Glühkerzensteuergeräts 6 über die
Streukapazität überlagert wird.In this way, it can be prevented, for example, that of the Vielchipmodul 20 generated electromagnetic interference on the signal system and the power source system inside and outside the glow plug control device 6 is superimposed on the stray capacitance.
Es
ist anzuerkennen, dass sich der Ausdruck „Streukapazität"
auf die Streukapazität bezieht, welche der Schaltung selbst
inhärent ist. Es ist auch anzuerkennen, dass die Steuerstifte 25a zur
elektrischen Verbindung an eine Endseite des dritten Sammelschienenabschnitts 33 verbunden
sind.It is to be recognized that the term "stray capacitance" refers to the stray capacitance inherent in the circuit itself, and it should also be recognized that the control pins 25a for electrical connection to one end side of the third busbar section 33 are connected.
Die
Energieleitungen 24 und die Energiestifte 24a sowie
die Steuerleitungen 25 und die Steuerstifte 25a sind
durch Ausstanzen einer Kupferplatte oder dergleichen gebildet. Die
Komponente 24 und die Komponente 24a sind einteilig
bzw. einstückig gebildet, und die Komponente 25 und
die Komponente 25a sind einteilig bzw. einstückig
gebildet.The power lines 24 and the energy pins 24a as well as the control lines 25 and the control pins 25a are formed by punching a copper plate or the like. The component 24 and the component 24a are integrally formed, and the component 25 and the component 25a are formed in one piece or in one piece.
Die
Leistungselemente 21 und das Steuerelement 22 sind
an dem Leitungsrahmen 23 nah beieinander angeordnet. Auf
diese Weise kann eine Verdrahtung bei Drahtbonden des Steuerelements 22 zu dem
Gate 212 jedes Leistungselements 21 verkürzt werden.The performance elements 21 and the control 22 are on the lead frame 23 arranged close to each other. In this way, wire wiring can be wired to the control 22 to the gate 212 each performance element 21 be shortened.
Die
zuvor beschriebenen Komponenten 21, 22, 23, 24 und 25 sind
beispielsweise mit einem Epoxydharz ausgeformt, so dass das Harzformteil 29 mit
einer äußeren Erscheinung mit einer rechteckigen
Form gebildet ist.The components described above 21 . 22 . 23 . 24 and 25 are formed, for example, with an epoxy resin, so that the resin molding 29 is formed with an external appearance with a rectangular shape.
Das
zuvor beschriebene Vielchipmodul 20 ist beispielsweise
durch einen Klebstoff an der Abstrahleinrichtung 11 fixiert,
damit es sich bei dem Zentrumsabschnitt der oberen Fläche
der Platte 11a befindet, wie in 4 gezeigt,
wobei die L-förmigen Steuerstifte 25a und die
Energiestifte 24a sowie die Energiequellenstifte 23c nach
oben gebogen sind. Das Vielchipmodul 20 kann zur Fixierung
an die Platte 11a geschraubt sein.The multi-chip module described above 20 is for example by an adhesive to the radiator 11 fixed so that it is at the center portion of the upper surface of the plate 11a is located as in 4 shown, with the L-shaped control pins 25a and the energy pins 24a as well as the power source pins 23c are bent upwards. The multi-chip module 20 can be fixated to the plate 11a be screwed.
Durch
Fixierung des Vielchipmoduls 20 an die Abstrahleinrichtung 11 kann
die von den Leistungselementen 21 zum Schalten eines hohen Stroms
erzeugte Wärme direkt an die Abstrahleinrichtung 11 übertragen
werden, um die Wärme effektiv auf die Außenseite
des Gehäuses 10 abzustrahlen. Auf diese Weise
können, wenn Strom für eine lange Zeitdauer, beispielsweise
für 20 oder 30 Minuten, an die Glühkerzen 4a bis 4d geleitet
wird, um das Nachglühen oder das nachträgliche
Glühen auszuführen, die Leistungselemente 21,
das Steuerelement 22 und dergleichen keine Temperatur über
einem Betriebsgarantieniveau haben, und sie werden dadurch die gewünschte
Leistungsfähigkeit an den Tag legen.By fixing the multichip module 20 to the radiator 11 can be that of the performance elements 21 Heat generated to switch a high current directly to the radiator 11 be transferred to the heat effectively on the outside of the case 10 radiate. In this way, when power for a long period of time, for example, for 20 or 30 minutes, to the glow plugs 4a to 4d is passed to perform the afterglow or the subsequent annealing, the power elements 21 , the control 22 and the like do not have a temperature above a service guarantee level, and thereby will exhibit the desired performance.
Vorzugsweise
umfasst zumindest ein Element unter den vier Leistungselementen 21 und
dem einen Steuerelement 22 einen (nicht abgebildeten) Temperatursensor.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Steuerelement 22 einen Temperatursensor.Preferably, at least one element comprises among the four power elements 21 and the one control 22 a temperature sensor (not shown). In the present embodiment, the control comprises 22 a temperature sensor.
Die
Leistungselemente 21, die einen hohen Strom von 50 A oder
größer schalten, haben eine hohe Heizkraft. Daher
ist es von Belang, dass anormal große Wärme aufgrund
von beispielsweise Fehlfunktion erzeugt werden kann und das Vielchipmodul 20 ausfallen
kann. In dieser Hinsicht kann die Aufnahme eines Temperatursensors
in jedes der Leistungselemente 21 und das Steuerelement 22,
die auf dem einzelnen Leitungsrahmen 23 montiert sind, eine
Erfassung einer anormal hohen Temperatur ermöglichen, um
dadurch eine Übertragung der Steuersignale von dem Steuerelement 22 zu
den Leistungselementen 21 zu blockieren. Auf diese Weise kann
die anormale Wärmeerzeugung in beispielsweise den Leistungselementen 21 verhindert
werden.The performance elements 21 , which switch a high current of 50 A or higher, have a high heating power. Therefore, it is important that abnormally large heat can be generated due to malfunction, for example, and the multi-chip module 20 can fail. In this regard, the inclusion of a temperature sensor in each of the power elements 21 and the control 22 on the single lead frame 23 allow detection of an abnormally high temperature, thereby transmitting the control signals from the control 22 to the performance elements 21 to block. In this way, the abnormal heat generation in, for example, the power elements 21 be prevented.
Das
Vielchipmodul 20, welches die Leistungselemente 21 und
das Steuerelement 22 integriert, kann derartige Vorteile,
wie beispielsweise eine Vereinfachung einer elektrischen Verdrahtung und
nahe Anordnung der Leistungselemente 21 und des Steuerelements 22,
genießen, da die Elemente 21 und 22 an
dem einzelnen Leitungsrahmen 23 montiert sind. Mit anderen
Worten, die nahe Anordnung der Leistungselemente 21 und
des Steuerelements 22 kann eine Abschätzung der
Temperatur der Leistungselemente 21 auf der Grundlage der
Temperatur ermöglichen, die durch den nur in dem Steuerelement 22 aufgenommenen
Temperatursensor erfasst wird. Auf diese Weise kann die Anzahl von
Temperatursensoren reduziert werden, welche zur Erfassung von anormaler
Temperatur erforderlich sind, so dass die entstehenden Kosten reduziert
werden.The multi-chip module 20 which is the power elements 21 and the control 22 inte Such advantages may be such as simplification of electrical wiring and close placement of the power elements 21 and the control 22 , enjoy, as the elements 21 and 22 on the single lead frame 23 are mounted. In other words, the close arrangement of the power elements 21 and the control 22 can be an estimate of the temperature of the power elements 21 on the basis of the temperature allow by the only in the control 22 recorded temperature sensor is detected. In this way, the number of temperature sensors required to detect abnormal temperature can be reduced, so that the costs incurred are reduced.
Das
Glühkerzensteuergerät 6 kann, zusätzlich
zu den Heraufsetzkondensatoren bzw. Verstärkungskondensatoren 40a bis 40d,
dem Störungsreduktionskondensator 41 und der Störungsreduktionsinduktivität 42,
vorzugsweise mit einer Diode und Widerständen ausgestattet
sein.The glow plug control unit 6 can, in addition to the increase capacitors or amplification capacitors 40a to 40d , the noise reduction capacitor 41 and the noise reduction inductance 42 , preferably be equipped with a diode and resistors.
Die
in 2 gezeigten Verstärkungskondensatoren 40a bis 40d bestehen
aus gestapelten Kondensatoren bzw. Stapelkondensatoren. Von zwei (nicht
abgebildeten) Leitungsstiften, die derart bereitgestellt sind, dass
sie aus den Verstärkungskondensatoren 40a bis 40d auskragen,
ist einer mit einer Endseite des dritten Sammelschienenabschnitts 33 verbunden,
und der andere ist mit den Steuerstiften 25a verbunden.In the 2 shown amplification capacitors 40a to 40d consist of stacked capacitors or stacked capacitors. Two lead pins (not shown) provided so as to be of the booster capacitors 40a to 40d cantilever is one with one end side of the third busbar section 33 connected, and the other is with the control pins 25a connected.
Die
Verstärkungskondensatoren 40a bis 40d sind
derart konfiguriert, dass sie die an die Gates 212 der
Leistungselemente 21 durch das Steuerelement 22 angelegte
Spannung anheben, um dadurch die Gates 212 anzusteuern
und zuzulassen, dass die Leistungselemente 21 ein Schalten
ausführen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind, da vier Leistungselemente 21 bereitgestellt sind,
vier Verstärkungskondensatoren 40a bis 40d bereitgestellt.The amplification capacitors 40a to 40d are configured to connect to the gates 212 the performance elements 21 through the control 22 Raise applied voltage, thereby the gates 212 to control and allow the power elements 21 to perform a shift. In the present embodiment, there are four power elements 21 are provided four gain capacitors 40a to 40d provided.
Der
Störungsreduktionskondensator 41 und die Störungsreduktionsinduktivität 42 dienen
als Störungsfilter und schneiden folglich die von der elektrischen
Schaltung in dem Glühkerzensteuergerät 6 erzeugte
elektromagnetische Störung ab. Der Störungsreduktionskondensator 41 ist
derart montiert, dass er eine Brücke zwischen den Komponenten 33d und 33e des
dritten Sammelschienenabschnitts 33 schlägt. Die
Störungsreduktionsinduktivität 42 ist
derart montiert, dass sie eine Brücke zwischen den Komponenten 33c und 33e des
dritten Sammelschienenabschnitts 33 schlägt.The noise reduction capacitor 41 and the noise reduction inductance 42 serve as noise filters and thus intersect those of the electrical circuitry in the glow plug controller 6 generated electromagnetic interference. The noise reduction capacitor 41 is mounted in such a way that it is a bridge between the components 33d and 33e of the third busbar section 33 suggests. The noise reduction inductance 42 is mounted in such a way that it is a bridge between the components 33c and 33e of the third busbar section 33 suggests.
Vorzugsweise
können eine Diode, beispielsweise eine (nicht abgebildete)
Zenerdiode, oder ein (nicht abgebildeter) Widerstand parallel zu
beispielsweise der Störungsreduktionsinduktivität 42 montiert sein,
um die Stoßspannung zu absorbieren, welche von außerhalb
des Glühkerzensteuergeräts 6 angelegt
würde, und um das Vielchipmodul 20 vor der Stoßspannung
zu schützen.Preferably, a diode such as a Zener diode (not shown) or a resistor (not shown) may be in parallel with, for example, the noise reduction inductance 42 be mounted to absorb the surge voltage, which from outside the glow plug control unit 6 and the multichip module 20 to protect against the surge voltage.
(Modifikationen)(Modifications)
Bisher
wurde ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
beschrieben. Die vorliegende Erfindung sollte nicht als auf das
vorangehende Ausführungsbeispiel beschränkt angesehen
werden, sondern sie kann auf verschiedenste Ausführungsbeispiele
angewendet werden, ohne sich vom Geist der Erfindung zu entfernen.
In der folgende Beschreibung hat, wann immer ein Ausdruck „Glühkerzensteuergerät"
Verwendung findet, der Ausdruck die Absicht, sich auf ein „Stromversorgungssteuergerät für
Glühkerzen" zu beziehen. Darüber hinaus sind bei den
folgenden Modifikationen Komponenten, die zu denjenigen in dem vorangehenden
Ausführungsbeispiel identisch oder gleich sind, zum Zwecke
einer Verkürzung der Erläuterung dieselben Bezugszeichen
gegeben.So far
became an embodiment of the present invention
described. The present invention should not be considered as being on the
previous embodiment considered limited
but it can be applied to various embodiments
be applied without departing from the spirit of the invention.
In the following description, whenever an expression "glow plug control device"
Use is made of the term intention to refer to a "power supply control device for
In addition, in the case of the
following modifications include components similar to those in the preceding
Embodiment are identical or the same, for the purpose
a shortening of the explanation, the same reference numerals
where.
Bei
der Konfiguration des vorangehenden Ausführungsbeispiels
wurde das einzelne Glühkerzensteuergerät 6 für
die vier Glühkerzen 4a bis 4d verwendet.
Alternativ dazu kann das einzelne Glühkerzensteuergerät 6,
falls eine Maschine sechs Zylinder hat, für sechs Glühkerzen
verwendet werden. Ein in diesem Fall verwendetes Vielchipmodul kann
vorzugsweise sechs Leistungselemente, ein Steuerelement und einen
Leitungsrahmen umfassen, die alle in einem Harzformteil umfasst
sind.In the configuration of the foregoing embodiment, the single glow plug controller became 6 for the four glow plugs 4a to 4d used. Alternatively, the single glow plug control device 6 if one machine has six cylinders, it will be used for six glow plugs. A multi-chip module used in this case may preferably comprise six power elements, a control element, and a lead frame, all of which are included in a resin molding.
Alternativ
kann ein Glühkerzensteuergerät für eine
Glühkerze Verwendung finden. Speziell kann beispielsweise
eine Vierzylindermaschine vier Glühkerzen und vier Glühkerzensteuergeräte
verwenden. In diesem Fall kann das Steuerelement 22, anhand des
Beispiels des vorangehenden Ausführungsbeispiels, in der
Maschinensteuereinheit 5 installiert sein, um das Steuerelement 22 in
dem Glühkerzensteuergerät 6 wegzulassen.Alternatively, a glow plug control apparatus for a glow plug may be used. Specifically, for example, a four-cylinder engine may use four glow plugs and four glow plug controllers. In this case, the control can 22 based on the example of the previous embodiment, in the engine control unit 5 be installed to the control 22 in the glow plug control unit 6 omit.
Bei
dem vorangehenden Ausführungsbeispiel wurde die elektrische
Schaltung in dem Glühkerzensteuergerät 6 vollständig
durch die Sammelschienenabschnitte 31, 32 und 33 konfiguriert.
Alternativ kann bei Weglassen des dritten Sammelschienenabschnitts 33,
welcher nur einen kleinen Strom weiterleitet, beispielsweise ein
Keramiksubstrat, welches Wärmewiderstand hat, zur Konfiguration
der elektrischen Schaltung Verwendung finden.In the foregoing embodiment, the electric circuit has become in the glow plug control device 6 completely through the busbar sections 31 . 32 and 33 configured. Alternatively, omitting the third busbar section 33 which passes only a small current, for example, a ceramic substrate, which has thermal resistance, are used for the configuration of the electrical circuit.
Bei
dem vorangehenden Ausführungsbeispiel wurde der dritte
Sammelschienenabschnitt 33 mit den Verstärkungskondensatoren 40a bis 40d montiert,
die jeder beispielsweise aus gestapelter Keramik bestehen, die eine
große Kapazität hat. Alternativ können,
wie in 8 gezeigt, welche eine Modifikation des in 6 veranschaulichten
Vielchipmoduls 20 zeigt, chipähnliche Verstärkungskondensatoren 400a bis 400d,
die eine kleinere Kapazität und Größe
als die gestapelten keramischen Kondensatoren haben, in das Vielchipmodul 20 aufgenommen
sein, um auf eine ähnliche Weise wie die Verstärkungskondensatoren 40a bis 40d zu
dienen.In the foregoing embodiment, the third bus bar portion became 33 with the amplification capacitors 40a to 40d each of which is made of, for example, stacked ceramics having a large capacity. al ternatively, as in 8th shown a modification of the in 6 illustrated multi-chip module 20 shows, chip-like amplification capacitors 400a to 400d , which have a smaller capacity and size than the stacked ceramic capacitors, in the multi-chip module 20 be recorded in a similar way to the amplification capacitors 40a to 40d to serve.
Auf
diese Weise kann eine Verkleinerung des Glühkerzensteuergeräts 6 realisiert
werden. Die Anzahl der in diesem Fall verwendeten Steuerstifte 25a beträgt
fünf. Insbesondere ist von den neun Steuerleitungen 25 ein
Ende von jeder der Steuerleitungen 25, an welchen die Verstärkungskondensatoren 400a bis 400d montiert
sind, an den Erdungsleitungsdraht des dritten Sammelschienenabschnitts 33 angeschlossen,
statt an den Steuerstift 25a angeschlossen zu sein.In this way, a reduction of the glow plug control device 6 will be realized. The number of control pins used in this case 25a is five. In particular, of the nine control lines 25 one end of each of the control lines 25 to which the amplification capacitors 400a to 400d are mounted to the ground wire of the third busbar section 33 connected, instead of the control pin 25a to be connected.
In ähnlicher
Weise kann, wie in 9 gezeigt, die bei dem vorangehenden
Ausführungsbeispiel verwendete Zenerdiode in das Vielchipmodul 20 als
eine kleinformatige Diode 43 zur Absorption von Stoßspannung
aufgenommen sein. Mit dieser Konfiguration kann die Stoßspannung,
welche zufällig von außerhalb des Glühkerzensteuergeräts 6 angewendet
wird, absorbiert werden, um dadurch das Vielchipmodul 20 vor
der Stoßspannung zu schützen.Similarly, as in 9 shown, the Zener diode used in the previous embodiment in the multi-chip module 20 as a small-sized diode 43 be included for the absorption of surge voltage. With this configuration, the surge voltage can be generated randomly from outside the glow plug control unit 6 is applied to thereby the multi-chip module 20 to protect against the surge voltage.
Wie
in 10 gezeigt, kann der in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel
verwendete Widerstand derart montiert sein, dass er mit den Steuerleitungen 25 in
Reihe geschaltet ist, um als ein Absorptionswiderstand 44 zur
Absorption von externer Stoßspannung zu dienen.As in 10 As shown, the resistor used in the foregoing embodiment may be mounted to match the control lines 25 is connected in series to act as an absorption resistor 44 to serve for absorption of external surge voltage.
Alternativ
können ein chipähnlicher Störungsreduktionskondensator 410 und
eine kleinformatige Störungsreduktionsinduktivität 420 derart montiert
sein, dass sie zu den jeweiligen Steuerleitungen 25 in
Reihe geschaltet sind, um auf eine ähnliche Weise wie der
Störungsreduktionskondensator 41 und die Störungsreduktionsinduktivität 42 zu
wirken. Auf diese Weise kann das Glühkerzensteuergerät 6 verkleinert
werden. Die Anzahl der in diesem Fall verwendeten Steuerstifte 25a beträgt
fünf. Insbesondere ist von den neun Steuerleitungen 25 ein Ende
von jeder der Steuerleitungen 25, an welchen die Verstärkungskondensatoren 400a bis 400d montiert
sind, an die geerdete dritte Sammelschiene 33d des dritten
Sammelschienenabschnitts 33 angeschlossen, statt an den
Steuerstift 25a angeschlossen zu sein.Alternatively, a chip-like noise reduction capacitor 410 and a small-scale noise reduction inductance 420 be mounted so that they to the respective control lines 25 are connected in series in a similar way to the noise reduction capacitor 41 and the noise reduction inductance 42 to act. In this way, the glow plug control device 6 be downsized. The number of control pins used in this case 25a is five. In particular, of the nine control lines 25 one end of each of the control lines 25 to which the amplification capacitors 400a to 400d are mounted to the grounded third busbar 33d of the third busbar section 33 connected, instead of the control pin 25a to be connected.
Bei
dem vorangehenden Ausführungsbeispiel wurde das Vielchipmodul 20 unter
Verwendung eines Klebstoffes oder Schrauben an der Abstrahleinrichtung 11 fixiert.
Alternativ kann eine Aussparung bei dem Zentrum der Platte 11a der
Abstrahleinrichtung 11 vorgesehen sein, in welche das Vielchipmodul 20 eingepasst
ist, wodurch das Vielchipmodul 20 an der Abstrahleinrichtung 11 fixiert
sein kann.In the foregoing embodiment, the multi-chip module became 20 using an adhesive or screws on the radiator 11 fixed. Alternatively, a recess may be at the center of the plate 11a the radiator 11 be provided, in which the Vielchipmodul 20 is fitted, causing the multi-chip module 20 at the radiator 11 can be fixed.
Bei
dem vorangehenden Ausführungsbeispiel haben der erste,
zweite und dritte Sammelschienenabschnitt 31, 32 und 33 jeweils
eine, vier und fünf Sammelschiene/n verwendet, um die elektrische
Schaltung des Glühkerzensteuergeräts 6 zu konfigurieren.
Es gibt jedoch keine Beschränkung bei der Anzahl von Sammelschienen
in den Sammelschienenabschnitten 31 bis 33, welche
die elektrische Schaltung konfigurieren.In the foregoing embodiment, the first, second and third busbar sections 31 . 32 and 33 one, four and five busbars / n are used to control the electrical circuit of the glow plug control device 6 to configure. However, there is no limitation on the number of busbars in the busbar sections 31 to 33 that configure the electrical circuit.
Bei
dem vorangehenden Ausführungsbeispiel sind der erste bis
dritte Verbinder 121 derart bereitgestellt worden, dass
sie von der äußeren Fläche der Seite 11 auskragen
bzw. vorspringen. Alternativ können der erste und zweite
Verbinder 121 und 122, wie beispielsweise in 11 gezeigt,
als von der Seite 111 auskragend bzw. vorspringend bereitgestellt sein,
und der dritte Verbinder 123 kann als von der Seite 113 auskragend
bzw. vorspringend bereitgestellt sein. In diesem Fall können
die Anordnung und Formen des ersten bis dritten Sammelschienenabschnitts 31 bis 33 geeignet
geändert werden.In the foregoing embodiment, the first to third connectors are 121 have been provided so that they from the outer surface of the page 11 protrude or project. Alternatively, the first and second connectors 121 and 122 , such as in 11 shown as from the side 111 cantilever and the third connector 123 can be considered from the side 113 cantilevered or projecting provided. In this case, the arrangement and shapes of the first to third busbar sections 31 to 33 be changed suitably.
Bei
dem vorangehenden Ausführungsbeispiel wurde jedes Leistungselement 21 durch
den MOSFET mit drei Anschlüssen konfiguriert, welcher den
Drain 211, das Gate 212 und die Source 213 hat. Alternativ
kann ein MOSFET mit vier Anschlüssen Verwendung finden,
der zusätzlich mit einem schwarzen Gate ausgestattet ist.
Alternativ kann der MOSFET anstelle eines Flächentyps von
dem Grubentyp (engl.: trench type) sein, wie in 12 gezeigt.In the previous embodiment, each power element was 21 configured by the three-terminal MOSFET, which is the drain 211 , the gate 212 and the source 213 Has. Alternatively, a four-terminal MOSFET may be used, which is additionally equipped with a black gate. Alternatively, instead of a face type, the MOSFET may be of the trench type, as in FIG 12 shown.
Bei
dem vorangehenden Ausführungsbeispiel wurde das Temperaturelement
nur bei dem Steuerelement 22 umfasst. Alternativ können
alle Leistungselemente 21 und das Steuerelement 22 Temperatursensoren
umfassen, um mehr akkurate Temperatur dieser Elemente zu der Maschinensteuereinheit 5 zurückzukoppeln.In the foregoing embodiment, the temperature element only became the control element 22 includes. Alternatively, all power elements 21 and the control 22 Temperature sensors include to provide more accurate temperature of these elements to the engine control unit 5 feed back.
Bei
dem vorangehenden Ausführungsbeispiel wurde nur Löten
zum Verbinden bzw. Zusammenfassen aller Energiestifte 24a mit
den Enden der Sammelschiene bei dem zweiten Sammelschienenabschnitt 32 verwendet.
Alternativ kann beispielsweise Laserschmelzen für das Verbinden
Verwendung finden.In the foregoing embodiment, only soldering has been used to connect all the energy pins 24a with the ends of the busbar at the second busbar section 32 used. Alternatively, for example, laser melts can be used for the connection.
Bei
dem vorangehenden Ausführungsbeispiel wurde für
die Komponenten 23b und 23c, für die Komponenten 24 und 24a und
für die Komponenten 25 und 25a eine einteilige
Ausgestaltung ausgeführt. Alternativ können Stifte
separat von Leitungen unter Verwendung von verschiedenen Materialien
vorbereitet werden und dann zum Zusammenfassen integriert werden.In the previous embodiment was for the components 23b and 23c , for the components 24 and 24a and for the components 25 and 25a executed a one-piece design. Alternatively, pins can be prepared separately from leads using different materials and then integrated to summarize be grated.
Beispielsweise
wurden bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel vier Leistungselemente 21 an
den vier Ecken der rechteckigen Platte 23a angebracht.
Alternativ können die Leistungselemente 21, wie
in 13 gezeigt, an die rechteckige Platte 23a derart
angebracht werden, dass sie entlang ihrer longitudinalen Seite mit
einem gleichen Abstand dazwischen nebeneinander liegen.For example, in the foregoing embodiment, four power elements became 21 at the four corners of the rectangular plate 23a appropriate. Alternatively, the power elements 21 , as in 13 shown to the rectangular plate 23a be mounted so that they are adjacent to each other along their longitudinal side with an equal distance therebetween.
14 zeigt
ein vergleichendes Beispiel von 13. In 13 sind
Leistungselemente 621 an verschiedenen Platten 623a montiert,
um eine elektrische Verbindung zwischen einem ersten Sammelschienenabschnitt 631 und
den Leistungselementen 621 zu errichten. 14 shows a comparative example of 13 , In 13 are performance elements 621 on different plates 623a mounted to an electrical connection between a first busbar section 631 and the performance elements 621 to build.
Wird
das in 13 gezeigte Beispiel mit dem in 14 gezeigten
vergleichenden Beispiel verglichen, kann das Erstere die Länge
der elektrischen Pfade, die zwischen den Leistungselementen 21 verbinden,
oder zwischen den Drains 211 der Leistungselemente 21 verbinden
(siehe die Pfeile in 13 und 14) drastisch
reduzieren, um dadurch den elektrischen Widerstand über
den Drains 211 zu reduzieren. Auf diese Weise kann die
Potentialdifferenz zwischen den Drains 211 auf ein kleines
Niveau gedrückt werden, wodurch die Heizkraft in den Leistungselementen 21 und
der Platte 23a reduziert werden kann.Will that be in 13 Example shown with the in 14 As compared to the comparative example shown, the former may be the length of the electrical paths between the power elements 21 connect, or between the drains 211 the performance elements 21 connect (see the arrows in 13 and 14 ), thereby reducing the electrical resistance across the drain 211 to reduce. In this way, the potential difference between the drains 211 be pressed to a low level, reducing the heating power in the power elements 21 and the plate 23a can be reduced.
Wie
in 15 gezeigt, kann die Länge der Energieleitungen 24,
die mit den Leistungselementen 21 zu verbinden sind, gleichmäßig
gemacht bzw. vereinheitlicht werden, so dass die Energieleitungen 24 gegenüber
von den jeweiligen Leistungselementen 21 angeordnet sein
können. Auf diese Weise kann die Länge des elektrischen
Pfads von dem ersten Anschluss 311, der durch die Leistungselemente 21 und den
Leitungsrahmen 23 zu dem zweiten Anschluss 321 läuft,
zwischen den Zylindern der Maschine 1 gleichmäßig
gemacht werden. Als ein Ergebnis kann eine Variation bei der Stromzufuhr
zu den bzw. Stromversorgung der Glühkerzen 4a bis 4d zwischen den
Zylindern reduziert werden, wodurch die an die Glühkerzen 4a bis 4d angelegte
Spannung gleichmäßig gemacht werden kann.As in 15 shown, the length of the power lines 24 that with the power elements 21 are to be connected, evenly made or unified, so that the power lines 24 opposite to the respective performance elements 21 can be arranged. In this way, the length of the electrical path from the first port 311 by the power elements 21 and the lead frame 23 to the second port 321 runs, between the cylinders of the machine 1 be made evenly. As a result, a variation in the power supply to the glow plugs 4a to 4d be reduced between the cylinders, causing the glow plugs 4a to 4d applied voltage can be made uniform.
Auf
diese Weise kann es verhindert werden, dass beispielsweise die Heizkraft
und die Wärmeerzeugungszeitsteuerung der an den jeweiligen
Zylinder angebrachten Glühkerzen 4a bis 4d zwischen den
Zylindern variiert. Folglich können die einzelnen Glühkerzen 4a bis 4d gleichermaßen
eine Funktion einer Temperaturerhöhung ausüben.In this way, it can be prevented that, for example, the heating force and the heat generation timing of the attached to the respective cylinder glow plugs 4a to 4d varies between the cylinders. Consequently, the individual glow plugs 4a to 4d equally exercise a function of a temperature increase.
Insbesondere
ist es vorzuziehen, dass kombinierte Widerstände R1 bis
R4 von Widerständen gleichermaßen auf 5 mΩ in
den Ersatzschaltungen gesetzt sind, die von dem ersten Anschluss 311 starten
und bis zu den zweiten Anschlüssen 321 gehen, wie
in 16 gezeigt. Wird beispielsweise von dem ersten
Anschluss 311 gestartet, kann jede Ersatzschaltung entlang
der Richtung des Stromflusses sequentiell durch den ersten Sammelschienenabschnitt 31,
die Verbindung zwischen dem ersten Sammelschienenabschnitt 31 und
dem Energiequellenstift 23c, den Leitungsrahmen 23,
den Bondabschnitt zwischen dem Leistungselement 21 und
dem Draht, die Energieleitung 24, die Verbindung zwischen
dem Energiestift 24a und dem zweiten Sammelschienenabschnitt 32,
und den zweiten Sammelschienenabschnitt 32 laufen und dann
den zweiten Anschluss 321 erreichen.In particular, it is preferable that combined resistors R1 to R4 of resistors are equally set to 5 mΩ in the equivalent circuits from the first terminal 311 start and go to the second ports 321 go, as in 16 shown. For example, from the first port 311 1, each equivalent circuit may be sequentially driven along the direction of current flow through the first busbar section 31 , the connection between the first busbar section 31 and the power source pin 23c , the lead frame 23 , the bonding portion between the power element 21 and the wire, the power line 24 , the connection between the energy pen 24a and the second busbar section 32 , and the second busbar section 32 run and then the second port 321 to reach.
Auf
diese Weise kann eine Wärmeerzeugung in den elektrischen
Pfaden von dem ersten Anschluss 311 zu den Glühkerzen 4a bis 4d vorteilhaft unterbunden
werden, während die Glühkerzen 4a bis 4d mit
Strom versorgt werden. Die kombinierten Widerstände R1
bis R4 entsprechen jeder dem in den Ansprüchen genannten
Verdrahtungswiderstand.In this way, heat generation in the electrical paths from the first port 311 to the glow plugs 4a to 4d be advantageously prevented while the glow plugs 4a to 4d be powered. The combined resistors R1 to R4 each correspond to the wiring resistance mentioned in the claims.
Die
kombinierten Widerstände R1 bis R4 entsprechen jeder einem
Wert, der abgeleitet wird, wenn der Widerstandswert des Leistungselements 21 als Null
angenommen wird. Die kombinierten Widerstände R1 bis R4
können nicht auf 5 mΩ beschränkt sein, sondern
sie können in den Bereich von 2 bis 20 mΩ fallen,
welcher dieselben Vorteile bereitstellen kann, wie zuvor beschrieben.
Die Schaltung hier ist derart gestaltet, dass in Hinblick auf den
für die Widerstände R1 bis R4 gesetzten Wert ein
Fehler von 95% bis 105% zulässig sein kann.The combined resistors R1 to R4 each correspond to a value derived when the resistance value of the power element 21 is assumed to be zero. The combined resistors R1 to R4 can not be limited to 5 mΩ, but may fall within the range of 2 to 20 mΩ, which can provide the same advantages as described above. The circuit here is designed in such a way that, with regard to the value set for the resistors R1 to R4, an error of 95% to 105% may be permissible.
Bei
dem vorangehenden Ausführungsbeispiel wurde sichergestellt,
dass die beispielsweise von den Leistungselementen 21 erzeugte
Wärme hauptsächlich von der Abstrahleinrichtung 11 abgestrahlt
wird. 17 zeigt ein Glühkerzensteuergerät 66,
und 18 zeigt einen Querschnitt des in 17 gezeigten
Glühkerzensteuergeräts 66. Wie in diesen Figuren
gezeigt, kann Wärme des Glühkerzensteuergeräts 66 nur
durch einen Leitungsrahmen 223 abgestrahlt werden, welcher
in einem Vielchipmodul 220 bereitgestellt ist. Auf diese
Weise kann das Glühkerzensteuergerät 66 stärker
verkleinert und vereinfacht werden als das Glühkerzensteuergerät 6 des
vorangehenden Ausführungsbeispiels.In the preceding embodiment, it has been ensured that, for example, the power elements 21 generated heat mainly from the radiator 11 is emitted. 17 shows a glow plug control unit 66 , and 18 shows a cross section of in 17 shown glow plug control device 66 , As shown in these figures, heat of the glow plug control device may 66 only through a wire frame 223 which are in a multi-chip module 220 is provided. In this way, the glow plug control device 66 be made smaller and simpler than the glow plug control unit 6 of the preceding embodiment.
Bei
dem in 17 gezeigten Glühkerzensteuergerät 66 sind
der erste bis dritte Anschluss 311, 321 und 331 in
einem einzigen Öffnungsabschnitt untergebracht. Auf diese
Weise können die Verbinder, die mit der Batterie 3,
den Glühkerzen 4a bis 4d und der Maschinensteuereinheit 5 zu verbinden
sind, an einer Stelle bei dem Glühkerzensteuergerät 66 gesammelt
werden. Auf diese Weise kann der Verbinderabschnitt verkleinert
und vereinfacht werden, um den Freiheitsgrad bei dem Zusammenbau
des Glühkerzensteuergeräts 66 zu erhöhen.At the in 17 shown glow plug control unit 66 are the first to third connection 311 . 321 and 331 housed in a single opening section. In this way, the connectors that come with the battery 3 , the glow plugs 4a to 4d and the engine control unit 5 to be connected, at a location in the glow plug control unit 66 to be collected. In this way, the connector portion can be downsized and simplified be the degree of freedom in the assembly of the glow plug control unit 66 to increase.
Wie
zuvor erwähnt, ist das Glühkerzensteuergerät 66 derart
konfiguriert, dass es von den Leistungselementen 21 erzeugte
Wärme nur durch den Leitungsrahmen 223 abstrahlt.
Daher kann der Leitungsrahmen 223 anstelle einer einfachen
Plattenform vorzugsweise eine größere Dicke bei
einem Anbau bzw. Lagerung bzw. Halterung 223d, an welchem
bzw. welcher die Leistungselemente 21 montiert sind, haben
als bei einer Platte 223a, so dass Wärmeabstrahlung
von der Lagerung 223d verbessert werden kann.As previously mentioned, the glow plug control device is 66 configured to be of the power elements 21 generated heat only through the lead frame 223 radiates. Therefore, the lead frame 223 instead of a simple plate shape preferably a greater thickness in a mounting or storage or holder 223d on which or which the power elements 21 are mounted, as with a plate 223a , so that heat radiation from the storage 223d can be improved.
Die
Konfiguration des Glühkerzensteuergeräts 6 kann
nicht auf diejenigen beschränkt werden, die bei dem vorangehenden
Ausführungsbeispiel und den Modifikationen beschrieben
sind, sondern kann geeignet geändert werden, ohne sich
vom Geist der vorliegenden Erfindung zu entfernen.The configuration of the glow plug control unit 6 can not be limited to those described in the foregoing embodiment and the modifications, but can be suitably changed without departing from the spirit of the present invention.
Ein
elektrischer Pfad in dem Stromversorgungssteuergerät für
Glühkerzen, welcher an die Batterie 3, die Glühkerzen 4a bis 4d und
die Maschinensteuereinheit 5 elektrisch angeschlossen ist,
ist durch einen ersten bis dritten Sammelschienenabschnitt 31 bis 33 gebildet.
Das Vielchipmodul 20, welches das Ein-/Ausschalten der
Glühkerzen 4a bis 4d steuert, ist an
der Abstrahleinrichtung 11 mit dem Klebstoff oder dergleichen
fixiert. Dadurch wird die Wärme, welche beispielsweise
von dem Leistungselement 21 erzeugt wird, das einen hohen
Strom für eine lange Zeitdauer schaltet, über
den Leitungsrahmen 23 und die Abstrahleinrichtung 11,
wo das Leistungselement 21 montiert ist, nach außerhalb
des Gehäuses 10 abgestrahlt wird, wodurch das
Leistungselement 21 nicht die Temperatur des Betriebsgarantieniveaus überschreitet,
weshalb eine gewünschte Effizienz erlangt wird.An electrical path in the glow plug power supply controller connected to the battery 3 , the glow plugs 4a to 4d and the engine control unit 5 is electrically connected, is through a first to third busbar section 31 to 33 educated. The multi-chip module 20 , which is the switching on / off of the glow plugs 4a to 4d is at the radiator 11 fixed with the adhesive or the like. As a result, the heat which, for example, from the power element 21 generating a high current for a long period of time over the lead frame 23 and the radiator 11 where the performance element 21 is mounted, outside the case 10 is radiated, causing the power element 21 does not exceed the temperature of the operation guarantee level, therefore, a desired efficiency is obtained.
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