JP2001073915A - 内燃機関用点火装置 - Google Patents
内燃機関用点火装置Info
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Abstract
信号線の断線を容易に検出できる点火装置を提供する。 【解決手段】 電気的接続用の複数の端子を持つコネク
タ部34を備えたイグナイタケース15aにイグナイタ
ユニット30が装着され、イグナイタユニットによって
イグニッションコイル部への電力の供給を制御するよう
構成されており、イグナイタケース15aとイグニッシ
ョンコイル部10aを有するコイル部ケース15bとが
機械的に一体化されて点火装置10を構成し、イグナイ
タユニット30は、スイッチング用半導体31aの制御
信号入力端子とアースとの間にスイッチング用半導体の
信号端子の電位をクランプするためのダイオード33を
設けている。
Description
トとイグニッションコイル部とを一体にして、内燃機関
の各シリンダのヘッド部に取付けるタイプの内燃機関用
の点火装置に関する。
ては、実開平4−62359号公開抄録に開示されてい
る点火装置がある。この点火装置は、イグニッションコ
イルの一次電流を断続通電するパワースイッチとイグニ
ッションコイルとを一体化して点火装置を構成し、該点
火装置のイグニッションコイルを内燃機関の各シリンダ
ヘッド部に設けたプラグホール内に装着するものであ
る。この従来技術では、制御装置と点火装置の信号端子
とを接続する信号線の断線の検出については考慮されて
いなかった。
装置では、スイッチング用半導体の制御信号入力端子と
制御装置とを接続し、制御信号を入力する信号線が断線
した場合、検出し難かった。本発明は、このような問題
に鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、制御装置と点火装置の信号端子とを接続する信号線
の断線の検出がしやすい内燃機関の点火装置を得ること
にある。
本発明に係る内燃機関用点火装置は、電気的接続用の複
数の端子を持つコネクタ部を備えたイグナイタケースに
イグナイタユニットが装着され、当該イグナイタユニッ
トによってイグニッションコイル部への電力の供給を制
御するよう構成されており、前記イグナイタケースと前
記イグニッションコイル部を有するコイル部ケースとが
機械的に一体化されて点火装置を構成する内燃機関用点
火装置において、前記イグナイタユニットは、スイッチ
ング用半導体の制御信号入力端子とアースとの間に前記
スイッチング用半導体の信号端子の電位をクランプする
ためのダイオードを設けたことを特徴としている。
前記ダイオードは、前記コネクタ部の端子の内の2本の
端子間に保持されていることを特徴としている。このよ
うに構成された本発明に係る内燃機関用点火装置は、ス
イッチング用半導体の制御信号入力端子とアースとの間
に設けたスイッチング用半導体の信号端子の電位をクラ
ンプするためのダイオードにより、信号端子の入力電圧
が変動しても一定レベルでクランプされる。このため、
一定レベルを超える電圧変動が生じると信号線の断線と
判断することができる。
は、イグナイタケースのコネクタ部の端子の内の2本の
端子間に保持されているので、該2本の端子間へのダイ
オードの固定、接続が容易になり、イグナイタケース内
にダイオードをコンパクトに収納できる。
の形態について説明する。図1は、本実施形態の点火装
置10を内燃機関1のシリンダヘッド部2に装備した状
態を示す断面図である。
は、内燃機関1の燃焼室3にその先端4aが突出する点
火プラグ4が装着され、該点火プラグ4の上部のプラグ
ホール5には、本実施形態の点火装置10が装着されさ
れている。前記点火プラグ4の他端4bは前記点火装置
10の下部のゴムブーツ25に挿入され、前記点火装置
10と電気的に接続されている。前記点火装置10の上
部は、取付ボルト6で前記シリンダヘッド部2のカバー
部に取付固定されている。
図であり、図3は、図2の点火装置10を矢視III方向
から見た平面図である。前記点火装置10の中心部に
は、センタコア(開磁路鉄心)17が配置され、該セン
タコア17は珪素鋼板をプレス積層したもので構成され
ている。前記センタコア17の外周には一次ボビン11
が嵌合し、該一次ボビン11の外周にはエナメル線等か
ら成る一次コイル12が巻層されている。
ボビン13が嵌合し、該二次ボビン13には間隔をおい
て多数の分割された二次コイル14が巻層されている。
前記二次ボビン13の外周には、外装ケース15が嵌合
している。更に、前記外装ケース15のコイルケース部
15bの外側には、薄い珪素鋼板を管状に形成したサイ
ドコア(外装鉄心)18が配置されている。
シリンダヘッド部2のカバ−と接する部分には、シ−ル
用のシ−ルゴム26が設けられていると共に、前記外装
ケース15の上部には、電気的接続用のコネクタ部34
とイグナイタケース15aとが配置され、該イグナイタ
ケース15aのコイル上部部分には、イグナイタユニッ
ト30が設置されている。
ケース15aは、コネクタ34の衝撃強度、寸法精度を
確保することからポリブチレンテレフタレートで形成さ
れ、図2のように、イグナイタユニット30の収納部と
コネクタ34を兼ねたコップ状になっており、コイル部
ケース15bとの接合部には段付き部、位置決め用突起
が設けてある。一方、コイル部ケース15bは、ポリフ
ェニレンサルファイド(PPS)に変性ポリフェニレン
オキサイド(変性PPO)をたとえば約20%混ぜ合わ
せた材料で形成されている。
たはアルミ製の金属製ベ−ス36上に載置される後述
(図5参照)するスイッチング用半導体であるインシュ
レーテッドバイポーラトランジスタ(IGBT)31a
と電流制限回路31bとを組込み内蔵した単一シリコン
チップの半導体素子31と、接続中継端子32と、該接
続中継端子32上に装着されている入力電圧クランプ機
能を担うツェナダイオード33とで構成され、前記金属
製ベース36上には、シリコンゲルが充填されている。
図4の(a)(b)に示すような外観をしており、銅等
の前記金属製ベース36にはんだ(例えば、鉛とスズを
80〜90%:10〜20%の割合、もしくは、Sn:
Sb:Ni:Pを90〜97:4〜8:0.3〜0.
9:0.01〜0.2の割合)接合し、モールディング
したものである。前記単一シリコンチップの半導体素子
31は、3本(場合によっては3〜6本)のリード端子
31cが突出成形され、該リード端子31cは接続中継
端子32に圧入、はんだ付け、溶接、接着等の手段によ
って接合されている。リード端子31cは、イグナイタ
ケース15aのコネクタ部34に対面している。
子31は、消費電力の増大、環境温度の高温化等を配慮
して前記金属製ベース36と共にイグナイタケース15
aにネジ31dで止められるか、場合によっては、はん
だ接合、接着剤(たとえば導電性、絶縁性の)等により
固定される。
ネクトの為に、接続コネクタのコネクタ端子35a、3
5bと溶接もしくは圧着により固定するとともに、一次
コイル12の巻き始めの端部35dを固定接合してい
る。コネクタ端子35cは一次コイル12の他の端部3
5eに固定されている。前記ツェナーダイオード33
は、前記接続中継端子32の上部に装着配置されてい
る。
制御回路を示したものであり、該点火装置10は、概
略、一次コイル12と二次コイル14から成り筒状に形
成されるイグニッションコイル部10a、前記単一シリ
コンチップの半導体素子31、及び、ツェナーダイオー
ド33とを備え、前記単一シリコンチップの半導体素子
31には、インシュレーテッドバイポーラトランジスタ
(IGBT)31aと電流制限回路31bとが組込み内
蔵されている。内燃機関の制御装置9からの点火制御信
号は、前記IGBT31aの入力信号としてベースから
エミッタへのベース電流を断続するものであり、該ベー
ス電流の出力としてコレクタからエミッタに電流を流す
こと、即ち、電源であるバッテリー8からイグニッショ
ンコイル部10aの一次コイル11に電流を流して磁界
を発生させる。
御装置9から前記IGBT31aへの点火信号によって
前記一次コイル11への電流を切ることで、前記一次コ
イルの磁界を零にして、一次側に大きな電圧の起電力を
発生させ、該起電力の発生により前記イグニッションコ
イル部10aの二次コイル13に更に高い電圧を発生さ
せて、点火プラグ4をスパークさせる。
のクランプ機能を担うもので、通常作動時のIGBT3
1aへの入力部電圧と、制御装置9と点火装置10との
間の信号線9aが、何等かの原因で断線したときの該I
GBT31aへの入力部電圧との差を大きくして、前記
制御装置9側の前記断線の検出機能部であるコンパレー
タ(図示省略)の設定基準電圧値の設定を明確にできる
ようにして前記断線の検出を容易にするものであり、本
点火制御回路に必要な素子である。
点火装置は、イグナイタユニット30の主要部のスイッ
チング用半導体であるIGBT31aと電流制限回路3
1bとを組込み内蔵した単体シリコンチップの半導体3
1としたので、イグナイタユニット30の必要面積を小
さくでき、結果として、前記イグナイタケース15aの
イグナイタ収納部を小形化し、かつ、軽量化することが
できるので、内燃機関の振動に対して強い外装ケース1
5の点火装置10を供給することができる。
タ収納部内に配置することで、前記単体のシリコンチッ
プの半導体素子31のリード端子31c、31c、31
cと、外部電気接続のコネクタ側端子35a、35b、
35cとの接続を、前記接続中継端子32を介して行う
ことができ、該端子間の接続を容易にし、ツェナーダイ
オード33を前記接続中継端子32の上部に装着配置し
たことによって、前記イグナイタ収納部内に前記ツェナ
ーダイオード33をコンパクトに収納できると共に、接
続中継端子32を利用することで、配線及び接合等も容
易になる。
記単一シリコンチップの半導体素子31の内に一体とし
て組込み内蔵することも可能であるが、組込んだ場合に
は、前記ツェナーダイオード33がパワー系素子である
ために、それなりの大きな面積を必要とすることから、
結果として前記シリコンチップの半導体素子31の面積
が大きくなるばかりでなく、一体に組込む場合には、製
造コストも高くなり、かつ、該素子の標準化も図りずら
いとの問題があり、別体とすることが好ましいものであ
る。
たが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された発明の精神を逸脱しな
い範囲で、設計において、種々の変更ができるものであ
る。例えば、本発明の前記シリコンチップの半導体素子
31の前記イグナイタケース15aへの装着に当たって
は、金属製ベースを用いずに、図6に示すように、直
接、前記シリコンチップの半導体素子31を前記イグナ
イタケース15aへ装着する構造とすることもできる。
この場合、接続中継端子32も直接イグナイタケース1
5aに装着することとなる。
ルのボビン11の外側に二次コイルのボビン13を配置
した点火装置10について説明したが、本発明は、二次
コイルのボビンの外側に一次コイルのボビンを配置した
点火装置にも適用できるものである。更に、前記実施形
態においては、前記単一シリコンチップの半導体素子に
組込み内蔵するスイッチング用半導体を、インシュレー
テッドバイポーラトランジスタ(IGBT)としたが、
他のパワートランジスタを用いることもできる。
明の内燃機関用点火装置は、スイッチング用半導体への
入力部電圧と、制御装置と点火装置との間の信号線が、
何等かの原因で断線したときの断線検出機能の精度が高
まり、異常状態の発見が早い点火装置が得られる。ま
た、ダイオードはイグナイタケースのコネクタ部の端子
の内の2本の端子間に保持される構成なので、ダイオー
ドの接続、固定が容易に行える。
機関のシリンダヘッド部の断面図。
見たイグナイタケースの平面図。
リコンチップの半導体素子であって、(a)は該半導体
素子の平面図、(b)は側面図。
イグナイタケースの平面図。
制御装置、9a…信号線、10…点火装置、10a…イ
グニッションコイル部、11…一次ボビン、12…一次
コイル、13…二次ボビン、14…二次コイル、15…
外装ケース、15a…イグナイタケース、15b…コイ
ル部ケース、17…センタコア、18…サイドコア、3
0…イグナイタユニット、31…単一シリコンチップの
半導体素子、31a…スイッチング用半導体(インシュ
レーテッドバイポーラトランジスタ)、31b…電流制
限回路、31c…リード端子、32…接続中継端子、3
3…ツェナーダイオード、34…コネクタ部、35…コ
ネクタ端子、36…金属製ベース
Claims (2)
- 【請求項1】 電気的接続用の複数の端子を持つコネク
タ部を備えたイグナイタケースにイグナイタユニットが
装着され、当該イグナイタユニットによってイグニッシ
ョンコイル部への電力の供給を制御するよう構成されて
おり、前記イグナイタケースと前記イグニッションコイ
ル部を有するコイル部ケースとが機械的に一体化されて
点火装置を構成する内燃機関用点火装置において、 前記イグナイタユニットは、スイッチング用半導体の制
御信号入力端子とアースとの間に前記スイッチング用半
導体の信号端子の電位をクランプするためのダイオード
を設けた内燃機関用点火装置。 - 【請求項2】 前記ダイオードは、前記コネクタ部の端
子の内の2本の端子間に保持されている請求項1記載の
内燃機関用点火装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000216307A JP4021132B2 (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 内燃機関用点火装置 |
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---|---|---|---|
JP8233188A Division JPH1077940A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 内燃機関用点火装置 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2000216307A Expired - Lifetime JP4021132B2 (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 内燃機関用点火装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP4021132B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006283624A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Hanshin Electric Co Ltd | 内燃機関用点火装置 |
JP2009281307A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Denso Corp | 内燃機関点火装置 |
JP2010255539A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 内燃機関用点火装置 |
-
2000
- 2000-07-17 JP JP2000216307A patent/JP4021132B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2009281307A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Denso Corp | 内燃機関点火装置 |
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