JP2002295354A - 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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- JP2002295354A JP2002295354A JP2001098396A JP2001098396A JP2002295354A JP 2002295354 A JP2002295354 A JP 2002295354A JP 2001098396 A JP2001098396 A JP 2001098396A JP 2001098396 A JP2001098396 A JP 2001098396A JP 2002295354 A JP2002295354 A JP 2002295354A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】パワー素子のコレクタ電圧を監視することによ
って、点火コイルの２次出力の放電発生の確認と放電時
間を検出し、且つ簡単な構成によって、検出結果の出力
形態をより簡素化する点火装置を提供する。 【解決手段】前記課題を解決するための本発明の内燃機
関用点火装置は、１次コイルより発生した高電圧のレベ
ルを検出し、倍電圧回路によって信号化された放電情報
をＥＣＵからの点火制御信号線に重畳することによって
伝達する機能を装着した内燃機関用点火装置とすること
を解決手段とする。
って、点火コイルの２次出力の放電発生の確認と放電時
間を検出し、且つ簡単な構成によって、検出結果の出力
形態をより簡素化する点火装置を提供する。 【解決手段】前記課題を解決するための本発明の内燃機
関用点火装置は、１次コイルより発生した高電圧のレベ
ルを検出し、倍電圧回路によって信号化された放電情報
をＥＣＵからの点火制御信号線に重畳することによって
伝達する機能を装着した内燃機関用点火装置とすること
を解決手段とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用点火装
置の特に点火動作の確認を行う機能に関する。
置の特に点火動作の確認を行う機能に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より自動車用の点火装置では、点火
装置上で不具合や故障等の異常が発生した場合に、自動
的に異常を検出するいわいる自己故障診断回路を採用し
たものが提案されている。このような自己故障診断回路
を採用している従来の内燃機関用点火装置の内部回路ブ
ロック図を図３に示す。また。図３の自己故障診断回路
の具体的な回路例を図４に示す。また図４の回路動作の
波形を図５に示す。
装置上で不具合や故障等の異常が発生した場合に、自動
的に異常を検出するいわいる自己故障診断回路を採用し
たものが提案されている。このような自己故障診断回路
を採用している従来の内燃機関用点火装置の内部回路ブ
ロック図を図３に示す。また。図３の自己故障診断回路
の具体的な回路例を図４に示す。また図４の回路動作の
波形を図５に示す。
【０００３】図３における点火装置は、各回路素子に５
Ｖ定常電圧を供給する電源回路４と、外部サージやバッ
テリ電圧変動により超過した過電圧を検出して点火動作
を停止させる過電圧保護回路５と、点火コイル３の１次
コイルの１次電流（以下「Ｉ１」と呼ぶ）を遮断するパ
ワー素子としてのＩＧＢＴ１０と、ＥＣＵ２の点火信号
出力より入力した点火信号のうち有用な信号を通す入力
判定回路６と、ＩＧＢＴ１０のゲート（Ｇ）を駆動させ
るためのＩＧＢＴ駆動回路７と、前記ＩＧＢＴ１０のコ
レクタ電流（以下「コレクタ電流Ｉｃ」と呼ぶ）を制限
するコレクタ電流制限回路８と、ＩＧＢＴ１０のコレク
タ電流Ｉｃを監視している自己故障診断回路９と、から
構成されるイグナイタ部１を有し、ＩＧＢＴ１０からの
図示しない故障診断信号を処理する機能を備えたＥＣＵ
２と、前記点火コイル３の２次コイルで発生した高電圧
を供給する点火プラグ１１により構成されている。なお
ここでは点火コイル３の１次コイルの１次電流を遮断す
るパワー素子としてＩＧＢＴ１０が記されているが、ダ
−リントントランジスタを代わりに用いられる場合があ
る。以下、パワー素子としてＩＧＢＴ１０で従来例を説
明する。またＶｂはバッテリを示す。
Ｖ定常電圧を供給する電源回路４と、外部サージやバッ
テリ電圧変動により超過した過電圧を検出して点火動作
を停止させる過電圧保護回路５と、点火コイル３の１次
コイルの１次電流（以下「Ｉ１」と呼ぶ）を遮断するパ
ワー素子としてのＩＧＢＴ１０と、ＥＣＵ２の点火信号
出力より入力した点火信号のうち有用な信号を通す入力
判定回路６と、ＩＧＢＴ１０のゲート（Ｇ）を駆動させ
るためのＩＧＢＴ駆動回路７と、前記ＩＧＢＴ１０のコ
レクタ電流（以下「コレクタ電流Ｉｃ」と呼ぶ）を制限
するコレクタ電流制限回路８と、ＩＧＢＴ１０のコレク
タ電流Ｉｃを監視している自己故障診断回路９と、から
構成されるイグナイタ部１を有し、ＩＧＢＴ１０からの
図示しない故障診断信号を処理する機能を備えたＥＣＵ
２と、前記点火コイル３の２次コイルで発生した高電圧
を供給する点火プラグ１１により構成されている。なお
ここでは点火コイル３の１次コイルの１次電流を遮断す
るパワー素子としてＩＧＢＴ１０が記されているが、ダ
−リントントランジスタを代わりに用いられる場合があ
る。以下、パワー素子としてＩＧＢＴ１０で従来例を説
明する。またＶｂはバッテリを示す。
【０００４】前記自己故障診断回路９の入力部は、コレ
クタ電流制限回路８の入力部分と同部位に接続されてお
り、ＩＧＢＴ１０のコレクタ電流Ｉｃを電流／電圧変換
して回路へ入力し、コレクタ電流Ｉｃすなわち点火コイ
ル３の１次電流Ｉ１を監視している。
クタ電流制限回路８の入力部分と同部位に接続されてお
り、ＩＧＢＴ１０のコレクタ電流Ｉｃを電流／電圧変換
して回路へ入力し、コレクタ電流Ｉｃすなわち点火コイ
ル３の１次電流Ｉ１を監視している。
【０００５】前記点火装置のＩＧＢＴ１０のコレクタ
（Ｃ）が前記点火コイル３の１次コイル側に接続され、
また前記ＩＧＢＴ１０のエミッタ（Ｅ）がコレクタ電流
Ｉｃの監視用センス抵抗を介してグランドレベルに接続
される。
（Ｃ）が前記点火コイル３の１次コイル側に接続され、
また前記ＩＧＢＴ１０のエミッタ（Ｅ）がコレクタ電流
Ｉｃの監視用センス抵抗を介してグランドレベルに接続
される。
【０００６】図４において前記自己故障診断回路９はコ
ンパレ−タ１２、１３により、２つの閾値（ＩCFH１
４，ＩCFL１５）をもつウィンドコンパレ−タを構成し
ている。
ンパレ−タ１２、１３により、２つの閾値（ＩCFH１
４，ＩCFL１５）をもつウィンドコンパレ−タを構成し
ている。
【０００７】点火のタイミングでＥＣＵ２より点火制御
信号が出力されると、点火制御信号は点火制御信号入力
線１６を介して入力判定回路６に入力され、ノイズ等を
除いた有用な信号のみを通し、ＩＧＢＴ駆動回路７にて
ＩＧＢＴ１０のゲート（Ｇ）を駆動させる。この信号を
受けＩＧＢＴ１０は点火コイル３の１次コイルを通電す
る。図５において前記ＩＧＢＴ１０の（Ｇ）に点火信号
が入力されてすぐの時期は、１つ目の閾値（ＩCFL１
５）にコレクタ電流Ｉｃが到達していないため、コンパ
レ−タ１２の出力はオ−プン出力であるがコンパレ−タ
１３の出力がＬｏとなり、トランジスタ１７はＯＦＦと
なり自己故障診断信号線１８の出力はＨｉとなる。
信号が出力されると、点火制御信号は点火制御信号入力
線１６を介して入力判定回路６に入力され、ノイズ等を
除いた有用な信号のみを通し、ＩＧＢＴ駆動回路７にて
ＩＧＢＴ１０のゲート（Ｇ）を駆動させる。この信号を
受けＩＧＢＴ１０は点火コイル３の１次コイルを通電す
る。図５において前記ＩＧＢＴ１０の（Ｇ）に点火信号
が入力されてすぐの時期は、１つ目の閾値（ＩCFL１
５）にコレクタ電流Ｉｃが到達していないため、コンパ
レ−タ１２の出力はオ−プン出力であるがコンパレ−タ
１３の出力がＬｏとなり、トランジスタ１７はＯＦＦと
なり自己故障診断信号線１８の出力はＨｉとなる。
【０００８】その後コレクタ電流Ｉｃが、１つ目の閾値
（ＩCFL１５）に到達し、そして前述２つの閾値間にあ
ると、前記両方のコンパレ−タ１２、１３共にオ−プン
出力となり、結果トランジスタ１７はＯＮし、自己故障
診断信号線１８の出力はＬｏとなる。
（ＩCFL１５）に到達し、そして前述２つの閾値間にあ
ると、前記両方のコンパレ−タ１２、１３共にオ−プン
出力となり、結果トランジスタ１７はＯＮし、自己故障
診断信号線１８の出力はＬｏとなる。
【０００９】その後、２つ目の閾値（ＩCFH１４）にコ
レクタ電流Ｉｃが到達するとコンパレ−タ１２の出力は
Ｌｏとなり、コンパレ−タ１３はオ−プン出力であるの
で、トランジスタ１７はＯＦＦとなり、自己故障診断信
号線１８の出力は再びＨｉとなる。
レクタ電流Ｉｃが到達するとコンパレ−タ１２の出力は
Ｌｏとなり、コンパレ−タ１３はオ−プン出力であるの
で、トランジスタ１７はＯＦＦとなり、自己故障診断信
号線１８の出力は再びＨｉとなる。
【００１０】最後に、ＥＣＵ２が点火制御信号をＯＦＦ
すると、ＩＧＢＴ１０のゲートへの信号供給がなくな
り、ＩＧＢＴ１０のコレクタ電流Ｉｃはほとんど瞬時に
流れなくなり、１つ目の閾値（ＩCFL１５）以下とな
る。この時コンパレ−タ１２はオ−プン出力でありコン
パレ−タ１３の出力がＬｏであるため、トランジスタ１
７はＯＦＦとなり自己故障診断信号線１８の出力はＨｉ
のままである。これ以降、点火信号が入力される毎に繰
り返しとなる。以上のように自己故障診断回路９の出力
は、信号ＩＧＦとして自己故障診断信号線１８を介して
ＥＣＵ２に入力される。
すると、ＩＧＢＴ１０のゲートへの信号供給がなくな
り、ＩＧＢＴ１０のコレクタ電流Ｉｃはほとんど瞬時に
流れなくなり、１つ目の閾値（ＩCFL１５）以下とな
る。この時コンパレ−タ１２はオ−プン出力でありコン
パレ−タ１３の出力がＬｏであるため、トランジスタ１
７はＯＦＦとなり自己故障診断信号線１８の出力はＨｉ
のままである。これ以降、点火信号が入力される毎に繰
り返しとなる。以上のように自己故障診断回路９の出力
は、信号ＩＧＦとして自己故障診断信号線１８を介して
ＥＣＵ２に入力される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成の点
火装置では、ＥＣＵ２と点火装置との間の通信は、点火
装置を駆動させる信号と、点火装置に異常がないかを判
断する信号との２通りの信号通信を行わなければならな
いが、それぞれの信号は共に0Vと５Vの２種類の信号の
組み合わせで動作するために、１つの信号線に双方の信
号を重畳させて通信することが不可能であり、最低２本
の信号線が必要になる。したがって、従来の自己故障診
断装置９を備えたエンジン１気筒に対し１つの点火コイ
ル３と１つのイグナイタ部１を有する点火装置では、信
号線の数は少なくとも気筒数の２倍以上必要となり、例
えば４気筒であれば８本の信号線、６気筒であれば１２
本の信号線（コード）が必要となる。このように信号線
が増加すると、エンジンルーム内での配線配置が困難に
なり、また、エンジン駆動時や整備中において他の部品
に挟み（噛み）込まれコードに破損が生じるといったこ
とがある。特に近年の自動車のエンジンルームではデザ
インの都合等により内容積が少なく、部品点数の削減が
望まれている。また信号線が多いことから信号線の終端
である点火装置あるいはコネクタ等の電極数が多くな
り、ユニットの小型化が拒まれる原因にもなっている。
火装置では、ＥＣＵ２と点火装置との間の通信は、点火
装置を駆動させる信号と、点火装置に異常がないかを判
断する信号との２通りの信号通信を行わなければならな
いが、それぞれの信号は共に0Vと５Vの２種類の信号の
組み合わせで動作するために、１つの信号線に双方の信
号を重畳させて通信することが不可能であり、最低２本
の信号線が必要になる。したがって、従来の自己故障診
断装置９を備えたエンジン１気筒に対し１つの点火コイ
ル３と１つのイグナイタ部１を有する点火装置では、信
号線の数は少なくとも気筒数の２倍以上必要となり、例
えば４気筒であれば８本の信号線、６気筒であれば１２
本の信号線（コード）が必要となる。このように信号線
が増加すると、エンジンルーム内での配線配置が困難に
なり、また、エンジン駆動時や整備中において他の部品
に挟み（噛み）込まれコードに破損が生じるといったこ
とがある。特に近年の自動車のエンジンルームではデザ
インの都合等により内容積が少なく、部品点数の削減が
望まれている。また信号線が多いことから信号線の終端
である点火装置あるいはコネクタ等の電極数が多くな
り、ユニットの小型化が拒まれる原因にもなっている。
【００１２】また、前記自己故障診断回路９は前記ＩＧ
ＢＴ１０のコレクタ電流Ｉｃ値すなわち点火コイル３の
１次電流Ｉ１値を２つの閾値によって検出しているた
め、点火コイル３における実際の通電時間の一部を検出
しているに過ぎない。
ＢＴ１０のコレクタ電流Ｉｃ値すなわち点火コイル３の
１次電流Ｉ１値を２つの閾値によって検出しているた
め、点火コイル３における実際の通電時間の一部を検出
しているに過ぎない。
【００１３】近時の内燃機関用点火装置においては、内
燃機関のシリンダ内の点火状況を取得し、ＥＣＵ２にフ
ィードバックかけることにより、最適で効率的な機関制
御を行わせようとする。また、内燃機関のコンパクト化
に伴って、各モジュールの小型化が要求される。したが
って簡単な構成で点火コイル３の放電発生確認と放電時
間を検出することが課題である。本発明は上記課題に鑑
み、信号線を削減でき、且つ点火コイル３の２次出力の
放電発生の確認と放電時間を検出できる小型化が可能で
安価な構成の点火装置を提供することを目的とする。
燃機関のシリンダ内の点火状況を取得し、ＥＣＵ２にフ
ィードバックかけることにより、最適で効率的な機関制
御を行わせようとする。また、内燃機関のコンパクト化
に伴って、各モジュールの小型化が要求される。したが
って簡単な構成で点火コイル３の放電発生確認と放電時
間を検出することが課題である。本発明は上記課題に鑑
み、信号線を削減でき、且つ点火コイル３の２次出力の
放電発生の確認と放電時間を検出できる小型化が可能で
安価な構成の点火装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は次のような構成とする。すなわち、請求項
１においては点火コイル３を有し、過電圧保護回路５と
ＩＧＢＴ１０とＩＧＢＴ駆動回路７とコレクタ電流制限
回路８と自己故障診断回路２２と倍電圧発生回路２３と
から構成されるイグナイタ部１９を有し、ＥＣＵ２と、
点火プラグから構成され、前記ＥＣＵ２からのＩＧＢＴ
駆動信号でＩＧＢＴ１０を作動させ点火プラグ１１を点
火動作させる点火装置において、前記自己故障診断回路
２２内に点火コイル３の１次コイルの状態を監視する比
較手段を備え、前記倍電圧回路２３によって信号化され
た放電情報をＥＣＵ２からの点火制御信号線に重畳する
ことによってＥＣＵ２に故障判定を行わせる機能を備え
た内燃機関用点火装置とする。
に、本発明は次のような構成とする。すなわち、請求項
１においては点火コイル３を有し、過電圧保護回路５と
ＩＧＢＴ１０とＩＧＢＴ駆動回路７とコレクタ電流制限
回路８と自己故障診断回路２２と倍電圧発生回路２３と
から構成されるイグナイタ部１９を有し、ＥＣＵ２と、
点火プラグから構成され、前記ＥＣＵ２からのＩＧＢＴ
駆動信号でＩＧＢＴ１０を作動させ点火プラグ１１を点
火動作させる点火装置において、前記自己故障診断回路
２２内に点火コイル３の１次コイルの状態を監視する比
較手段を備え、前記倍電圧回路２３によって信号化され
た放電情報をＥＣＵ２からの点火制御信号線に重畳する
ことによってＥＣＵ２に故障判定を行わせる機能を備え
た内燃機関用点火装置とする。
【００１５】
【作用】本発明の内燃機関用点火装置では、点火プラグ
１１の放電周期ごとに放電の確認と放電時間の検出を可
能とし、不完全燃焼及び失火の検出に応用できる。
１１の放電周期ごとに放電の確認と放電時間の検出を可
能とし、不完全燃焼及び失火の検出に応用できる。
【００１６】
【実施例】本発明の実施例とする内燃機関用点火装置の
内部回路図を図１に示す。図２に図１の回路動作の波形
を示す。図１において点火装置は、点火コイル３を有
し、外部サージやバッテリ電圧変動により超過した過電
圧を検出して点火動作を停止させる過電圧保護回路５
と、点火コイル３の１次コイルの１次電流を遮断するパ
ワー素子としてのＩＧＢＴ１０と、当該ＩＧＢＴ１０の
ゲート（Ｇ）を駆動させるためのＩＧＢＴ駆動回路２４
と、前記ＩＧＢＴ１０のコレクタ電流Ｉｃを制限するコ
レクタ電流制限回路８と、ＩＧＢＴ１０のコレクタ電流
Ｉｃを電圧に変換して監視している自己故障診断回路２
２と、前記自己故障診断回路２２の信号を反転し、点火
コイル３放電期間中であることの信号を出力し、点火信
号にのせる倍電圧回路２３とから構成されるイグナイタ
部１９を有し、パワー素子からの図示しない故障診断信
号を処理する機能を備えたＥＣＵ２と、前記点火コイル
３の２次コイルで発生した高電圧を供給する点火プラグ
１１により構成されている。前記自己故障診断回路２２
は１つのコンパレ−タ２７と非反転入力２８側の基準電
位構成用の抵抗３０，３１及び帰還抵抗３２で構成さ
れ、前記倍電圧発生回路については、トランジスタ３
５、３７とコンデンサー３６で構成される。Ｖｂはバッ
テリを示し、前記点火コイル３の２次コイル側には点火
プラグ１１が接続されている。これらの電源は、バッテ
リ等の電源部Ｖｂから供給されている。また図２におい
て、図２は点火信号入力から倍電圧発生までの一連の動
きをモニタ−した波形を示している。ここで、 ＩＧＴ．．．．．ＥＣＵ２から当該点火装置へ出力され
る点火信号出力 Ｉ１．．．．．点火コイル３の１次電流Ｉｃ Ｖ１．．．．．ＩＧＢＴ１０のコレクタ部Ｖｃ電圧波形 Ｖ２．．．．．点火プラグ１１の放電波形 Ｖ２５．．．．．本実施例の点火制御信号入力線及び自
己診断回路出力線２６の波形 を各々示す。
内部回路図を図１に示す。図２に図１の回路動作の波形
を示す。図１において点火装置は、点火コイル３を有
し、外部サージやバッテリ電圧変動により超過した過電
圧を検出して点火動作を停止させる過電圧保護回路５
と、点火コイル３の１次コイルの１次電流を遮断するパ
ワー素子としてのＩＧＢＴ１０と、当該ＩＧＢＴ１０の
ゲート（Ｇ）を駆動させるためのＩＧＢＴ駆動回路２４
と、前記ＩＧＢＴ１０のコレクタ電流Ｉｃを制限するコ
レクタ電流制限回路８と、ＩＧＢＴ１０のコレクタ電流
Ｉｃを電圧に変換して監視している自己故障診断回路２
２と、前記自己故障診断回路２２の信号を反転し、点火
コイル３放電期間中であることの信号を出力し、点火信
号にのせる倍電圧回路２３とから構成されるイグナイタ
部１９を有し、パワー素子からの図示しない故障診断信
号を処理する機能を備えたＥＣＵ２と、前記点火コイル
３の２次コイルで発生した高電圧を供給する点火プラグ
１１により構成されている。前記自己故障診断回路２２
は１つのコンパレ−タ２７と非反転入力２８側の基準電
位構成用の抵抗３０，３１及び帰還抵抗３２で構成さ
れ、前記倍電圧発生回路については、トランジスタ３
５、３７とコンデンサー３６で構成される。Ｖｂはバッ
テリを示し、前記点火コイル３の２次コイル側には点火
プラグ１１が接続されている。これらの電源は、バッテ
リ等の電源部Ｖｂから供給されている。また図２におい
て、図２は点火信号入力から倍電圧発生までの一連の動
きをモニタ−した波形を示している。ここで、 ＩＧＴ．．．．．ＥＣＵ２から当該点火装置へ出力され
る点火信号出力 Ｉ１．．．．．点火コイル３の１次電流Ｉｃ Ｖ１．．．．．ＩＧＢＴ１０のコレクタ部Ｖｃ電圧波形 Ｖ２．．．．．点火プラグ１１の放電波形 Ｖ２５．．．．．本実施例の点火制御信号入力線及び自
己診断回路出力線２６の波形 を各々示す。
【００１７】次に点火制御信号がＥＣＵ２より出力され
た時の動作を、図１及び図２に沿って説明する。点火動
作にはいる為ＥＣＵ２より点火信号（図２のＩＧＴ）が
出力（ＯＮ）されると、点火信号は点火制御信号入力線
２６を介してＩＧＢＴ駆動回路２４にてＩＧＢＴ１０の
ゲート（Ｇ）を駆動させる。この信号を受けＩＧＢＴ１
０は点火コイル３の１次コイルを通電（図２のＩ１）す
る。これよりＩＧＢＴ１０のコレクタ電圧（以下「コレ
クタ電圧Vｃ」と呼ぶ）は、抵抗３３，３４で分圧さ
れ、一部は前記自己故障診断回路２２のコンパレ−タ２
７の反転入力側２９へ入力され、コンパレ−タ２７は非
反転入力２８に入力される規定された一定電圧以上のＩ
ＧＢＴ１０のコレクタ電圧Vｃ発生期間中は、プルアッ
プ抵抗によりＨｉ出力である。
た時の動作を、図１及び図２に沿って説明する。点火動
作にはいる為ＥＣＵ２より点火信号（図２のＩＧＴ）が
出力（ＯＮ）されると、点火信号は点火制御信号入力線
２６を介してＩＧＢＴ駆動回路２４にてＩＧＢＴ１０の
ゲート（Ｇ）を駆動させる。この信号を受けＩＧＢＴ１
０は点火コイル３の１次コイルを通電（図２のＩ１）す
る。これよりＩＧＢＴ１０のコレクタ電圧（以下「コレ
クタ電圧Vｃ」と呼ぶ）は、抵抗３３，３４で分圧さ
れ、一部は前記自己故障診断回路２２のコンパレ−タ２
７の反転入力側２９へ入力され、コンパレ−タ２７は非
反転入力２８に入力される規定された一定電圧以上のＩ
ＧＢＴ１０のコレクタ電圧Vｃ発生期間中は、プルアッ
プ抵抗によりＨｉ出力である。
【００１８】前記コンパレ−タ２７の出力がＨｉの期間
ですなわちＩＧＢＴ１０の規定された一定電圧以上のコ
レクタ電圧Vｃ発生期間中で、倍電圧回路のトランジス
タ３５はＯＮしておりその結果コンデンサ３６の３６ｂ
側はトランジスタ３５のコレクタ−エミッタをとおして
ＧＮＤ接地される。またトランジスタ３５のＯＮによ
り、トランジスタ３７もＯＮになりトランジスタ３７→
ダイオ−ド３８→抵抗３９を経てコンデンサ３６の３６
ａ側は３６ｂ側に対して＋Ｖｂにチャ−ジされる。
ですなわちＩＧＢＴ１０の規定された一定電圧以上のコ
レクタ電圧Vｃ発生期間中で、倍電圧回路のトランジス
タ３５はＯＮしておりその結果コンデンサ３６の３６ｂ
側はトランジスタ３５のコレクタ−エミッタをとおして
ＧＮＤ接地される。またトランジスタ３５のＯＮによ
り、トランジスタ３７もＯＮになりトランジスタ３７→
ダイオ−ド３８→抵抗３９を経てコンデンサ３６の３６
ａ側は３６ｂ側に対して＋Ｖｂにチャ−ジされる。
【００１９】次にＥＣＵ２が点火信号をＯＦＦすると、
ＩＧＢＴ１０は点火コイル３の１次コイル電流Ｉ１を遮
断し、点火コイルの２次コイル側には１次コイルとの巻
き数比に応じた高電圧が出力され、それとほぼ同時にコ
ンパレ−タ２７の出力はオ−プン→Ｌｏへと反転し、ト
ランジスタ３５はＯＦＦする。この結果コンデンサ３６
の３６ｂ側は、それまでのほぼＧＮＤ電位の状態から抵
抗４０及びトランジスタ３７のベ−ス−エミッタ（ＰＮ
接続）をとおしてＶｂへと一瞬にして跳ね上がることに
なる。そして３６ｂ側に対して＋Ｖｂにチャージされて
いたコンデンサ３６の３６ａ側は相対的にＶｂの約２倍
の電位へと上昇したことになり、当該コンデンサの放電
経路を適当に調節することにより、Ｖｂの約２倍の電位
を所定の期間維持（図２のＶ２５、丸印部。）すること
が可能となる。したがって、倍電圧発生回路２３を経て
診断出力を点火制御信号入力線２６に重畳し、ＥＣＵ２
へ点火確認信号（図２のＶ２５）として出力することが
できる。しかしダイオード２５によって前記倍電圧回路
によって信号化された放電情報は、ＩＧＢＴ１０の
（Ｇ）には入力されない。
ＩＧＢＴ１０は点火コイル３の１次コイル電流Ｉ１を遮
断し、点火コイルの２次コイル側には１次コイルとの巻
き数比に応じた高電圧が出力され、それとほぼ同時にコ
ンパレ−タ２７の出力はオ−プン→Ｌｏへと反転し、ト
ランジスタ３５はＯＦＦする。この結果コンデンサ３６
の３６ｂ側は、それまでのほぼＧＮＤ電位の状態から抵
抗４０及びトランジスタ３７のベ−ス−エミッタ（ＰＮ
接続）をとおしてＶｂへと一瞬にして跳ね上がることに
なる。そして３６ｂ側に対して＋Ｖｂにチャージされて
いたコンデンサ３６の３６ａ側は相対的にＶｂの約２倍
の電位へと上昇したことになり、当該コンデンサの放電
経路を適当に調節することにより、Ｖｂの約２倍の電位
を所定の期間維持（図２のＶ２５、丸印部。）すること
が可能となる。したがって、倍電圧発生回路２３を経て
診断出力を点火制御信号入力線２６に重畳し、ＥＣＵ２
へ点火確認信号（図２のＶ２５）として出力することが
できる。しかしダイオード２５によって前記倍電圧回路
によって信号化された放電情報は、ＩＧＢＴ１０の
（Ｇ）には入力されない。
【００２０】次に点火コイル３の２次放電が終了したこ
ろ１次コイル電圧も下降し、ＩＧＢＴ１０のコレクタ
（Ｃ）とエミッタ（Ｅ）間のコレクタ電圧VｃもＶｂ電
圧に戻る。このコレクタ電圧Vｃを検出することによっ
て点火プラグ１１への放電時間を検出でき、失火検出を
行うことができる。またコレクタ電圧Vｃの電圧がＶｂ
の約２倍という信号で出力することが可能となり、点火
制御信号入力線２６に重畳した場合で且つバッテリ電圧
が低下した場合でも識別が容易に可能となる。したがっ
て点火制御信号入力線２６を自己診断信号経路として共
用することが可能となるため、自己診断信号線及び接続
端子等を省くことが可能となる。なおここでは点火コイ
ル３の１次コイルの１次電流を遮断するパワー素子とし
てＩＧＢＴ１０が記されているが、ダ−リントントラン
ジスタを代わりに用いてもよい。また、本実施例では倍
電圧の基準電位をＶｂ（バッテリ電圧）としているが、
代わりにＥＣＵのレベル（従来例では５Ｖ）からＶｂま
での内の任意の電圧を基準電位としてもよい。
ろ１次コイル電圧も下降し、ＩＧＢＴ１０のコレクタ
（Ｃ）とエミッタ（Ｅ）間のコレクタ電圧VｃもＶｂ電
圧に戻る。このコレクタ電圧Vｃを検出することによっ
て点火プラグ１１への放電時間を検出でき、失火検出を
行うことができる。またコレクタ電圧Vｃの電圧がＶｂ
の約２倍という信号で出力することが可能となり、点火
制御信号入力線２６に重畳した場合で且つバッテリ電圧
が低下した場合でも識別が容易に可能となる。したがっ
て点火制御信号入力線２６を自己診断信号経路として共
用することが可能となるため、自己診断信号線及び接続
端子等を省くことが可能となる。なおここでは点火コイ
ル３の１次コイルの１次電流を遮断するパワー素子とし
てＩＧＢＴ１０が記されているが、ダ−リントントラン
ジスタを代わりに用いてもよい。また、本実施例では倍
電圧の基準電位をＶｂ（バッテリ電圧）としているが、
代わりにＥＣＵのレベル（従来例では５Ｖ）からＶｂま
での内の任意の電圧を基準電位としてもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上説明した本発明の内燃機関用点火装
置は、前記自己故障診断回路２２内に点火コイル３の１
次コイルの状態を監視する比較手段を備え、前記倍電圧
回路によって信号化された放電情報をＥＣＵ２からの点
火制御信号線に重畳することによって既存の点火制御信
号入力線と自己診断信号線を共用でき、イグナイタ部１
９とＥＣＵ２との間を結ぶ信号線は１本で済むため、１
気筒に１つの点火コイル３とＩＧＢＴ１０を備える点火
装置においては例えば４気筒エンジンであれば４本、６
気筒エンジンであれば６本の信号線で済み、従来と比較
して半分の信号線の数で済む。これによりコストの低減
は勿論のこと、エンジンルーム内での信号線コードの配
置、配線が容易となり、噛み込み等の危険が低減でき、
また、信号線の削減にあたり、その終端である電極数も
必然と削減でき、イグナイタ部１９の形状が出力端子の
数からなる制約を受けなくなり、設計の自由度が増す。
また本発明で、設置された前記倍電圧回路においては発
振回路または発振装置等を用いていないため、比較的簡
単な部品構成（従来の自己故障診断回路９と同等以下の
部品点数）でイグナイタ部１９の回路を構築することが
できる、併せて点火プラグ１１への放電周期に合わせた
（放電周期ごとの）診断機能／信号の発生を実現できた
ことで、パワー素子からの故障診断信号を処理し、故障
判定を行うことが可能であるので、内燃機関のシリンダ
内の点火状況を的確に取得し、ＥＣＵ２にフィードバッ
クかけることにより、最適で効率的な機関制御を行わせ
ることが実現できる。
置は、前記自己故障診断回路２２内に点火コイル３の１
次コイルの状態を監視する比較手段を備え、前記倍電圧
回路によって信号化された放電情報をＥＣＵ２からの点
火制御信号線に重畳することによって既存の点火制御信
号入力線と自己診断信号線を共用でき、イグナイタ部１
９とＥＣＵ２との間を結ぶ信号線は１本で済むため、１
気筒に１つの点火コイル３とＩＧＢＴ１０を備える点火
装置においては例えば４気筒エンジンであれば４本、６
気筒エンジンであれば６本の信号線で済み、従来と比較
して半分の信号線の数で済む。これによりコストの低減
は勿論のこと、エンジンルーム内での信号線コードの配
置、配線が容易となり、噛み込み等の危険が低減でき、
また、信号線の削減にあたり、その終端である電極数も
必然と削減でき、イグナイタ部１９の形状が出力端子の
数からなる制約を受けなくなり、設計の自由度が増す。
また本発明で、設置された前記倍電圧回路においては発
振回路または発振装置等を用いていないため、比較的簡
単な部品構成（従来の自己故障診断回路９と同等以下の
部品点数）でイグナイタ部１９の回路を構築することが
できる、併せて点火プラグ１１への放電周期に合わせた
（放電周期ごとの）診断機能／信号の発生を実現できた
ことで、パワー素子からの故障診断信号を処理し、故障
判定を行うことが可能であるので、内燃機関のシリンダ
内の点火状況を的確に取得し、ＥＣＵ２にフィードバッ
クかけることにより、最適で効率的な機関制御を行わせ
ることが実現できる。
【図１】 本発明の実施例とする内燃機関用点火装置の
内部回路図である。
内部回路図である。
【図２】 図１の回路動作の波形を示した図である。
【図３】 従来の内燃機関用点火装置の内部回路ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】 図３の自己故障診断回路の具体的な回路例の
図である。
図である。
【図５】 図４の回路動作の実施例の図である。
図において同一符号は同一、又は相当部分を示す。 １ イグナイタ部 ２ ＥＣＵ ３ 点火コイル ４ 電源回路 ５ 過電圧保護回路 ６ 入力判定回路 ７ ＩＧＢＴ駆動回路 ８ コレクタ電流制限回路 ９ 自己故障診断回路 １０ IＧＢＴ １１ 点火プラグ １２ コンパレ−タ（ＩCFH） １３ コンパレ−タ（ＩCFL） １４ 閾値ＩCFH １５ 閾値ＩCFL １６ 点火制御信号入力線 １７ トランジスタ １８ 自己故障診断信号線 １９ イグナイタ部 ２２ 自己故障診断回路 ２３ 倍電圧回路 ２４ ＩＧＢＴ駆動回路 ２５ ダイオード ２６ 実施例の点火制御信号入力線及び自己故障診断
回路出力線 ２７ コンパレ−タ ２８ 非反転入力 ２９ 反転入力 ３０，３１ 基準電位抵抗 ３２ 帰還抵抗 ３３，３４ 分圧抵抗 ３５ トランジスタ ３６ 倍電圧用コンデンサ ３６ａ 倍電圧用コンデンサの高電位側 ３６ｂ 倍電圧用コンデンサの低電位側 ３７ トランジスタ
回路出力線 ２７ コンパレ−タ ２８ 非反転入力 ２９ 反転入力 ３０，３１ 基準電位抵抗 ３２ 帰還抵抗 ３３，３４ 分圧抵抗 ３５ トランジスタ ３６ 倍電圧用コンデンサ ３６ａ 倍電圧用コンデンサの高電位側 ３６ｂ 倍電圧用コンデンサの低電位側 ３７ トランジスタ
Claims (1)
- 【請求項１】点火コイルを有し、過電圧保護回路とＩＧ
ＢＴとＩＧＢＴ駆動回路とコレクタ電流制限回路と自己
故障診断回路と倍電圧発生回路とから構成されるイグナ
イタ部を有し、ＥＣＵと、点火プラグから構成され、前
記ＥＣＵからのＩＧＢＴ駆動信号でＩＧＢＴを作動させ
点火プラグを点火動作させる点火装置において、前記自
己故障診断回路内に点火コイルの１次コイルの状態を監
視する比較手段を備え、前記倍電圧回路によって信号化
された放電情報をＥＣＵからの点火制御信号線に重畳す
ることによってＥＣＵに故障判定を行わせる機能を備え
た内燃機関用点火装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001098396A JP2002295354A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 内燃機関用点火装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001098396A JP2002295354A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 内燃機関用点火装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002295354A true JP2002295354A (ja) | 2002-10-09 |
Family
ID=18952047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001098396A Pending JP2002295354A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 内燃機関用点火装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002295354A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004055361A1 (ja) * | 2002-12-13 | 2004-07-01 | Hitachi, Ltd. | Ｉｇｂｔを用いた車載イグナイタ |
| CN103032248A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-04-10 | 南安市柳城高捷图文设计工作室 | 高压包点火放电能量测试架的操作及检测方法 |
| CN103047071A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-04-17 | 南安市柳城高捷图文设计工作室 | 高压包点火放电能量测试架 |
| JP5610453B2 (ja) * | 2012-04-19 | 2014-10-22 | 日立オートモティブシステムズ阪神株式会社 | 内燃機関用点火装置 |
| JP5610454B2 (ja) * | 2012-04-19 | 2014-10-22 | 日立オートモティブシステムズ阪神株式会社 | 内燃機関用点火装置 |
| KR20160001423U (ko) * | 2014-10-21 | 2016-05-03 | 한국남부발전 주식회사 | 자가 진단 기능이 구비된 보일러 점화장치 |
| CN107709756A (zh) * | 2015-07-15 | 2018-02-16 | 日立汽车系统株式会社 | 发动机控制装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08338350A (ja) * | 1995-06-09 | 1996-12-24 | Hitachi Ltd | 内燃機関用点火装置 |
| JPH10184520A (ja) * | 1996-12-24 | 1998-07-14 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | 点火装置の異常状態検知方法 |
-
2001
- 2001-03-30 JP JP2001098396A patent/JP2002295354A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08338350A (ja) * | 1995-06-09 | 1996-12-24 | Hitachi Ltd | 内燃機関用点火装置 |
| JPH10184520A (ja) * | 1996-12-24 | 1998-07-14 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | 点火装置の異常状態検知方法 |
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| WO2004055361A1 (ja) * | 2002-12-13 | 2004-07-01 | Hitachi, Ltd. | Ｉｇｂｔを用いた車載イグナイタ |
| US7051724B2 (en) | 2002-12-13 | 2006-05-30 | Hitachi, Ltd. | Car-mounted igniter using IGBT |
| JP5610453B2 (ja) * | 2012-04-19 | 2014-10-22 | 日立オートモティブシステムズ阪神株式会社 | 内燃機関用点火装置 |
| JP5610454B2 (ja) * | 2012-04-19 | 2014-10-22 | 日立オートモティブシステムズ阪神株式会社 | 内燃機関用点火装置 |
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| KR200481036Y1 (ko) | 2014-10-21 | 2016-08-05 | 한국남부발전 주식회사 | 자가 진단 기능이 구비된 보일러 점화장치 |
| CN107709756A (zh) * | 2015-07-15 | 2018-02-16 | 日立汽车系统株式会社 | 发动机控制装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080314 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100803 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101214 |