JP2010255539A - 内燃機関用点火装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、点火コイルの1次コイルの抵抗値を0.7Ω以下にしたものである。イグナイタの放熱板が銅若しくはアルミニウムの場合には、点火コイルの1次コイルの抵抗値を0.6Ω以下にしたものである。
【効果】使用環境条件やECU異常時に、半導体スイッチング素子だけでなく、点火コイルも保護でき、安全な点火コイルを供給することが可能となる。
【選択図】 図2
Description
P1=∫VCE×I1dt …(1)
となる。通常動作時(t1領域)はコレクタ・エミッタ間電圧(VCE)が1〜5Vと低いため、チップの発熱はチップを破壊する温度には至らない。例えばt1=2ms,周期20ms時のチップの発熱は2W程度である。しかしながら、図3に示すように電流制限領域(t2領域)ではコレクタ・エミッタ間電圧(VCE)が急激に上がり(約8V)、発熱は約50W以上となり、このためチップの発熱は上昇する。このときにサーマルシャットオフ回路はチップの発熱を検出し、チップの破壊に至る前に通電信号を強制的に遮断する機能である。また、イグナイタの熱抵抗はチップサイズ、放熱板12の材料やサイズ、イグナイタ周囲の構造によって異なる。特に放熱板12の材料に起因され、熱伝導率の高い銅材と熱伝導率の低い熱可塑性合成樹脂とでは1.2〜3倍程度熱抵抗が異なる。
P2=R1×∫I12dt …(2)
となる。例えば図3の通常動作領域時の発熱はt1=2ms,周期20ms時の場合、約2W程度となり、コイル部の発熱は小さい。しかし、図に示すように電流制限領域(t2領域)ではイグナイタのチップと同様にコイル部の発熱は約50W以上となり、使用環境条件によっては数秒でコイル部の許容温度を超えて破損する。
・使用環境温度が低い場合(例−40℃)
・バッテリ電圧が低い場合(6V)
・コイル部の発熱となる一次コイル抵抗を小さくする
・イグナイタの放熱板12は一次コイル抵抗に合わせて材料を変更する
・一次コイル3は巻層が二層以下に巻回させる
上記について説明する。
・環境温度:−40℃
・バッテリ電圧:6V
・連続通電
・一次コイル3の巻層を二層とし、一次コイル抵抗が0.7Ω以下とした場合はイグナ
イタの放熱板12は熱可塑性合成樹脂もしくは放熱板無しとする。
・一次コイル3の巻層を二層とし、一次コイル抵抗が0.6Ω以下とした場合はイグナ
イタの放熱板の材料は上記の熱可塑性合成樹脂もしくは放熱板無し及び銅もしくはア
ルミ材とする。
2 一次ボビン
3 一次コイル
4 二次ボビン
5 二次コイル
6 鉄心
7 コイルケース
8 端子
9 高圧端子
10 絶縁用樹脂
11 スイッチング素子
12 放熱板
Claims (7)
- 内燃機関用電子制御装置(ECU)から出力される点火制御信号に応じて点火コイルに流れる一次電流を半導体スイッチング素子によって通電,遮断制御することにより、前記点火コイルの二次側に高電圧を発生させる内燃機関用点火装置であって、
前記半導体スイッチング素子が形成されたイグナイタチップが前記点火コイル部に一体に取付けられており、さらに前記イグナイタチップの発熱を検知して異常発熱時に前記半導体スイッチング素子への通電を強制的に遮断するサーマルシャットオフ機能を備えたものにおいて、
前記点火コイルの前記一次コイルの抵抗値を0.7Ω以下とした内燃機関用点火装置。 - 請求項1に記載したものにおいて、
前記イグナイタは放熱板上に取付けられており、この放熱板は熱可塑性合成樹脂もしくは熱硬化性樹脂材で形成された内燃機関用点火装置。 - 請求項1に記載したものにおいて、
前記イグナイタは銅もしくはアルミ材製の放熱板上に取付けられており、且つ、前記点火コイルの前記一次コイルの抵抗値を0.6Ω以下とした内燃機関用点火装置。 - 請求項1に記載したものにおいて、
前記半導体スイッチング素子は絶縁ゲート形バイポーラトランジスタ(IGBT)で構成され、
前記イグナイタは前記絶縁ゲート形バイポーラトランジスタ(IGBT)に流れる電流の上限値を制限する電流制限機能部を有する内燃機関用点火装置。 - 請求項1に記載したものにおいて、
前記スイッチング素子はパワートランジスタで構成され、
前記イグナイタは前記パワートランジスタに流れる電流の上限値を制限する電流制限機能部を有する内燃機関用点火装置。 - 請求項1に記載したものにおいて、
前記点火コイルは中心に積層鋼板製のセンタコアが設けられ、その周りに一次コイルと二次コイルからなる前記点火コイルが配置されており、
コネクタが一体に形成された樹脂ケース内に前記センタコアと前記点火コイルの組体は収納されており、
前記イグナイタは前記樹脂ケースの内壁部で、前記センタコアの長手方向軸心に対して交わる平面部に前記センタコアの端部対面して取付けられており、
前記点火コイルおよびセンタコアの端部と前記イグナイタとの間には熱可塑性合成樹脂もしくは熱硬化性樹脂が充填されている内燃機関用点火装置。 - 請求項1に記載したものにおいて、前記一次コイルは巻層が二層以下である内燃機関用点火装置。
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JP2009107264A JP2010255539A (ja) | 2009-04-27 | 2009-04-27 | 内燃機関用点火装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2009
- 2009-04-27 JP JP2009107264A patent/JP2010255539A/ja not_active Withdrawn
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