JP3320257B2 - Ignition device for an internal combustion engine - Google Patents

Ignition device for an internal combustion engine

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JP3320257B2 JP14343995A JP14343995A JP3320257B2 JP 3320257 B2 JP3320257 B2 JP 3320257B2 JP 14343995 A JP14343995 A JP 14343995A JP 14343995 A JP14343995 A JP 14343995A JP 3320257 B2 JP3320257 B2 JP 3320257B2
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【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】内燃機関用の点火装置に係り、特に点火装置が異常発熱したときに通電を強制的に遮断するワンチップに構成された内燃機関用の点火装置に関する。 It relates to an ignition apparatus for an internal combustion engine BACKGROUND OF THE particularly igniter relates ignition device for an internal combustion engine that is configured on a single chip to forcibly deenergized when abnormal heat generation.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来から一般に使用されている内燃機関用の点火装置は、図6に示すように内燃機関用電子制御装置(以下、「ECU」と称する。)1と、ECU1に対して接続端13を介して接続された点火装置2と、点火装置2に接続され、当該点火装置2から1次側に電流が入力される点火コイル3と、点火コイル3の2次側から出力電流が供給される点火プラグ4とからなる。 BACKGROUND OF THE INVENTION ignition system for an internal combustion engine that has been conventionally used in general, an electronic control device for an internal combustion engine as shown in FIG. 6 (hereinafter, referred to. As "ECU") 1, connected to ECU1 an ignition device 2 connected via the end 13 is connected to the ignition device 2, the ignition coil 3 a current is inputted from the igniter 2 to the primary side, an output current from the secondary side of the ignition coil 3 consisting the supplied spark plug 4. EU EU
C1の出力段は、PNPトランジスタ9と、NPNトランジスタ10と、PNPトランジスタ9のコレクタとN The output stage of the C1 is a PNP transistor 9, an NPN transistor 10, the collector and N of the PNP transistor 9
PNトランジスタ10のコレクタとの間に接続された抵抗11と、NPNトランジスタ10のコレクタと点火装置2との接続端13との間に配された抵抗12とからなり、図示しない点火制御装置側からの指示出力に応じてトランジスタ9および10をON、OFFし、点火装置2側にHIGHおよびLOWのパルスを出力する。 A resistor 11 connected between the collector of the PN transistor 10 consists provided a resistor 12. Between the collector of the NPN transistor 10 and the connecting end 13 of the ignition device 2, the ignition control device (not shown) side oN the transistors 9 and 10 in accordance with an instruction output, and OFF, the outputs HIGH and LOW of the pulse to the ignition device 2 side.

【0003】点火装置2は、パワートランジスタ5と、 [0003] The ignition device 2 includes a power transistor 5,
電流検出用負荷7および電流制御回路8を実装したハイブリッドIC6とからなり、前記接続端13から入力されるECU1の出力信号がLOWからHIGHになるとトランジスタ5は通電を開始し、HIGHからLOWに変わって通電を遮断することによってトランジスタ5のコレクタ部に300〜400Vの高電圧を発生し、この高電圧の電流が点火コイル3の1次側に導かれ、2次側のコイルでさらに高圧になって点火コイル4に供給され、点火コイル4で放電するようになっている。 Consisting hybrid IC6 Metropolitan implementing the current detecting load 7 and the current control circuit 8, the the output signal of the ECU1 inputted from the connection terminal 13 is made from LOW to HIGH transistor 5 starts energization, changes from HIGH to LOW generating a high voltage of 300~400V the collector of the transistor 5 by turning off the power Te, the current of the high voltage is introduced to the primary side of the ignition coil 3, further become high at the secondary coil It is supplied to the ignition coil 4 Te, so as to discharge at the ignition coil 4.

【0004】また、内燃機関用の点火装置として例えば特開昭64−45963号公報記載の発明が知られている。 Further, the invention is known, for example, JP 64-45963 JP as an ignition device for an internal combustion engine. この発明は、点火コイルと、この点火コイルの1次電流を所定値に制御されている期間のパルス信号を出力する電流制限期間検出回路と、この電流制限期間検出回路の出力信号に応じて作動するタイマ回路とを備え、該タイマ回路の出力信号を前記電流制限回路に印加することにより、前記点火コイルの1次電流の電流制限を開始した時点から前記タイマ回路で決められる所定時間後に前記1次電流を遮断するとともに、この遮断状態に置いても前記電流制限期間検出回路は前記1次電流が制限されているときと同じ出力信号を出力するように構成されている。 The present invention, an ignition coil, a current limiting period detecting circuit for outputting a pulse signal of a period being controlled primary current of the ignition coil to a predetermined value, operates in response to the output signal of the current limiting period detection circuit and a timer circuit, wherein an output signal of the timer circuit by applying to the current limiting circuit, after a predetermined, which is determined by the timer circuit from the time of starting the current limit of the primary current of the ignition coil time 1 thereby blocking the next current, the current limiting period detection circuit be placed in the shutoff state is configured to output the same output signal as when the primary current is limited.

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前者の一般的な点火コイルでは、ECU1からの指示出力が点火装置2側に入力されて、その指示出力に応じて点火コイル4が点火するようになっているだけで、この回路において、異常が発生したときの安全装置などの安全対策はとくに考慮されていない。 [SUMMARY OF THE INVENTION Incidentally, in the former general ignition coil, so an instruction output from the ECU1 is inputted to the ignition device 2, the ignition coil 4 ignites in accordance with the instruction output only, in this circuit, safety measures, such as safety devices when abnormality occurs is not considered particularly. そのため、発火時間が長くなって温度が上昇しても、点火装置側でも何もすることができなかった。 Therefore, even if the temperature rises firing time is long, it was not possible to do anything in the ignition device side.

【0006】また、後者の従来技術においては、1次電流の持続時間から異常を検出して強制的に遮断するセルフシャットオフ機能を備えているが、この従来例では、 [0006] In the latter prior art is provided with the shut-off function to shut off the duration of the primary current abnormal forces are detected, in this conventional example,
設定時間をタイマによってカウントして条件が設定時間以上になったときに1次電流を遮断するようになっており、1次電流の持続時間から異常を検出するので、タイマ回路が必要となり、回路が複雑になる。 The set time is adapted to cut off the primary current when the count to condition becomes more than the set time by a timer, and detects an abnormality from the duration of the primary current, timer circuit is required, the circuit It becomes complicated. また、時定数の設定用に大型のコンデンサが必要となり、ワンチップでの形成が難しいものとなっていた。 In addition, a large capacitor is required for the setting of the time constant, had become a form of a single chip is difficult. さらに、従来のように構成すると、バッテリーラインの異常時におこるダンプサージによる急激な発熱によってトランジスタが破壊することがあり、この種の発熱による破壊事故に有効に対処することは難しく、必ずしも信頼性の高いものではなかった。 Further, when configured as conventional, may transistor by rapid heat generation due to the dump surge occurs when the battery line abnormality is broken, effectively it is difficult to cope with breakdown accident of this kind of heating necessarily reliable It was not high.

【0007】本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、異常発熱が生じたときに自動的に通電を遮断してトランジスタを保護する保護回路をワンチップ内に集約することができ、小型化を可能とした内燃機関用点火装置を提供することにある。 [0007] The present invention has been made in view of the drawbacks inherent in the related art, and its object is one-chip protection circuit for protecting the transistor to shut off automatically energized when the abnormal heat generation has occurred can be aggregated within, it is to provide an internal combustion engine ignition device capable of downsizing.

【0008】 [0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明は、内燃機関用電子制御装置から出力される点火制御信号に応じて点火コイルの1次側に流れる1次電流を半導体を使用したスイッチング回路により通電、 To achieve the above object, according to an aspect of the present invention, a semiconductor the primary current flowing through the primary side of the ignition coil in response to an ignition control signal output from the internal combustion engine electronic control unit energizing the switching circuit using,
遮断制御して、2次側に高電圧を発生させる内燃機関用点火装置において、前記スイッチング回路と、前記1次電流を検知する電流検知回路と、この電流検知回路によって検知された電流に基づいてゲート電圧を制御し、前記1次電流をあらかじめ設定された値に制限する電流制限回路と、温度を検知する温度検知回路と、温度検知回路によって検知された温度があらじめ設定された第1の Cut-off control and, in an ignition system for an internal combustion engine for generating a high voltage on the secondary side, and the switching circuit, a current detection circuit for detecting the primary current, based on the current sensed by the current sensing circuit It controls the gate voltage, first the one and the primary current the preset current limit to limit to a value circuit, a temperature detecting circuit for detecting the temperature, the temperature sensed by the temperature sensing circuit is Arajime set 1 of
温度以上になると前記1次電流を強制的に遮断してその Its by forcibly interrupting the primary current to be a more temperature
状態を維持し、あらかじめ設定された第2の温度まで低 It maintains the state, low to a second temperature which is set in advance
下すると遮断から復帰させるサーマルシャットオフ回路とをワンチップに集約したことを特徴とする。 Characterized in that an aggregation of the thermal shut-off circuit to return from the cutoff to below into one chip. すなわち、この発明では、チップの温度を検知し、検知した温度が設定温度以上になると点火コイルに供給する1次電流を強制的に遮断するサーマルシャットオフ回路を、点火コイルへの電流の遮断、通電を行うスイッチング回路、点火コイルへの1次電流を検知する電流検知回路および1次電流を設定値に制限する電流制限回路とともにワンチップに集積した構成とした。 That is, in this invention, to detect the temperature of the chip, a thermal shut-off circuit for forcibly shutting off the primary current supplied to the ignition coil the detected temperature is equal to or greater than the set temperature, interrupting the electric current to the ignition coil, switching circuit for performing energization and a configuration in which integrated on one chip together with the current limiting circuit for limiting a current sensing circuit and the primary current detecting a primary current to the ignition coil to the set value.

【0009】この場合、前記あらかじめ設定された温度は、ほぼ200°C程度に設定することが望ましく、前記サーマルシャットオフ回路は、復帰時にヒステリシスを50°C以上持たせ、強制遮断後、前記温度、すなわち50°C以上降下するまで復帰させないようにする。 [0009] In this case, the preset temperature is preferably set to approximately 200 ° about C, the thermal shut-off circuit is a hysteresis 50 ° C or more at the time of return, after the forced blocking, the temperature , i.e. so as not to return to the drops 50 ° C or higher.
一般にはその時間は、数十秒ないし数分必要である。 Generally the time is required several tens of seconds to several minutes. また、温度を検知する温度検知回路はワンチップ上に造り込まれたダイオードもしくは抵抗を含んで構成することができる。 The temperature detecting circuit for detecting the temperature can be configured to include a diode or a resistor was incorporated built on one chip.

【0010】 [0010]

【作用】上記手段によれば、スイッチング回路に供給される1次電流は電流検知回路によって監視され、電流制限回路は電流検知回路によって検知された電流に基づいてスイッチング回路の半導体のゲート電圧を制御して1 According to the above means, the primary current to be supplied to the switching circuit is monitored by the current sensing circuit, the current limiting circuit controls the semiconductor of the gate voltage of the switching circuit based on the current sensed by current sensing circuit to 1
次電流を制限する。 To limit the following current. 一方、温度検知回路によってスイッチング回路を含むワンチップICの温度を監視しておき、例えば連続通電やダンプサージによって当該チップの温度が設定温度以上になると、サーマルシャットオフ回路がこれを検知して1次電流を強制的に遮断する。 On the other hand, advance to monitor the temperature of the one-chip IC including a switching circuit by the temperature sensing circuit, for example, when the temperature of the chip by the continuous energization and dump surge is equal to or greater than the set temperature, the thermal shut-off circuit detects this 1 interrupting the next current forcibly. このようにして大電流スイッチング機能、電流制限機能に加えて、通電およびダンプサージに対する半導体(パワートランジスタ)の保護機能を持った回路をワンチップで構成することができる。 In this way, high current switching capabilities, in addition to the current limiting function, it is possible to constitute a circuit having a protective function of the semiconductor (a power transistor) for energizing and dump surge in one chip.

【0011】 [0011]

【実施例】以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明する。 EXAMPLES Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a description will be given of an embodiment of the present invention.

【0012】この実施例における点火装置2は、図1の内部等価回路に示すように、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(以下、「IGBT」と略称する。)14と、 [0012] Ignition apparatus 2 in this embodiment, as shown in the internal equivalent circuit of FIG. 1, an insulated gate bipolar transistor (hereinafter. Referred to as "IGBT") 14,
電流検知回路15と、電流制限回路16と、温度検知回路およびサーマルシャットオフ回路17とが1つのチップに集積され、実装されたワンチップIC18によって構成されている。 A current sensing circuit 15, a current limiting circuit 16, is integrated in the temperature sensing circuit and thermal shut-off circuit 17 and a single chip, and is configured by one chip IC18 mounted. なお、IGBT14は点火コイル3の1次コイルに流れる1次電流を通電および遮断する機能を有し、電流検知回路15は前記1次電流を検知する機能を備えている。 Incidentally, IGBT 14 has a function of energizing and interrupting the primary current flowing through the primary coil of the ignition coil 3, the current detection circuit 15 has a function of detecting the primary current. 電流制限回路16は電流検知回路15 Current limiting circuit 16 is a current sensing circuit 15
によって検知した電流に基づいてIGBT14のゲート電圧を制御して前記1次電流を設定値に制限し、温度検知回路およびサーマルシャットオフ回路17は温度検知回路によってICチップ18の温度を検知し、サーマルシャットオフ回路17によって前記温度検知回路で検知された温度に基づいて前記1次電流を強制的に遮断し、 Based on the current detected by controlling the gate voltage of the IGBT14 to limit the primary current to the set value, the temperature sensing circuit and thermal shut-off circuit 17 detects the temperature of the IC chip 18 by the temperature sensing circuit, thermal forcibly shut off the primary current based on the temperature detected by the temperature detection circuit by shutoff circuit 17,
また、復帰させるように機能する。 In addition, functions to return.

【0013】図2に上記各回路の具体的構成を示す。 [0013] A specific configuration of each circuit in FIG. 上記のように集積された。 Integrated as described above. ワンチップIC18では、IG In the single-chip IC18, IG
BT14は、エンハンスメント形n−チャンネルMOS BT14 is, enhancement type n- channel MOS
ゲート19とPNPバイポーラトランジスタ20と組み合わせて構成され、コレクタ〜ドレインおよびドレインおよびソース間にはフライホイール電流を流す寄生ツェナーダイオード21a,21bが設けられている。 Is constructed in combination with a gate 19 and a PNP bipolar transistor 20, the collector-drain and drain and source are parasitic zener diode 21a passing a flywheel current, 21b are provided.

【0014】電流検知回路15としての電流検出用負荷素子22はIGBT19のコレクタとGND間に設けられる。 [0014] Current detection load element 22 as a current sensing circuit 15 is provided between the collector and GND IGBT19. 電流検出用負荷素子22としては、抵抗のみならず電流が設定できるインピーダンス素子でもよい。 The current detecting load element 22, not only resistors current may be a impedance element can be set. 電流制限回路16はトランジスタ(FET)23,24および抵抗25,26による差動回路によって構成される。 Current limiting circuit 16 is constituted by a differential circuit of transistors (FET) 23, 24 and resistors 25 and 26.
前記トランジスタ24のベースには抵抗27,28によって分圧された電源側の出力端子が接続されている。 Output terminals of the divided power supply side are connected by a resistor 27 to the base of the transistor 24. トランジスタ23のベース電圧はトランジスタ24のベース電圧と同電位になるように動作するので、分圧電源の抵抗27,28の温度係数がゼロになるように設定することによって電流検出用負荷素子22による電圧降下は常に一定となり、温度計数を持たない電流検出が可能になる。 Since the base voltage of the transistor 23 is operated so that the base voltage of the same potential of the transistor 24, by the current detecting load element 22 by the temperature coefficient of resistance 27 and 28 of the divided potential source is set to be zero voltage drop is always constant, allowing current detection having no temperature coefficient.

【0015】サーマルシャットオフ回路17は前述のように連続通電などによるパワートランジスタの熱破壊を防止するために設けられ、トランジスタ29、信号線3 [0015] Thermal shut-off circuit 17 is provided to prevent thermal destruction of the power transistor due continuous current, as described above, transistor 29, signal lines 3
1からGNDに向かって順方向に接続されたダイオード32,33とそのプルアップ素子34、トランジスタ3 Diodes 32 and 33 connected in a forward direction from 1 to GND and its pull-up device 34, the transistor 3
5,36および抵抗37,38,39から構成された差動回路とその分圧電源をなす抵抗40,41などから構成されている。 Is constructed differential circuit made up of 5,36 and resistors 37, 38, 39 and the like resistors 40 and 41 constitute a divided potential source. この差動回路の出力はトランジスタ35 The output of the differential circuit transistor 35
のドレインから出し、抵抗30を介してトランジスタ2 Out of the drain, through a resistor 30 transistor 2
9のゲートに、また、抵抗43を介してトランジスタ3 The gate 9, also the transistor 3 via a resistor 43
6のゲートにそれぞれ接続されている。 They are respectively connected to the sixth gate of the. なお、前記ダイオード32,33とプルアップ素子34とによって温度検知回路が構成されている。 The temperature detection circuit is constituted by said diode 32, 33 and the pull-up element 34.

【0016】図3に時間と、1次電流、コレクタ・エミッタ間電圧および消費電力との関係を示す。 The shown time and in Figure 3, the primary current, the relationship between the collector-emitter voltage and power consumption. 一般にトランジスタの発熱は消費電力によって決まるため、トランジスタの発熱状態は1次電流とコレクタ・エミッタ間電圧の積算で求めることがでる。 In general for heating of the transistor is determined by the power consumption, heat generation state of the transistor out be determined by integration of the primary current and the collector-emitter voltage. そこで、IGBT14について電流制限にかかっていない範囲をt 1 、電流制限された範囲をt 2とすると、電流制限にかかっていない範囲t 1における1次電流の値は0Aから通常8AでO Therefore, t 1 one that does not depend on current limiting for IGBT 14, when the range of a current limited to t 2, O value of the primary current in the range t 1 is not applied to the current limit from 0A with normal 8A
N、OFFされ、コレクタ・エミッタ間電圧は1〜2V N, is OFF, the collector-emitter voltage is 1~2V
であるため、消費電力Pは、 P={V ce (I cmax /2)t 1 }/周期 ・・・(1) で求められる。 Because it is, the power consumption P is calculated by P = {V ce (I cmax / 2) t 1} / cycle (1).

【0017】例えば、t 1 =4ms、周期6msのときの消費電力は4Wであり、発熱は小さい。 [0017] For example, the power consumption when the t 1 = 4 ms, the period 6ms is 4W, heating is small. しかし、連続通電が生じた場合には、電流制限範囲t 2の消費電力は長時間続くモードとなる。 However, when the continuous current occurs, the power consumption of the current restriction range t 2 becomes long continue mode. 電流制限範囲t 2の範囲における1次電流の値は図 (a)から分かるように8Aで一定、コレクタ・エミッタ間電圧V ceは図 (b)から分かるように約8Vであるため、前記消費電力Pは、 P=8〔A〕×8〔V〕=64〔W〕 ・・・(2) となる。 Since the value of the primary current in the range of the current restriction range t 2 is constant at 8A as seen from FIG. 3 (a), the collector-emitter voltage V ce is about 8V As seen from FIG. 3 (b), the power consumption P becomes P = 8 [a] × 8 [V] = 64 [W] (2). したがって、電流制限範囲t 2の範囲では発熱量が大きく、数秒でパワートランジスタ(IGBT1 Therefore, large amount of heat generation in the range of the current limit range t 2, the power transistors in a few seconds (IGBT 1
4)は破壊に至ることになる。 4) I will be leading to destruction. また、電流制限中にバッテリーラインに不具合が生じ、ラインにダンプサージが乗った場合には、発熱量はさらに大きくなり、短時間で破壊に至る。 Further, caused a problem with the battery line during current limiting, if the dump surge is superimposed on the line, the heating value further increases, leading to destruction in a short time.

【0018】なお、サーマルシャットオフとは、トランジスタもしくはチップの温度を検出し、当該温度が破壊温度に至る前に通電信号を強制的に遮断する機能をいう。 [0018] Note that the thermal shut-off, detects the temperature of the transistors or chips, the temperature refers to the ability to forcibly shut off the energization signal before reaching the breakdown temperature. 以下、図4を参照し、サーマルシャットオフ回路1 Hereinafter, with reference to FIG. 4, a thermal shut-off circuit 1
7の動作原理について説明する。 About 7 operating principle will be described. 図4においては点火コイル4を駆動する制御信号を示し、はの制御信号によって通電および遮断される点火コイル4の1次電流を示す。 In FIG. 4 shows a control signal for driving the ignition coil 4, showing a primary current of the ignition coil 4 is energized and blocked by the control signal of the teeth. また、符号aで示す範囲は連続通電の範囲で、 Also, a range indicated by symbol a in the range of continuous current,
符号bで示す位置はサーマルシャットオフが働いた点であり、符号cで示す位置はサーマルシャットオフ状態から復帰する点である。 Position indicated by the symbol b is a point worked the thermal shut-off, the position indicated by the symbol c is a point to return from the thermal shut-off state. はトランジスタ36のゲート電圧であり、この差動回路のトランジスタ36のゲートには抵抗40,41の分圧によって約1.0Vの電圧が加わるように設定されている。 Is the gate voltage of the transistor 36 is set so that the voltage of approximately 1.0V is applied by the voltage dividing resistor 40 and 41 to the gate of the transistor 36 of the differential circuit. はトランジスタ35のゲート電圧である。 Is the gate voltage of the transistor 35. このトランジスタ35のゲートは2段重ねしたダイオード32,33のアノードに接続されているため、ゲートにはダイオードの順方向の2倍の電圧、すなわち、常温で、 0.7〔V〕×2=1.4〔V〕 ・・・(3) がかかっており、普通の状態では差動回路の出力はLO Since the gate of the transistor 35 is connected to the anode of the two-stage overlapped with diodes 32 and 33, forward twice the voltage of the gate is a diode, i.e., at room temperature, 0.7 [V] × 2 = and it takes 1.4 [V] (3), the output of the differential circuit is normal and the LO
Wとなり、トランジスタ29はOFFとなっている。 W, and the transistor 29 is OFF. ダイオードの順方向電圧は一般に−2mV/°Cの温度係数を持っているため、温度が上がるとこれに準じて電圧は下がる。 Since the forward voltage of the diode is generally have a temperature coefficient of -2 mV / ° C, the voltage drops in accordance with this the temperature increases. 例えば、連続通電などの異常が発生し、トランジスタの温度が200°Cに上がった場合、 −0.002〔V〕×200=−0.4〔V〕 ・・・(4) の電圧降下となる。 For example, an abnormality occurs, such as continuous current, when the temperature of the transistor is increased to 200 ° C, and the voltage drop of -0.002 [V] × 200 = -0.4 [V] (4) Become. したがって、トランジスタ35に印加される電圧は、 1.4〔V〕−0.4〔V〕=1.0〔V〕 ・・・(5) となり、差動回路の出力はに示すようにHIGHとなり、トランジスタ29がONし、IGBT14のゲート電圧をGNDに落として1次電流を強制的に遮断する。 Accordingly, the voltage is 1.4 [V] -0.4 [V] = 1.0 [V] (5) next, HIGH as shown in the output of the differential circuit applied to the transistor 35 next, the transistor 29 is turned oN, forcibly interrupting the primary current drop the gate voltage of the IGBT14 to GND.
さらにこの差動回路の出力は抵抗43を介してトランジスタ36のゲートに復帰し、復帰閾値'に0.1V以上のヒステリシスを持たせているため、IGBT14の温度がシャットオフ温度より50°C以上下がるまで再通電が禁止される。 Further, the output of the differential circuit via a resistor 43 to return to the gate of the transistor 36, since to have a more hysteresis 0.1V to restoration threshold ', the temperature of the IGBT14 is 50 ° C or higher than the shut-off temperature re-energizing is inhibited until the fall. すなわち、上記電圧のヒステリシスが動作温度ヒステリシスとなり、この動作温度ヒステリシスに基づいた温度の降下に応じて自己復帰するように構成されている。 In other words, the hysteresis of the voltage becomes the operating temperature hysteresis, and is configured to self-reset in response to the temperature drop based on this operating temperature hysteresis. シャットオフ温度はIGBT14のジャンクション温度(動作保証)よりも高く、かつ、IG Shut-off temperature is higher than the junction temperature of the IGBT 14 (certified), and, IG
BT14が熱破壊に到らない温度に設定される。 BT14 is set to a temperature that does not lead to thermal destruction.

【0019】なお、上記実施例では温度検出用素子としてダイオード32,33を使用しているが、ダイオードに代えて温度係数を持つ抵抗などの素子を使用することもできる。 [0019] In the above embodiment uses a diode 32, 33 as a temperature sensing element, it may be used elements such as a resistor having a temperature coefficient in place of the diode.

【0020】また、上記実施例における回路構成では、 Further, in the circuit configuration in the above embodiment,
電流制限回路およびサーマルシャットオフ回路の電源としてIGBT14を駆動するための定電圧である入力信号のHIGH電圧を用いているが、前述の差動回路のように入力とIGBT14のゲート間に抵抗26を設け、 Although using a HIGH voltage of the input signal is a constant voltage for driving the IGBT14 as supply current limiting circuit and thermal shut-off circuit, a resistor 26 between the gate input and IGBT14 as the differential circuit described above provided,
回路電源は入力側から取り、電流制限およびサーマルシャットオフの出力はIGBT14のゲートに接続することでIGBT14のゲートを制御しても回路電源を確保することができる。 Circuit power taken from the input side, the output current limit and thermal shut-off can be ensured circuit power supply and control the gate of IGBT 14 by connecting to the gate of IGBT 14. これによって3端子の出力が可能となる。 This 3 output terminals becomes possible.

【0021】図5は前記図2の回路に対し、入力信号を回路電源として使用せず、別電源を外部から取り込んだ他の実施例を示す回路図である。 [0021] Figure 5 to the circuit of FIG. 2, without using an input signal as a circuit source, a circuit diagram of another embodiment incorporating a separate power supply from outside. 同図において抵抗44 Resistance in figure 44
とツェナーダイオード45は、外部電源46から取り込んだ電圧を定電圧とするためのもので、その他、特に説明しない各部は図2に示した実施例と同等に構成されている。 Zener diode 45 and is for a voltage taken from the external power source 46 and the constant voltage, the other, and the respective parts not particularly described are configured equivalent to the embodiment shown in FIG.

【0022】 [0022]

【発明の効果】これまでの説明で明らかなように、上記のように構成された本発明によれば、異常発熱が生じたときには、温度検知回路によって検知した温度に基づいてサーマルシャットオフ回路が1次電流を強制的に遮断 [Effect of the Invention] As apparent from the foregoing description, according to the present invention configured as described above, when the abnormal heat generation occurs, a thermal shut-off circuit based on the temperature detected by the temperature sensing circuit forcibly cut off the primary current
してその状態を維持し、所定の温度まで低下すると遮断 To cut off the maintaining the state, reduced to a predetermined temperature
から復帰させるので、スイッング回路の半導体素子が破壊することのないワンチップICからなる点火装置を提供することができる。 Since the recovery from, it is possible to provide an ignition device consisting of one-chip IC never semiconductor element Suinngu circuit may be broken.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の実施例に係る点火装置の内部等価回路を示すブロック図である。 1 is a block diagram showing an internal equivalent circuit of the ignition apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施例に係る点火装置のワンチップに集約された回路の回路図である。 2 is a circuit diagram of a circuit which is integrated into one chip of an ignition apparatus according to the embodiment.

【図3】トランジスタの時間と1次電流、コレクタ・エミッタ間電圧、および消費電力との関係を示す特性図である。 [Figure 3] Time and primary current of the transistor is a characteristic diagram showing the relationship between the collector-emitter voltage, and power dissipation.

【図4】実施例に係る点火装置の動作を示すタイミングチャートである。 4 is a timing chart showing the operation of the ignition device according to the embodiment.

【図5】他の実施例に係る点火装置のワンチップに集約された回路の回路図である。 5 is a circuit diagram of a circuit which is integrated into one chip of an ignition apparatus according to another embodiment.

【図6】従来例に係る点火装置全体の構成を示す回路図である。 6 is a circuit diagram showing an ignition device overall configuration according to a conventional example.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 ECU 2 点火装置 3 点火コイル 4 点火プラグ 5 トランジスタ 14 IGBT 15 電流検知回路 16 電流制限回路 17 サーマルシャットオフ回路 18 ワンチップIC 32,33 ダイオード 1 ECU 2 ignition device 3 ignition coil 4 spark plug 5 transistor 14 IGBT 15 current sense circuit 16 current limiting circuit 17 a thermal shut-off circuit 18 one-chip IC 32, 33 diode

フロントページの続き (72)発明者 深津 克明 茨城県ひたちなか市大字高場字鹿島谷津 2477番地3日立オートモティブエンジニ アリング株式会社内 (72)発明者 杉浦 登 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所 自動車機器事業 部内 (56)参考文献 特開 昭57−204629(JP,A) 特開 昭51−72839(JP,A) 特開 昭64−357(JP,A) 特開 平5−332234(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ,DB名) F02P 3/00 - 3/05 Of the front page Continued (72) inventor Katsuaki Fukatsu Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture, Oaza high-field character Kashima Yatsu 2477 address 3 Hitachi Automotive engineering schemes within Co., Ltd. (72) inventor Sugiura Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture, Oaza high field 2520 address Hitachi Noboru Manufacturing automotive equipment business portion (56) reference Patent Sho 57-204629 (JP, A) JP Akira 51-72839 (JP, A) JP Akira 64-357 (JP, A) JP flat 5-332234 ( JP, a) (58) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) F02P 3/00 - 3/05

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】 内燃機関用電子制御装置から出力される点火制御信号に応じて点火コイルの1次側に流れる1次電流を半導体を用いたスイッチング回路により通電、遮断制御して、2次側に高電圧を発生させる内燃機関用点火装置において、 前記1次電流を検出する電流検出回路と、 この電流検出回路によって検出された電流に基づいてゲート電圧を制御し、前記1次電流をあらかじめ設定された値に制限する電流制限回路と、 温度を検出する温度検出回路と、 この温度検出回路により検出された温度があらかじめ設定された第1の温度以上になると前記1次電流を強制的に遮断してその状態を維持し、前記検出された温度が 1. A current supply by the switching circuit using a semiconductor the primary current flowing through the primary side of the ignition coil in response to an ignition control signal output from the internal combustion engine electronic control unit, interruption control to the secondary side preset in an internal combustion engine ignition apparatus for generating a high voltage, a current detection circuit for detecting the primary current, and controls the gate voltage on the basis of the detected current by the current detecting circuit, the primary current a current limiting circuit for limiting the value, a temperature detecting circuit for detecting a temperature, forcibly interrupting the primary current and temperature detected by the temperature detection circuit is equal to or higher than a first temperature set in advance and maintaining its state, the detected temperature is pre
    記第1の温度よりも低い温度にあらかじめ設定された第2の温度まで低下すると遮断から復帰させるサーマルシャットオフ回路を備え、 これら電流検出回路と電流制限回路、温度検出回路、そ Serial first and thermal shut-off circuit to return from the cutoff to decrease to a second temperature which is preset to a temperature lower than the temperature, these current detection circuit and a current limiting circuit, a temperature detection circuit, its
    れにサーマルシャットオフ回路を、前記スイッチング回 A thermal shut-off circuit to record, the switching times
    路とワンチップに集約したことを特徴とする内燃機関用点火装置。 For an internal combustion engine, characterized in that the aggregate in the road and the one-chip igniter.
  2. 【請求項2】 前記第1の温度が、ほぼ200℃であることを特徴とする請求項1記載の内燃機関用点火装置。 Wherein said first temperature, the ignition apparatus for internal combustion engine according to claim 1, characterized in that approximately 200 ° C..
  3. 【請求項3】 前記サーマルシャットオフ回路は、復帰時にヒステリシスを50℃以上もたせていることを特徴とする請求項1記載の内燃機関用点火装置。 Wherein the thermal shut-off circuit, an internal combustion engine ignition system according to claim 1, characterized in that imparted 50 ° C. or higher hysteresis at the time of return.
  4. 【請求項4】 前記温度検出回路がワンチップ上に造り込まれたダイオードを含んでいることを特徴とる請求項1記載の内燃機関用点火装置。 Wherein said temperature detection circuit for an internal combustion engine ignition system according to claim 1, wherein taking, characterized in that contains a diode incorporated built on one chip.
  5. 【請求項5】 前記温度検出回路がワンチップ上に造り込まれた抵抗を含んでいることを特徴とる請求項1記載の内燃機関用点火装置。 Wherein said temperature detection circuit for an internal combustion engine ignition system according to claim 1, wherein taking, characterized in that contains a resistor incorporated built on one chip.
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