JP3616076B2 - 内燃機関用点火装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車などの内燃機関の点火に使用される電子式の内燃機関用点火装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の内燃機関用点火装置は、ゲート駆動型パワー素子（パワー素子）のゲートを、集積回路（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）外に設けた抵抗を介して電源に接続し、プルアップすることでパワー素子を駆動させ、また、ＮＰＮトランジスタによってゲート電流をシンクする（引き抜く）ことにより、パワー素子をオフ状態にする回路を構成している。また、過電圧によるパワー素子の破壊を防止するための高電圧遮断回路が設けられている。
【０００３】
図１１は、従来の内燃機関用点火装置の回路図である。図１１において、制御装置（ＥＣＵ）１の出力端子は、波形整形回路２に接続され、波形整形回路２の出力端子は、ＮＰＮトランジスタ３のベース端子に接続されている。ＮＰＮトランジスタ３のコレクタ端子は、電源プルアップ抵抗１２および駆動回路４の端子（１）に接続されている。
【０００４】
駆動回路４の端子（２）はパワー素子（ゲート駆動型パワー素子）５（ここではＩＧＢＴ）のゲートに接続され、電源６はコイル７に接続される。また、集積回路外に設けられた電源プルアップ抵抗１３は、駆動回路４の端子（３）に接続されている。
【０００５】
また、集積回路外に設けた抵抗９およびコンデンサ１０によって構成されたフィルタ回路は、ロードダンプによるパワー素子破壊を保護する高電圧遮断回路１１の端子（４）に接続されている。
【０００６】
コイル７の高圧側は、点火プラグ８を介して接地されている（グランドに接続されている）。高電圧遮断回路１１の出力（５）は、波形整形回路２の出力と接続されている。
【０００７】
次に、駆動回路４の内部構成について説明する。図１２は、従来の内燃機関用点火装置の駆動回路４を示す回路図である。
【０００８】
図１２において、駆動回路４は、パワー素子５を駆動させるＮＰＮトランジスタ１４と、パワー素子５のゲートに接続されている抵抗１５と、パワー素子５のサージ保護のためのクランプダイオード１６とから構成され、クランプダイオード１６は、ＮＰＮトランジスタ１４のコレクタ−グランド（ＧＮＤ）間に接続されている。
【０００９】
次に、高電圧遮断回路１１の内部構成について説明する。図１３は、従来の内燃機関用点火装置の高電圧遮断回路１１を示す回路図である。
【００１０】
図１３において、高電圧遮断回路１１は、電源電圧を検出するための回路であるツェナーダイオード３０および抵抗３４、３５と、検出された電源電圧に基づいて１次電流を遮断するトランジスタ３６とにより構成されている。なお、ツェナーダイオード３０、トランジスタ３１、３３および抵抗３２で構成された回路は電源電圧をクランプする回路である。
【００１１】
次に、従来の内燃機関用点火装置の動作について説明する。図１４は、従来の内燃機関用点火装置の各部の動作を示す波形図を示す。
【００１２】
図１１、図１２および図１４において、制御装置１から出力された点火信号（ａ）は波形整形回路２に入力する。波形整形回路２は、ＮＰＮトランジスタ３のベース端子にスイッチング信号（ｃ）を供給してトランジスタ３を駆動させる。
【００１３】
続いて、トランジスタ３と電源プルアップ抵抗１２とにより、スイッチング信号（ｄ）が駆動回路４に入力する。
【００１４】
駆動回路４に入力したスイッチング信号（ｄ）は、駆動回路内のＮＰＮトランジスタ１４をスイッチングし、集積回路外に取り付けられた電源プルアップ抵抗１３から電流を引き込むことで、パワー素子５を駆動させるためのスイッチング信号（ｅ）を出力する。
【００１５】
コイル７の１次巻線を流れるコイル１次電流（ｆ）はゲート電圧に同期して流れ、このコイル１次電流（ｆ）が遮断された際に、コイル７の２次巻線に発生する高電圧によって点火プラグ８に電圧が供給されて、点火プラグ８が点火され、内燃機関が駆動される。
【００１６】
なお、ＮＰＮトランジスタ１４は、電源６の電圧値および電源プルアップ抵抗１３の抵抗値で決定される電流量を引き込むこととなる。電源プルアップ抵抗１３は通常の電源電圧でＮＰＮトランジスタ１４が十分に電流を引き込むことができるように設定されている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の内燃機関用点火装置は以上のように、例えば他機器の負荷によるスイッチング等で発生するサージが電源６に印加された場合に問題が発生した。
【００１８】
図１５は、サージ印加時における各部での動作波形を示す波形図である。図１５を参照しながら、点火信号（ａ）がオフ状態のタイミングでの動作について説明する。
【００１９】
ＮＰＮトランジスタ１４が引き込む電流は、電源６の電圧値および電源プルアップ抵抗１３の抵抗値により決定されるが、図１５のように、サージが印加された場合、電源電圧（ｂ）は時間ｔ５のタイミングで上昇し、ＮＰＮトランジスタ１４が引き込む電流量は増加する。
【００２０】
そして、ＮＰＮトランジスタ１４の能力不足によって十分に電流を引き込めなくなると、ＮＰＮトランジスタ１４のコレクタ電圧（スイッチング信号）（ｅ）を低く（ＬＯＷに）維持できなくなり、パワー素子５のゲート電圧を低下させることができなくなる。
【００２１】
これにより、サージに同期してゲート電圧が上昇し、時間ｔ５から時間ｔ６までの間において、コイル１次電流（ｆ）が再びオン状態になるという誤動作が発生するという問題点があった。
【００２２】
この誤動作を改善するために、例えば電源プルアップ抵抗１３を大きくしても、始動時のような低電源時にパワー素子５を十分に駆動させることができないという問題点があった。
【００２３】
また、ＮＰＮトランジスタ１４のサイズを大きくすることで、引き込む電流量を増やすことが可能となるが、チップサイズが大きくなってしまうという問題点があった。
【００２４】
次に、図１３および図１５を参照しながら、点火信号（ａ）がオン状態のタイミングでの動作について説明する。
【００２５】
時間ｔ２のタイミングでサージが電源６に印加された場合、高電圧遮断回路１１では、ツェナーダイオード３０、抵抗３４、３５を介してトランジスタ３６がオン状態となる。
【００２６】
トランジスタ３６は、トランジスタ３のベース端子に接続されているため、サージに同期してベース信号（スイッチング信号）（ｃ）を遮断する。トランジスタ３の動作により、駆動回路４への入力信号（スイッチング信号）（ｄ）がＮＰＮトランジスタ１４のベース端子に入力され、ＮＰＮトランジスタ１４のコレクタ電圧（ｅ）が波形割れを起こし、パワー素子５のゲート信号を遮断する。
【００２７】
これにより、時間ｔ２から時間ｔ３までの間において、コイル１次電流（ｆ）が遮断される誤動作が発生するという問題点があった。
【００２８】
この誤動作を改善するために、集積回路外に設けたコンデンサを電源６に備えてフィルタ回路を構成し、サージを吸収させていたが、部品点数が多くなりコストアップにつながってしまうという問題点があった。
【００２９】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、外的サージによるパワー素子５の誤動作を防止することのできる内燃機関用点火装置を得ることを目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る内燃機関用点火装置は、内燃機関に搭載されたイングニッションコイルの１次巻線の一端に電源を接続し、イングニッションコイルの２次巻線の一端に点火プラグを接続し、１次巻線を通電遮断することにより、２次巻線に発生する高電圧を点火プラグに供給するための内燃機関用点火装置であって、点火プラグの点火時期を決定するための点火信号を出力する制御手段と、１次巻線の他端に接続され、１次電流を通電遮断するためのスイッチング手段と、点火信号に応答してスイッチング手段をオンオフさせるとともに、スイッチング手段のゲートに対する印加電圧を調整するための駆動手段とを備え、駆動手段は、電源の電圧に発生するサージを吸収するフィルタ手段を含むものである。
【００３３】
また、この発明に係る内燃機関用点火装置は、内燃機関に搭載されたイングニッションコイルの１次巻線の一端に電源を接続し、イングニッションコイルの２次巻線の一端に点火プラグを接続し、１次巻線を通電遮断することにより、２次巻線に発生する高電圧を点火プラグに供給するための内燃機関用点火装置であって、点火プラグの点火時期を決定するための点火信号を出力する制御手段と、１次巻線の他端に接続され、１次電流を通電遮断するためのスイッチング手段と、点火信号に応答してスイッチング手段をオンオフさせるとともに、スイッチング手段のゲートに対する印加電圧を調整するための駆動手段とを備え、駆動手段は、電流量を制限する電流制限手段を含み、電源の電圧に応じて、スイッチング手段のゲートに対する供給電流を調整するものである。
【００３６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
【００３７】
図１は、この発明の実施の形態１を示す駆動回路４の回路図である。なお、駆動回路以外は、従来の装置（図１１、図１３参照）と同一であるので、同一符号を付して詳述を省略する。
【００３８】
図１において、駆動回路４は、パワー素子５を駆動させるＮＰＮトランジスタ１７と、電源プルアップ抵抗１３とともに集積回路外に設けてフィルタ回路を構成したコンデンサ１８と、パワー素子５のゲートに接続された抵抗１９と、パワー素子５のサージ保護用にＮＰＮトランジスタ１７のコレクタ−グランド間に接続されたクランプダイオード２０とから構成されている。
【００３９】
次に、この発明の実施の形態１による動作について説明する。図２は、この発明の実施の形態１による動作を示す波形図である。
【００４０】
図２において、ＥＣＵ１からの点火信号（ａ）がオフ状態の時に、電源６にサージが印加されると、電源プルアップ抵抗１３にサージが印加されることになる（電源電圧（ｂ）（ｔ３−ｔ４間））。
【００４１】
電源プルアップ抵抗１３に印加されたサージは、電源プルアップ抵抗１３およびコンデンサ１８で構成されるフィルタ回路によって吸収される。
【００４２】
したがって、トランジスタ１７のコレクタ電圧（ｅ）の上昇が抑制され、パワー素子５のゲート電圧の上昇が無くなり、コイル１次電流（ｆ）を再びオン状態とせず、オフ状態に維持することができる。
【００４３】
このように、集積回路外に電源プルアップ抵抗１３とコンデンサ１８とで構成されるフィルタ回路を追加することにより、外的サージが電源６に印加された場合におけるパワー素子５のゲート電圧の上昇を抑制することができ、パワー素子５が再びオンされることを防止することができる。
【００４４】
なお、上記実施の形態１では、抵抗およびコンデンサからなるフィルタ回路によってサージを吸収させたが、例えば図３のように、点火信号に応じてトランジスタのオン、オフ状態を切り換えてトランジスタが引き込む電流量を調整してもよい。
【００４５】
図３の回路図において、駆動回路以外は、従来の装置（図１１、図１３参照）と同一であるので、同一符号を付して詳述を省略する。
【００４６】
図３において、駆動回路４は、パワー素子５を駆動するシンク側トランジスタ２１およびソース側トランジスタ２２と、ＥＣＵ１からの点火信号の状態に応じてシンク側トランジスタ２１とソース側トランジスタ２２とのオン、オフ状態を切り換える信号入力回路２３と、パワー素子５のゲートに接続された抵抗２４と、パワー素子５のサージ保護のためにシンク側トランジスタ２１のコレクタ−グランド間に接続されたクランプダイオード２５とを備えている。
【００４７】
次に、図３に示した装置による動作について説明する。図４は、図３の装置による動作を示す波形図である。
【００４８】
図４において、ＥＣＵ１からの点火信号（ａ）がオフ状態のタイミングで電源６にサージが印加された場合（電源電圧（ｂ） ｔ３−ｔ４間）、電源プルアップ抵抗１３にサージが印加される。
【００４９】
信号入力回路２３は、点火信号（ａ）がオン状態のタイミングでは、シンク側トランジスタ２１をオフにし、さらにソース側トランジスタ２２をオンにする。一方、点火信号がオフ状態のタイミングでは、シンク側トランジスタ２１をオンにし、さらにソース側トランジスタ２２をオフにする。
【００５０】
サージが印加されたタイミングでは、点火信号（ａ）がオフ状態でソース側トランジスタ２２はオフ状態であるため、シンク側トランジスタ２１が引き込む電流はパワー素子５のゲート電流のみとなる。
【００５１】
これによって、シンク側トランジスタ２１がサージによる過電流を引き込むことがなくなるので、コレクタ電圧（ｅ）の上昇が無くなり、コイル１次電流（ｆ）を再びオン状態とせず、オフ状態に維持することができる。
【００５２】
このように、駆動回路４に、ソース側トランジスタを設け、点火信号に応じてトランジスタのオンオフ状態を切り替えることのできるプッシュプル回路構成にすることにより、外的サージが電源６に印加された場合のゲート電圧の上昇を抑制することができるので、パワー素子５が再びオンされることを防止し、集積回路外にコンデンサを追加する必要がなく、部品削減によるコスト低減が可能となる。
【００５３】
実施の形態２．
なお、実施の形態１では、抵抗およびコンデンサからなる回路によってサージを吸収させたが、抵抗およびクランプダイオードを用いて、電流を引き込むトランジスタへの電流量を制限してもよい。
【００５４】
図５は、この発明の実施の形態２を示す駆動回路４の回路図である。なお、駆動回路以外は、従来の装置（図１１、図１３参照）と同一であるので、同一符号を付して詳述を省略する。
【００５５】
図５において、駆動回路４は、パワー素子５を駆動させるトランジスタ２６と、電源プルアップ抵抗１３とトランジスタ２６のコレクタとの間に接続された電流制限用抵抗２７と、パワー素子５のゲートに接続された抵抗２８と、サージ保護のために、電源プルアップ抵抗１３および電流制限用抵抗２７の接続部とグランドとの間に接続されたクランプダイオード２９とから構成されている。
【００５６】
次に、この発明の実施の形態２による動作について説明する。図６は、この発明の実施の形態３による動作を示す波形図である。
【００５７】
図６において、ＥＣＵ１からの点火信号（ａ）がオフ状態のタイミングで電源６にサージが印加されると（電源電圧（ｂ） ｔ３−ｔ４間）、電源プルアップ抵抗１３にサージが印加され、電源プルアップ抵抗１３と電流制限用抵抗２７との間の電圧（ｋ）が上昇する。
【００５８】
トランジスタ２６のコレクタ電圧（ｅ）と電圧（ｋ）との電圧差と、電流制限用抵抗２７の抵抗値とによって決定される電流は、トランジスタ２６が十分引き込むことができるように電流制限用抵抗２７の抵抗値を設定することにより、コレクタ電圧（ｅ）を低く（ＬＯＷに）維持することができる。
【００５９】
これにより、パワー素子５のゲート電圧がオンすることなく、コイル１次電流（ｆ）を再びオン状態とせず、オフ状態に維持することができる。
【００６０】
このように、集積回路外に設けた電源プルアップ抵抗１３の後に、クランプダイオード２９と電流制限用抵抗２７とを接続し、パワー素子５のゲート電流を引き込むトランジスタ２６に流れる電流量を制限することにより、外的サージが電源６に印加された場合のゲート電圧の上昇を抑制することができ、パワー素子５が再びオンされることを防止することができる。
【００６１】
また、集積回路外にコンデンサを追加する必要がなく、部品削減によるコスト低減が可能となる。
【００６２】
また、パワー素子駆動時の電圧ドロップがなく、低電圧でパワー素子５を駆動させることができ、信頼性を向上させることができる。
【００６３】
なお、上記実施の形態１、２では、高電圧遮断回路１１について言及しなかったが、高電圧遮断回路１１に所定時間だけ遮断を遅らせる遮断遅延回路を設けてもよい。
【００６４】
次に、図７の回路図を参照しながら、高電圧遮断回路１１に遅延時間を設定した場合について説明する。なお、高電圧遮断回路以外は、前述（図１、図３、図５、図１１、図１２参照）と同一であるので、同一符号を付して詳述を省略する。
【００６５】
図７において、高電圧遮断回路１１は、電源６の電圧を検出し、遅延回路に信号を伝達する電源電圧検出回路７１と、コイル１次電流の遮断を所定時間だけ遅らせる遮断遅延回路７２とにより構成される。
【００６６】
電源電圧検出回路７１は、電源電圧を検出するためのツェナーダイオード３７および抵抗４１、４２と、遮断遅延回路７２に信号を伝達するトランジスタ４３とにより構成されている。また、ツェナーダイオード３７、トランジスタ３８、４０および抵抗３９で構成された回路は電源電圧をクランプする回路である。
【００６７】
遮断遅延回路７２は、電源プルアップ抵抗４４によって定常時にはオン状態であるトランジスタ４５、４７と、遅延時間を決定するトランジスタ４７のベースに接続される定電流源４６と、トランジスタ４７のベース−コレクタ間に接続されるコンデンサ４８と、トランジスタ４７のコレクタに接続される定電流源４９およびツェナーダイオード５０と、トランジスタ５１、５２で構成され、後段に遮断信号を伝達するカレントミラー回路５１、５２とにより構成されている。
【００６８】
次に、電源６に瞬間的なサージが印加された場合の動作について説明する。図８は、電源電圧と遮断電圧との関係を示す波形図であり、図９は、電源６に瞬間的なサージが印加された場合での各部動作を示す波形図である。
【００６９】
図８において、時間ｔ１のタイミングで電源６にサージＡが印加された場合、従来では電源部に構成されたフィルタ回路によりサージを吸収させ、サージをなまらせて波形Ｂのようにする。ここで、サージを吸収しても電源電圧が遮断電圧Ｖ以下に抑制されない場合、高電圧遮断回路１１は、時間ｔ２から時間ｔ５までの間コイル１次電流を遮断する。
【００７０】
これに対して、コイル１次電流の遮断を所定時間だけ遅らせるためにサージＡに対して、遅延時間Ｔｄだけ遅れた時間ｔ４までマスクを行い、時間ｔ４が経過するまでは遮断機能を働かせない。これにより、時間ｔ３まで遮断電圧がかかっていても、時間ｔ４までに電源電圧が遮断電圧Ｖ以下になれば、遮断機能が働かないため、コイル１次電流が遮断されることがない。
【００７１】
図９において、定常状態では、トランジスタ４５、４７がオンした状態では、トランジスタ４７のコレクタ電圧（ｉ）が引き下げられた状態であり、カレントミラー回路５１、５２がオフ状態である。
【００７２】
サージによって電源電圧（ｂ）がｔ２のタイミングで上昇した場合に、まずはツェナーダイオード３７、抵抗４１、４２を介してトランジスタ４３がオン状態となる。その後、ツェナーダイオード３７、トランジスタ３８、４０および抵抗３９によって電源電圧（ｇ）がクランプされる。
【００７３】
トランジスタ４３がオン状態となった場合には、トランジスタ４７のベース信号（ｈ）を遮断しようとするが、所定の遅延時間Ｔｄだけ経過するのを待ってから、トランジスタ４７のベース信号（ｈ）を遮断し、トランジスタ４７をオフ状態にする。これは積分回路を利用した遅延回路である。
【００７４】
この遅延時間Ｔｄは、以下の式（１）のように、コンデンサ４８、定電流源４６、トランジスタ４７のコレクタ電圧によって決定される。
【００７５】
遅延時間Ｔｄ＝Ｃ×Ｖｚ／Ｉ （１）
Ｃ ：コンデンサ容量
Ｖｚ：クランプ電圧
Ｉ ：定電流
【００７６】
この遮断遅延回路７２により、トランジスタ４３がオン状態になるまでの時間が遅延時間Ｔｄよりも短い場合には、トランジスタ４７のコレクタ電圧（ｉ）がツェナーダイオード５０のクランプ電圧Ｖｚに到達せず、後段にトランジスタ５１、５２で構成されたカレントミラー回路５１、５２をオンすることができない。
【００７７】
したがって、カレントミラー回路５１、５２の出力信号（ｊ）は、ＥＣＵ１からの点火信号（ａ）を受けた波形整形回路２の出力信号のまま後段へと伝達される。
【００７８】
このように、外的サージが電源６に印加された場合に、電源電圧を検出してから所定時間後に１次電流を遮断する機能を高電圧遮断回路に有することで、周波数が高く、ピークの高いサージに対し、信頼性の高い保護を実現することができる。
【００７９】
図１０は、遅延時間が経過しても過電圧が印加された場合、例えばロードダンプが印加された場合の各部動作を示す波形図である。
【００８０】
図１０において、電源電圧（ｂ）が時間ｔ２のタイミングで上昇した場合に、まずはツェナーダイオード３７、抵抗４１、４２を介してトランジスタ４３がオン状態となる。その後、ツェナーダイオード３７トランジスタ３８、４０および抵抗３９によって電源電圧（ｇ）がクランプされる。
【００８１】
トランジスタ４３がオン状態となった場合には、トランジスタ４７のベース信号（ｈ）を遮断しようとするが、式（１）のように、コンデンサ４８、定電流源４６、トランジスタ４７のコレクタ電圧（≒クランプダイオード５０のクランプ電圧）によって決定される遅延時間だけ遅らせ、時間ｔ３のタイミングでトランジスタ４７のベース信号（ｈ）を遮断し、トランジスタ４７をオフ状態にする。
【００８２】
トランジスタ４７のコレクタ電圧（ｉ）がツェナーダイオード５０のクランプ電圧Ｖｚに到達することにより、後段に構成されたカレントミラー回路５１、５２をオン状態にする。
【００８３】
これによってカレントミラー回路５１、５２からの出力信号（ｊ）は、サージが印加された時間ｔ２から遅延時間Ｔｄだけ遅れた時間ｔ３において、点火信号（ａ）に同期した波形整形回路２の出力を遮断する。
【００８４】
このように、集積回路内の高電圧遮断回路１１において、遅延時間を決定する回路を設けることにより、従来では、電源部のコンデンサでコンデンサ容量が０．１ｕＦであるのに対し、数１０ｐＦのコンデンサ容量でよく、コンデンサ容量を極端に低減することができる。
【００８５】
これにより、集積回路外の電源部に構成されたフィルタ回路のコンデンサを外すことが可能となり、部品削減によるコスト低減が可能となる。
【００８６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、内燃機関に搭載されたイングニッションコイルの１次巻線の一端に電源を接続し、イングニッションコイルの２次巻線の一端に点火プラグを接続し、１次巻線を通電遮断することにより、２次巻線に発生する高電圧を点火プラグに供給するための内燃機関用点火装置であって、点火プラグの点火時期を決定するための点火信号を出力する制御手段と、１次巻線の他端に接続され、１次電流を通電遮断するためのスイッチング手段と、点火信号に応答してスイッチング手段をオンオフさせるとともに、スイッチング手段のゲートに対する印加電圧を調整するための駆動手段とを備え、駆動手段は、電源の電圧に発生するサージを吸収するフィルタ手段を含むので、外的サージが電源に印加された場合のゲート電圧の上昇を抑制して、パワー素子が再びオン状態になることを防止することのできる内燃機関用点火装置が得られる効果がある。
【００８９】
また、この発明によれば、内燃機関に搭載されたイングニッションコイルの１次巻線の一端に電源を接続し、イングニッションコイルの２次巻線の一端に点火プラグを接続し、１次巻線を通電遮断することにより、２次巻線に発生する高電圧を点火プラグに供給するための内燃機関用点火装置であって、点火プラグの点火時期を決定するための点火信号を出力する制御手段と、１次巻線の他端に接続され、１次電流を通電遮断するためのスイッチング手段と、点火信号に応答してスイッチング手段をオンオフさせるとともに、スイッチング手段のゲートに対する印加電圧を調整するための駆動手段とを備え、駆動手段は、電流量を制限する電流制限手段を含み、電源の電圧に応じて、スイッチング手段のゲートに対する供給電流を調整するので、外的サージが電源に印加された場合のゲート電圧の上昇を抑制してパワー素子が再びオン状態になることを防止し、また、部品削減よってコストを低減し、信頼性を向上することのできる内燃機関用点火装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示す駆動回路の回路図である。
【図２】この発明の実施の形態１による動作を示す波形図である。
【図３】この発明に関連した駆動回路の回路図である。
【図４】この発明に関連した装置による動作を示す波形図である。
【図５】この発明の実施の形態２を示す駆動回路の回路図である。
【図６】この発明の実施の形態２による動作を示す波形図である。
【図７】この発明に関連した装置を示す高電圧遮断回路の回路図である。
【図８】この発明に関連した装置による動作を示す波形図である。
【図９】この発明に関連した装置による動作を示す波形図である。
【図１０】この発明に関連した装置による動作を示す波形図である。
【図１１】従来の内燃機関用点火装置を示す回路図である。
【図１２】従来の駆動回路を示す回路図である。
【図１３】従来の高電圧遮断回路を示す回路図である。
【図１４】従来の内燃機関用点火装置の動作を示す波形図である。
【図１５】従来の内燃機関用点火装置の動作を示す波形図である。
【符号の説明】
１７ ＮＰＮトランジスタ、１８ コンデンサ、１９ 抵抗、２０ クランプダイオード、２１ シンク側トランジスタ、２２ ソース側トランジスタ、２３ 信号入力回路、２４ 抵抗、２５ クランプダイオード、２６ トランジスタ、２７ 電流制限用抵抗、２８ 抵抗、２９ クランプダイオード、３７、３８ ツェナーダイオード、３９ 抵抗、４０ トランジスタ、４１、４２ 抵抗、４３ トランジスタ、４４ 電源プルアップ抵抗、４５ トランジスタ、４６ 定電流源、４７ トランジスタ、４８ コンデンサ、４９ 定電流源、５０ ツェナーダイオード、５１、５２ トランジスタ（カレントミラー回路）、７１ 電源電圧検出回路、７２ 遮断遅延回路。
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車などの内燃機関の点火に使用される電子式の内燃機関用点火装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の内燃機関用点火装置は、ゲート駆動型パワー素子（パワー素子）のゲートを、集積回路（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）外に設けた抵抗を介して電源に接続し、プルアップすることでパワー素子を駆動させ、また、ＮＰＮトランジスタによってゲート電流をシンクする（引き抜く）ことにより、パワー素子をオフ状態にする回路を構成している。また、過電圧によるパワー素子の破壊を防止するための高電圧遮断回路が設けられている。
【０００３】
図１１は、従来の内燃機関用点火装置の回路図である。図１１において、制御装置（ＥＣＵ）１の出力端子は、波形整形回路２に接続され、波形整形回路２の出力端子は、ＮＰＮトランジスタ３のベース端子に接続されている。ＮＰＮトランジスタ３のコレクタ端子は、電源プルアップ抵抗１２および駆動回路４の端子（１）に接続されている。
【０００４】
駆動回路４の端子（２）はパワー素子（ゲート駆動型パワー素子）５（ここではＩＧＢＴ）のゲートに接続され、電源６はコイル７に接続される。また、集積回路外に設けられた電源プルアップ抵抗１３は、駆動回路４の端子（３）に接続されている。
【０００５】
また、集積回路外に設けた抵抗９およびコンデンサ１０によって構成されたフィルタ回路は、ロードダンプによるパワー素子破壊を保護する高電圧遮断回路１１の端子（４）に接続されている。
【０００６】
コイル７の高圧側は、点火プラグ８を介して接地されている（グランドに接続されている）。高電圧遮断回路１１の出力（５）は、波形整形回路２の出力と接続されている。
【０００７】
次に、駆動回路４の内部構成について説明する。図１２は、従来の内燃機関用点火装置の駆動回路４を示す回路図である。
【０００８】
図１２において、駆動回路４は、パワー素子５を駆動させるＮＰＮトランジスタ１４と、パワー素子５のゲートに接続されている抵抗１５と、パワー素子５のサージ保護のためのクランプダイオード１６とから構成され、クランプダイオード１６は、ＮＰＮトランジスタ１４のコレクタ−グランド（ＧＮＤ）間に接続されている。
【０００９】
次に、高電圧遮断回路１１の内部構成について説明する。図１３は、従来の内燃機関用点火装置の高電圧遮断回路１１を示す回路図である。
【００１０】
図１３において、高電圧遮断回路１１は、電源電圧を検出するための回路であるツェナーダイオード３０および抵抗３４、３５と、検出された電源電圧に基づいて１次電流を遮断するトランジスタ３６とにより構成されている。なお、ツェナーダイオード３０、トランジスタ３１、３３および抵抗３２で構成された回路は電源電圧をクランプする回路である。
【００１１】
次に、従来の内燃機関用点火装置の動作について説明する。図１４は、従来の内燃機関用点火装置の各部の動作を示す波形図を示す。
【００１２】
図１１、図１２および図１４において、制御装置１から出力された点火信号（ａ）は波形整形回路２に入力する。波形整形回路２は、ＮＰＮトランジスタ３のベース端子にスイッチング信号（ｃ）を供給してトランジスタ３を駆動させる。
【００１３】
続いて、トランジスタ３と電源プルアップ抵抗１２とにより、スイッチング信号（ｄ）が駆動回路４に入力する。
【００１４】
駆動回路４に入力したスイッチング信号（ｄ）は、駆動回路内のＮＰＮトランジスタ１４をスイッチングし、集積回路外に取り付けられた電源プルアップ抵抗１３から電流を引き込むことで、パワー素子５を駆動させるためのスイッチング信号（ｅ）を出力する。
【００１５】
コイル７の１次巻線を流れるコイル１次電流（ｆ）はゲート電圧に同期して流れ、このコイル１次電流（ｆ）が遮断された際に、コイル７の２次巻線に発生する高電圧によって点火プラグ８に電圧が供給されて、点火プラグ８が点火され、内燃機関が駆動される。
【００１６】
なお、ＮＰＮトランジスタ１４は、電源６の電圧値および電源プルアップ抵抗１３の抵抗値で決定される電流量を引き込むこととなる。電源プルアップ抵抗１３は通常の電源電圧でＮＰＮトランジスタ１４が十分に電流を引き込むことができるように設定されている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の内燃機関用点火装置は以上のように、例えば他機器の負荷によるスイッチング等で発生するサージが電源６に印加された場合に問題が発生した。
【００１８】
図１５は、サージ印加時における各部での動作波形を示す波形図である。図１５を参照しながら、点火信号（ａ）がオフ状態のタイミングでの動作について説明する。
【００１９】
ＮＰＮトランジスタ１４が引き込む電流は、電源６の電圧値および電源プルアップ抵抗１３の抵抗値により決定されるが、図１５のように、サージが印加された場合、電源電圧（ｂ）は時間ｔ５のタイミングで上昇し、ＮＰＮトランジスタ１４が引き込む電流量は増加する。
【００２０】
そして、ＮＰＮトランジスタ１４の能力不足によって十分に電流を引き込めなくなると、ＮＰＮトランジスタ１４のコレクタ電圧（スイッチング信号）（ｅ）を低く（ＬＯＷに）維持できなくなり、パワー素子５のゲート電圧を低下させることができなくなる。
【００２１】
これにより、サージに同期してゲート電圧が上昇し、時間ｔ５から時間ｔ６までの間において、コイル１次電流（ｆ）が再びオン状態になるという誤動作が発生するという問題点があった。
【００２２】
この誤動作を改善するために、例えば電源プルアップ抵抗１３を大きくしても、始動時のような低電源時にパワー素子５を十分に駆動させることができないという問題点があった。
【００２３】
また、ＮＰＮトランジスタ１４のサイズを大きくすることで、引き込む電流量を増やすことが可能となるが、チップサイズが大きくなってしまうという問題点があった。
【００２４】
次に、図１３および図１５を参照しながら、点火信号（ａ）がオン状態のタイミングでの動作について説明する。
【００２５】
時間ｔ２のタイミングでサージが電源６に印加された場合、高電圧遮断回路１１では、ツェナーダイオード３０、抵抗３４、３５を介してトランジスタ３６がオン状態となる。
【００２６】
トランジスタ３６は、トランジスタ３のベース端子に接続されているため、サージに同期してベース信号（スイッチング信号）（ｃ）を遮断する。トランジスタ３の動作により、駆動回路４への入力信号（スイッチング信号）（ｄ）がＮＰＮトランジスタ１４のベース端子に入力され、ＮＰＮトランジスタ１４のコレクタ電圧（ｅ）が波形割れを起こし、パワー素子５のゲート信号を遮断する。
【００２７】
これにより、時間ｔ２から時間ｔ３までの間において、コイル１次電流（ｆ）が遮断される誤動作が発生するという問題点があった。
【００２８】
この誤動作を改善するために、集積回路外に設けたコンデンサを電源６に備えてフィルタ回路を構成し、サージを吸収させていたが、部品点数が多くなりコストアップにつながってしまうという問題点があった。
【００２９】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、外的サージによるパワー素子５の誤動作を防止することのできる内燃機関用点火装置を得ることを目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る内燃機関用点火装置は、内燃機関に搭載されたイングニッションコイルの１次巻線の一端に電源を接続し、イングニッションコイルの２次巻線の一端に点火プラグを接続し、１次巻線を通電遮断することにより、２次巻線に発生する高電圧を点火プラグに供給するための内燃機関用点火装置であって、点火プラグの点火時期を決定するための点火信号を出力する制御手段と、１次巻線の他端に接続され、１次電流を通電遮断するためのスイッチング手段と、点火信号に応答してスイッチング手段をオンオフさせるとともに、スイッチング手段のゲートに対する印加電圧を調整するための駆動手段とを備え、駆動手段は、電源の電圧に発生するサージを吸収するフィルタ手段を含むものである。
【００３３】
また、この発明に係る内燃機関用点火装置は、内燃機関に搭載されたイングニッションコイルの１次巻線の一端に電源を接続し、イングニッションコイルの２次巻線の一端に点火プラグを接続し、１次巻線を通電遮断することにより、２次巻線に発生する高電圧を点火プラグに供給するための内燃機関用点火装置であって、点火プラグの点火時期を決定するための点火信号を出力する制御手段と、１次巻線の他端に接続され、１次電流を通電遮断するためのスイッチング手段と、点火信号に応答してスイッチング手段をオンオフさせるとともに、スイッチング手段のゲートに対する印加電圧を調整するための駆動手段とを備え、駆動手段は、電流量を制限する電流制限手段を含み、電源の電圧に応じて、スイッチング手段のゲートに対する供給電流を調整するものである。
【００３６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
【００３７】
図１は、この発明の実施の形態１を示す駆動回路４の回路図である。なお、駆動回路以外は、従来の装置（図１１、図１３参照）と同一であるので、同一符号を付して詳述を省略する。
【００３８】
図１において、駆動回路４は、パワー素子５を駆動させるＮＰＮトランジスタ１７と、電源プルアップ抵抗１３とともに集積回路外に設けてフィルタ回路を構成したコンデンサ１８と、パワー素子５のゲートに接続された抵抗１９と、パワー素子５のサージ保護用にＮＰＮトランジスタ１７のコレクタ−グランド間に接続されたクランプダイオード２０とから構成されている。
【００３９】
次に、この発明の実施の形態１による動作について説明する。図２は、この発明の実施の形態１による動作を示す波形図である。
【００４０】
図２において、ＥＣＵ１からの点火信号（ａ）がオフ状態の時に、電源６にサージが印加されると、電源プルアップ抵抗１３にサージが印加されることになる（電源電圧（ｂ）（ｔ３−ｔ４間））。
【００４１】
電源プルアップ抵抗１３に印加されたサージは、電源プルアップ抵抗１３およびコンデンサ１８で構成されるフィルタ回路によって吸収される。
【００４２】
したがって、トランジスタ１７のコレクタ電圧（ｅ）の上昇が抑制され、パワー素子５のゲート電圧の上昇が無くなり、コイル１次電流（ｆ）を再びオン状態とせず、オフ状態に維持することができる。
【００４３】
このように、集積回路外に電源プルアップ抵抗１３とコンデンサ１８とで構成されるフィルタ回路を追加することにより、外的サージが電源６に印加された場合におけるパワー素子５のゲート電圧の上昇を抑制することができ、パワー素子５が再びオンされることを防止することができる。
【００４４】
なお、上記実施の形態１では、抵抗およびコンデンサからなるフィルタ回路によってサージを吸収させたが、例えば図３のように、点火信号に応じてトランジスタのオン、オフ状態を切り換えてトランジスタが引き込む電流量を調整してもよい。
【００４５】
図３の回路図において、駆動回路以外は、従来の装置（図１１、図１３参照）と同一であるので、同一符号を付して詳述を省略する。
【００４６】
図３において、駆動回路４は、パワー素子５を駆動するシンク側トランジスタ２１およびソース側トランジスタ２２と、ＥＣＵ１からの点火信号の状態に応じてシンク側トランジスタ２１とソース側トランジスタ２２とのオン、オフ状態を切り換える信号入力回路２３と、パワー素子５のゲートに接続された抵抗２４と、パワー素子５のサージ保護のためにシンク側トランジスタ２１のコレクタ−グランド間に接続されたクランプダイオード２５とを備えている。
【００４７】
次に、図３に示した装置による動作について説明する。図４は、図３の装置による動作を示す波形図である。
【００４８】
図４において、ＥＣＵ１からの点火信号（ａ）がオフ状態のタイミングで電源６にサージが印加された場合（電源電圧（ｂ） ｔ３−ｔ４間）、電源プルアップ抵抗１３にサージが印加される。
【００４９】
信号入力回路２３は、点火信号（ａ）がオン状態のタイミングでは、シンク側トランジスタ２１をオフにし、さらにソース側トランジスタ２２をオンにする。一方、点火信号がオフ状態のタイミングでは、シンク側トランジスタ２１をオンにし、さらにソース側トランジスタ２２をオフにする。
【００５０】
サージが印加されたタイミングでは、点火信号（ａ）がオフ状態でソース側トランジスタ２２はオフ状態であるため、シンク側トランジスタ２１が引き込む電流はパワー素子５のゲート電流のみとなる。
【００５１】
これによって、シンク側トランジスタ２１がサージによる過電流を引き込むことがなくなるので、コレクタ電圧（ｅ）の上昇が無くなり、コイル１次電流（ｆ）を再びオン状態とせず、オフ状態に維持することができる。
【００５２】
このように、駆動回路４に、ソース側トランジスタを設け、点火信号に応じてトランジスタのオンオフ状態を切り替えることのできるプッシュプル回路構成にすることにより、外的サージが電源６に印加された場合のゲート電圧の上昇を抑制することができるので、パワー素子５が再びオンされることを防止し、集積回路外にコンデンサを追加する必要がなく、部品削減によるコスト低減が可能となる。
【００５３】
実施の形態２．
なお、実施の形態１では、抵抗およびコンデンサからなる回路によってサージを吸収させたが、抵抗およびクランプダイオードを用いて、電流を引き込むトランジスタへの電流量を制限してもよい。
【００５４】
図５は、この発明の実施の形態２を示す駆動回路４の回路図である。なお、駆動回路以外は、従来の装置（図１１、図１３参照）と同一であるので、同一符号を付して詳述を省略する。
【００５５】
図５において、駆動回路４は、パワー素子５を駆動させるトランジスタ２６と、電源プルアップ抵抗１３とトランジスタ２６のコレクタとの間に接続された電流制限用抵抗２７と、パワー素子５のゲートに接続された抵抗２８と、サージ保護のために、電源プルアップ抵抗１３および電流制限用抵抗２７の接続部とグランドとの間に接続されたクランプダイオード２９とから構成されている。
【００５６】
次に、この発明の実施の形態２による動作について説明する。図６は、この発明の実施の形態３による動作を示す波形図である。
【００５７】
図６において、ＥＣＵ１からの点火信号（ａ）がオフ状態のタイミングで電源６にサージが印加されると（電源電圧（ｂ） ｔ３−ｔ４間）、電源プルアップ抵抗１３にサージが印加され、電源プルアップ抵抗１３と電流制限用抵抗２７との間の電圧（ｋ）が上昇する。
【００５８】
トランジスタ２６のコレクタ電圧（ｅ）と電圧（ｋ）との電圧差と、電流制限用抵抗２７の抵抗値とによって決定される電流は、トランジスタ２６が十分引き込むことができるように電流制限用抵抗２７の抵抗値を設定することにより、コレクタ電圧（ｅ）を低く（ＬＯＷに）維持することができる。
【００５９】
これにより、パワー素子５のゲート電圧がオンすることなく、コイル１次電流（ｆ）を再びオン状態とせず、オフ状態に維持することができる。
【００６０】
このように、集積回路外に設けた電源プルアップ抵抗１３の後に、クランプダイオード２９と電流制限用抵抗２７とを接続し、パワー素子５のゲート電流を引き込むトランジスタ２６に流れる電流量を制限することにより、外的サージが電源６に印加された場合のゲート電圧の上昇を抑制することができ、パワー素子５が再びオンされることを防止することができる。
【００６１】
また、集積回路外にコンデンサを追加する必要がなく、部品削減によるコスト低減が可能となる。
【００６２】
また、パワー素子駆動時の電圧ドロップがなく、低電圧でパワー素子５を駆動させることができ、信頼性を向上させることができる。
【００６３】
なお、上記実施の形態１、２では、高電圧遮断回路１１について言及しなかったが、高電圧遮断回路１１に所定時間だけ遮断を遅らせる遮断遅延回路を設けてもよい。
【００６４】
次に、図７の回路図を参照しながら、高電圧遮断回路１１に遅延時間を設定した場合について説明する。なお、高電圧遮断回路以外は、前述（図１、図３、図５、図１１、図１２参照）と同一であるので、同一符号を付して詳述を省略する。
【００６５】
図７において、高電圧遮断回路１１は、電源６の電圧を検出し、遅延回路に信号を伝達する電源電圧検出回路７１と、コイル１次電流の遮断を所定時間だけ遅らせる遮断遅延回路７２とにより構成される。
【００６６】
電源電圧検出回路７１は、電源電圧を検出するためのツェナーダイオード３７および抵抗４１、４２と、遮断遅延回路７２に信号を伝達するトランジスタ４３とにより構成されている。また、ツェナーダイオード３７、トランジスタ３８、４０および抵抗３９で構成された回路は電源電圧をクランプする回路である。
【００６７】
遮断遅延回路７２は、電源プルアップ抵抗４４によって定常時にはオン状態であるトランジスタ４５、４７と、遅延時間を決定するトランジスタ４７のベースに接続される定電流源４６と、トランジスタ４７のベース−コレクタ間に接続されるコンデンサ４８と、トランジスタ４７のコレクタに接続される定電流源４９およびツェナーダイオード５０と、トランジスタ５１、５２で構成され、後段に遮断信号を伝達するカレントミラー回路５１、５２とにより構成されている。
【００６８】
次に、電源６に瞬間的なサージが印加された場合の動作について説明する。図８は、電源電圧と遮断電圧との関係を示す波形図であり、図９は、電源６に瞬間的なサージが印加された場合での各部動作を示す波形図である。
【００６９】
図８において、時間ｔ１のタイミングで電源６にサージＡが印加された場合、従来では電源部に構成されたフィルタ回路によりサージを吸収させ、サージをなまらせて波形Ｂのようにする。ここで、サージを吸収しても電源電圧が遮断電圧Ｖ以下に抑制されない場合、高電圧遮断回路１１は、時間ｔ２から時間ｔ５までの間コイル１次電流を遮断する。
【００７０】
これに対して、コイル１次電流の遮断を所定時間だけ遅らせるためにサージＡに対して、遅延時間Ｔｄだけ遅れた時間ｔ４までマスクを行い、時間ｔ４が経過するまでは遮断機能を働かせない。これにより、時間ｔ３まで遮断電圧がかかっていても、時間ｔ４までに電源電圧が遮断電圧Ｖ以下になれば、遮断機能が働かないため、コイル１次電流が遮断されることがない。
【００７１】
図９において、定常状態では、トランジスタ４５、４７がオンした状態では、トランジスタ４７のコレクタ電圧（ｉ）が引き下げられた状態であり、カレントミラー回路５１、５２がオフ状態である。
【００７２】
サージによって電源電圧（ｂ）がｔ２のタイミングで上昇した場合に、まずはツェナーダイオード３７、抵抗４１、４２を介してトランジスタ４３がオン状態となる。その後、ツェナーダイオード３７、トランジスタ３８、４０および抵抗３９によって電源電圧（ｇ）がクランプされる。
【００７３】
トランジスタ４３がオン状態となった場合には、トランジスタ４７のベース信号（ｈ）を遮断しようとするが、所定の遅延時間Ｔｄだけ経過するのを待ってから、トランジスタ４７のベース信号（ｈ）を遮断し、トランジスタ４７をオフ状態にする。これは積分回路を利用した遅延回路である。
【００７４】
この遅延時間Ｔｄは、以下の式（１）のように、コンデンサ４８、定電流源４６、トランジスタ４７のコレクタ電圧によって決定される。
【００７５】
遅延時間Ｔｄ＝Ｃ×Ｖｚ／Ｉ （１）
Ｃ ：コンデンサ容量
Ｖｚ：クランプ電圧
Ｉ ：定電流
【００７６】
この遮断遅延回路７２により、トランジスタ４３がオン状態になるまでの時間が遅延時間Ｔｄよりも短い場合には、トランジスタ４７のコレクタ電圧（ｉ）がツェナーダイオード５０のクランプ電圧Ｖｚに到達せず、後段にトランジスタ５１、５２で構成されたカレントミラー回路５１、５２をオンすることができない。
【００７７】
したがって、カレントミラー回路５１、５２の出力信号（ｊ）は、ＥＣＵ１からの点火信号（ａ）を受けた波形整形回路２の出力信号のまま後段へと伝達される。
【００７８】
このように、外的サージが電源６に印加された場合に、電源電圧を検出してから所定時間後に１次電流を遮断する機能を高電圧遮断回路に有することで、周波数が高く、ピークの高いサージに対し、信頼性の高い保護を実現することができる。
【００７９】
図１０は、遅延時間が経過しても過電圧が印加された場合、例えばロードダンプが印加された場合の各部動作を示す波形図である。
【００８０】
図１０において、電源電圧（ｂ）が時間ｔ２のタイミングで上昇した場合に、まずはツェナーダイオード３７、抵抗４１、４２を介してトランジスタ４３がオン状態となる。その後、ツェナーダイオード３７トランジスタ３８、４０および抵抗３９によって電源電圧（ｇ）がクランプされる。
【００８１】
トランジスタ４３がオン状態となった場合には、トランジスタ４７のベース信号（ｈ）を遮断しようとするが、式（１）のように、コンデンサ４８、定電流源４６、トランジスタ４７のコレクタ電圧（≒クランプダイオード５０のクランプ電圧）によって決定される遅延時間だけ遅らせ、時間ｔ３のタイミングでトランジスタ４７のベース信号（ｈ）を遮断し、トランジスタ４７をオフ状態にする。
【００８２】
トランジスタ４７のコレクタ電圧（ｉ）がツェナーダイオード５０のクランプ電圧Ｖｚに到達することにより、後段に構成されたカレントミラー回路５１、５２をオン状態にする。
【００８３】
これによってカレントミラー回路５１、５２からの出力信号（ｊ）は、サージが印加された時間ｔ２から遅延時間Ｔｄだけ遅れた時間ｔ３において、点火信号（ａ）に同期した波形整形回路２の出力を遮断する。
【００８４】
このように、集積回路内の高電圧遮断回路１１において、遅延時間を決定する回路を設けることにより、従来では、電源部のコンデンサでコンデンサ容量が０．１ｕＦであるのに対し、数１０ｐＦのコンデンサ容量でよく、コンデンサ容量を極端に低減することができる。
【００８５】
これにより、集積回路外の電源部に構成されたフィルタ回路のコンデンサを外すことが可能となり、部品削減によるコスト低減が可能となる。
【００８６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、内燃機関に搭載されたイングニッションコイルの１次巻線の一端に電源を接続し、イングニッションコイルの２次巻線の一端に点火プラグを接続し、１次巻線を通電遮断することにより、２次巻線に発生する高電圧を点火プラグに供給するための内燃機関用点火装置であって、点火プラグの点火時期を決定するための点火信号を出力する制御手段と、１次巻線の他端に接続され、１次電流を通電遮断するためのスイッチング手段と、点火信号に応答してスイッチング手段をオンオフさせるとともに、スイッチング手段のゲートに対する印加電圧を調整するための駆動手段とを備え、駆動手段は、電源の電圧に発生するサージを吸収するフィルタ手段を含むので、外的サージが電源に印加された場合のゲート電圧の上昇を抑制して、パワー素子が再びオン状態になることを防止することのできる内燃機関用点火装置が得られる効果がある。
【００８９】
また、この発明によれば、内燃機関に搭載されたイングニッションコイルの１次巻線の一端に電源を接続し、イングニッションコイルの２次巻線の一端に点火プラグを接続し、１次巻線を通電遮断することにより、２次巻線に発生する高電圧を点火プラグに供給するための内燃機関用点火装置であって、点火プラグの点火時期を決定するための点火信号を出力する制御手段と、１次巻線の他端に接続され、１次電流を通電遮断するためのスイッチング手段と、点火信号に応答してスイッチング手段をオンオフさせるとともに、スイッチング手段のゲートに対する印加電圧を調整するための駆動手段とを備え、駆動手段は、電流量を制限する電流制限手段を含み、電源の電圧に応じて、スイッチング手段のゲートに対する供給電流を調整するので、外的サージが電源に印加された場合のゲート電圧の上昇を抑制してパワー素子が再びオン状態になることを防止し、また、部品削減よってコストを低減し、信頼性を向上することのできる内燃機関用点火装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示す駆動回路の回路図である。
【図２】この発明の実施の形態１による動作を示す波形図である。
【図３】この発明に関連した駆動回路の回路図である。
【図４】この発明に関連した装置による動作を示す波形図である。
【図５】この発明の実施の形態２を示す駆動回路の回路図である。
【図６】この発明の実施の形態２による動作を示す波形図である。
【図７】この発明に関連した装置を示す高電圧遮断回路の回路図である。
【図８】この発明に関連した装置による動作を示す波形図である。
【図９】この発明に関連した装置による動作を示す波形図である。
【図１０】この発明に関連した装置による動作を示す波形図である。
【図１１】従来の内燃機関用点火装置を示す回路図である。
【図１２】従来の駆動回路を示す回路図である。
【図１３】従来の高電圧遮断回路を示す回路図である。
【図１４】従来の内燃機関用点火装置の動作を示す波形図である。
【図１５】従来の内燃機関用点火装置の動作を示す波形図である。
【符号の説明】
１７ ＮＰＮトランジスタ、１８ コンデンサ、１９ 抵抗、２０ クランプダイオード、２１ シンク側トランジスタ、２２ ソース側トランジスタ、２３ 信号入力回路、２４ 抵抗、２５ クランプダイオード、２６ トランジスタ、２７ 電流制限用抵抗、２８ 抵抗、２９ クランプダイオード、３７、３８ ツェナーダイオード、３９ 抵抗、４０ トランジスタ、４１、４２ 抵抗、４３ トランジスタ、４４ 電源プルアップ抵抗、４５ トランジスタ、４６ 定電流源、４７ トランジスタ、４８ コンデンサ、４９ 定電流源、５０ ツェナーダイオード、５１、５２ トランジスタ（カレントミラー回路）、７１ 電源電圧検出回路、７２ 遮断遅延回路。
Claims (2)
- 内燃機関に搭載されたイングニッションコイルの１次巻線の一端に電源を接続し、前記イングニッションコイルの２次巻線の一端に点火プラグを接続し、前記１次巻線を通電遮断することにより、前記２次巻線に発生する高電圧を前記点火プラグに供給するための内燃機関用点火装置であって、
前記点火プラグの点火時期を決定するための点火信号を出力する制御手段と、
前記１次巻線の他端に接続され、前記１次電流を通電遮断するためのスイッチング手段と、
前記点火信号に応答して前記スイッチング手段をオンオフさせるとともに、前記スイッチング手段のゲートに対する印加電圧を調整するための駆動手段とを備え、
前記駆動手段は、前記電源の電圧に発生するサージを吸収するフィルタ手段を含むことを特徴とする内燃機関用点火装置。 - 内燃機関に搭載されたイングニッションコイルの１次巻線の一端に電源を接続し、前記イングニッションコイルの２次巻線の一端に点火プラグを接続し、前記１次巻線を通電遮断することにより、前記２次巻線に発生する高電圧を前記点火プラグに供給するための内燃機関用点火装置であって、
前記点火プラグの点火時期を決定するための点火信号を出力する制御手段と、
前記１次巻線の他端に接続され、前記１次電流を通電遮断するためのスイッチング手段と、
前記点火信号に応答して前記スイッチング手段をオンオフさせるとともに、前記スイッチング手段のゲートに対する印加電圧を調整するための駆動手段とを備え、
前記駆動手段は、電流量を制限する電流制限手段を含み、前記電源の電圧に応じて、前記スイッチング手段のゲートに対する供給電流を調整することを特徴とする内燃機関用点火装置。
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