JPH0237172A - 点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の点火装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば自動車エンジンの点火装置において、イグニッシ
ョンコイルにより得られた高電圧を複数のプラグに順次
供給するのに、従来から機械的接点を有するディストリ
ビュータ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ）を用いている。し
かし、この方法では接点開閉に伴うノイズの発生、接点
の摩滅、湿気・汚れ等による接点の劣化等の問題点があ
り、そのためノイズによる電波障害が生じ、寿命が短か
く、信頼性が低いという欠点があった。

近年、機械的接点の上述の欠点を回避した。デイストリ
ビューターレス・イグニッション・システム（Ｄｉｓｔ
ｒｉｂｕｔｏｒｌｅｓｓ　Ｉｇｎｉｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔ
ｅｍ、以下ＤＩＳと略称する）が開発されつつある。第
１図に４気筒用ＤＩＳの一例の概略を示す。図において
１はイグニッションコイルであって巻線比は例えば１　
：　１００程度に選ばれている。コイル１の一次側の両
端はそれぞれトランジスタ等のスイッチ２１あるいは２
２を介して接地電位に接続されている。−次側中点Ｅは
電源（図示せず）に接続される。電源としては例えば１
２Ｖが選ばれる。

コイル１の二次側の一対の端子と接地電位間にはそれぞ
れ、ダイオードと点火プラグの直列回路が逆並列になる
ように２つずつ接続されている。

このＤＩＳでは、スイッチ２１および２２を交互に開閉
することにより、コイル１の二次側には極性が順次反転
する高電圧が誘起される。今、コイル１の二次側に図示
の極性の高電圧が発生したとすると、放電電流はダイオ
ード３１．プラグ４１、プラグ４４、ダイオード３４を
通って流れ、プラグ４１および４４で火花放電が生ずる
。このとき、ダイオード３２および３３は逆バイアスさ
れ、高電圧を阻止する。これと逆極性の高電圧が誘起さ
れたときは、放電電流はダイオード３３、プラグ４３．
プラグ４２、ダイオード３２を通って流れ、プラグ４３
および４２で火花放電が生ずる。そしてダイオード３１
および３４は高電圧を阻止する。以下上述の動作が繰返
されて点火装置として動作する。

〔発明が解決しようとする課題〕

このようなりＩＳにおいて、ダイオード３１〜３４のそ
九ぞれに印加される逆電圧は正常の運転時には、火花放
電電圧と略等しく、２０ｋＶ程度である。ところが、内
燃機関の保守点検時等で各ダイオードから各プラグへ至
る配線をはずして点火装置を作動させるような場合があ
る。そのときには、配線をはずしたダイオードと対にな
る他のダイオードに過大な逆電圧（サージ電圧）が印加
されることになる。例えば第１図においてダイオード３
４の配線をはずしたときに図示の極性の二次電圧がコイ
ル１で発生したものとすると、ダイオード３１が順バイ
アス、ダイオード３３が逆バイアスされ、ダイオード３
３が二次電圧を負担している間は火花放電は生じない。

そのために、正常運転時と異なり４０〜５０ｋＶのサー
ジ電圧がダイオード３３に逆方向に印加される。同様の
現象はプラグの摩滅に著しい不均一があり、一部が点火
不良となった場合にも生ずる。

ＤＩＳではこのような事態に備えて各ダイオードの耐圧
を上述のサージ電圧を負担できるようにする必要があっ
た。さもなければダイオードが永久破壊しＤＩＳが正常
に作動しなくなるからである。現状では単一のダイオー
ドの逆耐圧は約２５ｋＶが限度であるから、２個以上の
ダイオードを直列に接続して必要な耐圧を得る必要もあ
った。

それにあわせて、ＤＩＳを構成する各６種絶縁部材、例
えばダイオードの外周を被覆するレジンやイグニッショ
ンコイルの絶縁材等の材質、厚さ、沿面距離等を上述の
サージ電圧を負担できるように選ぶ必要があった。この
ような諸条件は正常運転時の逆電圧が２０ｋＶ程度であ
ることを考えると著しい過剰保護であり、ＤＩＳの小型
化、低価格化の妨げとなっていた。

本発明の目的は上述の欠点を解決し、小型化。

低価格化が達成され、しかも信頼性の優れた点火装置を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明の特徴とするところ
は、ＤＩＳにおいて各ダイオードに、サージ吸収手段を
設けた点にある。具体的には、ダイオードにアバランシ
降伏特性を持たせ、そのアバランシ降伏電圧を点火プラ
グを火花放電させるに要する電圧よりも高く、逆並列接
続された一対の直列回路のうち一方が実質的に開放され
た状態で動作したとき発生するサージ電圧より低く設定
した点にある。

〔作用〕

本発明は、ダイオードに逆方向のサージ電圧が印加され
るような場合に、その逆電圧をダイオードによって阻止
せずに、サージ吸収手段によって導通させ、逆電圧をそ
れ以上増加させないようにするものである。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について説明する。第２図は本発明
の一実施例ＤＩＳにおいて使用されるダイオードの阻止
特性を示す。本実施例は、回路としては第１図に示すも
のと同様である。本実施例は第１図におけるダイオード
３１〜３４をアバランシ降伏特性を有するダイオードと
したものである。本実施例で用いられるダイオードの構
造の一例を第３図に示す。第３図において、５１は銅す
−ド、５２はタングステン電極、５３はシリコンスペー
サ、５４はダイオードチップ、５５はアルミニウムろう
、５６はガラスパッシベーション材、５７はレジンモー
ルドである。

第２図において、印加される逆電圧がアバランシ降伏電
圧（Ｖｚｐ）に達するまでは通常のダイオードと同様に
阻止特性を示している。ところが逆電圧がＶｚｐに達す
ると７バランシ降伏特性を示して直ちに高導通状態とな
る。従ってサージ電圧はＶｚｐ以上には増加しない。

本実施例ではＶｚｐを約２５ｋＶに選んである。

この電圧はプラグが火花放電をする電圧（通常２０ｋＶ
程度）より高いので、正常運転時においてダイオードが
逆方向に導通して点火順序を乱したり点火不良を生ずる
恐れはない。

本実施例ＤＩＳの動作について説明する。今。

第１図においてダイオード３４の配線がはずされて作動
されたためにコイル１の二次側に図示の極性のサージ電
圧が発生したとする。このサージ電圧はダイオード３１
を介してダイオード３３に逆電圧として印加される。従
来のＤＩＳではサージ電圧をダイオード３３で阻止して
いたのでサージ電圧はこのダイオード３３をはじめ各絶
縁部材で負担されていた。ところが本実施例ではサージ
電圧がＶｚｐである２５ｋＶに達するダイオード３３が
逆方向に高導通となり、ダイオード３１、プラグ４１、
プラグ４３、ダイオード３３を通って電流が流れ、サー
ジ電圧はそれ以上増大しない。従って各絶縁部材の耐圧
はＶｚｐを負担できる程度のもので十分となる。すなわ
ち各絶縁部材の材質。

厚さ、沿面距離等を過剰に考慮する必要がなくなり、Ｄ
ＩＳの小型化、低価格化が実現できる。

また、４０〜５０ｋＶもの逆電圧を従来例のように阻止
する場合、現状では複数のダイオードを直列接続せざる
を得ない。この場合、サージ電圧のｄｖ／ｄｔ値が大き
いこと、ダイオードの接合容量、対接地容量が直列され
たダイオードによって異なることによりサージ電圧が均
等に分担されず、直列接続した効果がそのまま現れない
という欠点があった。それに対し、本実施例によればｖ
ｚｐは２５ｋＶ程度に選ぶことができ、単一のダイオー
ドで実現できるから上述の欠点は回避できる。

本実施例のダイオードのＶｚｐの上限はサージ電圧の最
高値を下まわる範囲で適宜選択されるのであるが、サー
ジ電圧吸収時にダイオード内で消費される電力（Ｖｚｐ
とサージ電流との積）が最小になるようにすることが、
発熱を防ぎ、またサージ耐量の小さい小形のダイオード
を使用できるので望ましい。

本実施例によれば、サージ吸収手段がダイオード自体に
存在するのでＤＩＳの小形化、低価格化の上で好ましい
。また、サージ吸収はダイオード自体のアバランシ降伏
によるので、サージ吸収時即ちアバランシ降伏時に火花
放電によって生ずるようなノイズをダイオードが発生す
ることなく、もって外部回路に与える悪影響はなく、信
頼性が高い。

以上の実施例では４気筒の内燃機関用のＤＩＳについて
説明したが１本発明は気筒数によらず適用できることは
言うまでもない。更に、２気筒の場合、プラグをイグニ
ッションコイルの二次側端子に１つずつ接続し、各プラ
グにダイオードを並列にかつコイルの端子に対して同じ
方向に接続したものに対し・でも適用できるものである
。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によればＤＩＳの小型化。

低価格化、高信頼化に効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す図、第２図は本発明の一実施例に
係るダイオードの逆方向の特性図、第３図は本発明の一
実施例に係るダイオードの断面図である。 １・・・イグニッションコイル、２１．２２・・・スイ
ッチ、３１〜３４・・・ダイオード、４１〜４４・・・
点火第 瞥 図 高２図 ！１１ｆＪｊ：ＶＲ ■′ＬＰ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、イグニッションコイルの二次側の一対の端子と接地
   電位間にそれぞれ、点火プラグとダイオードとの直列回
   路が逆並列になるように２個ずつ接続してなる点火装置
   において、上記ダイオードは逆方向でアバランシ降伏特
   性を示し、そのアバランシ降伏電圧は上記点火プラグを
   火花放電させるに要する電圧よりも高く、逆並列接続さ
   れた一対の直列回路のうち一方が実質的に開放された状
   態で動作したとき発生するサージ電圧より低く設定され
   ており、上記アバランシ降伏特性によりサージを吸収す
   ることを特徴とする点火装置。