JPH05164031A - 内燃機関点火装置 - Google Patents

内燃機関点火装置

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JPH05164031A
JPH05164031A JP32732491A JP32732491A JPH05164031A JP H05164031 A JPH05164031 A JP H05164031A JP 32732491 A JP32732491 A JP 32732491A JP 32732491 A JP32732491 A JP 32732491A JP H05164031 A JPH05164031 A JP H05164031A
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JP
Japan
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current
electric current
ignition
engine
primary
Prior art date
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Pending
Application number
JP32732491A
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English (en)
Inventor
Norimi Urushibara
法美 漆原
Noboru Sugiura
登 杉浦
Ryoichi Kobayashi
良一 小林
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン始動性の向上、回路基板の小型化に
加え、点火コイルの2次側出力部にダイオードを設けな
くても、コイルがONする瞬間に高い2次電圧が発生し
てエンジンが誤点火する虞れのない内燃機関点火装置の
提供。 【構成】マイコン制御によるエンジンコントロールユニ
ットからの点火信号を得、2次側に高電圧パルスを発生
させる1次側のスイッチング素子として、パワーMOS
FET1のソース電極をアイソレーション層分離し、
面積の大きいソース電極を点火コイル2の1次電流通路
とし、面積の小さいソース電極を電流制限回路の電流検
出に用いることに加え、前記エンジンコントロールユニ
ット5によりパワーMOS FET1のゲート電流を小
さくして、このパワーMOSFET1のゲート電圧の立
上りを遅延させるパワーMOS FET電流コントロー
ル回路を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関点火装置の改
良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来提案されている内燃機関点火装置、
たとえば実開昭63−93471号公報に記載されてい
る電流制限付点火装置は、点火コイルの1次電流を導通
遮断して2次側に高電圧パルスを発生させるハイブリッ
ドIC点火装置において、コイルの1次最大電流をハイ
ブリッドICの導体部抵抗による発生電圧で検出して調
整するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来技術によれば、電流検出抵抗部での電圧ドロップ
が約1Vあり、他方、エンジン始動時の電圧は6V程度
であることから、1V程度とは云え、前記した電流検出
抵抗部での電圧ドロップが大きく影響し、充分な1次電
流を流すことができず、エンジンの始動性に問題があっ
た。
【0004】また、前記した電流検出導体抵抗には、大
電流(〜8A程度)を流す必要があるため、その抵抗値
は小さく(0.1Ω程度)、その結果として回路基板上
で大面積を占有し、装置全体としてのの小型化をはかる
上でネックとなっていた。
【0005】さらに、前記した従来技術にあっては、点
火信号が入ると即座にベース電圧が立ち上がり、コイル
がONする瞬間に1kV以上の高い2次電圧が発生し、
エンジンが誤点火する虞れがあるため、点火コイルの2
次側出力部にダイオードを設け、火花点火をカットする
ようにしている。
【0006】本発明の目的は、従来に比べてエンジン始
動性を向上させ、また回路基板、ひいては装置全体とし
ての小型化をはかることに加えて、さらに点火コイルの
2次側出力部にダイオードを設けなくても、コイルがO
Nする瞬間に高い2次電圧が発生してエンジンが誤点火
する虞れのない、経済性の点でも優れた、改良された内
燃機関点火装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的は、点火コイル
の1次電流を導通遮断して2次側に高電圧パルスを発生
させる内燃機関点火装置において、マイコン制御による
エンジンコントロールユニットからの点火信号を得ると
ともに、前記2次側に高電圧パルスを発生させる1次側
のスイッチング素子として、パワーMOSFETのソー
ス電極をアイソレーション層分離して面積比の異なる2
つの電極を設け、面積の大きい方のソース電極を、これ
と組み合わせて使用される点火コイルの1次電流通路と
し、面積の小さい方のソース電極を、FETチップを保
護するために、或る一定以上の電流が流れないようにす
る電流制限回路の電流検出に用いることに加えて、さら
に前記エンジンコントロールユニットによりパワーMO
S FETのゲート電流を小さくして、このパワーMO
S FETのゲート電圧の立上りを遅延させるパワーM
OS FET電流コントロール回路を備えることによっ
て達成される。
【0008】
【作用】しかして、前記構成よりなる本発明によれば、
点火コイルの2次側に高電圧パルスを発生させる1次側
のスイッチング素子として、パワーMOS FETのソ
ース電極を、点火コイルの1次電流通路である大電流通
路と、FETチップ保護用電流制限回路の電流検出素子
である小電流通路との2つの通路に分離し、点火コイル
の1次電流通路である大電流通路には、電流検出抵抗を
持つ必要がないことから、点火コイルの1次電流通路で
ある大電流通路での電流ドロップはなくなり、エンジン
始動性を向上させることができ、またFETチップ保護
用電流制限回路の電流検出用として用いられる小電流通
路には大電流を流す必要がなく、比較的高抵抗を使用で
きることから、回路基板の小型化をはかることに加え
て、さらにエンジンコントロールユニットによりパワー
MOS FETのゲート電流を小さくして、このパワー
MOS FETのゲート電圧の立上りを遅延させるパワ
ーMOS FET電流コントロール回路を備えれば、パ
ワーMOS FETには入力容量(殆どがゲート容量C
gs)があるため、前記したパワーMOSFETのゲー
ト電圧はゆっくりとターンオンし、従来のように、点火
信号が入ると即座にベース電圧が立ち上がり、コイルが
ONする瞬間に高い2次電圧が発生し、エンジンが誤点
火する虞れはない。
【0009】すなわち、従来のように、点火コイルの2
次側出力部にダイオードを設けなくても、コイルがON
する瞬間に高い2次電圧が発生してエンジンが誤点火す
る虞れはない。
【0010】
【実施例】以下、本発明を、図面にもとづいて説明する
と、図1は本発明に係る内燃機関点火装置の一実施例を
示す電気回路図、図2は図1に符号1で示すパワーMO
SFETの縦断面図、図3は図1に示す点火装置各部に
おける電流,電圧波形図である。
【0011】図1に示すように、点火装置は、点火コイ
ル2の2次側に高電圧パルスを発生させる、1次側のス
イッチング素子としての、パワーMOS FET1と、
FETチップ保護用電流制限回路の電流検出抵抗3と、
電流制限用トランジスタ4とで構成されており、これと
点火コイル2、さらにはマイコン制御によるエンジンコ
ントロールユニット5とを組み合わせ、エンジンコント
ロールユニット5からの点火信号によってパワーMOS
FET1のゲート電圧をON,OFFすることによ
り、点火コイル2の1次電流をON,OFFさせる。
【0012】ここで、パワーMOS FET1のソース
電極は、図2に示すように、アイソレーション層分離し
て2つの電極に絶縁分離されている。
【0013】なお、アイソレーション層分離して2つの
電極に絶縁分離されたパワーMOSFET1のソース電
極は、その面積比をたとえば100:1〜1000:1
とし、大面積部S(1)を、点火コイル2を流れる1次
電流のメイン回路とし、小面積部S(2)を、点火コイ
ル2を流れる1次電流のバイパス回路として、電流制限
用のセンシング端子として使用する。すなわち、前記小
面積部S(2)は、FETチップを保護するために、或
る一定以上の電流が流れないようにする電流制限回路の
電流検出用として用いられるものであって、この構成を
採用した場合の利点とするところは以下のとおりであ
る。
【0014】すなわち、前記のごとく、点火コイル2を
流れる1次電流のメイン回路と、FETチップを保護す
るために、或る一定以上の電流が流れないようにする電
流制限回路の電流検出用として用いるバイパス回路とを
分離することなく、図4に示すように、これを1本の電
流経路で構成した場合は、既述のごとく、電流検出抵抗
部での電圧ドロップが約1Vあり、他方、エンジン始動
時の電圧は6V程度であることから、1V程度とは云
え、前記した電流検出抵抗部での電圧ドロプが大きく影
響し、充分な1次電流を流すことができず、エンジンの
始動性に問題があった。
【0015】これに対し、点火コイル2を流れる1次電
流のメイン回路、すなわち大電流通路に電流検出抵抗を
設けないようにすれば、前記大電流通路での電流ドロッ
プはなくなり、エンジン始動性を向上させることができ
る。
【0016】また、FETチップ保護用電流制限回路の
電流検出用として用いられる小電流通路であるバイパス
回路には大電流を流す必要がなく、したがってその電気
容量は小さくて済み、比較的高抵抗を使用できることか
ら、回路基板の小型化をはかることができる。
【0017】さらに、パワーMOS FET1には、入
力容量(既述のごとく、殆どがゲート容量Cgs)1a
があるため、エンジンコントロールユニット5のドライ
ブ抵抗を適当な値に選んで前記パワーMOS FET1
のゲート電流を小さくすることにより、図3に示すよう
に、このパワーMOS FET1のゲート電圧の立上り
を遅くすることができる。
【0018】これに対し、図4に示す回路構成によれ
ば、図5に示すように、点火信号が入るとベース電圧の
立上りは急峻で、既述のごとく、コイルがONする瞬間
に高い2次電圧が発生し、エンジンが誤点火する虞れが
あるため、図4に示すように、点火コイルの2次側出力
部にダイオードを設け、火花点火をカットするようにし
ている。
【0019】しかしながら、本発明によれば、前記のよ
うに、パワーMOS FET1のゲート電圧の立上りを
遅くすることができ、従来のように、点火信号が入ると
即座にベース電圧が立ち上がり、コイルがONする瞬間
に高い2次電圧が発生し、エンジンが誤点火する虞れは
ない。
【0020】すなわち、従来のように、点火コイル2の
2次側出力部にダイオードを設けなくても、コイル2が
ONする瞬間に高い2次電圧が発生してエンジンが誤点
火する虞れはない。
【0021】なお、本発明の先行技術として、実開昭6
4−21268号公報には、ダブルソースMOS FE
Tと、SBS(シリコンバイラテラルスイッチ)および
コンデンサからなるダブルソースMOS FETのゲー
トバイアス回路と、ダブルソースMOS FETのゲー
トバイアス電圧を遮断するスイッチ回路とを備える点火
回路が示されている。
【0022】しかしながら、本発明においては、パワー
MOS FET1のゲートバイアス回路を有しておら
ず、本発明において、点火信号は、マイコン制御による
エンジンコントロールユニット5から入力されるもので
あって、また本発明において、パワーMOS FET電
流コントロール回路は、エンジンコントロールユニット
5によりパワーMOS FET1のゲート電流を小さく
してこのパワーMOSFET1のゲート電圧の立上りを
遅延させることにより、コイル2がONする瞬間に高い
2次電圧が発生してエンジンが誤点火するのを防止す
る、いわゆるパワーMOS FET1のゲート電流を制
御する回路であって、前掲公報に記載のスイッチ回路、
すなわちダブルソースMOS FETのゲートバイアス
電圧を遮断する単なるスイッチ回路ではない。
【0023】
【発明の効果】本発明は以上のごときであり、本発明に
よれば、点火コイルの2次側に高電圧パルスを発生させ
る1次側のスイッチング素子として、パワーMOS F
ETのソース電極を、点火コイルの1次電流通路である
大電流通路と、FETチップ保護用電流制限回路の電流
検出素子である小電流通路との2つの通路に分離し、点
火コイルの1次電流通路である大電流通路には、電流検
出抵抗を持つ必要がないことから、点火コイルの1次電
流通路である大電流通路での電流ドロップはなくなり、
エンジン始動性を向上させることができ、またFETチ
ップ保護用電流制限回路の電流検出用として用いられる
小電流通路には大電流を流す必要がなく、比較的高抵抗
を使用できることから、回路基板、ひいては装置全体と
しての小型化をはかることに加えて、さらにエンジンコ
ントロールユニットによりパワーMOS FETのゲー
ト電流を小さくして、このパワーMOS FETのゲー
ト電圧の立上りを遅延させるパワーMOS FET電流
コントロール回路を備えれば、パワーMOS FETに
は入力容量があるため、前記したパワーMOS FET
のゲート電圧はゆっくりとターンオンし、従来のよう
に、点火信号が入ると即座にベース電圧が立ち上がり、
コイルがONする瞬間に高い2次電圧が発生し、エンジ
ンが誤点火する虞れはない。
【0024】すなわち、従来のように、点火コイルの2
次側出力部にダイオードを設けなくても、コイルがON
する瞬間に高い2次電圧が発生してエンジンが誤点火す
る虞れのない、経済性の点でも優れた、改良された内燃
機関点火装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る内燃機関点火装置の一実施例を示
す電気回路図である。
【図2】図1に符号1で示すパワーMOS FETの縦
断面図である。
【図3】図1に示す点火装置各部における電流,電圧波
形図である。
【図4】従来形内燃機関点火装置の一具体例を示す電気
回路図である。
【図5】図4に示す点火装置各部における電流,電圧波
形図である。
【符号の説明】
1…パワーMOS FET、1a…入力容量、1b…ア
バランシェブレークダウンダイオード、2…点火コイ
ル、3…電流検出抵抗、4…電流制限用トランジスタ、
5…エンジンコントロールユニット、6…点火プラグ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】点火コイルの1次電流を導通遮断して2次
    側に高電圧パルスを発生させる内燃機関点火装置におい
    て、 マイコン制御によるエンジンコントロールユニットから
    の点火信号を得るとともに、前記2次側に高電圧パルス
    を発生させる1次側のスイッチング素子として、パワー
    MOS FETのソース電極をアイソレーション層分離
    して面積比の異なる2つの電極を設け、面積の大きい方
    のソース電極を、これと組み合わせて使用される点火コ
    イルの1次電流通路とし、面積の小さい方のソース電極
    を、FETチップを保護するために、或る一定以上の電
    流が流れないようにする電流制限回路の電流検出に用い
    ることに加えて、さらに前記エンジンコントロールユニ
    ットによりパワーMOS FETのゲート電流を小さく
    して、このパワーMOSFETのゲート電圧の立上りを
    遅延させるパワーMOS FET電流コントロール回路
    を備えることを特徴とする内燃機関点火装置。
JP32732491A 1991-12-11 1991-12-11 内燃機関点火装置 Pending JPH05164031A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5586542A (en) * 1995-03-31 1996-12-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Ignition apparatus for internal combustion engine
US5634453A (en) * 1995-04-04 1997-06-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Ignition apparatus for internal combustion engine
US6279558B1 (en) 1999-01-21 2001-08-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Ignition apparatus of internal combustion engine
JP5322188B1 (ja) * 2012-12-28 2013-10-23 浩一 新井 携帯型led光照射器

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