JPH07279803A - 交流点火装置 - Google Patents
交流点火装置Info
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- JPH07279803A JPH07279803A JP7099368A JP9936895A JPH07279803A JP H07279803 A JPH07279803 A JP H07279803A JP 7099368 A JP7099368 A JP 7099368A JP 9936895 A JP9936895 A JP 9936895A JP H07279803 A JPH07279803 A JP H07279803A
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- semiconductor switch
- circuit
- ignition
- ignition device
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P3/00—Other installations
- F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
- F02P3/04—Layout of circuits
- F02P3/055—Layout of circuits with protective means to prevent damage to the circuit, e.g. semiconductor devices or the ignition coil
- F02P3/0552—Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
- F02P15/10—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits having continuous electric sparks
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 点火最終段Ｚに点火コイルＴｒ、双極の交流
を発生する振動回路コンデンサＣ、点火コイルの一次巻
線電流を制御する半導体スイツチＴ、及びこの半導体ス
イッチＴに対して並列に接続されるエネルギ回収ダイオ
ードＤを持つ交流点火装置において、エネルギ回収ダイ
オードＤを通る通電が半導体スイツチＴの制御信号とし
て役立ち、この制御信号がトリガ信号として半導体スイ
ツチＴをターンオンさせる。 【効果】 半導体スイツチを制御する簡単な回路を持ち
かつ確実な運転を保証する交流点火装置が得られる。
を発生する振動回路コンデンサＣ、点火コイルの一次巻
線電流を制御する半導体スイツチＴ、及びこの半導体ス
イッチＴに対して並列に接続されるエネルギ回収ダイオ
ードＤを持つ交流点火装置において、エネルギ回収ダイ
オードＤを通る通電が半導体スイツチＴの制御信号とし
て役立ち、この制御信号がトリガ信号として半導体スイ
ツチＴをターンオンさせる。 【効果】 半導体スイツチを制御する簡単な回路を持ち
かつ確実な運転を保証する交流点火装置が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一次巻線及び二次巻線
を持つ点火コイル、一次巻線に対して直列に接続される
半導体スイツチ、双極の交流を発生するため一次巻線と
共に振動回路を形成する振動回路コンデンサ、及び半導
体スイツチに対して並列に設けられるエネルギ回収ダイ
オードから成る少なくとも１つの点火最終段を有する交
流点火装置に関する。
を持つ点火コイル、一次巻線に対して直列に接続される
半導体スイツチ、双極の交流を発生するため一次巻線と
共に振動回路を形成する振動回路コンデンサ、及び半導
体スイツチに対して並列に設けられるエネルギ回収ダイ
オードから成る少なくとも１つの点火最終段を有する交
流点火装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような交流点火装置はドイツ連邦共
和国特許出願公開第３９２８７２６号明細書から公知で
あり、従来の点火装置例えば常に高電圧が分布されるい
わゆるトランジスタ点火装置に対して、小さく従つて安
価な点火コイルを使用できるという利点を持つている。
それによりμｓ範囲で点火時点へ速やかに達する。更に
上記の刊行物によれば、全燃焼期間にわたつて点火装置
が回転数に関係なく作用し、その間点火装置が双極の火
花電流を発生することによつて、最適な点火が保証され
る。
和国特許出願公開第３９２８７２６号明細書から公知で
あり、従来の点火装置例えば常に高電圧が分布されるい
わゆるトランジスタ点火装置に対して、小さく従つて安
価な点火コイルを使用できるという利点を持つている。
それによりμｓ範囲で点火時点へ速やかに達する。更に
上記の刊行物によれば、全燃焼期間にわたつて点火装置
が回転数に関係なく作用し、その間点火装置が双極の火
花電流を発生することによつて、最適な点火が保証され
る。
【０００３】前記刊行物から公知の交流点火装置が図１
に示されている。ここで符号Ｚを付けられている点火最
終段は、一次巻線及び二次巻線を持つ点火コイルＴｒ、
一次巻線に対して直列に接続される半導体スイツチＴ、
振動回路コンデンサＣ、及び一次巻線に対して直列に接
続されるエネルギ回収ダイオードＤから成つている。更
に半導体スイツチＴに対して直列に、一次巻線電流の実
際値を検出する電流測定抵抗Ｒ１が設けられている。制
御回路１は制御電極を介して半導体スイツチＴの制御を
引き受け、そのため抵抗Ｒ１の電圧降下及び半導体スイ
ツチＴに現れる電圧ＵＴが接続点Ａを介して制御回路１
へ供給される。制御回路１には、点火信号を含む制御信
号が端子Ｕｓｔを介して供給される。図１に示されてな
い回路網部分が１８０Ｖの供給電圧ＵＢを発生し、この
供給電圧が点火コイルＴｒの一次巷線へ印加される。こ
の回踏網部分は車載畜電池から給電される。
に示されている。ここで符号Ｚを付けられている点火最
終段は、一次巻線及び二次巻線を持つ点火コイルＴｒ、
一次巻線に対して直列に接続される半導体スイツチＴ、
振動回路コンデンサＣ、及び一次巻線に対して直列に接
続されるエネルギ回収ダイオードＤから成つている。更
に半導体スイツチＴに対して直列に、一次巻線電流の実
際値を検出する電流測定抵抗Ｒ１が設けられている。制
御回路１は制御電極を介して半導体スイツチＴの制御を
引き受け、そのため抵抗Ｒ１の電圧降下及び半導体スイ
ツチＴに現れる電圧ＵＴが接続点Ａを介して制御回路１
へ供給される。制御回路１には、点火信号を含む制御信
号が端子Ｕｓｔを介して供給される。図１に示されてな
い回路網部分が１８０Ｖの供給電圧ＵＢを発生し、この
供給電圧が点火コイルＴｒの一次巷線へ印加される。こ
の回踏網部分は車載畜電池から給電される。
【０００４】点火最終段Ｚは電流モードで運転され、即
ち一次巻線を通る電流が特定の値に達するまで、半導体
スイツチＴがターンオンされる。この特定の値に達した
時点に半導体スイツチＴがターンオフされるので、一次
巻線に蓄えられているエネルギがコンデンサＣを充電す
ることができる。これにより半導体スイツチＴにかかる
電圧はほぼ正弘波状に推移する。その際振動の負の半波
はダイオードＤにより小さい電圧振幅に制限される。ダ
イオードＤを電流が通るこの段階中に、半導体スイツチ
Ｔが再びターンオンされるようにする。この時点に半導
体スイツチにかかる電圧はほぼ零の値を持つているの
で、ターンオン損失も非常に小さい。
ち一次巻線を通る電流が特定の値に達するまで、半導体
スイツチＴがターンオンされる。この特定の値に達した
時点に半導体スイツチＴがターンオフされるので、一次
巻線に蓄えられているエネルギがコンデンサＣを充電す
ることができる。これにより半導体スイツチＴにかかる
電圧はほぼ正弘波状に推移する。その際振動の負の半波
はダイオードＤにより小さい電圧振幅に制限される。ダ
イオードＤを電流が通るこの段階中に、半導体スイツチ
Ｔが再びターンオンされるようにする。この時点に半導
体スイツチにかかる電圧はほぼ零の値を持つているの
で、ターンオン損失も非常に小さい。
【０００５】一次巻線を通る電流の実際値は、通常は抵
折Ｒ１の電圧降下を介して測定される。電流が目標値に
達した後、半導体スイツチがターンオフされるので、抵
折Ｒ１の電圧は非常に速く低下する。半導体スイツチが
直ちに再びターンオンされるのを防止するため、種々の
手段が公知である。
折Ｒ１の電圧降下を介して測定される。電流が目標値に
達した後、半導体スイツチがターンオフされるので、抵
折Ｒ１の電圧は非常に速く低下する。半導体スイツチが
直ちに再びターンオンされるのを防止するため、種々の
手段が公知である。
【０００６】公知の手段の１つは、半導体スイツチＴに
生ずる電圧ＵＴの値を求めることである。このため図１
によれは、半導体スイツチＴと点火コイルＴｒの一次巻
線との接続点Ａが制御回路１へ導かれて、そこで値を求
められる。しかしこの手段は、供給電圧ＵＢより大きい
電圧ＵＴの値で姶めて半導体スイツチの再ターンオンを
防止できるという欠点を持つている。従つて電圧ＵＴが
供給電圧ＵＢの値に達するまでの期間振動を防止するた
め、例えば時限素子を介して付加的な阻止を行わねばな
らない。しかしこのように簡単に実現される時限素子の
欠点は、一次電流のターンオフ閾値が影響を受けること
である。複数の一次回路が存在すると、別の欠点とし
て、点火装置全体について１回だけ一次電流の値が求め
られても、半導体スイツチＴに生ずる電圧ＵＴの検出
を、一次回路毎に少なくとも１回行わねばならない。
生ずる電圧ＵＴの値を求めることである。このため図１
によれは、半導体スイツチＴと点火コイルＴｒの一次巻
線との接続点Ａが制御回路１へ導かれて、そこで値を求
められる。しかしこの手段は、供給電圧ＵＢより大きい
電圧ＵＴの値で姶めて半導体スイツチの再ターンオンを
防止できるという欠点を持つている。従つて電圧ＵＴが
供給電圧ＵＢの値に達するまでの期間振動を防止するた
め、例えば時限素子を介して付加的な阻止を行わねばな
らない。しかしこのように簡単に実現される時限素子の
欠点は、一次電流のターンオフ閾値が影響を受けること
である。複数の一次回路が存在すると、別の欠点とし
て、点火装置全体について１回だけ一次電流の値が求め
られても、半導体スイツチＴに生ずる電圧ＵＴの検出
を、一次回路毎に少なくとも１回行わねばならない。
【０００７】別の公知の手段は、所定の期間半導体スイ
ツチＴの再ターンオンを阻止するため、単安定トリガ回
賂（モノフロツプ）を使用することである。所定の時間
遅れを持つこの手段は、選ばれる時間遅れが、選ばれる
一次電流に関係すると共に、点火コイルの二次側で火花
間隙の閃絡が起つたか否かにも関係するという、欠点を
持つている。最後に、時間を決定するすべての素子の公
差も選ばれる時間遅れへ入り込む。従つてこの手段で
は、すべての場合に点火最終段へ確実な運転を保証する
ことはできない。
ツチＴの再ターンオンを阻止するため、単安定トリガ回
賂（モノフロツプ）を使用することである。所定の時間
遅れを持つこの手段は、選ばれる時間遅れが、選ばれる
一次電流に関係すると共に、点火コイルの二次側で火花
間隙の閃絡が起つたか否かにも関係するという、欠点を
持つている。最後に、時間を決定するすべての素子の公
差も選ばれる時間遅れへ入り込む。従つてこの手段で
は、すべての場合に点火最終段へ確実な運転を保証する
ことはできない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、半導
体スイツチを制御する簡単な回路を持ちかつ点火装置の
確実な運転を保証する、最初にあげた種類の交流点火装
置を提示することである。
体スイツチを制御する簡単な回路を持ちかつ点火装置の
確実な運転を保証する、最初にあげた種類の交流点火装
置を提示することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば、エネルギ回収ダイオードを通る通電が
半導体スイツチの制御信号として使用される。従つてエ
ネルギ回収ダイオードを通つて始まる通電が半導体スイ
ツチの再ターンオン用のトリガ信号として役立つ。この
時点に小さい電圧しか半導体スイツチにかからず、それ
によりターンオンを電気的損失なしに行うことかでき
る。それから電流は、コンデンサ及び一次巻線により生
ずる振動の零点通過の際半導体スイツチに引継がれる。
本発明によれば、エネルギ回収ダイオードを通る通電が
半導体スイツチの制御信号として使用される。従つてエ
ネルギ回収ダイオードを通つて始まる通電が半導体スイ
ツチの再ターンオン用のトリガ信号として役立つ。この
時点に小さい電圧しか半導体スイツチにかからず、それ
によりターンオンを電気的損失なしに行うことかでき
る。それから電流は、コンデンサ及び一次巻線により生
ずる振動の零点通過の際半導体スイツチに引継がれる。
【００１０】エネルギ回収ダイオードを通る通電がエネ
ルギ回収ダイオードに対して直列に接続される抵抗によ
り検出されるのがよい。
ルギ回収ダイオードに対して直列に接続される抵抗によ
り検出されるのがよい。
【００１１】本発明による交流点火装置の実施態様で
は、振動回路コンデンサが半導体スイツチに対して並列
に接続されている。
は、振動回路コンデンサが半導体スイツチに対して並列
に接続されている。
【００１２】振動回路コンデンサが点火コイルに対して
並列に接続されていると、特に有利な実施態様が得られ
る。それによりコンデンサにかかる電圧は約２０％減少
するので、安価な素子を使用可能である。
並列に接続されていると、特に有利な実施態様が得られ
る。それによりコンデンサにかかる電圧は約２０％減少
するので、安価な素子を使用可能である。
【００１３】一般に交流点火装置は複数の点火最終段を
持ち、すべての点火最終段がそれぞれエネルギ回収ダイ
オードを持つている。本発明のこのような実施態様で
は、ダイオードがワイヤードＯＲ回路を形成するように
接続されて、そのダイオード電流をただ１つの抵抗に導
き、この抵抗の電圧降下を半導体スイツチの再ターンオ
ン用トリガ信号として使用することができる。それによ
り点火装置全体について１回だけダイオード電流を求め
ればよく、個々のチヤネルについて求める必要がない。
持ち、すべての点火最終段がそれぞれエネルギ回収ダイ
オードを持つている。本発明のこのような実施態様で
は、ダイオードがワイヤードＯＲ回路を形成するように
接続されて、そのダイオード電流をただ１つの抵抗に導
き、この抵抗の電圧降下を半導体スイツチの再ターンオ
ン用トリガ信号として使用することができる。それによ
り点火装置全体について１回だけダイオード電流を求め
ればよく、個々のチヤネルについて求める必要がない。
【００１４】更に本発明の好ましい構成では、半導体ス
イツチにかかる電圧を制限するためクランプ回路が設け
られ、このクランブ回路が分圧器とその後に接続される
比較器とから構成され、この分圧器が、半導体スイツチ
と一次巻線とを接続する接続点に接続され、比較器の出
力端が半導体スイツチの制御電極へ導かれている。この
ようなクランプ回路により、半導体スイツチ、エネルギ
回収ダイオード及び振動回路コンデンサにおける最大許
容電圧の超過を碓実に防止することができる。なぜなら
ば、このようなクランプ回路がないと、公差を補償する
ため、最大許容値からそれに応じた大きい安全間隔を維
持せねばならず、その結果使用される素子に関して不利
になるからである。クランプ回路により、半導体スイツ
チにかかる電圧は最大許容値より僅かだけ小さい値に制
限される。それにより使用される素子をその負荷限界の
近くまで利用することができる。
イツチにかかる電圧を制限するためクランプ回路が設け
られ、このクランブ回路が分圧器とその後に接続される
比較器とから構成され、この分圧器が、半導体スイツチ
と一次巻線とを接続する接続点に接続され、比較器の出
力端が半導体スイツチの制御電極へ導かれている。この
ようなクランプ回路により、半導体スイツチ、エネルギ
回収ダイオード及び振動回路コンデンサにおける最大許
容電圧の超過を碓実に防止することができる。なぜなら
ば、このようなクランプ回路がないと、公差を補償する
ため、最大許容値からそれに応じた大きい安全間隔を維
持せねばならず、その結果使用される素子に関して不利
になるからである。クランプ回路により、半導体スイツ
チにかかる電圧は最大許容値より僅かだけ小さい値に制
限される。それにより使用される素子をその負荷限界の
近くまで利用することができる。
【００１５】更にこのようなクランブ回路は、ツエナダ
イオードの使用に比較して、集積回路技術で回路を実現
する際、わずかなチツプ面積しか使用しないという利点
を生ずる。なぜならば、交流点火装置に生ずるｋＶ範囲
の高い電圧では、非常に多くのツエナダイオードが必要
になるので、大きいチツプ面積を使用することになるか
らである。
イオードの使用に比較して、集積回路技術で回路を実現
する際、わずかなチツプ面積しか使用しないという利点
を生ずる。なぜならば、交流点火装置に生ずるｋＶ範囲
の高い電圧では、非常に多くのツエナダイオードが必要
になるので、大きいチツプ面積を使用することになるか
らである。
【００１６】点火装置において、半導体スイツチとして
バイポーラトランジスタ、電力用ＭＯＳ電界効果トラン
ジスタ又はＩＧＢＴトランジスタ（絶縁ゲートバイポー
ラトランジスタ）を使用することが公知である。本発明
の有利な実施態様は、半導体スイツチとしてのＭＯＳ制
御サイリスタ（ＭＣＴ）によつても得られる。このよう
なＭＣＴは、高い絶縁耐力、僅かな導通損失及び大きい
電流負担能力のような有利な性質と、これまで使用され
た電力用半導体のターンオフ能力の性質とを合わせ持つ
ている。
バイポーラトランジスタ、電力用ＭＯＳ電界効果トラン
ジスタ又はＩＧＢＴトランジスタ（絶縁ゲートバイポー
ラトランジスタ）を使用することが公知である。本発明
の有利な実施態様は、半導体スイツチとしてのＭＯＳ制
御サイリスタ（ＭＣＴ）によつても得られる。このよう
なＭＣＴは、高い絶縁耐力、僅かな導通損失及び大きい
電流負担能力のような有利な性質と、これまで使用され
た電力用半導体のターンオフ能力の性質とを合わせ持つ
ている。
【００１７】
【実施例】本発明の実施例を図について以下に説明す
る。図２による交流点火装置の回路図は、図１による回
路図に比較して、エネルギ回収ダイオードＤに対して直
列に接続される抵折Ｒ２を示している。このダイオード
を通る電流は、コンデンサＣと点火コイルＴｒの一次巻
線とにより生ずる電圧振動の負の半波で流れ姶める。そ
の時この抵折Ｒ２に生ずる電圧降下は制御回路１へ供給
されるので、この電圧信号は半導体スイツチの再ターン
オン用のトリガ信号として使用することができる。この
時点には半導体スイツチＴに小さい電圧しか加わらない
ので、電気的損失なしにターンオンを行うことができ
る。振勤の零点通過の際、電流は半導体スイツチＴに引
継がれる。抵抗Ｒ２の値は低オーム値に定められるの
で、この抵抗にかかる電圧は電子スイツチ例えばバイポ
ーラトランジスタを駆動するのに充分である。従つて図
１による回路に対して、半導体スイツチＴを一次巻線に
接続する接続点と制御回路１との間の導線をなくすこと
ができる。
る。図２による交流点火装置の回路図は、図１による回
路図に比較して、エネルギ回収ダイオードＤに対して直
列に接続される抵折Ｒ２を示している。このダイオード
を通る電流は、コンデンサＣと点火コイルＴｒの一次巻
線とにより生ずる電圧振動の負の半波で流れ姶める。そ
の時この抵折Ｒ２に生ずる電圧降下は制御回路１へ供給
されるので、この電圧信号は半導体スイツチの再ターン
オン用のトリガ信号として使用することができる。この
時点には半導体スイツチＴに小さい電圧しか加わらない
ので、電気的損失なしにターンオンを行うことができ
る。振勤の零点通過の際、電流は半導体スイツチＴに引
継がれる。抵抗Ｒ２の値は低オーム値に定められるの
で、この抵抗にかかる電圧は電子スイツチ例えばバイポ
ーラトランジスタを駆動するのに充分である。従つて図
１による回路に対して、半導体スイツチＴを一次巻線に
接続する接続点と制御回路１との間の導線をなくすこと
ができる。
【００１８】図３による実施例と図２による実施例と
は、振動回路コンデンサＣが点火コイルＴｒの一次巻線
に対して並列に接続され、更に半導体スイツチＴとして
ＭＯＳ制御サイリスタ（ＭＣＴ）が使用されるという点
で、相違している。このようなＭＣＴは、高い絶縁耐
力、僅かな導通損失及び大きい電流負担能力のような有
利な性質と、例えばバイポーラトランジスタ、電力用Ｍ
ＯＳ電界効果トランジスタ又はＩＧＢＴトランジスタの
ようなこれまで使用された電力用半導体のターンオン能
力の性質とを合わせ持つている。
は、振動回路コンデンサＣが点火コイルＴｒの一次巻線
に対して並列に接続され、更に半導体スイツチＴとして
ＭＯＳ制御サイリスタ（ＭＣＴ）が使用されるという点
で、相違している。このようなＭＣＴは、高い絶縁耐
力、僅かな導通損失及び大きい電流負担能力のような有
利な性質と、例えばバイポーラトランジスタ、電力用Ｍ
ＯＳ電界効果トランジスタ又はＩＧＢＴトランジスタの
ようなこれまで使用された電力用半導体のターンオン能
力の性質とを合わせ持つている。
【００１９】振動回路コンデンサＣと一次巻線との並列
接続により得られる利点は、このコンデンサに加わる電
圧が約２０％減少するので、安価な素子を使用可能なこ
とである。
接続により得られる利点は、このコンデンサに加わる電
圧が約２０％減少するので、安価な素子を使用可能なこ
とである。
【００２０】図２及び３による回路では、抵折Ｒ１の電
圧降下が制御回路１へ供給されて、一次巻線電流の実際
値を検出する。
圧降下が制御回路１へ供給されて、一次巻線電流の実際
値を検出する。
【００２１】図４は４つの点火最終段Ｚ１〜Ｚ４を持つ
交流点火装置を示している。これらの点火巌終段の各々
は、点火コイルＴｒ１〜Ｔｒ４、一次巻線に対して並列
に接続される振動回路コンデンサＣ１〜Ｃ４、一次巻線
に対して直列に接続される半導体スイツチＴ１〜Ｔ４、
及び半導体スイツチに対して並列に接続されるエネルギ
回収ダイオードＤ１〜Ｄ４を持つている。これらのダイ
オードＤ１〜Ｄ４の陰極は、半導体スイツチを一次巻線
に接続する接続点に接続され、それらの陽極はただ１つ
の抵抗Ｒ２へ導かれ、この抵抗は基準電位に接続されて
いる。ダイオードＤ１〜Ｄ４により実現されるワイオー
ドＯＲ回路により、ダイオード電流は交流点火装置全体
について１回だけ求めればよく、各チヤネルについて個
々に求める必要はない。
交流点火装置を示している。これらの点火巌終段の各々
は、点火コイルＴｒ１〜Ｔｒ４、一次巻線に対して並列
に接続される振動回路コンデンサＣ１〜Ｃ４、一次巻線
に対して直列に接続される半導体スイツチＴ１〜Ｔ４、
及び半導体スイツチに対して並列に接続されるエネルギ
回収ダイオードＤ１〜Ｄ４を持つている。これらのダイ
オードＤ１〜Ｄ４の陰極は、半導体スイツチを一次巻線
に接続する接続点に接続され、それらの陽極はただ１つ
の抵抗Ｒ２へ導かれ、この抵抗は基準電位に接続されて
いる。ダイオードＤ１〜Ｄ４により実現されるワイオー
ドＯＲ回路により、ダイオード電流は交流点火装置全体
について１回だけ求めればよく、各チヤネルについて個
々に求める必要はない。
【００２２】ワイヤードＯＲ回路は、ただ１つの抵抗Ｒ
１により半導体スイツチＴ１〜Ｔ４のソース電極につい
ても実現され、この抵抗の電圧降下はすべての点火最終
段Ｚ１〜Ｚ４の一次巻線電流の実際値を求めるのに役立
つ。
１により半導体スイツチＴ１〜Ｔ４のソース電極につい
ても実現され、この抵抗の電圧降下はすべての点火最終
段Ｚ１〜Ｚ４の一次巻線電流の実際値を求めるのに役立
つ。
【００２３】振動回路コンデンサＣ１〜Ｃ４は、一次巻
線に対して並列接続する代りに、符号Ｃ１′〜Ｃ４′で
示すように、半導体スイツチＴ１〜Ｔ４に対しても並列
に接続することができる。
線に対して並列接続する代りに、符号Ｃ１′〜Ｃ４′で
示すように、半導体スイツチＴ１〜Ｔ４に対しても並列
に接続することができる。
【００２４】図５は、半導体スイツチＴに対して並列に
設けられる振動回路コンデンサＣ′を持つか又は図３の
ように一次巻線に対して並列に設けられる振動回路コン
デンサＣを持つ交流点穴装置を示している。図２及び３
による交流点火装置とは異なり、この図５による交流点
火装置は半導体スイツチＴにかかる電圧を制限するクラ
ンプ回路２を含んでいる。このクランプ回路２は、ダイ
オードＤ及び振動回路コンデンサＣ又はＣ′の半導体ス
イツチＴにかかる電圧が最大許容値を超過するのを防止
する。このようなクランプ回路がないと、公差を補償す
るため、それに応じた高い安全間隔を最大許容値に対し
て維持せねばならない。その際振動回路コンデンサＣ又
はＣ′の容量公差、点火コイルＴｒのインダクタンスの
公差、電流制御の公差、及び点火コイルの二次側におけ
る負荷条件の公差のような主要な公差を考慮せねばなら
ない。これらの公差をすべて考慮すると、非常に大きい
安全間隔従つてそれに応じた高い費用になる。従つてク
ランプ回路２により、例えば半導体スイツチＴに生ずる
電圧ＵＴが最大許容値より僅かだけ小さい値に制限され
る。それにより高価な素子従つて半導体スイツチＴ、振
動回路コンデンサＣ又はＣ′及びエネルギ回収ダイオー
ドＤをその負荷限界の近くまで利用することができる。
設けられる振動回路コンデンサＣ′を持つか又は図３の
ように一次巻線に対して並列に設けられる振動回路コン
デンサＣを持つ交流点穴装置を示している。図２及び３
による交流点火装置とは異なり、この図５による交流点
火装置は半導体スイツチＴにかかる電圧を制限するクラ
ンプ回路２を含んでいる。このクランプ回路２は、ダイ
オードＤ及び振動回路コンデンサＣ又はＣ′の半導体ス
イツチＴにかかる電圧が最大許容値を超過するのを防止
する。このようなクランプ回路がないと、公差を補償す
るため、それに応じた高い安全間隔を最大許容値に対し
て維持せねばならない。その際振動回路コンデンサＣ又
はＣ′の容量公差、点火コイルＴｒのインダクタンスの
公差、電流制御の公差、及び点火コイルの二次側におけ
る負荷条件の公差のような主要な公差を考慮せねばなら
ない。これらの公差をすべて考慮すると、非常に大きい
安全間隔従つてそれに応じた高い費用になる。従つてク
ランプ回路２により、例えば半導体スイツチＴに生ずる
電圧ＵＴが最大許容値より僅かだけ小さい値に制限され
る。それにより高価な素子従つて半導体スイツチＴ、振
動回路コンデンサＣ又はＣ′及びエネルギ回収ダイオー
ドＤをその負荷限界の近くまで利用することができる。
【００２５】図５に示すクランプ回路２は、分圧器
Ｒ４，Ｒ５とこの後に接続される比較器Ｋとから構成さ
れている。分圧器Ｒ４，Ｒ５は、半導体スイツチＴを一
次巻線に接続する接続点Ａに接続され、比較器Ｋの出力
端は半導体スイツチＴの制御電極へ直接接続されると共
に、抵担Ｒ６を介して制御回路１の出力端に接続されて
いる。精確で温度に対して安定な基準電圧Ｕｒｅｆは、
比較器Ｋの非反転入力端へ供給されることにより、半導
体スイツチＴに生ずる電圧ＵＴを制限するための比較基
準として役立つ。比較器Ｋの反転入力端には、分圧器Ｒ
４，Ｒ５のタツプが接続されている。半導体スイツチＴ
に生じる電圧ＵＴはこの分圧器Ｒ４，Ｒ５により分圧さ
れ、比較器Ｋにより基準電圧Ｕｒｅｆと比較される。比
較器Ｋの出力端は半導体スイツチＴを制御し、それによ
り制限電圧の高い精度及び長い時定数が得られる。
Ｒ４，Ｒ５とこの後に接続される比較器Ｋとから構成さ
れている。分圧器Ｒ４，Ｒ５は、半導体スイツチＴを一
次巻線に接続する接続点Ａに接続され、比較器Ｋの出力
端は半導体スイツチＴの制御電極へ直接接続されると共
に、抵担Ｒ６を介して制御回路１の出力端に接続されて
いる。精確で温度に対して安定な基準電圧Ｕｒｅｆは、
比較器Ｋの非反転入力端へ供給されることにより、半導
体スイツチＴに生ずる電圧ＵＴを制限するための比較基
準として役立つ。比較器Ｋの反転入力端には、分圧器Ｒ
４，Ｒ５のタツプが接続されている。半導体スイツチＴ
に生じる電圧ＵＴはこの分圧器Ｒ４，Ｒ５により分圧さ
れ、比較器Ｋにより基準電圧Ｕｒｅｆと比較される。比
較器Ｋの出力端は半導体スイツチＴを制御し、それによ
り制限電圧の高い精度及び長い時定数が得られる。
【００２６】図５によるクランプ回路の回路技術的構成
が図６に示され、ここで比較器Ｋはｎｐｎトランジスタ
Ｔ５とｐｎｐトランジスタＴ６とにより構成されてい
る。トランジスタＴ５のベース電極は分圧器Ｒ４，Ｒ５
に接続され、そのエミツタ電極は抵抗Ｒ７を介して基準
電圧Ｕｒｅｆに接続され、そのコレクタ電極はトランジ
スタＴ６のベース電極に接続されている。更にトランジ
スタＴ６のベース電極は、一方では抵抗Ｒ８にを介して
基準電位に接続され、他方では抵抗Ｒ９を介してトラン
ジスタＴ６のコレクタ電極に接続されている。更にトラ
ンジスタＴ６のエミツタ電極は電池電圧ＵＢａｔに接続
されている。トランジスタＴ６のコレクタ電極は比較器
Ｋの出力端を形成している。トランジスタＴ５のベース
電圧が、そのベース−エミツタ電圧と基準電圧Ｕｒｅｆ
との和より大きい値に上昇すると、このトランジスタＴ
５が導通する。それによりトランジスタＴ５のコレクタ
電流がトランジスタＴ６をトリガし、このトランジスタ
Ｔ６が電流を増幅し、それにより半導体スイツチＴをト
リガする。抵抗Ｒ７〜Ｒ９を持つ抵抗回路は、オーバシ
ユート及びアンダシユートなしに急速な応答が行われる
ように構成されている。
が図６に示され、ここで比較器Ｋはｎｐｎトランジスタ
Ｔ５とｐｎｐトランジスタＴ６とにより構成されてい
る。トランジスタＴ５のベース電極は分圧器Ｒ４，Ｒ５
に接続され、そのエミツタ電極は抵抗Ｒ７を介して基準
電圧Ｕｒｅｆに接続され、そのコレクタ電極はトランジ
スタＴ６のベース電極に接続されている。更にトランジ
スタＴ６のベース電極は、一方では抵抗Ｒ８にを介して
基準電位に接続され、他方では抵抗Ｒ９を介してトラン
ジスタＴ６のコレクタ電極に接続されている。更にトラ
ンジスタＴ６のエミツタ電極は電池電圧ＵＢａｔに接続
されている。トランジスタＴ６のコレクタ電極は比較器
Ｋの出力端を形成している。トランジスタＴ５のベース
電圧が、そのベース−エミツタ電圧と基準電圧Ｕｒｅｆ
との和より大きい値に上昇すると、このトランジスタＴ
５が導通する。それによりトランジスタＴ５のコレクタ
電流がトランジスタＴ６をトリガし、このトランジスタ
Ｔ６が電流を増幅し、それにより半導体スイツチＴをト
リガする。抵抗Ｒ７〜Ｒ９を持つ抵抗回路は、オーバシ
ユート及びアンダシユートなしに急速な応答が行われる
ように構成されている。
【００２７】図６によるこのクランプ回路２が集積回路
として構成されると、ツエナダイオードの通常の使用に
比較して、僅かなチツプ面積しか使用しないという利点
を与える。なぜならば、ツエナダイオードを使用する
と、交流点火の際生ずるｋＶ範囲の高い電圧のため、非
常に多くのツエナダイオードが必要になるからである。
集積回路技術によりこのツエナダイオードを実現する
と、大きいチツプ面積を必要とする。
として構成されると、ツエナダイオードの通常の使用に
比較して、僅かなチツプ面積しか使用しないという利点
を与える。なぜならば、ツエナダイオードを使用する
と、交流点火の際生ずるｋＶ範囲の高い電圧のため、非
常に多くのツエナダイオードが必要になるからである。
集積回路技術によりこのツエナダイオードを実現する
と、大きいチツプ面積を必要とする。
【００２８】図４及び５による交流点火装置において
も、半導体スイツチＴのためにＭＯＳ制御サイリスタを
使用することができる。更に４による点火装置におい
て、すべての点火最終段Ｚ１〜Ｚ４のために、図５又は
６によるクランプ回路２をそれぞれ設けることができ
る。
も、半導体スイツチＴのためにＭＯＳ制御サイリスタを
使用することができる。更に４による点火装置におい
て、すべての点火最終段Ｚ１〜Ｚ４のために、図５又は
６によるクランプ回路２をそれぞれ設けることができ
る。
【図１】従来の交流点火装置の回路図である。
【図２】本発明による交流点火装置の第１実施例の接続
図である。
図である。
【図３】半導体スイツチとしてＭＯＳ制御サイリスタを
持つ交流点火装置の第２実施例の接続図である。
持つ交流点火装置の第２実施例の接続図である。
【図４】４つの点火最終段を持つ交流点火装置の第３実
施例の接続図である。
施例の接続図である。
【図５】クランプ回路を持つ交流点火装置の第４実施例
の接続図である。
の接続図である。
【図６】図５によるクランプ回路の詳細な接続図であ
る。
る。
Ｃ，Ｃ１〜Ｃ４ 振動回路コンデンサ Ｄ，Ｄ１〜Ｄ４ エネルギ回路ダイオード Ｔ，Ｔ１〜Ｔ４ 半導体スイツチ Ｔｒ，Ｔｒ１〜Ｔｒ４ 点火コイル Ｚ，Ｚ１〜Ｚ４ 点火最終段
Claims (7)
- 【請求項１】 一次巻線及び二次巻線を持つ点穴コイル
（Ｔｒ，Ｔｒ１〜Ｔｒ４）、一次巻線に対して直列に接
続される半導体スイツチ（Ｔ，Ｔ１〜Ｔ４）、双極の交
流を発生するため一次巻線と共に振動回路を形成する振
動回路コンデンサ（Ｃ，Ｃ１〜Ｃ４）、及び半導体スイ
ツチ（Ｔ，Ｔ１〜Ｔ４）に対して並列に設けられるエネ
ルギ回収ダイオード（Ｄ，Ｄ１〜Ｄ４）から成る少なく
とも１つの点火最終段（Ｚ，Ｚ１〜Ｚ４）を有するもの
において、エネルギ回収ダイオード（Ｄ，Ｄ１〜Ｄ４）
を通る通電が半導体スイツチ（Ｔ，Ｔ１〜Ｔ４）の制御
信号として使用されることを特徴とする、交流点火装
置。 - 【請求項２】 通電がエネルギ回収ダイオード（Ｄ，Ｄ
１〜Ｄ４）に対して直列に接続される抵抗（Ｒ２）によ
り検出されることを特徴とする、請求項１に記載の交流
点火装置。 - 【請求項３】 振励回路コンデンサ（Ｄ，Ｃ１〜Ｃ４）
が半導体スイツチ（Ｔ，Ｔ１〜Ｔ４）に対して並列に接
続されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載
の交流点穴装置。 - 【請求項４】 振動回路コンデンサ（Ｃ，Ｃ１〜Ｃ４）
が点火コイル（Ｔ，Ｔ１〜Ｔ４）に対して並列に接続さ
れていることを持徴とする、請求項１又は２に記載の交
流点火装置。 - 【請求項５】 少なくとも２つの点火最終段（Ｚ１〜Ｚ
４）を有し、エネルギ回収ダイオード（Ｄ１〜Ｄ４）が
共通な接続点に接続され、これらのエネルギ回収ダイオ
ードを通る電流の値が、エネルギ回収ダイオードの接続
点に接続されるただ１つの抵抗（Ｒ２）により求められ
ることを特徴とする、請求項１ないし４の１つに記載の
交流点火装置。 - 【請求項６】 半導体スイツチ（Ｔ，Ｔ１〜Ｔ４）にか
かる電圧（ＵＴ）を制限するためクランプ回路（２）が
設けられ、このクランプ回路（２）が分圧器（Ｒ４，Ｒ
５）とその後に接続される比較器（Ｋ）とから構成さ
れ、この分圧器（Ｒ４，Ｒ５）が、半導体スイッチ
（Ｔ，Ｔ１〜Ｔ４）と一次巻線とを接続する接続点に接
続され、比較器（Ｋ）の出力端が半導体スイツチ（Ｔ，
Ｔ１〜Ｔ４）の制御電極へ導かれていることを特徴とす
る、請求項１ないし５の１つに記載の交流点火装置。 - 【請求項７】 半導体スイツチ（Ｔ，Ｔ１〜Ｔ４）とし
てＭＯＳ制御サイリスタ（ＭＣＴ）が使用されることを
特徴とする、請求項１ないし６の１つに記載の交流点火
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4409984.3 | 1994-03-23 | ||
| DE4409984A DE4409984B4 (de) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | Wechselstromzündung mit optimierter elektronischer Schaltung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07279803A true JPH07279803A (ja) | 1995-10-27 |
| JP3834761B2 JP3834761B2 (ja) | 2006-10-18 |
Family
ID=6513598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09936895A Expired - Fee Related JP3834761B2 (ja) | 1994-03-23 | 1995-03-22 | 交流点火装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5506478A (ja) |
| EP (1) | EP0674102B1 (ja) |
| JP (1) | JP3834761B2 (ja) |
| DE (2) | DE4409984B4 (ja) |
| ES (1) | ES2113132T3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009185690A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関用トランジスタ式点火装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19539915B4 (de) * | 1995-10-27 | 2007-06-28 | Elan Schaltelemente Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Überwachung wie Stillstands- und/oder Einrichtdrehzahlüberwachung eines Antriebs, insbesondere hochdynamischen Servoantriebs, sowie Lastrelais insbesondere zur Verwendung bei einem entsprechenden Verfahren |
| DE19700179C2 (de) * | 1997-01-04 | 1999-12-30 | Bosch Gmbh Robert | Zündsystem für einen Verbrennungsmotor |
| DE19953334C2 (de) * | 1999-11-05 | 2002-05-08 | Siemens Ag | Fernauslesbare Identifikationsmarke und Verfahren zum Betrieb mehrerer solcher Identifikationsmarken |
| US6899092B2 (en) * | 2002-07-27 | 2005-05-31 | Ulf Arens | System and method for increasing spark current to spark plugs |
| US7929266B2 (en) * | 2007-12-19 | 2011-04-19 | Freescale Semiconductor, Inc. | Electronic device operable to protect a power transistor when used in conjunction with a transformer |
| US7944678B2 (en) * | 2008-09-11 | 2011-05-17 | Robertshaw Controls Company | Low voltage power supply for spark igniter and flame sense |
| FR2988233B1 (fr) * | 2012-03-16 | 2015-05-29 | Renault Sa | Allumage radiofrequence de moteur de vehicule automobile |
| ITUB20151983A1 (it) * | 2015-07-08 | 2017-01-08 | Eldor Corp Spa | Sistema di accensione elettronica per un motore endotermico e metodo di pilotaggio dello stesso |
| AT518968B1 (de) | 2016-07-08 | 2019-05-15 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Og | Steuervorrichtung für eine Vielzahl von Aktuatoren einer Brennkraftmaschine |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE34787C (de) * | J. DARLING in Glasgow, Lanark, Nordbritannien | Seiten-Kuppelung für Eisenbahnfahrzeuge | ||
| US3394689A (en) * | 1966-08-25 | 1968-07-30 | Laurence W. Bell | Resonant ignition system |
| IT1009972B (it) * | 1973-04-27 | 1976-12-20 | British Leyland Uk Ltd | Bobina di accensione |
| US3945362A (en) * | 1973-09-17 | 1976-03-23 | General Motors Corporation | Internal combustion engine ignition system |
| FR2465894A1 (fr) * | 1979-09-21 | 1981-03-27 | Psa Grpt Int Eco Rech Develop | Dispositif electronique de commande d'une bobine d'allumage pour moteur a combustion interne |
| DE3170464D1 (en) * | 1980-02-21 | 1985-06-20 | Siemens Ag | Ignition system for internal-combustion engines |
| FR2510199A1 (fr) * | 1981-07-22 | 1983-01-28 | Siemens Sa | Systeme d'allumage pour des moteurs a combustion interne |
| JPS60209667A (ja) * | 1984-04-02 | 1985-10-22 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関用点火装置 |
| DE3928726A1 (de) * | 1989-08-30 | 1991-03-07 | Vogt Electronic Ag | Zuendsystem mit stromkontrollierter halbleiterschaltung |
| DE4237271A1 (de) * | 1992-11-04 | 1994-05-05 | Vogt Electronic Ag | Zündsteuerung für Verbrennungskraftmaschinen |
| DE4409985A1 (de) * | 1994-03-23 | 1995-09-28 | Daug Deutsche Automobilgesells | Wechselstromzündung mit optimierter elektronischer Schaltung |
-
1994
- 1994-03-23 DE DE4409984A patent/DE4409984B4/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-03-02 EP EP95102930A patent/EP0674102B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-02 ES ES95102930T patent/ES2113132T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-02 DE DE59500964T patent/DE59500964D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-21 US US08/408,040 patent/US5506478A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-22 JP JP09936895A patent/JP3834761B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2009185690A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関用トランジスタ式点火装置 |
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| ES2113132T3 (es) | 1998-04-16 |
| US5506478A (en) | 1996-04-09 |
| JP3834761B2 (ja) | 2006-10-18 |
| EP0674102B1 (de) | 1997-11-12 |
| DE4409984B4 (de) | 2004-05-06 |
| EP0674102A3 (de) | 1996-01-10 |
| EP0674102A2 (de) | 1995-09-27 |
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