JPH09209892A - 内燃機関用点火装置 - Google Patents
内燃機関用点火装置Info
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- JPH09209892A JPH09209892A JP8013597A JP1359796A JPH09209892A JP H09209892 A JPH09209892 A JP H09209892A JP 8013597 A JP8013597 A JP 8013597A JP 1359796 A JP1359796 A JP 1359796A JP H09209892 A JPH09209892 A JP H09209892A
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- bipolar transistor
- circuit
- insulated gate
- gate bipolar
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＩＧＢＴを用いた内燃機関用点火装置におい
て、保護機能であるセルフシャットオフ回路が動作時、
ＩＧＢＴに特異の容量放電による素子の破壊を安価で、
且つ容易に防止する実用的な方法を提供する。 【解決手段】入力とＩＧＢＴのゲートに直列に抵抗２０
を二個挿入し、その間からゲート電圧の制御を行う。
て、保護機能であるセルフシャットオフ回路が動作時、
ＩＧＢＴに特異の容量放電による素子の破壊を安価で、
且つ容易に防止する実用的な方法を提供する。 【解決手段】入力とＩＧＢＴのゲートに直列に抵抗２０
を二個挿入し、その間からゲート電圧の制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁ゲート形バイ
ポーラトランジスタ（以下ＩＧＢＴ）を用いた内燃機関
用点火装置に関する。
ポーラトランジスタ（以下ＩＧＢＴ）を用いた内燃機関
用点火装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術は、特開昭64−35078 号公報に
開示されているものがあるが、半導体スイッチング素子
がバイポーラパワートランジスタで図示されているた
め、半導体スイッチング素子にＩＧＢＴを用いたことに
よる電子回路（制御回路）への影響、又は、保護につい
てはまったく述べていない。よって、特開昭64−35078
号公報に述べてある『半導体スイッチング素子』とは、
明記はされてはいないが『バイポーラパワートランジス
タ』であることは明白である。又、電子回路を駆動する
電源が『Ａ点の電位が３Ｖ前後』となっているが、バイ
ポーラダーリントントランジスタを用いるとＡ＝(ＶＢ
−ＶＢＥ)×(Ｒ５１／(Ｒ４１＋Ｒ５１))＋ＶＢＥとな
り、ＶＢ＝１４Ｖ，常温で、その他の定数のばらつきを
考慮しなければ３Ｖ前後となる。しかし、ＶＢＥは通常
−４ｍＶ／℃の温度係数をもち、又、ＶＢもＭＩＮ６Ｖ
を考えなければならない。その他の定数のばらつきを考
慮すると電子回路の駆動電源は１.５〜２Ｖ 程度となり
タイマ回路のコンパレータが動作しなくなる。又、バイ
ポーラダーリントントランジスタはベース電流を１０mA
以上必要とするため点火制御信号条件やＥＣＵの出力段
抵抗など制約が生じる。本発明は、半導体スイッチング
素子として電圧制御形のＩＧＢＴを用い、その制御を行
う電子回路（制御回路）を有する内燃機関用点火装置に
は実用上不可欠な技術である。
開示されているものがあるが、半導体スイッチング素子
がバイポーラパワートランジスタで図示されているた
め、半導体スイッチング素子にＩＧＢＴを用いたことに
よる電子回路（制御回路）への影響、又は、保護につい
てはまったく述べていない。よって、特開昭64−35078
号公報に述べてある『半導体スイッチング素子』とは、
明記はされてはいないが『バイポーラパワートランジス
タ』であることは明白である。又、電子回路を駆動する
電源が『Ａ点の電位が３Ｖ前後』となっているが、バイ
ポーラダーリントントランジスタを用いるとＡ＝(ＶＢ
−ＶＢＥ)×(Ｒ５１／(Ｒ４１＋Ｒ５１))＋ＶＢＥとな
り、ＶＢ＝１４Ｖ，常温で、その他の定数のばらつきを
考慮しなければ３Ｖ前後となる。しかし、ＶＢＥは通常
−４ｍＶ／℃の温度係数をもち、又、ＶＢもＭＩＮ６Ｖ
を考えなければならない。その他の定数のばらつきを考
慮すると電子回路の駆動電源は１.５〜２Ｖ 程度となり
タイマ回路のコンパレータが動作しなくなる。又、バイ
ポーラダーリントントランジスタはベース電流を１０mA
以上必要とするため点火制御信号条件やＥＣＵの出力段
抵抗など制約が生じる。本発明は、半導体スイッチング
素子として電圧制御形のＩＧＢＴを用い、その制御を行
う電子回路（制御回路）を有する内燃機関用点火装置に
は実用上不可欠な技術である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では明記
されていないが、半導体スイッチング素子にＩＧＢＴを
用いその制御を行う場合、特にセルフシャットオフ回路
などの動作で、ある条件時、強制的にＩＧＢＴのゲート
電圧を引き抜くとＩＧＢＴ特有のゲートとエミッタ間に
存在する容量にチャージされた電荷が電子回路側に流れ
込み、ゲート電圧を引き込むための素子（トランジスタ
など）が破壊されるという問題があった。この問題を解
決するには、電子回路のゲート電圧引込み部に保護抵抗
を挿入すれば素子の破壊は防止できる。しかし、電子回
路のゲート電圧引込み部に保護抵抗を挿入するとゲート
電圧引込み時、保護抵抗のドロップの分だけゲート電圧
は浮くことになり、ＩＧＢＴは電圧制御であるためゲー
ト電圧が浮きすぎるとＯＦＦできなくなるという問題が
あった。
されていないが、半導体スイッチング素子にＩＧＢＴを
用いその制御を行う場合、特にセルフシャットオフ回路
などの動作で、ある条件時、強制的にＩＧＢＴのゲート
電圧を引き抜くとＩＧＢＴ特有のゲートとエミッタ間に
存在する容量にチャージされた電荷が電子回路側に流れ
込み、ゲート電圧を引き込むための素子（トランジスタ
など）が破壊されるという問題があった。この問題を解
決するには、電子回路のゲート電圧引込み部に保護抵抗
を挿入すれば素子の破壊は防止できる。しかし、電子回
路のゲート電圧引込み部に保護抵抗を挿入するとゲート
電圧引込み時、保護抵抗のドロップの分だけゲート電圧
は浮くことになり、ＩＧＢＴは電圧制御であるためゲー
ト電圧が浮きすぎるとＯＦＦできなくなるという問題が
あった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題である電子回路
の保護と確実なＩＧＢＴのゲート電圧の制御を両立させ
るため、挿入する保護抵抗をゲート信号入力端子とＩＧ
ＢＴのゲート間に設け電子回路のゲート電圧制御部の接
続は上記保護抵抗のＩＧＢＴゲートとは反対側の位置に
接続する。又、電子回路のゲート電圧引込み部に抵抗を
挿入する場合は１００Ω以下（約２０〜３０Ω）とし、
ゲート電圧引込み時のＩＧＢＴゲートとＧＮＤ間のドロ
ップをＩＧＢＴのスレシュホールド電圧以下とする。こ
れにより、セルフシャット回路が動作する異常時、ＥＣ
Ｕから入力される点火制御信号は確実に、電子回路側へ
引き抜かれ、且つ、ＩＧＢＴのゲートとエミッタ間の容
量のディスチャージによる電子回路の素子の破壊も防止
される。
の保護と確実なＩＧＢＴのゲート電圧の制御を両立させ
るため、挿入する保護抵抗をゲート信号入力端子とＩＧ
ＢＴのゲート間に設け電子回路のゲート電圧制御部の接
続は上記保護抵抗のＩＧＢＴゲートとは反対側の位置に
接続する。又、電子回路のゲート電圧引込み部に抵抗を
挿入する場合は１００Ω以下（約２０〜３０Ω）とし、
ゲート電圧引込み時のＩＧＢＴゲートとＧＮＤ間のドロ
ップをＩＧＢＴのスレシュホールド電圧以下とする。こ
れにより、セルフシャット回路が動作する異常時、ＥＣ
Ｕから入力される点火制御信号は確実に、電子回路側へ
引き抜かれ、且つ、ＩＧＢＴのゲートとエミッタ間の容
量のディスチャージによる電子回路の素子の破壊も防止
される。
【０００５】本発明によれば、半導体スイッチング素子
としてＩＧＢＴを用いた内燃機関用点火装置の保護機能
として不可欠なセルフシャットオフ回路のゲート電圧引
込み用の素子（トランジスタなどのスイッチング素子）
を小形にできるためモノリシックＩＣで回路を構成する
場合でも、ＩＧＢＴの１チップで構成する１チップイグ
ナイタであっても、小形，低コストを達成できる。
としてＩＧＢＴを用いた内燃機関用点火装置の保護機能
として不可欠なセルフシャットオフ回路のゲート電圧引
込み用の素子（トランジスタなどのスイッチング素子）
を小形にできるためモノリシックＩＣで回路を構成する
場合でも、ＩＧＢＴの１チップで構成する１チップイグ
ナイタであっても、小形，低コストを達成できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照し説明する。
面を参照し説明する。
【０００７】図１には、通常の点火システムの構成を示
す。１はエンジンコントロールユニット(以下ＥＣＵ)、
２は点火装置、３は点火コイル、４は点火プラグ、５は
バッテリを示す。ＥＣＵ１の出力段は、ＰＮＰトランジ
スタ６，ＮＰＮトランジスタ８，抵抗７，９より構成さ
れ適正な点火タイミングでトランジスタ６，８をオン，
オフし点火装置にＨＩＧＨ，ＬＯＷのパルスを出力す
る。点火装置２は、パワートランジスタ１１とハイブリ
ットＩＣに実装された電流検出用負荷１４，電流制御回
路１３より構成されＥＣＵ１の出力信号がＬＯＷ⇒ＨＩ
ＧＨでパワートランジスタ１１は通電を開始し、ＨＩＧ
Ｈ⇒ＬＯＷでパワートランジスタ１１が遮断され点火コ
イル３の一次側に一次電圧（３００Ｖ〜４００Ｖ）が発
生することにより二次側に高電圧を誘起し点火プラグ４
により着火される。
す。１はエンジンコントロールユニット(以下ＥＣＵ)、
２は点火装置、３は点火コイル、４は点火プラグ、５は
バッテリを示す。ＥＣＵ１の出力段は、ＰＮＰトランジ
スタ６，ＮＰＮトランジスタ８，抵抗７，９より構成さ
れ適正な点火タイミングでトランジスタ６，８をオン，
オフし点火装置にＨＩＧＨ，ＬＯＷのパルスを出力す
る。点火装置２は、パワートランジスタ１１とハイブリ
ットＩＣに実装された電流検出用負荷１４，電流制御回
路１３より構成されＥＣＵ１の出力信号がＬＯＷ⇒ＨＩ
ＧＨでパワートランジスタ１１は通電を開始し、ＨＩＧ
Ｈ⇒ＬＯＷでパワートランジスタ１１が遮断され点火コ
イル３の一次側に一次電圧（３００Ｖ〜４００Ｖ）が発
生することにより二次側に高電圧を誘起し点火プラグ４
により着火される。
【０００８】図２には、半導体スイッチング素子として
ＩＧＢＴを用いた点火装置を示す。点火装置１０ａはセ
ルフシャットオフ回路１６を備えＥＣＵからの点火信号
が規定の時間より長い通電時間で入力されたときトラン
ジスタ１７をオンさせIGBT15のゲート電圧を引込みIGBT
15を強制的にオフする。又、このセルフシャットオフ回
路はIGBT15の発熱（ジャンクション温度）を検知してゲ
ート電圧を引き込むサーマルシャットオフ回路であって
もよい。
ＩＧＢＴを用いた点火装置を示す。点火装置１０ａはセ
ルフシャットオフ回路１６を備えＥＣＵからの点火信号
が規定の時間より長い通電時間で入力されたときトラン
ジスタ１７をオンさせIGBT15のゲート電圧を引込みIGBT
15を強制的にオフする。又、このセルフシャットオフ回
路はIGBT15の発熱（ジャンクション温度）を検知してゲ
ート電圧を引き込むサーマルシャットオフ回路であって
もよい。
【０００９】図３にはＩＧＢＴの代表的な断面構造図を
示す。ＰＮＰＮの４層構造で形成されている。コレクタ
とエミッタ間に順電圧を印加した状態で、ゲートとエミ
ッタ間に正の電圧（Ｖｔｈ以上）を印加すると、Ｐベー
ス層５４にＮチャンネルが形成され、コレクタからエミ
ッタに向かって電流が流れる。このとき、アルミ配線５
１，５２はそれぞれゲートとエミッタの電極を形成して
おり、その間には絶縁層５３が存在する。この構造上の
特徴により、ＩＧＢＴはゲートとエミッタ間に容量（約
３０００ｐＦ）を持つ。
示す。ＰＮＰＮの４層構造で形成されている。コレクタ
とエミッタ間に順電圧を印加した状態で、ゲートとエミ
ッタ間に正の電圧（Ｖｔｈ以上）を印加すると、Ｐベー
ス層５４にＮチャンネルが形成され、コレクタからエミ
ッタに向かって電流が流れる。このとき、アルミ配線５
１，５２はそれぞれゲートとエミッタの電極を形成して
おり、その間には絶縁層５３が存在する。この構造上の
特徴により、ＩＧＢＴはゲートとエミッタ間に容量（約
３０００ｐＦ）を持つ。
【００１０】図４に本発明を用いた点火装置の一例を示
す。IGBT18にはゲートとエミッタの間に容量１９があ
る。本発明は抵抗２０の挿入位置にある。抵抗２０はIG
BT18のゲートとトランジスタ１７のコレクタの間に位置
するがトランジスタ１７の引込みに影響しないように位
置させている。この動作を図６を用いて説明する。通常
の信号は、点火信号そのままでＩＧＢＴのゲートをた
たき、の一次電流が流れる。しかし、点火信号がセル
フシャットオフ回路１６で設定した時間ｔ2 を超えたと
きにはＨＩＧＨの信号が、点火信号が出力されている
間出力される。これにより、トランジスタ１７がオンし
ての点火信号を引込みＬＯＷにする。このとき、本発
明の抵抗２０がない場合、容量１９より放電される電流
Ｉ1 がのタイミングでトランジスタ１７に流れ込む。
この電流Ｉ1 は１００ｍＡ以上にもなり、トランジスタ
１７を破壊してしまう危険がある。又、トランジスタ１
７が壊れないようにするには大形で高価なものになって
しまい実用的でない。そこで、本発明の抵抗２０を挿入
すると容量１９から放電される電流Ｉ1 はのＩ2 のよ
うに減少し、トランジスタ１７の破壊を確実に保護す
る。又、本発明と同じ効果をもたせるのなら、図５に示
す抵抗２１の位置に挿入しても同じである。しかし、こ
の場合セルフシャットオフ回路が動作したとき図６の
，に示すようにセルフシャットオフ回路が動作した
とき抵抗２１によるドロップで点火信号がオフになりき
らずＶ1だけ浮いた場合、このＶ1がＩＧＢＴの動作電圧
Ｖｔｈを超えると一次電流は連続通電状態になってし
まう恐れがある。図１０に示すようにＩＧＢＴのゲート
電圧（特にＶｔｈ）と抵抗２１，入力点火信号の電流値
の関係よりトランジスタ１７がオンした時の電圧は確
実にＶｔｈ以下でなければならない。よって、Ｉｇ×Ｒ
２１＜Ｖｔｈの関係となる。通常の点火装置でのIgMAX
≒３０ｍＡとし、ＩＧＢＴのＶｔｈ≒１Ｖとすると、３
０ｍＡ×Ｒ２１＝１Ｖ，Ｒ２１＝３３ΩとなりＲ２１＝
２０〜３０Ωとする必要がある。この抵抗は、パワーも
必要となるためハイブリットＩＣ基板上に形成された厚
膜抵抗であるか、半導体の中に形成された拡散抵抗であ
ることが望ましい。よって、本発明のように抵抗の挿入
位置も重要なのである。
す。IGBT18にはゲートとエミッタの間に容量１９があ
る。本発明は抵抗２０の挿入位置にある。抵抗２０はIG
BT18のゲートとトランジスタ１７のコレクタの間に位置
するがトランジスタ１７の引込みに影響しないように位
置させている。この動作を図６を用いて説明する。通常
の信号は、点火信号そのままでＩＧＢＴのゲートをた
たき、の一次電流が流れる。しかし、点火信号がセル
フシャットオフ回路１６で設定した時間ｔ2 を超えたと
きにはＨＩＧＨの信号が、点火信号が出力されている
間出力される。これにより、トランジスタ１７がオンし
ての点火信号を引込みＬＯＷにする。このとき、本発
明の抵抗２０がない場合、容量１９より放電される電流
Ｉ1 がのタイミングでトランジスタ１７に流れ込む。
この電流Ｉ1 は１００ｍＡ以上にもなり、トランジスタ
１７を破壊してしまう危険がある。又、トランジスタ１
７が壊れないようにするには大形で高価なものになって
しまい実用的でない。そこで、本発明の抵抗２０を挿入
すると容量１９から放電される電流Ｉ1 はのＩ2 のよ
うに減少し、トランジスタ１７の破壊を確実に保護す
る。又、本発明と同じ効果をもたせるのなら、図５に示
す抵抗２１の位置に挿入しても同じである。しかし、こ
の場合セルフシャットオフ回路が動作したとき図６の
，に示すようにセルフシャットオフ回路が動作した
とき抵抗２１によるドロップで点火信号がオフになりき
らずＶ1だけ浮いた場合、このＶ1がＩＧＢＴの動作電圧
Ｖｔｈを超えると一次電流は連続通電状態になってし
まう恐れがある。図１０に示すようにＩＧＢＴのゲート
電圧（特にＶｔｈ）と抵抗２１，入力点火信号の電流値
の関係よりトランジスタ１７がオンした時の電圧は確
実にＶｔｈ以下でなければならない。よって、Ｉｇ×Ｒ
２１＜Ｖｔｈの関係となる。通常の点火装置でのIgMAX
≒３０ｍＡとし、ＩＧＢＴのＶｔｈ≒１Ｖとすると、３
０ｍＡ×Ｒ２１＝１Ｖ，Ｒ２１＝３３ΩとなりＲ２１＝
２０〜３０Ωとする必要がある。この抵抗は、パワーも
必要となるためハイブリットＩＣ基板上に形成された厚
膜抵抗であるか、半導体の中に形成された拡散抵抗であ
ることが望ましい。よって、本発明のように抵抗の挿入
位置も重要なのである。
【００１１】図７に本発明の一実施例を示す。IGBT22の
構成はＦＥＴ２５，ＰＮＰトランジスタ２４と５〜７Ｖ
のポリシコンダイオードの相方向ツェナーダイオードを
直列に並べた一次電圧クランプ用ツェナーダイオード２
７，寄生アバランシェツェナーダイオード２３，２６と
ゲート，エミッタ間の容量１９によりなる。その他の構
成は図４と同じである。
構成はＦＥＴ２５，ＰＮＰトランジスタ２４と５〜７Ｖ
のポリシコンダイオードの相方向ツェナーダイオードを
直列に並べた一次電圧クランプ用ツェナーダイオード２
７，寄生アバランシェツェナーダイオード２３，２６と
ゲート，エミッタ間の容量１９によりなる。その他の構
成は図４と同じである。
【００１２】図８と、図９には、本発明を用いた点火装
置の一例を示す。図８は、ＩＧＢＴのチップに本発明を
盛り込んだセルフシャットオフ回路と電流制限回路を構
成した１チップイグナイタを示し、そのチップ３０と放
熱板兼コレクタ端子を兼ねたベース３１，チップとベー
スを接続するはんだ３３，ゲートと端子，エミッタと端
子を接続するアルミワイヤ３４、又、これらをパッケー
ジする樹脂よりなる。図９はＩＧＢＴチップ３５と回路
部をハイブリットＩＣ３８で構成し制御部をモノリシッ
クＩＣ３７で構成している。３６はベース、３９はアル
ミワイヤである。図１１にはパワーＧＮＤ４１と信号Ｇ
ＮＤ４２を抵抗４０又はダイオード４３を用いてＧＮＤ
分離し、通電中の大電流による電圧ドロップが制御回路
の動作に悪影響を与えないようにした点火装置の回路構
成を示す。この点火装置は、信号ＧＮＤ４２が断線又は
オープンとなった時でもパワーＧＮＤ４１を介してＧＮ
Ｄを得ることにより制御回路が正常に働かなければなら
ないため、信号ＧＮＤ４２とパワーＧＮＤ４１を抵抗又
はダイオードで接続している。セルフシャットオフ回路
が働いたとき、トランジスタ１７を介して点火信号を引
込みIGBTをオフする。正常時は、この電流は信号ＧＮ
Ｄ４２側に流れるが、信号ＧＮＤが断線又はオープンと
なったときは、抵抗４０又はダイオード４３を介してパ
ワーＧＮＤ４１に流れるため、抵抗４０又はダイオード
４３で電圧ドロップが生じる。この電圧ドロップとトラ
ンジスタ１７のＶｃｅ間ドロップ、保護抵抗２１のドロ
ップを加えた値がＩＧＢＴのＶｔｈを越えてはならな
い。よって、 Ｖｔｈ＞Ｉ×（Ｒ２１＋Ｒ４０）＋Ｖｃｅ となる。
置の一例を示す。図８は、ＩＧＢＴのチップに本発明を
盛り込んだセルフシャットオフ回路と電流制限回路を構
成した１チップイグナイタを示し、そのチップ３０と放
熱板兼コレクタ端子を兼ねたベース３１，チップとベー
スを接続するはんだ３３，ゲートと端子，エミッタと端
子を接続するアルミワイヤ３４、又、これらをパッケー
ジする樹脂よりなる。図９はＩＧＢＴチップ３５と回路
部をハイブリットＩＣ３８で構成し制御部をモノリシッ
クＩＣ３７で構成している。３６はベース、３９はアル
ミワイヤである。図１１にはパワーＧＮＤ４１と信号Ｇ
ＮＤ４２を抵抗４０又はダイオード４３を用いてＧＮＤ
分離し、通電中の大電流による電圧ドロップが制御回路
の動作に悪影響を与えないようにした点火装置の回路構
成を示す。この点火装置は、信号ＧＮＤ４２が断線又は
オープンとなった時でもパワーＧＮＤ４１を介してＧＮ
Ｄを得ることにより制御回路が正常に働かなければなら
ないため、信号ＧＮＤ４２とパワーＧＮＤ４１を抵抗又
はダイオードで接続している。セルフシャットオフ回路
が働いたとき、トランジスタ１７を介して点火信号を引
込みIGBTをオフする。正常時は、この電流は信号ＧＮ
Ｄ４２側に流れるが、信号ＧＮＤが断線又はオープンと
なったときは、抵抗４０又はダイオード４３を介してパ
ワーＧＮＤ４１に流れるため、抵抗４０又はダイオード
４３で電圧ドロップが生じる。この電圧ドロップとトラ
ンジスタ１７のＶｃｅ間ドロップ、保護抵抗２１のドロ
ップを加えた値がＩＧＢＴのＶｔｈを越えてはならな
い。よって、 Ｖｔｈ＞Ｉ×（Ｒ２１＋Ｒ４０）＋Ｖｃｅ となる。
【００１３】（ダイオードの場合はＶｔｈ＞Ｉ×Ｒ２
１＋Ｖｄ＋Ｖｃｅ） 例えば、Ｖｃｅ＝０.２Ｖ，Ｉ＝１０ｍＡ，Ｖｔｈ＝
１Ｖとすると Ｒ２１＋Ｒ４０＜８０Ω となる。
１＋Ｖｄ＋Ｖｃｅ） 例えば、Ｖｃｅ＝０.２Ｖ，Ｉ＝１０ｍＡ，Ｖｔｈ＝
１Ｖとすると Ｒ２１＋Ｒ４０＜８０Ω となる。
【００１４】Ｒ４０は通電電流が信号ＧＮＤ４２側に流
れ込むのを防がなければならないため、小さすぎてはな
らないが、ドロップも小さく押さえたい。Ｒ２１は上記
にて述べたように約２０〜３０Ω程度とすると、Ｒは約
５０Ω以下の構成とするべきである。保護抵抗の挿入位
置を変えても考え方は同じである。
れ込むのを防がなければならないため、小さすぎてはな
らないが、ドロップも小さく押さえたい。Ｒ２１は上記
にて述べたように約２０〜３０Ω程度とすると、Ｒは約
５０Ω以下の構成とするべきである。保護抵抗の挿入位
置を変えても考え方は同じである。
【００１５】
【発明の効果】本発明により、半導体スイッチング素子
としてＩＧＢＴを用いるメリットである制御の容易さを
活かしながら確実な制御と小形，低コストが十分達成で
きる。
としてＩＧＢＴを用いるメリットである制御の容易さを
活かしながら確実な制御と小形，低コストが十分達成で
きる。
【図１】通常の点火装置の回路図。
【図２】ＩＧＢＴチップを用いた点火装置の回路図。
【図３】ＩＧＢＴチップの断面図。
【図４】本発明を用いた点火装置の回路図。
【図５】本発明を用いた点火装置の回路図。
【図６】本発明の動作タイミングチャート。
【図７】本発明を用いた点火装置の回路図。
【図８】本発明を用いた点火装置の（１チップイグナイ
タ）の説明図。
タ）の説明図。
【図９】本発明を用いた点火装置の（ハイブリットＩＣ
使用）の説明図。
使用）の説明図。
【図１０】ＩＧＢＴゲート電圧と保護抵抗の特性図。
【図１１】本発明を用いた点火装置の回路図。
１７…ＮＰＮトランジスタ、１８…ＩＧＢＴ、１９…容
量（コンデンサ）、２０…抵抗。
量（コンデンサ）、２０…抵抗。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 太加志 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 (72)発明者 小林 良一 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
Claims (8)
- 【請求項１】エンジンコントロールユニットから出力さ
れる点火制御信号に応じて点火コイルに流れる一次電流
を半導体を用いたスイッチング素子により通電，遮断
し、その二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、前記内燃機関用点火装置はスイッチング素
子を絶縁ゲート形バイポーラトランジスタで構成し、そ
の保護機能である電流制限回路及び、前記絶縁ゲート形
バイポーラトランジスタの破壊を防止するためのセルフ
シャットオフ回路などの制御回路を備え前記絶縁ゲート
形バイポーラトランジスタのゲートと入力端子間に抵抗
素子を有し、前記絶縁ゲート形バイポーラトランジスタ
のゲートとゲート信号制御用半導体の間にゲート信号制
御用の半導体保護用抵抗素子を有することを特徴とする
内燃機関用点火装置。 - 【請求項２】請求項１の前記半導体保護用抵抗素子は、
ハイブリットＩＣ基板上に形成された厚膜抵抗、又は、
半導体素子の中に形成される拡散抵抗である内燃機関用
点火装置。 - 【請求項３】請求項１において、ゲート信号制御用の半
導体保護用抵抗素子の接続は、前記入力端子と前記絶縁
ゲート形バイポーラトランジスタのゲートに直列に接続
された二個の抵抗と抵抗の間に接続される内燃機関用点
火装置。 - 【請求項４】請求項１において、前記セルフシャットオ
フ回路は、前記エンジンコントロールユニットの通電時
間を検知しタイマ回路を用いて前記絶縁ゲート形バイポ
ーラトランジスタの破壊を防止する連続通電防止回路で
あるか、又は、前記絶縁ゲート形バイポーラトランジス
タの温度を検知して前記絶縁ゲート形バイポーラトラン
ジスタの破壊を防止するサーマルシャットダウン回路で
ある内燃機関用点火装置。 - 【請求項５】請求項１において、前記ハイブリットＩＣ
基板上にモノリシックＩＣを用いた制御回路と前記絶縁
ゲート形バイポーラトランジスタのチップを接続して構
成した点火装置であるか、又は、前記絶縁ゲート形バイ
ポーラトランジスタのチップに集約した１チップイグナ
イタである内燃機関用点火装置。 - 【請求項６】請求項１において、前記セルフシャットオ
フ回路は異常を検知して前記絶縁ゲート形バイポーラト
ランジスタが破壊に至る前に前記絶縁ゲート形バイポー
ラトランジスタのゲート電圧を引込み通電を強制的に遮
断する内燃機関用点火装置。 - 【請求項７】請求項１の前記絶縁ゲート形バイポーラト
ランジスタを用いた点火装置は、点火制御信号の電圧又
は、前記絶縁ゲート形バイポーラトランジスタのゲート
電圧を用いて前記絶縁ゲート形バイポーラトランジスタ
のスッチングを行い前記セルフシャットオフ回路などの
制御回路の電源を供給する内燃機関用点火装置。 - 【請求項８】請求項７において、前記エンジンコントロ
ールユニットの出力段を前記エンジンコントロールユニ
ット内部のレギュレータ回路により５Ｖ電源とした前記
エンジンコントロールユニットと組み合わせて駆動する
前記絶縁ゲート形バイポーラトランジスタを用いた点火
装置である内燃機関用点火装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8013597A JPH09209892A (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 内燃機関用点火装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8013597A JPH09209892A (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 内燃機関用点火装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09209892A true JPH09209892A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=11837624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8013597A Pending JPH09209892A (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 内燃機関用点火装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09209892A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999015788A3 (de) * | 1997-09-23 | 1999-05-20 | Siemens Ag | Vorrichtung zur unterdrückung unerwünschter zündungen bei einem ottomotor |
| JP2008248777A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | イグナイタ |
| JP2009036043A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | イグナイタ及びこれを備える点火装置 |
| JP2009138547A (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-25 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | イグナイタシステム |
| CN108700015A (zh) * | 2016-02-17 | 2018-10-23 | 株式会社电装 | 点火装置 |
-
1996
- 1996-01-30 JP JP8013597A patent/JPH09209892A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999015788A3 (de) * | 1997-09-23 | 1999-05-20 | Siemens Ag | Vorrichtung zur unterdrückung unerwünschter zündungen bei einem ottomotor |
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| CN108700015A (zh) * | 2016-02-17 | 2018-10-23 | 株式会社电装 | 点火装置 |
| CN108700015B (zh) * | 2016-02-17 | 2021-05-11 | 株式会社电装 | 点火装置 |
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