JPH0942129A - 内燃機関の点火装置 - Google Patents

内燃機関の点火装置

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JPH0942129A
JPH0942129A JP7199449A JP19944995A JPH0942129A JP H0942129 A JPH0942129 A JP H0942129A JP 7199449 A JP7199449 A JP 7199449A JP 19944995 A JP19944995 A JP 19944995A JP H0942129 A JPH0942129 A JP H0942129A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】点火制御信号の断線あるいはショートを確実に
検出でき、また、点火制御信号がＯＮしている間の再通
電を防止すること。 【構成】点火回路を一次電流の通電，遮断制御するため
バイポーラトランジスタと、そのトランジスタに流れる
電流を制限する電流制限回路と、異常時に一次電流の通
電を強制的に遮断するサーマルシャットオフ回路とを１
チップで構成する。点火回路において、電源のグランド
端子と点火制御信号の正端子とを分離する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の点火装置に係
り、特にワンチップのＩＣを用いた内燃機関の点火装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術には、特開昭64−45963 号公
報に記載のように、１次電流の持続時間から異常を検出
し強制遮断するセルフシャットオフ機能を有したもので
ある。これは設定時間をタイマーによりカウントし、条
件が設定時間以上になった時に一次電流を遮断する機能
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術は、一
次電流の持続時間から異常を検出する方法であるため、
タイマー回路が必要となり、回路が複雑化し又、時定数
設定用に大型のコンデンサーが必要であり、ワンチップ
での形成が難しいという問題があった。
【０００４】また、この方法ではバッテリーラインの異
常時におこるダンプサージによる急激な発熱によるパワ
ートランジスターの破壊に対しては有効ではなく必ずし
も信頼性の高いものではなかった。さらに、点火制御信
号がオンされている間に再通電される可能性があるとい
う問題があった。
【０００５】さらに、点火回路の点火制御信号の負端子
とグランド端子が共有されていたため、パワー系の電流
変動により基準グランドから点火制御信号の正端子の電
位が変動し、点火制御信号の正端子の断線あるいはショ
ートを確実に検出できないという問題があった。
【０００６】本発明の目的は、自己診断可能な内燃機関
の点火装置を提供することにある。また、本発明の他の
目的は、点火制御信号ＯＮ中に再通電を防止することが
できる内燃機関の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】上記目的は、一次コイル
と、前記一次コイルに流れる一次電流を点火制御信号に
応じて通電，遮断制御し、その二次側に高電圧を発生さ
せる点火回路とを備えた内燃機関の点火装置において、
前記点火回路は前記一次電流の通電，遮断制御するため
のバイポーラトランジスタ（以下「ＩＧＢＴ」とい
う。）と、前記トランジスタに流れる電流を制限する電
流制限回路と、異常時に前記一次電流の通電を強制的に
遮断するサーマルシャットオフ回路とを１つのチップに
集約にして構成することによって達成される。
【０００８】また、上記他の目的は、一次コイルと、前
記一次コイルに流れる一次電流を点火制御信号に応じて
通電，遮断制御し、その二次側に高電圧を発生させる点
火回路とを備えた内燃機関の点火装置において、前記点
火回路は異常時に前記一次電流の通電を強制的に遮断す
るサーマルシャットオフ回路と、前記サーマルシャット
オフ回路の出力をラッチするラッチ回路とを有し、前記
ラッチ回路は、前記点火制御信号がオンされ、かつ過温
度検出信号を検出したときにセットされ、前記点火制御
信号がオフされたときにリセットされることによって達
成される。
【０００９】
【作用】本発明によれば、従来の点火装置が持っている
大電流スイッチング機能，電流制限機能に追加して、連
続通電及びダンプサージに対するパワートランジスター
の保護回路を持った点火装置がワンチップで可能とな
る。
【００１０】また、サーマルシャットオフ回路にラッチ
回路を連動することにより、点火信号ＯＮ期間中の不用
意なＩＧＢＴゲート制御電圧のＯＮ，ＯＦＦを防止で
き、コイル一次通電電流のチャタリングを防止できる。
【００１１】さらに、点火回路から４つの外部端子を有
することにより、ＧＮＤを点火制御信号−とパワーＧＮ
Ｄを分離することによりコイルの一次電流ＯＮ，ＯＦＦ
時のＧＮＤ電変動の影響を低減でき点火制御信号＋端子
のショート，オープンを確実に検出できる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を図を用いて説明する。図１
は本発明の一実施例である内燃機関の点火装置を表わし
た構成で、この点火装置は、点火コイル１と点火回路１
１とからなっている。点火回路１１は点火コイル１の一
次コイルに流れる一次電流を通電，遮断するＩＧＢＴ
２，一次電流を検知する電流検知回路３，電流検知回路
３によってゲート電圧を制御して一次電流を設定値に制
限する電流制限回路４，チップの温度を検知する温度検
知機能を有し、条件によって一次電流を強制的に遮断
し、再復帰させるサーマルシャットオフ回路５，サーマ
ルシャットオフ回路５の出力をラッチするラッチ回路
６，電源グランド１０，点火制御信号の負端子９と、電
源グランド１０とを分離するグランド（ＧＮＤ）分離回
路７を有している。この点火回路１１はＩＧＢＴ２，電
流制限回路４，サーマルシャットオフ回路５をワンチッ
プに集約したＩＣで、点火制御信号の正端子８，その負
端子９，電源グランド１０，一次コイルの出力端子１２
の４つの外部端子を有している。抵抗１３は、サーマル
シャットオフ回路５，電流制限回路４およびラッチ回路
６によりＩＧＢＴ２のゲート電圧を引は込んだ時に上記
回路の動作電源を確保するために設けるものである。
【００１３】ラッチ回路の動作を図３および図４を用い
て説明する。
【００１４】図２は、時間もしくはヒステリシスで制御
する一般的なサーマルシャットオフ動作のタイムチャー
トを示したものである。
【００１５】点火信号がＯＮ（Ｈｉ）時、一次コイル電
流が通電されるわけであるが、通電時の発熱により初め
設けられた素子の許容温度が検出されるとＩＧＢＴゲー
ト制御信号がＯＦＦ（Ｌｏｗ）になり、時間もしくは、
ヒステリシスにより再度、ＩＧＢＴ制御信号がＯＮ（Ｈ
ｉ）になり、一次コイル電流が再通電される。これらの
繰返しにより、点火制御信号がＯＮ（Ｈｉ）のまま変化
していないにもかかわらず、点火コイルの二次電圧が複
数回発生することになる。
【００１６】図３は、本発明の動作実施例であるが、上
記と同様な状況において、検出温度が初め設定値に達す
るにサーマルシャットオフラッチ回路がセットされ、点
火制御信号がＯＮ→ＯＦＦ時まで維持され、ＯＮ→ＯＦ
Ｆ信号によりラッチ回路がリセットされる。本動作によ
り、従来例で発生する点火制御信号ＯＮ時の一次電流Ｏ
Ｎ，ＯＦＦの繰返し動作を阻止でき、コイル二次電圧の
不用意な発生を防止できる。
【００１７】また、ＧＮＤ分離回路７を挿入し、点火制
御信号の負端子９とパラーGND10 を分離することによ
り、点火制御信号の負端子９に対する点火制御信号の正
端子８の電位を安定させることにより、点火制御信号の
正端子のショート，オープンが確実に検出できるように
なる。
【００１８】ＧＮＤ分離を実施しないと点火コイル１の
一次電流０〜１０Ａの変動により、ＧＮＤの配線抵抗
０.０５Ωとしても０.５Ｖ変動することにより、ＧＮＤ
１０を基準とした場合、点火制御信号の正端子８の電位
はＧＮＤ電位変動の影響を受けてしまい点火制御信号の
正端子がオープンあるいは、ショートしているかの判別
がつかなくなる。
【００１９】図５と図６は、グランド分離回路の例を示
したものである。図５はグランド分離回路をダイオード
で構成しており点火制御信号のグランドから順方向に電
源グランドと接続された構造となっている。これによ
り、電源グランドに流れる大電流による信号グランドへ
の影響をなくしている。図６はグランド分離回路を抵抗
で構成しており、点火信号グランドと電源グランド間に
抵抗を設け構成し、電源グランドに流れる大電流による
信号グランドへの影響を緩和している。
【００２０】図６は、図１に示した内燃機関の点火装置
の他の実施例を示す。基本的な回路構成は、図１と同じ
であるが、図１の点火装置ではＧＮＤ分離回路７を電流
検知回路３と電源グランド１０との間に設けたものであ
るのに対し、図４の点火装置ではＧＮＤ分離回路７を電
流検知回路３と点火制御信号の負端子９との間に設けた
ものである。この構成によれば、電流検知回路３に流す
一次電流検出電流が数１０ｍＡと大きい場合には特に点
火制御負信号９への流れ込みを防止できるのと同時に一
次電流検出電流による影響を無視でき電流制御回路動作
範囲の設定が容易になる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、サーマルシャットオフ
回路の出力をラッチすることにより故障防止が可能とな
る。また、ラッチ回路を点火制御信号がオンされたとき
にセットし、点火制御信号がオフされたときにリセット
することにより点火制御信号がオンされている間に再通
電させることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である内燃機関の点火装置の
構成図。
【図２】一般の点火装置の動作を表す信号波形図。
【図３】本発明の点火装置の動作を表す信号波形図。
【図４】本発明の他の実施例である内燃機関の点火装置
の構成図。
【図５】本発明の他の実施例である内燃機関の点火装置
の構成図。
【図６】本発明の他の実施例である内燃機関の点火装置
の構成図。
【図７】本発明の他の実施例である内燃機関の点火装置
の構成図。
【図８】本発明の他の実施例である内燃機関の点火装置
の構成図。
【符号の説明】
１…点火コイル、２…ＩＧＢＴ、３…電流検知回路、４
…電流制限回路、５…サーマルシャットオフ回路、６…
ラッチ回路、７…ＧＮＤ分離回路、１１…点火回路。
フロントページの続き (72)発明者 深津 克明 茨城県ひたちなか市大字高場字鹿島谷津 2477番地３日立オートモティブエンジニア リング株式会社内 (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 (72)発明者 杉浦 登 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 (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】一次コイルと、前記一次コイルに流れる一
    次電流を点火制御信号に応じて通電，遮断制御し、その
    二次側に高電圧を発生させる点火回路とを備えた内燃機
    関の点火装置において、前記点火回路は前記一次電流の
    通電，遮断制御するためのバイポーラトランジスタ（以
    下「ＩＧＢＴ」という。）と、前記トランジスタに流れ
    る電流を制限する電流制限回路と、異常時に前記一次電
    流の通電を強制的に遮断するサーマルシャットオフ回路
    とを１つのチップに集約にして構成したことを特徴とす
    る内燃機関の点火装置。
  2. 【請求項２】請求項１において、前記点火回路は４つの
    外部端子を有することを特徴とする内燃機関の点火装
    置。
  3. 【請求項３】請求項２において、前記外部端子は前記一
    次コイルへの出力端子と、前記点火制御信号の正端子及
    び負端子と、電源のグランド端子であることを特徴とす
    る内燃機関の点火装置。
  4. 【請求項４】請求項３において、前記グランド端子への
    電流と前記負端子への電流とを分離する抵抗を設けたこ
    とを特徴とする内燃機関の点火装置。
  5. 【請求項５】請求項１において、前記サーマルシャット
    オフ回路の出力をラッチするラッチ回路を設けたことを
    特徴とする内燃機関の点火装置。
  6. 【請求項６】請求項６において、前記ラッチ回路は前記
    点火制御信号がオンされ、かつ過温度検出信号を検出し
    たときにセットされ、前記点火制御信号がオフされたと
    きにリセットされることを特徴とする内燃機関の点火装
    置。
  7. 【請求項７】一次コイルと、前記一次コイルに流れる一
    次電流を点火制御信号に応じて通電，遮断制御し、その
    二次側に高電圧を発生させる点火回路とを備えた内燃機
    関の点火装置において、前記点火回路は異常時に前記一
    次電流の通電を強制的に遮断するサーマルシャットオフ
    回路と、前記サーマルシャットオフ回路の出力をラッチ
    するラッチ回路とを有し、前記ラッチ回路は、前記点火
    制御信号がオンされ、かつ過温度検出信号を検出したと
    きにセットされ、前記点火制御信号がオフされたときに
    リセットされることを特徴とする内燃機関の点火装置。
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