JPH10274142A - Ignition device for internal combustion engine - Google Patents

Ignition device for internal combustion engine

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Publication number
JPH10274142A
JPH10274142A JP9079556A JP7955697A JPH10274142A JP H10274142 A JPH10274142 A JP H10274142A JP 9079556 A JP9079556 A JP 9079556A JP 7955697 A JP7955697 A JP 7955697A JP H10274142 A JPH10274142 A JP H10274142A
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JP
Japan
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ignition
igniter
voltage
primary
ignition device
Prior art date
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Pending
Application number
JP9079556A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuaki Fukatsu
克明 深津
Ryoichi Kobayashi
良一 小林
Yuichi Kashimura
祐一 鹿志村
Takashi Ito
太加志 伊藤
Noboru Sugiura
登 杉浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Car Engineering Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Car Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH10274142A publication Critical patent/JPH10274142A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To use an ignition device for an internal combustion engine without causing any fault even under a severe environment and the like, by setting to a specific value or more, the maximum energy determined by the primary inductance of an ignition coil the primary current and applied to a switching element when the primary current of the ignition coil is shut off. SOLUTION: Regarding Es/b maximum energy, in the case that only the primary side (pure inductance) of an ignition coil 3 is supposed, (1/2)×L1 ×I2 (mJ) is applied to a switching element 2 every ignition time (every time primary current is shut off). In the case that the whole ignition energy ignition misfired is applied to the switching element 2, the maximum energy becomes 1/3, and in a worst case, becomes 1/2, in comparison with a case that the pure inductance is supposed. Therefore, the Es/b maximum energy of the switching element 2 is set to about 200 mJ more, the primary inductance of the ignition coil 3 becomes about 8 mH or more when shut off current is set to about 10A, thus, most primary inductance of the ignition coil 3 whose present primary inductance is mainly 2-4 mH can be covered.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は点火コイルにイグナ
イタを内蔵した点火装置に係わり、特に、スイッチング
素子に制御回路を集約したインテリジェントパワーチッ
プに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ignition device in which an igniter is built in an ignition coil, and more particularly to an intelligent power chip in which a control circuit is integrated in a switching element.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関用点火装置に絶縁ゲート形バイ
ポーラトランジスタ(以下IGBT)を用い、それに保
護機能を持たせた技術には、特開平2−171904 号公報が
あるが、ここでは、電流制限回路の最適化とIGBTに
よる大電流化への対応を目的としたものであり、本発明
のような点火装置として必要な性能,耐量については述
べていない。
2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-171904 discloses a technique in which an insulated gate bipolar transistor (hereinafter referred to as "IGBT") is used for an ignition device for an internal combustion engine and has a protection function. The purpose of the present invention is to optimize the circuit and to cope with an increase in current by the IGBT, and does not describe the performance and withstand capability required for the ignition device as in the present invention.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、I
GBTの保護機能として電流制限回路を付加し、この電
流制限特性の精度を向上させることを目的としたもので
あるが、点火装置としての本来の性能,耐量についはま
ったく述べていない。点火装置として用いるためには、
その使われ方,環境などにより種々制約がありこれを満
足しなければイグナイタとして使用することができな
い。本発明では、IGBTチップに制御回路を集約した
1チップイグナイタを点火装置として実用するために必
要となる耐量,耐圧等について、その組み合わせ,使わ
れ方から数値化する。
In the above prior art, I
The purpose of the present invention is to add a current limiting circuit as a protection function of the GBT to improve the accuracy of the current limiting characteristics, but does not mention the original performance and tolerance of the ignition device. To use it as an ignition device,
There are various restrictions depending on the usage, environment, and the like, and unless these are satisfied, the igniter cannot be used. In the present invention, the immunity of a one-chip igniter in which a control circuit is integrated into an IGBT chip, a withstand voltage, and the like required for practical use as an ignition device are quantified in terms of combinations and usage.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、Es/b耐量,連続通電耐量,一次電圧クランプ電
圧,VCE(sat)などを数値化し規定することで、点火装
置として実用可能な1チップイグナイタを提供する。
Means for Solving the Problems To solve the above problems, the Es / b withstand voltage, continuous withstand voltage, primary voltage clamp voltage, V CE (sat), and the like are quantified and specified, so that they can be practically used as ignition devices. Provide a one-chip igniter.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下に実施例を用いて説明する。
図1,図2,図3にスイッチング素子により、点火コイ
ルの一次電流を遮断した時の回路構成,一次電流Ic
一次電圧V1,スイッチング素子に印加されるエネルギ
∫(Ic×V1)dtを示す。図1は通常点火状態を示して
おり、点火信号1によりスイッチング素子2を通電,遮
断する。通電時、点火コイル3の一次側からスイッチン
グ素子2には一次電流Ic が流れる。この一次電流Ic
が遮断したときスイッチング素子のコレクタには一次電
圧V1 が発生する。一次電圧V1 に誘起され点火コイル
3の二次側には高電圧が発生し点火プラグ4には火花が
発生する。点火プラグに火花が発生すると点火コイル3
のエネルギは放出されてしまうためスイッチング素子に
は、一次電流Ic の遮断時のエネルギはほとんど印加さ
れない(ただし、一次電流Ic の遮断時に発生する漏れ
インダクタンスにより発生する分のエネルギは印加され
る。)。図3のように、Es/b耐量は、点火コイルの
一次側のみ(純インダクタンス)を想定すると、スイッ
チング素子には(1/2)×L1 ×I2 (mJ)で求めら
れるエネルギが点火(一次電流の遮断)の度に印加され
る。例えば、L1 =5mH,I(遮断電流)=10Aと
すると、E=250mJとなるが、実際の点火コイル
は、図2に示すように、二次コイルを有しており、この
場合、点火がミスし点火コイルの点火エネルギが全てス
イッチング素子に印加したとしても、通常図3の純イン
ダクタンスを想定した前記の計算式で求められるエネル
ギの1/3,ワーストでも1/2となる。よって、スイ
ッチング素子のEs/b耐量を200mJ以上とするこ
とにより、遮断電流を10Aとした場合、点火コイルの
一次インダクタンスは8mH以上とすることができるた
め、現在2〜4mHが主流である点火コイルのほとんど
を網羅することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to embodiments.
1, 2 and 3 show the circuit configuration when the primary current of the ignition coil is cut off by the switching element, the primary current I c ,
It shows the primary voltage V 1 and the energy ∫ (I c × V 1 ) dt applied to the switching element. FIG. 1 shows a normal ignition state, in which the switching element 2 is turned on and off by an ignition signal 1. When energized, primary current flows I c to the switching element 2 from the primary side of the ignition coil 3. This primary current I c
There primary voltage V 1 is generated in the collector of the switching element when the blocking. Induced by the primary voltage V 1 , a high voltage is generated on the secondary side of the ignition coil 3, and a spark is generated on the ignition plug 4. When a spark is generated in the spark plug, the ignition coil 3
The switching element because the energy will be released, the energy at the time of interruption of the primary current I c is hardly applied (however, minute energy generated by the leakage inductance generated during interruption of the primary current I c is applied .). As shown in FIG. 3, assuming that only the primary side of the ignition coil (pure inductance) is assumed, the energy required for (1/2) × L 1 × I 2 (mJ) is applied to the switching element. (Interruption of primary current). For example, if L 1 = 5 mH and I (breaking current) = 10 A, then E = 250 mJ. However, the actual ignition coil has a secondary coil as shown in FIG. However, even if all of the ignition energy of the ignition coil is applied to the switching element due to a mistake, the energy is usually 1/3 of the energy obtained by the above-described calculation formula assuming the pure inductance of FIG. Therefore, by setting the Es / b resistance of the switching element to 200 mJ or more, when the breaking current is 10 A, the primary inductance of the ignition coil can be 8 mH or more. Can cover most of

【0006】連続通電耐量について図4,図5を用いて
説明する。図4においてECU10から出力される点火
信号VINは1チップイグナイタ11に入力され、電流制
限回路を有する制御回路12を介してIGBT2のゲー
トを制御する。IGBT2は点火コイル3の一次電流I
c を通電,遮断制御しその二次側に高電圧を発生する。
本発明においてエンスト通電耐量は、ECUにおけるエ
ンスト検出時間が1.5sec 以下であることから、規定を
している。図5に動作のタイミングを示す。点火信号V
INは通常動作時ECUで制御されたオン,オフ信号を出
力し、この点火信号VINに応じてIc が通電し、IGB
T2のコレクタ,エミッタ間2はオン電圧VCEが発生す
る。このとき、IGBTで消費される電力は、∫(Ic×
CE)dtで表される。電流制限がかかったときは、IG
BT2のVCEが上昇しIc を制限するため消費電力Pw
は急激に増大する。ECUがエンストを検出する時間t
1(1.5sec)の間、ECUからはHIGHの点火信号
が出力され点火装置は連続通電状態となる。このとき、
点火装置のスイッチング素子に印加されるパワーは、I
c ×VCEで求められる。点火装置に設けた電流制限回路
の動作により、連続通電時のVCEはVCE=VB −Ic×
(R1+Rx)となる。ここで、R1 は点火コイルの一次
抵抗、Rx はR1 を除くVB 〜GND間の抵抗である。
この計算式により通常Ic ×VCEは80W以下となる
が、出力アップのための大電流化およびR1 の低抵抗化
などにより100Wまで考慮する必要がある。また、点
火装置のスイッチング素子がさらされる最悪の温度条件
を想定しTj=150℃での規格とすることが必要であ
る。
The continuous withstand voltage will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. In FIG. 4, an ignition signal V IN output from the ECU 10 is input to a one-chip igniter 11, and controls the gate of the IGBT 2 via a control circuit 12 having a current limiting circuit. The IGBT 2 is a primary current I of the ignition coil 3.
Energizes and de-energizes c to generate a high voltage on its secondary side.
In the present invention, the stall energization tolerance is defined because the stall detection time in the ECU is 1.5 seconds or less. FIG. 5 shows the operation timing. Ignition signal V
IN is turned on is controlled by the normal operation ECU, and outputs an OFF signal, I c is energized in response to the ignition signal V IN, IGB
An on-voltage V CE is generated between the collector and the emitter 2 of T2. At this time, the power consumed by the IGBT is ∫ (I c ×
V CE ) dt. When the current limit is applied, IG
Since V CE of BT2 rises to limit I c , power consumption P w
Increases rapidly. Time t when ECU detects engine stall
During 1 (1.5 sec), a HIGH ignition signal is output from the ECU, and the ignition device is continuously energized. At this time,
The power applied to the switching element of the ignition device is I
It is determined by c × V CE . By the operation of the current limiting circuit provided in the ignition device, V CE during continuous energization is V CE = V B -I c ×
(R 1 + R x ). Here, the primary resistance R 1 is an ignition coil, R x is the resistance between V B to GND except R 1.
According to this formula, I c × V CE is usually 80 W or less, but it is necessary to consider up to 100 W by increasing the current for increasing the output and reducing the resistance of R 1 . Further, it is necessary to assume the worst temperature condition to which the switching element of the ignition device is exposed, and to set the standard at Tj = 150 ° C.

【0007】イグナイタとしてのスレッシュホールド電
圧について図6を用いて説明する。イグナイタのスレッ
シュホールド電圧は、ECUのGND−aとイグナイタ
のGND−bの電位差を考慮しLOW電圧を決める必要
がある。(イグナイタのLOW電圧)+{(GND−b)
−(GND−a)}<(イグナイタのスレッシュホールド
電圧)にならない点火信号がLOWであるにもかかわら
ずイグナイタが通電してしまい、連続通電状態となり、
破壊に至る可能性がある。また、ECU10の点火信号
出力部のプルアップ電源Vccが5Vを基準とするものが
多いことから、抵抗,配線のドロップを考慮しHIGH
電圧を決める必要がある。図6で言えば抵抗13,14
での電圧ドロップVa ,Vb および、ECU10とイグ
ナイタ11間の接続抵抗による電圧ドロップVc などを
足し合わせた電圧をVccより差し引いた電圧が、イグナ
イタのスレッシュホールド電圧MAXとなる。これよ
り、スレッシュホールド電圧を0.5〜3.5Vとする。
The threshold voltage of the igniter will be described with reference to FIG. The threshold voltage of the igniter needs to be determined in consideration of the potential difference between GND-a of the ECU and GND-b of the igniter. (LOW voltage of igniter) + G (GND-b)
− (GND-a)} <(igniter threshold voltage) The igniter is energized even though the ignition signal is LOW, resulting in a continuous energized state.
It can lead to destruction. In many cases, the pull-up power supply Vcc of the ignition signal output unit of the ECU 10 is based on 5 V.
The voltage needs to be determined. In FIG. 6, resistors 13 and 14
Voltage drop V a, V b and at, ECU 10 a voltage that the voltage obtained by adding such as a voltage drop V c by the connection resistance was subtracted from V cc between the igniter 11, the threshold voltage MAX igniter. Thus, the threshold voltage is set to 0.5 to 3.5V.

【0008】イグナイタのIGBT部には、図7に示す
ようにゲートとコレクタの間にポリシリコンの双方向ツ
エナーダイオード15を設ける。ツエナーのMAX電圧
は、IGBT部の保護に必要な値であり、チップのSi
ウエハーの結晶耐圧に起因して決められるため、結晶の
耐圧に応じて設定する。MINは点火コイルの要求出力
電圧により決められる。出力電圧V2 は、点火コイルの
一次巻数N1 と二次巻数N2 ,一次電圧V1 (ここでは
=ツエナー電圧Vz )及び一次電圧と二次電圧の変換効
率kにより求められ、V2 =k×Vz ×(N2/N1)とな
る。ここで、例えばV2 の要求値を30kVとし、k=
1とすると、Vz ≧410Vとすることで(N2
1 )は75以上で達成できることとなる。
In the IGBT section of the igniter, a bidirectional Zener diode 15 of polysilicon is provided between the gate and the collector as shown in FIG. The Zener MAX voltage is a value necessary to protect the IGBT section,
Since it is determined based on the withstand voltage of the crystal of the wafer, it is set according to the withstand voltage of the crystal. MIN is determined by the required output voltage of the ignition coil. The output voltage V 2, the primary winding N 1 and the secondary winding N 2 of the ignition coil, obtained by the conversion efficiency k of the primary voltage V 1 (here = Zener voltage V z) and primary and secondary voltage, V 2 = K × V z × (N 2 / N 1 ). Here, for example, the required value of V 2 is 30 kV, and k =
When 1, by a V z ≧ 410V (N 2 /
N 1 ) can be achieved at 75 or more.

【0009】次に、イグナイタのスイッチング素子のオ
ン電圧について、図4を用いて説明する。IGBT2を
用いた本発明の1チップイグナイタ11は、ゲートの電
圧によりコレクタ電流が制御されることから入力電圧V
INとコレクタ電流Ic を規定する必要がある。また、コ
レクタ電流Ic を流すには、点火コイル3で一次抵抗R
1 ×Ic の電圧が消費されるためIGBT2のコレクタ
−エミッタ間のオン電圧は、VB −Ic×(R1+Rx)以
下としなければならない(ここで、Rx は R1 を除く
B −GND間の抵抗)。例えば代表的な点火コイルを
用い、一次抵抗R1 =0.7Ω±10% としたとき、1
50℃時のR1 MAXに一次電流Ic =8Aを流すと点
火コイルの一次抵抗R1 での電圧ドロップは9Vとな
り、VB =12VとしたときIGBT2のオン電圧(V
CE(sat))は3.0V以下としなければ、一次電流Ic
8Aをドライブすることができない。
Next, the ON voltage of the igniter switching element will be described with reference to FIG. The one-chip igniter 11 of the present invention using the IGBT 2 has an input voltage V since the collector current is controlled by the gate voltage.
It is necessary to define the IN and the collector current I c. Further, the flow collector current I c, the primary resistance R in the ignition coil 3
Since a voltage of 1 × I c is consumed, the on-voltage between the collector and the emitter of the IGBT 2 must be less than V B −I c × (R 1 + R x ) (where R x is not R 1 resistance between -GND V B). For example, when a typical ignition coil is used and the primary resistance R 1 = 0.7Ω ± 10%,
When a primary current I c = 8 A flows through R 1 MAX at 50 ° C., the voltage drop at the primary resistance R 1 of the ignition coil becomes 9 V, and when V B = 12 V, the ON voltage of the IGBT 2 (V
CE (sat)) must be equal to or less than 3.0 V, unless the primary current I c =
8A cannot be driven.

【0010】次に本発明の1チップイグナイタのパッケ
ージ形態の一例を図8に示す。本発明の1チップイグナ
イタは、ECUからの点火信号のみで駆動するためVB
を必要とせず信号端子,コレクタ端子,GNDの3端子
を外部出力端子として構成することが可能である。図8
に示すパッケージ構造は1チップイグナイタ11を金属
製のリード一体のベース22にはんだ等の接合材料23
を用いて接続し、金属製のリード21とAlまたは、A
uなどのワイヤ20により超音波ボンディング接続さ
れ、それらを24のエポキシ系樹脂により個体封止し
た、TO−220やTO−3Pと称される半導体パワー
素子の標準的なパッケージ構造である。本発明の1チッ
プイグナイタは、制御回路部をスイッチング素子と同一
のチップに集約したことから、通常のパワー半導体の標
準パッケージに組み込むことが可能であり、設備を含め
低コスト化が可能である。
Next, FIG. 8 shows an example of a package configuration of the one-chip igniter of the present invention. 1-chip igniter of the present invention, V B for driving only the ignition signal from the ECU
It is possible to configure the three terminals of the signal terminal, the collector terminal, and the GND as external output terminals without the need for the terminal. FIG.
In the package structure shown in FIG. 1, a one-chip igniter 11 is bonded to a base 22 of a metal lead integrated with a bonding material 23 such as solder.
And the metal lead 21 and Al or A
This is a standard package structure of a semiconductor power element called TO-220 or TO-3P, which is connected by ultrasonic bonding with a wire 20 such as u, and is individually sealed with 24 epoxy resins. In the one-chip igniter of the present invention, since the control circuit unit is integrated on the same chip as the switching element, it can be incorporated in a standard package of a normal power semiconductor, and cost reduction including equipment can be achieved.

【0011】次に点火装置として使用される場合、各端
子部には各種のサージが印加されることを考慮しなけれ
ばならない。特に本発明のイグナイタは、制御回路を有
していることから入力端子部の保護が必要であり、入力
端子にサージ保護用のツエナーダイオードを設けてい
る。図9のようにECU10の点火信号出力部は5Vの
ccよりプルアップしており、ECUによってはこの出
力段を用いて信号線のOPEN検出診断を行っているも
のもあるため、イグナイタ11の保護用のツエナーダイ
オード31のツエナー電圧は、このVcc以上にしなけれ
ばOPEN検出を誤診断する可能性があることから、本
発明では、6V以上とした。
Next, when used as an ignition device, it is necessary to consider that various surges are applied to each terminal. In particular, since the igniter of the present invention has a control circuit, it is necessary to protect the input terminal section, and the input terminal is provided with a zener diode for surge protection. As shown in FIG. 9, the ignition signal output unit of the ECU 10 is pulled up from Vcc of 5 V. Some ECUs perform OPEN detection diagnosis of the signal line using this output stage. The Zener voltage of the protective Zener diode 31 is set to 6 V or more in the present invention, since the OPEN detection may be erroneously diagnosed unless the Zener voltage is set to this V CC or more.

【0012】[0012]

【発明の効果】本発明によれば、IGBTに制御回路を
集約した1チップイグナイタを自動車用点火装置と言う
特殊、かつ、厳しい使われ方,環境等においても不具合
を生じることなく使用することができる。
According to the present invention, it is possible to use a one-chip igniter in which a control circuit is integrated in an IGBT without causing a problem even in a special and severe usage such as an automobile ignition device or an environment. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を用いた通常の点火状態の説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram of a normal ignition state using the present invention.

【図2】本発明を用いた無声放電時の波形図。FIG. 2 is a waveform chart at the time of silent discharge using the present invention.

【図3】本発明を用いた純インダクタンスでの波形図。FIG. 3 is a waveform chart with pure inductance using the present invention.

【図4】本発明を用いた点火システム構成の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of an ignition system configuration using the present invention.

【図5】動作タイミングチャート。FIG. 5 is an operation timing chart.

【図6】本発明を用いた点火システムの説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of an ignition system using the present invention.

【図7】スイッチング素子の説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram of a switching element.

【図8】本発明のパッケージ構造の説明図。FIG. 8 is an explanatory view of a package structure of the present invention.

【図9】本発明を用いた点火システム構成の説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram of an ignition system configuration using the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…点火信号、2…スイッチング素子、3…点火コイ
ル、4…点火プラグ、5…純インダクタンス、Ic …一
次電流、VB …バッテリ電圧、V1 …一次電圧、10…
ECU、11…1チップイグナイタ、12…制御回路
部、VIN…入力信号電圧、VCE…コレクタ・エミッタ間
電圧、Rx …配線抵抗、Pw …スイッチング素子での消
費電力、13,14…抵抗、Vcc…ECU内基準電圧、
a…抵抗13のドロップ電圧、Vb …抵抗14のドロ
ップ電圧、Vc …ECUと1チップイグナイタ間の接続
部のドロップ電圧、GND−a…ECU出力段のGN
D、GND−b…イグナイタのGND、15…一次電圧
クランプツエナーダイオード、C…コレクタ、G…ゲー
ト、E…エミッタ、20…ワイヤ、21…金属製リー
ド、22…リード一体ベース、23…接続材料、24…
個体封止用エポキシ系樹脂、31…入力保護用ツエナー
ダイオード。
1 ... ignition signal, 2 ... switching device, 3 ... ignition coil, 4 ... spark plug, 5 ... net inductance, I c ... primary current, V B ... battery voltage, V 1 ... primary voltage, 10 ...
ECU, 11: one-chip igniter, 12: control circuit unit, V IN : input signal voltage, V CE : collector-emitter voltage, R x : wiring resistance, P w : power consumption by switching elements, 13, 14 ... Resistance, Vcc ... ECU reference voltage,
V a ... drop voltage of the resistor 13, V b ... drop voltage of the resistor 14, V c ... ECU and 1 drop voltage of a connection portion between the chip igniter, the GND-a ... ECU output stage GN
D, GND-b: GND of igniter, 15: Primary voltage clamp Zener diode, C: Collector, G: Gate, E: Emitter, 20: Wire, 21: Metal lead, 22: Lead integrated base, 23: Connection material , 24 ...
Epoxy resin for solid sealing, 31 ... Zener diode for input protection.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鹿志村 祐一 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 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 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 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Yuichi Kashimura 2520 Oji Takaba, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Inside the Automotive Equipment Division, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Noboru Sugiura, Hitachi, Ibaraki Pref.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ECUから出力される点火信号に応じて点
火コイルに流れる一次電流を通電,遮断制御しその二次
側に高電圧を発生させるイグナイタにおいて、スイッチ
ング回路部を縦構造のIGBTで構成し、その保護機能
としての電流制限回路を上記IGBTのチップ内に集約
した1チップ形イグナイタで、点火コイルの一次電流が
遮断するときにスイッチング素子に印加される、点火コ
イルの一次インダクタンスと一次電流により決定される
エネルギ耐量を200mJ以上としたことを特徴とする
内燃機関用点火装置。
1. An igniter for controlling the supply and cutoff of a primary current flowing through an ignition coil in accordance with an ignition signal output from an ECU and generating a high voltage on a secondary side thereof, wherein a switching circuit portion is constituted by a vertical IGBT. A one-chip type igniter in which a current limiting circuit as a protection function is integrated in the IGBT chip, wherein a primary inductance and a primary current of the ignition coil are applied to the switching element when the primary current of the ignition coil is cut off. An ignition device for an internal combustion engine, wherein the energy tolerance determined by the above is set to 200 mJ or more.
【請求項2】請求項1の上記イグナイタは、ジャンクシ
ョン温度Tj=150℃のとき80〜100Wのパワー
印加で1.5sec以上の連続通電で破壊しない耐量を有す
る内燃機関用点火装置。
2. An ignition device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein said igniter has a withstand capacity which is not destroyed by continuous application of power for 1.5 seconds or more when a power of 80 to 100 W is applied at a junction temperature Tj = 150 ° C.
【請求項3】請求項1の上記イグナイタは、上記ECU
からの0.5V〜3.5Vの入力信号で通電,遮断を制御
するスレッシュホールド電圧を有する内燃機関用点火装
置。
3. The igniter according to claim 1, wherein the igniter is the ECU.
An ignition device for an internal combustion engine having a threshold voltage for controlling energization / interruption with an input signal of 0.5 V to 3.5 V from the company.
【請求項4】請求項1の上記イグナイタは、上記IGB
Tのコレクタとゲートの間に一次電圧のクランプ用ツエ
ナーダイオードを双方向のポリシリコンダイオードで構
成し、そのクランプ電圧をTj=−40℃〜150℃の
範囲で410V以上とする内燃機関用点火装置。
4. The igniter according to claim 1, wherein
An ignition device for an internal combustion engine in which a Zener diode for clamping a primary voltage is formed of a bidirectional polysilicon diode between a collector and a gate of T and has a clamp voltage of 410 V or more in a range of Tj = -40 ° C. to 150 ° C. .
【請求項5】請求項1の上記イグナイタは、入力電圧が
3〜3.5V でコレクタ電圧を8A流したとき、コレク
タ−エミッタ間のオン電圧VCE(sat)を3.0V以下とし
た内燃機関用点火装置。
5. The igniter according to claim 1, wherein when the input voltage is 3 to 3.5 V and the collector voltage is 8 A, the on-voltage V CE (sat) between the collector and the emitter is 3.0 V or less. Engine ignition device.
【請求項6】請求項1の上記イグナイタは、上記ECU
からの点火信号を受ける信号端子と点火コイルの一次側
と接続するコレクタ端子及びGND端子の3端子を外部
接続用端子として有する内燃機関用点火装置。
6. The igniter according to claim 1, wherein
An ignition device for an internal combustion engine having three terminals as a terminal for external connection, a signal terminal for receiving an ignition signal from the controller, a collector terminal connected to the primary side of the ignition coil, and a GND terminal.
【請求項7】請求項1の上記イグナイタはTO−220
またはTO−3Pの標準パッケージに納められ、イグナ
イタとしての専用パッケージ構造を用いない内燃機関用
点火装置。
7. The igniter according to claim 1, wherein the igniter is TO-220.
Or, an ignition device for an internal combustion engine that is housed in a TO-3P standard package and does not use a dedicated package structure as an igniter.
【請求項8】請求項1の上記イグナイタは、入力端子と
GND間に入力保護用のツエナーダイオードを有し、上
記ツエナーダイオードは拡散またはポリシリコンのいず
れか、または、その両方で構成し、かつ、6V以上とし
た内燃機関用点火装置。
8. The igniter according to claim 1, further comprising an input protection Zener diode between the input terminal and GND, wherein the Zener diode is formed of either diffusion or polysilicon, or both, and And an ignition device for an internal combustion engine having a voltage of 6 V or more.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7107977B2 (en) 2005-02-04 2006-09-19 Denso Corporation Ignition apparatus for internal combustion engine
US7131436B2 (en) 2004-08-06 2006-11-07 Denso Corporation Engine ignition system having noise protection circuit

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