JPS6134359A - 内燃機関用点火装置 - Google Patents
内燃機関用点火装置Info
- Publication number
- JPS6134359A JPS6134359A JP15667084A JP15667084A JPS6134359A JP S6134359 A JPS6134359 A JP S6134359A JP 15667084 A JP15667084 A JP 15667084A JP 15667084 A JP15667084 A JP 15667084A JP S6134359 A JPS6134359 A JP S6134359A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- ignition
- ignition coil
- zener diode
- diode
- Prior art date
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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
- F02P3/0407—Opening or closing the primary coil circuit with electronic switching means
- F02P3/0435—Opening or closing the primary coil circuit with electronic switching means with semiconductor devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は内燃機関用点火装置に関する。
従来、この種のものとしては、バッテリー電圧によって
点火コイル−次巻線にエネルギーが充電され、スイッチ
ング信号入力によってパワートランジスタが０ＮＳＯＦ
Ｆされ、点火コイル二次巻線に高電圧が発生し、この二
次巻線高圧側に接続した高圧ダイオードを介して点火プ
ラグに火花が飛ぶものである。（例えば、特開昭５５−
６６６５９号公報） □ ところで、第３図で示された如く、−次巻線に流れ
る電流は（Ａ）、二次巻線に発生する電圧は（Ｂ）の様
になる。ここで（Ａ）におけるトランジスタＯＦＦ点す
において点火プラグが放電するのであるが、この時の点
火コイル二次電圧を（Ｃ）に示す。この時の放−電艦が
（Ｄ）の様になる。
点火コイル−次巻線にエネルギーが充電され、スイッチ
ング信号入力によってパワートランジスタが０ＮＳＯＦ
Ｆされ、点火コイル二次巻線に高電圧が発生し、この二
次巻線高圧側に接続した高圧ダイオードを介して点火プ
ラグに火花が飛ぶものである。（例えば、特開昭５５−
６６６５９号公報） □ ところで、第３図で示された如く、−次巻線に流れ
る電流は（Ａ）、二次巻線に発生する電圧は（Ｂ）の様
になる。ここで（Ａ）におけるトランジスタＯＦＦ点す
において点火プラグが放電するのであるが、この時の点
火コイル二次電圧を（Ｃ）に示す。この時の放−電艦が
（Ｄ）の様になる。
本来点火コイルに発生す暮電圧は、−次電流の変化に対
応する。しｋがって、（Ａ）で示されたトランジスタＯ
ＦＦ点すにおいて本来点火プラグが放電するのに必要な
電圧を発生するのであるが、トランジスタＯＮ点ａにお
いても二次電圧が発生してしまう。この電圧が（Ｂ）で
示されたＯＮ電圧に相当する電圧（２ＫＶ程度）である
。従来型のディストリビュータ分配方式では、ディスト
リビュータ内にて二次分配艷電によるムダ火をとばして
いてＯＮ電圧による点火プラグの着火を防いでいた。と
ころが、点火コイルの二次巻線に点火プラグが直結され
るプラグ直結型点火コイルにおいては、ムダ火がなく、
トランジスタＯＮ時の着火の可能性が十分有り得る。こ
れがエンジント）プルの原因となってしまう、このＯＮ
電圧は第３図（Ｃ）で見られる様に本来の点火に至る高
電圧に対して、極性が反対である。したがって、高圧。
応する。しｋがって、（Ａ）で示されたトランジスタＯ
ＦＦ点すにおいて本来点火プラグが放電するのに必要な
電圧を発生するのであるが、トランジスタＯＮ点ａにお
いても二次電圧が発生してしまう。この電圧が（Ｂ）で
示されたＯＮ電圧に相当する電圧（２ＫＶ程度）である
。従来型のディストリビュータ分配方式では、ディスト
リビュータ内にて二次分配艷電によるムダ火をとばして
いてＯＮ電圧による点火プラグの着火を防いでいた。と
ころが、点火コイルの二次巻線に点火プラグが直結され
るプラグ直結型点火コイルにおいては、ムダ火がなく、
トランジスタＯＮ時の着火の可能性が十分有り得る。こ
れがエンジント）プルの原因となってしまう、このＯＮ
電圧は第３図（Ｃ）で見られる様に本来の点火に至る高
電圧に対して、極性が反対である。したがって、高圧。
ダイオードを点火プラグの直前に接続すれば、この高圧
ダイオードのカソード側にて発生していたＯＮ電圧は高
圧ダイオードのアノード側にて発生しなくなり、結果と
してＯＮ時の放電は起こらない。
ダイオードのカソード側にて発生していたＯＮ電圧は高
圧ダイオードのアノード側にて発生しなくなり、結果と
してＯＮ時の放電は起こらない。
しかし、この方式では、２次巻線と点火プラグとの間の
高圧側にダイオードが′接続されているので、第３図（
Ｄ）に見られるような容量放電電流による高圧ダイオー
ド′の破壊や、高圧クセオードの高電圧による劣化等が
問題とされてきた。
高圧側にダイオードが′接続されているので、第３図（
Ｄ）に見られるような容量放電電流による高圧ダイオー
ド′の破壊や、高圧クセオードの高電圧による劣化等が
問題とされてきた。
そこで本発明は、容量放電電流によるダイオードの破壊
や高電圧によるダイオードの劣化を招くことなく、点火
コイルの１次電流通電時に発生する高電圧による該点火
を確実に防止するものである。
や高電圧によるダイオードの劣化を招くことなく、点火
コイルの１次電流通電時に発生する高電圧による該点火
を確実に防止するものである。
そのため本発明は、内燃機関の回転に同期して開閉する
スイッチング手段と、このスイッチング手段の開閉によ
り１次電流が断続される点火コイルと、この点火コイル
の二次側に接続され、前記スイッチング手段の開放時に
おいて前記点火コイルの二次側に発生する高電圧によっ
て点火火花を発生する点火プラグと、前記点火コイルの
二次低圧側に接続されたツェナーダイオードとを備える
内燃機関用点火装置を提供するものである。
スイッチング手段と、このスイッチング手段の開閉によ
り１次電流が断続される点火コイルと、この点火コイル
の二次側に接続され、前記スイッチング手段の開放時に
おいて前記点火コイルの二次側に発生する高電圧によっ
て点火火花を発生する点火プラグと、前記点火コイルの
二次低圧側に接続されたツェナーダイオードとを備える
内燃機関用点火装置を提供するものである。
これにより、ツェナーダイオードが低圧側であることに
より点火コイル二次側の分布容量による影響を受けず、
かつ正常点火時に高電圧カニ加わることもない。さらに
、点火プ゛ラグのオープン電圧がツェナーダイオードに
加わると、このツェナーダイオードが導通してこのツェ
ナーダイオードに加わる逆方向電圧を小さな値に抑える
。
より点火コイル二次側の分布容量による影響を受けず、
かつ正常点火時に高電圧カニ加わることもない。さらに
、点火プ゛ラグのオープン電圧がツェナーダイオードに
加わると、このツェナーダイオードが導通してこのツェ
ナーダイオードに加わる逆方向電圧を小さな値に抑える
。
以下本発明を図に示す実施例について説明する。
第１図において、１はマイナスアースとしたバッテリ、
２は点火コイル３の一次巻線で、その一端はバッテリ１
のプラス電極に接続されている。４はスイッチング手段
をなすパワートランジスタで、そのコレクタは一次巻線
２の他端に接続され、エミッタはアースしである。５は
点火コイル３の二次巻線で、その高圧側の一端は点火プ
ラグ７の一端にディストリビュータを介することなく直
接接続され、この点火プラグ７の他端はアースされてい
る。８はツェナーダイオードで、そのアノードは二次巻
線５の低圧側の一端に接続され、カソードは一次巻線２
の一端（バッテリ１のプラス電極側）に接続されている
。
２は点火コイル３の一次巻線で、その一端はバッテリ１
のプラス電極に接続されている。４はスイッチング手段
をなすパワートランジスタで、そのコレクタは一次巻線
２の他端に接続され、エミッタはアースしである。５は
点火コイル３の二次巻線で、その高圧側の一端は点火プ
ラグ７の一端にディストリビュータを介することなく直
接接続され、この点火プラグ７の他端はアースされてい
る。８はツェナーダイオードで、そのアノードは二次巻
線５の低圧側の一端に接続され、カソードは一次巻線２
の一端（バッテリ１のプラス電極側）に接続されている
。
２１は内燃機関の回転に同期して点火タイミング信号を
発生する点火タイミング信号発生器、２２は点火タイミ
ング信号を矩形波に波形整形する波形整形回路、２３は
波形整形回路２２よりの矩形波出力に応じてパワートラ
ンジスタ４を開閉させるための増幅回路である。
発生する点火タイミング信号発生器、２２は点火タイミ
ング信号を矩形波に波形整形する波形整形回路、２３は
波形整形回路２２よりの矩形波出力に応じてパワートラ
ンジスタ４を開閉させるための増幅回路である。
以上の構成において、本実施例における利点（従来型に
は見られない特徴）を説明する。
は見られない特徴）を説明する。
（■）点火プラグ放電時（正常動作）
（ａｌ容量放電電流の影響を受けない。
従来型の高圧ダイオードは第３図（Ｄ）における容量放
電電流による負荷及び発熱の影響を受けるが、本実施例
のツェナーダイオード８はほとんど影響を受けない。そ
もそもこの容量放電電流は点火コイル二次側の分布容量
によるものであるが、これを図示すると第４図となる。
電電流による負荷及び発熱の影響を受けるが、本実施例
のツェナーダイオード８はほとんど影響を受けない。そ
もそもこの容量放電電流は点火コイル二次側の分布容量
によるものであるが、これを図示すると第４図となる。
（ここで、二次分布容量は本来、二次巻線と一次巻線間
、もしくは二次巻線とコア間に存在するものであるが、
第４図では等価的にグランド−巻線間に存在するものと
して表した。ただし、巻線と巻線間の分布容量はそのま
ま示されている。）第４図によれば容量放電電流はツェ
ナーダイオード８を流れない。
、もしくは二次巻線とコア間に存在するものであるが、
第４図では等価的にグランド−巻線間に存在するものと
して表した。ただし、巻線と巻線間の分布容量はそのま
ま示されている。）第４図によれば容量放電電流はツェ
ナーダイオード８を流れない。
（キャパシタ９で貯えられたエネルギーは二次巻線側で
点火プラグ、グランドを介して閉ループを形成している
と考えられるため。） 山）ダイオードが高圧にさらされない。
点火プラグ、グランドを介して閉ループを形成している
と考えられるため。） 山）ダイオードが高圧にさらされない。
従来型のプラグ放電時の電圧波形は、第３図（Ｃ）の様
になる。したがって、この高圧ダイオードには常にブレ
ークオーバー電圧、アーク電圧、ＯＮ電圧がかかってい
る。ところが、第１図のツェナーダイオード８はＯＮ電
圧のみしかかかっていない。このことはダイオード８の
劣化速度に大きな差を生じる。
になる。したがって、この高圧ダイオードには常にブレ
ークオーバー電圧、アーク電圧、ＯＮ電圧がかかってい
る。ところが、第１図のツェナーダイオード８はＯＮ電
圧のみしかかかっていない。このことはダイオード８の
劣化速度に大きな差を生じる。
（ＩＩ）点火プラグオープン時（異常動作）（Ｃ１発生
電圧の低下による負荷の低減第２図に従来の高圧ダイオ
ードのカソードとアノード、第１図Ｃ点、Ｄ点で示され
た所の点火プラグオープン時の発生電圧を、それぞれ（
Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）で示した。従来の高圧ダ
イオードの負荷は第２図（Ａ）で表される。又、この時
のＯＮ電圧は、第２図（Ｄ）のＯＮ電圧と第２図（Ｃ）
のＯＮ電圧の差にほぼ等しい。よって、従来の電圧ダイ
オードの約半分（約ＩＫＶ程度）がツェナーダイオード
８の負荷となる。
電圧の低下による負荷の低減第２図に従来の高圧ダイオ
ードのカソードとアノード、第１図Ｃ点、Ｄ点で示され
た所の点火プラグオープン時の発生電圧を、それぞれ（
Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）で示した。従来の高圧ダ
イオードの負荷は第２図（Ａ）で表される。又、この時
のＯＮ電圧は、第２図（Ｄ）のＯＮ電圧と第２図（Ｃ）
のＯＮ電圧の差にほぼ等しい。よって、従来の電圧ダイ
オードの約半分（約ＩＫＶ程度）がツェナーダイオード
８の負荷となる。
（ｄ）ツェナー特性による破壊防止
本来従来の高圧ダイオードもツェナー特性を有するので
あるかへ逆阻止電圧がピーク電圧よりも高く、ツェナー
特性が生かされていない。（もしピーク電圧よりツェナ
ー電圧が低いダイオードを２次巻線の高圧側に挿入した
ら即座にダイオードが破壊してしまう。） ところが、第１図では、第２図（Ｃ）で示された様に第
１図Ｃ点の電圧がツェナー電圧を越えるとツェナーダイ
オード８が逆方向に電流を流し、決してツェナーダイオ
ード８がツェナー電圧以上になることはない。結果とし
て、第１図におけるツェナーダイオード８のツェナー圧
は、発生ＯＮ電圧（１〜３ＫＶ）より少々高い電圧（２
〜４に■）であればよい。従来の高圧ダイオードでは、
ＯＮ電圧を防止するのに本来の点火プラグオープン電圧
にも耐え得る高圧ダイオードでないと即座に壊れてしま
う（電流を流そうとしても流れる先がないので）が、第
１図のように点火コイル３の二次低圧側にツェナーダイ
オード８を接続した場合には、ツェナー電圧を越えると
電流が流れるので数Ｖのツェナー特性のものでも壊れな
いことが確認されている。（ただし、ＯＮ電圧を阻止で
きないため、ＯＮ電圧による点火プラグの火花放電が生
じる。） なお、第１図で示されたツェナーダイオード８はバッテ
リ１のプラス電極側にカソード側が接続されているが、
これは低圧レベルであればアースなどでもよい。又、第
１図で点火プラグ７はマイナス放電をするが、これをプ
ラス放電とした時はツェナダイオード８の向きが反対で
あればよい。
あるかへ逆阻止電圧がピーク電圧よりも高く、ツェナー
特性が生かされていない。（もしピーク電圧よりツェナ
ー電圧が低いダイオードを２次巻線の高圧側に挿入した
ら即座にダイオードが破壊してしまう。） ところが、第１図では、第２図（Ｃ）で示された様に第
１図Ｃ点の電圧がツェナー電圧を越えるとツェナーダイ
オード８が逆方向に電流を流し、決してツェナーダイオ
ード８がツェナー電圧以上になることはない。結果とし
て、第１図におけるツェナーダイオード８のツェナー圧
は、発生ＯＮ電圧（１〜３ＫＶ）より少々高い電圧（２
〜４に■）であればよい。従来の高圧ダイオードでは、
ＯＮ電圧を防止するのに本来の点火プラグオープン電圧
にも耐え得る高圧ダイオードでないと即座に壊れてしま
う（電流を流そうとしても流れる先がないので）が、第
１図のように点火コイル３の二次低圧側にツェナーダイ
オード８を接続した場合には、ツェナー電圧を越えると
電流が流れるので数Ｖのツェナー特性のものでも壊れな
いことが確認されている。（ただし、ＯＮ電圧を阻止で
きないため、ＯＮ電圧による点火プラグの火花放電が生
じる。） なお、第１図で示されたツェナーダイオード８はバッテ
リ１のプラス電極側にカソード側が接続されているが、
これは低圧レベルであればアースなどでもよい。又、第
１図で点火プラグ７はマイナス放電をするが、これをプ
ラス放電とした時はツェナダイオード８の向きが反対で
あればよい。
本発明は、特に１点゛火プラグ、１点火コイルの気筒別
点火方式において有効であり、４気筒の場合を考えると
第５図の様な構成が有利となる。これは、バララリ端子
１１よりのバッテリ電圧によって、各気筒ごとの点火コ
イル１２１〜１２４が充電され、各入力制御信号端子１
３１〜１３４よりの各入力制御信号によって各トランジ
スタ１４１〜１４４がＯＮ、ＯＦＦし、各点火プラグ１
５１〜１５４に点火する仕組みとなっている。この回路
は第１図における回路を４個配線した回路の４個のツェ
ナーダイオード８を１個にした回路と同等であり、コ不
ト低域につながることを特徴とする。これは気筒□別点
火方式であればどんな気筒数であっても適用可能である
。
点火方式において有効であり、４気筒の場合を考えると
第５図の様な構成が有利となる。これは、バララリ端子
１１よりのバッテリ電圧によって、各気筒ごとの点火コ
イル１２１〜１２４が充電され、各入力制御信号端子１
３１〜１３４よりの各入力制御信号によって各トランジ
スタ１４１〜１４４がＯＮ、ＯＦＦし、各点火プラグ１
５１〜１５４に点火する仕組みとなっている。この回路
は第１図における回路を４個配線した回路の４個のツェ
ナーダイオード８を１個にした回路と同等であり、コ不
ト低域につながることを特徴とする。これは気筒□別点
火方式であればどんな気筒数であっても適用可能である
。
以上述べた様に本発明においては、ＯＮ電圧は従来の約
半分程発生するが、ツェナーダイオードによって電流の
流れを阻止することにより、ＯＮ電圧による点火プラグ
の火花放電は決して起こり得ないという優れた効果があ
る。
半分程発生するが、ツェナーダイオードによって電流の
流れを阻止することにより、ＯＮ電圧による点火プラグ
の火花放電は決して起こり得ないという優れた効果があ
る。
従来型で点火プラグ放電時における高圧ダイオードの耐
圧はあたかもＯＮ電圧を阻止する程度のものでも実用可
能の様□に思われがちだが、容量放電電流による負荷を
無視できない。又、点火プラグオープン時には過大の負
荷がかかり高圧ダイオードが壊れてしまう。しかるに、
杏発明ではどんな電圧がツェナーダイ１−ドにかかった
としても、ツェナーダイオ−下のツェナー特性により決
して破壊することがないと□いう優れた効果を持ってい
るのである。
圧はあたかもＯＮ電圧を阻止する程度のものでも実用可
能の様□に思われがちだが、容量放電電流による負荷を
無視できない。又、点火プラグオープン時には過大の負
荷がかかり高圧ダイオードが壊れてしまう。しかるに、
杏発明ではどんな電圧がツェナーダイ１−ドにかかった
としても、ツェナーダイオ−下のツェナー特性により決
して破壊することがないと□いう優れた効果を持ってい
るのである。
第１図は本発明装置の一実施例を示す電気回路図、第２
図は本発明装置の作動説明に供する各部波形図、第３図
は従来装置における各部波形図、第４図は第１図図示装
置の要部等価回路図、第５図は本発明装置の他の実施例
を示す要部電気回路図である。 ３．１２１〜１２４・・・点火コイル、 ４． １４
１゜〜１４４・・・スイッチング手段をなすパワートラ
ンジスタ、７，１５１〜１５４・・・点火プラグ、８・
・・ツェナーダイオード。
図は本発明装置の作動説明に供する各部波形図、第３図
は従来装置における各部波形図、第４図は第１図図示装
置の要部等価回路図、第５図は本発明装置の他の実施例
を示す要部電気回路図である。 ３．１２１〜１２４・・・点火コイル、 ４． １４
１゜〜１４４・・・スイッチング手段をなすパワートラ
ンジスタ、７，１５１〜１５４・・・点火プラグ、８・
・・ツェナーダイオード。
Claims (1)
- 内燃機関の回転に同期して開閉するスイッチング手段と
、このスイッチング手段の開閉により１次電流が断続さ
れる点火コイルと、この点火コイルの二次側に接続され
、前記スイッチング手段の開放時において前記点火コイ
ルの二次側に発生する高電圧によって点火火花を発生す
る点火プラグと、前記点火コイルの二次低圧側に接続さ
れたツェナーダイオードとを備える内燃機関用点火装置
。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59156670A JPH0694864B2 (ja) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | 内燃機関用点火装置 |
| US06/756,943 US4653460A (en) | 1984-07-26 | 1985-07-19 | Ignition system for internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59156670A JPH0694864B2 (ja) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | 内燃機関用点火装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6134359A true JPS6134359A (ja) | 1986-02-18 |
| JPH0694864B2 JPH0694864B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=15632735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59156670A Expired - Lifetime JPH0694864B2 (ja) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | 内燃機関用点火装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4653460A (ja) |
| JP (1) | JPH0694864B2 (ja) |
Cited By (2)
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| JPH05157001A (ja) * | 1991-12-09 | 1993-06-22 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の燃焼検出装置 |
| JP2008031981A (ja) * | 2006-07-06 | 2008-02-14 | Denso Corp | 内燃機関の異常検出装置 |
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| DE3731393A1 (de) * | 1987-09-18 | 1989-04-06 | Bosch Gmbh Robert | Hochspannungsschalter |
| JP2760141B2 (ja) * | 1989-09-19 | 1998-05-28 | 株式会社デンソー | 内燃機関用無接点点火装置 |
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| JP3533313B2 (ja) * | 1997-06-26 | 2004-05-31 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関用点火装置 |
| DE10260321B4 (de) * | 2002-12-20 | 2016-10-20 | Volkswagen Ag | Schaltungsanordnung zur Funkentstörung einer Kraftfahrzeugzündanlage |
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1985
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0694864B2 (ja) | 1994-11-24 |
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