JP2008192738A - Ignition device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コイル電流を通電・遮断するパワースイッチング素子と、それを制御するための制御回路とを有し、さらに、制御回路をサージから保護する機能を備えた内燃機関用点火装置（以下、単に点火装置という）に関するものである。 The present invention includes an internal combustion engine ignition device (hereinafter, referred to as a power switching element that energizes and interrupts a coil current) and a control circuit that controls the power switching element, and further has a function of protecting the control circuit from a surge. Simply referred to as an ignition device).
従来、点火装置においては、制御回路にサージが印加されることを防止するために、サージ保護回路が設けられている。図７に、従来のサージ保護回路の回路図を示す。この図では、サージ保護回路Ｊ１の一例として、コイル電流が的確に流れたか否かを検出するフェイル検出回路Ｊ２によりオンオフされるトランジスタＪ３の上流側の出力端子ＩＧｆとＧＮＤ端子の間に備えられたものを示してある。フェイル検出回路Ｊ２では、例えば、コイル電流が流れていないときにはトランジスタＪ３をオフとして出力端子ＩＧｆの電位がＨｉレベルとなるようにし、コイル電流が流れるとトランジスタＪ３をオンすることで出力端子ＩＧｆの電位をＬｏｗレベルにする。これにより、出力端子ＩＧｆの電位が伝えられるエンジンＥＣＵ（図示せず）において、コイル電流の流れるタイミングで出力端子ＩＧｆの電位がＬｏｗレベルになれば的確にコイル電流が流れており、Ｌｏｗレベルにならなければ的確にコイル電流が流れていないと判別していると共に、コイル電流の流れないタイミングで出力端子ＩＧｆの電位がＬｏｗレベルになればフェイルであると判別している。 Conventionally, in an ignition device, a surge protection circuit is provided in order to prevent a surge from being applied to a control circuit. FIG. 7 shows a circuit diagram of a conventional surge protection circuit. In this figure, as an example of the surge protection circuit J1, it is provided between the output terminal IGf and the GND terminal on the upstream side of the transistor J3 that is turned on / off by the fail detection circuit J2 that detects whether or not the coil current has flowed accurately. Things are shown. In the fail detection circuit J2, for example, when the coil current is not flowing, the transistor J3 is turned off so that the potential of the output terminal IGf becomes the Hi level, and when the coil current flows, the transistor J3 is turned on to turn the potential of the output terminal IGf on. Is set to Low level. As a result, in an engine ECU (not shown) to which the potential of the output terminal IGf is transmitted, if the potential of the output terminal IGf becomes low level at the timing when the coil current flows, the coil current accurately flows, and if the potential becomes low level. If not, it is determined that the coil current is not flowing accurately, and it is determined that a failure has occurred when the potential of the output terminal IGf becomes Low level at a timing when the coil current does not flow.
このようなフェイル検出回路Ｊ２に備えられたサージ保護回路Ｊ１では、通常時にはトランジスタＪ４がオフしている。ところが、出力端子ＩＧｆからサージが印加され、出力端子ＩＧｆの電位がツェナーダイオードＪ５のクランプ電圧以上まで上昇すると、ツェナーダイオードＪ５がグレイクダウンし、抵抗Ｊ６に電流が流れてトランジスタＪ４のベース電圧ＶＢが上昇するため、トランジスタＪ４がオンする。したがって、サージ電流がＧＮＤ端子側に逃がされ、フェイル検出回路Ｊ２側に流れることを防止することが可能となる。
しかしながら、上記従来のサージ保護回路Ｊ１では、高周波ノイズが出力端子ＩＧｆのラインに重畳すると、トランジスタＪ４のベース−コレクタ間に形成された寄生容量を介して抵抗Ｊ６に電流が流れ、トランジスタＪ４のベース電圧ＶＢが上昇してしまい、トランジスタＪ４がオンするという誤動作を行う。 However, in the conventional surge protection circuit J1, when high-frequency noise is superimposed on the line of the output terminal IGf, a current flows through the resistor J6 through the parasitic capacitance formed between the base and collector of the transistor J4, and the base of the transistor J4 The voltage VB rises, causing a malfunction that the transistor J4 is turned on.
このような場合、例えば上記のようにサージ保護回路Ｊ１がフェイル検出回路Ｊ２に適用されたときには、出力端子ＩＧｆの出力がコイル電流が流れたときと同様にＬｏｗレベルとなってしまう。このため、出力端子ＩＧｆの出力がエンジンＥＣＵに入力されたときに、コイル電流が流れるタイミングでないにも拘わらずコイル電流が流れたものとしてフェイルであると判別される。これにより、点火異常であると判定され、燃料カットやエンジン停止を行ってしまうという問題がある。 In such a case, for example, when the surge protection circuit J1 is applied to the fail detection circuit J2 as described above, the output of the output terminal IGf becomes a low level as when the coil current flows. For this reason, when the output of the output terminal IGf is input to the engine ECU, it is determined that the coil current has flowed regardless of the timing at which the coil current flows, and that the failure has occurred. As a result, there is a problem that it is determined that the ignition is abnormal and the fuel is cut or the engine is stopped.
なお、ここでは半導体スイッチング素子として用いているトランジスタＪ４としてバイポーラトランジスタを用いる場合を例に挙げて説明したが、ＬＤＭＯＳ等のＭＯＳトランジスタを半導体スイッチング素子として用いる場合にも同様のことが言える。 Here, the case where a bipolar transistor is used as the transistor J4 used as a semiconductor switching element has been described as an example, but the same can be said when a MOS transistor such as an LDMOS is used as a semiconductor switching element.
本発明は上記点に鑑みて、高周波ノイズによってサージ保護回路のトランジスタが誤動作してしまうことを防止できるようにすることを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to prevent a transistor in a surge protection circuit from malfunctioning due to high frequency noise.
上記目的を達成するため、本発明では、外部に接続される端子（３ａ、ＩＧｔ、ＩＧｆ）に繋がるラインに接続されたサージ保護を行うためのサージ保護回路（２０）を有し、サージ保護回路（２０）は、前記ラインと該サージ保護回路（２０）の接続点（Ａ）に対してドレインが接続されていると共に、ソースが接地されたＭＯＳトランジスタ（２３）と、ＭＯＳトランジスタ（２３）のゲート−ソース間に接続された高周波通過手段（２４、２６、２７）と、を備えていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention includes a surge protection circuit (20) for performing surge protection connected to a line connected to terminals (3a, IGt, IGf) connected to the outside, and a surge protection circuit (20) includes a MOS transistor (23) having a drain connected to the connection point (A) of the line and the surge protection circuit (20) and having a source grounded, and a MOS transistor (23) And high-frequency passage means (24, 26, 27) connected between the gate and the source.
このような構成によれば、端子（３ａ、ＩＧｔ、ＩＧｆ）を通じて高周波ノイズが印加されたときに、高周波通過手段（２４、２６、２７）にて高周波ノイズを通過させることが可能となる。したがって、高周波ノイズが印加されたとしても、ＭＯＳトランジスタ（２３）のゲート−ドレイン間に形成された寄生容量を介して流れる電流を高周波通過手段（２４、２６、２７）に流すことができ、ＭＯＳトランジスタ（２３）のゲート電位が上昇してしまわないようにできる。これにより、ＭＯＳトランジスタ（２３）のゲート電圧が上昇してしまうことによりＭＯＳトランジスタ（２３）がオンするという誤動作を防止できる。 According to such a configuration, when high frequency noise is applied through the terminals (3a, IGt, IGf), the high frequency noise can be passed by the high frequency passing means (24, 26, 27). Therefore, even if high frequency noise is applied, the current flowing through the parasitic capacitance formed between the gate and drain of the MOS transistor (23) can be passed to the high frequency passing means (24, 26, 27), and the MOS The gate potential of the transistor (23) can be prevented from rising. As a result, it is possible to prevent a malfunction in which the MOS transistor (23) is turned on due to an increase in the gate voltage of the MOS transistor (23).
例えば、サージ保護回路（２０）は、接続点（Ａ）に対して接続されたツェナーダイオード（２１）と、ツェナーダイオード（２１）に対して直列接続された抵抗（２２）とを備えた構成にでき、ＭＯＳトランジスタ（２３）のゲートがツェナーダイオード（２１）と抵抗（２２）との間に接続された構成にできる。 For example, the surge protection circuit (20) includes a Zener diode (21) connected to the connection point (A) and a resistor (22) connected in series to the Zener diode (21). The gate of the MOS transistor (23) can be connected between the Zener diode (21) and the resistor (22).
同様に、本発明では、サージ保護回路（２０）は、外部に接続される端子（３ａ、ＩＧｔ、ＩＧｆ）に繋がるラインと該サージ保護回路（２０）の接続点（Ａ）に対してコレクタが接続されていると共に、エミッタが接地されたバイポーラトランジスタ（２５）と、バイポーラトランジスタ（２５）のベース−エミッタ間に接続された高周波通過手段（２４、２６、２７）と、を備えた構成にもできる。この場合、サージ保護回路（２０）は、バイポーラトランジスタ（２５）のベースがツェナーダイオード（２１）と抵抗（２２）との間に接続された構成とされる。 Similarly, in the present invention, the surge protection circuit (20) has a collector with respect to a line connected to the terminal (3a, IGt, IGf) connected to the outside and a connection point (A) of the surge protection circuit (20). The configuration includes a bipolar transistor (25) that is connected and whose emitter is grounded, and high-frequency passage means (24, 26, 27) connected between the base and emitter of the bipolar transistor (25). it can. In this case, the surge protection circuit (20) is configured such that the base of the bipolar transistor (25) is connected between the Zener diode (21) and the resistor (22).
例えば、高周波通過手段としてコンデンサ（２４）を用いることができる。この場合、コンデンサ（２４）を６０ｐＦ以上にすると好ましい。 For example, a capacitor (24) can be used as the high-frequency passage means. In this case, the capacitor (24) is preferably 60 pF or more.
また、サージ保護回路（２０）の適用対象としては、点火装置に半導体スイッチング素子（５）に流れる電流（Ｉ１）に基づいてコイル電流を検出するフェイル検出回路（１２）が備えられている場合、フェイル検出回路（１２）により駆動されるトランジスタ（１３）と出力端子（ＩＧｆ）とを繋ぐラインにサージ保護回路（２０）を接続することができる。 In addition, as an application target of the surge protection circuit (20), when the ignition device is provided with a fail detection circuit (12) that detects a coil current based on the current (I1) flowing through the semiconductor switching element (5), The surge protection circuit (20) can be connected to a line connecting the transistor (13) driven by the fail detection circuit (12) and the output terminal (IGf).
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
（第１実施形態）
以下、本発明の一実施形態が適用された車両用の点火装置について説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a vehicle ignition device to which an embodiment of the present invention is applied will be described.
図１は、本実施形態における点火装置１の回路構成図である。以下、この図を参照して、本実施形態における点火装置１について説明する。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an
図１に示されるように、点火装置１には、スイッチＩＣ２と制御回路ＩＣ３とが備えられている。本実施形態では、これらスイッチＩＣ２と制御回路ＩＣ３とを別々のチップで構成しており、互いに配線Ｗ１、Ｗ２等を介して接続された構成となっている。
As shown in FIG. 1, the
スイッチＩＣ２は、点火コイル４の１次巻線４ａへの通電のスイッチング制御を行うためのものである。このスイッチＩＣ２には、ＩＧＢＴ５と抵抗６が備えられている。
The switch IC2 is for performing switching control of energization to the
ＩＧＢＴ５には、点火コイル４の１次巻線４ａへの通電のスイッチング制御を行うために用いられるメインセル側に形成されたものと、メインセル側のＩＧＢＴ５に流される電流量を検出するために用いられる電流検出セル側に形成されたものとがある。これら各セルのＩＧＢＴ５へのゲート電圧の制御は、抵抗６を介して入力される制御回路ＩＣ３からの制御信号によって行われる。なお、ここでいうＩＧＢＴ５のうちのメインセル側の部分が本発明の半導体スイッチング素子に相当する。
The IGBT 5 has a main cell side used for switching control of energization to the
メインセル側のＩＧＢＴ５のコレクタ端子に負荷となる点火コイル４の１次巻線４ａが接続され、エミッタ端子にＧＮＤが接続されている。また、電流検出セル側のＩＧＢＴ５のコレクタ端子は、メインセル側のＩＧＢＴ５のコレクタ端子と共通化されており、エミッタ端子は抵抗７を介して制御回路ＩＣ３に接続されていると共に、抵抗８を介してＧＮＤに接続されている。これにより、エミッタ端子から流れる電流検出用のセンス電流、すなわちメインセル側のＩＧＢＴ５に流れる電流Ｉ１に比例する電流に応じた電圧値が制御回路ＩＣ３にフィードバックされる。
The
このような構成のスイッチＩＣ２において、ＩＧＢＴ５へのゲート電圧は、抵抗６を介して入力される制御回路ＩＣ３からの制御信号によって行われる。そして、ＩＧＢＴ５へのゲート電圧の電位レベルがハイレベルになるとＩＧＢＴ５がオンし、点火コイル４における１次巻線４ａへの通電が行われ、ゲート電圧の電位レベルがローレベルになるとＩＧＢＴ５がオフし、点火コイル４における１次巻線４ａへの通電が遮断されるようになっている。
In the
なお、抵抗６は、ＩＧＢＴ５のゲートに対してゲート電圧を印加するための入力抵抗である。
The
一方、制御回路ＩＣ３は、エンジンＥＣＵ９から送られてくる点火信号をスイッチＩＣ２におけるＩＧＢＴ５の制御信号として伝える役割を果たすものである。制御回路ＩＣ３の電源入力端子３ａには、保護抵抗３ｂを通じて所定電圧を発生させる電源３ｃからの電力供給が為されており、この電源３ｃからの電力供給に基づいて制御回路ＩＣ３が駆動される。
On the other hand, the control circuit IC3 plays a role of transmitting an ignition signal sent from the
この制御回路ＩＣ３には、本発明の制御回路に相当する波形整形回路１０とゲートドライブ回路１１が備えられている。これらの構成により、制御回路ＩＣ３に入力された点火信号は、波形整形回路１０によって波形整形されたのち、ゲートドライブ回路１１によってＩＧＢＴ５をオン／オフ駆動するためのゲート電圧に変換される。このため、ゲートドライブ回路１１から印加されるゲート電圧によってＩＧＢＴ５がオン／オフ駆動される。
The control circuit IC3 includes a
また、制御回路ＩＣ３には、フェイル検出回路１２も備えられている。フェイル検出回路１２は、センス電流に基づいてコイル電流が的確に流れているか否かを検出する為のものである。フェイル検出回路１２は、トランジスタ１３のベース電位を調整することで、エンジンＥＣＵ９に対してコイル電流が流れたことを伝える。具体的には、トランジスタ１３のコレクタ端子に抵抗１４が接続されていると共に、抵抗１４が出力端子ＩＧｆに接続され、さらに出力端子ＩＧｆが点火装置１の外部に備えられた定電圧源（５Ｖ電源）１５に抵抗１６を介して接続された構成とされている。このため、トランジスタ１３がオフのときには出力端子ＩＧｆの電位がハイレベル（５Ｖ）となり、トランジスタ１３をオンすると出力端子ＩＧｆの電位が抵抗１４および抵抗１６の分圧値で表されるＬｏｗレベルとなる。したがって、フェイル検出回路１２は、コイル電流の流れをＩＧＢＴ５のセンス電流に基づくＩＧＢＴ５のエミッタ端子の電位変化から検出し、それに応じてトランジスタ１３をオン／オフ駆動することで、エンジンＥＣＵ９にコイル電流が流れたことを伝えている。
The control circuit IC3 is also provided with a
また、制御回路ＩＣ３には、保護回路１７も備えられている。保護回路１７は、入力端子ＩＧｔ、電源入力端子３ａおよび出力端子ＩＧｆそれぞれに繋がるラインに接続されるにように構成されている。また、保護回路１７内において、入力端子ＩＧｔ、電源入力端子３ａおよび出力端子ＩＧｆが接続点Ａにて接続されるが、これら各端子間を分離するために、保護回路１７には、接続点Ａと入力端子ＩＧｔ、電源入力端子３ａおよび出力端子ＩＧｆそれぞれとを結ぶライン中にダイオード１８ａ〜１８ｃが備えられている。なお、保護回路１７には、出力端子ＩＧｆとＧＮＤとの間に配置されたダイオード１９が備えられており、出力端子ＩＧｆの高電圧保護が行われている。
The control circuit IC3 is also provided with a
この保護回路１７にはサージ保護回路２０が備えられており、接続点Ａにサージ保護回路２０が接続されることで、入力端子ＩＧｔ、電源入力端子３ａおよび出力端子ＩＧｆが共通のサージ保護回路２０に接続された構成とされている。
The
サージ保護回路２０は、ツェナーダイオード２１、抵抗２２、ＭＯＳトランジスタ２３およびコンデンサ２４を有した構成とされている。ツェナーダイオード２１は、１つ以上のものが直列的に接続点Ａに接続されている。抵抗２２は、ツェナーダイオード２１とＧＮＤとの間に接続されている。ＭＯＳトランジスタ２３は、ゲート端子がツェナーダイオード２１と抵抗２２の接続点に、ドレイン端子が接続点Ａに、ソース端子がＧＮＤにそれぞれ接続されている。コンデンサ２４は、抵抗２２に対して並列接続、つまりＭＯＳトランジスタ２３のゲート−ソース間に接続されている。コンデンサ２４の容量は大きければ大きいほど良いが、コンデンサ２４の具体的な容量値に関しては後で詳細に説明する。
The
以上のような構成により点火装置１が構成されている。そして、スイッチＩＣ２に備えられたＩＧＢＴ５のコレクタ端子に点火コイル４の１次巻線４ａが接続されると共に、点火コイル４の２次巻線４ｂがプラグ３０に接続されることで、点火装置１によるプラグ３０の点火タイミングの制御が行われるようになっている。
The
続いて、このような構成の点火装置１の作動について、図２に示す点火装置１の基本機能のタイミングチャートを参照して説明する。
Next, the operation of the
点火装置１は、エンジンＥＣＵ９からの点火信号がハイレベルとなり、入力端子ＩＧｔがＨｉレベルになると（図２中の時点Ｔ１）、制御回路ＩＣ３および抵抗６を介して各ＩＧＢＴ５に高いゲート電圧ＶＧが印加され（図２中の時点Ｔ２）、各ＩＧＢＴ５がオン状態とされる。このため、各ＩＧＢＴ５のコレクタ−エミッタ間に電流Ｉ１が流れ、点火コイル４の１次巻線４ａに流されるコイル電流が上昇していく。これにより、２次巻線４ｂからプラグ３０の放電に必要な電流が流され、内燃機関において点火が行われる。このとき、コイル電流が流れ始めると共に点火コイル４の１次巻線４ａとＩＧＢＴ５の間の電位Ｖ１が低下する。
In the
そして、エンジンＥＣＵ９からの点火信号がＬｏｗレベルとなると（図２中時点Ｔ３）、ＩＧＢＴ５のゲート電圧ＶＧが低下するため、ＩＧＢＴ５がオフ状態とされ、点火コイル４の１次巻線４ａへのコイル電流が遮断される。
When the ignition signal from the
このような基本動作中に、コイル電流が流れが各ＩＧＢＴ５のコレクタ−エミッタ間に流れる電流Ｉ１に比例するセンス電流にて検出される。すなわち、フェイル検出回路１２に、センス電流および抵抗８の両端電圧に応じた電位が入力されると、電流Ｉ１が第１トリガ電流値に相当するときの電位以下であればトランジスタ１３をオフ、電流Ｉ１が第１トリガ電流値に相当するときの電位以上になると電流Ｉ１が第２トリガ電流値に相当するときの電位以上となるまでトランジスタ１３をオンする（図２中の期間Ｔon）。そして、トランジスタ１３がオフのときには出力端子ＩＧｆの電位がハイレベル（５Ｖ）となり、トランジスタ１３をオンすると出力端子ＩＧｆの電位が抵抗１４および抵抗１６の分圧値で表されるＬｏｗレベルとなる。したがって、フェイル検出回路１２にてトランジスタ１３がオン／オフ駆動されることで、エンジンＥＣＵ９にコイル電流が流れたことが伝えられる。
During such basic operation, the coil current is detected by a sense current that is proportional to the current I1 flowing between the collector and emitter of each
これにより、エンジンＥＣＵ７０において、コイル電流の流れるタイミングに出力端子ＩＧｆの電位がＬｏｗレベルになれば的確にコイル電流が流れており、Ｌｏｗレベルにならなければ的確にコイル電流が流れていないと判別できると共に、コイル電流の流れないタイミングで出力端子ＩＧｆの電位がＬｏｗレベルになればフェイルであると判別できる。
Thus, in the
また、サージ保護回路２０では、通常時にはトランジスタ２３がオフしているが、例えば出力端子ＩＧｆや電源入力端子３ａもしくは入力端子ＩＧｔからサージが印加され、出力端子ＩＧｆの電位がツェナーダイオード２１のクランプ電圧以上まで上昇すると、ツェナーダイオード２１がグレイクダウンし、抵抗２２に電流が流れてＭＯＳトランジスタ２３のベース電圧ＶＢが上昇するため、ＭＯＳトランジスタ２３がオンする。したがって、サージ電流がＧＮＤ端子側に逃がされ、フェイル検出回路１２側に流れることを防止することが可能となる。
In the
さらに、本実施形態の場合、サージ保護回路２０にコンデンサ２４を備えた構成としている。このため、出力端子ＩＧｆや電源入力端子３ａもしくは入力端子ＩＧｔを通じて高周波ノイズが印加されたときに、コンデンサ２４を高周波通過手段として高周波ノイズを通過させられる。したがって、ＭＯＳトランジスタ２３のゲート−ドレイン間に形成された寄生容量を介して流れる電流が抵抗２２ではなくコンデンサ２４側に流れ、ＭＯＳトランジスタ２３のゲート電位ＶＧが上昇しないようにできる。これにより、ＭＯＳトランジスタ２３のゲート電圧ＶＧの上昇によるＭＯＳトランジスタ２３の誤動作を防止できる。また、ＭＯＳトランジスタ２３の誤動作によりエンジンＥＣＵ９が点火異常であると誤判定してしまうことを防止でき、誤って燃料カットやエンジン停止を行ってしまうという問題が発生することを防止できる。
Further, in the present embodiment, the
次に、サージ保護回路２０に備えられたコンデンサ２４の具体的な容量値について説明する。図３は、コンデンサ２４の容量値〔ｐＦ〕とエンジンＥＣＵ９にて出力端子ＩＧｆの電位がＬｏｗレベルと判定して点火異常であると誤判定してしまう高周波ノイズの振幅〔Ｖ〕との関係について実験した結果を示すグラフである。本実験では、ノイズ振幅を調整できる発信器を出力端子ＩＧｆに接続し、ノイズ振幅を大小変化させたときのエンジンＥＣＵ９での判定結果を調べている。
Next, a specific capacitance value of the
この図に示すように、コンデンサ２４を備えるだけで、高周波ノイズが印加されたときのエンジンＥＣＵ９での誤判定を抑制できることが判る。そして、コンデンサ２４の容量値が大きくなる程、高周波ノイズの振幅〔Ｖ〕が大きくてもそれを通過させることができ、エンジンＥＣＵ９による誤判定を更に抑制できる。特に、コンデンサ２４の容量値が６０ｐＦ以上になると、高周波ノイズの振幅が２０〔Ｖ〕になってもエンジンＥＣＵ９での誤判定を防止することが可能となる。
As shown in this figure, it can be understood that the erroneous determination in the
したがって、コンデンサ２４を備えることにより、上記効果を得ることができ、さらにコンデンサ２４の容量値を６０ｐＦ以上にすることで、高周波ノイズの振幅が２０〔Ｖ〕という大きな値となっても、上記効果を得ることが可能となる。
Therefore, by providing the
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図４は、本実施形態の点火装置１の回路構成図である。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a circuit configuration diagram of the
上記第１実施形態では、サージ保護回路２０の半導体スイッチング素子としてＭＯＳトランジスタ２３を適用する場合について説明したが、本実施形態では、図４に示すように、バイポーラトランジスタ２５を適用している。このように、バイポーラトランジスタ２５を採用する場合にも、バイポーラトランジスタ２５のベース−エミッタ間に対してコンデンサ２４を接続することで、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
In the first embodiment, the case where the
図５は、コンデンサ２４の容量値〔ｐＦ〕とエンジンＥＣＵ９にて出力端子ＩＧｆの電位がＬｏｗレベルと判定して点火異常であると誤判定してしまう高周波ノイズの振幅〔Ｖ〕との関係について示したグラフである。
FIG. 5 shows the relationship between the capacitance value [pF] of the
この図に示すように、本実施形態においても、コンデンサ２４を備えるだけで、高周波ノイズが印加されたときのエンジンＥＣＵ９での誤判定を抑制できることが判る。そして、コンデンサ２４の容量値が大きくなる程、高周波ノイズの振幅〔Ｖ〕が大きくてもそれを通過させることができ、エンジンＥＣＵ９による誤判定を更に抑制できる。
As shown in this figure, also in this embodiment, it can be understood that the erroneous determination in the
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図６は、本実施形態の点火装置１の回路構成図である。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a circuit configuration diagram of the
本実施形態は、第１実施形態に対して、高周波通過手段をコンデンサ２４ではなくバイポーラトランジスタ２６および抵抗２７で構成したものである。このような構成では、高周波ノイズが印加されたときに、バイポーラトランジスタ２６のベース−コレクタ間に形成された寄生容量を介して抵抗２７に電流が流れ、バイポーラトランジスタ２６のベース電圧ＶＢが上昇するため、バイポーラトランジスタ２６がオンする。つまり、ＭＯＳトランジスタ２３で発生する本発明の課題を意図的にバイポーラトランジスタ２６で発生させる。これにより、ＭＯＳトランジスタ２３のゲート電圧ＶＧの上昇を抑制できるため、ＭＯＳトランジスタ２３の誤動作を防止することが可能となる。これにより、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
This embodiment is different from the first embodiment in that the high-frequency passage means is composed of a
（他の実施形態）
上記第１〜第３実施形態では、サージ保護回路２０を入力端子ＩＧｔ、電源入力端子３ａおよび出力端子ＩＧｆに接続する構成としたが、そのうちの１つもしくは２つにのみ接続するようにしても良い。また、１つのサージ保護回路２０で共用させているが、複数個設け、入力端子ＩＧｔ、電源入力端子３ａおよび出力端子ＩＧｆそれぞれに１つずつ配置するようにしても良い。
(Other embodiments)
In the first to third embodiments, the
また、第１〜第３実施形態では、サージ保護回路２０の適用例として、入力端子ＩＧｔ、電源入力端子３ａおよび出力端子ＩＧｆに繋がるラインに接続する構成を説明したが、上記各実施形態で説明したライン以外にもサージ保護回路２０を適用することが可能である。特に、インピーダンスが高くなるラインのサージ保護に適用すると有効がある。
In the first to third embodiments, as an application example of the
また、第３実施形態のサージ保護回路２０では、ＭＯＳトランジスタ２３を適用する場合を説明したが、バイポーラトランジスタ２５としても良い。
In the
１…点火装置、２…スイッチＩＣ、３…制御回路ＩＣ、３ａ…電源入力端子、３ｃ…電源、４…点火コイル、５…ＩＧＢＴ、９…エンジンＥＣＵ、１１…ゲートドライブ回路、１２…フェイル検出回路、１３…トランジスタ、１４、１６…抵抗、１５…定電圧源、１７…保護回路、１８ａ〜１８ｃ…ダイオード、２０…サージ保護回路、２１…ツェナーダイオード、２２…抵抗、２３…ＭＯＳトランジスタ、２４…コンデンサ、２５、２６…バイポーラトランジスタ、２７…抵抗、ＩＧｆ…出力端子、ＩＧｔ…入力端子
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記半導体スイッチング素子（５）をオンオフ制御するための制御信号を出力する制御回路（１０、１１）とを備え、
前記制御回路（１０、１１）に対して点火信号を入力することで、該点火信号に基づいて前記制御回路（１０、１１）から前記半導体スイッチング素子（５）への制御信号が出力されるように構成された内燃機関用点火装置であって、
外部に接続される端子（３ａ、ＩＧｔ、ＩＧｆ）に繋がるラインに接続されたサージ保護を行うためのサージ保護回路（２０）を有し、
前記サージ保護回路（２０）は、前記ラインと該サージ保護回路（２０）の接続点（Ａ）に対してドレインが接続されていると共に、ソースが接地されたＭＯＳトランジスタ（２３）と、前記ＭＯＳトランジスタ（２３）のゲート−ソース間に接続された高周波通過手段（２４、２６、２７）と、を備えていることを特徴とする内燃機関用点火装置。 A semiconductor switching element (5) for switching a coil current passed through the ignition coil (4);
A control circuit (10, 11) for outputting a control signal for on-off control of the semiconductor switching element (5),
By inputting an ignition signal to the control circuit (10, 11), a control signal is output from the control circuit (10, 11) to the semiconductor switching element (5) based on the ignition signal. An ignition device for an internal combustion engine configured as follows:
A surge protection circuit (20) for performing surge protection connected to a line connected to terminals (3a, IGt, IGf) connected to the outside;
The surge protection circuit (20) includes a MOS transistor (23) having a drain connected to the connection point (A) of the line and the surge protection circuit (20) and having a source grounded, and the MOS An internal combustion engine ignition device comprising: high-frequency passage means (24, 26, 27) connected between a gate and a source of a transistor (23).
前記半導体スイッチング素子（５）をオンオフ制御するための制御信号を出力する制御回路（１０、１１）とを備え、
前記制御回路（１０、１１）に対して点火信号を入力することで、該点火信号に基づいて前記制御回路（１０、１１）から前記半導体スイッチング素子（５）への制御信号が出力されるように構成された内燃機関用点火装置であって、
外部に接続される端子（３ａ、ＩＧｔ、ＩＧｆ）に繋がるラインに接続されたサージ保護を行うためのサージ保護回路（２０）を有し、
前記サージ保護回路（２０）は、前記ラインと該サージ保護回路（２０）の接続点（Ａ）に対してコレクタが接続されていると共に、エミッタが接地されたバイポーラトランジスタ（２５）と、前記バイポーラトランジスタ（２５）のベース−エミッタ間に接続された高周波通過手段（２４、２６、２７）と、を備えていることを特徴とする内燃機関用点火装置。 A semiconductor switching element (5) for switching a coil current passed through the ignition coil (4);
A control circuit (10, 11) for outputting a control signal for on-off control of the semiconductor switching element (5),
By inputting an ignition signal to the control circuit (10, 11), a control signal is output from the control circuit (10, 11) to the semiconductor switching element (5) based on the ignition signal. An ignition device for an internal combustion engine configured as follows:
A surge protection circuit (20) for performing surge protection connected to a line connected to terminals (3a, IGt, IGf) connected to the outside;
The surge protection circuit (20) includes a bipolar transistor (25) having a collector connected to the connection point (A) of the line and the surge protection circuit (20), and an emitter grounded, and the bipolar An internal combustion engine ignition device comprising: high-frequency passage means (24, 26, 27) connected between a base and an emitter of a transistor (25).
前記フェイル検出回路（１２）により駆動されるトランジスタ（１３）と出力端子（ＩＧｆ）とを繋ぐラインに前記サージ保護回路（２０）が接続されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の内燃機関用点火装置。 A fail detection circuit (12) for detecting the coil current based on a current (I1) flowing through the semiconductor switching element (5);
The surge protection circuit (20) is connected to a line connecting a transistor (13) driven by the fail detection circuit (12) and an output terminal (IGf). An ignition device for an internal combustion engine according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007024188A JP2008192738A (en) | 2007-02-02 | 2007-02-02 | Ignition device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2007024188A JP2008192738A (en) | 2007-02-02 | 2007-02-02 | Ignition device for internal combustion engine |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2008192738A true JP2008192738A (en) | 2008-08-21 |
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ID=39752575
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| JP2007024188A Withdrawn JP2008192738A (en) | 2007-02-02 | 2007-02-02 | Ignition device for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008192738A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010067894A (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Integrated circuit of complementary metal oxide semiconductor (cmos) |
| US11028814B2 (en) | 2017-06-30 | 2021-06-08 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device for internal combustion engine ignition |
-
2007
- 2007-02-02 JP JP2007024188A patent/JP2008192738A/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010067894A (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Integrated circuit of complementary metal oxide semiconductor (cmos) |
| US11028814B2 (en) | 2017-06-30 | 2021-06-08 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device for internal combustion engine ignition |
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