JPH0128223B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、点火コイルの１次巻線とスイツチト
ランジスタのスイツチ区間とから成る直列回路が
設けられており、この直列回路が、１次巻線のと
ころに電流入力側を有し、また所定の降伏電圧の
スイツチ素子を含む過電圧保護分路が設けられて
おり、この分路が、１次巻線とスイツチトランジ
スタのコレクタとの間にある接続部から出てお
り、また制御トランジスタが設けられており、こ
の制御トランジスタのコレクタがスイツチトラン
ジスタのベースに接続され、かつエミツタがスイ
ツチトランジスタのエミツタに接続されており、
制御トランジスタを制御するドライバトランジス
タが設けられている内燃機関の点火装置を前提と
している。

このような点火装置はすでに公知であるが（ド
イツ連邦共和国特許出願公告第2339896号明細
書）、その際スイツチトランジスタのベース空間
における空間電荷の排除は満足すべきものではな
い。なぜなら、ここにおいて出力トランジスタの
ベースにおける空間電荷の排除は、制御分路内に
ある阻止ダイオードによつて妨げられるからであ
る。空間電荷をゆつくりとしか排除できないので
スイツチトランジスタにおいて、しや断状態への
スイツチ区間の移行が遅れるだけでなく、振動過
程においても大きな電力損失が生じる。

この従来技術の場合、通常のようにダーリント
ントランジスタとして構成された終段トランジス
タは、分圧器ならびにツエナダイオードから構成
された過電圧保護装置によつて過電圧から保護さ
れる。この過電圧保護装置の誤動作特性を阻止す
るため、阻止ダイオードが設けられており、この
阻止ダイオードにより、場合によつて発生するツ
エナダイオードを流れる電流がトランジスタのコ
レクタ−エミツタ区間を介して流出するのが阻止
される。しかし、この回路装置では阻止ダイオー
ドにて降伏電圧による電圧降下が生じ、この降伏
電圧による電圧降下によつて終段トランジスタの
制御が阻害される。更に、阻止ダイオードによつ
て終段トランジスタの切換速度が低減され、これ
によつて終段トランジスタは一層高く過熱される
という欠点を呈する。

殊に点火装置はかなり低下した電源網電圧で作
動されなければならず、殊に始動過程の場合には
僅かな電圧しか使用できない。そのような不利な
作動条件の場合でも終段トランジスタを完全に制
御する必要がある。しかし、このことは信号電圧
ができる限り完全に終段トランジスタに供給され
る場合に限つてのみ達成される。従来公知技術の
その他の欠点としては、終段トランジスタの切換
速度が低減され、その結果、点火コイルの充電エ
ネルギが低減し、その代わりに終段トランジスタ
において熱に変換されてしまう。

従つて、本発明の課題は、このような従来技術
から出発して、前述の欠点の除去、即ち、スイツ
チトランジスタの給電に対して不都合な電圧降下
を生じず、かつ、スイツチトランジスタのスイツ
チングが遅延されずに、開放状態のスイツチトラ
ンジスタを過電圧から確実に保護することにあ
る。

この課題の解決のため本発明によれば内燃機関
での回転同期信号の発生用の信号源が設けられて
おり、回転同期信号をドライバトランジスタのベ
ースに供給するための制御経路が設けられてお
り、内燃機関での回転同期信号の発生用の信号源
とドライバトランジスタとの間にドライバトラン
ジスタのベースバイアス電圧形成用抵抗が挿入接
続されており、所定の降伏電圧のスイツチ素子を
含む過電圧保護分路は点火コイルの１次巻線とス
イツチトランジスタのコレクタとの接続点とドラ
イバトランジスタのベースとの間に接続されてお
り、過電圧保護分路中には電流制限抵抗が挿入接
続されており、電流制限抵抗およびドライバトラ
ンジスタのベースバイアス電圧形成用抵抗は点火
コイルの１次巻線と信号源との間の抵抗分圧器素
子として構成されているのである。このような回
路装置によつて、一方では、制御回路のベース分
路内のダイオードをなくすことができ、その結
果、比較的高い制御電圧は必要なくなる。他方で
は、制御トランジスタによつて次のことが達成さ
れる。即ち、この制御トランジスタの、導通状態
への切換によるスイツチトランジスタの非導通状
態への切換の際、スイツチトランジスタのベース
から電荷を急速にデイスチヤージすることがで
き、その結果、切換過程は非常に急速に行なわ
れ、それ故、スイツチトランジスタにおいてほん
の僅かな熱しか生じないという効果が得られる。

特許請求の範囲に記載した特徴を有する本発明
による点火装置においては、前記の欠点が除去さ
れる。スイツチトランジスタのエミツタコレクタ
間において一層高いしや断電圧が得られること
は、別の利点と見なされる。なぜならスイツチト
ランジスタのベースエミツタ間が、このトランジ
スタのエミツタコレクタ間のしや断状態において
少なくともほぼ短絡されているからである。

本発明の実施例を以下図面によつて説明する。

回路図に示した点火装置は、図示されていない
自動車の同様に図示されていない内燃機関に使用
すべきものである。点火装置は、自動車のバツテ
リーにすることができる直流電源１から給電され
る。直流電源１においてプラス端子から動作スイ
ツチ２を含む給電線３が出ており、かつマイナス
端子から接地された給電線４が出ている。給電線
３は、点火コイル６の１次巻線５を介して
（npn）トランジスタ７のコレクタに通じかつこ
のトランジスタのエミツタからアース線４に続く
接続点に対する出発点である。１次巻線５とスイ
ツチトランジスタ７のコレクタとの間にある接続
部は、まず点火装置６の２次巻線８を介し、それ
から点火プラグ９を介してアース線４に延びた回
路分路に対する出発点である。さらに１次巻線５
とスイツチトランジスタ７のコレクタとの間にあ
る接続部は、まず２つの抵抗１１，１２の直列回
路を介し、それから所定の降伏電圧のスイツチ素
子１３を介して、なるべく陰極が過電圧保護分路
１０の出発点の方に向いたツエナダイオード１
３′を介してかつ最後に陽極が過電圧保護分路１
０の出発点の方に向いた阻止ダイオード１４を介
して（pnp）ドライバトランジスタ１５のベース
へ延びた過電圧保護分路１０に対する出発点であ
る。ドライバトランジスタ１５のエミツタは、抵
抗１６を介して給電線３に接続されており、また
ドライバトランジスタのコレクタは、（npn）制
御トランジスタ１７のベースに、また抵抗１８を
介してアース線４に接続されている。エミツタを
アース線４に接続した制御トランジスタ１７のコ
レクタは、スイツチトランジスタ７のベースに接
続され、動作中に電圧降下を生じる接続分路１９
を介してドライバトランジスタ１５のエミツタに
接続され、また抵抗２０を介して給電線３に接続
されている。有利な場合に接続分路１９内にダイ
オード２１が設けられており、このダイオードの
陽極はドライバトランジスタ１５の方に向いてい
る。抵抗１１，１２の間に接続された過電圧保護
分路１０の部分は、抵抗２３を介して延びかつス
イツチトランジスタ７のベースに通じる保護分路
２２に対する出発点である。

最も簡単な場合点火過程の開始は、機械的な断
続器によつて行うことができ、この断続器は、内
燃機関から駆動されるカム２５によつて操作可能
である。断続器２４の一方の端子はアース線４
に、また他方の端子は２つの抵抗２６，２７の直
列回路を介して給電線３に接続されている。抵抗
２６，２７の共通の接続部は、（npn）トランジ
スタ２８のベースに接続されており、このトラン
ジスタのエミツタはアース線４に、またコレクタ
は、抵抗２９を介してドライバトランジスタ１５
のベースに接続されている。

上記の点火装置は次のように動作する。

動作スイツチ２を閉じるとすぐに、点火装置は
動作準備されている。断続器２４がこの時ちよう
ど閉じており、かつそれに応じてトランジスタ２
８のエミツタコレクタ間が不導通になつているも
のとする。その結果ドライバトランジスタ１５の
エミツタコレクタ間は不導通になり、制御トラン
ジスタ１７のエミツタコレクタ間は同様に不導通
であり、かつスイツチトランジスタ７のスイツチ
区間をなすエミツタコレクタ間は導通している。
それ故に電流は１次巻線５を介して流れ、かつ直
後に行われる点火過程のため点火コイル６に磁気
エネルギが蓄えられる。この時点火時点に断続器
２４が電流しや断状態に、すなわち開いたスイツ
チ状態にされると、トランジスタ２８，１５およ
び１７のエミツタコレクタ間は電流流通状態にな
り、その際制御トランジスタ１７のエミツタコレ
クタは、スイツチトランジスタ７のベースエミツ
タ間を直接橋絡し、その結果このトランジスタ７
のエミツタコレクタ間を電流しや断状態にする。
それにより１次巻線５を介して流れる電流はしや
断され、かつ点火コイル６の２次巻線８内に高圧
パルスが誘起され、この高圧パルスは、点火プラ
グ９に電気火花連絡（点火火花）を生じる。

その際スイツチトランジスタ７のエミツタコレ
クタに生じる電圧によつてここに損傷が生じない
ようにするため、この電圧は、過電圧保護分路１
０によつてまだ許容できる値に制限される。許容
可能なこの値に達すると、所定の降伏電圧のスイ
ツチ素子１３を形成するツエナダイオード１３′
において閾値を上回り、それからドライバトラン
ジスタ１５のベースにおける電位が正の方向に上
昇し、かつドライバトランジスタのコレクタエミ
ツタ間の導電度が低下する。それにより制御トラ
ンジスタ１７のエミツタコレクタ間の導電度も低
下し、その結果スイツチトランジスタ７のエミツ
タコレクタ間は改めていくらか導電性になる。こ
の過程は、正帰還のように作用する接続分路１９
によつても援助される。選定された回路装置によ
れば、所定の降伏電圧のスイツチ素子１３をなす
ツエナダイオード１３′における降伏、およびそ
れに依存してスイツチトランジスタ７のエミツタ
コレクタ間の許容可能な電圧値は維持されるよう
にすることができ、このことは公知の過電圧保護
装置の場合とは異つている。なぜならここでは所
定の降伏電圧のスイツチ素子１３における状態は
降伏状態としや断状態との間で変化し、かつスイ
ツチトランジスタ７のエミツタコレクタ間におけ
る電圧は不要の損失電力を消費して振動するから
である。

保護分路２２は、断続器２４が閉じた状態にあ
る時に動作スイツチ２を開いた場合に、点火火花
が生じないようにするものである。１次巻線５内
の電流が動作スイツチ２によつてしや断される
と、誘導電圧によつて生じる誘導電流は抵抗１１
および２３を介して分岐し、従つてスイツチトラ
ンジスタ７のベースエミツタ間は引続き制御電流
を受取り、かつエミツタコレクタ間は、この誘導
電圧が減衰するまで導通している。

点火過程の開始の際スイツチトランジスタ７の
ベースエミツタ間が制御トランジスタのエミツタ
コレクタ間によつて直接橋絡されることによつ
て、スイツチトランジスタ７のベース空間におけ
る空間電荷は非常に急速に流出でき、かつこのト
ランジスタ７のエミツタコレクタ間は瞬時的にし
や断状態に移行し、それにより高められた点火電
圧が生じる。さらにスイツチトランジスタ７の短
絡されたエミツタベース間により、スイツチトラ
ンジスタのエミツタコレクタ間に特に高いしや断
電圧が得られる。

例における場合点火装置に１つの点火プラグが
付属している。本発明による装置は、明らかに複
数の点火プラグを備えかつ配電器によつて所定の
順序で点火電圧を点火プラグに伝達する点火装置
に対しても有効である。

本実施例において点火過程の開始は、機械式断
続器２４によつて行われる。最近のように点火過
程の開始を光学的または磁気的な信号発生器によ
つて行うことも明らかに可能である。

最後にスイツチトランジスタ７に、ダーリント
ン接続用の別のトランジスタを補充してもよい。
図示の実施例の信号源は下記の素子及び接続構成
を含む、即ちカム２５と、このカム２５によつて
操作される断続器２４と、この断続器の開閉状態
により惹起される当該ベースの電位変化に応じて
導通、遮断状態におかれるトランジスタ２８と、
このトランジスタ２８の導通制御時（スイツチト
ランジスタ７の遮断制御の際）当該コレクタ−エ
ミツタ間がアース線電位におかれる接続構成と、
上記トランジスタ２８の導通制御時に当該コレク
タ−エミツタ間がアース電位に落とされてドライ
バトランジスタ１５のベースへこのドライバトラ
ンジスタ制御のための制御電位がアース線から分
圧抵抗２９を介して印加供給され得るようにした
接続構成とを含むものである。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の実施例を示す回路図である。 ５……１次巻線、６……点火コイル、７……ス
イツチトランジスタ、８……２次巻線、９……点
火プラグ、１０……過電圧保護分路、１３……ス
イツチ素子、１５……ドライバトランジスタ、１
７……制御トランジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 点火コイルの１次巻線とスイツチトランジス
   タのスイツチ区間とから成る直列回路が設けられ
   ており、この直列回路が、１次巻線のところに電
   流入力側を有し、また所定の降伏電圧のスイツチ
   素子を含む過電圧保護分路が設けられており、こ
   の分路が、１次巻線とスイツチトランジスタのコ
   レクタとの間にある接続部から出ており、また制
   御トランジスタが設けられており、この制御トラ
   ンジスタのコレクタがスイツチトランジスタのベ
   ースに接続され、かつエミツタがスイツチトラン
   ジスタのエミツタに接続されており、制御トラン
   ジスタを制御するドライバトランジスタが設けら
   れている、内燃機関の点火装置において、内燃機
   関での回転同期信号の発生用の信号源が設けられ
   ており、前記回転同期信号をドライバトランジス
   タ１５のベースに供給するための制御経路が設け
   られており、前記内燃機関での回転同期信号の発
   生用の信号源と前記ドライバトランジスタ１５と
   の間にドライバトランジスタ１５のベースバイア
   ス電圧形成用抵抗２９が挿入接続されており、所
   定の降伏電圧のスイツチ素子１３を含む過電圧保
   護分路１０は点火コイル６の１次巻線とスイツチ
   トランジスタ７のコレクタとの接続点とドライバ
   トランジスタ１５のベースとの間に接続されてお
   り、前記過電圧保護分路１０中には電流制限抵抗
   １２が挿入接続されており、前記電流制限抵抗１
   ２および前記ドライバトランジスタ１５のベース
   バイアス電圧形成用抵抗２９は点火コイル６の１
   次巻線と前記信号源との間の抵抗分圧器素子とし
   て構成されていることを特徴とする、内燃機関の
   点火装置。 ２ ドライバトランジスタ１５が、制御トランジ
   スタ１７に対して相補導電形のものであり、かつ
   ドライバトランジスタのコレクタが制御トランジ
   スタ１７のベースに接続されており、それに対し
   てドライバトランジスタのエミツタが、１次巻線
   ５の電流入力側端部に接続されている、特許請求
   の範囲第１項記載の点火装置。 ３ ドライバトランジスタ１５のエミツタと制御
   トランジスタ１７のコレクタとの間に、動作中に
   電圧降下を生じる接続分路１９が設けられてい
   る、特許請求の範囲第２項記載の点火装置。 ４ 接続分路１９がダイオード２１を含み、この
   ダイオードの陽極がドライバトランジスタ１５の
   方に向いている、特許請求の範囲第３項記載の点
   火装置。 ５ 点火コイル６と所定の降伏電圧のスイツチ素
   子１３との間にある過電圧保護分路１０の区間か
   ら、保護分路２２が出ており、この保護分路が、
   抵抗２３を含み、かつスイツチトランジスタ７の
   ベースへ通じている、特許請求の範囲第１項記載
   の点火装置。 ６ 所定の降伏電圧のスイツチ素子１３が、ツエ
   ナダイオード１３′によつて形成され、このツエ
   ナダイオードの陽極がドライバトランジスタ１５
   の方に向いている、特許請求の範囲第１項記載の
   点火装置。