JPH05507987A - 二重点火コイル―点火装置における高電圧スイッチ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 二重点火コイル一点火装置における高電圧スイッチ従来の技術 本発明は例えばＤＥ−０３３７３１３９３号公報から公知の点火装置に関する。

この点火装置では二次回路側で有利には点火プラグコネクタ内に配置された高電 圧スイッチが用いられている。高電圧スイッチング素子としてはトリガダイオー ド縦続回路が用いられる。

この回路では個々のトリガダイオードの絶縁耐力と所望の切換電圧に応じて１０ 〜５０のダイオードが相互に上下に積み重ねられている。そのような高電圧スイ ッチ（このスイッチは阻止（非導通）状態から導通状態へ衝撃的に移行する）は 点火プラグにおける分路の影響を実質的に解消することを可能にする。しかしな がらトリガダイオードの後の長い点火線路は、この線路の固有容量に基づきトリ ガダイオードによる急峻特性（作用）に悪い影響を及ぼす。そのため高電圧スイ ッチは有利にはプラグコネクタ内に配置される。そのような半導体スイッチング 素子が２重点火コイルに用いられる場合には、切換電圧がいずれの場合でも得ら れるように二次側の分圧に基づいて当該切換電圧を小さく維持しなければならな い。しかしながらこのことは１１ｋＶより著しく低い切換電圧の場合、急峻特性 がほとんど効かない（働かない）という欠点を有している。

本発明の解決手段の狙いとするところは、２重点火コイルにおける高電圧スイッ チの最適な使用のために、急峻特性をできるだけ大きくする観点から有利な切換 電圧値を選定し得るようにすることである。

発明の利点 請求の範囲第１項の特徴部分による本発明の解決手段によって得られる利点は、 ２重点火コイルを有する点火装置にトリガダイオード縦続回路を用いる場合に高 電圧スイッチがその切換電圧に関して次のように選定されることである。すなわ ち比較的短い点火線路において比較的高い切換電圧を有するトリガダイオードが 配置され得るようにして、高電圧スイッチの前の点火線路のキャパシタンス作用 が十分利用されるように当該高電圧スイッチが選定されることである。それによ り相応の点火プラグにおける急峻特性が、同じ切換電圧を有する高電圧スイッチ よりも増大するものとなる。２つの半導体スイッチング素子の切換電圧はほぼ１ １　ｋＶ　〜２０　ｋＶ’？’ある。

縦続回路中の個々のトリガダイオードとして２つの電圧方向で切換わり対称的な 構造を有する５層−素子を用いるならば通常のトリガダイオード（４層−ダイオ ード）のように高電圧スイッチの極性に注意を払う必要はない。このことはトリ ガダイオードの後装備する際に利点をもたらす。また例えば点火プラグの交換の 際に場合によって生じ得る修理を容易にさせる。なぜなら極性に注意を払うこと なしに交換を行うことができるからである。

図面 本発明の実施例は図面に示されており、さらにこの図面に基づいて以下に詳細に 説明される。

図１は２重点火コイルを備えた点火装置の基本回路図である。

図２ａは非対称的な特性曲線を有するトリガダイオードを備えた２重点火コイル の点火装置の二次側を示した図である。

図２ｂは対称的な特性曲線を有するトリガダイオードを備えた２重点火コイルの 点火装置の二次側を示した図である。

実施例の説明 次に車両の点火装置への高電圧スイッチの使用を詳細に説明する。

図１には２重点火コイル１を備えた点火装置が示されている。このコイルｌの一 次巻線２は点火用トランジスタ４を介して電圧供給部ＵＢ、例えばここでは図示 されていない車両のバッテリに接続される。点火用トランジスタ４は公知の手法 で制御端子５を介して制御装置により制御される。二次巻線３は一方の側で点火 線路６を介して雑音防止用抵抗９と高電圧トリガダイオード１３と点火プラグ１ １に接続され、他方の逆の極性側で点火線路７を介して雑音防止用抵抗８と、同 じ様に逆の極性の高電圧トリガダイオード１２と点火プラグ１０に接続される。

図２ａと図２ｂには２重点火コイルｌを備えた点火装置が示されている。この点 火コイル１はそれぞれ点火線路６．７を介して雑音防止用抵抗８，９と、図２ａ のように高電圧トリガダイオード１２及び１３を介して点火プラグ１０ないし１ １に接続されるか又は図２ｂのように対称形の高電圧トリガダイオード１４及び １５を介して点火プラグｌＯないし１１に接続される。

図１に示されている点火装置は以下のように動作する。

２重点火コイルｌの一次巻線を通って流れる電流を点火用トランジスタ４を用い て遮断することにより二次巻線３に電圧Ｕが誘導される。この電圧Ｕは例えばほ ぼ３０ｋＶである。さらに高電圧トリガダイオード１２及び１３によって予め与 えられた切換電圧が達成されたならば点火プラグ１０及び１１への導通接続が生 じる。これは点火作用のトリガのために直接作用するか又は後に続く電圧上昇の 後で点火作用のトリガのために作用する。図１に示されているように２重点火コ イルを使用するもとての回路構成によれば、点火コイルから二次側に供給される 点火電圧が２つの点火線路６及び７において分圧される。これはつまりトリガダ イオード１２及び１３の切換電圧は小さく選定されなければならないことを意味 する。それにより点火プラグ１０及び１１への点火電圧の導通接続が保証される 。しかしながら本来所望のトリガダイオード１２及び１３の急峻特性は１１ｋＶ よりも小さい切換電圧の場合にはもはや作用しない、そのためここにおいて、異 なる長さの点火線路６及び７の自己容量作用が利用される。この容量（キャパシ タンス）はトリガダイオード１２ないし１３が閉じている限り充電される。それ により点火コイルの二次側の電圧が不均等に点火線路６及び７に分圧される。比 較的短い線路７は容量（キャパシタンス）が小さく、それに伴って比較的長い点 火線路６（この線路においては比較的低い電圧が生じる）の場合よりも高い電圧 が生じるので、トリガダイオード１２における切換電圧を比較的高く選定するこ とができる。それにより、より良好な（点火電圧の）急峻特性が保証される。前 記点火装置ではトリガダイオードの切換電圧が次のように選定される。すなわち 比較的長い点火線路６のトリガダイオード１３がほぼ１１ｋＶ−１３ｋＶで切換 わり、比較的短い点火線路７のトリガダイオード１２がほぼ１６ｋＶ〜１８ｋＶ で切換わるように選定される。

図１及び図２ａには非対称的な特性曲線を有する４層−ダイオードとして構成さ れたトリガダイオードを備えた２重点火コイルを有する点火装置の二次側の回路 構成が示されている。ここでは組み付けの際に高電圧トリガダイオードの極性に 注意を払わなければならない、すなわちプラスの極性を有する点火コイルの側に はトリガダイオードのアノードを配属させ、マイナスの極性を有する点火コイル の側にはトリガダイオードのカソードを配属させなければならない。

図２ｂに示されているように対称的な特性曲線を有するトリガダイオードを用い る場合には、組み付けの際又は場合によって必要となる点火プラグ又はプラグコ ネクタの交換の際にトリガダイオード縦続回路の極性に注意を払う必要はない。

なぜならこれらのトリガダイオードはその対称的な特性曲線に基づいて２つの電 圧方向で切換わるからである。

要　約　書 本発明は２重点火コイルを備えた内燃機関のための点火装置において、２次側回 路中に配置され、点火電圧の急峻特性をもたらすような半導体スイッチング素子 に関して提案されたものである。半導体スイッチング素子は有利には縦続回路中 のトリガダイオードである。このトリガダイオードは、点火電圧が所定の値に達 して初めて衝撃的に点火プラグへの導通接続がなされるように配慮するものであ る。ここでは当該半導体素子が、その切換電圧に関して点火線路の長さに応じて 種々異なって選定されることにより、点火電圧の急峻特性の増大が達成される（ 図１）。

国際調査報告 国際調査報告 Ｄε９１００４４４ Ｓ＾　４７５５３

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．二次側電流回路中に配置された半導体スイッチング素子を備えた内燃機関用 の点火装置であって、例えばトリガダイオードからなる当該半導体スイッチング 素子の各々が縦続回路中に設けられており、予め選定された切換電圧において当 該半導体スイッチング素子は遮断状態から衝撃的に導通状態に移行するものであ り、この場合当該半導体スイッチング素子は例えば点火ブラグ付近、ブラグコネ クタ内又は点火ブラグに配置されている、点火装置において、２重点火コイル（ １）における、点火コイルから点火ブラグヘの種々異なる長さの線路（６，７） 中に種々異なる切換電圧を有する半導体スイッチング素子（１２，１３）が組み 込まれていることを特徴とする点火装置。
2. ２．前記半導体スイッチング素子（１２，１３）の切換電圧は１１ｋＶ〜２０Ｋ ｖである、請求の範囲第１項記載の装置。
3. ３．比較的短い方の点火線路に比較的高い切換電圧を有する半導体スイッチング 素子が配属されている、請求の範囲第１項又は第２項記載の装置。
4. ４．前記トリガダイオードとして対称的な構造を有する５層−半導体素子が用い られており、該素子は２つの電圧方向で切換わる、請求の範囲第１項〜３項のい ずれか１項に記載の装置。