JPS6017949B2 - 内燃機関の点火装置 - Google Patents

内燃機関の点火装置

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JPS6017949B2
JPS6017949B2 JP55054692A JP5469280A JPS6017949B2 JP S6017949 B2 JPS6017949 B2 JP S6017949B2 JP 55054692 A JP55054692 A JP 55054692A JP 5469280 A JP5469280 A JP 5469280A JP S6017949 B2 JPS6017949 B2 JP S6017949B2
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diode
voltage
ignition
spark plug
breakdown
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鎮男 国田
修 秋元
修 杉江
道雄 伊与田
一雄 鈴木
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Sanken Electric Co Ltd
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Sanken Electric Co Ltd
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F02P15/08Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits having multiple-spark ignition, i.e. ignition occurring simultaneously at different places in one engine cylinder or in two or more separate engine cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P7/00Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
    • F02P7/02Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors
    • F02P7/03Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors with electrical means
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車等の内燃機関におけるディストリビュー
タを使用しない方式の点火装置に関するものである。
ディストリピュータを使用しない従来の点火袋贋は第1
図に示すように、点火トランス1の1次巻線2の一端に
一方の電流断続スイッチ3、他端に他方の電流断続スイ
ッチ4を接続し、センタタツプに電源5を接続し、点火
トランス1の2次巻線6に第1、第2、第3、および第
4の高圧ダイオード○,,D2,D3,D4を介して第
1、第2、第3、および第4の点火プラグG,,G2,
G3,G4を接続することによって構成されている。
さらに詳細には、第1の極性のグィオードD,と点火プ
ラグG,とを直列接続した第1の点火回路P,、および
第2の極性のダイオードD2と点火プラグG2とを直列
接続した第2の点火回路P2の一端は2次巻線6の一端
6aに接続されている。また、第1の極性のダイオード
D3と点火プラグG3とを直列接続した第3の点火回路
P3、および第2の極性のダイオードD4と点火プラグ
○4とを直列接続した第4の点火回路P4の一端は2次
巻線6の池端6bに接続されている。但し、この説明に
於いて第1の極性とは巻線6から接地された共通接続線
に向う方向性を意味し、第2の極性とは共通接続線から
巻線6に向う方向性を意味する。
従って機関の回転角に応じて巻線6に発生する第1の方
向の電圧に応答して第1のタィオードD,と第4のダイ
オードD4とが順方向導適状態となり、巻線6から発生
する第1の方向と反対の第2の方向の電圧に応答して第
2のダイオードD2と第3のダイオードD3とが日頃方
向導適状態となるように第1〜第4のダイオードD,〜
D4及び第1〜第4の点火プラグG,〜G4が接続され
ている。各点火回路P,〜P4の他端は共通接続されて
いる。
このように構成された4サイクル4気筒の内燃機関用の
ディストリビュータを使用しない点火装置において、一
方のスイッチ3を導通し点火時期にてしや断した時には
2次巻線6に上向きの電圧が誘起し、2次巻線6、ダイ
オードD,、点火プラグG,、点火プラグG4、および
ダイオードD4から成る回路によって点火プラグG,,
G4に電圧が印加され、これらの点火プラグG,,○4
のギャップで放電が生じる。
また、スイッチ4が導通し点火時期にてしや断された時
には2次巻線6に下向きの電圧が誘起し、2次巻線6、
ダイオードD3、点火プラグG3、点火プラグG2、お
よびダイオードD2から成る回路によって点火プラグG
2,○3に電圧が印加され、これらの点火プラグ○2,
○3のギャップで放電が生じる。ところで、この機関は
点火プラグ○,,G2,G3,G4に対して第1、第2
、第3、および第4のシリンダを有する。
そこで第1の時点では、第1のシリンダが吸入、第2の
シリンダが圧縮、第3のシリンダが排気、第4のシリン
ダが爆発となる。次の第2の時点では、第1のシリンダ
が圧縮、第2のシリンダが爆発、第3のシリンダが吸入
、第4のシリンダが排気となる。次の第3の時点では、
第1のシIJンダが爆発、第2のシリンダが排気、第3
のシリンダが圧縮、第4のシリンダが吸入となる。次の
第4の時点では、第1のシリンダが排気、第2のシリン
ダが吸入、第3のシリンダが爆発、第4のシリンダが圧
縮となる。次に再び第1の時点に戻って同一の動作を繰
返す。今、スイッチ3,4による点火時期の調整により
、第1の時点で点火プラグG2,G3が同時に放電する
時、第2のシリング内は圧縮工程で圧力が高いため点火
プラグG2の放電開始電圧が高いが、第3のシリンダ内
は排気工程で圧力が低いため点火プラグG3の放電開始
電圧は低い。したがって、点火プラグG2,G3で同時
に放電が生じても何んら問題が起きず、点火プラグ○2
の放電により第2のシリンダが爆発工程に移行する。第
2〜第4の時点についても同様である。このような点火
装置は、機械的接点を有するディストリビュータを使用
しない構成であるので、障害電波となるようなノイズの
発生を抑制することができるという特長を有する。
反面、異常に高い電圧や極めて急峻な高電圧が発生して
ダイオード○,〜○4を特性劣化あるいは破壊させる事
故が起き易かった。このため、ダイオードD,〜D4に
関しては、これらの異常高電圧に十分に耐えることが必
要であった。例私ま、点火プラグの放電開始電圧が10
〜2球V程度の場合、せん頭逆電圧VRMの最大定格値
で4球V程度以上(実際の降伏電圧はVRMより相当に
大きい)の耐圧を有する高圧ダイオードを使用する必要
があった。このような高圧ダイオードは、通常はダイオ
ードチップ積層型高圧ダイオードであり、できるだけコ
スト高を招かないようにダィオ−ドチップの積層枚数を
少なくしたいことから、ダイオードチップ1枚あたりの
降伏電電圧を1000V程度以上に選んでいた。なお、
VRMが球V程度の耐圧設計でも、破壊耐量に対する対
策等がおろそかであると特性が劣化することがあった。
このように、第1図の点火装置の信頼性を万全なものに
するには、ダイオードD,〜D4の耐圧等を十分に余裕
を持たせた設計にする必要があり、これは必然的にダイ
オードD,〜D4のコスト高を招いた。また高耐圧化に
伴って、ダイオードD,〜D4を始めとする点火回路P
,〜P4周辺の絶縁上の配慮が難しいものになった。こ
のため、経済的かつ技術的な両面から、第1図の点火装
置の実用化が極めて困難であった。そこで本発明の目的
は、高信頼性かつ低コストで、しかも実用化が容易なデ
ィストリビュータを使用しない点火装置を提供すること
にある。上記目的を達成するための本発明は、第1図に
おけるダイオードD,〜○4を逆方向降伏領域で使用可
能なダイオードチップ積層型高圧ダイオードとし、この
高圧ダィオ−ドの降伏電圧を点火プラグの最大放電開始
電圧の1.1〜1.8倍の範囲とし、かつ前記ダイオー
ドチップを構成するp+nn+あるいはp+pn+形シ
リコン素子のnあるいはp形層の比抵抗を調整してダイ
オードチップ1枚あたりの降伏電圧を400〜850V
の範囲としたことを特徴とする内燃機関の点火装置に係
わるものである。なお、ダイオードチップ1枚あたりの
降伏電圧を400〜850Vとするための上記比抵抗の
調整は、p+nn+形シリコン素子のn形層の場合で6
.5〜22.50・肌程度、p+pn+形シリコン素子
のp形層の場合で18〜600・抑程度である。また上
記の最大放電開始電圧とは、点火プラグが正常なギャッ
プ状態にあって内燃機関が正常運転される時の放電開始
電圧の最大値である。また放電開始電圧は、所定の内燃
機関においては、低速回転時に高く、高速回転になるに
したがって低くなる傾向にある。最大放電開始電圧は、
通常、アィドリング状態から急スロットルとして急激に
回転を上昇させる時に発生する。上記本発明によれば、
例えば放電開始電圧が10〜25kVの範囲とすると、
最大放電開始電圧2弧Vの1.1〜1.8倍すなわち2
7.5〜4球Vの範囲に高圧ダイオードの降伏電圧が設
定されているので、異常高電圧が高圧ダイオードのアバ
ランシヱ降伏動作によって吸収され、点火回路の電圧が
異常高電圧よりかなり低い値に抑制される。
すなわち本発明では、異常高電圧をダイオードで阻止す
るのではなく、積極的に降伏させている。このため、点
火回路に発生する電圧が低減し、絶縁上の配慮が軽減す
るとともに絶縁不良に起因した事故が減少する。なお、
特開昭53−65534号公報に開示されている高圧ダ
ィオード‘こ火花間隙を並列に接続する方式に比較し、
本発明の高圧ダイオードを降伏させる方式は、構成が簡
単であり且つ信頼性が高いという特長を有する。また、
ダイオードチップ1枚あたりの降伏電圧を400〜85
0Vの範囲としたことにより、降伏電圧以下又は以上の
急峻な電圧に対する破壊耐量が大きい高圧ダイオードが
得られ、種々の異常動作時にも高圧ダイオードが特性劣
化や破壊を起こさない。これらの改良の結果として、高
信頼性の点火装置が経済性を損なうことなく実現できる
ようになり、ディストリビュータを使用しない点火装置
の実用化の道が開ける。障害ノイズを嫌うコンピュータ
を搭載した自動車が出現し、障害ノイズの発生源に対す
る法的規制は強化される昨今、障害ノイズ源となるデイ
ストリビュータを取除いて点火装置を実用化できること
は大きな意義がある。なお本発明において、高圧ダイオ
ードの降伏電圧を点火プラグの最大放電開始電圧の1.
8倍より高くすると、異常高電圧抑制の効果が少なくな
るし、所望の耐圧を得るためのダイオードチップの積層
枚数が多くなり「高圧ダイオードのコスト上昇を招く。
また、上記高圧ダイオードの降伏電圧を上記最大放電開
始電圧の1.1倍より小さくすると、点火回路が不所望
に導適する恐れがあるし、異常高電圧を吸収できるだけ
の破壊耐量を高圧ダイオードに持たせるのが困難になる
。一方、高圧ダイオードの降伏電圧を上記の範囲とする
場合、ダイオードチップ1枚あたりの降伏電圧を850
Vより大きくすると、異常高電圧に吸収できるだけの破
壊耐量を高圧ダイオードに持たせるのが困難になる。ま
た、同じく400V以下にすると、所望の耐圧を得るた
めのダイオードチップの積層枚数が多くなり、高圧ダイ
オードのコスト高を招いて経済的見地から実用性に乏し
くなる。ここで、異常高電圧について説明する。
第1図の点火回路において、正常動作時にはそれ程厳し
い異常高電圧が発生することはない。しかし、点火プラ
グがオープン状態になっているような異常動作時にはこ
の限りではなく、点火回路に厳しい異常高電圧が発生し
て高圧ダイオード等に大きな負担が加わる。このため、
正常動作だけを考慮して設計された点火装置では、特に
高圧ダイオードの特性劣化や破線が多発する。自動車等
の内燃機関における点火装置は、異常動作をさせても問
題の起きない丈夫なものである必要がある。そのため、
本願発明者は最も厳しい条件となる異常動作について検
討を加え、この条件の1つが、第1図において点火プラ
グG,と点火プラグG2、または点火プラグG3と点火
プラグG4が共にオープン状態すなわち点火不能なギャ
ップ状態となった場合であることを確認した。
すなわち、各点火プラグG,〜G4が正常に放電する場
合には、第2図のA点で示す例えば20kVで放電が起
り、点火回路の電圧がこれ以上に上昇することはない。
ところが、第1図で破線で示すように各点火プラグおよ
び配線部分には浮遊容量C,,C2,C3,C4がある
。このため、例えば点火プラグ○,と点火プラグG2と
が共にオープンである異常状態が生じると、2次巻線6
のィンダクタンスと浮遊容量とによる振動現象が第2図
に示すように生じ、ダイオードD,に高い電圧が印加さ
れる。すなわち今、点火プラグG,に対応する第1のシ
リンダを爆発させるために、2次巻線6に上向きの電圧
が発生し点火プラグG,,G4に印放された場合、点火
プラグ○,はオープン状態のために放電不可能であり、
点火プラグ○4のみが放電する。そして浮遊容量C,の
充電が行われ、例えば浮動容量C,は十3鰍Vまで充電
される。しかる後、2次巻線6に下向きに例えば24k
Vすなわち−24kVが発生すると、この−24kVと
浮遊容量C,の十3靴Vとの和の約60kVの異常高電
圧がダイオードD,に加わる。また、第1図においてあ
る1つの点火プラグ例えば点火プラグG,の放電開始電
圧が非常に高く、これと逆並列接続されている点火プラ
グG2の放電開始電圧が非常に低く、しかも前記放電開
始電圧の非常に高い点火プラグ○,の回路の浮遊容量C
,が非常に小さい場合も、最も厳しい条件の異常動作の
1つであることを確認した。
この場合、点火プラグ○,が放電した瞬間に、ダイオー
ドD2に非常に急峻な逆電圧が印加されて逆電流が流れ
、ダイオードD2に大きな負担が加わる。この急峻な逆
電圧は、ダイオードD2の降伏電圧以下であっても、ダ
イオードD2を特性劣化や破壊に導くことがある。この
原因は正確にわかつていないが、次のように考えられる
ダイオードD2に急峻な逆電圧が印加されると、広がっ
ていなかった空乏層を急激に広げるために、過渡的に大
きな逆電流が流れ、この逆電流がダイオードチップの局
部に集中して破壊を引き起こす。従って、ダイオードD
2をバリスタや放電ギャップなどの並列接続により過電
圧から保護したとしても、この異常動作からダイオード
D2を保護することはできない。本発明の点火装置は、
上述の2つの厳しい異常動作にも耐えるものである。
以下、第3図〜第7図を参照して本発明の1実施例につ
いて述べる。ただし、符号1〜6,D,〜○4,C,〜
C4,P,〜P4で示すものは、第1図で同一符号で示
すものと実質的に同一であるのでその説明を省略する。
第3図の点火装置においては、第1図のダイオードD,
〜D4の代りに、逆方向降伏領域で使用可能なダイオー
ドチップ積層型高圧ダイオードA,,A2,A3,A4
が接続されている。なお、ダイオードA,〜A4の内、
ダイオードA2,んがダイオード記号で示す第1の極性
に接続され、ダイオードA2,A4がダイオード記号で
示す第2の極性で接続されている。各ダイオードA,〜
A4を構成するダイオードチップ7は第4図に示すよう
に、比抵抗約120cmのn形シリコン基板に、拡散に
よって表面不純物濃度約1び9〜1ぴoa■ms/のの
P+形層8と、表面不純物濃度1ぴo〜1ぴatoms
/洲のn+形層9とを形成し、真中にn形基板層10を
残存させたものである。金などのライフタイムキラーの
拡散は行っていない。なお、n形基板層10の厚さは約
140山、p+形層8の厚さは約40払、n十形層9の
厚さは約60仏であり、チップの平面寸法は0.6xo
.6側すなわち0.6肋角である。各ダイオードA,〜
A4は第5図に示すように、第4図のダイオードチップ
7を3の女競層したものの両端に端部保護用導体として
のp+形シリコンチップ11各1枚が積層穣続ごれ、こ
れらの両端に一対の電極リード12が接続され、ガラス
13にてモールドミれた高圧ダイオード14を2個直列
接続して使用している。これらの接続はいずれもろう嬢
により行っているが、ろう材は図示しない。内燃機関へ
の実装状態では、第5図の機造体がさらにプラスチック
でモールドされた形となる。ダイオードチップ7は合計
で6の女で、もちろんすべてが同一整流方向となってい
る。ダイオードチップ7の1枚あたりの降伏電圧は「製
造上のバラッキから幅があるけれども平均では約660
Vである。したがって各ダイオードA,〜A4の降伏電
圧は約40kVである。またダイオードA,〜A4は、
パルス幅が300山sのパルスが1秒間に50回の割合
で発生するパルスの連続通電に対して、許容逆方向損失
が2Wを十分に上回っており、逆方向降伏領域で使用可
能である。すなわち、第6図に示す逆方向特性における
4皿V以上の逆方向降伏領域15で、ある程度アバラン
シェ降伏動作ごせても特性劣化や破壊を起こさないよう
に形成されている。本装置の動作を説明すると、点火プ
ラグG,〜○4が正常であれば、第1図の場合と同様に
動作する。
しかも、例えば点火プラグG,およびG2が同時にオー
プン状態で点火不能になった場合にも、第2図の場合程
の高電圧は発生せず、ダイオードA,,A2の降伏特性
に依存する比較的低い電圧に抑えられる。すなわち、点
火プラグG.および○2がオープン状態であって、今、
点火プラグG,を点火させる時点であるために2次巻線
6に上回きの極性の電圧が誘起すると、第2図について
前述したと同様に、ダイオードA,に例えば約60kV
の異常高電圧が印加されようとする。しかし、第6図に
示すダイオードA,の降伏特性により、点火回路の電圧
は第7図に示すように、ダイオードA,の降伏電圧であ
る約40kV以下に制限される。このとき、ダイオード
A,はパルス幅が300〆s程度のパルスからなるパル
ス列が連続通電されて、第6図の逆方向降状領域15で
動作することになる。ダイオードA,の逆方向損失は、
内燃機関のクランク軸の回転が1分間に3000回転程
度で上記パルスが1秒間に50回程度印加される時に最
も大きくなり、その値は2W程度でるある。したがって
、ダイオードA,は許容逆方向損失の範囲内で動作して
おり、特性劣化や破壊を起こすことはない。今、ダイオ
ードA,について述べたが、ダイオードふ〜A4につい
ても同様である。さらに、例えば、点火プラグ○,の放
電開始電圧が約30kVと非常に高く、点火プラグG2
の放電開始電圧が約3Vと非常に低く、浮遊容量C,が
零と見なせる位に非常に小さい場合、ダイオードんには
非常に急峻な逆電圧が印加されて逆電流が流れる。ダイ
オードチップ1枚あたりの降伏電圧が1000V程度以
上の従来のダイオードチップ積層型高圧夕十ィオードで
は、上記の非常に急峻な高電圧に基づく負担に耐えるこ
とが困難であった。しかし、ダイオードA2では、降伏
電圧を所定範囲に設定したことに加えて、第4図に示す
p十nn+形ダイオードチップ7のn形基板層8の比抵
抗を従釆より低くすることで、ダイオードチップ71枚
あたりの降伏電圧を平均66肌と低くしており、逆方向
の破壊耐量を大きくした設計としている。このため、上
記非常に急峻な高電圧に基づく負担に耐え、特性劣化や
破壊を起こすことはない。今、ダイオードA2について
述べたが、ダイオードA,,A3,A4についても同様
である。なお、ダイオードA,〜A4を構成するダイオ
ードチップの積層体は、p十nn十形シリコンウェフア
とp十形シリコンウェフアとをろう材にて所定枚数積層
接続した後に、ソーダィシング(鋼鉄線や円盤状刃物に
よる切断)により、このシリコンウェフアの積層体を積
層方向に細かく切断して得ている。この製造方法は量産
性に優れている反面、平面形状が四角形のダイオードチ
ップ(ただし、化学的エッチング処理により最終的には
変形し、角部は丸められている)に限定されてしまう。
四角形のダイオードチップでは、四角形の角部がウィー
クポイントとなって、特に急峻な逆電圧印加により特性
劣化や破壊を起こすことが多い。しかし、ダイオードA
,〜A4では、全体およびダイオードチップ1枚あたり
の降伏電圧を所定範囲内に設計した効果として、上記四
角形のダイオードチップの欠点が高圧ダイオードの特性
劣化や破壊として現われるまでには至らない。上述のよ
うに本装置では、点火回路に発生する異常高電圧を積極
的にダイオードA,〜A4の逆方向降伏領域に吸収させ
ることで、点火回路に発生する電圧を低減させている。
このため、点火回路P,〜P4周辺の絶縁上の配慮が軽
減できる。また、厳しい異常動作時にも耐える破壊耐量
の大きい高圧ダイオードを使用することで、点火装置の
信頼性が大きく向上している。また、これらの効果はト
ータルで点火装置のコスト低減に寄与する。第8図は、
点火プラグが放電した瞬間に高圧ダイオード‘こ非常に
急辿袋な逆電圧が印加される上述の厳しい異常動作状態
を点火装置に設定して試験を行った結果を示すものであ
る。この図において、点火プラグの最大放電開始電圧は
点火プラグが正常なギャップ状態にある時の値であり、
ここでは25kVである。ダイオードチップ1枚あたり
の降伏電圧は平均値であり、実際には±10%程度のバ
ラッキがある。試料として用いた高圧ダイオードは、第
3図のダイオードA,〜A4と基本的に同じもので、第
4図のn形基板層8の比抵抗とダイオードチップ7の積
層枚数を種々組合せて作成したものである。またこの図
の縦軸はダイオードチップ1枚あたりの降伏電圧を示し
、下の横軸は縦鞠の降伏電圧のダイオードチップを積層
したダイオードの降伏電圧を示し、上の機軸はダイオー
ドの降伏電圧と最大放電開始電圧(2球V)との比を示
し、例えはS,で示すサンプルは、600Vのチップを
5の女積属して30kVの降伏電圧としたダイオードで
あり、この試験結果が良好であったことを示している。
○印と△印は試験結果が良好であった高圧ダイオードを
示す。×印は試験の結果、降伏電圧の低下や短絡などの
特性劣化あるいは破壊を起こした高圧ダイオードを示す
。この試験結果から、ダィオ−ドチップ1枚あたりの降
伏電圧を850kV以下とすることが効果的であること
がわかる。なお、より厳しい急峻な電圧と高圧ダイオー
ドの破壊耐量の関係を調べるために、降伏電圧2級V〜
40kVの高圧ダィオー日こ降伏電圧以下の20kVの
ステップ電圧を10回線返して印加し、高圧ダイオード
の破壊を調べたところ、上述の実際の回路での試験結果
と同じ額向が得られた。上述の実際の試験及び模疑実験
から次のことが分った。△印の高圧ダイオードは逆方向
の破壊耐量に余裕が少なく、ダイオードチップ1枚あた
りの降伏電圧のバラツキが大きい試料では、降伏電圧の
大きいダイオードチップ部分で特性劣化の恐れがある。
これを回避するには、ダイオードチップ1枚あたりの降
伏電圧を平均値で750V以下とするのが望ましく、最
大値でも850V以下とすればさらに望ましい。なお、
ダイオードチップの降伏電圧を400〜750Vにする
には、p十nn+形シリコン素子ではn形層を6.5〜
17.50・伽程度、p+pn十形シリコン素子ではp
形層を18〜500・仇程度とすればよい。以上、本発
明の実施例について述べたが、本発明はこの実施例に限
定されるものではなく、本発明の趣旨に沿って種々の変
形が可能である。
例えば、高圧ダイオードは、ダイオードチップの積層枚
数が5の女程度以上となる場合では実施例のようにダイ
オードチップの積層体を複数個使用する方が製造技術的
な見地から容易であるが、もちろんダイオードチップの
積層体3個で構成してもよい。ダイオードチップの平面
形状が四角形の場合に本発明の効果は顕著であるが、丸
形や六角形なoど他の平面形状のダイオードチップを使
用した高圧ダイオードでもよい。点火トランスを単巻ト
ランス形式としたり、点火トランスの一次側の電流断続
スイッチを種々の回路構成に変形することも可能である
。また本発明は、4気筒以上の内燃機タ関にも適用可能
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の自動車のディストリビュータを使用しな
い点火装置を示す回路図、第2図は第1図の点火装置が
故障した時の電圧変化を示す波形0図、第3図は本発明
の1実施例に係わる点火装置を説明的に示す回路図、第
4図は第3図の点火装置に使用する積層ダイオードのチ
ップを説明的に示す断面図、第5図は積層型高圧ダイオ
ードの一部を説明的に示す断面図、第6図は第5図の高
圧5ダイオードの逆方向特性を説明的に示す特性図、第
7図は第3図の点火装置による異常高電圧の制限を示す
波形図、第8図はダイオードチップ1枚あたりの降伏電
圧及び積層型高圧ダイオードの降伏電圧とダイオードの
破壊又は特性劣化との関係0を示すグラフである。 尚図面に用いられている符号において、1はトランス、
6は2次巻線、A,は第1のダイオード、A2は第2の
ダイオード、んは第3のダイオード、んは第4のダイオ
ード、G,は第1の点火クブラグ、G2は第2の点火プ
ラグ、G3は第3の点火プラグ、G4は第4の点火プラ
グ、P,は第1の点火回路、P2は第2の点火回路、P
3は第3の点火回路、P4は第4の点火回路である。 豹1図 第2図 的3図 第4図 第5図 燐○図 翁マ図 節8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 機関の回転角度に応じて第1の方向の電圧と該第1
    の方向と逆の第2の方向の電圧とを発生する点火巻線と
    、第1の点火プラグと第1のダイオードとを直列接続し
    た第1の点火回路と、第2の点火プラグと第2のダイオ
    ードとを直列接続した第2の点火回路と、第3の点火プ
    ラグと第3のダイオードとを直列接続した第3の点火回
    路と、第4の点火プラグと第4のダイオードとを直列接
    続した第4の点火回路とを少なくとも具備し、前記第1
    および第2の点火回路の一端は前記点火巻線の一端に接
    続され、前記第3および第4の点火回路の一端は前記点
    火巻線の他端に接続され、前記第1、第2、第3、およ
    び第4の点火回路の他端は共通接続され、前記第1及び
    第4のダイオードは前記第1の方向の電圧に応答して順
    方向導通状態となる方向性を有して接続され、前記第2
    及び第3のダイオードは前記第2の方向の電圧に応答し
    て順方向導通状態となる方向性を有して接続された点火
    装置に於いて、前記第1、第2、第3および第4のダイ
    オードを逆方向降伏領域で使用可能なダイオードチツプ
    積層型高圧ダイオードとし、前記高圧ダイオードの降伏
    電圧を前記点火プラグの最大放電開始電圧の1.1倍か
    ら1・8倍の間の値とし、かつ前記ダイオードチツプを
    構成するp^+nn^+形あるいはp^+pn^+形シ
    リコン素子のn形層あるいはp形層の比抵抗を調整して
    前記ダイオードチツプ1枚あたりの降伏電圧の平均値を
    400Vから850Vの間の値としたことを特徴とする
    内燃機関の点火装置。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0218313Y2 (ja) * 1981-02-18 1990-05-22
JPS59144171U (ja) * 1983-03-17 1984-09-26 富士電機株式会社 エンジン点火回路
DE3411845A1 (de) * 1984-03-30 1985-10-10 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Mehrkerzige und verteilerlose zuendanlage fuer brennkraftmaschinen
JPS6117182U (ja) * 1984-07-04 1986-01-31 阪神エレクトリツク株式会社 内燃機関の点火装置
JPH0694864B2 (ja) * 1984-07-26 1994-11-24 日本電装株式会社 内燃機関用点火装置
JPS63120862A (ja) * 1986-08-20 1988-05-25 Nissan Koki Kk 内燃機関における配電器
WO1988003608A1 (fr) * 1986-11-08 1988-05-19 Robert Bosch Gmbh Commutateur a haute tension
FR2606833B1 (fr) * 1986-11-18 1989-02-24 Peugeot Dispositif d'allumage pour moteur a combustion
DE3731393A1 (de) * 1987-09-18 1989-04-06 Bosch Gmbh Robert Hochspannungsschalter
DE4020103A1 (de) * 1990-06-23 1992-01-02 Bosch Gmbh Robert Hochspannungsschalter bei doppelfunkenspulen-zuendanllagen
DE4117808C2 (de) * 1991-05-31 1994-09-22 Bosch Gmbh Robert Zündanlagen für Brennkraftmaschinen mit Hochspannungsschalter
KR950704611A (ko) * 1993-09-29 1995-11-20 랄프 베렌스·위르겐 프리드만 내연기관의 점화시스템용 고전압 스위치(High voltage switch for ignition systems of internal combustion engines)
AU7542094A (en) * 1993-09-30 1995-04-18 Dawson Royalties Limited Improvements in or relating to engine ignition systems
JP3277079B2 (ja) * 1993-12-28 2002-04-22 日本特殊陶業株式会社 燃焼状態検出装置
DE19502304A1 (de) * 1995-01-26 1996-08-01 Bosch Gmbh Robert Zündanlage für Brennkraftmaschinen
US5713338A (en) * 1995-09-19 1998-02-03 N.S.I. Propulsion Systems, Inc. Redundant ignition system for internal combustion engine
GB9722858D0 (en) * 1997-10-29 1997-12-24 Dibble Jonathan R Ignition circuits
US10502176B2 (en) * 2012-10-15 2019-12-10 Ford Global Technologies, Llc System and method for delivering spark to an engine
JP2023179015A (ja) * 2022-06-07 2023-12-19 ダイヤゼブラ電機株式会社 点火装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2985797A (en) * 1958-10-30 1961-05-23 Westinghouse Electric Corp Application of semiconductors to ignition circuitry
US3274454A (en) * 1961-09-21 1966-09-20 Mallory & Co Inc P R Semiconductor multi-stack for regulating charging of current producing cells
US3264531A (en) * 1962-03-29 1966-08-02 Jr Donald C Dickson Rectifier assembly comprising series stacked pn-junction rectifiers
US3319136A (en) * 1964-09-08 1967-05-09 Dunlee Corp Rectifier
CH485329A (de) * 1968-07-22 1970-01-31 Bbc Brown Boveri & Cie Stossspannungsfeste Halbleiterdiode
CH565944A5 (ja) * 1973-07-25 1975-08-29 Hartig Gunter
US4262295A (en) * 1978-01-30 1981-04-14 Hitachi, Ltd. Semiconductor device

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