(57)【要約】【課題】外部電界の影響によって、点火装置が誤動作することを防止する。【解決手段】コネクタ部内の並列回路に設けられるコンデンサー６によって、強電界の影響によってＥＣＵ１０と点火装置１とを接続する信号線に発生する電波電流は、ツェナーダイオード３を通らずコンデンサー６をバイパスすることになり、ツェナーダイオード３の整流作用が起きないようになる。従って、イグナイタ５に点火信号を入力するための信号線の電位レベルが上昇し、点火装置１が誤作動することを防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火コイルと、
前記点火コイルに内蔵され、内燃機関の制御ユニットから出力される点火信号に基づき前記点火コイルに流されるコイル電流のスイッチングを行うスイッチング素子部と、前記スイッチング素子部の保護素子として、前記点火信号の入力側とＧＮＤ間にツェナーダイオードを有するイグナイタと、
前記制御ユニットと電気的に接続されるとともに、前記点火信号の入力側と電気的に接続される入力端子を有し、この入力端子を介して前記制御ユニットから出力される前記点火信号を前記イグナイタへ送るコネクタと、
前記コネクタ内に設けられ、前記入力端子とＧＮＤ間にコンデンサーを有する並列回路と
を備えることを特徴とする内燃機関用点火装置。
【請求項２】
前記コネクタは、予め前記入力端子、及び前記ＧＮＤと接続するＧＮＤ端子を樹脂にて一体としたプリモールド成形体を形成後、所定のコネクタ形状に形成されており、
前記プリモールド成形体は、さらに、前記コンデンサーを前記並列回路に接続するためのコンデンサー接続端子を一体的に備えることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用点火装置。
【請求項３】
前記コネクタには、前記コンデンサーを収容する凹み状のコンデンサー収容部を備えることを特徴とする請求項２記載の内燃機関用点火装置。
【請求項４】
前記コンデンサーを前記コンデンサー収容部に収容後、前記コンデンサーを覆うようにシリコンが充填されることを特徴とする請求項３記載の内燃機関用点火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点火コイルにイグナイタを内蔵した内燃機関用点火装置（以下、単に点火装置と称する）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、点火コイルにイグナイタを内蔵し、点火コイルへの通電を制御することで内燃機関の点火時期を制御する点火装置が考案されている（例えば、特許文献1参照）。
このような点火装置において、図６の回路図に示すように、点火コイルに流されるコイル電流のスイッチングを行うスイッチング素子部を外来サージ等から保護する保護素子であるツェナーダイオード２００を接続したものがある。
具体的には、ツェナーダイオード２００は、スイッチング素子部に対して点火信号が入力される入力側にカソード、ＧＮＤ側にアノードがそれぞれ接続される。このように接続されることで、外来サージが発生したとしても、それをツェナーダイオード２００の電圧クランプ機能により、イグナイタ３００に高電圧が印加されてしまうことを防止できる。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３１７２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、点火コイルにイグナイタを内蔵した点火装置は、内燃機関（以下、エンジン）の気筒直上に搭載されることが多くなっている。このため、エンジンを制御する制御ユニット（以下、ＥＣＵという）と点火装置とを電気的に接続する信号線の長さが長くなり、その配線容量が大きくなってしまう傾向にある。
このような状況において、図６に示したような、入力端子側にカソード、ＧＮＤ端子側にアノードが接続されたツェナーダイオード２００を備えた回路においては、信号線付近に放送局、無線機等による強電界にて電波電流が発生すると、そのツェナーダイオードの整流作用により配線容量にプラス電位のみ蓄えられることとなる。すると、入力端子のロー（Ｌｏｗ）レベル電圧が上昇してしまい、例えば、本来ならば信号線の点火入力信号の電位レベルがローレベルにならなければならないにも関わらず、イグナイタ３００は誤った電位レベル信号のもと、スイッチング素子１００をＯＮさせてしまい、ひいては点火装置を誤動作させてしまうという問題も発生させる恐れがあった。
本発明は上記問題点に鑑みて、保護素子の整流作用によって点火装置が誤動作してしまうことを防止した内燃機関用点火装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、点火コイルと、前記点火コイルに内蔵され、内燃機関の制御ユニットから出力される点火信号に基づき前記点火コイルに流されるコイル電流のスイッチングを行うスイッチング素子部と、前記スイッチング素子部の保護素子として、前記点火信号の入力側とＧＮＤ間にツェナーダイオードを有するイグナイタと、前記制御ユニットと電気的に接続されるとともに、前記点火信号の入力側と電気的に接続される入力端子を有し、この入力端子を介して前記制御ユニットから出力される前記点火信号を前記イグナイタへ送るコネクタと、前記コネクタ内に設けられ、前記入力端子とＧＮＤ間にコンデンサーを有する並列回路とを備えることを特徴としている。
【０００６】
このような構成の点火装置によれば、コネクタ内の並列回路に設けられるコンデンサーによって、強電界の影響によってイグナイタへ入力される点火信号の信号線に発生する電波電流は、ツェナーダイオードを通らず上記コンデンサーをバイパスすることになり、ツェナーダイオードの整流作用が起きないようになる。
したがって、従来において、強電界の影響により上記信号線の電位レベルが誤ったレベルになるという現象が発生することを抑制でき、イグナイタに誤った電位レベルの信号が入力されることを防止できる。これにより、誤ってスイッチング素子をＯＮさせてしまう、といった点火装置の誤作動を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
このような構成の点火装置では、請求項２に示されるように、コネクタを予め入力端子及びＧＮＤ端子を樹脂にて一体としたプリモールド成形体を形成後、所定のコネクタ形状に形成するようにし、このプリモールド成形体は、さらにコンデンサーを並列回路に接続するためのコンデンサー接続端子を一体的に備えるようにしてもよい。
このようにコンデンサー接続端子をプリモールド成形体にて予め一体成形することにより、コンデンサー接続端子を所望の位置に配置できるため、コンデンサー取付け時、コンデンサー接続端子への確実な電気的接続が可能となる。
【０００８】
また、請求項３に示されるように、コネクタには、コンデンサーを収容する凹み状のコンデンサー収容部を備えるようにしてもよい。
これにより、コンデンサー取付け時に、安定的に保持できるため、コンデンサー接続端子への確実な電気的接続が可能となる。
さらに、請求項４に示されるように、コンデンサーをコンデンサー収容部に収容後、このコンデンサーを覆うようにシリコンが充填されるように構成してもよい。これにより、コンデンサーに対して、冷熱ストレスによる熱応力を緩和することができる。
【実施例】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面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。
（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。
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。また、図２は、本実施形態における点火装置１の断面図である。さらに、図３は、本実施形態における点火装置１の上面図であり、図４は、本実施形態における点火装置１のコネクタ部の成形手順を示す説明図である。これらの図を参照して、本実施形態における点火装置１について説明する。
【００１０】
図１に示されるように、点火装置１には、点火コイル４とイグナイタ５とが備えられる。
イグナイタ５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スイッチング素子部２を備えている。
スイッチング素子部２へのゲートには、図示せぬ内燃機関の制御ユニットであるＥＣＵ１０からの点火入力信号（点火信号）が入力されるように、イグナイタ５への入力側７と接続されるようになっている。そして、スイッチング素子部２のゲート電圧の電位レベルがハイレベルになるとスイッチング素子がＯＮ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スイッチング素子がＯＦＦし、１次巻線４ａへの通電が遮断されるようになっている。
【００１１】
イグナイタ５は保護素子であるツェナーダイオード３を備えている。このツェナーダイオード３は、そのカソード端子はＥＣＵ１０から点火信号が入力される入力側７と導通するイグナイタ内の入力側ラインに接続される一方、アソード端子は、ＧＮＤ側８に導通するイグナイタ５内のＧＮＤ側ラインに接続されている。このツェナーダイオード３により、点火コイル４を流されるコイル電流のスイッチングを行うスイッチング素子部２は外来サージ等から保護される。
【００１２】
さらに、上記コイル装置１には、上記入力側７とＧＮＤ側８との間にコンデンサー６が接続された並列回路が設けられる。
なお、上記入力側７およびＧＮＤ側８は、後述する点火装置１のコネクタ部１５に設けられる外部端子である点火信号入力用端子１６、ＧＮＤ端子１７にそれぞれ電気的に結線されている。なお、点火信号入力用端子１６は、信号線を介してＥＣＵ１０に接続されるとともに、ＧＮＤ端子１７は、図示せぬハーネスを介して電気的にアースされている。
【００１３】
上記した回路構成を有する点火装置１は、図２の断面図および図３の上面図によって、具体的に示される。
点火装置１の点火コイル４は、樹脂製のコイルケース３０内部に収容されている。このコイルケース３０は図中上方が開口しており、その開口部から点火コイル４が収容される。さらに、コイルケース３０と一体的に形成されるコネクタ部１５側と、点火コイル４との間に、イグナイタ５およびコンデンサー６が収容される。コネクタ部１５は、後述するが、外部と電気接続するための外部端子を有しており、この外部端子とイグナイタ５、コンデンサー６、さらには点火コイル４を電気的接続した状態で、コイルケース３０の開口部からエポキシ樹脂３１を充填されることにより、点火コイル４がコイルケース３０の内部で電気的に絶縁された状態で固定保持される。
【００１４】
なお、上記エポキシ樹脂３１が充填される前に、イグナイタ５とコンデンサー６がコイルケース３０内に収容され電気的に接続した状態で、イグナイタ５およびコンデンサー６の全体を覆うように、シリコン接着剤３２が充填されている。このシリコン接着剤３２により、イグナイタ５およびコンデンサー６に発生する応力の緩和を図ることができる。
図２において、点火コイル４の図中下方側には、スプリング３３が設けられている。このスプリング３３は、点火コイル４の２次巻線４ｂと接続されるとともに、図示せぬ点火プラグに接続されている。
【００１５】
次に、コネクタ部１５の成形手順について、図４を用いて説明する。
コネクタ部１５に一体的に保持される端子は、図４（ａ）に示す如く、３本の金属部材から成っており、外部端子となる一端側は板状に形成され、３本とも平行となるよう配置される。この３本の外部端子は、それぞれ、信号線を介してＥＣＵ１０と接続される点火信号入力用端子１６、外部アースに接続されるＧＮＤ端子１７、バッテリに接続されるバッテリ端子１８である。
これら３本の端子の他端側は、それぞれ延設しており、点火装置１内で所定の結線をするための金属端子となる。
【００１６】
なお、点火信号入力用端子１６の点火装置１にて接続される他端側は、上述のように、イグナイタ５への入力側７と接続される。さらに、この端子１６は途中で分岐し、コンデンサー６と接続するためのコンデンサー接続用端子１６ａとしての突起が形成されている。同様に、ＧＮＤ端子１７の点火装置１内にて接続される他端側は、上述のように、イグナイタ５へのＧＮＤ側８へと接続されるとともに、その途中に、コンデンサー６と接続するためのコンデンサー接続端子１７ａとしての突起が形成されている。
なお、点火信号入力用端子１６及びＧＮＤ端子１７の他端は、図中上方すなわち直角に折り曲げられた折り曲げ部が形成されている。同様に、バッテリ端子１８の他端側にも、折り曲げ部が形成されている。
【００１７】
そして、このように形成された端子１６、１７、１８を、図４（ａ）で示した位置状態で、図４（ｂ）に示す如く、３本の端子を一体的に樹脂成形し、プリモールド成形体５０を形成している。
その上で、この３本の端子を樹脂にて一体としたプリモールド成形体５０を所定の型にセットした上で、樹脂充填することにより、図４（ｃ）に示すように点火装置１のコネクタ部１５を形成する（これとともに、コイルケース３０も樹脂成形される）。
なお、コネクタ部１５は、上記コンデンサー接続端子１６ａ、１７ａが外部に露出されるとともに、各端子１６、１７、１８の折り曲げ部の一部も外部に露出されるように樹脂成形される。そして、これら外部に露出した端子が、コンデンサー６及びイグナイタ５を電気的に接続する端子として構成されることとなる。
【００１８】
このように、プリモールド成形体５０を形成した上で、コネクタ部１５を樹脂成形することによって、複数の端子部を確実に所望位置に位置決めされたコネクタ部を得ることができる。
さらに、コンデンサー接続端子１６ａ、１７ａや、各端子１６、１７、１８の他端側に折り曲げ部を設けた金属端子を、プリモールド成形体を形成した後に、コネクタ部１５を樹脂成形してイグナイタ５やコンデンサー６用の接続用端子が形成されることで、精度よく位置決めされた各接続用端子を得ることができる。このため、イグナイタ５やコンデンサー６の取付け時に、確実な電気的接続を簡単に図ることが可能となる。
【００１９】
さらに、図４（ｃ）に示す如く、コネクタ部１５の成形時と同時に、イグナイタ５やコンデンサー６を収容する、凹状のイグナイタ収容部５１およびコンデンサー収容部５２が形成される。この収容部５１、５２の溝幅は、イグナイタ５やコンデンサー６の素子幅に見合う寸法にて形成されており、各収容部に収容されたときに、ぐらついたりして電気的接続が不安定とならないように工夫されている。
この収容部の構成により、さらに、イグナイタ５やコンデンサー６の取付け時における確実な電気的接続を図ることができる。
【００２０】
以上に述べた如く、点火装置１が構成されている。そして、スイッチング素子部２に備えられたスイッチング素子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が点火プラグに接続されることで、点火装置１による点火プラグへの高電圧印加が行われるようになっている。
そして、上記点火装置１は、コネクタ部１５に外部接続された信号線を介してＥＣＵ１０から点火入力信号（点火信号）が入力されることによって、制御される。点火入力信号がハイレベルとなると、スイッチング素子に高いゲート電圧が印加され、スイッチング素子はＯＮ状態とされる。このため、スイッチング素子のコレクタ−エミッタ間に電流が流れ、点火コイル４の１次巻線４ａにコイル電流が流れる。一方、ＥＣＵ１０からの点火信号がローレベルとなると、スイッチング素子のゲート電圧が低下するため、当該素子はＯＦＦ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。
【００２１】
このようなスイッチング素子へのスイッチング制御によって１次巻線４ａに流されるコイル電流を制御することで、２次巻線４ｂから点火プラグ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。
このような構成の点火装置によれば、コネクタ部１５内の並列回路に設けられるコンデンサー６によって、強電界の影響によってＥＣＵ１０と点火装置１とを接続する信号線に発生する電波電流は、ツェナーダイオード３を通らずコンデンサー６をバイパスすることになり、ツェナーダイオード３の整流作用が起きないようになる。
【００２２】
したがって、従来において、強電界の影響により上記信号線の電位レベルが誤ったレベルになるという現象が発生することを抑制でき、イグナイタ５に誤った電位レベルの信号が入力されることを防止できる。これにより、誤ってスイッチング素子をＯＮさせてしまう、といった点火装置の誤作動を防止できる。
なお、コンデンサー６の容量は、上記効果を得るためには、最低１０００ｐＦ必要であり、点火遅れを考慮して２２００ｐＦを採用したものが好適であることが発明者らの実験によって確認されている。
【００２３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対してコネクタ部１５内の並列回路を直列回路に置き換えた例を示したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
図５は、本実施形態における点火装置１の回路構成図である。この図に示されるように、イグナイタ５への入力側７に、直列にインダクタンス６０が設けられている。
【００２４】
この構成により、強電界の影響によってＥＣＵ１０と点火装置１とを接続する信号線に発生する電波電流は、インダクタンス６０のインピーダンスによって、イグナイタ５へ流れることが遮断される。
したがって、従来において、強電界の影響により上記信号線の電位レベルが誤ったレベルになるという現象が発生することを抑制でき、イグナイタ５に誤った電位レベルの信号が入力されることを防止できる。これにより、誤ってスイッチング素子をＯＮさせてしまう、といった点火装置の誤作動を防止できる。
【００２５】
尚、上述の実施例においては、イグナイタ５の点火信号の入力側とＧＮＤ間に、ツェナーダイオードを使用した例を記載したが、いわゆる一般のダイオードを使用しても良い。
また、上述の実施例においては、イグナイタ５の外部に、コンデンサー６やインダクタンス７を設けた例を記載したが、イグナイタ５の内部に、コンデンサー６やインダクタンス７を設けても良い。
さらに、上述の実施例においては、イグナイタ５の内部において、点火信号入力側とＧＮＤ間に、ツェナーダイオードを設けた例を記載したが、イグナイタ５の外部に、ツェナーダイオードあるいはダイオードを設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態における点火装置の回路構成図である。
【図２】図１に示す点火装置の断面図である。
【図３】図２の上面図である。
【図４】図１の点火装置のコネクタ部の成形手順を示す説明図であり、（ａ）は、端子部の斜視図、（ｂ）は、プリモールド成形体の斜視図、（ｃ）は、コネクタ部の斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態における点火装置の回路構成図である。
【図６】従来の点火装置の回路構成図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  点火装置
２  スイッチング素子
３  ツェナーダイオード
４  点火コイル
４ａ  １次巻線
４ｂ  ２次巻線
５  イグナイタ
６  コンデンサー
７  入力側
８  ＧＮＤ側
１０  ＥＣＵ
１５  コネクタ部
１６  点火信号入力用端子
１７  ＧＮＤ端子
３２  シリコン
５０  プリモールド成形体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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