JP2000297732A - イグナイタ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッテリ電圧の異常時にイグナイタへの駆動
信号の出力を停止する機能を有するイグナイタ制御装置
をＩＣ化し、小型化を図る。 【解決手段】 バッテリ電圧＋Ｂの異常時（過上昇）に
出力回路２０からイグナイタ１０への駆動信号の出力を
停止させる出力停止回路４０を、バッテリ電圧＋Ｂを分
圧して被判定電圧Ｖｂを生成する分圧用抵抗Ｒ４２，Ｒ
４３と、定電圧電源６０からの直流定電圧Ｖｃｃを分圧
して異常判定電圧Ｖｔｈを生成する分圧用抵抗Ｒ４４，
Ｒ４５と、各電圧Ｖｂ，Ｖｔｈを比較し、被判定電圧Ｖ
ｂが異常判定電圧Ｖｔｈを越えると出力回路２０からの
駆動信号の出力を強制的に停止させる比較回路ＣＭＰと
から構成する。この結果、出力停止回路４０をツェナー
ダイオードにて構成した従来装置のようにツェナーダイ
オードを外付けする必要がなく、イグナイタ制御装置全
てを一つの半導体集積回路内に組み込むことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリ電圧の異
常時にイグナイタによる点火コイルの一次巻線への通電
動作を停止してイグナイタを保護する保護機能を有する
イグナイタ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関の点火装置の一つと
して、点火コイルの一次巻線への通電・非通電をパワー
トランジスタを介して切り換えることにより、点火コイ
ルの二次巻線に点火用高電圧を発生させて、二次巻線に
接続された点火プラグを火花放電させるイグナイタが知
られている。

【０００３】また、イグナイタは、パワートランジスタ
を介して一次巻線の通電・非通電を切り換えるものであ
ることから、例えば、バッテリを充電する発電機（オル
タネータ）による異常電圧発生、バッテリに接続された
電源ラインへの高電圧ノイズの印加等によって、バッテ
リ電圧が通常よりも高くなると（例えば通常１２Ｖであ
るバッテリ電圧が３０Ｖ近くにまで上昇すると）、パワ
ートランジスタに過電流が流れて、パワートランジスタ
やその周辺素子が劣化若しくは破壊し、イグナイタが正
常動作しなくなることがある。

【０００４】このため、従来より、イグナイタを駆動制
御するイグナイタ制御装置は、バッテリ電圧が異常判定
電圧を越えると、イグナイタへの駆動信号の出力（換言
すれば一次巻線の通電）を強制的に停止するように構成
されている。以下、従来のイグナイタ制御装置の一例を
説明する。

【０００５】図４は、従来のイグナイタ制御装置の構成
例を表す電気回路図である。図４に示すイグナイタ制御
装置は、エンジンの各気筒をグループ化した各気筒グル
ープ毎のイグナイタ１０に対応して設けられた複数（図
では２個）の出力回路２０と、図示しないイグニッショ
ンスイッチがオンされ、イグニッションスイッチを介し
てバッテリの正極側から電源供給を受ける電源ラインＬ
Ｂの電圧（バッテリ電圧）＋Ｂが立ち上がってから、所
定期間（数十ｍsec.）の間、上記各出力回路２０から対
応するイグナイタ１０への駆動信号の出力を停止の動作
を停止させる電源投入時出力停止回路３０と、バッテリ
電圧＋Ｂの電圧異常時に、各出力回路２０の動作を停止
させる電圧異常時出力停止回路４０と、から構成されて
いる。

【０００６】ここで、上記各気筒グループ毎に設けられ
る複数のイグナイタ１０及びこれに対応した複数の出力
回路２０は、夫々、同一構成である。そこで、以下の説
明では、これら各部を区別することなく、イグナイタ１
０及び出力回路２０の一つの回路構成について説明す
る。

【０００７】図４に示す如く、イグナイタ１０は、一端
がイグニッションスイッチを介してバッテリの正極側に
接続された点火コイルの一次巻線の他端と、バッテリの
負極側が接地された車体側グランドラインとの間に設け
られ、点火コイルの一次巻線への通電経路を導通・遮断
することにより、一次巻線の通電・非通電を切り換える
ためのものであり、コレクタが点火コイルの一次巻線に
接続され、エミッタが微小抵抗Ｒ１１を介してグランド
ラインに接地されたＮＰＮ型のパワートランジスタＴ１
１と、コレクタがパワートランジスタＴ１１のコレクタ
に接続され、エミッタがパワートランジスタＴ１１のベ
ースに接続された、ＮＰＮ型の駆動トランジスタＴ１２
とを備える。

【０００８】これら２つのトランジスタＴ１１，Ｔ１２
は、所謂パワーダーリントントランジスタを構成するも
のであり、駆動トランジスタＴ１２の制御端子であるベ
ースにHighレベルの駆動信号を受けることにより、各ト
ランジスタＴ１１，Ｔ１２にベース電流が流れて、各ト
ランジスタＴ１１，Ｔ１２がオン状態となり、点火コイ
ルの一次巻線に電流が流れることになる。

【０００９】また、イグナイタ１０には、駆動トランジ
スタＴ１２のベースにコレクタが接続され、ベースが抵
抗Ｒ１２を介してパワートランジスタＴ１１のエミッタ
に接続され、エミッタがグランドラインに接地されたＮ
ＰＮ型の保護トランジスタＴ１３が備えられる。そし
て、この保護トランジスタＴ１３は、パワートランジス
タＴ１１を介して点火コイルの一次巻線に流れる電流が
過大となって、微小抵抗Ｒ１１の両端電圧が、保護トラ
ンジスタＴ１３のベース−エミッタ間の順方向電圧（約
０．７Ｖ）で決まる所定電圧以上に達したときに、オン
状態となって、駆動トランジスタＴ１２，延いてはパワ
ートランジスタＴ１１を強制的にオフし、パワートラン
ジスタＴ１１を過電流から保護する。

【００１０】また、駆動トランジスタＴ１２のベース
は、抵抗Ｒ１３，Ｒ１４を介して、出力回路２０の駆動
信号出力端子Ｓａに接続されると共に、抵抗Ｒ１３を介
して、出力回路２０の駆動信号引込端子Ｓｂに接続され
ており、更に、抵抗Ｒ１４と抵抗Ｒ１３との接続点に
は、アノードがグランドラインに接地されたツェナーダ
イオードＺＤ１のカソードが接続されている。尚、この
ツェナーダイオードＺＤ１は、出力回路２０からイグナ
イタ１０に入力される駆動信号の電圧レベルを、ツェナ
ーダイオードＺＤ１の降伏電圧以下に制限することによ
り、イグナイタ１０に入力される駆動信号が通常よりも
高い高電圧になった際に、その駆動信号によりイグナイ
タ１０内のトランジスタＴ１１，Ｔ１２に過大なベース
電流が流れて、これらが劣化若しくは破壊するのを防止
するためのものである。

【００１１】一方、出力回路２０は、マイクロコンピュ
ータ（マイコン）からなるエンジン制御装置５０からの
点火制御信号ＩＧを入力端子Ｓｉｎに受けてイグナイタ
１０のパワートランジスタＴ１１のオン・オフ状態を切
り換えるためのものであり、点火制御信号ＩＧがHighレ
ベル（例えば直流５Ｖ）であるとき、駆動信号出力端子
Ｓａにバッテリからの電源ラインＬＢを接続することに
より、駆動信号出力端子Ｓａからイグナイタに出力する
駆動信号をHighレベル（バッテリ電圧＋Ｂ）とし、この
駆動信号（バッテリ電圧＋Ｂ）とイグナイタ１０側回路
定数で決まるパワートランジスタＴ１１駆動用の電流
（詳しくは駆動トランジスタＴ１２のベース電流）を流
し出す電流流出回路２２と、点火制御信号ＩＧがLow レ
ベル（グランド電位）であるとき、駆動信号引込端子Ｓ
ｂをグランドラインに接地させることにより、それまで
駆動信号出力端子Ｓａからイグナイタ１０に流れ出して
いた電流を引き込み、イグナイタ１０のパワートランジ
スタＴ１１を速やかにオフさせる電流流出停止回路２４
とから構成されている。

【００１２】そして、電流流出回路２２には、バッテリ
からの電源ラインＬＢにエミッタが接続され、コレクタ
が駆動信号出力端子Ｓａに接続されたＰＮＰ型の出力ト
ランジスタＴ２１と、出力トランジスタＴ２１のベース
と電源ラインＬＢとの間に設けられた抵抗Ｒ２１と、コ
レクタが抵抗Ｒ２２を介して出力トランジスタＴ２１の
ベースに接続され、エミッタがグランドラインに接地さ
れたＮＰＮ型の制御トランジスタＴ２２と、エンジン制
御装置５０からの点火制御信号ＩＧをグランドラインと
の間で分圧して制御トランジスタＴ２２のベースに印加
する分圧用の抵抗Ｒ２３，Ｒ２４とが備えられ、更に、
出力トランジスタＴ２１のエミッタ−コレクタ間には、
出力端子Ｓａ側をアノードとして、ノイズ吸収用のダイ
オードＤ２３が接続されている。

【００１３】一方、電流流出停止回路２４は、エンジン
制御装置５０や当該イグナイタ制御装置に対して動作用
の定電圧を供給する定電圧電源（電源ＩＣ）６０からの
出力電圧Ｖｃｃ（直流定電圧；例えば５Ｖ）を受けて動
作するものであり、この定電圧電源６０からの電源ライ
ンＬＣに接続されている。

【００１４】そして、電流流出停止回路２４には、コレ
クタが駆動信号引込端子Ｓｂに接続され、エミッタがグ
ランドラインに接地されたＮＰＮ型の電流引込トランジ
スタＴ２３と、電流引込トランジスタＴ２３のベース−
エミッタ間に設けられた抵抗Ｒ２５と、コレクタが抵抗
Ｒ２６を介して電流引込トランジスタＴ２３のベースに
接続され、エミッタが定電圧電源６０からの電源ライン
ＬＣに接続されたＰＮＰ型の制御トランジスタＴ２４
と、この制御トランジスタＴ２４のベース−エミッタ間
に接続された抵抗Ｒ２７と、アノードが抵抗Ｒ２８を介
して制御トランジスタＴ２４のベースに接続され、カソ
ードが点火制御信号ＩＧの入力端子Ｓｉｎに接続された
ダイオードＤ２１と、が備えられている。

【００１５】このように構成された出力回路２０では、
エンジン制御装置５０から出力される点火制御信号ＩＧ
がHighレベル（例えば５Ｖ）であるとき、電流流出回路
２２側の制御トランジスタＴ２２がオンし、これに伴い
出力トランジスタＴ２１がオンして、駆動信号出力端子
Ｓａが略バッテリ電圧＋Ｂとなって、駆動信号出力端子
Ｓａからイグナイタ１０に駆動信号（電流）が出力さ
れ、イグナイタ１０側のパワートランジスタＴ１１がオ
ン状態となって、点火コイルの一次巻線が通電される。
また、この状態では、電流流出停止回路２４のダイオー
ドＤ２１には電流が流れないので、電流流出停止回路２
４の制御トランジスタＴ２４及び電流引込トランジスタ
Ｔ２３は共にオフ状態となり、駆動信号引込端子Ｓｂは
オープン状態に保持される。

【００１６】一方、エンジン制御装置５０から出力され
る点火制御信号ＩＧがHighレベルからLow レベル（グラ
ンド電位）に立ち下がると、電流流出停止回路２４のダ
イオードＤ２１に順方向電流が流れ、抵抗Ｒ２７，Ｒ２
８にも電流が流れる。この結果、抵抗Ｒ２７に電流が流
れることにより生じる制御トランジスタＴ２４のベース
電位の低下によって、制御トランジスタＴ２４がオン
し、それに伴い電流引込トランジスタＴ２３がオンす
る。この結果、駆動信号引込端子Ｓｂは、グランドライ
ンに接地され、イグナイタ１０側のパワートランジスタ
Ｔ１１が速やかにターンオフする。またこの状態では、
電流流出回路２２側の制御トランジスタＴ２２及び出力
トランジスタＴ２１もオフ状態となり、駆動信号出力端
子Ｓａからの駆動信号（バッテリ電圧＋Ｂ）の出力も遮
断される。

【００１７】尚、電流流出停止回路２４は、エンジン制
御装置５０から出力される点火制御信号ＩＧがHighレベ
ルからLow レベル（グランド電位）に立ち下がった際
に、パワートランジスタＴ１１を速やかにオフさせ、点
火コイルの一次巻線に流れる電流を速やかに遮断して、
二次巻線側に発生する点火用高電圧の立ち上がりを急峻
にするためのものであり、この電流流出停止回路２４を
備えない場合であっても、電流流出回路２２の動作によ
って、イグナイタ１０側のパワートランジスタＴ１１を
オフさせることはできる。

【００１８】次に、電源投入時出力停止回路３０は、イ
グニッションスイッチがオンされ、定電圧電源６０が起
動した後、予め設定された一定時間だけ定電圧電源６０
から出力されるリセット信号（Low レベル）を受けて動
作し、そのリセット信号の入力期間中、電流流出停止回
路２４の各トランジスタＴ２３，Ｔ２４をオン状態にし
て、イグナイタ１０への駆動信号の出力を停止させるも
のである。

【００１９】尚、リセット信号は、定電圧電源６０がバ
ッテリ電圧＋Ｂを受けて直流定電圧Ｖｃｃの生成を開始
してから、その電圧Ｖｃｃが安定して、エンジン制御装
置５０が正常動作し始めるまでの所定時間の間、電源投
入時出力停止回路３０を動作させるためのものであり、
定電圧電源６０は、電源投入後（イグニッションスイッ
チのオン後）、一定時間経過するまでの間、リセット信
号の出力端子をLow レベルに保持し、その後、Highレベ
ルに切り換えることにより、リセット信号の出力を停止
するようにされている。

【００２０】そして、電源投入時出力停止回路３０に
は、エミッタが定電圧電源６０からの電源ラインＬＣに
接続され、ベースが、抵抗Ｒ３１を介して電源ラインＬ
Ｃに接続されると共に、抵抗Ｒ３２を介して定電圧電源
６０のリセット信号出力端子に接続されたＰＮＰ型の入
力トランジスタＴ３１と、ベースが、抵抗Ｒ３３を介し
て入力トランジスタＴ３１のコレクタに接続されると共
に、抵抗Ｒ３４を介してグランドラインに接地され、エ
ミッタがグランドラインに接地され、コレクタが、電流
流出停止回路２４内のダイオードＤ２２のカソードに接
続されたＮＰＮ型の出力トランジスタＴ３２とが備えら
れている。尚、電流流出停止回路２４において、ダイオ
ードＤ２２のアノードは、ダイオードＤ２１と抵抗Ｒ２
８との接続点に接続されている。

【００２１】従って、電源投入時出力停止回路３０にお
いて、定電圧電源６０からリセット信号（Low レベル）
が出力されている間は、入力トランジスタＴ３１及び出
力トランジスタＴ３２が共にオン状態となって、電流流
出停止回路２４内のダイオードＤ２２のカソードを、出
力トランジスタＴ３２を介してグランドラインに接地
し、逆に定電圧電源６０からリセット信号が出力されな
くなると、入力トランジスタＴ３１及び出力トランジス
タＴ３２は共にオフ状態となって、電流流出停止回路２
４内のダイオードＤ２２のカソードを開放させる。

【００２２】よって、定電圧電源からリセット信号（Lo
w レベル）が出力されている間、出力回路２０内の電流
流出停止回路２４では、電流流出回路２２の動作（換言
すれば点火制御信号ＩＧの状態）にかかわらず、電流引
込トランジスタＴ２３がオンして、イグナイタ１０に駆
動信号が出力されるのを強制的に停止させることにな
る。

【００２３】また次に、電圧異常時出力停止回路４０
は、カソードが、電流制限用の抵抗Ｒ４１を介してバッ
テリからの電源ラインＬＢに接続され、アノードが電源
投入時出力停止回路３０の入力トランジスタＴ３１のコ
レクタに接続されたツェナーダイオードＺＤ０と、カソ
ードが、定電圧電源６０からの電源ラインＬＣに接続さ
れ、アノードが電源投入時出力停止回路３０の入力トラ
ンジスタＴ３１のコレクタに接続されたダイオードＤ４
１とから構成されている。

【００２４】このため、電圧異常時出力停止回路４０に
おいては、バッテリ電圧＋ＢがツェナーダイオードＺＤ
０の降伏電圧で決定される所定電圧を越えると、バッテ
リ側の電源ラインＬＢから、電源投入時出力停止回路３
０の出力トランジスタＴ３２のベースへと、ツェナーダ
イオードＺＤ０を介して電流を流し、出力トランジスタ
Ｔ３２をオンすることになる。

【００２５】つまり、電圧異常時出力停止回路４０は、
電流流出停止回路２４を強制的に動作させるための出力
トランジスタＴ３２を、電源投入時出力停止回路３０と
共用し、電源ラインＬＢを介して供給されるバッテリ電
圧＋ＢがツェナーダイオードＺＤ０の降伏電圧で決まる
所定電圧を越えると、出力トランジスタＴ３２をオンさ
せることにより、電流流出停止回路２４の電流引込トラ
ンジスタＴ２３を強制的にオンして、イグナイタ１０に
駆動信号が出力されるのを停止させる。

【００２６】尚、電圧異常時出力停止回路４０におい
て、ダイオードＤ４１は、出力トランジスタＴ３２のベ
ース側電位の上限を、電源ラインＬＣの直流定電圧Ｖｃ
ｃにダイオードの順方向電圧降下分を加えた電圧に制限
するためのものであり、電源ラインの電源ラインＬＢか
らツェナーダイオードＺＤ０を介して出力トランジスタ
Ｔ３２のベース側に流れ込んだ電流のオーバフロー分を
電源ラインＬＣ側に流し、電源ラインＬＣに設けられた
電圧安定化用のコンデンサＣ６１を充電する。また、定
電圧電源６０は、バッテリからの電源ラインＬＢと直流
定電圧Ｖｃｃ側の電源ラインＬＣとの間に設けられたパ
ワートランジスタ（エミッタが電源ラインＬＢに、コレ
クタが電源ラインＬＣに接続されたＰＮＰ型トランジス
タ）のベース電流を制御することにより、電源ラインＬ
Ｃの電圧を一定電圧（直流定電圧Ｖｃｃ）に制御するも
のである。

【００２７】以上詳述したように、従来のイグナイタ制
御装置には、ツェナーダイオードＺＤ０を利用して、バ
ッテリ電圧＋Ｂの異常時（高電圧時）に、出力回路２０
からイグナイタ１０への駆動信号の出力を強制的に停止
させる電圧異常時出力停止回路４０が備えられていた。
そして、従来のイグナイタ制御装置は、プリント基板に
上記各回路を構成する回路素子を実装することにより構
成されていた。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では、
エンジン制御用のＥＣＵ（電子制御ユニット）への要求
仕様の増大、基板サイズの制約等により、ＥＣＵ内に組
み込まれるイグナイタ制御装置の小型化が要求されてい
る。そして、上述のイグナイタ制御装置を小型化するに
は、一つの半導体集積回路としてＩＣ化すればよいので
あるが、従来のイグナイタ制御装置では、電圧異常時出
力停止回路４０を、ツェナーダイオードＺＤ０にて構成
しているため、上述したイグナイタ制御装置としての機
能を一つのＩＣに持たせることはできず、少なくともツ
ェナーダイオードＺＤ０については、別部品として、Ｅ
ＣＵの基板上に別途実装する必要があった。

【００２９】つまり、ツェナーダイオードＺＤ０は、バ
ッテリ電圧＋Ｂが通常（例えば１２Ｖ）の２倍又はそれ
以上の設定電圧（例えば２７Ｖ）を越えたときに導通し
て、バッテリ側の電源ラインＬＢから、出力停止用の回
路に電流を流し込む必要があることから、その降伏電圧
を大きくする必要があり、このような特性を有するツェ
ナーダイオードは、ＩＣに組み込むチップ部品として実
現されていない。このため、図４に示したイグナイタ制
御装置をＩＣ化するには、少なくともツェナーダイオー
ドＺＤ０だけは外付けする必要があり、従来のイグナイ
タ制御装置の小型化には限界があるのである。

【００３０】尚、ツェナーダイオードＺＤ０を半導体集
積回路内に組み込むために、ツェナーダイオードＺＤ０
を、ＩＣ化し得る降伏電圧の小さいツェナーダイオード
を多数縦続接続することにより構成し、その縦続回路全
体で所望の降伏電圧を得るようにすることも考えられる
が、このようにすると、縦続回路全体での降伏電圧のば
らつきは、個々のツェナーダイオードの特性のばらつき
の総和であることから、降伏電圧のばらつきが大きくな
りすぎ、電圧異常時出力停止回路として正常動作させる
ことができなくなってしまう。従って、ツェナーダイオ
ードＺＤ０を、ＩＣ化が可能な多数のツェナーダイオー
ドを使って構成することにより、イグナイタ制御装置全
体をＩＣ化する、といったこともできない。

【００３１】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、バッテリ電圧の異常時にイグナイタへの駆動
信号の出力を停止する機能を有するイグナイタ制御装置
において、その装置を構成する電子部品を全て半導体集
積回路内に組み込めるようにすることを目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項１記載のイグナイタ制御装置においては、
バッテリ電圧の異常時に出力回路からの駆動信号の出力
を強制的に停止させる出力停止回路が、第１分圧回路に
て定電圧電源からの出力電圧を分圧することにより、異
常判定電圧を生成すると共に、第２分圧回路にてバッテ
リからの出力電圧を分圧することにより、この出力電圧
に対応した被判定電圧を生成し、比較回路にて、これら
各分圧回路からの出力を比較し、被判定電圧が異常判定
電圧よりも高い場合に、出力回路からの駆動信号の出力
を停止させる。

【００３３】つまり、本発明のイグナイタ制御装置は、
出力停止回路を、従来装置のようにツェナーダイオード
を用いて構成するのではなく、２つの分圧回路と比較回
路とを用いて構成することにより、イグナイタ制御装置
の各回路を構成する電子部品を全て半導体集積回路内に
組み込むことができるようにし、これらを一つの半導体
集積回路内に組み込むようにしている。

【００３４】このため、本発明によれば、従来ＩＣ化が
困難であったイグナイタ制御装置をＩＣ化し、イグナイ
タ制御装置（延いてはこれが組み込まれるエンジン制御
用のＥＣＵ）の小型化を図ることが可能になる。また本
発明では、定電圧電源からの出力電圧を分圧して異常判
定電圧を生成することにより、異常判定電圧を、バッテ
リ電圧の影響を受けることなく常に安定した電圧値と
し、これとバッテリ電圧に対応した被判定電圧とを比較
して、被判定電圧が異常判定電圧よりも高いときに、出
力回路からの駆動信号の出力を停止させることから、出
力停止回路が駆動信号の出力を停止させる際のバッテリ
電圧の異常判定を常に安定して行うことができる。よっ
て、本発明によれば、例えば、イグナイタが正常動作し
得るバッテリ電圧の範囲内では、イグナイタへの駆動信
号の出力を許可し、イグナイタの動作に悪影響を与える
条件下でのみ、イグナイタへの駆動信号の出力を停止さ
せる、といったこともできる。

【００３５】ここで、出力回路は、例えば、バッテリの
正極側に接続された電源ラインとパワートランジスタの
制御端子との間の駆動電流出力経路に設けられた駆動用
スイッチング素子を、エンジン制御装置からの点火制御
信号に従いオン・オフさせることにより、パワートラン
ジスタの制御端子に駆動用の電流を流し出すように構成
したものであってもよく、或いは、請求項２に記載のよ
うに、こうした電流流出回路に加えて、バッテリの負極
側と同電位のグランドラインとパワートランジスタの制
御端子との間の駆動電流引込経路に設けられた電流引込
用スイッチング素子を、電流流出回路とは逆位相でオン
・オフさせる電流流出停止回路を備えたものであっても
よい。尚、パワートランジスタの制御端子とは、パワー
トランジスタがバイポーラ型のトランジスタであれば、
そのトランジスタのベースであり、パワートランジスタ
がＭＯＳ型ＦＥＴ等の電界効果トランジスタであれば、
そのトランジスタのゲートである。

【００３６】そして、出力回路が、電流流出回路だけで
構成されている場合には、出力停止回路を、電流流出回
路の駆動用スイッチング素子を強制的にオフさせること
により、出力回路からの駆動信号の出力を停止させるよ
う構成すればよく、出力回路が、電流流出回路と電流流
出停止回路とから構成されている場合には、出力停止回
路を、請求項２に記載のように、電流流出回路の駆動用
スイッチング素子を強制的にオフさせるか、或いは、電
流流出停止回路の電流引込用スイッチング素子を強制的
にオンさせることにより、出力回路からの駆動信号の出
力を停止させるよう構成すればよい。

【００３７】尚、請求項２に記載のように、出力回路
を、電流流出回路と電流流出停止回路とから構成した場
合には、電流流出回路だけで構成した場合に比べて、エ
ンジン制御装置からの点火制御信号の出力が停止した際
に、イグナイタ側のパワートランジスタをより速やかに
ターンオフさせ、点火コイルの二次巻線の電流の立ち上
がりを急峻にすることが可能になる。また、請求項２に
記載のように、出力回路が、電流流出回路と電流流出停
止回路とから構成されている場合には、出力停止回路
を、電流流出回路の駆動用スイッチング素子を強制的に
オフさせると同時に、電流流出停止回路の電流引込用ス
イッチング素子を強制的にオンさせるようにしても良
い。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施例を図面と
共に説明する。図１は、本実施例のイグナイタ制御装置
の構成を表す電気回路図である。図１に示すイグナイタ
制御装置は、一つの半導体集積回路内に組み込み、ＩＣ
化したものであり、その回路ブロックは、図４に例示し
た従来装置と同様、エンジンの各気筒をグループ化した
各気筒グループ毎のイグナイタ１０に対応して設けられ
た複数（図では２個）の出力回路２０と、電源投入時出
力停止回路３０と、電圧異常時出力停止回路４０と、か
ら構成されている。

【００３９】そして、図４の従来装置と異なる点は、電
圧異常時出力停止回路４０の全体構成及び出力回路２０
内の電流流出回路２２の一部の構成であり、それ以外の
構成については、既述した従来装置と全く同じである。
そこで、以下の説明では、電圧異常時出力停止回路４０
の構成及び電流流出回路２２の従来装置からの変更点に
ついてのみ詳細に説明し、他の構成（詳しくは、イグナ
イタ１０，出力回路２０内の電流流出停止回路２４，電
源投入時出力停止回路３０，マイコンからなるエンジン
制御装置５０とイグナイタ制御装置との接続状態，定電
圧回路（電源ＩＣ）６０及びその周辺回路と各電源ライ
ンＬＢ，ＬＣとの接続状態等）については、図１におい
て図４の従来装置と同一符号を付与し、その説明を省略
する。

【００４０】図１に示す如く、本実施例の電圧異常時出
力停止回路４０は、一端がバッテリ側の電源ラインＬＢ
に接続された外付けの抵抗Ｒ４１を介してバッテリ電圧
＋Ｂを取り込むように構成されており、その取り込んだ
バッテリ電圧＋Ｂを、第２分圧回路としての分圧用抵抗
Ｒ４２，Ｒ４３を介して抵抗分圧することにより、バッ
テリ電圧＋Ｂに対応した被判定電圧を生成する。

【００４１】尚、抵抗Ｒ４２と抵抗Ｒ４３とは、外付け
抵抗Ｒ４１が接続される端子とグランドラインとの間に
直列に接続されており、電源ラインＬＢ側の抵抗Ｒ４２
とグランドライン側の抵抗Ｒ４３との接続点の電圧を、
被判定電圧Ｖｂとして生成する。このため、本実施例で
は、被判定電圧Ｖｂは、これら各抵抗Ｒ４２，Ｒ４３
と、外付け抵抗Ｒ４１との抵抗値によって決まる分圧値
にてバッテリ電圧＋Ｂを分圧した電圧（Ｖｂ＝＋Ｂ×Ｒ
４３／（Ｒ４１＋Ｒ４２＋Ｒ４３））となり、その分圧
値は、外付け抵抗Ｒ４１の抵抗値を調整することによ
り、自由に設定できることになる。

【００４２】また、定電圧電源６０側の電源ラインＬＣ
には、抵抗Ｒ４４の一端が接続されており、抵抗Ｒ４４
の他端は、抵抗Ｒ４５を介して、グランドラインに接地
されている。これら各抵抗Ｒ４４，Ｒ４５は、電源ライ
ンＬＣ−グランドライン間の直流定電圧Ｖｃｃを分圧す
ることにより、これら各抵抗Ｒ４４，Ｒ４５の抵抗値で
決まる一定の異常判定電圧Ｖｔｈ（Ｖｔｈ＝Ｖｃｃ×Ｒ
４５／（Ｒ４４＋Ｒ４５）を生成するためのものであ
り、前述の第１分圧回路として機能する。尚、この異常
判定電圧Ｖｔｈは、通常のバッテリ電圧＋Ｂ（例えば１
２Ｖ）よりも高い異常電圧（例えば２４Ｖ〜２７Ｖ程
度）に対応した値に設定されている。そして、これら各
分圧回路にて分圧された被判定電圧Ｖｂ及び異常判定電
圧Ｖｔｈは、比較回路（所謂コンパレータ）ＣＭＰに夫
々入力され、比較回路ＣＭＰにおいて、各電圧の大小比
較がなされる。

【００４３】ここで、比較回路ＣＭＰは、バッテリ側の
電源ラインＬＢから電源供給を受けて動作するようにさ
れており、非反転入力端子（＋）に異常判定電圧Ｖｔｈ
を、反転入力端子（−）に被判定電圧Ｖｂを、夫々受け
て、これら各電圧の大小判定を行う。このため、被判定
電圧Ｖｂが異常判定電圧Ｖｔｈよりも大きいときには、
比較回路ＣＭＰ内の出力段に設けられた図示しないオー
プンコレクタの出力トランジスタがオン状態となり、逆
に、被判定電圧Ｖｂが異常判定電圧Ｖｔｈ以下であれ
ば、出力トランジスタがオフ状態となる。そして、この
比較回路ＣＭＰの出力端子は、電源投入時出力停止回路
３０の出力トランジスタＴ３２のコレクタと同様、出力
回路２０の電流流出停止回路２４内のダイオードＤ２２
のカソードに接続され、更に、その接続点には、抵抗Ｒ
４６を介して、電源ラインＬＣが接続されている。

【００４４】このため、本実施例の電圧異常時出力停止
回路４０によれば、図２に示すように、被判定電圧Ｖｂ
が異常判定電圧Ｖｔｈ以下であれば、比較回路ＣＭＰの
出力がオープン状態となって、電流流出停止回路２４内
のダイオードＤ２２のカソードに、抵抗Ｒ４６を介し
て、直流定電圧Ｖｃｃを印加し、電流流出停止回路２４
の動作を停止させるが、バッテリ電圧＋Ｂが異常判定電
圧Ｖｔｈにて規定される所定電圧（例えば２５Ｖ）を越
え、被判定電圧Ｖｂが異常判定電圧Ｖｔｈを越えると、
比較回路ＣＭＰが、電流流出停止回路２４内のダイオー
ドＤ２２のカソードをグランドラインに接地して、電流
流出停止回路２４内のトランジスタＴ２４，Ｔ２３を強
制的にオンさせ、イグナイタ１０への駆動信号の出力を
停止させることになる（図２の電圧異常時出力停止期間
参照）。

【００４５】尚、比較回路ＣＭＰの非反転入力端子
（−）への被判定電圧Ｖｂの入力ラインには、カソード
が電源ラインＬＣに接続されたダイオードＤ４１のアノ
ードが接続されており、このダイオードＤ４１によっ
て、バッテリ電圧＋Ｂの過上昇に伴い、比較回路ＣＭＰ
の被反転入力端子（−）への入力電圧が異常に高くなる
のを防止している。

【００４６】一方、本実施例の電流流出回路２２には、
図４に示した従来装置と同じ回路構成に加えて、更に、
入力端子が、比較回路ＣＭＰの出力端子からダイオード
Ｄ２２のカソードに至る信号経路に接続されたインバー
タＩＮＶ、及び、このインバータＩＮＶの出力端子にベ
ースが接続され、コレクタが制御トランジスタＴ２２の
ベースに接続され、エミッタがグランドラインに接地さ
れたＮＰＮ型のトランジスタＴ２６、が設けられてい
る。

【００４７】このため、電流流出回路２２では、電圧異
常時出力停止回路４０がバッテリ電圧＋Ｂの異常を判定
するか、或いは、電源投入時出力停止回路３０の動作に
よって、電流流出停止回路２４が動作を開始したとき
（詳しくはトランジスタＴ２４，Ｔ２３がオン状態とな
ったとき）には、トランジスタＴ２６がオン状態となっ
て、エンジン制御装置５０からの点火制御信号ＩＧにか
かわらず、制御トランジスタＴ２２が強制的にオフさ
れ、電流流出回路２２からイグナイタ１０への駆動信号
の出力も停止されることになる。

【００４８】よって、本実施例のイグナイタ制御装置で
は、図４に示した従来装置のように、電源投入直後やバ
ッテリ電圧＋Ｂの異常時に、電流流出回路２２と電流流
出停止回路とが共に動作して、バッテリ側の電源ライン
ＬＢから、電流流出回路２２及び電流流出停止回路２４
を通って、グランドライン側に電流が流れるのを防止で
きる。このため、イグナイタ制御装置をＩＣ化した際の
ＩＣでの消費電力を低減し、その発熱を抑制できること
になる。

【００４９】また、更に、本実施例の電流流出回路２２
は、電源ラインＬＢからイグナイタ１０へ電流を流し出
す出力トランジスタが２段構成となっている。つまり、
一段目の出力トランジスタ（従来装置と同じＰＮＰ型ト
ランジスタ）Ｔ２１のコレクタは、抵抗Ｒ２９及び抵抗
Ｒ３０を介して、駆動信号出力端子Ｓａに接続されてお
り、これら各抵抗Ｒ２９，Ｒ３０の接続点には、２段目
の出力トランジスタであるＮＰＮ型のトランジスタＴ２
５のベースが接続されている。そして、この出力トラン
ジスタＴ２５のコレクタは、バッテリ側の電源ラインＬ
Ｂに接続され、エミッタは、駆動信号出力端子Ｓａに接
続されている。このため、電流流出回路２２では、制御
トランジスタＴ２２がオンした際には、各出力トランジ
スタＴ２１，Ｔ２５がオン状態となり、電源ラインＬＢ
からイグナイタ１０には、２段目の出力トランジスタＴ
２６を介して、電流が流れ出すことになる。

【００５０】以上説明したように、本実施例のイグナイ
タ制御装置によれば、電圧異常時出力停止回路４０を、
従来装置のようにツェナーダイオードで構成するのでは
なく、比較回路ＣＭＰを用いた被判定電圧Ｖｂと異常判
定電圧Ｖｔｈとの比較により、バッテリ電圧＋Ｂの異常
を判定した上で、出力回路２０からイグナイタ１０への
駆動信号の出力を強制的に停止させるように構成してい
るので、バッテリ電圧異常時の保護機能を有するイグナ
イタ制御装置を、ツェナーダイオードを用いることなく
構成でき、イグナイタ制御装置のＩＣ化を容易に行うこ
とができる。よって、本実施例によれば、イグナイタ制
御装置を小型化して、エンジン制御用のＥＣＵ内に組み
込むことができ、ＥＣＵの小型化を図ることができる。

【００５１】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、
種々の態様を採ることができる。例えば、上記実施例で
は、イグナイタ制御装置内に、図４に示した従来装置と
同様の、電源投入時出力停止回路３０を設けるものとし
て説明したが、本実施例のイグナイタ制御装置によれ
ば、必ずしも電源投入時出力停止回路３０を設ける必要
はなく、図３に示す如く、電源投入時出力停止回路３０
を削除するようにしてもよい。

【００５２】即ち、電源投入時出力停止回路３０は、定
電圧電源６０からのリセット信号に従い、イグニッショ
ンスイッチがオンされてから所定時間の間、出力回路２
０からの駆動信号の出力を強制的に停止させることによ
り、定電圧電源６０にて生成される直流定電圧が安定し
て、エンジン制御装置５０が正常動作するまでの間に、
イグナイタ１０に誤って駆動信号が出力されるのを防止
するものである。

【００５３】これに対して、本実施例では、電圧異常時
出力停止回路４０を、定電圧電源６０から出力される直
流定電圧Ｖｃｃにて生成した異常判定電圧Ｖｔｈと、バ
ッテリ電圧＋Ｂに対応した被判定電圧Ｖｂとを比較し
て、被判定電圧Ｖｂが異常判定電圧Ｖｔよりも大きいと
きに、出力回路２０からの駆動信号の出力を停止させる
ように構成しているため、図２に示す如く、電圧異常時
出力停止回路４０は、イグニッションスイッチがオンさ
れ、電源ラインＬＢでのバッテリ電圧＋Ｂが立ち上がっ
た直後から、定電圧電源６０が動作を開始して、直流定
電圧Ｖｃｃが所定電圧Ｖｃ１に達するまでの間（図に示
す△Ｔの間）、異常判定電圧Ｖｔｈが、被判定電圧Ｖｂ
よりも小さくなり、その期間△Ｔ中は、イグナイタ１０
への駆動信号の出力が強制的に停止されることになる。

【００５４】従って、上記実施例のイグナイタ制御装置
では、電圧異常時出力停止回路４０が、電源投入時出力
停止回路３０としても機能することになり、電源投入時
出力停止回路３０を削除しても、イグニッションスイッ
チがオンされてから所定期間△Ｔの間、イグナイタ１０
への駆動信号の出力を強制的に停止させることができる
ようになる。

【００５５】尚、この出力停止期間△Ｔは、定電圧電源
６０から出力される直流定電圧Ｖｃｃの立ち上がり特性
によって変化し、この立ち上がり特性は、定電圧電源６
０（電源ＩＣ）を構成する回路素子や、電源ラインＬＣ
に設けられた電圧安定化用のコンデンサＣ６１の容量等
で決定されることから、その立ち上がり特性によって
は、上記実施例の電圧異常時出力停止回路４０だけで、
電源投入後、エンジン制御装置５０が正常動作するまで
の間、出力回路２０からイグナイタ１０への駆動信号の
出力を停止させることができないことも考えられる。

【００５６】そこで、このような場合には、図３に点線
で示すように、異常判定電圧Ｖｔｈを生成する分圧抵抗
Ｒ４４，Ｒ４５の内、グランドライン側の抵抗Ｒ４５に
並列にコンデンサＣ４１を設け、これら各分圧抵抗Ｒ４
４，Ｒ４５にて生成される異常判定電圧Ｖｔｈの立ち上
がり特性を、このコンデンサＣ４１の容量にて調整する
ようにすればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例のイグナイタ制御装置の構成を表わす
電気回路図である。

【図２】 電圧異常時出力停止回路の動作を表すタイム
チャートである。

【図３】 イグナイタ制御装置の他の構成例を表す電気
回路図である。

【図４】 従来のイグナイタ制御装置の構成を表す電気
回路図である。

【符号の説明】

１０…イグナイタ、２０…出力回路、２２…電流流出回
路、２４…電流流出停止回路、３０…電源投入時出力停
止回路、４０…電圧異常時出力停止回路、５０…エンジ
ン制御装置（マイコン）、６０…定電圧電源（電源Ｉ
Ｃ）、ＣＭＰ…比較回路、Ｒ４２，Ｒ４３，Ｒ４４，Ｒ
４５…抵抗（第１分圧回路，第２分圧回路）、ＬＢ，Ｌ
Ｃ…電源ライン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バッテリから点火コイルの一次巻線への
   通電・非通電を切り換えるイグナイタのパワートランジ
   スタに対して、エンジン制御装置からの点火制御信号に
   従い駆動信号を出力し、前記パワートランジスタをオン
   させる出力回路と、 前記バッテリからの出力電圧が予め設定された異常判定
   電圧を越えると、前記出力回路からの駆動信号の出力を
   強制的に停止させる出力停止回路と、 を備えたイグナイタ制御装置であって、 前記出力停止回路を、 前記バッテリから電源供給を受けて定電圧を生成する定
   電圧電源からの出力電圧を分圧することにより前記異常
   判定電圧を生成する第１分圧回路と、 前記バッテリからの出力電圧を分圧して該出力電圧に対
   応した被判定電圧を生成する第２分圧回路と、 前記各分圧回路からの出力を比較し、前記被判定電圧が
   前記異常判定電圧よりも高い場合に、前記出力回路から
   の駆動信号の出力を停止させる比較回路と、 から構成することにより、前記出力回路と前記出力停止
   回路とを一つの半導体集積回路内に組み込んだことを特
   徴とするイグナイタ制御装置。
2. 【請求項２】 前記出力回路は、 前記バッテリの正極側に接続された電源ラインと前記パ
   ワートランジスタの制御端子との間の駆動電流出力経路
   に設けられた駆動用スイッチング素子を、前記エンジン
   制御装置からの点火制御信号に従いオン・オフさせる電
   流流出回路と、 前記バッテリの負極側と同電位のグランドラインと前記
   パワートランジスタの制御端子との間の駆動電流引込経
   路に設けられた電流引込用スイッチング素子を、前記エ
   ンジン制御装置から出力される点火制御信号に応じて、
   前記電流流出回路とは逆位相でオン・オフさせる電流流
   出停止回路と、 を備え、前記出力停止回路は、 前記電流流出回路の駆動用スイッチング素子を強制的に
   オフさせるか、或いは、前記電流流出停止回路の電流引
   込用スイッチング素子を強制的にオンさせることによ
   り、前記出力回路からの駆動信号の出力を停止させるこ
   とを特徴とする請求項１記載のイグナイタ制御装置。