JP2009150369A - 内燃機関点火装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】確実に盗難防止を図ることができる内燃機関点火装置を提供する。
【解決手段】比較部54において、キースイッチ40の第1スイッチ41および第2スイッチ42がオンされた状態で、接続点Aの電位と接続点Bの電位との比較、および接続点Aの電位と接続点Cの電位との比較を行う。そして、制御部55において、比較部54の比較結果が、接続点Aの電位が接続点Bの電位から接続点Cの電位までの範囲内にあることを示すものであるとき、エンジン点火が行われ、接続点Aの電位が接続点Bの電位から接続点Cの電位までの範囲内にないとき、エンジン点火が停止される。
【選択図】図1

Description

本発明は、盗難防止機能を備えた内燃機関点火装置に関する。
従来より、盗難防止機能を有するコンデンサ充放電式点火装置が、例えば特許文献1で提案されている。具体的に、特許文献1では、バッテリと、メイク接点およびブレイク接点を有するイグニッション・キーと、エンジンを着火させるIGNコイルと、入力回路と、検査回路と、判定回路と、IGNコイルに点火を起こさせる基本回路とを備えたコンデンサ充放電式点火装置が提案されている。
イグニッション・キーには、バッテリとOFF端子との間に抵抗が接続された構成になっている。そして、イグニッション・キーは、OFFのときにバッテリとOFF端子とを接続し、ONのときにバッテリとON端子とを接続するようになっている。
入力回路はイグニッション・キーに接続され、メイク接点(ON端子)の動作時、すなわちバッテリとON端子とが接続される場合にブレイク接点(OFF端子)の状態を入力する。検査回路は入力回路に接続され、メイク接点の動作時にメイク接点およびブレイク接点の状態を検査する。判定回路はトランジスタを備えており、ON端子の状態と検査回路からの信号とに基づいてトランジスタをオフすることで、基本回路にて正常な点火が行われるようになっている。
基本回路には、トランスを介してIGNコイルに電流を流すためのトランジスタが備えられ、判定回路のトランジスタがオフのときに基本回路のトランジスタがオンして正常点火が行われる。
そして、イグニッション・キーが外部端子より電線で短絡又は開放された場合、判定回路のトランジスタがオンして基本回路のトランジスタがオフする。これにより、トランスに電流が流れずに失火状態が維持され、盗難防止が図られる。
特開平9−4552号公報
しかしながら、上記従来の技術では、OFF端子がオープンにされたとき、OFF端子に接続される入力回路および検査回路が無効になるため、判定回路のトランジスタがオフになってしまい、ひいては基本回路のトランジスタがオンしてしまう。これにより、基本回路のトランスに電流が流れてIGNコイルにて点火が起こってしまう。このように、盗難防止できなくなってしまう場合がある。
また、イグニッション・キーにおける抵抗はバッテリとON端子との間に接続されるため、常に抵抗に電流が流れる。これにより、バッテリ上がりが発生し、盗難防止が図れなくなる可能性がある。
本発明は、上記点に鑑み、確実に盗難防止を図ることができる内燃機関点火装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、キースイッチ(40)の第1スイッチ(41)に接続されるバッテリ用端子(51)と、キースイッチ(40)の抵抗(43)に接続される盗難防止用端子(52)と、盗難防止用端子(52)とグランド(80)との間に直列接続される第1抵抗(53a)および第2抵抗(53b)と、バッテリ用端子(51)とグランド(80)との間に直列接続される第3抵抗(53c)および第4抵抗(53d)と、バッテリ用端子(51)とグランド(80)との間に直列接続される第5抵抗(53e)および第6抵抗(53f)と、第1抵抗(53a)と第2抵抗(53b)との間の接続点をAとし、第3抵抗(53c)と第4抵抗(53d)との間の接続点をBとし、第5抵抗(53e)と第6抵抗(53f)との間の接続点をCとしたとき、キースイッチ(40)の第1スイッチ(41)および第2スイッチ(42)がオンされた状態で、接続点Aの電位と接続点Bの電位との比較、および接続点Aの電位と接続点Cの電位との比較を行う比較手段(54)と、比較手段(54)の比較結果が、接続点Aの電位が接続点Bの電位から接続点Cの電位までの範囲内にあることを示すとき、エンジン点火を行う一方、接続点Aの電位が接続点Bの電位から接続点Cの電位までの範囲内にないことを示すとき、エンジン点火させないようにする制御手段(55)とを備えていることを特徴とする。
これにより、盗難防止用端子(52)がオープンにされた場合、接続点Aの電位がオープンにされる前よりも小さくなり、接続点Cの電位が接続点Aの電位を上回るので、接続点Aの電位が上記範囲に含まれず、エンジン点火させないようにすることができる。
また、レギュレータ(20)と盗難防止用端子(52)とが直結された場合、第1スイッチ(41)に直列接続された抵抗(43)および第1抵抗(53a)と第2抵抗(53b)との分圧だった接続点Aの電位が、第1抵抗(53a)と第2抵抗(53b)との分圧となるために直結される前よりも大きくなり、上記範囲に含まれなくなるため、エンジン点火させないようにすることができる。
以上のように、バッテリ用端子(51)の電位と盗難防止用端子(52)の電位とを、各抵抗の分圧によって比較することにより、確実に盗難防止を図ることができる。また、キースイッチ(40)がオフされれば、点火装置に電源は供給されないので、バッテリ上がりが起こらないようにすることもできる。
請求項2に記載の発明のように、比較手段(54)は、非反転入力端子に接続点Bの電位が入力され、反転入力端子に接続点Aの電位が入力され、接続点Bの電位が接続点Aの電位を超えるときにHiレベルの信号を出力する第1コンパレータ(54a)と、非反転入力端子の接続点Aの電位が入力され、反転入力端子に接続点Cの電位が入力され、接続点Aの電位が接続点Cの電位を超えるときにHiレベルの信号を出力する第2コンパレータ(54b)と、第1コンパレータ(54a)からHiレベルの信号が入力され、かつ、第2コンパレータ(54b)からHiレベルの信号が入力されるとき、接続点Aの電位が接続点Bの電位から接続点Cの電位までの範囲内にあることを示す比較結果を出力する一方、第1コンパレータ(54a)からHiレベルの信号が入力され、かつ、第2コンパレータ(54b)からHiレベルの信号が入力されないとき、接続点Aの電位が接続点Bの電位から接続点Cの電位までの範囲内にないことを示す比較結果を制御手段(55)に出力するAND回路(54c)とを備えた構成とすることができる。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図を参照して説明する。以下で示される点火装置は、例えば内燃機関に設置された点火コイルへの通電を制御するイグナイタとして用いられるものである。また、点火装置は、例えば二輪用として用いられる。
図1は、本実施形態に係る内燃機関点火装置を備えた点火制御システムの全体回路図である。点火制御システムは、ACG10と、レギュレータ20と、バッテリ30と、キースイッチ40と、点火装置50と、点火コイル60と、点火プラグ70とを備え、キースイッチ40がオン/オフされることで、レギュレータ20の出力に基づく電圧を点火コイル60に印加して点火プラグ70にてエンジン点火を行う構成となっている。なお、点火コイル60には、図示しないが、バッテリ30からバッテリ電圧が印加されるようになっている。
ACG10は、いわゆる発電機であり、例えば単相(8極)のものや三相(12極)のものが採用され、発電機にて発生させられた単相や三相の電圧がレギュレータ20に入力されるようになっている。
レギュレータ20は、一定電圧を生成するものであり、ACG10を経て入力される電圧やバッテリ30から入力される電圧をこれらの電圧よりも低い一定電圧に変換する定電圧回路である。レギュレータ20から出力される一定電圧は、電源電圧として、キースイッチ40を介して点火装置50や点火コイル60に供給される。
バッテリ30は、レギュレータ20とキースイッチ40との間とグランド80との間に接続され、レギュレータ20や点火コイル60に電圧を印加するための電圧源となるものである。
キースイッチ40は、ユーザによってキーシリンダにエンジンキーが差し込まれて回されることにより、点火装置50にエンジン始動またはエンジン停止を行わせるものである。キースイッチ40は、レギュレータ20と点火装置50のバッテリ用端子51との間に接続される第1スイッチ41と、レギュレータ20と点火装置50の盗難防止用端子52との間に直列接続される第2スイッチ42および抵抗43とを備えている。
このような構成を有するキースイッチ40では、エンジンキーが回転させられると、第1スイッチ41および第2スイッチ42がオンし、レギュレータ20の出力がバッテリ用端子51および盗難防止用端子52に入力されるようになっている。
点火装置50は、点火コイル60に電流を流すことによって点火プラグ70を点火させるものである。点火装置50は、バッテリ用端子51、盗難防止用端子52、第1抵抗53a、第2抵抗53b、第3抵抗53c、第4抵抗53d、第5抵抗53e、第6抵抗53f、比較部54、制御部55を備えている。
バッテリ用端子51は、キースイッチ40を介してレギュレータ20から一定電圧を入力する端子であり、キースイッチ40の第1スイッチ41に接続されている。また、盗難防止用端子52は、盗難の有無を判定するために用いられる端子であり、キースイッチ40の抵抗43が接続されている。
盗難防止用端子52とグランド80との間には、第1抵抗53aおよび第2抵抗53bが直列接続されている。第1抵抗53aと第2抵抗53bとの間の接続点をAとし、この接続点Aの電位が比較部54に入力される。
バッテリ用端子51とグランド80との間には、第3抵抗53cおよび第4抵抗53dが直列接続されている。そして、第3抵抗53cと第4抵抗53dとの間の接続点をBとし、この接続点Bの電位が比較部54に入力される。
また、バッテリ用端子51とグランド80との間には、第5抵抗53eおよび第6抵抗53fが直列接続されている。そして、第5抵抗53eと第6抵抗53fとの間の接続点をCとし、この接続点Cの電位が比較部54に入力される。
比較部54は、キースイッチ40の第1スイッチ41および第2スイッチ42がオンされた状態で、接続点Aの電位と接続点Bの電位との比較、および接続点Aの電位と接続点Cの電位との比較を行うことにより、車両が盗難に遭っているか否かを判定するものである。比較部54は、車両が盗難に遭っているか否かを示す比較結果を制御部55に出力する。
具体的に、比較部54は、第1コンパレータ54aと、第2コンパレータ54bと、AND回路54cとを備えて構成されている。
第1コンパレータ54aは、非反転入力端子に接続点Bの電位を入力し、反転入力端子に接続点Aの電位を入力して、接続点Bの電位と接続点Aの電位とを比較するものであり、接続点Bの電位が接続点Aの電位を超えるときにHiレベルの信号を出力する。
第2コンパレータ54bは、非反転入力端子の接続点Aの電位を入力し、反転入力端子に接続点Cの電位を入力して、接続点Aの電位と接続点Cの電位とを比較するものであり、接続点Aの電位が接続点Cの電位を超えるときにHiレベルの信号を出力する。
そして、AND回路54cは、第1コンパレータ54aからHiレベルの信号が入力され、かつ、第2コンパレータ54bからHiレベルの信号が入力されるとき、接続点Aの電位が接続点Bの電位から接続点Cの電位までの範囲内にあることを示す比較結果を制御部55に出力する。
「接続点Aの電位が接続点Bの電位から接続点Cの電位までの範囲内にある」とは、接続点Aの電位の電位が接続点Bの電位よりも低く、かつ、接続点Cの電位よりも高いことを指し、車両が盗難に遭っていないことを示す比較結果である。
また、AND回路54cは、第1コンパレータ54aおよび第2コンパレータ54bの両者からHiレベルの信号が入力されないとき、接続点Aの電位が接続点Bの電位から接続点Cの電位までの範囲内にないことを示す比較結果を制御部55に出力する。
「接続点Aの電位が接続点Bの電位から接続点Cの電位までの範囲内にない」とは、接続点Aの電位が接続点Bの電位よりも高いか、または接続点Cの電位よりも低いことを指し、車両が盗難に遭っていることを示す比較結果である。
車両が盗難に遭っておらず、点火装置50が通常動作を行うときには、接続点Aの電位が接続点Bの電位から接続点Cの電位までの範囲内に含まれるように、第1抵抗53a〜第6抵抗53fの各抵抗値がそれぞれ設定されている。
言い換えると、盗難防止用端子52とキースイッチ40の抵抗43との間の配線が切断された場合、接続点Aの電位が接続点Cの電位を超えなくなるように、また、盗難防止用端子52がレギュレータ20に直結された場合、接続点Aの電位が接続点Bの電位を超えるように、第1抵抗53a〜第6抵抗53fの各抵抗値が設定されている。
制御部55は、キースイッチ40の第1スイッチ41および第2スイッチ42がオンされた状態で、点火コイル60に電流を流し、点火プラグ70を点火させる機能を有するものである。このような制御部55は、点火コイル60を駆動するための図示しない点火用トランジスタやマイクロコンピュータ等を備えている。
また、制御部55は、比較部54から入力した比較結果が、接続点Aの電位が接続点Bの電位から接続点Cの電位までの範囲内にあることを示すものであるとき、上記点火用トランジスタを駆動してエンジン点火を行う。一方、制御部55は、比較部54から入力した比較結果が、接続点Aの電位が接続点Bの電位から接続点Cの電位までの範囲内にないことを示すものであるとき、車両が盗難に遭っているとして、点火用トランジスタの駆動を停止し、エンジン点火させないようにする。
なお、比較部54は本発明の比較手段に相当し、制御部55は本発明の制御手段に相当する。
点火コイル60は、点火プラグ70に当該点火プラグ70を点火させる電流を流すものであり、図示しない一次側コイルと二次側コイルとで構成されている。一次側コイルに一次電流が流れ、当該一次電流に基づいて二次側コイルに二次電流が流れると、この二次電流によって点火プラグ70にて放電が起こる。
点火プラグ70は、上記点火コイル60によって点火させられることで、エンジンの燃焼室内に燃焼を起こさせる周知のものである。
以上が、本実施形態に係る点火制御システムの全体構成である。上記点火装置50は、半導体プロセスにより半導体チップとして形成されたものが端子等を備えた部品として構成される場合や、複数のディスクリート部品が組み合わされて一つの点火装置50として構成される。
次に、図1に示される点火制御システムの作動について、図1および図2を参照して説明する。図2は、点火装置50の比較部54および制御部55の動作の表を示したものである。
まず、点火装置50の通常動作について説明する。ユーザによってエンジンキーがキーシリンダに差し込まれて回されることで、キースイッチ40がオンされる。これにより、第1、第2スイッチ41、42がオンされるため、レギュレータ20の出力が点火装置50のバッテリ用端子51および盗難防止用端子52にそれぞれ入力される。これにより、点火装置50が動作可能となる。なお、点火コイル60にもレギュレータ20から一定電位が印加される。
この場合、接続点Aの電位は、接続点Bの電位から接続点Cの電位までの範囲内となる。具体的には、図2に示されるように、接続点Bの電位が接続点Aの電位を超えるため、第1コンパレータ54aからHiレベルの信号が出力される。また、接続点Aの電位が接続点Cの電位を超えるため、第2コンパレータ54bからHiレベルの信号が出力される。
これにより、AND回路54cから車両が盗難に遭っていないことを示すHiレベルの信号が制御部55に入力されるため、制御部55では通常の点火制御が行われる。つまり、制御部55の点火用トランジスタが駆動されることで点火コイル60に電流が流れて点火プラグ70にて点火が起こる。
次に、盗難防止用端子52がオープンにされる場合について説明する。キースイッチ40がオンされており、キースイッチ40の抵抗43と盗難防止用端子52との間の配線が切断されてオープンにされると、盗難防止用端子52にレギュレータ20から一定電位が印加されなくなる。このため、接続点Aの電位は切断前よりも低くなる。
これにより、図2に示されるように、接続点Bの電位が接続点Aの電位を超えた状態が維持されるため、第1コンパレータ54aからHiレベルの信号が出力される。一方、接続点Aの電位が下がり、接続点Aの電位が接続点Cの電位を超えなくなる、すなわち接続点Cの電位が接続点Aの電位を超えると、第2コンパレータ54bからLowレベルの信号が出力される。これは、接続点Aの電位が接続点Bの電位から接続点Cの電位までの範囲内にないことを示している。
これにより、AND回路54cから車両が盗難に遭っていることを示すLowレベルの信号が制御部55に入力される。したがって、制御部55では、点火用トランジスタを駆動せずに点火が行われず、盗難防止が図られる。
続いて、盗難防止用端子52がレギュレータ20に接続される場合について説明する。キースイッチ40がオンされており、盗難防止用端子52がレギュレータ20に直結されると、盗難防止用端子52にはキースイッチ40の抵抗43を介さない一定電位が印加されることになる。
このため、接続点Aの電位は、キースイッチ40の抵抗43および第1抵抗53aと第2抵抗53bとの分圧ではなく、第1抵抗53aと第2抵抗53bとの分圧となるため、接続点Aの電位は直結前よりも高くなる。これにより、図2に示されるように、接続点Bの電位が接続点Aの電位を超えなくなる、すなわち接続点Aの電位が接続点Bの電位を超えると、第1コンパレータ54aからLowレベルの信号が出力される。また、接続点Aの電位は直結前よりも高くなるので、第2コンパレータ54bの出力はHiレベルの信号が維持される。
これにより、AND回路54cから車両が盗難に遭っていることを示すLowレベルの信号が制御部55に入力され、制御部55によって点火が停止されて盗難防止が図られる。以上のようにして、切断時および直結時に点火装置50にて確実に盗難防止を図ることができるようになっている。
上記の動作では、図1に示されるように、レギュレータ20にバッテリ30が接続されているため、レギュレータ20から安定した一定電圧が出力されるようになっているが、バッテリ30が盗難にあってレギュレータ20から不安定な電圧が出力される場合であっても、各接続点A〜Cの各電位もレギュレータの出力と同様に揺らぐため、比較部54における比較に影響しない。したがって、バッテリレスの場合であっても、確実に盗難防止できるようになっている。
以上説明したように、本実施形態では、第1抵抗53a〜第6抵抗53fの各接続点A〜Cの電位を比較する、つまりバッテリ用端子51の電位と盗難防止用端子52の電位とを比較することにより、車両が盗難に遭っているか否かを比較部54にて判定し、当該判定結果に基づいてエンジン点火の制御を行うことが特徴となっている。
これによると、盗難防止用端子52がオープンにされたとき、盗難防止用端子52に関わる接続点Aの電位が低くなり、レギュレータ20と盗難防止用端子52とが直結されたとき、盗難防止用端子52に関わる接続点Aの電位が高くなるので、車両が盗難に遭っていない電圧範囲に接続点Aの電位が含まれないことを判定でき、ひいてはエンジン点火を停止させることができる。以上のようにして、バッテリ用端子51の電位と盗難防止用端子52の電位とを、第1抵抗53a〜第6抵抗53fの分圧によって比較することにより、確実に盗難防止を図ることができる。
(他の実施形態)
図1に示される比較部54や制御部55の構成は一例を示すものであって、他の構成であっても構わない。例えば、比較部54を第1コンパレータ54a、第2コンパレータ54b、およびAND回路54cで構成したものについて示したが、各接続点A〜Cの電位を比較できれば良いため、他の構成であっても構わない。また、比較部54の出力は、制御部55に直接入力される形態ではなく、点火を許可するトランジスタに入力されるようになっていても良い。
第1抵抗53a〜第6抵抗53fは、それぞれ単体の抵抗によって構成されていても良いし、インピーダンスを自由に変更することができるインピーダンス素子によって構成されていても良い。また、複数の抵抗体が各抵抗53a〜53fを構成していても良い。
本発明の一実施形態に係る内燃機関点火装置を備えた点火制御システムの全体回路図である。 点火装置の比較部および制御部の動作の表を示した図である。
符号の説明
20 レギュレータ
40 キースイッチ
41 第1スイッチ
42 第2スイッチ
43 抵抗
51 バッテリ用端子
52 盗難防止用端子
53a 第1抵抗
53b 第2抵抗
53c 第3抵抗
53d 第4抵抗
53e 第5抵抗
53f 第6抵抗
54 比較部
54a 第1コンパレータ
54b 第2コンパレータ
54c AND回路
55 制御部
80 グランド

Claims (2)

  1. 一定電圧を生成するレギュレータ(20)に第1スイッチ(41)と第2スイッチ(42)とがそれぞれ接続され、前記第2スイッチ(42)に抵抗(43)が直列接続されたキースイッチ(40)において、前記第1スイッチ(41)および前記第2スイッチ(42)がオンされるとエンジン点火を行う内燃機関点火装置であって、
    前記キースイッチ(40)の前記第1スイッチ(41)に接続されるバッテリ用端子(51)と、
    前記キースイッチ(40)の抵抗(43)に接続される盗難防止用端子(52)と、
    前記盗難防止用端子(52)とグランド(80)との間に直列接続される第1抵抗(53a)および第2抵抗(53b)と、
    前記バッテリ用端子(51)と前記グランド(80)との間に直列接続される第3抵抗(53c)および第4抵抗(53d)と、
    前記バッテリ用端子(51)と前記グランド(80)との間に直列接続される第5抵抗(53e)および第6抵抗(53f)と、
    前記第1抵抗(53a)と前記第2抵抗(53b)との間の接続点をAとし、前記第3抵抗(53c)と前記第4抵抗(53d)との間の接続点をBとし、前記第5抵抗(53e)と前記第6抵抗(53f)との間の接続点をCとしたとき、前記キースイッチ(40)の前記第1スイッチ(41)および前記第2スイッチ(42)がオンされた状態で、前記接続点Aの電位と前記接続点Bの電位との比較、および前記接続点Aの電位と前記接続点Cの電位との比較を行う比較手段(54)と、
    前記比較手段(54)の比較結果が、前記接続点Aの電位が前記接続点Bの電位から前記接続点Cの電位までの範囲内にあることを示すとき、エンジン点火を行う一方、前記接続点Aの電位が前記接続点Bの電位から前記接続点Cの電位までの範囲内にないことを示すとき、エンジン点火させないようにする制御手段(55)とを備えていることを特徴とする内燃機関点火装置。
  2. 前記比較手段(54)は、
    非反転入力端子に前記接続点Bの電位が入力され、反転入力端子に前記接続点Aの電位が入力され、前記接続点Bの電位が前記接続点Aの電位を超えるときにHiレベルの信号を出力する第1コンパレータ(54a)と、
    非反転入力端子の前記接続点Aの電位が入力され、反転入力端子に前記接続点Cの電位が入力され、前記接続点Aの電位が前記接続点Cの電位を超えるときにHiレベルの信号を出力する第2コンパレータ(54b)と、
    前記第1コンパレータ(54a)からHiレベルの信号が入力され、かつ、前記第2コンパレータ(54b)からHiレベルの信号が入力されるとき、前記接続点Aの電位が前記接続点Bの電位から前記接続点Cの電位までの範囲内にあることを示す比較結果を出力する一方、前記第1コンパレータ(54a)からHiレベルの信号が入力され、かつ、前記第2コンパレータ(54b)からHiレベルの信号が入力されないとき、前記接続点Aの電位が前記接続点Bの電位から前記接続点Cの電位までの範囲内にないことを示す比較結果を前記制御手段(55)に出力するAND回路(54c)とを備えて構成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関点火装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016194272A (ja) * 2015-04-01 2016-11-17 日立オートモティブシステムズ阪神株式会社 内燃機関用点火装置
CN107117130A (zh) * 2017-04-01 2017-09-01 奇瑞汽车股份有限公司 车辆防盗系统和方法

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