JP2012005153A - Discharge circuit - Google Patents

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Atsushi Otsuki
敦 大槻
Hiroshi Okuda
博 奥田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge circuit for securely detecting occurrence of spark discharge.SOLUTION: In a waveform conversion circuit Mw, convergence time of a spark discharge signal is delayed by a delay operation by a circuit incorporated inside. When the spark discharge signal is recognized by a signal generating circuit COM, output of a PWM signal is regulated based on the spark discharge signal. In concrete explanation, the signal generating circuit COM permits the output of the PWM signal when the spark discharge signal is not input (voltage value of an input port P3 is High), and does not permit the output of the PWM signal when the spark signal is input (voltage value of the input port P3 is Low). In this processing, the generation period of the spark discharge signal is prolonged and the signal is easily detected in the signal generating circuit COM. Thus, the output of the PWM signal is securely regulated.

Description

本発明は、内燃機関の排気ガスに含まれる微粒子(以下、排気微粒子と呼ぶ)を除去させる放電回路に関し、特に、火花放電の発生を検出する際に用いて好適のものである。   The present invention relates to a discharge circuit that removes particulates (hereinafter referred to as exhaust particulates) contained in exhaust gas of an internal combustion engine, and is particularly suitable for use in detecting the occurrence of spark discharge.

ディーゼルエンジンは、多量の空気を燃料と供に圧縮燃焼させるため、排気ガスの中には、窒素酸化物(所謂、NOx)及び煤(所謂、パティキュレート)等の排気微粒子が含まれる。このうち、パティキュレートは、人体の呼吸器系統へ悪影響を及ぼすことから、車両にはDPF(Diesel particulate filter)が搭載され、当該パティキュレートの排出量の低減が図られている。   Since a diesel engine compresses and burns a large amount of air together with fuel, exhaust gas contains exhaust particulates such as nitrogen oxides (so-called NOx) and soot (so-called particulates). Of these, particulates adversely affect the respiratory system of the human body, so the vehicle is equipped with a DPF (Diesel particulate filter) to reduce emissions of the particulates.

例えば、特開2008−051037号公報(特許文献1)では、DPF(Diesel particulate
filter)等に適用可能な排気ガス処理装置が紹介されている。当該排気ガス処理装置は、排気ガスを導入させる排気管と、排気ガス内のパティキュレートを帯電させる静電凝集部(特許請求の範囲における放電部)と、帯電されたパティキュレートを吸着させるハニカムフィルタと、ハニカムフィルタへ吸着されたパティキュレートを熱処理によって浄化させるヒータとから構成される。
For example, in JP 2008-051037 A (Patent Document 1), DPF (Diesel particulate)
An exhaust gas treatment device applicable to filter) is introduced. The exhaust gas processing apparatus includes an exhaust pipe for introducing exhaust gas, an electrostatic agglomeration part (discharge part in claims) for charging particulates in the exhaust gas, and a honeycomb filter for adsorbing charged particulates And a heater for purifying the particulate adsorbed on the honeycomb filter by heat treatment.

かかる排気ガス処理装置は、内燃機関から排気ガスが供給されると、静電凝集部によって排ガス中のパティキュレートを帯電させ、パティキュレートのクラスターを形成させる。その後、パティキュレートは、ハニカムフィルタへと導かれ当該フィルタの表面に吸着される。かかる後、フィルタへ吸着されたパティキュレートは、ヒータの発熱によって浄化され、DPFを通過した排気ガスは、この一連の処理によってパティキュレートの含有量が低減される。   When the exhaust gas is supplied from the internal combustion engine, the exhaust gas processing apparatus charges the particulates in the exhaust gas by the electrostatic agglomeration portion to form the particulate clusters. Thereafter, the particulates are guided to the honeycomb filter and adsorbed on the surface of the filter. Thereafter, the particulate adsorbed on the filter is purified by the heat generated by the heater, and the exhaust gas that has passed through the DPF is reduced in the particulate content by this series of processes.

特開2008−051037号公報JP 2008-051037 A

しかしながら、特許文献1の技術によれば、DPFに設けられた放電電極からDPFの内部構造に火花放電を発生させてしまう場合がある。この場合、放電電流は排ガス中の物質を介さずに火花放電の経路を流れるため、排ガス中のパティキュレートは、帯電されず、フィルタ表面への吸着効果が低下してしまう。このため、上述したDPFは、放電電極部で火花放電が発生すると、吸着効果の低減に伴い、浄化作用が著しく低下するとの問題が生じる。   However, according to the technique of Patent Document 1, spark discharge may be generated in the internal structure of the DPF from the discharge electrode provided in the DPF. In this case, since the discharge current flows through the path of the spark discharge without passing through the substance in the exhaust gas, the particulates in the exhaust gas are not charged and the adsorption effect on the filter surface is reduced. For this reason, in the above-described DPF, when spark discharge occurs in the discharge electrode portion, there arises a problem that the purification action is remarkably lowered with the reduction of the adsorption effect.

また、シャント抵抗を用いて火花放電を検出しようとしても、火花放電の発生期間は数マイクロ秒程度とされるため(図2a参照)、火花放電の検出は、非常に困難なものとされる。図5には、放電電流の検出を行なうDPF用の放電回路が示されている。当該放電回路10は、バッテリ電源VbとトランスTLと整流回路Dkと平滑コンデンサCoと放電部LDとシャント抵抗Ins1と分圧抵抗Ins2と電流検出用アンプAMPsと電圧検出用アンプAMPdと信号生成回路COMとドライブ回路DRVとスイッチング回路Swとから構成される。かかる放電回路10は、スイッチング回路の動作に応じてトランスTLが駆動されると、整流回路Dkを介して平滑コンデンサCoに電荷が蓄積され、この平滑コンデンサの出力電圧によって放電部LDの放電電極が放電することとなる。このとき、信号生成回路COMへは、シャント抵抗Ins1及び電流検出用アンプAMPsによって電流検出信号が送られ、分圧抵抗Ins2及び電圧検出用アンプAMPdによって電圧検出信号が送られる。そして、信号生成回路COMでは、電流検出信号及び電圧検出信号に基づいてPWM信号を出力させ、ドライブ回路DRVでは、このPWM信号に基づいてパワートランジスタTra,Trbを各々駆動させる。   Even if it is attempted to detect a spark discharge using a shunt resistor, the generation period of the spark discharge is set to several microseconds (see FIG. 2a), so that it is very difficult to detect the spark discharge. FIG. 5 shows a DPF discharge circuit for detecting a discharge current. The discharge circuit 10 includes a battery power source Vb, a transformer TL, a rectifier circuit Dk, a smoothing capacitor Co, a discharge unit LD, a shunt resistor Ins1, a voltage dividing resistor Ins2, a current detection amplifier AMPs, a voltage detection amplifier AMPd, and a signal generation circuit COM. And a drive circuit DRV and a switching circuit Sw. In the discharge circuit 10, when the transformer TL is driven according to the operation of the switching circuit, charges are accumulated in the smoothing capacitor Co through the rectifier circuit Dk, and the discharge electrode of the discharge unit LD is caused by the output voltage of the smoothing capacitor. It will be discharged. At this time, a current detection signal is sent to the signal generation circuit COM by the shunt resistor Ins1 and the current detection amplifier AMPs, and a voltage detection signal is sent by the voltage dividing resistor Ins2 and the voltage detection amplifier AMPd. The signal generating circuit COM outputs a PWM signal based on the current detection signal and the voltage detection signal, and the drive circuit DRV drives the power transistors Tra and Trb based on the PWM signal.

ここで、放電部LDで火花放電が発生すると、火花放電の発生期間は数マイクロ秒とされるため、信号生成回路COMへ入力される電流検出信号の波形も、非常に短い数マイクロ秒程度の波形とされてしまう。更に、かかる電流検出信号の波形は、電流検出用アンプAMPsによって上限値が制限されてしまうので、非常に短期間のパルス波形とされてしまう。そして、信号生成回路COMがマイコン等で構成される場合、このような電流検出信号は、高周波ノイズとして処理されてしまい、火花放電が発生していると認識されることは殆ど無い。このため、同図における放電回路10では、火花放電が実際に発生しているにも関わらず、当該火花放電を検出できないとの問題が生じる。また、かかる火花放電が継続的に発生すると、フィルタ部の損傷、バッテリの消費電力の増大をも招く。   Here, when a spark discharge is generated in the discharge unit LD, the generation period of the spark discharge is set to several microseconds. Therefore, the waveform of the current detection signal input to the signal generation circuit COM is also very short, about several microseconds. It becomes a waveform. Furthermore, since the upper limit value of the waveform of the current detection signal is limited by the current detection amplifier AMPs, the pulse waveform is very short. When the signal generation circuit COM is constituted by a microcomputer or the like, such a current detection signal is processed as high-frequency noise, and it is hardly recognized that a spark discharge is generated. For this reason, in the discharge circuit 10 in the figure, there is a problem that the spark discharge cannot be detected even though the spark discharge is actually generated. Further, when such spark discharge is continuously generated, the filter unit is damaged and the power consumption of the battery is increased.

本発明は上記課題に鑑み、火花放電の発生を確実に検出し得る放電回路の提供を目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a discharge circuit that can reliably detect the occurrence of spark discharge.

上記課題を解決するため、本発明では次のような放電回路の構成とする。即ち、直流電圧を供給するバッテリと、前記直流電圧について昇圧させた昇圧電圧を出力させるトランスと、入力された制御信号に応じて前記トランスを駆動させるスイッチング回路と、前記昇圧電圧について平滑させた平滑電圧を出力させる平滑コンデンサと、前記平滑電圧を放電電極へ印加させ排気ガス中の排気微粒子を帯電させる放電部と、前記放電電極の放電時に発生する電流を検出し当該電流の値を電流検出信号として出力させる電流検出回路と、少なくとも前記電流検出信号に基づいて前記制御信号を出力させ前記スイッチング回路を制御する制御回路とを備えた放電回路において、
前記電流検出信号の大きさに応じて火花放電の発生を検知し且つ前記電流検出信号に基づいて形成される火花放電信号の収束時期を遅延させる波形変換回路を備えていることとする。
In order to solve the above problems, the present invention has the following discharge circuit configuration. That is, a battery that supplies a DC voltage, a transformer that outputs a boosted voltage boosted with respect to the DC voltage, a switching circuit that drives the transformer according to an input control signal, and a smoothing that is smoothed with respect to the boosted voltage A smoothing capacitor that outputs a voltage; a discharge unit that applies the smoothing voltage to a discharge electrode to charge exhaust particulates in exhaust gas; and a current that is detected during discharge of the discharge electrode, and the value of the current is a current detection signal In a discharge circuit comprising a current detection circuit to be output as, and a control circuit that outputs the control signal based on at least the current detection signal and controls the switching circuit,
A waveform conversion circuit that detects the occurrence of a spark discharge according to the magnitude of the current detection signal and delays the convergence time of the spark discharge signal formed based on the current detection signal is provided.

好ましくは、前記波形変換回路は、前記電流検出信号の大きさに応じて前記火花放電の発生を検知するゲート回路と、前記火花放電に相当する電流検出信号の入力に応じて内部信号を出力させ当該内部信号の出力値を緩慢に減衰させる減衰回路と、前記火花放電信号を前記内部信号に応じて出力させる火花放電報知回路とを備えることとする。   Preferably, the waveform conversion circuit outputs an internal signal in response to an input of a current detection signal corresponding to the spark discharge and a gate circuit that detects the occurrence of the spark discharge according to the magnitude of the current detection signal. An attenuation circuit that slowly attenuates the output value of the internal signal and a spark discharge notification circuit that outputs the spark discharge signal according to the internal signal are provided.

前記波形変換回路は、上述した構成の他、前記電流検出信号の大きさに応じて前記火花放電の発生を検知するゲート回路と、前記火花放電に相当する電流検出信号の入力に応じて第1の内部信号を出力させ当該第1の内部信号の出力値を緩慢に減衰させる減衰回路と、前記第1の内部信号に基づいて第2の内部信号を出力させる内部信号変換回路と、前記火花放電信号を前記第2の内部信号に応じて出力させる火花放電報知回路とを備えることとしても良い。   In addition to the above-described configuration, the waveform conversion circuit includes a gate circuit that detects the occurrence of the spark discharge according to the magnitude of the current detection signal, and a first that corresponds to an input of a current detection signal corresponding to the spark discharge. An attenuation circuit that slowly attenuates the output value of the first internal signal, an internal signal conversion circuit that outputs a second internal signal based on the first internal signal, and the spark discharge A spark discharge notification circuit that outputs a signal in accordance with the second internal signal may be provided.

この場合、より好ましくは、前記内部信号変換回路は、前記第2の内部信号の出力期間を前記第1の内部信号の出力期間よりも長期化させる信号長期化回路を含んでいることとする。   In this case, more preferably, the internal signal conversion circuit includes a signal lengthening circuit that makes the output period of the second internal signal longer than the output period of the first internal signal.

より好ましくは、前記火花放電信号が出力されている期間について前記スイッチング回路の動作を停止させる安全回路が更に設けられていることとする。   More preferably, a safety circuit is further provided for stopping the operation of the switching circuit during a period in which the spark discharge signal is output.

より好ましくは、前記制御回路は、前記火花放電報知回路に接続されるものであって、前記火花放電信号の入力に応じて前記制御信号の出力を停止させ、其の停止後に、当該制御信号の出力を再開させることとする。   More preferably, the control circuit is connected to the spark discharge notification circuit, and stops the output of the control signal according to the input of the spark discharge signal, and after the stop, Output is resumed.

本発明に係る放電回路によると、火花放電が発生した場合、火花放電に相当する電流検出信号の収束時期を遅延させるので、マイコンその他IC回路から成る信号生成回路で火花放電の発生を確実に認識することができる。   According to the discharge circuit of the present invention, when a spark discharge occurs, the convergence time of the current detection signal corresponding to the spark discharge is delayed, so that the generation of the spark discharge is surely recognized by a signal generation circuit composed of a microcomputer or other IC circuit. can do.

また、ドライブ回路又は信号生成回路は、火花放電の発生を確実に認識できるので、火花放電時に確実に放電部の運転を停止させることが可能となる。これに加え、火花放電後に放電部の運転を再開させる処理を加えることで、本発明に係る放電回路では、火花放電の発生時に一時的に放電部の運転を停止させることが可能となる。かかる一連の動作を実施させることにより、当該放電回路では、フィルタ表面での吸着作用を維持させ、排気ガスの浄化作用を好適に維持できる。   In addition, since the drive circuit or the signal generation circuit can reliably recognize the occurrence of the spark discharge, it is possible to reliably stop the operation of the discharge unit during the spark discharge. In addition to this, by adding a process for resuming the operation of the discharge section after the spark discharge, the discharge circuit according to the present invention can temporarily stop the operation of the discharge section when a spark discharge occurs. By carrying out such a series of operations, in the discharge circuit, the adsorption action on the filter surface can be maintained, and the exhaust gas purification action can be suitably maintained.

実施例1に係る放電回路の構成を示す図。1 is a diagram showing a configuration of a discharge circuit according to Embodiment 1. FIG. 放電電流及びその他の波形を示す図。The figure which shows a discharge current and other waveforms. 実施例2に係る放電回路の構成を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a discharge circuit according to a second embodiment. 実施例3に係る放電回路の構成を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a discharge circuit according to a third embodiment. 従来例に係る放電回路の構成を示す図。The figure which shows the structure of the discharge circuit which concerns on a prior art example.

以下、本発明に係る実施の形態につき、実施例1乃至実施例3、及び、これらの実施例に対応する図面を参照して具体的に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to Examples 1 to 3 and drawings corresponding to these Examples.

図1は、車両に搭載される放電回路の構成が示されている。本実施例に係る放電回路101は、図示の如く、車載バッテリVbとトランスTLとスイッチング回路Swと出力側整流回路Dkと平滑コンデンサCoと放電部LDと電流検出回路Ins1と電圧検出回路Ins2と電流検出用アンプAMPsと電圧検出用アンプAMPdと波形変換回路Mwと信号生成回路COMとドライブ回路DRVとから構成される。   FIG. 1 shows the configuration of a discharge circuit mounted on a vehicle. As shown in the figure, the discharge circuit 101 according to the present embodiment includes an in-vehicle battery Vb, a transformer TL, a switching circuit Sw, an output side rectifier circuit Dk, a smoothing capacitor Co, a discharge unit LD, a current detection circuit Ins1, a voltage detection circuit Ins2, and a current. It comprises a detection amplifier AMPs, a voltage detection amplifier AMPd, a waveform conversion circuit Mw, a signal generation circuit COM, and a drive circuit DRV.

車載バッテリVbは、ディーゼル式内燃機関によって駆動される自動車に搭載されるものであって、12V〜24Vの直流電圧を供給する。   The in-vehicle battery Vb is mounted on an automobile driven by a diesel internal combustion engine, and supplies a DC voltage of 12V to 24V.

スイッチング回路Swは、パワートランジスタTra,Trbから成り、上述したトランスTLを駆動させる。具体的に説明すると、パワートランジスタTra,Trbは、各々のオン/オフ状態が交互に切換えられ、このとき、バッテリ電流の流れる経路が「一次コイルL1a→パワートランジスタTra→グランド」又は「二次コイルL1b→パワートランジスタTrb→グランド」の何れかに切換えられる。   The switching circuit Sw includes power transistors Tra and Trb, and drives the above-described transformer TL. Specifically, the power transistors Tra and Trb are alternately switched on / off. At this time, the path through which the battery current flows is “primary coil L1a → power transistor Tra → ground” or “secondary coil”. It is switched to any of “L1b → power transistor Trb → ground”.

トランスTLは、一次側コイルL1a,L1bと、二次側コイルL2と、これらのコイルに挿通される鉄心(フェライトコア等を含む)とから構成される。一次コイルの中点には、車載バッテリVbの陽極端子が接続される。一方、一次トランスの端部にはスイッチング回路Swを成すパワートランジスタが各々接続される。二次コイルL2には、図示の如く、出力側整流回路Dkの入力端子が接続されている。かかるトランスTLは、スイッチング回路Swの切換動作に応じて磁束の変動を生じさせ、これにより、車載バッテリVbから印加された直流電圧を昇圧させ、かかる動作によって昇圧電圧を出力させる。   The transformer TL includes primary side coils L1a and L1b, a secondary side coil L2, and an iron core (including a ferrite core and the like) inserted through these coils. The anode terminal of the vehicle-mounted battery Vb is connected to the middle point of the primary coil. On the other hand, the power transistors constituting the switching circuit Sw are connected to the ends of the primary transformer. As shown in the figure, the input terminal of the output side rectifier circuit Dk is connected to the secondary coil L2. The transformer TL causes a change in magnetic flux in accordance with the switching operation of the switching circuit Sw, thereby boosting the DC voltage applied from the in-vehicle battery Vb, and outputting the boosted voltage by this operation.

出力側整流回路Dkは、コンデンサCa〜Cd及びダイオードDa〜Ddが格子状に配線され、昇圧電圧に伴う電荷を平滑コンデンサCoへと供給させる。   In the output side rectifier circuit Dk, capacitors Ca to Cd and diodes Da to Dd are wired in a grid pattern, and charges due to the boosted voltage are supplied to the smoothing capacitor Co.

平滑コンデンサCoは、供給された電荷を一次的に蓄積させることにより、トランスTLによる昇圧電圧を平滑させ、これによって生成された平滑電圧を出力させる。当該平滑電圧は、−15kV程度になるものであり、後段の放電部に内蔵される放電電極へ印加される。   The smoothing capacitor Co first accumulates the supplied charge, thereby smoothing the boosted voltage by the transformer TL and outputting the smoothed voltage generated thereby. The smoothing voltage is about −15 kV, and is applied to the discharge electrode built in the subsequent discharge unit.

本実施例に係る放電部LDは、従来技術で説明したように、ディーゼル式内燃機関の排気ガスを浄化させるDPE(Diesel
particulate filter)である。かかる放電部LDは、放電電極とフィルタとヒータとから構成される。放電電極は、平滑コンデンサCoからの平滑電圧が印加されるものであって、排ガス中の分子から陽イオンを発生させる。そして、排気ガスが供給される際、この放電電極は、電極間において陽イオンを移動させ、パティキュレート(特許請求の範囲における排気微粒子)と陽イオンとを衝突させ、排ガス中のパティキュレートを帯電させる。かかるパティキュレートがフィルタへ導かれると、当該フィルタでは、パティキュレートがフィルタ表面へ吸着され、ヒータの燃焼効果によってパティキュレートが消滅し、これにより、排気ガスが浄化されることとなる。
As described in the prior art, the discharge part LD according to the present embodiment is a DPE (Diesel) that purifies exhaust gas from a diesel internal combustion engine.
particulate filter). The discharge part LD is composed of a discharge electrode, a filter, and a heater. The discharge electrode is applied with a smooth voltage from the smoothing capacitor Co, and generates cations from molecules in the exhaust gas. When exhaust gas is supplied, the discharge electrode moves cations between the electrodes, collides the particulates (exhaust particulates in the claims) with the cations, and charges the particulates in the exhaust gas. Let When such a particulate is guided to the filter, the particulate is adsorbed on the filter surface in the filter, and the particulate disappears due to the combustion effect of the heater, thereby purifying the exhaust gas.

電流検出回路Ins1は、放電電極の放電時に発生する電流(以下、放電電流と呼ぶ)を検出し、放電電流の電流値に比例する電流検出信号を出力する。本実施例では、シャント抵抗Rsが用いられ、当該シャント抵抗Rsは、ローサイドラインLbに介挿されている。シャント抵抗Rsから出力される電流検出信号は、火花放電が発生している場合、数アンペアオーダーの電流値とされ、コロナ放電等の通常の放電状態の場合、火花放電時の1/10〜1/100程度となるような比較的小さい電流値とされる。尚、電流検出回路は、上述した放電電流を検出する回路構成であれば、シャント抵抗Rsに限定されるものではない。   The current detection circuit Ins1 detects a current generated when the discharge electrode is discharged (hereinafter referred to as a discharge current), and outputs a current detection signal proportional to the current value of the discharge current. In the present embodiment, a shunt resistor Rs is used, and the shunt resistor Rs is interposed in the low side line Lb. The current detection signal output from the shunt resistor Rs has a current value on the order of several amperes when a spark discharge occurs. In a normal discharge state such as a corona discharge, 1/10 to 1 at the time of the spark discharge. The current value is relatively small so as to be about / 100. The current detection circuit is not limited to the shunt resistor Rs as long as the circuit configuration detects the discharge current described above.

ハイサイドラインLaは、カーボン製の導通ケーブルを用いると良い。これにより、入力側の抵抗値が調整されて、ノイズの低減が図られる。また、ノイズ低減機能を与えるため、カーボン製の導通ケーブルの替わりとして、ハイサイドラインへ抵抗素子を介挿させても良い。   As the high side line La, it is preferable to use a conductive cable made of carbon. As a result, the resistance value on the input side is adjusted to reduce noise. In order to provide a noise reduction function, a resistance element may be inserted in the high side line instead of the carbon conductive cable.

電流検出用アンプAMPsの入力端子は、電流検出回路Ins1に接続され、電流検出信号が入力される。電流検出用アンプAMPsは、入力された電流検出信号の値を電源電圧の範囲内で増幅出力させる。電流検出信号は、コロナ放電等の通常の放電状態、火花放電といった短絡状態等をも示すものである。しかし、電流検出用アンプAMPsは出力値を電源電圧Vk(V)に制限してしまうところ、電流検出用アンプAMPsの出力は、火花放電時には数マイクロ秒程度の極度に短時間のパルス波形とされる。このため、後段の信号生成回路COMでは、電流検出用アンプAMPsからの出力信号に基づいて火花信号を検出することは困難である。尚、本実施例において、電源電圧Vk及びVjは図示されないレギュレータによって安定供給されるものとし、電源電圧Vkは12(V)であるとし、電源電圧Vjは5(V)であることとする。   An input terminal of the current detection amplifier AMPs is connected to the current detection circuit Ins1 and receives a current detection signal. The current detection amplifiers AMPs amplify and output the value of the input current detection signal within the range of the power supply voltage. The current detection signal also indicates a normal discharge state such as corona discharge and a short-circuit state such as spark discharge. However, when the current detection amplifier AMPs limits the output value to the power supply voltage Vk (V), the output of the current detection amplifier AMPs has an extremely short pulse waveform of about several microseconds at the time of spark discharge. The For this reason, it is difficult for the signal generation circuit COM at the subsequent stage to detect a spark signal based on the output signal from the current detection amplifier AMPs. In this embodiment, it is assumed that the power supply voltages Vk and Vj are stably supplied by a regulator (not shown), the power supply voltage Vk is 12 (V), and the power supply voltage Vj is 5 (V).

電圧検出回路Ins2は、抵抗Rd1及びRd2から成る分圧抵抗であって、中点の電圧値が電圧検出信号として出力される。電圧検出用アンプAMPdの入力端子は、電圧検出回路Ins2に接続され、電圧検出信号が入力される。尚、電圧検出用アンプAMPdにあっても、入力された電圧検出信号の値を電源電圧の範囲内で増幅出力させる。   The voltage detection circuit Ins2 is a voltage dividing resistor including resistors Rd1 and Rd2, and a voltage value at the middle point is output as a voltage detection signal. The input terminal of the voltage detection amplifier AMPd is connected to the voltage detection circuit Ins2 and receives a voltage detection signal. Even in the voltage detection amplifier AMPd, the value of the input voltage detection signal is amplified and output within the range of the power supply voltage.

本実施例に係る波形変換回路Mwは、図示の如く、ゲート回路Mw1と減衰回路Mw2と内部信号変換回路Mw3と火花放電報知回路Mw4とから構成される。当該波形変換回路Mwは、電流検出信号の大きさに応じて火花放電の発生を検知し、且つ、電流検出信号に基づいて形成される火花放電信号の収束時期を遅延させる機能を担う。以下、波形変換回路Mwの細部について説明する。   As shown in the figure, the waveform conversion circuit Mw according to this embodiment includes a gate circuit Mw1, an attenuation circuit Mw2, an internal signal conversion circuit Mw3, and a spark discharge notification circuit Mw4. The waveform conversion circuit Mw has a function of detecting the occurrence of spark discharge according to the magnitude of the current detection signal and delaying the convergence time of the spark discharge signal formed based on the current detection signal. Hereinafter, details of the waveform conversion circuit Mw will be described.

ゲート回路Mw1は、ツェナーダイオードZdを備え、ツェナーダイオードZdのカソードが電流検出回路Ins1の方向へ配置される。このツェナーダイオードZdは、適宜なツェナー降伏値の素子が用いられることにより、火花放電発生時の電流検出信号を通過させ、通常放電時の電流検出信号の通過を阻止させる。このため、火花放電が発生すると、ゲート回路Mw1は、電流検出信号がツェナーダイオードZdを通過させ、後段の回路Mw2〜Mw4を駆動させる。一方、火花放電に至らない場合、ゲート回路Mw1は、電流検出信号を通過させないので、後段の回路Mw2〜Mw4を駆動させることは無い。このように、ゲート回路Mw1は、電流検出信号の大きさに応じて火花放電の発生を検知する機能を担う。尚、本実施例に係るゲート回路Mw1は、ダイオードD1が更に設けられている。ダイオードD1は、カソードが当該ゲート回路Mw1の出力側へ配置されている。   The gate circuit Mw1 includes a Zener diode Zd, and the cathode of the Zener diode Zd is arranged in the direction of the current detection circuit Ins1. The Zener diode Zd uses an element having an appropriate Zener breakdown value, thereby allowing a current detection signal when a spark discharge is generated to pass and preventing a current detection signal from being normally discharged. For this reason, when a spark discharge occurs, the gate circuit Mw1 causes the current detection signal to pass through the Zener diode Zd, and drives the subsequent circuits Mw2 to Mw4. On the other hand, when the spark discharge does not occur, the gate circuit Mw1 does not pass the current detection signal, so that the subsequent circuits Mw2 to Mw4 are not driven. As described above, the gate circuit Mw1 has a function of detecting the occurrence of spark discharge according to the magnitude of the current detection signal. The gate circuit Mw1 according to the present embodiment is further provided with a diode D1. The diode D1 has a cathode disposed on the output side of the gate circuit Mw1.

減衰回路Mw2は、火花放電に相当する電流検出信号の入力に応じて第1の内部信号を出力させ、当該第1の内部信号の出力値を緩慢に減衰させる機能を担う。本実施例に係る減衰回路Mw2は、コンデンサC1と分圧抵抗R1,R2とが並列接続され、分圧抵抗の中点が内部信号変換回路Mw3の入力部に接続されている。当該減衰回路Mw2は、ゲート回路Mw1から電流検出信号が入力されると、これに応じてコンデンサC1に電荷がチャージされる。かかる電流検出信号は、図2(a)に示す如く、火花放電時にあっては高い振幅を有する高周波波形が重畳されてしまう。このため、上述したダイオードD1がゲート回路Mw1へ設けられることにより、コンデンサC1では、蓄積された電荷の逆流が阻止される。また、減衰回路Mw2は、分圧抵抗の中点から第1の内部信号を出力させる。第1の内部信号は、コンデンサC1に電荷がチャージされた後、抵抗を介して緩慢に減衰する。   The attenuation circuit Mw2 has a function of outputting a first internal signal in response to an input of a current detection signal corresponding to spark discharge, and slowly attenuating the output value of the first internal signal. In the attenuation circuit Mw2 according to this embodiment, the capacitor C1 and the voltage dividing resistors R1 and R2 are connected in parallel, and the midpoint of the voltage dividing resistor is connected to the input portion of the internal signal conversion circuit Mw3. When the current detection signal is input from the gate circuit Mw1 to the attenuation circuit Mw2, the capacitor C1 is charged accordingly. As shown in FIG. 2A, the current detection signal is superimposed with a high-frequency waveform having a high amplitude during spark discharge. For this reason, the diode D1 described above is provided in the gate circuit Mw1, thereby preventing the backflow of accumulated charges in the capacitor C1. The attenuation circuit Mw2 outputs the first internal signal from the middle point of the voltage dividing resistor. The first internal signal slowly attenuates through the resistor after the capacitor C1 is charged.

内部信号変換回路Mw3は、入力部に印加された第1の内部信号に基づいて、当該第1の内部信号の電圧値を適宜な値に変換させ、その後、出力部から第2の内部信号を出力させる。本実施例に係る内部信号変換回路Mw3は、入力部をベース端子とするトランジスタT1と、トランジスタT1のコレクタ電圧に応じて通過電流を調整するトランジスタT2と、当該トランジスタT2の出力側に接続された分圧抵抗R7,R8とを主構成素子とする。かかる構成素子のうち入力部に設けられたトランジスタT1は、入力される第1の内部信号が徐々に減衰されるので、トランジスタT1のコレクタ電圧もこれに応じて徐々に減衰する。具体的に説明すると、図2(b)に示す如く、第1の内部信号の発生に応じてコレクタ電圧が立下り、第1の内部信号が或る値以上の場合には飽和状態を維持して通過電流を多量に流す。その後、第1の内部信号が更に減衰すると、これに応じてコレクタ電圧も減衰し、最終的に通過電流が流れなくなる。本実施例では、火花放電の発生期間t1が5〜10(μsec)であるとき、各抵抗値及びコンデンサ容量を適宜に設定することにより、トランジスタT1でのコレクタ電圧の低下期間t2を100〜150(msec)に設定している。このうち、トランジスタT1の飽和期間Tkは、5〜10(msec)に設定されている。   The internal signal conversion circuit Mw3 converts the voltage value of the first internal signal into an appropriate value based on the first internal signal applied to the input unit, and then converts the second internal signal from the output unit. Output. The internal signal conversion circuit Mw3 according to this embodiment is connected to a transistor T1 having an input portion as a base terminal, a transistor T2 that adjusts a passing current according to a collector voltage of the transistor T1, and an output side of the transistor T2. The voltage dividing resistors R7 and R8 are the main constituent elements. Among the constituent elements, the transistor T1 provided in the input section gradually attenuates the input first internal signal, and the collector voltage of the transistor T1 gradually attenuates accordingly. More specifically, as shown in FIG. 2B, the collector voltage falls in response to the generation of the first internal signal, and the saturated state is maintained when the first internal signal is greater than a certain value. Flow a large amount of through current. Thereafter, when the first internal signal is further attenuated, the collector voltage is also attenuated accordingly, and finally no passing current flows. In this embodiment, when the spark discharge occurrence period t1 is 5 to 10 (μsec), the collector voltage drop period t2 in the transistor T1 is set to 100 to 150 by appropriately setting each resistance value and capacitor capacity. (Msec) is set. Among these, the saturation period Tk of the transistor T1 is set to 5 to 10 (msec).

このようにトランジスタT1のコレクタ電圧が変動すると、トランジスタT2では、コレクタ電圧の低下期間t2に応じてベース電圧が低下し、電源電圧Vkに基づいて通過電流が流れることとなる。このとき、分圧抵抗R7,R8の中点では、通過電流によって第2の内部信号が出力される。即ち、本実施例に係る内部信号変換回路Mw3では、入力された第1の内部信号の電圧値を電源電圧Vkに基づく第2の内部信号へと変換させることとなる。   Thus, when the collector voltage of the transistor T1 fluctuates, in the transistor T2, the base voltage decreases according to the collector voltage decrease period t2, and a passing current flows based on the power supply voltage Vk. At this time, the second internal signal is output by the passing current at the midpoint of the voltage dividing resistors R7 and R8. That is, in the internal signal conversion circuit Mw3 according to the present embodiment, the voltage value of the input first internal signal is converted into a second internal signal based on the power supply voltage Vk.

内部信号変換回路Mw3には、本実施例のように、第2の内部信号の出力期間を第1の内部信号の出力期間よりも長期化させる信号長期化回路を含んでいるのが好ましい。具体的に説明すると、本実施例に係る信号長期化回路Mw3aは、コンデンサC2と、これに並列接続された分圧抵抗R4,R5とから構成される。このうち、分圧抵抗R4,R5の中点はトランジスタT2の中点に接続され、抵抗R4とコンデンサC2との接点には電源電圧Vkが印加されている。内部信号変換回路Mw3に信号長期化回路Mw3aが組み込まれた場合、トランジスタT2のベース電圧は、他方のトランジスタT1のコレクタ電圧が低下すると、当該コレクタ電圧の低下期間t2より長い期間、その電圧値が低下することとなる。このため、トランジスタT2での通過電流もこれに応じて通過時間が延長され、第2の内部信号の出力期間も延長されることとなる。   The internal signal conversion circuit Mw3 preferably includes a signal lengthening circuit that makes the output period of the second internal signal longer than the output period of the first internal signal, as in this embodiment. More specifically, the signal extension circuit Mw3a according to the present embodiment includes a capacitor C2 and voltage dividing resistors R4 and R5 connected in parallel thereto. Among these, the middle point of the voltage dividing resistors R4 and R5 is connected to the middle point of the transistor T2, and the power supply voltage Vk is applied to the contact point between the resistor R4 and the capacitor C2. When the signal extension circuit Mw3a is incorporated in the internal signal conversion circuit Mw3, when the collector voltage of the other transistor T1 decreases, the voltage value of the base voltage of the transistor T2 is longer than the collector voltage decrease period t2. Will be reduced. For this reason, the passing time of the passing current in the transistor T2 is extended accordingly, and the output period of the second internal signal is also extended.

火花放電報知回路Mw4は、電流検出信号に基づいて火花放電信号を生成する回路であって、具体的には、火花放電信号を第2の内部信号に基づいて出力させる。本実施例における火花放電報知回路Mw4は、抵抗R12及びトランジスタT3から成るものであって、第2の内部信号の出力期間に応じて、電圧値がロジックレベルのLow状態(以下、単にLow状態と言う)とされた火花放電信号を出力させる。かかる火花放電信号は、当該信号の値に比例して、この信号の収束時期が遅延されることとなる。ここで、内部信号変換回路Mw3に信号長期化回路Mw3aが組み込まれた場合、トランジスタT3のコレクタ電圧は、トランジスタT1におけるコレクタ電圧の低下期間t2が100〜150(μsec)であるとき、各抵抗値及びコンデンサ容量を適宜に設定することにより、其の低下期間t3が200〜300(msec)となるように設定されている(図2c参照)。   The spark discharge notification circuit Mw4 is a circuit that generates a spark discharge signal based on the current detection signal. Specifically, the spark discharge notification circuit Mw4 outputs the spark discharge signal based on the second internal signal. The spark discharge notification circuit Mw4 in the present embodiment is composed of a resistor R12 and a transistor T3, and the voltage value is a logic level low state (hereinafter simply referred to as a low state) according to the output period of the second internal signal. Output a spark discharge signal. The spark discharge signal is delayed in the convergence time of the signal in proportion to the value of the signal. Here, when the signal extension circuit Mw3a is incorporated in the internal signal conversion circuit Mw3, the collector voltage of the transistor T3 is the resistance value when the collector voltage drop period t2 in the transistor T1 is 100 to 150 (μsec). And by setting the capacitor capacity appropriately, the decrease period t3 is set to be 200 to 300 (msec) (see FIG. 2c).

信号生成回路(特許請求の範囲における制御回路)COMは、本実施例にあってはPWM信号生成用のマイコンが用いられる。当該信号生成回路COMは、CPU、AD変換回路、メモリ回路、クロック回路等が内蔵され、ADポートP1,P2、入力ポートP3に入力された信号値に基づいて、出力ポートP4,P5からPWM信号(特許請求の範囲における制御信号)が出力される。具体的に説明すると、メモリ回路には、検出信号及び検出電圧に対応して出力すべきPWM信号のデューティ比情報が格納されている。そして、ADポートP1,P2に電流検出信号及び電圧検出信号が入力されると、信号生成回路COMは、その入力信号に基づいてメモリ回路から適宜なデューティ情報を抽出し、この情報に基づいてPWM信号を生成出力させる。このとき、ドライブ回路DRVでは、入力されたPWM信号を増幅させ、パワートランジスタTra,Trbを駆動させる。尚、ドライブ回路DRVは、電源電圧Vkに基づいて信号波形を増幅させている。   The signal generation circuit (control circuit in claims) COM is a microcomputer for generating PWM signals in this embodiment. The signal generation circuit COM includes a CPU, an AD conversion circuit, a memory circuit, a clock circuit, and the like, and outputs PWM signals from the output ports P4 and P5 based on the signal values input to the AD ports P1 and P2 and the input port P3. (Control signal in claims) is output. More specifically, the memory circuit stores duty ratio information of a PWM signal to be output corresponding to the detection signal and the detection voltage. When the current detection signal and the voltage detection signal are input to the AD ports P1 and P2, the signal generation circuit COM extracts appropriate duty information from the memory circuit based on the input signal, and PWM based on this information Generate and output a signal. At this time, the drive circuit DRV amplifies the input PWM signal and drives the power transistors Tra and Trb. The drive circuit DRV amplifies the signal waveform based on the power supply voltage Vk.

また、信号生成回路COMは、入力ポートP3が火花放電報知回路Mw4の出力部に接続され、信号ラインLeを介して入力ポートP3に火花放電信号が入力される。本実施例の場合、入力ポートP3には、火花放電が発生していないとき、波形変換回路Mwが駆動されないので、ロジックレベルのHigh状態(以下、単にHigh状態と言う)となる信号が印加される。一方、火花放電が発生したとき、波形変換回路Mwが駆動されるため、電圧値がLow状態とされた火花放電信号が印加される。上述の如く、入力ポートP3へ印加される火花放電信号の発生期間は少なくとも数十(msec)以上確保されるので、信号生成回路COMでは、火花放電信号を正規の入力信号として認識することが可能となる。   In the signal generation circuit COM, the input port P3 is connected to the output part of the spark discharge notification circuit Mw4, and a spark discharge signal is input to the input port P3 via the signal line Le. In the case of the present embodiment, when the spark discharge is not generated, the waveform conversion circuit Mw is not driven to the input port P3, so that a signal that becomes a logic level high state (hereinafter simply referred to as a high state) is applied. The On the other hand, when a spark discharge occurs, the waveform conversion circuit Mw is driven, so that a spark discharge signal whose voltage value is in a low state is applied. As described above, since the generation period of the spark discharge signal applied to the input port P3 is secured at least several tens (msec) or more, the signal generation circuit COM can recognize the spark discharge signal as a normal input signal. It becomes.

信号生成回路COMは、火花放電信号に基づいてPWM信号の出力規制を実施する。具体的に説明すると、当該信号生成回路COMは、火花放電信号が入力されていない場合(入力ポートP3の電圧値がHigh)、PWM信号の出力を許可し、火花信号が入力されている場合(入力ポートP3の電圧値がLow)、PWM信号の出力を不許可とする。信号生成回路COMでは、火花放電信号の発生期間が延長されることで、当該信号の検出が容易となり、PWM信号の出力規制に係る処理が確実に行なわれる。   The signal generation circuit COM performs output regulation of the PWM signal based on the spark discharge signal. Specifically, when the spark discharge signal is not input (the voltage value of the input port P3 is High), the signal generation circuit COM permits the output of the PWM signal and the spark signal is input ( The voltage value of the input port P3 is Low), and the output of the PWM signal is not permitted. In the signal generation circuit COM, since the generation period of the spark discharge signal is extended, the detection of the signal is facilitated, and the processing related to the output regulation of the PWM signal is reliably performed.

上述の如く、本実施例に係る放電回路101によると、火花放電が発生した場合、火花放電に相当する電流検出信号の収束時期を遅延させるので、マイコンその他IC回路から成る信号制御回路COMで火花放電の発生を確実に認識することができる。   As described above, according to the discharge circuit 101 according to the present embodiment, when a spark discharge occurs, the convergence timing of the current detection signal corresponding to the spark discharge is delayed, so that the signal control circuit COM including a microcomputer and other IC circuits sparks. It is possible to reliably recognize the occurrence of discharge.

また、信号生成回路は、火花放電の発生を確実に認識できるので、火花放電時に確実に放電部LDの運転を停止させることが可能となる。これに加え、火花放電後に放電部の運転を再開させる処理を加えることで、本発明に係る放電回路では、火花放電の発生時に一時的に放電部の運転を停止させることが可能となる。かかる一連の動作を実施させることにより、当該放電回路では、フィルタ表面での吸着作用を維持させ、排気ガスの浄化作用を好適に維持できる。   In addition, since the signal generation circuit can reliably recognize the occurrence of the spark discharge, it is possible to reliably stop the operation of the discharge unit LD during the spark discharge. In addition to this, by adding a process for resuming the operation of the discharge section after the spark discharge, the discharge circuit according to the present invention can temporarily stop the operation of the discharge section when a spark discharge occurs. By carrying out such a series of operations, in the discharge circuit, the adsorption action on the filter surface can be maintained, and the exhaust gas purification action can be suitably maintained.

更に、本実施例に係る放電回路101によると、火花放電の発生が信号生成回路COMによって確実に認識されるので、火花放電の発生状態が継続されることも無くなり、フィルタ部の長寿命化及びバッテリの消費電力の低減が図られる。   Furthermore, according to the discharge circuit 101 according to the present embodiment, since the occurrence of the spark discharge is reliably recognized by the signal generation circuit COM, the occurrence state of the spark discharge is not continued, and the life of the filter unit is increased. The power consumption of the battery can be reduced.

図3は、実施例1に係る放電回路の改変例が示されている。尚、実施例1にて既に説明した同一構成部については、同一符号を付し、その説明を省略することとする。   FIG. 3 shows a modification of the discharge circuit according to the first embodiment. In addition, about the same structure part already demonstrated in Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

本実施例に係る放電回路102は、スイッチング回路の動作を停止させる安全回路が追加されている。当該安全回路は、火花放電信号検出回路Mw3bと信号遮断回路SFCとから構成され、火花放電信号の発生期間に応じて、スイッチング回路Swの動作を強制的に停止させるものである。   In the discharge circuit 102 according to this embodiment, a safety circuit for stopping the operation of the switching circuit is added. The safety circuit includes a spark discharge signal detection circuit Mw3b and a signal cut-off circuit SFC, and forcibly stops the operation of the switching circuit Sw according to the generation period of the spark discharge signal.

本実施例の場合、火花放電信号検出回路Mw3bは、内部信号変換回路Mw3に組み込まれる。当該火花信号検出回路Mw3bは、トランジスタT4と抵抗R9,R10,R11とから成り、トランジスタT4のベース部には分圧抵抗R9,R10の中点が接続される。トランジスタT4のコレクタは、常時所定電位が印加されており、信号ラインLfを介して信号遮断回路SFCが接続されている。また、抵抗R9は、トランジスタT2の出力端子に接続され、当該トランジスタT2の通過電流の一部がトランジスタT4のベース電流として流れる様に配線されている。   In the case of the present embodiment, the spark discharge signal detection circuit Mw3b is incorporated in the internal signal conversion circuit Mw3. The spark signal detection circuit Mw3b includes a transistor T4 and resistors R9, R10, and R11, and a midpoint of the voltage dividing resistors R9 and R10 is connected to a base portion of the transistor T4. A predetermined potential is always applied to the collector of the transistor T4, and the signal cutoff circuit SFC is connected via the signal line Lf. The resistor R9 is connected to the output terminal of the transistor T2, and is wired so that a part of the passing current of the transistor T2 flows as the base current of the transistor T4.

火花放電信号検出回路Mw3bでは、トランジスタT2から通過電流が出力されると、トランジスタT4のコレクタ電圧が低下し、トランジスタT2から通過電流が止まると、トランジスタT4のコレクタ電圧が上昇する。このように、トランジスタT4のコレクタ電圧は、トランジスタT2の通過電流に応じて切換えられるところ、コレクタ電圧の低下期間が第2の内部信号の出力期間に略一致する。このため、コレクタ電圧が低下する期間は、少なくとも数十(msec)以上とされ、本実施例の信号長期化回路Mw3aが組み込まれる場合、200〜300(msec)程度に設定されることとなる。   In the spark discharge signal detection circuit Mw3b, when the passing current is output from the transistor T2, the collector voltage of the transistor T4 decreases, and when the passing current stops from the transistor T2, the collector voltage of the transistor T4 increases. Thus, when the collector voltage of the transistor T4 is switched according to the passing current of the transistor T2, the period during which the collector voltage decreases substantially matches the output period of the second internal signal. For this reason, the period during which the collector voltage decreases is at least several tens (msec) or more, and is set to about 200 to 300 (msec) when the signal lengthening circuit Mw3a of this embodiment is incorporated.

信号遮断回路SFCは、端子aの電圧値と検出しており、端子aでの印加電圧が低下するとドライブ回路DRVへの電力供給を遮断させ、端子aでの印加電圧が復帰(上昇)すると所定時間後にドライブ回路DRVへの電力供給を再開させる。即ち、端子aでの印加電圧が復帰してから電源電圧の供給が再開されるまで、所定時間のタイムラグが設けられる。ここで、端子aへの印加電圧は、トランジスタT4のコレクタ電圧によって制御される。即ち、信号遮断回路SFCは、火花放電報知回路Mw4から火花放電信号を出力させている間についてはトランジスタT2から通過電流が出力されるので、端子aでの印加電圧が低下し、ドライブ回路DRVの信号出力を停止させる。一方、火花放電信号の出力が止まると、端子aでの印加電圧が復帰(上昇)し、所定時間経過後に、ドライブ回路DRVの信号出力を再開させる。尚、信号遮断回路SFCの端子aへ印加される電圧信号は、火花放電信号が発生している期間に対応させて少なくとも数十(msec)以上とされる。このため、IC回路又はトランジスタ等によって構成される信号遮断回路SFCは、この電圧信号の変動を認識することが可能であり、電源電圧Vkを供給するか否かの動作処理が確実に行われることとなる。   The signal cut-off circuit SFC detects the voltage value at the terminal a, cuts off the power supply to the drive circuit DRV when the applied voltage at the terminal a decreases, and predetermined when the applied voltage at the terminal a returns (increases). After a time, the power supply to the drive circuit DRV is resumed. That is, a time lag of a predetermined time is provided until the supply of the power supply voltage is resumed after the applied voltage at the terminal a is restored. Here, the voltage applied to the terminal a is controlled by the collector voltage of the transistor T4. That is, the signal cutoff circuit SFC outputs the passing current from the transistor T2 while the spark discharge signal is output from the spark discharge notification circuit Mw4, so that the applied voltage at the terminal a decreases, and the drive circuit DRV Stop signal output. On the other hand, when the output of the spark discharge signal stops, the applied voltage at the terminal a is restored (increased), and the signal output of the drive circuit DRV is restarted after a predetermined time has elapsed. The voltage signal applied to the terminal a of the signal cut-off circuit SFC is at least several tens (msec) or more corresponding to the period during which the spark discharge signal is generated. For this reason, the signal cut-off circuit SFC configured by an IC circuit, a transistor, or the like can recognize the fluctuation of the voltage signal, and the operation process whether or not to supply the power supply voltage Vk is reliably performed. It becomes.

かかる構成を具備する放電回路102は、火花放電が発生すると、この放電電流の大きさに応じて、波形変換回路Mwから火花放電信号を長期間出力させる。そして、火花放電信号が出力されている期間については、安全回路によってドライブ回路DRVへの電源供給を強制的に遮断させ、これにより、放電部LDにおける放電動作を一次的に遮断させる。この電源遮断期間内には、火花放電信号に基づく信号処理が信号生成回路COMによって実施される。かかる信号処理は、例えば、PWM信号の出力を再開させても良いか否かの判定処理等が挙げられる。このような処理は、上述したタイムラグの期間内に実施され、ドライブ回路DRVが復帰する迄にはPWM信号の出力再開に係る処理が完了し、ドライブ回路DRVの復帰後直ちに信号生成回路COMからPWM信号を出力させることが可能となる。   When a spark discharge occurs, the discharge circuit 102 having such a configuration outputs a spark discharge signal from the waveform conversion circuit Mw for a long period of time according to the magnitude of the discharge current. Then, during the period in which the spark discharge signal is output, the power supply to the drive circuit DRV is forcibly cut off by the safety circuit, and thereby the discharge operation in the discharge part LD is cut off temporarily. During the power-off period, signal processing based on the spark discharge signal is performed by the signal generation circuit COM. Examples of such signal processing include determination processing for determining whether or not the output of the PWM signal may be resumed. Such a process is performed within the time lag period described above, and the process related to restarting the output of the PWM signal is completed by the time the drive circuit DRV returns, and immediately after the drive circuit DRV returns, the signal generation circuit COM A signal can be output.

即ち、本実施例に係る放電回路102は、波形変換回路Mwから出力される火花放電信号に基づいて直ちにドライブ回路DRVの駆動を停止させ、ドライブ回路DRVの停止期間内に信号生成回路COMでの信号処理を完了させる。このため、ドライブ回路DRVへの電源供給が再開される頃には、信号生成回路COMで正しく処理されたPWM信号の出力が行われることとなる。   That is, the discharge circuit 102 according to the present embodiment immediately stops driving of the drive circuit DRV based on the spark discharge signal output from the waveform conversion circuit Mw, and the signal generation circuit COM within the stop period of the drive circuit DRV. Complete signal processing. For this reason, when the power supply to the drive circuit DRV is resumed, the PWM signal correctly processed by the signal generation circuit COM is output.

図4は、実施例1に係る放電回路の変更例が示されている。尚、本実施例にあっても、前述した同一構成部については同一符号を付し、その説明を省略することとする。   FIG. 4 shows a modification of the discharge circuit according to the first embodiment. Even in the present embodiment, the same components described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図示の如く、波形変換回路Mwは、ゲート回路Mw1と減衰回路Mw2と火花放電報知回路Mw4とから構成されている。即ち、本実施例に係る波形変換回路Mwは、実施例1における波形変換回路Mwのうち、内部信号変換回路Mw3が省略された構成となる。   As shown in the figure, the waveform conversion circuit Mw includes a gate circuit Mw1, an attenuation circuit Mw2, and a spark discharge notification circuit Mw4. That is, the waveform conversion circuit Mw according to the present embodiment has a configuration in which the internal signal conversion circuit Mw3 is omitted from the waveform conversion circuit Mw according to the first embodiment.

本実施例に係る波形変換回路Mwは、火花放電が発生すると、ゲート回路Mw1にて其の火花放電の発生を検知し、減衰回路Mw2にて内部信号を出力させる。この内部信号は、既に説明した通り、火花放電の大きさに応じて出力期間が長期化され、これにより、火花放電報知回路Mw4から出力される火花放電信号の発生期間も長期化される。   When a spark discharge occurs, the waveform conversion circuit Mw according to the present embodiment detects the occurrence of the spark discharge by the gate circuit Mw1, and causes the attenuation circuit Mw2 to output an internal signal. As described above, the output period of the internal signal is prolonged according to the magnitude of the spark discharge, and thereby the generation period of the spark discharge signal output from the spark discharge notification circuit Mw4 is also prolonged.

本実施例に係る放電回路にあっても、波形変換回路Mwによる信号の長期化作用が一定の範囲で機能するので、火花放電信号の発生期間を長期化させる効果が期待できる。従って、その範囲において、実施例1で記される効果が奏されることとなる。また、本実施例に係る放電回路では、実施例1で設けられていた内部信号変換回路Mwが省略されるので、回路構成の簡素化が図られる。   Even in the discharge circuit according to the present embodiment, since the signal prolonging action by the waveform conversion circuit Mw functions within a certain range, the effect of prolonging the generation period of the spark discharge signal can be expected. Therefore, the effect described in Example 1 is produced in that range. In the discharge circuit according to the present embodiment, the internal signal conversion circuit Mw provided in the first embodiment is omitted, so that the circuit configuration can be simplified.

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記された技術的思想の範囲内において、種々の変更が可能である。例えば、上述した実施の形態では車両用のDPFに用いられる装置として説明されているが、本発明は、様々な分野で用いられるディーゼル機関のDPF装置として適用することが可能である。具体的には、発電設備/建設機械/船舶用等のディーゼル機関にも本発明に係るDPFを使用することができる。   Although the embodiment according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims. It is. For example, although the above-described embodiment is described as an apparatus used for a DPF for a vehicle, the present invention can be applied as a DPF apparatus for a diesel engine used in various fields. Specifically, the DPF according to the present invention can also be used in diesel engines for power generation equipment / construction machinery / ships and the like.

101 放電回路
Vb バッテリ
TL トランス
Sw スイッチング回路
Co 平滑コンデンサ
LD 放電部
Ins1 電流検出回路
COM 信号生成回路(制御回路)
Mw 波形変換回路
Mw1 ゲート回路
Mw2 減衰回路
Mw3 内部信号変換回路
Mw4 火花放電報知回路
101 Discharge circuit Vb Battery TL Transformer Sw Switching circuit Co Smoothing capacitor LD Discharge part Ins1 Current detection circuit COM Signal generation circuit (control circuit)
Mw Waveform conversion circuit Mw1 Gate circuit Mw2 Attenuation circuit Mw3 Internal signal conversion circuit Mw4 Spark discharge notification circuit

Claims (6)

直流電圧を供給するバッテリと、前記直流電圧について昇圧させた昇圧電圧を出力させるトランスと、入力された制御信号に応じて前記トランスを駆動させるスイッチング回路と、前記昇圧電圧について平滑させた平滑電圧を出力させる平滑コンデンサと、前記平滑電圧を放電電極へ印加させ排気ガス中の排気微粒子を帯電させる放電部と、前記放電電極の放電時に発生する電流を検出し当該電流の値を電流検出信号として出力させる電流検出回路と、少なくとも前記電流検出信号に基づいて前記制御信号を出力し前記スイッチング回路を制御する制御回路とを備えた放電回路において、
前記電流検出信号の大きさに応じて火花放電の発生を検知し且つ前記電流検出信号に基づいて形成される火花放電信号の収束時期を遅延させる波形変換回路を備えていることを特徴とする放電回路。
A battery that supplies a DC voltage, a transformer that outputs a boosted voltage boosted with respect to the DC voltage, a switching circuit that drives the transformer according to an input control signal, and a smoothed voltage that is smoothed with respect to the boosted voltage. A smoothing capacitor to be output; a discharge unit that applies the smoothing voltage to the discharge electrode to charge the exhaust particulates in the exhaust gas; and a current that is generated when the discharge electrode is discharged, and outputs the value of the current as a current detection signal In a discharge circuit comprising: a current detection circuit for controlling the switching circuit by outputting the control signal based on at least the current detection signal;
Discharge characterized by comprising a waveform conversion circuit that detects the occurrence of a spark discharge according to the magnitude of the current detection signal and delays the convergence time of the spark discharge signal formed based on the current detection signal. circuit.
前記波形変換回路は、前記電流検出信号の大きさに応じて前記火花放電の発生を検知するゲート回路と、前記火花放電に相当する電流検出信号の入力に応じて内部信号を出力させ当該内部信号の出力値を緩慢に減衰させる減衰回路と、前記火花放電信号を前記内部信号に応じて出力させる火花放電報知回路とを備えることを特徴とする請求項1に記載の放電回路。   The waveform conversion circuit outputs an internal signal in response to an input of a current detection signal corresponding to the spark discharge and a gate circuit that detects the occurrence of the spark discharge according to the magnitude of the current detection signal. The discharge circuit according to claim 1, further comprising: an attenuation circuit that slowly attenuates an output value of the spark discharge signal; and a spark discharge notification circuit that outputs the spark discharge signal according to the internal signal. 前記波形変換回路は、前記電流検出信号の大きさに応じて前記火花放電の発生を検知するゲート回路と、前記火花放電に相当する電流検出信号の入力に応じて第1の内部信号を出力させ当該第1の内部信号の出力値を緩慢に減衰させる減衰回路と、前記第1の内部信号に基づいて第2の内部信号を出力させる内部信号変換回路と、前記火花放電信号を前記第2の内部信号に応じて出力させる火花放電報知回路とを備えることを特徴とする請求項1に記載の放電回路。   The waveform conversion circuit outputs a first internal signal in response to an input of a current detection signal corresponding to the spark discharge and a gate circuit that detects the occurrence of the spark discharge according to the magnitude of the current detection signal. An attenuation circuit for slowly attenuating the output value of the first internal signal; an internal signal conversion circuit for outputting a second internal signal based on the first internal signal; and the spark discharge signal for the second internal signal. The discharge circuit according to claim 1, further comprising a spark discharge notification circuit that outputs in response to an internal signal. 前記内部信号変換回路は、前記第2の内部信号の出力期間を前記第1の内部信号の出力期間よりも長期化させる信号長期化回路を含んでいることを特徴とする請求項3に記載の放電回路。   4. The internal signal conversion circuit includes a signal lengthening circuit that makes an output period of the second internal signal longer than an output period of the first internal signal. Discharge circuit. 前記火花放電信号が出力されている期間について前記スイッチング回路の動作を停止させる安全回路が更に設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項4に記載の放電回路。   5. The discharge circuit according to claim 1, further comprising a safety circuit that stops the operation of the switching circuit during a period in which the spark discharge signal is output. 前記制御回路は、前記火花放電信号の入力に応じて前記制御信号の出力を停止させ、其の停止後に、当該制御信号の出力を再開させることを特徴とする請求項1乃至請求項5に記載の放電回路。   The said control circuit stops the output of the said control signal according to the input of the said spark discharge signal, and restarts the output of the said control signal after the stop. Discharge circuit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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