JP2621946B2 - 点火制御回路 - Google Patents
点火制御回路Info
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- JP2621946B2 JP2621946B2 JP63209630A JP20963088A JP2621946B2 JP 2621946 B2 JP2621946 B2 JP 2621946B2 JP 63209630 A JP63209630 A JP 63209630A JP 20963088 A JP20963088 A JP 20963088A JP 2621946 B2 JP2621946 B2 JP 2621946B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P3/00—Other installations
- F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
- F02P3/04—Layout of circuits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02P3/04—Layout of circuits
- F02P3/05—Layout of circuits for control of the magnitude of the current in the ignition coil
- F02P3/051—Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は点火制御回路に関し、より詳細には、点火プ
ラグの火花が電圧点火コイルの１次側を通して流れる電
流を急激に遮断したときにそのコイルの２次側において
得られる自動車両のためのいわゆる電子制御回路に関す
る。
ラグの火花が電圧点火コイルの１次側を通して流れる電
流を急激に遮断したときにそのコイルの２次側において
得られる自動車両のためのいわゆる電子制御回路に関す
る。
［従来の技術］ 数年来、電子スイッチをスイッチとして使用できるよ
うになった。第３図は、エネルギ蓄積バッテリ１（車両
バッテリ）と、その２次側が点火プラグ３に接続され、
その１次側がダーリントン回路のような構成で電流を流
したり遮断したりする電子スイッチ４に直列に接続され
ている点火コイル２とからなる従来の電子式点火装置の
具体例を示している。制御装置５は、エンジン６から与
えられる情報に関連してスイッチ４のオンおよびオフを
制御するもので、この例ではバイポーラ型の主スイッチ
のゲートに作用する。それ故、スイッチ４がオンする
と、電流がコイル１次側を通して流れ始め、次第に増大
する。スイッチ４がオフになると、火花が点火プラグ３
に発生される。
うになった。第３図は、エネルギ蓄積バッテリ１（車両
バッテリ）と、その２次側が点火プラグ３に接続され、
その１次側がダーリントン回路のような構成で電流を流
したり遮断したりする電子スイッチ４に直列に接続され
ている点火コイル２とからなる従来の電子式点火装置の
具体例を示している。制御装置５は、エンジン６から与
えられる情報に関連してスイッチ４のオンおよびオフを
制御するもので、この例ではバイポーラ型の主スイッチ
のゲートに作用する。それ故、スイッチ４がオンする
と、電流がコイル１次側を通して流れ始め、次第に増大
する。スイッチ４がオフになると、火花が点火プラグ３
に発生される。
この装置の良好な動作を得るためには、電力スイッチ
４を開くときにおいて、コイル２の１次側に得られる電
流が２次側に火花を生じさせるのに十分なだけ大きくな
ければならない。理想的には、電力スイッチ４のスイッ
チオンの期間は、その電流値が正確に達成されるように
定められなければならない。実際問題として、エンジン
は種々な速度で動作するので、この期間を正確に決定す
るのは非常に困難であり、通常では、電力スイッチ４
を、必要以上の長い期間にわたってスイッチオンさせる
必要がある。もしも何の手段も取られないとすると、コ
イル２の１次側と電力スイッチ４とを通して過大な電流
を流すことになる。
４を開くときにおいて、コイル２の１次側に得られる電
流が２次側に火花を生じさせるのに十分なだけ大きくな
ければならない。理想的には、電力スイッチ４のスイッ
チオンの期間は、その電流値が正確に達成されるように
定められなければならない。実際問題として、エンジン
は種々な速度で動作するので、この期間を正確に決定す
るのは非常に困難であり、通常では、電力スイッチ４
を、必要以上の長い期間にわたってスイッチオンさせる
必要がある。もしも何の手段も取られないとすると、コ
イル２の１次側と電力スイッチ４とを通して過大な電流
を流すことになる。
こうした過剰な電流を避けるために、通常では、第３
図に例示されているような電流制限手段が備えられてい
る。
図に例示されているような電流制限手段が備えられてい
る。
それ故に、検出回路７が電力スイッチ４に直列に接続
されている。この検出回路は低い値の抵抗器R1と、それ
に並列である分圧回路を構成する抵抗器R2及びR3とから
なり、抵抗器R2およびR3間の接合部で測定される電圧は
抵抗器R1を通して流れる電流に比例する。この測定電圧
VDは制御比較器−増幅器９において基準電圧８と比較さ
れ、その出力は電力スイッチ４にベース電流を供給す
る。したがって、電力スイッチ４のスイッチオン状態に
おいて、抵抗器R1における電流が低いときには、そのベ
ース電流は最大であり、このベース電流は、この測定電
圧が制限電流に対応する基準電圧８に近づくにつれて低
下する。電力スイッチ４のベース電流が低下される期間
中、この電力スイッチは単なるスイッチとして作用する
のではなく、電流リニア増幅器として動作する。
されている。この検出回路は低い値の抵抗器R1と、それ
に並列である分圧回路を構成する抵抗器R2及びR3とから
なり、抵抗器R2およびR3間の接合部で測定される電圧は
抵抗器R1を通して流れる電流に比例する。この測定電圧
VDは制御比較器−増幅器９において基準電圧８と比較さ
れ、その出力は電力スイッチ４にベース電流を供給す
る。したがって、電力スイッチ４のスイッチオン状態に
おいて、抵抗器R1における電流が低いときには、そのベ
ース電流は最大であり、このベース電流は、この測定電
圧が制限電流に対応する基準電圧８に近づくにつれて低
下する。電力スイッチ４のベース電流が低下される期間
中、この電力スイッチは単なるスイッチとして作用する
のではなく、電流リニア増幅器として動作する。
［発明が解決しようとする課題］ 上記の装置において、構成要素４、７、８および９の
全組合せはサーボ制御ループを形成している。実際に、
このループは不安定である。集積回路によって実現され
ている増幅器９は、例えば３段増幅器のような、高利得
増幅器である。現在の技術によると、この利得は、各段
に対して、例えば100〜200の間で係数３だけ変動する。
同様にして、例えば多段ダーリントン回路で構成される
電力スイッチ４の利得は実質的に例えば係数30だけ変動
する。こうした状況の下では、サーボ制御ループの利得
に対し所定値を確保し、したがって電流のサーボ制御の
安定性を保証することは実際問題として非常に困難であ
る。
全組合せはサーボ制御ループを形成している。実際に、
このループは不安定である。集積回路によって実現され
ている増幅器９は、例えば３段増幅器のような、高利得
増幅器である。現在の技術によると、この利得は、各段
に対して、例えば100〜200の間で係数３だけ変動する。
同様にして、例えば多段ダーリントン回路で構成される
電力スイッチ４の利得は実質的に例えば係数30だけ変動
する。こうした状況の下では、サーボ制御ループの利得
に対し所定値を確保し、したがって電流のサーボ制御の
安定性を保証することは実際問題として非常に困難であ
る。
故に、実際の装置では、そのダーリントン回路を厳密
に選択せざるを得ず、これは供給者の選択を制約し、経
費を増大させ、また、制御ループに外部の安定化コンデ
ンサを使用しなければならず、それが集積回路に備えら
れなければならない端子数を増大させて、費用を高くす
る。
に選択せざるを得ず、これは供給者の選択を制約し、経
費を増大させ、また、制御ループに外部の安定化コンデ
ンサを使用しなければならず、それが集積回路に備えら
れなければならない端子数を増大させて、費用を高くす
る。
本発明の目的は、電流制限期間におけるサーボ制御
が、予知可能なループ利得の故に安定している点火制御
回路を提供することにある。
が、予知可能なループ利得の故に安定している点火制御
回路を提供することにある。
本発明の別な目的は、実際に特定の集積回路により構
成されていて、異なるトランジスタ又はバイポーラダー
リントン回路と共に使用できる制御回路を提供すること
にある。
成されていて、異なるトランジスタ又はバイポーラダー
リントン回路と共に使用できる制御回路を提供すること
にある。
より詳細にいうならば、この発明の目的は、制御装置
が集積回路の形態において実施される場合に、その制御
装置に含まれる増幅器のループ利得の寄与を再現可能に
することである。
が集積回路の形態において実施される場合に、その制御
装置に含まれる増幅器のループ利得の寄与を再現可能に
することである。
本発明の別な目的は、各種の電力装置によって生じる
利得差を補償するために、前述の寄与を外部から調整可
能にすることにある。
利得差を補償するために、前述の寄与を外部から調整可
能にすることにある。
［課題を解決するための手段］ これらの目的を達成するために、本発明は、点火コイ
ルの１次側と検出抵抗器とに直列に設けられたバイポー
ラ電力スイッチと、この検出抵抗器に並列にあって、こ
の抵抗器に流れる電流に比例している測定された電圧を
与えする分圧器と、その第１の入力端子がこの測定され
た電圧を受取り、第２の入力端子が基準電圧を受取り、
その出力端子が電力スイッチのベースに接続され、その
制御入力端子が禁止指令信号を受信することができ、こ
の測定された電圧が基準電圧に近づくときにベース電流
を制限するように作用する制御増幅器−比較器と、この
増幅器−比較器の出力端子と電力スイッチのベースとの
間に直列に設けられた直列抵抗器と、その入力端子がこ
の直列抵抗器の端子に接続され、その出力端子が前記増
幅器−比較器の第１の入力端子に接続されている差動増
幅器とからなる点火制御回路を提供する。
ルの１次側と検出抵抗器とに直列に設けられたバイポー
ラ電力スイッチと、この検出抵抗器に並列にあって、こ
の抵抗器に流れる電流に比例している測定された電圧を
与えする分圧器と、その第１の入力端子がこの測定され
た電圧を受取り、第２の入力端子が基準電圧を受取り、
その出力端子が電力スイッチのベースに接続され、その
制御入力端子が禁止指令信号を受信することができ、こ
の測定された電圧が基準電圧に近づくときにベース電流
を制限するように作用する制御増幅器−比較器と、この
増幅器−比較器の出力端子と電力スイッチのベースとの
間に直列に設けられた直列抵抗器と、その入力端子がこ
の直列抵抗器の端子に接続され、その出力端子が前記増
幅器−比較器の第１の入力端子に接続されている差動増
幅器とからなる点火制御回路を提供する。
この回路は、さらに、前記測定された電圧が、最も大
きくても前記基準電圧に等しく選ばれたしきい値電圧よ
りも低いときに前記差動増幅器の作用を禁止するための
手段を備えることが好ましい。
きくても前記基準電圧に等しく選ばれたしきい値電圧よ
りも低いときに前記差動増幅器の作用を禁止するための
手段を備えることが好ましい。
前記差動増幅器は、そのエミッタが前記直列抵抗器の
端子に接続され、その第１のコレクタが相互接続され、
その第２のコレクタが、電流ミラーとして動作するトラ
ンジスタによって構成された能動電荷に接続されている
複数の多コレクタ・トランジスタからなることが好まし
い。
端子に接続され、その第１のコレクタが相互接続され、
その第２のコレクタが、電流ミラーとして動作するトラ
ンジスタによって構成された能動電荷に接続されている
複数の多コレクタ・トランジスタからなることが好まし
い。
前記分圧器の抵抗器は、それらの比が前記電力スイッ
チにおける電流制限を所定値にするように設定されるよ
うにするために調整可能であり、また前記増幅器−比較
器の入力端子と直列にある抵抗器の絶対値は、サーボ制
御ループの利得を決定するように選ばれることが好まし
い。
チにおける電流制限を所定値にするように設定されるよ
うにするために調整可能であり、また前記増幅器−比較
器の入力端子と直列にある抵抗器の絶対値は、サーボ制
御ループの利得を決定するように選ばれることが好まし
い。
［作用］ 前記の増幅器−比較器、直列抵抗器および差動増幅器
は、負帰還ループを形成し、増幅器−比較器に負帰還が
かかる。この負帰還によって、点火制御回路が形成する
サーボ制御ループの利得は安定化される。
は、負帰還ループを形成し、増幅器−比較器に負帰還が
かかる。この負帰還によって、点火制御回路が形成する
サーボ制御ループの利得は安定化される。
［実施例］ 本発明の他の利点および特徴は、添付図面に示す好ま
しい実施例の以下の詳細な記載から明らかとなろう。
しい実施例の以下の詳細な記載から明らかとなろう。
第１図の概略図において、第３図におけるのと同じ素
子には同一の参照符号が付与され、電力スイッチ４、検
出器７、基準電圧源８および制御増幅器−比較器９とな
っている。この高利得増幅器−比較器９は、第３図に示
されているように、電圧基準８をその第２の入力端子に
受け、その第１の入力端子には抵抗器R1を流れる電流に
比例した電圧VDを受けていて、その比例係数は抵抗器R2
およびR3の値の比によって設定される。
子には同一の参照符号が付与され、電力スイッチ４、検
出器７、基準電圧源８および制御増幅器−比較器９とな
っている。この高利得増幅器−比較器９は、第３図に示
されているように、電圧基準８をその第２の入力端子に
受け、その第１の入力端子には抵抗器R1を流れる電流に
比例した電圧VDを受けていて、その比例係数は抵抗器R2
およびR3の値の比によって設定される。
増幅器９の出力は、抵抗器R10を通して、電力スイッ
チ４の制御端子に作用する。この抵抗器R10は、通常で
はバイポーラ電力スイッチ４のベースである制御端子に
おける入力電流に対する制御手段を構成している。
チ４の制御端子に作用する。この抵抗器R10は、通常で
はバイポーラ電力スイッチ４のベースである制御端子に
おける入力電流に対する制御手段を構成している。
さらに、トランスコンダクタンスYD（出力電流変動と
入力電圧変動との間における比）を持つ差動増幅器11
は、その入力端子が抵抗器R10の端子に接続されてい
る。この差動増幅器11の出力端子は、増幅器−比較器
９、抵抗器R10および差動増幅器11によって形成される
ループが負帰還を生じさせるような方向において増幅器
−比較器９の第１の入力端子に接続されている。
入力電圧変動との間における比）を持つ差動増幅器11
は、その入力端子が抵抗器R10の端子に接続されてい
る。この差動増幅器11の出力端子は、増幅器−比較器
９、抵抗器R10および差動増幅器11によって形成される
ループが負帰還を生じさせるような方向において増幅器
−比較器９の第１の入力端子に接続されている。
差動増幅器11による帰還ループがない場合、抵抗器R1
上における電圧は抵抗器の比R3/（R2＋R3）によってま
ず分割され、その後、Ｇ（９）を増幅器−比較器９（高
利得でほとんど再現性なし）の利得とすれば、 ［R3/（R2＋R3）］・Ｇ（９） に等しい全電圧利得を持つ増幅器−比較器９によって増
幅される。他方、差動増幅器11が負帰還を導入し且つＧ
（９）が高い場合、その全利得は、増幅器−比較器９の
入力間におけるエラー信号が常に低いように決められ、
これは、抵抗器R2およびR3間での接合部から来る何等か
の電流変動が増幅器11により吸収されることを含んでい
る。したがって、傾斜すなわちトランスコンダクタンス
は抵抗器R1の入力と電力スイッチ４の制御端子との間で
計算される。すなわち、 dI＝dV＝1/R2・R10・YD したがって、この構成は以下の利点を与える。すなわ
ち、 −高利得増幅器−比較器９の利得に影響するあらゆる
変動にもかかわらず、検出抵抗器R1と制御端子との間に
おけるトランスコンダクタンスは、R2、R10およびYDが
決められていると仮定して、良く決定された値に維持さ
れる。実際、集積された増幅器の電圧利得は以前に増幅
器９を用いた場合のように大きな変動を受けるのに対し
て、差動増幅器のトランスコンダクタンスは再現可能な
情報であることが知られている。それ故、電力スイッチ
４の電流利得のみが電流のサーボ制御ループの全利得に
おける散乱因子であり、その安定性は容易に制御可能で
ある。
上における電圧は抵抗器の比R3/（R2＋R3）によってま
ず分割され、その後、Ｇ（９）を増幅器−比較器９（高
利得でほとんど再現性なし）の利得とすれば、 ［R3/（R2＋R3）］・Ｇ（９） に等しい全電圧利得を持つ増幅器−比較器９によって増
幅される。他方、差動増幅器11が負帰還を導入し且つＧ
（９）が高い場合、その全利得は、増幅器−比較器９の
入力間におけるエラー信号が常に低いように決められ、
これは、抵抗器R2およびR3間での接合部から来る何等か
の電流変動が増幅器11により吸収されることを含んでい
る。したがって、傾斜すなわちトランスコンダクタンス
は抵抗器R1の入力と電力スイッチ４の制御端子との間で
計算される。すなわち、 dI＝dV＝1/R2・R10・YD したがって、この構成は以下の利点を与える。すなわ
ち、 −高利得増幅器−比較器９の利得に影響するあらゆる
変動にもかかわらず、検出抵抗器R1と制御端子との間に
おけるトランスコンダクタンスは、R2、R10およびYDが
決められていると仮定して、良く決定された値に維持さ
れる。実際、集積された増幅器の電圧利得は以前に増幅
器９を用いた場合のように大きな変動を受けるのに対し
て、差動増幅器のトランスコンダクタンスは再現可能な
情報であることが知られている。それ故、電力スイッチ
４の電流利得のみが電流のサーボ制御ループの全利得に
おける散乱因子であり、その安定性は容易に制御可能で
ある。
−さらに、このループの利得は抵抗器２の値に依存し
ているので、調整可能な抵抗器を選ぶことにより、同一
の制御集積回路を種々の電力素子に適合させるために、
その値を修正することができる。それ故、その製造過程
中、一群の電力素子を使用することを可能にする。これ
ら素子の利得が特に高くても、抵抗器R2の増大により補
償される。この抵抗器R2は、制御集積回路に対して外付
けの分離せる抵抗器の形態において実現される。
ているので、調整可能な抵抗器を選ぶことにより、同一
の制御集積回路を種々の電力素子に適合させるために、
その値を修正することができる。それ故、その製造過程
中、一群の電力素子を使用することを可能にする。これ
ら素子の利得が特に高くても、抵抗器R2の増大により補
償される。この抵抗器R2は、制御集積回路に対して外付
けの分離せる抵抗器の形態において実現される。
−従来の装置において生じた振動は除去される。実
際、寄生容量を持つ点火コイルは、例えば、電力スイッ
チ４がオン状態（最大ベース電流が供給されていると
き）から電流調整状態（電力スイッチのベース電流が、
かなり急激に減少し始めるとき）へと切り換る場合に、
すなわち、このコイルの両端間の電圧がLdI/dtから零値
（Ｉが一定）へと急激に変化する場合に駆動される振動
回路を構成している。この時点における大きな電圧変動
は、この回路に接続されている他の素子または装置を損
なう制動された振動を誘発する。そうした振動を最善な
状態に制動するには、電力スイッチのコレクタにおける
インピーダンスを低く維持することが必要である。この
目的を達成するには、それを高インピーダンス源へと変
換する性質を持っているサーボ制御ループの利得をあま
り高くしてはならない。本発明によれば、この利得は抵
抗器R2の値を設定することによって制御される。
際、寄生容量を持つ点火コイルは、例えば、電力スイッ
チ４がオン状態（最大ベース電流が供給されていると
き）から電流調整状態（電力スイッチのベース電流が、
かなり急激に減少し始めるとき）へと切り換る場合に、
すなわち、このコイルの両端間の電圧がLdI/dtから零値
（Ｉが一定）へと急激に変化する場合に駆動される振動
回路を構成している。この時点における大きな電圧変動
は、この回路に接続されている他の素子または装置を損
なう制動された振動を誘発する。そうした振動を最善な
状態に制動するには、電力スイッチのコレクタにおける
インピーダンスを低く維持することが必要である。この
目的を達成するには、それを高インピーダンス源へと変
換する性質を持っているサーボ制御ループの利得をあま
り高くしてはならない。本発明によれば、この利得は抵
抗器R2の値を設定することによって制御される。
上に述べたように、ポテンシヨメータR2、R3の設定
は、以下の二重機能を持つ。すなわち、 −R2を設定することにより、サーボ制御ループの利得
が決定され、そして −比R2/R3を設定することにより、所望のレベルの電
流制限が電力スイッチにおいて決定される。
は、以下の二重機能を持つ。すなわち、 −R2を設定することにより、サーボ制御ループの利得
が決定され、そして −比R2/R3を設定することにより、所望のレベルの電
流制限が電力スイッチにおいて決定される。
前述のような本発明による回路の欠点は、電力スイッ
チ４が閉じた直後に、差動増幅器11が、この電力スイッ
チのベース電流を減少させるように作用し始め、したが
ってコイルの１次側における電流の増加速度を緩慢にさ
せるように作用し始めるという事実にある。この欠点を
軽減するために、本発明では、抵抗器R2およびR3の接合
部における測定された信号VDをその第１の入力端子にお
いて（増幅器−比較器９の第１の入力端子におけるよう
に）受取り、且つその第２の入力端子において、大きく
とも基準電圧源８の値に等しい、好ましくはそれよりも
僅かばかり低い値を持つ第２の基準電圧源13の電圧を受
取っている比較器12からなる回路を通して差動増幅器11
の動作を制御している。このように、比較器12の出力
は、測定された電圧、すなわち、抵抗器R1を流れる電流
が所定のしきい値に達しない限り差動増幅器11の動作を
禁止する。負帰還は、電流がこのしきい値に達したとき
にのみ有効になる。
チ４が閉じた直後に、差動増幅器11が、この電力スイッ
チのベース電流を減少させるように作用し始め、したが
ってコイルの１次側における電流の増加速度を緩慢にさ
せるように作用し始めるという事実にある。この欠点を
軽減するために、本発明では、抵抗器R2およびR3の接合
部における測定された信号VDをその第１の入力端子にお
いて（増幅器−比較器９の第１の入力端子におけるよう
に）受取り、且つその第２の入力端子において、大きく
とも基準電圧源８の値に等しい、好ましくはそれよりも
僅かばかり低い値を持つ第２の基準電圧源13の電圧を受
取っている比較器12からなる回路を通して差動増幅器11
の動作を制御している。このように、比較器12の出力
は、測定された電圧、すなわち、抵抗器R1を流れる電流
が所定のしきい値に達しない限り差動増幅器11の動作を
禁止する。負帰還は、電流がこのしきい値に達したとき
にのみ有効になる。
第２図は、第１図に概略的に示されている回路の幾つ
かのコンポーネントの詳細な実施例を示している。
かのコンポーネントの詳細な実施例を示している。
増幅器−比較器９はPNPトランジスタT57、NPNトラン
ジスタT59およびT62によって構成される増幅セットを含
んでいる。その入力側において、２つのNPNトランジス
タT51およびT55が比較器として接続され、トランジスタ
T51のエミッタは、前述した抵抗器R2およびR3の接合部
からの信号VDを受信する入力端子E9に接続されている。
トランジスタT55のエミッタは、電流源I8に関連して第
１図および第３図の電圧源８に対応した基準電圧を決定
する抵抗器R8に接続されている。
ジスタT59およびT62によって構成される増幅セットを含
んでいる。その入力側において、２つのNPNトランジス
タT51およびT55が比較器として接続され、トランジスタ
T51のエミッタは、前述した抵抗器R2およびR3の接合部
からの信号VDを受信する入力端子E9に接続されている。
トランジスタT55のエミッタは、電流源I8に関連して第
１図および第３図の電圧源８に対応した基準電圧を決定
する抵抗器R8に接続されている。
さらに正確に述べると、この入力比較器は以下の接続
を含んでいる。トランジスタT51はそのコレクタにより
電流源I51に接続され、電流源I51の他の端子は供給電圧
VCCに接続されている。トランジスタT51のエミッタは前
に述べたように端子E9に接続され、トランジスタT51の
ベースはそのコレクタとそしてトランジスタT55のベー
スとに接続されている。トランジスタT55のコレクタは
電流源I8を通して供給電圧VCCに接続され、そのエミッ
タは抵抗器R8を通して接地されている。
を含んでいる。トランジスタT51はそのコレクタにより
電流源I51に接続され、電流源I51の他の端子は供給電圧
VCCに接続されている。トランジスタT51のエミッタは前
に述べたように端子E9に接続され、トランジスタT51の
ベースはそのコレクタとそしてトランジスタT55のベー
スとに接続されている。トランジスタT55のコレクタは
電流源I8を通して供給電圧VCCに接続され、そのエミッ
タは抵抗器R8を通して接地されている。
比較器の出力端子23における信号は、トランジスタT5
7、T59およびT62からなる増幅回路の入力トランジスタT
57に印加される。
7、T59およびT62からなる増幅回路の入力トランジスタT
57に印加される。
さらに正確に述べると、この増幅部分は以下の接続を
含んでいる。そのベースが比較器の出力端子23に接続さ
れているPNPトランジスタT57は電流源I57に接続された
エミッタを持ち、電流源I57は供給電圧VCCに接続されて
いる。トランジスタT57のコレクタはオン状態に維持さ
れているトランジスタT45を通して接地されている。さ
らに、トランジスタT57のエミッタ及びコレクタはNPNト
ランジスタT56およびT60を通して接地されている。トラ
ンジスタT56およびT60の機能は後で詳細に記述される。
トランジスタT57のエミッタは第２のNPNトランジスタT5
9のベースに接続され、トランジスタT59のコレクタは電
流制限抵抗器R59を通して電圧VCCに接続され、そのエミ
ッタはトランジスタT61を通して接地されている。トラ
ンジスタT61の機能は後で詳細に記述される。トランジ
スタT59のエミッタはトランジスタT62のベースに接続さ
れ、トランジスタT62のコレクタは電流制限抵抗器R62を
通して電圧VCCに接続され、そのエミッタは、抵抗器R61
を通して接地されていると共に、回路９の出力端子S9に
も接続されている。
含んでいる。そのベースが比較器の出力端子23に接続さ
れているPNPトランジスタT57は電流源I57に接続された
エミッタを持ち、電流源I57は供給電圧VCCに接続されて
いる。トランジスタT57のコレクタはオン状態に維持さ
れているトランジスタT45を通して接地されている。さ
らに、トランジスタT57のエミッタ及びコレクタはNPNト
ランジスタT56およびT60を通して接地されている。トラ
ンジスタT56およびT60の機能は後で詳細に記述される。
トランジスタT57のエミッタは第２のNPNトランジスタT5
9のベースに接続され、トランジスタT59のコレクタは電
流制限抵抗器R59を通して電圧VCCに接続され、そのエミ
ッタはトランジスタT61を通して接地されている。トラ
ンジスタT61の機能は後で詳細に記述される。トランジ
スタT59のエミッタはトランジスタT62のベースに接続さ
れ、トランジスタT62のコレクタは電流制限抵抗器R62を
通して電圧VCCに接続され、そのエミッタは、抵抗器R61
を通して接地されていると共に、回路９の出力端子S9に
も接続されている。
ブロック30に含まれている三つのトランジスタT56、T
60およびT61は増幅器９の禁止制御回路を構成してい
る。この回路はエンジン６からの情報を受信する信号処
理回路に接続されている制御入力端子EC9からの信号を
受信する。回路30は差動増幅器11を禁止するのにも使用
されている。
60およびT61は増幅器９の禁止制御回路を構成してい
る。この回路はエンジン６からの情報を受信する信号処
理回路に接続されている制御入力端子EC9からの信号を
受信する。回路30は差動増幅器11を禁止するのにも使用
されている。
回路30と連動されている増幅器−比較器９の動作は以
下の通りである。すなわち、 （１）禁止信号が端子EC9に与えられると、トランジス
タT56、T60およびT61が導通し、したがって、増幅用ト
ランジスタT59およびT62のベースには信号が印加されな
い。したがって、端子S9における比較器−増幅器９の出
力電圧は低レベルにあり、端子S9に接続されている抵抗
器R10には電流が供給されない。
下の通りである。すなわち、 （１）禁止信号が端子EC9に与えられると、トランジス
タT56、T60およびT61が導通し、したがって、増幅用ト
ランジスタT59およびT62のベースには信号が印加されな
い。したがって、端子S9における比較器−増幅器９の出
力電圧は低レベルにあり、端子S9に接続されている抵抗
器R10には電流が供給されない。
（２）有効信号が端子EC9に印加されると、トランジス
タT56、T60およびT61が遮断されるので、増幅段は動作
することができる。
タT56、T60およびT61が遮断されるので、増幅段は動作
することができる。
（2.1）始めに、入力端子E9の電圧は零値から次第に
増大する。トランジスタT51およびT55のベースの電圧も
増大し、その間、入力電圧よりもトランジスタのベース
／エミッタ電圧だけ高い状態にある。トランジスタT55
のエミッタ電圧はトランジスタT51のエミッタ電圧（E9
の電圧）に実質的に等しくとどまることから、トランジ
スタT55のコレクタ電流はVE9/R8と等しいと計算され、
この電流が電流源I8の電流よりも低い限り、PNPトラン
ジスタT57は遮断されたままにとどまる。したがって、
電流源I57の電流がすべてトランジスタT59のベースに注
入され、トランジスタT59は大きな電流をトランジスタT
62のベースに注入し、最大電圧が出力端子S9上に現われ
る。
増大する。トランジスタT51およびT55のベースの電圧も
増大し、その間、入力電圧よりもトランジスタのベース
／エミッタ電圧だけ高い状態にある。トランジスタT55
のエミッタ電圧はトランジスタT51のエミッタ電圧（E9
の電圧）に実質的に等しくとどまることから、トランジ
スタT55のコレクタ電流はVE9/R8と等しいと計算され、
この電流が電流源I8の電流よりも低い限り、PNPトラン
ジスタT57は遮断されたままにとどまる。したがって、
電流源I57の電流がすべてトランジスタT59のベースに注
入され、トランジスタT59は大きな電流をトランジスタT
62のベースに注入し、最大電圧が出力端子S9上に現われ
る。
（2.2）電流VE9/R8がI8に等しい限り、トランジスタT
55のエミッタの電圧はI8・R8に等しくなり、この値にと
どまる。その時、トランジスタT57は導通し、そして電
流源I57から来るトランジスタT59のベース電流の一部分
を引き出す。したがって、トランジスタT59およびT62の
電流は出力端子S9における電圧を減少させるように制限
されることになる。
55のエミッタの電圧はI8・R8に等しくなり、この値にと
どまる。その時、トランジスタT57は導通し、そして電
流源I57から来るトランジスタT59のベース電流の一部分
を引き出す。したがって、トランジスタT59およびT62の
電流は出力端子S9における電圧を減少させるように制限
されることになる。
差動増幅器11は抵抗器R10の端子に接続されているそ
の入力端子を持ち、その出力端子Ａは、トランジスタT5
1のエミッタ・レベルにおいて、すなわち、測定電圧VD
が印加されている端子E9のレベルにおいて、ブロツク９
内に示された端子Ａに接続されている。差動増幅器11
は、二つのコレクタを持ちベースによって差動的に接続
され且つ第２のコレクタの相互接続により一定の利得を
持っているPNPトランジスタT63およびT70のエミッタに
接続された２つの入力抵抗器R11及びR12を含んでいる。
第１のコレクタは二つの電流ミラーNPNトランジスタT76
およびT77によって構成されている負荷を通して接地さ
れている。トランジスタT76およびT77のコレクタはトラ
ンジスタT63およびT70のコレクタにそれぞれ接続され、
トランジスタT63、T70のエミッタは接地され、それらの
ベースは相互接続され、トランジスタT77のコレクタと
ベースとは接続されている。抵抗器10を流れる電流の増
幅されたイメージであるトランジスタT76のコレクタ上
の信号は、負帰還を確保するために、ダイオード接続さ
れたトランジスタT78を通して出力端子Ａに印加され
る。
の入力端子を持ち、その出力端子Ａは、トランジスタT5
1のエミッタ・レベルにおいて、すなわち、測定電圧VD
が印加されている端子E9のレベルにおいて、ブロツク９
内に示された端子Ａに接続されている。差動増幅器11
は、二つのコレクタを持ちベースによって差動的に接続
され且つ第２のコレクタの相互接続により一定の利得を
持っているPNPトランジスタT63およびT70のエミッタに
接続された２つの入力抵抗器R11及びR12を含んでいる。
第１のコレクタは二つの電流ミラーNPNトランジスタT76
およびT77によって構成されている負荷を通して接地さ
れている。トランジスタT76およびT77のコレクタはトラ
ンジスタT63およびT70のコレクタにそれぞれ接続され、
トランジスタT63、T70のエミッタは接地され、それらの
ベースは相互接続され、トランジスタT77のコレクタと
ベースとは接続されている。抵抗器10を流れる電流の増
幅されたイメージであるトランジスタT76のコレクタ上
の信号は、負帰還を確保するために、ダイオード接続さ
れたトランジスタT78を通して出力端子Ａに印加され
る。
第１図に関して開示されたように、主スイッチが閉じ
ている期間の第１段階においては、すなわち、電圧VDが
所定のしきい値つまり基準電圧８により決定されるしき
い値よりも低いときには、差動増幅器11の動作を禁止で
きることが望ましい。その禁止動作はトランジスタT79
によって行われる。トランジスタT79のコレクタは抵抗
器R79を通してトランジスタT63およびT70のベースに接
続され、そのエミッタは接地され、そのベースは、差動
増幅器を禁止させたいときにこのトランジスタを遮断さ
せる端子Ｂに接続されている。
ている期間の第１段階においては、すなわち、電圧VDが
所定のしきい値つまり基準電圧８により決定されるしき
い値よりも低いときには、差動増幅器11の動作を禁止で
きることが望ましい。その禁止動作はトランジスタT79
によって行われる。トランジスタT79のコレクタは抵抗
器R79を通してトランジスタT63およびT70のベースに接
続され、そのエミッタは接地され、そのベースは、差動
増幅器を禁止させたいときにこのトランジスタを遮断さ
せる端子Ｂに接続されている。
トランジスタT79の制御は、電圧VCCと接地との間の、
抵抗器R16、トランジスタT43および抵抗器R20からなる
回路によって確保される。トランジスタT43のベースは
トランジスタT45のコレクタに接続され、トランジスタT
43のエミッタはトランジスタT79のベースに接続されて
いる。それ故に、トランジスタT57およびT45を流れる電
流が所定のしきい値を超えたとき、トランジスタT43が
導通し、それがトランジスタT79を導通させる。こうし
て、増幅器11は、電力スイッチ４を流れる電流を制限す
ることが望ましくなるときの直前に動作し始める。
抵抗器R16、トランジスタT43および抵抗器R20からなる
回路によって確保される。トランジスタT43のベースは
トランジスタT45のコレクタに接続され、トランジスタT
43のエミッタはトランジスタT79のベースに接続されて
いる。それ故に、トランジスタT57およびT45を流れる電
流が所定のしきい値を超えたとき、トランジスタT43が
導通し、それがトランジスタT79を導通させる。こうし
て、増幅器11は、電力スイッチ４を流れる電流を制限す
ることが望ましくなるときの直前に動作し始める。
差動増幅器11の出力電流はトランジスタT63およびT76
のコレクタ上に得られる。ダイオード接続されたトラン
ジスタT78の機能はトランジスタT76を十分なコレクタ電
圧でもって動作させることにあり、実際に、端子E9は常
に接地電圧に近い電圧にとどまる。
のコレクタ上に得られる。ダイオード接続されたトラン
ジスタT78の機能はトランジスタT76を十分なコレクタ電
圧でもって動作させることにあり、実際に、端子E9は常
に接地電圧に近い電圧にとどまる。
この実施例の利点は以下の通りである。すなわち、 −増幅器傾斜は容易に計算でき、僅かばかりばらつき
がある（それは抵抗器R79によって供給されるバイアス
電流にのみ依存する）。
がある（それは抵抗器R79によって供給されるバイアス
電流にのみ依存する）。
−増幅段がトランジスタT55の１段のみである（他の
トランジスタは電流を増大させるフオロワ・トランジス
タである）ので、位相遷移が減少される。
トランジスタは電流を増大させるフオロワ・トランジス
タである）ので、位相遷移が減少される。
−制御装置としては、スイッチ４の制御端子上にある
電圧以外の供給源を持たない。
電圧以外の供給源を持たない。
−増幅器11はオンまたはオフ状態にきわめて容易に設
定され、 もしトランジスタT79が導通であれば、抵抗器R79がト
ランジスタT63およびT70にベース電流を供給するので、
増幅器11が動作し、 もしトランジスタT79が遮断されているならば、増幅
器11は動作せず、影響を及ぼさない。
定され、 もしトランジスタT79が導通であれば、抵抗器R79がト
ランジスタT63およびT70にベース電流を供給するので、
増幅器11が動作し、 もしトランジスタT79が遮断されているならば、増幅
器11は動作せず、影響を及ぼさない。
回路は、コイルに流れる電流が割当てられた値に達す
る直前にトランジスタT79が導通状態になるように設計
されている。したがって、 −コイルに流入する電流の上昇期間（スイッチ４が最
大のベース電流を与えられることが必要である期間）の
ほぼ全期間にわたりサーボ制御利得は非常に高い状態
（増幅器11ははオフデューテイ）にとどまる。
る直前にトランジスタT79が導通状態になるように設計
されている。したがって、 −コイルに流入する電流の上昇期間（スイッチ４が最
大のベース電流を与えられることが必要である期間）の
ほぼ全期間にわたりサーボ制御利得は非常に高い状態
（増幅器11ははオフデューテイ）にとどまる。
−サーボ制御利得は前記割当てられた電流値が達成さ
れる直前に低い値へと減少する（増幅器11はオンデュー
テイ）ので、前述の利点がもたらされる。
れる直前に低い値へと減少する（増幅器11はオンデュー
テイ）ので、前述の利点がもたらされる。
当業者においては、幾多の変更が本発明の精神及び範
囲から逸脱することなく成し得るものである。例えば、
第２図に示されているように、I8にほぼ等しい電流をト
ランジスタT51を通して絶えず流すこともできる。これ
は、トランジスタT46および電流源I46に連結されている
トランジスタT50によって達成される。
囲から逸脱することなく成し得るものである。例えば、
第２図に示されているように、I8にほぼ等しい電流をト
ランジスタT51を通して絶えず流すこともできる。これ
は、トランジスタT46および電流源I46に連結されている
トランジスタT50によって達成される。
同様に、増幅器−比較器９の付加的な安定性は、この
増幅器の出力電圧の一部分を、時定数回路を通して、ト
ランジスタT55及びT51に戻すことによってもたらされ
る。
増幅器の出力電圧の一部分を、時定数回路を通して、ト
ランジスタT55及びT51に戻すことによってもたらされ
る。
［発明の効果］ 本発明によれば、検出抵抗器R1と電力スイッチ４の制
御端子との間のトランスコンダクタンスは、抵抗器R2、
10および差動増幅器11のトランスコンダクタンスYDによ
って決定される。差動増幅器のトランスコンダクタンス
は、それが集積回路で構成されている場合であっても、
きわめて安定した値が得られる。それ故、前記の抵抗器
R1と制御端子間のトランスコンダクタンスは、容易に設
定することができ、しかもその値はきわめて安定してい
る。したがって、本発明によれば、安定した制御ループ
利得を有する点火制御回路が得られる。
御端子との間のトランスコンダクタンスは、抵抗器R2、
10および差動増幅器11のトランスコンダクタンスYDによ
って決定される。差動増幅器のトランスコンダクタンス
は、それが集積回路で構成されている場合であっても、
きわめて安定した値が得られる。それ故、前記の抵抗器
R1と制御端子間のトランスコンダクタンスは、容易に設
定することができ、しかもその値はきわめて安定してい
る。したがって、本発明によれば、安定した制御ループ
利得を有する点火制御回路が得られる。
第１図は、本発明による点火制御回路の一実施例の主要
部を示すブロック図、第２図は、第１図のブロックを構
成する詳細な回路の一例を示す回路図、第３図は、従来
の技術による点火制御回路を示すブロック図である。 ２…点火コイル、３…点火プラグ、４…電力スイッチ、
R1…検出抵抗器、８…基準電圧源、９…制御増幅器−比
較器、11…差動増幅器、12…比較器、13…基準電圧源。
部を示すブロック図、第２図は、第１図のブロックを構
成する詳細な回路の一例を示す回路図、第３図は、従来
の技術による点火制御回路を示すブロック図である。 ２…点火コイル、３…点火プラグ、４…電力スイッチ、
R1…検出抵抗器、８…基準電圧源、９…制御増幅器−比
較器、11…差動増幅器、12…比較器、13…基準電圧源。
Claims (5)
- 【請求項１】点火コイルの１次側と検出抵抗器とに直列
にあるバイポーラ電力スイッチと、 前記検出抵抗器に並列にあって、該抵抗器に流れる電流
に比例した測定された電圧を供給する分圧器と、 その第１の入力端子が前記測定された電圧を受取り、第
２の入力端子が基準電圧を受取り、その出力端子が前記
電力スイッチのベースに接続され、制御入力端子が禁止
指令信号を受診することができ、測定された電圧がこの
基準電圧に近づくときにベース電流を制限するように作
用する制御増幅器−比較器と、前記増幅器−比較器の出
力端子と前記電力スイッチのベースとの間に設けられた
直列抵抗器と、 その入力端子が前記直列抵抗器の両端子に各々接続さ
れ、その出力端子が前記増幅器−比較器の第１の入力端
子に接続されている差動増幅器とからなることを特徴と
する点火制御回路。 - 【請求項２】さらに前記測定された電圧が、最も大きく
とも前記基準電圧に等しく選ばれた所定のしきい値より
も低いときに前記差動幅器の作用を禁止するための手段
をそなえることを特徴とする請求項１記載の点火制御回
路。 - 【請求項３】前記差動増幅器は２個のコレクタをそれぞ
れ有する複数個のトランジスタからなり、それらのトラ
ンジスタのエミッタは前記直列抵抗器の端子に接続さ
れ、それらの第１のコレクタは相互接続され、それらの
第１のコレクタは相互接続され、それらの第２のコレク
タは電流ミラー接続されたトランジスタにより構成され
た能動電荷に接続されていることを特徴とする請求項１
記載の点火制御回路。 - 【請求項４】前記分圧器の抵抗器は前記電力スイッチの
電流制限値を調整するためのそれらの比を設定するよう
に調整可能であり、前記増幅器−比較器の入力と直列に
ある前記分圧器の抵抗器の絶対値はサーボ制御回路の利
得を決定するように選ばれていることを特徴とする請求
項１記載の点火制御回路。 - 【請求項５】さらに、前記増幅器−比較器の作用を動作
させたり又は迅速に遮断するための手段をそなえること
を特徴とする請求項１記載の点火制御回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8712103A FR2619859B1 (fr) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Circuit de commande d'allumage |
| FR87/12103 | 1987-08-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6473168A JPS6473168A (en) | 1989-03-17 |
| JP2621946B2 true JP2621946B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=9354524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63209630A Expired - Lifetime JP2621946B2 (ja) | 1987-08-27 | 1988-08-25 | 点火制御回路 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4912373A (ja) |
| EP (1) | EP0307325B1 (ja) |
| JP (1) | JP2621946B2 (ja) |
| KR (1) | KR890004068A (ja) |
| DE (1) | DE3879051T2 (ja) |
| ES (1) | ES2038781T3 (ja) |
| FR (1) | FR2619859B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3839039A1 (de) * | 1988-11-18 | 1990-05-23 | Bosch Gmbh Robert | Zuendendstufe einer transistor-zuendanlage |
| US5043633A (en) * | 1989-11-13 | 1991-08-27 | Ncr Corporation | Circuit and method for regulating the current flow in a distributorless ignition system coil |
| JP2568813Y2 (ja) * | 1992-02-19 | 1998-04-15 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関用点火装置 |
| US5446385A (en) * | 1992-10-02 | 1995-08-29 | Robert Bosch Gmbh | Ignition system for internal combustion engines |
| DE69308131T2 (de) * | 1993-08-18 | 1997-05-28 | Cons Ric Microelettronica | Schaltung zur Begrenzung des Maximalstroms, den ein Leistungstransistor an eine Last liefert |
| JP3530714B2 (ja) * | 1997-05-26 | 2004-05-24 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関用点火装置 |
| DE102004013561B4 (de) * | 2004-03-19 | 2007-02-22 | Audi Ag | Verfahren und Schaltvorrichtung zum Betreiben einer Zündspule eines Kraftfahrzeugs |
| DE102008000871B4 (de) * | 2008-03-28 | 2021-07-01 | Robert Bosch Gmbh | Schaltungsanordnung zum Schalten des Stromflusses durch eine Zündspule |
| JP5253012B2 (ja) * | 2008-06-24 | 2013-07-31 | ローム株式会社 | パワー半導体の駆動回路装置およびそれに用いる信号伝達回路装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS54158536A (en) * | 1978-06-02 | 1979-12-14 | Hitachi Ltd | Current control circuit for ignition device |
| DE2829828C2 (de) * | 1978-07-07 | 1986-09-25 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Für eine Brennkraftmaschine bestimmte Zündanlage |
| US4574221A (en) * | 1984-01-04 | 1986-03-04 | Motorola, Inc. | Ignition control integrated circuit having substrate injection preventing means |
-
1987
- 1987-08-27 FR FR8712103A patent/FR2619859B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-08-11 US US07/231,061 patent/US4912373A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-08-16 KR KR1019880010415A patent/KR890004068A/ko not_active Application Discontinuation
- 1988-08-23 ES ES198888420284T patent/ES2038781T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-08-23 EP EP88420284A patent/EP0307325B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-08-23 DE DE8888420284T patent/DE3879051T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-08-25 JP JP63209630A patent/JP2621946B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
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| EP0307325A1 (fr) | 1989-03-15 |
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| EP0307325B1 (fr) | 1993-03-10 |
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