JP2668875B2 - 内燃機関点火装置 - Google Patents
内燃機関点火装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は内燃機関点火装置、特に一次電流制限に関す
るものである。 〔従来の技術〕 従来この種の点火装置としては第３図に示すものがあ
る。図において、（１）は電源、（２）は点火コイル、
（３）は点火装置、（４）（５）は点火装置駆動信号を
発生する抵抗、トランジスタである。点火装置（３）は
出力端子（31）、アース端子（32）、入力端子（33）を
有し、出力端子（31）は点火コイル（２）に接続され、
アース端子（32）は接地され、入力端子（33）は抵抗
（４）及びトランジスタ（５）に接続される。トランジ
スタ（５）のオン・オフにより点火装置（３）の入力端
子（33）に信号が供給され、トランジスタ（５）がオフ
時に、電源（１）から抵抗（４）及び点火装置内部の抵
抗（303）を介してパワートランジスタ（301）のベース
へ電流が流れ込み、パワートランジスタ（301）がオン
し、点火コイル（２）の一次電流が流れる。 一次電流検出抵抗（302）はパワートランジスタ（30
1）のエミッタとアース間に設けられており、一次電流
の増加とともに一次電流検出抵抗（302）に発生する電
圧が増加する。 トランジスタ（307）はベースがパワートランジスタ
（301）と一次電流検出抵抗（302）の接続点に抵抗（30
4）を介して接続、エミッタが接地、コレクタがパワー
トランジスタ（301）のベースに接続されており、さら
に、トランジスタ（307）のベースとエミッタ間には抵
抗（305）とトランジスタ（306）が接続されている。一
次電流検出抵抗（302）に発生する電圧がトランジスタ
（307）のオン電圧を越えると抵抗（304）を介してトラ
ンジスタ（307）のベースと抵抗（305）に電流が流れ込
む。トランジスタ（307）のコレクタはベースに流れ込
む電流を電流増幅した電流だけ、パワートランジスタ
（301）のベースへ流入する電流から吸込む。 ここで、パワートランジスタ（301）のベースへの流
入電流、一次電流検出抵抗（302）に発生する電圧、ト
ランジスタ（307）のベースへの流入電流、パワートラ
ンジスタ（301）及びトランジスタ（307）の電流増幅率
等によって定まる平衡状態に達した時に点火コイルの一
次電流を一定値に制限する。 トランジスタ（306）はコレクタとベースを短絡して
おり、ダイオードとして動作するものである。これは、
電流制限値が温度の影響を受けないようにするため、ト
ランジスタ（307）のベース・エミッタ間電圧の温度変
化をトランジスタ（306）のベースエミッタ間電圧の温
度変化で補償する目的で設けられている。 上記の例のように点火コイルの一次電流を制限するこ
とにより一次電流が点火に必要な電流以上にならないよ
うにし、小さな定格のパワートランジスタを使えるよう
にすることは公知のことである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら上記の従来例では、電源電圧の変化にと
もないパワートランジスタ（301）のベースへ供給され
る電流も変化するのに対して、点火コイルの一次電流が
一定であれば、トランジスタ（307）が吸込む電流値は
一定であるため、電源電圧の変化に対し一定の電流制限
値が得られない。たとえば、電源電圧が高くなったとき
には、パワートランジスタ（301）のベースへ供給され
る電流が増加するが、この増加分をトランジスタ（30
7）が吸込むには一次電流検出抵抗に発生する電圧が高
くなること、すなわち、一次電流が増加することが必要
なる。従って電源電圧が高いときには、大きな一次電流
値で回路が平衡するため電流制限値が高くなる。逆に電
源電圧が低い時には、電流制限値が低下する。 また、電流制限値の温度依存性を小さくするためにト
ランジスタ（306）を設けているが、これではトランジ
スタ（307）のベース・エミッタ間電圧の温度変化を相
殺しきれないことや、一次電流検出抵抗（302）は通常
金属で形成されるため抵抗値が温度変化することなどに
より、高温で電流制限値が低下し、低温で電流制限値が
高くなる。 電流制限値が高くなると大きな定格のパワートランジ
スタが必要となり、電流制限値が低くなると点火コイル
２次出力の低下や発熱が問題となる。 この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、電源電圧の変化に対し電流制限値を一定に
することができるとともに、温度変化に対しても電流制
限値を一定にすることができる内燃機関点火装置を得る
ことを目的とする。 〔問題点を解消するための手段〕 本発明に係る内燃機関点火装置は、点火装置駆動信号
を受け点火コイルの一次電流を断続するトランジスタを
有し、トランジスタの断続により点火用高電圧を発生さ
せるものにおいて、点火コイルの一次巻線と直列に接続
された一次電流検出抵抗を有し、一次電流に応じた電圧
を発生する一次電流検出回路と、予め定められた基準電
圧を発生する基準電圧発生回路と、基準電圧発生回路か
ら出力される基準電圧と一次電流検出回路の出力電圧と
を比較する比較回路と、この比較回路の出力に基づいて
トランジスタのベース電流を制御する制御回路とから成
る電子回路を有し、基準電圧発生回路は、正の温度係数
を有する第１の補償部と、負の温度係数を有する第２の
補償部と、いずれかの温度係数に所定の比率を与えるこ
とにより正及び負の温度係数を組み合わせた基準電圧発
生回路の温度係数と一次電流検出回路の温度係数とを一
致させる調整部とを備えたものである。 また、基準電圧発生回路、比較回路及び制御回路の駆
動電源を点火駆動信号より供給するようにしたものであ
る。 〔作 用〕 この発明においては、電源電圧変動に対して一定の基
準電圧を発生する基準電圧発生回路に更に温度補償機能
を持たせ、この基準電圧に基づいて一次電流の制御を行
なうので、電圧変動、並びに温度変化の影響を受けな
い。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図により説
明する。 第１図において、（１）は電源、（２）は点火コイ
ル、（３）は本発明に係る点火装置である。（５）は図
示しない制御装置の出力信号でオン・オフするトランジ
スタであり、コレクタは一方が電源（１）に接続されて
いる抵抗（４）及び点火装置（３）の入力端子（33）に
接続され、点火装置（３）の駆動信号を供給する。点火
装置（３）は、従来例と同様に出力端子（31）、アース
端子（32）、入力端子（33）を有し、出力端子（31）は
点火コイル（２）の一次端子に接続され、アース端子
（32）は接地されている。 次に本発明に係る点火装置（３）の内部について説明
する。入力端子（33）は入力保護抵抗（303）を介して
パワートランジスタ（301）と定電流制御回路（308）に
接続され、出力端子（31）はパワートランジスタ（30
1）のコレクタに接続される。点火コイルの一次電流検
出抵抗（302）は、パワートランジスタ（301）のエミッ
タとアース間に設け、その両端に接続した抵抗（30
4），（305）によって分割した点が、定電流制御回路
（308）内部のトランジスタ（313），（314），（31
5），（316），（317），（318）と抵抗（353）で構成
された比較回路の一方の入力端子に抵抗（352）を介し
て接続される。比較回路の他方の入力端子にはトランジ
スタ（319），（320），（321），（322）と抵抗（35
4），（355），（356）で構成された基準電圧発生回路
の出力が接続される。トランジスタ（325）と抵抗（35
8），（359）は、基準電圧発生回路及び比較回路の起動
回路を校正し、トランジスタ（323），（324）と抵抗
（357）は基準電圧発生回路及び比較回路が動作し始め
た後起動回路をオフするための回路である。 次に動作を説明する。 まず、第２図（ａ）に示すようにトランジスタ（５）
のベース電圧がLowレベルになるとトランジスタ（５）
がオフし、電源（１）から抵抗（４）及び抵抗（303）
を介してパワートランジスタ（301）のベースに電流が
流れ込みパワートランジスタ（301）がオンする。この
ときパワートランジスタ（301）のベース電圧はパワー
トランジスタオン時のベース・エミッタ間電圧となる。
第２図（ｄ）に示す如く一次電流が増加すると一次電流
検出抵抗（302）に発生する電圧が増加し、パワートラ
ンジスタのベース電圧は前記ベース・エミッタ間電圧に
一次電流検出抵抗に発生する電圧が加算された電圧とな
る。このパワートランジスタのベース電圧波形を第２図
（ｂ）に示す。通常、点火装置に使用されるダーリント
ン接続のパワートランジスタのベース・エミッタ間電圧
は1.5V程度である。パワートランジスタオン時のベース
電圧が定電流制御回路（308）に印加されると、まずト
ランジスタ（325）がオンし、カレントミラー回路を構
成するトランジスタ（318），（319），（320），（32
3）のベースから抵抗（358）を介して電流を吸込み、カ
レントミラー回路を構成するトランジスタがオンする。
次にトランジスタ（320）のコレクタからの電流によっ
てトランジスタ（322），（321）がオンすると、この両
トランジスタのエミッタ電流比によって抵抗（356）に
電圧が発生し、この発生電圧と抵抗（356）によりカレ
ントミラー回路の電流が設定される。また、トランジス
タ（323）から供給される電流によって抵抗（357）に電
圧が発生し、トランジスタ（324）がオンし起動回路の
トランジスタ（325）がオフする。 一般にトランジスタの電流増幅率は十分大きいため、
トランジスタのエミッタ電流はコレクタ電流に等しく、
また、トランジスタ（321）のベース・エミッタ間に接
続された抵抗（354）と抵抗（355）の和を大きく設定す
ると、抵抗（355）から抵抗（356）へ流れ込む電流は、
トランジスタ（321）のエミッタ電流に比べ小さくな
り、トランジスタ（320）のコレクタから抵抗（354）に
流れ込む電流トランジスタ（320）のコレクタ電流に比
べ小さくなるため、トランジスタ（321）のエミッタ電
流は抵抗（356）に流れる電流に等しく、トランジスタ
（322）のエミッタ電流はトランジスタ（320）のコレク
タ電流に等しくなる。ここで、抵抗（356）に流れる電
流I1はトランジスタ（322）のベース・エミッタ間電圧
とトランジスタ（321）のベース・エミッタ間電圧との
差ΔVBEと抵抗（356）によって定まる。I1及びΔVBEは
次式で与えられる。 ｋ＝ボルツマン定数 Ｔ＝絶対温度 ｑ＝電子の電荷 （２）式のトランジスタ（321）とトランジスタ（32
2）のエミッタ電流密度比は、前記の如く抵抗（354）
（355）を設定すれば誤差成分は無視できるので次式に
与えられる。 基準電圧発生回路から出力される基準電圧Vrefは、ト
ランジスタ（321）のベース・エミッタ間に接続された
抵抗（354）と抵抗（355）の中間点から比較回路の一方
の入力であるトランジスタ（317）のベースに供給され
る。Vrefは第２図（ｃ）の破線に示す如くであり、次式
で与えられる。 VBE（321）：トランジスタ（321）のベース・エミッタ
間電圧 基準電圧発生回路は、パワートランジスタ（301）の
ベース電圧が パワートランジスタのベース電圧VBE（322）＋VCE（320） ……（５） VBE（322）：トランジスタ（322）のベース・エミッタ
間電圧 VCE（320）：トランジスタ（320）のコレクタ・エミッ
タ間飽和電圧 あるいは パワートランジスタのベース電圧△VBE＋VCE（321）＋VBE（319） ……（６） VCE（321）：トランジスタ（321）のコレクタ・エミッ
タ間飽和電圧 VBE（319）：トランジスタ（319）のベース・エミッタ
間電圧 を満たすようになれば動作する。一般にトランジスタの
ベース・エミッタ間電圧は0.7V,コレクタ・エミッタ間
飽和電圧は0.1V,△VBE＜0.25であるから、ダーリントン
接続のパワートランジスタオン時のベース電圧で必ず動
作する。 基準電圧Vreaは（２）式及び（４）式から明らかなよ
うに、（４）式右辺第１項の△VBEが正の温度変化率が
有しているのに対し、VBE（321）の温度変化率は通常−
2mV/℃であるから（４）式右辺第２項は抵抗（354）と
抵抗（355）の設定によって負の温度変化率を設定で
き、総合的にVrefは任意に温度変化率を設定できる。 一方、比較回路の入力であるトランジスタ（314）の
ベースには、一次電流検出抵抗（302）に発生した電圧
を抵抗（304）と抵抗（305）で分圧し、抵抗（352）を
介して入力される。トランジスタ（314）のベース電圧V
B（314）は第２図（ｃ）の実線の如くであり、次式で与
えられる。 （７）式で示されるVB（314）が（４）式で示されるV
refを越えようとすると、比較回路の出力であるトラン
ジスタ（313）のコレクタとトランジスタ（316）の接続
点からダーリントン接続されたトランジスタ（312），
（311）に電流が供給されて、パワートランジスタのベ
ース電流を吸込む。従って、（４）式で示されるVrefと
（７）式で示されるVB（314）が等しくなるところで回
路の平衡が保たれ、点火コイルの一次電流を定電流値に
制限する。 この比較回路は、パワートランジスタ（301）のベー
ス電圧が パワートランジスタのベース電圧Vref＋VCE（315）＋VBE（313） ……（８） VCE（315）：トランジスタ（315）コレクタ・エミッタ
間飽和電圧 VBE（313）：トランジスタ（313）ベース・エミッタ間
電圧 を満たすようになれば動作するので、ダーリントン接続
のパワートランジスタ・オン時のベース電圧で必ず動作
する。さらに、パワートランジスタのベース電流を吸込
むトランジスタの動作電圧は VBE（311）＋VBE（312）＋VCE（313） ……（９） VBE（311）：トランジスタ（311）ベース・エミッタ間
電圧 VBE（312）：トランジスタ（312）ベース・エミッタ間
電圧 VCE（313）：トランジスタ（313）コレクタ・エミッタ
間飽和電圧 であり、ダーリントン接続のパワートランジスタオン時
のベース・エミッタ間電圧にほぼ等しいが、トランジス
タ（311），（312）が動作することが必要とされるのは
一次電流が増加した時であり、このときは第２図（ｂ）
に示したようにパワートランジスタのベース電圧が増加
しているため、（９）式に示す電圧よりパワートランジ
スタ（301）のベース電圧がかなり高い電圧となる。 従って、定電流制御回路（308）は、ダーリントン接
続のパワートランジスタ（301）のベース電圧で動作す
るため、電源電圧に関係なく電流制限値を一定にするこ
とができるとともに、温度変化率を任意に設定可能な基
準電圧発生回路を実現でき、温度にも関係ない一定な電
流制限値にすることができる。 〔発明の効果〕 以上のように本発明によれば、電源電圧の変化、温度
に変化に影響されず、点火コイルの一次電流を一定に制
限できるので、定格の小さなパワートランジスタを使用
できる。また、発熱の増大を招くことがないため装置の
信頼性を向上させることができる。さらに、安定した一
定の点火コイル２次出力が得られるという効果を有し、
更に本装置の回路駆動は点火装置駆動信号にて行うこと
が可能であり、他に電源を必要とせず、装置の小形化、
低コスト化及び外部配線の簡素化も同時に達成できる。
るものである。 〔従来の技術〕 従来この種の点火装置としては第３図に示すものがあ
る。図において、（１）は電源、（２）は点火コイル、
（３）は点火装置、（４）（５）は点火装置駆動信号を
発生する抵抗、トランジスタである。点火装置（３）は
出力端子（31）、アース端子（32）、入力端子（33）を
有し、出力端子（31）は点火コイル（２）に接続され、
アース端子（32）は接地され、入力端子（33）は抵抗
（４）及びトランジスタ（５）に接続される。トランジ
スタ（５）のオン・オフにより点火装置（３）の入力端
子（33）に信号が供給され、トランジスタ（５）がオフ
時に、電源（１）から抵抗（４）及び点火装置内部の抵
抗（303）を介してパワートランジスタ（301）のベース
へ電流が流れ込み、パワートランジスタ（301）がオン
し、点火コイル（２）の一次電流が流れる。 一次電流検出抵抗（302）はパワートランジスタ（30
1）のエミッタとアース間に設けられており、一次電流
の増加とともに一次電流検出抵抗（302）に発生する電
圧が増加する。 トランジスタ（307）はベースがパワートランジスタ
（301）と一次電流検出抵抗（302）の接続点に抵抗（30
4）を介して接続、エミッタが接地、コレクタがパワー
トランジスタ（301）のベースに接続されており、さら
に、トランジスタ（307）のベースとエミッタ間には抵
抗（305）とトランジスタ（306）が接続されている。一
次電流検出抵抗（302）に発生する電圧がトランジスタ
（307）のオン電圧を越えると抵抗（304）を介してトラ
ンジスタ（307）のベースと抵抗（305）に電流が流れ込
む。トランジスタ（307）のコレクタはベースに流れ込
む電流を電流増幅した電流だけ、パワートランジスタ
（301）のベースへ流入する電流から吸込む。 ここで、パワートランジスタ（301）のベースへの流
入電流、一次電流検出抵抗（302）に発生する電圧、ト
ランジスタ（307）のベースへの流入電流、パワートラ
ンジスタ（301）及びトランジスタ（307）の電流増幅率
等によって定まる平衡状態に達した時に点火コイルの一
次電流を一定値に制限する。 トランジスタ（306）はコレクタとベースを短絡して
おり、ダイオードとして動作するものである。これは、
電流制限値が温度の影響を受けないようにするため、ト
ランジスタ（307）のベース・エミッタ間電圧の温度変
化をトランジスタ（306）のベースエミッタ間電圧の温
度変化で補償する目的で設けられている。 上記の例のように点火コイルの一次電流を制限するこ
とにより一次電流が点火に必要な電流以上にならないよ
うにし、小さな定格のパワートランジスタを使えるよう
にすることは公知のことである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら上記の従来例では、電源電圧の変化にと
もないパワートランジスタ（301）のベースへ供給され
る電流も変化するのに対して、点火コイルの一次電流が
一定であれば、トランジスタ（307）が吸込む電流値は
一定であるため、電源電圧の変化に対し一定の電流制限
値が得られない。たとえば、電源電圧が高くなったとき
には、パワートランジスタ（301）のベースへ供給され
る電流が増加するが、この増加分をトランジスタ（30
7）が吸込むには一次電流検出抵抗に発生する電圧が高
くなること、すなわち、一次電流が増加することが必要
なる。従って電源電圧が高いときには、大きな一次電流
値で回路が平衡するため電流制限値が高くなる。逆に電
源電圧が低い時には、電流制限値が低下する。 また、電流制限値の温度依存性を小さくするためにト
ランジスタ（306）を設けているが、これではトランジ
スタ（307）のベース・エミッタ間電圧の温度変化を相
殺しきれないことや、一次電流検出抵抗（302）は通常
金属で形成されるため抵抗値が温度変化することなどに
より、高温で電流制限値が低下し、低温で電流制限値が
高くなる。 電流制限値が高くなると大きな定格のパワートランジ
スタが必要となり、電流制限値が低くなると点火コイル
２次出力の低下や発熱が問題となる。 この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、電源電圧の変化に対し電流制限値を一定に
することができるとともに、温度変化に対しても電流制
限値を一定にすることができる内燃機関点火装置を得る
ことを目的とする。 〔問題点を解消するための手段〕 本発明に係る内燃機関点火装置は、点火装置駆動信号
を受け点火コイルの一次電流を断続するトランジスタを
有し、トランジスタの断続により点火用高電圧を発生さ
せるものにおいて、点火コイルの一次巻線と直列に接続
された一次電流検出抵抗を有し、一次電流に応じた電圧
を発生する一次電流検出回路と、予め定められた基準電
圧を発生する基準電圧発生回路と、基準電圧発生回路か
ら出力される基準電圧と一次電流検出回路の出力電圧と
を比較する比較回路と、この比較回路の出力に基づいて
トランジスタのベース電流を制御する制御回路とから成
る電子回路を有し、基準電圧発生回路は、正の温度係数
を有する第１の補償部と、負の温度係数を有する第２の
補償部と、いずれかの温度係数に所定の比率を与えるこ
とにより正及び負の温度係数を組み合わせた基準電圧発
生回路の温度係数と一次電流検出回路の温度係数とを一
致させる調整部とを備えたものである。 また、基準電圧発生回路、比較回路及び制御回路の駆
動電源を点火駆動信号より供給するようにしたものであ
る。 〔作 用〕 この発明においては、電源電圧変動に対して一定の基
準電圧を発生する基準電圧発生回路に更に温度補償機能
を持たせ、この基準電圧に基づいて一次電流の制御を行
なうので、電圧変動、並びに温度変化の影響を受けな
い。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図により説
明する。 第１図において、（１）は電源、（２）は点火コイ
ル、（３）は本発明に係る点火装置である。（５）は図
示しない制御装置の出力信号でオン・オフするトランジ
スタであり、コレクタは一方が電源（１）に接続されて
いる抵抗（４）及び点火装置（３）の入力端子（33）に
接続され、点火装置（３）の駆動信号を供給する。点火
装置（３）は、従来例と同様に出力端子（31）、アース
端子（32）、入力端子（33）を有し、出力端子（31）は
点火コイル（２）の一次端子に接続され、アース端子
（32）は接地されている。 次に本発明に係る点火装置（３）の内部について説明
する。入力端子（33）は入力保護抵抗（303）を介して
パワートランジスタ（301）と定電流制御回路（308）に
接続され、出力端子（31）はパワートランジスタ（30
1）のコレクタに接続される。点火コイルの一次電流検
出抵抗（302）は、パワートランジスタ（301）のエミッ
タとアース間に設け、その両端に接続した抵抗（30
4），（305）によって分割した点が、定電流制御回路
（308）内部のトランジスタ（313），（314），（31
5），（316），（317），（318）と抵抗（353）で構成
された比較回路の一方の入力端子に抵抗（352）を介し
て接続される。比較回路の他方の入力端子にはトランジ
スタ（319），（320），（321），（322）と抵抗（35
4），（355），（356）で構成された基準電圧発生回路
の出力が接続される。トランジスタ（325）と抵抗（35
8），（359）は、基準電圧発生回路及び比較回路の起動
回路を校正し、トランジスタ（323），（324）と抵抗
（357）は基準電圧発生回路及び比較回路が動作し始め
た後起動回路をオフするための回路である。 次に動作を説明する。 まず、第２図（ａ）に示すようにトランジスタ（５）
のベース電圧がLowレベルになるとトランジスタ（５）
がオフし、電源（１）から抵抗（４）及び抵抗（303）
を介してパワートランジスタ（301）のベースに電流が
流れ込みパワートランジスタ（301）がオンする。この
ときパワートランジスタ（301）のベース電圧はパワー
トランジスタオン時のベース・エミッタ間電圧となる。
第２図（ｄ）に示す如く一次電流が増加すると一次電流
検出抵抗（302）に発生する電圧が増加し、パワートラ
ンジスタのベース電圧は前記ベース・エミッタ間電圧に
一次電流検出抵抗に発生する電圧が加算された電圧とな
る。このパワートランジスタのベース電圧波形を第２図
（ｂ）に示す。通常、点火装置に使用されるダーリント
ン接続のパワートランジスタのベース・エミッタ間電圧
は1.5V程度である。パワートランジスタオン時のベース
電圧が定電流制御回路（308）に印加されると、まずト
ランジスタ（325）がオンし、カレントミラー回路を構
成するトランジスタ（318），（319），（320），（32
3）のベースから抵抗（358）を介して電流を吸込み、カ
レントミラー回路を構成するトランジスタがオンする。
次にトランジスタ（320）のコレクタからの電流によっ
てトランジスタ（322），（321）がオンすると、この両
トランジスタのエミッタ電流比によって抵抗（356）に
電圧が発生し、この発生電圧と抵抗（356）によりカレ
ントミラー回路の電流が設定される。また、トランジス
タ（323）から供給される電流によって抵抗（357）に電
圧が発生し、トランジスタ（324）がオンし起動回路の
トランジスタ（325）がオフする。 一般にトランジスタの電流増幅率は十分大きいため、
トランジスタのエミッタ電流はコレクタ電流に等しく、
また、トランジスタ（321）のベース・エミッタ間に接
続された抵抗（354）と抵抗（355）の和を大きく設定す
ると、抵抗（355）から抵抗（356）へ流れ込む電流は、
トランジスタ（321）のエミッタ電流に比べ小さくな
り、トランジスタ（320）のコレクタから抵抗（354）に
流れ込む電流トランジスタ（320）のコレクタ電流に比
べ小さくなるため、トランジスタ（321）のエミッタ電
流は抵抗（356）に流れる電流に等しく、トランジスタ
（322）のエミッタ電流はトランジスタ（320）のコレク
タ電流に等しくなる。ここで、抵抗（356）に流れる電
流I1はトランジスタ（322）のベース・エミッタ間電圧
とトランジスタ（321）のベース・エミッタ間電圧との
差ΔVBEと抵抗（356）によって定まる。I1及びΔVBEは
次式で与えられる。 ｋ＝ボルツマン定数 Ｔ＝絶対温度 ｑ＝電子の電荷 （２）式のトランジスタ（321）とトランジスタ（32
2）のエミッタ電流密度比は、前記の如く抵抗（354）
（355）を設定すれば誤差成分は無視できるので次式に
与えられる。 基準電圧発生回路から出力される基準電圧Vrefは、ト
ランジスタ（321）のベース・エミッタ間に接続された
抵抗（354）と抵抗（355）の中間点から比較回路の一方
の入力であるトランジスタ（317）のベースに供給され
る。Vrefは第２図（ｃ）の破線に示す如くであり、次式
で与えられる。 VBE（321）：トランジスタ（321）のベース・エミッタ
間電圧 基準電圧発生回路は、パワートランジスタ（301）の
ベース電圧が パワートランジスタのベース電圧VBE（322）＋VCE（320） ……（５） VBE（322）：トランジスタ（322）のベース・エミッタ
間電圧 VCE（320）：トランジスタ（320）のコレクタ・エミッ
タ間飽和電圧 あるいは パワートランジスタのベース電圧△VBE＋VCE（321）＋VBE（319） ……（６） VCE（321）：トランジスタ（321）のコレクタ・エミッ
タ間飽和電圧 VBE（319）：トランジスタ（319）のベース・エミッタ
間電圧 を満たすようになれば動作する。一般にトランジスタの
ベース・エミッタ間電圧は0.7V,コレクタ・エミッタ間
飽和電圧は0.1V,△VBE＜0.25であるから、ダーリントン
接続のパワートランジスタオン時のベース電圧で必ず動
作する。 基準電圧Vreaは（２）式及び（４）式から明らかなよ
うに、（４）式右辺第１項の△VBEが正の温度変化率が
有しているのに対し、VBE（321）の温度変化率は通常−
2mV/℃であるから（４）式右辺第２項は抵抗（354）と
抵抗（355）の設定によって負の温度変化率を設定で
き、総合的にVrefは任意に温度変化率を設定できる。 一方、比較回路の入力であるトランジスタ（314）の
ベースには、一次電流検出抵抗（302）に発生した電圧
を抵抗（304）と抵抗（305）で分圧し、抵抗（352）を
介して入力される。トランジスタ（314）のベース電圧V
B（314）は第２図（ｃ）の実線の如くであり、次式で与
えられる。 （７）式で示されるVB（314）が（４）式で示されるV
refを越えようとすると、比較回路の出力であるトラン
ジスタ（313）のコレクタとトランジスタ（316）の接続
点からダーリントン接続されたトランジスタ（312），
（311）に電流が供給されて、パワートランジスタのベ
ース電流を吸込む。従って、（４）式で示されるVrefと
（７）式で示されるVB（314）が等しくなるところで回
路の平衡が保たれ、点火コイルの一次電流を定電流値に
制限する。 この比較回路は、パワートランジスタ（301）のベー
ス電圧が パワートランジスタのベース電圧Vref＋VCE（315）＋VBE（313） ……（８） VCE（315）：トランジスタ（315）コレクタ・エミッタ
間飽和電圧 VBE（313）：トランジスタ（313）ベース・エミッタ間
電圧 を満たすようになれば動作するので、ダーリントン接続
のパワートランジスタ・オン時のベース電圧で必ず動作
する。さらに、パワートランジスタのベース電流を吸込
むトランジスタの動作電圧は VBE（311）＋VBE（312）＋VCE（313） ……（９） VBE（311）：トランジスタ（311）ベース・エミッタ間
電圧 VBE（312）：トランジスタ（312）ベース・エミッタ間
電圧 VCE（313）：トランジスタ（313）コレクタ・エミッタ
間飽和電圧 であり、ダーリントン接続のパワートランジスタオン時
のベース・エミッタ間電圧にほぼ等しいが、トランジス
タ（311），（312）が動作することが必要とされるのは
一次電流が増加した時であり、このときは第２図（ｂ）
に示したようにパワートランジスタのベース電圧が増加
しているため、（９）式に示す電圧よりパワートランジ
スタ（301）のベース電圧がかなり高い電圧となる。 従って、定電流制御回路（308）は、ダーリントン接
続のパワートランジスタ（301）のベース電圧で動作す
るため、電源電圧に関係なく電流制限値を一定にするこ
とができるとともに、温度変化率を任意に設定可能な基
準電圧発生回路を実現でき、温度にも関係ない一定な電
流制限値にすることができる。 〔発明の効果〕 以上のように本発明によれば、電源電圧の変化、温度
に変化に影響されず、点火コイルの一次電流を一定に制
限できるので、定格の小さなパワートランジスタを使用
できる。また、発熱の増大を招くことがないため装置の
信頼性を向上させることができる。さらに、安定した一
定の点火コイル２次出力が得られるという効果を有し、
更に本装置の回路駆動は点火装置駆動信号にて行うこと
が可能であり、他に電源を必要とせず、装置の小形化、
低コスト化及び外部配線の簡素化も同時に達成できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例による内燃機関点火装置を示
す回路構成図、第２図は第１図に示す回路構成における
各点の動作波形、第３図は従来の内燃機関点火装置を示
す回路構成図である。（１）は電源、（２）は点火コイ
ル、（３）は点火装置、（31）は点火装置の出力端子、
（32）は点火装置のアース端子、（33）は点火装置の入
力端子、（301）はパワートランジスタ、（302）は一次
電流検出抵抗、（303），（304），（305）は抵抗（30
8）は停電流制御回路、（311）〜（325）はトランジス
タ、（351）〜（359）は抵抗、（４）は抵抗、（５）は
トランジスタ。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。
す回路構成図、第２図は第１図に示す回路構成における
各点の動作波形、第３図は従来の内燃機関点火装置を示
す回路構成図である。（１）は電源、（２）は点火コイ
ル、（３）は点火装置、（31）は点火装置の出力端子、
（32）は点火装置のアース端子、（33）は点火装置の入
力端子、（301）はパワートランジスタ、（302）は一次
電流検出抵抗、（303），（304），（305）は抵抗（30
8）は停電流制御回路、（311）〜（325）はトランジス
タ、（351）〜（359）は抵抗、（４）は抵抗、（５）は
トランジスタ。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｆ０２Ｐ 3/04 ３０１ Ｆ０２Ｐ 3/04 ３０１Ｓ
3/045 ３０１ 3/045 ３０１Ａ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．点火装置駆動信号を受け点火コイルの一次電流を断
続するトランジスを有し、上記トランジスタの断続によ
り点火用高電圧を発生させるものにおいて、上記点火コ
イルの一次巻線と直列に接続された一次電流検出抵抗を
有し、一次電流に応じた電圧を発生する一次電流検出回
路と、予め定められた基準電圧を発生する基準電圧発生
回路と、上記基準電圧発生回路から出力される基準電圧
と上記一次電流検出回路の出力電圧とを比較する比較回
路と、この比較回路の出力に基づいて上記トランジスタ
のベース電流を制御する制御回路とから成る電子回路を
有し、上記基準電圧発生回路は、正の温度係数を有する
第１の補償部と、負の温度係数を有する第２の補償部
と、上記いずれかの温度係数に所定の比率を与えること
により上記正及び負の温度係数を組み合わせた上記基準
電圧発生回路の温度係数と上記一次電流検出回路の温度
係数とを一致させる調整部とを備えたことを特徴とする
内燃機関点火装置。 ２．基準電圧発生回路、比較回路及び制御回路の駆動電
源を点火駆動信号より供給することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の内燃機関点火装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62073345A JP2668875B2 (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | 内燃機関点火装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62073345A JP2668875B2 (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | 内燃機関点火装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63239368A JPS63239368A (ja) | 1988-10-05 |
| JP2668875B2 true JP2668875B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=13515475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62073345A Expired - Lifetime JP2668875B2 (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | 内燃機関点火装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2668875B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06105070B2 (ja) * | 1988-11-17 | 1994-12-21 | 株式会社日立製作所 | 半導体スイッチング回路 |
| JP2510376Y2 (ja) * | 1990-06-14 | 1996-09-11 | 三菱電機株式会社 | イグナイタ |
| DE112018000426T5 (de) * | 2017-03-01 | 2019-10-10 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Zündsteuervorrichtung und Referenzspannungs-Einstellverfahren der Zündsteuervorrichtung |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60164665A (ja) * | 1984-02-06 | 1985-08-27 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関用点火装置 |
-
1987
- 1987-03-26 JP JP62073345A patent/JP2668875B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63239368A (ja) | 1988-10-05 |
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