JP3019039B2 - 内燃機関点火装置 - Google Patents
内燃機関点火装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の内燃機
関の点火装置に関する。
関の点火装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び課題】従来の典型的な点火装置は、図
１に示すように蓄電池から成る直流電源１と、点火コイ
ル２と、点火制御素子としてのトランジスタ（以下、単
に主トランジスタと言う）３と、電流検出抵抗４と、制
御回路５とを有している。点火コイル２はインダクタン
スを有する１次コイル２ａと２次コイル２ｂから成り、
１次コイル２ａの一端が直流電源１の一端に接続されて
いる。１次コイル２ａに電磁結合された２次コイル２ｂ
にはダイオード６を介して負荷としての点火プラグ７が
接続されている。点火制御用の主トランジスタ３はドラ
イブ段トランジスタ３ａと出力段トランジスタ３ｂとが
ダーリントン接続された複合トランジスタから成る。こ
の主トランジスタ３の一端（コレクタ）はインダクタン
スコイルとしての１次コイル２ａの他端に接続されてい
る。電流検出抵抗４の一端は主トランジスタ３の他端
（エミッタ）に接続され、この電流検出抵抗４の他端は
直流電源１の他端（グランド）に接続されている。制御
回路５は、断続制御スイッチ８と、電流制御トランジス
タ９と、第１、第２、第３及び第４の抵抗１０、１１、
１２、１３と、温度補償半導体素子１４とから成る。第
１の抵抗１０の一端は直流電源１の一端に接続され、こ
の第１の抵抗１０の他端は主トランジスタ３の制御端子
（ベース）に第２の抵抗１１を介して接続されている。
断続制御スイッチ８はトランジスタから成り、第１の抵
抗１０の他端と直流電源１の他端（グランド）との間に
接続され、点火に同期して作成された断続制御信号に応
答してオン・オフする。電流制御トランジスタ９は、主
トランジスタ３のベース電流のバイパスを形成するため
に主トランジスタ３のベースとグランドとの間に接続さ
れている。即ち、電流制御トランジスタ９のコレクタは
主トランジスタ３のベースに接続され、このエミッタは
電源１の他端（グランド）に接続され、このベースは抵
抗１２を介して電流検出抵抗４の一端に接続されてい
る。温度補償用半導体素子１４はｎｐｎ型トランジスタ
のコレクタとベースとを接続してトランジスタのベース
・エミッタ間のｐｎ接合をダイオードとして使用したも
のであり、電流制御トランジスタ９の温度による電流変
化を補償するために電流制御トランジスタ９のベースと
エミッタとの間に抵抗１３を介して並列に接続されてい
る。
１に示すように蓄電池から成る直流電源１と、点火コイ
ル２と、点火制御素子としてのトランジスタ（以下、単
に主トランジスタと言う）３と、電流検出抵抗４と、制
御回路５とを有している。点火コイル２はインダクタン
スを有する１次コイル２ａと２次コイル２ｂから成り、
１次コイル２ａの一端が直流電源１の一端に接続されて
いる。１次コイル２ａに電磁結合された２次コイル２ｂ
にはダイオード６を介して負荷としての点火プラグ７が
接続されている。点火制御用の主トランジスタ３はドラ
イブ段トランジスタ３ａと出力段トランジスタ３ｂとが
ダーリントン接続された複合トランジスタから成る。こ
の主トランジスタ３の一端（コレクタ）はインダクタン
スコイルとしての１次コイル２ａの他端に接続されてい
る。電流検出抵抗４の一端は主トランジスタ３の他端
（エミッタ）に接続され、この電流検出抵抗４の他端は
直流電源１の他端（グランド）に接続されている。制御
回路５は、断続制御スイッチ８と、電流制御トランジス
タ９と、第１、第２、第３及び第４の抵抗１０、１１、
１２、１３と、温度補償半導体素子１４とから成る。第
１の抵抗１０の一端は直流電源１の一端に接続され、こ
の第１の抵抗１０の他端は主トランジスタ３の制御端子
（ベース）に第２の抵抗１１を介して接続されている。
断続制御スイッチ８はトランジスタから成り、第１の抵
抗１０の他端と直流電源１の他端（グランド）との間に
接続され、点火に同期して作成された断続制御信号に応
答してオン・オフする。電流制御トランジスタ９は、主
トランジスタ３のベース電流のバイパスを形成するため
に主トランジスタ３のベースとグランドとの間に接続さ
れている。即ち、電流制御トランジスタ９のコレクタは
主トランジスタ３のベースに接続され、このエミッタは
電源１の他端（グランド）に接続され、このベースは抵
抗１２を介して電流検出抵抗４の一端に接続されてい
る。温度補償用半導体素子１４はｎｐｎ型トランジスタ
のコレクタとベースとを接続してトランジスタのベース
・エミッタ間のｐｎ接合をダイオードとして使用したも
のであり、電流制御トランジスタ９の温度による電流変
化を補償するために電流制御トランジスタ９のベースと
エミッタとの間に抵抗１３を介して並列に接続されてい
る。
【０００３】図１の回路において、断続制御スイッチ８
がオフになると、抵抗１０、１１を介して主トランジス
タ３にベース電流が流れ込み、主トランジスタ３がオン
になる。これにより、電源１と１次コイル２ａと主トラ
ンジスタ３と電流検出抵抗４から成る１次側閉回路が形
成され、この閉回路に１次電流Ｉ1 が流れる。この１次
電流Ｉ1 は、１次コイル２ａのインダクタンスのために
時間の経過と共に増大する傾斜電流（三角波電流）とな
る。抵抗値Ｒc の電流検出抵抗４からは１次電流Ｉ1 に
対応した電圧Ｉ1 Ｒc が得られ、抵抗１２、１３と温度
補償半導体素子１４の抵抗値とから成る分圧回路で分圧
されて電流制御トランジスタ９のベース・エミッタ間に
印加される。電流制御トランジスタ９のベース・エミッ
タ間にしきい値以上の電圧が印加されると、この電流制
御トランジスタ９がオンになり、主トランジスタ３のベ
ース電流のバイパスが形成され、主トランジスタ３のベ
−ス電流及びコレクタ電流が一定に制御される。その
後、断続制御スイッチ８がオンに転換すると、主トラン
ジスタ３のベ−ス電流が遮断され、主トランジスタ３が
オフに転換する。主トランジスタ３のオフによってイン
ダクタンスを有する１次コイル２ａの１次電流Ｉ1 が急
激に減少すると、１次コイル２ａ及び２次コイル２ｂに
高電圧が発生し、これが点火プラグ７に印加され、点火
動作が生じる。点火により、内燃機関が動作すると、こ
れが検出され、次の断続制御信号が形成される。
がオフになると、抵抗１０、１１を介して主トランジス
タ３にベース電流が流れ込み、主トランジスタ３がオン
になる。これにより、電源１と１次コイル２ａと主トラ
ンジスタ３と電流検出抵抗４から成る１次側閉回路が形
成され、この閉回路に１次電流Ｉ1 が流れる。この１次
電流Ｉ1 は、１次コイル２ａのインダクタンスのために
時間の経過と共に増大する傾斜電流（三角波電流）とな
る。抵抗値Ｒc の電流検出抵抗４からは１次電流Ｉ1 に
対応した電圧Ｉ1 Ｒc が得られ、抵抗１２、１３と温度
補償半導体素子１４の抵抗値とから成る分圧回路で分圧
されて電流制御トランジスタ９のベース・エミッタ間に
印加される。電流制御トランジスタ９のベース・エミッ
タ間にしきい値以上の電圧が印加されると、この電流制
御トランジスタ９がオンになり、主トランジスタ３のベ
ース電流のバイパスが形成され、主トランジスタ３のベ
−ス電流及びコレクタ電流が一定に制御される。その
後、断続制御スイッチ８がオンに転換すると、主トラン
ジスタ３のベ−ス電流が遮断され、主トランジスタ３が
オフに転換する。主トランジスタ３のオフによってイン
ダクタンスを有する１次コイル２ａの１次電流Ｉ1 が急
激に減少すると、１次コイル２ａ及び２次コイル２ｂに
高電圧が発生し、これが点火プラグ７に印加され、点火
動作が生じる。点火により、内燃機関が動作すると、こ
れが検出され、次の断続制御信号が形成される。
【０００４】ところで、図１の回路では、主トランジス
タ３のベ−ス電流を一定に制御するためには電流検出抵
抗４から少なくとも電流制御トランジスタ９のベース・
エミッタ間電圧ＶBEに相当する検出電圧を得なければな
らず、電流検出抵抗４の値Ｒc が比較的大きくなる。電
流検出抵抗４は、主トランジスタ３のコレクタ電流及び
ベース電流の経路に接続されているので、これ等を制限
するように作用し、電流検出抵抗４が大きい場合におい
て電源１の電圧が低下すると、その電源電圧で主トラン
ジスタ３に流れる電流値が決まり、主トランジスタ３に
十分な電流が流れず、主トランジスタ３のタ−ンオフ時
に十分に高い電圧が２次コイル２ｂに得られない。この
種の問題は点火コイル２の小型化を図るために１次コイ
ル２ａの巻数を減らしている場合に顕著に生じる。ま
た、温度補償半導体素子１４は、電流制御トランジスタ
９のベース・エミッタ間に並列に接続されているので、
電流制御トランジスタ９のベース電流を低減させるよう
に作用し、電流制御トランジスタ９の十分なドライブを
妨害し、電源１の電圧変化に拘らず１次電流Ｉ1 の最大
値を一定に保つことを更に困難にする。
タ３のベ−ス電流を一定に制御するためには電流検出抵
抗４から少なくとも電流制御トランジスタ９のベース・
エミッタ間電圧ＶBEに相当する検出電圧を得なければな
らず、電流検出抵抗４の値Ｒc が比較的大きくなる。電
流検出抵抗４は、主トランジスタ３のコレクタ電流及び
ベース電流の経路に接続されているので、これ等を制限
するように作用し、電流検出抵抗４が大きい場合におい
て電源１の電圧が低下すると、その電源電圧で主トラン
ジスタ３に流れる電流値が決まり、主トランジスタ３に
十分な電流が流れず、主トランジスタ３のタ−ンオフ時
に十分に高い電圧が２次コイル２ｂに得られない。この
種の問題は点火コイル２の小型化を図るために１次コイ
ル２ａの巻数を減らしている場合に顕著に生じる。ま
た、温度補償半導体素子１４は、電流制御トランジスタ
９のベース・エミッタ間に並列に接続されているので、
電流制御トランジスタ９のベース電流を低減させるよう
に作用し、電流制御トランジスタ９の十分なドライブを
妨害し、電源１の電圧変化に拘らず１次電流Ｉ1 の最大
値を一定に保つことを更に困難にする。
【０００５】図１の回路の欠点を解決する点火装置とし
て図２に示す回路がある。図２の回路は例えば特開昭６
３−２３９３６８号に示されているものであって、スイ
ッチ制御回路５に比較回路１５と温度補償機能を有する
基準電圧源１６とを有する。なお、図２において図１と
実質的に同一の部分には同一の符号が付されている。図
２の回路においては、電流検出抵抗４の電圧と基準電圧
回路１６の基準電圧が比較回路１５で比較され、この比
較出力で電流制御トランジスタ９が制御される。従っ
て、電流検出抵抗４の電圧値がトランジスタのベース・
エミッタ間電圧ＶBE以上に設定されていない場合でも原
理的には動作可能である。しかし、温度補償機能を有す
る基準電圧回路１６は、主トランジスタ３のベースとグ
ランドとの間に接続されているので、主トランジスタ３
のベース駆動電力の一部を使用することになり、主トラ
ンジスタ３の駆動に対して不利に働く。また、基準電圧
回路１６は比較的複雑になり、コストの点で不利であ
る。
て図２に示す回路がある。図２の回路は例えば特開昭６
３−２３９３６８号に示されているものであって、スイ
ッチ制御回路５に比較回路１５と温度補償機能を有する
基準電圧源１６とを有する。なお、図２において図１と
実質的に同一の部分には同一の符号が付されている。図
２の回路においては、電流検出抵抗４の電圧と基準電圧
回路１６の基準電圧が比較回路１５で比較され、この比
較出力で電流制御トランジスタ９が制御される。従っ
て、電流検出抵抗４の電圧値がトランジスタのベース・
エミッタ間電圧ＶBE以上に設定されていない場合でも原
理的には動作可能である。しかし、温度補償機能を有す
る基準電圧回路１６は、主トランジスタ３のベースとグ
ランドとの間に接続されているので、主トランジスタ３
のベース駆動電力の一部を使用することになり、主トラ
ンジスタ３の駆動に対して不利に働く。また、基準電圧
回路１６は比較的複雑になり、コストの点で不利であ
る。
【０００６】そこで、本発明の目的は、電流検出抵抗値
を小さくすることができ且つ温度補償が可能な電流制御
回路内蔵の内燃機関点火装置を提供することにある。
を小さくすることができ且つ温度補償が可能な電流制御
回路内蔵の内燃機関点火装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、上記
目的を達成するための本発明は、直流電源と、内燃機関
の点火プラグに電圧を供給するための点火コイルと、点
火制御素子と、電流検出抵抗と、制御回路とを有し、前
記点火コイルの一端が前記直流電源の一端に接続され、
前記点火制御素子の一端が前記点火コイルの他端に接続
され、前記電流検出抵抗の一端が前記点火制御素子の他
端に接続され、前記電流検出抵抗の他端が前記直流電源
の他端に接続され、前記制御回路に基づいて前記点火制
御素子を制御することによって前記点火コイルから出力
電圧を得るように構成された内燃機関点火装置であっ
て、前記制御回路が、断続制御スイッチと、電流制御ト
ランジスタと、ボルテージフォロワー回路と、ダイオー
ドと、第１、第２及び第３の抵抗とを有し、前記第１の
抵抗の一端は前記直流電源の一端又は別の直流電源の一
端に接続され、前記第１の抵抗の他端は前記点火制御素
子の制御端子に接続され、前記断続制御スイッチは前記
点火プラグの点火動作に同期している断続制御信号に応
答して前記直流電源に基づく前記点火制御素子の駆動を
断続させるように前記点火制御素子の制御端子に接続さ
れ、前記電流制御トランジスタのコレクタは前記点火制
御素子の制御端子に接続され、前記電流制御トランジス
タのエミッタは前記直流電源の他端に接続され、前記ボ
ルテージフォロワー回路の入力端子は前記ダイオードを
介して前記電流検出抵抗の一端に接続され、前記ダイオ
ードは前記点火制御素子のオン期間に順方向バイアスさ
れる方向性を有し、前記第２の抵抗は前記ボルテージフ
ォロワー回路の出力端子と前記電流制御トランジスタの
ベースとの間に接続され、前記第３の抵抗は前記電流制
御トランジスタのベースと前記直流電源の他端との間に
接続されていることを特徴とする内燃機関点火装置に係
わるものである。
目的を達成するための本発明は、直流電源と、内燃機関
の点火プラグに電圧を供給するための点火コイルと、点
火制御素子と、電流検出抵抗と、制御回路とを有し、前
記点火コイルの一端が前記直流電源の一端に接続され、
前記点火制御素子の一端が前記点火コイルの他端に接続
され、前記電流検出抵抗の一端が前記点火制御素子の他
端に接続され、前記電流検出抵抗の他端が前記直流電源
の他端に接続され、前記制御回路に基づいて前記点火制
御素子を制御することによって前記点火コイルから出力
電圧を得るように構成された内燃機関点火装置であっ
て、前記制御回路が、断続制御スイッチと、電流制御ト
ランジスタと、ボルテージフォロワー回路と、ダイオー
ドと、第１、第２及び第３の抵抗とを有し、前記第１の
抵抗の一端は前記直流電源の一端又は別の直流電源の一
端に接続され、前記第１の抵抗の他端は前記点火制御素
子の制御端子に接続され、前記断続制御スイッチは前記
点火プラグの点火動作に同期している断続制御信号に応
答して前記直流電源に基づく前記点火制御素子の駆動を
断続させるように前記点火制御素子の制御端子に接続さ
れ、前記電流制御トランジスタのコレクタは前記点火制
御素子の制御端子に接続され、前記電流制御トランジス
タのエミッタは前記直流電源の他端に接続され、前記ボ
ルテージフォロワー回路の入力端子は前記ダイオードを
介して前記電流検出抵抗の一端に接続され、前記ダイオ
ードは前記点火制御素子のオン期間に順方向バイアスさ
れる方向性を有し、前記第２の抵抗は前記ボルテージフ
ォロワー回路の出力端子と前記電流制御トランジスタの
ベースとの間に接続され、前記第３の抵抗は前記電流制
御トランジスタのベースと前記直流電源の他端との間に
接続されていることを特徴とする内燃機関点火装置に係
わるものである。
【０００８】
【発明の作用及び効果】本発明におけるダイオードは、
この順方向電圧ＶF によって電流検出抵抗の電圧にバイ
アスを与える作用を有する他に、電流制御トランジスタ
の温度補償作用を有する。本発明の装置は、図２の従来
回路の基準電圧回路１６に相当するものを含まないの
で、電源１の負担が軽減され、点火制御素子を十分に動
作させて点火コイルの電流の最大値を十分に大きくし、
点火コイルに十分に高い電圧を確実に得ることができ
る。また、簡単な回路構成によって、良好な電流制御特
性を得ることができる。
この順方向電圧ＶF によって電流検出抵抗の電圧にバイ
アスを与える作用を有する他に、電流制御トランジスタ
の温度補償作用を有する。本発明の装置は、図２の従来
回路の基準電圧回路１６に相当するものを含まないの
で、電源１の負担が軽減され、点火制御素子を十分に動
作させて点火コイルの電流の最大値を十分に大きくし、
点火コイルに十分に高い電圧を確実に得ることができ
る。また、簡単な回路構成によって、良好な電流制御特
性を得ることができる。
【０００９】
【実施形態及び実施例】次に、図３を参照して本発明の
実施例に係わる内燃機関（自動車）の点火装置を説明す
る。但し、図３において図１と実質的に同一の部分には
同一の符号を付してその説明を省略する。図３の回路に
おいても、負荷としての点火プラグ７に電力（高電圧）
を供給するために、蓄電池から成る直流電源１、インダ
クタンスコイルとしての点火コイル２、点火制御素子と
しての主トランジスタ３、電流検出抵抗４、断続制御ス
イッチ８、電流制御トランジスタ９、ベース電流制限用
の第１の抵抗１０が図１の回路と同様に設けられてい
る。
実施例に係わる内燃機関（自動車）の点火装置を説明す
る。但し、図３において図１と実質的に同一の部分には
同一の符号を付してその説明を省略する。図３の回路に
おいても、負荷としての点火プラグ７に電力（高電圧）
を供給するために、蓄電池から成る直流電源１、インダ
クタンスコイルとしての点火コイル２、点火制御素子と
しての主トランジスタ３、電流検出抵抗４、断続制御ス
イッチ８、電流制御トランジスタ９、ベース電流制限用
の第１の抵抗１０が図１の回路と同様に設けられてい
る。
【００１０】本発明に従って構成された制御回路５ａは
断続制御スイッチ８、ｎｐｎ型シリコントランジスタか
ら成る電流制御トランジスタ９及び第１の抵抗１０の他
に、ボルテージフォロワー回路を構成するための差動増
幅器から成るオペアンプ（オペレーション・アンプ即ち
演算増幅器）２０、シリコンダイオード２１、第２、第
３及び第４の抵抗２２、２３、２４を有する。オペアン
プ２０によって増幅度１の非反転増幅器即ちボルテージ
フォロワー（voltage follwer）回路を構成するために
オペアンプ２０の負入力端子ｂと出力端子ｃとが互いに
接続されている。オペアンプ２０の正入力端子ａはダイ
オード２１を介して電流検出抵抗４の一端に接続されて
いる。オペアンプ２０の正入力端子ａからダイオード２
１に順方向バイアス電圧が印加されている。オペアンプ
２０の出力端子ｃは第２の抵抗２２を介して電流制御ト
ランジスタ９のベースに接続されている。第３の抵抗２
３はオペアンプ２０の出力を分圧して電流制御トランジ
スタ９に供給するためにトランジスタ９のベースとグラ
ンドとの間に接続されている。オペアンプ２０の電源端
子ｄは第４の抵抗２４を介して主トランジスタ３のベー
スに接続され、グランド端子ｅはグランドに接続されて
いる。従って、オペアンプ２０は、主トランジスタ３の
オン期間に、このベース・エミッタ間電圧ＶBEと電流検
出抵抗４の電圧Ｖa との和の電圧ＶBE＋Ｖa で駆動され
る。なお、本実施例では、主トランジスタ３、電流検出
抵抗４、電流制御トランジスタ９、オペアンプ２０、ダ
イオード２１、第２、第３及び第４の抵抗２２、２３、
２４が１つの集積回路で構成されている。図３において
断続制御スイッチ８に接続された断続制御信号形成回路
１７は点火プラグ７の点火動作に同期して図４（Ａ）に
示す断続制御信号Ｓ1 を形成するためにの周知の回路で
ある。
断続制御スイッチ８、ｎｐｎ型シリコントランジスタか
ら成る電流制御トランジスタ９及び第１の抵抗１０の他
に、ボルテージフォロワー回路を構成するための差動増
幅器から成るオペアンプ（オペレーション・アンプ即ち
演算増幅器）２０、シリコンダイオード２１、第２、第
３及び第４の抵抗２２、２３、２４を有する。オペアン
プ２０によって増幅度１の非反転増幅器即ちボルテージ
フォロワー（voltage follwer）回路を構成するために
オペアンプ２０の負入力端子ｂと出力端子ｃとが互いに
接続されている。オペアンプ２０の正入力端子ａはダイ
オード２１を介して電流検出抵抗４の一端に接続されて
いる。オペアンプ２０の正入力端子ａからダイオード２
１に順方向バイアス電圧が印加されている。オペアンプ
２０の出力端子ｃは第２の抵抗２２を介して電流制御ト
ランジスタ９のベースに接続されている。第３の抵抗２
３はオペアンプ２０の出力を分圧して電流制御トランジ
スタ９に供給するためにトランジスタ９のベースとグラ
ンドとの間に接続されている。オペアンプ２０の電源端
子ｄは第４の抵抗２４を介して主トランジスタ３のベー
スに接続され、グランド端子ｅはグランドに接続されて
いる。従って、オペアンプ２０は、主トランジスタ３の
オン期間に、このベース・エミッタ間電圧ＶBEと電流検
出抵抗４の電圧Ｖa との和の電圧ＶBE＋Ｖa で駆動され
る。なお、本実施例では、主トランジスタ３、電流検出
抵抗４、電流制御トランジスタ９、オペアンプ２０、ダ
イオード２１、第２、第３及び第４の抵抗２２、２３、
２４が１つの集積回路で構成されている。図３において
断続制御スイッチ８に接続された断続制御信号形成回路
１７は点火プラグ７の点火動作に同期して図４（Ａ）に
示す断続制御信号Ｓ1 を形成するためにの周知の回路で
ある。
【００１１】図４は図３の回路の各部の状態を示すもの
である。図４のｔ0 時点で断続制御スイッチ８の制御信
号Ｓ1 が低レベル状態になり、この断続制御スイッチ８
がオフになると、抵抗１０を介して主トランジスタ３に
ベース電流ＩB が流入し、主トランジスタ３がオンにな
る。主トランジスタ３がリニア領域（非飽和領域）で動
作するように設定されている。主トランジスタ３のオン
期間には１次コイル２ａに電源１の電圧が印加される
と、１次コイル２ａはインダクタンスＬを有するので、
１次電流Ｉ1 が図４（Ｂ）に示すように傾斜を有して増
大する。１次コイル２ａにコア（磁心）２ｃを介して電
磁結合された２次コイル２ｂにはギャップを有する点火
プラグ７が接続されているので、点火するまでは２次側
が開放状態であり、２次電流は流れない。従って、主ト
ランジスタ３のオン期間に点火コイル２のコア２ｃに磁
気エネルギーが蓄積される。１次電流Ｉ1 が時間と共に
増大すると、電流検出抵抗４の電圧Ｖa が１次電流Ｉ1
に比例して図４（Ｃ）に示すように増大する。オペアン
プ２０の正入力端子と電流検出抵抗４との間にダイオー
ド２１が接続され、主トランジスタ３のオン期間に、こ
のダイオード２１が導通しているので、オペアンプ２０
の正入力端子ａにダイオード２１の順方向電圧ＶF と電
流検出抵抗４の電圧Ｖa との和の電圧Ｖa ＋ＶF が印加
される。ボルテージフォロワー回路は増幅度が１である
からオペアンプ２０の出力電圧Ｖb は図４（Ｄ）に示す
ように入力電圧と同一のＶa ＋ＶF となる。なお、ダイ
オード２１のアノードはオペアンプ内の高抵抗を介して
電源端子ｄに接続されているので、このダイオード２１
を通って流れる電流は無視することができる程度の微小
である。図４（Ｄ）に示すオペアンプ２０の出力電圧Ｖ
b は２つの抵抗２２、２３で分圧されて電流制御トラン
ジスタ９のベース・エミッタ間に印加される。オペアン
プ２０の出力電圧Ｖb は電流検出電圧Ｖa がゼロの時で
もダイオード２１の順方向電圧ＶF を有する。従って、
電流検出抵抗４の抵抗値Ｒc を小さく設定しても、電流
制御トランジスタ９をオンにすることができる。図４
（Ｄ）に示すオペアンプ出力電圧Ｖb を抵抗２２、２３
で分圧した値が図４のｔ1 時点で電流制御トランジスタ
９のベース・エミッタ間電圧ＶBEのしきい値に達する
と、この電流制御トランジスタ９がオンになり、主トラ
ンジスタ３のベース電流のバイパス回路が形成され、主
トランジスタ３のベース電流ＩB が一定に制御される。
その後、ｔ2 時点で図４（Ａ）に示す断続制御信号が高
いレベルになり、断続制御スイッチ８がオンになると、
主トランジスタ３のベ−ス電流がゼロになり、主トラン
ジスタ３がオフに転換し、オン期間が終了する。これに
より、点火コイル２の蓄積エネルギーの放出によって２
次コイル２ｂに高電圧が発生し、点火プラグ７に火花放
電が生じ、内燃機関が動作する。断続制御信号回路１７
は点火プラグ７の点火に応答して所定時間又は所望時間
後に再び断続制御スイッチ８をオフにするための低レベ
ル出力を発生する。図３の制御回路５ａの温度変化が生
じると、シリコンから成る電流制御トランジスタ９のベ
ース・エミッタ間電圧ＶBEのしきい値が２．２〜２．４
mV／℃の温度特性を有して変化する。しかし、オペアン
プ２０の出力電圧Ｖb がＶF ＋Ｖaであり、ダイオード
２１の順方向電圧ＶF に依存しているので、電流制御ト
ランジスタ９のしきい値を補償することができ、主トラ
ンジスタ３の電流制限値のバラツキを少なくすることが
できる。
である。図４のｔ0 時点で断続制御スイッチ８の制御信
号Ｓ1 が低レベル状態になり、この断続制御スイッチ８
がオフになると、抵抗１０を介して主トランジスタ３に
ベース電流ＩB が流入し、主トランジスタ３がオンにな
る。主トランジスタ３がリニア領域（非飽和領域）で動
作するように設定されている。主トランジスタ３のオン
期間には１次コイル２ａに電源１の電圧が印加される
と、１次コイル２ａはインダクタンスＬを有するので、
１次電流Ｉ1 が図４（Ｂ）に示すように傾斜を有して増
大する。１次コイル２ａにコア（磁心）２ｃを介して電
磁結合された２次コイル２ｂにはギャップを有する点火
プラグ７が接続されているので、点火するまでは２次側
が開放状態であり、２次電流は流れない。従って、主ト
ランジスタ３のオン期間に点火コイル２のコア２ｃに磁
気エネルギーが蓄積される。１次電流Ｉ1 が時間と共に
増大すると、電流検出抵抗４の電圧Ｖa が１次電流Ｉ1
に比例して図４（Ｃ）に示すように増大する。オペアン
プ２０の正入力端子と電流検出抵抗４との間にダイオー
ド２１が接続され、主トランジスタ３のオン期間に、こ
のダイオード２１が導通しているので、オペアンプ２０
の正入力端子ａにダイオード２１の順方向電圧ＶF と電
流検出抵抗４の電圧Ｖa との和の電圧Ｖa ＋ＶF が印加
される。ボルテージフォロワー回路は増幅度が１である
からオペアンプ２０の出力電圧Ｖb は図４（Ｄ）に示す
ように入力電圧と同一のＶa ＋ＶF となる。なお、ダイ
オード２１のアノードはオペアンプ内の高抵抗を介して
電源端子ｄに接続されているので、このダイオード２１
を通って流れる電流は無視することができる程度の微小
である。図４（Ｄ）に示すオペアンプ２０の出力電圧Ｖ
b は２つの抵抗２２、２３で分圧されて電流制御トラン
ジスタ９のベース・エミッタ間に印加される。オペアン
プ２０の出力電圧Ｖb は電流検出電圧Ｖa がゼロの時で
もダイオード２１の順方向電圧ＶF を有する。従って、
電流検出抵抗４の抵抗値Ｒc を小さく設定しても、電流
制御トランジスタ９をオンにすることができる。図４
（Ｄ）に示すオペアンプ出力電圧Ｖb を抵抗２２、２３
で分圧した値が図４のｔ1 時点で電流制御トランジスタ
９のベース・エミッタ間電圧ＶBEのしきい値に達する
と、この電流制御トランジスタ９がオンになり、主トラ
ンジスタ３のベース電流のバイパス回路が形成され、主
トランジスタ３のベース電流ＩB が一定に制御される。
その後、ｔ2 時点で図４（Ａ）に示す断続制御信号が高
いレベルになり、断続制御スイッチ８がオンになると、
主トランジスタ３のベ−ス電流がゼロになり、主トラン
ジスタ３がオフに転換し、オン期間が終了する。これに
より、点火コイル２の蓄積エネルギーの放出によって２
次コイル２ｂに高電圧が発生し、点火プラグ７に火花放
電が生じ、内燃機関が動作する。断続制御信号回路１７
は点火プラグ７の点火に応答して所定時間又は所望時間
後に再び断続制御スイッチ８をオフにするための低レベ
ル出力を発生する。図３の制御回路５ａの温度変化が生
じると、シリコンから成る電流制御トランジスタ９のベ
ース・エミッタ間電圧ＶBEのしきい値が２．２〜２．４
mV／℃の温度特性を有して変化する。しかし、オペアン
プ２０の出力電圧Ｖb がＶF ＋Ｖaであり、ダイオード
２１の順方向電圧ＶF に依存しているので、電流制御ト
ランジスタ９のしきい値を補償することができ、主トラ
ンジスタ３の電流制限値のバラツキを少なくすることが
できる。
【００１２】上述から明らかなように、図３の回路で
は、ダイオード２１の順方向電圧ＶFによって電流検出
電圧Ｖa がバイアスされているので、電流検出電圧Ｖa
が電流制御トランジスタ９のベース・エミッタ間電圧Ｖ
BEよりも低くても、電流制御トランジスタ９をオンにす
ることができる。従って、電流検出抵抗４の値を小さく
設定することができ、電源電圧が低下した時でも主トラ
ンジスタ３のオン時の１次コイル２ａの電流を十分に大
きくすることができる。また、図３の回路は図２の従来
回路の基準電圧回路１６に相当するものを含んでいない
ので、電源１の負担を軽減させることができるのみでな
く、主トランジスタ３に対するベース電流が基準電圧回
路１６の電流として取られることがないため主トランジ
スタ３に十分なベース電流を供給することが可能な点火
装置を提供することができる。また、オペアンプ２０に
よる利得１のボルテージフォロワー回路を使用するため
に電流制限動作時の発振が生じ難くなり、発振防止用コ
ンデンサ等を設けることが不要になる。
は、ダイオード２１の順方向電圧ＶFによって電流検出
電圧Ｖa がバイアスされているので、電流検出電圧Ｖa
が電流制御トランジスタ９のベース・エミッタ間電圧Ｖ
BEよりも低くても、電流制御トランジスタ９をオンにす
ることができる。従って、電流検出抵抗４の値を小さく
設定することができ、電源電圧が低下した時でも主トラ
ンジスタ３のオン時の１次コイル２ａの電流を十分に大
きくすることができる。また、図３の回路は図２の従来
回路の基準電圧回路１６に相当するものを含んでいない
ので、電源１の負担を軽減させることができるのみでな
く、主トランジスタ３に対するベース電流が基準電圧回
路１６の電流として取られることがないため主トランジ
スタ３に十分なベース電流を供給することが可能な点火
装置を提供することができる。また、オペアンプ２０に
よる利得１のボルテージフォロワー回路を使用するため
に電流制限動作時の発振が生じ難くなり、発振防止用コ
ンデンサ等を設けることが不要になる。
【００１３】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 主トランジスタ３の代りに、ＭＯＳＦＥＴ（絶
縁ゲート型電界効果トランジスタ）やＩＧＢＴ等の半導
体制御素子を使用することができる。 （２） 図３のダイオード２１の代りに図１に示す温度
補償半導体素子１４を使用することができる。この半導
体素子１４はダイオードの均等物である。 （３） 断続制御スイッチ８を電源１から抵抗１０を介
して主トランジスタ３のベ−スに至る回路に直列に接続
することができる。この時には図４（Ａ）の制御信号の
高低を逆にする。 （４） 主トランジスタ３のベースの駆動を電源１とは
別に設けた制御電源によって行うことができる。
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 主トランジスタ３の代りに、ＭＯＳＦＥＴ（絶
縁ゲート型電界効果トランジスタ）やＩＧＢＴ等の半導
体制御素子を使用することができる。 （２） 図３のダイオード２１の代りに図１に示す温度
補償半導体素子１４を使用することができる。この半導
体素子１４はダイオードの均等物である。 （３） 断続制御スイッチ８を電源１から抵抗１０を介
して主トランジスタ３のベ−スに至る回路に直列に接続
することができる。この時には図４（Ａ）の制御信号の
高低を逆にする。 （４） 主トランジスタ３のベースの駆動を電源１とは
別に設けた制御電源によって行うことができる。
【図１】従来の点火装置を示す回路図である。
【図２】別の従来の点火装置を示す回路図である。
【図３】本発明の実施例に従う点火装置を示す回路図で
ある。
ある。
【図４】図３の各部の状態を示す波形図である。
２ 点火コイル ３ 主トランジスタ ４ 電流検出抵抗 ９ オン終了制御トランジスタ ２０ オペアンプ ２１ ダイオード
Claims (1)
- 【請求項１】 直流電源と、内燃機関の点火プラグに電
圧を供給するための点火コイルと、点火制御素子と、電
流検出抵抗と、制御回路とを有し、前記点火コイルの一
端が前記直流電源の一端に接続され、前記点火制御素子
の一端が前記点火コイルの他端に接続され、前記電流検
出抵抗の一端が前記点火制御素子の他端に接続され、前
記電流検出抵抗の他端が前記直流電源の他端に接続さ
れ、前記制御回路に基づいて前記点火制御素子を制御す
ることによって前記点火コイルから出力電圧を得るよう
に構成された内燃機関点火装置であって、 前記制御回路が、断続制御スイッチと、電流制御トラン
ジスタと、ボルテージフォロワー回路と、ダイオード
と、第１、第２及び第３の抵抗とを有し、 前記第１の抵抗の一端は前記直流電源の一端又は別の直
流電源の一端に接続され、前記第１の抵抗の他端は前記
点火制御素子の制御端子に接続され、 前記断続制御スイッチは前記点火プラグの点火動作に同
期している断続制御信号に応答して前記直流電源に基づ
く前記点火制御素子の駆動を断続させるように前記点火
制御素子の制御端子に接続され、 前記電流制御トランジスタのコレクタは前記点火制御素
子の制御端子に接続され、前記電流制御トランジスタの
エミッタは前記直流電源の他端に接続され、 前記ボルテージフォロワー回路の入力端子は前記ダイオ
ードを介して前記電流検出抵抗の一端に接続され、 前記ダイオードは前記点火制御素子のオン期間に順方向
バイアスされる方向性を有し、 前記第２の抵抗は前記ボルテージフォロワー回路の出力
端子と前記電流制御トランジスタのベースとの間に接続
され、 前記第３の抵抗は前記電流制御トランジスタのベースと
前記直流電源の他端との間に接続されていることを特徴
とする内燃機関点火装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9252786A JP3019039B2 (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 内燃機関点火装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9252786A JP3019039B2 (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 内燃機関点火装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1182269A JPH1182269A (ja) | 1999-03-26 |
| JP3019039B2 true JP3019039B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=17242253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9252786A Expired - Fee Related JP3019039B2 (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 内燃機関点火装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3019039B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5136361B2 (ja) | 2008-10-29 | 2013-02-06 | サンケン電気株式会社 | ラッチ回路を有する信号処理装置 |
-
1997
- 1997-09-01 JP JP9252786A patent/JP3019039B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1182269A (ja) | 1999-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |