JP3101123B2 - Current interrupter - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、Ｌ負荷、マグネット負
荷等のインダクタンス負荷に流れる電流を測定、検出す
る遮断電流測定装置、およびこれらの負荷に流れる電流
の制御が可能な電流遮断装置の構成に関するものであ
り、特に、エンジン点火エネルギーを調整可能な点火装
置に好適なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a breaking current measuring device for measuring and detecting a current flowing through an inductance load such as an L load or a magnet load, and a current breaking device capable of controlling the current flowing through these loads. In particular, the present invention is suitable for an ignition device capable of adjusting engine ignition energy.
【０００２】[0002]
【従来の技術】コイル等のＬ負荷あるいはマグネット負
荷に流れる電流を測定する方法は、幾つか知られてい
る。図４にその例を示してある。図４（ａ）は、電源１
に接続されたコイル２と、このコイル２と直列に接続さ
れたトランジスタスイッチ３とから構成された回路であ
る。そして、コイル２に流れた電流を測定するために検
出抵抗４が、コイル２とトランジスタスイッチ３の間に
挿入されている。従って、トランジスタスイッチ３のベ
ースにパルス信号５を印加すると、トランジスタスイッ
チ３が閉じてコイル２に電流を流した後、トランジスタ
スイッチ３が開放され、検出抵抗４の両端に接続された
電流測定器６には、コイル２を流れる電流に比例したピ
ークの鋭い信号７が現れる。図４（ｂ）は、検出抵抗４
をトランジスタスイッチ３の下流に直列に接続したもの
であり、これによっても図４（ａ）と同様にコイル２を
流れる電流を検出することができる。さらに、図４
（ｃ）に示すように、ホールセンサ８等の電流プローブ
を用いてコイル２を流れる電流を検出することができ
る。2. Description of the Related Art Several methods are known for measuring a current flowing through an L load or a magnet load such as a coil. FIG. 4 shows an example. FIG. 4A shows the power supply 1
And a transistor switch 3 connected in series with the coil 2. Then, a detection resistor 4 is inserted between the coil 2 and the transistor switch 3 to measure a current flowing through the coil 2. Therefore, when the pulse signal 5 is applied to the base of the transistor switch 3, the transistor switch 3 closes and a current flows through the coil 2, and then the transistor switch 3 is opened and the current measuring device 6 connected to both ends of the detection resistor 4. A signal 7 having a sharp peak proportional to the current flowing through the coil 2 appears. FIG. 4B shows the detection resistor 4.
Are connected in series downstream of the transistor switch 3, and the current flowing through the coil 2 can be detected in the same manner as in FIG. 4A. Further, FIG.
As shown in (c), the current flowing through the coil 2 can be detected using a current probe such as the Hall sensor 8.
【０００３】このような電流検出は、エンジンの着火装
置にも応用されている。図５に、その例を示してある。
図５（ａ）は、マグネット付のフライホイール１２が回
転することにより一次コイル１１に一次電流を発生さ
せ、この一次電流を半導体スイッチ１３により遮断する
ことにより不図示のイグニッションコイルに高電圧を発
生させプラグを着火させるエンジン点火装置における電
流検出部を示してある。[0003] Such current detection is also applied to an engine ignition device. FIG. 5 shows an example.
FIG. 5A shows that a primary current is generated in a primary coil 11 by rotating a flywheel 12 with a magnet, and a high voltage is generated in an ignition coil (not shown) by cutting off the primary current by a semiconductor switch 13. 2 shows a current detection unit in an engine ignition device for igniting a plug.
【０００４】このような点火装置においては、一次コイ
ル１１に流れる電流を所定の範囲内に治めることが必要
であり、一次コイル１１に流れる電流を監視することが
多い。In such an ignition device, the current flowing through the primary coil 11 needs to be controlled within a predetermined range, and the current flowing through the primary coil 11 is often monitored.
【０００５】すなわち、一次コイル１１の流れる電流が
小さすぎると、着火エネルギーが不足し、エンジンの性
能が劣化する。一方、一次コイル１１を流れる電流が大
きすぎると、半導体スイッチ１３の絶縁限界を越え、ま
たコイル１１の絶縁限界を越えるため焼損等の原因とな
る。このため、図５（ａ）では、一次コイル１１と半導
体スイッチ１３との間に検出抵抗１５を挿入し、この両
端に電流測定器６を接続し、電流を測定している。図５
（ｂ）では、半導体スイッチ１３の下流に検出抵抗１５
を挿入し、図５（ｃ）では、ホールセンサ８等の電流プ
ローブを用いて電流を測定している。このような装置に
おいて、パルス信号５を半導体スイッチ１３に入力する
と、電流測定器６からは一次電流を遮断する際の電流波
形９が現れる。[0005] That is, if the current flowing through the primary coil 11 is too small, the ignition energy becomes insufficient, and the performance of the engine deteriorates. On the other hand, if the current flowing through the primary coil 11 is too large, the insulation limit of the semiconductor switch 13 will be exceeded, and the insulation limit of the coil 11 will be exceeded. For this reason, in FIG. 5A, a detection resistor 15 is inserted between the primary coil 11 and the semiconductor switch 13, and a current measuring device 6 is connected to both ends to measure the current. FIG.
3B, the detection resistor 15 is provided downstream of the semiconductor switch 13.
In FIG. 5C, the current is measured using a current probe such as the Hall sensor 8. In such a device, when the pulse signal 5 is input to the semiconductor switch 13, a current waveform 9 when the primary current is cut off appears from the current measuring device 6.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このように、コイルを
流れる電流を測定する方法はいくつかあるが、それぞれ
解決すべき課題を含んでいる。たとえば、図４（ａ）お
よび図５（ａ）の装置では、検出抵抗４がトランジスタ
スイッチ３の上流に挿入されているので、トランジスタ
スイッチ３が開放状態となると検出抵抗４が高電位とな
る。従って、検出抵抗４に生ずる電圧降下から電流を測
定する装置は高耐電圧が必要となり、電流のリークも考
慮する必要があるため、電流計測が不利となる。また、
図４（ｂ）および図５（ｂ）の装置では、トランジスタ
スイッチ３がソースフォロワあるいはエミッタフォロワ
として動作するので、コイルに流れる電流を精度良く計
測することができない。図４（ｃ）および図５（ｃ）の
ようなホールセンサ８等の電流プローブを用いる場合
は、電流測定の精度を確保することは可能であるが、電
流プローブが高価であるため、エンジンの点火装置等の
汎用装置には使用できない。As described above, there are several methods for measuring the current flowing through the coil, but each of them has a problem to be solved. For example, in the devices shown in FIGS. 4A and 5A, since the detection resistor 4 is inserted upstream of the transistor switch 3, when the transistor switch 3 is opened, the detection resistor 4 becomes high potential. Therefore, a device for measuring the current from the voltage drop generated in the detection resistor 4 needs to have a high withstand voltage, and it is necessary to consider the leakage of the current, so that the current measurement is disadvantageous. Also,
4B and 5B, since the transistor switch 3 operates as a source follower or an emitter follower, the current flowing through the coil cannot be measured accurately. When a current probe such as the Hall sensor 8 as shown in FIGS. 4C and 5C is used, it is possible to ensure the accuracy of the current measurement, but the current probe is expensive, It cannot be used for general-purpose devices such as ignition devices.
【０００７】そこで、本発明においては、上記の問題点
に鑑みて、コイル等のインダクタンス負荷に流れる電流
を精度良く検出可能で、点火装置等の汎用装置に組み込
み可能な電流測定装置を実現することを目的としてい
る。In view of the above problems, the present invention provides a current measuring device that can accurately detect a current flowing through an inductance load such as a coil and can be incorporated in a general-purpose device such as an ignition device. It is an object.
【０００８】[0008]
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】 上記課題を解決するため
に、本発明は、マグネット付フライホイールの回転動作
から、一次コイルに誘起される一次電流の開閉を行うス
イッチ手段を制御可能な制御手段と、前記スイッチ手段
と並列に接続された充放電手段と、この充放電手段に発
生する電圧を検出可能な電圧検出手段とを有する電流遮
断装置であって、前記制御手段は前記電圧検出手段の電
圧検出結果に基づき前記スイッチ手段の制御時期を変更
可能な時期可変制御手段であり、前記充放電手段と直列
に接続された逆流防止手段と、前記充放電手段を放電可
能な初期設定手段とを有することを特徴とする 。 [Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems
The present invention relates to a rotating operation of a flywheel with a magnet.
To switch the primary current induced in the primary coil.
Control means capable of controlling the switch means, and the switch means
Charge / discharge means connected in parallel with
And a voltage detecting means capable of detecting a generated voltage.
A disconnection device, wherein the control means controls the voltage of the voltage detection means.
Change the control timing of the switch means based on the pressure detection result
Possible timing variable control means, in series with the charge / discharge means
Backflow prevention means connected to the
And a functional initial setting means .
【００１０】[0010]
【００１１】[0011]
【作用】 従って、点火装置等に用いられる一次コイル等
のインダクタンス負荷を開閉可能なスイッチ手段を制御
する制御手段を有する電流遮断装置においては、充放電
手段と電圧検出手段とを用いて遮断時に一次コイルに流
れる電流値を所定の電流値以下、あるいは以上であるこ
とを判定することが可能である。そして、この判定結果
に基づき一次コイルから誘導される一次電流の遮断時期
を調整し、遮断時に一次コイルに流れる電流値を所定の
電流値の範囲となるように調整することができる。この
ように、スイッチ手段と並列に挿入された充放電手段
と、この充放電手段に発生する電圧を検出する電圧検出
手段という極めて簡単な構成を用いて、インダクタンス
負荷に流れる電流を精度良く計測し、判定することが可
能となる。従って、エンジン点火装置などの汎用装置に
おいても、極めて簡単な構成で一次コイルに流れる電流
を監視し、所定の範囲の電流値に調整することが可能と
なる。 [Action] Thus, the current interrupting device having a control means for controlling the switching means capable of opening and closing an inductance load such as a primary coil used in the ignition system or the like, the primary when blocked using the charging and discharging means and the voltage detecting means It is possible to determine that the value of the current flowing through the coil is equal to or less than a predetermined current value. Then, the cutoff timing of the primary current induced from the primary coil is adjusted based on the determination result, and the current value flowing through the primary coil at the time of cutoff can be adjusted to be within a predetermined current value range. this
Charging / discharging means inserted in parallel with the switch means
And voltage detection for detecting a voltage generated in the charging / discharging means.
Using a very simple configuration of means, the inductance
Possible to accurately measure and judge the current flowing to the load
It works. Therefore, it can be used as a general-purpose device such as an engine ignition device.
The current flowing through the primary coil with a very simple configuration
Can be monitored and adjusted to a current value within a predetermined range.
Become.
【００１２】特に、フライホイールの回転によって一次
コイルには遮断される電圧と逆方向の逆発生電圧が発生
する。このため、逆流防止手段を挿入して、逆発生電圧
に伴う電流による充放電手段に流入するエネルギーの消
滅を防止し、一次コイルに流れる電流を精度良く測定で
きるようにしている。また、充放電手段に流入したエネ
ルギーを充電電圧として充放電手段により判定した後、
充放電手段を放電し、初期設定するため、初期設定手段
が設置されており、この初期設定手段は、初期設定手段
の動作に伴って制御手段により操作される。[0012] In particular, the primary
A reverse voltage is generated in the coil in the opposite direction to the voltage that is cut off
I do. Therefore, a backflow prevention means is inserted to
Of energy flowing into charging / discharging means
Current through the primary coil with high accuracy.
I am able to do it. Also, the energy flowing into the charging / discharging means
After determining the charge as the charging voltage by the charging and discharging means,
Initializing means for discharging and initializing the charging / discharging means
Is provided, and the initial setting means is an initial setting means.
Is operated by the control means in conjunction with the operation of .
【００１３】[0013]
【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例を説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１４】〔実施例１〕図１に、実施例１に係る電流
遮断装置の構成を示してある。本例の電流遮断装置２０
は、電源１に接続されたコイル２、のコイル２と直列に
接続されたトランジスタスイッチ３、このトランジスタ
スイッチ３の開閉を制御する制御部２１、さらに、コイ
ル２に流れる電流がトランジスタスイッチ３により遮断
された時の電流を検出する電流検出部２２から構成され
ている。コイル２およびトランジスタスイッチ３の動作
は、先に図４に基づき説明した従来の装置と同様である
ので、同じ符号を付して説明を省略する。FIG. 1 shows the configuration of a current interrupting device according to a first embodiment. Current interrupting device 20 of this example
Is a transistor switch 3 connected in series with the coil 2 of the coil 2 connected to the power supply 1, a control unit 21 for controlling the opening and closing of the transistor switch 3, and a current flowing through the coil 2 is cut off by the transistor switch 3. It comprises a current detection unit 22 for detecting the current when the current is applied. The operations of the coil 2 and the transistor switch 3 are the same as those of the conventional device described above with reference to FIG.
【００１５】本例の装置において着目すべき点は、電流
検出部２２が設けられていることであり、この電流検出
部２２は、トランジスタスイッチ３と並列に接続された
充放電部２３と、この充放電部２３に発生した電圧を判
定する比較部２４とから構成されている。充放電部２３
は、容量２５から構成されており、比較部２４は、基準
電圧Ｖｔｈを供給する基準電源２７と、コンパレータ２
６から構成され、コンパレータ２６の出力は制御部２１
に供給されている。そのコンパレータ２６の非反転入力
は容量２５と接続されており、コンパレータ２６の反転
入力は基準電源２７と接続されている。従って、容量２
５に発生する電圧が基準電圧Ｖｔｈ以下であると、コン
パレータ２６からは低レベルの信号が制御部２１に供給
され、容量２５に発生する電圧が基準電圧Ｖｔｈを越え
ると、高レベルの信号が制御部２１に供給される。A point to be noted in the apparatus of this embodiment is that a current detection unit 22 is provided. The current detection unit 22 includes a charge / discharge unit 23 connected in parallel with the transistor switch 3 and a charge / discharge unit 23 connected to the transistor switch 3. And a comparing unit 24 for determining the voltage generated in the charging / discharging unit 23. Charge / discharge unit 23
Is composed of a capacitor 25. The comparison unit 24 includes a reference power supply 27 for supplying a reference voltage Vth,
6 and the output of the comparator 26 is
Is supplied to The non-inverting input of the comparator 26 is connected to the capacitor 25, and the inverting input of the comparator 26 is connected to the reference power supply 27. Therefore, the capacity 2
5 is equal to or lower than the reference voltage Vth, a low-level signal is supplied from the comparator 26 to the control unit 21, and if the voltage generated in the capacitor 25 exceeds the reference voltage Vth, the high-level signal is controlled. It is supplied to the unit 21.
【００１６】本装置２０の動作を図２に示すタイミング
チャートに基づき説明する。先ず、時刻ｔ０に制御部２
１によりトランジスタスイッチ３を閉じて、コイル２に
電流ｉを流す。そして、時刻ｔ１にトランジスタスイッ
チ３を開放し、電流ｉを遮断する。これにより、インダ
クタンス負荷であるコイル２のエネルギーは容量２５に
流入する。この時の状態は、コイル２のインダクタンス
をＬ、容量２５の容量をＣ１とすると、以下の式で表す
ことができる。The operation of the apparatus 20 will be described with reference to the timing chart shown in FIG. First, at time t0, the control unit 2
1, the transistor switch 3 is closed, and a current i flows through the coil 2. Then, at time t1, the transistor switch 3 is opened to cut off the current i. As a result, the energy of the coil 2 which is an inductance load flows into the capacitor 25. The state at this time can be represented by the following equation, where L is the inductance of the coil 2 and C1 is the capacitance of the capacitor 25.
【００１７】 １／２×Ｌ×ｉ2 ＝ １／２×Ｃ１×Ｖ2 ・・・・・（１） 従って、容量２５に発生した電圧Ｖは、コイル２のエネ
ルギーに相当する値に上昇した後、放電しながら減少し
ていく。この時の容量２５のピーク電圧Ｖ０は、上記の
エネルギー保存式（１）に良く従うことが知られてい
る。このため、インダクタンスＬおよび容量値Ｃ１が判
っている場合は、ピーク電圧Ｖ０を検出することによ
り、遮断時の電流ｉを測定することができる。1/2 × L × i 2 = 1/2 × C1 × V 2 (1) Accordingly, the voltage V generated in the capacitor 25 has increased to a value corresponding to the energy of the coil 2. Later, it decreases while discharging. It is known that the peak voltage V0 of the capacitor 25 at this time complies well with the above energy conservation equation (1). Therefore, when the inductance L and the capacitance value C1 are known, the current i at the time of interruption can be measured by detecting the peak voltage V0.
【００１８】図２に示すように、制御部２１のトランジ
スタスイッチ３を遮断するタイミングが除々に遅くなる
と、コイル２を流れる電流ｉが上昇し、これに呼応して
容量２５に発生するピーク電圧Ｖ０の値も上昇する。そ
して、時刻ｔ３に遮断された際にコイル２に流れる電流
ｉが所定の値を越えると、これにより容量２５に発生し
た電圧Ｖ０が基準電圧Ｖｔｈを越えることとなる。従っ
て、コンパレータ２６からは時刻ｔ４〜ｔ５の間、高レ
ベルの信号が出力される。この出力信号を持って、制御
部２１はトランジスタスイッチ３を遮断するタイミング
を調整し、時刻ｔ６に示すように、基準電圧Ｖｔｈを越
えない程度の電流ｉの状態下で、トランジスタスイッチ
３を遮断することができる。As shown in FIG. 2, when the timing at which the transistor switch 3 of the control section 21 is cut off gradually becomes late, the current i flowing through the coil 2 rises, and in response to this, the peak voltage V0 generated in the capacitor 25 increases. Also rises. When the current i flowing through the coil 2 exceeds the predetermined value at the time of interruption at time t3, the voltage V0 generated in the capacitor 25 exceeds the reference voltage Vth. Accordingly, a high-level signal is output from the comparator 26 between times t4 and t5. Having this output signal, the control unit 21 adjusts the timing of turning off the transistor switch 3 and turns off the transistor switch 3 under the condition of the current i not exceeding the reference voltage Vth, as shown at time t6. be able to.
【００１９】このように、本例の電流遮断装置２０にお
いては、基準電圧Ｖｔｈを参照しながら、遮断時にコイ
ル２に流れる電流ｉを所定の値以下に制御することがで
きる。この際にコイル２に流れる電流ｉの検出は、容量
２５とコンパレータ２６を用いた極めて容易な構成で行
うことができる。また、トランジスタスイッチ３と独立
して電流ｉを検出するための容量２５がコイル２に接続
されているので、エミッタあるいはソースフォロアとい
ったトランジスタスイッチ３の影響もなく、測定精度を
向上させることができる。従って、本例の電流遮断装置
は、安価でありながら遮断時の電流値を精度良く制御す
ることができる電流遮断装置である。As described above, in the current interrupting device 20 of the present embodiment, the current i flowing through the coil 2 at the time of interrupting can be controlled to a predetermined value or less with reference to the reference voltage Vth. At this time, detection of the current i flowing through the coil 2 can be performed with a very simple configuration using the capacitor 25 and the comparator 26. Further, since the capacitor 25 for detecting the current i is connected to the coil 2 independently of the transistor switch 3, the measurement accuracy can be improved without the influence of the transistor switch 3 such as an emitter or a source follower. Therefore, the current interrupting device of the present embodiment is an inexpensive current interrupting device that can accurately control the current value at the time of interruption.
【００２０】なお、本例においては電流の上限を制御し
ているが、下限の制御も容易であり、複数の比較部から
所定の範囲に電流を治めることも容易である。さらに、
コンパレータなどを用いて比較するだけでなく、ピーク
ホールド等を用いて直接容量２５の発生した電圧を検出
し、コイルに流れる電流値を測定することも可能であ
る。Although the upper limit of the current is controlled in this embodiment, the lower limit can be easily controlled, and the current can be easily controlled from a plurality of comparators to a predetermined range. further,
In addition to the comparison using a comparator or the like, it is also possible to directly detect the voltage generated by the capacitor 25 using a peak hold or the like and measure the value of the current flowing through the coil.
【００２１】また、本例のような容量２５に発生した電
圧から電流を測定する場合は、容量２５を直列に接続さ
れる寄生抵抗等の成分を小さくすることが精度を確保す
る上で重要であり、トランジスタスイッチの耐電圧とし
ては、コイルに流れる最大電流をｉ０としてｉ０×Ｌ／
√Ｃ１以上が必要となる。In the case where the current is measured from the voltage generated in the capacitor 25 as in the present embodiment, it is important to reduce components such as a parasitic resistance connected in series with the capacitor 25 in order to ensure accuracy. The withstand voltage of the transistor switch is i0 × L /, where i0 is the maximum current flowing through the coil.
√C1 or more is required.
【００２２】〔実施例２〕図３に、実施例２に係る電流
遮断装置の構成を示してある。本例の電流遮断装置３０
は、マグネット付のフライホイール１２が回転して一次
コイル１１に電流を発生させ、この一次電流を制御して
不図示のイグニッションコイルに高電圧を発生させるエ
ンジンの点火装置に用いられる電流遮断装置である。従
って、図５に示すように、本例の電流遮断装置３０は、
一次コイル１１と、この一次コイル１１に流れる電流を
遮断可能な半導体スイッチ１３と、この半導体スイッチ
１３と共に一次コイル１１に発生した電圧が印加される
ベース抵抗３５およびベース抵抗３５を流れる電流を遮
断可能なスイッチング素子３６と、さらに、このスイッ
チング素子３６を制御する制御部２１を備えている。こ
のような装置３０において、一次コイル１１に発生した
電圧は、ｎｐｎ型のトランジスタからなる半導体スイッ
チ１３と、半導体スイッチ１３と並列に設置されたベー
ス抵抗３５に印加される。このベース抵抗３５と直列に
スイッチング素子３６が接続され、ベース抵抗３５は半
導体スイッチ１３のベースに接続されているので、スイ
ッチング素子３６が開放状態にあるとベース抵抗３５に
は、一次コイル１１に発生した電圧がかかり、半導体ス
イッチ１３の閾値電圧を越えるため、半導体スイッチ１
３が導通する。制御部２１がスイッチング素子３６を導
通状態とすると、ベース抵抗３５に電流が流れ半導体ス
イッチ１３のベース電圧が減少するため、半導体スイッ
チ１３はオフ状態となり、一次コイル１１に流れる一次
電流が遮断される。[Embodiment 2] FIG. 3 shows the configuration of a current interrupting device according to Embodiment 2. Current interrupting device 30 of this example
Is a current interrupting device used in an engine ignition device that generates a current in a primary coil 11 by rotating a flywheel 12 with a magnet and controls the primary current to generate a high voltage in an ignition coil (not shown). is there. Therefore, as shown in FIG.
A primary coil 11, a semiconductor switch 13 capable of interrupting a current flowing through the primary coil 11, a base resistor 35 to which a voltage generated in the primary coil 11 is applied together with the semiconductor switch 13, and a current flowing through the base resistor 35 can be interrupted. And a control unit 21 for controlling the switching element 36. In such a device 30, the voltage generated in the primary coil 11 is applied to the semiconductor switch 13 composed of an npn-type transistor and the base resistor 35 installed in parallel with the semiconductor switch 13. The switching element 36 is connected in series with the base resistor 35, and the base resistor 35 is connected to the base of the semiconductor switch 13. Therefore, when the switching element 36 is in the open state, the base resistor 35 generates the primary coil 11. The applied voltage exceeds the threshold voltage of the semiconductor switch 13, so that the semiconductor switch 1
3 conducts. When the control unit 21 makes the switching element 36 conductive, a current flows through the base resistor 35 and the base voltage of the semiconductor switch 13 decreases, so that the semiconductor switch 13 is turned off and the primary current flowing through the primary coil 11 is cut off. .
【００２３】従って、イグニッションコイルには高電圧
が発生し、この高電圧がプラグに印加されることにより
点火が行われる。Accordingly, a high voltage is generated in the ignition coil, and the ignition is performed by applying the high voltage to the plug.
【００２４】本例の電流遮断装置３０において着目すべ
き点は、半導体スイッチ１３と並列に一次コイル１１に
流れる電流を検出する電流検出部２２を備えていること
である。本例の装置の電流検出部２２は、実施例１と同
様に、半導体スイッチ１３と並列に接続された充放電部
２３と、この充放電部２３に発生した電圧を判定する比
較部２４とを備えている。充放電部２３は、容量２５か
ら構成されており、また、比較部２４は、基準電圧Ｖｔ
ｈを供給する基準電源２７と、コンパレータ２６から構
成されている点も同様である。そして、本例の装置３０
の電流検出部２２においては、一次コイル１１から容量
２５に流入する電流の逆流を防止する逆流阻止ダイオー
ド３１が容量２５と一次コイル１１との間に挿入されて
おり、さらに、容量２５を放電する初期設定スイッチ３
２が容量２５と並列に接続されている。フライホイール
１２の回転によって一次コイル１１には周知のように遮
断される電圧と逆方向の逆発生電圧が発生する。このた
め、逆流阻止ダイオード３１を挿入して、逆発生電圧に
伴う電流による容量２５に流入したエネルギーの消滅を
防止し、一次コイル１１に流れる電流を精度良く測定で
きるようにしている。また、容量２５に流入したエネル
ギーを充電電圧として比較部２４により判定した後、容
量２５を放電し、初期設定するため、初期設定スイッチ
３２が設置されており、この初期設定スイッチ３２は、
半導体スイッチ１３の動作に伴って制御部２１により操
作される。What should be noted in the current interrupting device 30 of the present embodiment is that a current detecting unit 22 for detecting a current flowing through the primary coil 11 in parallel with the semiconductor switch 13 is provided. As in the first embodiment, the current detecting unit 22 of the device of the present embodiment includes a charging / discharging unit 23 connected in parallel with the semiconductor switch 13 and a comparing unit 24 that determines a voltage generated in the charging / discharging unit 23. Have. The charging / discharging unit 23 includes a capacitor 25, and the comparing unit 24 includes a reference voltage Vt.
The same applies to the point that a reference power supply 27 for supplying h and a comparator 26 are provided. Then, the device 30 of the present example
In the current detecting section 22, a backflow prevention diode 31 for preventing a backflow of a current flowing from the primary coil 11 to the capacitor 25 is inserted between the capacitor 25 and the primary coil 11, and further discharges the capacitor 25. Initial setting switch 3
2 is connected in parallel with the capacitor 25. By the rotation of the flywheel 12, a counter-generated voltage is generated in the primary coil 11 in a direction opposite to the voltage that is cut off, as is well known. For this reason, the backflow prevention diode 31 is inserted to prevent the energy flowing into the capacitor 25 from disappearing due to the current generated by the reversely generated voltage, so that the current flowing through the primary coil 11 can be accurately measured. In addition, after the comparing section 24 determines the energy flowing into the capacitor 25 as the charging voltage, the capacitor 25 is discharged, and an initial setting switch 32 is provided for initial setting.
The controller 21 is operated by the operation of the semiconductor switch 13.
【００２５】本例の電流遮断装置３０の動作は、実施例
１に示した電流遮断装置の動作と略同様であり、一次コ
イル１１に流れる一次電流を半導体スイッチ１３により
遮断する際のエネルギーを容量２５に流入させ、容量２
５に発生する電圧をコンパレータ２６により判定してい
る。従って、一次電流の遮断時における電流値が所定の
値より大きくなると、容量２５に発生する電圧が基準電
圧を越えるため、コンパレータ２６からパルス信号が制
御部３０に出力される。制御部３０は、この信号を受け
てスイッチング素子３６を導通させるタイミングを遅
く、あるいは早くして、一次電流の最大値からずれたポ
イントで遮断でき、遮断時の一次電流の抑制を図ること
が可能となる。このため、本例の電流遮断装置３０を用
いることにより、遮断時の一次電流を所定の電流値に制
限することができる。The operation of the current interrupting device 30 of the present embodiment is substantially the same as the operation of the current interrupting device shown in the first embodiment, and the energy when the primary current flowing through the primary coil 11 is interrupted by the semiconductor switch 13 is stored in the capacity. 25, capacity 2
5 is determined by the comparator 26. Therefore, when the current value at the time of the interruption of the primary current becomes larger than the predetermined value, the voltage generated in the capacitor 25 exceeds the reference voltage, and the pulse signal is output from the comparator 26 to the control unit 30. The control unit 30 can cut off at a point deviating from the maximum value of the primary current by delaying or earliering the timing at which the switching element 36 is turned on in response to this signal, and can suppress the primary current at the time of the cutoff. Becomes For this reason, the primary current at the time of interruption can be limited to a predetermined current value by using the current interruption device 30 of the present example.
【００２６】本例においては、遮断時の一次電流の上限
を設定する電流遮断装置に基づき説明しているが、同様
の構成で、一次電流の下限を設定することも容易であ
り、例えば、複数の基準電圧とコンパレータ等を用いる
ことにより、一次電流を所定の範囲内に設定することも
可能である。また、コンパレータに代わりピークホール
ド等の電圧測定から遮断時の一次電流値を読み取ること
も可能である。Although the present embodiment has been described based on the current interrupting device for setting the upper limit of the primary current at the time of interruption, it is easy to set the lower limit of the primary current with the same configuration. The primary current can be set within a predetermined range by using the reference voltage and the comparator. It is also possible to read the primary current value at the time of interruption from voltage measurement such as peak hold instead of the comparator.
【００２７】このように、本例の電流遮断装置は、容量
に遮断時のコイルのエネルギーを流入させ、この容量に
発生する電圧からコイルに流れた電流を検出し、遮断時
の電流を調整可能としている。従って、容量とコンパレ
ータ等の比較的簡単な構成で、精度の良い検出が可能で
あり、安価な構成の電流遮断装置で遮断時の電流を制御
することができる。このため、エンジン等の点火装置に
おいて、点火エネルギーを調整したり、点火装置に異常
な負荷がかかることを防止する機能を、容易に、また、
安価に付加することが可能となる。As described above, the current interrupting device of the present embodiment allows the energy of the coil at the time of interruption to flow into the capacity, detects the current flowing through the coil from the voltage generated at this capacity, and adjusts the current at the time of interruption. And Therefore, highly accurate detection is possible with a relatively simple configuration such as a capacitor and a comparator, and the current at the time of interruption can be controlled by an inexpensive current interruption device. Therefore, in an ignition device such as an engine, a function of adjusting ignition energy and preventing an abnormal load from being applied to the ignition device can be easily and easily provided.
It can be added at low cost.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、マグネ
ット付フライホイールの回転動作から、一次コイルに誘
起される一次電流の開閉を行うスイッチ手段を制御可能
な制御手段と、前記スイッチ手段と並列に接続された充
放電手段と、この充放電手段に発生する電圧を検出可能
な電圧検出手段とを有する電流遮断装置であって、前記
制御手段は前記電圧検出手段の電圧検出結果に基づき前
記スイッチ手段の制御時期を変更可能な時期可変制御手
段であり、前記充放電手段と直列に接続された逆流防止
手段と、前記充放電手段を放電可能な初期設定手段とを
有することを特徴とするものである。スイッチ手段と並
列に挿入された充放電手段と、この充放電手段に発生す
る電圧を検出する電圧検出手段という極めて簡単な構成
を用いて、インダクタンス負荷に流れる電流を精度良く
計測し、判定することが可能となる。従って、エンジン
点火装置などの汎用装置においても、極めて簡単な構成
で一次コイルに流れる電流を監視し、所定の範囲の電流
値に調整することが可能となる。特に、フライホイール
の回転によって一次コイルには遮断される電圧と逆方向
の逆発生電圧が発生すが、逆流防止手段を挿入してある
ので、逆発生電圧に伴う電流による充放電手段に流入す
るエネルギーの消滅を防止し、一次コイルに流れる電流
を精度良く測定できるようにしている。また、充放電手
段に流入したエネルギーを充電電圧として充放電手段に
より判定した後、充放電手段を放電し、初期設定するた
め、初期設定手段が設置されており、この初期設定手段
は、初期設定手段の動作に伴って制御手段により操作さ
れる。As described above, the present invention provides a magnetic
To the primary coil from the rotation of the flywheel
Switch means for opening and closing the primary current generated can be controlled
Control means and a charging means connected in parallel with the switch means.
Discharge means and the voltage generated in this charge / discharge means can be detected
Current interrupting device having a voltage detecting means,
The control means is based on the voltage detection result of the voltage detection means.
Variable timing control means capable of changing the control timing of the switch means.
Backflow prevention connected in series with the charging / discharging means.
Means, and initial setting means capable of discharging the charging / discharging means.
It is characterized by having. Average with switch means
Charging / discharging means inserted in the column and the charging / discharging means
Extremely simple configuration of voltage detection means for detecting voltage
The current flowing through the inductance load with high accuracy
Measurement and determination can be performed. Therefore, the engine
Extremely simple configuration for general-purpose devices such as ignition devices
Monitor the current flowing through the primary coil, and
It can be adjusted to a value. In particular, flywheel
The direction opposite to the voltage cut off to the primary coil by the rotation of
Reverse voltage is generated, but backflow prevention means is inserted
So it flows into the charging / discharging
Current flowing through the primary coil to prevent
Can be measured with high accuracy. Also, charge and discharge
Energy that flows into the stage is used as charging voltage for charging and discharging means
After making a judgment, the charging / discharging means is discharged and initialized.
Therefore, initial setting means is provided.
Is operated by the control means in accordance with the operation of the initial setting means.
It is .
【００２９】[0029]
【図１】本発明の実施例１に係る電流遮断装置の構成を
示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a current interrupting device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１に示す電流遮断装置の動作を示すタイミン
グチャートである。FIG. 2 is a timing chart showing an operation of the current interrupting device shown in FIG.
【図３】本発明の実施例２に係る電流遮断装置の構成を
示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration of a current interrupting device according to a second embodiment of the present invention.
【図４】従来の電流遮断装置における電流測定の代表的
な例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a typical example of current measurement in a conventional current interrupt device.
【図５】従来のコイル付フライホイールにより発生した
電流を測定する代表的な例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a typical example of measuring a current generated by a conventional flywheel with a coil.
１ ・・・電源 ２ ・・・コイル ３ ・・・トランジスタスイッチ ４ ・・・検出抵抗 ５ ・・・入力波形 ６ ・・・電流測定器 ７、９ ・・・出力波形 ８ ・・・電流測定プローブ １１・・・一次コイル １２・・・マグネット付フライホイール １３・・・半導体スイッチ ２０、３０・・・電流遮断装置 ２１・・・制御部 ２２・・・電流検出部 ２３・・・充放電部 ２４・・・比較部 ２５・・・容量 ２６・・・コンパレータ ２７・・・基準電源 ３１・・・逆流阻止ダイオード ３２・・・初期設定スイッチ ３５・・・ベース抵抗 ３６・・・スイッチング素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power supply 2 ... Coil 3 ... Transistor switch 4 ... Detection resistance 5 ... Input waveform 6 ... Current measuring instrument 7, 9 ... Output waveform 8 ... Current measuring probe DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Primary coil 12 ... Flywheel with magnet 13 ... Semiconductor switch 20, 30 ... Current interrupting device 21 ... Control part 22 ... Current detection part 23 ... Charge / discharge part 24 ... Comparator 25 ... Capacitor 26 ... Comparator 27 ... Reference power supply 31 ... Backflow prevention diode 32 ... Initial setting switch 35 ... Base resistance 36 ... Switching element
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平４−137269（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−49076（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−152822（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−113876（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02P 1/08 F02P 1/08 301 F02P 17/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A 4-137269 (JP, U) JP-A 55-49076 (JP, U) JP-A 54-152822 (JP, U) JP-A 58- 113876 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F02P 1/08 F02P 1/08 301 F02P 17/12
Claims (1)
から、一次コイルに誘起される一次電流の開閉を行うス
イッチ手段を制御可能な制御手段と、前記スイッチ手段
と並列に接続された充放電手段と、この充放電手段に発
生する電圧を検出可能な電圧検出手段とを有する電流遮
断装置であって、前記制御手段は前記電圧検出手段の電
圧検出結果に基づき前記スイッチ手段の制御時期を変更
可能な時期可変制御手段であり、前記充放電手段と直列
に接続された逆流防止手段と、前記充放電手段を放電可
能な初期設定手段とを有することを特徴とする電流遮断
装置。1. Rotational operation of a flywheel with magnet
To switch the primary current induced in the primary coil.
Control means capable of controlling the switch means, and the switch means
Charge / discharge means connected in parallel with
And a voltage detecting means capable of detecting a generated voltage.
A disconnection device, wherein the control means controls the voltage of the voltage detection means.
Change the control timing of the switch means based on the pressure detection result
Possible timing variable control means, in series with the charge / discharge means
Backflow prevention means connected to the
Current interrupting device and having a capability initial setting means.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| JPH06307317A JPH06307317A (en) | 1994-11-01 |
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|---|---|---|---|---|
| AU7093900A (en) * | 1999-09-03 | 2001-04-10 | Lambda Electronics | Inductor current sensing |
-
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- 1993-04-27 JP JP05099926A patent/JP3101123B2/en not_active Expired - Lifetime
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