JP3478166B2 - Igniter control device - Google Patents

Igniter control device

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JP3478166B2
JP3478166B2 JP10526399A JP10526399A JP3478166B2 JP 3478166 B2 JP3478166 B2 JP 3478166B2 JP 10526399 A JP10526399 A JP 10526399A JP 10526399 A JP10526399 A JP 10526399A JP 3478166 B2 JP3478166 B2 JP 3478166B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリ電圧の異
常時にイグナイタによる点火コイルの一次巻線への通電
動作を停止してイグナイタを保護する保護機能を有する
イグナイタ制御装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来より、内燃機関の点火装置の一つと
して、点火コイルの一次巻線への通電・非通電をパワー
トランジスタを介して切り換えることにより、点火コイ
ルの二次巻線に点火用高電圧を発生させて、二次巻線に
接続された点火プラグを火花放電させるイグナイタが知
られている。 【0003】また、イグナイタは、パワートランジスタ
を介して一次巻線の通電・非通電を切り換えるものであ
ることから、例えば、バッテリを充電する発電機(オル
タネータ)による異常電圧発生、バッテリに接続された
電源ラインへの高電圧ノイズの印加等によって、バッテ
リ電圧が通常よりも高くなると(例えば通常12Vであ
るバッテリ電圧が30V近くにまで上昇すると)、パワ
ートランジスタに過電流が流れて、パワートランジスタ
やその周辺素子が劣化若しくは破壊し、イグナイタが正
常動作しなくなることがある。 【0004】このため、従来より、イグナイタを駆動制
御するイグナイタ制御装置は、バッテリ電圧が異常判定
電圧を越えると、イグナイタへの駆動信号の出力(換言
すれば一次巻線の通電)を強制的に停止するように構成
されている。以下、従来のイグナイタ制御装置の一例を
説明する。 【0005】図4は、従来のイグナイタ制御装置の構成
例を表す電気回路図である。図4に示すイグナイタ制御
装置は、エンジンの各気筒をグループ化した各気筒グル
ープ毎のイグナイタ10に対応して設けられた複数(図
では2個)の出力回路20と、図示しないイグニッショ
ンスイッチがオンされ、イグニッションスイッチを介し
てバッテリの正極側から電源供給を受ける電源ラインL
Bの電圧(バッテリ電圧)+Bが立ち上がってから、所
定期間(数十msec.)の間、上記各出力回路20から対
応するイグナイタ10への駆動信号の出力を停止の動作
を停止させる電源投入時出力停止回路30と、バッテリ
電圧+Bの電圧異常時に、各出力回路20の動作を停止
させる電圧異常時出力停止回路40と、から構成されて
いる。 【0006】ここで、上記各気筒グループ毎に設けられ
る複数のイグナイタ10及びこれに対応した複数の出力
回路20は、夫々、同一構成である。そこで、以下の説
明では、これら各部を区別することなく、イグナイタ1
0及び出力回路20の一つの回路構成について説明す
る。 【0007】図4に示す如く、イグナイタ10は、一端
がイグニッションスイッチを介してバッテリの正極側に
接続された点火コイルの一次巻線の他端と、バッテリの
負極側が接地された車体側グランドラインとの間に設け
られ、点火コイルの一次巻線への通電経路を導通・遮断
することにより、一次巻線の通電・非通電を切り換える
ためのものであり、コレクタが点火コイルの一次巻線に
接続され、エミッタが微小抵抗R11を介してグランド
ラインに接地されたNPN型のパワートランジスタT1
1と、コレクタがパワートランジスタT11のコレクタ
に接続され、エミッタがパワートランジスタT11のベ
ースに接続された、NPN型の駆動トランジスタT12
とを備える。 【0008】これら2つのトランジスタT11,T12
は、所謂パワーダーリントントランジスタを構成するも
のであり、駆動トランジスタT12の制御端子であるベ
ースにHighレベルの駆動信号を受けることにより、各ト
ランジスタT11,T12にベース電流が流れて、各ト
ランジスタT11,T12がオン状態となり、点火コイ
ルの一次巻線に電流が流れることになる。 【0009】また、イグナイタ10には、駆動トランジ
スタT12のベースにコレクタが接続され、ベースが抵
抗R12を介してパワートランジスタT11のエミッタ
に接続され、エミッタがグランドラインに接地されたN
PN型の保護トランジスタT13が備えられる。そし
て、この保護トランジスタT13は、パワートランジス
タT11を介して点火コイルの一次巻線に流れる電流が
過大となって、微小抵抗R11の両端電圧が、保護トラ
ンジスタT13のベース−エミッタ間の順方向電圧(約
0.7V)で決まる所定電圧以上に達したときに、オン
状態となって、駆動トランジスタT12,延いてはパワ
ートランジスタT11を強制的にオフし、パワートラン
ジスタT11を過電流から保護する。 【0010】また、駆動トランジスタT12のベース
は、抵抗R13,R14を介して、出力回路20の駆動
信号出力端子Saに接続されると共に、抵抗R13を介
して、出力回路20の駆動信号引込端子Sbに接続され
ており、更に、抵抗R14と抵抗R13との接続点に
は、アノードがグランドラインに接地されたツェナーダ
イオードZD1のカソードが接続されている。尚、この
ツェナーダイオードZD1は、出力回路20からイグナ
イタ10に入力される駆動信号の電圧レベルを、ツェナ
ーダイオードZD1の降伏電圧以下に制限することによ
り、イグナイタ10に入力される駆動信号が通常よりも
高い高電圧になった際に、その駆動信号によりイグナイ
タ10内のトランジスタT11,T12に過大なベース
電流が流れて、これらが劣化若しくは破壊するのを防止
するためのものである。 【0011】一方、出力回路20は、マイクロコンピュ
ータ(マイコン)からなるエンジン制御装置50からの
点火制御信号IGを入力端子Sinに受けてイグナイタ
10のパワートランジスタT11のオン・オフ状態を切
り換えるためのものであり、点火制御信号IGがHighレ
ベル(例えば直流5V)であるとき、駆動信号出力端子
Saにバッテリからの電源ラインLBを接続することに
より、駆動信号出力端子Saからイグナイタに出力する
駆動信号をHighレベル(バッテリ電圧+B)とし、この
駆動信号(バッテリ電圧+B)とイグナイタ10側回路
定数で決まるパワートランジスタT11駆動用の電流
(詳しくは駆動トランジスタT12のベース電流)を流
し出す電流流出回路22と、点火制御信号IGがLow レ
ベル(グランド電位)であるとき、駆動信号引込端子S
bをグランドラインに接地させることにより、それまで
駆動信号出力端子Saからイグナイタ10に流れ出して
いた電流を引き込み、イグナイタ10のパワートランジ
スタT11を速やかにオフさせる電流流出停止回路24
とから構成されている。 【0012】そして、電流流出回路22には、バッテリ
からの電源ラインLBにエミッタが接続され、コレクタ
が駆動信号出力端子Saに接続されたPNP型の出力ト
ランジスタT21と、出力トランジスタT21のベース
と電源ラインLBとの間に設けられた抵抗R21と、コ
レクタが抵抗R22を介して出力トランジスタT21の
ベースに接続され、エミッタがグランドラインに接地さ
れたNPN型の制御トランジスタT22と、エンジン制
御装置50からの点火制御信号IGをグランドラインと
の間で分圧して制御トランジスタT22のベースに印加
する分圧用の抵抗R23,R24とが備えられ、更に、
出力トランジスタT21のエミッタ−コレクタ間には、
出力端子Sa側をアノードとして、ノイズ吸収用のダイ
オードD23が接続されている。 【0013】一方、電流流出停止回路24は、エンジン
制御装置50や当該イグナイタ制御装置に対して動作用
の定電圧を供給する定電圧電源(電源IC)60からの
出力電圧Vcc(直流定電圧;例えば5V)を受けて動
作するものであり、この定電圧電源60からの電源ライ
ンLCに接続されている。 【0014】そして、電流流出停止回路24には、コレ
クタが駆動信号引込端子Sbに接続され、エミッタがグ
ランドラインに接地されたNPN型の電流引込トランジ
スタT23と、電流引込トランジスタT23のベース−
エミッタ間に設けられた抵抗R25と、コレクタが抵抗
R26を介して電流引込トランジスタT23のベースに
接続され、エミッタが定電圧電源60からの電源ライン
LCに接続されたPNP型の制御トランジスタT24
と、この制御トランジスタT24のベース−エミッタ間
に接続された抵抗R27と、アノードが抵抗R28を介
して制御トランジスタT24のベースに接続され、カソ
ードが点火制御信号IGの入力端子Sinに接続された
ダイオードD21と、が備えられている。 【0015】このように構成された出力回路20では、
エンジン制御装置50から出力される点火制御信号IG
がHighレベル(例えば5V)であるとき、電流流出回路
22側の制御トランジスタT22がオンし、これに伴い
出力トランジスタT21がオンして、駆動信号出力端子
Saが略バッテリ電圧+Bとなって、駆動信号出力端子
Saからイグナイタ10に駆動信号(電流)が出力さ
れ、イグナイタ10側のパワートランジスタT11がオ
ン状態となって、点火コイルの一次巻線が通電される。
また、この状態では、電流流出停止回路24のダイオー
ドD21には電流が流れないので、電流流出停止回路2
4の制御トランジスタT24及び電流引込トランジスタ
T23は共にオフ状態となり、駆動信号引込端子Sbは
オープン状態に保持される。 【0016】一方、エンジン制御装置50から出力され
る点火制御信号IGがHighレベルからLow レベル(グラ
ンド電位)に立ち下がると、電流流出停止回路24のダ
イオードD21に順方向電流が流れ、抵抗R27,R2
8にも電流が流れる。この結果、抵抗R27に電流が流
れることにより生じる制御トランジスタT24のベース
電位の低下によって、制御トランジスタT24がオン
し、それに伴い電流引込トランジスタT23がオンす
る。この結果、駆動信号引込端子Sbは、グランドライ
ンに接地され、イグナイタ10側のパワートランジスタ
T11が速やかにターンオフする。またこの状態では、
電流流出回路22側の制御トランジスタT22及び出力
トランジスタT21もオフ状態となり、駆動信号出力端
子Saからの駆動信号(バッテリ電圧+B)の出力も遮
断される。 【0017】尚、電流流出停止回路24は、エンジン制
御装置50から出力される点火制御信号IGがHighレベ
ルからLow レベル(グランド電位)に立ち下がった際
に、パワートランジスタT11を速やかにオフさせ、点
火コイルの一次巻線に流れる電流を速やかに遮断して、
二次巻線側に発生する点火用高電圧の立ち上がりを急峻
にするためのものであり、この電流流出停止回路24を
備えない場合であっても、電流流出回路22の動作によ
って、イグナイタ10側のパワートランジスタT11を
オフさせることはできる。 【0018】次に、電源投入時出力停止回路30は、イ
グニッションスイッチがオンされ、定電圧電源60が起
動した後、予め設定された一定時間だけ定電圧電源60
から出力されるリセット信号(Low レベル)を受けて動
作し、そのリセット信号の入力期間中、電流流出停止回
路24の各トランジスタT23,T24をオン状態にし
て、イグナイタ10への駆動信号の出力を停止させるも
のである。 【0019】尚、リセット信号は、定電圧電源60がバ
ッテリ電圧+Bを受けて直流定電圧Vccの生成を開始
してから、その電圧Vccが安定して、エンジン制御装
置50が正常動作し始めるまでの所定時間の間、電源投
入時出力停止回路30を動作させるためのものであり、
定電圧電源60は、電源投入後(イグニッションスイッ
チのオン後)、一定時間経過するまでの間、リセット信
号の出力端子をLow レベルに保持し、その後、Highレベ
ルに切り換えることにより、リセット信号の出力を停止
するようにされている。 【0020】そして、電源投入時出力停止回路30に
は、エミッタが定電圧電源60からの電源ラインLCに
接続され、ベースが、抵抗R31を介して電源ラインL
Cに接続されると共に、抵抗R32を介して定電圧電源
60のリセット信号出力端子に接続されたPNP型の入
力トランジスタT31と、ベースが、抵抗R33を介し
て入力トランジスタT31のコレクタに接続されると共
に、抵抗R34を介してグランドラインに接地され、エ
ミッタがグランドラインに接地され、コレクタが、電流
流出停止回路24内のダイオードD22のカソードに接
続されたNPN型の出力トランジスタT32とが備えら
れている。尚、電流流出停止回路24において、ダイオ
ードD22のアノードは、ダイオードD21と抵抗R2
8との接続点に接続されている。 【0021】従って、電源投入時出力停止回路30にお
いて、定電圧電源60からリセット信号(Low レベル)
が出力されている間は、入力トランジスタT31及び出
力トランジスタT32が共にオン状態となって、電流流
出停止回路24内のダイオードD22のカソードを、出
力トランジスタT32を介してグランドラインに接地
し、逆に定電圧電源60からリセット信号が出力されな
くなると、入力トランジスタT31及び出力トランジス
タT32は共にオフ状態となって、電流流出停止回路2
4内のダイオードD22のカソードを開放させる。 【0022】よって、定電圧電源からリセット信号(Lo
w レベル)が出力されている間、出力回路20内の電流
流出停止回路24では、電流流出回路22の動作(換言
すれば点火制御信号IGの状態)にかかわらず、電流引
込トランジスタT23がオンして、イグナイタ10に駆
動信号が出力されるのを強制的に停止させることにな
る。 【0023】また次に、電圧異常時出力停止回路40
は、カソードが、電流制限用の抵抗R41を介してバッ
テリからの電源ラインLBに接続され、アノードが電源
投入時出力停止回路30の入力トランジスタT31のコ
レクタに接続されたツェナーダイオードZD0と、カソ
ードが、定電圧電源60からの電源ラインLCに接続さ
れ、アノードが電源投入時出力停止回路30の入力トラ
ンジスタT31のコレクタに接続されたダイオードD4
1とから構成されている。 【0024】このため、電圧異常時出力停止回路40に
おいては、バッテリ電圧+BがツェナーダイオードZD
0の降伏電圧で決定される所定電圧を越えると、バッテ
リ側の電源ラインLBから、電源投入時出力停止回路3
0の出力トランジスタT32のベースへと、ツェナーダ
イオードZD0を介して電流を流し、出力トランジスタ
T32をオンすることになる。 【0025】つまり、電圧異常時出力停止回路40は、
電流流出停止回路24を強制的に動作させるための出力
トランジスタT32を、電源投入時出力停止回路30と
共用し、電源ラインLBを介して供給されるバッテリ電
圧+BがツェナーダイオードZD0の降伏電圧で決まる
所定電圧を越えると、出力トランジスタT32をオンさ
せることにより、電流流出停止回路24の電流引込トラ
ンジスタT23を強制的にオンして、イグナイタ10に
駆動信号が出力されるのを停止させる。 【0026】尚、電圧異常時出力停止回路40におい
て、ダイオードD41は、出力トランジスタT32のベ
ース側電位の上限を、電源ラインLCの直流定電圧Vc
cにダイオードの順方向電圧降下分を加えた電圧に制限
するためのものであり、電源ラインの電源ラインLBか
らツェナーダイオードZD0を介して出力トランジスタ
T32のベース側に流れ込んだ電流のオーバフロー分を
電源ラインLC側に流し、電源ラインLCに設けられた
電圧安定化用のコンデンサC61を充電する。また、定
電圧電源60は、バッテリからの電源ラインLBと直流
定電圧Vcc側の電源ラインLCとの間に設けられたパ
ワートランジスタ(エミッタが電源ラインLBに、コレ
クタが電源ラインLCに接続されたPNP型トランジス
タ)のベース電流を制御することにより、電源ラインL
Cの電圧を一定電圧(直流定電圧Vcc)に制御するも
のである。 【0027】以上詳述したように、従来のイグナイタ制
御装置には、ツェナーダイオードZD0を利用して、バ
ッテリ電圧+Bの異常時(高電圧時)に、出力回路20
からイグナイタ10への駆動信号の出力を強制的に停止
させる電圧異常時出力停止回路40が備えられていた。
そして、従来のイグナイタ制御装置は、プリント基板に
上記各回路を構成する回路素子を実装することにより構
成されていた。 【0028】 【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では、
エンジン制御用のECU(電子制御ユニット)への要求
仕様の増大、基板サイズの制約等により、ECU内に組
み込まれるイグナイタ制御装置の小型化が要求されてい
る。そして、上述のイグナイタ制御装置を小型化するに
は、一つの半導体集積回路としてIC化すればよいので
あるが、従来のイグナイタ制御装置では、電圧異常時出
力停止回路40を、ツェナーダイオードZD0にて構成
しているため、上述したイグナイタ制御装置としての機
能を一つのICに持たせることはできず、少なくともツ
ェナーダイオードZD0については、別部品として、E
CUの基板上に別途実装する必要があった。 【0029】つまり、ツェナーダイオードZD0は、バ
ッテリ電圧+Bが通常(例えば12V)の2倍又はそれ
以上の設定電圧(例えば27V)を越えたときに導通し
て、バッテリ側の電源ラインLBから、出力停止用の回
路に電流を流し込む必要があることから、その降伏電圧
を大きくする必要があり、このような特性を有するツェ
ナーダイオードは、ICに組み込むチップ部品として実
現されていない。このため、図4に示したイグナイタ制
御装置をIC化するには、少なくともツェナーダイオー
ドZD0だけは外付けする必要があり、従来のイグナイ
タ制御装置の小型化には限界があるのである。 【0030】尚、ツェナーダイオードZD0を半導体集
積回路内に組み込むために、ツェナーダイオードZD0
を、IC化し得る降伏電圧の小さいツェナーダイオード
を多数縦続接続することにより構成し、その縦続回路全
体で所望の降伏電圧を得るようにすることも考えられる
が、このようにすると、縦続回路全体での降伏電圧のば
らつきは、個々のツェナーダイオードの特性のばらつき
の総和であることから、降伏電圧のばらつきが大きくな
りすぎ、電圧異常時出力停止回路として正常動作させる
ことができなくなってしまう。従って、ツェナーダイオ
ードZD0を、IC化が可能な多数のツェナーダイオー
ドを使って構成することにより、イグナイタ制御装置全
体をIC化する、といったこともできない。 【0031】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、バッテリ電圧の異常時にイグナイタへの駆動
信号の出力を停止する機能を有するイグナイタ制御装置
において、その装置を構成する電子部品を全て半導体集
積回路内に組み込めるようにすることを目的とする。 【0032】 【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項1記載のイグナイタ制御装置においては、
バッテリ電圧の異常時に出力回路からの駆動信号の出力
を強制的に停止させる出力停止回路が、第1分圧回路に
て定電圧電源からの出力電圧を分圧することにより、異
常判定電圧を生成すると共に、第2分圧回路にてバッテ
リからの出力電圧を分圧することにより、この出力電圧
に対応した被判定電圧を生成し、比較回路にて、これら
各分圧回路からの出力を比較し、被判定電圧が異常判定
電圧よりも高い場合に、出力回路からの駆動信号の出力
を停止させる。 【0033】つまり、本発明のイグナイタ制御装置は、
出力停止回路を、従来装置のようにツェナーダイオード
を用いて構成するのではなく、2つの分圧回路と比較回
路とを用いて構成することにより、イグナイタ制御装置
の各回路を構成する電子部品を全て半導体集積回路内に
組み込むことができるようにし、これらを一つの半導体
集積回路内に組み込むようにしている。 【0034】このため、本発明によれば、従来IC化が
困難であったイグナイタ制御装置をIC化し、イグナイ
タ制御装置(延いてはこれが組み込まれるエンジン制御
用のECU)の小型化を図ることが可能になる。また本
発明では、定電圧電源からの出力電圧を分圧して異常判
定電圧を生成することにより、異常判定電圧を、バッテ
リ電圧の影響を受けることなく常に安定した電圧値と
し、これとバッテリ電圧に対応した被判定電圧とを比較
して、被判定電圧が異常判定電圧よりも高いときに、出
力回路からの駆動信号の出力を停止させることから、出
力停止回路が駆動信号の出力を停止させる際のバッテリ
電圧の異常判定を常に安定して行うことができる。よっ
て、本発明によれば、例えば、イグナイタが正常動作し
得るバッテリ電圧の範囲内では、イグナイタへの駆動信
号の出力を許可し、イグナイタの動作に悪影響を与える
条件下でのみ、イグナイタへの駆動信号の出力を停止さ
せる、といったこともできる。 【0035】 また、出力回路は、バッテリの正極側に
接続された電源ラインとパワートランジスタの制御端子
との間の駆動電流出力経路に設けられた駆動用スイッチ
ング素子を、エンジン制御装置からの点火制御信号に従
いオン・オフさせることにより、パワートランジスタの
制御端子に駆動用の電流を流し出すように構成された
流流出回路に加えて、バッテリの負極側と同電位のグラ
ンドラインとパワートランジスタの制御端子との間の駆
動電流引込経路に設けられた電流引込用スイッチング素
子を、電流流出回路とは逆位相でオン・オフさせる電流
流出停止回路を備えている。尚、パワートランジスタの
制御端子とは、パワートランジスタがバイポーラ型のト
ランジスタであれば、そのトランジスタのベースであ
り、パワートランジスタがMOS型FET等の電界効果
トランジスタであれば、そのトランジスタのゲートであ
る。 【0036】 そして、出力停止回路(詳しくは、比較
回路)は、被判定電圧が異常判定電圧よりも高い場合
に、電流流出回路の駆動用スイッチング素子を強制的に
オフさせるか、或いは、電流流出停止回路の電流引込用
スイッチング素子を強制的にオンさせることにより、出
力回路からの駆動信号の出力を停止させる。 【0037】 このため、本発明によれば、出力回路を
電流流出回路だけで構成した場合に比べて、エンジン制
御装置からの点火制御信号の出力が停止した際に、イグ
ナイタ側のパワートランジスタをより速やかにターンオ
フさせ、点火コイルの二次巻線の電流の立ち上がりを急
峻にすることが可能になる。なお、出力停止回路(詳し
くは、比較回路)は、被判定電圧が異常判定電圧よりも
高い場合に、電流流出回路の駆動用スイッチング素子を
強制的にオフさせると同時に、電流流出停止回路の電流
引込用スイッチング素子を強制的にオンさせるように
しても良い。 【0038】 【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施例を図面と
共に説明する。図1は、本実施例のイグナイタ制御装置
の構成を表す電気回路図である。図1に示すイグナイタ
制御装置は、一つの半導体集積回路内に組み込み、IC
化したものであり、その回路ブロックは、図4に例示し
た従来装置と同様、エンジンの各気筒をグループ化した
各気筒グループ毎のイグナイタ10に対応して設けられ
た複数(図では2個)の出力回路20と、電源投入時出
力停止回路30と、電圧異常時出力停止回路40と、か
ら構成されている。 【0039】そして、図4の従来装置と異なる点は、電
圧異常時出力停止回路40の全体構成及び出力回路20
内の電流流出回路22の一部の構成であり、それ以外の
構成については、既述した従来装置と全く同じである。
そこで、以下の説明では、電圧異常時出力停止回路40
の構成及び電流流出回路22の従来装置からの変更点に
ついてのみ詳細に説明し、他の構成(詳しくは、イグナ
イタ10,出力回路20内の電流流出停止回路24,電
源投入時出力停止回路30,マイコンからなるエンジン
制御装置50とイグナイタ制御装置との接続状態,定電
圧回路(電源IC)60及びその周辺回路と各電源ライ
ンLB,LCとの接続状態等)については、図1におい
て図4の従来装置と同一符号を付与し、その説明を省略
する。 【0040】図1に示す如く、本実施例の電圧異常時出
力停止回路40は、一端がバッテリ側の電源ラインLB
に接続された外付けの抵抗R41を介してバッテリ電圧
+Bを取り込むように構成されており、その取り込んだ
バッテリ電圧+Bを、第2分圧回路としての分圧用抵抗
R42,R43を介して抵抗分圧することにより、バッ
テリ電圧+Bに対応した被判定電圧を生成する。 【0041】尚、抵抗R42と抵抗R43とは、外付け
抵抗R41が接続される端子とグランドラインとの間に
直列に接続されており、電源ラインLB側の抵抗R42
とグランドライン側の抵抗R43との接続点の電圧を、
被判定電圧Vbとして生成する。このため、本実施例で
は、被判定電圧Vbは、これら各抵抗R42,R43
と、外付け抵抗R41との抵抗値によって決まる分圧値
にてバッテリ電圧+Bを分圧した電圧(Vb=+B×R
43/(R41+R42+R43))となり、その分圧
値は、外付け抵抗R41の抵抗値を調整することによ
り、自由に設定できることになる。 【0042】また、定電圧電源60側の電源ラインLC
には、抵抗R44の一端が接続されており、抵抗R44
の他端は、抵抗R45を介して、グランドラインに接地
されている。これら各抵抗R44,R45は、電源ライ
ンLC−グランドライン間の直流定電圧Vccを分圧す
ることにより、これら各抵抗R44,R45の抵抗値で
決まる一定の異常判定電圧Vth(Vth=Vcc×R
45/(R44+R45)を生成するためのものであ
り、前述の第1分圧回路として機能する。尚、この異常
判定電圧Vthは、通常のバッテリ電圧+B(例えば1
2V)よりも高い異常電圧(例えば24V〜27V程
度)に対応した値に設定されている。そして、これら各
分圧回路にて分圧された被判定電圧Vb及び異常判定電
圧Vthは、比較回路(所謂コンパレータ)CMPに夫
々入力され、比較回路CMPにおいて、各電圧の大小比
較がなされる。 【0043】ここで、比較回路CMPは、バッテリ側の
電源ラインLBから電源供給を受けて動作するようにさ
れており、非反転入力端子(+)に異常判定電圧Vth
を、反転入力端子(−)に被判定電圧Vbを、夫々受け
て、これら各電圧の大小判定を行う。このため、被判定
電圧Vbが異常判定電圧Vthよりも大きいときには、
比較回路CMP内の出力段に設けられた図示しないオー
プンコレクタの出力トランジスタがオン状態となり、逆
に、被判定電圧Vbが異常判定電圧Vth以下であれ
ば、出力トランジスタがオフ状態となる。そして、この
比較回路CMPの出力端子は、電源投入時出力停止回路
30の出力トランジスタT32のコレクタと同様、出力
回路20の電流流出停止回路24内のダイオードD22
のカソードに接続され、更に、その接続点には、抵抗R
46を介して、電源ラインLCが接続されている。 【0044】このため、本実施例の電圧異常時出力停止
回路40によれば、図2に示すように、被判定電圧Vb
が異常判定電圧Vth以下であれば、比較回路CMPの
出力がオープン状態となって、電流流出停止回路24内
のダイオードD22のカソードに、抵抗R46を介し
て、直流定電圧Vccを印加し、電流流出停止回路24
の動作を停止させるが、バッテリ電圧+Bが異常判定電
圧Vthにて規定される所定電圧(例えば25V)を越
え、被判定電圧Vbが異常判定電圧Vthを越えると、
比較回路CMPが、電流流出停止回路24内のダイオー
ドD22のカソードをグランドラインに接地して、電流
流出停止回路24内のトランジスタT24,T23を強
制的にオンさせ、イグナイタ10への駆動信号の出力を
停止させることになる(図2の電圧異常時出力停止期間
参照)。 【0045】尚、比較回路CMPの非反転入力端子
(−)への被判定電圧Vbの入力ラインには、カソード
が電源ラインLCに接続されたダイオードD41のアノ
ードが接続されており、このダイオードD41によっ
て、バッテリ電圧+Bの過上昇に伴い、比較回路CMP
の被反転入力端子(−)への入力電圧が異常に高くなる
のを防止している。 【0046】一方、本実施例の電流流出回路22には、
図4に示した従来装置と同じ回路構成に加えて、更に、
入力端子が、比較回路CMPの出力端子からダイオード
D22のカソードに至る信号経路に接続されたインバー
タINV、及び、このインバータINVの出力端子にベ
ースが接続され、コレクタが制御トランジスタT22の
ベースに接続され、エミッタがグランドラインに接地さ
れたNPN型のトランジスタT26、が設けられてい
る。 【0047】このため、電流流出回路22では、電圧異
常時出力停止回路40がバッテリ電圧+Bの異常を判定
するか、或いは、電源投入時出力停止回路30の動作に
よって、電流流出停止回路24が動作を開始したとき
(詳しくはトランジスタT24,T23がオン状態とな
ったとき)には、トランジスタT26がオン状態となっ
て、エンジン制御装置50からの点火制御信号IGにか
かわらず、制御トランジスタT22が強制的にオフさ
れ、電流流出回路22からイグナイタ10への駆動信号
の出力も停止されることになる。 【0048】よって、本実施例のイグナイタ制御装置で
は、図4に示した従来装置のように、電源投入直後やバ
ッテリ電圧+Bの異常時に、電流流出回路22と電流流
出停止回路とが共に動作して、バッテリ側の電源ライン
LBから、電流流出回路22及び電流流出停止回路24
を通って、グランドライン側に電流が流れるのを防止で
きる。このため、イグナイタ制御装置をIC化した際の
ICでの消費電力を低減し、その発熱を抑制できること
になる。 【0049】また、更に、本実施例の電流流出回路22
は、電源ラインLBからイグナイタ10へ電流を流し出
す出力トランジスタが2段構成となっている。つまり、
一段目の出力トランジスタ(従来装置と同じPNP型ト
ランジスタ)T21のコレクタは、抵抗R29及び抵抗
R30を介して、駆動信号出力端子Saに接続されてお
り、これら各抵抗R29,R30の接続点には、2段目
の出力トランジスタであるNPN型のトランジスタT2
5のベースが接続されている。そして、この出力トラン
ジスタT25のコレクタは、バッテリ側の電源ラインL
Bに接続され、エミッタは、駆動信号出力端子Saに接
続されている。このため、電流流出回路22では、制御
トランジスタT22がオンした際には、各出力トランジ
スタT21,T25がオン状態となり、電源ラインLB
からイグナイタ10には、2段目の出力トランジスタT
26を介して、電流が流れ出すことになる。 【0050】以上説明したように、本実施例のイグナイ
タ制御装置によれば、電圧異常時出力停止回路40を、
従来装置のようにツェナーダイオードで構成するのでは
なく、比較回路CMPを用いた被判定電圧Vbと異常判
定電圧Vthとの比較により、バッテリ電圧+Bの異常
を判定した上で、出力回路20からイグナイタ10への
駆動信号の出力を強制的に停止させるように構成してい
るので、バッテリ電圧異常時の保護機能を有するイグナ
イタ制御装置を、ツェナーダイオードを用いることなく
構成でき、イグナイタ制御装置のIC化を容易に行うこ
とができる。よって、本実施例によれば、イグナイタ制
御装置を小型化して、エンジン制御用のECU内に組み
込むことができ、ECUの小型化を図ることができる。 【0051】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、
種々の態様を採ることができる。例えば、上記実施例で
は、イグナイタ制御装置内に、図4に示した従来装置と
同様の、電源投入時出力停止回路30を設けるものとし
て説明したが、本実施例のイグナイタ制御装置によれ
ば、必ずしも電源投入時出力停止回路30を設ける必要
はなく、図3に示す如く、電源投入時出力停止回路30
を削除するようにしてもよい。 【0052】即ち、電源投入時出力停止回路30は、定
電圧電源60からのリセット信号に従い、イグニッショ
ンスイッチがオンされてから所定時間の間、出力回路2
0からの駆動信号の出力を強制的に停止させることによ
り、定電圧電源60にて生成される直流定電圧が安定し
て、エンジン制御装置50が正常動作するまでの間に、
イグナイタ10に誤って駆動信号が出力されるのを防止
するものである。 【0053】これに対して、本実施例では、電圧異常時
出力停止回路40を、定電圧電源60から出力される直
流定電圧Vccにて生成した異常判定電圧Vthと、バ
ッテリ電圧+Bに対応した被判定電圧Vbとを比較し
て、被判定電圧Vbが異常判定電圧Vtよりも大きいと
きに、出力回路20からの駆動信号の出力を停止させる
ように構成しているため、図2に示す如く、電圧異常時
出力停止回路40は、イグニッションスイッチがオンさ
れ、電源ラインLBでのバッテリ電圧+Bが立ち上がっ
た直後から、定電圧電源60が動作を開始して、直流定
電圧Vccが所定電圧Vc1に達するまでの間(図に示
す△Tの間)、異常判定電圧Vthが、被判定電圧Vb
よりも小さくなり、その期間△T中は、イグナイタ10
への駆動信号の出力が強制的に停止されることになる。 【0054】従って、上記実施例のイグナイタ制御装置
では、電圧異常時出力停止回路40が、電源投入時出力
停止回路30としても機能することになり、電源投入時
出力停止回路30を削除しても、イグニッションスイッ
チがオンされてから所定期間△Tの間、イグナイタ10
への駆動信号の出力を強制的に停止させることができる
ようになる。 【0055】尚、この出力停止期間△Tは、定電圧電源
60から出力される直流定電圧Vccの立ち上がり特性
によって変化し、この立ち上がり特性は、定電圧電源6
0(電源IC)を構成する回路素子や、電源ラインLC
に設けられた電圧安定化用のコンデンサC61の容量等
で決定されることから、その立ち上がり特性によって
は、上記実施例の電圧異常時出力停止回路40だけで、
電源投入後、エンジン制御装置50が正常動作するまで
の間、出力回路20からイグナイタ10への駆動信号の
出力を停止させることができないことも考えられる。 【0056】そこで、このような場合には、図3に点線
で示すように、異常判定電圧Vthを生成する分圧抵抗
R44,R45の内、グランドライン側の抵抗R45に
並列にコンデンサC41を設け、これら各分圧抵抗R4
4,R45にて生成される異常判定電圧Vthの立ち上
がり特性を、このコンデンサC41の容量にて調整する
ようにすればよい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
The igniter always energizes the primary winding of the ignition coil
Has a protection function to stop operation and protect the igniter
The present invention relates to an igniter control device. [0002] 2. Description of the Related Art Conventionally, one of ignition devices for an internal combustion engine is used.
Power to energize and de-energize the primary winding of the ignition coil
By switching through the transistor, the ignition coil
A high voltage for ignition is generated in the secondary winding of the
An igniter that discharges sparks from the connected spark plug
Have been. An igniter is a power transistor.
To switch the primary winding between energized and deenergized
Therefore, for example, a generator (al
Abnormal voltage generated by the
The battery may be damaged by applying high-voltage noise to the power supply line.
If the re-voltage is higher than normal (for example,
When the battery voltage rises to around 30V)
-An overcurrent flows through the transistor and the power transistor
And its peripheral elements are deteriorated or destroyed, and the igniter
It may not operate normally. [0004] For this reason, conventionally, the igniter has been controlled by a drive.
The igniter control device controls the battery voltage
If the voltage is exceeded, the drive signal output to the igniter (in other words,
(If the primary winding is energized)
Have been. The following is an example of a conventional igniter control device.
explain. FIG. 4 shows a configuration of a conventional igniter control device.
It is an electric circuit diagram showing an example. Igniter control shown in FIG.
The device is a cylinder group that groups each cylinder of the engine.
(A plurality of igniters 10 are provided for each
Output circuit 20) and an ignition circuit (not shown)
Switch is turned on and the ignition switch is turned on.
Power line L receiving power supply from the positive electrode side of the battery
After the voltage of B (battery voltage) + B rises,
During a fixed period (several tens of msec.), Each of the output circuits 20
Operation of stopping the output of the drive signal to the corresponding igniter 10
Power-on output stop circuit 30 for stopping power
Stop operation of each output circuit 20 when voltage + B is abnormal.
And a voltage abnormality output stop circuit 40 for
I have. Here, each cylinder group is provided with
Igniters 10 and corresponding outputs
The circuits 20 have the same configuration. Therefore, the following theory
In Ming, igniter 1
0 and one circuit configuration of the output circuit 20 will be described.
You. As shown in FIG. 4, the igniter 10 has one end.
Is connected to the positive side of the battery via the ignition switch.
The other end of the primary winding of the connected ignition coil and the battery
Provided between the body side ground line where the negative electrode side is grounded
The conduction path to the primary winding of the ignition coil
Switch between energizing and de-energizing the primary winding
The collector is the primary winding of the ignition coil
Connected, and the emitter is grounded via a small resistor R11.
NPN-type power transistor T1 grounded to the line
1 and the collector is the collector of the power transistor T11
And the emitter is connected to the base of the power transistor T11.
Drive transistor T12 of NPN type
And [0008] These two transistors T11, T12
Constitutes a so-called power Darlington transistor
And the control terminal of the drive transistor T12.
Each source receives a high-level drive signal.
A base current flows through the transistors T11 and T12,
The transistors T11 and T12 are turned on, and the ignition coil
Current will flow through the primary winding of the motor. The igniter 10 includes a drive transistor.
The collector is connected to the base of the star T12,
Emitter of power transistor T11 via anti-R12
, And the emitter is grounded to the ground line.
A PN-type protection transistor T13 is provided. Soshi
The protection transistor T13 has a power transistor
The current flowing through the primary winding of the ignition coil through the
When the voltage across the minute resistor R11 becomes excessive,
The forward voltage between the base and the emitter of the transistor T13 (approximately
0.7V)
And the driving transistor T12,
-Transistor T11 is forcibly turned off and the power
The transistor T11 is protected from overcurrent. Also, the base of the driving transistor T12
Drives the output circuit 20 via the resistors R13 and R14.
Connected to the signal output terminal Sa and via the resistor R13
And connected to the drive signal pull-in terminal Sb of the output circuit 20.
And a connection point between the resistors R14 and R13.
Is a Zener whose anode is grounded to the ground line.
The cathode of the anode ZD1 is connected. In addition, this
The Zener diode ZD1 is connected to an output
The voltage level of the drive signal input to the
-By limiting the breakdown voltage of the diode ZD1 to the breakdown voltage or less.
The driving signal input to the igniter 10 is
When a high voltage is reached, the drive signal
Excessive base for transistors T11 and T12 in
Prevents current from flowing and deteriorating or destroying them
It is for doing. On the other hand, the output circuit 20
Data from the engine control device 50 composed of
Ignition control signal IG received at input terminal Sin
Turns on / off the 10 power transistors T11
The ignition control signal IG is set to High level.
When a bell (for example, DC 5 V) is used, a drive signal output terminal
To connect the power line LB from the battery to Sa
From the drive signal output terminal Sa to the igniter
The drive signal is set to High level (battery voltage + B)
Drive signal (battery voltage + B) and igniter 10 side circuit
Current for driving power transistor T11 determined by constant
(Specifically, the base current of the driving transistor T12)
Current outflow circuit 22 and the ignition control signal IG are low.
When the signal is at a bell (ground potential), the drive signal pull-in terminal S
By connecting b to the ground line,
Flow out from the drive signal output terminal Sa to the igniter 10
The igniter 10
Current outflow stop circuit 24 for quickly turning off the star T11
It is composed of The current outflow circuit 22 includes a battery
Is connected to the power supply line LB from the
Is a PNP-type output transistor connected to the drive signal output terminal Sa.
Transistor T21 and base of output transistor T21
A resistor R21 provided between the power supply line LB and the
Is connected to the output transistor T21 via a resistor R22.
Connected to base, emitter connected to ground line
NPN control transistor T22
The ignition control signal IG from the control device 50 is connected to the ground line.
And applied to the base of control transistor T22
And resistors R23 and R24 for voltage division.
Between the emitter and the collector of the output transistor T21,
Using the output terminal Sa as the anode, a noise absorbing die
The ode D23 is connected. On the other hand, the current outflow stop circuit 24
For operation of the control device 50 and the igniter control device
From a constant voltage power supply (power supply IC) 60 for supplying a constant voltage of
Operates in response to output voltage Vcc (DC constant voltage; for example, 5 V)
Power supply line from the constant voltage power supply 60.
Connected to the connection LC. The current outflow stop circuit 24
Is connected to the drive signal lead-in terminal Sb, and the emitter is
NPN-type current sinking transistor grounded to land line
And the base of the current pull-in transistor T23.
A resistor R25 provided between the emitters and the collector are resistors
To the base of the current pull-in transistor T23 via R26
Power line connected from constant voltage power supply 60
PNP type control transistor T24 connected to LC
And between the base and the emitter of the control transistor T24.
And the anode is connected through a resistor R28.
And connected to the base of the control transistor T24.
Is connected to the input terminal Sin of the ignition control signal IG.
And a diode D21. In the output circuit 20 configured as described above,
Ignition control signal IG output from engine control device 50
Is high level (for example, 5V), the current outflow circuit
The control transistor T22 on the 22 side is turned on, and accordingly,
When the output transistor T21 turns on, the drive signal output terminal
Sa becomes approximately the battery voltage + B, and the drive signal output terminal
A drive signal (current) is output from Sa to the igniter 10.
The power transistor T11 on the igniter 10 side is turned off.
And the primary winding of the ignition coil is energized.
In this state, the diode of the current outflow stop circuit 24
Since no current flows through the node D21, the current outflow stop circuit 2
4 control transistor T24 and current draw transistor
T23 is turned off, and the drive signal lead-in terminal Sb is
It is kept open. On the other hand, the output from the engine control unit 50 is
The ignition control signal IG changes from high level to low level (gray level).
When the voltage falls to the ground potential), the current outflow stop circuit 24
A forward current flows through the diode D21, and the resistors R27 and R2
Current also flows through 8. As a result, a current flows through the resistor R27.
Of the control transistor T24 caused by the
The control transistor T24 is turned on due to the decrease in the potential.
As a result, the current pull-in transistor T23 is turned on.
You. As a result, the drive signal lead-in terminal Sb is connected to the ground line.
Power transistor on the igniter 10 side
T11 is quickly turned off. In this state,
Control transistor T22 and output of current outflow circuit 22
The transistor T21 is also turned off, and the drive signal output terminal
The output of the drive signal (battery voltage + B) from the child Sa is also blocked.
Refused. The current outflow stop circuit 24 is provided with an engine control system.
The ignition control signal IG output from the control device 50 is at the high level.
When the signal falls to the low level (ground potential)
Then, the power transistor T11 is quickly turned off,
Immediately cut off the current flowing through the primary winding of the fire coil,
Steep rise of ignition high voltage generated on the secondary winding side
This current outflow stop circuit 24 is
Even if it is not provided, the operation of the current outflow circuit 22
Therefore, the power transistor T11 on the igniter 10 side
It can be turned off. Next, the power-on output stop circuit 30
The ignition switch is turned on, and the constant voltage power supply 60 is turned on.
After the operation, the constant voltage power supply 60 is operated for a predetermined period of time.
In response to the reset signal (Low level) output from the
During the reset signal input period.
Turn on the transistors T23 and T24 of the path 24
Therefore, the output of the drive signal to the igniter 10 is stopped.
It is. The reset signal is output from the constant voltage power supply 60.
Starts generating DC constant voltage Vcc in response to battery voltage + B
After that, the voltage Vcc becomes stable and the engine control
The power is turned on for a predetermined time until the device 50 starts normal operation.
To operate the input / output stop circuit 30;
The constant voltage power supply 60 is turned on after the power is turned on (ignition switch).
Reset signal) until the specified time elapses.
Signal output terminal at low level, and then
To stop reset signal output
Have been to be. The power-on output stop circuit 30
Is connected to the power supply line LC from the constant voltage power supply 60.
Connected to the power supply line L via the resistor R31.
C and a constant voltage power supply via a resistor R32.
A PNP input connected to the reset signal output terminal 60
The force transistor T31 and the base are connected via a resistor R33.
Connected to the collector of the input transistor T31
To ground via a resistor R34.
The emitter is connected to the ground line and the collector is
Connects to the cathode of the diode D22 in the outflow stop circuit 24.
And a continuous NPN output transistor T32.
Have been. In the current outflow stop circuit 24, the
The anode of the diode D22 is connected to the diode D21 and the resistor R2.
8 is connected to the connection point. Therefore, the power supply output stop circuit 30
And a reset signal (Low level) from the constant voltage power supply 60
Is output, the input transistor T31 and the output
When both the force transistors T32 are turned on, the current
The cathode of the diode D22 in the output stop circuit 24 is output.
Ground to ground line via force transistor T32
On the contrary, the reset signal is not output from the constant voltage power supply 60.
The input transistor T31 and the output transistor
Both the transistors T32 are turned off, and the current outflow stop circuit 2
The cathode of the diode D22 in 4 is opened. Therefore, the reset signal (Lo
w level) is being output while the current in the output circuit 20 is
In the outflow stop circuit 24, the operation of the current outflow circuit 22 (in other words,
The current control regardless of the ignition control signal IG state).
Transistor T23 turns on and drives the igniter 10.
Output signal will be forcibly stopped.
You. Next, a voltage abnormality output stop circuit 40
Is connected to the cathode via a current limiting resistor R41.
Connected to the power supply line LB from the battery
The input transistor T31 of the output stop circuit 30
A Zener diode ZD0 connected to the
Connected to the power supply line LC from the constant voltage power supply 60.
The anode is connected to the input
Diode D4 connected to the collector of transistor T31
And 1. For this reason, the output stop circuit 40 for abnormal voltage
The battery voltage + B is the Zener diode ZD
If the voltage exceeds a predetermined voltage determined by the breakdown voltage of 0, the battery
The power supply output stop circuit 3
0 to the base of the output transistor T32,
A current flows through the diode ZD0 and the output transistor
T32 will be turned on. That is, the output stop circuit 40 for abnormal voltage is
Output for forcibly operating the current outflow stop circuit 24
The transistor T32 is connected to the power-on output stop circuit 30.
The battery power that is shared and supplied via the power supply line LB
+ B is determined by the breakdown voltage of Zener diode ZD0
When the voltage exceeds a predetermined voltage, the output transistor T32 is turned on.
By doing so, the current pull-in
Forcibly turn on transistor T23 and igniter 10
The output of the drive signal is stopped. In the output stop circuit 40 for abnormal voltage,
Therefore, the diode D41 is connected to the output transistor T32.
The upper limit of the source side potential is set to the DC constant voltage Vc of the power line LC.
Limited to voltage obtained by adding forward voltage drop of diode to c
Power supply line LB of the power supply line.
Output transistor via the Zener diode ZD0
The overflow of the current flowing into the base side of T32
It flows to the power supply line LC side and is provided on the power supply line LC.
The capacitor C61 for voltage stabilization is charged. Also,
The voltage power supply 60 is connected to a power supply line LB from the battery and a direct current.
A power supply provided between the power supply line LC and the constant voltage Vcc.
Power transistor (emitter is connected to power line LB,
Transistor with PNP transistor connected to power line LC
By controlling the base current of the power supply line L
The voltage of C is controlled to a constant voltage (DC constant voltage Vcc).
It is. As described in detail above, the conventional igniter system
The control device uses a Zener diode ZD0 to
When the battery voltage + B is abnormal (high voltage), the output circuit 20
Stops output of drive signal to igniter 10 forcibly
The output stop circuit 40 at the time of abnormal voltage was provided.
And the conventional igniter control device
By mounting the circuit elements that make up each of the above circuits,
Had been formed. [0028] However, in recent years,
Request to ECU (Electronic Control Unit) for engine control
Due to increased specifications and restrictions on board size,
The igniter control device is expected to be downsized.
You. In order to reduce the size of the above-mentioned igniter control device,
Can be integrated into an IC as a single semiconductor integrated circuit.
However, the conventional igniter control device
Force stop circuit 40 is composed of Zener diode ZD0
The igniter control device described above
Function cannot be provided in one IC.
As for the zener diode ZD0, as a separate part, E
It had to be separately mounted on the CU substrate. That is, the Zener diode ZD0 is
Battery voltage + B is twice or more than normal (for example, 12V)
When the above set voltage (for example, 27V) is exceeded, conduction occurs.
From the power supply line LB on the battery side,
Because the current must flow into the
Must be increased.
A diode is implemented as a chip component to be incorporated into an IC.
Not revealed. Therefore, the igniter system shown in FIG.
To make the control device IC, at least Zener diode
Only ZD0 needs to be connected externally,
There is a limit to miniaturization of the data controller. The Zener diode ZD0 is connected to a semiconductor
In order to incorporate the Zener diode ZD0 into the integrated circuit,
Diode with small breakdown voltage that can be integrated into an IC
Are connected by cascade connection.
It is also possible to get the desired breakdown voltage in the body
However, in this case, the breakdown voltage of the entire cascade circuit
Fluctuations are caused by variations in the characteristics of individual Zener diodes.
, The variation in breakdown voltage is large.
Normal operation as output stop circuit when voltage is abnormal
You will not be able to do it. Therefore, Zener Dio
A large number of Zener diodes that can be integrated into ICs
The igniter control system
You can't even convert your body into an IC. The present invention has been made in view of these problems.
When the battery voltage is abnormal, drive the igniter
An igniter control device having a function of stopping signal output
All the electronic components that make up the device
It is intended to be able to be incorporated in an integrated circuit. [0032] In order to achieve the above object,
In the igniter control device according to the first aspect,
Output of drive signal from output circuit when battery voltage is abnormal
Output stop circuit forcibly stops the first voltage divider circuit
By dividing the output voltage from the constant voltage power supply
In addition to generating the normal judgment voltage, the battery is
By dividing the output voltage from the
Is generated by the comparator circuit.
The output from each voltage divider circuit is compared, and the voltage to be determined is determined to be abnormal.
Output of drive signal from output circuit when higher than voltage
To stop. That is, the igniter control device of the present invention
The output stop circuit can be replaced with a Zener diode
Instead of using two voltage dividers and comparison circuits.
Igniter control device
All the electronic components that make up each circuit in a semiconductor integrated circuit
So that they can be integrated into one semiconductor
It is built into an integrated circuit. For this reason, according to the present invention, the conventional IC
Convert the difficult igniter control device into an IC
Control device (and engine control in which it is incorporated)
) Can be reduced in size. Also book
In the invention, the output voltage from the constant voltage power supply is divided to determine
By generating a constant voltage, the battery
Voltage value that is always stable without being affected by
And compares it with the determined voltage corresponding to the battery voltage.
Output when the voltage to be determined is higher than the
Since the output of the drive signal from the power circuit is stopped,
Battery when the power stop circuit stops the output of the drive signal
Voltage abnormality determination can always be performed stably. Yo
Thus, according to the present invention, for example, the igniter operates normally.
Drive signal to the igniter within the range of battery voltage
Signal output, adversely affecting igniter operation
Only under conditions, output of the drive signal to the igniter is stopped.
You can also do. [0035]The output circuit isOn the positive side of the battery
Power supply line connected and control terminal of power transistor
Drive switch provided in the drive current output path between
The ignition element according to the ignition control signal from the engine control unit.
Power transistor by turning it on and off.
Configuration so that drive current flows out to the control terminalWas doneElectric
In addition to the flow outflow circuit, a
Drive line and the control terminal of the power transistor.
Switching element for current drawing provided in dynamic current drawing path
The current that turns on and off the element in the opposite phase to the current outflow circuit
Outflow stop circuitHave.The power transistor
The control terminal means that the power transistor is a bipolar transistor.
If it is a transistor, it is the base of the transistor.
The power transistor is an electric field effect
If it is a transistor, it is the gate of that transistor.
You. AndOutput stop circuit (For details,
Circuit), the voltage to be determined is abnormalIf higher than voltage
The switching element for driving the current outflow circuit
Turn off or draw current in current outage stop circuit
By forcibly turning on the switching element,
Stop the output of the drive signal from the power circuitYou. [0037]Therefore, according to the present invention, the output circuit
Compared to the case where only the current outflow circuit is
When the output of the ignition control signal from the
Turn on the power transistor on the nighter more quickly.
The current rise in the secondary winding of the ignition coil suddenly.
It becomes possible to make it steep. In addition,Output stop circuit (details
In other words, the comparison circuit)The voltage to be determined is higher than the abnormality determination voltage.
If high, the switching element for driving the current
At the same time as forcibly turning off the current
So that the pull-in switching element is forcibly turned onStructure
SuccessYou may. [0038] BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
They will be explained together. FIG. 1 shows an igniter control device according to the present embodiment.
FIG. 3 is an electric circuit diagram illustrating the configuration of FIG. The igniter shown in FIG.
The control device is built in one semiconductor integrated circuit,
The circuit block is illustrated in FIG.
Each cylinder of the engine was grouped like the conventional device
It is provided corresponding to the igniter 10 for each cylinder group.
Output circuit 20 (two in the figure)
Output stop circuit 30 and output stop circuit 40 for abnormal voltage.
It is composed of The difference from the conventional apparatus of FIG.
Overall configuration of output stop circuit 40 at abnormal pressure and output circuit 20
Of the current outflow circuit 22 in FIG.
The configuration is exactly the same as the above-described conventional device.
Therefore, in the following description, the output stop circuit 40 for abnormal voltage
Configuration and current outflow circuit 22 are different from the conventional device.
Only the details are described in detail, and other configurations (for details,
, The current outflow stop circuit 24 in the output circuit 20,
Power-off output stop circuit 30, engine consisting of microcomputer
Connection between control device 50 and igniter control device, constant current
Voltage circuit (power supply IC) 60 and its peripheral circuits and each power supply line.
The connection state with the LB and LC) is shown in FIG.
The same reference numerals as in the conventional apparatus of FIG.
I do. As shown in FIG. 1, the output of this embodiment at the time of abnormal voltage
The power stop circuit 40 has one end connected to the power line LB on the battery side.
Battery voltage via an external resistor R41 connected to
+ B is configured to be loaded, and the loaded
The battery voltage + B is divided by a voltage dividing resistor as a second voltage dividing circuit.
By dividing the resistance via R42 and R43,
A voltage to be determined corresponding to the battery voltage + B is generated. The resistors R42 and R43 are externally connected.
Between the terminal to which the resistor R41 is connected and the ground line
The resistor R42 connected in series with the power supply line LB.
And the voltage at the connection point between the ground line side resistor R43 and
It is generated as the voltage to be determined Vb. Therefore, in this embodiment,
Indicates that the voltage to be determined Vb is the resistance of each of these resistors R42 and R43.
And the divided voltage value determined by the resistance value of the external resistor R41
Is a voltage obtained by dividing the battery voltage + B (Vb = + B × R
43 / (R41 + R42 + R43)) and its partial pressure
The value is adjusted by adjusting the resistance of the external resistor R41.
Can be set freely. The power supply line LC on the side of the constant voltage power supply 60
Is connected to one end of a resistor R44.
Is grounded to the ground line via a resistor R45.
Have been. These resistors R44 and R45 are connected to a power supply line.
Divides the DC constant voltage Vcc between the LC and ground lines
Thus, the resistance value of each of these resistors R44 and R45 is
Fixed abnormality determination voltage Vth (Vth = Vcc × R
45 / (R44 + R45)
Thus, it functions as the above-mentioned first voltage dividing circuit. In addition, this abnormality
The determination voltage Vth is equal to the normal battery voltage + B (for example, 1
Abnormal voltage higher than 2 V) (for example, about 24 V to 27 V)
Degrees). And each of these
The determined voltage Vb and the abnormality determining voltage divided by the voltage dividing circuit
The voltage Vth is applied to a comparison circuit (a so-called comparator) CMP.
Input to each other, and the magnitude ratio of each voltage in the comparison circuit CMP.
A comparison is made. Here, the comparison circuit CMP operates on the battery side.
It operates by receiving power supply from the power supply line LB.
The non-inverting input terminal (+) has an abnormality determination voltage Vth
And the inverting input terminal (−) receives the determined voltage Vb, respectively.
Then, the magnitude of each of these voltages is determined. For this reason,
When the voltage Vb is higher than the abnormality determination voltage Vth,
An unillustrated audio device provided at an output stage in the comparison circuit CMP.
The open collector output transistor turns on,
If the determined voltage Vb is equal to or lower than the abnormality determination voltage Vth
Thus, the output transistor is turned off. And this
The output terminal of the comparison circuit CMP is an output stop circuit at power-on.
30 as well as the collector of the output transistor T32
Diode D22 in current outflow stop circuit 24 of circuit 20
And the connection point is connected to a resistor R
The power supply line LC is connected via 46. For this reason, the output of the present embodiment is stopped when the voltage is abnormal.
According to the circuit 40, as shown in FIG.
Is equal to or lower than the abnormality determination voltage Vth,
The output becomes open and the current outflow stop circuit 24
To the cathode of the diode D22 through a resistor R46.
To apply the DC constant voltage Vcc,
Operation is stopped, but the battery voltage + B
Exceeds a predetermined voltage (for example, 25 V) specified by the voltage Vth.
When the determined voltage Vb exceeds the abnormality determination voltage Vth,
The comparison circuit CMP detects a diode in the current outflow stop circuit 24.
Grounding the cathode of the gate D22 to the ground line,
Strengthen the transistors T24 and T23 in the outflow stop circuit 24.
And turn on the output of the drive signal to the igniter 10.
(The output suspension period during abnormal voltage shown in FIG. 2
reference). The non-inverting input terminal of the comparison circuit CMP
The input line of the determined voltage Vb to (−) has a cathode
Is the diode D41 connected to the power line LC.
The diode D41 is connected by this diode D41.
As the battery voltage + B rises excessively, the comparison circuit CMP
Input voltage to the inverted input terminal (-) becomes abnormally high
Is prevented. On the other hand, in the current outflow circuit 22 of this embodiment,
In addition to the same circuit configuration as the conventional device shown in FIG.
The input terminal is a diode from the output terminal of the comparator CMP.
Invar connected to the signal path to the cathode of D22
To the output terminal of the inverter INV and the inverter INV.
And the collector is connected to the control transistor T22.
Connected to base, emitter connected to ground line
NPN transistor T26 is provided.
You. Therefore, in the current outflow circuit 22, a voltage difference
Constant output stop circuit 40 determines abnormality of battery voltage + B
Or the operation of the power-off output stop circuit 30
Therefore, when the current outflow stop circuit 24 starts operating
(Specifically, the transistors T24 and T23 are turned on.
The transistor T26 is turned on.
The ignition control signal IG from the engine control device 50
However, the control transistor T22 is forcibly turned off.
Drive signal from the current outflow circuit 22 to the igniter 10
Will also be stopped. Therefore, in the igniter control device of this embodiment,
As in the conventional device shown in FIG.
When the battery voltage + B is abnormal, the current outflow circuit 22 and the current flow
The output stop circuit operates together with the power supply line on the battery side.
From the LB, the current outflow circuit 22 and the current outflow stop circuit 24
To prevent current from flowing to the ground line side
Wear. Therefore, when the igniter control device is integrated into an IC,
The ability to reduce power consumption and suppress heat generation in ICs
become. Further, the current outflow circuit 22 of the present embodiment
Flows current from the power supply line LB to the igniter 10.
The output transistor has a two-stage configuration. That is,
First-stage output transistor (PNP type transistor same as conventional device)
Transistor) The collector of T21 is a resistor R29 and a resistor.
Connected to the drive signal output terminal Sa via R30.
The connection point of these resistors R29 and R30 is the second stage.
N2 type transistor T2 which is an output transistor of
5 bases are connected. And this output transformer
The collector of the transistor T25 is connected to the power line L on the battery side.
B, and the emitter is connected to the drive signal output terminal Sa.
Has been continued. Therefore, in the current outflow circuit 22, the control
When the transistor T22 is turned on, each output transistor
The stars T21 and T25 are turned on, and the power supply line LB
The igniter 10 has a second-stage output transistor T
The current will flow out through 26. As described above, the ignition of the present embodiment
According to the data control device, the output stop circuit 40 for abnormal voltage
With a Zener diode like a conventional device,
And the abnormal voltage Vb using the comparison circuit CMP
Abnormality of battery voltage + B by comparison with constant voltage Vth
Is determined, the output circuit 20 sends the signal to the igniter 10.
The drive signal output is forcibly stopped.
As a result, the ignition
Iter control unit without using Zener diode
The igniter control device can be easily integrated into an IC.
Can be. Therefore, according to the present embodiment, the igniter system
The control device is downsized and assembled in the ECU for engine control.
The size of the ECU can be reduced. The embodiment of the present invention has been described above.
However, the present invention is not limited to the above examples,
Various embodiments can be adopted. For example, in the above embodiment,
Is the same as the conventional device shown in FIG.
A similar power-on output stop circuit 30 is provided.
However, according to the igniter control device of the present embodiment,
It is necessary to provide the output stop circuit 30 at power-on
However, as shown in FIG.
May be deleted. That is, the power-on output stop circuit 30
According to the reset signal from the voltage power supply 60, the ignition
Output circuit 2 for a predetermined time after the switch is turned on.
By forcibly stopping the output of the drive signal from 0
As a result, the DC constant voltage generated by the constant voltage power supply 60 becomes stable.
Between the time when the engine control device 50 operates normally.
Prevents accidental output of drive signal to igniter 10
Is what you do. On the other hand, in this embodiment, when the voltage is abnormal,
The output stop circuit 40 is connected to the
The abnormality determination voltage Vth generated at the constant flow voltage Vcc and the
And the voltage to be determined Vb corresponding to the battery voltage + B is compared.
When the determined voltage Vb is higher than the abnormality determination voltage Vt,
The output of the drive signal from the output circuit 20 is stopped
As shown in FIG. 2, when the voltage is abnormal,
The output stop circuit 40 turns on the ignition switch.
And the battery voltage + B on the power supply line LB rises
Immediately after the constant voltage power supply 60 starts operating,
Until the voltage Vcc reaches the predetermined voltage Vc1 (see FIG.
During the period T, the abnormality determination voltage Vth becomes equal to the determined voltage Vb.
Igniter 10 during the period ΔT.
The output of the drive signal to is forcibly stopped. Therefore, the igniter control device of the above embodiment
In this case, the output stop circuit 40 for abnormal voltage
It also functions as the stop circuit 30, and when power is turned on.
Even if the output stop circuit 30 is deleted, the ignition switch
Igniter 10 for a predetermined period ΔT after the switch is turned on.
Output of the drive signal to the
Become like The output suspension period ΔT is a constant voltage power supply.
Rise characteristics of DC constant voltage Vcc output from the power supply 60
This rise characteristic depends on the constant voltage power supply 6
0 (power supply IC) and power supply line LC
Of capacitor C61 for voltage stabilization provided in
Is determined by the rise characteristics
Is only the abnormal voltage output stop circuit 40 of the above embodiment,
After turning on the power, until the engine control device 50 operates normally
Of the drive signal from the output circuit 20 to the igniter 10 during
It is also conceivable that the output cannot be stopped. Therefore, in such a case, the dotted line in FIG.
, A voltage dividing resistor for generating the abnormality determination voltage Vth
Of the R44 and R45, the resistor R45 on the ground line side
A capacitor C41 is provided in parallel.
4, Rise of abnormality determination voltage Vth generated by R45
The barring characteristics are adjusted by the capacitance of the capacitor C41.
What should I do?

【図面の簡単な説明】 【図1】 実施例のイグナイタ制御装置の構成を表わす
電気回路図である。 【図2】 電圧異常時出力停止回路の動作を表すタイム
チャートである。 【図3】 イグナイタ制御装置の他の構成例を表す電気
回路図である。 【図4】 従来のイグナイタ制御装置の構成を表す電気
回路図である。 【符号の説明】 10…イグナイタ、20…出力回路、22…電流流出回
路、24…電流流出停止回路、30…電源投入時出力停
止回路、40…電圧異常時出力停止回路、50…エンジ
ン制御装置(マイコン)、60…定電圧電源(電源I
C)、CMP…比較回路、R42,R43,R44,R
45…抵抗(第1分圧回路,第2分圧回路)、LB,L
C…電源ライン。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a configuration of an igniter control device according to an embodiment. FIG. 2 is a time chart showing the operation of the output stop circuit when the voltage is abnormal. FIG. 3 is an electric circuit diagram illustrating another configuration example of the igniter control device. FIG. 4 is an electric circuit diagram showing a configuration of a conventional igniter control device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... igniter, 20 ... output circuit, 22 ... current outflow circuit, 24 ... current outflow stop circuit, 30 ... power-off output stop circuit, 40 ... voltage abnormal output stop circuit, 50 ... engine control device (Microcomputer), 60 ... constant voltage power supply (power supply I
C), CMP: comparison circuit, R42, R43, R44, R
45... Resistors (first voltage dividing circuit, second voltage dividing circuit), LB, L
C: Power supply line.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02P 3/04 F02P 3/055 F02P 11/00 F02P 15/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F02P 3/04 F02P 3/055 F02P 11/00 F02P 15/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 バッテリから点火コイルの一次巻線への
通電・非通電を切り換えるイグナイタのパワートランジ
スタに対して、エンジン制御装置からの点火制御信号に
従い駆動信号を出力し、前記パワートランジスタをオン
させる出力回路と、 前記バッテリからの出力電圧が予め設定された異常判定
電圧を越えると、前記出力回路からの駆動信号の出力を
強制的に停止させる出力停止回路と、 を備えたイグナイタ制御装置であって、前記出力回路は、 前記バッテリの正極側に接続された電源ラインと前記パ
ワートランジスタの制御端子と の間の駆動電流出力経路
に設けられた駆動用スイッチング素子を、前記エンジン
制御装置からの点火制御信号に従いオン・オフさせる電
流流出回路と、前記バッテリの負極側と同電位のグランドラインと前記
パワートランジスタの制御端子 との間の駆動電流引込経
路に設けられた電流引込用スイッチング素子を、前記エ
ンジン制御装置から出力される点火制御信号に応じて、
前記電流流出回路とは逆位相でオン・オフさせる電流流
出停止回路と、を備え、 前記出力停止回路を、 前記バッテリから電源供給を受けて定電圧を生成する定
電圧電源からの出力電圧を分圧することにより前記異常
判定電圧を生成する第1分圧回路と、 前記バッテリからの出力電圧を分圧して該出力電圧に対
応した被判定電圧を生成する第2分圧回路と、 前記各分圧回路からの出力を比較し、前記被判定電圧が
前記異常判定電圧よりも高い場合に、前記電流流出回路
の駆動用スイッチング素子を強制的にオフさせるか、或
いは、前記電流流出停止回路の電流引込用スイッチング
素子を強制的にオンさせることにより、前記出力回路か
らの駆動信号の出力を停止させる比較回路と、 から構成することにより、前記出力回路と前記出力停止
回路とを一つの半導体集積回路内に組み込んだことを特
徴とするイグナイタ制御装置。
(57) [Claim 1] A drive signal is supplied to a power transistor of an igniter for switching between energization and non-energization from a battery to a primary winding of an ignition coil according to an ignition control signal from an engine control device. An output circuit for outputting and turning on the power transistor; and an output stop circuit for forcibly stopping the output of the drive signal from the output circuit when the output voltage from the battery exceeds a preset abnormality determination voltage. An igniter control device comprising: a power supply line connected to a positive electrode side of the battery;
The driving switching element provided to the drive current output path between the control terminal of the word transistor, a current outflow circuit for turning on and off in accordance with the ignition control signal from the engine control device, the anode side and the same potential of the battery Ground line and the
A current drawing switching element provided in a drive current drawing path between the power transistor control terminal and a control terminal of the power transistor according to an ignition control signal output from the engine control device.
A current outflow stop circuit that turns on and off in an opposite phase to the current outflow circuit , wherein the output stop circuit separates an output voltage from a constant voltage power supply that receives power supply from the battery and generates a constant voltage. A first voltage dividing circuit that generates the abnormality determination voltage by applying a voltage; a second voltage dividing circuit that divides an output voltage from the battery to generate a voltage to be determined corresponding to the output voltage; Comparing the output from the circuit, and when the determined voltage is higher than the abnormality determination voltage, the current outflow circuit
Forcibly turn off the drive switching element of
There is, by forcibly turning on the current drawing switching element before Symbol current drain stop circuit, a comparison circuit for stopping the output of the drive signal from the output circuit, by forming from said output circuit An igniter control device wherein the output stop circuit is incorporated in one semiconductor integrated circuit.
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