JP4188290B2

JP4188290B2 - 内燃機関点火装置

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Publication number: JP4188290B2
Application number: JP2004230962A
Authority: JP
Inventors: 祐介成瀬; 久典野辺; 満小岩
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-08-06
Filing date: 2004-08-06
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2024-08-06
Also published as: US20060027211A1; DE102005008729B4; US6997171B1; DE102005008729A1; JP2006046258A

Description

この発明は、例えば自動車に搭載される内燃機関点火装置に関するもので、詳しくは点火コイルの一次コイルに流される電流をスイッチング素子により通電遮断することにより、点火コイルの二次コイルに点火用高電圧を発生する内燃機関点火装置に関するものである。

従来の内燃機関用の点火装置では、二次コイルの低圧側に接続される検出抵抗を用いて点火コイルの二次コイルに流れる二次電流が電圧に変換され、フェイル信号として出力される。そして、点火信号線とフェイル信号線とを同一にし、点火信号がＯＦＦの状態でフェイル信号が出力されるとき、点火コイルを通電遮断するスイッチング素子がフェイル信号によりＯＮしないように、フェイル信号が出力される間にスイッチング素子の入力電圧を強制的に放電するマスク回路が備えられている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平８−１２８３８１号公報

しかし、この点火装置は、点火信号によりスイッチング素子がＯＮされ、点火コイルが通電している間に、外来ノイズによってマスク回路が動作し、本来の点火タイミングとは異なったタイミングで点火コイルが遮断されるために誤点火する恐れがあった。

この発明の目的は、同一の信号線上で点火信号とフェイル信号とが伝送され、フェイル信号が伝送されるとき外乱が加わっても誤った点火に到らない内燃機関点火装置を提供することである。

この発明に係わる内燃機関点火装置は、点火時期を制御する点火信号を出力する電子制御装置と、上記電子制御装置からの上記点火信号に基づいて点火コイルの一次コイルに流される電流をスイッチング素子により通電遮断することにより、上記点火コイルの二次コイルに点火用高電圧が発生するとともに点火に伴って上記二次コイルに流れる二次電流をフェイル信号に変換し、上記電子制御装置に出力するイグナイタと、上記点火信号と上記フェイル信号とがともに伝送される信号線と、が具備された内燃機関点火装置において、上記イグナイタは、上記信号線が接続されるとともに並列に入力抵抗が接続される入力を有し、上記点火信号が上記入力抵抗に流されると上記入力の電圧が予め定められた基準電圧より高くなり上記スイッチング素子をＯＮする一次波形整形回路と、上記入力に接続されるとともに上記二次電流が変換されたフェイル信号が出力される出力を有し、上記フェイル信号が上記入力抵抗に流されるときの上記入力の電圧が上記基準電圧未満になるように上記フェイル信号の電流値が調整されるパルス出力回路と、を有する。

この発明に係わる内燃機関点火装置の効果は、点火信号およびフェイル信号の伝送が同一の信号線上で行われるとき、第１の波形整形回路に入力されるフェイル信号の電圧が第１の波形整形回路がＯＮされる電圧より小さくなるように設定されているので、外乱により誤ってスイッチング素子がＯＮされることを防ぐことができる。

実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための形態１に係わる内燃機関点火装置の回路図である。図２は、実施の形態１に係わる内燃機関点火装置の各部信号のタイミングチャートである。
この実施の形態１の内燃機関点火装置１Ａは、自動車に搭載される内燃機関に対する点火装置である。そして、この内燃機関点火装置１Ａは、図１に示すように、電子制御装置（以下、ＥＣＵと称す。）２とイグナイタ３とから構成されている。
ＥＣＵ２は、演算処理装置４、点火信号駆動回路５Ａおよびフェイル検出回路６を有している。演算処理装置４は、図示しないセンサなどからの信号に基づき所望のタイミング、例えば時点ｔ_１で点火信号ＩＧｔ_１を発信するとともに点火の後に入力されるフェイル信号ＩＧｆを解析する。点火信号駆動回路５Ａは、入力された点火信号ＩＧｔ_１に基づき信号線７を介してイグナイタ３に点火信号の電流を流す。フェイル検出回路６は、イグナイタ３から信号線７を介して伝送された二次電流に係わる信号ＩＧｆだけ演算処理装置４に送る。
イグナイタ３は、点火コイル８、入力抵抗９、一次波形整形回路１０、スイッチング素子１１、二次電流検出回路１２、二次波形整形回路１３Ａ、パルス出力回路１４Ａから構成されている。

一次波形整形回路１０は、第１の基準電圧源１５および第１のコンパレータ回路１６を有している。そして、点火信号駆動回路５Ａからの点火信号ＩＧｔ_１により、スイッチング素子１１を駆動する。
スイッチング素子１１は、例えば、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）であり、ゲート端子Ｇに第１のコンパレータ回路１６の出力が接続され、コレクタ端子Ｃに点火コイル８の一次コイル１７が接続され、エミッタ端子Ｅに自動車の車体などの基準電位点ＧＮＤが接続されている。この基準電位点ＧＮＤは通常アースと呼ばれる。

点火コイル８は、一次コイル１７と二次コイル１８とを有し、一次コイル１７が接続されている電源端子Ｖ_Ｂに車載バッテリーなどの出力が接続されている。車載バッテリーの出力の直流電圧は、例えば１２Ｖであり、電源端子Ｖ_Ｂの電圧は１２Ｖとなる。
二次コイル１８の高圧側１８ａに点火プラグ１９が接続されている。この点火プラグ１９は、内燃機関の燃焼室に配置され、燃焼室内に供給されるガソリンなどの燃料に点火して燃焼させる。
二次コイル１８の低圧側１８ｂにツェナーダイオード２０のアノードが接続されている。ツェナーダイオード２０は、スイッチング素子１１がＯＮされて一次コイル１７に一次電流Ｉ_１が立ち上がるときに二次コイル１８に発生する二次電圧を抑制することにより誤点火を防止するために二次コイル１８の低圧側１８ｂに接続されている。

二次電流検出回路１２は、３つの端子、すなわち出力端子１２ａ、入力端子１２ｂおよび基準電位端子１２ｃが設けられている。出力端子１２ａは、後段の二次波形整形回路１３Ａに接続されている。入力端子１２ｂは、ツェナーダイオード２０のカソードに接続されている。また基準電位端子１２ｃは、スイッチング素子１１のエミッタＥと同様に基準電位点ＧＮＤに接続されている。二次電流検出回路１２は、スイッチング素子１１が遮断された後に二次コイル１８に発生する二次電流Ｉ_２を電圧に変換する。

二次電流検出回路１２の内部構成について説明する。この二次電流検出回路１２は、電源ライン３８と基準電位ライン３９とを有している。電源ライン３８は、二次電流検出回路１２に電圧を供給するものであり、安定化された電源Ｖ_ＢＢに接続されている。安定化された電源Ｖ_ＢＢは、例えば、一次波形整形回路１０の内部電源である。基準電位ライン３９は、基準電位端子１２ｃに接続されている。

この二次電流検出回路１２は、ダイオード２１、２つのトランジスタ２２、２３から構成されている第１のカレントミラー回路２４、２つのトランジスタ２５、２６から構成されている第２のカレントミラー回路２７、検出抵抗２８を有している。
ダイオード２１は、入力端子１２ｂの電位が負電位にふれることを防止するためのものであり、アノードが基準電位ライン３９に接続され、カソードが入力端子１２ｂに接続されている。
トランジスタ２２、２３は、例えば、ＮＰＮ形バイポーラトランジスタであり、それらのエミッタＥはともに基準電位ライン３９に接続され、また、それらのベースＢは互いに接続され、トランジスタ２２のコレクタＣに接続されている。トランジスタ２２のコレクタＣは、入力端子１２ｂに接続されている。

また、トランジスタ２５、２６は、例えば、ＰＮＰ形バイポーラトランジスタであり、それらのエミッタＥはともに電源ライン３８に接続されている。また、それらのベースＢは互いに接続され、トランジスタ２５のコレクタＣに接続されている。トランジスタ２６のコレクタＣは、検出抵抗２８および出力端子１２ａに接続されている。検出抵抗２８の他端は基準電位ライン３９に接続されている。

二次波形整形回路１３Ａは、３つの端子、すなわち出力端子１３ａ、入力端子１３ｂおよび基準電位端子１３ｃが設けられている。出力端子１３ａは、パルス出力回路１４Ａの入力端子１４ｂに接続されている。また、入力端子１３ｂは、二次電流検出回路１２の出力端子１２ａに接続されている。また、基準電位端子１３ｃは、スイッチング素子１１のエミッタＥと同様に基準電位点ＧＮＤに接続されている。
二次波形整形回路１３Ａは、二次電流検出回路１２により二次コイル１８に流れる二次電流Ｉ_２が変換された電圧ＩＧｆ_１を第２の基準電圧源３１により設定されているＶｔｈ以上の場合、第２のコンパレータ回路３２によりパルス化してパルス出力回路１４Ａに送る。

二次波形整形回路１３Ａの内部構成について説明する。この二次波形整形回路１３Ａは、第２の基準電圧源３１、第２のコンパレータ回路３２から構成されている。第２のコンパレータ回路３２のプラス入力端子は、第２の基準電圧源３１に接続され、第２のコンパレータ回路３２のマイナス入力端子は、二次電流検出回路１２の出力端子１２ａに接続され、第２のコンパレータ回路３２の出力端子は出力端子１３ａに接続されている。

パルス出力回路１４Ａは、２つの端子、すなわち出力端子１４ａおよび入力端子１４ｂが設けられている。出力端子１４ａは、第１のコンパレータ回路１６のプラス入力端子に接続されている。また、入力端子１４ｂは、二次波形整形回路１３Ａの出力端子１３ａに接続されている。
パルス出力回路１４Ａは、二次波形整形回路１３Ａの出力がＬｏｗレベルに変化したとき、入力抵抗９にコレクタ電流Ｉｃｃを流す。

パルス出力回路１４Ａの内部構成について説明する。パルス出力回路１４Ａは、電流調整抵抗３４、３５、トランジスタ３６から構成されている。入力端子１４ｂは電流調整抵抗３４に接続されている。電流調整抵抗３４の他端は、トランジスタ３６のベースＢに接続されている。また、電流調整抵抗３４の他端は、電流調整抵抗３５を介して電源ライン３８に接続されている。トランジスタ３６のエミッタＥは、電源ライン３８に接続され、コレクタＣは出力端子１４ａに接続されている。

次に、この内燃機関点火装置１Ａの動作について図２を参照して説明する。
演算処理装置４から時点ｔ_１で点火信号ＩＧｔ_１が点火信号駆動回路５Ａを介して第１のコンパレータ回路１６に入力される。第１のコンパレータ回路１６のプラス入力端子の電圧Ｖｏｕｔが第１の基準電圧源１５で設定される基準電圧Ｖｔｏｎ以上になるとき、スイッチング素子１１がＯＮされ、一次コイル１７に一次電流Ｉ_１が流される。
その後、第１のコンパレータ回路１６のプラス入力端子の電圧Ｖｏｕｔが時点ｔ_２で基準電圧Ｖｔｏｎ未満に低下すると、スイッチング素子１１がＯＦＦされる。
スイッチング素子１１がＯＦＦされた瞬間に、一次コイル１７に流れる一次電流Ｉ_１が遮断され、スイッチング素子１１のコレクタＣに高電圧が発生する。
この高電圧は、点火プラグ１９のギャップ間を絶縁破壊することができる負電圧として二次コイル１８に変換される。そして、点火プラグ１９のギャップ間が絶縁破壊された時点ｔ_３において二次電流Ｉ_２が点火プラグ１９側から二次コイル１８を経て、ツェナーダイオード２０を介してトランジスタ２２のベースＢに流れる。この瞬間、トランジスタ２２がＯＮされ、第１のカレントミラー回路２４が動作される。

第１のカレントミラー回路２４のトランジスタ２３は、トランジスタ２５から二次電流Ｉ_２相当のコレクタ電流を引き込む。そして、トランジスタ２５のベース電流が流れ、トランジスタ２５がＯＮされることにより第２のカレントミラー回路２７が動作され、トランジスタ２６から二次電流Ｉ_２相当の電流が検出抵抗２８に供給され、二次電流Ｉ_２が電圧ＩＧｆ_１に変換される。点火コイル８のエネルギーがなくなるまで放電は続き、時点ｔ_４まで二次電流Ｉ_２が流れ続ける。

第２のコンパレータ回路３２は、二次電流Ｉ_２が変換された電圧ＩＧｆ_１が第２の基準電圧源３１で設定される閾値Ｖｔｈ以上に達したとき出力がＬｏｗレベルに変化され、電圧ＩＧｆ_１が閾値Ｖｔｈ以下になる時点ｔ_５までＬｏｗレベルのＩＧｆ_２信号が出力される。第２のコンパレータ回路３２の出力がＬｏｗレベルに変化されると、電流が電源ライン３８の電圧Ｖ_ＢＢから電流調整抵抗３４および３５を介して第２のコンパレータ回路３２の出力に流される。そして、トランジスタ３６のベース電流が流されてトランジスタ３６がＯＮされる。このようにＯＮされたトランジスタ３６のコレクタ電流は、トランジスタ３６のベース電圧により決まるので、電源ライン３８の電圧Ｖ_ＢＢが安定化されているとともにトランジスタ３６のベース電圧が電流調整抵抗３４と電流調整抵抗３５との分圧で決められるので、トランジスタ３６がＯＮされたときのコレクタ電流Ｉ_ＣＣは一定に保たれ、このコレクタ電流Ｉ_ＣＣが入力抵抗９に流される。

ここで、コレクタ電流Ｉ_ＣＣが入力抵抗９に流されることにより発生する電圧ドロップが基準電圧Ｖｔｏｎ以下になるようにコレクタ電流Ｉ_ＣＣの電流値と入力抵抗９の抵抗値とを設定することにより、第１のコンパレータ回路１６がＯＮすることなく、フェイル検出回路６にフェイル信号を供給することができる。このフェイル信号からフェイル検出回路６により所望の信号ＩＧｆを取り出し、ＥＣＵ２において各種診断を行う。例えば、信号ＩＧｆのパルス幅により、二次コイル１８および点火プラグ１９の沿面リーク等によるショートモードの検出ができる。

二次コイル１８に流れる二次電流Ｉ_２と同一の電流が２つのカレントミラー回路２４、２７を経由して検出抵抗２８に流されるので、その検出抵抗２８の両端に二次電流Ｉ_２に比例する電圧ＩＧｆ_１が発生する。そして、電圧ＩＧｆ_１が第２の基準電圧源３１により設定される閾値Ｖｔｈより大きくなったとき、第２のコンパレータ回路３２の出力がＬｏｗレベルに変化される。
このように、２つのカレントミラー回路２４、２７が接続されている電源ライン３８や基準電位ライン３９にノイズが載っても、閾値Ｖｔｈ以上でなければ第２のコンパレータ回路３２の出力が変化しないので、外乱に強い二次波形整形回路１３Ａが得られる。

また、第２のコンパレータ回路３２の出力がＬｏｗレベルに変化されると、パルス出力回路１４Ａからコレクタ電流Ｉ_ＣＣが入力抵抗９に流される。そして、第１のコンパレータ回路１６のプラス入力端子の電圧Ｖｏｕｔは、入力抵抗９の抵抗値とコレクタ電流Ｉ_ＣＣの電流値とによる入力抵抗９における電圧ドロップとなる。この電圧Ｖｏｕｔが第１の基準電圧源１５の基準電圧Ｖｔｏｎより小さくなるように、コレクタ電流Ｉ_ＣＣと入力抵抗９の抵抗値とを設定すればよい。
このようにコレクタ電流Ｉ_ＣＣは安定化された電源ライン３８から得られるので、外部からのノイズの影響を受けにくい。

また、二次コイル１８に流れる二次電流Ｉ_２が直接カレントミラー回路２４に取り込まれるので、回路を簡素化することができる。

このような内燃機関点火装置は、点火信号とフェイル信号とが共通の信号線で伝送されていても、フェイル信号の振幅が定電流と抵抗との組合せによりスイッチング素子がＯＮされる閾値より大きくならないように調整されているので、外部からのノイズが電源やアースに載っても誤ってスイッチング素子がＯＮされることが起こらない。

実施の形態２．
図３は、この発明を実施するための形態２に係わる内燃機関点火装置の回路図である。
この実施の形態２に係わる内燃機関点火装置１Ｂは、実施の形態１に係わる内燃機関点火装置１Ａとパルス出力回路１４Ｂが異なっており、その他は同様であるので同様な部分に同じ符号と付記して説明を省略する。
このパルス出力回路１４Ｂは、図３に示すように、実施の形態１に係わるパルス出力回路１４Ａに出力抵抗４０が追加されていることが異なっている。出力抵抗４０は、一端がトランジスタ３６のコレクタＣに接続され、他端が出力端子１４ａに接続されている。

実施の形態２に係わる内燃機関点火装置１Ｂの動作は、パルス出力回路１４Ｂの動作だけが実施の形態１の内燃機関点火装置１Ａと異なっているので、異なっている部分だけ説明し、それ以外の説明は省略する。
第２のコンパレータ回路３２の出力がＬｏｗレベルに変化すると、電流調整抵抗３４、３５に電流が流され、トランジスタ３６のベースＢの電圧が電圧Ｖ_ＢＢより小さくなるので、トランジスタ３６がＯＮされ、電流調整抵抗３４、３５の抵抗値の比に基づいたコレクタ電流Ｉ_ＣＣが出力抵抗４０を経由して入力抵抗９に流される。第１のコンパレータ回路１６のプラス入力端子の電圧Ｖｏｕｔは、電源Ｖ_ＢＢからトランジスタ３６のエミッタ・コレクタ間電圧分ドロップした値を入力抵抗９と出力抵抗４０とによって分圧した値である。そして、予めこの電圧ドロップが第１の基準電圧源１５により設定される基準電圧Ｖｔｏｎより小さくなるように、出力抵抗４０と入力抵抗９との抵抗値とを定めておく。

このような内燃機関点火装置は、点火信号およびフェイル信号の伝送が同一の信号線上で行われるとき、実施の形態１と同様にフェイル信号の振幅が一次波形成形回路がＯＦＦの状態に維持されるように抑制されているので、外乱により誤ってスイッチング素子１１を導通することを防ぐことができる。
また、トランジスタ３６のコレクタＣに出力抵抗４０が接続されているので、トランジスタ３６から入力抵抗９に流されるコレクタ電流Ｉ_ＣＣが実施の形態１より安定になる。

実施の形態３．
図４は、この発明を実施するための形態３に係わる内燃機関点火装置の回路図である。この実施の形態３に係わる内燃機関点火装置１Ｃは、実施の形態１に係わる内燃機関点火装置１Ａと二次波形整形回路１３Ｂおよびパルス出力回路１４Ｃが異なっており、その他は同様であるので同様な部分に同じ符号を付記して説明を省略する。
この実施の形態３に係わるパルス出力回路１４Ｃは、トランジスタ４５、定電流抵抗４６、トランジスタ４７、４８からなるカレントミラー回路４９から構成されている。
第２のコンパレータ回路３２のプラス入力端子が入力端子１３ｂに接続され、マイナス入力端子が第２の基準電圧源３１に接続されている。
第２のコンパレータ回路３２の出力は、トランジスタ４５のベースＢに接続されている。トランジスタ４５のエミッタＥは、電源ライン３８に接続されている。トランジスタ４５のコレクタＣは、定電流抵抗４６を介して基準電位ライン３９に接続されている。
トランジスタ４７、４８は、例えばＰＮＰ形バイポーラトランジスタであり、それらのエミッタＥはともに電源ライン３８に接続され、またそれらのベースＢは互いに接続され、トランジスタ４７のコレクタＣに接続されている。トランジスタ４８のコレクタＣは、出力端子１４ａに接続されている。

実施の形態３の内燃機関点火装置１Ｃの動作は、パルス出力回路１４Ｃの入力１４ｂまで実施の形態１と同様であるので、同様な部分の説明を省略する。
第２のコンパレータ回路３２の出力が零レベルに変化すると、トランジスタ４５がＯＮされ、定電流抵抗４６に電流が流れ、カレントミラー回路４９のトランジスタ４８のコレクタＣに流れるコレクタ電流Ｉ_ＣＣが入力抵抗９に流される。

このような内燃機関点火装置は、点火信号およびフェイル信号の伝送が同一の信号線上で行われるとき、実施の形態１と同様にフェイル信号の振幅が一次波形成形回路をＯＦＦの状態に維持されるように抑制されているので、外乱により誤ってスイッチング素子１１を導通することを防ぐことができる。
さらに、入力抵抗９に流されるコレクタ電流がカレントミラー回路４９により供給されるので、その電流に及ぼす外乱ノイズの影響が実施の形態１より小さく、フェイル信号の電圧をより一定に保つことができる。

実施の形態４．
図５は、この発明を実施するための形態４に係わる内燃機関点火装置の回路図である。この実施の形態４の内燃機関点火装置１Ｄは、実施の形態１の内燃機関点火装置１Ａとパルス出力回路１４Ｄと異なっており、その他は同様であるので同様な部分に同じ符号を付記して説明を省略する。
パルス出力回路１４Ｄは、図５に示すように、電源ライン３８に抵抗５１を介してクランプ回路５０が接続されている。クランプ回路５０は、例えばツェナーダイオード、または複数のダイオードが数段に重ねて接続されたものである。トランジスタ３６のエミッタＥと電流調整抵抗３５は、抵抗５１とクランプ回路５０との接続点に接続されている。

トランジスタ３６のエミッタＥに、負荷としてこのクランプ回路５０が接続され、トランジスタ３６のベースＢのベース電流が増えてエミッタＥが飽和領域に入ろうとしても、クランプ回路５０のクランプ作用により、エミッタＥの電圧が下がらない。

このような内燃機関点火装置は、点火信号およびフェイル信号の伝送が同一の信号線上で行われるとき、実施の形態１と同様にフェイル信号の振幅が一次波形成形回路をＯＦＦの状態に維持されるように抑制されているので、外乱により誤ってスイッチング素子１１を導通することを防ぐことができる。
また、パルス出力回路のトランジスタにクランプ回路が接続されているので、二次電流を検出してパルス出力するときの誤動作に対するマージンを確保することができ、外来ノイズによる影響を受けにくいものとなる。

実施の形態５．
図６は、この発明を実施するための形態５に係わる内燃機関点火装置の回路図である。図７は、実施の形態５に係わる内燃機関点火装置の各部信号のタイミングチャートである。
この実施の形態５に係わる内燃機関点火装置１Ｅは、実施の形態１に係わる内燃機関点火装置１Ａと点火信号駆動回路５Ｂが異なっており、その他は同様であるので同じ符号を付記して説明を省略する。
この点火信号駆動回路５Ｂは、トランジスタ５５のエミッタＥが抵抗５６を介して出力端子５ａに接続されている。そして、抵抗５６から入力抵抗９に流れる電流により、第１のコンパレータ回路１６のプラス入力端子の電圧が基準電位から少し高くなっている。

次に、実施の形態５の内燃機関点火装置１Ｅの動作について図７を参照して説明する。
時点ｔ_４までの動作については実施の形態１と同様であり、同様な部分の説明は省略する。但し、第１のコンパレータ回路１６のプラス入力端子の電位Ｖｏｕｔは、実施の形態１の場合と異なり、点火信号およびフェイル信号が入力されていないとき基準電位から少し高い電圧Ｖ_０になっている。すなわち、ＥＣＵ２内部の電源Ｖ_Ｄから抵抗５６、入力抵抗９を経由して電流が流れている。この抵抗５６の抵抗値が入力抵抗９の抵抗値の１０倍位にすると、電圧Ｖ_０の値は電源電圧Ｖ_Ｄの１／１１となる。そして、点火信号ＩＧｔ_１がトランジスタ５５のベースＢに入力されるとトランジスタ５５がＯＮされ、主にトランジスタ５５のコレクタＣから抵抗５７を介して入力抵抗９に流れる。この抵抗５７の抵抗値を入力抵抗９の半分位にすると、電圧Ｖ_１は電源電圧Ｖ_Ｄの２／３となる。この電圧Ｖ_１がＶｔｏｎより大きくなるように電源電圧Ｖ_Ｄ、抵抗５７の抵抗値および入力抵抗９の抵抗値を定める。
また、トランジスタ３６がＯＮされて入力抵抗９に電流が流れたとき、パルス出力回路１４Ａからの電流の値を調整することにより、入力抵抗９における電圧ドロップＶ_２が基準電圧Ｖｔｏｎより小さくなる。
そして、時点ｔ_６にて信号線７が断線したとき、点火信号駆動回路５Ｂの出力端子５ａにおける電圧がＶ_Ｄにはね上がる。この電圧をフェイル検出回路６から演算処理装置４に取り込んで、電圧の大きさから信号線７の断線を判断する。すなわち、出力端子５ａの電圧は、フェイル信号Ｖ_２、点火信号Ｖ_１、断線時信号Ｖ_Ｄの順に大きくなるように設定されている。

このような内燃機関点火装置は、点火信号、フェイル信号および信号線断線時に発生すする信号の出力電圧が各々設定されているので、信号線が断線したことを確実に検出することが可能となり、信頼性を向上することができる。

この発明を実施するための形態１に係わる内燃機関点火装置の回路図である。実施の形態１に係わる内燃機関点火装置の各部信号のタイミングチャートである。この発明を実施するための形態２に係わる内燃機関点火装置の回路図である。この発明を実施するための形態３に係わる内燃機関点火装置の回路図である。この発明を実施するための形態４に係わる内燃機関点火装置の回路図である。この発明を実施するための形態５に係わる内燃機関点火装置の回路図である。実施の形態５に係わる内燃機関点火装置の各部信号のタイミングチャートである。

符号の説明

１Ａ〜１Ｅ内燃機関点火装置、２ＥＣＵ、３イグナイタ、４演算処理装置、５Ａ、５Ｂ点火信号駆動回路、６フェイル検出回路、７信号線、８点火コイル、９入力抵抗、１０一次波形整形回路、１１スイッチング素子、１２二次電流検出回路、１３Ａ、１３Ｂ二次波形整形回路、１４Ａ〜１４Ｄパルス出力回路、１５、３１基準電圧源、１６、３２コンパレータ回路、１７一次コイル、１８二次コイル、１９点火プラグ、２０ツェナーダイオード、２１ダイオード、２２、２３、２５、２６、３６、４５、４７、４８、５５トランジスタ、２４、２７、４９カレントミラー回路、２８検出抵抗、３４、３５電流調整抵抗、３８電源ライン、３９基準電位ライン、４０出力抵抗、４６定電流抵抗、５０クランプ回路、５１、５６、５７抵抗。

Claims

点火時期を制御する点火信号を出力する電子制御装置と、
上記電子制御装置からの上記点火信号に基づいて点火コイルの一次コイルに流される電流をスイッチング素子により通電遮断することにより、上記点火コイルの二次コイルに点火用高電圧が発生するとともに点火に伴って上記二次コイルに流れる二次電流をフェイル信号に変換し、上記電子制御装置に出力するイグナイタと、
上記点火信号と上記フェイル信号とがともに伝送される信号線と、
が具備された内燃機関点火装置において、
上記イグナイタは、
上記信号線が接続されるとともに並列に入力抵抗が接続される入力を有し、上記点火信号が上記入力抵抗に流されると上記入力の電圧が予め定められた基準電圧より高くなり上記スイッチング素子をＯＮする一次波形整形回路と、
上記入力に接続されるとともに上記二次電流が変換されたフェイル信号が出力される出力を有し、上記フェイル信号が上記入力抵抗に流されるときの上記入力の電圧が上記基準電圧未満になるように上記フェイル信号の電流値が調整されるパルス出力回路と、
を有することを特徴とする内燃機関点火装置。
上記パルス出力回路は、
上記フェイル信号を出力するカレントミラー回路を有することを特徴とする請求項１に記載する内燃機関点火装置。
上記パルス出力回路は、
上記フェイル信号が所定の電圧以上にならないようにクランプするクランプ回路を有することを特徴とする請求項１または２に記載する内燃機関点火装置。
上記イグナイタは、
上記二次コイルの低圧側にカレントミラー回路が接続される二次電流検出回路を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載する内燃機関点火装置。
上記信号線が断線されたときの上記信号線の上記電子制御装置側の電圧が、上記入力抵抗に上記点火信号と上記フェイル信号とがそれぞれ流されたときの上記入力の電圧より高いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載する内燃機関点火装置。