JP6581542B2 - Ignition control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関における点火の制御を行う点火制御装置に関する。   The present invention relates to an ignition control device that controls ignition in an internal combustion engine.

内燃機関の点火制御装置に関する技術として、例えば、特許文献1(特開平8−335522号公報)には、内燃機関用電子制御装置(ECU)から出力される点火制御信号に応じて点火コイルに流れる一次電流をトランジスタなどの半導体を用いたスイッチング回路により通電、遮断制御し、その二次側に高電圧を発生させる内燃機関用点火装置において、スイッチング回路部を縦構造の絶縁ゲート形バイポーラトランジスタ(IGBT)で構成し、その保護機能として電流制限機能及び、チップの発熱を検知して異常発熱時に通電を強制的に遮断するサーマルシャットオフ回路をIGBTのチップに集約したワンチップイグナイタICにおいて、温度検出素子を縦形IGBT構造内のPN接合ダイオードで構成し、また保護回路を構成するトランジスタを縦形IGBT構造内に作り込んだPNPバイポーラトランジスタで構成することが開示されている。   As a technique related to an ignition control device for an internal combustion engine, for example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-335522), an ignition coil flows in accordance with an ignition control signal output from an internal combustion engine electronic control device (ECU). In an internal combustion engine ignition device in which a primary current is energized and cut-off controlled by a switching circuit using a semiconductor such as a transistor and a high voltage is generated on the secondary side thereof, the switching circuit portion is an insulated gate bipolar transistor (IGBT) having a vertical structure. In the one-chip igniter IC that integrates the current limit function as a protection function and a thermal shut-off circuit that detects the heat generation of the chip and forcibly cuts off the power when abnormal heat is generated in the IGBT chip. The element is composed of a PN junction diode in a vertical IGBT structure, and a protection circuit is constructed. It is disclosed that in the transistor in the PNP bipolar transistor yelling made in the vertical IGBT structure.

特開平8−335522号公報JP-A-8-335522

内燃機関の点火装置においては、点火コイルを構成する1次側コイルに流れる電流を制限して異常電流の発生を抑制する機能が設けられている。   An ignition device for an internal combustion engine is provided with a function of restricting the current flowing through the primary coil that constitutes the ignition coil to suppress the occurrence of an abnormal current.

しかしながら、上記従来技術においては、1次側コイルに流れる電流の制限値は、チップ内に形成された部品によって設定されているため変更不可(すなわち固定値)である。1次側コイル側に流れる電流の制限値の仕様は使用状況によって異なるため、上記従来技術のように電流の制限値が固定値である場合は異なる仕様毎にチップを設計・製造しなければならないという問題がある。また、仮に、電流の制限値を外部から変更可能にチップを構成したとしても、制限値を設定するための設定用端子を新たに設ける必要が生じるため、端子数が増加してしまうという問題もある。   However, in the above prior art, the limit value of the current flowing through the primary side coil is set by the components formed in the chip and cannot be changed (that is, a fixed value). Since the specification of the limit value of the current flowing to the primary coil side differs depending on the usage situation, if the limit value of the current is a fixed value as in the above-described conventional technology, the chip must be designed and manufactured for each different specification. There is a problem. In addition, even if the chip is configured such that the current limit value can be changed from the outside, it is necessary to newly provide a setting terminal for setting the limit value, which increases the number of terminals. is there.

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、設定用の端子を新たに設けることなく、1次側コイルに流れる電流の制限値を変更することができる内燃機関の点火制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and provides an ignition control device for an internal combustion engine capable of changing a limit value of a current flowing in a primary coil without newly providing a setting terminal. With the goal.

上記目的を達成するために、本発明は、内燃機関の制御を行う電子制御装置から出力される点火信号に基づいて点火コイルを構成する1次側コイルに流れる電流を通電および遮断するようにスイッチング回路を制御し、前記点火コイルを構成する2次側コイルに高電圧を発生させる内燃機関の点火制御装置であって、前記電子制御装置からの点火信号に重畳された前記1次側コイルの電流制限設定情報を判別する設定判別回路と、前記設定判別回路により判別された前記電流制限設定情報に基づいて電流制限閾値を設定し、前記電流制限閾値に基づいて前記1次側コイルに流れる電流を制限する電流制限回路とを備えたものとする。   In order to achieve the above object, the present invention performs switching so as to energize and cut off the current flowing in the primary coil constituting the ignition coil based on the ignition signal output from the electronic control device that controls the internal combustion engine. An ignition control device for an internal combustion engine that controls a circuit and generates a high voltage in a secondary coil constituting the ignition coil, wherein the current in the primary coil superimposed on an ignition signal from the electronic control device A setting discriminating circuit for discriminating limit setting information; a current limiting threshold value is set based on the current limiting setting information discriminated by the setting discriminating circuit; and a current flowing through the primary coil based on the current limiting threshold value It is assumed that a current limiting circuit for limiting is provided.

本発明によれば、設定用の端子を新たに設けることなく、1次側コイルに流れる電流の制限値を変更することができる。   According to the present invention, the limit value of the current flowing through the primary coil can be changed without newly providing a setting terminal.

第1の実施の形態に係る内燃機関の点火制御装置の全体構成を概略的に示す図である。1 is a diagram schematically showing an overall configuration of an ignition control device for an internal combustion engine according to a first embodiment. FIG. 第1の実施の形態に係る閾値選択回路の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the threshold value selection circuit which concerns on 1st Embodiment. 電子制御装置から点火制御装置に入力される点火信号の電圧の時間的な変化の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the time change of the voltage of the ignition signal input into an ignition control apparatus from an electronic control apparatus. 図3の点火信号の点火制御装置への入力に応じて点火コイルの1次側コイルに流れる電流の時間的な変化の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the time change of the electric current which flows into the primary side coil of an ignition coil according to the input to the ignition control apparatus of the ignition signal of FIG. 第1の実施の形態の変形例に係る閾値選択回路の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the threshold value selection circuit which concerns on the modification of 1st Embodiment.

本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1の実施の形態>
本発明の第1の実施の形態を図1〜図4を参照しつつ説明する。
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本実施の形態に係る内燃機関の点火制御装置の全体構成をその周辺構成とともに概略的に示す図である。   FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of an ignition control device for an internal combustion engine according to the present embodiment, together with its peripheral configuration.

図1において、内燃機関の点火制御装置100は、内燃機関の制御を行う電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)10から出力される点火信号に基づいて、点火装置101の点火コイル19を構成する1次側コイル17に流れる電流を通電および遮断するようにスイッチング回路16の駆動を制御し、点火コイル19を構成する2次側コイル18に高電圧を発生させるものである。   In FIG. 1, an ignition control device 100 for an internal combustion engine configures an ignition coil 19 of an ignition device 101 based on an ignition signal output from an electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit) 10 that controls the internal combustion engine. The driving of the switching circuit 16 is controlled so that the current flowing through the primary coil 17 is turned on and off, and a high voltage is generated in the secondary coil 18 constituting the ignition coil 19.

点火装置101は、電源電圧(バッテリ電圧)7に接続された1次側コイル17および2次側コイルにより構成された点火コイル19と、1次側コイルとGND(基準電位)70の間に配置されたスイッチング回路16と、スイッチング回路16とGND70の間に配置された電流検出抵抗20と、2次側コイルとGNDの間に配置された点火プラグ21とから概略構成されている。   The ignition device 101 is disposed between an ignition coil 19 constituted by a primary side coil 17 and a secondary side coil connected to a power supply voltage (battery voltage) 7, and a primary side coil and a GND (reference potential) 70. Switching circuit 16, current detection resistor 20 disposed between switching circuit 16 and GND 70, and spark plug 21 disposed between the secondary coil and GND.

点火コイル19の1次側コイル17と2次側コイル18とは電磁誘導結合回路を形成しており、相互誘導作用によって1次側コイル17に発生した1次電圧および1次側コイル17と2次側コイル18の巻数比に応じて2次側コイル18に2次電圧が発生する。1次側コイル17に接続されたスイッチング回路16は、点火制御装置100から入力される点火信号により駆動されるIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等のパワートランジスタから構成されており、スイッチング回路16がON(通電状態)になって点火コイル19の1次側コイル17に電流が流れた状態でスイッチング回路16がOFF(遮断状態)になると、1次側コイル17に1次電圧が発生するとともに相互誘導作用によって2次側コイル18に2次電圧が発生し、この2次電圧が点火プラグ21に印加される。   The primary side coil 17 and the secondary side coil 18 of the ignition coil 19 form an electromagnetic induction coupling circuit, and the primary voltage generated in the primary side coil 17 by the mutual induction action and the primary side coils 17 and 2. A secondary voltage is generated in the secondary coil 18 in accordance with the turn ratio of the secondary coil 18. The switching circuit 16 connected to the primary coil 17 includes a power transistor such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) driven by an ignition signal input from the ignition control device 100, and the switching circuit 16 is turned on. When the switching circuit 16 is turned off (cut-off state) in a state in which the current flows through the primary coil 17 of the ignition coil 19 and the primary voltage is generated in the primary coil 17 and mutual induction occurs. Due to the action, a secondary voltage is generated in the secondary coil 18, and this secondary voltage is applied to the spark plug 21.

点火制御装置100は、信号線1を介して電子制御装置10から出力された点火信号をバッファリング(整形・増幅)して信号線2を介して出力する入力バッファ回路11と、信号線3を介して入力された点火信号をバッファリング(整形・増幅)して信号線4を介してスイッチング回路16に出力する出力バッファ回路15と、信号線1を介して電子制御装置10から出力された点火信号に重畳された電流制限設定情報を判別して電流制限閾値を設定する閾値設定回路12と、閾値設定回路12から信号線6を介して得られる電流制限閾値と電流検出抵抗20から信号線5を介してられる1次側コイル電流検出電圧とを比較する比較回路13と、信号線2と信号線3の間に接続され、信号線2を介して入力された点火信号の信号電圧を比較回路13の比較結果に基づいて減算し、信号線3を介して出力バッファ回路15に出力するレベル減算回路14とを備えている。ここで、電流制限閾値は、スイッチング回路16を流れる電流値の上限を設定するための閾値である。また、電流制限設定情報は、電流制限閾値の設定に用いる情報である。   The ignition control device 100 includes an input buffer circuit 11 for buffering (shaping / amplifying) the ignition signal output from the electronic control device 10 via the signal line 1 and outputting the signal via the signal line 2, and a signal line 3. An output buffer circuit 15 for buffering (shaping / amplifying) an ignition signal input via the signal line 4 and outputting the buffered signal to the switching circuit 16 via the signal line 4, and an ignition output from the electronic control unit 10 via the signal line 1 A threshold setting circuit 12 for determining the current limit setting information by determining the current limit setting information superimposed on the signal, the current limit threshold obtained from the threshold setting circuit 12 via the signal line 6, and the signal line 5 from the current detection resistor 20. The comparison circuit 13 that compares the primary side coil current detection voltage that is input via the signal line 2 and the signal voltage of the ignition signal that is connected between the signal line 2 and the signal line 2 and that is input via the signal line 2 are compared. It subtracted based on the comparison result of the road 13, and a level subtractor circuit 14 to be output to the output buffer circuit 15 via the signal line 3. Here, the current limit threshold is a threshold for setting an upper limit of a current value flowing through the switching circuit 16. The current limit setting information is information used for setting a current limit threshold.

なお、電子制御装置10は、点火信号として、Low信号(スイッチング回路16を遮断させる電圧の信号)とHigh信号(スイッチング回路16を通電させる電圧の信号)の2種類の信号が出力可能であって、さらに、High信号として複数(本実施の形態では3種類)の電圧の信号(信号電圧Vs)を出力可能であり、このHigh信号の信号電圧Vsの違いによって点火信号に電流制限設定情報が重畳されている。   The electronic control device 10 can output two types of signals as a ignition signal, a Low signal (a signal of a voltage for shutting off the switching circuit 16) and a High signal (a signal of a voltage for energizing the switching circuit 16). Furthermore, a plurality of (three types in this embodiment) voltage signals (signal voltage Vs) can be output as the high signal, and current limit setting information is superimposed on the ignition signal due to the difference in the signal voltage Vs of the high signal. Has been.

図2は、閾値選択回路の構成を概略的に示す図である。   FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the threshold selection circuit.

図2において、閾値設定回路12は、電流制限閾値の候補となる複数の閾値(本実施の形態では、例えば、閾値A〜C)を生成する閾値生成回路27と、閾値生成回路27で生成された複数の閾値の1つをスイッチ28〜30によって電流制限閾値として選択し、信号線6を介して出力する選択部38と、信号線1を介して入力された点火信号の信号電圧Vsを基準電圧24(Vth1)と比較するコンパレータ22と、点火信号の信号電圧Vsを基準電圧25(Vth2)と比較するコンパレータ23と、コンパレータ22,23の比較結果に基づいて、選択部38のスイッチ28〜30を切り替える論理回路26とを備えている。   In FIG. 2, the threshold setting circuit 12 is generated by a threshold generation circuit 27 that generates a plurality of thresholds (in this embodiment, for example, thresholds A to C) that are candidates for the current limiting threshold, and the threshold generation circuit 27. One of the plurality of threshold values is selected as a current limit threshold value by the switches 28 to 30 and is output through the signal line 6 and the signal voltage Vs of the ignition signal input through the signal line 1 is used as a reference. Based on the comparison result of the comparators 22 and 23, the comparator 22 that compares the voltage 24 (Vth1), the comparator 23 that compares the signal voltage Vs of the ignition signal with the reference voltage 25 (Vth2), and switches 28 to 30 and a logic circuit 26 for switching 30.

論理回路26は、コンパレータ22,23からの比較結果の組み合わせに基づいて、選択部38のスイッチ28〜30を切り替えることにより、閾値A〜Cの何れか1つを電流制限閾値として選択している。例えば、基準電圧24(Vth1)>基準電圧25(Vth2)であると仮定すると、点火信号の信号電圧Vs≧Vth1の場合には、必然的にVs>Vth2となってコンパレータ22,23の出力がHighとなり、Vth1>Vs≧Vth2の場合には、コンパレータ22の出力がLow、コンパレータ23の出力がHighとなり、(Vth1>)Vth2>Vsの場合には、コンパレータ22,23の出力がLowとなる。したがって、閾値生成回路27において生成する閾値A〜Cを予め設定するとともに、論理回路26において、コンパレータ22,23からの入力(判定結果)の組み合わせとスイッチ28〜30の切り替えの条件を設定しておくことにより、点火信号に信号電圧Vsの違いとして重畳した電流制限設定情報によって電流制限閾値を変更することができる。   The logic circuit 26 selects any one of the thresholds A to C as the current limit threshold by switching the switches 28 to 30 of the selection unit 38 based on the combination of the comparison results from the comparators 22 and 23. . For example, if it is assumed that the reference voltage 24 (Vth1)> reference voltage 25 (Vth2), when the signal voltage Vs ≧ Vth1 of the ignition signal, Vs> Vth2 inevitably and the outputs of the comparators 22 and 23 are When Vth1> Vs ≧ Vth2, the output of the comparator 22 is Low and the output of the comparator 23 is High. When (Vth1>) Vth2> Vs, the outputs of the comparators 22 and 23 are Low. . Therefore, the thresholds A to C generated by the threshold generation circuit 27 are set in advance, and the logic circuit 26 sets the combination of the inputs (determination results) from the comparators 22 and 23 and the conditions for switching the switches 28 to 30. Thus, the current limit threshold value can be changed by the current limit setting information superimposed on the ignition signal as the difference in the signal voltage Vs.

比較回路13は、閾値設定回路12からの電流制限閾値と電流検出抵抗20からの1次側コイル電流検出電圧とを比較し、電流制限閾値よりも1次側コイル電流検出電圧が大きい場合、すなわち、点火コイル19の1次側コイルに流れる電流値が電流制限閾値によって間接的に定められた設定値よりも大きい場合には、1次側コイル電流検出電圧と電流制限閾値の差分に応じた減算値を比較結果としてレベル減算回路14に出力する。レベル減算回路14では、信号線2を介して送られる点火信号を比較回路13からの減算値に基づいて減算する(下げる)ことにより、スイッチング回路16の駆動電圧(信号線4を介してスイッチング回路16に送られる点火信号の電圧)を下げ、スイッチング回路16に流れる電流を制限している。つまり、電流検出抵抗20、比較回路13、出力バッファ回路15、及びスイッチング回路16によって、スイッチング回路16を流れる電流が電流制限閾値で間接的に設定される電流値以下となるように作用するフィードバックループが形成されている。なお、電流制限閾値よりも1次側コイル電流検出電圧が小さい場合には、減算値は、比較回路13からレベル減算回路14に出力される減算値は0(ゼロ)となり、レベル減算回路14による点火信号の減算は行われない。   The comparison circuit 13 compares the current limit threshold value from the threshold setting circuit 12 with the primary side coil current detection voltage from the current detection resistor 20, and if the primary side coil current detection voltage is larger than the current limit threshold value, that is, When the value of the current flowing through the primary side coil of the ignition coil 19 is larger than the set value indirectly determined by the current limit threshold, subtraction according to the difference between the primary side coil current detection voltage and the current limit threshold The value is output to the level subtraction circuit 14 as a comparison result. The level subtraction circuit 14 subtracts (lowers) the ignition signal sent via the signal line 2 based on the subtraction value from the comparison circuit 13, thereby driving the driving voltage of the switching circuit 16 (switching circuit via the signal line 4). The voltage of the ignition signal sent to 16 is reduced, and the current flowing through the switching circuit 16 is limited. In other words, the current detection resistor 20, the comparison circuit 13, the output buffer circuit 15, and the switching circuit 16 cause the current flowing through the switching circuit 16 to be less than the current value indirectly set by the current limit threshold value. Is formed. When the primary coil current detection voltage is smaller than the current limit threshold, the subtraction value output from the comparison circuit 13 to the level subtraction circuit 14 is 0 (zero). The ignition signal is not subtracted.

図3は、電子制御装置から点火制御装置に入力される点火信号の電圧の時間的な変化の一例を模式的に示す図であり、縦軸に点火信号の電圧を、横軸に時間をそれぞれ示している。また、図4は、図3の点火信号の点火制御装置への入力に応じて点火コイルの1次側コイルに流れる電流の時間的な変化の一例を模式的に示す図であり、縦軸に電流値を、横軸に時間をそれぞれ示している。   FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of a temporal change in the voltage of the ignition signal input from the electronic control device to the ignition control device, where the vertical axis represents the ignition signal voltage and the horizontal axis represents the time. Show. FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of a temporal change in the current flowing through the primary coil of the ignition coil in response to the input of the ignition signal of FIG. 3 to the ignition control device. The current value is shown on the horizontal axis.

図3に示すように、本実施の形態においては、電子制御装置10から点火制御装置100に波形31〜33で示すような電圧変化の点火信号が入力されており、High信号の信号電圧Vsの違いによって点火信号に電流制限設定情報が重畳されている。各波形31〜33に対応する1次側コイルの電流の制限値は、点火信号にHigh信号の電圧値として重畳された電流制限設定情報に対する閾値設定回路の設定によって異なるが、例えば、波形31に重畳された電流制限設定情報から設定される1次側コイルの電流の制限値がI1であると仮定すると1次側コイル17に流れる電流値は図4の波形34のように変化する。同様に、波形32に重畳された電流制限設定情報から設定される1次側コイルの電流の制限値がI2であると仮定すると1次側コイル17に流れる電流値は図4の波形35のように変化し、波形33に重畳された電流制限設定情報から設定される1次側コイルの電流の制限値がI3であると仮定すると1次側コイル17に流れる電流値は図4の波形36のように変化する。なお、波形37は、1次側コイルに流れる電流を制限しないと仮定した場合の電流値の変化の様子を示している。   As shown in FIG. 3, in the present embodiment, an ignition signal having a voltage change as indicated by waveforms 31 to 33 is input from the electronic control device 10 to the ignition control device 100, and the signal voltage Vs of the High signal is Due to the difference, the current limit setting information is superimposed on the ignition signal. The limit value of the primary coil current corresponding to each of the waveforms 31 to 33 differs depending on the setting of the threshold setting circuit for the current limit setting information superimposed on the ignition signal as the voltage value of the High signal. Assuming that the limit value of the primary coil current set from the superimposed current limit setting information is I1, the value of the current flowing through the primary coil 17 changes as shown by the waveform 34 in FIG. Similarly, assuming that the current limit value of the primary coil set from the current limit setting information superimposed on the waveform 32 is I2, the current value flowing through the primary coil 17 is as shown by the waveform 35 in FIG. 4, assuming that the current limit value of the primary side coil set from the current limit setting information superimposed on the waveform 33 is I3, the current value flowing through the primary side coil 17 is the waveform 36 of FIG. To change. The waveform 37 shows how the current value changes when it is assumed that the current flowing through the primary coil is not limited.

ここで、コンパレータ22,23及び論理回路26は、電子制御装置10からの点火信号に重畳された1次側コイルの電流制限設定情報を判別する設定判別回路を構成する。また、閾値生成回路27、スイッチ28〜30、比較回路13、及びレベル減算回路14は、設定判別回路により判別された電流制限設定情報に基づいて電流制限閾値を設定し、電流制限閾値に基づいて1次側コイルに流れる電流を制限する電流制限回路を構成する。   Here, the comparators 22 and 23 and the logic circuit 26 constitute a setting determination circuit that determines the current limit setting information of the primary coil superimposed on the ignition signal from the electronic control device 10. The threshold generation circuit 27, the switches 28 to 30, the comparison circuit 13, and the level subtraction circuit 14 set a current limit threshold based on the current limit setting information determined by the setting determination circuit, and based on the current limit threshold. A current limiting circuit for limiting the current flowing through the primary coil is configured.

以上のように構成した本実施の形態の動作を説明する。   The operation of the present embodiment configured as described above will be described.

電子制御装置10から点火制御装置100に点火信号(High信号)が入力されると、点火信号は、入力バッファ回路11、レベル減算回路14、及び出力バッファ回路15を介してスイッチング回路16に入力される。スイッチング回路16は入力される点火信号の電圧に応じて駆動される。このとき、点火コイル19の1次側コイル17の電流は、電流検出抵抗20で電圧(1次側コイル電流検出電圧)に変換されて比較回路13に入力される。比較回路13では、電子制御装置10から入力された点火信号にHigh信号の電圧値の違いとして重畳された電流制限設定情報に基づいて閾値設定回路12で設定された電流制限閾値と電流検出抵抗20からの電圧とを比較する。レベル減算回路14では、比較回路13での比較結果に応じてスイッチング回路16に入力される点火信号の電圧を減算することにより、スイッチング回路16に流れる電流を電流制限設定情報に対応する電流値以下に制限する。このとき、電子制御装置10からの点火信号に重畳された電流制限設定情報を変えることにより、スイッチング回路16に流れる電流の制限値を変更することができる。   When an ignition signal (High signal) is input from the electronic control device 10 to the ignition control device 100, the ignition signal is input to the switching circuit 16 via the input buffer circuit 11, the level subtraction circuit 14, and the output buffer circuit 15. The The switching circuit 16 is driven according to the voltage of the input ignition signal. At this time, the current of the primary side coil 17 of the ignition coil 19 is converted into a voltage (primary side coil current detection voltage) by the current detection resistor 20 and input to the comparison circuit 13. In the comparison circuit 13, the current limit threshold set by the threshold setting circuit 12 and the current detection resistor 20 based on the current limit setting information superimposed on the ignition signal input from the electronic control device 10 as the difference in voltage value of the High signal. Compare the voltage from. The level subtraction circuit 14 subtracts the voltage of the ignition signal input to the switching circuit 16 according to the comparison result in the comparison circuit 13, thereby reducing the current flowing through the switching circuit 16 to a current value equal to or lower than the current value corresponding to the current limit setting information. Limit to. At this time, the limit value of the current flowing through the switching circuit 16 can be changed by changing the current limit setting information superimposed on the ignition signal from the electronic control device 10.

以上のように構成した本実施の形態の効果を説明する。   The effect of the present embodiment configured as described above will be described.

内燃機関の点火装置においては、点火コイルを構成する1次側コイルに流れる電流を制限して異常電流の発生を抑制する機能が設けられている。しかしながら、従来技術においては、1次側コイルに流れる電流の制限値は、チップ内に形成された部品によって設定されているため変更不可(すなわち固定値)である。したがって、1次側コイル側に流れる電流の制限値の仕様は使用状況によって異なるため、従来技術のように電流の制限値が固定値である場合は異なる仕様毎にチップを設計・製造しなければならないという問題があった。また、仮に、電流の制限値を外部から変更可能にチップを構成したとしても、制限値を設定するための設定用端子を新たに設ける必要が生じるため、端子数が増加してしまうという問題もあった。   An ignition device for an internal combustion engine is provided with a function of restricting the current flowing through the primary coil that constitutes the ignition coil to suppress the occurrence of an abnormal current. However, in the prior art, the limit value of the current flowing through the primary coil is set by components formed in the chip and cannot be changed (that is, a fixed value). Therefore, since the specification of the limit value of the current flowing to the primary coil side varies depending on the usage situation, if the limit value of the current is a fixed value as in the prior art, the chip must be designed and manufactured for each different specification. There was a problem of not becoming. In addition, even if the chip is configured such that the current limit value can be changed from the outside, it is necessary to newly provide a setting terminal for setting the limit value, which increases the number of terminals. there were.

これに対して本実施の形態においては、内燃機関の制御を行う電子制御装置10から出力される点火信号に基づいて点火コイル19を構成する1次側コイル17に流れる電流を通電および遮断するようにスイッチング回路16を制御し、点火コイル19を構成する2次側コイル18に高電圧を発生させる内燃機関の点火制御装置100において、電子制御装置10からの点火信号に重畳された1次側コイルの電流制限設定情報を判別し、電流制限設定情報に基づいて電流制限閾値を設定し、この電流制限値に基づいて1次側コイル17に流れる電流を制限するように構成したので、設定用の端子を新たに設けることなく、1次側コイル17に流れる電流の制限値を変更することができる。   On the other hand, in the present embodiment, the current flowing through the primary coil 17 constituting the ignition coil 19 is turned on and off based on the ignition signal output from the electronic control device 10 that controls the internal combustion engine. In the ignition control device 100 for an internal combustion engine that controls the switching circuit 16 and generates a high voltage in the secondary coil 18 constituting the ignition coil 19, the primary side coil superimposed on the ignition signal from the electronic control device 10. Current limit setting information is determined, a current limit threshold is set based on the current limit setting information, and the current flowing through the primary side coil 17 is limited based on the current limit value. The limit value of the current flowing through the primary coil 17 can be changed without providing a new terminal.

すなわち、点火制御装置100の外部から点火コイル19の1次側コイル17の電流制限値を変更することが可能になる。また、例えば、所望とする電流制限値で点火動作させることや、温度によっては電流制限機能を外すなど、様々な場面で応用することができる。さらには、コイル特性が異なる製品を扱う場合にも、ハード部品を交換することなく点火コイルの1次側の電流制限値を設定変更できるので、コスト面での優位性を向上することができる。   That is, the current limit value of the primary side coil 17 of the ignition coil 19 can be changed from the outside of the ignition control device 100. Further, for example, it can be applied in various situations such as performing an ignition operation at a desired current limit value or removing the current limit function depending on the temperature. Furthermore, even when products with different coil characteristics are handled, the current limit value on the primary side of the ignition coil can be set and changed without replacing hardware parts, so that the cost advantage can be improved.

なお、本実施の形態においては、電子制御装置10から入力される点火信号のHigh信号として3種類の電圧を用いて電流制限設定情報を重畳する場合を例示して説明したがこれに限られず、例えば、4種類以上の電圧値のHigh信号によって重畳された電流制限設定情報を判別するように構成してもよい。   In the present embodiment, the case where the current limit setting information is superimposed using three kinds of voltages as the high signal of the ignition signal input from the electronic control device 10 has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. For example, the current limit setting information superimposed by the high signal having four or more types of voltage values may be determined.

<第1の実施例の変形例>
本発明の第1の実施例の変形例を図5を参照しつつ説明する。
<Modification of the first embodiment>
A modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本変形例は、点火制御装置において、電子制御装置10から入力される点火信号のHigh信号の信号電流の違いによって点火信号に電流制限設定情報が重畳されている場合を示すものである。   In the ignition control device, the current limit setting information is superimposed on the ignition signal due to the difference in the signal current of the high signal of the ignition signal input from the electronic control device 10 in the ignition control device.

図5は、本変形例に係る閾値選択回路の構成を概略的に示す図である。図中、第1の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。   FIG. 5 is a diagram schematically showing a configuration of a threshold selection circuit according to this modification. In the figure, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図5において、閾値設定回路12Aは、電流制限閾値の候補となる複数の閾値(本実施の形態では、例えば、閾値A〜C)を生成する閾値生成回路27と、閾値生成回路27で生成された複数の閾値の1つをスイッチ28〜30によって電流制限閾値として選択し、信号線6を介して出力する選択部38と、信号線1を介して入力された点火信号の信号電流Isを電圧(信号電圧Vsとすることができる)に変換する抵抗41と、抵抗41によって変換された点火信号の信号電圧Vsを基準電圧24(Vth1)と比較するコンパレータ22と、点火信号の信号電圧Vsを基準電圧25(Vth2)と比較するコンパレータ23と、コンパレータ22,23の比較結果に基づいて、選択部38のスイッチ28〜30を切り替える論理回路26とを備えている。   In FIG. 5, the threshold value setting circuit 12 </ b> A is generated by a threshold value generation circuit 27 that generates a plurality of threshold values (in this embodiment, for example, threshold values A to C) that are candidates for the current limit threshold value, and the threshold value generation circuit 27. One of a plurality of threshold values is selected as a current limit threshold value by the switches 28 to 30, and the selection unit 38 that outputs the signal via the signal line 6 and the signal current Is of the ignition signal that is input via the signal line 1 are voltage A resistor 41 for converting to a signal voltage Vs, a comparator 22 for comparing the signal voltage Vs of the ignition signal converted by the resistor 41 with a reference voltage 24 (Vth1), and a signal voltage Vs of the ignition signal The comparator 23 that compares with the reference voltage 25 (Vth2), and the logic circuit 26 that switches the switches 28 to 30 of the selection unit 38 based on the comparison results of the comparators 22 and 23. It is equipped with a.

なお、電子制御装置10は、点火信号として、Low信号(スイッチング回路16を遮断させる電流の信号)とHigh信号(スイッチング回路16を通電させる電流の信号)の2種類の信号が出力可能であって、さらに、High信号として複数の電流の信号(信号電流Is)を出力可能であり、このHigh信号の信号電流Isの違いによって点火信号に電流制限設定情報が重畳されている。   The electronic control device 10 can output two types of signals as the ignition signal: a Low signal (a signal for current that interrupts the switching circuit 16) and a High signal (a signal for current that energizes the switching circuit 16). Furthermore, a plurality of current signals (signal current Is) can be output as the High signal, and current limit setting information is superimposed on the ignition signal due to the difference in the signal current Is of the High signal.

その他の構成は第1の実施の形態と同様である。   Other configurations are the same as those of the first embodiment.

以上のように構成した本変形例においても、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。   Also in this modified example configured as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

なお、本発明は、上記した実施の形態及び各実施例に限定されるものではなく、様々な変形例や組み合わせが含まれる。つまり、上記した実施の形態は本願発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換える事が可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について他の構成の追加・削除・置換をする事が可能である。また、制御線や信号線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や信号線を示しているとは限らない。   In addition, this invention is not limited to above-described embodiment and each Example, Various modifications and combinations are included. That is, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described. Further, a part of the configuration of a certain embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of a certain embodiment. In addition, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment. In addition, control lines and signal lines are those that are considered necessary for the explanation, and not all control lines and signal lines are necessarily shown in the product.

1〜6 信号線
7 電源電圧(バッテリ電圧)
10 電子制御装置(ECU)
11 入力バッファ回路
12,12A 閾値設定回路
13 比較回路
14 レベル減算回路
15 出力バッファ回路
16 スイッチング回路
17 1次側コイル
18 2次側コイル
19 点火コイル
20 電流検出抵抗
21 点火プラグ
22,23 コンパレータ
24,25 基準電圧
26 論理回路
27 閾値生成回路
28〜30 スイッチ
31〜37 波形
38 選択部
41 抵抗
70 GND(基準電位)
100 点火制御装置
101 点火装置
1-6 Signal line 7 Power supply voltage (battery voltage)
10 Electronic control unit (ECU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Input buffer circuit 12, 12A Threshold setting circuit 13 Comparison circuit 14 Level subtraction circuit 15 Output buffer circuit 16 Switching circuit 17 Primary side coil 18 Secondary side coil 19 Ignition coil 20 Current detection resistor 21 Spark plug 22, 23 Comparator 24, 25 Reference Voltage 26 Logic Circuit 27 Threshold Generation Circuit 28-30 Switch 31-37 Waveform 38 Selection Unit 41 Resistor 70 GND (Reference Potential)
100 Ignition Control Device 101 Ignition Device

Claims (3)

内燃機関の制御を行う電子制御装置から出力される点火信号に基づいて点火コイルを構成する1次側コイルに流れる電流を通電および遮断するようにスイッチング回路を制御し、前記点火コイルを構成する2次側コイルに高電圧を発生させる内燃機関の点火制御装置であって、
前記電子制御装置からの点火信号に重畳された前記1次側コイルの電流制限設定情報を判別する設定判別回路と、
前記設定判別回路により判別された前記電流制限設定情報に基づいて電流制限閾値を設定し、前記電流制限閾値と前記1次側コイルに流れる電流を電圧に変換した電流検出電圧との比較結果に基づいて前記スイッチング回路の駆動電圧を制御し、前記1次側コイルに流れる電流を制限する電流制限回路と
を備えたことを特徴とする内燃機関の点火制御装置。
Based on an ignition signal output from an electronic control unit that controls the internal combustion engine, the switching circuit is controlled so as to energize and cut off the current flowing in the primary coil that constitutes the ignition coil, and the ignition coil is constituted 2 An ignition control device for an internal combustion engine that generates a high voltage in a secondary coil,
A setting discriminating circuit for discriminating current limit setting information of the primary coil superimposed on the ignition signal from the electronic control unit;
A current limit threshold is set based on the current limit setting information determined by the setting determination circuit, and based on a comparison result between the current limit threshold and a current detection voltage obtained by converting a current flowing through the primary coil into a voltage. An internal combustion engine ignition control device comprising: a current limiting circuit that controls a driving voltage of the switching circuit and limits a current flowing through the primary coil.
請求項1記載の内燃機関の点火制御装置において、
前記電子制御装置から出力される前記点火信号は、ハイレベル及びローレベルの2種類で構成され、
前記設定判別回路は、前記電子制御装置からのハイレベルの点火信号に電圧値の違いとして重畳された前記電流制限設定情報を判別することを特徴とする内燃機関の点火制御装置。
The ignition control device for an internal combustion engine according to claim 1,
The ignition signal output from the electronic control device is composed of two types of high level and low level,
The ignition control device for an internal combustion engine, wherein the setting determination circuit determines the current limit setting information superimposed as a voltage value difference on a high-level ignition signal from the electronic control device.
請求項1記載の内燃機関の点火制御装置において、
前記電子制御装置から出力される前記点火信号は、ハイレベル及びローレベルの2種類で構成され、
前記設定判別回路は、前記電子制御装置からのハイレベルの点火信号の電流値の違いとして重畳された前記電流制限設定情報を判別することを特徴とする内燃機関の点火制御装置。
The ignition control device for an internal combustion engine according to claim 1,
The ignition signal output from the electronic control device is composed of two types of high level and low level,
The ignition control device for an internal combustion engine, wherein the setting determination circuit determines the current limit setting information superimposed as a difference in current value of a high-level ignition signal from the electronic control device.
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