JPH09291870A

JPH09291870A - 点火コイル制御回路

Info

Publication number: JPH09291870A
Application number: JP8107163A
Authority: JP
Inventors: Atsunobu Kawamoto; 厚信河本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 1997-11-11
Also published as: US5690085A

Abstract

(57)【要約】【課題】点火コイル制御回路において、バッテリの電
圧変動に影響されず、点火コイルに規定値以上の電流が
流れなくすると共に、コストの低減を図る。【解決手段】点火コイルの１次側コイルに流れる電流
を制御する点火コイル制御回路において、点火コイルの
１次側コイルのスイッチングを行うスイッチング部と、
スイッチング部のスイッチング駆動を行う駆動部と、Ｅ
ＣＵからの信号に応じて、駆動制御信号を生成して駆動
部に出力する制御信号出力部と、スイッチング部によっ
て１次側コイルに流された電流値を検出すると共に、該
電流値が所定値以下となるようにスイッチング部を制御
する電流制限部とを備え、制御信号出力部はＥＣＵから
の信号を電源とし、電流制限部は駆動部から出力され
る、スイッチング部のスイッチング駆動を行うスイッチ
ング駆動信号を電源とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用の点火コ
イル制御回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車エンジン等に使用される点
火プラグに高電圧を印加するための点火コイルを制御す
る点火コイル制御回路においては、例えばパワートラン
ジスタをダーリントン接続して形成した、点火コイルの
１次側コイル電流をスイッチングするためのパワー素子
等の保護として、点火コイルの１次側コイル電流が規定
値を超えないようにしてあった。

【０００３】図７は、従来の点火コイル制御回路の例を
示した概略のブロック図である。図７において、バッテ
リ８０は点火コイル８１の１次側コイル８１aと二次側
コイル８１bのそれぞれ一方に接続されており、該１次
側コイル８１aの他方は、２つのＮＰＮ型パワートラン
ジスタをダーリントン接続して形成したダーリントンパ
ワートランジスタ８２のコレクタに接続され、ダーリン
トンパワートランジスタ８２のエミッタは、ダーリント
ンパワートランジスタ８２に流れる電流を検出するため
の電流検出抵抗８３を介して接地されている。上記点火
コイル８１の２次側コイル８１bの他方は、点火プラグ
８４を介して接地されている。

【０００４】また、上記ダーリントンパワートランジス
タ８２のベースは、電流制限回路８５とＮＰＮ型トラン
ジスタ８６のコレクタに接続されると共に、電源抵抗８
７を介して上記バッテリ８０に接続され、上記電流制限
回路８５の電源は、該電源抵抗８７を介して上記バッテ
リ８０から供給されている。更に、上記電流制限回路８
５は、上記ダーリントンパワートランジスタ８２のエミ
ッタと上記電流検出抵抗８３との接続部に接続されてい
る。上記ＮＰＮ型トランジスタ８６のベースはＥＣＵ８
８に接続されており、該ＥＣＵ８８は、上記バッテリ８
０から電源が供給されている。

【０００５】上記ダーリントンパワートランジスタ８２
のベース、上記電流制限回路８５、ＮＰＮ型トランジス
タ８６のコレクタ及び上記電源抵抗８７の接続部は、コ
ンデンサ８９を介して接地されている。なお、上記ダー
リントンパワートランジスタ８２、電流検出抵抗８３、
上記電流制限回路８５及び上記コンデンサ８９が点火コ
イル制御回路９０を形成しており、該点火コイル制御回
路９０は、混成集積回路で形成されている。また、上記
ダーリントンパワートランジスタ８２のベースとは、初
段のＮＰＮ型パワートランジスタのベースを示し、ダー
リントンパワートランジスタ８２のエミッタとは、最終
段のＮＰＮ型パワートランジスタのエミッタを示し、ダ
ーリントンパワートランジスタ８２のコレクタとは、各
ＮＰＮ型パワートランジスタのそれぞれのコレクタを接
続した接続部を示す。

【０００６】上記のような構成において、上記ＥＣＵ８
８が上記ＮＰＮ型トランジスタ８６をオフさせると、ダ
ーリントンパワートランジスタ８２のベースには、電源
抵抗８７を介してバッテリ８０よりベース電流が供給さ
れ、ダーリントンパワートランジスタ８２は、オンして
点火コイル８１の１次側コイル８１aに電流を流す。上
記電流検出抵抗８３は、ダーリントンパワートランジス
タ８２がオンしているときにおける、上記点火コイル８
１の１次側コイル８１aに流れる電流を検出するために
使用される。上記電流制限回路８５は、上記電流検出抵
抗８３によって検出された点火コイル８１の１次側コイ
ル８１aに流れる電流が所定の規定値以上になる、すな
わち上記電流検出抵抗８３の電圧降下が所定の規定値以
上になると、該規定値以上の電流が流れないように、上
記ダーリントンパワートランジスタ８２のベース電流に
制限をかける。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記電流制限
回路８５は、電源抵抗８７を介してバッテリ８０から電
源が供給されているため、バッテリ８０の電圧変動を受
け、安定した動作が得られなかった。このことから、上
記電流制限回路８５の安定した動作を得るためには、電
源安定用の上記コンデンサ８９が必要であった。また、
上記電流検出抵抗８３は、抵抗値の精度がよいものを使
用する必要があり、コストの高い抵抗を使用しなければ
ならなかった。このため、上記コンデンサ８９及び電流
検出抵抗８３は、それぞれコストアップの要因となって
いた。本発明は、上記のような問題を解決するためにな
されたものであり、バッテリの電圧変動に影響されず、
点火コイルの１次側コイルに所定の規定値以上の電流が
流れないようにすると共に、コストの低減を図ることの
できる点火コイル制御回路を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ＥＣＵからの
信号により、点火プラグに高電圧を印加するための点火
コイルにおける１次側コイルに流れる電流を制御する点
火コイル制御回路においてなされたものである。すなわ
ち、本発明は、このような点火コイル制御回路におい
て、上記点火コイルにおける１次側コイルのスイッチン
グを行うスイッチング部と、該スイッチング部のスイッ
チング駆動を行う駆動部と、上記ＥＣＵからの信号に応
じて、該駆動部に対する駆動制御信号を生成して出力す
る制御信号出力部と、上記スイッチング部によって上記
１次側コイルに流された電流値を検出すると共に、該電
流値が所定値以下となるように上記スイッチング部を制
御する電流制限部とを備え、上記制御信号出力部は、上
記ＥＣＵからの信号を電源とし、上記電流制限部は、上
記駆動部から出力される、上記スイッチング部のスイッ
チング駆動を行うためのスイッチング駆動信号を電源と
することを特徴とする点火コイル制御回路を提供するも
のである。

【０００９】具体的には、上記スイッチング部はＮＰＮ
型トランジスタで形成され、上記電流制限部は、スイッ
チング部のＮＰＮ型トランジスタのベース・エミッタ間
電圧を検出することにより、上記スイッチング部によっ
て上記１次側コイルに流された電流値を検出する。ま
た、上記スイッチング部は、ダーリントン接続された複
数のトランジスタで形成されてもよく、この場合、ダー
リントン接続された各トランジスタの内、上記駆動部に
よって直接スイッチング駆動される初段のトランジスタ
をＮＰＮ型トランジスタにする。

【００１０】更に具体的に言えば、上記スイッチング部
を、複数のＮＰＮ型トランジスタをダーリントン接続し
て形成し、この場合、上記電流制限部は、上記スイッチ
ング部における、上記駆動部によって直接スイッチング
駆動される初段のＮＰＮ型トランジスタのベースと、最
終段のＮＰＮ型トランジスタのエミッタとの間の電圧を
検出することにより、上記スイッチング部によって上記
１次側コイルに流された電流値を検出する。また、上記
ＥＣＵからの信号及び上記スイッチング駆動信号は２値
の信号である。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、図面に示す実施の形態に基
づいて、本発明を詳細に説明する。実施の形態１．図１は、本発明の実施の形態１における
点火コイル制御回路の例を示した概略のブロック図であ
る。図１において、バッテリ１は点火コイル２の１次側
コイル２aと二次側コイル２bのそれぞれ一方に接続され
ており、該１次側コイル２aの他方は、２つのＮＰＮ型
パワートランジスタ３a，３bをダーリントン接続して形
成したダーリントンパワートランジスタ３のコレクタに
接続され、ダーリントンパワートランジスタ３のエミッ
タは接地されている。上記点火コイル２の２次側コイル
２bの他方は、点火プラグ４を介して接地されている。

【００１２】また、上記ダーリントンパワートランジス
タ３のベースは、該ダーリントンパワートランジスタ３
の駆動を行う駆動回路５と、電流制限回路６とに接続さ
れる。なお、上記ダーリントンパワートランジスタ３の
ベースとは、初段のＮＰＮ型パワートランジスタ３aの
ベースを示し、ダーリントンパワートランジスタ３のエ
ミッタとは、最終段のＮＰＮ型パワートランジスタ３b
のエミッタを示し、ダーリントンパワートランジスタ３
のコレクタとは、ＮＰＮ型パワートランジスタ３a及び
３bの各コレクタを接続した接続部を示す。

【００１３】上記電流制限回路６は、ダーリントンパワ
ートランジスタ３がオンしているときに上記点火コイル
２の１次側コイル２aに流れる電流が、所定の規定値以
上流れないように、上記ダーリントンパワートランジス
タ３のベース電流に制限をかける。上記駆動回路５は、
電源抵抗７を介してバッテリ１に接続されると共に、入
力回路８に接続され、該入力回路８はＥＣＵ９に接続さ
れている。入力回路８は、ＥＣＵ９から入力される信号
に従って、上記ダーリントンパワートランジスタ３をオ
ン又はオフさせる信号を上記駆動回路５に出力する。

【００１４】なお、上記駆動回路５、電流制限回路６及
び入力回路８は、それぞれアース端子を備えており、該
アース端子は接地されている。また、上記ＥＣＵ９と上
記入力回路８とを接続する信号線をＳ0とし、上記入力
回路８と上記駆動回路５とを接続する信号線をＳ1と
し、上記駆動回路５と上記ダーリントンパワートランジ
スタ３のベースとを接続する信号線をＳ2とし、上記電
源抵抗７と駆動回路５とを接続する信号線をＳ3とす
る。

【００１５】上記のような構成において、上記入力回路
８は、上記ＥＣＵ９からの信号を電源として動作し、上
記電流制限回路６は、上記ダーリントンパワートランジ
スタ３のベース・エミッタ間の電圧を電源として動作す
る。ここで、通常、上記ＥＣＵ９は、バッテリ１の電圧
変動に対して、所定の範囲までは影響されずに出力信号
の信号レベルが安定するように構成されているため、上
記入力回路８は、バッテリ１の電圧変動に影響されず安
定した動作を行う。

【００１６】例えば、ＥＣＵ９から信号レベルが「Ｈ」
の信号が上記入力回路８に出力されると、上記入力回路
８は、上記駆動回路５に対して上記ダーリントンパワー
トランジスタ３のベースに電流を供給させてダーリント
ンパワートランジスタ３をオンさせ、点火コイル２の１
次側コイル２aに電流を流させる。また、上記電流制限
回路６は、上記ダーリントンパワートランジスタ３のベ
ース・エミッタ間の電圧を電源としており、上記駆動回
路５からダーリントンパワートランジスタ３のベースに
電流が供給されると、ダーリントンパワートランジスタ
３のベース・エミッタ間に電圧が発生し、該電圧が上記
電流制限回路６に電源として供給される。

【００１７】上記ダーリントンパワートランジスタ３の
ベース・エミッタ間の電圧は、ダーリントンパワートラ
ンジスタ３のコレクタに流れる電流が増加すると、ダー
リントンパワートランジスタ３のベース・エミッタ間の
電圧が高くなることから、上記電流制限回路６は、該ベ
ース・エミッタ間の電圧を電源とすると共に、上記ダー
リントンパワートランジスタ３のベース・エミッタ間の
電圧が所定値を超えると上記駆動回路５から上記ダーリ
ントンパワートランジスタ３のベースに供給されている
電流を遮断して、上記ダーリントンパワートランジスタ
３をオフさせる。ここで、上記ダーリントンパワートラ
ンジスタ３のベースへの電流の供給が停止されると、上
記電流制限回路６の電源供給も停止されることから、再
び上記ダーリントンパワートランジスタ３のベースへ電
流が供給される。これらのことを繰り返すことによっ
て、上記ダーリントンパワートランジスタ３のコレクタ
に流れる電流に制限をかけることができる。

【００１８】一方、上記ＥＣＵ９から上記入力回路８へ
出力されていた信号の信号レベルが「Ｌ」になると、上
記入力回路８は電源の供給が遮断され、上記駆動回路５
に対して上記ダーリントンパワートランジスタ３のベー
スへの電流の供給を停止させて、ダーリントンパワート
ランジスタ３をオフさせる。また、上記電流制限回路６
は、上記ダーリントンパワートランジスタ３のベースへ
の電流の供給が停止されたことによって、電源の供給が
停止されることになる。なお、上記ダーリントンパワー
トランジスタ３、上記駆動回路５、上記電流制限回路６
及び上記入力回路８が点火コイル制御回路１０を形成し
ており、該点火コイル制御回路１０は、混成集積回路で
形成されている。また、上記ダーリントンパワートラン
ジスタ３はスイッチング部をなし、上記駆動回路５が駆
動部をなし、上記入力回路８が制御信号出力部をなし、
上記電流制限回路６が電流制限部をなす。

【００１９】次に、上記駆動回路５、電流制限回路６及
び入力回路８において、具体的な回路例を示して、もう
少し詳細に説明する。図２は、上記入力回路８の例を示
した回路図である。図２において、上記入力回路８は、
１３個のＮＰＮ型トランジスタＱ1，Ｑ2，Ｑ3，Ｑ4，Ｑ
5，Ｑ6，Ｑ7，Ｑ8，Ｑ9，Ｑ10，Ｑ11，Ｑ12，Ｑ13と、
１０個のＰＮＰ型トランジスタＱ14，Ｑ15，Ｑ16，Ｑ1
7，Ｑ18，Ｑ19，Ｑ20，Ｑ21，Ｑ22，Ｑ23と、８個の抵
抗Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5，Ｒ6，Ｒ7，Ｒ8とからな
る。

【００２０】上記トランジスタＱ1〜Ｑ3，Ｑ14〜Ｑ16及
び抵抗Ｒ1，Ｒ2で定電流源を構成しており、トランジス
タＱ6〜Ｑ8，Ｑ19，Ｑ20で差動増幅回路を形成してい
る。これらのうち、トランジスタＱ1，Ｑ14〜Ｑ16はカ
レントミラー回路を形成しており、トランジスタＱ2，
Ｑ3でカレントミラー回路を形成している。また、上記
トランジスタＱ4〜Ｑ6で、上記トランジスタＱ17，Ｑ18
で、上記トランジスタＱ19，Ｑ20で、更に上記トランジ
スタＱ21〜Ｑ23でそれぞれカレントミラー回路を形成し
ている。

【００２１】上記トランジスタＱ1，Ｑ14〜Ｑ16におけ
る各ベースはそれぞれ接続され、トランジスタＱ1のコ
レクタとトランジスタＱ14〜Ｑ16の各エミッタはそれぞ
れ接続されて上記Ｓ0に接続される。上記トランジスタ
Ｑ15のコレクタとベースは接続され、トランジスタＱ15
のコレクタはトランジスタＱ3のコレクタに接続され
る。上記トランジスタＱ14のコレクタは、上記トランジ
スタＱ2のコレクタに接続され、トランジスタＱ2のコレ
クタとベースは接続され、トランジスタＱ2のベースは
上記トランジスタＱ3のベースに接続される。トランジ
スタＱ2のエミッタは接地され、トランジスタＱ3のエミ
ッタは抵抗Ｒ2を介して接地される。

【００２２】上記トランジスタＱ16のコレクタはトラン
ジスタＱ4のコレクタに接続され、トランジスタＱ4のコ
レクタとベースが接続される。トランジスタＱ4〜Ｑ6の
各ベースはそれぞれ接続され、トランジスタＱ4〜Ｑ6の
各エミッタはそれぞれ接地される。また、トランジスタ
Ｑ5のコレクタはトランジスタＱ17のコレクタに接続さ
れ、トランジスタＱ17のコレクタとベースが接続され
る。トランジスタＱ17のベースはトランジスタＱ18のベ
ースに接続され、トランジスタＱ17及びＱ18の各エミッ
タはそれぞれ上記Ｓ0に接続される。

【００２３】上記トランジスタＱ7及びＱ8の各エミッタ
はそれぞれ接続されて、トランジスタＱ6のコレクタに
接続される。また、トランジスタＱ7のベースは、抵抗
Ｒ4を介して接地されると共に、抵抗Ｒ3を介して上記Ｓ
0に接続される。トランジスタＱ7のコレクタはトランジ
スタＱ19のコレクタに接続され、トランジスタＱ8のコ
レクタはトランジスタＱ20のコレクタに接続される。ト
ランジスタＱ20のコレクタとベースは接続され、トラン
ジスタＱ19及びＱ20の各ベースはそれぞれ接続され、各
エミッタはそれぞれ上記Ｓ0に接続される。

【００２４】トランジスタＱ9〜Ｑ11は、それぞれのコ
レクタとベースが接続され、抵抗Ｒ5とトランジスタＱ9
のコレクタが、トランジスタＱ9のエミッタとトランジ
スタＱ10のコレクタが、それぞれ接続され、トランジス
タＱ10のエミッタは接地される。また、抵抗Ｒ６とトラ
ンジスタＱ11のコレクタが、トランジスタＱ11のエミッ
タとトランジスタＱ12のコレクタが、それぞれ接続さ
れ、トランジスタＱ12のエミッタは接地される。抵抗Ｒ
5及び抵抗Ｒ6の他端はそれぞれ接続され、トランジスタ
Ｑ8のベースに接続されると共に、トランジスタＱ18の
コレクタに接続される。このように、上記抵抗Ｒ5、ト
ランジスタＱ9及びＱ10で上記差動増幅器の１つの基準
電圧を生成し、上記抵抗Ｒ6、トランジスタＱ11及びＱ1
2で上記差動増幅器のもう１つの基準電圧を生成する。

【００２５】トランジスタＱ21〜Ｑ23において、各エミ
ッタはそれぞれ上記Ｓ0に接続され、各ベースはそれぞ
れ接続される。また、トランジスタＱ21のコレクタとベ
ースは接続され、トランジスタＱ21のコレクタは上記ト
ランジスタＱ7のコレクタに接続される。トランジスタ
Ｑ22のコレクタはトランジスタＱ12のベースに、トラン
ジスタＱ23のコレクタはトランジスタＱ13のベースに接
続され、更に、トランジスタＱ12のベースとエミッタ間
には抵抗Ｒ7が接続され、トランジスタＱ13のベースと
エミッタ間には抵抗Ｒ8が接続される。抵抗Ｒ7は、リー
ク電流によるトランジスタＱ12の誤動作を防止するリー
クカット抵抗であり、抵抗Ｒ8は、リーク電流によるト
ランジスタＱ13の誤動作を防止するリークカット抵抗で
ある。トランジスタＱ13のコレクタは、上記Ｓ1に接続
され、上記駆動回路５に接続される。

【００２６】上記のような構成において、上記Ｓ0にＥ
ＣＵ９から電圧が印加されると、上記定電流源は定電流
ｉ1をトランジスタＱ4〜Ｑ6のベースに流し、トランジ
スタＱ4〜Ｑ6がそれぞれオンする。トランジスタＱ5が
オンすることによってトランジスタＱ17にｉ1のコレク
タ電流が流れ、トランジスタＱ17及びＱ18がカレントミ
ラー回路を構成しているためトランジスタＱ18にもｉ1
のコレクタ電流が流れる。上記定電流ｉ1は、抵抗Ｒ5、
トランジスタＱ9及びＱ10に流れるため、トランジスタ
Ｑ9のベース・エミッタ間の電圧をＶＱ9とし、トランジ
スタＱ10のベース・エミッタ間の電圧をＶＱ10とし、こ
のときのトランジスタＱ8のベース電圧ＶAをＶA1とする
と、ＶA1は、上記差動増幅回路の基準電圧をなし、下記
（１）式で示すことができる。ＶA1＝ｉ1×Ｒ５＋ＶＱ9＋ＶＱ10 …………………………（１）なお、上記（１）式において、Ｒ５は抵抗Ｒ5の抵抗値
を示す。

【００２７】上記ＥＣＵ９からＳ0に印加された電圧
は、抵抗Ｒ3及び抵抗Ｒ4で分圧されて上記トランジスタ
Ｑ7のベースに印加され、この電圧をＶBとすると、上記
Ｓ0に印加された電圧が上昇すると該ＶBが上昇する。こ
こで、上記ＶBが上記ＶA1を超えると、トランジスタＱ7
がオンし上記トランジスタＱ6もオンしていることか
ら、上記トランジスタＱ21がオンすると共に、トランジ
スタＱ21〜Ｑ23はカレントミラー回路を構成しているた
め、トランジスタＱ22及びＱ23もオンする。トランジス
タＱ22がオンすると、トランジスタＱ12のベースにトラ
ンジスタＱ22のコレクタ電流が流れ、トランジスタＱ12
がオンする。同様に、トランジスタＱ23がオンすると、
トランジスタＱ13のベースにトランジスタＱ23のコレク
タ電流が流れ、トランジスタＱ13がオンする。

【００２８】トランジスタＱ12がオンした場合、上記定
電流ｉ1は、抵抗Ｒ6、トランジスタＱ11及びＱ12に流れ
るため、上記トランジスタＱ11のベース・エミッタ間電
圧をＶＱ11とし、トランジスタＱ12のコレクタ・エミッ
タ間の電圧をＶＱ12とし、このときのトランジスタＱ8
のベース電圧ＶAをＶA2とすると、ＶA2は、下記（２）
式のように示すことができる。ＶA2＝ｉ1×Ｒ６＋ＶＱ11＋ＶＱ12 …………………………（２）なお、上記（２）式において、Ｒ６は抵抗Ｒ6の抵抗値
を示す。また、上記Ｓ0に印加されている電圧が下が
り、上記ＶBが上記ＶA2よりも小さくなると、トランジ
スタＱ7はオフすることから、トランジスタＱ12及びＱ1
3はオフする。

【００２９】次に、図３は、上記駆動回路５の例を示し
た回路図である。図３において、上記駆動回路５は、７
個のＮＰＮ型トランジスタＱ30，Ｑ31，Ｑ32，Ｑ33，Ｑ
34，Ｑ35，Ｑ36と、７個の抵抗Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，Ｒ1
4，Ｒ15，Ｒ16，Ｒ17と、ツェナーダイオード（以下、
Ｚダイオードと呼ぶ）ＺＤとからなる。これらのうち、
上記トランジスタＱ30〜Ｑ34と、上記抵抗Ｒ11〜Ｒ15と
で上記ダーリントンパワートランジスタ３を駆動制御す
る駆動回路部を形成し、上記トランジスタＱ35，Ｑ36、
上記抵抗Ｒ16，Ｒ17及び上記ＺダイオードＺＤで、上記
Ｓ3に高電圧が印加された場合の遮断回路部を形成して
いる。

【００３０】トランジスタＱ30のベースとコレクタは接
続され、該ベースは上記Ｓ1に接続される。トランジス
タＱ30のコレクタは抵抗Ｒ11を介して上記Ｓ3に接続さ
れ、トランジスタＱ30のエミッタは抵抗Ｒ12を介してト
ランジスタＱ31のベースに接続されると共に、抵抗Ｒ14
を介してトランジスタＱ32のベースに接続される。更
に、トランジスタＱ31のベースとエミッタ間には抵抗Ｒ
13が接続され、トランジスタＱ31のコレクタは抵抗Ｒ15
を介して上記Ｓ3に接続され、トランジスタＱ31のエミ
ッタは接地される。また、トランジスタＱ31のコレクタ
には、トランジスタＱ33のベースとトランジスタＱ34の
エミッタがそれぞれ接続される。

【００３１】トランジスタＱ33のコレクタは上記Ｓ3に
接続され、トランジスタＱ33のエミッタはトランジスタ
Ｑ34のコレクタとトランジスタＱ32のコレクタに接続さ
れ、トランジスタＱ32のエミッタは接地される。トラン
ジスタＱ34のコレクタとベースは接続され、トランジス
タＱ32のコレクタ、トランジスタＱ33のエミッタ並びに
トランジスタＱ34のコレクタ及びベースの接続部は上記
Ｓ2に接続されて、上記ダーリントンパワートランジス
タ３のベースに接続される。このように、上記駆動回路
部が形成されている。

【００３２】また、上記トランジスタＱ35及びＱ36は、
カレントミラー回路を形成しており、トランジスタＱ35
のコレクタとベースは接続され、トランジスタＱ35及び
Ｑ36の各ベースが互いに接続されている。トランジスタ
Ｑ35のコレクタは、ＺダイオードＺＤのアノードに接続
され、ＺダイオードＺＤのカソードは抵抗Ｒ１６を介し
て上記Ｓ3に接続される。トランジスタＱ35のエミッタ
は抵抗Ｒ17を介して接地され、トランジスタＱ36のエミ
ッタは接地されている。更に、トランジスタＱ36のコレ
クタは上記トランジスタＱ34のエミッタに接続されてい
る。このように、上記遮断回路部が形成されている。

【００３３】上記のような構成において、上記入力回路
８のトランジスタＱ13がオンすると、上記電源抵抗７を
介して上記Ｓ3から供給された電流は、抵抗Ｒ11を介し
てトランジスタＱ13のコレクタ電流となって流れ、上記
トランジスタＱ31及びＱ32の各ベースに流れなくなる。
このため、トランジスタＱ33のベースには抵抗Ｒ15を介
して上記Ｓ3から電流が流れ、トランジスタＱ33がオン
し、トランジスタＱ33のコレクタ電流が上記Ｓ2から上
記ダーリントンパワートランジスタ３のベースに流れ
て、ダーリントンパワートランジスタ３はオンする。な
お、上記抵抗Ｒ13は、リーク電流によるトランジスタＱ
31の誤動作を防止するリークカット抵抗であり、トラン
ジスタＱ31のベース・エミッタ間の代わりに、トランジ
スタＱ32のベース・エミッタ間に接続してもよい。

【００３４】一方、上記入力回路８のトランジスタＱ13
がオフすると、トランジスタＱ30はオンして、トランジ
スタＱ30のコレクタ電流が、抵抗Ｒ12を介してトランジ
スタＱ31のベースに、更に抵抗Ｒ14を介してトランジス
タＱ32のベースにそれぞれ流れ、トランジスタＱ31及び
Ｑ32がそれぞれオンする。また、トランジスタＱ31がオ
ンすることによって、トランジスタＱ33のベースに電流
が流れなくなってトランジスタＱ33がオフすることか
ら、上記トランジスタＱ32によって、上記Ｓ2を介して
上記ダーリントンパワートランジスタ３のベースは接地
されるため、ダーリントンパワートランジスタ３はオフ
する。このようにして、上記駆動回路５は、ダーリント
ンパワートランジスタ３の駆動制御を行う。

【００３５】ここで、通常は上記トランジスタＱ35及び
Ｑ36の各ベースに電流が流れて、トランジスタＱ35及び
Ｑ36がオンしないようなツェナー電圧のＺダイオードＺ
Ｄが使用されている。しかし、上記Ｓ3に高電圧が印加
されると、ＺダイオードＺＤにツェナー電流が流れ、該
電流が上記トランジスタＱ35及びＱ36のベース電流とな
って流れ、トランジスタＱ35及びＱ36がオンし、トラン
ジスタＱ36によって上記ダーリントンパワートランジス
タ３のベースが接地されて、ダーリントンパワートラン
ジスタ３がオフする。このようにして、上記遮断回路部
は、上記Ｓ3に印加された高電圧が上記ダーリントンパ
ワートランジスタ３に印加されることを防ぎ、ダーリン
トンパワートランジスタ３の破壊を防止する。

【００３６】次に、図４は、上記電流制限回路６の例を
示した回路図である。図４において、上記電流制限回路
６は、７個のＮＰＮ型トランジスタＱ40，Ｑ41，Ｑ42，
Ｑ43，Ｑ44，Ｑ45，Ｑ46と、８個のＰＮＰ型トランジス
タＱ50，Ｑ51，Ｑ52，Ｑ53，Ｑ54，Ｑ55，Ｑ56，Ｑ57
と、７個の抵抗Ｒ20，Ｒ21，Ｒ22，Ｒ23，Ｒ24，Ｒ25，
Ｒ26，Ｒ27とからなる。上記トランジスタＱ50〜Ｑ55及
び抵抗Ｒ20で定電流源を構成しており、トランジスタＱ
42，Ｑ43，Ｑ56，Ｑ57及び抵抗Ｒ23で差動増幅回路を形
成している。このうち、トランジスタＱ50〜Ｑ55でカレ
ントミラー回路を形成しており、また、トランジスタＱ
56及びＱ57でカレントミラー回路を形成している。

【００３７】上記トランジスタＱ50，Ｑ52〜Ｑ55におけ
る各ベースはそれぞれ互いに接続され、各エミッタはそ
れぞれ上記Ｓ2に接続される。また、トランジスタＱ50
のベースとトランジスタＱ51のエミッタが、トランジス
タＱ50のコレクタとトランジスタＱ51のベースが、それ
ぞれ接続されている。トランジスタＱ50のコレクタとト
ランジスタＱ51のベースとの接続部は、抵抗Ｒ20を介し
て接地され、トランジスタＱ51のコレクタは接地されて
いる。トランジスタＱ52〜Ｑ54の各コレクタはそれぞれ
互いに接続されて、トランジスタＱ40のコレクタに接続
される。

【００３８】トランジスタＱ40のコレクタとベースは接
続され、トランジスタＱ40のベース・エミッタ間には抵
抗Ｒ21とＲ22からなる直列回路が接続されており、抵抗
Ｒ21とＲ22の接続部はトランジスタＱ42のベースに接続
される。また、トランジスタＱ40のエミッタはトランジ
スタＱ41のコレクタに接続され、トランジスタＱ41のコ
レクタとベースは接続されて、トランジスタＱ41のエミ
ッタは接地される。トランジスタＱ56とＱ57の各エミッ
タはそれぞれ上記Ｓ2に接続され、トランジスタＱ56と
Ｑ57の各ベースは互いに接続される。トランジスタＱ56
のコレクタはトランジスタＱ42のコレクタに接続され、
トランジスタＱ57のベースとコレクタは接続され、トラ
ンジスタＱ57のコレクタはトランジスタＱ43のコレクタ
に接続される。

【００３９】トランジスタＱ42及びＱ43のエミッタは互
いに接続されると共に、抵抗Ｒ23を介して接地される。
トランジスタＱ55のコレクタはトランジスタＱ44のコレ
クタに接続され、該接続部はトランジスタＱ43のベース
に接続される。トランジスタＱ44のエミッタは抵抗Ｒ24
を介して接地され、トランジスタＱ44のコレクタとベー
スは接続される。トランジスタＱ44のエミッタと抵抗Ｒ
24との接続部は、抵抗Ｒ25を介して上記Ｓ2に接続され
る。トランジスタＱ45及びＱ46の各コレクタはそれぞれ
上記Ｓ2に接続され、トランジスタＱ45のエミッタがト
ランジスタＱ46のベースに接続されて、トランジスタＱ
45とＱ46はダーリントン接続されている。トランジスタ
Ｑ45のベースは、トランジスタＱ56のコレクタとトラン
ジスタＱ42のコレクタとの接続部に接続され、トランジ
スタＱ46のベース・エミッタ間には抵抗Ｒ26が接続され
ており、トランジスタＱ46のエミッタは接地される。

【００４０】上記のような構成において、ダーリントン
パワートランジスタ３のコレクタ電流が増加すると、ダ
ーリントンパワートランジスタ３のベース・エミッタ間
電圧も高くなる。このため、上記Ｓ2の電圧が高くな
り、所定値を超えると差動増幅回路を形成するトランジ
スタＱ42がオフして、トランジスタＱ43がオンすること
から、トランジスタＱ45がオンしてトランジスタＱ46が
オンする。トランジスタＱ46がオンすると、上記駆動回
路５からダーリントンパワートランジスタ３のベースに
供給される電流が、トランジスタＱ46のコレクタ電流と
して流れるため、上記ダーリントンパワートランジスタ
３にベース電流が供給されなくなり、ダーリントンパワ
ートランジスタ３はオフする。

【００４１】一方、トランジスタＱ46がオンし、ダーリ
ントンパワートランジスタ３がオフすることによって、
上記Ｓ2の電圧が下がると、再びトランジスタＱ46はオ
フして、上記駆動回路５から供給される電流は、上記ダ
ーリントンパワートランジスタ３のベースに流れるよう
になる。このようにして、電流制限回路６は、ダーリン
トンパワートランジスタ３のコレクタ電流に制限をかけ
て、点火コイル２の１次側コイル２aに規定値以上の電
流が流れないようにする。

【００４２】ここで、上記実施の形態１の点火コイル制
御回路においては、上記トランジスタＱ12，Ｑ13，Ｑ31
がリーク電流によって誤動作するのを防止するために、
トランジスタＱ12，Ｑ13，Ｑ31の各ベース・エミッタ間
にリークカット抵抗を接続したが、更に高精度なリーク
カットが必要な場合の回路構成例を図５に示す。なお、
図５では上記トランジスタＱ31を例にして示している。
図５において、トランジスタＱ31のリーク電流による誤
動作を防止するために、トランジスタＱ31のベース・エ
ミッタ間にトランジスタＱ60と抵抗Ｒ13による直列回路
を接続している。具体的には、トランジスタＱ31のベー
スにトランジスタＱ60のコレクタを接続し、トランジス
タＱ60のエミッタは、抵抗Ｒ13を介してトランジスタＱ
31のエミッタに接続されている。また、上記トランジス
タＱ60のコレクタとベースは接続されている。

【００４３】また、ダーリントンパワートランジスタ３
の誤動作、特にダーリントンパワートランジスタ３がオ
フからオンするときの誤動作を防止するために、上記ト
ランジスタＱ31においては、上記図５で示した回路構成
に加えて更にディレイ用コンデンサを設けるとよい。図
６は、上記図５の回路にディレイ用コンデンサを設けた
回路例を示している。なお、図６では、上記図５と同じ
ものは同じ符号で示しており、ここでは、上記図５との
相違点のみ説明する。図６における図５との相違点は、
トランジスタＱ31のコレクタとベース間にディレイ用コ
ンデンサＣを接続したことにある。このようにすること
で、ダーリントンパワートランジスタ３のオンする時間
を遅らせることができ、ダーリントンパワートランジス
タ３がオフからオンするときの誤動作を防止することが
できる。

【００４４】上記のように、本発明の実施の形態１にお
ける点火コイル制御回路は、上記駆動回路５、電流制限
回路６及び入力回路８を１つの混成集積回路で形成する
ことができると共に、上記入力回路８が上記ＥＣＵ９か
らの信号を電源とし、上記電流制限回路６が上記ダーリ
ントンパワートランジスタ３のベース・エミッタ間の電
圧を電源として動作するため、バッテリ１の電圧変動に
影響されず、安定した動作を得ることができ、従来使用
していた電源安定用のコンデンサを使用する必要がな
い。また、電流制限回路６は上記ダーリントンパワート
ランジスタ３のベース・エミッタ間電圧の変動を検出し
て、上記点火コイル２の１次側コイル２aに流れる電流
を検出することができるため、コストの高い高精度な抵
抗である電流検出抵抗を使用する必要がない。これらの
ことから、点火コイル制御回路において、バッテリ１の
電圧変動に影響されることのない安定した動作を得るこ
とができると共に、コストの低減を図ることができる。

【００４５】なお、上記実施の形態１においては、２つ
のＮＰＮ型トランジスタをダーリントン接続して形成し
たダーリントンパワートランジスタ３を使用したが、該
ダーリントンパワートランジスタ３の代わりに、１つの
ＮＰＮ型トランジスタで上記点火コイル２の１次側コイ
ル２aに流れる電流の制御を行ってもよい。この場合の
ＮＰＮ型トランジスタは、電流増幅率が大きいものを使
用する必要がある。更に、上記ダーリントンパワートラ
ンジスタ３をＮＰＮ型トランジスタとＰＮＰ型トランジ
スタをダーリントン接続して形成してもよく、この場合
は、ＮＰＮ型トランジスタを初段にする必要があり、該
初段のＮＰＮ型トランジスタのベース・エミッタ間電圧
を検出することによって、点火コイル２の１次側コイル
２aに流れた電流値を検出することができる。また、ダ
ーリントンパワートランジスタ３を形成するトランジス
タは３つ以上であってもよい。更に、上記電流制限回路
６は、従来の電流検出抵抗を使用して構成することもで
きるが、この場合、電流検出抵抗を削減することによる
コストの低減はできない。

【００４６】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
の点火コイル制御回路によれば、制御信号出力部は、通
常、バッテリの電圧変動に対して、所定の範囲までは影
響されずに出力信号の信号レベルが安定するように構成
されているＥＣＵからの信号、例えば２値の信号を電源
とし、電流制限部は、駆動部から出力される、スイッチ
ング部のスイッチング駆動を行うためのスイッチング駆
動信号、例えば２値の信号を電源とすることから、点火
コイル制御回路の電源であるバッテリの電圧変動に影響
されることなく安定した動作を得ることができると共
に、従来使用していた電源安定用のコンデンサを使用す
る必要がないことから、コストの低減を図ることができ
る。

【００４７】また、上記スイッチング部をＮＰＮ型トラ
ンジスタで形成し、該ＮＰＮ型トランジスタのベース・
エミッタ間の電圧を検出することによって、スイッチン
グ部によって上記点火コイルの１次側コイルに流された
電流値、すなわち上記ＮＰＮ型トランジスタのコレクタ
電流値を検出することができる。ここで、上記スイッチ
ング部をダーリントン接続された複数のトランジスタで
形成してもよく、この場合、ダーリントン接続された各
トランジスタの内、上記駆動部によって直接スイッチン
グ駆動される初段のトランジスタをＮＰＮ型トランジス
タにする。例えば、複数のＮＰＮ型トランジスタをダー
リントン接続して上記スイッチング部を形成し、初段の
ＮＰＮ型トランジスタのベースと最終段のＮＰＮ型トラ
ンジスタのエミッタとの間の電圧を検出することによ
り、スイッチング部によって上記点火コイルの１次側コ
イルに流された電流値、すなわちダーリントン接続され
たトランジスタのコレクタ電流値を検出することができ
る。これらのことから、従来使用していた、精度はよい
がコストの高い電流検出抵抗を使用する必要がないこと
から、更にコストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における点火コイル制
御回路の例を示した概略のブロック図である。

【図２】図１で示した入力回路８の例を示した回路図
である。

【図３】図１で示した駆動回路５の例を示した回路図
である。

【図４】図１で示した電流制限回路６の例を示した回
路図である。

【図５】トランジスタの誤動作防止回路の例を示した
図である。

【図６】図１で示したダーリントンパワートランジス
タ３のオン時間を遅らせるための例を示した回路図であ
る。

【図７】従来の点火コイル制御回路の例を示した概略
のブロック図である。

【符号の説明】

１バッテリ、２点火コイル、２a １次側コイ
ル、２b ２次側コイル、３ダーリントンパワー
トランジスタ、３a，３b ＮＰＮ型パワートランジス
タ、４点火プラグ、５駆動回路、６電流制
限回路、７電源抵抗、８入力回路、９ＥＣ
Ｕ、１０点火コイル制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＥＣＵからの信号により、点火プラグに
高電圧を印加するための点火コイルにおける１次側コイ
ルに流れる電流を制御する点火コイル制御回路におい
て、上記点火コイルにおける１次側コイルのスイッチングを
行うスイッチング部と、該スイッチング部のスイッチング駆動を行う駆動部と、上記ＥＣＵからの信号に応じて、該駆動部に対する駆動
制御信号を生成して出力する制御信号出力部と、上記スイッチング部によって上記１次側コイルに流され
た電流値を検出すると共に、該電流値が所定値以下とな
るように上記スイッチング部を制御する電流制限部とを
備え、上記制御信号出力部は、上記ＥＣＵからの信号を電源と
し、上記電流制限部は、上記駆動部から出力される、上
記スイッチング部のスイッチング駆動を行うためのスイ
ッチング駆動信号を電源とすることを特徴とする点火コ
イル制御回路。
【請求項２】請求項１に記載の点火コイル制御回路に
して、上記スイッチング部は、ＮＰＮ型トランジスタで
形成されることを特徴とする点火コイル制御回路。
【請求項３】請求項２に記載の点火コイル制御回路に
して、上記電流制限部は、上記ＮＰＮ型トランジスタの
ベース・エミッタ間電圧を検出することにより、上記ス
イッチング部によって上記１次側コイルに流された電流
値を検出することを特徴とする点火コイル制御回路。
【請求項４】請求項１に記載の点火コイル制御回路に
して、上記スイッチング部は、ダーリントン接続された
複数のトランジスタで形成されると共に、該ダーリント
ン接続された該各トランジスタの内、上記駆動部によっ
て直接スイッチング駆動される初段のトランジスタはＮ
ＰＮ型トランジスタであることを特徴とする点火コイル
制御回路。
【請求項５】請求項４に記載の点火コイル制御回路に
して、上記スイッチング部は、複数のＮＰＮ型トランジ
スタをダーリントン接続して形成されることを特徴とす
る点火コイル制御回路。
【請求項６】請求項５に記載の点火コイル制御回路に
して、上記電流制限部は、上記スイッチング部におけ
る、上記駆動部によって直接スイッチング駆動される初
段のＮＰＮ型トランジスタのベースと、最終段のＮＰＮ
型トランジスタのエミッタとの間の電圧を検出すること
により、上記スイッチング部によって上記１次側コイル
に流された電流値を検出することを特徴とする点火コイ
ル制御回路。
【請求項７】請求項１から請求項６のいずれかに記載
の点火コイル制御回路にして、上記ＥＣＵからの信号及
び上記スイッチング駆動信号は、２値の信号であること
を特徴とする点火コイル制御回路。