JP2011027044A - Ignition device for internal combustion engine - Google Patents
Ignition device for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011027044A JP2011027044A JP2009174838A JP2009174838A JP2011027044A JP 2011027044 A JP2011027044 A JP 2011027044A JP 2009174838 A JP2009174838 A JP 2009174838A JP 2009174838 A JP2009174838 A JP 2009174838A JP 2011027044 A JP2011027044 A JP 2011027044A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- switch
- energization
- control terminal
- internal combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
本発明は、自動二輪車等の内燃機関用イグニッションコイルに接続されたスイッチを、いわゆる「ソフト・オン」または「ソフト・オフ」するためのイグニッションコイルへの通電技術に関し、少ない部品点数でかつ安定した動作を行うことができる内燃機関用点火装置に関する。 The present invention relates to a technology for energizing an ignition coil for so-called "soft-on" or "soft-off" of a switch connected to an ignition coil for an internal combustion engine such as a motorcycle. The present invention relates to an internal combustion engine ignition device capable of operating.
従来、自動二輪車の内燃機関用イグニッションコイルの点火装置として、図8に示す回路が知られている。図8(A)の点火装置8では、コイル通電信号S1がHレベルの状態において、点火信号S0がHレベルからLレベルに変化すると(すなわち、トランジスタQ02がオフすると)、トランジスタQ01が急峻に
オンして、イグニションコイル81の一次巻線811に電流(一次電流IIGN,1)が流れる。この点火装置8では、図8(B)の波形図に示すように一次電流IIGNが上昇する過程でイグニッションコイルの浮遊容量とインダクタンスによってLC共振振動が発生し、これにより二次電圧VIGNが点火電圧VF(たとえば、1kV)を超えてしまい、誤点火を起こすことがある。
Conventionally, a circuit shown in FIG. 8 is known as an ignition device for an ignition coil for an internal combustion engine of a motorcycle. In the ignition device 8 of FIG. 8A, when the ignition signal S 0 changes from the H level to the L level in the state where the coil energization signal S 1 is at the H level (that is, when the transistor Q 02 is turned off), the transistor Q 01 Is suddenly turned on, and a current (primary current I IGN, 1 ) flows through the
この不都合を解消するために、たとえば図9(A)の点火装置9が使用される。
この点火装置9では、トランジスタQ22がオフ、トランジスタQ31,Q32をオンとすることで、R11を介してC11の充電を行う。これにより、トランジスタQ11のベース電圧はR11×C11の時定数で徐々に上昇するのでトランジスタQ11のベース電流もまた緩やかに増加するため、トランジスタQ11はいわゆるソフト・オンとなる。
In order to eliminate this inconvenience, for example, the ignition device 9 shown in FIG. 9A is used.
In the ignition device 9 performs the transistor Q 22 is turned off, by turning on the transistor Q 31, Q 32, the charge of C 11 through R 11. As a result, the base voltage of the transistor Q 11 gradually increases with a time constant of R 11 × C 11 , so that the base current of the transistor Q 11 also increases gradually, so that the transistor Q 11 is so-called soft-on.
点火装置9では、図9(B)の波形図に示すように、一次電流IIGNには振動が生じないので、二次電圧VIGNが点火電圧VFを超えることはない(図では二次電圧VIGNは900V)。 In the ignition device 9, as shown in the waveform diagram of FIG. 9B, the primary current I IGN does not vibrate, so the secondary voltage V IGN does not exceed the ignition voltage VF (the secondary voltage in the figure). V IGN is 900V).
しかし、図9(A)の点火装置9は、負帰還構成をとっていないため、構成部品の特性のバラツキの影響が大きく、設計・評価等に手間がかかるという問題がある。たとえば、イグニッションコイル91が変わるたびに、設計・評価を新たに行う必要がある。
However, since the ignition device 9 of FIG. 9A does not have a negative feedback configuration, there is a problem in that the influence of variations in the characteristics of the component parts is great, and it takes time to design and evaluate. For example, every time the
また、点火装置9は回路構成が複雑で、部品点数も多く製造コストが高くなる。また、キャパシタの充電時定数(R11×C11)を確保するためには、抵抗R11,キャパシタC11の少なくとも一方を大きくする必要がある。
抵抗R11の値を大きくしようとすると、トランジスタQ11のベース電流を保障できなくなる。このため、キャパシタC11の値を大きくせざるを得ず、結果として装置が大型化してしまう。
In addition, the ignition device 9 has a complicated circuit configuration, a large number of parts, and a high manufacturing cost. In order to secure the capacitor charging time constant (R 11 × C 11 ), it is necessary to increase at least one of the resistor R 11 and the capacitor C 11 .
If an attempt is made to increase the value of the resistor R 11 , the base current of the transistor Q 11 cannot be guaranteed. For this reason, the value of the capacitor C 11 must be increased, resulting in an increase in the size of the device.
また、図9(A)の点火装置9では、ソフト・オフを行うために設けた放電回路の抵抗(R51,R52)を介してベースに流れる電流は、C11の容量が大きいために、ゼロ近くに減少するまでに時間がかかる(後述する図7(B)参照)。この結果、トランジスタQ11のオフに時間がかかり、電力損失が大きくなるし、ラジエータも大型化する。 Further, in the ignition device 9 of FIG. 9A, the current flowing to the base via the resistance (R 51 , R 52 ) of the discharge circuit provided for soft-off is large because the capacity of C 11 is large. It takes time to decrease to near zero (see FIG. 7B described later). As a result, it takes time to turn off the transistor Q 11, to the power loss increases, also the size of the radiator.
さらに、上記の回路では、トランジスタとして電流駆動型(バイポーラトランジスタ等)は使用できるが、制御入力に閾値をもった電圧駆動型スイッチング素子(MOSFET、IGBT等)の場合、閾値を境にして急激にオンオフするためLC共振振動を抑制するには上記した充電時定数(R11×C11)を相当大きくする必要があり実用的ではない。 Further, in the above circuit, a current drive type (bipolar transistor or the like) can be used as a transistor, but in the case of a voltage drive type switching element (MOSFET, IGBT, etc.) having a threshold value for a control input, the threshold value becomes a boundary. In order to suppress the LC resonance vibration in order to turn on and off, the above charging time constant (R 11 × C 11 ) needs to be considerably increased, which is not practical.
本発明の目的は、少ない部品点数でかつ安定した動作を行うことができる、「ソフト・オン」または「ソフト・オフ」に適した内燃機関用点火装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an internal combustion engine ignition device suitable for “soft-on” or “soft-off”, which can perform stable operation with a small number of parts.
本発明の他の目的は、上記目的に加えキャパシタを小型化すること、あるいは通電用スイッチを小型化することである。 Another object of the present invention is to downsize the capacitor or downsize the energizing switch in addition to the above-mentioned purpose.
本発明の内燃機関用点火装置は、(1)または(2)を要旨とする。
(1)
イグニッションコイルの一次巻線に接続された通電用スイッチと、
電源と前記通電用スイッチの制御端子との間に設けられたキャパシタを含み、充電指示信号により動作する充電回路と、
前記キャパシタ、前記通電用スイッチ、前記通電用スイッチの制御信号源、および当該信号源と前記制御端子との間に設けられた抵抗、により構成される放電回路と、
を備え、
前記一次巻線への通電に先立って前記キャパシタの充電を行い、前記通電用スイッチをオンすることで前記キャパシタの放電を行なう内燃機関用点火装置であって、
前記通電用スイッチの制御端子にオン信号が入力されたときは、前記通電用スイッチの制御端子への負帰還によって、前記キャパシタの充電電荷が前記放電回路を介して放電され、
前記イグニッションコイルの一次巻線への通電中に、前記通電用スイッチの制御端子にオフ信号が入力されたときは、前記キャパシタが前記充電回路を介して充電されることを特徴とする内燃機関用点火装置。
The ignition device for an internal combustion engine of the present invention is summarized as (1) or (2).
(1)
A switch for energization connected to the primary winding of the ignition coil;
A charging circuit including a capacitor provided between a power source and a control terminal of the energizing switch, and operating according to a charging instruction signal;
A discharge circuit including the capacitor, the energization switch, a control signal source of the energization switch, and a resistor provided between the signal source and the control terminal;
With
An internal combustion engine ignition device that charges the capacitor prior to energization of the primary winding and discharges the capacitor by turning on the energization switch;
When an ON signal is input to the control terminal of the energization switch, the charge of the capacitor is discharged through the discharge circuit by negative feedback to the control terminal of the energization switch,
The internal combustion engine is characterized in that the capacitor is charged via the charging circuit when an off signal is input to the control terminal of the energizing switch during energization of the primary winding of the ignition coil. Ignition device.
(2)
前記キャパシタの前記通電用スイッチの制御端子側とは反対側の端子と、前記通電スイッチの前記イグニッションコイルの一次巻線側の端子との間に、前記イグニッションコイルからの電流を阻止する一方向導通素子を備え、
前記通電用スイッチの制御端子にオン信号が入力されたときに、前記キャパシタの充電電荷が一方向導通素子と前記通電用スイッチと前記放電回路とを介して放電されることを特徴とする(1)に記載の内燃機関用点火装置。
(2)
One-way conduction for blocking current from the ignition coil between a terminal of the capacitor opposite to the control terminal side of the energizing switch and a terminal of the ignition coil on the primary winding side of the energizing switch With elements,
When an ON signal is input to the control terminal of the energization switch, the charge of the capacitor is discharged through the one-way conduction element, the energization switch, and the discharge circuit (1) ) Ignition device for internal combustion engine.
(3)
イグニッションコイルの一次巻線に接続された通電用スイッチと、
電源と前記通電用スイッチの制御端子との間に設けられたキャパシタを含む第1充電回路と、
前記キャパシタ、前記通電用スイッチ、前記通電用スイッチの制御信号源、および当該信号源と前記制御端子との間に設けられた第1抵抗、により構成される放電回路と、
前記電源、前記キャパシタ、前記制御端子とグランドとの間に設けられた第2抵抗により構成される第2充電回路と、
を備え、
イグニッションコイルの一次巻線への通電に先立って前記キャパシタの充電を前記第1充電回路により行い、前記通電用スイッチをオンすることで前記キャパシタの放電を行なう内燃機関用点火装置であって、
前記通電用スイッチの制御端子にオン信号が入力されたときは、前記キャパシタの充電電荷が前記放電回路を介して放電することで、前記通電用スイッチの端子電圧が前記キャパシタの値と前記第1抵抗の値とで決まる比率で下降し、
前記イグニッションコイルの一次巻線への通電中に、前記通電用スイッチの制御端子にオフ信号が入力されたときは、前記キャパシタが前記第2充電回路を介して充電することで、前記通電用スイッチの端子電圧が前記キャパシタの値と前記第2抵抗の値とで決まる比率で上昇する、
ことを特徴とする内燃機関用点火装置。
(3)
A switch for energization connected to the primary winding of the ignition coil;
A first charging circuit including a capacitor provided between a power source and a control terminal of the energizing switch;
A discharge circuit including the capacitor, the energization switch, a control signal source of the energization switch, and a first resistor provided between the signal source and the control terminal;
A second charging circuit including a second resistor provided between the power source, the capacitor, the control terminal and the ground;
With
An internal combustion engine ignition device that performs charging of the capacitor by the first charging circuit prior to energization of a primary winding of an ignition coil, and discharges the capacitor by turning on the energizing switch;
When an ON signal is input to the control terminal of the energization switch, the charge of the capacitor is discharged through the discharge circuit, so that the terminal voltage of the energization switch becomes the value of the capacitor and the first Decreasing at a ratio determined by the resistance value,
When an off signal is input to the control terminal of the energizing switch during energization of the primary winding of the ignition coil, the capacitor is charged via the second charging circuit, whereby the energizing switch The terminal voltage increases at a ratio determined by the value of the capacitor and the value of the second resistor,
An internal combustion engine ignition device.
本発明では、優れた特性の「ソフト・オン」または「ソフト・オフ」が提供できる。 The present invention can provide “soft on” or “soft off” with excellent characteristics.
本発明では、通電用スイッチのオン時に、端子電圧が制御端子に負帰還されるように構成されている。また、本発明では、イグニッションコイルへの通電中の通電用スイッチの強制オフ時に、端子電圧が制御端子に負帰還されるように構成されている。したがって、構成部品の特性のバラツキに影響されずに、設計・評価等を行うことができる。 In the present invention, the terminal voltage is negatively fed back to the control terminal when the energization switch is turned on. In the present invention, the terminal voltage is negatively fed back to the control terminal when the energization switch is forcibly turned off while the ignition coil is energized. Therefore, design and evaluation can be performed without being affected by variations in the characteristics of the component parts.
本発明では、回路が簡素化されているので(部品点数が少ないので)、製造コストを低く抑えることができ、またコンデンサの値を小さくできるので小型化に適している。 In the present invention, since the circuit is simplified (because the number of parts is small), the manufacturing cost can be kept low, and the value of the capacitor can be reduced, which is suitable for downsizing.
本発明では、通電用スイッチのオフ時間が短いので、電力損失を小さくすることができる(通電用スイッチを小型化できる)。
本発明では、通電用スイッチとして電流駆動型トランジスタはもちろん、電圧駆動型トランジスタを使用することができる。
In the present invention, since the off time of the energization switch is short, power loss can be reduced (the energization switch can be reduced in size).
In the present invention, a voltage-driven transistor as well as a current-driven transistor can be used as the energization switch.
図1の内燃機関用点火装置1Aにおいて、通電用スイッチ回路11はNPN型のトランジスタQ1である。トランジスタQ1に代えてFET等の電圧制御素子を使用することができる。トランジスタQ1のコレクタはイグニッションコイル14の一次巻線141の一端に接続されており、エミッタは接地(グランドGNDに接続)されている。なお、イグニッションコイル14の一次巻線141の多端は電源端子(電源電圧Vbat)に接続されている。
In an internal combustion engine ignition apparatus 1A of FIG. 1, energizing the
充電回路12は、抵抗R3,R4とトランジスタQ2からなるスイッチ回路と、上述したキャパシタC1と、抵抗R2とからなる。このスイッチ回路に充電指示信号S0(信号源G0)入力されると、トランジスタQ2がオンし、電源電圧Vbatにより抵抗R2を介してキャパシタC1が充電される。 The charging circuit 12 includes a switch circuit including resistors R 3 and R 4 and a transistor Q 2 , the capacitor C 1 described above, and a resistor R 2 . When a charging instruction signal S 0 (signal source G 0 ) is input to this switch circuit, the transistor Q 2 is turned on, and the capacitor C 1 is charged via the resistor R 2 by the power supply voltage V bat .
放電回路13は、抵抗R1とキャパシタC1とを有している。図2では逆流防止用のダイオードD2が抵抗R1のキャパシタC1側に設けられている。
放電回路13と、ダイオードD1と、通電用スイッチ回路11と、コイル通電信号S1の信号源G1とにより、キャパシタC1の放電経路が形成される。
キャパシタC1の負電圧端子は、トランジスタQ1の制御端子(ベース)に接続されている。本実施形態では、キャパシタC1の負電圧端子は抵抗R5を介して接地(グランドGNDに接続)されている。
The discharge circuit 13 has a resistor R 1 and a capacitor C 1 . In FIG. 2, a diode D 2 for preventing backflow is provided on the capacitor C 1 side of the resistor R 1 .
A discharge circuit 13, a diode D 1, the energizing
The negative voltage terminal of the capacitor C 1 is connected to the control terminal (base) of the transistor Q 1 . In the present embodiment, the negative voltage terminal of the capacitor C 1 is grounded (connected to the ground GND) via the resistor R 5 .
以下、図1の回路の動作を図2,図3の回路図、図4の波形図により説明する。
図2は、キャパシタC1が充電されるときの回路図である。充電指示信号S0がLレベル(たとえば、0V)からHレベル(5V)になると、トランジスタQ2がオンし(図4のt0)、電源電圧VbatによりキャパシタC1が抵抗R2を介してバッテリー電圧Vbat(たとえば、12V)まで充電される(図4のt0〜t1)。
The operation of the circuit of FIG. 1 will be described below with reference to the circuit diagrams of FIGS. 2 and 3 and the waveform diagram of FIG.
FIG. 2 is a circuit diagram when the capacitor C 1 is charged. When charge instruction signal S 0 changes from L level (eg, 0 V) to H level (5 V), transistor Q 2 is turned on (t 0 in FIG. 4), and capacitor C 1 passes through resistor R 2 by power supply voltage V bat. The battery is charged to a battery voltage V bat (for example, 12 V) (t 0 to t 1 in FIG. 4).
図3はキャパシタC1が放電されるときの回路図である。充電指示信号S0がHレベルからLレベルに変化し、コイル通電信号S1がLレベル(0V)からHレベル(たとえば、5V)に変化すると、トランジスタQ1がオンし始める。オンの初期には、トランジスタQ1のコレクタ・エミッタ間電圧(端子電圧Vce)は、キャパシタC1のフル充電電圧である。 FIG. 3 is a circuit diagram when the capacitor C 1 is discharged. When charging instruction signal S 0 changes from H level to L level and coil energization signal S 1 changes from L level (0 V) to H level (for example, 5 V), transistor Q 1 starts to turn on. At the beginning of ON, the collector-emitter voltage (terminal voltage V ce ) of the transistor Q 1 is the full charge voltage of the capacitor C 1 .
トランジスタQ1のコレクタ端子電圧がΔVだけ下降すると、その電圧変化によってダイオードD1,キャパシタC1を経由して、トランジスタQ1のベース電位も、ΔVだけ低下する。これは、トランジスタQ1の出力が制御端子に負帰還されることを意味し、トランジスタQ1は急にオンすることができない。 The collector terminal voltage of the transistor Q 1 is lowered by [Delta] V, the diode D 1 by the voltage variation, by way of capacitor C 1, the base potential of the transistor Q 1 is also lowered by [Delta] V. This means that the output of the transistor Q 1 is negatively fed back to the control terminal, and the transistor Q 1 cannot be turned on suddenly.
上記の動作に並行して、キャパシタC1の充電電荷は、ダイオードD1、トランジスタQ1、信号源S1、ダイオードD2、抵抗R1の経路で放電する。トランジスタQ1とキャパシタC1とはミラー積分回路を構成しており、トランジスタQ1のコレクタ・エミッタ間電圧(端子電圧Vce)は、キャパシタC1の値およびR1の値で定まる時定数で直線状に低下する(図4のt1〜t2)。 In parallel with the above operation, the charge of the capacitor C 1 is discharged through the path of the diode D 1 , the transistor Q 1 , the signal source S 1 , the diode D 2 , and the resistor R 1 . The transistor Q 1 and the capacitor C 1 constitute a Miller integrating circuit, and the collector-emitter voltage (terminal voltage V ce ) of the transistor Q 1 is a time constant determined by the value of the capacitor C 1 and the value of R 1. It decreases linearly (t 1 to t 2 in FIG. 4).
トランジスタQ1のベース電位はほぼ一定で、ベース電流を無視すると、ダイオードD2の順方向電圧をVf2とするとキャパシタC1の放電電流Icは、
Ic=(5V−Vbe−Vf2)/R1・・・(1)
で表される。
したがって、放電電流によるキャパシタC1の放電電圧の傾斜は、
ΔVC1/Δt=Ic/C1・・・(2)
となる。
If the base potential of the transistor Q 1 is substantially constant and the base current is ignored, the discharge current I c of the capacitor C 1 is given by assuming that the forward voltage of the diode D 2 is V f2 .
I c = (5V−V be −V f2 ) / R 1 (1)
It is represented by
Therefore, the slope of the discharge voltage of the capacitor C 1 due to the discharge current is
ΔV C1 / Δt = I c / C 1 (2)
It becomes.
時刻tにおけるトランジスタQ1のコレクタ・エミッタ間電圧(端子電圧Vce)は、ダイオードD1の順方向電圧Vf1およびQ1のベース・エミッタ間電圧Vbeとすると、
Vce=Vbat−Ic・t/C1−Vf1+Vbe・・・(3)
である。したがって、
Vce=Vbat−(5V−Vbe-Vf2)・t/(C1・R1)−Vf1+Vbe・・・(4)
となる。
Assuming that the collector-emitter voltage (terminal voltage V ce ) of the transistor Q1 at time t is the forward voltage V f1 of the diode D1 and the base-emitter voltage Vbe of Q 1 ,
V ce = V bat -I c · t / C 1 -V f1 + V be ··· (3)
It is. Therefore,
V ce = V bat - (5V -V be- V f2) · t / (C 1 · R 1) -V f1 + V be ··· (4)
It becomes.
(4)式から、C1またはR1の何れかまたは両方を変えることでVceの下降率を所望の値とすることができる。
すなわち、本実施形態ではトランジスタQ1をソフト・オンすることができ、これにより、イグニッションコイル14の一次コイル141に流れる電流変化を抑えることができ、結果、容易に、イグニッションコイル14の二次電圧を抑えることができる。
From equation (4), the rate of decrease in V ce can be set to a desired value by changing either or both of C 1 and R 1 .
That is, in the present embodiment, the transistor Q 1 can be softly turned on, whereby the change in the current flowing through the
図5は本発明の内燃機関用点火装置の第2実施形態の基本構成を示す説明図である。
図5の内燃機関用点火装置1Cでは、図1に示した内燃機関用点火装置1Aに第2充電回路15を追加した構成となっている。すなわち、トランジスタQ1の制御端子とグランドとの間に抵抗R5が設けられおり、キャパシタC1と抵抗R5により第2充電回路15が構成されている。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a basic configuration of a second embodiment of the ignition device for an internal combustion engine of the present invention.
The internal combustion engine ignition device 1C of FIG. 5 has a configuration in which a second charging circuit 15 is added to the internal combustion engine ignition device 1A shown in FIG. That is, the resistor R 5 is provided between the control terminal of the transistor Q 1 and the ground, and the second charging circuit 15 is constituted by the capacitor C 1 and the resistor R 5 .
内燃機関用点火装置1Cでは、R5がR1,R2よりも十分に大きい。したがって、通電用スイッチ11がソフト・オンするときにはR5は無視できるので、内燃機関用点火装置1Cのソフト・オン時の動作は、第1実施形態(図1から図4参照)におけると同様である。
In the internal combustion engine ignition device 1C, R 5 is sufficiently larger than R 1 and R 2 . Therefore, when the energizing
以下、図5の回路の動作を図6の回路図および図7(A)の波形図により説明する。
図6は、キャパシタC1が充電されるときの回路図である。
イグニッションコイル14の通電中は、次式で示すような平衡状態が成立する。
Vce+Vf=VC1+Vbe・・・(5)
なお、VceはトランジスタQ1の端子電圧、VfはダイオードD1の電圧降下、VC1はキャパシタC1の充電電圧、VbeはトランジスタQ1のベース・エミッタ間電圧である。
The operation of the circuit of FIG. 5 will be described below with reference to the circuit diagram of FIG. 6 and the waveform diagram of FIG.
FIG. 6 is a circuit diagram when the capacitor C 1 is charged.
While the
V ce + V f = V C1 + V be (5)
Incidentally, V ce is the terminal voltage of the transistor Q 1, is V f voltage drop of the diode D 1, V C1 is charged voltage of the capacitor C 1, V be is the base-emitter voltage of the transistor Q 1.
この状態で、コイル通電信号S1をLレベルにする(オフする)と、トランジスタQ1はベース電圧が下がるのでオフしようとし、端子電圧Vceが上昇する。VceがΔVだけ上昇したとすると、上述した平衡状態が崩れ、図6中(a)で示す経路でC1が充電され、平衡が保たれる。 充電電流の一部は、図6中(b)で示すように、トランジスタQ1のベース電流となり、コレクタ・エミッタ間電圧Vceの上昇を妨げるように作用するので、トランジスタQ1は急峻にオフすることができない。 In this state, when the coil energization signal S 1 is set to L level (turned off), the base voltage of the transistor Q 1 decreases, so that the transistor Q 1 tries to turn off and the terminal voltage V ce increases. If V ce rises by ΔV, the above-described equilibrium state is lost, and C 1 is charged through the path indicated by (a) in FIG. 6 to maintain the equilibrium. A part of the charging current becomes the base current of the transistor Q 1 as shown by (b) in FIG. 6 and acts to prevent the collector-emitter voltage V ce from rising, so that the transistor Q 1 is sharply turned off. Can not do it.
上記の動作により、トランジスタQ1のコレクタ・エミッタ間電圧Vceは、(R2+R5)の値と、C1の値で定まる時定数で(ほぼ直線的に)上昇する。
R2>>R5と、R2,R5を選べば、時刻tにおけるコレクタ・エミッタ間電圧Vceは、次式で表される。
Vce={Vbe/(R5・C1)}・t・・・(5)
With the above operation, the collector-emitter voltage V ce of the transistor Q 1 rises (substantially linearly) with a value of (R 2 + R 5 ) and a time constant determined by the value of C 1 .
If R 2 >> R 5 and R 2 , R 5 are selected, the collector-emitter voltage V ce at time t is expressed by the following equation.
V ce = {V be / (R 5 · C 1 )} · t (5)
したがって、R5またはC1のいずれかまたは両方を変えることで、トランジスタQ1の上昇時間を所望の値とすることができ、安全にイグニッションコイルの電流を遮断することが可能となる。また、これと同時に、トランジスタQ1がオフするまでの時間を短かくすることで、電力損失を最小に抑えることもできる。 Therefore, by changing either or both of R 5 and C 1 , the rise time of the transistor Q 1 can be set to a desired value, and the current of the ignition coil can be safely cut off. At the same time, the power loss can be minimized by shortening the time until the transistor Q 1 is turned off.
図7(A)に、内燃機関用点火装置1Cのイグニションコイル14への通電を停止する場合のコイル通電信号S1、通電電流IIGN、コレクタ・エミッタ間電圧Vceを示す。また、図7(B)に、従来の内燃機関用点火装置におけるイグニションコイル14への通電を停止する場合のコイル通電信号S1、通電電流IIGN、コレクタ・エミッタ間電圧Vceを示す。
図7(A),(B)からわかるように、の内燃機関用点火装置1Cでは、従来に比べてソフト・オフ時間を格段に短縮することができる。
FIG. 7A shows the coil energization signal S 1 , the energization current I IGN , and the collector-emitter voltage V ce when the energization to the
As can be seen from FIGS. 7A and 7B, in the internal combustion engine ignition device 1C, the soft-off time can be remarkably shortened as compared with the prior art.
1A,1C 内燃機関用点火装置
11 通電用スイッチ回路
12 充電回路
13 放電回路(第1放電回路)
14 イグニッションコイル
141 一次巻線
1A, 1C Ignition device for
13 Discharge circuit (first discharge circuit)
14
Claims (3)
電源と前記通電用スイッチの制御端子との間に設けられたキャパシタを含み、充電指示信号により動作する充電回路と、
前記キャパシタ、前記通電用スイッチ、前記通電用スイッチの制御信号源、および当該信号源と前記制御端子との間に設けられた抵抗、により構成される放電回路と、
を備え、
前記一次巻線への通電に先立って前記キャパシタの充電を行い、前記通電用スイッチをオンすることで前記キャパシタの放電を行なう内燃機関用点火装置であって、
前記通電用スイッチの制御端子にオン信号が入力されたときは、前記通電用スイッチの制御端子への負帰還によって、前記キャパシタの充電電荷が前記放電回路を介して放電され、
前記イグニッションコイルの一次巻線への通電中に、前記通電用スイッチの制御端子にオフ信号が入力されたときは、前記キャパシタが前記充電回路を介して充電されることを特徴とする内燃機関用点火装置。 A switch for energization connected to the primary winding of the ignition coil;
A charging circuit including a capacitor provided between a power source and a control terminal of the energizing switch, and operating according to a charging instruction signal;
A discharge circuit including the capacitor, the energization switch, a control signal source of the energization switch, and a resistor provided between the signal source and the control terminal;
With
An internal combustion engine ignition device that charges the capacitor prior to energization of the primary winding and discharges the capacitor by turning on the energization switch;
When an ON signal is input to the control terminal of the energization switch, the charge of the capacitor is discharged through the discharge circuit by negative feedback to the control terminal of the energization switch,
The internal combustion engine is characterized in that the capacitor is charged via the charging circuit when an off signal is input to the control terminal of the energizing switch during energization of the primary winding of the ignition coil. Ignition device.
前記通電用スイッチの制御端子にオン信号が入力されたときに、前記キャパシタの充電電荷が一方向導通素子と前記通電用スイッチと前記放電回路とを介して放電されることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用点火装置。 One-way conduction for blocking current from the ignition coil between a terminal of the capacitor opposite to the control terminal side of the energizing switch and a terminal of the ignition coil on the primary winding side of the energizing switch With elements,
The charged charge of the capacitor is discharged through the one-way conducting element, the energizing switch, and the discharging circuit when an ON signal is input to the control terminal of the energizing switch. 2. An ignition device for an internal combustion engine according to 1.
電源と前記通電用スイッチの制御端子との間に設けられたキャパシタを含み、充電指示信号により動作する第1充電回路と、
前記キャパシタ、前記通電用スイッチ、前記通電用スイッチの制御信号源、および当該信号源と前記制御端子との間に設けられた第1抵抗、により構成される放電回路と、
前記キャパシタおよび前記制御端子とグランドとの間に設けられた第2抵抗を含む第2充電回路と、
を備え、
イグニッションコイルの一次巻線への通電に先立って前記キャパシタの充電を前記第1充電回路により行い、前記通電用スイッチをオンすることで前記キャパシタの放電を行なう内燃機関用点火装置であって、
前記通電用スイッチの制御端子にオン信号が入力されたときは、前記キャパシタの充電電荷が前記放電回路を介して放電することで、前記通電用スイッチの端子電圧が前記キャパシタの値と前記第1抵抗の値とで決まる比率で下降し、
前記イグニッションコイルの一次巻線への通電中に、前記通電用スイッチの制御端子にオフ信号が入力されたときは、前記キャパシタが前記第2充電回路を介して充電することで、前記通電用スイッチの端子電圧が前記キャパシタの値と前記第2抵抗の値とで決まる比率で上昇する、
ことを特徴とする内燃機関用点火装置。 A switch for energization connected to the primary winding of the ignition coil;
A first charging circuit including a capacitor provided between a power source and a control terminal of the energization switch, and operating according to a charging instruction signal;
A discharge circuit including the capacitor, the energization switch, a control signal source of the energization switch, and a first resistor provided between the signal source and the control terminal;
A second charging circuit including a second resistor provided between the capacitor and the control terminal and ground;
With
An internal combustion engine ignition device that performs charging of the capacitor by the first charging circuit prior to energization of a primary winding of an ignition coil, and discharges the capacitor by turning on the energizing switch;
When an ON signal is input to the control terminal of the energization switch, the charge of the capacitor is discharged through the discharge circuit, so that the terminal voltage of the energization switch becomes the value of the capacitor and the first Decreasing at a ratio determined by the resistance value,
When an off signal is input to the control terminal of the energizing switch during energization of the primary winding of the ignition coil, the capacitor is charged via the second charging circuit, whereby the energizing switch The terminal voltage increases at a ratio determined by the value of the capacitor and the value of the second resistor,
An internal combustion engine ignition device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009174838A JP2011027044A (en) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | Ignition device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009174838A JP2011027044A (en) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | Ignition device for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011027044A true JP2011027044A (en) | 2011-02-10 |
Family
ID=43636053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009174838A Pending JP2011027044A (en) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | Ignition device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011027044A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024166875A1 (en) * | 2023-02-06 | 2024-08-15 | ローム株式会社 | Switch control device, switch device, engine ignition device, and vehicle |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS546428U (en) * | 1977-06-16 | 1979-01-17 | ||
JPS5928671U (en) * | 1982-08-18 | 1984-02-22 | 三菱電機株式会社 | internal combustion engine ignition system |
JPH01257767A (en) * | 1988-04-08 | 1989-10-13 | Moriyama Kogyo Kk | Ignition device for engine |
-
2009
- 2009-07-27 JP JP2009174838A patent/JP2011027044A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS546428U (en) * | 1977-06-16 | 1979-01-17 | ||
JPS5928671U (en) * | 1982-08-18 | 1984-02-22 | 三菱電機株式会社 | internal combustion engine ignition system |
JPH01257767A (en) * | 1988-04-08 | 1989-10-13 | Moriyama Kogyo Kk | Ignition device for engine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024166875A1 (en) * | 2023-02-06 | 2024-08-15 | ローム株式会社 | Switch control device, switch device, engine ignition device, and vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8776763B2 (en) | Internal combustion engine controller | |
JP5585732B2 (en) | Gate drive device | |
JP3477852B2 (en) | IGBT drive circuit and ignition device | |
US9062647B2 (en) | Semiconductor device including current control function and self-interrupt function | |
JP6395565B2 (en) | Igniters and vehicles | |
WO2013071758A1 (en) | Power input load power-on slow starter | |
JP5776216B2 (en) | Semiconductor device with current control function and self-cutoff function | |
JP5733627B2 (en) | Gate drive circuit | |
JP6291929B2 (en) | Semiconductor device | |
US5967128A (en) | Ignition apparatus for an internal combustion engine | |
JP5454412B2 (en) | Semiconductor device with current control function | |
JP7114836B2 (en) | Power supply input circuit and inverter-integrated electric compressor for vehicle equipped with the same | |
JP7037538B2 (en) | Gate drive circuit | |
JP6354430B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2010246294A (en) | Power supply circuit and electronic apparatus | |
JP2016089674A (en) | Igniter and vehicle | |
JP2011027044A (en) | Ignition device for internal combustion engine | |
JP2012222715A (en) | Driver circuit | |
CN107787556A (en) | Circuit arrangement for controlling transistor | |
JP5876250B2 (en) | Electromagnetic coil drive device | |
JP5369987B2 (en) | Gate drive circuit | |
JP2004088192A (en) | Drive circuit for voltage driven device | |
JP2021050673A (en) | Ignition device for internal combustion engine | |
JP2015012252A (en) | Current detection circuit | |
JP2009257140A (en) | Ignition device for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20120112 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121127 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121130 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20130402 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |