JP6504779B2 - イグナイタおよび車両、イグニッションコイルの制御方法 - Google Patents
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Description
時刻t0に、ECU108によって点火信号IGTがアサート(ハイレベル)される。これにより、電圧コンパレータ302に入力される高周波フィルタ303通過後の信号の電圧VFILが増大し、VFIL>VREFの間、判定信号SDETがアサート(ハイレベル)となる。判定信号SDETがハイレベルの期間、スイッチ素子202がオンとなり、コイル電流Icが増大する。
「一体集積化」とは、回路の構成要素のすべてが半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが半導体基板の外部に設けられていてもよい。
同様に、「部材Cが、部材Aと部材Bの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
スイッチ素子202のオン時間に上限(通電保護時間という)Taが設定される場合がある。この場合、スイッチ素子202が通電保護時間Taにわたり連続オンすると、スイッチ素子202が強制オフされる。通電保護時間Taはたとえば最大200msである。
エンジンの始動時には、スイッチ素子202の通電時間Tbは、エンジンの回転時の通電時間Tc、Tdよりも長く設定される。たとえばTbは最大150msである。
4サイクル直列4気筒エンジンの場合、500rpmのとき、点火サイクル(周期)Tcyc1は250msとなり、通電時間Tcは車の仕様・特にバッテリ電圧VBATにも依存するが、たとえば最大10msである。
4サイクル直列4気筒エンジンの場合、12000rpmのとき、点火サイクル(周期)Tcyc2は10msとなり、通電時間Tdは車の仕様、特にバッテリ電圧によるが、たとえば最大3msである。
高周波フィルタ303は、RCフィルタなどの1次ローパスフィルタである。高周波フィルタ303はアクティブフィルタであってもよいし、2次以上のフィルタであってもよい。
オフ不感回路330に関して、図7では、マスク信号生成回路332の後段に遅延回路336を挿入する構成としたが本発明はそれには限定されない。たとえば遅延回路336が与えるべき遅延を、マスク信号生成回路332内のタイマー回路342で与えてもよい。すなわち遅延時間td2の分だけ、タイマー回路342の時間を長くしてもよい。
図11は、第2変形例に係るイグナイタ200aの回路図である。マスク信号生成回路332は、遅延回路304により遅延された判定信号SDET’にもとづいてマスク信号SMSKを生成する。論理ゲート334は、判定信号SDET’とマスク信号SMSKとを論理演算する。この変形例によっても再遮断を防止できる。
当業者によれば、オフ不感回路330には、ここで例示したもの以外にもさまざまな変形例が存在しうること、またこうした変形例も本発明の範囲に含まれることが理解される。たとえば論理ゲート334に代えて、エッジトリガタイプのフリップフロップ(たとえばRSフリップフロップやDフリップフロップ)を用いてもよい。
Claims (6)
- イグニッションコイルの1次コイルと接続されるスイッチ素子と、
ECU(Engine Control Unit)からの点火信号に応じて前記スイッチ素子を制御するスイッチ制御装置と、
を備え、
前記スイッチ制御装置は、
前記点火信号が入力される入力ラインと、
前記入力ラインの高周波ノイズを除去するフィルタと、
前記フィルタの出力電圧を基準電圧と比較し、判定信号を生成する電圧コンパレータと、
前記電圧コンパレータが出力する前記判定信号を所定時間だけ遅延し、遅延判定信号を生成する第1遅延回路と、
前記判定信号のネゲートレベルへの遷移から不感時間の間、所定レベルとなるマスク信号を生成するマスク信号生成回路と、
前記マスク信号を前記第1遅延回路と同じ前記所定時間だけ遅延し、遅延マスク信号を出力する第2遅延回路と、
前記遅延判定信号を前記遅延マスク信号と論理演算して得られる制御パルスに応じて、前記スイッチ素子のオン、オフを制御する駆動ステージと、
を備えることを特徴とするイグナイタ。 - 前記マスク信号生成回路は、
前記判定信号のネガティブエッジを検出すると、スタート信号をアサートするエッジ検出回路と、
前記スタート信号がアサートされてから前記不感時間の経過後に、エンド信号をアサートするタイマー回路と、
前記スタート信号がアサートされると前記所定レベルに遷移し、前記エンド信号がアサートされると前記所定レベルの相補レベルに遷移する前記マスク信号を生成するフリップフロップと、
を備えることを特徴とする請求項1に記載のイグナイタ。 - 前記タイマー回路は、
前記スタート信号のアサートに応答してクロックのカウントを開始するカウンタと、
前記カウンタのカウント値が所定値に達すると前記エンド信号をアサートするデジタル比較器と、
を含むことを特徴とする請求項2に記載のイグナイタ。 - 前記スイッチ制御装置は、ひとつの半導体基板に一体集積化されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のイグナイタ。
- ガソリンエンジンと、
点火プラグと、
1次コイルと、前記点火プラグと接続される2次コイルと、を有するイグニッションコイルと、
前記点火プラグの点火を指示する点火信号を生成するECUと、
前記点火信号に応じて前記イグニッションコイルを駆動する請求項1から4のいずれかに記載のイグナイタと、
を備えることを特徴とする車両。 - 点火プラグと接続されるイグニッションコイルの制御方法であって、
ECU(Engine Control Unit)が前記点火プラグの点火を指示する点火信号を生成するステップと、
フィルタにより、前記点火信号の高周波ノイズを除去するステップと、
前記フィルタの出力電圧を基準電圧と比較し、判定信号を生成するステップと、
前記判定信号を所定時間だけ遅延し、遅延判定信号を生成するステップと、
前記判定信号のネゲートレベルへの遷移から不感時間の間、所定レベルとなるマスク信号を生成するステップと、
前記マスク信号を前記所定時間だけ遅延し、遅延マスク信号を出力するステップと、
前記遅延判定信号を前記遅延マスク信号と論理演算して得られる制御パルスに応じて、前記スイッチ素子のオン、オフを制御するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
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