JPH0722259B2

JPH0722259B2 - 位相一致回路

Info

Publication number: JPH0722259B2
Application number: JP59256649A
Authority: JP
Inventors: 茂夫西鳥羽; 善弘 ▲廣▼田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1984-12-05
Filing date: 1984-12-05
Publication date: 1995-03-08
Anticipated expiration: 2010-03-08
Also published as: JPS61134124A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は矩形波入力信号に応答して出力信号のデューテ
ィーを制御する内燃機関制御回路において、出力信号に
同期した信号を取り出す位相一致回路に関する。

〔従来の技術〕

出力信号の位相に同期した信号を必要とする回路に内燃
機関における回転数の検出回路等がある。第４図は内燃
機関において、出力電流のデューティーを制御する制御
回路で、出力電流と位相が一致した信号である位相一致
信号の取り出すための位相一致回路13が設けられてお
り、第５図にこの位相一致回路13の従来回路を示してい
る。

まず、第４図の制御回路について回路動作を説明する。
内燃機関の回転に同期して信号発生回路１から第６図１
に示す矩形波が積分回路２に入力され、その積分出力
（第６図２）が比較回路10の出力（第６図２）と共に比
較回路３に入力される。比較回路３からは、比較回路10
出力が積分回路２出力より高くなった時ハイレベルの信
号（第６図３）を論理積回路４に送る。論理積回路４へ
は信号発生回路１出力も入力され比較回路３出力の立上
りで立上り、信号発生回路１の出力の立下りで立下る信
号が論理積回路４から出力される（第６図４）。駆動回
路５は論理積回路４の出力を入力し、出力回路６を駆動
し出力電流を流す（第６図７）。出力負荷７はイグニッ
ションコイルであってインダクタンス負荷であるため、
出力電流I₀は出力負荷７のインダクタンスL₁,抵抗R₁で
決まる時定数L₁/R₁で立上る。電流検出回路８は出力電
流値が規定値Irefに達したことを検出し（第６図８）、
電流制限回路９に信号を送り駆動回路５の駆動電流を減
少させ（第６図６）、出力電流値を一定（Iref）にする
よう働く（この状態を電流制限状態と呼ぶ）。出力回路
６のしゃ断により得られる出力負荷７の二次側エネルギ
ー（第６図11）が点火プラグに伝達され点火エネルギー
となる。電流制限状態になると比較回路10へは電流検出
回路８からローレベルの信号が送られ、電流制限状態以
外の時ハイレベルの信号が送られる。比較回路10への他
方の入力は基準電圧11であり、比較回路10の出力は電流
制限状態のとき放電、電流制限状態以外のとき充電する
充放電波形を出力する（第６図２）。タイマー回路12は
内燃機関の回転が停止し、信号発生回路１の出力がハイ
レベルとなり出力電流が流れ続けるとき消費電力の増加
を押えるため、出力電流が流れ始めてから一定時間後、
駆動回路５へ信号を送り駆動電流を減らして出力電流を
徐々にしゃ断するもので論理積回路４の出力を入力し、
タイマー回路内部のコンデンサに論理積回路４の出力が
ハイレベルの時充電し、ローレベルの時放電し（第６図
10）、そしてコンデンサの充電レベルが基準電圧Vrefに
達すると駆動回路５に信号を送り出力電流が流れないよ
うにする（第７図6,7）。

以上が出力電流のデューティーを制御する制御回路の基
本的な動作である。その制御回路における位相一致回路
13（第５図）は、論理積回路４を出力を入力し、論理積
回路４の出力がハイレベルの時（即ち出力電流が流れて
いる時）トランジスタ1302が導通し出力信号1301はロー
レベルとなる。逆に論理積回路４の出力がローレベルの
時（即ち出力電流がしゃ断している時）トランジスタ13
02がしゃ断し出力信号1301はハイレベルとなる。このよ
うに、位相一致回路13の出力信号1301は出力電流と同期
した信号となり、他の制御回路（例えば、内燃機関の回
転数の検出回路など）への入力信号となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の位相一致回路13は内燃機関が回転してい
る状態では位相一致回路13の出力信号1301は出力電流と
位相の一致した信号となる。しかし、第７図に示すよう
に内燃機関の回転が停止し信号発生回路１の出力が常に
ハイレベルとなった状態では（第７図１）、第７図３に
示すように比較回路３の出力が常にハイレベルとなり、
従って論理積回路４の出力も常にハイレベルとなる（第
７図４）。このため、位相一致回路13の出力信号1301は
第７図５に示すように常にローレベルとなる。一方、出
力電流はタイマー回路12の内部のコンデンサの充電レベ
ルが基準電圧Vrefを越えると出力電流をしゃ断するよう
タイマー回路12から駆動回路５へ信号が送られ出力電流
はしゃ断する（第７図6,7）。このため、タコメータ駆
動等に使われる位相一致出力回路13の出力信号1301は、
本来出力電流がしゃ断した所（第７図５の矢印の所）で
立ち上がりハイレベルにならなければならないが、立ち
上がらずローレベルのままとなり信号1301と出力電流と
の位相が一致しなくなってしまう。このように位相が一
致せず位相一致回路13の出力が立ち上がらないままの状
態でいると、出力信号1301を制御信号として入力する回
転数の検出回路等の次段の制御回路側では内燃機関の回
転が停止したことを検出できず誤動作する危険があっ
た。

そこで、位相一致回路13への入力信号を出力電流の位相
と一致する駆動回路５の出力から取ることが考えられた
が、出力電流のしゃ断時、即ち駆動回路５の出力が立下
がる時に出力負荷７で発生する高電圧のため駆動回路５
の出力にリンギングが発生する。このため、位相一致回
路13の出力1301が誤動作するという問題があった。

本発明の目的は、誤動作を生じさせない位相一致回路を
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、入力信号を受け帰還ループにより出力信号の
パルス幅を制御する回路に用いられ、出力信号と同じ位
相の信号を出力する発生する位相一致回路において、入
力信号が供給されているときは第１のレベルの信号を供
給されないときは第２のレベルの信号をそれぞれ発生す
る第１の回路手段と、この回路手段の信号が第１のレベ
ルのときは出力信号を発生する出力回路の前段に位置し
てこの出力回路を駆動する駆動回路からの信号と同じ位
相の信号を発生し第２のレベルのときは出力回路から得
られる信号と同じ位相の信号を発生する第２の回路手段
とを有することを特徴とする。本発明による位相一致回
路は、好ましくは、信号発生回路１の出力がハイレベル
の時コンデンサに充電し、逆にローレベルの時コンデン
サの充電電荷を放電する従放電回路と、このコンデンサ
の充電レベルを基準電圧と比較し、充電レベルが低い時
にハイレベルの信号を出力し逆に高い時にローレベルの
信号を出力する比較回路と、この比較回路出力と駆動回
路５の出力の論理和をとる論理和回路と、論理和回路出
力と論理積回路４の出力との論理積をとる論理積回路
と、この論理積回路の出力の反転信号を位相一致回路の
出力信号として出力する出力回路とを有する。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。第１図は
本発明の一実施例を示す回路図で、第２図はタイミング
チャートである。

第１図において、本発明の位相一致回路23は、電源24に
接続された定電流源2307と、定電流源2307から供給され
る電荷を蓄えるコンデンサ2308と、信号発生回路１の出
力信号の反転信号を作る反転回路2305と反転回路2305の
出力信号を入力しコンデンサ2308の充電電荷を放電する
トランジスタ2306とで構成された充放電回路を有する。
この充放電回路の出力、すなわち、コンデンサ2308の両
端電圧は基準電圧2309と比較回路2310によって比較され
る。この比較回路2310の出力信号は駆動回路５の出力信
号と共に論理和回路2311で論理和がとられる。論理和回
路2311の出力信号は論理積回路2302の一方の入力へ供給
される。論理積回路2302の他方の入力には論理積回路４
の出力が供給されている。論理積回路2302の出力信号の
反転信号を位相一致回路23の出力信号2301として取り出
すために、抵抗2303及びトランジスタ2304とからなる出
力回路が構成されている。

次に第２図タイミングチャートを用いて本実施例の動作
を説明する。コンデンサ2308の充電電荷は、信号発生回
路１の出力がローレベルの時反転回路2305の出力がハイ
レベルとなりトランジスタ2306が導通して電荷を放電
し、逆に信号発生回路１の出力がハイレベルの時は、ト
ランジスタ2306がしゃ断しコンデンサ2308は定電流源23
07からの電荷を蓄える。このためコンデンサ2308の充電
レベルは第２図６のようになる。基準電圧2309は、内燃
機関が動作中のコンデンサ2308の充電レベルより高くし
てある。したがって、通常動作中（第２図においてT₁の
区間）比較回路2310の出力は常にハイレベルとなり（第
２図７）、論理和回路2311の出力は駆動回路５の出力と
無関係にハイレベルが出力される（第２図９）。論理積
回路2302の出力は、それ故、論理積回路４の出力（第２
図３）と一致した信号となる（第２図10）。位相一致回
路23の出力2301は、トランジスタ2304のコレクタから取
り出しているため論理積回路2302の出力の反転信号とな
る（第２図11）。以上述べたように、内燃機関が通常動
作している時は、位相一致回路23の出力2301は論理積回
路４の出力と同期（即ち出力電流と同期し、駆動回路５
の出力と無関係となるため駆動回路５の出力の発振等に
影響されない。

次に、内燃機関の回転が停止し信号発生回路１の出力が
ハイレベルのままとなった場合（第２図においてT₂の区
間）、反転回路2305の出力はローレベルとなり、トラン
ジスタ2306はしゃ断し、コンデンサ2308は定電流源2307
から充電される（第２図６）。そして、コンデンサ2308
の充電レベルが基準電圧2309より高くなると比較回路23
10の出力はローレベルとなる（第２図７）。このため論
理和回路2311の出力は駆動回路５の出力と一致すること
になる。従って、タイマー回路12（第４図）の充電レベ
ルが基準電圧Vrefを越え（第２図８）、タイマー回路12
の出力により駆動回路５の駆動電流が減少して（第２図
４）出力電流がしゃ断すると（第２図５）、論理和回路
2311の出力はローレベルなり（第２図９）、論理積回路
４の出力はハイレベルのままであるが論理和回路2311の
出力がローレベルとなるため論理積回路2302の出力はロ
ーレベルとなる（第２図10）。位相一致回路23の出力23
01は論理積回路2302の出力の反転信号となる（第２図1
1）。このとき、出力電流は徐々にしゃ断するため出力
負荷７に高電圧は発生せず、従って駆動回路５出力にリ
ンギングは発生せず、位相一致回路23の出力2301は安定
に出力電流と位相の一致した信号が得られる。

第３図は、本発明の他の実施例である。出力回路（抵抗
2312〜2314,トランジスタ2315〜2317）以外は第１図の
実施例と同一であるので説明を略し、出力回路部につい
て説明する。位相一致回路23の出力2301として大振幅の
信号を取り出すためには第１図の実施例においては、抵
抗2303を小さくする必要があり、このためトランジスタ
2304導通時に大電流がトランジスタ2304に流れるためト
ランジスタ2304の面積を大きくしなければならない。第
３図の実施例は、この点を改良したものである。まず、
論理積回路2302の出力がハイレベルの場合にはトランジ
スタ2316及び2317が導通し位相一致回路23の出力2301は
ローレベルとなる。又、トランジスタ2315のベースレベ
ルはローレベルとなるためトランジスタ2315はしゃ断す
る。従って抵抗2312及び2314を大きくしてあればトラン
ジスタ2316及び2317に流れる電流は小さくなり、トラン
ジスタ2316及び2317の面積も小さくて済む。次に論理積
回路2302の出力がローレベルの場合にはトランジスタ23
16及び2317がしゃ断する。このためトランジスタ2315の
ベースレベルはハイレベルとなりトランジスタ2315は導
通する。そして抵抗2313の値を小さくしておけば抵抗23
14の影響を受けず、電源24から電流が抵抗2313及びトラ
ンジスタ2315を通って位相一致回路23の出力に流れるた
め，位相一致回路23の出力2301は、ほぼ電源24のレベル
まで上げることができる。又トランジスタ2315の面積も
電流がほとんど流れないため小さくて済む。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、位相一致回路23への入力
信号として、論理積回路４の出力と駆動回路５の出力を
入力し、内燃機関が回転中は位相一致回路23の出力2301
を論理積回路４の出力により決定するようにし、又内燃
機関の回転が停止した場合には、位相一致回路23の出力
2301を駆動回路５の出力により決定するようにしたこと
により、内燃機関の全ての状態において出力電流と位相
の一致した信号を作ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す回路図、第２図は
そのタイミングチャート、第３図は本発明の第２の実施
例を示す回路図である。又第４図は従来回路を使用した
制御回路のブロック図、第５図は従来回路の回路図、第
6,7図は制御回路のタイミングチャートである。１……信号発生回路、２……積分回路、３……比較回
路、４……論理積回路、５……駆動回路、６……出力回
路、７……出力負荷、８……電流検出回路、９……電流
制限回路、10……比較回路、11……基準電圧、12……タ
イマー回路、13,23……位相一致回路、14,24……電源、
1301,2301……位相一致回路出力、1302……抵抗、1303
……トランジスタ、2303,2312,2313,2314……抵抗、230
4,2306,2315,2316,2317……トランジスタ、2305……反
転回路、2307……定電流源、2308……コンデンサ、2309
……基準電圧、2310……比較回路、2311……論理和回
路、2312……論理積回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の回転に同期した周期性の入力信
号を発生する信号発生回路と、供給された駆動信号に基
づきイグニッションコイルを駆動してこのコイルに出力
電流を流す出力回路と、前記出力電流が規定値に達した
ことを検出して検出信号を発生する電流検出回路と、前
記検出信号に応答し前記検出信号が発生されている期間
に放電されそれ以外の期間に充電される充放電信号を発
生する第１の比較回路と、前記充放電信号および前記入
力信号の積分波形を入力してこれらの比較信号を出力す
る第２の比較回路と、前記入力信号と前記比較信号との
論理積信号を発生する論理積回路と、前記論理積信号お
よび前記検出信号に基づき前記駆動信号を前記出力回路
に供給する駆動回路と、前記駆動回路が所定時間以上に
わたり前記出力回路を駆動し続けていることに応答して
前記駆動信号が前記出力回路を駆動しないレベルに徐々
に変化させるタイマー回路とを有する内燃機関制御回路
に用いられ、前記出力電流と位相の一致した信号を取り
出すための位相一致回路において、前記内燃機関が回転
することにより前記入力信号が供給されているときは第
１のレベルの信号を発生し、前記内燃機関の回転が停止
することにより前記入力信号が供給されていないときは
第２のレベルの信号を発生する第１の回路手段と、前記
第１の回路手段からの信号が前記第１のレベルのときは
前記論理積信号と同じ位相の信号を発生し前記第１の回
路手段からの信号が前記第２のレベルのときは前記駆動
信号と同じ位相の信号を発生する第２の回路手段とを有
することを特徴とする位相一致回路。