(57)【要約】【課題】主電源から電源供給を受けることなく、駆動トランジスタをオフするときに、駆動トランジスタをオフ状態とするための電圧を与えるオフ用トランジスタを駆動することが可能な負荷駆動装置を提供すること。【解決手段】負荷駆動装置におけるＩＧＢＴ駆動回路１０は、ＩＧＢＴ３０を流れる駆動電流により充電されるコンデンサ１７を備え、このコンデンサ１７の充電電圧を、オフ用トランジスタ１８をオンするためオン信号として利用する。このため、ＩＧＢＴ駆動回路１０は、バッテリなどの主電源から電源供給を受けずとも、オフ用トランジスタ１８に対するオン信号を生成することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷（４０）に対する駆動電流の通電を制御するものであって、ゲートに印加される電圧に応じてチャネルの状態が変化し、それにより、前記駆動電流が流れるオン状態と、前記駆動電流が流れないオフ状態とを選択的に切り換え可能な駆動トランジスタ（３０）と、
オンされたときに、前記駆動トランジスタのゲートに、当該駆動トランジスタをオン状態とするためのオン電圧を与えるオン用トランジスタ（１３）と、
オンされたときに、前記駆動トランジスタのゲートに、当該駆動トランジスタをオフ状態とするためのオフ電圧を与えるオフ用トランジスタ（１８）と、
前記駆動トランジスタをオン状態にする期間中、前記オン用トランジスタをオンするためのオン信号を出力することで、前記オン用トランジスタを介して、前記駆動トランジスタのゲートに前記オン電圧が出力されるようにするとともに、前記駆動トランジスタがオン状態からオフ状態に切り換えられるときに、前記オン用トランジスタに対するオン信号の出力を終了して前記オン用トランジスタをオフさせ、前記オン電圧の出力を停止させる出力回路（１１）と、
前記駆動トランジスタを介して流れる前記駆動電流により充電されるコンデンサ（１７）を有し、前記駆動トランジスタがオン状態からオフ状態に切り換えられるときに、当該コンデンサを電源として、前記オフ用トランジスタをオンするためのオン信号を生成するオン信号生成回路（１５〜１７）と、を備えることを特徴とする負荷駆動装置。
【請求項２】
前記出力回路は、外部から、前記駆動トランジスタをオン状態にする期間を示すものとして、そのオン状態にする期間に所定の高電位レベルとなるパルス信号を受け、この高電位レベルとなった前記パルス信号を電源として動作するものであって、前記オン用トランジスタへ出力されるオン信号、及び前記オン用トランジスタを介して前記駆動トランジスタのゲートに出力される前記オン電圧は、前記高電位レベルとなっている前記パルス信号を電源として生成されることを特徴とする請求項１に記載の負荷駆動装置。
【請求項３】
前記オン信号生成回路が、前記コンデンサを電源として、前記オン信号を前記オフ用トランジスタに出力することを阻止する阻止回路（１４）を備え、
前記出力回路は、前記駆動トランジスタをオン状態にする期間中、前記阻止回路に対して動作信号を出力することにより前記阻止回路を動作させて、前記駆動トランジスタを介して流れる前記駆動電流により前記コンデンサが充電された場合であっても、前記オン信号が前記オフ用トランジスタに出力されることを阻止することを特徴とする請求項１又は２に記載の負荷駆動装置。
【請求項４】
前記駆動トランジスタは、複数のトランジスタセルが並列に接続されて構成されたものであり、
前記駆動電流が流れる２つの端子の内、前記負荷に接続された端子とは異なる端子について、少なくとも、前記駆動電流の所定割合に減じた微小電流が流れる第１の端子（３２）と、前記微小電流を差し引いた駆動電流が流れる第２の端子（３１）に分け、
前記コンデンサは、前記第１の端子を流れる前記微小電流によって充電されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の負荷駆動装置。
【請求項５】
前記第１の端子には抵抗（３３）が接続され、前記コンデンサは前記抵抗と並列関係となるように接続されることにより、前記抵抗の端子電圧が前記コンデンサに印加されて、前記コンデンサが充電されることを特徴とする請求項４に記載の負荷駆動装置。
【請求項６】
前記オン用トランジスタがオンされて、前記駆動トランジスタのゲートに当該駆動トランジスタをオン状態とするための電圧が与えられたとき、前記駆動トランジスタを流れる駆動電流が所定の上限値を超えないように、前記駆動トランジスタのゲート電圧を制御する電流制御回路（１９）を有し、
前記電流制御回路は、前記駆動トランジスタを流れる駆動電流の検出に、前記抵抗を利用することを特徴とする請求項５に記載の負荷駆動装置。
【請求項７】
前記コンデンサと、前記オフ用トランジスタとの間に、前記オフ用トランジスタに対する前記オン信号の立ち上りを緩やかにするための回路（２１）が設けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の負荷駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動トランジスタを用いて、負荷に対する駆動電流の通電を制御する負荷駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の負荷駆動装置の一例として、例えば、特許文献１に開示された装置が知られている。この特許文献１の装置では、駆動トランジスタとしてＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用い、このＩＧＢＴのコレクタが、負荷としてのイグニッションコイルの１次コイルに接続され、エミッタが抵抗を介して接地されている。従って、ＩＧＢＴがオンされることにより、イグニッションコイルの１次コイルに駆動電流が通電され、エネルギが蓄積される。そして、ＩＧＢＴがオフされたときに、１次コイルへの通電が遮断されることにより、２次コイルに起電力が発生し、その２次コイルに接続された点火プラグに高電圧が印加される。
【０００３】
ＩＧＢＴのゲートには、ＩＧＢＴのオン、オフを制御するためのスイッチ制御回路が接続されている。スイッチ制御回路は、オンしたときにＩＧＢＴのゲートにハイレベル（電源電圧Ｖｃｃ）のゲート信号を与える第１トランジスタ（Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ）と、オンしたときにＩＧＢＴのゲートにローレベル（接地電圧ＧＮＤ）のゲート信号を与える第２トランジスタ（Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ）とを備えている。
【０００４】
ここで、ＩＧＢＴのように、ゲートに印加される電圧に応じてチャネルの状態が変化する駆動トランジスタでは、オン状態において、ゲートに電荷が蓄積される。そのため、駆動トランジスタを確実にオン状態からオフ状態に切り換えるためには、駆動用トランジスタのゲートに、当該駆動トランジスタをオフ状態とするための電圧を与えることが有効となる。
【０００５】
上述した特許文献１の装置では、スイッチ制御回路が、第２トランジスタを有しているので、点火指示信号がオフとなったときにＩＧＢＴのゲートにローレベルのゲート信号を与えることができ、その指示通りに、ＩＧＢＴをオフさせることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−２３８０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１のスイッチ制御回路は、カーバッテリから動作電源が供給されるようになっている。このように、スイッチ制御回路が車両の主電源であるカーバッテリから電源供給を受ける場合には、電源ラインを伝播するサージに対する保護のために、通常、カーバッテリとスイッチ制御回路との間にサージ保護抵抗などの保護回路を挿入することが必要となる。このため、保護回路の分だけ、部品点数が増加し、コストの上昇を招くという問題が生じる。
【０００８】
そこで、スイッチ制御回路の動作電源を、点火指示信号から得ることが考えられる。つまり、点火指示信号は、例えば、上位のＥＣＵから、駆動トランジスタをオン状態にする期間を示すものとして、そのオン状態にする期間に高電位レベル（例えば、５Ｖ）となるパルス信号の形態でスイッチ制御回路に与えられる。このため、スイッチ制御回路では、この点火指示信号から動作電源を得て、第１トランジスタをオンすること、及びこの第１トランジスタを介して、駆動トランジスタに対するハイレベルのゲート信号を出力することが可能である。この場合、サージに対する保護回路を設ける必要がなくなる。
【０００９】
ただし、駆動トランジスタをオフさせる際には、点火指示信号が低電位レベル（例えば、０Ｖ）に変化してしまうため、スイッチ制御回路は、第２トランジスタを駆動することができなくなってしまう。そのため、点火指示信号に従って、駆動トランジスタを確実にオフさせることができない虞が生じる。
【００１０】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、主電源から電源供給を受けることなく、駆動トランジスタをオフするときに、駆動トランジスタをオフ状態とするための電圧を与えるオフ用トランジスタを駆動することが可能な負荷駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した目的を達成するために、本発明に係る負荷駆動装置は、
負荷（４０）に対する駆動電流の通電を制御するものであって、ゲートに印加される電圧に応じてチャネルの状態が変化し、それにより、駆動電流が流れるオン状態と、駆動電流が流れないオフ状態とを選択的に切り換え可能な駆動トランジスタ（３０）と、
オンされたときに、駆動トランジスタのゲートに、当該駆動トランジスタをオン状態とするためのオン電圧を与えるオン用トランジスタ（１３）と、
オンされたときに、駆動トランジスタのゲートに、当該駆動トランジスタをオフ状態とするためのオフ電圧を与えるオフ用トランジスタ（１８）と、
駆動トランジスタをオン状態にする期間中、オン用トランジスタをオンするためのオン信号を出力することで、オン用トランジスタを介して、駆動トランジスタのゲートにオン電圧が出力されるようにするとともに、駆動トランジスタがオン状態からオフ状態に切り換えられるときに、オン用トランジスタに対するオン信号の出力を終了してオン用トランジスタをオフさせ、オン電圧の出力を停止させる出力回路（１１）と、
駆動トランジスタを介して流れる駆動電流により充電されるコンデンサ（１７）を有し、駆動トランジスタがオン状態からオフ状態に切り換えられるときに、当該コンデンサを電源として、オフ用トランジスタをオンするためのオン信号を生成するオン信号生成回路（１５〜１７）と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
このように、本発明に係る負荷駆動装置では、オフ用トランジスタをオンするためオン信号を、駆動トランジスタを流れる駆動電流を利用して生成するオン信号生成回路を設けた。より具体的には、オン信号生成回路は、駆動トランジスタを介して流れる駆動電流により充電されるコンデンサを有する。このため、主電源等から電源供給を受けずとも、オン信号生成回路は、充電されたコンデンサを電源として、オフ用トランジスタに対するオン信号を生成することができる。さらに、駆動トランジスタがオン状態である限り、オン信号生成回路はオフ用トランジスタに対するオン信号の出力を継続することができるので、駆動トランジスタを確実にオフさせることができる。
【００１３】
上述した負荷駆動装置において、出力回路は、外部から、駆動トランジスタをオン状態にする期間を示すものとして、そのオン状態にする期間に所定の高電位レベルとなるパルス信号を受け、この高電位レベルとなったパルス信号を電源として動作するものであって、オン用トランジスタへ出力されるオン信号、及びオン用トランジスタを介して駆動トランジスタのゲートに出力されるオン電圧は、高電位レベルとなっているパルス信号を電源として生成されることが好ましい。このような構成を採用することにより、出力回路に対する電源供給のための専用の配線や、その配線に重畳されるサージ電圧に対する保護抵抗などを設ける必要がなく、構成を簡素化することができる。
【００１４】
また、上述した負荷駆動装置において、オン信号生成回路が、コンデンサを電源として、オン信号をオフ用トランジスタに出力することを阻止する阻止回路（１４）を備え、出力回路は、駆動トランジスタをオン状態にする期間中、阻止回路に対して動作信号を出力することにより阻止回路を動作させて、駆動トランジスタを介して流れる駆動電流によりコンデンサが充電された場合であっても、オン信号がオフ用トランジスタに出力されることを阻止することが好ましい。このような構成を採用することにより、駆動トランジスタをオンする期間中、コンデンサの充電電圧により、オフ用トランジスタがオンしてしまうことを確実に防止することができる。
【００１５】
上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら本発明の範囲を制限することを意図したものではない。
【００１６】
また、上述した特徴以外の、特許請求の範囲の各請求項に記載した技術的特徴に関しては、後述する実施形態の説明及び添付図面から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る負荷駆動装置の全体構成を示した電気回路図である。
【図２】図１の負荷駆動装置の作動の一例を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】変形例に係る負荷駆動装置の全体構成を示した電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、本発明に係る負荷駆動装置の駆動対象とする負荷を、車両に搭載されたエンジンにおいて、シリンダー内の混合気を点火する点火プラグの点火コイルとした例について説明する。ただし、本発明に係る負荷駆動装置は、点火コイル以外の電機負荷を駆動対象とすることも可能である。
【００１９】
図１は、本実施形態の負荷駆動装置の全体構成を示した電気回路図である。図１において、点火コイル４０は、１次コイル４１と、その１次コイル４１の巻線数よりも多い巻線数を持つ２次コイル４２とを有している。１次コイル４１の一端は、車両に搭載された、例えば１２Ｖの電圧を発生するバッテリに接続され、他端は、駆動トランジスタとしてのＩＧＢＴ３０のコレクタに接続されている。
【００２０】
ＩＧＢＴ３０は、Ｎチャネル縦型ＭＯＳ−ＦＥＴのドレイン側にＰコレクタ層を追加した構造を持つ単位セルを、並列に複数接続して構成されている。その複数の単位セルを、所定の比率（例えば、９９：１）で２つのグループに分け、多数グループのエミッタを第１のエミッタ端子３１に接続し、少数グループのエミッタを第２のエミッタ端子３２に接続している。第１のエミッタ端子３１は、直接、接地されているが、第２のエミッタ端子３２は、電流検出抵抗３３を介して接地されている。ＩＧＢＴ３０のゲートは、ＩＧＢＴ駆動回路１０に接続されている。
【００２１】
ＩＧＢＴ駆動回路１０から出力されるオン電圧によりＩＧＢＴ３０がオンされると、１次コイル４１に駆動電流が通電され、その駆動電流により１次コイル４１にエネルギが蓄積される。このとき、第２のエミッタ端子３２には、上記の所定の比率で駆動電流を減じた微小電流が流れる。一方、第１のエミッタ端子３１には、１次コイル４１を流れる駆動電流から、上記微小電流を差し引いた電流が流れる。換言すると、第１のエミッタ端子３１を流れる電流の大きさと、第２のエミッタ端子３２を流れる電流の大きさとの比率は、単位セルをグループ分けした際の所定比率に等しくなる。そのため、第２のエミッタ端子３２を流れる微小電流の電流量（実際には、電流検出抵抗３３にて変換された電圧量）から１次コイル４１に流れる駆動電流の大きさを検出することができる。
【００２２】
そして、本実施形態では、電流検出抵抗３３を、微小電流が流れる第２のエミッタ端子３２に接続しているので、電流検出抵抗３３による電力消費を低減することができる。さらに、詳しくは後述するが、オフ用トランジスタ１８を駆動するための電源とするべく、電流検出抵抗３３と並列接続されたコンデンサ１７を、適切な大きさの電流にて充電することができる。
【００２３】
ＩＧＢＴ駆動回路１０からオン電圧の出力が終了し、代わりにオフ電圧が出力されると、ＩＧＢＴ３０はオフする。すると、１次コイル４１と２次コイル４２との電磁誘導作用により、２次コイル４２には、巻線数比に応じた大きな起電力が発生する。これにより、点火プラグ４３に高電圧が印加されて、点火プラグ４３は電気火花を発生する。この電気火花により、シリンダー内の圧縮混合気が点火される。
【００２４】
図１に示すＥＣＵ１は、エンジンのクランク角度、エンジン回転数、吸入空気量などを各種のセンサを用いて検出し、これらの検出結果に基づいて、エンジンの運転状態に適した点火時期を算出するものである。そして、その算出した点火時期に点火が行われるように、点火指示信号を生成して、ＩＧＢＴ駆動回路１０に出力する。
【００２５】
ＥＣＵ１が出力する点火指示信号は、ＩＧＢＴ３０をオン状態にする期間、所定の高電位レベル（例えば、５Ｖ）となり、点火時期に対応して、低電位レベル（例えば、０Ｖ）に変化するパルス信号の形態を採る。この点火指示信号に従って、ＩＧＢＴ駆動回路１０がＩＧＢＴ３０をオン、オフすることにより、上述したように、１次コイル４１にエネルギが蓄積され、そのエネルギにより２次コイル４２に起電力が生じて、点火プラグ４３にて電気火花を発生させることが可能となる。
【００２６】
ＩＧＢＴ駆動回路１０は、ＩＣチップとして形成され、制御回路１１、オン用トランジスタ１３、阻止用トランジスタ１４、コンデンサ１７、オフ用トランジスタ１８、電流制御回路１９、及び内部電源２０などを備えている。
【００２７】
制御回路１１は、ＥＣＵ１から入力される点火指示信号が高電位レベルとなったときに、オン用トランジスタ１３及び阻止用トランジスタ１４に対してオン信号を出力するものである。なお、この制御回路１１が、特許請求の範囲における出力回路に相当する。
【００２８】
オン用トランジスタ１３は、ＰＮＰトランジスタであり、制御回路１１からローレベルのオン信号がベースに与えられたときにオンする。このオン用トランジスタ１３のエミッタは抵抗１２を介して内部電源２０に接続され、コレクタはＩＧＢＴ３０のゲートに接続されている。従って、オン用トランジスタ１３がオンしたときには、抵抗１２及びオン用トランジスタ１３を介して、内部電源２０が生成するオン電圧がＩＧＢＴ３０のゲートに印加される。
【００２９】
阻止用トランジスタ１４は、ＮＰＮトランジスタであり、制御回路１１からハイレベルのオン信号がベースに与えられたときにオンする。この阻止用トランジスタ１４のコレクタはオフ用トランジスタ１８のベースに接続され、エミッタは接地されている。従って、阻止用トランジスタ１４がオンしたときには、オフ用トランジスタ１８のベースが接地されるので、オフ用トランジスタ１８がオンすることが阻止される。
【００３０】
電流制御回路１９は、電流検出抵抗３３によって検出される電流量（電圧量）を入力し、この電流量が所定の閾値に達すると、ＩＧＢＴ３０のゲートに印加されるオン電圧のレベルを引き下げるものである。このようにして、電流制御回路１９は、１次コイル４１に流れる電流（ＩＧＢＴ３０のコレクタ電流）が所定の上限値を超えないようにＩＧＢＴ３０の導通状態を制御している。
【００３１】
内部電源２０は、ＥＣＵ１から出力された点火指示信号を用いて、制御回路１１及び電流制御回路１９が動作するための動作電圧を発生する。さらに、内部電源２０は、制御回路１１がオン用トランジスタ１３に対してオン信号を出力して、オン用トランジスタ１３がオンされたときに、抵抗１２及びオン用トランジスタ１３を介してＩＧＢＴ３０のゲートに出力されるオン電圧も発生する。
【００３２】
つまり、本実施形態では、ＩＧＢＴ駆動回路１０は、バッテリなどの外部電源から電源供給を受けず、ＥＣＵ１から入力される点火指示信号を用いて、制御回路１１や電流制御回路１９等の内部回路が動作するのに必要な電源を内部電源２０により生成するように構成されている。このため、本実施形態では、電源ラインを伝播するサージに対する保護回路を設ける必要がなくなる。
【００３３】
しかしながら、ＥＣＵ１から入力される点火指示信号を用いて、ＩＧＢＴ駆動回路１０の内部回路の動作電源を生成するようにした場合、ＩＧＢＴ３０をオフさせる際には、点火指示信号が低電位レベルに変化してしまうため、制御回路１１は、オフ用トランジスタ１８をオンするためのオン信号を出力することができなくなってしまう。
【００３４】
そのため、本実施形態では、ＩＧＢＴ駆動回路１０に、オフ用トランジスタ１８にオン信号を出力するための電源として利用されるコンデンサ１７を設けている。
【００３５】
図１に示すように、コンデンサ１７の一端は、逆流防止用ダイオード１５を介して、電流検出抵抗３３のＩＧＢＴ３０側の端部に接続され、他端は、接地されている。すなわち、コンデンサ１７は、電流検出抵抗３３と並列関係となるように接続されている。このため、逆流防止用ダイオード１５による電圧降下を無視すれば、電流検出抵抗３３の端子電圧がコンデンサ１７に印加され、それにより、コンデンサ１７が充電される。このように、本実施形態では、電流検出抵抗３３を、コンデンサ１７の充電電圧を規定するための充電用抵抗として兼用することで、ＩＧＢＴ駆動回路１０の回路構成の簡素化を図っている。
【００３６】
しかしながら、電流検出抵抗３３と、コンデンサ１７の充電電圧を規定するための充電用抵抗とは別個に設けられても良い。例えば、ＩＧＢＴ３０の複数の単位セルを３つのグループに分けてエミッタ端子を３本とし、２本のエミッタ端子に、電流検出抵抗３３と、充電用抵抗とを別個に接続しても良い。さらに、充電用抵抗を設けずに、３本のエミッタ端子の内の１本のエミッタ端子をコンデンサ１７の一端に接続して、コンデンサ１７を充電するようにしても良い。
【００３７】
コンデンサ１７の一端は、さらに、逆流防止用ダイオード１６を介して、オフ用トランジスタ１８のベースに接続されている。このため、コンデンサ１７が充電され、その充電電圧が、オフ用トランジスタ１８の閾値電圧を超えた場合、オフ用トランジスタ１８をオンすることが可能になる。なお、本実施形態において、逆流防止用ダイオード１５、１６、及びコンデンサ１７、からなる回路部分が、特許請求の範囲におけるオン信号生成回路に相当する。
【００３８】
ただし、ＥＣＵ１からの点火指示信号が高電位レベルとなっているときに、オフ用トランジスタ１８がオンすると、点火コイル４０の１次コイル４１に必要な駆動電流が通電されなくなってしまう。そのため、制御回路１１は、上述したように、点火指示信号が高電位レベルとなっている期間は、阻止用トランジスタ１４にオン信号を出力して、阻止用トランジスタ１４をオンする。これにより、コンデンサ１７の充電電圧がオフ用トランジスタ１８の閾値電圧以上となっても、オフ用トランジスタ１８がオンすることを阻止することができる。
【００３９】
以上のように構成された負荷駆動装置の作動の一例を、図２のタイミングチャートを参照しつつ説明する。
【００４０】
まず、ＥＣＵ１から入力される点火指示信号が高電位レベルとなることで、内部電源２０が、ＩＧＢＴ駆動回路１０の制御回路１１を含む内部回路に動作電圧の供給を開始する。すると、制御回路１１が、点火指示信号が高電位レベルとなっているので、オン用トランジスタに対してオン信号を出力する。これにより、図２に示すように、ＩＧＢＴ３０のゲートにオン電圧が印加され、ゲート電圧が上昇するため、ＩＧＢＴ３０がオンする。
【００４１】
ＩＧＢＴ３０のオンにより、点火コイル４０の１次コイル４１に駆動電流（ＩＧＢＴ３０のコレクタ電流）が流れ始める。この際、コレクタ電流は、図２に示すように、１次コイル４１のインダクタンスにより、徐々に増加する。そして、コレクタ電流が、上限値に達すると、電流制御回路１９により、ＩＧＢＴ３０のゲート電圧が引き下げられる。その結果、コレクタ電流は、上限値を超えないように制御される。
【００４２】
一方、ＩＧＢＴ３０に電流が流れることにより、電流検出抵抗３３に端子電圧が発生する。このため、コンデンサ１７が、その端子電圧によって充電される。このコンデンサ１７における充電電圧の大きさは、図２に示すように、ＩＧＢＴ３０のコレクタ電流の大きさに準じて変化する。
【００４３】
ただし、点火指示信号が高電位レベルとなっている間は、制御回路１１が阻止用トランジスタ１４にオン信号を出力している。そのため、オフ用トランジスタ１８のベースは接地され、ベース電圧はほぼ０Ｖとなる。従って、点火指示信号が高電位レベルとなっている間に、オフ用トランジスタ１８がオンすることはない。
【００４４】
点火指示信号のレベルが高電位レベルから低電位レベルに変化すると、内部電源２０による電源供給が停止するので、制御回路１１は動作を停止する。このため、阻止用トランジスタ１４へのオン信号の出力も停止するので、阻止用トランジスタ１４はオフする。その結果、コンデンサ１７の充電電圧が、オフ用トランジスタ１８に対するオン信号として、逆流防止用ダイオード１６を介して、オフ用トランジスタ１８のベースに印加される。これにより、ベース電流が流れ始めて、オフ用トランジスタ１８がオンする。
【００４５】
オフ用トランジスタ１８がオンすると、ＩＧＢＴ３０のゲートが接地されるので、図２に示すように、ゲートに蓄積された電荷が放電され、ＩＧＢＴ３０のゲート電圧は徐々に低下する。それに伴い、ＩＧＢＴ３０のコレクタ電流も徐々に低下していく。この際、図２に示すように、ＩＧＢＴ３０にコレクタ電流が流れている間は、電流検出抵抗３３にも電流が流れ、その端子電圧によってコンデンサ１７の充電は継続される。このため、ＩＧＢＴ３０がオン状態である限り、コンデンサ１７はオフ用トランジスタ１８に対するオン信号の出力を継続することができる。従って、ＩＧＢＴ３０を確実にオフさせることができる。
【００４６】
以上、説明したように本実施形態の負荷駆動装置におけるＩＧＢＴ駆動回路１０は、オフ用トランジスタ１８をオンするためオン信号を、ＩＧＢＴ３０を流れる駆動電流を利用して生成するように構成されている。このため、バッテリなどの主電源から電源供給を受けずとも、オフ用トランジスタ１８に対するオン信号を生成することができる。
【００４７】
実際のところ、ＩＧＢＴ駆動回路１０は、バッテリなどの外部電源から電源供給を受けず、ＥＣＵ１から入力される点火指示信号を用いて、制御回路１１や電流制御回路１９等の内部回路が動作するのに必要な電源を内部電源２０により生成する。このため、ＩＧＢＴ駆動回路１０に対する外部電源からの電源供給のための専用の配線や、その配線に重畳されるサージ電圧に対する保護抵抗などを設ける必要がなく、構成を簡素化することができる。
【００４８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態になんら制限されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能なものである。
【００４９】
例えば、上述した実施形態では、電流検出抵抗３３を、ＩＧＢＴ駆動回路１０の外部に設けていたが、電流検出抵抗３３や、コンデンサ１７の充電用抵抗を、ＩＧＢＴ駆動回路１０の内部に設けるようにしても良い。
【００５０】
また、図３に示すように、コンデンサ１７と、オフ用トランジスタ１８のベースとの間に、抵抗２１を挿入して、オフ用トランジスタ１８に対するオン信号の立ち上りを緩やかにするようにしても良い。これにより、急激にＩＧＢＴ３０がオン状態からオフ状態へと切り換えられることが抑制されるので、１次コイル４１に、大きな逆起電力が発生することを抑えることができる。さらに、阻止用トランジスタ１４がオンされたときに、コンデンサ１７から充電電圧が放電されることも抑制することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  ＥＣＵ
１０  ＩＧＢＴ駆動回路
１１  制御回路
１３  オン用トランジスタ
１４  阻止用トランジスタ
１７  コンデンサ
１８  オフ用トランジスタ
２０  内部電源
３０  ＩＧＢＴ
３３  電流検出抵抗
４０  点火コイル
【図１】
2016145542.tif 000003
【図２】
2016145542.tif 000004
【図３】
2016145542.tif 000005