JP2001509230A

JP2001509230A - 点火装置及び点火装置を動作するための方法

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Publication number: JP2001509230A
Application number: JP52004398A
Authority: JP
Inventors: ルドヴィグユッフィンガー
Original assignee: フィヒトゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツングウントコー．カーゲー
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1997-10-28
Publication date: 2001-07-10
Also published as: TW358858B; AU739823B2; DE19643785C2; US6138653A; AU6909698A; WO1998019066A1; CA2270388A1; DE19643785A1; EP0935708A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、好ましくは、内燃機関に使用される電気点火システムに関するものである。この点火システムは、コンデンサとコイルを備えた共振回路を一次側回路とし、トランスによって点火栓を備えた２次側回路に結合されている。点火栓では、共振回路が外部からのエネルギパルスを受けている間、コンデンサの放電により火花が生じ、（電気）アークの形態で火花が維持される。

Description

【発明の詳細な説明】発明の名称点火装置及び点火装置を動作するための方法技術分野本発明は、請求の範囲第１項に前段に記載されたような電子点火装置と、該点火装置を動作するための方法に関する。背景技術このような点火装置は、内燃機関の燃料・空気混合気に点火するために用いられている。この燃料・空気混合気は、小さな点火エネルギと確実な燃焼を要求する化学量論混合比(stoichiometricratio)を有している。しかし、内燃機関は、希薄混合気で動作するものが増えており、その結果、燃料消費や汚染物質の排気ガスを著しく減少させることができる。このような希薄燃料・空気混合気は、燃料・空気混合気の点火を確実に確保するために、より高い点火エネルギとより長続きする点火火花を要求する。さらに、例えば、モーターボート用のエンジンのような特別な用途のエンジンでは、特殊な点火の問題が生じている。すなわち、モーターボートのエンジン用の燃料・空気混合気は、湿度成分や、比較的に長時間のアイドリング動作時に点火の正確性を損なうすすの粒子のために、点火可能にすることが困難な場合がある。内燃機関の点火の問題は、特に低速及び始動動作中の場合に生じる。基本的には、誘導点火装置(inductive ignition device)（コイル点火＝ＣＩ）と、容量点火装置(capacitive ignition device)（容量放電点火＝ＣＤＩ）との２種類の点火装置が特に知られている。容量点火装置は、高点火電圧と急速点火電圧上昇とにより区別され、その結果、理想的ではない火花間隔の場合でさえ点火火花を生じることができる。しかし、容量点火装置の強烈な点火火花は極めて短く、その結果、可燃性の乏しい混合気では点火することができない場合がある。これに対し、誘導点火装置は、比較的長く長続きする点火火花を生じるが、最大点火電圧は、実質的に容量点火装置の場合よりも低い。国際公開公報ＷＯ９３／０４２７９号は、高い点火電圧を有すると共に比較的長続きする点火火花を生じさせるために、二つのエネルギ源を用いた点火装置を開示している。この場合、高電圧が必要とされる場合に生じさせる実際の火花と、比較的低電圧により燃焼を持続するその後に続くアークとで区別される。この点火装置は、１次側コンデンサを備える従来の構造を本質的に有している。このコンデンサは、第１のエネルギ源又はエネルギの蓄積に利用され、１次側回路に配設されている。この１次側回路は、トランスを介して、点火栓が設けられている２次側回路に結合されている。１次側コンデンサは、電流源により予め定めた電圧値に蓄電され、トリガ装置により、急激に放電される。放電パルスは、トランスを介して２次側回路内へ渡され、点火栓又は火花間隙での火花を生成するための高電圧パルスを生じる。この点火装置は、ここまでは、通常の容量点火装置と一致する。さらに、第２のエネルギ源として、２次側回路において、２次側コンデンサが点火栓と直列に接続されている。この２次側コンデンサは、１次側コンデンサと同様の電流源又は他の電流源により蓄電される。この２次側コンデンサは、２次側回路が火花間隙でのプラズマの形成により閉成されることから、１次側コンデンサにより火花が生成された後に放電される。アークは、第２のエネルギ源、すなわち２次側コンデンサによりその燃焼が維持される。さらに、米国特許第４，０８３，３４７号及び同第４，５０６，６５０号は、他の点火装置を開示している。これらの装置は、長期間にわたり高い点火電圧でのパルス点火又は容量点火を維持するために、２次側回路に副次的な電子部品が付加されて成るものである。２次側回路は高電圧（＞３０００Ｖ）となりかつ大電流（＞２５０ｍＡ）が流れることから、追加的なエネルギが２次側回路に供給されるようにしたり、または半導体部品のような副次的な電子部品を設けることは、不可能であるか、あるいは非常に高い技術支出を伴って初めて可能となる。ドイツ国公開公報３０３３３６７号は、点火コイルにより供給することができる点火火花の強さと期間を向上させる回路を開示している。この回路は、蓄電コンデンサと点火コイルを備えた共振回路を有し、点火栓の点火の後にトランジスタ回路により励振され、点火火花が維持されるというものである。ドイツ国公開公報３７１４１５５（対応米国特許出願第８５７，２９９号、出願日１９８６年４月３０日）、ドイツ国公開公報第２０４８９６０号及び米国特許４，６７７，９６０号は、それぞれ、迅速に連続する点火火花を生ずることが可能な回路を開示している。しかしながら、これらの回路は、希望する長さの点火火花を可能にすることができない。発明の開示本発明の目的は、簡素な構成で、さらに理想的な点火パルスを可能とする点火装置を創出することにある。さらに、本発明の目的は、確実な点火動作を保証すると共に簡単に実行することができる点火装置を動作するための方法を創出することにある。本発明のこれらの目的は、請求の範囲第１項の特徴を有する装置及び同第１２項の特徴を有する方法により達成される。本発明のさらなる改良点は、従属項で特定されている。公知の容量点火装置と同様に、本発明に係る点火装置は、トランスを介して互いに結合されている１次側及び２次側回路と、１次側回路に配設されたコンデンサとから構成されている。コンデンサは、点火火花を生じるために急激に放電させることができる。本発明によれば、コンデンサは、共振回路の構成要素であり、その結果、点火火花を生じた上で、消耗されていないエネルギが、コンデンサ内に再度蓄電される。さらに、共振回路を繰り返し励振するための装置が設けられ、それによって、好ましくは「逆蓄電"charging back"」及び「逆励振"oscillating back"」の間、コンデンサに追加のエネルギが供給される。その結果、共振回路は、その固有周波数の近辺での振動を維持し、アークとして燃焼する点火火花を維持する交流電流が２次側回路へ供給される。さらに、２次側回路に流れる電流及び／又は２次側回路に現れる電圧が検出され、２次側回路の電流又は火花間隙へ導入されたエネルギ量が、検出電流及び／又は検出電圧に従って予め定められた一定値に制御される。その結果、一方では、極めて希薄な燃料・空気混合気でさえ、所望の時間だけ燃焼する点火火花により確実な点火が確保され、他方では、希薄混合気に点火するための従来の点火装置でよく見られた電気エネルギの消費量の過度の上昇が防止される。従って、本発明は、初めて、エネルギを節約して希薄燃焼エンジンでの点火を可能とするものである。図面の簡単な説明図１は、本発明に係る装置を単純化した略図で示している。図２ａないし図２ｈは、共振回路での蓄電状態を単純化した略図で示している。図３は、点火動作のグラフ図であり、コンデンサ電圧、スイッチ用制御信号及び点火栓で分枝された点火電圧を示す。好適な実施例の詳細な発明以下、添付した図面に基づいて、本発明を実施例により詳細に説明する。本発明に係る点火装置は、１次側回路１と２次側回路２とを有している。２次側回路２は、主に、点火リード線３、点火栓４及び２次側コイル６を備えたトランス５の２次側から構成されている。さらに、通常の干渉抑制素子(inter ference suppression elements)（表示せず）が２次側回路に設けられている。図１において、Ｚ４は、２次側回路２での複合抵抗を示し、これは、２次側回路でのすべて素子の総抵抗を表示するものである。１次側回路１は、１次側回路の１次側コイル７と２次側回路の２次側コイル６とを有するトランス５を介して、２次側回路２と結合されている。１次側から２次側への変換効率は、例えば約１：１００であり、これは２次側の電圧が１次側の約１００倍であることを意味する。１次側コイル７は、共振回路８の一構成要素であり、この共振回路には、コンデンサ１０と放電スイッチ１１が配設されている。共振回路８は、２本のライン部分９ａ、９ｂを有し、それぞれコンデンサ１０を１次側コイル７に接続している。２本のライン部分の一本９ａは、供給ライン１２を介して、電源１３の端子に接続され、その結果、電圧Ｕ_Vがライン部分９ａに印加されている。他のライン部分９ｂは、供給ライン１４を介し、電源１３の他の端子に接続されている。放電スイッチ１５は、この供給ライン１４に設けられている。供給ライン１４は、フレームに接続されている。ダイオードＤ１は、放電スイッチ１５と並列に接続されており、ライン部分９ｂをフレームに接続している。蓄電及び放電スイッチ１１、１５は、制御装置１６の制御電圧Ｕ_ST11、Ｕ_ST15 により動作し、トリガ信号と点火装置の現時点の電流及び／または電圧に従って、コンデンサ１０の放電と共振回路８の励振を制御する。３個の測定用シャントＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、各電流及び／または電圧を検出するために配設されている。測定用シャント(測定用分路:measuring shunt)Ｒ１は、共振回路８のライン部分９ｂに配設され、コンデンサ１０と供給ライン１４の接続点間に設けられている。測定用シャントＲ２は、供給ライン１４に配設され、測定用シャントＲ３は、２次側回路２の点火リード線３に配設されている。１次側回路１には、４本の測定用ライン２０、２１、２２、２３が設けられている。これらは、コンデンサ１０と測定用シャントＲ１、Ｒ２の電圧をタッピングするための分枝線であり、制御装置１６に給電する。測定用ライン２０は、コンデンサ１０の電源側で共振回路８に接続されている。測定用ライン２１は、コンデンサ１０と測定用シャントＲ１の間に接続されている。測定用ライン２２は、測定用シャントＲ１、Ｒ２の間に接続されている。測定用ライン２３は、フレームに接続された測定用シャントＲ２側に接続されている。測定用ライン２４は、２次側回路２又は点火リード線３において、トランス５の２次側コイル６と測定用シャントＲ３間に接続されている。コンデンサ１０の電流蓄電状態の容量を示すコンデンサ電圧Ｕ_C1は、コンデンサ１０の両側に設けられた２本の測定用ライン２０、２１間で分枝される。測定用シャントＲ１の両側に配設された測定用ライン２１、２２は、電圧Ｕ_R1を分枝し、この電圧Ｕ_R1は、測定用シャントＲ１での現時点の電圧であり、共振回路８を流れる電流Ｉ_Pの電流値を示している。測定用シャントＲ２の両側に配設された測定用ライン２２、２３は、電圧Ｕ_R2を分枝し、この電圧Ｕ_R2は、測定用シャントＲ２での現時点の電圧であり、供給ライン１４を流れる蓄電電流の電流値である。測定用ライン２４は、２次側回路２に接続され、電圧Ｕ_R3を分枝している。この電圧Ｕ_R3は、測定用シャントＲ３での現時点のフレームの電圧であり、２次側回路２を流れる電流Ｉ_Sの電流値を示している。本発明に係る点火装置の動作態様を図２ａないし図２ｈを参照しつつ以下説明する。点火状態でない間は、コンデンサ１０は、蓄電スイッチ１５の閉成により、蓄電電流値Ｉ_Lで蓄電される(図２ａ参照)。この場合、蓄電スイッチが開成されると、コンデンサ１０において供給電圧Ｕ_Vが生じる。フレームに対しプラスになる供給電圧Ｕ_Vが、図２ａないし図２ｈに図示されている。コンデンサ電圧Ｕ_C1が所定値に達すると、蓄電スイッチ１５が開成される(図２ｂ参照)。従って、コンデンサ１０は、蓄電状態になる。点火火花の開始を示すトリガ信号が、制御装置１６にもたらされると、放電スイッチ１１が閉成され(図２ｃ参照)、その結果、共振回路８は閉成され、コンデンサ１０が放電する。コンデンサ電圧がその所定値に達していな場合には、蓄電スイッチ１５が開成されない限り、共振回路８も開成状態である。コンデンサ１０の放電により、電流パルスＩ_Pが生じ、トランスの１次側コイルに流れる。この電流パルスは、図２ｃに示すように、共振回路において時計回りの方向に流れる。そして、トランス５で２次側に受け渡され、電圧値が増大し、点火栓４又はその火花間隙において、点火に十分な点火電圧が発生する。しかしながら、この場合、１次側コイル７で磁界が発生し、１次側回路１に残留エネルギが蓄積する。コンデンサ１０が放電された後、１次側コイル７での磁界（図２ｄ参照）の消滅により、コンデンサは、図２ａ、２ｂに示す元の逆の極性で再度蓄電される(図２ｄ、２ｅ参照)。１次側コイル７の磁界が消滅すると( 図２ｅ参照)、コンデンサに蓄積された電荷が、再度「逆に」振動し(図２ｆ参照 )、コンデンサ１０が放電し、また再度１次側コイル７で電流パルスを生ぜしめる。この「逆振動」電流Ｉ_Pは、図２ｆに示す共振回路で反時計回りに流れ、電流パルスＩ_Pは、トランス５を介して２次側回路２に伝達され、そこで電圧パルスを生じる。この結果、残留エネルギが１次側コイルに帰還して蓄積され、コンデンサ１０の放電後再度消滅し、元の極性で再度コンデンサを再蓄電する。コンデンサに蓄積されたエネルギ又は電荷は、２次側回路２内に伝達されたエネルギや１次側回路１の電気抵抗のために、当初蓄積された元のエネルギに比べて大幅に減少される。従って、本発明によれば、コンデンサを回復させる再蓄電の間、共振回路８の固有の振動反応により電流パルスＩ_Pが逆振動することによって、蓄電スイッチ１５が短時間閉成され、その結果、コンデンサ１０は、電源による「逆振動蓄電」に加え、蓄電電流Ｉ_Lにより再蓄電される。コンデンサ１０の蓄電電位は、これにより上昇し、電圧Ｕ_C1が高められる。電源によるコンデンサ１０の追加蓄電は、好ましくは、最初の放電動作（図２ｃ、図２ｄ参照）に対して電流方向が反転する度に実行される(図２ｅ、図２ｆ) 。即ち、コンデンサ１０が、元の極性、すなわち蓄電電流により生ずる極性と比べて反対の極性の最大電荷を有する瞬間から、コンデンサ１０は、共振回路８の外部から蓄電スイッチ１５を閉成することにより、再蓄電されることが可能となる。この追加蓄電動作は、好ましくは、遅くとも電流方向が再度反転したときに終了される。コンデンサ１０の追加再蓄電は、各「逆振動」の場合に実行することができ、その結果、共振回路８は、継続的な振動（共振）を維持する。このような共振回路の継続的な振動（共振）は、点火栓４で生じた火花をアークとして維持する方法により、トランス５を介して交流電圧を継続的に伝達する。「逆振動」間のコンデンサ１０の追加再蓄電は、共振回路の固有周波数近辺で共振回路のゆっくりした励振である。蓄電スイッチ１５を閉成することによる通常の励振は、共振回路の総インピーダンスの変動を生ずる。その結果、固有周波数は、それに応じて変化する。励振の瞬間は、好ましくは、検出されたコンデンサ電圧Ｕ_C1や測定用シャントＲ１で分枝された測定用電圧Ｕ_R1の助けをかりて決定される。コンデンサ電圧Ｕ_C1が元の極性の反転した極性を有している場合、及び測定用シャントＲ１で分枝された測定用電圧Ｕ_R1が０Ｖの場合、すなわち共振回路の電流が０Ａである場合、「逆振動」の開始と共振回路の励振を蓄電スイッチ１５の閉成により開始することができる。追加蓄電動作又は共振回路の励振は、遅くともコンデンサ電圧Ｕ_C1が再度元の極性を有し、また測定用シャントＲ１で分枝された電圧Ｕ_R1 が０Ｖになった時に便宜上終了する。これら２つの瞬間（Ｕ_C1＜０及びＵ_R1＝０、Ｕ_C1＞０及びＵ_R1＝０）によりインターバル（時間間隔）が制限される。その一方で、共振回路８の電流は、第１放電動作における方向とは反対方向へ流れる。共振回路の励振をこの時間間隔外でも部分的に生じさせることができるが、その効率は、当該時間間隔内での完全な励振の場合よりも劣る。図３は、本発明に係る点火動作をコンデンサ電圧Ｕ_C1、蓄電スイッチ１５の動作用の制御電圧Ｕ_ST15 、及び点火栓で分枝された点火電圧Ｕ₁により示しており、個々の電圧が時間ｔに対し座標で示されている。特徴的な瞬間は、時間軸にｔ０、ｔ１・・・のように表示されている。瞬間ｔ０では、コンデンサ電圧は約３００Ｖである。瞬間ｔ１では、放電スイッチは閉成され、その結果、電圧Ｕ_C1は、コンデンサにおいて急激に低下し、そして点火栓４の電圧は、瞬間ｔ２に向かって急激に上昇する。瞬間ｔ２では、点火栓で点火火花が生じ、その結果、プラズマが火花間隙に生成され、そして火花間隙の抵抗値は急激に減少する。これにより、点火栓４に現れる電圧Ｕ₁は、比較的低い値に低下する。この比較的低い電圧値Ｕ₁で点火火花は、アークとして持続する。瞬間ｔ３では、コンデンサ電圧Ｕ_C1は、約−１００Ｖの最低値（負最大値）に達し、その結果、共振回路８での電流方向が反転し、コンデンサ電圧Ｕ_C1が再度増大する。瞬間ｔ４は、コンデンサ電圧Ｕ_C1が０値を横切ったことを示し、即ち、コンデンサ電圧Ｕ_C1が瞬間ｔ４で０Ｖになったことを示している。電圧Ｕ_C1が０値を横切ると、蓄電スイッチ１５が閉成され、すなわち制御電圧Ｕ_ST15の電圧パルスが発生し、共振回路の励振が開始する。この共振回路の励振の開始までの時点、すなわちコンデンサ１０の追加蓄電動作の開始までの時点は、より早い時点に設定することができ、好ましくは共振回路の電流方向が反転するまでの時間ｔ３だけ進ませる。コンデンサ電圧Ｕ_C1は、瞬間ｔ５において最大値に達する。共振回路８の電流方向は再度反転され、その結果、電圧Ｕ_C1は、再度コンデンサの反対側の極性に電流が流れ、低下する。しかしながら、この蓄電動作は、共振回路８に十分なエネルギ量を導入するために、瞬間ｔ５を越えて瞬間ｔ６まで継続される。コンデンサ電圧は、ｔ７での次の最小値まで低下し、追加蓄電動作は、０値を横切ったこの後すぐのｔ８で開始される。本来、この動作は、必要なだけ繰り返され、点火火花がアークとして維持されるようになる。変化するプラズマと干渉防止素子により、２次側の電圧Ｕ₁の輪郭（プロファイル）は、１次側から２次側へ送られる正弦曲線の輪郭に厳密に対応しない。しかし、アーク燃焼を維持するための略方形波のＡＣ電圧が現れている。１次側では、励振により維持されたＡＣ電圧の振幅は、約６０Ｖ−１００Ｖである。これは、元の蓄電電圧（３００Ｖ）の約４分の１ないし３分の１である。制御電圧Ｕ_ST15の反復パルスの継続時間は、供給されるエネルギを決定する。簡素化された実施例では、パルスの継続時間は、それぞれの場合におけるパルスが同じエネルギ量を有するように予め定めた値に設定される。しかし、電流Ｉ_Sを予め定めた値に制御することも、便宜的に可能である。この目的のため、制御装置１６は、測定用ライン２４から分枝された電圧信号を評価する。これは、２次側回路２での電流Ｉ_Sの測定である。電圧信号が、予め定めたしきい値よりも高い場合には、制御電圧Ｕ_ST15のパルスの継続時間が短縮されるが、測定された電圧信号が予め定めた値より低い場合には、パルスの継続時間が長くなる。本発明に係る実施例において、パルス継続時間を決定するために、火花間隙で導入されたエネルギ入力が検出される。例えば、電圧Ｕ_R3及び２つの電圧Ｕ_C1、Ｕ_R1をタッピングすることにより行われる。電圧Ｕ_C1とＵ_R1の合計は、１次側コイル７に現れる電圧に本質的に対応する。火花間隙に導入されるエネルギの流れ（ジュール／秒）を判定するために、電圧Ｕ_C1とＵ_R1の合計がトランスの利得により増大され、このようにして、火花間隙での現電圧を評価する。従って、２次側回路２の現電圧と、そこでの電流の流れ（Ｕ_R3に対応する）が分かるため、パルス毎に火花間隙内へ導入されたエネルギ及びエネルギの流れを計算することができ、パルス継続時間は、導入されたエネルギの流れの関数として制御することができる。電圧Ｕ_C1とＵ_R1により電圧を評価する代わりに、当該電圧は、それ自体公知の付加された測定コイルにより測定することができる。このコイルは、１次及び２次側コイル７、６の間に配設される。２次側回路２での電流の流れも、抵抗Ｒ１を横切り低下する電圧により、間接的に測定することができる。蓄電スイッチ１５と並列に設けられているダイオードＤ１は、フレームに関連するライン部分９ｂの電位を生じさせ、約−１Ｖよりも小さくならないようにする。これは、比較的大きい負の電位がライン部分９ｂに生じないようにし、従って、電源供給電圧Ｕ_Vとライン部分９ｂ間で大きな電位差が生じないように保証するものである。この結果、半導体素子により放電スイッチ１１を実現することが容易になる。本発明に係る点火装置は、通常の点火装置と比較して、実質的な利点を有している。１．高圧電流が現れる２次側回路側は、高価な副次的電子部品を必要としない極めて簡素な構成である。２．エネルギ供給が共振回路の固有周波数に合わされているため、高効率でエネルギが供給される。３．理論上、点火火花をアークとして希望するだけ長く燃焼させて維持することができる。４．共振回路の励振が、例えば、コンデンサ電圧Ｕ_C1や共振回路内の電流等の特定の測定された変数の関数として生じるため、本発明に係る点火装置は、共振回路の固有振動数に影響を与える変化する関数に自動的に適合する。この変化は、１次側回路に影響を与える２次側回路の副次的部品のエージングから本質的に生じる。５．通常の点火装置と比較し、本発明に係る点火装置の構成は、１次側回路側の部分的に変更しただけのものであり、簡素化や費用効果を実現でき、さらに既存の点火装置に後付けすることが可能である。６．本発明に係る点火装置は、火花間隙で消耗されたエネルギをモニタすることを可能にし、この結果、エネルギを正確に分けた形態で供給することができる。７．効果的に燃焼できる混合気に合わせて短時間の火花燃焼期間を選択することができ、その結果、通常のコンデンサ型点火装置の場合として、点火火花を単一の電圧パルスだけで生じさせることができる。本発明に係る装置は、上述した内燃機関の点火装置の他に、ガス放電ランプの点火に極めて有利に用いることができる。供給される点火エネルギの量は、そのようなガス放電ランプの稼働期間に影響を与える。不完全点火が繰り返されると、急激な劣化が生じる。本発明に係る点火装置では、点火エネルギは、簡素な方法で点火に必要な最小限の要請を制御し、その結果、従来の通常の点火装置の欠点を防止することができる。さらに、本発明に係る点火装置は、ガス放電ランプの点火を単に改良することができるだけでなく、供給されたエネルギもまた、ガス放電ランプの燃焼の間、制御することができる。この結果、このランブは、例えば、温度に関係なく特定の光スペクトルを放射することができる。さらに、本発明に係る点火装置は、付加的なセンサを用いることなく、自己診断を遂行することができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１０年１１月１６日（１９９８．１１．１６）【補正内容】請求の範囲１．コンデンサ（１０）を備えた１次側回路と、燃料・空気混合気に点火するための点火栓（４）を設けることができる２次側回路と、予め定めた蓄電電圧でコンデンサ（１０）に蓄電するための蓄電装置と、前記コンデンサ（１０）に蓄電することにより発生された電気点火パルスを前記１次側回路（１）から前記２次側回路（２）へ伝達するためのトランス（５）とを有し、前記１次側回路（１）は、前記コンデンサ（１０）とコイル（７）とを備えた共振回路（８）として構成され、さらに前記コンデンサ（１０）の放電により点火火花がアークとしての燃焼を維持するために、前記共振回路（８）が反復して励振されるように構成され制御装置（１６）が設けられた特に内燃機関用の電気点火装置において、前記２次側回路の電流（Ｉ_S）及び／又は電圧（Ｕ_I）を検出する装置を設け、前記制御装置（１６）は、前記２次側回路の電流（Ｉ_S）、すなわち前記２次側回路（２）内へ導入されたエネルギの流れが、検出電流（Ｉ_S）及び／又は検出電圧（Ｕ_I）に従って、略一定値に制御されるように構成されていることを特徴とする電気点火装置。２．電流（Ｉ_S）を検出するための前記装置は、前記２次側回路に配設された抵抗（Ｒ３）を有し、前記制御装置（１６）は、電流（Ｉ_S）に比例し、抵抗（Ｒ３）において低下する電圧（Ｕ_R3）を分枝するための測定用ライン（２４）に接続されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の電気点火装置。３．電圧（Ｕ_I）を検出するための前記装置は、１次側コイルと２次側コイル間のトランス（５）に配設された測定用コイルを有し、該コイルにおいて前記２次側回路（２）での電圧に比例する電圧低下が生じることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項記載の電気点火装置。４．前記トランス（５）は、１次側コイル（７）と２次側コイル（６）とを有し、１次側コイル（７）は、前記共振回路（８）のコイルであることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第３項の何れかに記載の電気点火装置。５．前記制御装置により動作することができる放電スイッチ（１１）が前記共振回路（８）に配設されていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第４項の何れかに記載の電気点火装置。６．前記共振回路（８）は、コイル（７）をコンデンサ（１０）へ接続する２本のライン部分（９ａ，９ｂ）を有し、各ライン部分（９ａ，９ｂ）は供給ライン（１２、１４）を介して電源（１３）の端子へ接続されており、該供給ライン（１２、１４）の一本に前記制御装置（１６）により動作することができる蓄電スイッチ（１５）が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第５項の何れかに記載の電気点火装置。１０．前記制御装置（１６）は、供給ライン（１４）に配設された測定シャント（Ｒ２）における低下電圧を分枝するための測定用ライン（２２、２３）に接続されていることを特徴とする請求の範囲第７項ないし第９項の何れかに記載の電気点火装置。１１．前記制御装置（１６）は、前記共振回路（８）に配設された測定シャント（Ｒ１）における低下電圧を分枝するための測定用ライン（２１、２２）に接続されていることを特徴とする請求の範囲第８項ないし第１０項の何れかに記載の電気点火装置。１２．点火装置は、コンデンサとコイルを備えた共振回路として構成されている１次側回路を有し、この１次側回路は、火花間隙をの役割を有する点火栓が設けられた２次側回路へトランスにより結合され、コンデンサの放電により点火栓で点火火花が生じ、エネルギパルスが外部から共振回路へ反復して供給されることによりアークとして点火火花の燃焼が維持され、２次側回路の電流及び／又は電圧が検出され、火花間隙内へ導入された２次側回路の電流又はエネルギの流れが、検出電流及び／又は検出電圧に合従って、予め定めた一定値に制御されることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第１１項の何れかに記載の点火装置の動作方法。１３．前記制御は、異なるパルス間隔により実行されることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の点火装置の動作方法。１４．前記２次側回路の電流は、該２次側回路に配設された抵抗による電流の低下に比例する電圧から検出されることを特徴とする請求の範囲第１２項又は第１３項記載の点火装置の動作方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】１．コンデンサ（１０）を備えた１次側回路と、燃料・空気混合気に点火するための点火栓（４）を設けることができる２次側回路と、予め定めた蓄電電圧でコンデンサ（１０）に蓄電するための蓄電装置と、コンデンサ（１０）に蓄電することにより発生された電気点火パルスを１次側回路（１）から２次側回路（２）へ伝達するためのトランス（５）とを有し、前記１次側回路（１）は、コンデンサ（１０）とコイル（７）とを備えた共振回路（８）として構成され、コンデンサの放電により点火火花がアークとしての燃焼を維持するために、共振回路（８）が反復して励振されるように構成された制御装置（１６）が設けられた特に内燃機関用の電気点火装置において、前記２次側回路の電流（Ｉ_S）及び／又は電圧（Ｕ_I）を装置により検出し、前記制御装置（１６）は、電流（Ｉ_S）すなわち２次側回路（２）へ導入されたエネルギの流れが、検出電流（Ｉ_S）及び／又は検出電圧（Ｕ_I）に従って、略一定値に制御されるように構成されていることを特徴とする電気点火装置。２．電流（Ｉ_S）を検出するための前記装置は、前記２次側回路に配設された抵抗（Ｒ３）を有し、前記制御装置（１６）は、電流（Ｉ_S）に比例し、抵抗（Ｒ３）において低下する電圧（Ｕ_R3）を分枝するための測定用ライン（２４）に接続されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の電気点火装置。３．電圧（Ｕ_I）を検出するための前記装置は、１次側コイルと２次側コイルとの間のトランス（５）に配設された測定用コイルを有し、該コイルにおいて前記２次側回路（２）での電圧に比例する電圧低下が生じることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項記載の電気点火装置。４．前記トランス（５）は、１次側コイル（７）と２次側コイル（６）とを有し、１次側コイル（７）は、前記共振回路（８）のコイルであることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第３項の何れかに記載の電気点火装置。５．制御装置により動作することができる放電スイッチ（１１）が前記共振回路（８）に配設されていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第４項の何れかに記載の電気点火装置。６．前記共振回路（８）は、コイル（７）をコンデンサ（１０）へ接続する２本のライン部分（９ａ，９ｂ）を有し、それぞれの１本のライン部分（９ａ，９ｂ）は、供給ライン（１２、１４）を介して電源（１３）の端子へ接続され、該供給ライン（１２、１４）の一本に制御装置（１６）により動作することができる蓄電スイッチ（１５）が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第５項の何れかに記載の電気点火装置。７．前記共振回路（８）内で供給ライン（１２、１４）の一本に測定シャント（Ｒ２）が設けられ、供給ライン（１２、１４）を通って流れる蓄電電流（Ｉ_L）の測定をする測定シヤント（Ｒ２）において電圧が低下することを特徴とする請求の範囲第６項記載の電気点火装置。８．前記測定シャント（Ｒ１）は、前記共振回路（８）内に設けられ、該測定シャント（Ｒ１）における電圧の低下でもって前記共振回路（８）内を流れる電流（Ｉ_P）の測定をすることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第７項の何れかに記載の電気点火装置。９．前記制御装置（１６）は、前記コンデンサ（１０）で現れる電圧（Ｕ_C1）を分枝するための測定用ライン（２０、２１）に接続されていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第８項の何れかに記載の電気点火装置。１０．前記制御装置（１６）は、供給ライン（１４）に配設された測定シャント（Ｒ２）において低下する電圧を分枝するための測定用ライン（２２、２３）に接続されていることを特徴とする請求の範囲第７項ないし第９項の何れかに記載の電気点火装置。１１．前記制御装置（１６）は、前記共振回路（８）に配設された測定シャント（Ｒ１）において低下する電圧を分枝するための測定用ライン（２１、２２）に接続されていることを特徴とする請求の範囲第８項ないし第１０項の何れかに記載の電気点火装置。１２．前記点火装置は、コンデンサとコイルを備えた共振回路として構成されている１次側回路を有し、この１次側回路は、火花間隙をの役割を有する点火栓が設けられた２次側回路へトランスにより結合され、コンデンサの放電により点火栓で点火火花が生じ、エネルギパルスが外部から共振回路へ反復して供給されることによりアークとして点火火花の燃焼が維持され、２次側回路の電流及び／又は電圧が検出され、火花間隙内へ導入された２次側回路の電流又はエネルギの流れが、検出電流及び／又は検出電圧に従って、予め定めた一定値に制御されている請求の範囲第１項ないし第１１項の何れかに記載の点火装置の動作方法。１３．前記制御は、異なるパルス間隔により実行されることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の点火装置の動作方法。１４．前記２次側回路の電流は、前記２次側回路に配設された抵抗により電流の低下に比例する電圧から検出されることを特徴とする請求の範囲第１２項又は第１３項記載の点火装置の動作方法。１５．前記２次側回路の電圧は、前記トランスの１次及び２次側コイル間に配設された測定コイルにより検出されることを特徴とする請求の範囲第１２項ないし第１４項の何れかに記載の点火装置の動作方法。１６．前記２次側回路の電圧は、前記トランスの１次側コイルで現れる電圧（Ｕ_C1 ＋Ｕ_R1）が検出されることで検出され、該トランスの利得により増幅されることを特徴とする請求の範囲第１２項ないし第１４項の何れかに記載の点火装置の動作方法。１７．前記共振回路は、電流パルスの形態で外部からエネルギパルスが供給されることを特徴とする請求の範囲第１２項ないし第１６項の何れかに記載の点火装置の動作方法。１８．外部から供給された電流パルスは、前記コンデンサを再蓄電し、外部から供給された電流パルスは、共振回路の固有振動反応によって共振回路のコンデンサの領域で流れる電流と同じ方向に向けられ、外部から供給された電流パルスは、共振回路の固有振動反応による電流の流れに追加されることを特徴とする請求の範囲第１７項記載の点火装置の動作方法。１９．電流パルスの共振回路内への供給は、共振回路の電流の流れの反転で開始される請求の範囲第１８項記載の点火装置の動作方法。２０．電流パルスの共振回路内への供給は、遅くとも共振回路の電流の流れの反転で終了される請求の範囲第１８項又は第１９項記載の点火装置の動作方法。２１．前記エネルギパルスの数、すなわちエネルギパルスがコンデンサの蓄電の後共振回路へ供給される間の時間間隔は、予め定めた値により制限されている請求の範囲第１２項ないし第２０項の何れかに記載の点火装置の動作方法。