JP2850622B2 - Capacitor discharge type ignition system for internal combustion engine - Google Patents
Capacitor discharge type ignition system for internal combustion engineInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、コンデンサ放電式の内
燃機関用点火装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitor discharge ignition system for an internal combustion engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】コンデンサ放電式の内燃機関用点火装置
は、点火コイルの1次側に設けられた点火エネルギー蓄
積用コンデンサと、該コンデンサを充電する充電回路
と、導通した際に点火エネルギー蓄積用コンデンサの電
荷を点火コイルの1次コイルに放電させるように設けら
れた放電用サイリスタと、内燃機関の点火時期にサイリ
スタにトリガ信号を与える点火時期制御回路とにより構
成される。2. Description of the Related Art A capacitor discharge type ignition device for an internal combustion engine is provided with an ignition energy storage capacitor provided on a primary side of an ignition coil, a charging circuit for charging the capacitor, and an ignition energy storage device when the capacitor is turned on. It comprises a discharging thyristor provided to discharge the electric charge of the capacitor to the primary coil of the ignition coil, and an ignition timing control circuit for giving a trigger signal to the thyristor at the ignition timing of the internal combustion engine.
【0003】この種の点火装置において、コンデンサ充
電回路の電源として、発振器から得られる駆動パルスに
よりオンオフさせられるスイッチング素子によりトラン
スの1次電流を断続させて直流電圧を昇圧するコンバー
タ回路を用いる場合がある。直流電圧昇圧用コンバータ
回路を用いたコンデンサ放電式の点火装置においては、
放電用サイリスタが導通したときにコンバータ回路が動
作していると、該コンバータ回路のトランスの2次側が
サイリスタを通して短絡されて、大きな短絡電流が流れ
ることになり、またサイリスタの転流に失敗することに
なる。そのためこの種の点火装置では、サイリスタの導
通時にコンバータ回路の動作を停止させる保護回路を設
ける必要がある。In this type of ignition device, there is a case where a converter circuit is used as a power source for a capacitor charging circuit, which boosts a DC voltage by intermitting a primary current of a transformer by a switching element which is turned on and off by a driving pulse obtained from an oscillator. is there. In a capacitor discharge ignition device using a DC voltage boost converter circuit,
If the converter circuit is operating when the discharging thyristor is turned on, the secondary side of the transformer of the converter circuit is short-circuited through the thyristor, causing a large short-circuit current to flow and failing to commutate the thyristor. become. Therefore, in this type of ignition device, it is necessary to provide a protection circuit for stopping the operation of the converter circuit when the thyristor is turned on.
【0004】本出願人は先に、特開平1−117984
号において、放電用サイリスタにトリガ信号が与えられ
て該サイリスタのゲートカソード間電圧が所定値以上に
なったときに、コンバータ回路のスイッチング素子への
駆動パルスの供給を停止させ、該サイリスタのゲートカ
ソード間電圧が所定値よりも低くなっているときにのみ
スイッチング素子への駆動パルスを供給するようにした
コンバータの保護回路を備えた点火装置を提案した。[0004] The applicant of the present invention has previously described Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-117984.
When the trigger signal is given to the discharge thyristor and the gate-cathode voltage of the thyristor becomes equal to or higher than a predetermined value, the supply of the drive pulse to the switching element of the converter circuit is stopped, An ignition device including a protection circuit for a converter that supplies a drive pulse to a switching element only when the inter-voltage is lower than a predetermined value has been proposed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】先に提案した装置で
は、サイリスタのゲート感度のばらつきにより、機関の
高速時に保護回路の動作が間に合わないことがあり、そ
のため駆動パルスの供給が停止する前に放電用サイリス
タが導通してしまうことがあった。このような状態が起
こると、コンバータ回路のトランスの2次側が短時間な
がら短絡されて、該トランスの1次側及び2次側に大電
流が流れるため不必要な電力が消費され、発熱が多くな
るという問題があった。またトランスやサイリスタ等の
素子としては、大電流に耐え得る容量が大きなものを用
いる必要があるため、点火装置が大形になるのを避けら
れなかった。In the device proposed above, the operation of the protection circuit may not be able to keep up at high speed of the engine due to the variation in the gate sensitivity of the thyristor, so that the discharge before the supply of the driving pulse is stopped. Thyristor may conduct. When such a state occurs, the secondary side of the transformer of the converter circuit is short-circuited for a short time, and a large current flows through the primary side and the secondary side of the transformer, so that unnecessary power is consumed and much heat is generated. There was a problem of becoming. In addition, since it is necessary to use a large-capacity element capable of withstanding a large current as an element such as a transformer or a thyristor, it is inevitable that the ignition device becomes large.
【0006】本発明の目的は、機関の高速時に保護回路
の動作が遅れてコンバータ回路のトランスの2次側が短
絡されるおそれをなくしたコンデンサ放電式内燃機関用
点火装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an ignition device for a capacitor discharge type internal combustion engine which eliminates the possibility that the operation of a protection circuit is delayed at the time of high speed of an engine and the secondary side of a transformer of a converter circuit is short-circuited.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、駆動パルスに
よりオンオフされるスイッチング素子を有する直流電圧
昇圧用コンバータ回路と、点火コイルの1次側に設けら
れてコンバータ回路の出力により充電される点火エネル
ギー蓄積用コンデンサと、導通した際に点火エネルギー
蓄積用コンデンサの電荷を点火コイルの1次コイルに放
電させるように設けられた放電用サイリスタと、内燃機
関の点火時期に放電用サイリスタにトリガ信号を与える
点火時期制御回路とを備えたコンデンサ放電式内燃機関
用点火装置に係わるものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a DC voltage boosting converter circuit having a switching element which is turned on and off by a drive pulse, and an ignition provided on the primary side of an ignition coil and charged by an output of the converter circuit. A trigger signal is supplied to the energy storage capacitor, a discharge thyristor provided to discharge the charge of the ignition energy storage capacitor to the primary coil of the ignition coil when conducting, and a discharge thyristor at the ignition timing of the internal combustion engine. The present invention relates to a capacitor discharge type ignition device for an internal combustion engine, which is provided with an ignition timing control circuit.
【0008】本発明においては、放電用サイリスタのゲ
ートカソード間電圧を該サイリスタのトリガレベルより
低く設定された基準電圧と比較して該ゲートカソード間
電圧が基準電圧よりも低いときに動作許可信号を出力す
る動作許可信号発生回路と、動作許可信号が発生した時
刻から一定の時間の間タイマ信号を出力するタイマ回路
と、動作許可信号及びタイマ信号が同時に発生している
ときにスイッチング素子に駆動パルスを供給し、動作許
可信号またはタイマ信号が消滅したときにスイッチング
素子への駆動パルスの供給を停止するようにスイッチン
グ素子への駆動パルスの供給を制御する駆動パルス供給
制御回路とを設け、トリガ信号が発生する時刻よりも前
にタイマ信号が消滅しているように、該タイマ信号の時
間幅を設定した。In the present invention, the gate-cathode voltage of the discharging thyristor is compared with a reference voltage set lower than the trigger level of the thyristor, and when the gate-cathode voltage is lower than the reference voltage, the operation permission signal is output. An operation permission signal generating circuit for outputting, a timer circuit for outputting a timer signal for a fixed time from the time when the operation permission signal is generated, and a drive pulse for the switching element when the operation permission signal and the timer signal are simultaneously generated. And a drive pulse supply control circuit for controlling the supply of the drive pulse to the switching element so as to stop the supply of the drive pulse to the switching element when the operation permission signal or the timer signal is extinguished. The time width of the timer signal is set so that the timer signal has disappeared before the time when the error occurs.
【0009】[0009]
【作用】上記のように構成すると、サイリスタの導通時
に確実にコンバータ回路の動作を停止させておくことが
できるので、機関の高速時にサイリスタの導通によりコ
ンバータ回路のトランスの2次側に大きな短絡電流が流
れるおそれを無くすことができる。従ってトランスの発
熱を少なくすることができ、またトランスやサイリスタ
として必要以上に大容量のものを用いる必要がないの
で、点火装置の小形化を図ることができる。With the above configuration, the operation of the converter circuit can be reliably stopped when the thyristor is turned on. Therefore, when the engine is running at high speed, a large short-circuit current flows to the secondary side of the transformer of the converter circuit due to the thyristor turning on. Can be eliminated. Therefore, the heat generation of the transformer can be reduced, and it is not necessary to use a transformer or thyristor having an unnecessarily large capacity, so that the size of the ignition device can be reduced.
【0010】[0010]
【実施例】図1は本発明の実施例の全体的な構成を示し
たもので、同図において1は一端が接地された1次コイ
ル及び2次コイル1bを有する点火コイル、2は図示し
ない機関の気筒に取り付けられて点火コイルの2次コイ
ルに接続された点火プラグである。1次コイル1aには
カソードを接地側に向けたダイオード3が並列接続さ
れ、1次コイル1aの非接地側の端子に点火エネルギー
蓄積用コンデンサ4の一端が接続されている。コンデン
サ4の他端と接地間に放電用サイリスタ5がそのカソー
ドを接地側に向けて接続され、該サイリスタ5のゲート
カソード間にコンデンサ6及び抵抗7が並列接続されて
いる。FIG. 1 shows an overall configuration of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an ignition coil having a primary coil and a secondary coil 1b whose one end is grounded, and 2 does not show. The ignition plug is attached to the cylinder of the engine and connected to the secondary coil of the ignition coil. A diode 3 whose cathode is directed to the ground side is connected in parallel to the primary coil 1a, and one end of an ignition energy storage capacitor 4 is connected to a non-ground side terminal of the primary coil 1a. A discharge thyristor 5 is connected between the other end of the capacitor 4 and the ground with its cathode facing the ground, and a capacitor 6 and a resistor 7 are connected in parallel between the gate and cathode of the thyristor 5.
【0011】サイリスタ5のゲートは点火時期制御回路
8の出力端に接続されている。点火時期制御回路8は内
燃機関に取り付けられた信号発電機9の出力信号を入力
として、内燃機関の点火時期に図3(A)に示したよう
なパルス状のトリガ信号Vgを出力する。The gate of the thyristor 5 is connected to the output terminal of the ignition timing control circuit 8. The ignition timing control circuit 8 receives the output signal of the signal generator 9 attached to the internal combustion engine and outputs a pulse-like trigger signal Vg as shown in FIG. 3A at the ignition timing of the internal combustion engine.
【0012】コンデンサ4を充電するため、トランス1
0と、駆動パルスを発生する発振回路11と、トランス
の1次コイル10aに直列に接続されて発振回路11か
らアンド回路12を通して与えられる駆動パルスにより
オンオフさせられるスイッチング素子13と、トランス
10の2次コイル10bの非接地側端子にアノードが接
続されたダイオード14とを備えたDC−DCコンバー
タ回路15が設けられ、ダイオード14のカソードがコ
ンデンサ4とサイリスタ5との接続点に接続されてい
る。To charge the capacitor 4, the transformer 1
0, an oscillating circuit 11 for generating a driving pulse, a switching element 13 connected in series to the primary coil 10a of the transformer and turned on and off by a driving pulse given from the oscillating circuit 11 through the AND circuit 12, A DC-DC converter circuit 15 including a diode 14 having an anode connected to the non-ground side terminal of the next coil 10b is provided, and a cathode of the diode 14 is connected to a connection point between the capacitor 4 and the thyristor 5.
【0013】トランス10の1次コイル10aには、バ
ッテリ16からなる直流電源の出力がスイッチ17を通
して印加されている。バッテリ16は内燃機関により駆
動される磁石発電機(図示せず。)の整流出力により充
電される。An output of a DC power supply comprising a battery 16 is applied to a primary coil 10a of the transformer 10 through a switch 17. The battery 16 is charged by a rectified output of a magnet generator (not shown) driven by the internal combustion engine.
【0014】上記のコンバータ回路においてスイッチン
グ素子13がオンオフするとトランス10の1次電流が
断続するため、該トランスの鉄心に磁束変化が生じ、2
次コイル10bに高い電圧が誘起する。トランス10の
2次コイルの誘起電圧はダイオード14を通してコンデ
ンサ4に印加されるため、該コンデンサ4が図示の極性
に充電され、その端子電圧Vc は図3(B)に示すよう
に上昇する。内燃機関の点火時期にサイリスタ5にトリ
ガ信号が与えられると、該サイリスタ5が導通するた
め、コンデンサ4の電荷が点火コイル1の1次コイルに
放電し、該点火コイルの2次コイルに高電圧が誘起す
る。この高電圧は点火プラグ2に印加されるため、該点
火プラグ2に火花が生じ、機関が点火される。In the converter circuit described above, when the switching element 13 is turned on and off, the primary current of the transformer 10 is intermittent.
A high voltage is induced in the next coil 10b. Since the induced voltage of the secondary coil of the transformer 10 is applied to the capacitor 4 through the diode 14, the capacitor 4 is charged to the illustrated polarity, and the terminal voltage Vc rises as shown in FIG. When a trigger signal is given to the thyristor 5 at the ignition timing of the internal combustion engine, the thyristor 5 conducts, so that the electric charge of the capacitor 4 is discharged to the primary coil of the ignition coil 1 and a high voltage is applied to the secondary coil of the ignition coil. Is induced. Since this high voltage is applied to the spark plug 2, a spark is generated in the spark plug 2 and the engine is ignited.
【0015】コンバータ回路15の保護回路を構成する
ため、サイリスタ5のゲートカソード間電圧を該サイリ
スタのトリガレベルより低く設定された基準電圧と比較
して該ゲートカソード間電圧が基準電圧よりも低いとき
に動作許可信号V1 を出力する動作許可信号発生回路2
0と、点火エネルギー蓄積用コンデンサ4の充電電圧を
検出して該充電電圧が設定電圧よりも低いときに充電指
令信号V2 を出力する充電指令発生回路21と、動作許
可信号が発生した時刻から一定の時間の間タイマ信号V
3 を出力するタイマ回路22とが設けられ、これらの回
路の出力がアンド回路12に入力されている。アンド回
路21は、動作許可信号V1 、充電指令信号V2 及びタ
イマ信号V3 の全てが発生しているときにスイッチング
素子12に駆動パルスを供給し、動作許可信号、充電指
令信号及びタイマ信号のいずれかが消滅したときにスイ
ッチング素子への駆動パルスの供給を停止する。アンド
回路12によりスイッチング素子への駆動パルスの供給
を制御する駆動パルス供給制御回路が構成されている。To form a protection circuit for the converter circuit 15, the gate-cathode voltage of the thyristor 5 is compared with a reference voltage set lower than the trigger level of the thyristor, and the gate-cathode voltage is lower than the reference voltage. Enable signal generation circuit 2 that outputs an operation enable signal V1 to
0, a charge command generation circuit 21 for detecting a charge voltage of the ignition energy storage capacitor 4 and outputting a charge command signal V2 when the charge voltage is lower than a set voltage, and a constant from the time when the operation permission signal is generated. Timer signal V during the time
3 is provided, and the outputs of these circuits are input to the AND circuit 12. The AND circuit 21 supplies a drive pulse to the switching element 12 when all of the operation permission signal V1, the charge command signal V2, and the timer signal V3 are generated, and outputs any one of the operation permission signal, the charge command signal, and the timer signal. Stops supplying the drive pulse to the switching element when disappears. A drive pulse supply control circuit that controls the supply of the drive pulse to the switching element by the AND circuit 12 is configured.
【0016】発振回路11、動作許可信号発生回路2
0、充電指令発生回路21、タイマ回路22及び点火時
期制御回路8に電源電圧を供給するため、バッテリ16
を電源として直流定電圧を出力する安定化電源回路23
が設けられている。Oscillation circuit 11, operation permission signal generation circuit 2
0, to supply a power supply voltage to the charge command generation circuit 21, the timer circuit 22, and the ignition timing control circuit 8,
Power supply circuit 23 that outputs a constant DC voltage using
Is provided.
【0017】図2を参照すると、図1の各部を具体的に
した実施例が示されている。この実施例では、スイッチ
ング素子13がFETからなっていて、該FETのソー
スが接地され、ドレインがトランス10の1次コイル1
0aに接続されている。またFETのゲートがアンド回
路12の出力端子に接続されている。Referring to FIG. 2, there is shown an embodiment in which each part of FIG. 1 is concretely shown. In this embodiment, the switching element 13 is composed of an FET, the source of which is grounded, and the drain of which is the primary coil 1 of the transformer 10.
0a. The gate of the FET is connected to the output terminal of the AND circuit 12.
【0018】発振回路11は、演算増幅器OP1 と、抵
抗R1 ないしR6 と、ダイオードD1 及びD2 と、コン
デンサC1 とからなる公知の非安定マルチバイブレータ
で、演算増幅器OP1 の出力端子に一定の周波数のパル
ス信号を発生する。The oscillation circuit 11 is a known non-stable multivibrator comprising an operational amplifier OP1, resistors R1 to R6, diodes D1 and D2, and a capacitor C1, and a pulse having a constant frequency is output to the output terminal of the operational amplifier OP1. Generate a signal.
【0019】動作許可信号発生回路20は、比較器CP
1 と、抵抗R7 ないしR9 とからなり、比較器CP1 の
出力端子がアンド回路12に入力されている。比較器C
P1の反転入力端子にはサイリスタ5のゲートカソード
間電圧Vg が入力され、非反転入力端子には安定化電源
回路23の出力電圧を抵抗R7 と抵抗R8 とにより分圧
して得た基準電圧Vo が入力されている。比較器CP1
はサイリスタ5のゲートカソード間電圧Vg が基準電圧
Vo よりも低いときに高レベルの動作許可信号V1 (図
3D)を出力する。基準電圧Vo はサイリスタ5のトリ
ガレベルよりも低く設定されている。The operation permission signal generating circuit 20 includes a comparator CP
1 and resistors R7 to R9. The output terminal of the comparator CP1 is input to the AND circuit 12. Comparator C
The gate-cathode voltage Vg of the thyristor 5 is input to the inverting input terminal of P1, and the reference voltage Vo obtained by dividing the output voltage of the stabilized power supply circuit 23 by the resistors R7 and R8 is input to the non-inverting input terminal. Has been entered. Comparator CP1
Outputs a high-level operation permission signal V1 (FIG. 3D) when the gate-cathode voltage Vg of the thyristor 5 is lower than the reference voltage Vo. The reference voltage Vo is set lower than the trigger level of the thyristor 5.
【0020】充電指令発生回路21は、比較器CP2
と、抵抗R10ないしR14とからなり、比較器CP2 の出
力がアンド回路12に入力されている。比較器CP2 の
反転入力端子には、コンデンサ4の両端の電圧を抵抗R
10及びR11により分圧して得たコンデンサ4の充電電圧
の検出値Vc が入力され、比較器CP2 の非反転入力端
子には安定化電源回路23の出力電圧を抵抗R12及びR
13により分圧して得た設定電圧Vf が入力されている。
比較器CP2 は、点火エネルギー蓄積用コンデンサ4の
充電電圧Vc が設定電圧Vf よりも低いときに図3
(G)に示すように高レベルの充電指令信号V2 を出力
する。The charge command generation circuit 21 includes a comparator CP2
And the resistors R10 to R14. The output of the comparator CP2 is input to the AND circuit 12. The voltage at both ends of the capacitor 4 is connected to the inverting input terminal of the comparator CP2 by a resistor R.
A detection value Vc of the charging voltage of the capacitor 4 obtained by dividing the voltage by the resistors 10 and R11 is input, and the output voltage of the stabilized power supply circuit 23 is connected to the non-inverting input terminal of the comparator CP2 by the resistors R12 and R11.
The set voltage Vf obtained by dividing the voltage by 13 is input.
When the charging voltage Vc of the ignition energy storage capacitor 4 is lower than the set voltage Vf, the comparator CP2
As shown in (G), a high-level charge command signal V2 is output.
【0021】タイマ回路22は、比較器CP3 と、抵抗
R15ないしR19と、ダイオードD3と、コンデンサC2
とからなり、比較器CP3 の出力がアンド回路12に入
力されている。比較器CP3 の反転入力端子にはコンデ
ンサC2 の端子電圧が入力され、該比較器の非反転入力
端子には安定化電源回路23の出力電圧を抵抗R15及び
R16により分圧して得た参照電圧Vr が入力されてい
る。このタイマ回路においては、動作許可信号発生回路
の比較器CP1 の出力が高レベルになったとき(動作許
可信号V1 が発生したとき)から、抵抗R17との抵抗値
とコンデンサC2の静電容量とにより決まる一定の時定
数で該コンデンサC2 が充電され、その端子電圧Vc2は
図3(E)に示すように上昇していく。比較器CP1 の
出力端子の電位が接地電位になると、コンデンサC2 の
電荷が抵抗R18とダイオードD3 と比較器CP1 の出力
段とを通して速やかに放電する。抵抗R18は比較器CP
1 の出力段を通して流れる放電電流を制限するために設
けられている。比較器CP3はコンデンサC2 の端子電
圧Vc2が参照電圧Vr よりも低い期間高レベルのタイマ
信号V3 (図3F)を出力し、コンデンサC2 の端子電
圧が参照電圧Vr 以上になると該タイマ信号の出力を停
止する。このタイマ信号の時間幅は機関の回転数の如何
にかかわらず一定である。本実施例では、機関の高速時
に、トリガ信号Vg が発生する時刻よりも前にタイマ信
号V3 が消滅するように、該タイマ信号の時間幅が設定
されている。The timer circuit 22 includes a comparator CP3, resistors R15 to R19, a diode D3, and a capacitor C2.
The output of the comparator CP3 is input to the AND circuit 12. The terminal voltage of the capacitor C2 is input to the inverting input terminal of the comparator CP3, and the reference voltage Vr obtained by dividing the output voltage of the stabilized power supply circuit 23 by the resistors R15 and R16 is applied to the non-inverting input terminal of the comparator. Is entered. In this timer circuit, when the output of the comparator CP1 of the operation permission signal generating circuit goes high (when the operation permission signal V1 is generated), the resistance value of the resistor R17 and the capacitance of the capacitor C2 The capacitor C2 is charged with a constant time constant determined by the above equation, and its terminal voltage Vc2 rises as shown in FIG. When the potential of the output terminal of the comparator CP1 becomes the ground potential, the charge of the capacitor C2 is quickly discharged through the resistor R18, the diode D3, and the output stage of the comparator CP1. The resistor R18 is the comparator CP
It is provided to limit the discharge current flowing through one output stage. The comparator CP3 outputs a high-level timer signal V3 (FIG. 3F) while the terminal voltage Vc2 of the capacitor C2 is lower than the reference voltage Vr. When the terminal voltage of the capacitor C2 becomes higher than the reference voltage Vr, the comparator CP3 outputs the timer signal. Stop. The time width of this timer signal is constant irrespective of the engine speed. In this embodiment, the time width of the timer signal is set such that the timer signal V3 disappears before the time when the trigger signal Vg is generated at the time of high speed of the engine.
【0022】アンド回路12は動作許可信号V1 、充電
指令信号V2 及びタイマ信号V3 の全てが発生している
ときに発振回路11が出力するパルス信号をスイッチン
グ素子13に駆動パルスとして供給し、動作許可信号V
1 、充電指令信号V2 及びタイマ信号V3 のいずれかが
消滅したときにスイッチング素子13への駆動パルスの
供給を停止する。The AND circuit 12 supplies a pulse signal output from the oscillation circuit 11 to the switching element 13 as a drive pulse when all of the operation permission signal V1, the charge command signal V2, and the timer signal V3 are generated, and permits the operation. Signal V
1. When any one of the charge command signal V2 and the timer signal V3 disappears, the supply of the drive pulse to the switching element 13 is stopped.
【0023】上記の実施例において、動作許可信号発生
回路20は、トリガ信号Vg が発生し、サイリスタ5の
ゲートカソード間電圧が基準電圧Vo よりも低くなった
ときに図3(D)に示したように動作許可信号V1 を出
力する。このときコンデンサ4の充電電圧は零であるた
め、充電指令発生回路21は充電指令信号V2 を出力す
る。またタイマ回路22は、動作許可信号V1 が発生し
た時刻から一定の時間の間タイマ信号V3 を出力する。
従って、サイリスタ5のトリガ信号が消滅すると、アン
ド回路12のアンド条件が成立し、図3(C)に示すよ
うにスイッチング素子13に駆動パルスVp が与えられ
る。これによりスイッチング素子13がオンオフしてト
ランス10の1次電流を断続させ、該トランスの2次コ
イルに高い電圧を誘起させる。この電圧はダイオード1
4を通してコンデンサ4に印加されるため、該コンデン
サ4が充電される。このコンデンサ4の端子電圧が設定
電圧Vf に達すると、充電指令信号V2 が消滅するた
め、アンド回路12のアンド条件が不成立となって、ス
イッチング素子13への駆動パルスの供給が停止する。
これによりコンバータ回路が動作を停止し、コンデンサ
4の充電が停止する。一度コンデンサ4の端子電圧が設
定電圧Vf に達すると、以後は該コンデンサの端子電圧
が僅かに放電して設定電圧Vf 以下になった場合にのみ
パルス状の充電指令信号V2 が発生し、この充電指令信
号が発生する毎にスイッチング素子13に駆動パルスが
与えられて、コンバータ回路が動作し、コンデンサ4が
再充電される。タイマ回路22がタイマ信号の出力を停
止すると、以後はコンバータ回路は動作せず、コンデン
サ4の充電は行われない。トリガ信号Vg が発生すると
サイリスタ5が導通するため、コンデンサ4の電荷が該
サイリスタ5を通して放電し、点火コイル1の2次コイ
ルに図3(H)に示すように高電圧Vh が発生して点火
動作が行われる。In the above embodiment, when the trigger signal Vg is generated and the gate-cathode voltage of the thyristor 5 becomes lower than the reference voltage Vo, the operation permission signal generating circuit 20 shown in FIG. Thus, the operation permission signal V1 is output. At this time, since the charging voltage of the capacitor 4 is zero, the charging command generating circuit 21 outputs a charging command signal V2. Further, the timer circuit 22 outputs the timer signal V3 for a predetermined time from the time when the operation permission signal V1 is generated.
Accordingly, when the trigger signal of the thyristor 5 disappears, the AND condition of the AND circuit 12 is satisfied, and the driving pulse Vp is applied to the switching element 13 as shown in FIG. As a result, the switching element 13 is turned on and off to interrupt the primary current of the transformer 10 and induce a high voltage in the secondary coil of the transformer. This voltage is the diode 1
4, the capacitor 4 is charged. When the terminal voltage of the capacitor 4 reaches the set voltage Vf, the charge command signal V2 disappears, so that the AND condition of the AND circuit 12 is not satisfied, and the supply of the drive pulse to the switching element 13 is stopped.
As a result, the operation of the converter circuit stops, and the charging of the capacitor 4 stops. Once the terminal voltage of the capacitor 4 reaches the set voltage Vf, a pulse-like charge command signal V2 is generated only when the terminal voltage of the capacitor 4 slightly discharges and falls below the set voltage Vf. Each time a command signal is generated, a drive pulse is given to the switching element 13, the converter circuit operates, and the capacitor 4 is recharged. When the timer circuit 22 stops outputting the timer signal, the converter circuit does not operate thereafter and the capacitor 4 is not charged. When the trigger signal Vg is generated, the thyristor 5 becomes conductive, so that the electric charge of the capacitor 4 is discharged through the thyristor 5, and a high voltage Vh is generated in the secondary coil of the ignition coil 1 as shown in FIG. The operation is performed.
【0024】このように、本発明においては、動作許可
信号と同時に発生し、トリガ信号が発生する時刻よりも
前に消滅するタイマ信号を出力するタイマ回路を設け
て、該タイマ信号が消滅した後は他の条件が成立してい
てもコンバータ回路のスイッチング素子への駆動パルス
の供給を停止するようにしたので、機関の高速時にサイ
リスタの導通によりコンバータ回路のトランスの2次側
が短絡されるおそれを無くすことができる。As described above, according to the present invention, the timer circuit is provided which outputs a timer signal which is generated simultaneously with the operation permission signal and disappears before the time when the trigger signal is generated. Is designed to stop the supply of the drive pulse to the switching element of the converter circuit even if other conditions are satisfied, so that the secondary side of the transformer of the converter circuit may be short-circuited due to conduction of the thyristor at high engine speed. Can be eliminated.
【0025】尚タイマ信号の時間幅は、機関の最高使用
回転数においてもコンデンサ4が設定電圧まで充電され
るように、できるだけ長く設定するのが好ましいが、高
速型の機関の場合には、機関の高速時に、コンデンサ4
の充電電圧が設定電圧に達する前にタイマ信号が消滅し
て該コンデンサの充電が停止する状態が生じることがあ
る。本発明においては、高速時のコンデンサ4の充電電
圧の確保よりもコンバータ回路の保護を優先するものと
し、機関の最高使用回転数においても放電用サイリスタ
のトリガ信号が発生する時刻よりも前にタイマ信号が消
滅するようにしておく。It is preferable that the time width of the timer signal be set as long as possible so that the capacitor 4 is charged to the set voltage even at the maximum operating speed of the engine. At high speed, the capacitor 4
Before the charging voltage reaches the set voltage, the timer signal may be extinguished and the capacitor may stop charging. In the present invention, the protection of the converter circuit is prioritized over the securing of the charging voltage of the capacitor 4 at high speed, and even at the maximum operating speed of the engine, the timer is provided before the time when the trigger signal of the discharging thyristor is generated. Make sure that the signal disappears.
【0026】上記の実施例では、比較器CP3 とCR積
分回路とを用いてタイマ回路22を構成しているが、動
作許可信号の立上りでトリガされる単安定マルチバイブ
レータ等、他の回路によりタイマ回路を構成してもよい
のはもちろんである。In the above-described embodiment, the timer circuit 22 is constituted by using the comparator CP3 and the CR integrator circuit. However, the timer circuit is provided by another circuit such as a monostable multivibrator triggered by the rise of the operation permission signal. Of course, a circuit may be configured.
【0027】上記の実施例では、直流電源としてバッテ
リ16を用いているが、内燃機関により駆動される交流
発電機と該発電機の出力を整流する整流回路とからなる
直流電源を用いる場合にも本発明を適用できる。In the above embodiment, the battery 16 is used as a DC power supply. However, even when a DC power supply comprising an AC generator driven by an internal combustion engine and a rectifier circuit for rectifying the output of the generator is used. The present invention can be applied.
【0028】上記の実施例では、点火エネルギー蓄積用
コンデンサの充電電圧が設定電圧よりも低いときに充電
指令信号を発生させて、該充電指令信号の存在をコンバ
ータ回路のスイッチング素子に駆動パルスを供給するた
めの条件の1つとして用いているが、充電指令信号を発
生する回路21を省略して、動作許可信号とタイマ信号
の存在のみを駆動パルスを供給する条件として用いるよ
うにしてもよい。In the above embodiment, when the charging voltage of the ignition energy storage capacitor is lower than the set voltage, a charging command signal is generated, and a drive pulse is supplied to the switching element of the converter circuit based on the presence of the charging command signal. However, the circuit 21 for generating the charge command signal may be omitted, and only the presence of the operation permission signal and the timer signal may be used as the condition for supplying the drive pulse.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、放電用
サイリスタのゲートカソード間電圧が基準電圧よりも低
くなっている期間動作許可信号を発生させるとともに、
該動作許可信号と同時に発生してトリガ信号の発生時刻
よりも前に消滅するタイマ信号を出力するタイマ回路を
設けて、動作許可信号とタイマ信号とが同時に発生して
いるときにコンバータ回路のスイッチング素子に駆動パ
ルスを与えるようにしたので、サイリスタの導通時に確
実にコンバータ回路の動作を停止させておくことがで
き、機関の高速時にサイリスタの導通によりコンバータ
回路のトランスの2次側に大きな短絡電流が流れるおそ
れを無くすことができる。従ってトランスの発熱を少な
くすることができる。またトランスやサイリスタとして
必要以上に大容量のものを用いる必要がないので、点火
装置の小形化を図ることができる。As described above, according to the present invention, an operation permission signal is generated while the voltage between the gate and the cathode of the discharging thyristor is lower than the reference voltage.
A timer circuit is provided for outputting a timer signal which is generated simultaneously with the operation permission signal and disappears before the time when the trigger signal is generated, and the switching of the converter circuit is performed when the operation permission signal and the timer signal are generated simultaneously. Since the drive pulse is applied to the element, the operation of the converter circuit can be reliably stopped when the thyristor is turned on, and a large short-circuit current flows to the secondary side of the transformer of the converter circuit when the thyristor is turned on when the engine is running at high speed. Can be eliminated. Therefore, the heat generation of the transformer can be reduced. Further, since it is not necessary to use a transformer or thyristor having a larger capacity than necessary, the size of the ignition device can be reduced.
【図1】本発明の実施例を示したブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】図1の各部を具体的にした実施例を示した回路
図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment in which each part of FIG. 1 is made concrete;
【図3】(A)ないし(H)は図2の実施例の各部の電
圧波形を示す波形図である。3 (A) to 3 (H) are waveform diagrams showing voltage waveforms at various parts in the embodiment of FIG. 2;
1…点火コイル、2…点火プラグ、4…点火エネルギー
蓄積用コンデンサ、5…放電用サイリスタ、8…点火時
期制御回路、10…トランス、11…発振回路、12…
アンド回路、13…スイッチング素子、14…ダイオー
ド、15…コンバータ回路、20…動作許可信号発生回
路、22…タイマ回路。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ignition coil, 2 ... Spark plug, 4 ... Ignition energy storage capacitor, 5 ... Discharge thyristor, 8 ... Ignition timing control circuit, 10 ... Transformer, 11 ... Oscillation circuit, 12 ...
AND circuit, 13 switching element, 14 diode, 15 converter circuit, 20 operation enable signal generation circuit, 22 timer circuit.
Claims (1)
チング素子を有する直流電圧昇圧用コンバータ回路と、
点火コイルの1次側に設けられて前記コンバータ回路の
出力により充電される点火エネルギー蓄積用コンデンサ
と、導通した際に前記点火エネルギー蓄積用コンデンサ
の電荷を前記点火コイルの1次コイルに放電させるよう
に設けられた放電用サイリスタと、内燃機関の点火時期
に前記放電用サイリスタにトリガ信号を与える点火時期
制御回路とを備えたコンデンサ放電式内燃機関用点火装
置において、 前記放電用サイリスタのゲートカソード間電圧を該サイ
リスタのトリガレベルより低く設定された基準電圧と比
較して該ゲートカソード間電圧が基準電圧よりも低いと
きに動作許可信号を出力する動作許可信号発生回路と、 前記動作許可信号が発生した時刻から一定の時間の間タ
イマ信号を出力するタイマ回路と、 前記動作許可信号及びタイマ信号が同時に発生している
ときに前記スイッチング素子に前記駆動パルスを供給
し、前記動作許可信号またはタイマ信号が消滅したとき
に前記スイッチング素子への駆動パルスの供給を停止す
るように前記スイッチング素子への駆動パルスの供給を
制御する駆動パルス供給制御回路とを具備し、 前記サイリスタにトリガ信号が与えられる時刻よりも前
に前記タイマ信号が消滅するように該タイマ信号の時間
幅が設定されていることを特徴とするコンデンサ放電式
内燃機関用点火装置。A DC voltage boosting converter circuit having a switching element which is turned on / off by a drive pulse;
An ignition energy storage capacitor provided on the primary side of the ignition coil and charged by an output of the converter circuit; and discharging the charge of the ignition energy storage capacitor to the primary coil of the ignition coil when the capacitor is turned on. A thyristor for discharge provided on the thyristor, and an ignition timing control circuit for giving a trigger signal to the thyristor for discharge at the ignition timing of the internal combustion engine. An operation permission signal generating circuit that compares a voltage with a reference voltage set lower than a trigger level of the thyristor and outputs an operation permission signal when the gate-cathode voltage is lower than the reference voltage; A timer circuit that outputs a timer signal for a fixed time from the time when the The switching element supplies the drive pulse to the switching element when an image signal is simultaneously generated, and stops the supply of the drive pulse to the switching element when the operation permission signal or the timer signal disappears. A drive pulse supply control circuit that controls the supply of the drive pulse to the thyristor, wherein the time width of the timer signal is set so that the timer signal disappears before the time when the trigger signal is given to the thyristor. An ignition device for a capacitor discharge type internal combustion engine, comprising:
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---|---|---|---|
JP1908992A JP2850622B2 (en) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | Capacitor discharge type ignition system for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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JP1908992A JP2850622B2 (en) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | Capacitor discharge type ignition system for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05215054A JPH05215054A (en) | 1993-08-24 |
JP2850622B2 true JP2850622B2 (en) | 1999-01-27 |
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JP (1) | JP2850622B2 (en) |
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- 1992-02-04 JP JP1908992A patent/JP2850622B2/en not_active Expired - Fee Related
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