JP3240924B2 - コンデンサ放電式内燃機関点火装置 - Google Patents
コンデンサ放電式内燃機関点火装置Info
- Publication number
- JP3240924B2 JP3240924B2 JP12497396A JP12497396A JP3240924B2 JP 3240924 B2 JP3240924 B2 JP 3240924B2 JP 12497396 A JP12497396 A JP 12497396A JP 12497396 A JP12497396 A JP 12497396A JP 3240924 B2 JP3240924 B2 JP 3240924B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ignition
- discharge
- energy storage
- storage capacitor
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサ放電式
の内燃機関点火装置に関するものである。
の内燃機関点火装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に内燃機関においては、機関の定常
運転状態を想定して、各回転数における燃料の濃度を調
整している。ところが機関の急加速時には定常運転時よ
りも燃料が薄くなるため着火が不完全になり、機関の出
力を十分に引き出すことができないという問題があっ
た。特に内燃機関を点火する点火装置として、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
ルに放電させることにより点火用の高電圧を得るコンデ
ンサ放電式の点火装置を用いる場合には、立上がりが早
い2次電圧を得ることはできるが、放電電流の継続時間
を長くすることができないため、機関の急加速時に燃料
が稀薄になったときに不完全燃焼を起こすことが多かっ
た。
運転状態を想定して、各回転数における燃料の濃度を調
整している。ところが機関の急加速時には定常運転時よ
りも燃料が薄くなるため着火が不完全になり、機関の出
力を十分に引き出すことができないという問題があっ
た。特に内燃機関を点火する点火装置として、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
ルに放電させることにより点火用の高電圧を得るコンデ
ンサ放電式の点火装置を用いる場合には、立上がりが早
い2次電圧を得ることはできるが、放電電流の継続時間
を長くすることができないため、機関の急加速時に燃料
が稀薄になったときに不完全燃焼を起こすことが多かっ
た。
【0003】また最近では、排気ガスの規制が厳しくな
るにつれて稀薄燃焼システムを採用する機関が増えてい
るため、点火コイルの2次電圧の立上がりが早く、しか
も2次放電電流(火花電流)の継続時間が長い点火装置
が必要とされるようになっている。
るにつれて稀薄燃焼システムを採用する機関が増えてい
るため、点火コイルの2次電圧の立上がりが早く、しか
も2次放電電流(火花電流)の継続時間が長い点火装置
が必要とされるようになっている。
【0004】そこで、特開平5−133317号に見ら
れるように、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次コイルに一定の時間間隔で反復して数
回放電させて多重点火を行わせるようにしたコンデンサ
放電式の点火装置が提案された。
れるように、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次コイルに一定の時間間隔で反復して数
回放電させて多重点火を行わせるようにしたコンデンサ
放電式の点火装置が提案された。
【0005】この点火装置では、点火エネルギー蓄積用
コンデンサを放電させる放電用スイッチとして電界効果
トランジスタ(FET)のように強制的に遮断状態にす
ることができるスイッチ素子を用いて、点火信号が発生
したときにFETに駆動信号を与えて、導通したFET
を通して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。この放電電流が設定値に達したときに、駆
動信号を零にすることによりFETを遮断状態にしてコ
ンデンサの放電を一旦停止させ、一定時間後にFETに
再び駆動信号を与えて放電を再開させ、点火プラグに2
回以上火花を発生させて2次放電電流の継続時間を長く
するようにしている。
コンデンサを放電させる放電用スイッチとして電界効果
トランジスタ(FET)のように強制的に遮断状態にす
ることができるスイッチ素子を用いて、点火信号が発生
したときにFETに駆動信号を与えて、導通したFET
を通して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。この放電電流が設定値に達したときに、駆
動信号を零にすることによりFETを遮断状態にしてコ
ンデンサの放電を一旦停止させ、一定時間後にFETに
再び駆動信号を与えて放電を再開させ、点火プラグに2
回以上火花を発生させて2次放電電流の継続時間を長く
するようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】1個の点火エネルギー
蓄積用コンデンサの電荷を2回以上に分けて放電させて
多重点火を行わせるようにした上記従来のコンデンサ放
電式点火装置では、2回目以降の放電では前回の放電で
消費された残りの蓄積エネルギーが用いられるので、2
回目以降の放電は急速に減衰してしまう。そのため、2
次放電電流の継続時間を十分に長くすることができない
という問題があった。
蓄積用コンデンサの電荷を2回以上に分けて放電させて
多重点火を行わせるようにした上記従来のコンデンサ放
電式点火装置では、2回目以降の放電では前回の放電で
消費された残りの蓄積エネルギーが用いられるので、2
回目以降の放電は急速に減衰してしまう。そのため、2
次放電電流の継続時間を十分に長くすることができない
という問題があった。
【0007】本発明の目的は、内燃機関の点火時に、点
火エネルギー蓄積用コンデンサの放電を反復させて多重
火花を発生させるとともに、コンデンサの2回目以降の
放電の際の蓄積エネルギーが急速に減衰しないようにし
て、2次放電電流の継続時間が長い特性を得ることがで
きるようにしたコンデンサ放電式内燃機関点火装置を提
供することにある。
火エネルギー蓄積用コンデンサの放電を反復させて多重
火花を発生させるとともに、コンデンサの2回目以降の
放電の際の蓄積エネルギーが急速に減衰しないようにし
て、2次放電電流の継続時間が長い特性を得ることがで
きるようにしたコンデンサ放電式内燃機関点火装置を提
供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、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、内燃機関に取り付けられた磁石発電機の出力で点火
エネルギー蓄積用コンデンサを一方の極性に充電する主
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スイッチと、内燃機関の点火時期を
定めるための点火信号を発生する点火信号発生装置と、
点火信号が発生したときに放電用スイッチの導通と遮断
とを繰り返し行わせるように放電用スイッチを制御する
放電用スイッチ制御回路とを備えたコンデンサ放電式内
燃機関点火装置に係わるものである。
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、内燃機関に取り付けられた磁石発電機の出力で点火
エネルギー蓄積用コンデンサを一方の極性に充電する主
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スイッチと、内燃機関の点火時期を
定めるための点火信号を発生する点火信号発生装置と、
点火信号が発生したときに放電用スイッチの導通と遮断
とを繰り返し行わせるように放電用スイッチを制御する
放電用スイッチ制御回路とを備えたコンデンサ放電式内
燃機関点火装置に係わるものである。
【0009】本発明においては、磁石発電機の出力で点
火エネルギー蓄積用コンデンサを充電する際に該磁石発
電機の出力で一方の極性に充電されるバックアップコン
デンサと、放電用スイッチが導通状態から遮断状態にな
ったときにバックアップコンデンサの両端の電圧で前記
点火エネルギー蓄積用コンデンサを充電する補助充電回
路とを設けた。
火エネルギー蓄積用コンデンサを充電する際に該磁石発
電機の出力で一方の極性に充電されるバックアップコン
デンサと、放電用スイッチが導通状態から遮断状態にな
ったときにバックアップコンデンサの両端の電圧で前記
点火エネルギー蓄積用コンデンサを充電する補助充電回
路とを設けた。
【0010】点火信号が発生したときに放電用スイッチ
の導通と遮断とを繰り返し行わせるように制御するに
は、例えば、点火エネルギー蓄積用コンデンサの放電電
流を検出する放電電流検出回路を設けておいて、点火信
号が発生したときに放電用スイッチを導通させ、放電電
流検出回路により検出された放電電流が設定値に達する
毎に放電用スイッチを一旦遮断状態にしてから再導通さ
せるように放電用スイッチ制御回路を構成すればよい。
の導通と遮断とを繰り返し行わせるように制御するに
は、例えば、点火エネルギー蓄積用コンデンサの放電電
流を検出する放電電流検出回路を設けておいて、点火信
号が発生したときに放電用スイッチを導通させ、放電電
流検出回路により検出された放電電流が設定値に達する
毎に放電用スイッチを一旦遮断状態にしてから再導通さ
せるように放電用スイッチ制御回路を構成すればよい。
【0011】バックアップコンデンサの両端の電圧で点
火エネルギー蓄積用コンデンサを充電するには、該バッ
クアップコンデンサの両端の電圧を点火エネルギー蓄積
用コンデンサに印加するように設けられた充電用スイッ
チと、放電用スイッチが遮断状態にされた後再導通させ
られる前に充電用スイッチを導通させる充電用スイッチ
制御回路とを備えて、放電用スイッチが導通状態から遮
断状態になったときにバックアップコンデンサの両端の
電圧で点火エネルギー蓄積用コンデンサを充電するよう
にした充電回路を設ける。
火エネルギー蓄積用コンデンサを充電するには、該バッ
クアップコンデンサの両端の電圧を点火エネルギー蓄積
用コンデンサに印加するように設けられた充電用スイッ
チと、放電用スイッチが遮断状態にされた後再導通させ
られる前に充電用スイッチを導通させる充電用スイッチ
制御回路とを備えて、放電用スイッチが導通状態から遮
断状態になったときにバックアップコンデンサの両端の
電圧で点火エネルギー蓄積用コンデンサを充電するよう
にした充電回路を設ける。
【0012】上記のように構成すると、内燃機関の点火
時期に点火信号が発生したときに、放電用スイッチが導
通して点火エネルギー蓄積用コンデンサの電荷が点火コ
イルの1次コイルに放電し、2次コイルに第1回目の立
上がりの速い2次電圧が発生する。点火エネルギー蓄積
用コンデンサの放電電流の大きさが設定値に達すると、
放電用スイッチが遮断状態にされるとともに、バックア
ップコンデンサの電圧で点火エネルギー蓄積用コンデン
サの蓄積電荷が補充され、放電用スイッチが再び導通す
ると点火コイルには十分高い第2回目の2次電圧が誘起
される。このようにして、点火エネルギー蓄積用コンデ
ンサの放電と、バックアップコンデンサの電圧による点
火エネルギー蓄積用コンデンサの蓄積電荷の補充とが繰
返されるため、機関の1回の点火時に点火プラグに続け
て数回の火花を発生させて2次放電電流の継続時間を長
くすることができ、燃料が稀薄になった場合でも点火を
完全に行わせることができる。
時期に点火信号が発生したときに、放電用スイッチが導
通して点火エネルギー蓄積用コンデンサの電荷が点火コ
イルの1次コイルに放電し、2次コイルに第1回目の立
上がりの速い2次電圧が発生する。点火エネルギー蓄積
用コンデンサの放電電流の大きさが設定値に達すると、
放電用スイッチが遮断状態にされるとともに、バックア
ップコンデンサの電圧で点火エネルギー蓄積用コンデン
サの蓄積電荷が補充され、放電用スイッチが再び導通す
ると点火コイルには十分高い第2回目の2次電圧が誘起
される。このようにして、点火エネルギー蓄積用コンデ
ンサの放電と、バックアップコンデンサの電圧による点
火エネルギー蓄積用コンデンサの蓄積電荷の補充とが繰
返されるため、機関の1回の点火時に点火プラグに続け
て数回の火花を発生させて2次放電電流の継続時間を長
くすることができ、燃料が稀薄になった場合でも点火を
完全に行わせることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係わる点火装置の
構成例を示したもので、同図において1は1次コイル1
a及び2次コイル1bを有して、1次コイル1aの一端
が接地された点火コイルである。2は点火コイルの1次
コイル1aの非接地側端子に一端が接続された点火エネ
ルギー蓄積用コンデンサ、3は図示しない機関の気筒に
取付けられて点火コイルの2次コイル1bに接続された
点火プラグである。
構成例を示したもので、同図において1は1次コイル1
a及び2次コイル1bを有して、1次コイル1aの一端
が接地された点火コイルである。2は点火コイルの1次
コイル1aの非接地側端子に一端が接続された点火エネ
ルギー蓄積用コンデンサ、3は図示しない機関の気筒に
取付けられて点火コイルの2次コイル1bに接続された
点火プラグである。
【0014】5は内燃機関に取り付けられた磁石発電機
4内に設けられて一端が接地されたエキサイタコイル
で、エキサイタコイル5の非接地側端子はダイオード6
を通してコンデンサ2の他端に接続されている。図示の
例では、エキサイタコイル4−ダイオード6−コンデン
サ2−点火コイルの一次コイル1a−エキサイタコイル
4の回路により、点火エネルギー蓄積用コンデンサ2を
一方の極性に充電する主充電回路が構成されている。ま
た、エキサイタコイル5の両端間には、アノードを接地
側に向けたダイオード7が並列に接続されている。
4内に設けられて一端が接地されたエキサイタコイル
で、エキサイタコイル5の非接地側端子はダイオード6
を通してコンデンサ2の他端に接続されている。図示の
例では、エキサイタコイル4−ダイオード6−コンデン
サ2−点火コイルの一次コイル1a−エキサイタコイル
4の回路により、点火エネルギー蓄積用コンデンサ2を
一方の極性に充電する主充電回路が構成されている。ま
た、エキサイタコイル5の両端間には、アノードを接地
側に向けたダイオード7が並列に接続されている。
【0015】8は放電用スイッチを構成する電界効果ト
ランジスタ(FET)で、そのドレインはコンデンサ2
とダイオード6との接続点に接続され、ソースは電流検
出用の抵抗R1 を通して接地されている。抵抗R1 はそ
の抵抗値が十分小さく設定され、該抵抗R1 により放電
電流検出回路9が構成されている。
ランジスタ(FET)で、そのドレインはコンデンサ2
とダイオード6との接続点に接続され、ソースは電流検
出用の抵抗R1 を通して接地されている。抵抗R1 はそ
の抵抗値が十分小さく設定され、該抵抗R1 により放電
電流検出回路9が構成されている。
【0016】10は機関の点火時期を決定するための情
報を含む信号Vs を出力する信号源で、この信号源とし
ては、内燃機関に取り付けられた磁石発電機内に設けら
れた発電コイルや、機関と同期して信号を出力する信号
発生装置内に設けられた信号コイル等が用いられる。信
号源10の出力は点火時期制御装置11に入力され、点
火時期制御装置11の出力は、トランジスタTr1と抵抗
R2 及びR3 とからなる信号出力回路12を通して放電
用スイッチ制御回路13に入力されている。
報を含む信号Vs を出力する信号源で、この信号源とし
ては、内燃機関に取り付けられた磁石発電機内に設けら
れた発電コイルや、機関と同期して信号を出力する信号
発生装置内に設けられた信号コイル等が用いられる。信
号源10の出力は点火時期制御装置11に入力され、点
火時期制御装置11の出力は、トランジスタTr1と抵抗
R2 及びR3 とからなる信号出力回路12を通して放電
用スイッチ制御回路13に入力されている。
【0017】点火時期制御装置11は信号源10の出力
を入力として機関の各回転数における点火時期を演算
し、演算した点火時期にその出力端子の電位を零レベル
(接地レベル)にしてトランジスタTr1にベース電流を
流す。これによりトランジスタTr1が導通状態になり、
抵抗R3 を通して点火信号Vi が出力される。
を入力として機関の各回転数における点火時期を演算
し、演算した点火時期にその出力端子の電位を零レベル
(接地レベル)にしてトランジスタTr1にベース電流を
流す。これによりトランジスタTr1が導通状態になり、
抵抗R3 を通して点火信号Vi が出力される。
【0018】図1に示した例では、信号源10と、点火
時期制御装置11と信号出力回路12とにより点火信号
発生装置14が構成されている。
時期制御装置11と信号出力回路12とにより点火信号
発生装置14が構成されている。
【0019】なお点火時期制御装置11は、電子回路に
より構成される場合もあり、マイクロコンピュータによ
り構成される場合もある。また点火時期制御装置11が
省略されて信号源10のみにより点火信号発生装置14
が構成される場合もある。
より構成される場合もあり、マイクロコンピュータによ
り構成される場合もある。また点火時期制御装置11が
省略されて信号源10のみにより点火信号発生装置14
が構成される場合もある。
【0020】信号源10は、多くの場合、信号コイルと
該信号コイルに鎖交する磁束を発生する永久磁石とを内
蔵した信号発電子と、磁石回転子の回転子ヨークの外周
部やボス部等に設けられて、信号発電子に対向した際に
信号コイルに鎖交する磁束を変化させて該信号コイルに
信号電圧を誘起させるリラクタ(誘導子)とにより構成
されるが、磁石発電機とはまったく別個に設けられた信
号発電機が用いられる場合もある。また最近では、信号
コイルに代えてホールICを用いて、該ホールICによ
り磁束変化を検出することにより信号を発生するように
したものもある。
該信号コイルに鎖交する磁束を発生する永久磁石とを内
蔵した信号発電子と、磁石回転子の回転子ヨークの外周
部やボス部等に設けられて、信号発電子に対向した際に
信号コイルに鎖交する磁束を変化させて該信号コイルに
信号電圧を誘起させるリラクタ(誘導子)とにより構成
されるが、磁石発電機とはまったく別個に設けられた信
号発電機が用いられる場合もある。また最近では、信号
コイルに代えてホールICを用いて、該ホールICによ
り磁束変化を検出することにより信号を発生するように
したものもある。
【0021】放電用スイッチ制御回路13は、ダイオー
ドD1 からなるトリガ信号供給回路13Aと、比較器C
P1 及び抵抗R4 ,R5 からなる放電停止指令回路13
Bと、比較器CP2 、トランジスタTr2,Tr3、コンデ
ンサC1 及び抵抗R6 〜R12からなるトリガ信号供給制
御回路13Cとからなっている。ここでトリガ信号供給
回路13Aは点火信号Vi が発生したときに電界効果ト
ランジスタ(放電用スイッチ)8にトリガ号Vt を供給
する回路である。また放電停止指令回路13Bは、放電
電流検出回路9の検出出力Vd が、電源電圧Eを抵抗R
4 及びR5 により分圧して得た設定値Vr1に達したとき
に、比較器CP1 の出力端子の電位を高レベルの状態か
ら接地レベルに低下させて、該比較器の出力端子の電位
の低下を放電停止指令信号とする回路である。
ドD1 からなるトリガ信号供給回路13Aと、比較器C
P1 及び抵抗R4 ,R5 からなる放電停止指令回路13
Bと、比較器CP2 、トランジスタTr2,Tr3、コンデ
ンサC1 及び抵抗R6 〜R12からなるトリガ信号供給制
御回路13Cとからなっている。ここでトリガ信号供給
回路13Aは点火信号Vi が発生したときに電界効果ト
ランジスタ(放電用スイッチ)8にトリガ号Vt を供給
する回路である。また放電停止指令回路13Bは、放電
電流検出回路9の検出出力Vd が、電源電圧Eを抵抗R
4 及びR5 により分圧して得た設定値Vr1に達したとき
に、比較器CP1 の出力端子の電位を高レベルの状態か
ら接地レベルに低下させて、該比較器の出力端子の電位
の低下を放電停止指令信号とする回路である。
【0022】トリガ信号供給制御回路13Cは、放電停
止指令信号が発生したときにトリガ信号供給回路13A
によるトリガ信号の供給を阻止するとともに時限動作を
開始して、時限動作が完了したときにトリガ信号供給回
路13Aによるトリガ信号の供給を再開させる回路であ
る。
止指令信号が発生したときにトリガ信号供給回路13A
によるトリガ信号の供給を阻止するとともに時限動作を
開始して、時限動作が完了したときにトリガ信号供給回
路13Aによるトリガ信号の供給を再開させる回路であ
る。
【0023】15はエキサイタコイル5の図示の実線矢
印方向の出力電圧で点火エネルギー蓄積用コンデンサ2
を充電する際に該エキサイタコイルの出力でダイオード
16を通して図示の極性に充電させるバックアップコン
デンサである。
印方向の出力電圧で点火エネルギー蓄積用コンデンサ2
を充電する際に該エキサイタコイルの出力でダイオード
16を通して図示の極性に充電させるバックアップコン
デンサである。
【0024】17は補助充電回路で、充電用スイッチ1
8とダイオードD2 及び抵抗R13とからなっている。こ
の補助充電回路17においては、放電用スイッチ8が導
通状態から遮断状態になったときに充電用スイッチ18
が導通状態になってバックアップコンデンサ15の両端
の電圧で点火エネルギー蓄積用コンデンサ2を充電す
る。図示の例では、バックアップコンデンサ15の正極
側の端子にエミッタが接続され、コレクタがダイオード
D2 を介して点火エネルギ蓄積用コンデンサ2の正極端
子に接続されたPNPトランジスタTr4により充電用ス
イッチ18が構成されている。
8とダイオードD2 及び抵抗R13とからなっている。こ
の補助充電回路17においては、放電用スイッチ8が導
通状態から遮断状態になったときに充電用スイッチ18
が導通状態になってバックアップコンデンサ15の両端
の電圧で点火エネルギー蓄積用コンデンサ2を充電す
る。図示の例では、バックアップコンデンサ15の正極
側の端子にエミッタが接続され、コレクタがダイオード
D2 を介して点火エネルギ蓄積用コンデンサ2の正極端
子に接続されたPNPトランジスタTr4により充電用ス
イッチ18が構成されている。
【0025】電界効果トランジスタ(放電用スイッチ)
8が遮断状態にされた後再導通させられる前に充電用ス
イッチ18を導通させるように該充電用スイッチを制御
するため、充電用スイッチ制御回路19が設けられてい
る。この充電用スイッチ制御回路19は、PNPトラン
ジスタTr5と、NPNトランジスタTr6と、抵抗R14な
いしR17とからなり、放電用スイッチ制御回路13から
与えられる信号に基づいて動作する。
8が遮断状態にされた後再導通させられる前に充電用ス
イッチ18を導通させるように該充電用スイッチを制御
するため、充電用スイッチ制御回路19が設けられてい
る。この充電用スイッチ制御回路19は、PNPトラン
ジスタTr5と、NPNトランジスタTr6と、抵抗R14な
いしR17とからなり、放電用スイッチ制御回路13から
与えられる信号に基づいて動作する。
【0026】また、点火エネルギー蓄積用コンデンサ2
が充電される際に、バックアップコンデンサ15もエキ
サイタコイル5の半サイクルの出力電圧でダイオード1
6を通して図示の極性に充電され、図2(H)に示した
ように、該コンデンサ15の端子電圧Vb が上昇してい
く。
が充電される際に、バックアップコンデンサ15もエキ
サイタコイル5の半サイクルの出力電圧でダイオード1
6を通して図示の極性に充電され、図2(H)に示した
ように、該コンデンサ15の端子電圧Vb が上昇してい
く。
【0027】信号源10は図2(A)に示すように点火
時期を定めるための情報を含む信号Vs1及びVs2を出力
する。この例では信号Vs1が機関の最大進角位置でスレ
ショールドレベルに達し、信号Vs2が最小進角位置でス
レショールドレベルに達するように設定されている。点
火時期制御装置11はこれらの信号を入力として機関の
点火時期を演算し、演算した点火時期にトランジスタT
r1を導通させて図2(B)に示したように、トランジス
タTr1のエミッタコレクタ間と抵抗R3 とを通して点火
信号Vi を出力させる。
時期を定めるための情報を含む信号Vs1及びVs2を出力
する。この例では信号Vs1が機関の最大進角位置でスレ
ショールドレベルに達し、信号Vs2が最小進角位置でス
レショールドレベルに達するように設定されている。点
火時期制御装置11はこれらの信号を入力として機関の
点火時期を演算し、演算した点火時期にトランジスタT
r1を導通させて図2(B)に示したように、トランジス
タTr1のエミッタコレクタ間と抵抗R3 とを通して点火
信号Vi を出力させる。
【0028】点火エネルギ蓄積用コンデンサ2が放電を
開始する前の状態では抵抗R1 の両端の電圧が零である
ため、比較器CP1 の出力が高レベルになっており、こ
のときトランジスタTr2は遮断状態にある。従ってコン
デンサC1 の両端の電圧は零になっており、比較器CP
2 の出力Vf は高レベルになっていて、トランジスタT
r3が遮断状態にある。
開始する前の状態では抵抗R1 の両端の電圧が零である
ため、比較器CP1 の出力が高レベルになっており、こ
のときトランジスタTr2は遮断状態にある。従ってコン
デンサC1 の両端の電圧は零になっており、比較器CP
2 の出力Vf は高レベルになっていて、トランジスタT
r3が遮断状態にある。
【0029】点火信号Vi が発生すると、ダイオードD
1 を通して電界効果トランジスタ8のゲートにトリガ信
号Vt (図2C)が与えられる。これにより電界効果ト
ランジスタ8が導通し、コンデンサ2の電荷が電界効果
トランジスタ8と抵抗R1 と点火コイルの1次コイル1
aとを通して放電する。コンデンサ2が放電すると、図
2(D)に示したように抵抗R1 の両端に放電電流に比
例した検出電圧Vd (1〜4V程度)が現われる。コン
デンサ2の放電電流が設定値に達すると、検出電圧Vd
が抵抗R5 の両端に得られる基準電圧Vr1を超えるた
め、比較器CP1の出力が零レベル(接地電位)に低下
する。この比較器CP1 の出力のレベルの低下が放電停
止指令信号となる。比較器CP1 の出力が接地レベルに
なると、トランジスタTr2が導通するため、図示しない
直流電源からトランジスタTr2と抵抗R8 とを通してコ
ンデンサC1 が充電される。抵抗R8 の抵抗値は十分小
さく設定されているため、コンデンサC1 の充電はほぼ
瞬時に行われ、該コンデンサC1 の両端の電圧は図2
(E)に示すようにほぼ瞬時に上昇する。このときコン
デンサC1 の両端の電圧が抵抗R11の両端に得られる設
定電圧Vr2を超えるため、比較器CP2 の出力電圧Vf
は図2(F)に示したように低レベル(接地レベル)に
なり、トランジスタTr3が導通する。トランジスタTr3
が導通すると、点火信号Vi がトランジスタTr3により
短絡されるため、電界効果トランジスタ8のトリガ信号
Vt (図2C)が零にされる。これにより電界効果トラ
ンジスタ8が遮断状態になり、コンデンサ2の放電を停
止させる。
1 を通して電界効果トランジスタ8のゲートにトリガ信
号Vt (図2C)が与えられる。これにより電界効果ト
ランジスタ8が導通し、コンデンサ2の電荷が電界効果
トランジスタ8と抵抗R1 と点火コイルの1次コイル1
aとを通して放電する。コンデンサ2が放電すると、図
2(D)に示したように抵抗R1 の両端に放電電流に比
例した検出電圧Vd (1〜4V程度)が現われる。コン
デンサ2の放電電流が設定値に達すると、検出電圧Vd
が抵抗R5 の両端に得られる基準電圧Vr1を超えるた
め、比較器CP1の出力が零レベル(接地電位)に低下
する。この比較器CP1 の出力のレベルの低下が放電停
止指令信号となる。比較器CP1 の出力が接地レベルに
なると、トランジスタTr2が導通するため、図示しない
直流電源からトランジスタTr2と抵抗R8 とを通してコ
ンデンサC1 が充電される。抵抗R8 の抵抗値は十分小
さく設定されているため、コンデンサC1 の充電はほぼ
瞬時に行われ、該コンデンサC1 の両端の電圧は図2
(E)に示すようにほぼ瞬時に上昇する。このときコン
デンサC1 の両端の電圧が抵抗R11の両端に得られる設
定電圧Vr2を超えるため、比較器CP2 の出力電圧Vf
は図2(F)に示したように低レベル(接地レベル)に
なり、トランジスタTr3が導通する。トランジスタTr3
が導通すると、点火信号Vi がトランジスタTr3により
短絡されるため、電界効果トランジスタ8のトリガ信号
Vt (図2C)が零にされる。これにより電界効果トラ
ンジスタ8が遮断状態になり、コンデンサ2の放電を停
止させる。
【0030】比較器CP2 の出力Vf が零レベルになる
と、電界効果トランジスタ8が遮断されるとともに、充
電スイッチ制御回路19のトランジスタTr5にベース電
流が流れて該トランジスタTr5が導通し、これによりト
ランジスタTr6が導通状態になる。そのため充電用スイ
ッチ18(トランジスタTr4)が導通状態になって、バ
ックアップコンデンサ15の両端の電圧によりトランジ
スタTr4及びダイオードD2 を通して点火エネルギー蓄
積用コンデンサ2の充電が開始される。従って、点火エ
ネルギー蓄積用コンデンサ2の端子電圧Vc 、及びバッ
クアップコンデンサ15の両端間の電圧Vb は、それぞ
れ図2(G)及び図2(H)に示したように、瞬時に同
電位になった後共に上昇していき、点火エネルギー蓄積
用コンデンサ2の電荷がバックアップコンデンサ15の
電荷により補充されていく。
と、電界効果トランジスタ8が遮断されるとともに、充
電スイッチ制御回路19のトランジスタTr5にベース電
流が流れて該トランジスタTr5が導通し、これによりト
ランジスタTr6が導通状態になる。そのため充電用スイ
ッチ18(トランジスタTr4)が導通状態になって、バ
ックアップコンデンサ15の両端の電圧によりトランジ
スタTr4及びダイオードD2 を通して点火エネルギー蓄
積用コンデンサ2の充電が開始される。従って、点火エ
ネルギー蓄積用コンデンサ2の端子電圧Vc 、及びバッ
クアップコンデンサ15の両端間の電圧Vb は、それぞ
れ図2(G)及び図2(H)に示したように、瞬時に同
電位になった後共に上昇していき、点火エネルギー蓄積
用コンデンサ2の電荷がバックアップコンデンサ15の
電荷により補充されていく。
【0031】図2(E)に示すように、ほぼ瞬時に充電
されてその端子電圧Ve が設定値Vr2を超えたコンデン
サC1 の電荷は、抵抗R9 を通して一定の時定数で放電
していく。コンデンサC1 の端子電圧Ve が設定値Vr2
よりも低くなると、比較器CP2 の出力電圧Vf は高レ
ベルになるため、トランジスタTr3が遮断状態になると
ともにトランジスタTr5,Tr6及びTr4も遮断状態にさ
れる。これにより、バックアップコンデンサ15の電圧
による点火エネルギー蓄積用コンデンサ2の充電が停止
するとともに電界効果トランジスタ8が再導通し、バッ
クアップコンデンサ15により補充された点火エネルギ
ー蓄積用コンデンサ2の残留電荷を点火コイルの1次コ
イル1aに放電させる。
されてその端子電圧Ve が設定値Vr2を超えたコンデン
サC1 の電荷は、抵抗R9 を通して一定の時定数で放電
していく。コンデンサC1 の端子電圧Ve が設定値Vr2
よりも低くなると、比較器CP2 の出力電圧Vf は高レ
ベルになるため、トランジスタTr3が遮断状態になると
ともにトランジスタTr5,Tr6及びTr4も遮断状態にさ
れる。これにより、バックアップコンデンサ15の電圧
による点火エネルギー蓄積用コンデンサ2の充電が停止
するとともに電界効果トランジスタ8が再導通し、バッ
クアップコンデンサ15により補充された点火エネルギ
ー蓄積用コンデンサ2の残留電荷を点火コイルの1次コ
イル1aに放電させる。
【0032】以下点火信号Vi が発生している期間中、
同様の動作により、点火エネルギー蓄積用コンデンサ2
の電荷の点火コイルの1次コイル1aへの放電とバック
アップコンデンサ15の電圧による点火エネルギー蓄積
用コンデンサ2の残留電荷の補充とが段階的に繰返し行
われ、点火プラグ3には数回の火花が発生して放電継続
時間が延長される。
同様の動作により、点火エネルギー蓄積用コンデンサ2
の電荷の点火コイルの1次コイル1aへの放電とバック
アップコンデンサ15の電圧による点火エネルギー蓄積
用コンデンサ2の残留電荷の補充とが段階的に繰返し行
われ、点火プラグ3には数回の火花が発生して放電継続
時間が延長される。
【0033】上記の例において、基準電圧Vr1により定
まる点火エネルギー蓄積用コンデンサ2の放電電流の設
定値は、該コンデンサ2の第1回目の放電によって誘起
される2次電圧の大きさが点火プラグ3に確実に火花を
発生させる程度の値に設定しておく。このように設定し
ておけば、点火エネルギー蓄積用コンデンサ2の第2回
目以降の放電の際に、点火プラグ3の放電ギャップ空間
には前回の火花により生じたイオンが残存しているた
め、該点火プラグに容易に2回目以降の放電を生じさせ
ることができる。
まる点火エネルギー蓄積用コンデンサ2の放電電流の設
定値は、該コンデンサ2の第1回目の放電によって誘起
される2次電圧の大きさが点火プラグ3に確実に火花を
発生させる程度の値に設定しておく。このように設定し
ておけば、点火エネルギー蓄積用コンデンサ2の第2回
目以降の放電の際に、点火プラグ3の放電ギャップ空間
には前回の火花により生じたイオンが残存しているた
め、該点火プラグに容易に2回目以降の放電を生じさせ
ることができる。
【0034】以上のように、本発明によれば、点火エネ
ルギー蓄積用コンデンサが放電してその残留電荷が減少
しても、バックアップコンデンサの蓄積電荷により点火
エネルギー蓄積用コンデンサの電荷の減少を補充するの
で、多重点火を行わせる従来のコンデンサ放電式点火装
置による場合よりも多重点火の繰返し回数を増すことが
でき、点火プラグにおける放電継続時間を長くすること
ができる。従って、機関の加速時に燃料が稀薄になった
場合や、稀薄燃焼システムを採用した場合でも、燃料の
着火を確実に行わせることができ、不完全燃焼が生じる
のを防ぐことができる。
ルギー蓄積用コンデンサが放電してその残留電荷が減少
しても、バックアップコンデンサの蓄積電荷により点火
エネルギー蓄積用コンデンサの電荷の減少を補充するの
で、多重点火を行わせる従来のコンデンサ放電式点火装
置による場合よりも多重点火の繰返し回数を増すことが
でき、点火プラグにおける放電継続時間を長くすること
ができる。従って、機関の加速時に燃料が稀薄になった
場合や、稀薄燃焼システムを採用した場合でも、燃料の
着火を確実に行わせることができ、不完全燃焼が生じる
のを防ぐことができる。
【0035】なお、点火エネルギー蓄積用コンデンサ2
の反復放電は、バックアップコンデンサ15により電荷
が補充されて点火エネルギー蓄積用コンデンサ2の電荷
が残っている限り可能であり、点火信号発生装置14が
出力する点火信号Vi の時間幅やコンデンサC1 の放電
時定数を調節することにより、2次放電電流の継続時間
やコンデンサ2の放電が反復される回数を調整すること
ができる。
の反復放電は、バックアップコンデンサ15により電荷
が補充されて点火エネルギー蓄積用コンデンサ2の電荷
が残っている限り可能であり、点火信号発生装置14が
出力する点火信号Vi の時間幅やコンデンサC1 の放電
時定数を調節することにより、2次放電電流の継続時間
やコンデンサ2の放電が反復される回数を調整すること
ができる。
【0036】上記の例では、放電用スイッチを電界効果
トランジスタ8により構成したが、この放電用スイッチ
は制御端子に所定の信号を与えることにより強制的に遮
断状態にし得るものであれば良く、トランジスタ等の他
のスイッチ素子を用いても良い。
トランジスタ8により構成したが、この放電用スイッチ
は制御端子に所定の信号を与えることにより強制的に遮
断状態にし得るものであれば良く、トランジスタ等の他
のスイッチ素子を用いても良い。
【0037】上記の例では、機関の全回転領域でバック
アップコンデンサの電圧によって点火エネルギー蓄積用
コンデンサの残留電荷を補充して多重点火を行わせてい
るが、所定の回転領域でのみバックアップコンデンサに
よる電荷の補充を行わせるようにしたり、あるいは所定
の回転領域でのみ多重点火を行わせるようにしてもよ
い。例えば始動時及びアイドリング時にのみ2次放電電
流の継続時間を長くする必要がある機関を点火する場合
には、回転数が低い領域でのみバックアップコンデンサ
の電圧で点火エネルギー蓄積用コンデンサの残留電荷を
補充して多重点火を行わせるようにすることができる。
アップコンデンサの電圧によって点火エネルギー蓄積用
コンデンサの残留電荷を補充して多重点火を行わせてい
るが、所定の回転領域でのみバックアップコンデンサに
よる電荷の補充を行わせるようにしたり、あるいは所定
の回転領域でのみ多重点火を行わせるようにしてもよ
い。例えば始動時及びアイドリング時にのみ2次放電電
流の継続時間を長くする必要がある機関を点火する場合
には、回転数が低い領域でのみバックアップコンデンサ
の電圧で点火エネルギー蓄積用コンデンサの残留電荷を
補充して多重点火を行わせるようにすることができる。
【0038】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、点火エ
ネルギー蓄積用コンデンサの放電電流が設定値に達した
ときに一旦放電を停止させ、バックアップコンデンサの
両端の電圧で点火エネルギー蓄積用コンデンサの残留電
荷を補充した後に放電を再開させるようにしたので、点
火エネルギー蓄積用コンデンサの残留蓄積エネルギーが
急速に減衰するのを防いで、点火コイルの2次側に立上
りの早い誘起電圧を続けて複数回発生させることがで
き、放電継続時間を十分長くして点火性能を向上させる
ことができる。従って本発明によれば、燃料が稀薄にな
った場合でも着火を完全に行うことができ、不完全燃焼
や未燃ガスの排出を防ぐことができる。
ネルギー蓄積用コンデンサの放電電流が設定値に達した
ときに一旦放電を停止させ、バックアップコンデンサの
両端の電圧で点火エネルギー蓄積用コンデンサの残留電
荷を補充した後に放電を再開させるようにしたので、点
火エネルギー蓄積用コンデンサの残留蓄積エネルギーが
急速に減衰するのを防いで、点火コイルの2次側に立上
りの早い誘起電圧を続けて複数回発生させることがで
き、放電継続時間を十分長くして点火性能を向上させる
ことができる。従って本発明によれば、燃料が稀薄にな
った場合でも着火を完全に行うことができ、不完全燃焼
や未燃ガスの排出を防ぐことができる。
【図1】本発明に係る点火装置の構成例を示した回路図
である。
である。
【図2】(A)ないし(H)は図1の点火装置の各部の
電圧波形を示した波形図である。
電圧波形を示した波形図である。
1 点火コイル 2 点火エネルギー蓄積用コンデンサ 3 点火プラグ 4 磁石発電機 5 エキサイタコイル 6 主充電回路を構成するダイオード 8 放電用スイッチを構成する電界効果トランジスタ 9 放電電流検出回路 10 信号源 11 点火時期制御装置 13 放電用スイッチ制御回路 13A トリガ信号供給制御回路 13B 放電停止指令回路 13C トリガ信号供給制御回路 14 点火信号発生装置 15 バックアップコンデンサ 17 補助充電回路 18 充電用スイッチ 19 充電用スイッチ制御回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−133317(JP,A) 特開 平5−44616(JP,A) 特開 平5−195926(JP,A) 特開 平5−106540(JP,A) 実開 平3−110176(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02P 3/08 F02P 15/10
Claims (2)
- 【請求項1】 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、 内燃機関に取り付けられた磁石発電機の出力で前記点火
エネルギー蓄積用コンデンサを一方の極性に充電する主
充電回路と、 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
けられた放電用スイッチと、 内燃機関の点火時期を定めるための点火信号を発生する
点火信号発生装置と、 前記点火信号が発生したときに前記放電用スイッチの導
通と遮断とを繰り返し行わせるように前記放電用スイッ
チを制御する放電用スイッチ制御回路とを備えたコンデ
ンサ放電式内燃機関点火装置において、 前記磁石発電機の出力で前記点火エネルギー蓄積用コン
デンサを充電する際に該磁石発電機の出力で一方の極性
に充電されるバックアップコンデンサと、 前記放電用スイッチが導通状態から遮断状態になったと
きに前記バックアップコンデンサの両端の電圧で前記点
火エネルギー蓄積用コンデンサを充電する補助充電回路
とを具備したことを特徴とするコンデンサ放電式内燃機
関点火装置。 - 【請求項2】 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、 内燃機関に取り付けられた磁石発電機内の出力で前記点
火エネルギー蓄積用コンデンサを一方の極性に充電する
主充電回路と、 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
けられた放電用スイッチと、 内燃機関の点火時期を定めるための点火信号を発生する
点火信号発生装置と、 前記点火エネルギー蓄積用コンデンサの放電電流を検出
する放電電流検出回路と、 前記点火信号が発生したときに前記放電用スイッチを導
通させ、前記放電電流検出回路により検出された放電電
流が設定値に達する毎に前記放電用スイッチを一旦遮断
状態にしてから再導通させるように前記放電用スイッチ
を制御する放電用スイッチ制御回路とを備えたコンデン
サ放電式内燃機関点火装置において、 前記磁石発電機の出力で前記点火エネルギー蓄積用コン
デンサを充電する際に該磁石発電機の出力で一方の極性
に充電されるバックアップコンデンサと、 導通した際に前記バックアップコンデンサの両端の電圧
を前記点火エネルギー蓄積用コンデンサに印加するよう
に設けられた充電用スイッチと、前記放電用スイッチが
遮断状態にされた後再導通させられる前に前記充電用ス
イッチを導通させる充電用スイッチ制御回路とを備え
て、前記放電用スイッチが導通状態から遮断状態になっ
たときに前記バックアップコンデンサの両端の電圧で前
記点火エネルギー蓄積用コンデンサを充電する充電回路
とを具備したことを特徴とするコンデンサ放電式内燃機
関点火装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12497396A JP3240924B2 (ja) | 1996-05-20 | 1996-05-20 | コンデンサ放電式内燃機関点火装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12497396A JP3240924B2 (ja) | 1996-05-20 | 1996-05-20 | コンデンサ放電式内燃機関点火装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09310669A JPH09310669A (ja) | 1997-12-02 |
JP3240924B2 true JP3240924B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=14898805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12497396A Expired - Fee Related JP3240924B2 (ja) | 1996-05-20 | 1996-05-20 | コンデンサ放電式内燃機関点火装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3240924B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5618024B2 (ja) * | 2012-02-22 | 2014-11-05 | パナソニック株式会社 | バックアップ電源装置とそれを搭載した自動車 |
-
1996
- 1996-05-20 JP JP12497396A patent/JP3240924B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09310669A (ja) | 1997-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5272914A (en) | Ignition system for internal combustion engines | |
JP3240924B2 (ja) | コンデンサ放電式内燃機関点火装置 | |
JP3125587B2 (ja) | コンデンサ放電式内燃機関用点火装置 | |
JPH05133317A (ja) | コンデンサ放電式内燃機関点火方法及び装置 | |
JP2806101B2 (ja) | 内燃機関用点火装置 | |
JPH0826841B2 (ja) | 内燃機関点火装置 | |
JP3119097B2 (ja) | コンデンサ放電式内燃機関点火装置 | |
JP3019602B2 (ja) | 内燃機関の点火時期演算用回転角度検出信号発生回路 | |
JP3070261B2 (ja) | 内燃機関用回転検出信号発生回路 | |
JP3185686B2 (ja) | コンデンサ放電式内燃機関用点火装置 | |
JP3008746B2 (ja) | 内燃機関用点火装置 | |
JPS6141985Y2 (ja) | ||
JP2001041137A (ja) | コンデンサ放電式内燃機関用点火装置 | |
JPH0350384A (ja) | 内燃機関用点火装置 | |
JP3075095B2 (ja) | 内燃機関用点火装置 | |
JP3531534B2 (ja) | 内燃機関用点火装置 | |
JPS59229055A (ja) | コンデンサ放電式内燃機関点火装置 | |
JP3379328B2 (ja) | 内燃機関用点火装置 | |
JP2623706B2 (ja) | 内燃機関の点火装置 | |
JPH1018952A (ja) | 内燃機関の点火装置 | |
JP2841943B2 (ja) | コンデンサ放電式内燃機関点火方法及び装置 | |
JP2570678Y2 (ja) | 内燃機関用点火装置 | |
JPH0248702Y2 (ja) | ||
JPS6112115B2 (ja) | ||
JP3123294B2 (ja) | 内燃機関用無接点点火装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010918 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |