JP4001414B2 - 内燃機関用点火装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関用点火装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関用点火装置として、フルトランジスタ点火装置、セミトランジスタ点火装置、ポイント式点火装置等の電流遮断式点火装置と、ＣＤＩ点火装置（コンデンサ放電式点火装置）とが用いられている。電流遮断式点火装置は、一般に放電時間は長いが電圧の立上りが遅い。他方、ＣＤＩ点火装置は、電圧の立上りは早いが放電時間は短い。そこで従来、この２つの点火装置を組み合わせることにより、電圧の立上りは早く、且つ放電時間の長い複合点火装置が提案されている。
【０００３】
図２は、従来の複合点火装置を示すものであり、複数の気筒１Ａ〜１Ｄの点火プラグ２Ａ〜２Ｄのそれぞれに点火コイル３Ａ〜３Ｄを設け、各気筒１Ａ〜１Ｄの点火コイル３Ａ〜３Ｄ毎に電流遮断式点火装置（トランジスタユニット）４Ａ〜４ＤとＣＤＩ点火装置５Ａ〜５Ｄとを設けている。６はバッテリである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術には以下の問題点がある。
▲１▼各気筒１Ａ〜１Ｄの点火コイル３Ａ〜３Ｄ毎にそれぞれ個別にＣＤＩ点火装置５Ａ〜５Ｄを設けている。このため、点火コイル３Ａ〜３Ｄの数の分だけのＣＤＩ点火装置５Ａ〜５Ｄが必要になり、部品点数が多数になる。また、ＣＤＩ点火装置５Ａ〜５Ｄのそれぞれが担当する点火コイル３Ａ〜３Ｄの今回点火時期と次回点火時期の間の待機中の電力消費が無駄に使用されるものとなる。
【０００５】
▲２▼各気筒１Ａ〜１ＤのＣＤＩ点火装置５Ａ〜５Ｄ毎に、バッテリ６からＣＤＩ点火装置５Ａ〜５Ｄへの電源線７、ＣＤＩ点火装置５Ａ〜５Ｄの放電タイミング制御回路が電流遮断式点火装置４Ａ〜４Ｄのオフ（点火コイル３Ａ〜３Ｄの１次電流の遮断）を検出するための信号線８、ＣＤＩ点火装置５Ａ〜５Ｄを点火コイル３Ａ〜３Ｄの１次側のプラス側とマイナス側に接続する２本の放電線９Ａ、９Ｂ、ＣＤＩ点火装置５Ａ〜５Ｄのアース１０を必要とし、配線が複雑である。
【０００６】
本発明の課題は、複数の気筒毎に点火コイルと電流遮断式点火装置を備える内燃機関用点火装置において、全気筒の点火コイルに単一のＣＤＩ点火装置を共用化可能とし、簡易な構成により、電圧の立上りが早く、且つ放電時間の長い複合点火装置を構成することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、複数の気筒のそれぞれに点火コイルを設け、各気筒の点火コイル毎に電流遮断式点火装置を設けてなる内燃機関用点火装置において、全気筒の点火コイルに共用される単一のＣＤＩ点火装置と、各気筒の電流遮断式点火装置が点火コイルの１次電流を遮断したことを検出し、その後、ＣＤＩ点火装置のコンデンサから当該点火コイルの１次側に放電電流を供給する放電タイミング制御回路とを有してなり、前記放電タイミング制御回路と各気筒の点火コイルの１次側との間に設けられ、各気筒の点火コイルの１次電流の遮断を検出する信号線と、ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルの１次側に放電電流を供給する放電線とを、各気筒の点火コイル毎に単一の通電線として共用化してなるようにしたものである。
【０００８】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明において更に、前記ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルへの放電電流を半波整流するダイオードを設け、ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルへの放電経路にアースの零電位を印加するダイオードを設け、ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルへの放電終了時に該点火コイルの１次側に発生する逆起電力を該コンデンサに導くダイオードを設けてなるようにしたものである。
【０００９】
請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の本発明において更に、前記放電タイミング制御回路が、各気筒の点火コイルの１次電流の遮断時に発生する高電圧信号をフォトカプラを介して検出可能としてなるようにしたものである。
【００１１】
【作用】
請求項１に記載の本発明によれば下記(a) 、 (b)の作用がある。
(a)複数の気筒のそれぞれに点火コイルを備えた内燃機関において、各気筒の点火コイル毎に電流遮断式点火装置を設けるとともに、全気筒の点火コイルに共用される単一のＣＤＩ点火装置を設けた。そして、各気筒の点火コイルに点火エネルギを供給する際には、電流遮断式点火装置が点火コイルの１次電流を遮断して点火コイルの２次側に高電圧を誘起するとともに、この電流遮断式点火装置による１次電流の遮断を検出した放電タイミング制御回路がＣＤＩ点火装置のコンデンサから当該点火コイルの１次側へと放電電流を供給する。これにより、ＣＤＩ点火装置は、各気筒の電流遮断式点火装置が点火動作を行なう度に、コンデンサから各気筒の点火コイルへと順番に放電電流を供給する。従って、単一のＣＤＩ点火装置により全気筒の点火コイルに対応するものとなり、部品点数を少なくでき、また複数のＣＤＩ点火装置を各気筒の点火コイル毎に用いる場合に比して待機中の無駄電力消費をなくすことができる。
【００１２】
(b)放電タイミング制御回路が電流遮断式点火装置のオフ（点火コイルの１次電流の遮断）を検出するための信号線と、ＣＤＩ点火装置のコンデンサから点火コイルの１次側への放電線とを、各気筒の点火コイル毎に単一の通電線として共用化した。従って、配線は極めて簡素である。
【００１３】
請求項２に記載の本発明によれば下記(c)〜(e)の作用がある。
(c)ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルへの放電電流を半波整流するダイオードを設けた。従って、点火コイルの１次側に供給される電流の方向を一方向とし、それによって点火コイルの２次側に伝えられるエネルギによる点火プラグでの放電の方向が反転することを防止し、エネルギを有効消費できる。
【００１４】
(d)ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルへの放電経路にアースの零電位を印加するダイオードを設けた。従って、ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルの１次側への印加電圧が零電位以下になることを回避し、それによって点火コイルの２次側に伝えられるエネルギによる点火プラグでの放電の方向が反転することを防止し、エネルギを有効消費できる。
【００１５】
(e)ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルへの放電終了時に該点火コイルの１次側に発生する逆起電力を該コンデンサに導くダイオードを設けた。ＣＤＩ点火装置のコンデンサの端子電圧は放電終了時に低下している。従って、上述の逆起電力発生時には、その逆起電力のエネルギがダイオードを介してコンデンサに充電される。これにより、上述の逆起電力を放電タイミング制御回路が誤検出することを防止し、且つこの逆起電力のエネルギを無駄なく使用できる。
【００１６】
請求項３に記載の本発明によれば下記(f)の作用がある。
(f)放電タイミング制御回路が、各気筒の点火コイルの１次電流の遮断時に発生する高電圧信号をフォトカプラを介して検出可能とした。従って、電流遮断式点火装置による点火コイルの１次電流の遮断時に点火コイルで発生する高電圧信号から、放電タイミング制御回路を絶縁し、放電タイミング制御回路のノイズに対する耐力を強化できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の内燃機関用点火装置を示す模式図、図２は従来例を示す模式図である。
【００１８】
本実施形態は、車両に搭載装着されている点火装置１００に、点火補助ユニット１０１を後付けした例である。
【００１９】
点火装置１００は、複数の気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火プラグ１２Ａ〜１２Ｄのそれぞれに点火コイル１３Ａ〜１３Ｄを設け、各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄ毎に電流遮断式点火装置（トランジスタユニット）１４Ａ〜１４Ｄを設けたものである。１５はバッテリである。尚、電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄとしては、フルトランジスタ点火装置、セミトランジスタ点火装置、ポイント式点火装置等を採用できる。
【００２０】
点火補助ユニット１０１は、全気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄに共用される単一のＣＤＩ点火装置２０を有している。ＣＤＩ点火装置２０は、バッテリ１５の電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータ２１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１で発生した高電圧を蓄積するコンデンサ２２を有する。尚、コンデンサ２２の放電経路にはコイル２３を挿入し、電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄの保護の役割と、点火補助ユニット１０１の保護の役割を果たす。
【００２１】
点火補助ユニット１０１は、各気筒１１Ａ〜１１Ｄ毎に対応する放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄを有している。放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄは、電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄが各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次電流を遮断したとき、点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側に発生する高電圧信号をフォトカプラ３１Ａ〜３１Ｄを介して検出する。そして、放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄは、上述の高電圧信号の検出後、コンデンサ２２の放電経路に挿入されているスイッチング素子３２Ａ〜３２Ｄをオンし、コンデンサ２２に蓄積していたエネルギを点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側に放電電流として供給する。
【００２２】
このとき、点火補助ユニット１０１は、点火装置１００のバッテリ１５及び各点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側のプラスを通電線４１によりＣＤＩ点火装置２０に接続するとともに、アース４２を備える。更に、点火補助ユニット１０１は、放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄと各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側との間に設けられ、各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次電流の遮断を検出する信号線と、ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側に放電電流を供給する放電線とを、各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄ毎に単一の通電線４３Ａ〜４３Ｄとして共用化している。
【００２３】
点火補助ユニット１０１は、ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄへの放電経路に、コンデンサ２２からの放電電流を半波整流するダイオード５１Ａ〜５１Ｄを設けている。また、点火補助ユニット１０１は、ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄへの放電経路に、アース４２の零電位を印加するダイオード５２Ａ〜５２Ｄを設けている。更に、点火補助ユニット１０１は、ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄへの放電終了時に、該点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側に発生する逆起電力を該コンデンサ２２に導くダイオード５３Ａ〜５３Ｄを設けている。
【００２４】
従って、点火装置１００及び点火補助ユニット１０１は以下の如く動作する。即ち、バッテリ１５の電圧をＣＤＩ点火装置２０のＤＣ−ＤＣコンバータ２１で昇圧し、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１で発生した高電圧をコンデンサ２２に蓄積する。各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火時期において、電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄのトランジスタユニットがオフする等により点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次電流を遮断すると、点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側で図１のａ点〜ｄ点で高電圧が発生するのを放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄで監視し、ある高電圧信号を検出したことを条件にスイッチング素子３２Ａ〜３２Ｄをオンする。このスイッチング素子３２Ａ〜３２Ｄのオンにより、ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２に蓄積されていたエネルギがコイル２３、スイッチング素子３２Ａ〜３２Ｄ、ダイオード５１Ａ〜５１Ｄを通って点火コイル１３Ａ〜１３Ｄへと供給される。このとき、電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄのトランジスタユニットはオフしている。点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側に流れた電流は、点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの２次側に高電圧を誘起して点火プラグ１２Ａ〜１２Ｄでの放電を強化する。
【００２５】
従って、本実施形態によれば以下の作用がある。
▲１▼複数の気筒１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれに点火コイル１３Ａ〜１３Ｄを備えた内燃機関において、各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄ毎に電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄを設けるとともに、全気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄに共用される単一のＣＤＩ点火装置２０を設けた。そして、各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄに点火エネルギを供給する際には、電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄが点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次電流を遮断して点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの２次側に高電圧を誘起するとともに、この電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄによる１次電流の遮断を検出した放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０ＤがＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から当該点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側へと放電電流を供給する。これにより、ＣＤＩ点火装置２０は、各気筒１１Ａ〜１１Ｄの電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄが点火動作を行なう度に、コンデンサ２２から各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄへと順番に放電電流を供給する。従って、単一のＣＤＩ点火装置２０により全気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄに対応するものとなり、部品点数を少なくでき、また複数のＣＤＩ点火装置２０を各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄ毎に用いる場合に比して待機中の無駄電力消費をなくすことができる。
【００２６】
▲２▼放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄが電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄのオフ（点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次電流の遮断）を検出するための信号線と、ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側への放電線とを、各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄ毎に単一の通電線４３Ａ〜４３Ｄとして共用化した。従って、配線は極めて簡素である。
【００２７】
▲３▼ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄへの放電電流を半波整流するダイオード５１Ａ〜５１Ｄを設けた。従って、点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側に供給される電流の方向を一方向とし、それによって点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの２次側に伝えられるエネルギによる点火プラグ１２Ａ〜１２Ｄでの放電の方向が反転することを防止し、エネルギを有効消費できる。
【００２８】
▲４▼ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄへの放電経路にアース４２の零電位を印加するダイオード５２Ａ〜５２Ｄを設けた。従って、ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側への印加電圧が零電位以下になることを回避し、それによって点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの２次側に伝えられるエネルギによる点火プラグ１２Ａ〜１２Ｄでの放電の方向が反転することを防止し、エネルギを有効消費できる。
【００２９】
▲５▼ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄへの放電終了時に該点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側に発生する逆起電力を該コンデンサ２２に導くダイオード５３Ａ〜５３Ｄを設けた。ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２の端子電圧は放電終了時に低下している。従って、上述の逆起電力発生時には、その逆起電力のエネルギがダイオード５３Ａ〜５３Ｄを介してコンデンサ２２に充電される。これにより、上述の逆起電力を放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄが誤検出することを防止し、且つこの逆起電力のエネルギを無駄なく使用できる。
【００３０】
▲６▼放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄが、各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次電流の遮断時に発生する高電圧信号をフォトカプラ３１Ａ〜３１Ｄを介して検出可能とした。従って、電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄによる点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次電流の遮断時に点火コイル１３Ａ〜１３Ｄで発生する高電圧信号から、放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄを絶縁し、放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄのノイズに対する耐力を強化できる。
【００３１】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数の気筒毎に点火コイルと電流遮断式点火装置を備える内燃機関用点火装置において、全気筒の点火コイルに単一のＣＤＩ点火装置を共用化可能とし、簡易な構成により、電圧の立上りが早く、且つ放電時間の長い複合点火装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の内燃機関用点火装置を示す模式図である。
【図２】図２は従来例を示す模式図である。
【符号の説明】
１１Ａ〜１１Ｄ 気筒
１３Ａ〜１３Ｄ 点火コイル
１４Ａ〜１４Ｄ 電流遮断式点火装置
２０ ＣＤＩ点火装置
２２ コンデンサ
２３ コイル
３０Ａ〜３０Ｄ 放電タイミング制御回路
３１Ａ〜３１Ｄ フォトカプラ
３２Ａ〜３２Ｄ スイッチング素子
４１、４３Ａ〜４３Ｄ 通電線
４２ アース
５１Ａ〜５１Ｄ、５２Ａ〜５２Ｄ、５３Ａ〜５３Ｄ ダイオード
１００ 点火装置
１０１ 点火補助ユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関用点火装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関用点火装置として、フルトランジスタ点火装置、セミトランジスタ点火装置、ポイント式点火装置等の電流遮断式点火装置と、ＣＤＩ点火装置（コンデンサ放電式点火装置）とが用いられている。電流遮断式点火装置は、一般に放電時間は長いが電圧の立上りが遅い。他方、ＣＤＩ点火装置は、電圧の立上りは早いが放電時間は短い。そこで従来、この２つの点火装置を組み合わせることにより、電圧の立上りは早く、且つ放電時間の長い複合点火装置が提案されている。
【０００３】
図２は、従来の複合点火装置を示すものであり、複数の気筒１Ａ〜１Ｄの点火プラグ２Ａ〜２Ｄのそれぞれに点火コイル３Ａ〜３Ｄを設け、各気筒１Ａ〜１Ｄの点火コイル３Ａ〜３Ｄ毎に電流遮断式点火装置（トランジスタユニット）４Ａ〜４ＤとＣＤＩ点火装置５Ａ〜５Ｄとを設けている。６はバッテリである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術には以下の問題点がある。
▲１▼各気筒１Ａ〜１Ｄの点火コイル３Ａ〜３Ｄ毎にそれぞれ個別にＣＤＩ点火装置５Ａ〜５Ｄを設けている。このため、点火コイル３Ａ〜３Ｄの数の分だけのＣＤＩ点火装置５Ａ〜５Ｄが必要になり、部品点数が多数になる。また、ＣＤＩ点火装置５Ａ〜５Ｄのそれぞれが担当する点火コイル３Ａ〜３Ｄの今回点火時期と次回点火時期の間の待機中の電力消費が無駄に使用されるものとなる。
【０００５】
▲２▼各気筒１Ａ〜１ＤのＣＤＩ点火装置５Ａ〜５Ｄ毎に、バッテリ６からＣＤＩ点火装置５Ａ〜５Ｄへの電源線７、ＣＤＩ点火装置５Ａ〜５Ｄの放電タイミング制御回路が電流遮断式点火装置４Ａ〜４Ｄのオフ（点火コイル３Ａ〜３Ｄの１次電流の遮断）を検出するための信号線８、ＣＤＩ点火装置５Ａ〜５Ｄを点火コイル３Ａ〜３Ｄの１次側のプラス側とマイナス側に接続する２本の放電線９Ａ、９Ｂ、ＣＤＩ点火装置５Ａ〜５Ｄのアース１０を必要とし、配線が複雑である。
【０００６】
本発明の課題は、複数の気筒毎に点火コイルと電流遮断式点火装置を備える内燃機関用点火装置において、全気筒の点火コイルに単一のＣＤＩ点火装置を共用化可能とし、簡易な構成により、電圧の立上りが早く、且つ放電時間の長い複合点火装置を構成することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、複数の気筒のそれぞれに点火コイルを設け、各気筒の点火コイル毎に電流遮断式点火装置を設けてなる内燃機関用点火装置において、全気筒の点火コイルに共用される単一のＣＤＩ点火装置と、各気筒の電流遮断式点火装置が点火コイルの１次電流を遮断したことを検出し、その後、ＣＤＩ点火装置のコンデンサから当該点火コイルの１次側に放電電流を供給する放電タイミング制御回路とを有してなり、前記放電タイミング制御回路と各気筒の点火コイルの１次側との間に設けられ、各気筒の点火コイルの１次電流の遮断を検出する信号線と、ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルの１次側に放電電流を供給する放電線とを、各気筒の点火コイル毎に単一の通電線として共用化してなるようにしたものである。
【０００８】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明において更に、前記ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルへの放電電流を半波整流するダイオードを設け、ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルへの放電経路にアースの零電位を印加するダイオードを設け、ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルへの放電終了時に該点火コイルの１次側に発生する逆起電力を該コンデンサに導くダイオードを設けてなるようにしたものである。
【０００９】
請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の本発明において更に、前記放電タイミング制御回路が、各気筒の点火コイルの１次電流の遮断時に発生する高電圧信号をフォトカプラを介して検出可能としてなるようにしたものである。
【００１１】
【作用】
請求項１に記載の本発明によれば下記(a) 、 (b)の作用がある。
(a)複数の気筒のそれぞれに点火コイルを備えた内燃機関において、各気筒の点火コイル毎に電流遮断式点火装置を設けるとともに、全気筒の点火コイルに共用される単一のＣＤＩ点火装置を設けた。そして、各気筒の点火コイルに点火エネルギを供給する際には、電流遮断式点火装置が点火コイルの１次電流を遮断して点火コイルの２次側に高電圧を誘起するとともに、この電流遮断式点火装置による１次電流の遮断を検出した放電タイミング制御回路がＣＤＩ点火装置のコンデンサから当該点火コイルの１次側へと放電電流を供給する。これにより、ＣＤＩ点火装置は、各気筒の電流遮断式点火装置が点火動作を行なう度に、コンデンサから各気筒の点火コイルへと順番に放電電流を供給する。従って、単一のＣＤＩ点火装置により全気筒の点火コイルに対応するものとなり、部品点数を少なくでき、また複数のＣＤＩ点火装置を各気筒の点火コイル毎に用いる場合に比して待機中の無駄電力消費をなくすことができる。
【００１２】
(b)放電タイミング制御回路が電流遮断式点火装置のオフ（点火コイルの１次電流の遮断）を検出するための信号線と、ＣＤＩ点火装置のコンデンサから点火コイルの１次側への放電線とを、各気筒の点火コイル毎に単一の通電線として共用化した。従って、配線は極めて簡素である。
【００１３】
請求項２に記載の本発明によれば下記(c)〜(e)の作用がある。
(c)ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルへの放電電流を半波整流するダイオードを設けた。従って、点火コイルの１次側に供給される電流の方向を一方向とし、それによって点火コイルの２次側に伝えられるエネルギによる点火プラグでの放電の方向が反転することを防止し、エネルギを有効消費できる。
【００１４】
(d)ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルへの放電経路にアースの零電位を印加するダイオードを設けた。従って、ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルの１次側への印加電圧が零電位以下になることを回避し、それによって点火コイルの２次側に伝えられるエネルギによる点火プラグでの放電の方向が反転することを防止し、エネルギを有効消費できる。
【００１５】
(e)ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルへの放電終了時に該点火コイルの１次側に発生する逆起電力を該コンデンサに導くダイオードを設けた。ＣＤＩ点火装置のコンデンサの端子電圧は放電終了時に低下している。従って、上述の逆起電力発生時には、その逆起電力のエネルギがダイオードを介してコンデンサに充電される。これにより、上述の逆起電力を放電タイミング制御回路が誤検出することを防止し、且つこの逆起電力のエネルギを無駄なく使用できる。
【００１６】
請求項３に記載の本発明によれば下記(f)の作用がある。
(f)放電タイミング制御回路が、各気筒の点火コイルの１次電流の遮断時に発生する高電圧信号をフォトカプラを介して検出可能とした。従って、電流遮断式点火装置による点火コイルの１次電流の遮断時に点火コイルで発生する高電圧信号から、放電タイミング制御回路を絶縁し、放電タイミング制御回路のノイズに対する耐力を強化できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の内燃機関用点火装置を示す模式図、図２は従来例を示す模式図である。
【００１８】
本実施形態は、車両に搭載装着されている点火装置１００に、点火補助ユニット１０１を後付けした例である。
【００１９】
点火装置１００は、複数の気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火プラグ１２Ａ〜１２Ｄのそれぞれに点火コイル１３Ａ〜１３Ｄを設け、各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄ毎に電流遮断式点火装置（トランジスタユニット）１４Ａ〜１４Ｄを設けたものである。１５はバッテリである。尚、電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄとしては、フルトランジスタ点火装置、セミトランジスタ点火装置、ポイント式点火装置等を採用できる。
【００２０】
点火補助ユニット１０１は、全気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄに共用される単一のＣＤＩ点火装置２０を有している。ＣＤＩ点火装置２０は、バッテリ１５の電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータ２１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１で発生した高電圧を蓄積するコンデンサ２２を有する。尚、コンデンサ２２の放電経路にはコイル２３を挿入し、電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄの保護の役割と、点火補助ユニット１０１の保護の役割を果たす。
【００２１】
点火補助ユニット１０１は、各気筒１１Ａ〜１１Ｄ毎に対応する放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄを有している。放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄは、電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄが各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次電流を遮断したとき、点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側に発生する高電圧信号をフォトカプラ３１Ａ〜３１Ｄを介して検出する。そして、放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄは、上述の高電圧信号の検出後、コンデンサ２２の放電経路に挿入されているスイッチング素子３２Ａ〜３２Ｄをオンし、コンデンサ２２に蓄積していたエネルギを点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側に放電電流として供給する。
【００２２】
このとき、点火補助ユニット１０１は、点火装置１００のバッテリ１５及び各点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側のプラスを通電線４１によりＣＤＩ点火装置２０に接続するとともに、アース４２を備える。更に、点火補助ユニット１０１は、放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄと各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側との間に設けられ、各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次電流の遮断を検出する信号線と、ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側に放電電流を供給する放電線とを、各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄ毎に単一の通電線４３Ａ〜４３Ｄとして共用化している。
【００２３】
点火補助ユニット１０１は、ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄへの放電経路に、コンデンサ２２からの放電電流を半波整流するダイオード５１Ａ〜５１Ｄを設けている。また、点火補助ユニット１０１は、ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄへの放電経路に、アース４２の零電位を印加するダイオード５２Ａ〜５２Ｄを設けている。更に、点火補助ユニット１０１は、ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄへの放電終了時に、該点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側に発生する逆起電力を該コンデンサ２２に導くダイオード５３Ａ〜５３Ｄを設けている。
【００２４】
従って、点火装置１００及び点火補助ユニット１０１は以下の如く動作する。即ち、バッテリ１５の電圧をＣＤＩ点火装置２０のＤＣ−ＤＣコンバータ２１で昇圧し、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１で発生した高電圧をコンデンサ２２に蓄積する。各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火時期において、電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄのトランジスタユニットがオフする等により点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次電流を遮断すると、点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側で図１のａ点〜ｄ点で高電圧が発生するのを放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄで監視し、ある高電圧信号を検出したことを条件にスイッチング素子３２Ａ〜３２Ｄをオンする。このスイッチング素子３２Ａ〜３２Ｄのオンにより、ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２に蓄積されていたエネルギがコイル２３、スイッチング素子３２Ａ〜３２Ｄ、ダイオード５１Ａ〜５１Ｄを通って点火コイル１３Ａ〜１３Ｄへと供給される。このとき、電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄのトランジスタユニットはオフしている。点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側に流れた電流は、点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの２次側に高電圧を誘起して点火プラグ１２Ａ〜１２Ｄでの放電を強化する。
【００２５】
従って、本実施形態によれば以下の作用がある。
▲１▼複数の気筒１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれに点火コイル１３Ａ〜１３Ｄを備えた内燃機関において、各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄ毎に電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄを設けるとともに、全気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄに共用される単一のＣＤＩ点火装置２０を設けた。そして、各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄに点火エネルギを供給する際には、電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄが点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次電流を遮断して点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの２次側に高電圧を誘起するとともに、この電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄによる１次電流の遮断を検出した放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０ＤがＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から当該点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側へと放電電流を供給する。これにより、ＣＤＩ点火装置２０は、各気筒１１Ａ〜１１Ｄの電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄが点火動作を行なう度に、コンデンサ２２から各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄへと順番に放電電流を供給する。従って、単一のＣＤＩ点火装置２０により全気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄに対応するものとなり、部品点数を少なくでき、また複数のＣＤＩ点火装置２０を各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄ毎に用いる場合に比して待機中の無駄電力消費をなくすことができる。
【００２６】
▲２▼放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄが電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄのオフ（点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次電流の遮断）を検出するための信号線と、ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側への放電線とを、各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄ毎に単一の通電線４３Ａ〜４３Ｄとして共用化した。従って、配線は極めて簡素である。
【００２７】
▲３▼ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄへの放電電流を半波整流するダイオード５１Ａ〜５１Ｄを設けた。従って、点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側に供給される電流の方向を一方向とし、それによって点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの２次側に伝えられるエネルギによる点火プラグ１２Ａ〜１２Ｄでの放電の方向が反転することを防止し、エネルギを有効消費できる。
【００２８】
▲４▼ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄへの放電経路にアース４２の零電位を印加するダイオード５２Ａ〜５２Ｄを設けた。従って、ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側への印加電圧が零電位以下になることを回避し、それによって点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの２次側に伝えられるエネルギによる点火プラグ１２Ａ〜１２Ｄでの放電の方向が反転することを防止し、エネルギを有効消費できる。
【００２９】
▲５▼ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２から各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄへの放電終了時に該点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次側に発生する逆起電力を該コンデンサ２２に導くダイオード５３Ａ〜５３Ｄを設けた。ＣＤＩ点火装置２０のコンデンサ２２の端子電圧は放電終了時に低下している。従って、上述の逆起電力発生時には、その逆起電力のエネルギがダイオード５３Ａ〜５３Ｄを介してコンデンサ２２に充電される。これにより、上述の逆起電力を放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄが誤検出することを防止し、且つこの逆起電力のエネルギを無駄なく使用できる。
【００３０】
▲６▼放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄが、各気筒１１Ａ〜１１Ｄの点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次電流の遮断時に発生する高電圧信号をフォトカプラ３１Ａ〜３１Ｄを介して検出可能とした。従って、電流遮断式点火装置１４Ａ〜１４Ｄによる点火コイル１３Ａ〜１３Ｄの１次電流の遮断時に点火コイル１３Ａ〜１３Ｄで発生する高電圧信号から、放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄを絶縁し、放電タイミング制御回路３０Ａ〜３０Ｄのノイズに対する耐力を強化できる。
【００３１】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数の気筒毎に点火コイルと電流遮断式点火装置を備える内燃機関用点火装置において、全気筒の点火コイルに単一のＣＤＩ点火装置を共用化可能とし、簡易な構成により、電圧の立上りが早く、且つ放電時間の長い複合点火装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の内燃機関用点火装置を示す模式図である。
【図２】図２は従来例を示す模式図である。
【符号の説明】
１１Ａ〜１１Ｄ 気筒
１３Ａ〜１３Ｄ 点火コイル
１４Ａ〜１４Ｄ 電流遮断式点火装置
２０ ＣＤＩ点火装置
２２ コンデンサ
２３ コイル
３０Ａ〜３０Ｄ 放電タイミング制御回路
３１Ａ〜３１Ｄ フォトカプラ
３２Ａ〜３２Ｄ スイッチング素子
４１、４３Ａ〜４３Ｄ 通電線
４２ アース
５１Ａ〜５１Ｄ、５２Ａ〜５２Ｄ、５３Ａ〜５３Ｄ ダイオード
１００ 点火装置
１０１ 点火補助ユニット
Claims (3)
- 複数の気筒のそれぞれに点火コイルを設け、各気筒の点火コイル毎に電流遮断式点火装置を設けてなる内燃機関用点火装置において、
全気筒の点火コイルに共用される単一のＣＤＩ点火装置と、
各気筒の電流遮断式点火装置が点火コイルの１次電流を遮断したことを検出し、その後、ＣＤＩ点火装置のコンデンサから当該点火コイルの１次側に放電電流を供給する放電タイミング制御回路とを有してなり、
前記放電タイミング制御回路と各気筒の点火コイルの１次側との間に設けられ、各気筒の点火コイルの１次電流の遮断を検出する信号線と、ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルの１次側に放電電流を供給する放電線とを、各気筒の点火コイル毎に単一の通電線として共用化してなることを特徴とする内燃機関用点火装置。 - 前記ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルへの放電電流を半波整流するダイオードを設け、
ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルへの放電経路にアースの零電位を印加するダイオードを設け、
ＣＤＩ点火装置のコンデンサから各気筒の点火コイルへの放電終了時に該点火コイルの１次側に発生する逆起電力を該コンデンサに導くダイオードを設けてなる請求項１記載の内燃機関用点火装置。 - 前記放電タイミング制御回路が、各気筒の点火コイルの１次電流の遮断時に発生する高電圧信号をフォトカプラを介して検出可能としてなる請求項１又は２記載の内燃機関用点火装置。
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