JP4912484B2 - プラズマ式点火装置 - Google Patents
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Description
グの放電空間に前記プラズマを発生させるための電気エネルギを供給するPJ用コンデンサと、直流電源に接続され、前記PJ用コンデンサを充電するための直流電圧を出力するDC/DCコンバータと、前記PJ用コンデンサと前記DC/DCコンバータとの間に接続され、前記点火コイルの放電電圧に比して絶対値が低い第1の設定電圧と前記点火コイルの放電電圧に比して絶対値が高い第2の設定電圧を有し、内燃機関の運転条件に応じて前記DC/DCコンバータの出力電圧を前記第1の設定電圧または前記第2の設定電圧に選択的に制限する電圧制限回路を備えたものである。
本発明の実施の形態1に係わるプラズマ式点火装置の概略構成を図1に示す。
この実施の形態1のプラズマ式点火装置は、点火プラグ20と、この点火プラグ20の放電空間に放電を発生させるため、ECU40からの点火信号Igtに基づき高電圧を発生させる点火回路30と、点火プラグ20の放電開始によりインピーダンスの低下した放電空間に電気エネルギを与えてプラズマを噴出するためプラズマ電流PJ-I1を発生させるプラズマ電源回路100によって構成される。点火回路30とプラズマ電源回路100は点火プラグ20に対し互いに並列に接続される。
そして、この点火回路は、ECU40からの点火信号Igtに応じてドライブ回路33を介してスイッチング素子32を駆動し、点火コイル31の1次コイル電流I1をスイッチングすることにより、整流用ダイオード34を介して点火プラグ20に放電電圧を印加する。
DC/DCコンバータ2は、入力側をバッテリ電源1に接続され、出力側を整流用ダイオード5のカソード側と接続されている。整流用ダイオード5のアノード側は、電圧制限回路3の入力端子3aとPJ用コンデンサ6の高圧側とインダクタ7とに接続されている。PJ用コンデンサ6の他端は接地され、インダクタ7の他端は高圧用ダイオード8のカソード側と接続され、高圧用ダイオード8のアノード側は点火プラグ20と接続されている。
ECU40から内燃機関の運転条件に対応して制御指令信号SV1としてロー(Low)の電圧信号が前記電圧制限回路3の入力端子3cに入力されている期間では、前記電圧制限回路3内のトランジスタ304はOFF状態であり、比較器309はPJ用コンデンサ6の充電電圧VC1が抵抗301、302、307、308とツェナーダイオード303により検出された検出電圧Vdと基準電圧Vth1を比較する。前記比較器309は前記検出電圧Vdが前記基準電圧Vth1未満になる、つまりPJ用コンデンサ6の充電電圧VC1が第1の設定電圧VCL1になると前記電圧制限回路3の出力端子3bから前記DC/DCコンバータ2にHighレベルの電圧検出信号が供給される。これにより、前記DC/DCコンバータ2の動作を停止させる。
また、ECU40から制御指令信号SV1としてハイ(High)の電圧信号が前記電圧制限回路3の入力端子3cにが入力されている期間では、前記電圧制限回路3内のトランジスタ304はON状態であり、比較器309はPJ用コンデンサ6の充電電圧VC1が抵抗301、302、306、307、308とツェナーダイオード303により検出された検出電圧Vdと基準電圧Vth1を比較する。前記比較器309は前記検出電圧Vdが前記基準電圧Vth1未満になる、つまりPJ用コンデンサ6の充電電圧VC1が第2の設定電圧VCL2になると前記電圧制限回路3の出力端子3bから前記DC/DCコンバータ2にHighレベルの電圧検出信号が供給される。これにより、前記DC/DCコンバータ2の動作を停止させる。
時点t1において、バッテリ電源1が投入されると、プラズマ電源回路100内のDC/DCコンバータ2が動作を開始し、PJ用コンデンサ6を充電する。この際、ECU40から内燃機関の運転条件に対応してローの制御指令信号SV1が出力され、前記の通りプラズマ電源回路100の設定電圧は電圧制限回路3の第1の設定電圧VCL1となる。
ただし、時点t4においてPJ用コンデンサ6の充電電圧|VC1|>|VCL1|のため、DC/DCコンバータ2の動作は停止した状態である。
また、点火プラグ20が負圧状態になり要求電圧が低くなったとしても、ECU40からローの制御指令信号SV1が出力されている期間では、PJ用コンデンサ6の充電電圧VC1=VCL1であるため誤点火を起すことはない。
本発明の実施の形態2によるプラズマ点火式装置は、実施の形態1の構成において、図3に示すようにECU40から出力される制御指令信号SV1を点火信号Igtと同期させたことを特徴としたものであり、動作原理については実施の形態1と同様であり説明を省略する。
本発明の実施の形態3に係わるプラズマ式点火装置の概略構成を図4に示す。
この実施の形態3によるプラズマ式点火装置は、実施の形態1の構成においてクランク角センサ50をECU40と接続し、内燃機関の吸気工程(CA:0〜180°)、圧縮工程(CA:180〜360°)、燃焼行程(CA:360〜540°)、排気工程(CA:540〜720°)とした時、クランク角センサ50からECU40に供給されるクランク角信号SV2に基づき、圧縮工程(CA:180〜360°)の期間のみ、ECU40がハイの制御指令信号SV1を出力するようにしたもので、そのタイミングチャートを図5に示す。動作原理については実施の形態1と同様であり説明を省略する。
2 DC/DCコンバータ
3 電圧制限回路
5 整流用ダイオード
6 PJ用コンデンサ
7 インダクタ
8 高圧用ダイオード
100 プラズマ電源回路
20 点火プラグ
30 点火回路
31 点火コイル
・ スイッチング素子
33 ドライブ回路
34 整流用ダイオード
40 ECU
50 クランク角センサ
Claims (3)
- プラズマ放電式の点火プラグと、点火信号に基づいて前記点火プラグに放電電圧を供給
する点火コイルと、前記点火プラグに並列に接続され、前記点火プラグの放電開始時に前
記点火プラグの放電空間にプラズマを発生させるための電気エネルギを供給するプラズマ
電源回路を備えたプラズマ式点火装置において、
前記プラズマ電源回路は、
前記点火プラグに並列に接続され、前記点火プラグの放電開始時に放電して前記点火プラ
グの放電空間に前記プラズマを発生させるための電気エネルギを供給するPJ用コンデンサと、
直流電源に接続され、前記PJ用コンデンサを充電するための直流電圧を出力するDC/DCコンバータと、
前記PJ用コンデンサと前記DC/DCコンバータとの間に接続され、前記点火コイルの放電電圧に比して絶対値が低い第1の設定電圧と前記点火コイルの放電電圧に比して絶対値が高い第2の設定電圧を有し、内燃機関の運転条件に応じて前記DC/DCコンバータの出力電圧を前記第1の設定電圧または前記第2の設定電圧に選択的に制限する電圧制限回路を備えたことを特徴とするプラズマ式点火装置。 - 前記点火信号が供給されていない期間では、前記第1の設定電圧を選択し、前記点火信
号が供給されている期間では、前記第2の設定電圧を選択するようにしたことを特徴とす
る請求項1記載のプラズマ式点火装置。 - 前記内燃機関の圧縮工程の期間のみ、前記第2の設定電圧を選択するようにしたことを
特徴とする請求項1記載のプラズマ式点火装置。
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