JPH0264262A - 容量放電型内燃機関点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関の点火装置に関し、特に容量放電型点
火装置の改良に関する。

［従来の技術］ 内燃機関の点火装置には、代表的には電流遮断型と容！
１１放電型の二種があり、加えてそれらの合成型もある
が、本発明にて改良の対象とする容：４放電型の点火装
置は、古典的ないし基本的には第３図に示されるような
回路構造を採る。

周知ゆえ簡ｍに説明すると、車両搭載のバッテリ（図示
せず）の両端電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータ等、
適当なる高圧発生回路１１は、あらかじめエネルギ蓄積
キャパシタ１２に十分な電荷を蓄ｈ１させていて、その
状態で対応する気筒の点火タイミングに至り、その放電
間隙（点火プラグ）１７に放電火花を飛ばす時期が来る
と、図示しない適当なる点火時期信号発生回路から当該
点火時期信号ないしトリガ信号Ｓｇが出力され、これに
よりサイリスタとして示されているスイッチング素子１
６がターン・オンする。

すると、電荷を蓄積して待機していたエネルギ蓄積キャ
パシタ１２の蓄積′１゛［荷は、点火コイル１５の一次
８線１３からターン・オンしたサイリスタ１６を介し、
一次電流ｉｃとして流れ、その急激な立ち上がりにより
、点火コイル１５の二次巻線１４に誘導高電圧を発生し
て、対応する点火プラグ１７に放電火花を飛ばす。

なお、エネルギ蓄積キャパシタ！２に並列に、ただし高
圧発生回路１１からの充電電流に対しては逆方向となる
ように接続されたダイオード１８は、キャパシタ１２の
逆方向充電防止用である。

このようなメカニズムからもある程度、明らかなように
、容量放電型点火装置は、放電メカニズムがキャパシタ
蓄積電荷の瞬発的な放電によっているため、第３図示の
ような最も基本的な回路構成からしても、立ち上がりの
早い放電火花を得られる特徴がある。

しかし同様に、上記の放電メカニズムからして理解され
るように、放電持続時間は長くはとりがたい。

そこで従来からも、第４図に示されるような改良案が提
示された。図中、同一の符号は第３図示回路中の要素に
変更を要しない回路要素であり、それらについては先の
説明をほぼそのまま通用することができるが、この第４
図示の改良案において追加された構成要素は、エネルギ
蓄積キャパシタ１２の放電経路中に直列に挿・人された
インダクタ＋９である。

明らかなように、こうした構成によれば、エネルギ蓄積
キャパシタ１２から点火コイル一次巻線１３を介して放
電しようとする電荷は、当該インダクタ１９の存在によ
り、その単位時間内の放出量が制限され、その結果、放
電持続時間はインダクタ１９のない第３図示構成の点火
回路よりも長くなる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように、第３図示の基本的な容量放電型点火装置
の改良案として提示された第４図示の回路構成によれば
、容量放電型点火装置の欠点とされていた放電持続時間
の短さをある程度、補い得るものとなった。

しかし、インダクタ１９の存在は当然、エネルギ蓄積キ
ャパシタ１２に蓄積された電荷の初期放電経路中ｆｔ速
度をなまらせることになる。

つまり、放電持続時間を長くしようとしてインダクタの
値を大きくする程、容量放電型点火装置の本来の特徴で
あった放電立ち上がり特性が犠牲になるという、二律背
反的な要素がこの第４図示従来例にはあったのである。

本発明はまさしく、この点をさらに改良すべく成された
ものである。

すなわち、容！を放電型点火装置が本来的に持つ立ち１
かりの〒い放電という長所はそのままに、ないしは極力
損うことなく、放電持続時間を延長し得る回路構成を提
供せんとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するため、エネルギ蓄積キャパ
シタに蓄積された電荷が点火コイル一次巻線を介して放
電するときの放電経路中に、インダクタとキャパシタの
並列回路を直列に挿入するという構成を提案する。

［作　川］ 本発明の容量放電型点火装置においては、点火コイル一
次巻線を直列に含み、エネルギ蓄積キャパシタの蓄積電
荷が放電する放電経路に対し、さらに直列に設けられた
インダクタとキャパシタの並列回路の中、キャパシタは
微分動作により、放電開始時の速やかな電荷放電を許し
、もって点火コイル二次巻線に接続された点火プラグに
立ち上がりの早い放電火花を飛ばし得る。

方で、当該インダクタとキャパシタの並列回路中のイン
ダクタは、積分動作により、上記のようにして速やかに
開始した放電電流量を絞ることにより、結果として点火
プラグに得られる放電火花の持続時間を延長させるのに
寄与する。

［実　施　例］ 第１図は本発明に従って構成された容量放電型点火装置
の望ましい一実施例が示されている。

しかし、先に説明した第３．４図示の従来例に対し、相
当する各構成要素ないしは特に改変を要しない構成要素
には、本図中及び後述の第二実施例を示す第２図中にお
いても、当該第３．４図中において用いた符号を付して
説明する。

本実施例でも、図示しない車両搭載のバッテリの両端電
圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータ等、適当なる高圧発
生回路１１があり、これは、あらかじめエネルギ蓄積キ
ャパシタ１２に十分な電荷を蓄積させているが、その状
態で図示の点火プラグ１７か設けられている気筒の点火
タイミングに至ると、図示しない適当なる点火時期信号
発生回路から当該点火時期信号ないしトリガ信号Ｓｇが
出力され、これによりサイリスタとして示されているス
イッチング素子１６がターン・オンする。

すると、電荷を蓄積して待機していたエネルギ蓄ｈ１キ
ャパシタ１２の蓄積電荷は、点火コイル１５の次巻線１
３からターン・オンしたサイリスタ１６を介する放電経
路中をコイル一次電流ｉｃとして流わ、これにより、点
火コイル１５の二次巻線１４に誘導高電圧を発生して、
対応する点火プラグ１７に放電火花を飛ばす。エネルギ
蓄積キャパシタ１２に犯列に、ただし高圧発生回路１１
からの充電電流に対しては逆方向となるように接続され
たダイオード１８は、これも既述したように、キャパシ
タ１２の逆方向充電防止用である。

しかるに本発明の場合には、上記の放電経路、すなわち
エネルギ蓄積キャパシタ１２のホット側端から点火コイ
ル１５の一次巻ｌ！１ｔ１３、スイッチング素子■６を
介しエネルギ蓄ｈ１キャパシタの他端に戻る経路中には
、直列に、インダクタ１９とキャパシタ２０の並列回路
が挿入されている。

したがって、当詠ＬＣ並列回路中のキャパシタ２０は、
その微分動作により、エネルギ蓄積キャパシタ１２から
の電荷放電を急峻になし得、容量放電型点火装置の本来
の特徴であった立ち上がりの早い放電特性を確保する一
方、インダクタ１９は、その積分動作により、放電電荷
の流量を絞ることによって開始した放電を長びかせ、も
って容量放電型点火装置の欠点とされていた放電持続時
間の短さを補う。もちろん、このインダクタ１９は純粋
なインダクタに近い程、つまりは抵抗分が低い程。

望ましいこと言うまでもない。

このように、第１図示の点火装置は、容量放電型点火装
置の長所はそのままに、欠点をのみ、補い得るものであ
るが、これを実際に複数気筒の内燃機関点火装置に応用
する場合には、高圧発生回路１１、エネルギ蓄積キャパ
シタ１２、そして本発明により追加されたインダクタ１
９とキャパシタ２０の並列回路は、全ての気筒用の点火
コイルに共通のものとすることができる。

第２図はそうした場合の構成概念を示しており、図示の
場合は四気筒車用として各気筒に一つあての計画つの点
火コイル１５．・・・・が示されている。

各点火コイル＋５．・・・・の一次巻線１３．・・・・
は、共に本発明により設けられたインダクタ１９とキャ
パシタ２０の並列回路の一端に共通に接続され、もちろ
ん、当該ＬＣ並列回路の他端は単一、共通のエネルギ蓄
積キャパシタ１２の一端に接続され、これには単一の高
圧発生回路１１の出力が与えられるようになっている。

ただし、当然のことではあるが、各点火コイル＋５．・
・・・を各点火時期に応じて選択的に駆動するため、各
々の点火時期にて発生する点火時期信号Ｓｇは各点火コ
イル１５．・・・・に個別のスイッチング素子１６．・
・・・に印加される。

こうした構成概念は、気筒数が変わっても同様に採用で
きるし、また、スイッチング素子１６として例示された
サイリスタは、第１．２図示実施例のいずれにおいても
、バイポーラ・パワー・トランジスタや電界効果トラン
ジスタ等、他の適当なるスイッチング素子に置き代える
ことができる。

［効　果］ 上記のように、本発明によれば、インダクタとキャパシ
タの並列回路を点火コイル一次巻線を含む放電経路中に
直列に挿入したため、当該キャパシタで放電火花の立ち
上がりの早さを確保し、インダクタでその放電持続時間
を長くし得るので、従来の容量放電型点火装置の長所は
ほぼそのままに、欠点であった放電持続時間の短さを補
うことができ、内燃機関の点火装置として極めて望まし
いものの一つとなる。

しかも、上記のように有用な効果が得られるにもかかわ
らず、必要な回路構成は単純であり１部品として新たに
要求されるものも、極めて人手し易く、廉価なインダク
タやキャパシタのみで良いので、その意味でも優れてい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って構成された容量放電型点火装置
の要部概略構成図。 第２図は複数の点火コイル系統に本発明を通用した場合
の望ましい一構成例の概略構成図。 第３図は容量放電型点火装置の基本的な構成部分の説明
図。 第４図は従来において容量放電型点火装置に対する改良
として成されたものの概略構成図。 である。 図中、１■は高圧発生回路、１２はエネルギ蓄積キャパ
シタ、１３は点火コイルの一次巻線、目は次巻線、！５
は全体としての点火コイル、１６はスイッチング素子、
１７は点火プラグ、１９はインダクタ、２０はキャパシ
タ、である。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 点火時期に至るとエネルギ蓄積キャパシタにあらかじめ
   蓄積していた電荷を放電経路を介して放電させ、該放電
   経路中に直列に含まれる点火コイル一次巻線に上記放電
   電荷を供給してその二次巻線側に高電圧を発生させ、該
   二次巻線側に接続された点火プラグに放電火花を飛ばす
   容量放電型の内燃機関点火装置であって； 上記放電経路中に直列に、インダクタとキャパシタとの
   並列回路を挿入したこと； を特徴とする容量放電型内燃機関点火装置。