JPS5823281A - 内燃機関の点火装置 - Google Patents
内燃機関の点火装置Info
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- JPS5823281A JPS5823281A JP56122390A JP12239081A JPS5823281A JP S5823281 A JPS5823281 A JP S5823281A JP 56122390 A JP56122390 A JP 56122390A JP 12239081 A JP12239081 A JP 12239081A JP S5823281 A JPS5823281 A JP S5823281A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P7/00—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
- F02P7/02—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors
- F02P7/03—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors with electrical means
- F02P7/035—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors with electrical means without mechanical switching means
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P3/00—Other installations
- F02P3/06—Other installations having capacitive energy storage
- F02P3/08—Layout of circuits
- F02P3/0876—Layout of circuits the storage capacitor being charged by means of an energy converter (DC-DC converter) or of an intermediate storage inductance
- F02P3/0884—Closing the discharge circuit of the storage capacitor with semiconductor devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P9/00—Electric spark ignition control, not otherwise provided for
- F02P9/002—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、内燃機関の点火装置の改良に関する。
従来の点火装置としては、例えば第１図に示すようなも
のがある。これは、直流電源を構成するバッテリ１から
点火コイル２の１次コイルＬ１ に流れる電流■１を機
関の回転に同期して開閉するコンタクトポイント３で断
続し、前記点火コイル２の２次コイルし２に尖頭値数’
ｌ０ＫＶの高圧パルスｖｈを発生させる。そして、この
高圧パルスｖｈをディストリビュータ４に印加し、機関
回転に同期して回転するロータｒの分配作用でハイテン
ションコード５ａ〜５ｄを経て各気筒に装着した点火栓
６ａ〜６ｄに分配するようにしていた。
のがある。これは、直流電源を構成するバッテリ１から
点火コイル２の１次コイルＬ１ に流れる電流■１を機
関の回転に同期して開閉するコンタクトポイント３で断
続し、前記点火コイル２の２次コイルし２に尖頭値数’
ｌ０ＫＶの高圧パルスｖｈを発生させる。そして、この
高圧パルスｖｈをディストリビュータ４に印加し、機関
回転に同期して回転するロータｒの分配作用でハイテン
ションコード５ａ〜５ｄを経て各気筒に装着した点火栓
６ａ〜６ｄに分配するようにしていた。
ととろが、このような従来の点火装置にあっては、バッ
テリ１から点火コイル２の１次コイルＬ１に電流を流し
て誘導エネルギとして蓄えた後に２次コイルＬ２に伝送
し、これを更にディストリビュータ４及びハイテンショ
ンコード５ａ〜５ｄを経て各点火栓６ａ〜６ｄに放電エ
ネルギとして供給するように構成されていたために、バ
ッテリ１から点火栓６１〜６ｄへの伝送損失が例えば８
０〜９０％と大きく、点火コイル２の１次コイルＬ１に
蓄えられる誘導エネルギを自由に可変制御できないので
放電エネルギを可変にすることが極めて困離であった。
テリ１から点火コイル２の１次コイルＬ１に電流を流し
て誘導エネルギとして蓄えた後に２次コイルＬ２に伝送
し、これを更にディストリビュータ４及びハイテンショ
ンコード５ａ〜５ｄを経て各点火栓６ａ〜６ｄに放電エ
ネルギとして供給するように構成されていたために、バ
ッテリ１から点火栓６１〜６ｄへの伝送損失が例えば８
０〜９０％と大きく、点火コイル２の１次コイルＬ１に
蓄えられる誘導エネルギを自由に可変制御できないので
放電エネルギを可変にすることが極めて困離であった。
このために、機関の運転条件に応じて放電エネルギを最
適制御できないために、点火装置の消費電力が大きくな
り、かつ、消費電力の増大を予防すべく放電エネルギを
制限すると希薄混合気（／Ｆ＞１８）を安定よく点火・
燃焼させることができないという不都合があった。
適制御できないために、点火装置の消費電力が大きくな
り、かつ、消費電力の増大を予防すべく放電エネルギを
制限すると希薄混合気（／Ｆ＞１８）を安定よく点火・
燃焼させることができないという不都合があった。
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、バッテリ
等で供給された直流電源電圧を高電圧に昇圧して、これ
を気筒別に設けた高耐圧コンデンサに蓄え、機関の運転
条件に応じた必要かつ充分なエネルギを所定の時期に前
記高耐圧コンデンサから昇圧トランスを介して点火栓に
放電エネルギとして供給することにより消費電力を節約
しつつ、いかなる運転条件下でも安定した点火燃焼を行
なわせることができる内燃機関の点火装置を提供するも
のである。
等で供給された直流電源電圧を高電圧に昇圧して、これ
を気筒別に設けた高耐圧コンデンサに蓄え、機関の運転
条件に応じた必要かつ充分なエネルギを所定の時期に前
記高耐圧コンデンサから昇圧トランスを介して点火栓に
放電エネルギとして供給することにより消費電力を節約
しつつ、いかなる運転条件下でも安定した点火燃焼を行
なわせることができる内燃機関の点火装置を提供するも
のである。
以下に本発明を図示した一実施例に基づいて詳細に説明
する。
する。
第２図は本発明の一実施例の全体構成を示すものであっ
て、直流電源を構成するバッチＩ７１３の出力電圧１２
ＶをＩＫＶの直流高圧に昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータ
Ｄの出力端には、機関の気筒数と同数の高圧点火回路Ｆ
１〜Ｆ４を接続すると共に、クラン“り角センサＪ、水
温センサＲ１燃料流ｔセンサＳ及び車速センサＫから出
力される各信号ｆ。
て、直流電源を構成するバッチＩ７１３の出力電圧１２
ＶをＩＫＶの直流高圧に昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータ
Ｄの出力端には、機関の気筒数と同数の高圧点火回路Ｆ
１〜Ｆ４を接続すると共に、クラン“り角センサＪ、水
温センサＲ１燃料流ｔセンサＳ及び車速センサＫから出
力される各信号ｆ。
ｇ、ｈ、■を受信して点火栓Ｐ１〜Ｐ４に供給する放電
エネルギを機関運転条件に応じた最適値に制御 御するための点火制御回路Ａを設けている。
エネルギを機関運転条件に応じた最適値に制御 御するための点火制御回路Ａを設けている。
ここに、前記各高圧点火回路Ｆ１〜Ｆ４は全く同一構造
であるので、その代表例として第１気筒の点火栓Ｐ１に
応答する回路を説明する。前記ＤＣ−ＤＣ：Ｉンバータ
Ｄの出力端にはダイオードＤ１を介して容ｉ０．５μＦ
程度の高耐圧コンデンサｃ１の一方の端子を接続する。
であるので、その代表例として第１気筒の点火栓Ｐ１に
応答する回路を説明する。前記ＤＣ−ＤＣ：Ｉンバータ
Ｄの出力端にはダイオードＤ１を介して容ｉ０．５μＦ
程度の高耐圧コンデンサｃ１の一方の端子を接続する。
又、このコンデンサＣ１ノ他方の端子には昇圧トランス
Ｔ１の１次コイルＬｐを接続し、このコイルＬｐを補助
コンデンサσ１を介して接地させると共に、昇圧トラン
スＴ１の２次コイルＬ８を点火栓Ｐ１の中心電極に接続
している。又、前記高耐圧コンデンサＣｔとダイオード
Ｄ１との接続線を半導体スイッチｓ１を介して接地させ
る。また高耐圧コンデンサｃ１と昇圧トランスＴ１の１
次コイルＬｐとの接続線を補助ダイオードＤ′１を介し
て接地させることにより、コンデンサＣ１への充電時に
昇圧トランスＴＩの１次コイルＬｐに電流が流れないよ
うにしている。
Ｔ１の１次コイルＬｐを接続し、このコイルＬｐを補助
コンデンサσ１を介して接地させると共に、昇圧トラン
スＴ１の２次コイルＬ８を点火栓Ｐ１の中心電極に接続
している。又、前記高耐圧コンデンサＣｔとダイオード
Ｄ１との接続線を半導体スイッチｓ１を介して接地させ
る。また高耐圧コンデンサｃ１と昇圧トランスＴ１の１
次コイルＬｐとの接続線を補助ダイオードＤ′１を介し
て接地させることにより、コンデンサＣ１への充電時に
昇圧トランスＴＩの１次コイルＬｐに電流が流れないよ
うにしている。
斯る構成において、バッテリＢから出力された１２Ｖの
直流電圧は、ＤＣ−ＤＣコンバータＤでＩＫＶの直流高
圧に変換される。そして、このようにして生成された高
電圧は、各高圧点火回路Ｆ１〜Ｆ４に入力し、ダイオー
ドＤ１〜Ｄ４及びＤ’ｌ〜Ｄ ／４を介して名高耐圧コ
ンデンサＣ１〜Ｃ４に充電する。
直流電圧は、ＤＣ−ＤＣコンバータＤでＩＫＶの直流高
圧に変換される。そして、このようにして生成された高
電圧は、各高圧点火回路Ｆ１〜Ｆ４に入力し、ダイオー
ドＤ１〜Ｄ４及びＤ’ｌ〜Ｄ ／４を介して名高耐圧コ
ンデンサＣ１〜Ｃ４に充電する。
一方、機関の回転に同期してクランク角センサＪから点
火時期を定める基準パルス信号ｆが点火制御回路Ａに入
力し、同時に機関運転条件を代表する水温信号ｇ１燃料
流量信号り及び車速信号Ｖが各センサＲ，Ｓ、Ｋから点
火制御回路Ａに供給される。このように各種信号が供給
される点火制御回路Ａは、例えばマイクロコンピュータ
で構成されており、前記信号を処理して機関運転条件に
応じた最適放電エネルギＥＸに対応するパルス巾Ｔｘの
点火信号ａ、ｂ、ｃ、ｄを所定の順序で各半導体スイッ
チ８１〜Ｓ４に出力する。
火時期を定める基準パルス信号ｆが点火制御回路Ａに入
力し、同時に機関運転条件を代表する水温信号ｇ１燃料
流量信号り及び車速信号Ｖが各センサＲ，Ｓ、Ｋから点
火制御回路Ａに供給される。このように各種信号が供給
される点火制御回路Ａは、例えばマイクロコンピュータ
で構成されており、前記信号を処理して機関運転条件に
応じた最適放電エネルギＥＸに対応するパルス巾Ｔｘの
点火信号ａ、ｂ、ｃ、ｄを所定の順序で各半導体スイッ
チ８１〜Ｓ４に出力する。
半導体スイッチ８１〜Ｓ４は、前記のようにして供給さ
れた点火信号ａ、ｂ、ｅ、ｄが“１ルベルから′０”レ
ベルになると、それぞれ導通状態となり、との導通時間
だけ高耐圧コンデンサＣ１〜Ｃ４の充電電荷を放電し、
昇圧トランスＴ１〜Ｔ４を経て点火栓Ｐ１〜Ｐ４に放電
エネルギを供給する。
れた点火信号ａ、ｂ、ｅ、ｄが“１ルベルから′０”レ
ベルになると、それぞれ導通状態となり、との導通時間
だけ高耐圧コンデンサＣ１〜Ｃ４の充電電荷を放電し、
昇圧トランスＴ１〜Ｔ４を経て点火栓Ｐ１〜Ｐ４に放電
エネルギを供給する。
即ち、例えば第１気筒を例にとって点火栓Ｐ１に供給さ
れる高電圧■８１（放電エネルギ）の発生過程を説明す
ると次のようになる。まず、高耐圧コンデンサＣ１にＩ
ＫＶの高電圧が充電されている状態で点火信号ａが″
″１＃１＃レベル０″レベルに変って半導体スイッチＳ
１がＯＮすると、Ｌ点の電圧はＯｖから−ＩＫＶに急変
する。すると、この電圧変化が昇圧トランスＴ１にかか
り、その１次側回路、つまり、１次コイルＬｐと補助コ
ンデ冴をともなう過渡現象が発生する。尚、補助コンデ
ンサＣ’ｌの容量は高耐圧コンデンサＣ１の容量より充
分に小さくなっていることは詳述するまでもない。そし
て、このような過渡現象により、昇圧トランスＴ１の１
次コイルＬｐには±ＩＫＶの最大振巾を有する周波数ｆ
１の減衰振動交流電圧が発生し、この電圧が昇圧トラン
スＴ１の巻線比１：ＮによってＮ倍に倍加されて２次コ
イルＬ器に最大振巾上Ｎ （ＫＶ）の交流電圧として発
生し、点火栓Ｐ１に印加する。従って、点火栓Ｐ１の放
電ギャップ間にある混合気が前記高電圧によって絶線破
壊されてこの点火栓Ｐ１を導通状態にさせる。こうして
、点火栓Ｐ１が導通状態になると、半導体スイッチＳ１
が導通状態となっているパルス巾Ｔｘの時間だけ高耐圧
コンデンサＣ１に蓄えられた約２５０ ｍＪの高圧高エ
ネルギのうちから放電エネルギＥｘが昇圧トランスＴＩ
の２次側回路、つまり高耐圧コンデンサＣ１及び２次コ
イルＬｍを経て点火栓Ｐｌに短時間（０，２ｍｇ）に注
入される。そして、この高エネルギの注入にともない、
点火栓Ｐ１の放電空間からプラズマ状のガスが発生し、
これによって混合気が確実に燃焼開始されるのである。
れる高電圧■８１（放電エネルギ）の発生過程を説明す
ると次のようになる。まず、高耐圧コンデンサＣ１にＩ
ＫＶの高電圧が充電されている状態で点火信号ａが″
″１＃１＃レベル０″レベルに変って半導体スイッチＳ
１がＯＮすると、Ｌ点の電圧はＯｖから−ＩＫＶに急変
する。すると、この電圧変化が昇圧トランスＴ１にかか
り、その１次側回路、つまり、１次コイルＬｐと補助コ
ンデ冴をともなう過渡現象が発生する。尚、補助コンデ
ンサＣ’ｌの容量は高耐圧コンデンサＣ１の容量より充
分に小さくなっていることは詳述するまでもない。そし
て、このような過渡現象により、昇圧トランスＴ１の１
次コイルＬｐには±ＩＫＶの最大振巾を有する周波数ｆ
１の減衰振動交流電圧が発生し、この電圧が昇圧トラン
スＴ１の巻線比１：ＮによってＮ倍に倍加されて２次コ
イルＬ器に最大振巾上Ｎ （ＫＶ）の交流電圧として発
生し、点火栓Ｐ１に印加する。従って、点火栓Ｐ１の放
電ギャップ間にある混合気が前記高電圧によって絶線破
壊されてこの点火栓Ｐ１を導通状態にさせる。こうして
、点火栓Ｐ１が導通状態になると、半導体スイッチＳ１
が導通状態となっているパルス巾Ｔｘの時間だけ高耐圧
コンデンサＣ１に蓄えられた約２５０ ｍＪの高圧高エ
ネルギのうちから放電エネルギＥｘが昇圧トランスＴＩ
の２次側回路、つまり高耐圧コンデンサＣ１及び２次コ
イルＬｍを経て点火栓Ｐｌに短時間（０，２ｍｇ）に注
入される。そして、この高エネルギの注入にともない、
点火栓Ｐ１の放電空間からプラズマ状のガスが発生し、
これによって混合気が確実に燃焼開始されるのである。
尚、各半導体スイッチ８１〜Ｓ４は、点火副側１回路Ａ
によって導通順序が制御され、例えば、４気筒機関の場
合は＋１．＋４．４３．≠２の順で燃焼が行なわれる。
によって導通順序が制御され、例えば、４気筒機関の場
合は＋１．＋４．４３．≠２の順で燃焼が行なわれる。
第３図は上記各動作時の信号波形図である。
第４図は半導体スイイチ８１〜Ｓ４の具体例を示す回路
図であり、点火制御回路Ａから出力される点火信号ａに
よってＯＮ、ＯＦＦする高耐圧トランジスタＱ１と、こ
のトランジスタＱ１によって制御される高耐圧電界効果
トランジスタＱ２等で構成されている。Ｒ１，Ｒ２は抵
抗である。
図であり、点火制御回路Ａから出力される点火信号ａに
よってＯＮ、ＯＦＦする高耐圧トランジスタＱ１と、こ
のトランジスタＱ１によって制御される高耐圧電界効果
トランジスタＱ２等で構成されている。Ｒ１，Ｒ２は抵
抗である。
斯る半導体スイッチＳ１では、点火信号ａが０Ｖ（７）
−１”レベルから一５ｖの′０”レベルニ変ると、ＰＮ
Ｐ型高耐圧トランジスタＱ１がＯＦＦからＯＮに変り、
高耐圧電界効果トランジスタＱ２をＯＦＦからＯＮさせ
る。すると、該トランジスタＱ２を介して接続されてい
る半導体スイッチＳ１の両端子り、Ｍ間が短絡するため
、高耐圧コンデンサＣｓの電圧がＩＫＶからＯｖに急変
し、前述のように点火栓Ｐ１を導通させると同時に、所
定のパルス巾−だけ高耐圧コンデンサＣ１の電荷を点火
栓Ｐ１に注入する。
−１”レベルから一５ｖの′０”レベルニ変ると、ＰＮ
Ｐ型高耐圧トランジスタＱ１がＯＦＦからＯＮに変り、
高耐圧電界効果トランジスタＱ２をＯＦＦからＯＮさせ
る。すると、該トランジスタＱ２を介して接続されてい
る半導体スイッチＳ１の両端子り、Ｍ間が短絡するため
、高耐圧コンデンサＣｓの電圧がＩＫＶからＯｖに急変
し、前述のように点火栓Ｐ１を導通させると同時に、所
定のパルス巾−だけ高耐圧コンデンサＣ１の電荷を点火
栓Ｐ１に注入する。
所定時間Ｔｘ経過後に点火信号ａが１０”レベルから１
１”レベルに戻ると、トランジスタＱ１がＯＮからＯＦ
Ｆとなり、トランジスタＱ２のゲート電圧ｖｇをＯｖか
らＶｇに戻すのでこのトランジスタＱ２が遮断状態に戻
り、半導体スイッチＳ１の両端子り、Ｍ間を遮断する。
１”レベルに戻ると、トランジスタＱ１がＯＮからＯＦ
Ｆとなり、トランジスタＱ２のゲート電圧ｖｇをＯｖか
らＶｇに戻すのでこのトランジスタＱ２が遮断状態に戻
り、半導体スイッチＳ１の両端子り、Ｍ間を遮断する。
すると、コンデンサＣ１から点火栓Ｐ１ヘエネルギを供
給する経路が遮断されるため、点火栓Ｐ１の放電が回路
の応答時間りだけ遅れて停止する。
給する経路が遮断されるため、点火栓Ｐ１の放電が回路
の応答時間りだけ遅れて停止する。
第５図に点火栓の放電波形を示す。
実線で示す波形は、点火信号ａ ％ ｄのパルス巾Ｔｘ
を小さくして放電を途中で強制的に停止したものであり
、破線で示す波形は、パルス巾Ｔｘを充分に大きくして
高耐圧コンデンサＣ１〜Ｃ４に蓄えた電荷（エネルギ）
を１００％放出した場合を示している。尚、第５図中、
ｖ８は放電電圧、■８は放電電流、Ｐｄは放電電力であ
る。
を小さくして放電を途中で強制的に停止したものであり
、破線で示す波形は、パルス巾Ｔｘを充分に大きくして
高耐圧コンデンサＣ１〜Ｃ４に蓄えた電荷（エネルギ）
を１００％放出した場合を示している。尚、第５図中、
ｖ８は放電電圧、■８は放電電流、Ｐｄは放電電力であ
る。
この第５図から明らかなように、放電期間がＴｌ−２５
μＳ″”Ｃ−ある期間は、従来公知のＣＤＩ点火装置の
放電波形と類似の交番アーク放電が行なわれ、又、放電
期間がＴ ２ ＝ ２５〜１３５μｓである期間は、尖
頭値Ｉｐ：４０ Ａの大電流が流れるアーク放電となり
、かつ、放電継続時間は約１６０μＳであることが判る
。
μＳ″”Ｃ−ある期間は、従来公知のＣＤＩ点火装置の
放電波形と類似の交番アーク放電が行なわれ、又、放電
期間がＴ ２ ＝ ２５〜１３５μｓである期間は、尖
頭値Ｉｐ：４０ Ａの大電流が流れるアーク放電となり
、かつ、放電継続時間は約１６０μＳであることが判る
。
ここに、コンデンサＣ１に蓄えたエネルギを１００係放
出した場合つまり、第５図に破線で示す場合の放電エネ
ルギについて述べると、全放電エネルギＥｓは、 ５Ｔ１＋Ｔ２ Ｅｓ＝ Ｐｄ−ｄ’ｔとなり、全放
電エネルギＥ８は、Ｅ ａ ＃ １５０ ｍ Ｊとなる
。従って、本発明によれば従来装置に対比して３〜５倍
の高エネルギかＴ〜質の短い時間で点火栓に注入されて
いることが判る。ちなみに、従来装置の放電時間は１〜
２ｍ８である。このために、例えば”イ≧２０の希薄混
合気であっても安定よく点火（着火）、燃焼させること
ができる。
出した場合つまり、第５図に破線で示す場合の放電エネ
ルギについて述べると、全放電エネルギＥｓは、 ５Ｔ１＋Ｔ２ Ｅｓ＝ Ｐｄ−ｄ’ｔとなり、全放
電エネルギＥ８は、Ｅ ａ ＃ １５０ ｍ Ｊとなる
。従って、本発明によれば従来装置に対比して３〜５倍
の高エネルギかＴ〜質の短い時間で点火栓に注入されて
いることが判る。ちなみに、従来装置の放電時間は１〜
２ｍ８である。このために、例えば”イ≧２０の希薄混
合気であっても安定よく点火（着火）、燃焼させること
ができる。
又、ＤＣ−ＤＣコンバータＤの効率η０はηｏさ８０チ
であり高圧点火回路Ｆの効率ηｆ１は、であり、全体の
効率ηＴは、ηＴ−ηｐｘηｆζ５０チとなり従来装置
の効率約１０チと比べて５倍向上している。従って、全
放電エネルギＥｓを最大にした場合にも、バッテリの消
費電力が従来装（１１） 置とほぼ同一になり、通常の場合はエンジンの運転状態
に応じて放電エネルギを必要最小限に制御するため従来
装置より消費電力を小さくできる。
であり高圧点火回路Ｆの効率ηｆ１は、であり、全体の
効率ηＴは、ηＴ−ηｐｘηｆζ５０チとなり従来装置
の効率約１０チと比べて５倍向上している。従って、全
放電エネルギＥｓを最大にした場合にも、バッテリの消
費電力が従来装（１１） 置とほぼ同一になり、通常の場合はエンジンの運転状態
に応じて放電エネルギを必要最小限に制御するため従来
装置より消費電力を小さくできる。
一方、半導体スイッチＳがＯＮになって放電が開始され
てから時間Ｔｘが経過した後にスイッチＳがＯＦＦに戻
ると、点火栓Ｐ、２次コイルＬ８及び高耐圧コンデンサ
Ｃで構成された放電回路の応答性により時間７（−＞２
０μｓ）だけ遅れて放電が停止する。そして、この放電
が停止するまでの時間Ｔｘ＋ブの間に点火栓Ｐに供給さ
れた放電エネルギＥｘは、 で与えられ、第５図に斜線で示す面積となる。
てから時間Ｔｘが経過した後にスイッチＳがＯＦＦに戻
ると、点火栓Ｐ、２次コイルＬ８及び高耐圧コンデンサ
Ｃで構成された放電回路の応答性により時間７（−＞２
０μｓ）だけ遅れて放電が停止する。そして、この放電
が停止するまでの時間Ｔｘ＋ブの間に点火栓Ｐに供給さ
れた放電エネルギＥｘは、 で与えられ、第５図に斜線で示す面積となる。
又、点火信号ａ〜ｄのパルス巾Ｔｘを変化させた場合、
上記のようにして求められる放電エネルギＥｘは、第６
図に示すように変化し、ＴｘをＯ〜Ｔ１＋Ｔ２の間だけ
変化させると放電エネルギが０〜１５０ｍＪの範囲で変
ることが判る。
上記のようにして求められる放電エネルギＥｘは、第６
図に示すように変化し、ＴｘをＯ〜Ｔ１＋Ｔ２の間だけ
変化させると放電エネルギが０〜１５０ｍＪの範囲で変
ることが判る。
従って、各種のセンサＪ 、Ｒ，Ｓ 、Ｋから入力され
るクランク角信号ｆ、冷却水温信号ｇ、燃料（１２） 流量信号ｈ、車速信号Ｖ等に基づいて機関の運転状態を
演算・判断し、これに対応するパルス巾Ｔｘ。
るクランク角信号ｆ、冷却水温信号ｇ、燃料（１２） 流量信号ｈ、車速信号Ｖ等に基づいて機関の運転状態を
演算・判断し、これに対応するパルス巾Ｔｘ。
Ｔｘ＝Ｆ’（ｆ 、ｇ、ｈ、ｙ）の点火信号ａ ％ ｄ
を半導体スイッチ８１〜Ｓ４に所定の順序で供給すれば
、機関の運転状態に最適な放電エネルギＥｘ、例えば低
回転時及び加速時には放電エネルギを増大し、定速走行
時、減速時には放電エネルギを減少する、ＥｘｗＧ（ｆ
、ｇ、ｈ、ｖ）を点火栓Ｐ１〜Ｐ４に供給することが
できる。
を半導体スイッチ８１〜Ｓ４に所定の順序で供給すれば
、機関の運転状態に最適な放電エネルギＥｘ、例えば低
回転時及び加速時には放電エネルギを増大し、定速走行
時、減速時には放電エネルギを減少する、ＥｘｗＧ（ｆ
、ｇ、ｈ、ｖ）を点火栓Ｐ１〜Ｐ４に供給することが
できる。
実施例では、半導体スイッチ８１〜Ｓ４を高耐圧トラン
ジスタと高耐圧電界効果トランジスタとで構成してゲー
ト電流値を小さくし、以って、バッテリの消費電力を節
減するようにしているが、電界効果トランジスタに代え
て静電誘導トランジスタを採用しても良く、要するに、
機械的可動部分及び電気接点等をもたない構造であれば
半導体スイッチの構造は任意である。
ジスタと高耐圧電界効果トランジスタとで構成してゲー
ト電流値を小さくし、以って、バッテリの消費電力を節
減するようにしているが、電界効果トランジスタに代え
て静電誘導トランジスタを採用しても良く、要するに、
機械的可動部分及び電気接点等をもたない構造であれば
半導体スイッチの構造は任意である。
以上説明したように本発明によれば、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータから出力された高電圧な気筒別に高耐圧コンデンサ
に蓄積した状態で機関の運転条件に最適な放電エネルギ
を前記コンデンサの蓄積エネルギの甲から所定の時期に
点火栓に供給するようにしたものであるから、点火装置
の消費電力を必要最小限に抑制しつつ装置の効率化と相
俟ってバッテリの消費電力を大巾に節減できる。又、点
火栓に供給される放電エネルギを機関運転条件に応じて
最適制御できるため、例えば”４＞２０の希薄混合気か
ら出力を重視した濃混合気であっても安定よく着火・燃
焼させることができるため、機関の安定性・排気特性等
を損なうことなく燃費を大巾に向上できる。
ータから出力された高電圧な気筒別に高耐圧コンデンサ
に蓄積した状態で機関の運転条件に最適な放電エネルギ
を前記コンデンサの蓄積エネルギの甲から所定の時期に
点火栓に供給するようにしたものであるから、点火装置
の消費電力を必要最小限に抑制しつつ装置の効率化と相
俟ってバッテリの消費電力を大巾に節減できる。又、点
火栓に供給される放電エネルギを機関運転条件に応じて
最適制御できるため、例えば”４＞２０の希薄混合気か
ら出力を重視した濃混合気であっても安定よく着火・燃
焼させることができるため、機関の安定性・排気特性等
を損なうことなく燃費を大巾に向上できる。
第１図は従来装置の大略構成を示す回路図、第２図は本
発明の一実施例を示す全体構成の回路図、第３図は第２
図の各部に発生する信号波形図、第４図は半導体スイッ
チの具体例を示す回路図、第５図は点火栓の放電波形図
、第６図は半導体スイッチの導通時間と放電エネルギと
の関係図である。 Ａ・・・点火制御回路 Ｂ・・・バッテリ Ｄ・・
・ＤＣ−ＤＣコンバータ Ｆ１〜Ｆ４・・・高圧点火
回路ｐｉ〜Ｐ４・・・点火栓 Ｃ１・・・Ｃ４・・・
高耐圧コンデンサ Ｔ１〜Ｔ４・・・昇圧トランス
Ｌｐ・・・１次コイル Ｌ８・・・２次コイル
Ｓ１〜Ｓ４・・・半導体スイッチ Ｃ２・・・高耐圧
電界効果トランジスタ Ｊ・・・クランク角センサ
Ｒ・・・水温センサ Ｓ・・・燃料流量センサ Ｋ・
・・車速センサａ ％ ｄ・・・点火信号 特許 出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄 （１５）
発明の一実施例を示す全体構成の回路図、第３図は第２
図の各部に発生する信号波形図、第４図は半導体スイッ
チの具体例を示す回路図、第５図は点火栓の放電波形図
、第６図は半導体スイッチの導通時間と放電エネルギと
の関係図である。 Ａ・・・点火制御回路 Ｂ・・・バッテリ Ｄ・・
・ＤＣ−ＤＣコンバータ Ｆ１〜Ｆ４・・・高圧点火
回路ｐｉ〜Ｐ４・・・点火栓 Ｃ１・・・Ｃ４・・・
高耐圧コンデンサ Ｔ１〜Ｔ４・・・昇圧トランス
Ｌｐ・・・１次コイル Ｌ８・・・２次コイル
Ｓ１〜Ｓ４・・・半導体スイッチ Ｃ２・・・高耐圧
電界効果トランジスタ Ｊ・・・クランク角センサ
Ｒ・・・水温センサ Ｓ・・・燃料流量センサ Ｋ・
・・車速センサａ ％ ｄ・・・点火信号 特許 出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄 （１５）
Claims (2)
- （１）直流電源電圧を高電圧に昇圧するＤＣ−ＤＣコン
バータと、該ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端に一方の端
子を接続した気筒数と同数の点火エネルギ蓄積用の高耐
圧コンデンサと、各高耐圧コンデンサのＤＣ−ＤＣコン
バータ接続側端子と接地間にそれぞれ設けた半導体スイ
ッチと、機関の運転状態を検出する回路と、点火時期に
運転状態を検出する回路の出力に応じた時間のあいだ上
記半導体スイッチを導通状態とする回路と、前記各高耐
圧コンデンサの他方の端子に入力端を接続した気筒数と
同数の昇圧トランスと、各昇圧トランスの２次コイルの
出力端に接続された気筒数と同数の点火栓とを備えてな
り、前記高耐圧コンデンサに蓄積した電荷の中から機関
運転条件に応答した電荷をそれぞれ対応する点火栓に供
給して放電エネルギを最適制御するように構成したこと
を特徴とする内燃機関の点火装置。 - （２）半導体スイッチは、機関運転条件に応じてパルス
巾が可変制御される点火信号のパルス巾に応答して導通
時間が可変制御されることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の内燃機関の点火装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56122390A JPS5823281A (ja) | 1981-08-06 | 1981-08-06 | 内燃機関の点火装置 |
| DE8282106921T DE3274136D1 (en) | 1981-08-06 | 1982-07-30 | An ignition system for a multi-cylinder internal combustion engine of a vehicle |
| US06/403,360 US4441479A (en) | 1981-08-06 | 1982-07-30 | Ignition system for a multi-cylinder internal combustion engine of a vehicle |
| EP82106921A EP0072477B1 (en) | 1981-08-06 | 1982-07-30 | An ignition system for a multi-cylinder internal combustion engine of a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56122390A JPS5823281A (ja) | 1981-08-06 | 1981-08-06 | 内燃機関の点火装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5823281A true JPS5823281A (ja) | 1983-02-10 |
Family
ID=14834608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56122390A Pending JPS5823281A (ja) | 1981-08-06 | 1981-08-06 | 内燃機関の点火装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4441479A (ja) |
| EP (1) | EP0072477B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5823281A (ja) |
| DE (1) | DE3274136D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03149351A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-06-25 | Vogt Electronic Ag | 内燃機関用点火システム |
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| JPS60148909U (ja) * | 1984-03-14 | 1985-10-03 | 日産自動車株式会社 | クランク角検出装置 |
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| JP2936119B2 (ja) * | 1990-03-29 | 1999-08-23 | アイシン精機株式会社 | 内燃機関の点火装置 |
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| CN105736209A (zh) * | 2011-07-07 | 2016-07-06 | 曹杨庆 | 汽油机能量电池及工况因素补偿点火电路 |
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| CN111779608B (zh) * | 2020-06-30 | 2021-09-24 | 上海交通大学 | 一种高频高能量火花放电点火装置 |
Family Cites Families (12)
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| BE791545A (fr) * | 1971-11-23 | 1973-03-16 | Brunswick Corp | Systeme d'allumage muni de moyens de stabilisation de l'avance a l'allumage |
| US3885541A (en) * | 1973-07-23 | 1975-05-27 | Teledyne Ind | Dual ignition coil for internal combustion engine |
| US3952715A (en) * | 1974-05-06 | 1976-04-27 | The Bendix Corporation | Variable and constant timing for breakerless ignition |
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| JPS5732069A (en) * | 1980-07-31 | 1982-02-20 | Nissan Motor Co Ltd | Igniter for internal combustion engine |
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-
1981
- 1981-08-06 JP JP56122390A patent/JPS5823281A/ja active Pending
-
1982
- 1982-07-30 US US06/403,360 patent/US4441479A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-07-30 EP EP82106921A patent/EP0072477B1/en not_active Expired
- 1982-07-30 DE DE8282106921T patent/DE3274136D1/de not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03149351A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-06-25 | Vogt Electronic Ag | 内燃機関用点火システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0072477A2 (en) | 1983-02-23 |
| US4441479A (en) | 1984-04-10 |
| EP0072477A3 (en) | 1983-07-27 |
| EP0072477B1 (en) | 1986-11-05 |
| DE3274136D1 (en) | 1986-12-11 |
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