JPS588268A - 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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- JPS588268A JPS588268A JP10322181A JP10322181A JPS588268A JP S588268 A JPS588268 A JP S588268A JP 10322181 A JP10322181 A JP 10322181A JP 10322181 A JP10322181 A JP 10322181A JP S588268 A JPS588268 A JP S588268A
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- cylinder
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- signal
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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
-
- 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
- F02P13/00—Sparking plugs structurally combined with other parts of internal-combustion engines
-
- 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
- F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
- F02P3/04—Layout of circuits
- F02P3/05—Layout of circuits for control of the magnitude of the current in the ignition coil
- F02P3/051—Opening or closing the primary coil circuit 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
- 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
- F02P3/0892—Closing the discharge circuit of the storage capacitor with semiconductor devices using digital techniques
-
- 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
- F02P3/09—Layout of circuits for control of the charging current in the capacitor
- F02P3/093—Closing the discharge circuit of the storage capacitor with semiconductor devices
- F02P3/096—Closing the discharge circuit of the storage capacitor with semiconductor devices using digital techniques
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、燃費向上を１指して省電力化した内燃機関の
点火装置に関するものである。
点火装置に関するものである。
従来の多気筒内燃機関の点火装置としては、第１図およ
び第２図に示すようなものがある。第１図の従来例は一
般的なフルトランジスタ式点火装置で、電磁式パルス発
生器により各気筒の点火時期を検出し機関回転数および
吸入負圧に応じた進角制御を行なう点火信号発生回路１
からの信号に基づいて点火回路２で機関回転数に応じた
導通角を有するスイッチング制御信号を作り、このスイ
ッチング制御信号をパワートランジスタ３に加えてバッ
テリ４から供給される点火コイル５の一次電流を断続し
、°点火コイル５゛の二次側と発生する”高電圧をセン
タコード６を通じて配電器７に導き８配電器７からハイ
テンションコード８にょす各気筒の点火プラグ９に点火
エネルギーを分配するものであり、センタコード６とハ
イテンションコード８にはガラス繊維にカーボン粉末を
混入した高抵抗の心線を用いて配電器７および点火プラ
グ９の空隙火花により流れる高周波振動電流を減衰させ
、電波障害を防止している。
び第２図に示すようなものがある。第１図の従来例は一
般的なフルトランジスタ式点火装置で、電磁式パルス発
生器により各気筒の点火時期を検出し機関回転数および
吸入負圧に応じた進角制御を行なう点火信号発生回路１
からの信号に基づいて点火回路２で機関回転数に応じた
導通角を有するスイッチング制御信号を作り、このスイ
ッチング制御信号をパワートランジスタ３に加えてバッ
テリ４から供給される点火コイル５の一次電流を断続し
、°点火コイル５゛の二次側と発生する”高電圧をセン
タコード６を通じて配電器７に導き８配電器７からハイ
テンションコード８にょす各気筒の点火プラグ９に点火
エネルギーを分配するものであり、センタコード６とハ
イテンションコード８にはガラス繊維にカーボン粉末を
混入した高抵抗の心線を用いて配電器７および点火プラ
グ９の空隙火花により流れる高周波振動電流を減衰させ
、電波障害を防止している。
この従来例では、センタコード６およびハイテンション
コード８の抵抗、配電器７のロータと側方電極間の空隙
火花等による電力損失が犬きく。
コード８の抵抗、配電器７のロータと側方電極間の空隙
火花等による電力損失が犬きく。
点火装置全体に供給される電力を入力とすると。
出力としての点火エネルギーは、入力に対して１゜チ程
度にしか−すぎない。すなわち、走行時の点火装置の平
均入力電流を５Ａとすると、そのうちの４．５Ａは熱損
により損失となっており、１０モ一ド走行燃費に換算す
ると、電流１人増加するごとに０．１ｋｍ／ｌの燃費悪
化となる。
度にしか−すぎない。すなわち、走行時の点火装置の平
均入力電流を５Ａとすると、そのうちの４．５Ａは熱損
により損失となっており、１０モ一ド走行燃費に換算す
ると、電流１人増加するごとに０．１ｋｍ／ｌの燃費悪
化となる。
第２図の従来例はＨａｌｔｉｇ方式と呼ばれるディスビ
レスタイプの点火装置で、前述した点火信号発・主回路
１１点火回路２とパワートランジスタ６が対となつでお
り、２組のパワートランジスタ６によって点火コイル５
の一次側に交互に逆方向の電流を流し、二次側に高耐圧
ダイオード１０を逆並列に接続して圧縮、排気の２行程
で２気筒づつ同時に点火エネルギーを放出するように構
成されている。この方式によると、第１図の従来例に比
ベセンタコードと配電器がない分だけ電力損失は減少す
るわけであるが、その代わり２気筒同時点火により排気
行程で点火エネルギーが浪費されるため、配電器で得し
た分は帳消しとなり、結局センタコードの損失分しか電
力消費量は減少しない。
レスタイプの点火装置で、前述した点火信号発・主回路
１１点火回路２とパワートランジスタ６が対となつでお
り、２組のパワートランジスタ６によって点火コイル５
の一次側に交互に逆方向の電流を流し、二次側に高耐圧
ダイオード１０を逆並列に接続して圧縮、排気の２行程
で２気筒づつ同時に点火エネルギーを放出するように構
成されている。この方式によると、第１図の従来例に比
ベセンタコードと配電器がない分だけ電力損失は減少す
るわけであるが、その代わり２気筒同時点火により排気
行程で点火エネルギーが浪費されるため、配電器で得し
た分は帳消しとなり、結局センタコードの損失分しか電
力消費量は減少しない。
このように従来の点火装置はエネルギー変換効率の低い
電力多消費型であり、消費電力の面からの燃費向上につ
いては全く考慮されていなかった。
電力多消費型であり、消費電力の面からの燃費向上につ
いては全く考慮されていなかった。
ところで、消費電力の面から見た場合、従来の点火装置
における損失の大部分は既述のようにセンタコード、ハ
イテンションコードの抵抗と機械式配電器の空隙火花に
よるものであり、これらの損失要因をなくすことができ
れば、同じ点火エネ会 ルギーな得るのに点火装置への入力電力は従来の半分以
下ですみ、走行燃費向上に少なからぬ効果を期待できる
。
における損失の大部分は既述のようにセンタコード、ハ
イテンションコードの抵抗と機械式配電器の空隙火花に
よるものであり、これらの損失要因をなくすことができ
れば、同じ点火エネ会 ルギーな得るのに点火装置への入力電力は従来の半分以
下ですみ、走行燃費向上に少なからぬ効果を期待できる
。
本発明は上記の点に着目してなされたもので。
各気筒の点火プラグに点火コイルを１個づつ直結して組
合わせることにより高圧センタコードおよびハイテンシ
ョンコードをなくシ２機械的配電器の代わりに点火進角
制御回路から出される進角制御された点火信号７を点火
回路で気筒別に分配し。
合わせることにより高圧センタコードおよびハイテンシ
ョンコードをなくシ２機械的配電器の代わりに点火進角
制御回路から出される進角制御された点火信号７を点火
回路で気筒別に分配し。
この分配された信号により複数個のスイッチング素子な
各気筒の点火類に導通させ、これにより各点火コイルの
一次側にそれぞれ接続したコンデンサの蓄積電荷を放電
させて高電圧の発生と各気筒への点火エネルギーの分配
を行ない、さらに点火コイルの小形化と銅損の低減を図
るため、電圧昇圧回路を用いて車両用バッテリ電圧（１
２Ｖ）を５００〜４００Ｖに昇圧して上記コンデンサに
充電する構成とすることにより、エネルギー変換効率の
高い省電力化された内燃機関用点火装置を提供しようと
するものである。
各気筒の点火類に導通させ、これにより各点火コイルの
一次側にそれぞれ接続したコンデンサの蓄積電荷を放電
させて高電圧の発生と各気筒への点火エネルギーの分配
を行ない、さらに点火コイルの小形化と銅損の低減を図
るため、電圧昇圧回路を用いて車両用バッテリ電圧（１
２Ｖ）を５００〜４００Ｖに昇圧して上記コンデンサに
充電する構成とすることにより、エネルギー変換効率の
高い省電力化された内燃機関用点火装置を提供しようと
するものである。
本発明はさらに９機関の運転条件に応じて点火エネルギ
ー量を選択し、上記コンデンサの充電電圧が選択された
点火エネルギー量に見合う電圧値に制限されるように上
記電圧昇圧回路の出力を制御する点火エネルギー制御機
能を加えることにより１機関の始動時やアイドリンク時
、定常運転中の低負荷時等の運転条件では点火エネルギ
ーを強化して、より薄い混合気で失火、吹消え等のない
確実な燃焼が行なえるようにして、この面からも燃費向
上を図ったものであ−る。
ー量を選択し、上記コンデンサの充電電圧が選択された
点火エネルギー量に見合う電圧値に制限されるように上
記電圧昇圧回路の出力を制御する点火エネルギー制御機
能を加えることにより１機関の始動時やアイドリンク時
、定常運転中の低負荷時等の運転条件では点火エネルギ
ーを強化して、より薄い混合気で失火、吹消え等のない
確実な燃焼が行なえるようにして、この面からも燃費向
上を図ったものであ−る。
以下１本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第３図は本発明の一実施例として示した４気筒工ンジン
用点火装置のブロック図である。本図に示す点火装置は
、大別して点火進角・点火エネルギー制御回路１１２点
火回路１２．電圧昇圧回路１６、気筒別に配設された点
火コイルと点火プラグの組合わせ部品１４１点火回路１
２から各点火コイルの一次側に配電する低電圧コード１
５を基本要素として構成されている。
用点火装置のブロック図である。本図に示す点火装置は
、大別して点火進角・点火エネルギー制御回路１１２点
火回路１２．電圧昇圧回路１６、気筒別に配設された点
火コイルと点火プラグの組合わせ部品１４１点火回路１
２から各点火コイルの一次側に配電する低電圧コード１
５を基本要素として構成されている。
次に、上記基本要素の具体的構成を第６〜９図によって
説明する。
説明する。
第４図は電圧昇圧回路１３の一例であるＤＣ−ＤＣコン
バータを示ス。このＤＣ−ＤＣコンバータは、無安定マ
ルチバイブレータ１６の発振出力をインバータ１７．１
８．）ランジスタ１９，２０を介して２組のダーリント
ン接続されたトランジスタ２１．２２に交互に加えるこ
とにより、変圧器２３の一次側発振回路を駆動して、入
力端子２４に加えたバッテリ電圧（１２Ｖ）をＡＣ５０
０〜４００ｖに昇圧し、その二次電圧を整流回路２５に
より直流に変換して出力端子２６に取出すもので。
バータを示ス。このＤＣ−ＤＣコンバータは、無安定マ
ルチバイブレータ１６の発振出力をインバータ１７．１
８．）ランジスタ１９，２０を介して２組のダーリント
ン接続されたトランジスタ２１．２２に交互に加えるこ
とにより、変圧器２３の一次側発振回路を駆動して、入
力端子２４に加えたバッテリ電圧（１２Ｖ）をＡＣ５０
０〜４００ｖに昇圧し、その二次電圧を整流回路２５に
より直流に変換して出力端子２６に取出すもので。
御用トランジスタ２７が接続されている。この制御用ト
ランジスタ２７は、後述するように入力端子２８．２９
のいずれか１つに制御信号が入るとＯＮになり、コンバ
ータの発振を一時停止させる。
ランジスタ２７は、後述するように入力端子２８．２９
のいずれか１つに制御信号が入るとＯＮになり、コンバ
ータの発振を一時停止させる。
３０はトランジスタ２１．２２の駆動用電源端子である
。この種のＤＣ−ＤＣコンバータの変換効率°は８０〜
９０チで、バッテリ電圧を効率良く昇圧できる。
。この種のＤＣ−ＤＣコンバータの変換効率°は８０〜
９０チで、バッテリ電圧を効率良く昇圧できる。
点火進角・点火エネルギー制御回路１１はマイクロコン
ピュータを用いて構成することができる。
ピュータを用いて構成することができる。
第３図において、６１は機関のクランク軸に取付けられ
た歯形円板と電磁ピックアップにより構成されるクラン
ク角センサで、４気筒の場合クランク角センサ５１から
は７２０°信号ａ、１８０°信号す、 ｉ°信号Ｃの
３種の信号が出力される。７２０゜信号ａはクランク軸
の２回転ごとに出力されるノ々ルス列で、気筒点火順序
が １−３−４−２ならば。
た歯形円板と電磁ピックアップにより構成されるクラン
ク角センサで、４気筒の場合クランク角センサ５１から
は７２０°信号ａ、１８０°信号す、 ｉ°信号Ｃの
３種の信号が出力される。７２０゜信号ａはクランク軸
の２回転ごとに出力されるノ々ルス列で、気筒点火順序
が １−３−４−２ならば。
ナ２気筒の点火後、＋１気筒の点火前に・くルス端が来
るように設定される。１８０°信号すはクランク角の１
８０°回転ごとに出力されるパルス列で、たとえば圧縮
上死点前７０°の位置に・（ルス端が来るように設定さ
れている。１°信号Ｃはクランク軸の１°回転ごとに出
力されるパルス列である。
るように設定される。１８０°信号すはクランク角の１
８０°回転ごとに出力されるパルス列で、たとえば圧縮
上死点前７０°の位置に・（ルス端が来るように設定さ
れている。１°信号Ｃはクランク軸の１°回転ごとに出
力されるパルス列である。
カウンタ３２は、１８００信号すによりリセットされ、
それを起点にして１°信号を積算計数して２進数による
角度位置情報とす為。演算処理部（ＣＰＵ）５５は機関
の負荷検出器（エアフローメータ等）５４からの信号Ｑ
と回転数検出器３５からの信号Ｎを取込み、とのＱ、Ｎ
の値に対応する基本点火進角値Ａを記憶部（ＲＯＭ）３
７からテーブルルックアップ方式により読出して、７０
°−Ａに相当する進角制御信号値Ｎｃに換算する。もし
、低速高負荷時にノッキングが発生した時は、ノック判
定器３６からの信号により進角制御信号値ＮＣの補正を
行なう。すなわち９判定されたノンキングの程度（強度
、頻度等）に応じてあらかじめ定められた値を越えない
範囲で７０°−（Ａ−α）の演算を行ない、これに対応
する進角制御信号値ＮＣをレジスタ５９へ転送する。比
較器４０はカウンタ６２のカウント値ｄとレジスタ３９
に転送された進角制御信号値Ｎｃとを比較し２両者が等
しくなった時点で点火信号ｅを出し１点火回路１２内の
気筒別分配回路４２へ転送する。
それを起点にして１°信号を積算計数して２進数による
角度位置情報とす為。演算処理部（ＣＰＵ）５５は機関
の負荷検出器（エアフローメータ等）５４からの信号Ｑ
と回転数検出器３５からの信号Ｎを取込み、とのＱ、Ｎ
の値に対応する基本点火進角値Ａを記憶部（ＲＯＭ）３
７からテーブルルックアップ方式により読出して、７０
°−Ａに相当する進角制御信号値Ｎｃに換算する。もし
、低速高負荷時にノッキングが発生した時は、ノック判
定器３６からの信号により進角制御信号値ＮＣの補正を
行なう。すなわち９判定されたノンキングの程度（強度
、頻度等）に応じてあらかじめ定められた値を越えない
範囲で７０°−（Ａ−α）の演算を行ない、これに対応
する進角制御信号値ＮＣをレジスタ５９へ転送する。比
較器４０はカウンタ６２のカウント値ｄとレジスタ３９
に転送された進角制御信号値Ｎｃとを比較し２両者が等
しくなった時点で点火信号ｅを出し１点火回路１２内の
気筒別分配回路４２へ転送する。
点火回路１２内には各気筒に点火エネルギーを分配する
ための要素として、気筒別分配回路４２゜トリガ回路４
５５発振一時停止回路４４．スイツチング素子であるサ
イリスタ４５１点火エネルギー蓄積用コンデンサ４６．
該コンデンサの充電回路に接続されたダイオード４７．
４８が設けられている。
ための要素として、気筒別分配回路４２゜トリガ回路４
５５発振一時停止回路４４．スイツチング素子であるサ
イリスタ４５１点火エネルギー蓄積用コンデンサ４６．
該コンデンサの充電回路に接続されたダイオード４７．
４８が設けられている。
第５図は気筒別分配回路４２の具体例を示す図で、５０
は点火信号ｅの入力端子、５１は７２０信号ａの入力端
子、５２は電源電圧＋Ｖの入力端子、５５，５４，５５
．５６は出力端子である。５７は４気筒の場合４進のリ
ングカウンタであり２点火信号ｅが論理値の“１＃にな
るごとにインバータ５８．５９を介してリングカウンタ
５７のクロック端子ＣＬＫに“１″が入力される。一方
、７２０°信号ａが１１″になると、インバータ６０を
介してＮＯＲ回路６１の一方の入力が１０″となり、こ
の時ＮＯＲ回路６１の他方の入力に加わゑ単安定マルチ
バイブレータ６２の出力も′″０＃になっているので、
ＮＯＲ回路６１からリングカウンタ５７のリセット端子
Ｒに“１″が入力されるようになっている。これにより
気筒点火順序が＋１ ＋５ ＋４ ４２ ’なら
ば、リングカウンタ５７は常に １気−筒に対応する点
火信号から計数を開始し、出力端子５５〜５６に気筒別
に分配された信号Ｅ ｇ＊ ）１，１ を順次出力す
る。そして、最終段出力後に７２０°信号ａが１″にな
った時リセットされ、以下同様の計数動作を繰返し行な
う。単安定マルチバイブレータ６２はリングカウンタ５
７の初段出力ｆでトリガされて次の７２０°信号Ｂ ｆ
）ｉ入力する直前までＮＯＲ回路６１に１″の信号を出
し続け、リングカウンタ５７のリセット入力を＠０＃に
クランプする。これにより、リングカウンタ５７がノイ
ズにより誤動作し、気筒点火順序が狂うのを防いでいる
。
は点火信号ｅの入力端子、５１は７２０信号ａの入力端
子、５２は電源電圧＋Ｖの入力端子、５５，５４，５５
．５６は出力端子である。５７は４気筒の場合４進のリ
ングカウンタであり２点火信号ｅが論理値の“１＃にな
るごとにインバータ５８．５９を介してリングカウンタ
５７のクロック端子ＣＬＫに“１″が入力される。一方
、７２０°信号ａが１１″になると、インバータ６０を
介してＮＯＲ回路６１の一方の入力が１０″となり、こ
の時ＮＯＲ回路６１の他方の入力に加わゑ単安定マルチ
バイブレータ６２の出力も′″０＃になっているので、
ＮＯＲ回路６１からリングカウンタ５７のリセット端子
Ｒに“１″が入力されるようになっている。これにより
気筒点火順序が＋１ ＋５ ＋４ ４２ ’なら
ば、リングカウンタ５７は常に １気−筒に対応する点
火信号から計数を開始し、出力端子５５〜５６に気筒別
に分配された信号Ｅ ｇ＊ ）１，１ を順次出力す
る。そして、最終段出力後に７２０°信号ａが１″にな
った時リセットされ、以下同様の計数動作を繰返し行な
う。単安定マルチバイブレータ６２はリングカウンタ５
７の初段出力ｆでトリガされて次の７２０°信号Ｂ ｆ
）ｉ入力する直前までＮＯＲ回路６１に１″の信号を出
し続け、リングカウンタ５７のリセット入力を＠０＃に
クランプする。これにより、リングカウンタ５７がノイ
ズにより誤動作し、気筒点火順序が狂うのを防いでいる
。
トリガ回路４３はたとえば第６図に示すように構成され
る。気筒別に設けられたトリガ回路４５の入力端子６３
には気筒別分配回路４２がらの信号Ｌ ｇ＋ ｈ＊ １
のいずれか１つが加わり、入力端子６４には電源電
圧＋Ｖが加わる。入力信号が１１＃になると、インバー
タ６５を介してＮＯＲ回路６９の一方の入力が“０＃に
なり、ＮＯＲ回路６９の他方の入力に接続された抵抗６
６．６７、コン、デンサ６８で構成される積分回路の出
方がしきい値に達するまでの間ＮＯＲ回路６９がら出力
される１１＃の信号によりトランジスタ７ｏがＯＮ、
トランジスタ７１がＯＦＦ、）ランジスタフ２がＯＮ
になって、出力端子７３にトリガ信号を出力する。
る。気筒別に設けられたトリガ回路４５の入力端子６３
には気筒別分配回路４２がらの信号Ｌ ｇ＋ ｈ＊ １
のいずれか１つが加わり、入力端子６４には電源電
圧＋Ｖが加わる。入力信号が１１＃になると、インバー
タ６５を介してＮＯＲ回路６９の一方の入力が“０＃に
なり、ＮＯＲ回路６９の他方の入力に接続された抵抗６
６．６７、コン、デンサ６８で構成される積分回路の出
方がしきい値に達するまでの間ＮＯＲ回路６９がら出力
される１１＃の信号によりトランジスタ７ｏがＯＮ、
トランジスタ７１がＯＦＦ、）ランジスタフ２がＯＮ
になって、出力端子７３にトリガ信号を出力する。
このようにして作られたトリガ信号ｊ＋ ｋ＋ １．
ｒｎをそれぞれ第３図に示すサイリスタ４５１ｐゲート
端子に加えることにより、気筒別に設けられたサイリス
タ４５を気筒点火順序に従ってターンオンさせる。トリ
ガ：信号のパルス幅はサイリスタ４５をターンオンさせ
るに十分なように第６図に示す抵抗６６で調整する。
ｒｎをそれぞれ第３図に示すサイリスタ４５１ｐゲート
端子に加えることにより、気筒別に設けられたサイリス
タ４５を気筒点火順序に従ってターンオンさせる。トリ
ガ：信号のパルス幅はサイリスタ４５をターンオンさせ
るに十分なように第６図に示す抵抗６６で調整する。
第３図において、気筒別に設けられたコンデンサ４６は
、サイリスタ４５の非導通時に電圧昇圧回路１３の出力
側給電点７４がらそれぞれダイオード４７．４８を通し
て３００〜４００Ｖに充電される。
、サイリスタ４５の非導通時に電圧昇圧回路１３の出力
側給電点７４がらそれぞれダイオード４７．４８を通し
て３００〜４００Ｖに充電される。
これらコンデンサ４６の負側端子はそれぞれ点火コイル
５の一次側の一端に低電圧コード１５により接続されて
いるので、サイリスタ４５″″が導通すると、コンデン
サ４６に蓄えられた電荷の一部は点火コイル５の一次側
を通って放電し、その際二次側に発生する高電圧が該点
火コイルに直結された点火プラグ９に印加されてスパー
クを発生させる。点火コイル５の一次側の他端とアース
間に接続されたコンデンサ７５は一次電流を制限するた
めのものである。該コンデンサ７５はコンデンサ４６よ
りも小容量（たとえば１／４程度）に設定されているの
で、コンデンサ７５が充電されると。
５の一次側の一端に低電圧コード１５により接続されて
いるので、サイリスタ４５″″が導通すると、コンデン
サ４６に蓄えられた電荷の一部は点火コイル５の一次側
を通って放電し、その際二次側に発生する高電圧が該点
火コイルに直結された点火プラグ９に印加されてスパー
クを発生させる。点火コイル５の一次側の他端とアース
間に接続されたコンデンサ７５は一次電流を制限するた
めのものである。該コンデンサ７５はコンデンサ４６よ
りも小容量（たとえば１／４程度）に設定されているの
で、コンデンサ７５が充電されると。
点火コイル５には、−次電流が流れなくなり、コンデン
サ４６の残りの電荷は点火コイル５の二次電圧により放
電開始した点火プラグ９のスパークギャップに点火エネ
ルギーを供給し、必要な時間放電を接続させる。このよ
うにして、コンデンサ４６の放電により各気筒な所定の
順序で点火することができる。発振一時停止回路４４は
コンデンサ４６の放電時に電圧昇圧回路１３から電流が
流れ込まないようにするために設けられたもので。
サ４６の残りの電荷は点火コイル５の二次電圧により放
電開始した点火プラグ９のスパークギャップに点火エネ
ルギーを供給し、必要な時間放電を接続させる。このよ
うにして、コンデンサ４６の放電により各気筒な所定の
順序で点火することができる。発振一時停止回路４４は
コンデンサ４６の放電時に電圧昇圧回路１３から電流が
流れ込まないようにするために設けられたもので。
たとえば第７図に示すようにインバータ７８．抵抗７９
，８０．コンデンサ８１．ＮＱ旦回路８２．。
，８０．コンデンサ８１．ＮＱ旦回路８２．。
インバータ８３．トランジスタ８４．８５を主要素とし
て構成され、入力端子７７に電源電圧子Ｖを供給されて
動作する。その動作は第６図に示すトリガ回路４５と同
様で、その入力端子７６に第５図に示す気筒別分配回路
４２の端子８７がら取出されたリングカウンタ５７のク
ロック入力信号（点火信号ｅと同一波形の信号）を加え
ることにょリフ該入力信号の立上がり時点から抵抗７９
，８０゜コンデンサ８１の値によって定まる一定幅のパ
ル２８に加えると、パルス信号ｎが発生している間め、
−次側発振回路は発振を一時停止する。これ（二より、
トリガ回路４５からの信号でサイリスタ４５のいずれか
１つが導通した時に、電圧昇圧回路１°３からは電流が
流れ込まないようにすることができる。したがって５．
コンデンサ４６の放電が終った時点でサイリスタ４５は
確実にターンオフす、る。その後、電圧昇圧回路１５は
発振を再開し放電したコンデンサ４６を再充電する。
て構成され、入力端子７７に電源電圧子Ｖを供給されて
動作する。その動作は第６図に示すトリガ回路４５と同
様で、その入力端子７６に第５図に示す気筒別分配回路
４２の端子８７がら取出されたリングカウンタ５７のク
ロック入力信号（点火信号ｅと同一波形の信号）を加え
ることにょリフ該入力信号の立上がり時点から抵抗７９
，８０゜コンデンサ８１の値によって定まる一定幅のパ
ル２８に加えると、パルス信号ｎが発生している間め、
−次側発振回路は発振を一時停止する。これ（二より、
トリガ回路４５からの信号でサイリスタ４５のいずれか
１つが導通した時に、電圧昇圧回路１°３からは電流が
流れ込まないようにすることができる。したがって５．
コンデンサ４６の放電が終った時点でサイリスタ４５は
確実にターンオフす、る。その後、電圧昇圧回路１５は
発振を再開し放電したコンデンサ４６を再充電する。
点火エネルギーの制御は次のようにして行なう。
これまでの説明から明らかなように点火エネルギーはコ
ンデンサ４６に蓄積される静電エネルギー（−２−ＣＶ
２．Ｃ＝容量、Ｖ＝電圧”）ＩＸよ＋）決定され。
ンデンサ４６に蓄積される静電エネルギー（−２−ＣＶ
２．Ｃ＝容量、Ｖ＝電圧”）ＩＸよ＋）決定され。
充電電圧■の関数で表わされる。したがって、コンデン
サ４６の充電電圧を制御することにより。
サ４６の充電電圧を制御することにより。
各気筒に供給する点火エネルギーを機関の運転条件に応
じた適正値とすることができる。このため。
じた適正値とすることができる。このため。
第３図に示す点火装置では２点火進角・点火エネルギー
制御回路１１内の記憶部（ＲＯＭ） ５ｓに運転条件に
応じた適正点火エネルギー（コンデンサ充電電圧）に、
関する情報を記憶させておき１機関負荷信号２回転数信
号、冷却水温信号、スタータ信号、スロットル開度信号
等の入力情報に応じて適正点火エネルギーを与えるコン
デンサ充電電圧の設定値ｖＮをテーブルルックアップに
より演算処理部３３に読出り、レジスタ４１に転送させ
る。
制御回路１１内の記憶部（ＲＯＭ） ５ｓに運転条件に
応じた適正点火エネルギー（コンデンサ充電電圧）に、
関する情報を記憶させておき１機関負荷信号２回転数信
号、冷却水温信号、スタータ信号、スロットル開度信号
等の入力情報に応じて適正点火エネルギーを与えるコン
デンサ充電電圧の設定値ｖＮをテーブルルックアップに
より演算処理部３３に読出り、レジスタ４１に転送させ
る。
本発明の実施に当っては９機開始動時、アイドリング時
および稀薄混合気を用いる定常運転中の低負荷時を主に
点火エネルギーを強化するため、それ以外の運転状態時
よりも設定電圧値ｖＮを高く設定する。
および稀薄混合気を用いる定常運転中の低負荷時を主に
点火エネルギーを強化するため、それ以外の運転状態時
よりも設定電圧値ｖＮを高く設定する。
点火回路１２内に設けた電圧比較回路−４９は。
電圧昇圧回路１３の出力側給電点７４の電圧ｖｌＮを監
視し、この電圧ＶＡＮがレジスタ４１内の設定電圧値ｖ
Ｎに等しくなった時に制御信号０を電圧昇圧□回路１３
に送って電圧昇圧回路１３の発振を停止させ、コンデン
サ４６の電圧制御を行なう。電圧比較回路４９の構成例
を第８図に示す。８８はアナログ値に変換された設定電
圧値ｖＮの入力端子。
視し、この電圧ＶＡＮがレジスタ４１内の設定電圧値ｖ
Ｎに等しくなった時に制御信号０を電圧昇圧□回路１３
に送って電圧昇圧回路１３の発振を停止させ、コンデン
サ４６の電圧制御を行なう。電圧比較回路４９の構成例
を第８図に示す。８８はアナログ値に変換された設定電
圧値ｖＮの入力端子。
８９は電圧ＶｓＮの入力端子、９０は出力端子で。
設定電圧値ｖＮと電圧ｖ、Ｎを演算増幅器９１で比較し
、ＶＩＮ＝ｖＮになった時に出力”１＃となるように構
成されている。この出力を制御信号Ｏとして第４図に示
す電圧昇圧回路１３の入力端子２９に加えると、制御用
トランジスタ２７がＯＮになって電圧昇圧回路１５の発
振を停止させ、第３図に示すコンデンサ４″６の充電電
圧を設定電圧−値に制限することができる。なお、第８
図の９２は入力端子８９に加わる電圧ｖ１Ｎを分圧する
抵抗９５．９４の切換用リレーであり２機関の運転条件
に応じてリレーの入力をＯＮ、ＯＦＦ することにより
、抵抗９５．９４による分圧比を変化させて設定電圧値
ｖ８を変えたのと同様の効果を得るために用いられる。
、ＶＩＮ＝ｖＮになった時に出力”１＃となるように構
成されている。この出力を制御信号Ｏとして第４図に示
す電圧昇圧回路１３の入力端子２９に加えると、制御用
トランジスタ２７がＯＮになって電圧昇圧回路１５の発
振を停止させ、第３図に示すコンデンサ４″６の充電電
圧を設定電圧−値に制限することができる。なお、第８
図の９２は入力端子８９に加わる電圧ｖ１Ｎを分圧する
抵抗９５．９４の切換用リレーであり２機関の運転条件
に応じてリレーの入力をＯＮ、ＯＦＦ することにより
、抵抗９５．９４による分圧比を変化させて設定電圧値
ｖ８を変えたのと同様の効果を得るために用いられる。
第９図は本発明の点火装置に用いる点火コイル内蔵点火
プラグの一例を示す。本例は点火プラグ９としてプラズ
マ点火プラグを用いた場合で、中心電極９５と接地電極
９６の間に絶縁体（セラミックス）９７により囲まれた
小室９８が形成されている。鉄心９９９円筒状継鉄１０
０．−次コイｘ１０１．二次コイル１０２により構成さ
れた開磁路型点火コイル５は１点火プラグ９のハウジン
グ１０３と一体に形成した円筒状ケース１０４に収納し
て合成樹脂等の充填絶縁物１０５により固定し、−次コ
イル１０１のリード線を低圧端子１０６に接続するとと
もに、二次コイル１０２のリード線に接続した高圧端子
１０７をコネクタとして点火プラグ９の端子ビン１０８
に直接接続してあり、前述したようにコンデンサ４６の
放電時に二次コイル１０２に発生する高電圧を中心電極
９５と接地電極９６の間に印加して小室９８内に沿面放
電によるスパークを発生させ、コンデンサ４６の放電に
より生じた高温プラズマを接地電極９６の開孔部１０９
から混合気中に放出させて高エネルギーのプラズマ点火
を行なうものである。
プラグの一例を示す。本例は点火プラグ９としてプラズ
マ点火プラグを用いた場合で、中心電極９５と接地電極
９６の間に絶縁体（セラミックス）９７により囲まれた
小室９８が形成されている。鉄心９９９円筒状継鉄１０
０．−次コイｘ１０１．二次コイル１０２により構成さ
れた開磁路型点火コイル５は１点火プラグ９のハウジン
グ１０３と一体に形成した円筒状ケース１０４に収納し
て合成樹脂等の充填絶縁物１０５により固定し、−次コ
イル１０１のリード線を低圧端子１０６に接続するとと
もに、二次コイル１０２のリード線に接続した高圧端子
１０７をコネクタとして点火プラグ９の端子ビン１０８
に直接接続してあり、前述したようにコンデンサ４６の
放電時に二次コイル１０２に発生する高電圧を中心電極
９５と接地電極９６の間に印加して小室９８内に沿面放
電によるスパークを発生させ、コンデンサ４６の放電に
より生じた高温プラズマを接地電極９６の開孔部１０９
から混合気中に放出させて高エネルギーのプラズマ点火
を行なうものである。
このように点火コイルと点火プラグを一体化することに
よって点火コイルの二次側高圧配線は不要となり、スパ
ーク発生時に流れる高周波振動電流は点火コイル５のイ
ンダクタンス分により阻止されるため、低損失の低電圧
コードを用いて各気筒への点火エネルギーの分配が可能
となる。
よって点火コイルの二次側高圧配線は不要となり、スパ
ーク発生時に流れる高周波振動電流は点火コイル５のイ
ンダクタンス分により阻止されるため、低損失の低電圧
コードを用いて各気筒への点火エネルギーの分配が可能
となる。
点火コイル５と点火プラグ９とはハイテンションコード
を介さずに電気的に直結して組合わされておれば良く２
機械的に分離不能な一体構造とするか、ねじ結合等によ
る着脱可能な組立構造とするかは問わない。また、第９
図にはプラズマ点火プラグを用いた例を示したが２点火
プラグ９はスパーク電圧タり直接混合気に点火する通常
の点火プラグであっても良い。
を介さずに電気的に直結して組合わされておれば良く２
機械的に分離不能な一体構造とするか、ねじ結合等によ
る着脱可能な組立構造とするかは問わない。また、第９
図にはプラズマ点火プラグを用いた例を示したが２点火
プラグ９はスパーク電圧タり直接混合気に点火する通常
の点火プラグであっても良い。
第１０図は上記説明中の各部信号ａ〜０とコンデンサ電
圧ｖ１２点火コイル二次電圧ｖ２の時間的関係を示すタ
イムチャートである。
圧ｖ１２点火コイル二次電圧ｖ２の時間的関係を示すタ
イムチャートである。
以上説明したように本発明によれば、従来型点火装置に
おけるセンタコード、ハフテンションコード１機械式配
電器等の電力損失の大きい部品をなくすことができ、２
気筒同時点火方式におけるような点火エネルギーの浪費
もない。また、バッテリ電圧を昇圧してコンデンサに充
電し、その蓄積電荷を点火コイル−次側を通して放電さ
せてスパーク電圧を得る構成としたため２点火コイルの
巻線比を小さ−くして銅損を低減することができ。
おけるセンタコード、ハフテンションコード１機械式配
電器等の電力損失の大きい部品をなくすことができ、２
気筒同時点火方式におけるような点火エネルギーの浪費
もない。また、バッテリ電圧を昇圧してコンデンサに充
電し、その蓄積電荷を点火コイル−次側を通して放電さ
せてスパーク電圧を得る構成としたため２点火コイルの
巻線比を小さ−くして銅損を低減することができ。
その結果従来型点火装置に比べ消費電力は大幅減（試算
によると約１１５）となり、実質走行燃費の向上が図れ
る。
によると約１１５）となり、実質走行燃費の向上が図れ
る。
さらに、前述Φように運転条件に応じて点、火エネルギ
ーを制御し２機開始動時やアイドリンク時。
ーを制御し２機開始動時やアイドリンク時。
定常運転中の低負荷時に強力点火を行なうことにより、
少い消費電力で急速始動、低回転アイドル運転、より稀
薄な混合気による安定した運転を可能にして、燃費をさ
らに向上させることができる。
少い消費電力で急速始動、低回転アイドル運転、より稀
薄な混合気による安定した運転を可能にして、燃費をさ
らに向上させることができる。
これに加えて１点火コイルと点火プラグの一体化２機械
式配電器の廃止による点火装置の部品点数の減少と、湿
気によるリークや絶縁劣化により点火不良を起こし易い
高圧配線をなくしたことによって、量産性、サービス性
が向上し２点火系のメインテナンスフリーを実現できる
という効果力１−得られる。
式配電器の廃止による点火装置の部品点数の減少と、湿
気によるリークや絶縁劣化により点火不良を起こし易い
高圧配線をなくしたことによって、量産性、サービス性
が向上し２点火系のメインテナンスフリーを実現できる
という効果力１−得られる。
第１図および第２図は従来の点火装置を示す回路図、第
３図は本発明の一実施例を示すブロック図、第゛４図〜
第８図はその各部回路図、第９図は本装置に用いる点火
コイル内蔵点火プラグの一例を示す、側断面図、第１０
図は動作説明用のタイムチャートである。 ４：バッテリ、５：点火コイル、９：点火プラグ、１１
：点火進角・点火エネルギー制御回路。 １２：点火回路； １３：電圧昇圧回路、−１４：点、
火コイルと点火プラグの組合わせ部品、１５：低電圧コ
ード、２７：電圧昇圧回路の制御用トランジスタ、４２
：気筒別分配回路１４５：）！Ｊガ回路、４５ニスイツ
チング素子であるサイリスタ。 ４６：点火エネルギー蓄積用コンデンサ、−４７，４８
：充電用ダイオード、４９：電圧比較回路代理人 弁理
士 中 村 純之助
３図は本発明の一実施例を示すブロック図、第゛４図〜
第８図はその各部回路図、第９図は本装置に用いる点火
コイル内蔵点火プラグの一例を示す、側断面図、第１０
図は動作説明用のタイムチャートである。 ４：バッテリ、５：点火コイル、９：点火プラグ、１１
：点火進角・点火エネルギー制御回路。 １２：点火回路； １３：電圧昇圧回路、−１４：点、
火コイルと点火プラグの組合わせ部品、１５：低電圧コ
ード、２７：電圧昇圧回路の制御用トランジスタ、４２
：気筒別分配回路１４５：）！Ｊガ回路、４５ニスイツ
チング素子であるサイリスタ。 ４６：点火エネルギー蓄積用コンデンサ、−４７，４８
：充電用ダイオード、４９：電圧比較回路代理人 弁理
士 中 村 純之助
Claims (3)
- （１） 多気筒内燃機関の各気筒に取付けられた点火
プラグと、これら点火プラグに１個づつ直結して組合わ
された点火コイルと、バッテリ電圧を昇圧する電圧昇圧
回路と、各気筒の点火時期を検出して機関の運転条件に
応じた進角値を持つ点火信号を発生する点火進角制御回
路を備え、さらに上記点火信号を気筒別に分配する回路
と、この分配チング素子の非導通時に上記電圧昇圧回路
の出力によって充電され、該スイッチング素子の導通時
に放電して上記各点火プラグに点火エネルギーを供給す
るように上記各点火コイルの一次側にそれぞれ接続去れ
た複数個のコンデンサとを含む点火装置。 - （２） 多気筒内燃機関の各気筒に取付けられた点火
プラグと、これら点火プラグに１個づつ直結して組合わ
された点火コイルと、バッテリ電圧を昇圧する電圧昇圧
回路と、各気筒の点火時期を検出して機関の運転条件に
応じた進角値を持つ点火信号を発生するとともに１機関
の運転条件に応じた点火エネルギー量を設定する点火進
角・点火エネルギー制御回路を備え、さらに上記点火信
号を気筒別に分配する回路と、この分配された信号によ
り各気筒の点火順序に従って導通制御される複数個のス
イッチング素子と、該スイッチング素子の非導通時に上
記電圧昇圧回路の出力によって充電され、該スイッチン
グ素子の導通時に放電して上記各点火プラグに点火エネ
ルギーを供給するように上記各点火コイルの一次側にそ
れぞれ接続された複数個のコンデンサとを含む点火回路
と、上記各コンデンサの充電電圧を上記点火進角・点火
エネルギー制御回路で設定された点火エネルギー量に見
合う電圧値に制限するように上記電圧昇圧回する内燃機
関の点火装置。 - （３） 上記点火進角・点火エネルギー制御回路の点
火エネルギーを強化する運転条件が１機関の始動時、ア
イドリンク時および定常運転中の低負荷時であることを
特徴とする特許請求の範囲（２）項記載の内燃機関の点
火装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10322181A JPS588268A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 内燃機関の点火装置 |
| DE8282105525T DE3278479D1 (en) | 1981-07-03 | 1982-06-23 | Ignition system for an internal combustion engine |
| EP82105525A EP0069889B1 (en) | 1981-07-03 | 1982-06-23 | Ignition system for an internal combustion engine |
| US06/393,083 US4502454A (en) | 1981-07-03 | 1982-06-28 | Ignition system for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10322181A JPS588268A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 内燃機関の点火装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS588268A true JPS588268A (ja) | 1983-01-18 |
Family
ID=14348433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10322181A Pending JPS588268A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 内燃機関の点火装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS588268A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62183877U (ja) * | 1986-05-15 | 1987-11-21 | ||
| KR101095345B1 (ko) | 2005-08-19 | 2011-12-16 | 주식회사 엘지화학 | 고에너지 밀도의 이차전지 |
-
1981
- 1981-07-03 JP JP10322181A patent/JPS588268A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62183877U (ja) * | 1986-05-15 | 1987-11-21 | ||
| KR101095345B1 (ko) | 2005-08-19 | 2011-12-16 | 주식회사 엘지화학 | 고에너지 밀도의 이차전지 |
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