JPS59200066A - 自動車点火システム用高電圧発生回路 - 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、自動車点火システム用高電圧発生回路に関し
、さらに詳しくは、各点火プラグの点火の期間にｄ３い
て、複数の点火プラグへ高周波パルス信号を供給Ｊるた
めの高電圧発生回路に関Ｊ′る。

［従来技術］ 上記に述べたタイプの高電圧発生回路は、例えば米国特
許第４．２４５５９４に開示されているごとく、先行技
術において知られている。この先行技術の高電圧発生回
路は、いくつかのエンジン作動条件のもとでは、うまく
作動覆るが、それでも、（１（給電圧が一定である間は
、その火花持続電圧は、種々のエンジン条件に従って変
化するので、約３０３０−１Ｏ０の最３ａ範囲内の点火
電流が、そのスパーフップラグで常時、確実に得られる
とは限６０°゛・７５−・点火Ｍ　ｍ　＠　３０“１“
１−′場　　　　　　５、合には、十分なエンジン性能
を得ることはできず、又エンジンからの燃料放出が増加
づる。一方、点火電流が１００ｍＡＪス上である場合に
は、点火ゾラグが［ｉ！＜摩ｘ、ｔ　Ｌでしｊ、い、点
火回路内の回路索子が破壊されやすい。

第１図ｋｌいスパークプラグの点火電流Ｉｓと持続電圧
Ｖｓとの特性を示す。曲線”　ａ　”、゛１つ″、ＩＩ
　Ｃ１１、はぞれそ゛れ異なるエンジン条件のもとでの
ｌｓ−Ｖｓ特性を示Ｊ０例えば、曲線”　ｂ　”は、一
定の安定した電力供給源から点火プラグへ電流が供給さ
れる場合、非常に広い電流範囲ＩＳ内で非常に安定した
電圧を示している。従って、作動に際しては、安定化電
力供給源の電圧レベルを考慮し４１がら、回路要因を特
定のｌｓ−Ｖ　３点、例えば第１図に示される点△で選
んでいる。しかしながら、しし負圧、温度、その他のエ
ンジン条件が変化すると、曲線”　ｌ）　”ｌま、右方
向の曲線”　ｃ　”に１多動することがで゛き、Ｉｓは
Ｏになる。あるいは、一方、ＩＳが非常に大きくなる曲
線”　ａ　”に移動Ｊることもできる。しかしながら、
上記かられかるように、Ｉｓが最適範囲以下の場合に（
、上、燃費性能は低下し、そしてＪｌｌｌ入気ガス中染
物質量か１（・１加リ−る。ｊ：た、ｌｓが最適範囲を
越える場合（こは、点火プラグの摩耗が早く起こり、そ
の結果、非常に多くの点火回路素子が破壊される。

［発明の目的１ 従って、本発明の目的は、燃費効率にすくれ、かつ汚染
物質の生成りの少ない新しい自動車点火シスデム用高電
圧発生回路を提供すること（・ある。

本発明のもう１つの目的は、たとえ火花持続電圧が変化
しても、種々のエンジン条件に従って最適な点火プラグ
の点火電流を得ることができる上記に示されたγも電圧
発生回路を提供づることである。　さらに他の目的は、
能力を低下させることなく、大きさを小さくした点火１
〜ランスを右する新しい高電圧発生回路を提供づること
である。

ざら【こもう１つの目的は、内燃機関の点火プラグに高
周波信尼を印加することによりエンジンの効率を改善し
、これによって点火プラグの放電時間を増加さけること
のできる上記に示した回路を提供することである。

これら及びその他の目的は、ＤＣ電圧電源と点火プラグ
に接続されている自動車用スイッチング回路との間に設
置ノられている電流制御回路を有する自動車点火シスデ
ム用の新しい、そして改良された高電圧発生回路を提供
Ｊることにより、本発明に従ってｊ構成される。ここで
は、スイッチング回路が、内燃機関の各回転の特定周期
の間、高周波てＡン、Ａフ切り換えを行っている。その
ため、エンジン条イ′１には関係なく、最適電流範囲内
で長時間の放電を点火プラグの電極間で行うことができ
る。

［発明の構成］ 本発明は、給電装置と、 前記給電装置に接続され、直線的に増加づる電流信号を
発生する電流制御回路と、 前記電流制御回路に接続され、前期直線的に増加する電
流信号の発生を開始させる高周波スイッチング手段であ
って、高周波電圧及び直線的に増加する高周波電流の波
形を出力する高周波スイッチング手段と、 点火プラグと前記スイッチング手段の出力端に接続され
前記スイッチング手段から供給された高周波電圧を昇圧
し、該点火プラグの破壊電圧を越えてかつ直線的に増加
づる電流を前記点火プラクの電極間で発生させるように
前記点火プラグに電圧を印加する点火トランス手段と、 前記高周波スイッチング手段及び前記１−ランス手段に
接続されており、前記点火プラグの電極間の前記直接的
に増加する高周波電流の発生時期を制御する点火角制御
手段と、から成り少なくとも１つの点火プラグに設りら
れている自動車点火システム用高電圧発生回路に関する
。

上記電流制御回路は、直線的に増加する電流を発生し、
点火プラグに対し、直線的に増加り−る点火電流を供給
し、点火持続時における点火電流の振幅を制限する機能
を有する。

又、上記スイッチング手段は、点火時期を決定づ−る信
号を入力し、直流電圧をチョップすることにより、交流
電圧を発生し、交流点火電流を供給する機能を有する。

又、点火１〜ランス手段は、前記スイッチング手段から
供給されたエネルギーを蓄積し、点火ブレイク電圧を発
生すると共に、点火持続時には、交流点火電流を点火プ
ラグの電極間に供給づる機能を右する。

又、点火角制御手段は、点火プラグを選択し、エンジン
の各種の状態から最適な点火時期を決定し、点火開始時
１１；］を］前記スイッグーング手に知らぜる１幾能を
右づる。

上記給電装置は、車載バッテリー、又はこれに接続され
たＤＣ−ＤＣコンバータでも良い。ＤＣ−ＤＣコンバー
タを使用したときは、点火時のＤＣ−ＤＣコンバータに
入力する電流の振幅を制限することができる。又寒冷時
におりる如く、バッテリー電圧が降下しても確実な点火
を保証する点火電流を供給することができる。

以下、本発明を具体的な実施例に帛づいて詳述Ｊ−る。

［実施例１ 図面を参照して説明づ−るが、数種の図面を通して特に
第２図に対し、同一の又は対応づる部分は同じ参照番号
で示した。本発明の高電圧発生回路は、電流制御回路１
００、スイッチング回路２００、点火トランス及び点火
プラグ駆動回路３００゜及び点火角制御回路４−００か
ら成る。第２図に示されている実施例において、電流制
御回路１００は、電源（図示されない）に接続する入ツ
ノ端子を持つ。そしてその電源は、自動車のバッテリー
であってもＪ：いし、あるいはこの後さらに詳細に説明
する第６図に関する実施例における様に、バッテリー電
圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータであ一〕でしよい。

電流制御回路１００は、この後）小べられるように、直
線的に増加する点火電流を発生づるように設計されてい
る。

電流制御回路１００は、−次巻線１０４及び二次巻線１
０６とから成るトランスを右づる。−次巻線１０４は、
電源とダイオード１０８の陽極との間に直列に接続され
ており、そのダイオードの陰極は、スイッチング回路２
００に接続されている。二次巻線１０６はその一方端で
電源に接続されており、その他方端でダイオード１１０
の陰極に接続されている。ダイオード１１０の陽極はア
−ス、即ち、車両シャーシに接続されている。

スイッチング回路２００は、パワーＭＯ３ＦＥＴ２０２
を有し、そのソース端子とトレイン端子は、それぞれダ
イオード１０８の陰極と、点火１〜ランス及び点火プラ
グ駆動回路３００に１ｒＪ列に接続されている。ＭＯＳ
　　ＦＥＴ２０２の分路に、ツェナーダイオード２０４
が挿入されでＪ３す、ツェナーダイオード２０７Ｉは、
ＭＯＳ　　ＦＥＴ２０２のドレイン及びソース端子間の
電圧を制限する。

ＭＯＳ　　ＦＥ、Ｔ２Ｏ２のゲート及びドレイン端子の
間にはそれらの陽極を互いに接続したツェナーダイオー
ド２０６及び２０８から成る直列回路が接続され、それ
らのツェナーダイオードはＭＯ５ＦＥＴ２０２のゲート
−トレイン間の最大電圧を制限する。また、抵抗２１０
とトランス２１２の二次巻線２１４の直列結合が、ＭＯ
Ｓ　　ＦＥＴ２０２のゲート及びドレイン端子間の分路
を形成している。１ヘランス２１２は、駆動回路２１８
に接続されている一次巻線２１６を有し、その駆動回路
は一方で、ゲーテッド発振器２２０に接続されている。

制御信号がその発４辰器２２０へ印加されると、パルス
列が、駆動回路２１８及びトランス２１２を介してＭＯ
Ｓ　　ＦＥＴ２０２のゲートに入力される。従って、Ｍ
ＯＳ　　ＦＥＴ２０２はグーデッド発振器２２０により
形成された波形に応じて、交互に完全に導通状態＜ＯＮ
＞になったり、完全に非導通状態（○ＦＦ＞になったり
り−る。

本発明の望ましい実施例における点火トーランス及び点
火プラグの駆動回路は、エンジンの各シリンダに対して
それぞれ一つづつ対応して設けられた複数の点火１〜ラ
ンス３０２ａ、３０２ｂ、３０２Ｃ及び３０２ｄを有す
る。各点火トランスは、その一端がパワーＭＯ８ＦＥＴ
のトレインに接続し、そのもう一端がそれぞれのＳＣＲ
スイッチ３０４ａ、３０４ｂ、３０４．ｃｅよび３０４
ｄに接続する一次巻線を有する。一方、各ＳＣＲスイ　
　　　　′）ッヂのゲート及び陰極端子は各ＳＣＲ駆動
回路３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ及び３０６ｄに接続
している。そしてその個々のＳＣＲ駆動回路の詳細は第
５図に示されている。

点火角制御回路４００は従来の設計によって構成されて
いる。マイクロコンピュータ４０２を有し、その概略が
第２図【こ示されている。マイクロコンピュータ４０２
は、種々のレンサーを使った監視制御、例えばエンジン
温度、負圧などに加えてエンジン回転位置を検出するた
めに、レン９−４０３を介してエンジンのクランクシ１
７フ１へと電気的に結合している。当該技術分野の当業
者にはよく知られているごとく、マイクロコンピュータ
４０２は、第３図に示される出力信号４０４．　ａ　。

４０４ｂ、４０４ｃ、４０４ｄを発生する。そしてそれ
らの出力信号は、クランクシ１７フト／１．０４の回転
位置を表わしている。クランクシャフト４０４０回転位
置及び上記に）ホベたようなエンジン温度、負圧、その
他、種々の要因に基き、マイクロコンピュータは、ゲー
テッド発振器２２０にそのグー（〜信号として印加され
る進角信号４０４　ｅを発生し、その結果、内燃改関の
各点火プラグに対し、必要な進角で点火プラグを点火さ
せる。第３図に示される信号２２２は、信号４０４ｅが
印加された時のグーデッド発振器２２０の出力を示した
ものである。

上述したように、第５図は、ＳＣＲ駆動回路３０６ａの
詳細を示すもので、この駆動回路は他の駆動回路３０６
ｂ、３０６ｃ、３０６ｄと同じであることがわかる。Ｓ
ＣＲ駆動回路３０６ａは、マイクロコンピュータ４０２
の各出力信号４０４ａを入力端と、抵抗３１２を介して
ｐ　ｎ　ｐ　ｆ−ランジスタ３１０のベースに接続ザる
出力端とを有づ−るオーブンコレクタインバータ３０８
を有している。そのインバータ３０８の出力端は抵抗３
１４を介して、電圧ｖｂのバッテリーに接続している。

本発明の高電圧発生回路の作動を次に述べる。

上記に述べた電流制御回路１００は、その一端が、好ま
しくは第６図に示されるＤＣ−ＤＣコンバータを介して
、電源に接続されており、そしてその他端がスイッチン
グ回路２００に接続され、その結果、制御された出力電
流がその回路２００に供給される。スイッチング回路２
００がオンになる、つまりパワーＭＯ３ＦＥＴがオンに
なると、電流制御回路１００によって供給される電流が
１〜ランス１０２のインダクタンスのために所定の割合
で増加づる。ＭＯ８ＦＥＴ１０２は、国際整流器モデル
番号ＩＲＦ８３０シリーズのＦＥＴを使って実施できる
ものであり、ゲーテッド発振器２２０のゲーティングに
よって生じた高レベル信号または低レベル信号に応じて
、ターンオンあるいはターンオフリ−る。ずなわち、導
通状態あるいは非導通状態となる。ＭＯ８ＦＥ−１’２
０２がオンの間は、電流は電源から電流制御回路１００
へ流れ、ＩＶＩ　ＯＳ　　Ｆ　Ｅ　Ｔ　２０２を通り点
火１−ランス３０２ａないし３０２ｄのうちで選択され
た点火トランスの一次巻線に導入される。この特定の１
〜ランスの選択は、マイクロコンピュータ／１．０２に
よる各ＳＣＲ駆動回路３０６ａないし３０６ｄの作動に
依存覆る各５ＣＲ３０４ａ　〜３０４ｄのオン・オフ状
態によって決定される。

第４ａ図ないし第４ｆ図は、第２図に示される回路に現
れる種々の電圧及び電流波形を示す。第４８図は、マイ
クロコンピュータ４０２によって発生された信号４０４
　ｅの制御にもとづくパワーＭＯ８ＦＥＴ２０２の副ン
／オフ状態を示すものである。第４ａ図に示されるＦＥ
Ｔのオン期間の各々は、発振器２２０の出力信号２２２
の選択された一方の極性に対応する。第４ｂ図は、ＭＯ
８ＦＥＴのドレイン電流（ｉを示している。電流ｉｔは
、特定の点火トランス３０２ａへ・３０２ｄの一次巻線
に印加される。各Ｓ　ＣＲ３０４，ａ〜３０４　ｄが作
動し、そしてそのＦＥＴ２２０がオンに切り換わると、
その特定の点火１〜ランスの一次巻線での電流１ｉは、
時間ｔＯから時間ｊ＋まで、次の関係に従って増加づる
： Ｉｉ　＝Ｖｉ　　−ｔ　／　（１１＋ Ｌ２）　　　・・・（１）ここで、 Ｌｌ　は、トランス１０２の一次巻線１０４のインダク
タンス、 Ｌ２　は、トランス３０２ａ　〜３０２ｄ（７）うちい
ずれか一つの一次巻線のインダクタンス、Ｖｉは、電流
制御回路１００の入力電圧である。

時刻１，１にｄ３いて、ＭＯＳ　　Ｆ　Ｅ　Ｔ　２０２
がオフに切り換わると、特定の点火１〜ランス３０２ａ
〜３０２ｄで充電された誘導エネルギーは、その特定の
点火（−ランスの二次巻線で漂遊容量を充電することに
よって放電される。その結果、各点火１ヘランスに接続
された点火プラグの電極間で混合ガスがイオン化される
。これらによって、絶縁破壊が起こる。このため、選択
された点火１−ランスの二次巻線の端子間電圧は持続電
圧＼／Ｓにまで減少し、そしてパワーＭＯ３ＦＥＴのオ
フ周期が続く間、その電圧を維持ザる。

第４Ｃ図は、電流制御回路１００の１ヘランス１０２の
二次巻線にお（〕るリセット電流を承り。ＭＯ８ＦＥＴ
２０２が非導通状態になると、このリセット電流ＪＲが
生じる。従ってトランス１０２のコアはスイッチング回
路のＭＯ８ＦＥＴがΔフになっている時間の間に完全に
リセッ１−される。第４ｄ図は、ＭＯ８ＦＥＴ２０２の
ド］ツイン出力端の電圧波形を示す。

上述した作動を要約づ−ると、選択された点火トランス
の二次巻線の端子間電圧がその点火１〜ランスに接続す
る点火プラグの絶縁破壊電圧に達ηると、点火プラグは
、その電極間の混合ガスのイオン化によって、放電を開
始覆る。その結果、点火プラグの電極間の電圧は、各点
火１〜ランスのの二次巻線での電圧降下のために、その
持続電圧ＶＳに達するまで急激に減少する。その持＠電
圧ＶＳ【よ、第４ｅ図に示されるごとく、時刻し１から
ｔｚのＭＯ８ＦＥＴのオフ周期が続く間、維持される。

第１Ｉｆ図に示されるごとく、点火プラグを流れる電流
でもある点火トランスの二次巻線を流れる電流は、時刻
ｔ１からｔｚの時間間隔において、時刻ｔ１での負の値
から時刻ｔ２でのＯの値に所定の割合で増加する。一方
、上記に示したように時刻ｔ１で、電流制御回路１００
のトランス１０２で充電された誘導エネルギーは二次巻
線１０６及びダイオード１１０を介して、電源に変換さ
・れる。このため１〜ランス１０２のコアは、ＭＯ８Ｆ
ＥＴ２０２が非導通状態になっている間中、完全にリレ
ットされる。

スイッチング回路２００が時刻し２で再び導通のオフ状
態になると、ＭＯＳ　　ＦＥＴ２０２の出力ドレイン電
流Ｊｉは次に示づように、所定の割合で再び増加Ｊる； １ｉ　＝　（Ｖｉ　−Ｖｏ　）１　、’Ｌｌ　　　　−
（２）ここて： Ｖ　Ｏ＝　Ｖ　ｓ　／　Ｎ　　　　　　　　　　　　　
　　・・・　（３）そしてＶｓは、点火プラグの持続電
圧、Ｎ）よ、点火トランスのＬ）　０２　ｄ〜３０２ｄ
の一次巻線に対する二次巻線の巻数比である。

点火トランス３０２２１〜３０２ｄで誘導エネルギーと
して充電される電流■［は、次のように示すことができ
る： Ｉｔ　＝Ｖｏ−ｔ／Ｌ２　　　　　　　　・・・（／ｌ
）このように、選択された点火１−ランスの一次側に換
算した電流■ｓ−は、 ■　Ｓ　　′″　＝Ｉｉ−Ｉｔ　　　−（（Ｖｉ　　　
−Ｖｏ　　　）、／Ｌ１−＼１０／Ｌ２）　・１　　　
　　・・・（５）点火プラグへ実際に伝達される電流（
Ｓは、Ｉｓ　　−１ｓ−／Ｎ　　　　　　　　　　　　
　　　・・・　（６）第４ａ図に示され′る時刻ｔ３に
おいて、パワーＭＯ３ＦＥＴ−２０２がオフ状態になり
、その結果、点火１〜ランスで充電された誘導エネルギ
ーが放電される。しかしながら、点火プラグの電極間の
間隙が時刻ｔ３ですでにイオン化されているので、電圧
Ｖｓは負の持続電圧、（−Ｖｓ）を保持し、絶対値にＪ
３いＣ１絶縁破壊電圧レベルにまで増加しない。

従って、本発明のシステムは、電流制御回路１００を使
用しているので、スイッチング回路２００、特ニＭ　Ｏ
Ｓ　　Ｆ　Ｅ　Ｔ　２０２１ｆｉ、ｔ２からｔ３時間、
ｔ４からｔ５時間、等の時間周期で導通状態にある時に
は、点火プラグの電流Ｉｓは、第４ｆ図に示されるよう
に、徐々に増加する。

点火プラグ電流ｉｓは、スイッチング回路２００のオン
の時間周期を選定することによって、所　　　　　　ｊ
定のレベル以下に維持される。スイッチング回路２００
、特にそのＭＯＳ　　ＦＥＴ２０２あるいは選択された
５ＣＲ３０４ａ〜３０４ｄへの過剰な電流の流れを、こ
のように防１１シでいる。　第５図に示されるＳＣＲ駆
動回路の作動は、詳しく調べれば容易にわかる。インバ
ータ３０８の入力端に印加される入力ｆｇ＠／１０４ａ
〜４０４ｄがハイレベルあるいは論Ｊ！［！　ＩＩ　１
ＪＴのＩＩ；’ｉには、インバータ３０８の出力は低レ
ベルあるいは論理゛０°′になり、その結果、１〜ラン
ジスタ３１０は導通（′７Ｊン）状態になる。抵抗３１
８及びコンデンサ３２０の並列結合ど抵抗３１Ｇどの直
列結合はトランジスタ３１０のコレクターに接続されて
いる。抵抗３１６．３１８コンデンザ３２０の接続点は
、各５ＣＲ３０４ａ　〜３０４ｄのグー１〜ニ接続され
ティる。一方、抵抗３１８及びコンデンサ３２０の他端
は接地されている。トランジスタ３１０がターンオンす
ると、抵抗３１８及びコンデレザ３２０両端に電圧が生
じる。そしてその電圧は各ＳＣＲ駆動回路を介して導通
される対応づる５ＣＲ３０／ｌ−ａ−３０４ｄのグー１
〜に印加される。コンアン４ノー３２０は、ＳＣＲの誤
動作を防ぎそのＳ’ＣＲのｄｖ／ｄｉン姓能を向上させ
る。

本発明の他の実施例をここに第６図を参照して説明づる
。上記のごとく、本実施例は、車載バッテリーｖｂ及び
電流制御回路１００の間に接続されているＤ　Ｃ−Ｄ　
Ｃコンバータを有する。第６図に示されるごとく、その
ＤＣ−ＤＣコンバータ５００は、ダツシュボードに設け
られた点火スイッチＳＷを介して車載バッテリーｖｂに
接続されている。そして−次巻線５０４及び二次巻線５
０６を持つ１〜ランス５０２を有する。−次巻線５０４
は、ツェナーダイオード５１０ど並列に接続されたＦ　
Ｅ　Ｔ　５０８と、スイッチＳＷの間でそれらに直列ｔ
こ接続されている。そしてそのダイオード５１０　、＆
　ヒＦ　Ｅ　Ｔ　５０８４ａ、−次巻線５０４　ニ接続
された側と反対側Ｃ′接地されている。二次巻線５０６
は、その一方で接地され、他方ではダイオード５１２の
陽極に接続されている。ダイオード５１２の陰極は、コ
ンデンサ５１４を介して接地されている。ダイオード５
１２とコンデンサ５１４の接続点は、電流制御回路１０
０のトランス１０２に接続されており、第２図に示すよ
うな入力電圧Ｖｉを供給覆る。また、抵抗５１３と５１
５の直列結合（まタイオード５１２とコンデンサ５１／
ｌの接続点に接続されている。、イしてぞれらの抵抗５
１３．５１５の接続点は、コンパレーター５１６の反転
入力喘了に接続されている。一方、コンパレータ５１６
の非反転入力端子は基準電圧Ｖｒｅｆに接続されている
。そして、その基準電圧は、図示のごとく、抵抗５１７
及びツェナーダイオード５１つどの直列結合を介して電
圧ｖｂから供給される。コンパレーター５１６の出力端
は、△ＮＤゲート５１８の一方の入力端に接続されてＪ
３す、ＡＮＤゲー１−５１８の他の入力端は、発振器５
２０に接続されている。ＡＮＤゲート５１８の出力端は
、ＦＥＴ５０８のゲー］〜に接続する出力を有する駆動
回路５２２に接続されている。−次巻線５０４とスイッ
チＳＷの接合点では、第５図に示ずＳＣＲ駆動回路での
給電電圧ＶＣＣをとり出づ−ことがでさる。

第６図のｏｃ−Ｄｃコンバータは、リンギング型あるい
はフライバックコンバータ型のものである。そし−Ｃそ
のＤＣ−ＤＣコンバータは、電流制御回路１００へ所望
の電流を伝達するために電流制御回路に供給される供給
電圧ｖｂを、例えば、車載バッテリーレベルの１２ポル
１へから４０ポル１〜のレベルに増加あるいは昇圧させ
るものである。

回路５００にｄ５いて、ＦＥＴ５０８は、発振器５２０
及び駆動回路５２２によってオン、オフ制御される。Ｆ
ＥＴ５０８がオンの時、バッテリーｖｂから］〜ランス
５０２の一次巻線５０４へ電流が導かれ、これによって
、トランス５０２に誘導エネルギーが供給される。次に
、Ｆ　Ｅ　Ｔ　５０８がＯＦＦに切り換わると、トラン
ス５０２に蓄積された誘導エネルギーがコンデンサー５
１４を充電する二次巻線５０６から放電される。ＦＥＴ
５０８のオン、Δフ切り換えをくり返した結果、コンデ
ンサ５１４のターミナル電圧Ｖｉが増加し、そして電流
制御回路１００へ所望の電流を提供する。

電流制御回路１００に印加される電圧Ｖｉの最大レベル
は、コンパレーター５１６の非反転入力端子に印加され
るツェナー基準電圧Ｖ　ｒｅｆの選択とＡＮＤ回路５１
８によって制御される。ダイオード５１０は、過電圧に
対してＦＥＴを保護ツるために設りられている。

ＤＣ−Ｄ’Ｃコンバータ５００を設けることは、たとえ
バッテリー電圧が通常見られるように１２ボルトから６
ボル１〜に時下したとしても、始動時に電圧を増加さけ
ている結果、点火トランスの大ぎざを縮小することがで
きるので有利である。このように、バッテリーｖｂの電
圧降下が一般に起るような寒冷時の始動条件のもとであ
っても、１〕Ｃ−０Ｃコンバータ５００は十分な点火電
圧を保証するものである。さらに、ＤＣ−ＤＣコンバー
タ５００の使用により、小さな電流容量を持つパワーＭ
″Ｏ８ＦＥＴを選択することもできる。

そのＤＣ−ＤＣコンバータ５００を設（）ることによっ
て、さらに他の利点がある。例えば、点火プラグの放電
時には、非常に高いピーク電力が必要とされる。しかし
ながら、その平均電力は比較的低い（２０パーセント）
。そのピーク電流はコンデンサー５１４から流れるので
、ＤＣ−ＤＣコンバータ５００への入力電流は、その平
均電力に相当することになり、従って、ピーク電流以下
になる。従って、低い平均電流でも、大きな電圧降下が
起きないため、太いかつ低抵抗のバラブリーケーブルを
バッテリーとコンバータ５００への入力の間で使用覆る
必要がない。

さらに検討すると、コンバータ５００（あるいはフライ
バックあるいはリンキング回路）に対する最大出力は通
常あらかじめ決まっている。したがって、そのコンバー
タの出力端で非常に高い電流が発生ずる場合でも、ぞの
出力重圧はそれに応じて減少ザる。このように、コンバ
ータ５００が電流制御回路１００と組み合わせて使用さ
れる場合には、点火電流を最適範囲内に保つため、相互
依存作用が起こる。

上述してきた実施例の伯、当然、本発明の多くの変更及
び変形が上述の技術に照らして可能である。例えば、本
発明の上記説明は４気筒エンジンの場合を想定している
が、本発明の原理は、６気筒あるいは８気筒エンジンに
適用できるものである。従って、特許請求の範囲内で、
ここに詳細に述へた以外にも本発明が実施できるという
ことが了解されよう。

［発明の効果〕 本発明は、特に電流制御回路１００とスイッチング回路
２００どの組み合わせによって提供されているので、電
流を制御するために、望ましくない損失を作り出すよう
な抵抗及び半導体素子に頼らなくても、電流が制御され
るという効果を右づる。従って、適正な動作範囲の安定
しＩζ点火電流を供給することができる。よって、燃費
効率を向上させると共に点火プラグ、その他の電流を発
生するための回路素子を保護することができる。

又、本高圧発生回路は、ＡＣ点火システムに応用テア！
Ｆ　ル（Ｄで、乱流又は積層燃料ガスを用いたエンジン
システムおいても、確実な点火を保証することができる
。

又、供給装置にＤＣ−ＤＣコンバータを使用ずれば、Ｄ
（、−ＤＣコンバータへの入力電流を減少させることが
可能であり、バッテリ電圧が降下した時にも、確実に、
点火電流を供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、点火プラグの電流と電圧との特性を示でグラ
フである。 第２図は、本発明の具体的な一実施例にかかる高電圧発
生回路の電気回路図である。 第３図は、第２図に示される点火角制御回路の作動にＪ
：って発生ずる点火角制御信号を示すタイミングチャー
トである。 第１１８図ないし第４ｆ図は、第２図に示される高電圧
発生回路における特定の結接点にお（ブる波形を示すタ
イミングチャートである。 第５図は、第２図に示されるＳ（、Ｒ駆動回路を示す回
路図である。 第６図は、本発明のもう１つの実施例に使用されるＤＣ
−ＤＣコンバータの回路図である。 １００・・・電流制御回路 ２００・・・スイッチング回路 ３００・・・点火トランス及び点火プラグ駆動回路／１
００・・・点火角制御回路 ２０２・・・ＭＯＳ　　ＦＥＴ １０２・・・トランス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）給電装置と、 前記給電装置に接続され、直線的に増加Ｊる電流信号を
   発生ずる電流制御回路と、 前記電流制御回路に接続され、前期直線的に増加づる電
   流信号の発生を開始させる高周波スイッチング手段であ
   って、高周波電圧及び直線的に増加する高周波電流の波
   形を出力する高周波スイッチング手段と、 点火プラグと前記スイッチング手段の出力端に接続され
   、前記スイッチング手段から供給された高周波電圧を昇
   圧し、該点火プラグの破壊電圧を越えてかつ直線的に増
   加する電流を前記点火プラグの電極間で発生させるよう
   に前記点火プラグに電圧を印加する点火１ヘランス手段
   と、前記高周波スイッチング手段及び前記トランス手段
   に接続されており、前記点火プラグの電極間の前記直接
   的に増加する高周波電流の発生時期を制御する点火角制
   御手段と、から成り、少なくとも１つの点火プラグに設
   りられている自動車点火システム用高電圧発生回路。 く２）前記電流制御回路は、−次巻線及び二次巻線を有
   し、該−次及び二次巻線の一端が前記給電装置に共通に
   接続されている１−ランスと、陽極が前記−次巻線の他
   端に接続され陰極が前記スイッチング手段に接続してい
   る第１のダイオードと、 アースと前記二次巻線の他端との間に直列に接続されて
   いる第２のダイオードと、から成る特許請求の範囲第１
   項記載の高電圧発生回路。 く３）前記スイッチング手段は、前記電流制御回路に接
   続づる入力端と前記トランス手段に接続された出力端及
   び制御端とを有するパワースイッチと、 一次巻線及び二次巻線を有し、該二次巻線が前記パワー
   スイッチの制御端に接続されている１−ランスと、 前記１〜ランスの一次巻線に接続づる駆動回路と、その
   出力端が前記駆動回路に接続され入力端が前記点火角制
   御手段に接続され、前記点火角制御手段からの伝号を入
   力し、前記パワースイッチのＡン、オフ切り換えを行う
   ゲーテッド発振器と、から成る特許請求の範囲第１項記
   載の高電圧発生回路。 〈４）前記スイッチング手段は、前記電流制御回路に接
   続するソース、前記１〜ランス手段に接続するドレイン
   、及びゲートを有するパワースイッチと、 一次巻線及び二次巻線を有し、その二次巻線が前記パワ
   ースイッチのゲート及びドレインの間に接続されている
   トランスと、 前記トランスの一次巻線に接続覆る駆動回路と、その出
   力端が前記駆動回路に接続され入力端が前記点火角制御
   手段に接続され、前記点火角制御手段からの信号を入力
   し、前記パワースイッチのΔン、オフ切り換えを行うゲ
   ーテッド発振器と、から成る特許請求の範囲第１項記載
   の高電圧発生回路。 （５）前記トランス手段は、−一端が前記スイッチング
   手段に接続され他端を有する一次巻線と一端が各点火プ
   ラグに接続されその他端がアースに接続されている二次
   巻線を有する複数の点火トランスと、 前記点火トランスの前記−次巻線の各々の他端に接続さ
   れ、入力端が、点火信号を印加することにより、点火づ
   べき点火プラグを選択する前記点火角制御手段に接続さ
   れた複数の点火選択スイッチング回路と、から成り、複
   数の点火プラグを右づる自動車点火システムに使用Ｊ゛
   べく設けられた特許請求の範囲第１項記載の高電圧発生
   回路。 （６）前記トランス手段は、一端が前記スイッチング手
   段に接続され他端を右する一次巻線と一端が各点火プラ
   グに接続されその他端がアースに接続されている二次巻
   線を有する複数の点火トランスと、 前記点火トランスの前記−次巻線の各々の（ｔ！！端に
   接続され、入力端が、点火信号を印加することにより、
   点火づへき点火プラグを選択する前記点火角制御手段に
   接続された？ｖ数の点火選択スイッチング回路とから成
   り、複数の点火プラグを右する出動中点火システムに使
   用ずべく設りられた特許請求の範囲第２項記載の高電圧
   発生回路。 （７）前記トランス手段は、一端が前記スイッチング手
   段に接続され他端を有する一時巻線と一端が各点火プラ
   グに接続されその他端がアースに接続されている二次巻
   線を有する複数の点火１〜ランスと、 前記点火１〜ランスの前記−次巻線の各々の他端に接続
   され、入力端が、点火信号を印加することにより、点火
   づぺぎ点火プラグを選択する前記点火角制御回路に接続
   された 複数の点火選択スイッチング回路、どがら成り、複数の
   点火プラグを有する自動車点火システムに使用すべく設
   （プられた特許請求の範囲第３項記載の高電圧発生回路
   。 （８）前記、給電装置は、入力端が自動車用バッテリー
   に接続され出力端が前記電流制御回路に接続されており
   、前記自動車用バッテリーの電圧を麿圧し該昇圧した電
   圧を前記電流制御回路に印加するＤＣ−ＤＣコンバータ
   、を右する特許請求の範囲第１項記載の高電圧発生回路
   。 （９）前記、給電装置は、入力端が自動車用バッテリー
   に接続され出力端が前記電流制御回路に接続されており
   、前記自動車用バッテリーの電圧を昇圧し、該昇圧した
   電圧を前記電流制御回路に印加するＤＣ−ＤＣコンバー
   タ、を有する特許請求の範囲第２項記載の高電圧発生回
   路。 （１０）前記、給電装置は、入力端が自動車用バッテリ
   ーに接続され出力端が前記電流制御回路に接続されてお
   り、前記自動車用バッテリーの電圧を昇圧し、該昇圧し
   た電圧を前記電流制御回路に印加するＤＣ−ＤＣコンバ
   ータ、を右する特許請求の範囲第３項記載の高電圧発生
   回路。 （１１）前記、給電装置は、入力端が自動車用バッテリ
   ーに接続され出力端が前記電流制御回路に接続されてお
   り、前記自動車用バッテリーの電圧を界圧し、該昇圧し
   １＝電圧を前記電流制御回路に印加づるＤＣ−ＤＣコン
   バータ、を右Ｊ−る１、１許請求の範囲第４項記載の高
   “Ｗｊｉ　ＢＴ　発生回路。 （１２〉前記、給電装置は、入力端が自動車用バラブリ
   ーに接続され出ツノ端が前記電流制御回路に接続されて
   おり、前記自動車用バラブリーの電圧を界圧し、該背圧
   した電圧を前記電流制御回路（こ印加Ｊ−るＤＣ−ＤＣ
   Ｊンバータ、を右する特δ′１請求の範囲第５項記載の
   高電圧発生回路。 （１３）前記、給電装置は、入力端が自動車用バッテリ
   ーに接続され出力端が前記電流制御回路に接続されてお
   り、前記自動車用バッテリーの電圧を讐圧し、該昇圧し
   た電圧を前記電流制御回路に印加覆るＤＣ，−ＤＣコン
   バータ、を右づ−るＱＧδ′［請求の範囲第６項記載の
   高電圧発生回路。 （１／Ｉ）前記、給電装置は、入力端が自動車用バッテ
   リーに接続され出力端が前記電流制御回路に接続されて
   Ｊ３す、前記自動車用バッテリーの電圧を昇圧し、該昇
   圧した電圧を前記電流制御回路に印加するＤＣ−ＤＣコ
   ンバータ、を有する特許請求の範囲第７項記載の高電圧
   発生回路。