JPS5958159A - 内燃機関の点火装置 - Google Patents

内燃機関の点火装置

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JPS5958159A
JPS5958159A JP16644582A JP16644582A JPS5958159A JP S5958159 A JPS5958159 A JP S5958159A JP 16644582 A JP16644582 A JP 16644582A JP 16644582 A JP16644582 A JP 16644582A JP S5958159 A JPS5958159 A JP S5958159A
Authority
JP
Japan
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converter
circuit
oscillation
charging
capacitor
Prior art date
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Pending
Application number
JP16644582A
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English (en)
Inventor
Satoru Takami
高見 悟
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Automob Antipollut & Saf Res Center
Automobile Appliance Anti Pollution and Safety Research Center
Original Assignee
Automob Antipollut & Saf Res Center
Automobile Appliance Anti Pollution and Safety Research Center
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Publication date
Application filed by Automob Antipollut & Saf Res Center, Automobile Appliance Anti Pollution and Safety Research Center filed Critical Automob Antipollut & Saf Res Center
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Publication of JPS5958159A publication Critical patent/JPS5958159A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00Other installations
    • F02P3/06Other installations having capacitive energy storage
    • F02P3/08Layout of circuits
    • F02P3/0876Layout of circuits the storage capacitor being charged by means of an energy converter (DC-DC converter) or of an intermediate storage inductance
    • F02P3/0884Closing the discharge circuit of the storage capacitor with semiconductor devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

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】 本発明は点火装置に係り、1時に、消費電力を抑制する
ことのできる内燃機関の点火装置に関する。
一般に容量放電回路を有する点火装置は高い点火エネル
ギを有するものとして種々提案されている。ところが、
この容量放電回路は、半導体スイッチング素子が導通し
てコンデンサの充電々荷を放出する時、DC−DCコン
バータの発振トランスの2次側が短絡状態となる。この
ため、DC−DCCコンバータ過負荷状態となり、発振
用トランジスタに過大電流が流れて電力を浪費し、かつ
、異常に発熱して破壊をまねくことがあった。
そこで、この対策として従来第1図に示すような点火装
置が提案されている。第1図において、1はDC−DC
コンバータ、2はI)C−DCコンバータの制御用トラ
ンジスタ、4は]) C−1) Cコンバータによって
充電されるコンデンサ、5は1次コイル6と2次コイル
7を有する点火コイル、8は点火栓、9はサイリスタで
ある。10は機関により駆動式れる磁石発電機で上記サ
イリスタ9のトリガ用コイル11と上記DC−DCコン
ノく一タlの制御用トランジスタ2の導通を制御する制
両用コイル12を備えそれぞれ同時にEl およびE、
で示す方向に正または負の出力電圧を発生するようにな
っている。
このように従来の点火装[:は構成されるものでおるか
ら、いま、匍j@1用コイル12の出力電圧E2が負に
なるとトランジスタA2は導通してDC−DCコンバー
タ1は第2図(dJに示す如く発振し、この出力で第2
図(C)に示ず如くコンデンサ4を充1Lする。この場
合トリガ用コイル11の出力電圧E、は第2図(a)に
示す如く負になっているためサイリスタ9は第2図(切
に示す如く非導通である。つぎにトリガ用コイル11の
出力電圧Elが第2図(a)に示す如く正となるとこれ
によりサイリスク9は第2図(b)に示す如きゲート電
流かがしれて導通し、コンデンサ4の光電々荷を点火コ
イル5の1次コイル6に放出し、第2図(e)に示す如
き2次コイル7に発生する高電圧で点火栓8に火花を飛
ばす。この場合DC−DCコンテンサ1の2次側はサイ
リスク9が導通することによって短絡埒れるので過負荷
となって一旦発振を停止するが、制御用コイル12の出
力電圧E2が正であるためトランジスタ2が非導通状態
を維持して発振停止状態を継続さぞる。したがってサイ
リスタ9にゲート電流が供給されている間には、DC−
DCコンバータ1が発振することなく電力は消費されな
い。
しかし、第1図に示す如き従来装置にあっては、第2図
Ca)に示す如きトリガ用コイル11の出力電圧E1に
同期して流れる第2図(b)に示す如きサイリスタ9の
ゲート電流が流れておpl このゲート電流が流れてい
る間、DC−J)Cコンバータ1は発振を停止させてい
る。このD C−1) Cコンバータ1の発振停止の時
間が長いので、機関の高速運転時コンデンサ4の第2図
(C)に示ず如き光電々圧の立ら上シ途中でコンデンサ
4に放電してし甘う場合がある。また低速時は逆に放電
間隔が長いので、コンデンサ4に充分に充電されるが(
充電々圧が飽和する)、その後もDC−DCコンバータ
1は発振を続けることになる。したがって充電々圧が飽
和した後もDC−DCコンバータ1を発振させることは
単に無用の電力を浪費嘔せるばかりでなく、点火装置全
体の温度上昇の原因にもなる。
さらにこの従来例では、制御トランジスタ2を導通させ
て]) C−D Cコンバーターを始動し、サイリスク
9が導通してDC−DCコンバーターが過負荷になるこ
とによシ自然に発振を停止させているため、場合によっ
ては完全に停止しないことがある。また点火栓8で火花
放電が発生した1時のノ尚 イズ等で再始動される危険がある。第1図図示従来 形(e)は点火コイル602次発生電圧を示す。
本発明の目的は、′開力浪費のない内燃機関の点火装置
を提供することにある。
本発明は1フC−1) Cコンバークによって充電され
るコンデンサの充電々FJ:、を検出してvc−vc。
コンバークの発揚全強制的に停止−Jるようにすること
によυ′屯方力浪費なくそうというものである。
以下、本発明の実施例についてi兄明する。
第3図には、本発明の一実施例が示されている。
図において、第1図図示従来例と同一の符号の付されて
いるものは同一の部品・同一の(残餌を有するものであ
る。すなわら、1はDC−DCコンバータ、2はこのD
C−DCコンバータの電源供給を制両する制御トランジ
スタ、4はDC−DCコンバータ出力により充電きれる
コンデンサ、5は1次コイル6と2次コイル7を有する
点火コイル、8は点火栓、9はサイリスクである。20
はサイリスタ9のトリガ回路で、接点21が閉から開と
なる時にゲートパルスを発生するように構成されている
。また、22.23は分圧抵抗でコンデンサ4の充電々
圧を分圧して比較回路27の反転入力端子(=)に加え
、iυ; dIIt箪圧を抵抗24゜25で分圧して比
較回路27の非反転入力端子(+)に加えた基準電圧と
比較し充電状態を判定する。26はヒステリシスを作る
ための抵抗、28は比較回路27の負荷抵抗で、比較回
路27の出力を抵抗29とコンブン゛ν゛30の積分回
路を介してトランジスタ31のベースに加えて遅延回路
とし、このトランジスタ31のコレクタで前記制御トラ
ンジスタ2が制御されるようにしている。
次に、本実施例の動作について第4図を用いて説明する
。第4図中(A)は接点21の開閉状態を示すものであ
る。まず、機関を最初にスタートする場合、この時は、
まだコンデンサ4は充電されていないため、比較回路2
7の出力は「ハイ・レベル」であり、それによってコン
デンサ3oは第4図(B)に示す如く上記コンデンサ4
と抵抗28.29の抵抗とによって決凍る時定数で充電
される。そこで、いま、トランジスタ31の動作点を第
4図(B)に示すA点に設定すればトランジスタ31は
コンデンサ30の充電開始から1゛時間遅れて導通し、
それによって制御トランジスタ20ベース電位が下がり
制御トランジスタ2は導通する。このためDC−DCコ
ンバータ1に電源が供給され、第4図(1))に示す如
く発振が開始埒れると同時にコンデンサ4が第4図(]
に示すμm1<充電される。この充電々圧は抵抗22゜
23で分圧されるが、電源電圧を抵抗24.25で分圧
してこれを基準電圧として定め、この基準電圧に対して
上記充電々圧があらかじめ定められた111.圧になる
と比較回路27の出力が[ローレベル」になるように設
定される。比較回路27を上述の如く設定した場合コン
デ/す4が第4図(C)に示す如く充電されるとトラン
ジスタ31は非導通となり、制御トランジスタ2も非導
通となってDC−DCコンバータ1は電源供給が停止さ
れ、それによって発振は停止する。
次に接点21が開となるとトリガ回路2oがらパルスが
出力きれ、これが第4図(F)に示す如きサイリスタ9
のゲート電流となってサイリスタ9を導通する。これに
よりコンデンサ4の充電々荷は点火コイル5の1次コイ
ルに放出される。コンデンサ4が放電婆れると充電々圧
が零となり、比較回路27の出力は再び「ハイレベル」
となシ、トランジスタ31は前述の時定数回路によって
少し遅れて導通し、以下前述と同様な手順で1.IC−
DCコンバータ1への電源供給が再開される。
(尚第4図(E)に示す如き波形は点火コイル5の2次
電圧波形である)。
以上説明した如く、本発明はコンデンサ4の充放電の周
期に対してコンデンサ4の充電々源となるDC−DCコ
ンバータ1の発振停止の周期を合理的に組合わせ、電力
消費の改善と点火装at、の加熱防止をdlつだもので
あり、これを要約すればD C−D Cコンバータ1の
発振開始はサイリスタ9の導通完了後、即らコンデンサ
4の放電完了後(この期間はDC−J)Cコンバータ1
は瞬間的に短絡状8ル、言い換えれば過負荷状態となる
)所定遅延時間を経て開始され、発振停止なコンデンサ
4の充′亀々圧があらかじめ定められた電圧に達すると
停止をれる。
このように、DC−1)Cコンバータの発振周期を点火
11当のエイ・ルギを落すことなく必−波最少限に止ど
めているため、−力消費t:I、従来装置vに比較して
も大巾に改善されることが明らかである。
第5図及び第6図は、イ“t−Lぞれ本発明iJ’y 
2の及び第3の実施例の重要部を71ミず図でを)り。
第3図と同−狗号は同一部品、同一機能ケ不するもので
ある。第5図の実施例は第3図における制御トランジス
タ2をN P N型に変史して、I)C−1〕Cコ/ハ
ータ1の発振トランジスタのベースをダイオード40.
41を介して接地して、発振を停止させるようにしたも
のである。なおダイオード40.41は発振トランジス
タが相互に干渉するのを防止するものである。
1だ、第6図は、比較回路27の代りにツェナダイオー
ド50、とトランジスタ51で判定回路る。
したがって、トランジスタ51が導通、トランジスタ3
4が非導通となり、制御トランジスタ2が非導通となっ
てD C−D Cコンバータ1への電源供給を停止する
以上のように本実施例によれば、コンデンサの充電々圧
を検出し、その充電々圧が設定値になればDC−DCコ
ンバータの発振を停止して充電時の電力消費を最小限に
し、さらに、コンデンサの充電々荷が放出されて充電々
圧が低くなっても、コンデンサの放電が完了する寸でD
C−DCCコンバータ発振開始を遅らせることにより、
1)C−1) Cコンバークが過負荷におらいることが
〃い。
したがって発振用トランジスタに過大電流が流れず、′
[1℃力浪費や発振用トランジスタの破壊のない極めて
合理的な点火装置が彷供できる。また、従来製鎖では、
DC−DCCコンバーク過負荷になる時のことを考慮し
て電流客先がIOA程度のものを使用しているが本実施
例によれば、1〜2A程度のものでよく、発熱も低く抑
えられるので装置が小型軽ハ1となり太「1」なコスト
ダウンが計れる。
ま八〕、本実施例は、])C−J)Cコンバークへの電
源を切11ノアするか、発揚用トランジスタのペースを
強制的に接地しているブこめ、DC−1)Cコンバータ
の出力電圧をコンデンサの充電々圧の設定値より大きく
しておくと充′砥々圧が設定値に達するまでの時間が非
常に早くなるので、高速運転時でも、コンデンサの充電
を追従さ〜Vることかできる。第7図はコンデンーリー
の充電々圧を示すもので、DC−1,) cコノバーク
出力が充電々圧の設定値と等しい時は充電時間はt、で
あるが、出力電圧を設定値より大きくしでおくと、コン
デンサの充電時間はt+  (t+<tz  )となり
非常に短くなる。
なお、本発明実施例において、コンデンサ4の充電状態
を検出する手段として充電々圧を検出する方法を用いた
が、コンデンサ4の充放電々流を検出する、(即ら、コ
ンデンサ4の充電が進むにつれて光電々流が減少し、サ
イリスタ4で放電される時は大電流が流れることを検出
する)方法用いる等の変更は自由である。
また、本発明は、容量数“亀弐点火装置に限らず電流連
断による発生電圧と容招放電による発生電圧を合成する
、いわゆる電流遮断容置放電複合式点火装置に応用でき
るのは言う才でもない・以上説明したように、本発明に
よれば、電力を浪費することはない。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例の容知放電式点火装置の構成図、第2図
は従来例の客先放電式点火装置の動作説明用線図、第3
図は本発明第1実施例の回路構成図、第4図は本発明第
1実施例の動作説明用線図、第5図及び第6図は本発明
実施例の第2.第30実施例の主要回路部、第7図は動
作説明用のコンデンサの充電々圧の変化を示す図である
。 1・・・J) (、”、  p Cコア バーク、2・
・・制御用トランジスタ、4・・・コンデンサ、9・・
・サイリスタ、22゜23.24.25・・・分圧抵抗
、27・・・比較回路、30・・・コンチン−!J−1
31・・・トランジスタ。 茅fgJ l

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 亀蔚屯圧を引圧する昇圧回路と、該昇圧回路によ
    って光電されるエネルギ蓄積コンテンサと、該コンデン
    サの充電電荷を周期的に点火コイルに放出する第1の半
    導体スイッチング素子とを備えた容搦放市、回路を有す
    る内燃機関の点火装置において、上i[1エネルギ蓄積
    コンデンサの光電状態を検出する検出回路と、該検出回
    路の検出出力によって前記引圧回路の動作時間を制御す
    る制御回路を備えたことを特徴とする内燃機関の点火装
    置。 2、特許請求の範囲第1項記載の発明において、上記制
    御回路は、上記検出回路の出力信号があらかじめ定めら
    れた信号レベルに達した時に出力する判定回路と、上記
    引圧回路の動作を制御する第2の半導体スイッチング素
    子とを備えたことを特徴とする内燃機関の点火装置。
JP16644582A 1982-09-27 1982-09-27 内燃機関の点火装置 Pending JPS5958159A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61132084A (ja) * 1984-11-30 1986-06-19 Shindengen Electric Mfg Co Ltd コンデンサ充放電式点火装置
JPH01148071U (ja) * 1988-03-31 1989-10-13
JPH0566271U (ja) * 1992-08-10 1993-09-03 国産電機株式会社 コンデンサ放電式内燃機関用点火装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH01148071U (ja) * 1988-03-31 1989-10-13
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