JP2909291B2 - 内燃機関点火装置 - Google Patents
内燃機関点火装置Info
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Description
関点火装置に関し、特に簡単な構成でコンデンサの充電
電圧を安定化させた内燃機関点火装置に関するものであ
る。
ンサに充電しておき、コンデンサからの昇圧電圧を点火
コイルの一次側に放電させて、点火プラグに放電を発生
させる容量放電形の内燃機関点火装置(CDI)は良く知
られている。CDIは、放電時間及び放電立ち上がりが
速いため、例えば、点火プラグが汚損状態であっても、
確実に着火できるという特性を有する。
圧回路は、昇圧用コイルと、この昇圧用コイルを繰り返
し通電遮断するための昇圧用スイッチング手段とを含ん
でいる。又、昇圧用コイルとしては、二次巻線から昇圧
電圧を出力するトランス方式や、単一巻線の一端から数1
00ボルトの昇圧電圧を直接出力するチョッパ方式等があ
る。このうち、チョッパ方式のCDIは、昇圧用スイッ
チング手段に対して大容量及び高耐圧が要求されるが、
二次巻線に電磁エネルギを移行する必要がないので、構
成が簡略化するうえコンデンサへの充電効率が良い。
装置を示す構成図であり、図において、1は装置全体に
対する給電を行うバッテリである。2はチョッパ方式の
DC−DCコンバータからなる昇圧回路であり、一端が
バッテリ1に接続された昇圧用コイル21と、昇圧用コイ
ル21の他端に接続された昇圧用スイッチング手段即ちパ
ワートランジスタ22とを含んでいる。パワートランジス
タ22は、ベースに印加されるドライブ信号Dによりオン
オフされ、昇圧用コイル21の通電遮断を繰り返して昇圧
用コイル21の他端から昇圧電圧を発生させる。
昇圧電圧を通過させるダイオード、4はダイオード3を
介した昇圧電圧によって充電されるコンデンサ、5は一
次側にコンデンサ4が接続された点火コイル、6は点火
コイル5の二次側に接続されて各気筒を着火させるため
の点火プラグである。7は点火コイル5の一次側を含む
コンデンサ4の放電路に挿入された放電用スイッチング
手段即ちサイリスタであり、放電用のトリガ信号Tによ
ってオンされる。
が所定電流に到達したことを示す電流検出信号Siを生
成する電流検出回路、9はコンデンサ4の充電電圧Vc
が所定電圧に到達したことを示す電圧検出信号Svを生
成する電圧検出回路である。
圧検出信号Svに基づいてパワートランジスタ22を通電
遮断させるためのドライブ信号Dを生成するドライブ手
段であり、ドライブ信号Dの出力タイミングを点火信号
Gに同期させるための同期回路11と、同期回路11の出力
に応答して所定周波数のパルス信号Cを生成する発振回
路12と、パルス信号C及び電圧検出信号Svの論理積を
とって論理信号Lを生成する論理回路13と、論理信号L
及び電流検出信号Siに基づいてドライブ信号Dを生成
するドライブ回路14とを備えている。
ECUによって演算される)に応じた点火信号Gを生成
する点火信号発生回路、19は点火信号Gに同期してサイ
リスタ7をオンさせるためのトリガ信号Tを生成するト
リガ回路である。
図であり、91及び92はコンデンサ4の充電電圧Vcを分
圧する直列抵抗器、93及び94は基準電圧Vcrを生成する
直列抵抗器、95は充電電圧Vcの分圧電圧Vcdと基準
電圧Vcrとを比較する比較器である。比較器95は、分圧
電圧Vcdが基準電圧Vcr以上になると、ドライブ手段10
内の論理回路13にLレベルの電圧検出信号Svを出力す
る。
であり、電圧検出信号Svは、充電電圧Vcの分圧電圧
Vcdが基準電圧Vcrに達するとLレベルになる。こ
のLレベルへの動作時に、基準電圧Vcrは、比較器95の
動作ヒステリシスにより若干低下する。図8はドライブ
手段10の動作を示す波形図である。
に示した従来の内燃機関点火装置の動作について説明す
る。通常、コンデンサ4は、昇圧回路2からの昇圧電圧
により充電されている。この状態で、内燃機関の要求に
応じた所定点火時期に、点火信号発生回路18が点火信号
Gを発生すると、トリガ回路19は、点火タイミング即ち
点火信号Gの立ち下がりでトリガ信号Tを生成し、これ
をサイリスタ7の制御ゲートに印加する。
コンデンサ4の充電電圧Vcは、点火コイル5の一次側
及びサイリスタ7からなる放電路を介して瞬時に放電す
る。従って、点火コイル5の二次側に高電圧が発生して
点火プラグ6が放電し、制御対象気筒の所望の要求点火
時期に着火に行われる。サイリスタ7は、コンデンサ4
の放電電流が導通保持電流以下になると同時にオフとな
る。
Vcが所定電圧以下になると、電圧検出信号SvはHレ
ベルとなって論理回路13に入力される。又、ドライブ手
段10内の同期回路11は、点火信号GがHレベルの間は発
振回路12の動作を停止させ、点火信号Gの立ち下がりに
同期して、発振回路12からパルス信号Cを発生させる。
このパルス信号Cは、電圧検出信号SvがHレベルの間
は、論理回路13を通過して論理信号Lとなって出力さ
れ、ドライブ回路14を駆動する。
の間はパワートランジスタ22をオンさせて昇圧用コイル
21を通電し、論理信号LがLレベルの間は、パワートラ
ンジスタ22をオフさせて昇圧用コイル21の通電を遮断す
る。このとき、パワートランジスタ22の通電電流Itの
波形は、図8のように三角波状になり、通電電流Itの
遮断中に昇圧用コイル21の他端から昇圧電圧が発生し、
コンデンサ4への充電が行われる。こうして、点火信号
Gに応答して生成されるドライブ信号Dにより、放電後
のコンデンサ4は再び充電される。
スタ4の通電電流Itが上限値に達すると、電流検出回
路8が電流検出信号Siを生成し、ドライブ回路14は、
電流検出信号Siに応答してドライブ信号Dを抑制す
る。これにより、パワートランジスタ22のベース電流
は、通電電流Itが上限値を越えないように制御され、
パワートランジスタ22の過電流は防止される。又、充電
動作の繰り返しにより充電電圧Vcが所定電圧に達する
と、電圧検出信号SvがLレベルとなって論理回路13が
パルス信号Cを遮断し、コンデンサ4の過充電は防止さ
れる。
置は以上のように、ドライブ手段10内に同期回路11を設
け、点火サイクル毎の点火信号Gに同期させてコンデン
サ4を充電するためのドライブ信号Dを生成しているの
で、ドライブ手段10の部品点数が増大して回路構成が複
雑となり、コストダウンを実現できないという問題点が
あった。又、ドライブ信号Dのパルス幅が発振回路12か
らのパルス信号Cにより設定されているので、充電中の
昇圧用コイル21の通電電流がバッテリ電圧によって変動
してしまい、コンデンサ4の充電電圧Vcを安定化する
ことができないという問題点があった。
ためになされたもので、簡単な構成でコンデンサの充電
電圧を安定化させた内燃機関点火装置を得ることを目的
とする。
点火装置は、バッテリに接続された昇圧用コイルとこの
昇圧用コイルを通電遮断するための昇圧用スイッチング
手段とを含む昇圧回路と、昇圧用コイルに接続されて昇
圧用コイルの通電遮断による昇圧電圧により充電される
コンデンサと、一次側にコンデンサが接続され且つ二次
側に点火プラグが接続された点火コイルと、点火コイル
の一次側を含むコンデンサの放電路に挿入された放電用
スイッチング手段と、内燃機関の要求点火時期に応じて
点火信号を生成する点火信号発生回路と、点火信号に同
期して放電用スイッチング手段をオンさせるトリガ回路
と、コンデンサの充電電圧を検出する電圧検出回路と、
昇圧用コイルの通電電流を検出する電流検出回路と、電
圧検出回路からの電圧検出信号に基づき、コンデンサの
充電電圧が所定値以下であれば昇圧用スイッチング手段
を通電させると共に、電流検出回路からの電流検出信号
に基づき、昇圧用コイルの通電電流が所定値に達すれば
昇圧用スイッチング手段を遮断させるためのドライブ信
号を生成するドライブ手段とを備え、ドライブ手段は、
コンデンサの充電電圧が所定値以下であれば、昇圧用ス
イッチング手段の通電遮断を繰り返し実行するものであ
る。
が所定電流に達する毎に昇圧用スイッチング手段を遮断
し、昇圧用コイルの通電電流がほぼ0になった時点で昇
圧用スイッチング手段を通電してコンデンサの充電電圧
を確保する。又、同期回路を用いることなく、点火時期
に放電されるコンデンサの充電電圧の低下を検出してコ
ンデンサの再充電を行う。
する。図1はこの発明の実施例1を示す構成図であり、
8A、10A及び14Aは電流検出回路8、ドライブ手段10及
びドライブ回路14にそれぞれ対応しており、1〜7、
9、13、18及び19は前述と同様のものである。
と昇圧用コイル21との間に挿入されており、昇圧用コイ
ル21の通電電流ILが所定電流(上限値)に達するとLレ
ベルとなり、且つ通電電流ILがほぼ0になるとHレベル
となる電流検出信号Si′を生成する。又、ドライブ手
段10Aは、電流検出信号Si′及び電圧検出信号Svに
基づいてドライブ信号D′に対応した論理信号L′を生
成する論理回路13備え、電流検出信号Si′及び電圧検
出信号Svのみに基づいてドライブ信号D′を生成し、
ドライブ回路14Aは、論理信号L′に従うドライブ信号
D′を出力する。
図であり、80は昇圧用コイル21の通電電流ILを両端間
電圧に変換する微小抵抗値の抵抗器、81は抵抗器80の両
端間電圧に応じた検出電圧VLを出力する演算増幅器、82
及び83は基準電圧VLrを生成する直列抵抗器、84は検出
電圧VLと基準電圧VLrとを比較する比較器、85は比較器
84の入出力端子間に挿入された抵抗器である。
であり、比較器84は、検出電圧VLが基準電圧VLr以上に
なると、ドライブ手段10A内の論理回路13にLレベルの
電流検出信号Si′を出力する。又、抵抗器85の抵抗値
は、抵抗器83と比べて十分小さい値に設定されており、
電流検出信号Si′がLレベルに動作した後の基準電圧
VLrは、比較器84の大きな動作ヒステリシスによってほ
ぼ0に低下する。従って、電流検出信号Si′は、検出
電圧VLがほぼ0になった時点でHレベルに復帰する。
図4はドライブ手段10Aの動作を示す波形図である。
に示したこの発明の実施例1の動作について説明する。
まず、前述と同様に、コンデンサ4が充電された状態で
点火信号Gが発生し、トリガ回路4がトリガ信号Tを生
成してサイリスタ7をオンさせると、充電電圧Vcは、
点火コイル5の一次側及びサイリスタ7を介して放電し
て点火プラグ6に放電火花を発生させる。
従うドライブ信号D′により、昇圧回路2内のパワート
ランジスタ22を通電遮断し、充電電圧Vcが所定電圧に
達するまでコンデンサ4を充電する。このとき、電流検
出回路8A内の演算増幅器81は、昇圧用コイル21の通電電
流ILが流れている抵抗器80の両端間電圧を検出電圧VL
に変換し、比較器84の反転入力端子に入力する。比較器8
4は、検出電圧VLと基準電圧VLrとを比較し、検出電
圧VLが基準電圧VLr以上になると、通電電流ILが所定
電流に到達したことを示すLレベルの電流検出信号S
i′を生成する。
論理信号L′はLレベルとなり、パワートランジスタ22
の通電は遮断される。しかし、昇圧用コイル21の通電電
流ILは直ちに0にはならず、昇圧用コイル21の他端か
らは昇圧電圧が出力される。昇圧電圧は、ダイオード3
を介してコンデンサ4を充電する。通電電流ILがほぼ
0に減少すると、電流検出回路8A内の演算増幅器81から
出力される検出電圧VLは基準電圧VLr以下となり、比較
器84から出力される電流検出信号Si′はHレベルとな
る。
イル21の通電電流ILが所定電流に達する毎にLレベル
となり、通電電流ILがほぼ0になる毎にHレベルに復帰
し、通電電流ILの立ち下がりに対応した時間だけLレ
ベルのパルス信号となる。パルス状の電流検出信号S
i′は、電圧検出信号Svと共に論理回路13に入力さ
れ、論理回路13は、電流検出信号Si′及び電圧検出信
号Svの論理積をとってドライブ信号D′となる論理信
号L′を生成する。論理信号L′は、電圧検出信号Sv
及び電流検出信号Si′が共にHレベルのとき、即ち、
充電電圧Vcが所定電圧に到達前であって、且つ通電電
流ILが所定電流に到達前の状態のときにHレベルとな
る。
レベルとなる電圧検出信号Svに応答してドライブ信号
D′の生成を開始することにより、同期回路を用いるこ
となく、ドライブ信号D′を点火信号Gの立ち下がりに
同期させることができる。又、昇圧用コイル21の通電電
流ILに応答して所定時間だけLレベルとなるパルス状
の電流検出信号Si′を用いてドライブ信号D′即ち通
電を遮断することにより、通電電流ILが確保された時点
で昇圧電圧をコンデンサ4に充電することができる。
達すると、電圧検出信号SvがLレベルとなってドライ
ブ信号D′による昇圧回路2の動作は停止し、コンデン
サ4は、次の点火信号Gによって放電されるのを待機し
ている状態に戻る。このように、点火タイミングに限ら
ずコンデンサ4の充電電圧Vcが所定電圧以下になった
ことを検出して、昇圧用コイル21に通電を開始し、昇
圧用コイル21の電流値が所定値に達したときに通電電
流ILを遮断してコンデンサ4を充電し、コンデンサ4
の充電電圧Vcが所定電圧以上になるまでこの動作をく
り返す。従って、コンデンサ4の充電電圧Vcを所定値
以上に安定して維持することができ、安定した点火を維
持することができる。 又、昇圧回路2は、パワートラン
ジスタ22のスイッチングによる昇圧用コイル21の繰
り返し通電遮断によってコンデンサ4を充電するので、
昇圧用コイル21を小形化することができる。 なぜな
ら、昇圧回路2の出力エネルギーは、昇圧用コイル21
のインダクタンス値及び遮断電流値により決定するの
で、昇圧回路2を複数回スイッチングしてコンデンサ4
を充電する場合、1回のスイッチングで発生するエネル
ギーが少なくて済み、昇圧用コイル21のインダクタン
ス値を小さくすることができるからである。
リに接続された昇圧用コイルとこの昇圧用コイルを通電
遮断するための昇圧用スイッチング手段とを含む昇圧回
路と、昇圧用コイルに接続されて昇圧用コイルの通電遮
断による昇圧電圧により充電されるコンデンサと、一次
側にコンデンサが接続され且つ二次側に点火プラグが接
続された点火コイルと、点火コイルの一次側を含むコン
デンサの放電路に挿入された放電用スイッチング手段
と、内燃機関の要求点火時期に応じて点火信号を生成す
る点火信号発生回路と、点火信号に同期して放電用スイ
ッチング手段をオンさせるトリガ回路と、コンデンサの
充電電圧を検出する電圧検出回路と、昇圧用コイルの通
電電流を検出する電流検出回路と、電圧検出回路からの
電圧検出信号に基づき、コンデンサの充電電圧が所定値
以下であれば昇圧用スイッチング手段を通電させると共
に、電流検出回路からの電流検出信号に基づき、昇圧用
コイルの通電電流が所定値に達すれば昇圧用スイッチン
グ手段を遮断させるためのドライブ信号を生成するドラ
イブ手段とを備え、ドライブ手段は、コンデンサの充電
電圧が所定値以下であれば、昇圧用スイッチング手段の
通電遮断を繰り返し実行することにより、通電電流が所
定電流に達する毎に昇圧用スイッチング手段を遮断し、
通電電流がほぼ0になった時点で昇圧用スイッチング手
段を通電してコンデンサの充電電圧を確保するようにし
たので、簡単な構成でコンデンサの充電電圧を安定化さ
せた内燃機関点火装置が得られる効果がある。
ある。
形図である。
形図である。
ある。
形図である。
の波形図である。
段) 4 コンデンサ 5 点火コイル 6 点火プラグ 7 サイリスタ(放電用スイッチング手段) 8A 電流検出回路 9 電圧検出回路 10A ドライブ手段 13 論理回路 18 点火信号発生回路 19 トリガ回路 D′ ドライブ信号 G 点火信号 IL 通電電流 L′ 論理信号 Si′ 電流検出信号 Sv 電圧検出信号 Vc 充電電圧
Claims (1)
- 【請求項1】 バッテリに接続された昇圧用コイルとこ
の昇圧用コイルを通電遮断するための昇圧用スイッチン
グ手段とを含む昇圧回路と、 前記昇圧用コイルに接続されて前記昇圧用コイルの通電
遮断による昇圧電圧により充電されるコンデンサと、 一次側に前記コンデンサが接続され且つ二次側に点火プ
ラグが接続された点火コイルと、 前記点火コイルの一次側を含む前記コンデンサの放電路
に挿入された放電用スイッチング手段と、 内燃機関の要求点火時期に応じて点火信号を生成する点
火信号発生回路と、 前記点火信号に同期して前記放電用スイッチング手段を
オンさせるトリガ回路と、前記コンデンサの充電電圧を検出する電圧検出回路と、 前記昇圧用コイルの通電電流を検出する電流検出回路
と、 前記電圧検出回路からの電圧検出信号に基づき、前記コ
ンデンサの充電電圧が所定値以下であれば前記昇圧用ス
イッチング手段を通電させると共に、前記電流検出回路
からの電流検出信号に基づき、前記昇圧用コイルの通電
電流が所定値に達すれば前記昇圧用スイッチング手段を
遮断させるためのドライブ信号を生成するドライブ手段
と を備え、 前記ドライブ手段は、前記コンデンサの充電電圧が所定
値以下であれば、前記昇圧用スイッチング手段の通電遮
断を繰り返し実行することを特徴とする内燃機関点火装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3636292A JP2909291B2 (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 内燃機関点火装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3636292A JP2909291B2 (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 内燃機関点火装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05231282A JPH05231282A (ja) | 1993-09-07 |
JP2909291B2 true JP2909291B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=12467726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3636292A Expired - Lifetime JP2909291B2 (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 内燃機関点火装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2909291B2 (ja) |
-
1992
- 1992-02-24 JP JP3636292A patent/JP2909291B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05231282A (ja) | 1993-09-07 |
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Legal Events
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