JPH0217710B2 - - Google Patents
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- JPH0217710B2 JPH0217710B2 JP1809383A JP1809383A JPH0217710B2 JP H0217710 B2 JPH0217710 B2 JP H0217710B2 JP 1809383 A JP1809383 A JP 1809383A JP 1809383 A JP1809383 A JP 1809383A JP H0217710 B2 JPH0217710 B2 JP H0217710B2
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- ignition
- high voltage
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Classifications
-
- 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
- F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
- F02P15/006—Ignition installations combined with other systems, e.g. fuel injection
Landscapes
- 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)
Description
この発明は、内燃機関の点火装置に関し、特に
ハルテイツヒ方式の所謂デイストリビユータレス
点火装置の改良技術に関する。 従来のこの種の点火装置の詳細は、例えば
SAE−780327（アメリカ自動車技術者学会の論文
番号）等に記載されているが、これを第１図を参
照しながら簡単に説明すると、点火コイル１にお
ける２次側の２つの高圧出力端子１ａ，１ｂの
各々には、互いに相異なる一方の極を接続した１
組の高圧ダイオードD1，D3及びD2，D4を夫々接
続している。 そして、これ等の２組の高圧ダイオードD1〜
D4の各他方の極とアースとの間には、夫々点火
プラグ２ａ〜２ｄを接続している。 なお、４気筒の内燃機関では、点火プラグ２ｂ
が第１気筒（＃１）用、点火プラグ２ｃが第２気
筒（＃２）用、点火プラグ２ａが第３気筒
（＃３）用、点火プラグ２ｄが第４気筒（＃４）
用である。 点火コイル１の１次側の巻線端の端子１ｃ，１
ｄには、２系統の点火回路３を設けてあり、バツ
テリ４からイグニツシヨンスイツチ５及びセンタ
タツプ１ｅを介して供給される１次電流を交互に
断続することによつて、その１次電流の方向を実
線矢示の方向と破線矢示の方向に交互に切り換え
ている。 点火回路３には、点火信号発生装置６における
ロータ（４気筒機関の場合、機関回転速度の1/2
で回転する）７の180゜位相のズレた突起７ａ，７
ａが互いに90゜位相のズレたピツクアツプコイル
８，９に対して相対的に遠近することによつてピ
ツクアツプコイル８，９から夫々出力されるクラ
ンク角度換算で周期が360゜CAで互いに180℃Ａの
位相差を有する点火信号SF1，SF2が入力される。 点火回路３における導通角決定用の比較器１
０，１１はピツクアツプコイル８，９から夫々出
力される点火信号SF1，SF2と予め定めた基準値
Sr1，Sr2（Sr1＝Sr2）とを比較して、夫々SF1≧Sr1，
SF2≧Sr1の時にのみハイレベル“Ｈ”となる導通
角信号S1，S2を出力する。 スイツチング回路１２は、比較器１０からの導
通角信号S1がハイレベル“Ｈ”の間のみオンし
て、点火コイル１の１次側に実線矢示方向に１次
電流を流し、オフ時に点火コイル１の２次側に、
高圧出力端子１ａがプラスで、高圧出力端子１ｂ
がマイナスとなる高電圧（15〜25KV）VP1を発
生させる。 一方、スイツチング回路１３は、比較器１１か
らの導通角信号S2がハイレベル“Ｈ”の間のみオ
ンして、点火コイル１の１次側に破線矢示方向に
１次電流を流し、オフ時に点火コイル１の２次側
に、高圧出力端子１ａがマイナスで、高圧出力端
子１ｂがプラスとなる高電圧（15〜25KV）VP1
を発生させる。 したがつて、スイツチング回路１２の方がオフ
した時に点火コイル１の２次側に高電圧VP1が発
生すると、その時順方向バイアスとなる高圧ダイ
オードD1，D4の作用によつて、第１、第４気筒
用の点火コイル２ｂ，２ｄの各電極間が同時にブ
レークダウンするため、容量放電とそれに引き続
く誘導放電による放電電流が実線矢示方向に流れ
る。 また、スイツチング回路１３の方がオフした時
に点火コイル１の２次側に高電圧VP2が発生する
と、その時順方向バイアスとなる高圧ダイオード
D2，D3の作用によつて、第２、第３気筒用の点
火コイル２ｃ，２ａの各電極間が同時にブレーク
ダウンするため、やはり容量放電とそれに引き続
く誘導放電による放電電流が破線矢示方向に流れ
る。 そして、４気筒機関の場合、180゜CA毎の吸入、
圧縮、膨張、排気の各行程は、各気筒毎に180℃
Ａづつズレているため、第１、第４気筒用の点火
プラグ２ｂ，２ｄが同時にブレークダウンする
と、その時第１気筒が圧縮行程で第４気筒が排気
行程なら、第１気筒はその点火プラグ２ｂによつ
て点火され、第４気筒の点火プラグ２ｄの放電火
花は捨火（無駄火）となる。 同様に第２、第３気筒用の点火プラグ２ｃ，２
ａが同時にブレークダウンすると、その時第３気
筒が圧縮行程で第２気筒が排気行程なら、第３気
筒はその点火プラグ２ａによつて点火し、第２気
筒の点火プラグ２ｃの放電火花は捨火（無駄火）
となる。 なお、上記のようなハルテイツヒ方式の点火装
置の点火の様子を表にまとめると、次表のように
なる。
ハルテイツヒ方式の所謂デイストリビユータレス
点火装置の改良技術に関する。 従来のこの種の点火装置の詳細は、例えば
SAE−780327（アメリカ自動車技術者学会の論文
番号）等に記載されているが、これを第１図を参
照しながら簡単に説明すると、点火コイル１にお
ける２次側の２つの高圧出力端子１ａ，１ｂの
各々には、互いに相異なる一方の極を接続した１
組の高圧ダイオードD1，D3及びD2，D4を夫々接
続している。 そして、これ等の２組の高圧ダイオードD1〜
D4の各他方の極とアースとの間には、夫々点火
プラグ２ａ〜２ｄを接続している。 なお、４気筒の内燃機関では、点火プラグ２ｂ
が第１気筒（＃１）用、点火プラグ２ｃが第２気
筒（＃２）用、点火プラグ２ａが第３気筒
（＃３）用、点火プラグ２ｄが第４気筒（＃４）
用である。 点火コイル１の１次側の巻線端の端子１ｃ，１
ｄには、２系統の点火回路３を設けてあり、バツ
テリ４からイグニツシヨンスイツチ５及びセンタ
タツプ１ｅを介して供給される１次電流を交互に
断続することによつて、その１次電流の方向を実
線矢示の方向と破線矢示の方向に交互に切り換え
ている。 点火回路３には、点火信号発生装置６における
ロータ（４気筒機関の場合、機関回転速度の1/2
で回転する）７の180゜位相のズレた突起７ａ，７
ａが互いに90゜位相のズレたピツクアツプコイル
８，９に対して相対的に遠近することによつてピ
ツクアツプコイル８，９から夫々出力されるクラ
ンク角度換算で周期が360゜CAで互いに180℃Ａの
位相差を有する点火信号SF1，SF2が入力される。 点火回路３における導通角決定用の比較器１
０，１１はピツクアツプコイル８，９から夫々出
力される点火信号SF1，SF2と予め定めた基準値
Sr1，Sr2（Sr1＝Sr2）とを比較して、夫々SF1≧Sr1，
SF2≧Sr1の時にのみハイレベル“Ｈ”となる導通
角信号S1，S2を出力する。 スイツチング回路１２は、比較器１０からの導
通角信号S1がハイレベル“Ｈ”の間のみオンし
て、点火コイル１の１次側に実線矢示方向に１次
電流を流し、オフ時に点火コイル１の２次側に、
高圧出力端子１ａがプラスで、高圧出力端子１ｂ
がマイナスとなる高電圧（15〜25KV）VP1を発
生させる。 一方、スイツチング回路１３は、比較器１１か
らの導通角信号S2がハイレベル“Ｈ”の間のみオ
ンして、点火コイル１の１次側に破線矢示方向に
１次電流を流し、オフ時に点火コイル１の２次側
に、高圧出力端子１ａがマイナスで、高圧出力端
子１ｂがプラスとなる高電圧（15〜25KV）VP1
を発生させる。 したがつて、スイツチング回路１２の方がオフ
した時に点火コイル１の２次側に高電圧VP1が発
生すると、その時順方向バイアスとなる高圧ダイ
オードD1，D4の作用によつて、第１、第４気筒
用の点火コイル２ｂ，２ｄの各電極間が同時にブ
レークダウンするため、容量放電とそれに引き続
く誘導放電による放電電流が実線矢示方向に流れ
る。 また、スイツチング回路１３の方がオフした時
に点火コイル１の２次側に高電圧VP2が発生する
と、その時順方向バイアスとなる高圧ダイオード
D2，D3の作用によつて、第２、第３気筒用の点
火コイル２ｃ，２ａの各電極間が同時にブレーク
ダウンするため、やはり容量放電とそれに引き続
く誘導放電による放電電流が破線矢示方向に流れ
る。 そして、４気筒機関の場合、180゜CA毎の吸入、
圧縮、膨張、排気の各行程は、各気筒毎に180℃
Ａづつズレているため、第１、第４気筒用の点火
プラグ２ｂ，２ｄが同時にブレークダウンする
と、その時第１気筒が圧縮行程で第４気筒が排気
行程なら、第１気筒はその点火プラグ２ｂによつ
て点火され、第４気筒の点火プラグ２ｄの放電火
花は捨火（無駄火）となる。 同様に第２、第３気筒用の点火プラグ２ｃ，２
ａが同時にブレークダウンすると、その時第３気
筒が圧縮行程で第２気筒が排気行程なら、第３気
筒はその点火プラグ２ａによつて点火し、第２気
筒の点火プラグ２ｃの放電火花は捨火（無駄火）
となる。 なお、上記のようなハルテイツヒ方式の点火装
置の点火の様子を表にまとめると、次表のように
なる。
【表】
ところで、上記のようなハルテイツヒ方式の点
火装置にあつては、デイストリビユータをなくし
たことによる効果を奏する他、機関の高圧縮比化
及びダーボ化に伴う点火時の圧力の上昇に充分対
応できる特性を有しているが、他のケタリング方
式等のデイストリビユータを備えた点火装置と同
様に、誘導放電時の点火エネルギが30ｍＪ未満と
少なくしかも放電期間が１〜1.5ｍsec程度と短い
ため、次のような問題があつた。 すなわち、上記のような条件下での点火では、
機関の低負荷時、特にアイドル運転時の希薄混合
気を確実に着火させることができないことがある
ため、その失火率を小さくするべく、アイドル時
の点火時期を遅らさざるを得ないが、このように
すると燃料消費量が多くなつてしまう。 また、過渡運転時における混合気の急激な変化
による希薄混合気の発生時や排気還流時等に失火
してサージを引き起すことがあつた。 この発明は、上記のような背景に鑑みてなされ
たものであり、ハルテイツヒ方式の点火装置に点
火エネルギ補強注入用のDC−DCコンバータを具
備させて、機関性能の向上、特にアイドル運転時
の燃費の向上や希薄混合気による運転時及び排気
還流（EGR）運転時の燃焼の安定化等を計るこ
とも目的とする。 そのため、この発明による内燃機関の点火装置
においては、前述のようなハルテイツヒ方式の点
火装置において、DC−DCコンバータにおける高
圧出力を充電するコンデンサを、同時放電する２
個の点火プラグの高圧ダイオード接続側の端子間
毎に夫々接続すると共に、これ等の各接続点とコ
ンデンサの両端との間に夫々ダイオードを４つの
各高圧ダイオードの点火プラグ側の極に対して同
じ極が向くように接続して構成している。 以下、この発明の実施例を図面の第２図以降を
参照しながら説明する。 第２図は、この発明の一実施例を示す回路構成
図である。 なお、同図において、第１図と対応する部分及
び信号名には夫々同一符号を付してそれ等の説明
を省略する。 先ず、コンバータ制御回路１４及びDC−DCコ
ンバータ１５に就て説明する。 コンバータ制御回路１４における比較器１６
は、バツテリ４の電圧を分圧して第３図トに示す
ような基準値Sr3（Sr3＞Sr1，Sr2：Sr1，Sr2は第３
図イ，ロ参照）を形成する抵抗R1，R2と、ピツ
クアツプコイル８，９から出力される点火信号
SF1，SF2（第３図イ，ロ参照）を整流用のダイオ
ードD5，D6を含むワイヤードOR回路１７を介し
て合成した180℃Ａ毎に変化する点火信号SF3（第
３図ト参照）とを比較するオペアンプOPとから
なり、SF3≧Sr3の時にのみハイレベル“Ｈ”とな
るコンバータ発振開始時決定用の基準信号S3（第
３図チ参照）を出力する。 なお、この比較器１６から出力される基準信号
S3の各立ち下りの時点は、第３図ハ，ニに示す導
通角信号S1，S2によつて作動するスイツチング回
路１２，１３が夫々オフして、点火コイル１の１
次電流I1，I2（第３図ホ，ヘ参照）を遮断する時
点より、時間τ1（例えば0.5μsec〜１ｍsec）だけ
進んでいる。 そして、このようにした理由は、DC−DCコン
バータ１５の発振立ち上り遅れ時間（例えば150
〜500μsec）を稼いで、DC−DCコンバータ１５
を一次電流I1，I2の遮断タイミングで作動遅れな
く働かせるためである。 DC−DCコンバータ１５の発振期間決定用の単
安定マルチバイブレータ（Ｍ／Ｍ）１８は抵抗
R3と、インバータG1、アンドゲートG2、及びフ
リツプフロツプ回路FFからなる日立社製の
「HD74121」と称せられるＭ／Ｍ専用ICと、パル
ス幅を決定するための時定数設定用の抵抗R4及
びコンデンサC1とからなり、比較器１６からの
基準信号S3の各立ち下りでトリガされて、その各
立ち下り時点から時間τ2だけハイレベル“Ｈ”と
なる制御信号S4（第３図リ参照）を出力する。 なお、時間τ2の値としては、DC−DCコンバー
タ１５による点火エネルギの注入効果が機関のア
イドル運転時（500〜800rpm）に顕著であり、且
つその時の注入時間が３〜６ｍsecの場合に最も
有効であることから、３〜６ｍsecの範囲の値を
選ぶ。 スイツチングトランジスタ１９は、Ｍ／Ｍ１８
からの制御信号S4によつてオン・オフされ、該制
御信号S4が第３図リに示すように“Ｌ”から
“Ｈ”になる立ち上る毎にオンして、コイルCLと
コンデンサC2，C3とからなるノイズ吸収用フイ
ルタ回路２０を介してコレクタに印加されている
バツテリ４の電圧をDC−DCコンバータ１５に時
間τ2の間供給する。 DC−DCコンバータ１５は、ロイヤ回路にブリ
ツジ整流回路を組み合わせた自己発振型コンバー
タによつて構成してあり、次のように作用する。 すなわち、昇圧トランスＴの１次巻線L1のセ
ンタタツプと帰還巻線Lfのセンタタツプに、抵抗
R5，R6及びコンデンサC4を介して電圧を印加す
ると、１次巻線L1の両端とアース間に夫々介挿
したトランジスタTr1，Tr2が帰還巻線Lfの作用に
よつて交互にオン・オフして昇圧トランスＴの励
磁電流の方向を交互に逆転し、それによつて２次
巻線L2の両端に高電圧の交番信号が発生し、こ
の交番信号をブリツジ整流器RECによつて直流
に変換した後、コンデンサC5に充電することに
よつて、直流高電圧V0（１〜4KV）が出力され
る。 次に、このDC−DCコンバータ１５におけるコ
ンデンサC5の点火プラグ２ａ〜２ｄへの接続に
就て説明する。 すなわち、同時放電する２個の点火プラグ２
ｂ，２ｄ及び２ｃ，２ａの高圧ダイオードD1，
D4，D2，D3接続側の端子間P1−P4及びP2−P3に
夫々、コンデンサC5を接続している。但し、コ
ンデンサC5の充電電圧V0が点火コイル１の２次
側で消費されないように、コンデンサC5のプラ
ス端子を高圧ダイオードD1，D2のカソードが
接続されている端子P1，P2にマイナス端子を
高圧ダイオードD3，D4のアノードが接続されて
いる端子P3，P4に夫々接続するものとする。 そして、このコンデンサC5の各接続点とコン
デンサC5の両端との間に、夫々高耐圧のステア
リングダイオードD7〜D10を高圧ダイオードD1〜
D4の点火プラグ２ａ〜２ｄ側の極に対して同じ
極が向くように接続して、コンデンサC5の放電
電流の向きを特定すると共に、点火コイル１の２
次側に交互に発生する高電圧VP1，VP2がコンデ
ンサC5に印加されないようにしている。 このようにすれば、第３図ホに示す点火コイル
１の１次側の遮断タイミングで点火コイル１の２
次側に誘導高電圧VP1が発生して、高圧ダイオー
ドD1，D4の作用により第１、第４気筒の点火プ
ラグ２ｂ，２ｄの各電極間がブレークダウンして
誘導放電が開始されると、DC−DCコンバータ１
５のコンデンサC5に遅れなく充電されている高
電圧V0による放電電流がステアリングダイオー
ドD8、端子P1、第１気筒用の点火プラグ２ｂ、
第４気筒用の点火プラグ２ｄ、端子P4、及びス
テアリングダイオードD9のループで流れる。 それによつて、点火プラグ２ｂ，２ｄに流れる
放電電流isは第３図ル，レに示すようになり、持
続放電時間がτsのように長時間（例えば３〜６ｍ
sec）となつて、放電エネルギも斜線を施して示
す分だけ増大する。 また、点火コイル１の２次側に誘導高電圧VP2
が発生して、高圧ダイオードD2，D3の作用によ
り第２、第３気筒用の点火プラグ２ｃ，２ａの各
電極間がブレークダウンして誘導放電が開始され
ると、コンデンサC5に遅れなく充電されている
高電圧V0による放電電流がステアリングダイオ
ードD7、端子P2、第２気筒用の点火プラグ２ｃ、
第３気筒用の点火プラグ２ａ、端子P3、及びス
テアリングダイオードD10のループで流れる。 それによつて、点火プラグ２ｃ，２ａに流れる
放電電流isは第３図ネ，カに示すようになり、は
り持続放電時間がτsのように長時間となつて、放
電エネルギを斜線を施して示す分だげ増大する。 そして、このような放電がなされることによつ
てハルテイツヒ方式の点火装置の利点は、例えば
低雑音性に加えて、アイドル運転時の希薄混合気
を、点火時期を遅らせなくても確実に着火させる
ことができ、それによつて燃費の向上を計ること
ができるばかりか、過渡運転時や排気還流運転時
等の失火を防いで、燃焼の安定化を計ることもで
きる。 なお、第３図ヌ，ワ，タ，ツに夫々示すDC−
DCコンバータ１５の出力高電圧V0の波形におい
て、斜線を施して示す部分の電圧レベルが負荷発
振電圧で、それ以外の電圧レベルが無負荷発振電
圧である。 また、第３図ヲ，ヨ，ソ，ナに示す波形は、各
点火プラグ２ａ〜２ｄにおける放電電圧vsであ
る。 さらに、第２図のDC−DCコンバータ１５にお
けるコンデンサC5のマイナス端子とアースと
の間に接続したダイオードD11は、点火プラグ２
ａ〜２ｄのアース側端子からの電流回り込み防止
用である。 さらにまた、上記実施例では４気筒機関の場合
に就て述べたが、６気筒機関や８気筒機関にも同
様に適用できる。なお、８気筒機関の場合は、第
２図のハルテイツヒ方式の点火装置（DC−DCコ
ンバータ１５及びコンバータ制御回路１４を除
く）を２組用意し、６気筒機関の場合は１ 1/2組
用意する。 なお、上記実施例において、バツテリ４、イグ
ニツシヨンスイツチ５、点火信号発生装置６、及
び点火プラグ２ａ〜２ｄを除く各構成要素を一体
的にモールド成形するようにしても良い。 以上説明したように、この発明による内燃機関
の点火装置にあつては、ハルテイツヒ方式の点火
装置に点火エネルギを補強注入するDC−DCコン
バータを設けたので、ハルテイツヒ方式の点火装
置特有の効果、すなわちデイストリビユータを用
いないことによる低雑効果等に加えて、全運転範
囲に亘つて点火時期を最適にすることができ、そ
れによつて燃費の向上及び運転性能の向上等を計
ることができる。 したがつて、この点火装置を用いれば、大衆車
から高級車及びスポーツタイプの車まで幅広い車
種の商品性を高めることができる。
火装置にあつては、デイストリビユータをなくし
たことによる効果を奏する他、機関の高圧縮比化
及びダーボ化に伴う点火時の圧力の上昇に充分対
応できる特性を有しているが、他のケタリング方
式等のデイストリビユータを備えた点火装置と同
様に、誘導放電時の点火エネルギが30ｍＪ未満と
少なくしかも放電期間が１〜1.5ｍsec程度と短い
ため、次のような問題があつた。 すなわち、上記のような条件下での点火では、
機関の低負荷時、特にアイドル運転時の希薄混合
気を確実に着火させることができないことがある
ため、その失火率を小さくするべく、アイドル時
の点火時期を遅らさざるを得ないが、このように
すると燃料消費量が多くなつてしまう。 また、過渡運転時における混合気の急激な変化
による希薄混合気の発生時や排気還流時等に失火
してサージを引き起すことがあつた。 この発明は、上記のような背景に鑑みてなされ
たものであり、ハルテイツヒ方式の点火装置に点
火エネルギ補強注入用のDC−DCコンバータを具
備させて、機関性能の向上、特にアイドル運転時
の燃費の向上や希薄混合気による運転時及び排気
還流（EGR）運転時の燃焼の安定化等を計るこ
とも目的とする。 そのため、この発明による内燃機関の点火装置
においては、前述のようなハルテイツヒ方式の点
火装置において、DC−DCコンバータにおける高
圧出力を充電するコンデンサを、同時放電する２
個の点火プラグの高圧ダイオード接続側の端子間
毎に夫々接続すると共に、これ等の各接続点とコ
ンデンサの両端との間に夫々ダイオードを４つの
各高圧ダイオードの点火プラグ側の極に対して同
じ極が向くように接続して構成している。 以下、この発明の実施例を図面の第２図以降を
参照しながら説明する。 第２図は、この発明の一実施例を示す回路構成
図である。 なお、同図において、第１図と対応する部分及
び信号名には夫々同一符号を付してそれ等の説明
を省略する。 先ず、コンバータ制御回路１４及びDC−DCコ
ンバータ１５に就て説明する。 コンバータ制御回路１４における比較器１６
は、バツテリ４の電圧を分圧して第３図トに示す
ような基準値Sr3（Sr3＞Sr1，Sr2：Sr1，Sr2は第３
図イ，ロ参照）を形成する抵抗R1，R2と、ピツ
クアツプコイル８，９から出力される点火信号
SF1，SF2（第３図イ，ロ参照）を整流用のダイオ
ードD5，D6を含むワイヤードOR回路１７を介し
て合成した180℃Ａ毎に変化する点火信号SF3（第
３図ト参照）とを比較するオペアンプOPとから
なり、SF3≧Sr3の時にのみハイレベル“Ｈ”とな
るコンバータ発振開始時決定用の基準信号S3（第
３図チ参照）を出力する。 なお、この比較器１６から出力される基準信号
S3の各立ち下りの時点は、第３図ハ，ニに示す導
通角信号S1，S2によつて作動するスイツチング回
路１２，１３が夫々オフして、点火コイル１の１
次電流I1，I2（第３図ホ，ヘ参照）を遮断する時
点より、時間τ1（例えば0.5μsec〜１ｍsec）だけ
進んでいる。 そして、このようにした理由は、DC−DCコン
バータ１５の発振立ち上り遅れ時間（例えば150
〜500μsec）を稼いで、DC−DCコンバータ１５
を一次電流I1，I2の遮断タイミングで作動遅れな
く働かせるためである。 DC−DCコンバータ１５の発振期間決定用の単
安定マルチバイブレータ（Ｍ／Ｍ）１８は抵抗
R3と、インバータG1、アンドゲートG2、及びフ
リツプフロツプ回路FFからなる日立社製の
「HD74121」と称せられるＭ／Ｍ専用ICと、パル
ス幅を決定するための時定数設定用の抵抗R4及
びコンデンサC1とからなり、比較器１６からの
基準信号S3の各立ち下りでトリガされて、その各
立ち下り時点から時間τ2だけハイレベル“Ｈ”と
なる制御信号S4（第３図リ参照）を出力する。 なお、時間τ2の値としては、DC−DCコンバー
タ１５による点火エネルギの注入効果が機関のア
イドル運転時（500〜800rpm）に顕著であり、且
つその時の注入時間が３〜６ｍsecの場合に最も
有効であることから、３〜６ｍsecの範囲の値を
選ぶ。 スイツチングトランジスタ１９は、Ｍ／Ｍ１８
からの制御信号S4によつてオン・オフされ、該制
御信号S4が第３図リに示すように“Ｌ”から
“Ｈ”になる立ち上る毎にオンして、コイルCLと
コンデンサC2，C3とからなるノイズ吸収用フイ
ルタ回路２０を介してコレクタに印加されている
バツテリ４の電圧をDC−DCコンバータ１５に時
間τ2の間供給する。 DC−DCコンバータ１５は、ロイヤ回路にブリ
ツジ整流回路を組み合わせた自己発振型コンバー
タによつて構成してあり、次のように作用する。 すなわち、昇圧トランスＴの１次巻線L1のセ
ンタタツプと帰還巻線Lfのセンタタツプに、抵抗
R5，R6及びコンデンサC4を介して電圧を印加す
ると、１次巻線L1の両端とアース間に夫々介挿
したトランジスタTr1，Tr2が帰還巻線Lfの作用に
よつて交互にオン・オフして昇圧トランスＴの励
磁電流の方向を交互に逆転し、それによつて２次
巻線L2の両端に高電圧の交番信号が発生し、こ
の交番信号をブリツジ整流器RECによつて直流
に変換した後、コンデンサC5に充電することに
よつて、直流高電圧V0（１〜4KV）が出力され
る。 次に、このDC−DCコンバータ１５におけるコ
ンデンサC5の点火プラグ２ａ〜２ｄへの接続に
就て説明する。 すなわち、同時放電する２個の点火プラグ２
ｂ，２ｄ及び２ｃ，２ａの高圧ダイオードD1，
D4，D2，D3接続側の端子間P1−P4及びP2−P3に
夫々、コンデンサC5を接続している。但し、コ
ンデンサC5の充電電圧V0が点火コイル１の２次
側で消費されないように、コンデンサC5のプラ
ス端子を高圧ダイオードD1，D2のカソードが
接続されている端子P1，P2にマイナス端子を
高圧ダイオードD3，D4のアノードが接続されて
いる端子P3，P4に夫々接続するものとする。 そして、このコンデンサC5の各接続点とコン
デンサC5の両端との間に、夫々高耐圧のステア
リングダイオードD7〜D10を高圧ダイオードD1〜
D4の点火プラグ２ａ〜２ｄ側の極に対して同じ
極が向くように接続して、コンデンサC5の放電
電流の向きを特定すると共に、点火コイル１の２
次側に交互に発生する高電圧VP1，VP2がコンデ
ンサC5に印加されないようにしている。 このようにすれば、第３図ホに示す点火コイル
１の１次側の遮断タイミングで点火コイル１の２
次側に誘導高電圧VP1が発生して、高圧ダイオー
ドD1，D4の作用により第１、第４気筒の点火プ
ラグ２ｂ，２ｄの各電極間がブレークダウンして
誘導放電が開始されると、DC−DCコンバータ１
５のコンデンサC5に遅れなく充電されている高
電圧V0による放電電流がステアリングダイオー
ドD8、端子P1、第１気筒用の点火プラグ２ｂ、
第４気筒用の点火プラグ２ｄ、端子P4、及びス
テアリングダイオードD9のループで流れる。 それによつて、点火プラグ２ｂ，２ｄに流れる
放電電流isは第３図ル，レに示すようになり、持
続放電時間がτsのように長時間（例えば３〜６ｍ
sec）となつて、放電エネルギも斜線を施して示
す分だけ増大する。 また、点火コイル１の２次側に誘導高電圧VP2
が発生して、高圧ダイオードD2，D3の作用によ
り第２、第３気筒用の点火プラグ２ｃ，２ａの各
電極間がブレークダウンして誘導放電が開始され
ると、コンデンサC5に遅れなく充電されている
高電圧V0による放電電流がステアリングダイオ
ードD7、端子P2、第２気筒用の点火プラグ２ｃ、
第３気筒用の点火プラグ２ａ、端子P3、及びス
テアリングダイオードD10のループで流れる。 それによつて、点火プラグ２ｃ，２ａに流れる
放電電流isは第３図ネ，カに示すようになり、は
り持続放電時間がτsのように長時間となつて、放
電エネルギを斜線を施して示す分だげ増大する。 そして、このような放電がなされることによつ
てハルテイツヒ方式の点火装置の利点は、例えば
低雑音性に加えて、アイドル運転時の希薄混合気
を、点火時期を遅らせなくても確実に着火させる
ことができ、それによつて燃費の向上を計ること
ができるばかりか、過渡運転時や排気還流運転時
等の失火を防いで、燃焼の安定化を計ることもで
きる。 なお、第３図ヌ，ワ，タ，ツに夫々示すDC−
DCコンバータ１５の出力高電圧V0の波形におい
て、斜線を施して示す部分の電圧レベルが負荷発
振電圧で、それ以外の電圧レベルが無負荷発振電
圧である。 また、第３図ヲ，ヨ，ソ，ナに示す波形は、各
点火プラグ２ａ〜２ｄにおける放電電圧vsであ
る。 さらに、第２図のDC−DCコンバータ１５にお
けるコンデンサC5のマイナス端子とアースと
の間に接続したダイオードD11は、点火プラグ２
ａ〜２ｄのアース側端子からの電流回り込み防止
用である。 さらにまた、上記実施例では４気筒機関の場合
に就て述べたが、６気筒機関や８気筒機関にも同
様に適用できる。なお、８気筒機関の場合は、第
２図のハルテイツヒ方式の点火装置（DC−DCコ
ンバータ１５及びコンバータ制御回路１４を除
く）を２組用意し、６気筒機関の場合は１ 1/2組
用意する。 なお、上記実施例において、バツテリ４、イグ
ニツシヨンスイツチ５、点火信号発生装置６、及
び点火プラグ２ａ〜２ｄを除く各構成要素を一体
的にモールド成形するようにしても良い。 以上説明したように、この発明による内燃機関
の点火装置にあつては、ハルテイツヒ方式の点火
装置に点火エネルギを補強注入するDC−DCコン
バータを設けたので、ハルテイツヒ方式の点火装
置特有の効果、すなわちデイストリビユータを用
いないことによる低雑効果等に加えて、全運転範
囲に亘つて点火時期を最適にすることができ、そ
れによつて燃費の向上及び運転性能の向上等を計
ることができる。 したがつて、この点火装置を用いれば、大衆車
から高級車及びスポーツタイプの車まで幅広い車
種の商品性を高めることができる。
第１図は、ハルテイツヒ方式の点火装置の一例
を示す回路構成図、第２図は、この発明の一実施
例を示す回路構成図、第３図イ〜ナは、夫々第２
図の動作説明に供する各部の信号波形図である。 １……点火コイル、２ａ〜２ｄ……点火プラ
グ、３……点火回路、４……バツテリ、６……点
火信号発生装置、１４……コンバータ制御回路、
１５……DC−DCコンバータ、D1〜D4……高圧
ダイオード、D5，D6……整流用のダイオード、
D7〜D10……ステアリングダイオード。
を示す回路構成図、第２図は、この発明の一実施
例を示す回路構成図、第３図イ〜ナは、夫々第２
図の動作説明に供する各部の信号波形図である。 １……点火コイル、２ａ〜２ｄ……点火プラ
グ、３……点火回路、４……バツテリ、６……点
火信号発生装置、１４……コンバータ制御回路、
１５……DC−DCコンバータ、D1〜D4……高圧
ダイオード、D5，D6……整流用のダイオード、
D7〜D10……ステアリングダイオード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 点火コイルにおける２次側の２つの高圧出力
端子の各々に、互いに相異なる一方の極を接続し
た１組の高圧ダイオードを夫々接続すると共に、
これ等の２組の高圧ダイオードの各他方の極とア
ースとの間に夫々点火プラグを接続して、前記点
火コイルの１次電流の方向を交互に切り換えるこ
とによつて前記点火プラグを２個づつ同時に放電
するようにしたハルテイツヒ方式の内燃機関の点
火装置において、 DC−DCコンバータにおける高圧出力を充電す
るコンデンサを、前記同時に放電する２個の点火
プラグの高圧ダイオード接続側の端子間毎に夫々
接続すると共に、これ等の各接続点と前記コンデ
ンサの両端との間に夫々ダイオードを前記各高圧
ダイオードの点火プラグ側の極に対して同じ極が
向くように接続したことを特徴とする内燃機関の
点火装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1809383A JPS59145371A (ja) | 1983-02-08 | 1983-02-08 | 内燃機関の点火装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1809383A JPS59145371A (ja) | 1983-02-08 | 1983-02-08 | 内燃機関の点火装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59145371A JPS59145371A (ja) | 1984-08-20 |
| JPH0217710B2 true JPH0217710B2 (ja) | 1990-04-23 |
Family
ID=11962013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1809383A Granted JPS59145371A (ja) | 1983-02-08 | 1983-02-08 | 内燃機関の点火装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59145371A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6779517B2 (en) * | 2001-11-29 | 2004-08-24 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ignition device for internal combustion engine |
-
1983
- 1983-02-08 JP JP1809383A patent/JPS59145371A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59145371A (ja) | 1984-08-20 |
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