JPH037024B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、通常の点火装置に加えて点火コイ
ルの２次側に点火エネルギを注入するDC−DCコ
ンバータを持つ内燃機関用点火装置の改良に関す
る。

従来この種の点火装置としては、例えば特開昭
56−124672号公報等に記載されているようなもの
がある。

この点火装置は第１図に示すように、バツテリ
１、１次側と２次側とが分離された四端子型点火
コイル２、エンジン回転に同期して点火時期を検
出する点火時期検出手段６、点火コイル２の１次
側の電流を点火時期検出手段６が点火時期を検出
する毎に遮断して点火コイル２の２次側に高電圧
を発生させるためのフルトラ式点火装置７、点火
コイル２の２次側の一端に高電圧出力端を接続
し、バツテリ１の電圧を昇圧するDC−DCコンバ
ータ８、点火コイル２の２次側に発生する高電圧
を各気筒の点火プラグ５ａ〜５ｄに分配するデイ
ストリビユータ３、デイストリビユータ３から点
火プラグ５ａ〜５ｄに高電圧を供給するハイテン
シヨンケーブル４ａ〜４ｄ等によつて構成されて
いる。

そして、その作用は点火時期検出手段６が点火
時期を検出する毎に、フルトラ式点火装置７が点
火コイル２の１次側を流れる電流を遮断すると、
点火コイル２の２次側にマイナス数KVの高電圧
が発生して、その高電圧がデイストリビユータ３
及びハイテンシヨンケーブル４ａ〜４ｄを介して
点火プラグ５ａ〜５ｄに順次供給されて放電が開
始される。

さらに、バツテリ１の電圧DC−DCコンバータ
８によつて昇圧して得たマイナス2KV程度の高
電圧が、点火コイル２の２次側を介して点火プラ
グ５ａ〜５ｄに供給されて、放電継続時間が延長
され、それによつて燃焼の安定化及び燃費の向上
を図ることができる。

なお、DC−DCコンバータ８は、例えば第２図
に示すような構成となつており、昇圧トランスＴ
に設けられた帰還巻線１２の作用によつてパワー
トランジスタ９，１０を交互にオン、オフさせ
て、昇圧トランスＴの１次コイル１１に流れる電
流を断続し、それによつて昇圧トランスＴの２次
コイル１３に高電圧を発生させて、その高電圧を
整流平滑回路１４を介して出力するようになつて
いる。

しかしながら、このような従来のDC−DCコン
バータを具備した点火装置にあつては、機関の全
運転領域に亘つてDC−DCコンバータの高電圧出
力を常時点火コイルの２次側に印加する構成とな
つていたため、特にアイドル運転時のように気筒
内圧力が低下している場合、点火時期検出手段に
よる点火時期検出時点以前にDC−DCコンバータ
の出力によつて着火してしまうことがあつた。

また、コンバータ出力を機関の全運転領域に亘
つて印加しているため、エネルギロスが大きいば
かりか、点火プラグの電極の消耗が早くなつてし
まうという問題もあつた。

そこで、この発明においては、DC−DCコンバ
ータによる点火エネルギ注入効果が、機関のアイ
ドル運転時の一定時間において特に顕著であるこ
とに着目し、デイストリビユータの真空進角によ
る方法も考えられるが、コストや制御性に問題が
あるため、機関の回転に同期して点火時期を検出
する基準点火時期検出手段及びこの基準点火時期
検出手段より予め定めた角度だけ進角した点火時
期を検出する副点火時期検出手段とアイドル検出
手段とを用いて、アイドル運転時に点火時期を所
定角度進角させ、かつDC−DCコンバータの高電
圧出力をアイドル運転時にのみ、上記両点火時期
検出手段によつて検出される点火時期の位相差に
相当する時間だけ点火コイルの２次側に印加させ
るように制御するようにした内燃機関用点火装置
を提供することにより上記問題点を解決するもの
である。

以下、この発明の実施例を図面の第３図以降を
参照しながら説明する。

第３図は、この発明の一実施例を示すブロツク
構成図である。

なお、同図において第１図と対応する部分に
は、同一符号を付してその部分の説明を省略す
る。

同図中、基準点火時期検出手段である電磁ピツ
クアツプ１５は、第４図に示すように機関のクラ
ンクシヤフトの1/2の回転速度で回転するロータ
（リラクタ）１６の回りに配置され、ロータ１６
に設けた突起（４気筒機関では図示のように４個
ある）１６ａが近接対向する毎に第５図イに示す
ような信号Ａを出力する。

副点火時期検出手段である電磁ピツクアツプ１
７は、やはり第４図に示すように、ロータ１６の
矢示Ｐ方向の回転に対して電磁ピツクアツプ１５
より例えば25゜位相を進めて配置してあり、電磁
ピツクアツプ１５と同様に、ロータ１６の突起１
６ａが近接対向する毎に第５図ロに示すように、
信号Ａより25゜進角した位相の信号Ｂを出力する。

アイドル検出手段であるアイドルスイツチ１８
は、例えばスロツトルチエンバ内に設けられ、ス
ロツトルバルブが全閉した時のみオンして、第５
図ホに示すアイドル信号Ｅを出力する。

波形整形回路１９，２０は、電磁ピツクアツプ
１５，１７から各々出力される信号Ａ，Ｂを夫々
波形整形して第５図ハ，ニに示すような点火信号
Ｃ，Ｄを出力する。

点火信号選択手段を構成するインバータ回路２
１、AND回路２２，２３及びOR回路２４は、次
のように作用する。

AND回路２２は、波形整形回路１９から出力
される点火信号Ｃとアイドルスイツチ１８からの
アイドル信号Ｅをインバータ回路２１によつて反
転した信号との論理積を取り、AND回路２３
は波形整形回路２０から出力される点火信号Ｄと
アイドル信号Ｅとの論理積を取るようになつてい
るから、OR回路２４から第５図ヘに示すよう
に、機関がアイドル状態でない時には点火信号Ｃ
（第５図ハ参照）と同相で、機関がアイドル状態
である時には点火信号Ｃより25゜位相の進んだ点
火信号Ｄ（第５図ニ参照）と同相の点火信号Ｆが
出力される。

スイツチング用のパワートランジスタ２５は、
OR回路２４から出力される点火信号Ｆによつて
オン・オフされることにより、点火コイル２の１
次電圧を第５図トに示すように変化させる。

コンバータ制御手段を構成するセツト・リセツ
ト型フリツプフロツプ回路（FF）２６、AND回
路２７、及びスイツチ回路２８は、次のように作
用する。

すなわち、FF２６は波形整形回路１９からの
点火信号Ｃによつてセツトされると共に、波形整
形回路２０からの点火信号Ｄによつてリセツトさ
れるためめ、そのＱ出力である信号Ｇは第５図チ
に示すように点火信号Ｃ，Ｄの位相差である25゜
に相当する時間（点火信号Ｃ，Ｄによる点火時期
の時間差）だけ“１”となる。

一方、AND回路２７は、アイドルスイツチ１
８から“１”レベルのアイドル信号Ｅ（第５図ホ
参照）が出力されている時にのみ開いてFF２６
の出力信号Ｇを通過されるため、その出力Ｉは第
５図リに示すように機関がアイドル状態である時
にのみ前記25゜に相当する時間だけ“１”となる。

そして、DC−DCコンバータ８の高電圧出力を
オン・オフするスイツチ回路２８を、AND回路
２７の出力Ｉが“１”の間だけ作動させて、DC
−DCコンバータ８の高電圧出力を点火コイル２
の２次側に印加する。

なお、DC−DCコンバータ８の立上りの応答性
が良ければ、スイツチ回路２８として、AND回
路２７の出力Ｉが“１”の間だけDC−DCコンバ
ータ８自体を作動させる回路を用いても良い。

そして、上記のように構成した実施例にあつて
は、機関がアイドル状態にない時には電磁ピツク
アツプ１５によつて検出した点火時期に基づく点
火信号Ｆによりパワートランジスタ２５がオン・
オフすると共に、この時にはDC−DCコンバータ
８の高電圧出力は点火コイル２の２次側に印加さ
れないため、第５図ヌにＮで示すようなプラグギ
ヤツプ間電圧波形による通常の点火がなされる。

また、機関がアイドル状態にある時には、電磁
ピツクアツプ１７によつて検出した点火時期に基
づく点火信号Ｆによりパワートランジスタ２５が
オン・オフすると共に、DC−DCコンバータ８の
高電圧出力が点火信号Ｃ，Ｄの位相差である25゜
に相当する時間だけ点火コイル２の２次側に印加
されるため、第５図ヌにＭで示すようなプラグギ
ヤツプ間電圧波形による放電時間の比較的長い点
火が、アイドル状態以外の場合より25゜進角して
なされる。

そして、このような実施例による効果として
は、次の(イ)〜(ハ)が揚げられる。

(イ) DC−DCコンバータ８の高電圧出力を、機関
がアイドル状態にある時にのみ、しかも短時間
しか印加していないため、エネルギロスが大幅
に少なくなり、且つ点火プラグの電極の消耗も
少なくなる。

(ロ) 機関がアイドル状態にある時には点火時期を
25゜進角しているため、点火時期以前に着火す
ることが殆んどなくなる。

(ハ) 点火時期を進角させると燃費が向上する効果
があるため、アイドル運転時にはDC−DCコン
バータ８の点火エネルギ注入による燃費向上効
果と相俟つて燃費が大幅に向上する。

なお、上記実施例において、DC−DCコンバー
タ８の高電圧出力が点火コイル２に２次側に印加
される時間は、機関が1800CC、４気筒でアイド
ル回転数が750rpmの時に５±1msecとなるが、
この時に燃料消費量が最小になることが実験によ
り確められている。

以上述べたように、この発明によれば、機関が
アイドル状態にある時にのみDC−DCコンバータ
の高電圧出力を短時間だけ点火コイルの２次側に
印加させ、且つその時の点火時期を所定角度進角
させるようにしたため、DC−DCコンバータの点
火エネルギ注入効果を損うことなく、DC−DCコ
ンバータの高電圧出力によつて点火時期以前に着
火することを防ぐことができるばかりか、エネル
ギロスを大幅に少なくすることができ、しかも点
火プラグ電極の消耗を少なくすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の内燃機関用点火装置の一例を
示す回路図、第２図は、第１図のDC−DCコンバ
ータの一例を示す回路図である。第３図は、この
発明の一実施例を示すブロツク構成図、第４図
は、第３図における２つの電磁ピツクアツプの配
置例を示す模式図、第５図イ〜ヌは、第３図の実
施例の動作説明に供する各部の信号波形図であ
る。 １……バツテリ、２……点火コイル、３……デ
イストリビユータ、５ａ〜５ｄ……点火プラグ、
８……DC−DCコンバータ、１５……電磁ピツク
アツプ（基準点火時期検出手段）、１６……ロー
タ（リラクタ）、１７……電磁ピツクアツプ（副
点火時期検出手段）、１８……アイドルスイツチ
（アイドル検出手段）、２１……インバータ回路、
２２，２３，２７……AND回路、２４……OR回
路、２５……パワートランジスタ、２６……セツ
ト・リセツト型フリツプフロツプ回路、２８……
スイツチ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機関の通常の点火装置に加えて点火コイルの
   ２次側に点火エネルギを注入するDC−DCコンバ
   ータを持つ内燃機関用点火装置において、アイド
   ル状態を検出するアイドル検出手段と、機関の回
   転に同期して点火時期を検出する基準点火時期検
   出手段及び該基準点火時期検出手段より予め定め
   た角度だけ進角した点火時期を検出する副点火時
   期検出手段と、前記アイドル検出手段が機関のア
   イドル状態を検出していない時には前記基準点火
   時期検出手段による検出信号を、アイドル状態を
   検出している時には前記副点火時期検出手段によ
   る検出信号を、それぞれ点火信号として選択する
   点火信号選択手段と、前記アイドル検出手段が機
   関のアイドル状態を検出している時にのみ、前記
   基準点火時期検出手段と副点火時期検出手段によ
   つて夫々検出する点火時期の位相差に相当する時
   間だけ前記DC−DCコンバータの高電圧出力を前
   記点火コイルの２次側に印加するコンバータ制御
   手段とを備えたことを特徴とする内燃機関用点火
   装置。