JPH08261122A - 内燃機関用点火装置 - Google Patents

内燃機関用点火装置

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JPH08261122A
JPH08261122A JP7094431A JP9443195A JPH08261122A JP H08261122 A JPH08261122 A JP H08261122A JP 7094431 A JP7094431 A JP 7094431A JP 9443195 A JP9443195 A JP 9443195A JP H08261122 A JPH08261122 A JP H08261122A
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JP
Japan
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capacitor
coil
primary coil
ignition
arc
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JP7094431A
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English (en)
Inventor
Yutaka Nozue
裕 野末
淳志 ▲梁▼瀬
Atsushi Yanase
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Mitsuba Corp
Original Assignee
Mitsuba Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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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
    • F02P3/0892Closing the discharge circuit of the storage capacitor with semiconductor devices using digital techniques

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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)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関用点火装置を、高エネルギかつ放電
時間の長いアークを発生させると共に低廉化する。 【構成】 DC−DCコンバータ2の二次側コイル2b
とイグニッションコイル1の一次側コイル1aとの間に
第1のコンデンサC1を接続し、二次側コイル2bと第
1のコンデンサC1とのノードを第1のサイリスタSC
R1により選択的に接地するようにし、一次側コイル1
aから接地ラインを介して第1のコンデンサC1に電流
を流すためのダイオードD2を設け、第1のコンデンサ
への充電時に充電電流を流し得る第2のサイリスタSC
R2を一次側コイル1aと並列に接続する。充電電流を
第2のサイリスタに流して誤アークを防止すると共に、
イグニッションコイルの一次側コイルと第1のコンデン
サとの共振現象によりACアークを発生させて、高エネ
ルギかつ放電時間の長いアークを発生させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用点火装置に
関し、特に、DC−CDIを用いた内燃機関用点火装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば二輪自動車の内燃機関用点
火装置にあって、プラグの放電に正負の電圧が交互に現
れるACアークを発生するAC−CDIと、一方の電圧
のみとなるDCアークを発生するDC−CDIとがあ
る。AC−CDIはDC−CDIに対して、放電時間は
約2倍長く、放電エネルギも約3割多くなる場合があ
る。従って、点火性能についてはACアークの方がDC
アークよりも優れていると言える。しかしながら、AC
−CDIの場合に発電機に設けるエキサイタコイルが比
較的高価であり、またAC−CDIでは、低回転時のみ
ならず高回転時においても一次側コイルの発生電圧が低
くなるという不都合がある。
【0003】これに対してDC−CDIにあっては、A
C−CDIのように高価なエキサイタを設けることなく
構成できる。例えば図3に示される基本的回路について
以下に示す。車載バッテリBTの正端子とイグニッショ
ンコイル1の一次側コイル1aとの間にDC−CDI1
1が設けられている。このDC−CDI11にあって
は、バッテリBTの正端子にDC−DCコンバータ2の
一次側コイル2aが接続されており、その二次側コイル
2bとイグニッションコイル1の一次側コイル1aとの
間に、順方向のダイオードD1と第1のコンデンサC1
とがこの順に直列に接続されている。なお、イグニッシ
ョンコイル1の二次側コイル1bにはプラグ3が接続さ
れている。
【0004】上記ダイオードD1と第1のコンデンサC
1とのノードには接地側に向けて電流を流す向きのサイ
リスタSCR1が接続されており、そのゲートには充電
・点火制御回路4の制御信号が入力するようになってい
る。そして、第1のコンデンサC1とイグニッションコ
イル1の一次側コイル1aとのノードには、接地側に電
流を流す向きのダイオードD3が接続されている。
【0005】このようにして構成された従来のDC−C
DI11にあっては、サイリスタSCR1のオフ時に第
1のコンデンサC1が充電され、点火時期に出力される
充電・点火制御回路4からの制御信号の入力によりサイ
リスタSCR1がオンすると、第1のコンデンサC1か
らサイリスタSCR1を介して一次側コイル1aを通る
向きの放電電流が流れて、その一次側コイルの発生電圧
に伴って昇圧された二次側コイル1bの高電圧によりプ
ラグ3が放電する。そしてサイリスタSCR1がオフす
ると再び第1のコンデンサC1が充電され、サイリスタ
SCR1のオン・オフに伴って第1のコンデンサC1が
充放電する。
【0006】このような従来のDC−CDI11には、
AC−CDIのようにエキサイタを必要としないため、
廉価であり、DC−DCコンバータの発生電圧がエンジ
ン回転数によらず一定であり、低回転域及び高回転域で
高電圧を得られるという利点があるが、DC−DCコン
バータの小型化のために20〜100kHz程度の高い
周波数でコンデンサC1を充電すると、この充電電流が
イグニッションコイルの1次側コイル1aを流れる際に
1次側コイル1aのインダクタンスにより100V前後
の逆起電圧が発生し、電流が妨げられてしまう。このた
め、コンデンサC1を所定の電圧に充電するのに時間が
かかり、装置全体の効率が低下するばかりか、エンジン
の高回転時に充電が間に合わない状態も発生し得る。
【0007】また、前記イグニッションコイル1の1次
側コイル1aに発生した電圧により2次側コイル1bに
不要な高電圧が発生し、正規のタイミングではないとこ
ろでプラグ3にアークが発生してしまう虞がある。そこ
で、図3に示されるようにダイオードD3を一次側コイ
ル1aに並列に設けておき、充電電流が一次側コイル1
aに流れないようにしている。そのため、放電時には上
記一方向の電流が流れるのみで、DCアークが発生する
ことになる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来のAC−CDI及
びDC−CDIには、上記したように共に長所・短所を
有しているが、点火装置としては、廉価であって、低回
転域から高回転域まで常に高い電圧であってかつ放電時
間が長いと共に放電エネルギの大きいアークを発生する
ものが望ましい。
【0009】このような従来技術の問題点と本発明者ら
の知見とに鑑み、本発明の主な目的は、高エネルギかつ
放電時間が長いアークを発生すると共に低廉化し得る内
燃機関用点火装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、DC電源とイグニッションコイルの一次側
コイルとの間に接続された第1のコンデンサと、前記第
1のコンデンサの充電及び前記一次側コイルへの放電を
行わせるべく前記DC電源と前記第1のコンデンサとの
ノードをエンジン回転周期に応じた制御信号により選択
的に接地する第1のスイッチング素子と、前記第1のコ
ンデンサの放電時に前記第1のコンデンサと前記一次側
コイルとの間で共振を起こさせるべく前記DC電源と前
記第1のコンデンサとのノードに接続された共振発生手
段と、前記第1のコンデンサへの充電時に充電電流を前
記一次側コイルを回避させて流すべく前記一次側コイル
と並列に接続された第2のスイッチング素子とを有する
ことを特徴とする内燃機関用点火装置、あるいは、DC
電源とイグニッションコイルの一次側コイルとの間に接
続された第1のコンデンサと、前記第1のコンデンサの
充電及び前記一次側コイルへの放電を行わせるべく前記
DC電源と前記第1のコンデンサとのノードをエンジン
回転周期に応じた制御信号により選択的に接地する第1
のスイッチング素子と、前記第1のコンデンサの放電時
に前記第1のコンデンサと前記一次側コイルとの間で共
振を起こさせるべく前記DC電源と前記第1のコンデン
サとのノードに接続された共振発生手段と、前記一次側
コイルと並列に接続された第2のコンデンサとを有する
ことを特徴とする内燃機関用点火装置を提供することに
より達成される。
【0011】
【作用】このようにすれば、第1のスイッチング素子に
よる第1のコンデンサへの充電時には、第2のスイッチ
ング素子に充電電流を流すことにより一次側コイルに充
電電流が流れて誤アークが発生することを防止でき、放
電時には第2のスイッチング素子をオフにして放電電流
をイグニッションコイルの一次側コイルに流してプラグ
にアークを発生させることができる。また、共振発生手
段により一次側コイルから第1のコンデンサに向かう電
流を流すことにより、一次側コイルと第1のコンデンサ
とによる共振現象を発生させることができ、ACアーク
を発生し得る。
【0012】
【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。
【0013】図1は、本発明が適用された二輪車の内燃
機関用点火装置を示す要部回路図である。なお、従来例
で示した図3と同様の部分については同一の符号を付し
てその詳しい説明を省略する。本点火電圧発生回路5に
あっては、DC−DCコンバータ2の二次側コイル2b
とイグニッションコイル1の一次側コイル1aとの間の
ダイオードD1及び第1のコンデンサC1と、それら両
者のノードに接続された第1のサイリスタSCR1とは
従来例と同様に接続されている。
【0014】ダイオードD1と第1のコンデンサC1と
のノードには、共振発生手段としてのダイオードD2
が、ダイオードD1と第1のコンデンサC1とのノード
に向けて電流を流す向きに第1のサイリスタSCR1と
並列に接続されている。このようにダイオードD2を設
けたことにより、第1のコンデンサC1の放電電流が、
図1の矢印Aに示されるように第1のコンデンサC1か
ら第1のサイリスタSCR1・接地ラインを介して一次
側コイル1aに向かって一旦流れ、第1のコンデンサC
1と一次側コイル1aとの共振により矢印Aとは逆向き
の矢印Bに示される向きに電流が流れようとした際に、
ダイオードD2を介して流れることができる。従って、
第1のコンデンサC1と一次側コイル1aとによる共振
現象が起こり得る。なお、ダイオードD2のカソードは
ダイオードD1のアノードに接続しても同様の動作をさ
せることができる。
【0015】また、第1のコンデンサC1と一次側コイ
ル1aとのノードには、従来例で示したダイオードD3
の代わりとなる第2のスイッチング素子としての第2の
サイリスタSCR2がノードから接地側に向けて電流を
流す向きに接続されている。第1のコンデンサC1の充
電時に、第2のサイリスタSCR2をオンさせて第2の
サイリスタSCR2に図の矢印Cに示されるように充電
電流を流すことにより、一次側コイル1aに充電電流が
流れることを抑制し得る。
【0016】なお、両サイリスタSCR1・SCR2の
各ゲートには、充電・点火回路4からのエンジン回転数
の周期に基づきかつ進角を考慮した制御信号が入力す
る。プラグ3にアークを飛ばす時には第1のサイリスタ
SCR1がオンし、第2のサイリスタSCR2がオフす
るように制御され、第1のコンデンサC1に充電電流を
流す時には第1のサイリスタSCR1がオフし、第2の
サイリスタSCR2がオンするように制御される。
【0017】このようにして構成された本点火回路で
は、第1のサイリスタSCR1をオフにし、第2のサイ
リスタSCR2をオンすることにより、矢印Cに示され
るように充電電流が流れて第1のコンデンサC1が充電
される。この時、上記したように充電電流が第2のサイ
リスタSCR2に流れてイグニッションコイル1の一次
側コイル1aにはほとんど流れないため、DC−DCコ
ンバータを小型化して20〜200kHz程度の周波数
で充電した際に、一次側コイル1aに発生する逆起電圧
による充電能力の低下や誤アークの発生が起こることが
ない。
【0018】プラグ3にアークを飛ばす際には、第1の
サイリスタSCR1をオンし、第2のサイリスタSCR
2をオフすることにより、第1のコンデンサC1の放電
により矢印Aに示されるように電流が流れる。この時、
第1のサイリスタSCR1には矢印Aの向きにしか電流
が流れないが、相反する矢印Bの向きにはダイオードD
2を介して流れ得るため、前記したように一次側コイル
1aと第1のコンデンサとによる共振現象が起こり得
る。従って、プラグ3には正負の電圧が交互に発生する
ACアークが発生するため、大きな放電エネルギと長い
放電時間が得られる。
【0019】なお、本実施例では第2のスイッチング素
子としてサイリスタを用いたが、サイリスタに限るもの
ではなく、制御信号によりオン・オフして充電電流を選
択的に流し得るものであれば良い。例えば、高速スイッ
チング可能なトランジスタなどが適用可能である。
【0020】次に、図2に本発明に基づく第2の実施例
を示すが、前記実施例と同様の部分には同一の符号を付
してその詳しい説明を省略する。この第2の実施例にあ
っては、前記実施例で設けた第2のサイリスタSCR2
の代わりに第2のコンデンサを設けている。このように
しても前記実施例と同様の効果を奏し得る。
【0021】すなわち、第1のコンデンサC1を充電す
るために、DC−DCコンバータより供給される20〜
100kHzの断続電流をイグニッションコイル1の1
次側コイル1aと並列に接続した第2のコンデンサC2
の充電電流として側路することにより、イグニッション
コイル1における逆起電圧の発生を防止するものであ
る。コンデンサC2に充電された電荷は、DC−DCコ
ンバータの発生する断続電流の「断」すなわち流れてい
ない時に、イグニッションコイル1の1次側コイル1a
を通じて緩やかに放電(矢印B)される。換言すればイ
グニッションコイル1の1次側コイル1aを流れる電流
を第2のコンデンサC2で平滑にすることにより、イグ
ニッションコイル1のインダクタンスにより発生する逆
起電圧を防止するものである。
【0022】なお本発明によれば、前記各実施例でそれ
ぞれ別個に設けた第2のサイリスタSCR2と第2のコ
ンデンサC2とを共に並列に設けることができる。この
場合にも、何ら不都合を生じることなく前記実施例と同
様の作用・効果をより効果的に奏し得る。この場合、第
2のコンデンサC2の容量または第2のサイリスタSC
R2の電流許容量を小さくすることも可能となる。
【0023】
【発明の効果】このように本発明によれば、DC−CD
Iの構成にして、低回転域及び高回転域に高い電圧のア
ークを発生し得るようにすると共に、電圧発生のための
第1のコンデンサに対する充電電流を第2のスイッチン
グ素子を介して流すことにより、イグニッションコイル
の一次側コイルに逆起電圧が発生しコンデンサの充電性
能の低下や誤アークが発生することを防止でき、かつ第
1のコンデンサと一次側コイルとにより共振現象を起こ
してACアークを発生させて、エキサイタを用いること
なく大きな放電エネルギと長い放電時間とが得られるた
め、装置を低廉化し得る。また第2のスイッチング素子
の代わりに第2のコンデンサを用いても同様の効果を奏
し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された内燃機関用点火装置を示す
要部回路図。
【図2】第2の実施例を示す図1と同様の図。
【図3】従来のDC−CDIを用いた内燃機関用点火装
置を示す要部回路図。
【符号の説明】
1 イグニッションコイル 1a 一次側コイル 1b 二次側コイル 2 DC−DCコンバータ 2a 一次側コイル 2b 二次側コイル 3 プラグ 4 充電・点火制御回路 5 点火電圧発生回路 11 DC−CDI

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 DC電源とイグニッションコイルの一次
    側コイルとの間に接続された第1のコンデンサと、前記
    第1のコンデンサの充電及び前記一次側コイルへの放電
    を行わせるべく前記DC電源と前記第1のコンデンサと
    のノードをエンジン回転周期に応じた制御信号により選
    択的に接地する第1のスイッチング素子と、前記第1の
    コンデンサの放電時に前記第1のコンデンサと前記一次
    側コイルとの間で共振を起こさせるべく前記DC電源と
    前記第1のコンデンサとのノードに接続された共振発生
    手段と、前記第1のコンデンサへの充電時に充電電流を
    前記一次側コイルを回避させて流すべく前記一次側コイ
    ルと並列に接続された第2のスイッチング素子とを有す
    ることを特徴とする内燃機関用点火装置。
  2. 【請求項2】 DC電源とイグニッションコイルの一次
    側コイルとの間に接続された第1のコンデンサと、前記
    第1のコンデンサの充電及び前記一次側コイルへの放電
    を行わせるべく前記DC電源と前記第1のコンデンサと
    のノードをエンジン回転周期に応じた制御信号により選
    択的に接地する第1のスイッチング素子と、前記第1の
    コンデンサの放電時に前記第1のコンデンサと前記一次
    側コイルとの間で共振を起こさせるべく前記DC電源と
    前記第1のコンデンサとのノードに接続された共振発生
    手段と、前記一次側コイルと並列に接続された第2のコ
    ンデンサとを有することを特徴とする内燃機関用点火装
    置。
JP7094431A 1995-03-28 1995-03-28 内燃機関用点火装置 Pending JPH08261122A (ja)

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IN240CA1996 IN187155B (ja) 1995-03-28 1996-02-09
FR9602327A FR2732410B1 (fr) 1995-03-28 1996-02-26 Systeme d'allumage pour moteurs a combustion interne
IT96MI000502A IT1283253B1 (it) 1995-03-28 1996-03-15 Sistema di accensione per motori a combustione interna
CN96103176A CN1058770C (zh) 1995-03-28 1996-03-22 内燃机用点火系统

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FR (1) FR2732410B1 (ja)
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IT (1) IT1283253B1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100360380B1 (ko) * 1999-07-14 2002-11-13 재단법인 포항산업과학연구원 공진형 직류-직류 싸이리스터 초퍼

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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ITMI960502A1 (it) 1997-09-15
FR2732410B1 (fr) 1998-03-13
ITMI960502A0 (ja) 1996-03-15
FR2732410A1 (fr) 1996-10-04
CN1058770C (zh) 2000-11-22
IT1283253B1 (it) 1998-04-16
IN187155B (ja) 2002-02-16
CN1140236A (zh) 1997-01-15

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