JPS5938432B2 - 内燃機関の点火回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の点火回路、殊に電流遮断容量放電
複合式の点火回路の改良に関する。

点火コイルの一次巻線に流されていた一次電流を遮断す
ることによる逆起電力に基づく放電エネルギと、別途エ
ネルギ蓄積コンデンサに蓄積してあった高圧充電エネル
ギを放出することによる放電エネノーｆを点火コイル−
次側で重畳させ、二次側に合成エネルギを得る電流遮断
容量放電複合式の点火回路は、既に本出願人の手によっ
てもいくつか開示されていて、空気対燃料比が薄く設定
されていたり、高圧縮比に設定されている内燃機関の着
火性能を向上させ、また、点火プラグの汚損にも強い等
の理由から大いに着目されている。

このような回路では、容量放電部のエネルギ蓄積コンデ
ンサにエネルギを蓄えさせるための高圧充電回路を必要
とし、従来は一般に車輌搭載の蓄電池の出力直流電圧を
ＤＣ−ＤＣコンバータで昇圧することによっている。

一方、電流遮断部に就いては、定常状態において点火コ
イル−次巻線に一定電圧を加えることが望ましいとされ
ている。

従って、両者の要請を満足する回路を構成すると、容量
放電部用のＤＣ−ＤＣコンバータと、電流遮断用の安定
化電源回路、例えば小型で信頼性の高いスイッチングレ
ギュレータとを夫々設けねばならず、構成の複雑化と大
幅なコストアップが見込まれる。

本発明はこの点に鑑でなされたもので、容量放電部に必
要な高圧充電回路と、電流遮断部に必要な安定化電源回
路とに、一部共有する構成部分を持たせることにより、
両回路を全く別個独立に設ける場合の構成の複雑化、コ
ストの上昇をできるだけ抑えるようにしたものである。

本発明では、安定化電源回路としては、小型で信頼性の
高いスイッチングレギュレータを用いるものとし、この
種スイッチングレギュレータの公知構成において用いら
れるエネルギ蓄積用リアクトルを二次側に昇圧巻線を持
つトランスの一次巻線で構成し、当該二次巻線に得られ
る電圧を整流してエネルギ蓄積コンデンサへ与えるよう
にしたことに大きな特徴がある。

即ち、容量放電部用の高圧充電回路の入力をスイッチン
グレギュレータのエネルギ蓄積リアクトルから導出する
という極めて合理的な構成を採ったのである。

以下、添付の図面に即し、本発明の実施例に就き説明す
る。

車輌に搭載されている蓄電池１は図示しない補機により
適宜充電をされており、車輌の運行に必要な直流電流を
供給するもので、ヒユーズ２、イグニション・スイッチ
３、配線を介して本発明による複合点火回路４の直流入
力端子５に電流を供給している。

入力端子５には、スイッチングレギュレータ回路５０が
接続していて、このスイッチングレギュレータ回路５０
はこの実施例では降圧型であり、この種回路の周知構成
における基本構成子を総て有している。

即ち、先づ、主電流線路の電流を選択的にオン、オフす
るスイッチング回路５１があり、図示実施例ではトラン
ジスタ６．７のダーリントン接続によっている。

このスイッチング回路５１０入力端子、即ちトランジス
タ７０ベース８へは、スイッチング時比率を設定するパ
ルス幅変調回路９の方形波出力が与えられている。

その他、ダイオード１３、エネルギ蓄積リアクトル１４
、コンデンサ１５、誤差検出回路としての抵抗１１，１
６から成る分圧器、分圧出力１２のパルス幅変調回路へ
の帰還用線路１γでスイッチングレギュレータ回路５１
を構成している。

これにより、本スイッチングレギュレータの出力端子１
０における電圧が、予め設定された値より上昇するとパ
ルス幅変調器９の出力方形波の幅が狭くなり、逆に該ス
イッチング・レギュレータの出力電圧が低下すると、パ
ルス幅変調器の出力方形波の幅が広くなって、それぞれ
ダーリントン・トランジスタのベース入力端子８へ入力
され、当該出力電圧変化を相殺する作用が営まれる。

こうしたスイッチング・レギュレータの出力端子１０に
現れる一定電圧は、チョークコイル１８を介して本回路
の出力端子１９に供給され、配線２０を経て点火コイル
の一次側の正の端子２１に一定電圧を供給する。

本発明における一つの特徴は、既に概説したように、ス
イッチングレギュレータ部のエネルギ蓄積リアクトル１
４を、二次側に昇圧巻線２２ｂを持つトランス２２の一
次巻線２２ａで構成したことである。

エネルギ蓄積リアクトル１４としての当該トランス２２
の一次巻線２２ａには、パルス状の電流が流れているの
で、二次巻線２２ｂには、昇圧比に応じた高圧が得られ
る。

そこで、これをダイオード２３、コンデンサ２４を介し
て整流、平滑し、望ましくは転流防止チョークコイル２
５を介してエネルギ蓄積コンデンサ２６に印加すれば、
所要の高圧充電回路が得られる。

電流遮断のための点火時期信号発生回路やエネルギ蓄積
コンデンサ２６の放電のためのトリガ回路等は本発明が
直接にこれを規定するものではないが、図示実施例中の
一構成例に就いて引き続き説明する。

点火時期信号発生装置乃至周期的な電流遮断装置２９は
、通常、車輌に搭載されるものの一例を示したもので点
火コイル２８の一次側負端子２７はこの装置２９の出力
段のスイッチング・トランジスタ３０のコレクタ電極３
１に接続されている。

回転子３６は、機関の回転と同期して回転し、信号コイ
ル３１に機関の回転と同期した交番電流を発生せしめ、
この信号を信号処理回路３３で処理してスイッチング・
トランジスタ３００ベースに機関の回転と同期した信号
を供給する。

信号処理回路３３から、スイッチング・トランジスタ３
００ベースに順方向電流が供給される場合は、このトラ
ンジスタはオンとなり、本点火装置４の出力端子１９よ
り供給される電流により、点火コイル２８の一次コイル
が磁気飽和状態にまで励磁される。

一方、容量放電部は、サイリスタ３８を有し、該サイリ
スタはゲート３９に信号入力がない状態ではオフの状態
を保っているので、放電エネルギ蓄積用のコンデンサ２
６は高圧回路の正の出力端子４１から点火コイル２８の
一次巻線、スイッチング・トランジスタ３０のコレクタ
３１を介してエミッタ４２０回路で充電される。

機関と同期して回転する回転子３６が回転し、所定の点
火時期に至ると、信号処理回路３３の出力信号がなくな
り、スイッチング・トランジスタ３００ベース３２への
入力電流が断たれるので、該トランジスタはオフとなる
。

これにより、点火コイル２８の一次コイルへ流入してい
る電流が断たれ、当該点火コイルの鉄芯の磁束が消滅す
るので、該点火コイルの一次側には逆起電力によるサー
ジ電圧が発生する。

サージ電圧の極性は、接地線よりみて、点火コイル２８
の負端子２７側が正の高圧となる極性で、本回路４の容
量放電部用トリガ入力端子４３に印加されることにより
、結合コンデンサ４４を介して、サイリスタ３８のゲー
ト・トリガ用のトランス４５の一次端子４５ａにこのパ
ルス入力が与えられ、二次端子の一端４５ｂが正となる
極性で当該二次側にパルス波が誘起される。

これにより、抵抗器４６を介してサイリスタのゲート３
９にトリガ入力が加えられ、サイリスタ３８はターンオ
ンしてアノード−カソード間が導通するため、エネルギ
蓄積コンデンサ２６の一端４１は接地され、他端子１９
、配線２０、点火コイル−次巻線、ダイオード４８を介
して放電し、点火コイルの一次巻線に、電流遮断に伴う
逆起電力エネルギに重畳して放電エネルギを加える。

以上、動作を説明したが、本発明によれば、スイッチン
グレギュレータで電流遮断用の定電圧電源を構成し乍ら
も尚、別途独立に容量放電部エネルギ蓄積コンデンサ用
の高圧充電回路を設ける煩雑さを避け、スイッチングレ
ギュレータのエネルギ蓄積リアクトルから入力を採り出
すという合理的な構成を採ることができるため、高性能
の点火回路を生産性良く廉価で提供できることになる。

尚、スイッチングレギュレータは、昇圧形、昇降圧形、
インバータ整流形等でも、いづれもエネルギ蓄積リアク
トルを有するので、本発明はそのいづれにも適用できる
。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明実施例の回路構成図である。 図中、４は全体としての本発明点火回路、９は時比率制
御回路、１４はエネルギ蓄積リアクトル、２２は一次巻
線をエネルギ蓄積リアクトルとした昇圧トランス、２６
はエネルギ蓄積コンデンサ、２８は点火コイル、２９は
点火時期信号発生回路、５０はスイッチングレギュレー
タ、５１はそのスイッチング部、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機関の回転に同期して点火コイルの一次巻線の電流
   を周期的に遮断する電流遮断部と、同じく機関の回転に
   同期して、高圧充電されたエネルギ蓄積コンデンサの蓄
   積エネルギを上記点火コイルの一次巻線に放出する容量
   放電部と、から成る電流遮断容量放電複合式の内燃機関
   の点火回路であって、 上記点火コイルの一次巻線に一定電圧を供給するスイッ
   チングレギュレータを設けると共に、該スイッチングレ
   ギュレータに備えられるエネルギ蓄積リアクトルを、二
   次側に昇圧巻線を持つ昇圧トランスの一次巻線で構成し
   、該昇圧トランスの二次出力を整流して上記エネルギ蓄
   積コンデンサ用の高圧充電出力を得ることを特徴とする
   内燃機関の点火コイル。