JPS6043172A - 内燃機関用点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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二次
側に点火エイ・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。

従来の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、バッテリ１、−次
側と二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楠出手
段６１点火コイル２の一次側の電流を点火時期検出手段
６が点火時（υ１を検出する毎に遮断して点火コイル２
の二次側に高電圧を発生させるためのフルトラ式点火装
置７２点火コイル２′の二次側の一端に高電圧出力端を
接続し、バッテリ１の電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバ
ータ８９点火コイル２の二次側に発生する高電圧を各気
筒の点火プラグ５３〜５ｄに分配するディス［・リビュ
ータ３．ティストリビュータロがら点火プラグ５ａ〜５
ｄに高電圧を供給するハイテンショ：／’７−）／ｌ／
　４　ａ〜４ｄ等によって構成されている。

なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ８は、例えは第２図に示す
ような構成となっており、昇圧トランスＴに設けられた
帰還巻線１２の作用によってパワートランジスタ９，１
０を交互にオン、オフさせて、昇圧トランスＴの一次コ
イル１１に流れる電流を遮断し、それによって昇圧トラ
ンスＴの二次コイル１６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って
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の一
次側を流れる電流を遮断すると、点火コイル２の二次側
にマイナス数ＫＶの高′屯圧が発生して、その高電圧が
ディストリビュータ６及びハイテンションケーブル４ａ
Ａ−４ｄを介して点火プラグ５３〜５ｄに順次供給され
て放電が開始される。

さらに、バッテリ１の電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ８に
よっ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の二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］０ｍ５ｅＣ以上延長され、
それによって燃焼の安定化及び燃費の向−１−を計るこ
とができる。

しかしながら、このような従来のＤＣ−ＤＣコンバータ
を備えた点火装置は、ＤＣ−ＤＣコンバータが常時動作
して、高圧出力を点火コイルの二次側に印加する構成に
なっている。

そのため、ＤＣ−ＤＣコンバータは点火放電がされない
無負荷時にも高電圧を出力するので、無負荷時でも１〜
２Ａの電流が消費される。

また、ディストリビュータのロータ電極とサイド電極と
が点火放電を維持できる限り、ＤＣ−ＤＣコンバータか
らエイ・ルギが注入されることによって、長い場合には
２０ｍ５ｃＩＣＪ２１、上点火放電が継続して、長期間
６〜］ＯＡ又はそれり、」二の電流が消善される。

そして、このように放電時間が長くなることによる消費
電流の増加によって、オルタイ・−タ（発電機）の負荷
が増大して燃費が悪化する。

そこで、例えば特開昭５２−１１３４２号公報に記載さ
れているように、点火コイルの一次電流を遮断する毎に
、所定期間ＤＣ（）Ｃコンバータを作動させる装置が提
案されている。

しかしながら、このように点火開始時にＤＣ−ＤＣコン
バータの作動を開始するようにした場合、ＤＣ−］）Ｃ
コンバータは動作開始から高圧が出力されるまでに通常
数百／ｌ！ｉｅＣ〜１ｍ５ｅｃ程度の時間がかかり、一
方点火コイルによる放電は１ｍ５ｅｃ程度であるので、
ＤＣ−ＤＣコンバータによっては立トり時間が遅く点火
エネルギの注入効果がなくなることが生じるという問題
がある。

この発明は」−記の点に鑑みてなされたものであり、−
に述のような内燃機関用点火装置においてＤＣ−ＤＣコ
ンバータの点火エイ・ルギな点火時に確実に注入できる
ようにすること春目的とする。

そのため、この発明による内燃機関用点火装置は、点火
コイルの一次側コイルへの通電が開始された時から一次
側コイルへの通電時間より短い予め定めた時間が経過し
た時にＤＣ−ＤＣコンバータの作動を開始するようにし
たものである。

以下、この発明の実施例を添伺図面の第３図以降を参照
して説明する。

第６図は、この発明を実施した内燃機関用点火装置の一
例の要部のみを示す回路図である。

同図において、まずＤＣ−ＤＣコンバータ２１について
簡単に説明すると、昇圧トランス２２の一次巻線２６の
センタタップにバッテリ２４がらのバッテリ電圧を印加
して、その−次巻線゛２６の両端を、各々エミッタをア
ースに接続したパワートランジスタ２５，２６のコレク
タに接続しである。

そして、そのパワートランジスタ２５．２６の各ベース
をベース電流制限用抵抗２７．２８を介して、センタタ
ップに抵抗２９を介してバッテリ電圧が印加される帰還
巻線６ｏの両端に接続しである。

なお、パワートランジスタ２５．２６の各ベースは後述
するスイッチング回路６５に接続されているが、その詳
細は後述する。

これ等のパワートランジスタ２５．２６は、帰還巻線６
０の作用によって交互にオン・オフして、−次巻線に流
れる電流を断接し、二次巻線３１に高電圧が発生する。

この二次巻線６１に発生する高電圧ＶＥは、ダイオード
川）１〜］）４からなる全波整流回路６２で全波整流さ
れた後、コンデンサ６３で平滑されて図示しない点火コ
イルの二次側端子に出力される。

次に、このＤＣ−ＤＣコンバータ２１の動作ヲ制御する
コンバータ作動制御手段について説明する。

このコンバータ作動側部１手段は、Ｉ）Ｃ−ＤＣコンバ
ータ２１のパワートランジスタ２５，２６を常時オフ状
態又はオン・オフ可能状態にするスイッチング回路３５
と、このスイッチング回路３５を制御するスイッチング
制御回路６６とから構成されている。

まず、スイッチング回路３５は、スイッチングｊ・ラン
ジスタ３７，３８の各エミッタをアースに接続して、そ
の各コンフタをＤＣ−ＤＣ’コンバータ２１の各パワー
トランジスタ２５，２６のベースに接続すると共に、こ
のスイップ〜ングトランジスタ３７．３８の各ベースに
、抵抗６９を介してバッテリ２４からのバッテリ電圧又
はスイッチング制御回路６６からの動作信号Ｐｓをベー
ス電流制限用抵抗４０．４１を介して入力してなる。

また、スイッチング開側１回路６６は、第４図に示スよ
うに、立下りモノマルチバイブレータ４５と、立下りモ
ノマルチバイブレータ４６及びトランジスタ４７からな
る。

そのマｆ下すモノマルチバイブレータ４５は、点火コイ
ル２の一次側コイル２ａの○側端子電圧ＰＡか電源電圧
から接地電圧に立下った時、つまりフルトう式点火装置
７のトランジスタ７ａがオン状態になって一次側コイル
２ａへの通電が開始された時に、正のパルスＰＢを出力
する。

、この立下りモノマルチバイブレータ４５が出力するパ
ルスＰＲのパルス幅は、点火コイル２の一次ｆｌｌ１１
コイル２ａへの通電時間より短い時間に設定する。　こ
の例では、通電時間を５罷奴として、パルス幅を４）Ｉ
Ｉｓｔｘに設定している。

立下りモノマルチバイブレータ４６は、立下りモノマル
チバイブレータ４５からのパルスＰＢが立下った時に、
例えはパルス幅が（３Ｈ）ｓｅｃの正のパルスＰｃを出
力する。

トランジスタ４７は、立下りモノマルチバイブレータ４
６からのパルスＰｃを入力して、パルスＰＣがＩビの時
（ニオン状態になって動作信号ＰＳを’　Ｌ　”　（ア
ース）にする。

なお、通常の点火装置の部分は、第１図と同様であるの
で、その説明は省略する。

次に、このように（１＃ｅした実施例の作用について第
５図をも参照して説明する。

まず、フルトう式点火装置７のトランジスタ７ａがオフ
状、態で点火コイル２の一次側コイル２ａに通電されて
いない第５図の時点ｔｉでは、その−次側コイル２ａの
○端子電圧ＰＡは同図（イ）に示すように電源電圧ＶＢ
になっている。

この時、スイッチング制御回路６６からの動作信冗ＰＳ
は、第５図に）に示すように’ＩＩ”になっており、第
３図のスイッチング回路３５のトランジスタ３７，３８
の各ベースにバッテリ２４からのベース電圧が給電され
てオン状態になる。

したがって、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１は、各パワート
ランジスタ２５．２６のベースが接地されてオフ可能状
態になって動作せず、第５図（ホ）に示すように、高電
圧Ｖｒｇが出力されない。

この状態から、フルトラ式点火装置７のトランジスタ７
ａがオン状態になった時点ｔ２で、点火゛コイル２の一
次側コイル２ａの○側端子電圧ＰＡが、第５図（イ）に
示すように、電源電圧ＶＢから接地電圧（略Ｏ■）に降
下して、その−次側コイル２ａへの通電が開始される。

それによって、この点火コイル２の一次側コイル２ａへ
の通電が開始された時点ｔ２で、第４図の立下りモノマ
ルチバイブレータ４５がら第５図（（ロ）に示すように
パルス幅が４丁ｆ］ＳｅＣの正のパルスＰｎが出力され
る。

そして、この時点ｔ２から４ｍ５ｅｃ経僅して立下りモ
ノマルチバイブレータ４５のパルスＰＢが立下った時点
ｔ３、？まり一次側コイル２ａへの通電時間は５府浅で
あるのて、−次側コイル２ａへの通電が遮断される時点
（点火時期）ｔ４よＱＪｍ　Ｓｅｃ　前で、立下りモノ
マルチバイブＩ／　−夕４６　カらパルス幅が□Ｈ１ｓ
ｅｃの正のパルスＰＣが出力される。

したがって、この時点ｔ２でトランジスタ４７がオン状
態になって、第５図（ニ）に示すように動作信号ＰＳが
“■ビから１１　ＬＩ＋になる。

そのため、スイッチング回路３５のトランジスタ３７．
３８のベースが接地されてオフ状態になり、Ｉ）Ｃ−Ｄ
Ｃコンバータ２１の各パワートランジスタ２５．２６の
ベースがアースから切頭［されてオン・オフ可能状態に
なる。

それによって、Ｄ（、ＤＣコンバータ２１は、第５図の
時点ｔ３から同図（ホ）に示すように作動を開始して数
百／１．式〜１ｍ５ｅｃ経過後に、その昇圧トランス２
２の二次巻線６１に約−２ＫＶの高電圧ＶＥを発生して
、この高電圧ｖＥを点火コイル２の二次側コイルに出力
する。

そして、スイッチングｉｉ’ｌ　？Ｍ１回路６６からの
動作信％ＰＳが時点ｔ３から６ｍ５ｅｃ経過して再び’
ＩＴ”に／ｒっだ時点ｔ５で、スイッチング回路６５の
トランジスタ３７．３８かオン状態になって、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ２１のパワートランジスタ２５゜２６がオ
ン不能状態になる。　・っまｔ〕、Ｉ）　Ｃ−１）　Ｃ
コンバータ２１が作動しなくなる。

このように、この内燃機関用点火装置は、点火コイルの
一次側コイルへの通電が開始された時から通電時間より
短い所定時間経過後、つまり点火時３’ｔＪＩ　前にＤ
Ｃ−ＤＣコンバータが作動するので、コンバータの立」
ニリ時間に高エネルギの注入ミスが生じることがない。

なお、点火時期的にＤＣ−ＤＣコンバータの作動を開始
するために、フルトラ式点火装置の点火タイミンクを決
定するだめの電磁ピックアップの出力留別の適当なレベ
ルにしきい値を設定して作動開始タイミングを決めるこ
とも考えられる。

しかしながら、このようにすると、エンジン回１１す：
数か変化することによって、あるいは電磁ピックアップ
自体が異なることによって出力留別−が変化して、作動
開始タイミングが狂うという不都合がある。

これに対して、この発明のように構成すれは、フルトラ
式点火装置においては閉角度制御によって点火コイルの
一次側コイルの通電時間をエンジン回転数にかかわりな
く略一定になるように制御しているので、ＤＣ−Ｔ）Ｃ
コンバータの動作開始タイミングは略一定になる。

また、上記実施例のように、ＤＣ−ＤＣコンバータの作
動開始タイミングが点火前］ｍ５ＯＣ程度になるように
通電開始後の経過時間を設定することによって、Ｉ）Ｃ
−Ｌ）Ｃコンバータの高電圧によって点火時期的に着火
してしまうという過Ｖ着火を防１１−できる。

さらに、上記実施例のように、ＤＣ−ＤＣコンバータの
作動時間を２１．′天火後５ｍ５ｅｃになるようにする
と、第６図及び第７図から分るように、燃才１消費１ｕ
か最も少なくなり、しかも消費電流があまり人きくなら
ず、最も効果的である。

以ト説明したように、この発明によれは、内燃機関用点
火装置においてＤＣ−ＤＣコンバータによる点火エイ・
ルギな点火時に確実に点火コイルに注入できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、従来の内燃機関用点火装置の一例
を示す構成図及びその１）Ｃ−ＤＣコンバータを示す回
路図である。 第６図は、この発明を実施した内燃機関用点火装置の一
例の要部を示す回路図、 第４図は、そのスイッチング制御回路の詳細を示すブロ
ック図、 第５図は、第６図の動作説明に供するタイミングチャー
ト図、 第６１’、Ｋｌ及び第７図は、１８ｏｏｃｃ４気筒ｘ　
７　ｊ；／　ｙの７５Ｑｒｐｍアイドリング時の放電時
間と燃Ｍｉｌ消費量との関係及び放電時間と消費電力と
の関係の一例を示す図である。 ２１−　ＤＣ−１）Ｃコンバー　９ ２４　バッテリ ６５　スイッチング回路 ６６・・スイッチング制御回路 第４図 ２ 第６図 第７図 放電時間（ｍｓｅｃ’）

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二次側
   に点火エイ・ルギな注入するＤＣ，−ＤＣコンバータを
   備えた内燃機関用点火装置において、前記点火コイルの
   一次側コイルへの通電が開始された時から該−次側コイ
   ルへの通電時間よりも短い予め定めた時間が経過した時
   に、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの作動を開始させるコン
   バータ作動制菌手段を設けたことを特徴とする内燃機関
   用点火装置。