JPS6357871A - 内燃機関用点火装置 - Google Patents
内燃機関用点火装置Info
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- JPS6357871A JPS6357871A JP20215486A JP20215486A JPS6357871A JP S6357871 A JPS6357871 A JP S6357871A JP 20215486 A JP20215486 A JP 20215486A JP 20215486 A JP20215486 A JP 20215486A JP S6357871 A JPS6357871 A JP S6357871A
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- Japan
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- ignition
- internal combustion
- combustion engine
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- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は内燃機関により駆動される発電機の出力により
充電されるバッテリを直流電源とするコンデンサ放電式
の内燃機関用点火＝２に関する。
充電されるバッテリを直流電源とするコンデンサ放電式
の内燃機関用点火＝２に関する。
従来この種のものにおいては、バ・ノテリの出力電圧を
昇圧してコンデンサを充電するために、発振型のＤＣ−
ＤＣコンバークを用いたもの（例えば、米国特許第３，
５９９，６１６号明細書）や、点火信号に同期して昇圧
トランスの１次コイルにバ、テリより電流を浣し、この
電流が一定値になるとその電流を遮断して２次コイルに
高電圧を発生させてコンデンサを充電するようにしたも
の（例えば、実公昭５２−５７３１９号公報）がある。
昇圧してコンデンサを充電するために、発振型のＤＣ−
ＤＣコンバークを用いたもの（例えば、米国特許第３，
５９９，６１６号明細書）や、点火信号に同期して昇圧
トランスの１次コイルにバ、テリより電流を浣し、この
電流が一定値になるとその電流を遮断して２次コイルに
高電圧を発生させてコンデンサを充電するようにしたも
の（例えば、実公昭５２−５７３１９号公報）がある。
ところが、上述した従来の前者のものでは、発振型のＤ
Ｃ−ＤＣコンバータの発振トランスとして１次コイルと
２次コイル以外に自己発振用の３次コイルを必要とする
ので、構造が複雑で高価になる。高速においてもコンデ
ンサを十分充電する必要性があることから、発振トラン
スの発振周波数が必然的に高くなるので、電波ノイズが
発生し、他の電子機器に悪影響を与える。機関回転数の
増減に伴って、点火１回転当りのコンデンサ充電回数が
変化することによって、コンデンサ充電電圧が変化（高
回転になると低下する。）し、結果的に機関回転数に応
じて点火エネルギーも変化する。
Ｃ−ＤＣコンバータの発振トランスとして１次コイルと
２次コイル以外に自己発振用の３次コイルを必要とする
ので、構造が複雑で高価になる。高速においてもコンデ
ンサを十分充電する必要性があることから、発振トラン
スの発振周波数が必然的に高くなるので、電波ノイズが
発生し、他の電子機器に悪影響を与える。機関回転数の
増減に伴って、点火１回転当りのコンデンサ充電回数が
変化することによって、コンデンサ充電電圧が変化（高
回転になると低下する。）し、結果的に機関回転数に応
じて点火エネルギーも変化する。
発振回路を必要とするため、装置が大型で高価になるな
どの問題があった。
どの問題があった。
また、上述した従来の後者のものでは、昇圧トランスの
１次電流の通電開始の制御を点火信号で行うため、この
昇圧トランスの２次側には点火１回当り１回しか高電圧
が発生せず、この点火１回当り１回発生する電圧によっ
てコンデンサが充電されるのみである。従って、この点
火１回当り１回の充電動作で点火に必要なエネルギーを
得るためには、昇圧トランスの１次電流および１次コイ
ル巻数を増して、１次コイルにたくわえられる電磁エネ
ルギー（（１／２）・Ｌ−’Ｉ”）を大きくしなければ
ならず、更に昇圧トランスはこの１次コイルのアンペア
ターンで磁束が飽和しないだけの断面積が必要となるの
で、昇圧トランスが大型になる。−時電流遮断用トラン
ジスタに大容呈の物が必要になる等の問題があり、やは
り装置が大型で高価になるという問題があった。
１次電流の通電開始の制御を点火信号で行うため、この
昇圧トランスの２次側には点火１回当り１回しか高電圧
が発生せず、この点火１回当り１回発生する電圧によっ
てコンデンサが充電されるのみである。従って、この点
火１回当り１回の充電動作で点火に必要なエネルギーを
得るためには、昇圧トランスの１次電流および１次コイ
ル巻数を増して、１次コイルにたくわえられる電磁エネ
ルギー（（１／２）・Ｌ−’Ｉ”）を大きくしなければ
ならず、更に昇圧トランスはこの１次コイルのアンペア
ターンで磁束が飽和しないだけの断面積が必要となるの
で、昇圧トランスが大型になる。−時電流遮断用トラン
ジスタに大容呈の物が必要になる等の問題があり、やは
り装置が大型で高価になるという問題があった。
また、内燃機関の運転状態に応じて、制御しておらず、
内燃機関の状態に応じて、適正なコンデンサの充電電圧
を得ることができないという問題点がある。
内燃機関の状態に応じて、適正なコンデンサの充電電圧
を得ることができないという問題点がある。
そこで、本発明は、
内燃機関により駆動されて交流出力を発生する発電機の
出力により充電されるバッテリを直′流電源とする内燃
機関用点火ＷｉｌＦであって、前記バフテリに接続され
た１次コイルおよび２次コイルを有し、前記バフテリの
出力電圧を昇圧する昇圧トランスと、 この昇圧トランスの１次コイルに直列に接続され、前記
バッテリより前記１次コイルに流れる電流を断続する半
導体スイッチ手段と、 前記昇圧トランスの２次コイルに接続され１、二の２次
コイルに発生する電圧により充電されるコンデンサと、 このコンデンサに接続され点火時期で導通する点火スイ
ッチ手段と、 この点火スイッチ手段と前記コンデンサとで閉回路を形
成する１次コイルおよび２次コイルを有し、前記点火ス
イッチ手段が導通することにより前記コンデンサの充電
電荷が前記１次コイルに供給されて前記２次コイルに点
火用の高電圧を発生する点火コイルと、 前記半導体スイッチ手段を駆動して、内燃機関の状態に
応じて、前記昇圧トランスの１次コーイルに流れる電流
を制御する制御手段と、 を備えた内燃機関用点火装置とすることである。
出力により充電されるバッテリを直′流電源とする内燃
機関用点火ＷｉｌＦであって、前記バフテリに接続され
た１次コイルおよび２次コイルを有し、前記バフテリの
出力電圧を昇圧する昇圧トランスと、 この昇圧トランスの１次コイルに直列に接続され、前記
バッテリより前記１次コイルに流れる電流を断続する半
導体スイッチ手段と、 前記昇圧トランスの２次コイルに接続され１、二の２次
コイルに発生する電圧により充電されるコンデンサと、 このコンデンサに接続され点火時期で導通する点火スイ
ッチ手段と、 この点火スイッチ手段と前記コンデンサとで閉回路を形
成する１次コイルおよび２次コイルを有し、前記点火ス
イッチ手段が導通することにより前記コンデンサの充電
電荷が前記１次コイルに供給されて前記２次コイルに点
火用の高電圧を発生する点火コイルと、 前記半導体スイッチ手段を駆動して、内燃機関の状態に
応じて、前記昇圧トランスの１次コーイルに流れる電流
を制御する制御手段と、 を備えた内燃機関用点火装置とすることである。
（実施例〕
第１図は本発明の一実施例を示す電気回路図で、１はバ
フテリ、２は図示しない内燃機関により駆動される発電
機出力を整流およびレギュレートしてバッテリを充電す
るレギュレータと、レクチファイヤ、３はキースイッチ
、４はバフテリから回路用電源を作る定電圧回路部、５
は昇圧トランスで５ａはその１次コイル、５ｂは２次コ
イル、６は昇圧トランスの１次電流を０Ｎ−ＯＦＦする
半４体スイ、千手段をなすトランジスタ、７．１４はバ
ッファ用トランジスタ、８，９，１０，１６゜１？、１
８．２３は抵抗、１１は制御手段をなすマイクロコンピ
ュータユニット（以下、ＭＣＵという）、１２はＭＣＬ
Ｉ用の水晶振動子、１５は点火信号コイル、１３は波形
成形回路、１９は内燃機関の運転状態を検出するための
各種センサ（例えば、スロットルセンサ、水温センサ、
排気温センサ等）、２０．２２はダイオード、２１は昇
圧トランス５の２次コイル５ｂで充電される点火用コン
デンサ、２４は点火用サイリスク、２５は点火コイル、
２６はプラグを各々示す。
フテリ、２は図示しない内燃機関により駆動される発電
機出力を整流およびレギュレートしてバッテリを充電す
るレギュレータと、レクチファイヤ、３はキースイッチ
、４はバフテリから回路用電源を作る定電圧回路部、５
は昇圧トランスで５ａはその１次コイル、５ｂは２次コ
イル、６は昇圧トランスの１次電流を０Ｎ−ＯＦＦする
半４体スイ、千手段をなすトランジスタ、７．１４はバ
ッファ用トランジスタ、８，９，１０，１６゜１？、１
８．２３は抵抗、１１は制御手段をなすマイクロコンピ
ュータユニット（以下、ＭＣＵという）、１２はＭＣＬ
Ｉ用の水晶振動子、１５は点火信号コイル、１３は波形
成形回路、１９は内燃機関の運転状態を検出するための
各種センサ（例えば、スロットルセンサ、水温センサ、
排気温センサ等）、２０．２２はダイオード、２１は昇
圧トランス５の２次コイル５ｂで充電される点火用コン
デンサ、２４は点火用サイリスク、２５は点火コイル、
２６はプラグを各々示す。
第２図はエンジンの運転パラメータ（回転数およびスロ
ットル開度）に対する昇圧トランス５ａの一次電流遮断
回数の一般定例を示し、この値がＭＣＵＩＩに、あらか
じめプログラムされている。
ットル開度）に対する昇圧トランス５ａの一次電流遮断
回数の一般定例を示し、この値がＭＣＵＩＩに、あらか
じめプログラムされている。
第３図は第１図実施例の各動作波形を示し、Ａは点火信
号コイル１５に発生する電圧、Ｂは点火信号電圧を基に
演算し、ＭＣＵＩＩから出力される点火信号、Ｃは各種
センサ１９や点火信号コイル１５から運転状態を検出し
あらかじめ設定した回数だけ昇圧トランスを０Ｎ−ＯＦ
ＦさせるためのＭＣＵＩＩから出力される通電および遮
断信号、Ｄは昇圧トランス５の１次コイル５ａに流れる
電流、Ｅは点火用コンデンサ２１の充電電圧を各々示し
、ＤおよびＥの実線は１回転当り３回遮断、点線は４回
、−点鎖線は５回遮断の場合を各々示す。
号コイル１５に発生する電圧、Ｂは点火信号電圧を基に
演算し、ＭＣＵＩＩから出力される点火信号、Ｃは各種
センサ１９や点火信号コイル１５から運転状態を検出し
あらかじめ設定した回数だけ昇圧トランスを０Ｎ−ＯＦ
ＦさせるためのＭＣＵＩＩから出力される通電および遮
断信号、Ｄは昇圧トランス５の１次コイル５ａに流れる
電流、Ｅは点火用コンデンサ２１の充電電圧を各々示し
、ＤおよびＥの実線は１回転当り３回遮断、点線は４回
、−点鎖線は５回遮断の場合を各々示す。
以下に、動作を説明する。
まず、キースイッチ３をＯＮさせると定電圧回路４によ
り各部に動作電源が供給され、ＭＣＵＩＩ等が動作を始
める。
り各部に動作電源が供給され、ＭＣＵＩＩ等が動作を始
める。
ＭＣＵＩＩが動作を始めると、点火信号コイル１５、お
よび各種センサ１９により、エンジンの運転状Ｂ（例え
ばエンジン停止で、低温状態等）を検出し、昇圧トラン
ス５の１次コイル５ａの通電時間、通電回数を求め、Ｍ
ＣＵＩＩの０□出力を“１”−“Ｏ″にする。０□が“
０”になると抵抗８．９の分圧点、つまりトランジスタ
７のベースはエミッタよりも電位が低くなり、トランジ
スタ７がＯＮする。トランジスタ７がＯＮすると、電源
−トランジスタフのエミッターコレクターを氏抗１０を
介して、トランジスタ６にベース電流を供給し、トラン
ジスタ６がＯＮする。トランジスタ６がＯＮすると、昇
圧トランス５の一次コイル５ａにバフテリｌから１次？
Ｓ流が供給される０ＭＣＵ１１の０２端子は“０”にな
ってから、一定時間（あらかしめ設定しである時間）経
過後、“ｌ”になる。０□端子が“１”になると、抵抗
８．９の分割点はほぼｉｉ源雷電圧なり、トランジスタ
７がＯＦＦする。トランジスタ７がＯＦＦすると、トラ
ンジスタ６のベース電流が、遮断され、トランジスタ６
が０ＦＦＬ、昇圧トランス５の１次コイル５ａの電流が
遮断する。１次電流が遮断されると、１次コイル５ａの
インダクタンス分により、この１次コイル５ａに高電圧
が発生し、２次コイル５ｂにも巻数倍の電圧が誘起され
、この電圧にりよダイオード２〇−点火用コンデンサ２
１−ダイオード２２の回路で点火用コンデンサ２１を充
電する。
よび各種センサ１９により、エンジンの運転状Ｂ（例え
ばエンジン停止で、低温状態等）を検出し、昇圧トラン
ス５の１次コイル５ａの通電時間、通電回数を求め、Ｍ
ＣＵＩＩの０□出力を“１”−“Ｏ″にする。０□が“
０”になると抵抗８．９の分圧点、つまりトランジスタ
７のベースはエミッタよりも電位が低くなり、トランジ
スタ７がＯＮする。トランジスタ７がＯＮすると、電源
−トランジスタフのエミッターコレクターを氏抗１０を
介して、トランジスタ６にベース電流を供給し、トラン
ジスタ６がＯＮする。トランジスタ６がＯＮすると、昇
圧トランス５の一次コイル５ａにバフテリｌから１次？
Ｓ流が供給される０ＭＣＵ１１の０２端子は“０”にな
ってから、一定時間（あらかしめ設定しである時間）経
過後、“ｌ”になる。０□端子が“１”になると、抵抗
８．９の分割点はほぼｉｉ源雷電圧なり、トランジスタ
７がＯＦＦする。トランジスタ７がＯＦＦすると、トラ
ンジスタ６のベース電流が、遮断され、トランジスタ６
が０ＦＦＬ、昇圧トランス５の１次コイル５ａの電流が
遮断する。１次電流が遮断されると、１次コイル５ａの
インダクタンス分により、この１次コイル５ａに高電圧
が発生し、２次コイル５ｂにも巻数倍の電圧が誘起され
、この電圧にりよダイオード２〇−点火用コンデンサ２
１−ダイオード２２の回路で点火用コンデンサ２１を充
電する。
更に、一定時間（あらかじめ設定しである時間）経過後
、ＭＣＵＩＩの０．出力は再び１１→“０”になり、上
述した同様の動作を設定回数だけくり返し、点火用コン
デンサ２１を設定値に充電する。この動作の回数（また
は時間）をエンジンの運転パラメータに応じて設定して
おけば、例えば、低温始動時には大きい点火エネルギー
に充電する等の制御が容易に出来る。
、ＭＣＵＩＩの０．出力は再び１１→“０”になり、上
述した同様の動作を設定回数だけくり返し、点火用コン
デンサ２１を設定値に充電する。この動作の回数（また
は時間）をエンジンの運転パラメータに応じて設定して
おけば、例えば、低温始動時には大きい点火エネルギー
に充電する等の制御が容易に出来る。
また、図示していないロータが回転すると、信号コイル
１５には、第２図に示すへの様な電圧が、回転数と同期
して発生し、この信号電圧の周期をＭＣＵＩＩで測定し
て、回転数を求め、また各種センサ１９から運転パラメ
ータをＭＣＵＩＩに読み込み、これらのパラメータに応
じて、あらかじめ設定された時間になると、ＭＣＵの０
＋ 出力から第３図に示すＢの様な点火信号が出力され
る。
１５には、第２図に示すへの様な電圧が、回転数と同期
して発生し、この信号電圧の周期をＭＣＵＩＩで測定し
て、回転数を求め、また各種センサ１９から運転パラメ
ータをＭＣＵＩＩに読み込み、これらのパラメータに応
じて、あらかじめ設定された時間になると、ＭＣＵの０
＋ 出力から第３図に示すＢの様な点火信号が出力され
る。
０１が１１′→“θ′になるとトランジスタ１４がＯＮ
Ｌ、トランジスタ１４−抵抗１８−抵抗２３の回路で電
流が流れ、点火用サイリスタ２４を導通させる。
Ｌ、トランジスタ１４−抵抗１８−抵抗２３の回路で電
流が流れ、点火用サイリスタ２４を導通させる。
このサイリスタ２４が４通すると、点火用コンデンサ２
１の充電電荷を点火コイル２５の一次コイルに急激に放
出して、その２次コイルに高電圧を得て、点火プラグ２
６に点火する。
１の充電電荷を点火コイル２５の一次コイルに急激に放
出して、その２次コイルに高電圧を得て、点火プラグ２
６に点火する。
以上の動作をくり返し、点火動作を行うが、この時の点
火エネルギーはＭＣＵＩＩの０□から出力される通電、
遮断信号の発生回数および通電時間を制御することによ
り、容易に制御出来、エンジンの運転状態に適合した最
適の点火装置を得ることが出来る。また、同一点火エネ
ルギーを得る場合、−次列断電流を下げて、遮断回数を
適当に増せば（例えば１回転当り数回遮断）、■遮断当
りのエネルギーは遮断回数分の１に出来、トランスの小
型化や、パワートランジスタ６の低電流化が出来、小型
で安価なバッテリを電源とするＣＤＩ点火システムが可
能となる。
火エネルギーはＭＣＵＩＩの０□から出力される通電、
遮断信号の発生回数および通電時間を制御することによ
り、容易に制御出来、エンジンの運転状態に適合した最
適の点火装置を得ることが出来る。また、同一点火エネ
ルギーを得る場合、−次列断電流を下げて、遮断回数を
適当に増せば（例えば１回転当り数回遮断）、■遮断当
りのエネルギーは遮断回数分の１に出来、トランスの小
型化や、パワートランジスタ６の低電流化が出来、小型
で安価なバッテリを電源とするＣＤＩ点火システムが可
能となる。
なお、単気筒用で説明したが、昇圧トランス、点火コン
デンサ等を適当に追加して多気筒用にしてもよい、また
、ＭＣＬ＋とトランジスタ６の接続回路は、Ｔｒ６のベ
ース電流を電源電圧から抵抗を介して供給し、ＭＣＶで
ＯＮ、ＯＦＦさせるＮＰＮ）ランジスタで前記ベース電
流を側路させ通電、遮断を行う様にしてもよい。
デンサ等を適当に追加して多気筒用にしてもよい、また
、ＭＣＬ＋とトランジスタ６の接続回路は、Ｔｒ６のベ
ース電流を電源電圧から抵抗を介して供給し、ＭＣＶで
ＯＮ、ＯＦＦさせるＮＰＮ）ランジスタで前記ベース電
流を側路させ通電、遮断を行う様にしてもよい。
更に、実施例では通電時間一定で遮断回数を制御する方
法で説明したが、通電時間を制御したり、通電時間およ
び遮断回数の両方を制御したりしても良い。
法で説明したが、通電時間を制御したり、通電時間およ
び遮断回数の両方を制御したりしても良い。
以上述べたように、本発明においては、半導体スイッチ
手段の導通、遮断を、内燃機関の状態に応じて行うこと
で、容易に内燃機関の状態に応じた適正な点火エネルギ
ーを得ることができるという優れた効果がある。
手段の導通、遮断を、内燃機関の状態に応じて行うこと
で、容易に内燃機関の状態に応じた適正な点火エネルギ
ーを得ることができるという優れた効果がある。
第１図は本発明内燃機関用点火装置の一実施例を示す電
気回路図、第２図は回転数およびスロットル開度に対す
る遮断回数を示す特性図、第３図は、第１図における各
部波形図である。 １・・・バッテリ、５・・・昇圧トランス、５ａ、５ｂ
・・・１次コイル、２次コイル、６・・・半４体スイン
チ手段をなすトランジスタ、１１・・・制御手段をなす
マイクロコンピュータ、１９・・・内燃機関の状態を検
出する各種センサ、２１・・・点火用コンデンサ。 ２４・・・点火スイッチ手段をなす点火用サイリスタ。 ２５・・・点火コイル、２６・・・点火栓。 第２図
気回路図、第２図は回転数およびスロットル開度に対す
る遮断回数を示す特性図、第３図は、第１図における各
部波形図である。 １・・・バッテリ、５・・・昇圧トランス、５ａ、５ｂ
・・・１次コイル、２次コイル、６・・・半４体スイン
チ手段をなすトランジスタ、１１・・・制御手段をなす
マイクロコンピュータ、１９・・・内燃機関の状態を検
出する各種センサ、２１・・・点火用コンデンサ。 ２４・・・点火スイッチ手段をなす点火用サイリスタ。 ２５・・・点火コイル、２６・・・点火栓。 第２図
Claims (4)
- （１）内燃機関により駆動されて交流出力を発生する発
電機の出力により充電されるバッテリを直流電源とする
内燃機関用点火装置であって、 前記バッテリに接続された１次コイルおよび２次コイル
を有し、前記バッテリの出力電圧を昇圧する昇圧トラン
スと、 この昇圧トランスの１次コイルに直列に接続され、前記
バッテリより前記１次コイルに流れる電流を断続する半
導体スイッチ手段と、 前記昇圧トランスの２次コイルに接続され、この２次コ
イルに発生する電圧により充電されるコンデンサと、 このコンデンサに接続され点火時期で導通する点火スイ
ッチ手段と、 この点火スイッチ手段と前記コンデンサとで閉回路を形
成する１次コイルおよび２次コイルを有し、前記点火ス
イッチ手段が導通することにより前記コンデンサの充電
電荷が前記１次コイルに供給されて前記２次コイルに点
火用の高電圧を発生する点火コイルと、 前記半導体スイッチ手段を駆動して、内燃機関の状態に
応じて、前記昇圧トランスの１次コイルに流れる電流を
制御する制御手段と、 を備えた内燃機関用点火装置。 - （２）前記制御手段は、前記半導体スイッチ手段の遮断
回数もしくは通電時間を制御することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の内燃機関用点火装置。 - （３）前記制御手段はマイクロコンピュータであり、内
燃機関の状態に応じた遮断回数もしくは、通電時間が記
憶されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の内燃機関用点火装置。 - （４）前記内燃機関の状態のパラメータは、回転数とス
ロットル開度であることを特徴とする特許請求の範囲第
３項記載の内燃機関用点火装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20215486A JPS6357871A (ja) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | 内燃機関用点火装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20215486A JPS6357871A (ja) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | 内燃機関用点火装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6357871A true JPS6357871A (ja) | 1988-03-12 |
Family
ID=16452855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20215486A Pending JPS6357871A (ja) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | 内燃機関用点火装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6357871A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0597352A3 (en) * | 1992-11-09 | 1995-01-18 | Ducati Energia Spa | Electronic ignition system for internal combustion engines with a differentiated load supply system. |
-
1986
- 1986-08-28 JP JP20215486A patent/JPS6357871A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0597352A3 (en) * | 1992-11-09 | 1995-01-18 | Ducati Energia Spa | Electronic ignition system for internal combustion engines with a differentiated load supply system. |
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