(57)【要約】【課題】点火直前にダンパダイオードを通して流れる一次電流により点火性能が低下するのを防ぐことができるコンデンサ放電式内燃機関用点火装置を提供する。【解決手段】点火コイル１の一次側に設けられた点火用コンデンサ３と、点火用コンデンサを充電する点火電源部１２と、点火用コンデンサの電荷を点火コイルの一次コイルを通して放電させる放電用スイッチ４と、点火コイルの一次コイルに対して並列に接続されたダンパダイオード１４と、内燃機関の点火時期に放電用スイッチ４にトリガ信号を与える点火制御装置１７とを備えた点火装置において、ダンパダイオード１４に対して直列にダンパ電流制御用スイッチ１５を接続し、点火時期よりも前に、ダンパ電流制御用スイッチ１５をオフ状態にする期間を生じさせるようにダンパ電流制御用スイッチを制御するスイッチ制御手段１９を設けた。【選択図】    図１
2005330871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火コイルと、
前記点火コイルの一次側に設けられた点火用コンデンサと、
前記点火用コンデンサを一方の極性に充電する点火電源部と、
点火トリガ信号が与えられたときに導通して前記点火用コンデンサに蓄積された電荷を前記点火コイルの一次コイルを通して放電させるように設けられた放電用スイッチと、
前記内燃機関の点火時期に前記放電用スイッチに前記点火トリガ信号を与える点火制御装置と、
ダンパダイオードと、オン状態にあるときに前記ダンパダイオードに順方向電流が流れるのを許容するように、前記ダンパダイオードに対して直列に接続されたオンオフ制御が可能なダンパ電流制御用スイッチとを備えて、前記点火時期に前記点火用コンデンサの放電が開始された際に前記点火コイルの一次コイルに誘起する電圧が前記ダンパダイオードに逆方向に印加される向きにして前記点火コイルの一次コイルの両端に並列に接続されたダンパ回路と、
前記点火時期よりも前に前記ダンパ電流制御用スイッチがオフ状態になる期間を生じさせ、少なくとも前記点火コイルに二次電流が流れる間は前記ダンパ電流制御用スイッチをオン状態に保持するように前記ダンパ電流制御用スイッチを制御するスイッチ制御手段と、
を具備したコンデンサ放電式内燃機関用点火装置。
【請求項２】
前記内燃機関の点火時期に相当するクランク角位置よりも進角した位置に設定された基準クランク角位置で基準パルスを発生する信号発生器が設けられ、
前記点火制御装置は、前記基準クランク角位置を基準にして前記内燃機関の点火時期を検出して前記点火トリガ信号を発生するように構成され、
前記ダンパ電流制御用スイッチは駆動信号が与えられている間オン状態になり、該駆動信号が与えられていないときにオフ状態になるスイッチ素子からなり、
前記スイッチ制御手段は、前記基準パルスが発生したときに前記ダンパ電流制御用スイッチへの駆動信号の供給を停止させ、前記点火時期よりも前に該ダンパ電流制御用スイッチへの駆動信号の供給を再開させるように構成されている請求項１に記載のコンデンサ放電式内燃機関用点火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサ放電式の内燃機関用点火装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関用点火装置として、コンデンサ放電式の点火装置が用いられている。この種の点火装置は、例えば特許文献１に示されているように、点火コイルと、点火コイルの一次側に設けられた点火用コンデンサと、点火用コンデンサを一方の極性に充電する点火電源部と、点火トリガ信号が与えられたときに導通して点火用コンデンサに蓄積された電荷を点火コイルの一次コイルを通して放電させる放電用スイッチと、内燃機関の点火時期に放電用スイッチに点火トリガ信号を与える点火制御装置とを備えている。
【０００３】
この種の点火装置では、点火電源部が、例えば、内燃機関により駆動される発電機内に設けられた発電コイルや、バッテリとその出力電圧を昇圧するコンバータからなっていて、この点火電源部の出力電圧により点火用コンデンサが二百数十ボルトまで充電される。点火制御装置は、機関の回転速度等の制御条件に対して内燃機関の点火時期を決定し、決定した点火時期を検出したときに放電用スイッチに点火トリガ信号を与える。放電用スイッチは点火トリガ信号が与えられたときに導通して点火用コンデンサに蓄積された電荷を点火コイルの一次コイルを通して放電させ、この放電により点火コイルの一次コイルに高い電圧を誘起させる。この電圧が、点火コイルの一次、二次間の巻数比により昇圧されて、点火コイルの二次コイルに３０ｋＶ程度の点火用高電圧が誘起させられる。点火コイルの二次コイルに誘起した点火用高電圧は、機関の気筒に取り付けられた点火プラグに印加されるため、該点火プラグで火花放電が生じて機関が点火される。
【０００４】
コンデンサ放電式の点火装置においては、放電用スイッチを含む回路要素により、点火コイルの一次側に、点火用コンデンサの電荷を点火コイルの一次コイルを通して放電させる放電回路が構成される。この放電回路としては、点火コイルの一次コイルに正負に交番する放電電流を流すＡＣ放電回路と、点火コイルの一次コイルに一方向の放電電流のみを流すＤＣ放電回路とが用いられている。特許文献１にも記載されているように、ＡＣ放電回路を構成する場合には、放電用スイッチの両端にダイオードが逆並列接続される。またＤＣ放電回路を構成する場合には、点火コイルの一次コイルに対して並列にダンパダイオードが接続される。
【０００５】
ＤＣ放電回路を構成したコンデンサ放電式の点火装置においては、放電用スイッチが導通した際に点火用コンデンサから放電用スイッチと点火コイルの一次コイルとを通して流れる一次電流（放電電流）がピークに達して点火コイルの一次コイルからダンパダイオードに順方向電圧が印加されるようになったときに、一次コイルからダンパダイオードを通して一次電流が流れるようになる。この一次電流は徐々に減衰していき、点火動作が終了した後も流れ続ける。ダンパダイオードを通して一次電流が流れ続ける時間は、点火コイルの一次側のインダクタンスが大きければ大きいほど長くなる。
【特許文献１】特開平１１−１３６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コンデンサを放電させる回路として、ＤＣ放電回路を用いたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置においては、機関の回転速度が上昇して点火周波数（１／点火周期）が高くなっていったときに、点火コイルの一次コイルからダンパダイオードを通して流れる一次電流が十分に減衰しきらないうちに、新たな点火動作が行われるため、一次電流が残留している状態で点火動作が開始されることになり、その分点火用コンデンサの放電時に生じる電流の時間的変化率が小さくなって、点火コイルの一次コイルに誘起する電圧が低下する。点火コイルの一次コイルの誘起電圧が低下すると、点火コイルの二次誘起電圧が低下するため、点火性能が低下する。特に点火コイルとして一次側のインダクタンスが大きいものを用いる場合に、ダンパダイオードを通して流れる一次電流が減衰するのに時間がかかるため、点火動作開始時に残留している一次電流が増え、機関の高速回転時の点火性能の低下が無視できないものとなる。
【０００７】
本発明の目的は、ダンパダイオードを通して流れる一次電流により点火性能が低下するのを防ぐことができるようにしたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、コンデンサ放電式の内燃機関用点火装置に係わるもので、本発明においては、点火コイルと、点火コイルの一次側に設けられた点火用コンデンサと、点火用コンデンサを一方の極性に充電する点火電源部と、点火トリガ信号が与えられたときに導通して点火用コンデンサに蓄積された電荷を点火コイルの一次コイルを通して放電させるように設けられた放電用スイッチと、内燃機関の点火時期に放電用スイッチに点火トリガ信号を与える点火制御装置と、ダンパダイオードと、オン状態にあるときにダンパダイオードに順方向電流が流れるのを許容するように、ダンパダイオードに対して直列に接続されたオンオフ制御が可能なダンパ電流制御用スイッチとを備えて、点火時期に点火用コンデンサの放電が開始された際に点火コイルの一次コイルに誘起する電圧がダンパダイオードに逆方向に印加される向きにして点火コイルの一次コイルの両端に並列に接続されたダンパ回路と、点火時期よりも前にダンパ電流制御用スイッチがオフ状態になる期間を生じさせ、少なくとも前記点火コイルに二次電流が流れている間はダンパ電流制御用スイッチをオン状態に保持するように前記ダンパ電流制御用スイッチを制御するスイッチ制御手段とが設けられる。
【０００９】
上記のように、ダンパダイオードと該ダンパダイオードに対して直列に接続したダンパ電流制御用スイッチとによりダンパ回路を構成して、点火時期よりも前にダンパ電流制御用スイッチをオフ状態にする期間を生じさせるようにすると、ダンパダイオードを通して一次電流が流れていない状態で点火用コンデンサの放電を開始させて点火動作を行わせることができるため、点火コイルとして一次側のインダクタンスが大きいものを用いる場合に、ダンパダイオードを通して流れる一次電流の存在により点火性能が低下するのを防ぐことができる。
【００１０】
本発明の好ましい態様では、内燃機関の点火時期に相当するクランク角位置よりも進角した位置に設定された基準クランク角位置で基準パルスを発生する信号発生器が設けられる。また点火制御装置は、基準クランク角位置を基準にして内燃機関の点火時期を検出して点火トリガ信号を発生するように構成され、ダンパ電流制御用スイッチは駆動信号が与えられている間オン状態になり、該駆動信号が与えられていないときにオフ状態になるスイッチ素子により構成される。この場合、スイッチ制御手段は、基準パルスが発生したときにダンパ電流制御用スイッチへの駆動信号の供給を停止させ、点火時期よりも前に該ダンパ電流制御用スイッチへの駆動信号の供給を再開させるように構成される。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によれば、ダンパダイオードと該ダンパダイオードに対して直列に接続したダンパ電流制御用スイッチとによりダンパ回路を構成して、点火時期よりも前にダンパ電流制御用スイッチをオフ状態にする期間を生じさせるようにしたので、ダンパダイオードを通して一次電流が流れていない状態で点火用コンデンサの放電を開始させて点火動作を行わせることができ、点火コイルとして一次側のインダクタンスが大きいものを用いる場合に、ダンパダイオードを通して流れる一次電流の存在により点火性能が低下するのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
本発明に係わる点火装置は２サイクル内燃機関にも４サイクル内燃機関にも適用することができ、またいかなる気筒数を有する内燃機関にも適用することができるが、以下の説明では、内燃機関が２サイクル機関であるとし、機関の気筒数が１であるとする。
【００１３】
図１は本発明の第１の実施形態の構成を示したもので、同図において、１は鉄心に一次コイル１ａ及び二次コイル１ｂを巻回してなる点火コイルである。点火コイルの一次コイル１ａの一端及び二次コイル１ｂの一端は接地され、二次コイル１ｂの他端は機関の気筒に取り付けられた点火プラグ２の非接地側端子に接続されている。
【００１４】
３は点火コイルの一次コイル１ａの他端に一端が接続されることにより一次コイル１ａに直列に接続された点火用コンデンサ、４は点火用コンデンサ３と一次コイル１ａとの直列回路に対して並列に接続された放電用スイッチである。図示の例では、点火用コンデンサ３の他端にアノードが接続され、カソードが接地されたサイリスタＴhにより放電用スイッチ４が構成されている。放電用スイッチを構成するサイリスタＴhは、そのゲートに点火トリガ信号Ｖiが与えられたときに導通状態になって点火用コンデンサ３の電荷を一次コイル１ａを通して放電させる。サイリスタＴhのゲートカソード間には抵抗５及びコンデンサ６が並列に接続されている。
【００１５】
７は内燃機関のクランク軸に回転子が取り付けられた磁石発電機内に設けられて一端が接地された発電コイルで、この発電コイルは、機関の回転に同期して正の半波の電圧Ｖe1と負の半波の電圧Ｖe2とを発生する。発電コイル７の両端には、ダイオード８を通して昇圧回路９が接続され、昇圧回路９の両端に定電圧回路１０が接続されている。
【００１６】
昇圧回路９は、発電コイル７からダイオード８を通して正の半波の電圧Ｖe1が印加されたときに導通して発電コイル７をダイオード８を通して短絡する昇圧用スイッチと、発電コイル７を通して流れる短絡電流が設定値に達したときに昇圧用スイッチを遮断状態にする昇圧用スイッチ制御回路とを備えていて、昇圧用スイッチが遮断状態になったときに発電コイル７に二百数十ボルトの高い電圧を誘起させる。昇圧回路９により昇圧された発電コイルの正の半波の電圧はダイオード１１を通して点火用コンデンサ３と点火コイルの一次コイルとの直列回路の両端に印加されている。
【００１７】
定電圧回路１０は点火用コンデンサ３の充電電圧Ｖcが設定値を超えないように制御する回路で、この定電圧回路は例えば、オン状態になったときに発電コイル７の正の半波の出力電圧をダイオード８を通して短絡する発電出力短絡用スイッチと、コンデンサ３の充電電圧Ｖcが設定値を超えたときに該短絡用スイッチをオン状態にする制御回路とにより構成される。この例では、発電コイル７と、ダイオード８及び１１と、昇圧回路９と、定電圧回路１０とにより点火用コンデンサ３を充電する充電電源部１２が構成されている。
【００１８】
１３は、ダンパダイオード１４と、ダンパダイオード１４に直列に接続されたダンパ電流制御用スイッチ１５とからなるダンパ回路で、このダンパ回路は、点火用コンデンサ３に蓄積された電荷がサイリスタ４と点火コイルの一次コイル１ａとを通して放電を開始した際に一次コイル１ａに誘起する電圧が、ダンパダイオード１４に逆方向に印加される向きにして、一次コイル１ａの両端に並列に接続されている。図示のダンパ電流制御用スイッチ１５は、ダンパダイオード１４のカソードにドレインが接続され、ソースが接地されたＭＯＳＦＥＴ  Ｆ1からなっている。
【００１９】
１６は、内燃機関の点火時期に相当するクランク角位置よりも進角した位置に設定された基準クランク角位置で基準パルスＶs1を発生する信号発生器である。信号発生器１６は、例えば、機関のクランク軸と共に回転するロータに設けられたリラクタの回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジをそれぞれ検出して極性が異なるパルスを発生するものである。本実施形態では、この信号発生器がリラクタの前端側エッジを検出したときに発生するパルスを基準パルスＶs1として用いる。信号発生器１６が発生するパルスは点火制御装置１７に入力されている。
【００２０】
点火制御装置１７は、マイクロプロセッサを備えていて、該マイクロプロセッサに所定のプログラムを実行させることにより、点火信号発生手段１８と、スイッチ制御手段１９とを構成する。
【００２１】
点火信号発生手段１８は、放電用スイッチ４に与える点火トリガ信号Ｖiを発生する手段で、この点火信号発生手段は、例えば、信号発生器１６が出力するパルスの発生間隔から機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、機関の回転速度等の制御条件に対して内燃機関の点火時期を決定する点火時期決定手段と、決定した点火時期を、信号発生器１６が基準パルスを発生する基準クランク角位置を基準にして検出するための処理を行わせて、点火時期を検出したときに点火トリガ信号Ｖiを出力するトリガ信号出力手段とにより構成される。
【００２２】
スイッチ制御手段１９は、内燃機関の点火時期よりも前にダンパ電流制御用スイッチ１５がオフ状態になる期間を生じさせ、少なくとも点火コイル１に二次電流が流れている間（点火プラグで火花放電が生じている間）ダンパ電流スイッチ１５をオン状態に保持するように、ダンパ電流制御用スイッチ１５を制御する手段である。ダンパ電流制御用スイッチ１５をオフ状態にするタイミングを決める方法は種々考えられるが、本実施形態では、基準パルスＶs1が発生したときにダンパ電流制御用スイッチへの駆動信号の供給を停止させ、点火時期よりも前に該ダンパ電流制御用スイッチへの駆動信号の供給を再開させるように、スイッチ制御手段が構成されている。従ってダンパ電流制御用スイッチ１５は、点火時期より前に短い期間の間だけオフ状態にされ、その他の期間はオン状態に保持される。
【００２３】
図１に示された点火装置においては、放電用スイッチ４がオフ状態にあるときに、昇圧回路９により昇圧された発電コイル７の正の半波の誘起電圧により、発電コイル７−ダイオード８及び１１−点火用コンデンサ３−点火コイルの一次コイル１ａ−ダンパダイオード１４−ダンパ電流制御用スイッチ１５−発電コイル７の経路で点火用コンデンサ３が図示の極性に充電される。次いで発電コイル７が負の半波の電圧を出力している期間に設定された点火時期に放電用スイッチ４を構成するサイリスタＴhに点火トリガ信号Ｖiが与えられる。放電用スイッチ４に点火トリガ信号が与えられると、該放電用スイッチ４が導通するため、点火用コンデンサ３に蓄積された電荷が放電用スイッチ４と点火コイルの一次コイル１ａとを通して放電する。
【００２４】
点火用コンデンサ３の放電が開始されると、点火コイルの一次コイル１ａに一次電流が流れる。このとき一次コイル１ａには、一次電流が流れるのを妨げる向きの高い電圧が誘起し、この電圧が点火コイルの一次、二次間の昇圧比により昇圧されて点火コイルの二次コイル１ｂに点火用の高電圧が誘起する。この高電圧は点火プラグ２に印加されるため、該点火プラグで火花放電が生じて機関が点火される。放電用スイッチ４を構成するサイリスタＴhは、そのアノード電流が保持電流以下になったときに遮断状態になる。放電用スイッチ４が遮断状態になった後に、発電コイルの正の半波の誘起電圧が立ち上がるように、点火動作を行わせる時期が設定されている。
【００２５】
点火用コンデンサの放電が開始した際に一次コイル１ａに最初に誘起する電圧はダンパダイオード１４に逆方向に印加されるため、この誘起電圧によってダンパダイオードに電流が流れることはない。一次電流がピークを過ぎると、一次コイル１ａの誘起電圧の極性が反転するため、一次コイル１ａからダンパダイオード１４とダンパ電流制御用スイッチ１５とを通して一次電流Ｉ1が流れるようになる。この一次電流は徐々に減衰していく。この一次電流が次の点火時期まで残留していると、その分点火用コンデンサが放電を開始した際に生じる一次電流の時間的な変化率が小さくなるため、点火コイルの二次コイルに誘起する電圧が低下する。機関の回転速度が上昇して、点火周波数が短くなると、点火時期において残留している一次電流が大きくなるため、一次電流の残留に起因する点火性能の低下が無視できないものとなる。
【００２６】
本発明においては、ダンパダイオード１４に対して直列にダンパ電流制御用スイッチ１５を接続して、点火時期よりも前にこのダンパ電流制御用スイッチ１５をオフ状態にする期間を生じさせ、これにより、点火時期における一次電流の残留値を零にして、機関の高速回転時に点火性能が低下するのを防止する。
【００２７】
図３（Ａ）ないし（Ｅ）は図１の点火装置の各部の電圧または電流波形をクランク角θに対して模式的に示したものである。以下この波形図を用いて図１に示した点火装置の動作を更に詳細に説明する。
図３（Ａ）は点火用コンデンサ３のダイオード１１側（点火電源部側）の端子と接地間の電圧Ｖcを示し、同図（Ｂ）は信号発生器１６が発生するパルスを示している。信号発生器１６は、機関のピストンが上死点に達するクランク角位置（上死点位置という。）よりも十分に進角したクランク角位置に設定された基準位置θ1で負極性の基準パルスＶs1を発生し、上死点位置付近で正極性の他のパルスＶs2を発生する。
【００２８】
点火制御装置１７の点火信号発生手段１８は、基準パルスＶs1の発生間隔（クランク軸が１回転するのに要する時間）から機関の回転速度を検出し、検出した回転速度に対して機関の点火時期を演算する。この点火時期は、クランク軸が基準位置から点火動作が行われるクランク角位置まで回転する間に点火タイマに計測させる時間の形で演算される。点火制御装置１７は、基準パルスＶs1が発生したときに、演算された点火時期を計測するための計時データを点火タイマにセットしてその計測を開始させ、点火タイマがセットされた計時データの計測を完了したときのクランク角位置θiで点火トリガ信号Ｖiを発生する。
【００２９】
図３に示した例では、放電用スイッチ４を構成するサイリスタＴhのアノード電流が保持電流以下になって該サイリスタがオフ状態になった後、クランク角位置θ3で発電コイル７の正の半波の誘起電圧が立ち上がって、点火用コンデンサ３の充電が開始されている。この例では、磁石発電機が多極に構成されていて、クランク軸が１回転する間に発電コイル７に多数サイクルの電圧が誘起するため、点火用コンデンサ３は、発電コイル７が正の半波の電圧を発生する毎に段階的に充電される。
【００３０】
基準位置θ1で基準パルスＶs1が発生すると、点火時期の計測が開始されるが、このとき図３（Ｅ）に示すように、スイッチ制御手段１９がダンパ電流制御用イッチ１５を構成するＭＯＳＦＥＴ  Ｆ1のゲートに与える駆動信号Ｖgを零レベルにして該ダンパ電流制御用スイッチ１５をオフ状態にするため、点火コイルの一次コイルに一次電流Ｉ1が残留している場合には、その一次電流が遮断される。この一次電流の遮断により点火コイルの一次コイル１ａに電圧が誘起し、この電圧がサージ電圧Ｖaとして、点火用コンデンサ３の点火電源部側の端子と接地間の電圧Ｖcに重畳される。ダンパ電流制御用スイッチ１５は、機関のクランク角位置が点火時期に相当するクランク角位置θiに達する前にオン状態に戻される。
【００３１】
上記スイッチ制御手段１９は、例えば、基準パルスＶs1が発生したときに、点火時期を計測するために点火タイマにセットする計時データよりも短い時間を点火タイマとは別のオフ時間計測用タイマにセットする手段と、該オフ時間計測用タイマがセットされた時間の計時動作を行っている間駆動信号Ｖgを零レベルにし、該オフ時間計測用タイマが計時動作を完了したときに駆動信号Ｖgを元のレベル（ＭＯＳＦＥＴをオン状態にするレベル）に戻すように駆動信号Ｖgのレベルを制御する手段とにより構成することができる。
【００３２】
ダンパ電流制御用スイッチ１５をオフ状態にするタイミングを早くすると、該スイッチ１５をオフ状態にした際に遮断する一次電流の値が大きくなるため、サージ電圧Ｖaが高くなり、オフ状態にされたダンパ電流制御用スイッチ１５にかかる電圧が高くなる。サージ電圧Ｖaが高くなると、ダンパ電流制御用スイッチ１５として高耐圧のものを用いることが必要になったり、サージ吸収用のスナバ回路が必要になったりするため、コストが高くなるのを避けられない。また高耐圧のＭＯＳＦＥＴはオン時のドレインソース間の内部抵抗が大きいため、高耐圧のＭＯＳＦＥＴをダンパ電流制御用スイッチ１５として用いると、ダンパ回路を通して流れる電流が制限されて点火性能が低下するおそれがある。従って、ダンパ電流制御用スイッチ１５は、点火コイルの一次電流Ｉ1が十分に減衰してからオフ状態にするのが好ましい。本実施形態では、上死点位置前７２°から４８°までの一定の区間ダンパ電流制御用スイッチ１５をオフ状態にするようにしている。
【００３３】
点火時期において点火制御装置１７の点火信号発生手段１８から放電用スイッチ４を構成するサイリスタＴhに点火信号Ｖi（図３Ｃ）が与えられると、該サイリスタが導通するため、点火用コンデンサ３の電荷がサイリスタＴhと一次コイル１ａとを通して放電し、図３（Ｄ）に示すように一次電流Ｉ1が流れる。この一次電流がピークに達したところで一次コイル１ａの誘起電圧が反転し、一次コイル１ａからダンパダイオード１４とダンパ電流制御用スイッチ１５とを通して一次電流Ｉ1が流れる。この一次電流は徐々に減衰していく。点火火花の継続時間（デュレーション）を長くするために、点火コイルとして、一次側のインダクタンスが大きいものを用いた場合には、機関の回転速度が上昇して点火周波数が高くなったとき（点火周期が短くなったとき）に、次の点火時期まで一次電流Ｉ1が残留するようになる。
【００３４】
図１に示した点火装置において、ダンパ電流制御用スイッチ１５を省略して点火コイルの一次コイル１ａの両端にダンパダイオード１４を直接接続した点火装置を比較例として、この比較例の点火装置の点火用コンデンサの両端電圧Ｖc、点火トリガ信号Ｖi及び点火コイルの一次電流Ｉ1の波形を図４（Ａ）ないし（Ｃ）に示した。また図４（Ｃ）に示された一次電流Ｉ1の波形を拡大した波形を図５に示した。この比較例においては、点火動作が行われた後、次の点火時期までダンパダイオード１４を通して一次電流が流れ続けるため、点火時期（クランク角位置θi）において一次電流Ｉ1が残留している状態で点火動作が行われる。ここで、点火時期において残留している一次電流をＩ1(start)とする。
【００３５】
上記比較例の点火装置において、点火周波数と、点火プラグで生じる放電の継続時間（デュレーション）Ｔdと、点火コイルの二次電流Ｉ2と、点火コイルの二次無負荷電圧Ｖ2と、一次電流の残留値Ｉ1(start)とを測定した結果を図６に示した。図６に示された放電継続時間（デュレーション）Ｔd、点火コイルの二次電流Ｉ2、点火コイルの二次無負荷電圧Ｖ2、及び一次電流の残留値Ｉ1(start)を点火周波数に対して図示するとそれぞれ図８ないし図１１の折れ線ａのようになる。これらの図から明らかなように、比較例の点火装置では、機関の回転速度が高くなったときに、点火時期における一次電流の残留値Ｉ1(start)が大きくなり、点火プラグで生じる放電の継続時間Ｔdが短くなる上に、点火コイルの二次電流Ｉ2及び二次無負荷電圧Ｖ2が低下して点火性能が低下する。
【００３６】
これに対し、図１に示した点火装置において、点火周波数と、点火プラグで生じる放電の継続時間（デュレーション）Ｔdと、点火コイルの二次電流Ｉ2と、点火コイルの二次無負荷電圧Ｖ2と、一次電流の残留値Ｉ1(start)とを測定した結果は図７に示した通りであり、図７に示された放電継続時間（デュレーション）Ｔd、点火コイルの二次電流Ｉ2、点火コイルの二次無負荷電圧Ｖ2、及び一次電流の残留値Ｉ1(start)を点火周波数に対して図示するとそれぞれ図８ないし図１１の折れ線ｂのようになる。これらの図から明らかなように、本発明の点火装置では、機関の回転速度が上昇して、点火周波数が高くなっていっても、一次電流の残留値Ｉ1(start)は零のままに保持される。従って、本発明によれば、機関の高速回転時に点火プラグで生じる放電の継続時間Ｔdが短くなることがなく、また点火コイルの二次電流Ｉ2及び二次無負荷電圧Ｖ2が低下することもないため、機関の高速回転時に点火性能が低下するのを防ぐことができる。
【００３７】
図１に示した実施形態では、点火用コンデンサ３が点火コイルの一次コイル１ａに対して直列に接続されていて、点火用コンデンサ３と一次コイル１ａとの直列回路に対して並列に放電用スイッチ４が接続されているが、本発明はこのような構成をとる場合に限定されるものではなく、図２に示したように、点火用コンデンサ３を点火電源部１２の出力端子間に並列に接続し、点火用コンデンサ３と点火コイルの一次コイル１ａとの間に放電用スイッチ４を接続する場合にも本発明を適用することができる。図２に示した例では、ダンパダイオード１４が図１に示した例とは逆方向に設けられていて、そのカソードが点火コイルの一次コイル１ａの非接地側端子に接続されている。またダンパ電流制御用スイッチ１５は、ｐチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ  Ｆ1´からなっていて、そのソースが接地され、ドレインがダイオード１４のアノードに接続されている。この例では、ＭＯＳＦＥＴＦ1をオン状態にする際に該ＭＯＳＦＥＴのゲートにソースに対して負極性の駆動信号Ｖgが与えられる。
【００３８】
図２に示した点火装置の動作は、点火用コンデンサ３がダンパダイオード１４及びダンパ電流制御用スイッチ１５を介することなく充電される点を除き、図１に示した点火装置の動作と同様である。
【００３９】
上記の各実施形態では、ダンパ電流制御用スイッチを構成するスイッチ素子としてＭＯＳＦＥＴを用いているが、このスイッチ素子は駆動信号が与えられている間だけオン状態を保持するものであれば良く、バイポーラトランジスタや、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート形バイポーラトランジスタ）等を用いても良い。
【００４０】
上記の実施形態では、内燃機関により駆動される磁石発電機内の発電コイルと、該発電コイルに誘起する電圧を昇圧する昇圧回路とにより点火電源部を構成しているが、十分に多くの巻き数を有するように巻回されて磁石発電機内に設けられたエキサイタコイルと、該エキサイタコイルの出力から一方の半波の出力を取り出すためのダイオードとにより点火電源部を構成する場合や、バッテリの出力電圧をＤＣ−ＤＣコンバータにより昇圧することにより点火用コンデンサを充電するための電圧を発生させるようにした点火電源部を用いる場合にも本発明を適用することができるのはもちろんである。
【００４１】
上記の実施形態では、放電用スイッチとしてサイリスタを用いているが、他の半導体スイッチ素子により放電用スイッチを構成するようにしてもよい。
【００４２】
上記の実施形態では、信号発生器１６が出力する基準パルスによりダンパ電流制御用スイッチをオフ状態にするタイミングを定めるようにしているが、ダンパ電流制御用スイッチをオフ状態にするタイミングの定め方は上記の例に限定されるものではなく、例えば、点火時期からの経過時間をタイマにより計測することにより、ダンパ電流制御用スイッチをオフ状態にするタイミングを求めるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示した回路図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の構成を示した回路図である。
【図３】図１の実施形態の各部の電圧または電流波形を機関のクランク角に対して示した波形図である。
【図４】図１に示した点火装置からダンパ電流制御用スイッチを省略した場合の各部の電圧または電流波形をクランク角に対して示した波形図である。
【図５】図４に示した点火コイルの一次電流波形の要部を拡大して示した波形図である。
【図６】図１に示した点火装置からダンパ電流制御用スイッチを省略した比較例の点火装置において、点火周波数と、点火プラグで生じる火花放電の継続時間と、点火コイルの二次電流と、点火コイルの二次無負荷電圧と、点火直前に流れている一次電流とを測定した結果を示した図表である。
【図７】図１に示した本発明に係わる点火装置において、点火周波数と、点火プラグで生じる火花放電の継続時間と、点火コイルの二次電流と、点火コイルの二次無負荷電圧と、点火直前に流れている一次電流とを測定した結果を示した図表である。
【図８】本発明に係わる点火装置において計測された点火周波数と火花放電の継続時間との関係と、比較例の点火装置において計測された点火周波数と火花放電の継続時間との関係を比較して示したグラフである。
【図９】本発明に係わる点火装置において計測された点火周波数と二次電流との関係と、比較例の点火装置において計測された点火周波数と二次電流との関係を比較して示したグラフである。
【図１０】本発明に係わる点火装置において計測された点火周波数と二次無負荷電圧との関係と、比較例の点火装置において計測された点火周波数と二次無負荷電圧との関係を比較して示したグラフである。
【図１１】本発明に係わる点火装置において計測された点火周波数と点火直前の一次電流との関係と、比較例の点火装置において計測された点火周波数と点火直前の一次電流との関係を比較して示したグラフである。
【符号の説明】
【００４４】
１  点火コイル
２  点火プラグ
３  点火用コンデンサ
４  放電用スイッチ
７  発電コイル
９  昇圧回路
１０  定電圧回路
１２  点火電源部
１３  ダンパ回路
１４  ダンパダイオード
１５  ダンパ電流制御用スイッチ
１７  点火制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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