(57)【要約】【目的】１次コイルをセンタタップ型とし、誘導性放電の繰り返しによる比較的自由度の高い多重点火装置を得る。【解決手段】点火コイルの１次側に１次コイル駆動用のスイッチング素子を有する点火装置において、前記１次コイル駆動用のスイッチング素子を複数個備え、当該スイッチング素子は制御部によりオンオフ制御されることでプッシュプル回路を構成し、当該プッシュプル回路によって１回の点火時期に複数個のスイッチング素子をオンオフさせることで交互に複数回点火を行う点火装置とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源を電源とし、１次コイルと２次コイルで構成される点火コイルを備え、当該点火コイルの１次側に１次コイル駆動用のスイッチング素子を有する点火装置において、前記１次コイル駆動用のスイッチング素子を複数個備え、当該スイッチング素子は制御部によりオンオフ制御されることでプッシュプル回路を構成し、当該プッシュプル回路によって１回の点火時期に複数個のスイッチング素子をオンオフさせることで交互に複数回点火を行うことを特徴とする多重放電型点火装置。
【請求項２】
直流電源を電源とし、１次コイルと２次コイルで構成される点火コイルを備え、当該１次コイルはセンタタップ型コイルで形成され、当該１次コイルの両端には２個以上のスイッチング素子を接続し、当該スイッチング素子は制御部によりオンオフ制御されることでプッシュプル回路を構成し、当該プッシュプル回路によって１回の点火時期に複数個のスイッチング素子をオンオフさせることで交互に複数回点火を行うことを特徴とする多重放電型点火装置。
【請求項３】
２次コイルは１次コイルに電磁結合されて点火プラグに高電圧を供給し、前記１次コイルの電流経路にはスイッチング素子としてＩＧＢＴが配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の多重点火型点火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は内燃機関用点火装置に係り、特に１サイクルに複数回の点火を行う多重放電型点火型点火装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関点火装置では、近時の排気ガス対策や燃費向上の手段としての高圧縮リーン燃焼に適合するために、高エネルギーの点火装置が求められており、例えば例えば、特許第２８１１７８１号公報に記載のように、容量性放電と誘導性放電を組み合わせた多重放電型点火装置が提案されている。また、多重点火装置においてイオン電流を検出する場合、１次側からの電力供給が交流となるため、直接取得できる波形は電力供給される交流に重反された波形となっているためフィルタリングによって波形を取り出す必要があり、この手段としては例えば特開平９−１９６７９５号公報に記載の点火装置が提案されている。
【特許文献１】特許第２８１１７８１号公報
【特許文献２】特開平９−１９６７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述の従来のものでは、機関の要求に対して優れた出力性能を得られるものの容量性放電回路を必要と、又誘導性放電とを交互に繰り返すための制御回路は極めて部品点数が多く複雑となると同時に、高価となるという問題がある。
【０００４】
そこで本発明では、１次コイルをセンタタップ型とし、誘導性放電の繰り返しによる比較的自由度の高い多重点火装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決するために、本発明では次のような構成とする。すなわち、請求項１では、直流電源を電源とし、１次コイルと２次コイルで構成される点火コイルを備え、当該点火コイルの１次側に１次コイル駆動用のスイッチング素子を有する点火装置において、前記１次コイル駆動用のスイッチング素子を複数個備え、当該スイッチング素子は制御部によりオンオフ制御されることでプッシュプル回路を構成し、当該プッシュプル回路によって１回の点火時期に複数個のスイッチング素子をオンオフさせることで交互に複数回点火を行うことを特徴とする多重放電型点火装置とする。
【０００６】
請求項２では、直流電源を電源とし、１次コイルと２次コイルで構成される点火コイルを備え、当該１次コイルはセンタタップ型コイルで形成され、当該１次コイルの両端には２個以上のスイッチング素子を接続し、当該スイッチング素子は制御部によりオンオフ制御されることでプッシュプル回路を構成し、当該プッシュプル回路によって１回の点火時期に複数個のスイッチング素子をオンオフさせることで交互に複数回点火を行うことを特徴とする多重放電型点火装置とし、上記構成において、２次コイルは１次コイルに電磁結合されて点火プラグに高電圧を供給し、前記１次コイルの電流経路にはスイッチング素子としてＩＧＢＴを配置してもよい。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成により、通常の電流遮断型点火装置の点火コイルの１次コイルをセンタタップ型として、スイッチング素子を２個配し、且つ点火コイル特性を高周波数対応とすることで、誘導性放電を出力電圧極性に交互に変えながら繰り返すことができる高出力エネルギーで、しかも出力電圧と繰り返し回数およびスイッチング周期を適宜変更することのできる自由度の高い多重放電型点火装置が安価に得られる。
【実施例】
【０００８】
図１には本発明の実施例とする多重点火型点火装置の構成図を、図２は図１の各点における波形図をそれぞれ示す。図１において、バッテリ電源１には直流電源２が接続され、直流電源２とセンタタップ型１次コイル１５のセンタタップ部が接続され、センタタップ型１次コイル１５の両端には交互にオン／オフする様に制御されるスイッチング素子１３と１４のコレクタが接続され、それぞれのエミッタは接地されている。スイッチング素子１３と１４のゲートはフリップフロップ等で構成される制御部４に接続され、当該制御部４は発振回路３に、当該発振回路３は入力保護抵抗１２を介したイグナイタ同期スイッチ１１に、当該イグナイタ同期スイッチ１１はイグナイタ入力１０に接続されている。前記発振回路３は発振回路用オペアンプ９と発振周波数用タイミング用抵抗Ｒ１、タイミング抵抗７と８、発振周波数用タイミングコンデンサＣ１から構成されている。上記構成においてスイッチング素子１３と１４と制御部４とはプッシュプル回路を構成している。また、前記点火コイルの２次コイル１６には点火プラグ１７が接続されている。
【０００９】
上記構成におけるスイッチング素子１３，１４を交互にオン／オフする制御は、点火信号をトリガとして作動を開始する発振回路３とフリップフロップ４より構成され、２次コイル出力電圧は発振回路３の発振周波数の１／２で発生するよう構成されている。
【００１０】
次に上記構成における動作について説明する。イグナイタ入力１０部分に点火信号が入力されると、発振回路３が１／（２＊Ｃ１＊Ｒ１）の周波数でパルス信号を出力し、フリップフロップ４へパルス信号を入力する。当該フリップフロップ４は入力されたパルス信号に対してスイッチング素子１３と１４のゲートに図２に示すような信号を入力する。
【００１１】
当該ゲート信号を入力されたスイッチング素子１３と１４は図２のように交互にオン／オフを繰り返し、センタタップ型の１次コイル１５にそれぞれＩ１−１及びＩ１−２の１次コイル電流を流す。都外Ｉ１−１及びＩ１−２は磁気結合された２次コイルから見ると互いに極性の異なる電流方向となっており、点火コイルの鉄心の磁束をリセットして、チャージする動作を繰り返す。この時図２のＶ２に示される通り、２次コイル１６には１／（２＊Ｃ１＊Ｒ１）の１／２の周波数で交流電圧が発生し、正／負極性の誘導性放電を繰り返すことができる。
【００１２】
このときスイッチング素子１３と１４のオンタイミングが重なるとＩ１―１及びＩ１−２の方向に同時に電流が流れることとなり、２次コイル出力エネルギの低下をまねくため、スイッチング素子１３と１４のオンタイミングの間にデッドタイムを設けることが望ましい。
【００１３】
また、発振回路３によって基本動作パルスを作成しフリップフロップ４でスイッチング素子１１３と１４の駆動パルスを作成することによって必然的にデッドタイムを設けることができ、スイッチング素子１３と１４のオンタイミングが重なることを避けることができる。なお、上記スイッチング素子はＩＧＢＴで構成してもよい。また、制御部４はＥＣＵと一体で構成してもよいし、又は専用ＩＣ上に構成してもよい。
【００１４】
以上のように、本発明の実施の形態について説明したが、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当該点火装置が必要なあらゆるエンジンに使用できるものであり、サイズにおいても用途に応じて適宜拡大縮小して使用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例とする回路図である
【図２】図１の各点の波形を示す
【符号の説明】
【００１６】
１    バッテリ電源
２    直流電源
３    発振回路
４    制御部
Ｃ１  発振周波数用タイミングコンデンサ
Ｒ１  発振周波数用タイミング抵抗
７、８  タイミング抵抗
９    オペアンプ
１０  イグナイタ入力
１１  イグナタ同期用スイッチ
１２  入力保護抵抗
１３、１４  １次コイル駆動用スッチング素子
１５  １次コイル
１６  ２次コイル
１７  点火プラグ
【図１】
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【図２】
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