コンデンサ放電式内燃機関用点火装置
【課題】機関の高速回転領域での点火性能を犠牲にすることなく、放電用サイリスタの誤動作を防止して、信頼性を向上させた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】点火用コンデンサを充電する電源部としてＤＣ−ＤＣコンバータを用いる。マイクロプロセッサにより演算した点火位置を検出した時に点火位置信号Ｖipを発生させる。点火位置信号が発生したときに放電用サイリスタをオン状態にして点火動作を行わせる。点火位置信号Ｖipが発生するタイミングｔｉよりも設定された先行時間Ｔｐだけ進んだタイミングで昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生させ、点火位置信号Ｖipが消滅するタイミングで昇圧動作停止指令信号Ｖａを消滅させる。昇圧動作停止指令信号Ｖａが発生している間ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させることにより、点火用コンデンサに充電電流Ｉvcが流れている状態で点火位置信号Ｖipが発生することがないようにする。
【解決手段】点火用コンデンサを充電する電源部としてＤＣ−ＤＣコンバータを用いる。マイクロプロセッサにより演算した点火位置を検出した時に点火位置信号Ｖipを発生させる。点火位置信号が発生したときに放電用サイリスタをオン状態にして点火動作を行わせる。点火位置信号Ｖipが発生するタイミングｔｉよりも設定された先行時間Ｔｐだけ進んだタイミングで昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生させ、点火位置信号Ｖipが消滅するタイミングで昇圧動作停止指令信号Ｖａを消滅させる。昇圧動作停止指令信号Ｖａが発生している間ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させることにより、点火用コンデンサに充電電流Ｉvcが流れている状態で点火位置信号Ｖipが発生することがないようにする。
【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】
コンデンサ放電式の内燃機関用点火装置は、点火コイルと、該点火コイルの一次側に設けられた点火用コンデンサと、点火信号が与えられたときにターンオンして点火用コンデンサを点火コイルの一次コイルを通して放電させる放電用サイリスタとを備えた点火回路と、点火用コンデンサを充電する充電用電源部と、内燃機関の点火位置（点火動作が行われるクランク角位置）で点火信号を発生する点火制御部とにより構成される。
【０００３】
この種の点火装置においては、点火制御部が点火信号を発生したときに放電用サイリスタがターンオンして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、点火コイルの一次コイルに高い電圧を誘起させる。この電圧は点火コイルの一次、二次間の昇圧比により昇圧されるため、点火コイルの二次コイルに点火用の高電圧が誘起する。この高電圧は機関の気筒に取りつ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。点火用コンデンサの静電容量をＣ、点火動作が行われる際の点火用コンデンサの充電電圧（点火用コンデンサの両端の電圧）をＶcとすると、点火エネルギＰは、Ｐ＝Ｃ×Ｖc２／２で与えられる。従って、所定の点火性能を得るためには、点火動作を行う前に、点火用コンデンサの充電電圧Ｖcが所定のレベルに達するまで、点火用コンデンサを充電しておくことが必要である。
【０００４】
点火用コンデンサを充電する充電用電源部としては、内燃機関に取り付けられた磁石発電機内に設けられたエキサイタコイルとその交流出力を整流する整流器とからなるものと、バッテリの出力電圧（通常は１２［Ｖ］）をチョッパ回路を用いた昇圧回路により昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータからなるものとが用いられている。
【０００５】
エキサイタコイルは、その巻数を非常に多くする必要があるため、磁石発電機内にエキサイタコイルを設けると、機関に取り付ける磁石発電機が大形化するのを避けられない。これに対し、ＤＣ−ＤＣコンバータからなる充電用電源部を採用すると、磁石発電機内に巻数が多いエキサイタコイルを設ける必要がないため、磁石発電機の小形化を図ることができる。
【０００６】
ＤＣ−ＤＣコンバータからなる充電用電源部を用いたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置としては、例えば特許文献１に示されたものがある。特許文献１に示された点火装置で用いられている充電用電源部は、バッテリの出力電圧が一次コイルに印加される昇圧トランスと、駆動信号が与えられている間導通してバッテリから昇圧トランスに一次電流を流すチョッパ用スイッチ回路とを備えた昇圧回路と、昇圧トランスの二次電流が所定のしきい値未満であることが検出されたときにチョッパ用スイッチ回路を導通させて昇圧トランスに一次電流を流し、昇圧トランスの一次電流が設定値に達したことが検出されたときにチョッパ用スイッチ回路を遮断状態にして該昇圧トランスの二次コイルに電圧を誘起させるように昇圧トランスの一次電流及び二次電流に応じてチョッパ用スイッチ回路を制御するチョッパ用スイッチ制御回路とを備えたＤＣ−ＤＣコンバータからなっている。
【０００７】
特許文献１に示された点火装置では、ＤＣ−ＤＣコンバータが、昇圧動作を断続的に繰り返し、各昇圧動作が行われる毎に該コンバータから出力される電圧により、点火用コンデンサが段階的に充電されていく。従って、図４（Ｄ）に示すように、点火用コンデンサに充電電流Ｉvcが断続的に流れ、同図（Ｃ）に示すように、点火用コンデンサの充電電圧（点火用コンデンサの両端の電圧）Ｖｃが段階的に上昇していく。特許文献１に示された点火装置では、点火用コンデンサの充電開始時に行われるＤＣ−ＤＣコンバータの初回の昇圧動作で最も長い時間Ｔ1の間点火用コンデンサに充電電流Ｉvcが流れ、その後点火用コンデンサの充電が進むにつれて、各昇圧動作が行われた際に充電電流Ｉvcが流れる時間が短くなっていく。
【０００８】
特許文献１に示された点火装置においては、点火用コンデンサを所定の充電電圧まで充電するため、点火用コンデンサの充電電圧を検出する電圧検出回路と、この電圧検出回路により検出された点火用コンデンサの充電電圧が設定レベルＶcm以上になったときにＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させ、点火用コンデンサの充電電圧が設定レベル未満になったときにＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を再開させるように充電用コンデンサの充電電圧に応じてＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を制御する昇圧動作制御回路とを設けている。
【０００９】
特許文献１に示された点火装置では、点火用コンデンサに対して並列に抵抗分圧器からなる電圧検出回路が接続されていて、この電圧検出回路により点火用コンデンサの放電回路が構成されるため、点火用コンデンサは、その充電電圧Ｖｃが設定レベルＶcmに達するまで充電された後、僅かずつではあるが放電し、この放電により点火用コンデンサの充電電圧が設定レベル未満になるとＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作が再開される。そのため、点火用コンデンサは図４（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように充放電を繰り返しながら、その充電電圧Ｖｃが設定レベルＶcm付近に保たれる。
【００１０】
この種の点火装置では、点火信号に応答して放電用サイリスタがターンオンしたときに、ＤＣ−ＤＣコンバータから放電用サイリスタに電流が流れ込むと、放電用サイリスタをターンオフすることができなくなる。そのため、特許文献１に示された点火装置では、放電用サイリスタのターンオフを確実に行わせるために、点火信号Ｖiが発生したときに設定時間Ｔａの間、昇圧動作停止指令信号Ｖａ（図４Ｂ）を発生する昇圧動作停止指令信号発生手段と、昇圧動作停止指令信号Ｖａが発生している間チョッパ用スイッチをオフ状態に保つことによりＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させる昇圧動作停止回路とを設けて、点火信号が発生したときに、設定時間Ｔａの間（昇圧動作停止指令信号が発生している間）ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させるようにしている。上記昇圧動作停止指令信号の信号幅（設定時間）Ｔａは、満充電状態の点火用コンデンサの電荷を完全に放電させるのに要する時間よりも僅かに長い時間（例えば１０μsec）に設定されている。
【００１１】
点火信号Ｖｉが発生する直前に点火用コンデンサの再充電が行われることがない状態では、上記のように昇圧動作停止指令信号を発生させて、点火信号が発生してから点火用コンデンサの電荷の放電が完了するまでの間ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させるようにしておくと、点火用コンデンサの放電が完了した時点で放電用サイリスタを確実にターンオフさせることができるため、その後遅滞なく点火用コンデンサの充電を開始させて、点火動作を支障なく行わせることができる。
【００１２】
しかしながら、以下に示すように、たまたま点火信号Ｖｉが発生する直前（昇圧動作停止指令信号が発生する直前）に点火用コンデンサの再充電が行われた場合には、放電用サイリスタのターンオフに失敗して、点火動作が停止し、機関がストールするおそれがある。
【００１３】
即ち、図４に示ししたように、点火タイミングｔiで点火信号Ｖｉが発生する直前（昇圧動作停止指令信号が発生する直前）に点火用コンデンサの再充電が行われ、ＤＣ−ＤＣコンバータから点火用コンデンサに再充電電流Ｉvcが流れている間に点火信号Ｖｉが発生する状態が生じると、放電用サイリスタがターンオンしたときに、それまで点火用コンデンサに流れていた再充電電流が放電用サイリスタに流れ込むため、図４（Ｅ）に示すように、放電用サイリスタに長い時間の間アノード電流Ｉsiが流れる。点火信号Ｖｉが消滅すると、昇圧動作停止指令信号Ｖａが消滅するため、ＤＣ−ＤＣコンバータは昇圧動作を開始する。このときサイリスタには未だ電流Ｉsiが流れていて、サイリスタはオン状態にあるため、ＤＣ−ＤＣコンバータからサイリスタに電流が流れ込み、サイリスタはターンオフすることができなくなる。ＤＣ−ＤＣコンバータは断続的に昇圧動作を行うが、昇圧動作を休止する期間は極めて短いため、ＤＣ−ＤＣコンバータが昇圧動作を休止している間に放電用サイリスタをターンオフさせることはできない。このような状態が生じると、点火用コンデンサの充電は行われなくなるため、点火動作が行われなくなり、機関はストールしてしまう。
【００１４】
上記の問題を解決するためには、点火信号Ｖｉが発生する直前に行われた昇圧動作によりＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧トランスの二次コイルに蓄積されたエネルギが放電用サイリスタを通して完全に放出されて、放電用サイリスタを流れるアノード電流が保持電流未満になるまでの間、昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生させ続けるようにすればよい。
【特許文献１】特開平９−２０９８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記のように、特許文献１に示されたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置において、点火信号Ｖｉが発生する直前に点火用コンデンサの再充電が行われた場合でも、放電用サイリスタのターンオフを確実に行わせるためには、放電用サイリスタを通して流れる電流Ｉsiがサイリスタの保持電流未満に減衰するまで、昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生させ続けるようにする必要がある。
【００１６】
しかしながら、昇圧動作停止指令信号の信号幅をこのように長く設定した場合には、点火用コンデンサの充電の開始が遅れるため、内燃機関の１燃焼サイクルが行われる時間が短くなる機関の高速回転時に点火用コンデンサの充電を十分に行うことができなくなり、高速回転時の点火性能が低下するという問題が生じる。
【００１７】
本発明の目的は、チョッパ用スイッチにより昇圧トランスの一次電流を断続させて昇圧動作を行うＤＣ−ＤＣコンバータを点火用コンデンサ充電用の電源部として用いるコンデンサ放電式内燃機関用点火装置において、機関の高速回転時の点火性能を犠牲にすることなく、放電用サイリスタがターンオフに失敗するおそれをなくして、信頼性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、バッテリの出力電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータと、点火コイルと、点火コイルの一次側に設けられてＤＣ−ＤＣコンバータが断続的に出力する電圧により段階的に充電される点火用コンデンサと、内燃機関の点火位置で点火信号を発生する点火制御部と、点火信号が発生したときにターンオン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サイリスタと、点火用コンデンサに対して並列に接続された抵抗分圧回路からなる電圧検出回路と、電圧検出回路により検出された点火用コンデンサの充電電圧が設定レベル以上になったときにＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させ、点火用コンデンサの充電電圧が設定レベル未満になったときにＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を再開させるように充電用コンデンサの充電電圧に応じてＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を制御する昇圧動作制御回路と、点火信号に応答してターンオンした放電用サイリスタをターンオフさせる時間を確保するために設定時間の間昇圧動作停止指令信号を発生する昇圧動作停止指令信号発生手段と、昇圧動作停止指令信号が発生している間ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させる昇圧動作停止回路とを備えたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置を対象とする。
【００１９】
本発明が対象とするコンデンサ放電式内燃機関用点火装置においては、上記ＤＣ−ＤＣコンバータとして、バッテリの出力電圧が一次コイルに印加される昇圧トランスと、駆動信号が与えられている間導通してバッテリから昇圧トランスに一次電流を流すチョッパ用スイッチ回路とを備えた昇圧回路と、昇圧トランスの二次電流が所定のしきい値未満であることが検出されたときにチョッパ用スイッチ回路を導通させて昇圧トランスに一次電流を流し、昇圧トランスの一次電流が設定値に達したことが検出されたときにチョッパ用スイッチ回路を遮断状態にして該昇圧トランスの二次コイルに電圧を誘起させるように昇圧トランスの一次電流及び二次電流に応じてチョッパ用スイッチ回路を制御するチョッパ用スイッチ制御回路とを備えたものを用いる。
【００２０】
本発明においては、上記昇圧動作停止指令信号発生手段を、点火信号が発生するタイミングよりも設定された先行時間だけ前のタイミングで昇圧動作停止指令信号を発生させ、放電用サイリスタを通して行われる点火用コンデンサの放電が完了するタイミングの直後のタイミングで昇圧動作停止指令信号を消滅させるように構成する。
【００２１】
上記先行時間は、点火用コンデンサの両端の電圧が設定レベル未満になったときに昇圧動作を再開したＤＣ−ＤＣコンバータから点火用コンデンサに充電電流が流れる時間に、設定された余裕時間を加えた時間に等しく設定するのが好ましい。
【００２２】
上記のように、点火信号が発生するタイミングよりも設定された先行時間だけ前のタイミングで昇圧動作停止指令信号を発生させるようにすると、機関の低速回転時にＤＣ−ＤＣコンバータから点火用コンデンサに再充電電流が流れている状態で放電用サイリスタに点火信号が与えられるのを防ぐことができるため、点火信号に応答して放電用サイリスタがターンオンしたときにＤＣ−ＤＣコンバータから放電用サイリスタに電流が流れるのを防ぐことができる。そのため、点火用コンデンサの放電が完了するタイミングの直後に昇圧動作停止指令信号を消滅させても、放電用サイリスタのターンオフを確実に行わせることができる。
【００２３】
上記のように、点火信号が発生するタイミングよりも設定された先行時間だけ前のタイミングで昇圧動作停止指令信号を発生させるようにすると、ＤＣ−ＤＣコンバータから点火用コンデンサに再充電電流が流れている間に点火信号が発生する状態が生じることがないようにして、点火信号に応答して放電用サイリスタがターンオンした際に、ＤＣ−ＤＣコンバータ側から放電用サイリスタに電流が流れ込むのを防ぐことができるため、点火用コンデンサの放電が完了した後（点火動作が行われた後）昇圧動作停止指令信号を速やかに消滅させても、機関の低速回転時に放電用サイリスタがターンオフできない事態が生じることがない。そのため、点火動作が行われた後、遅滞なく点火用コンデンサの充電を開始させて、機関の高速回転時に点火用コンデンサを充電する時間が不足するのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、点火信号が発生するタイミングよりも設定された先行時間だけ前のタイミングで昇圧動作停止指令信号を発生させることにより、ＤＣ−ＤＣコンバータから点火用コンデンサに再充電電流が流れている間に放電用サイリスタに点火信号が与えられる状態が生じることがないようにしたので、点火信号に応答して放電用サイリスタがターンオンしたときにＤＣ−ＤＣコンバータ側から放電用サイリスタに電流が流れて放電用サイリスタがターンオフできなくなる事態が生じるのを防ぐことができ、点火用コンデンサの放電が完了するタイミングの直後に昇圧動作停止指令信号を消滅させても、放電用サイリスタのターンオフを確実に行わせることができる。従って、点火用コンデンサの充電を開始するタイミングを遅らせることなく、サイリスタのターンオフを確実に行わせることができ、機関の高速回転時の点火性能を犠牲にすることなく、点火装置の動作の信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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。
図１は本発明の一実施形態の構成を示した回路図で、本実施形態に係わる点火装置のハードウェアの構成は、特許文献１に示された点火装置のそれと同様である。図１において１は点火回路、２は充電用電源部、３はマイクロプロセッサを備えた点火制御部、４は電圧検出回路、５は昇圧動作制御回路、６は昇圧動作停止回路、７は定電圧電源回路である。以下各部の構成につき説明する。
【００２６】
点火回路１は、一次コイルＬ1及び二次コイルＬ2を有する点火コイルＩＧと、点火コイルの一次側に設けられた点火用コンデンサＣi と、点火信号Ｖi が与えられた時に導通して点火用コンデンサＣi の電荷を点火コイルの一次コイルＬ1を通して放電させる放電用サイリスタＳi と、機関の気筒に取り付けられて点火コイルの二次コイルＬ2に接続された点火プラグＰとを備えた周知のコンデンサ放電式の回路である。
【００２７】
コンデンサ放電式点火回路の具体的な構成には種々の変形があるが、図示の回路の構成を更に詳細に説明すると、この例では、点火コイルＩＧの一次コイルＬ1 の一端が接地され、該一次コイルの他端に点火用コンデンサＣi の一端が接続されている。コンデンサＣi の他端と接地間にカソードを接地側に向けてサイリスタＳi が接続され、サイリスタＳi のゲートカソード間に抵抗Ｒi が接続されている。点火コイルＩＧの一次コイルＬ1 の両端には、カソードを接地側に向けたダイオードＤi が接続されている。点火コイルＩＧの二次コイルＬ2 の一端は一次コイルＬ1 の他端に共通接続され、二次コイルＬ2 の他端は機関の気筒に取り付けられた点火プラグＰの非接地側端子に接続されている。
【００２８】
充電用電源部２は、負極が接地されたバッテリ２Ａと、このバッテリの電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータとからなっている。ＤＣ−ＤＣコンバータは、昇圧トランス２Ｂ及びチョッパ用スイッチ回路２Ｃからなる昇圧回路２Ｄと、チョッパ用スイッチ制御回路２Ｊとを備えている。
【００２９】
チョッパ用スイッチ制御回路２Ｊは、チョッパ駆動指令信号発生回路２Ｅと、微分制御スイッチ回路２Ｆと、微分回路２Ｇと、駆動信号供給回路２Ｈと、遮断指令信号発生回路２Ｋと、スイッチ遮断制御回路２Ｌとにより構成されている。
【００３０】
この例では、バッテリ２Ａの両端の電圧（通常は１２［Ｖ］）が電源スイッチＳＷを通して定電圧電源回路７に入力され、該定電圧電源回路７から得られるほぼ一定の直流電圧Ｖccが各部の電源端子に印加される。図示してないが、バッテリ２Ａは内燃機関に取り付けられた磁石発電機内に設けられた充電用コイルの出力により所定の充電回路を通して充電される。
【００３１】
昇圧トランス２Ｂは、フェライトコアに一次コイルＷ1 及び二次コイルＷ2 を巻装したもので、その一次コイルＷ1 の一端はバッテリ２Ａの正極端子に接続されている。一次コイルＷ1 の他端にはＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｆ1 のドレインが接続され、ＦＥＴ Ｆ1 のソースは一次電流検出用抵抗Ｒ20を通して接地されている。Ｄf はＦＥＴのドレインソース間に存在する寄生ダイオードである。
【００３２】
ＦＥＴ Ｆ1 のゲートには抵抗Ｒ1 の一端が接続され、該抵抗の他端はＮＰＮトランジスタＴＲ1 のエミッタとＰＮＰトランジスタＴＲ2 のエミッタとの共通接続点に接続されている。トランジスタＴＲ1 のコレクタは電源スイッチＳＷを通してバッテリ２Ａの正極端子に接続され、トランジスタＴＲ2 のコレクタは接地されている。トランジスタＴＲ1 及びＴＲ2 のベースは共通に接続され、両トランジスタのベースの共通接続点とトランジスタＴＲ1 のコレクタとの間に抵抗Ｒ2 が接続されている。
【００３３】
この例では、トランジスタＴＲ1 及びＴＲ2 と抵抗Ｒ1 及びＲ2 とによりＦＥＴ Ｆ1 を駆動する駆動回路が構成され、該駆動回路とＦＥＴ Ｆ1 とによりチョッパ用スイッチ回路２Ｃが構成されている。このチョッパ用スイッチ回路２Ｃにおいては、トランジスタＴＲ1 及びＴＲ2 のベースの共通接続点が駆動信号の入力端子となっていて、該入力端子に正極性の（接地に対して正電位に立ち上がる）駆動信号Ｖd が与えられたときにトランジスタＴＲ2 が遮断状態になり、トランジスタＴＲ1 が導通状態になる。トランジスタＴＲ1が導通状態になると、バッテリ２Ａ側からスイッチＳＷとトランジスタＴＲ1 のコレクタエミッタ間と抵抗Ｒ1 とを通してＦＥＴ Ｆ1 に駆動信号Ｖg が与えられる。ＦＥＴ Ｆ1 は駆動信号Ｖgが与えられている間（駆動信号Ｖd が発生している間）導通して昇圧トランス２Ｂに一次電流を流す。
【００３４】
昇圧トランス２Ｂの二次コイルＷ2 の一端はダイオードＤ1 を通して点火用コンデンサＣi とサイリスタＳi のアノードとの接続点に接続されている。昇圧トランスの二次コイルＷ2 の他端側にはアノードが接地された充電電流検出用ダイオードＤ2 が設けられている。ダイオードＤ2 は昇圧トランスの二次コイルＷ2 に直列に接続され、ダイオードＤ2 のカソードに、エミッタが接地された駆動指令信号発生用トランジスタＴＲ3 のベースが接続されている。トランジスタＴＲ3 のコレクタと定電圧電源回路７の出力端子との間、及びトランジスタＴＲ3 のベースと定電圧電源回路７の出力端子との間にそれぞれ抵抗Ｒ3 及びＲ4 が接続され、トランジスタＴＲ3 のベース接地間に抵抗Ｒ5 が接続されている。この例では、ダイオードＤ2 と、トランジスタＴＲ3 と、抵抗Ｒ3 〜Ｒ5 とにより、チョッパ駆動指令信号発生回路２Ｅが構成されている。
【００３５】
トランジスタＴＲ3 のコレクタには微分制御用トランジスタＴＲ4 のベースが接続され、トランジスタＴＲ4 のベースエミッタ間に抵抗Ｒ6 が接続されている。この例では、トランジスタＴＲ4 と抵抗Ｒ6 とにより微分制御用スイッチ回路２Ｆが構成されている。
【００３６】
微分制御用トランジスタＴＲ4 のコレクタは、微分コンデンサＣ1 の一端に接続され、該コンデンサＣ1 の他端は、エミッタが接地された微分パルス発生用トランジスタＴＲ5 のベースに抵抗Ｒ7bを通して接続されている。トランジスタＴＲ5 のベースエミッタ間にはアノードを接地側に向けたダイオードＤ3 と抵抗Ｒ15とが並列に接続され、微分コンデンサＣ1 の一端と電源回路７の出力端子との間に抵抗Ｒ7aが接続されている。この例では、微分コンデンサＣ1 と、微分パルス発生用トランジスタＴＲ5 と、ダイオードＤ3 と、抵抗Ｒ7a〜Ｒ7b及びＲ15とにより、微分回路２Ｇが構成されている。
【００３７】
駆動信号供給回路２Ｈは、エミッタが接地されたＮＰＮトランジスタＴＲ6 と、トランジスタＴＲ6 のベースと電源回路７の出力端子との間に接続された抵抗Ｒ8 と、トランジスタＴＲ6 のベースエミッタ間に接続された抵抗Ｒ9 とからなっており、トランジスタＴＲ6 のベース及びエミッタにそれぞれトランジスタＴＲ5 のコレクタ及びエミッタが接続されている。トランジスタＴＲ6 のコレクタは、チョッパ用スイッチ回路２Ｃの駆動信号入力端子（トランジスタＴＲ1 及びＴＲ2 のベース）に接続されている。
【００３８】
この例では、微分制御用スイッチ回路２Ｆと、微分回路２Ｇとにより、チョッパ駆動指令信号が発生したときにトリガされて所定の時間幅のパルスを駆動パルスＶd ´として発生する駆動パルス発生回路が構成されている。駆動信号供給回路２Ｈは、この駆動パルスＶd ´の極性を反転させて、駆動信号Ｖd としてチョッパ用スイッチ回路２Ｃの駆動信号入力端子に与える。
【００３９】
一次電流検出用抵抗Ｒ20の両端の電圧Ｖ20は抵抗Ｒ21を通して比較回路ＣＰ1の反転入力端子に入力されている。比較回路ＣＰ1 の非反転入力端子には、定電圧電源回路７の出力電圧Ｖccを抵抗Ｒ22及びＲ23の直列回路からなる分圧回路により分圧して得た基準電圧Ｖr1が入力されている。比較回路ＣＰ1 の出力端子はカソードが接地されたプログラマブルユニジャンクショントランジスタ（ＰＵＴ）Ｐu1のゲートに接続され、該ＰＵＴのアノードは微分コンデンサＣ1 と抵抗Ｒ7bとの接続点に接続されている。ＰＵＴ Ｐu1のアノードゲート間には抵抗Ｒ24が接続されている。
【００４０】
この例では、一次電流検出用抵抗Ｒ20と、抵抗Ｒ21〜Ｒ23と、比較回路ＣＰ1とにより、昇圧トランス２Ｂの一次電流を検出して該一次電流が設定値に達したことが検出されたときに遮断指令信号Ｖoff を発生する遮断指令信号発生回路２Ｋが構成されている。またＰＵＴ Ｐu1と抵抗Ｒ24とにより、遮断指令信号Ｖoff が発生したときにチョッパ用スイッチ回路に駆動信号Ｖd が与えられるのを阻止して該チョッパ用スイッチ回路を遮断状態にするスイッチ遮断制御回路２Ｌが構成されている。
【００４１】
点火制御部３は、信号コイル３Ａと、該信号コイル３Ａの出力を入力として内燃機関の点火位置を演算するマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）３Ｂと、点火信号出力回路３Ｃとを備えている。
【００４２】
信号コイル３Ａは、機関に取り付けられた信号発生器（図示せず。）内に設けられていて、機関の基準クランク角位置及び最小進角位置でそれぞれパルス波形の第１の信号Ｖs1及び第２の信号Ｖs2を発生する。第１の信号Ｖs1は、機関のピストンが上死点に達するときのクランク角位置（上死点位置）に対して十分に進角した位置（最大進角位置よりも更に進角した位置）に設定された基準クランク角位置で発生し、第２の信号Ｖs2は、基準クランク角位置よりも遅れたクランク角位置に設定された最小進角位置で発生する。上死点位置よりも十分に進角した基準クランク角位置で発生する第１の信号Ｖs1は、機関の点火位置の計測を開始する位置を定める基準信号として用いられる。
【００４３】
マイクロプロセッサ３Ｂは、第１の信号（基準信号）Ｖs1及び第２の信号Ｖs2から得られる回転角度情報と、回転速度情報とを用いて各回転速度における点火位置（点火位置を行うクランク角位置）を演算する。この点火位置は、上死点位置からの進み角として演算される。マイクロプロセッサは、機関のクランク角位置が演算した点火位置に一致したことを検出したときに高レベル（Ｈレベル）から低レベル（Ｌレベル）に立ち下がる波形の点火位置信号Ｖip（図２Ａ）を出力する。
【００４４】
本実施形態では、点火位置信号Ｖipの信号幅が、点火用コンデンサＣｉに蓄積された電荷を放電用サイリスタＳｉと点火コイルの一次コイルＬ１とを通して完全に放電させるために必要な時間よりも僅かに長く（例えば１０μsec程度に）設定する。
【００４５】
点火信号出力回路３Ｃは、マイクロプロセッサ３Ｂが点火位置信号Ｖipを出力したときに点火信号Ｖｉを出力する回路で、エミッタが定電圧電源回路７の出力端子に接続され、ベースがマイクロプロセッサ３Ｂの点火位置信号出力用ポートに接続されたＰＮＰトランジスタＴＲ7 と、トランジスタＴＲ7 のコレクタに一端が接続された抵抗Ｒ11と、抵抗Ｒ11の他端にアノードが接続されたダイオードＤ4 とからなり、ダイオードＤ4 のカソードが点火信号出力端子として点火回路１のサイリスタＳi のゲート（点火回路の点火信号入力端子）に接続されている。
【００４６】
点火位置制御部のマイクロプロセッサ３Ｂが点火位置信号出力用ポートの電位をＬレベルに低下させて点火位置信号Ｖipを出力すると、トランジスタＴＲ7が導通し、トランジスタＴＲ7 のエミッタコレクタ間と抵抗Ｒ11とダイオードＤ4 とを通して図２（Ｂ）に示すような点火信号Ｖiを出力する。この点火信号Ｖi の立上り位置が機関の点火位置となる。点火信号Ｖｉの波形は、点火位置信号Ｖipの波形を反転させた波形となる。
【００４７】
電圧検出回路４は、点火用コンデンサＣi とサイリスタＳiのアノードとの接続点と接地間に接続された抵抗Ｒ12及びＲ13の直列回路と抵抗Ｒ12及びＲ13の接続点に一端が接続された抵抗Ｒ14とからなり、抵抗Ｒ14の他端と接地間にコンデンサＣi の充電電圧（コンデンサＣi の端子電圧）に相応した出力電圧Ｖ4 を発生する。
【００４８】
昇圧動作制御回路５は、点火用コンデンサの充電電圧の設定レベルＶcmを与える一定の参照電圧Ｖr2を発生する参照電圧発生回路５Ａと、点火用コンデンサの充電電圧Ｖｃに比例した電圧検出回路４の出力電圧Ｖ4 及び参照電圧Ｖr2がそれぞれ非反転入力端子及び反転入力端子に入力された比較回路ＣＰ2 と、比較回路ＣＰ2 の出力端子と定電圧電源回路７の出力端子との間に接続された抵抗Ｒ32と、比較回路ＣＰ2 の出力端子に抵抗Ｒ33を通してベースが接続され、エミッタが接地されたＮＰＮトランジスタＴＲ8 と、トランジスタＴＲ8 のベースと接地間に接続された抵抗Ｒ34とからなっている。トランジスタＴＲ8 のコレクタは微分コンデンサＣ1 と抵抗Ｒ7aとの接続点に接続されている。参照電圧発生回路５Ａは、定電圧電源回路７の出力端子間に接続された抵抗Ｒ30及びＲ31の直列回路からなっていて、電源電圧Ｖccを分圧して参照電圧Ｖr2を出力する。
【００４９】
昇圧動作停止回路６は、微分コンデンサＣ1と抵抗Ｒ7aとの接続点にコレクタが接続され、エミッタが接地されたＮＰＮトランジスタＴＲ9と、トランジスタＴＲ9 のベースエミッタ間に接続された抵抗Ｒ35と、トランジスタＴＲ9のベースに一端が接続された抵抗Ｒ36と、抵抗Ｒ36の他端と定電圧電源回路７の出力端子との間に接続された抵抗Ｒ37とからなり、トランジスタＴＲ9 のベースは、マイクロプロセッサ３Ｂの昇圧動作停止指令信号出力用ポートに接続されている。
【００５０】
点火制御部３のマイクロプロセッサ３Ｂは、所定のプログラムを実行することにより、点火信号Ｖｉが発生するタイミングよりも設定された先行時間Ｔｐだけ前のタイミングで昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生させる昇圧動作停止指令信号発生手段を構成する。
【００５１】
昇圧動作停止指令信号発生手段は、図２に示されているように、点火信号Ｖｉが発生するタイミングｔiよりも設定された先行時間Ｔｐだけ前のタイミングで昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生させ（Ｈレベルに立ち上げ）、点火信号Ｖｉに応答してターンオンした放電用サイリスタＳｉを通して行われる点火用コンデンサＣｉの放電が完了するタイミングの直後のタイミングで昇圧動作停止指令信号Ｖａを消滅させる（Ｌレベルにする）ように構成されている。後記するように、先行時間Ｔｐは、点火信号が発生するまでの間にＤＣ−ＤＣコンバータから点火用コンデンサに流れる充電電流を消滅させておくために必要な長さに設定される。
【００５２】
本実施形態では、点火位置信号Ｖipが点火位置で発生し（Ｌレベルになり）、点火用コンデンサＣｉの放電が完了するタイミングの直後のタイミングで消滅する（Ｈレベルになる）ように点火位置信号Ｖipの信号幅（点火信号Ｖｉの信号幅）が設定されているため、点火位置信号Ｖipが消滅すると同時に、昇圧動作停止指令信号Ｖａを消滅させている。
【００５３】
上記昇圧動作停止指令信号Ｖａは、抵抗Ｒ36を通してトランジスタＴＲ9 のベースに入力されていて、昇圧動作停止指令信号Ｖａが発生している間トランジスタＴＲ9がオン状態を保持するようになっている。
【００５４】
なお機関の始動時には、マイクロプロセッサのイニシャライズが行われるが、このイシニシャライズ時にも、マイクロプロセッサが昇圧動作停止指令信号Ｖa を出力するようになっている。
【００５５】
次に本実施形態の点火装置の動作を説明する。図１の点火装置において、電源スイッチＳＷが開いている状態で微分コンデンサＣ1 の電荷が零であるとする。電源スイッチＳＷが開いている状態では、トランジスタＴＲ1 〜ＴＲ6 が遮断状態にあり、ＦＥＴ Ｆ1 は遮断状態にあるため、昇圧トランス２Ｂは電圧の発生を停止している。
【００５６】
電源スイッチＳＷが投入されると、定電圧電源回路７が電圧Ｖccを発生し、該電圧Ｖccがチョッパ駆動指令信号発生回路２Ｅに印加される。このとき昇圧トランス２Ｂの二次コイルＷ2 には電流が流れておらず、ダイオードＤ2 の両端には順方向電圧降下が発生していないため、トランジスタＴＲ3 が導通し、トランジスタＴＲ4 は遮断状態にある。このとき電源電圧Ｖccが抵抗Ｒ7aと微分コンデンサＣ1 と抵抗Ｒ7bとの直列回路を通してトランジスタＴＲ5 のベースエミッタ間に印加されるため、定電圧電源回路７から抵抗Ｒ7a及びＲ7bを通して微分コンデンサＣ1 に流れる充電電流がトランジスタＴＲ5 にベース電流として流れる。微分コンデンサＣ1 の充電電流が流れている間だけトランジスタＴＲ5 が導通するため、該トランジスタＴＲ5 のコレクタエミッタ間に高電位からほぼ零電位まで立ち下がる駆動パルスＶd ´が発生する。駆動パルスＶd ´が発生している間（トランジスタＴＲ5 が導通している間）だけトランジスタＴＲ6 が遮断状態になるため、該トランジスタＴＲ6 のコレクタエミッタ間に駆動パルスＶd ´を反転させたものに相当する駆動信号Ｖd が発生する。駆動信号Ｖd が発生している間（トランジスタＴＲ6 が遮断している間）トランジスタＴＲ2 が遮断状態になるため、トランジスタＴＲ1 のコレクタエミッタ間と抵抗Ｒ1 とを通してＦＥＴ Ｆ1 に駆動信号Ｖg が与えられる。これによりＦＥＴ Ｆ1 が導通状態になり、昇圧トランス２Ｂに一次電流が流れる。
【００５７】
昇圧トランス２Ｂの一次電流が設定値に達すると、一次電流検出用抵抗Ｒ20の両端の電圧が設定値に達し、比較回路ＣＰ1 の反転入力端子に入力される電圧Ｖ20が基準電圧Ｖr1を超えるため、比較回路ＣＰ1 の出力端子の電位が接地電位になる。これによりＰＵＴ Ｐu1が導通する。ＰＵＴ Ｐu1が導通すると、微分コンデンサＣ1 と抵抗Ｒ7bとを通してトランジスタＴＲ5 に流れるベース電流が該トランジスタＴＲ5 から側路されるため、トランジスタＴＲ5 が遮断状態になる。トランジスタＴＲ5 が遮断状態になると、トランジスタＴＲ6 が導通状態になる（駆動信号Ｖd が消滅する）ため、トランジスタＴＲ2 が導通状態になり、ＦＥＴＦ1 の駆動信号Ｖg を消滅させる。
【００５８】
図示の例においては、チョッパ用スイッチ回路のＦＥＴ Ｆ1 が遮断状態になる際に昇圧トランス２Ｂに流れている一次電流の大きさが、トランス２Ｂのコアを流れる磁束を飽和値に近い大きさにするように（飽和値にはしないように）、一次電流の設定値を設定するのが好ましい。
【００５９】
また、微分回路２Ｇから駆動信号供給回路２Ｈを通してチョッパ用スイッチ回路２Ｃに与えられる駆動信号Ｖd のパルス幅（時間幅）は、昇圧トランスに一次電流が流れ始めてから上記設定値に達するまでの時間よりも長い時間に設定される。駆動信号Ｖd のパルス幅は、微分回路２Ｇの抵抗Ｒ7a及びＲ7bの抵抗値とコンデンサＣ1 の静電容量とにより決まる時定数を調整することにより適宜に設定することができる。
【００６０】
駆動信号Ｖd が消滅すると、ＦＥＴ Ｆ1 への駆動信号Ｖｇの供給が停止するため、ＦＥＴ Ｆ1が遮断状態になり、昇圧トランス２Ｂの一次電流が遮断される。これにより昇圧トランス２Ｂの二次コイルＷ2 に高い電圧が誘起し、この電圧がダイオードＤ1 を通して点火回路１に与えられる。このとき二次コイルＷ2 →ダイオードＤ1 →点火用コンデンサＣi →ダイオードＤi 及び点火コイルの一次コイルＬ1 →ダイオードＤ2 →二次コイルＷ2 の経路で点火用コンデンサＣi に充電電流が流れ、点火用コンデンサＣi が図示の極性に充電される。
【００６１】
点火用コンデンサＣi の充電電流が流れているときには、充電電流検出用ダイオードＤ2 の両端に順方向電圧降下（最大で約０．６ボルト）Ｖakが生じる。この電圧降下によりトランジスタＴＲ3 のベースエミッタ間が逆バイアスされるため、トランジスタＴＲ3 が遮断状態になり、トランジスタＴＲ4 が導通する。
【００６２】
トランジスタＴＲ4 が導通すると、微分コンデンサＣ1 →トランジスタＴＲ4 のコレクタエミッタ間→ダイオードＤ3 →抵抗Ｒ7b→微分コンデンサＣ1 の経路で微分コンデンサＣ1 の電荷が放電する。昇圧トランスの二次コイルＷ2 から点火用コンデンサＣi に流れていた充電電流が所定のしきい値未満になり（ほぼ零になり）、ダイオードＤ2 の両端の順方向電圧降下が所定レベル未満になると、トランジスタＴＲ3 が導通状態になるため、トランジスタＴＲ4 が遮断状態になる。トランジスタＴＲ4 が遮断状態になると同時に微分コンデンサＣ1 に充電電流が流れるため、微分回路２Ｇから駆動パルスＶd ´が発生し、駆動信号供給回路２Ｈからチョッパ用スイッチ回路２Ｃに駆動信号Ｖd が供給される。
【００６３】
駆動信号Ｖd が発生すると、ＦＥＴ Ｆ1 に駆動信号Ｖg が与えられて該ＦＥＴが導通させられるため、昇圧トランス２Ｂに一次電流が流れる。昇圧トランスの一次電流が設定値に達して駆動信号Ｖd が消滅したときにＦＥＴ Ｆ1が遮断状態になって昇圧トランスの一次電流が遮断し、該昇圧トランスの二次コイルＷ2 に２００数十ボルトまで昇圧された電圧が誘起する。
【００６４】
以下同様の動作が繰り返され、昇圧トランス２Ｂの二次コイルに電圧が誘起する毎に、点火用コンデンサＣi に充電電流が流れて、図２（Ｄ）に示すように、点火用コンデンサＣi の両端の電圧が段階的に上昇していく。
【００６５】
図２（Ｅ）に示されているように、点火用コンデンサＣi の充電が進んでいくと、該コンデンサＣi に充電電流Ｉvcが流れる時間が短くなっていくため、ＦＥＴ Ｆ1 のゲートに与えられる駆動信号Ｖg の発生間隔が短くなっていく。従って、点火用コンデンサＣi の充電間隔は、該コンデンサの充電が進むに従って短くなっていき、コンデンサＣi の充電電圧Ｖｃは、図２（Ｄ）に示したように上昇していく。
【００６６】
点火用コンデンサＣi の充電電圧Ｖcが設定レベルＶcm以上になると、電圧検出回路４の出力電圧Ｖ4 が参照電圧Ｖr2以上になるため、比較回路ＣＰ2の出力端子の電位が高レベルになる。これによりトランジスタＴＲ8 が導通状態になって微分コンデンサＣ1 の一端をほぼ接地電位に保つ。そのため微分回路２Ｇがパルス信号Ｖd ´を発生しなくなり、昇圧回路２Ｄの昇圧動作が停止するが、既に発生しているＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧による点火用コンデンサの充電は継続され、点火用コンデンサは設定レベルＶcmよりも僅かに高いレベルまで充電される。
【００６７】
このようにして点火用コンデンサＣｉの充電が一旦完了した後、点火用コンデンサＣi の電荷が電圧検出回路４の抵抗器Ｒ12及びＲ13を通して一定の時定数で放電するため、点火用コンデンサＣi の充電電圧は一定の割合で低下していく。点火用コンデンサＣｉの充電電圧Ｖｃが設定レベルＶcm未満になると、比較回路ＣＰ2の出力端子の電位が低レベル（Ｌレベル）になるため、トランジスタＴＲ8がオフ状態になり、ＦＥＴ Ｆ1への駆動信号Ｖgの供給が再開される。これによりＦＥＴがオン状態になって、昇圧動作が再開され、点火用コンデンサＣｉの再充電が行われる。この再充電により点火用コンデンサＣｉの充電電圧が設定レベルＶcm以上になるため、比較回路ＣＰ2の出力端子の電位が高レベルになり、トランジスタＴＲ8 が導通状態になって、昇圧回路２Ｄの昇圧動作が停止するが、既に発生しているＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧により点火用コンデンサの充電が継続され、点火用コンデンサは設定レベルＶcmよりも僅かに高いレベルまで充電される。以上のようにして、点火用コンデンサの放電と再充電が繰り返されて、点火用コンデンサＣｉの充電電圧が設定レベルＶcm付近に保たれる。
【００６８】
点火用コンデンサＣｉに再充電電流が流れる時間Ｔｎ′は、点火用コンデンサの充電が完了する直前に点火用コンデンサに充電電流Ｉvcが流れる時間Ｔｎにほぼ等しい。Ｔｎ′及びＴｎは例えば１０μsec程度である。
【００６９】
点火制御部３は、点火位置信号Ｖip を発生させるタイミングよりも設定された先行時間Ｔｐだけ前のタイミングｔpで昇圧動作停止指令信号Ｖa を発生し、点火位置信号Ｖipを消滅させると同時に昇圧動作停止指令信号Ｖａを消滅させる。昇圧動作停止指令信号Ｖa が発生している間はトランジスタＴＲ9 が導通するため、微分コンデンサＣ1 の一端を接地電位に保って、該微分回路が駆動パルスＶd ´を発生するのを阻止する。
【００７０】
図２に示した例では、昇圧動作停止指令信号Ｖａが発生する前に、点火用コンデンサの再充電が完了しているため、昇圧動作停止指令信号Ｖａが発生している間に点火用コンデンサの充電が行われることはない。
【００７１】
内燃機関の点火位置で点火制御部３が点火位置信号Ｖipを発生すると、点火信号出力回路３Ｃが点火信号Ｖi を出力する。この点火信号は放電用サイリスタＳi に与えられるため、該サイリスタＳi が導通してコンデンサＣi の電荷を点火コイルＩＧの一次コイルＬ1を通して放電させる。これにより点火コイルＩＧの二次コイルＬ2に点火用の高電圧が発生し、点火プラグＰに火花が発生して機関が点火される。
【００７２】
図２に示した例では、点火信号Ｖｉが発生したときにＤＣ−ＤＣコンバータ２が出力を停止しているため、放電用サイリスタがオン状態になったときにＤＣ−ＤＣコンバータ側から放電用サイリスタＳｉに電流が流れ込むことはない。そのため、放電用サイリスタＳｉは点火用コンデンサＣｉの電荷が完全に放電して、アノード電流が保持電流未満になった時点でターンオフする。
【００７３】
上記の説明では、昇圧動作停止指令信号Ｖａが発生した際に既に点火用コンデンサＣｉの再充電が完了していて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２から点火用コンデンサＣｉに充電電流が流れていないとしたが、たまたまＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧トランス２Ｂ一次電流が流れている状態で、昇圧動作停止指令信号Ｖａが発生したとすると、昇圧動作停止指令信号が発生した瞬間に昇圧トランスの一次電流が遮断されるため、昇圧トランスの二次コイルに電圧が誘起し、この電圧により点火用コンデンサＣｉに充電電流が流れる。この場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータ２から点火用コンデンサＣｉに充電電流Ｉvcが流れる期間の全体が、昇圧動作停止指令信号Ｖａの先行時間Ｔａの一部にオーバラップする。昇圧動作停止指令信号Ｖａの発生タイミングを定める先行時間Ｔｐは、このような状態でも、点火信号Ｖｉの発生時にＤＣ−ＤＣコンバータ２から点火用コンデンサＣｉに充電電流が流れていることがないように、十分に長く設定する必要がある。しかしながら、先行時間Ｔｐを余り長く設定すると、機関の高速回転時に点火用コンデンサの充電を完了させることができなくなるおそれがある。
【００７４】
従って、上記先行時間Ｔｐは、必要最小限の長さに設定することが好ましい。本実施形態では、上記先行時間Ｔｐを、点火用コンデンサＣｉの充電が一旦完了した後、点火用コンデンサの電荷が電圧検出回路４の抵抗器を通して放電して、該点火用コンデンサの充電電圧Ｖｃが設定レベルＶcm未満になったときに昇圧動作を再開したＤＣ−ＤＣコンバータから点火用コンデンサに充電電流が流れる時間Ｔｎ′に、設定された余裕時間Ｔαを加えた時間に等しく設定している。
【００７５】
点火用コンデンサの両端の電圧が設定レベルＶcm未満になったときに昇圧動作を再開したＤＣ−ＤＣコンバータ２から点火用コンデンサＣｉに充電電流が流れる時間Ｔｎ′は例えば１０μsec程度である。この場合、余裕時間Ｔαは１０μsec程度に設定する。また点火信号Ｖiの信号幅は１０μsec程度に設定される。この場合、昇圧動作停止指令信号の信号幅Ｔａは約３０μsecとなる。なお余裕時間Ｔαは必ずしもＴｎ′に等しくなくなもよい。
【００７６】
なおこれらの具体的数値はあくまでも一例であり、先行時間Ｔｐ、余裕時間Ｔα及び点火信号の信号幅は、回路定数等により種々の値をとり得る。
【００７７】
本実施形態のように、点火用コンデンサＣｉの放電が完了するタイミングの直後のタイミングで点火信号Ｖｉを消滅させるようにしておいて、点火位置信号Ｖipが消滅すると同時に、昇圧動作停止指令信号Ｖａを消滅させるようにすると、昇圧動作停止指令信号Ｖａの発生と消滅とをコントロールするためのプログラムを簡単にすることができる。
【００７８】
しかし、本発明はこのように構成する場合に限定されるものではなく、点火用コンデンサの電荷の放電が完了するタイミングよりも前のタイミングで点火位置信号Ｖipを消滅させ、放電用サイリスタＳｉを通して行われる点火用コンデンサの電荷の放電が完了するタイミングよりも僅かに遅れたタイミング（点火信号Ｖiが消滅するタイミングよりも僅かに遅れたタイミング）で昇圧動作停止指令信号Ｖａを消滅させるようにしてもよい。
【００７９】
上記のように、点火信号が発生するよりも前に昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生させると、点火用コンデンサＣiの再充電電流Ｉvcが流れている間に点火信号Ｖｉが発生する状態が生じるのを防ぐことができるため、点火用コンデンサの再充電電流が放電用サイリスタＳｉに流れ込んで、放電用サイリスタのターンオフが遅れたり、放電用サイリスタがターンオフできなくなったりする異常事態が生じるのを防ぐことができる。
【００８０】
本実施形態において、点火位置信号を発生する点火位置信号発生手段及び昇圧動作停止指令信号を発生する昇圧動作停止指令信号発生手段を構成するために点火制御部３のマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムの一例を示したフローチャートを図３に示した。図３のタスクは、信号コイル３Ａが基準クランク角位置で基準信号Ｖs1を発生した時、及び点火制御部３を構成するマイクロプロセッサに設けられたタイマの計数値がセットされた計数値に一致した時に実行される。マイクロコンピュータは、図示しない信号発生器が基準信号を発生した時にタイマの計数動作を開始させ、その後該タイマの計数値がセットされた計数値に一致する毎に新たな計数値をセットして、セットした計数値の計数を行わせる。
【００８１】
図３に示したアルゴリズムによる場合には、先ずステップＳ１で、今回のタスクの実行タイミングが、基準信号の発生タイミングであるか否かを判定する。その結果、基準信号の発生タイミングであると判定されたときには、ステップＳ２に進んで昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生させるタイミングを検出するための計数値である「Ｖａ出力タイミング検出用計数値」をタイマにセットしてその計数動作を開始させ、このタスクを終了する。
【００８２】
タイマが「Ｖａ出力タイミング検出用計数値」を計数すると再び図３のタスクが実行される。このときステップＳ１で今回のタスク実行タイミングが基準クランク信号の発生タイミングではないと判定されるため、ステップＳ３が実行され、今回のタスク実行タイミングがＶａ出力タイミングであるか否かを判定する。この判定は、タイマの計数値が、「Ｖａ出力タイミング検出用計数値」に一致したか否かを判定することにより行われる。「Ｖａ出力タイミング検出用計数値」は、基準信号が発生するタイミングから昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生させるタイミングまでの時間に相当する。
【００８３】
ステップＳ３において、今回のタスク実行タイミングがＶａ出力タイミングであると判定されたときには、ステップＳ４に進んで昇圧動作停止指令信号ＶａをＨレベルにしてＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させる。次いでステップＳ５に進み、現在のタイミングから点火位置信号ＶipをＬレベルにするタイミング（点火位置信号出力タイミング）までの間にタイマに計数させる計数値（「Ｖip出力タイミング検出用計数値」）をタイマにセットすると同時にその計数を開始させてこのタスクを終了する。「Ｖip出力タイミング検出用計数値」は例えば２０μsecに設定される。
【００８４】
タイマが「Ｖip出力タイミング検出用計数値」を計数すると、再び図３のタスクが実行される。このタスク実行タイミングでは、ステップＳ１で今回のタスク実行タイミングが基準信号の発生タイミングではないと判定され、ステップＳ３で今回のタスク実行タイミングがＶａ出力タイミングではないと判定されるため、ステップＳ６が実行される。ステップＳ６では、今回のタスク実行タイミングがＶip出力タイミングであるか否かを判定する。この判定は、前回のタスク実行タイミングから今回のタスク実行タイミングまでの間にタイマが計数した計数値がＶip出力タイミング検出用計数値に一致したか否かを見ることにより行われる。
【００８５】
ステップＳ６で今回のタスク実行タイミングがＶip出力タイミングであると判定されたときには、ステップＳ７でマイクロコンピュータの点火位置信号出力用ポートの電位をＬレベルとして点火位置信号Ｖipを発生させ、次いでステップＳ８で、点火位置信号ＶipをＬレベルに保つ時間（Ｖipの信号幅）を設定するための計数値である「Ｖip信号幅設定用計数値」（例えば１０μsec）をタイマにセットしてこのタスクを終了する。
【００８６】
タイマが「Ｖip信号幅設定用計数値」を計数すると再び図３のタスクが実行される。このタスク実行タイミングでは、ステップＳ１で今回のタスク実行タイミングが基準信号の発生タイミングではないと判定され、ステップＳ３で今回のタスク実行タイミングがＶａ出力タイミングではないと判定され、更にステップＳ６で今回のタスク実行タイミングがＶip出力タイミングではないと判定されるため、ステップＳ９に進んで点火位置信号ＶipをＨレベルとするとともに、昇圧動作停止指令信号ＶａをＬレベルとする。
【００８７】
次いで、ステップＳ１０で、次回の昇圧動作停止指令信号Ｖａの発生タイミングを検出するための計数値（「Ｖａ出力タイミング検出用計数値」）を演算してこのタスクを終了する。「Ｖａ出力タイミング検出用計数値」は、基準位置から点火位置信号Ｖipの発生位置（点火位置）までクランク軸が回転するのに要する時間である「点火位置検出用計数値」から昇圧動作停止指令信号Ｖａの発生タイミングを定める先行時間（今の例では２０μsec）を差し引くことにより演算される。「点火位置検出用計数値」は、現在の機関の回転速度で基準クランク角位置から点火制御部３が演算した点火位置までクランク軸が回転するのに要する時間である。
【００８８】
図３に示した例では、マイクロプロセッサに設けられた１つのタイマを用いて、昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生及び消滅させるタイミングと、点火位置信号Ｖip（点火信号Ｖｉ）を発生及び消滅させるタイミングとを求めるようにしているが、昇圧動作停止指令信号を発生及び消滅させるタイミングと、点火位置信号を発生及び消滅させるタイミングとを、それぞれ互いに同期して動作する別々のタイマを用いて求めるようにすることもできる。
【００８９】
上記の点火装置において、電源スイッチＳＷが閉じた際に微分コンデンサＣ1が充電された状態にあると、微分回路２Ｇが駆動パルスＶd ´を発生しないため、昇圧回路２Ｄが昇圧動作を行なわない。昇圧動作が行なわれないと、昇圧トランスの二次コイルＷ2 に電流が流れないため、トランジスタＴＲ3 は導通状態を保持し、トランジスタＴＲ4 は遮断状態を保持する。このような状態が生じると、昇圧動作を開始することができず、点火動作を開始させることができない。また電源スイッチＳＷを投入した際に該スイッチの接触抵抗が大きく、電源電圧Ｖccが徐々に立上った場合にも、微分回路２Ｇが駆動パルスＶd ´を発生しないため、上記と同様の問題が生じる。
【００９０】
上記の例のように、昇圧動作停止回路６を設けて、点火制御部３を構成するマイクロプロセッサのイニシャライズ時または点火信号の発生タイミングよりも先行時間Ｔｐだけ前のタイミングｔｐで昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生させることにより、トランジスタＴＲ9 を導通させて微分コンデンサＣ1 を強制的に放電させ、昇圧動作停止指令信号Ｖa が消滅したときに微分回路２Ｇの微分動作を開始させるように構成しておくと、機関の始動時に１度点火信号が発生した後に駆動パルスＶd ´を確実に発生させることができるため、機関の始動に失敗するおそれをなくすことができる。
【００９１】
機関の停止時に微分コンデンサＣ1 に電荷が残るのを防ぐため、電源スイッチＳＷが開かれた際に該スイッチと連動して閉じるリセット用スイッチを設けて、該リセット用スイッチを微分コンデンサＣ1 の一端と接地間に直接または電流制限素子を介して接続することにより微分コンデンサの放電を図る構成をとることもできる。
【００９２】
上記のように、昇圧トランス２Ｂの一次電流を検出して該一次電流が設定値に達したことが検出されたときに該一次電流を遮断することにより該昇圧トランスの二次コイルに電圧を誘起させるようにすると、バッテリ電圧の如何に係わりなく一次電流の遮断値を一定にして、チョッパ用スイッチの１回の遮断により昇圧トランスの二次コイルに誘起する電圧を一定にすることができ、バッテリ電圧の低下時に点火用コンデンサの充電電圧が不足するのを防ぐことができる。
【００９３】
また上記のように、昇圧トランス２Ｂの二次電流を検出して該二次電流が所定のしきい値未満であることが検出されたときにチョッパ用スイッチ回路２Ｃを導通させて昇圧トランス２Ｂに一次電流を流すようにすると、昇圧トランスに二次電流が流れているとき、即ち昇圧トランスの鉄心に磁束が流れているときに一次電流が流れないため、昇圧トランスの一次電流が大きくなって該トランスでの消費電力が増大するのを防いで昇圧回路の効率を高くすることができ、昇圧トランスの発熱が増大したり、チョッパ用スイッチ回路２Ｃでの発熱が増大したりするのを防ぐことができる。
【００９４】
更に上記のように構成すると、二次電流がしきい値未満になった後直ちに一次電流が流れるため、昇圧トランスの負荷が小さくなる（点火用コンデンサの充電が進んで充電電流が流れる時間が短くなる）につれて、チョッパ用スイッチのオンオフの周波数を高くすることができる。従って、点火用コンデンサの充電速度を高くすることができ、バッテリ電圧の如何に係わりなく昇圧トランスの二次コイルに誘起する電圧を一定にすることができることと相俟って、点火用コンデンサを常に充分に高い電圧まで充電して満足な点火動作を行なわせることができる。
【００９５】
上記の例では、微分回路２Ｇを用いて駆動信号Ｖd を発生させるようにしたが、本発明においては、昇圧トランス２Ｂの二次電流（またはコンデンサＣi の充電電流）がしきい値未満になったときに一定の時間幅のパルスを駆動信号として発生させればよく、パルスを発生させる回路の構成は上記の例に限定されない。
【００９６】
例えば、昇圧トランス２Ｂの二次電流がしきい値未満になって、チョッパ駆動指令信号発生回路２Ｅがチョッパ駆動指令信号を発生したときに単安定マルチバイブレータをトリガすることにより駆動パルスを発生させる構成をとることもできる。
【００９７】
上記の例では、ＦＥＴを主のスイッチ素子（昇圧トランスの一次電流をオンオフするスイッチ素子）としてチョッパ用スイッチ回路２Ｃを構成したが、トランジスタ等の他のオンオフ制御が可能なスイッチ素子を主のスイッチ素子としてチョッパ用スイッチ回路を構成できるのはもちろんである。
【００９８】
上記の例では、点火回路１の点火用コンデンサＣi を点火コイルの一次コイルに対して直列に接続しているが、該コンデンサＣi とサイリスタＳi との位置を入れ替えた構成の周知の点火回路が用いられる場合にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施形態に係わるコンデンサ放電式内燃機関用点火装置のハードウェアの構成を示した回路図である。
【図２】本発明の実施形態の動作を説明するための波形図である。
【図３】本発明の実施形態において昇圧動作停止指令信号及び点火位置信号の発生及び消滅を制御するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図４】従来のコンデンサ放電式内燃機関用点火装置の動作を説明するための波形図である。
【符号の説明】
【０１００】
１ 点火回路
２ 充電用電源部
２Ａ バッテリ
２Ｂ 昇圧トランス
２Ｃ チョッパ用スイッチ回路
２Ｄ 昇圧回路
２Ｅ チョッパ駆動指令信号発生回路
２Ｆ 微分制御用スイッチ回路
２Ｇ 微分回路
２Ｈ 駆動信号供給回路
３ 点火制御部
３Ｂ マイクロプロセッサ
４ 電圧検出回路
５ 昇圧動作制御回路
６ 昇圧動作停止回路
【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】
コンデンサ放電式の内燃機関用点火装置は、点火コイルと、該点火コイルの一次側に設けられた点火用コンデンサと、点火信号が与えられたときにターンオンして点火用コンデンサを点火コイルの一次コイルを通して放電させる放電用サイリスタとを備えた点火回路と、点火用コンデンサを充電する充電用電源部と、内燃機関の点火位置（点火動作が行われるクランク角位置）で点火信号を発生する点火制御部とにより構成される。
【０００３】
この種の点火装置においては、点火制御部が点火信号を発生したときに放電用サイリスタがターンオンして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、点火コイルの一次コイルに高い電圧を誘起させる。この電圧は点火コイルの一次、二次間の昇圧比により昇圧されるため、点火コイルの二次コイルに点火用の高電圧が誘起する。この高電圧は機関の気筒に取りつ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。点火用コンデンサの静電容量をＣ、点火動作が行われる際の点火用コンデンサの充電電圧（点火用コンデンサの両端の電圧）をＶcとすると、点火エネルギＰは、Ｐ＝Ｃ×Ｖc２／２で与えられる。従って、所定の点火性能を得るためには、点火動作を行う前に、点火用コンデンサの充電電圧Ｖcが所定のレベルに達するまで、点火用コンデンサを充電しておくことが必要である。
【０００４】
点火用コンデンサを充電する充電用電源部としては、内燃機関に取り付けられた磁石発電機内に設けられたエキサイタコイルとその交流出力を整流する整流器とからなるものと、バッテリの出力電圧（通常は１２［Ｖ］）をチョッパ回路を用いた昇圧回路により昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータからなるものとが用いられている。
【０００５】
エキサイタコイルは、その巻数を非常に多くする必要があるため、磁石発電機内にエキサイタコイルを設けると、機関に取り付ける磁石発電機が大形化するのを避けられない。これに対し、ＤＣ−ＤＣコンバータからなる充電用電源部を採用すると、磁石発電機内に巻数が多いエキサイタコイルを設ける必要がないため、磁石発電機の小形化を図ることができる。
【０００６】
ＤＣ−ＤＣコンバータからなる充電用電源部を用いたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置としては、例えば特許文献１に示されたものがある。特許文献１に示された点火装置で用いられている充電用電源部は、バッテリの出力電圧が一次コイルに印加される昇圧トランスと、駆動信号が与えられている間導通してバッテリから昇圧トランスに一次電流を流すチョッパ用スイッチ回路とを備えた昇圧回路と、昇圧トランスの二次電流が所定のしきい値未満であることが検出されたときにチョッパ用スイッチ回路を導通させて昇圧トランスに一次電流を流し、昇圧トランスの一次電流が設定値に達したことが検出されたときにチョッパ用スイッチ回路を遮断状態にして該昇圧トランスの二次コイルに電圧を誘起させるように昇圧トランスの一次電流及び二次電流に応じてチョッパ用スイッチ回路を制御するチョッパ用スイッチ制御回路とを備えたＤＣ−ＤＣコンバータからなっている。
【０００７】
特許文献１に示された点火装置では、ＤＣ−ＤＣコンバータが、昇圧動作を断続的に繰り返し、各昇圧動作が行われる毎に該コンバータから出力される電圧により、点火用コンデンサが段階的に充電されていく。従って、図４（Ｄ）に示すように、点火用コンデンサに充電電流Ｉvcが断続的に流れ、同図（Ｃ）に示すように、点火用コンデンサの充電電圧（点火用コンデンサの両端の電圧）Ｖｃが段階的に上昇していく。特許文献１に示された点火装置では、点火用コンデンサの充電開始時に行われるＤＣ−ＤＣコンバータの初回の昇圧動作で最も長い時間Ｔ1の間点火用コンデンサに充電電流Ｉvcが流れ、その後点火用コンデンサの充電が進むにつれて、各昇圧動作が行われた際に充電電流Ｉvcが流れる時間が短くなっていく。
【０００８】
特許文献１に示された点火装置においては、点火用コンデンサを所定の充電電圧まで充電するため、点火用コンデンサの充電電圧を検出する電圧検出回路と、この電圧検出回路により検出された点火用コンデンサの充電電圧が設定レベルＶcm以上になったときにＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させ、点火用コンデンサの充電電圧が設定レベル未満になったときにＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を再開させるように充電用コンデンサの充電電圧に応じてＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を制御する昇圧動作制御回路とを設けている。
【０００９】
特許文献１に示された点火装置では、点火用コンデンサに対して並列に抵抗分圧器からなる電圧検出回路が接続されていて、この電圧検出回路により点火用コンデンサの放電回路が構成されるため、点火用コンデンサは、その充電電圧Ｖｃが設定レベルＶcmに達するまで充電された後、僅かずつではあるが放電し、この放電により点火用コンデンサの充電電圧が設定レベル未満になるとＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作が再開される。そのため、点火用コンデンサは図４（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように充放電を繰り返しながら、その充電電圧Ｖｃが設定レベルＶcm付近に保たれる。
【００１０】
この種の点火装置では、点火信号に応答して放電用サイリスタがターンオンしたときに、ＤＣ−ＤＣコンバータから放電用サイリスタに電流が流れ込むと、放電用サイリスタをターンオフすることができなくなる。そのため、特許文献１に示された点火装置では、放電用サイリスタのターンオフを確実に行わせるために、点火信号Ｖiが発生したときに設定時間Ｔａの間、昇圧動作停止指令信号Ｖａ（図４Ｂ）を発生する昇圧動作停止指令信号発生手段と、昇圧動作停止指令信号Ｖａが発生している間チョッパ用スイッチをオフ状態に保つことによりＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させる昇圧動作停止回路とを設けて、点火信号が発生したときに、設定時間Ｔａの間（昇圧動作停止指令信号が発生している間）ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させるようにしている。上記昇圧動作停止指令信号の信号幅（設定時間）Ｔａは、満充電状態の点火用コンデンサの電荷を完全に放電させるのに要する時間よりも僅かに長い時間（例えば１０μsec）に設定されている。
【００１１】
点火信号Ｖｉが発生する直前に点火用コンデンサの再充電が行われることがない状態では、上記のように昇圧動作停止指令信号を発生させて、点火信号が発生してから点火用コンデンサの電荷の放電が完了するまでの間ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させるようにしておくと、点火用コンデンサの放電が完了した時点で放電用サイリスタを確実にターンオフさせることができるため、その後遅滞なく点火用コンデンサの充電を開始させて、点火動作を支障なく行わせることができる。
【００１２】
しかしながら、以下に示すように、たまたま点火信号Ｖｉが発生する直前（昇圧動作停止指令信号が発生する直前）に点火用コンデンサの再充電が行われた場合には、放電用サイリスタのターンオフに失敗して、点火動作が停止し、機関がストールするおそれがある。
【００１３】
即ち、図４に示ししたように、点火タイミングｔiで点火信号Ｖｉが発生する直前（昇圧動作停止指令信号が発生する直前）に点火用コンデンサの再充電が行われ、ＤＣ−ＤＣコンバータから点火用コンデンサに再充電電流Ｉvcが流れている間に点火信号Ｖｉが発生する状態が生じると、放電用サイリスタがターンオンしたときに、それまで点火用コンデンサに流れていた再充電電流が放電用サイリスタに流れ込むため、図４（Ｅ）に示すように、放電用サイリスタに長い時間の間アノード電流Ｉsiが流れる。点火信号Ｖｉが消滅すると、昇圧動作停止指令信号Ｖａが消滅するため、ＤＣ−ＤＣコンバータは昇圧動作を開始する。このときサイリスタには未だ電流Ｉsiが流れていて、サイリスタはオン状態にあるため、ＤＣ−ＤＣコンバータからサイリスタに電流が流れ込み、サイリスタはターンオフすることができなくなる。ＤＣ−ＤＣコンバータは断続的に昇圧動作を行うが、昇圧動作を休止する期間は極めて短いため、ＤＣ−ＤＣコンバータが昇圧動作を休止している間に放電用サイリスタをターンオフさせることはできない。このような状態が生じると、点火用コンデンサの充電は行われなくなるため、点火動作が行われなくなり、機関はストールしてしまう。
【００１４】
上記の問題を解決するためには、点火信号Ｖｉが発生する直前に行われた昇圧動作によりＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧トランスの二次コイルに蓄積されたエネルギが放電用サイリスタを通して完全に放出されて、放電用サイリスタを流れるアノード電流が保持電流未満になるまでの間、昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生させ続けるようにすればよい。
【特許文献１】特開平９−２０９８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記のように、特許文献１に示されたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置において、点火信号Ｖｉが発生する直前に点火用コンデンサの再充電が行われた場合でも、放電用サイリスタのターンオフを確実に行わせるためには、放電用サイリスタを通して流れる電流Ｉsiがサイリスタの保持電流未満に減衰するまで、昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生させ続けるようにする必要がある。
【００１６】
しかしながら、昇圧動作停止指令信号の信号幅をこのように長く設定した場合には、点火用コンデンサの充電の開始が遅れるため、内燃機関の１燃焼サイクルが行われる時間が短くなる機関の高速回転時に点火用コンデンサの充電を十分に行うことができなくなり、高速回転時の点火性能が低下するという問題が生じる。
【００１７】
本発明の目的は、チョッパ用スイッチにより昇圧トランスの一次電流を断続させて昇圧動作を行うＤＣ−ＤＣコンバータを点火用コンデンサ充電用の電源部として用いるコンデンサ放電式内燃機関用点火装置において、機関の高速回転時の点火性能を犠牲にすることなく、放電用サイリスタがターンオフに失敗するおそれをなくして、信頼性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、バッテリの出力電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータと、点火コイルと、点火コイルの一次側に設けられてＤＣ−ＤＣコンバータが断続的に出力する電圧により段階的に充電される点火用コンデンサと、内燃機関の点火位置で点火信号を発生する点火制御部と、点火信号が発生したときにターンオン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サイリスタと、点火用コンデンサに対して並列に接続された抵抗分圧回路からなる電圧検出回路と、電圧検出回路により検出された点火用コンデンサの充電電圧が設定レベル以上になったときにＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させ、点火用コンデンサの充電電圧が設定レベル未満になったときにＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を再開させるように充電用コンデンサの充電電圧に応じてＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を制御する昇圧動作制御回路と、点火信号に応答してターンオンした放電用サイリスタをターンオフさせる時間を確保するために設定時間の間昇圧動作停止指令信号を発生する昇圧動作停止指令信号発生手段と、昇圧動作停止指令信号が発生している間ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させる昇圧動作停止回路とを備えたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置を対象とする。
【００１９】
本発明が対象とするコンデンサ放電式内燃機関用点火装置においては、上記ＤＣ−ＤＣコンバータとして、バッテリの出力電圧が一次コイルに印加される昇圧トランスと、駆動信号が与えられている間導通してバッテリから昇圧トランスに一次電流を流すチョッパ用スイッチ回路とを備えた昇圧回路と、昇圧トランスの二次電流が所定のしきい値未満であることが検出されたときにチョッパ用スイッチ回路を導通させて昇圧トランスに一次電流を流し、昇圧トランスの一次電流が設定値に達したことが検出されたときにチョッパ用スイッチ回路を遮断状態にして該昇圧トランスの二次コイルに電圧を誘起させるように昇圧トランスの一次電流及び二次電流に応じてチョッパ用スイッチ回路を制御するチョッパ用スイッチ制御回路とを備えたものを用いる。
【００２０】
本発明においては、上記昇圧動作停止指令信号発生手段を、点火信号が発生するタイミングよりも設定された先行時間だけ前のタイミングで昇圧動作停止指令信号を発生させ、放電用サイリスタを通して行われる点火用コンデンサの放電が完了するタイミングの直後のタイミングで昇圧動作停止指令信号を消滅させるように構成する。
【００２１】
上記先行時間は、点火用コンデンサの両端の電圧が設定レベル未満になったときに昇圧動作を再開したＤＣ−ＤＣコンバータから点火用コンデンサに充電電流が流れる時間に、設定された余裕時間を加えた時間に等しく設定するのが好ましい。
【００２２】
上記のように、点火信号が発生するタイミングよりも設定された先行時間だけ前のタイミングで昇圧動作停止指令信号を発生させるようにすると、機関の低速回転時にＤＣ−ＤＣコンバータから点火用コンデンサに再充電電流が流れている状態で放電用サイリスタに点火信号が与えられるのを防ぐことができるため、点火信号に応答して放電用サイリスタがターンオンしたときにＤＣ−ＤＣコンバータから放電用サイリスタに電流が流れるのを防ぐことができる。そのため、点火用コンデンサの放電が完了するタイミングの直後に昇圧動作停止指令信号を消滅させても、放電用サイリスタのターンオフを確実に行わせることができる。
【００２３】
上記のように、点火信号が発生するタイミングよりも設定された先行時間だけ前のタイミングで昇圧動作停止指令信号を発生させるようにすると、ＤＣ−ＤＣコンバータから点火用コンデンサに再充電電流が流れている間に点火信号が発生する状態が生じることがないようにして、点火信号に応答して放電用サイリスタがターンオンした際に、ＤＣ−ＤＣコンバータ側から放電用サイリスタに電流が流れ込むのを防ぐことができるため、点火用コンデンサの放電が完了した後（点火動作が行われた後）昇圧動作停止指令信号を速やかに消滅させても、機関の低速回転時に放電用サイリスタがターンオフできない事態が生じることがない。そのため、点火動作が行われた後、遅滞なく点火用コンデンサの充電を開始させて、機関の高速回転時に点火用コンデンサを充電する時間が不足するのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、点火信号が発生するタイミングよりも設定された先行時間だけ前のタイミングで昇圧動作停止指令信号を発生させることにより、ＤＣ−ＤＣコンバータから点火用コンデンサに再充電電流が流れている間に放電用サイリスタに点火信号が与えられる状態が生じることがないようにしたので、点火信号に応答して放電用サイリスタがターンオンしたときにＤＣ−ＤＣコンバータ側から放電用サイリスタに電流が流れて放電用サイリスタがターンオフできなくなる事態が生じるのを防ぐことができ、点火用コンデンサの放電が完了するタイミングの直後に昇圧動作停止指令信号を消滅させても、放電用サイリスタのターンオフを確実に行わせることができる。従って、点火用コンデンサの充電を開始するタイミングを遅らせることなく、サイリスタのターンオフを確実に行わせることができ、機関の高速回転時の点火性能を犠牲にすることなく、点火装置の動作の信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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。
図１は本発明の一実施形態の構成を示した回路図で、本実施形態に係わる点火装置のハードウェアの構成は、特許文献１に示された点火装置のそれと同様である。図１において１は点火回路、２は充電用電源部、３はマイクロプロセッサを備えた点火制御部、４は電圧検出回路、５は昇圧動作制御回路、６は昇圧動作停止回路、７は定電圧電源回路である。以下各部の構成につき説明する。
【００２６】
点火回路１は、一次コイルＬ1及び二次コイルＬ2を有する点火コイルＩＧと、点火コイルの一次側に設けられた点火用コンデンサＣi と、点火信号Ｖi が与えられた時に導通して点火用コンデンサＣi の電荷を点火コイルの一次コイルＬ1を通して放電させる放電用サイリスタＳi と、機関の気筒に取り付けられて点火コイルの二次コイルＬ2に接続された点火プラグＰとを備えた周知のコンデンサ放電式の回路である。
【００２７】
コンデンサ放電式点火回路の具体的な構成には種々の変形があるが、図示の回路の構成を更に詳細に説明すると、この例では、点火コイルＩＧの一次コイルＬ1 の一端が接地され、該一次コイルの他端に点火用コンデンサＣi の一端が接続されている。コンデンサＣi の他端と接地間にカソードを接地側に向けてサイリスタＳi が接続され、サイリスタＳi のゲートカソード間に抵抗Ｒi が接続されている。点火コイルＩＧの一次コイルＬ1 の両端には、カソードを接地側に向けたダイオードＤi が接続されている。点火コイルＩＧの二次コイルＬ2 の一端は一次コイルＬ1 の他端に共通接続され、二次コイルＬ2 の他端は機関の気筒に取り付けられた点火プラグＰの非接地側端子に接続されている。
【００２８】
充電用電源部２は、負極が接地されたバッテリ２Ａと、このバッテリの電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータとからなっている。ＤＣ−ＤＣコンバータは、昇圧トランス２Ｂ及びチョッパ用スイッチ回路２Ｃからなる昇圧回路２Ｄと、チョッパ用スイッチ制御回路２Ｊとを備えている。
【００２９】
チョッパ用スイッチ制御回路２Ｊは、チョッパ駆動指令信号発生回路２Ｅと、微分制御スイッチ回路２Ｆと、微分回路２Ｇと、駆動信号供給回路２Ｈと、遮断指令信号発生回路２Ｋと、スイッチ遮断制御回路２Ｌとにより構成されている。
【００３０】
この例では、バッテリ２Ａの両端の電圧（通常は１２［Ｖ］）が電源スイッチＳＷを通して定電圧電源回路７に入力され、該定電圧電源回路７から得られるほぼ一定の直流電圧Ｖccが各部の電源端子に印加される。図示してないが、バッテリ２Ａは内燃機関に取り付けられた磁石発電機内に設けられた充電用コイルの出力により所定の充電回路を通して充電される。
【００３１】
昇圧トランス２Ｂは、フェライトコアに一次コイルＷ1 及び二次コイルＷ2 を巻装したもので、その一次コイルＷ1 の一端はバッテリ２Ａの正極端子に接続されている。一次コイルＷ1 の他端にはＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｆ1 のドレインが接続され、ＦＥＴ Ｆ1 のソースは一次電流検出用抵抗Ｒ20を通して接地されている。Ｄf はＦＥＴのドレインソース間に存在する寄生ダイオードである。
【００３２】
ＦＥＴ Ｆ1 のゲートには抵抗Ｒ1 の一端が接続され、該抵抗の他端はＮＰＮトランジスタＴＲ1 のエミッタとＰＮＰトランジスタＴＲ2 のエミッタとの共通接続点に接続されている。トランジスタＴＲ1 のコレクタは電源スイッチＳＷを通してバッテリ２Ａの正極端子に接続され、トランジスタＴＲ2 のコレクタは接地されている。トランジスタＴＲ1 及びＴＲ2 のベースは共通に接続され、両トランジスタのベースの共通接続点とトランジスタＴＲ1 のコレクタとの間に抵抗Ｒ2 が接続されている。
【００３３】
この例では、トランジスタＴＲ1 及びＴＲ2 と抵抗Ｒ1 及びＲ2 とによりＦＥＴ Ｆ1 を駆動する駆動回路が構成され、該駆動回路とＦＥＴ Ｆ1 とによりチョッパ用スイッチ回路２Ｃが構成されている。このチョッパ用スイッチ回路２Ｃにおいては、トランジスタＴＲ1 及びＴＲ2 のベースの共通接続点が駆動信号の入力端子となっていて、該入力端子に正極性の（接地に対して正電位に立ち上がる）駆動信号Ｖd が与えられたときにトランジスタＴＲ2 が遮断状態になり、トランジスタＴＲ1 が導通状態になる。トランジスタＴＲ1が導通状態になると、バッテリ２Ａ側からスイッチＳＷとトランジスタＴＲ1 のコレクタエミッタ間と抵抗Ｒ1 とを通してＦＥＴ Ｆ1 に駆動信号Ｖg が与えられる。ＦＥＴ Ｆ1 は駆動信号Ｖgが与えられている間（駆動信号Ｖd が発生している間）導通して昇圧トランス２Ｂに一次電流を流す。
【００３４】
昇圧トランス２Ｂの二次コイルＷ2 の一端はダイオードＤ1 を通して点火用コンデンサＣi とサイリスタＳi のアノードとの接続点に接続されている。昇圧トランスの二次コイルＷ2 の他端側にはアノードが接地された充電電流検出用ダイオードＤ2 が設けられている。ダイオードＤ2 は昇圧トランスの二次コイルＷ2 に直列に接続され、ダイオードＤ2 のカソードに、エミッタが接地された駆動指令信号発生用トランジスタＴＲ3 のベースが接続されている。トランジスタＴＲ3 のコレクタと定電圧電源回路７の出力端子との間、及びトランジスタＴＲ3 のベースと定電圧電源回路７の出力端子との間にそれぞれ抵抗Ｒ3 及びＲ4 が接続され、トランジスタＴＲ3 のベース接地間に抵抗Ｒ5 が接続されている。この例では、ダイオードＤ2 と、トランジスタＴＲ3 と、抵抗Ｒ3 〜Ｒ5 とにより、チョッパ駆動指令信号発生回路２Ｅが構成されている。
【００３５】
トランジスタＴＲ3 のコレクタには微分制御用トランジスタＴＲ4 のベースが接続され、トランジスタＴＲ4 のベースエミッタ間に抵抗Ｒ6 が接続されている。この例では、トランジスタＴＲ4 と抵抗Ｒ6 とにより微分制御用スイッチ回路２Ｆが構成されている。
【００３６】
微分制御用トランジスタＴＲ4 のコレクタは、微分コンデンサＣ1 の一端に接続され、該コンデンサＣ1 の他端は、エミッタが接地された微分パルス発生用トランジスタＴＲ5 のベースに抵抗Ｒ7bを通して接続されている。トランジスタＴＲ5 のベースエミッタ間にはアノードを接地側に向けたダイオードＤ3 と抵抗Ｒ15とが並列に接続され、微分コンデンサＣ1 の一端と電源回路７の出力端子との間に抵抗Ｒ7aが接続されている。この例では、微分コンデンサＣ1 と、微分パルス発生用トランジスタＴＲ5 と、ダイオードＤ3 と、抵抗Ｒ7a〜Ｒ7b及びＲ15とにより、微分回路２Ｇが構成されている。
【００３７】
駆動信号供給回路２Ｈは、エミッタが接地されたＮＰＮトランジスタＴＲ6 と、トランジスタＴＲ6 のベースと電源回路７の出力端子との間に接続された抵抗Ｒ8 と、トランジスタＴＲ6 のベースエミッタ間に接続された抵抗Ｒ9 とからなっており、トランジスタＴＲ6 のベース及びエミッタにそれぞれトランジスタＴＲ5 のコレクタ及びエミッタが接続されている。トランジスタＴＲ6 のコレクタは、チョッパ用スイッチ回路２Ｃの駆動信号入力端子（トランジスタＴＲ1 及びＴＲ2 のベース）に接続されている。
【００３８】
この例では、微分制御用スイッチ回路２Ｆと、微分回路２Ｇとにより、チョッパ駆動指令信号が発生したときにトリガされて所定の時間幅のパルスを駆動パルスＶd ´として発生する駆動パルス発生回路が構成されている。駆動信号供給回路２Ｈは、この駆動パルスＶd ´の極性を反転させて、駆動信号Ｖd としてチョッパ用スイッチ回路２Ｃの駆動信号入力端子に与える。
【００３９】
一次電流検出用抵抗Ｒ20の両端の電圧Ｖ20は抵抗Ｒ21を通して比較回路ＣＰ1の反転入力端子に入力されている。比較回路ＣＰ1 の非反転入力端子には、定電圧電源回路７の出力電圧Ｖccを抵抗Ｒ22及びＲ23の直列回路からなる分圧回路により分圧して得た基準電圧Ｖr1が入力されている。比較回路ＣＰ1 の出力端子はカソードが接地されたプログラマブルユニジャンクショントランジスタ（ＰＵＴ）Ｐu1のゲートに接続され、該ＰＵＴのアノードは微分コンデンサＣ1 と抵抗Ｒ7bとの接続点に接続されている。ＰＵＴ Ｐu1のアノードゲート間には抵抗Ｒ24が接続されている。
【００４０】
この例では、一次電流検出用抵抗Ｒ20と、抵抗Ｒ21〜Ｒ23と、比較回路ＣＰ1とにより、昇圧トランス２Ｂの一次電流を検出して該一次電流が設定値に達したことが検出されたときに遮断指令信号Ｖoff を発生する遮断指令信号発生回路２Ｋが構成されている。またＰＵＴ Ｐu1と抵抗Ｒ24とにより、遮断指令信号Ｖoff が発生したときにチョッパ用スイッチ回路に駆動信号Ｖd が与えられるのを阻止して該チョッパ用スイッチ回路を遮断状態にするスイッチ遮断制御回路２Ｌが構成されている。
【００４１】
点火制御部３は、信号コイル３Ａと、該信号コイル３Ａの出力を入力として内燃機関の点火位置を演算するマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）３Ｂと、点火信号出力回路３Ｃとを備えている。
【００４２】
信号コイル３Ａは、機関に取り付けられた信号発生器（図示せず。）内に設けられていて、機関の基準クランク角位置及び最小進角位置でそれぞれパルス波形の第１の信号Ｖs1及び第２の信号Ｖs2を発生する。第１の信号Ｖs1は、機関のピストンが上死点に達するときのクランク角位置（上死点位置）に対して十分に進角した位置（最大進角位置よりも更に進角した位置）に設定された基準クランク角位置で発生し、第２の信号Ｖs2は、基準クランク角位置よりも遅れたクランク角位置に設定された最小進角位置で発生する。上死点位置よりも十分に進角した基準クランク角位置で発生する第１の信号Ｖs1は、機関の点火位置の計測を開始する位置を定める基準信号として用いられる。
【００４３】
マイクロプロセッサ３Ｂは、第１の信号（基準信号）Ｖs1及び第２の信号Ｖs2から得られる回転角度情報と、回転速度情報とを用いて各回転速度における点火位置（点火位置を行うクランク角位置）を演算する。この点火位置は、上死点位置からの進み角として演算される。マイクロプロセッサは、機関のクランク角位置が演算した点火位置に一致したことを検出したときに高レベル（Ｈレベル）から低レベル（Ｌレベル）に立ち下がる波形の点火位置信号Ｖip（図２Ａ）を出力する。
【００４４】
本実施形態では、点火位置信号Ｖipの信号幅が、点火用コンデンサＣｉに蓄積された電荷を放電用サイリスタＳｉと点火コイルの一次コイルＬ１とを通して完全に放電させるために必要な時間よりも僅かに長く（例えば１０μsec程度に）設定する。
【００４５】
点火信号出力回路３Ｃは、マイクロプロセッサ３Ｂが点火位置信号Ｖipを出力したときに点火信号Ｖｉを出力する回路で、エミッタが定電圧電源回路７の出力端子に接続され、ベースがマイクロプロセッサ３Ｂの点火位置信号出力用ポートに接続されたＰＮＰトランジスタＴＲ7 と、トランジスタＴＲ7 のコレクタに一端が接続された抵抗Ｒ11と、抵抗Ｒ11の他端にアノードが接続されたダイオードＤ4 とからなり、ダイオードＤ4 のカソードが点火信号出力端子として点火回路１のサイリスタＳi のゲート（点火回路の点火信号入力端子）に接続されている。
【００４６】
点火位置制御部のマイクロプロセッサ３Ｂが点火位置信号出力用ポートの電位をＬレベルに低下させて点火位置信号Ｖipを出力すると、トランジスタＴＲ7が導通し、トランジスタＴＲ7 のエミッタコレクタ間と抵抗Ｒ11とダイオードＤ4 とを通して図２（Ｂ）に示すような点火信号Ｖiを出力する。この点火信号Ｖi の立上り位置が機関の点火位置となる。点火信号Ｖｉの波形は、点火位置信号Ｖipの波形を反転させた波形となる。
【００４７】
電圧検出回路４は、点火用コンデンサＣi とサイリスタＳiのアノードとの接続点と接地間に接続された抵抗Ｒ12及びＲ13の直列回路と抵抗Ｒ12及びＲ13の接続点に一端が接続された抵抗Ｒ14とからなり、抵抗Ｒ14の他端と接地間にコンデンサＣi の充電電圧（コンデンサＣi の端子電圧）に相応した出力電圧Ｖ4 を発生する。
【００４８】
昇圧動作制御回路５は、点火用コンデンサの充電電圧の設定レベルＶcmを与える一定の参照電圧Ｖr2を発生する参照電圧発生回路５Ａと、点火用コンデンサの充電電圧Ｖｃに比例した電圧検出回路４の出力電圧Ｖ4 及び参照電圧Ｖr2がそれぞれ非反転入力端子及び反転入力端子に入力された比較回路ＣＰ2 と、比較回路ＣＰ2 の出力端子と定電圧電源回路７の出力端子との間に接続された抵抗Ｒ32と、比較回路ＣＰ2 の出力端子に抵抗Ｒ33を通してベースが接続され、エミッタが接地されたＮＰＮトランジスタＴＲ8 と、トランジスタＴＲ8 のベースと接地間に接続された抵抗Ｒ34とからなっている。トランジスタＴＲ8 のコレクタは微分コンデンサＣ1 と抵抗Ｒ7aとの接続点に接続されている。参照電圧発生回路５Ａは、定電圧電源回路７の出力端子間に接続された抵抗Ｒ30及びＲ31の直列回路からなっていて、電源電圧Ｖccを分圧して参照電圧Ｖr2を出力する。
【００４９】
昇圧動作停止回路６は、微分コンデンサＣ1と抵抗Ｒ7aとの接続点にコレクタが接続され、エミッタが接地されたＮＰＮトランジスタＴＲ9と、トランジスタＴＲ9 のベースエミッタ間に接続された抵抗Ｒ35と、トランジスタＴＲ9のベースに一端が接続された抵抗Ｒ36と、抵抗Ｒ36の他端と定電圧電源回路７の出力端子との間に接続された抵抗Ｒ37とからなり、トランジスタＴＲ9 のベースは、マイクロプロセッサ３Ｂの昇圧動作停止指令信号出力用ポートに接続されている。
【００５０】
点火制御部３のマイクロプロセッサ３Ｂは、所定のプログラムを実行することにより、点火信号Ｖｉが発生するタイミングよりも設定された先行時間Ｔｐだけ前のタイミングで昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生させる昇圧動作停止指令信号発生手段を構成する。
【００５１】
昇圧動作停止指令信号発生手段は、図２に示されているように、点火信号Ｖｉが発生するタイミングｔiよりも設定された先行時間Ｔｐだけ前のタイミングで昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生させ（Ｈレベルに立ち上げ）、点火信号Ｖｉに応答してターンオンした放電用サイリスタＳｉを通して行われる点火用コンデンサＣｉの放電が完了するタイミングの直後のタイミングで昇圧動作停止指令信号Ｖａを消滅させる（Ｌレベルにする）ように構成されている。後記するように、先行時間Ｔｐは、点火信号が発生するまでの間にＤＣ−ＤＣコンバータから点火用コンデンサに流れる充電電流を消滅させておくために必要な長さに設定される。
【００５２】
本実施形態では、点火位置信号Ｖipが点火位置で発生し（Ｌレベルになり）、点火用コンデンサＣｉの放電が完了するタイミングの直後のタイミングで消滅する（Ｈレベルになる）ように点火位置信号Ｖipの信号幅（点火信号Ｖｉの信号幅）が設定されているため、点火位置信号Ｖipが消滅すると同時に、昇圧動作停止指令信号Ｖａを消滅させている。
【００５３】
上記昇圧動作停止指令信号Ｖａは、抵抗Ｒ36を通してトランジスタＴＲ9 のベースに入力されていて、昇圧動作停止指令信号Ｖａが発生している間トランジスタＴＲ9がオン状態を保持するようになっている。
【００５４】
なお機関の始動時には、マイクロプロセッサのイニシャライズが行われるが、このイシニシャライズ時にも、マイクロプロセッサが昇圧動作停止指令信号Ｖa を出力するようになっている。
【００５５】
次に本実施形態の点火装置の動作を説明する。図１の点火装置において、電源スイッチＳＷが開いている状態で微分コンデンサＣ1 の電荷が零であるとする。電源スイッチＳＷが開いている状態では、トランジスタＴＲ1 〜ＴＲ6 が遮断状態にあり、ＦＥＴ Ｆ1 は遮断状態にあるため、昇圧トランス２Ｂは電圧の発生を停止している。
【００５６】
電源スイッチＳＷが投入されると、定電圧電源回路７が電圧Ｖccを発生し、該電圧Ｖccがチョッパ駆動指令信号発生回路２Ｅに印加される。このとき昇圧トランス２Ｂの二次コイルＷ2 には電流が流れておらず、ダイオードＤ2 の両端には順方向電圧降下が発生していないため、トランジスタＴＲ3 が導通し、トランジスタＴＲ4 は遮断状態にある。このとき電源電圧Ｖccが抵抗Ｒ7aと微分コンデンサＣ1 と抵抗Ｒ7bとの直列回路を通してトランジスタＴＲ5 のベースエミッタ間に印加されるため、定電圧電源回路７から抵抗Ｒ7a及びＲ7bを通して微分コンデンサＣ1 に流れる充電電流がトランジスタＴＲ5 にベース電流として流れる。微分コンデンサＣ1 の充電電流が流れている間だけトランジスタＴＲ5 が導通するため、該トランジスタＴＲ5 のコレクタエミッタ間に高電位からほぼ零電位まで立ち下がる駆動パルスＶd ´が発生する。駆動パルスＶd ´が発生している間（トランジスタＴＲ5 が導通している間）だけトランジスタＴＲ6 が遮断状態になるため、該トランジスタＴＲ6 のコレクタエミッタ間に駆動パルスＶd ´を反転させたものに相当する駆動信号Ｖd が発生する。駆動信号Ｖd が発生している間（トランジスタＴＲ6 が遮断している間）トランジスタＴＲ2 が遮断状態になるため、トランジスタＴＲ1 のコレクタエミッタ間と抵抗Ｒ1 とを通してＦＥＴ Ｆ1 に駆動信号Ｖg が与えられる。これによりＦＥＴ Ｆ1 が導通状態になり、昇圧トランス２Ｂに一次電流が流れる。
【００５７】
昇圧トランス２Ｂの一次電流が設定値に達すると、一次電流検出用抵抗Ｒ20の両端の電圧が設定値に達し、比較回路ＣＰ1 の反転入力端子に入力される電圧Ｖ20が基準電圧Ｖr1を超えるため、比較回路ＣＰ1 の出力端子の電位が接地電位になる。これによりＰＵＴ Ｐu1が導通する。ＰＵＴ Ｐu1が導通すると、微分コンデンサＣ1 と抵抗Ｒ7bとを通してトランジスタＴＲ5 に流れるベース電流が該トランジスタＴＲ5 から側路されるため、トランジスタＴＲ5 が遮断状態になる。トランジスタＴＲ5 が遮断状態になると、トランジスタＴＲ6 が導通状態になる（駆動信号Ｖd が消滅する）ため、トランジスタＴＲ2 が導通状態になり、ＦＥＴＦ1 の駆動信号Ｖg を消滅させる。
【００５８】
図示の例においては、チョッパ用スイッチ回路のＦＥＴ Ｆ1 が遮断状態になる際に昇圧トランス２Ｂに流れている一次電流の大きさが、トランス２Ｂのコアを流れる磁束を飽和値に近い大きさにするように（飽和値にはしないように）、一次電流の設定値を設定するのが好ましい。
【００５９】
また、微分回路２Ｇから駆動信号供給回路２Ｈを通してチョッパ用スイッチ回路２Ｃに与えられる駆動信号Ｖd のパルス幅（時間幅）は、昇圧トランスに一次電流が流れ始めてから上記設定値に達するまでの時間よりも長い時間に設定される。駆動信号Ｖd のパルス幅は、微分回路２Ｇの抵抗Ｒ7a及びＲ7bの抵抗値とコンデンサＣ1 の静電容量とにより決まる時定数を調整することにより適宜に設定することができる。
【００６０】
駆動信号Ｖd が消滅すると、ＦＥＴ Ｆ1 への駆動信号Ｖｇの供給が停止するため、ＦＥＴ Ｆ1が遮断状態になり、昇圧トランス２Ｂの一次電流が遮断される。これにより昇圧トランス２Ｂの二次コイルＷ2 に高い電圧が誘起し、この電圧がダイオードＤ1 を通して点火回路１に与えられる。このとき二次コイルＷ2 →ダイオードＤ1 →点火用コンデンサＣi →ダイオードＤi 及び点火コイルの一次コイルＬ1 →ダイオードＤ2 →二次コイルＷ2 の経路で点火用コンデンサＣi に充電電流が流れ、点火用コンデンサＣi が図示の極性に充電される。
【００６１】
点火用コンデンサＣi の充電電流が流れているときには、充電電流検出用ダイオードＤ2 の両端に順方向電圧降下（最大で約０．６ボルト）Ｖakが生じる。この電圧降下によりトランジスタＴＲ3 のベースエミッタ間が逆バイアスされるため、トランジスタＴＲ3 が遮断状態になり、トランジスタＴＲ4 が導通する。
【００６２】
トランジスタＴＲ4 が導通すると、微分コンデンサＣ1 →トランジスタＴＲ4 のコレクタエミッタ間→ダイオードＤ3 →抵抗Ｒ7b→微分コンデンサＣ1 の経路で微分コンデンサＣ1 の電荷が放電する。昇圧トランスの二次コイルＷ2 から点火用コンデンサＣi に流れていた充電電流が所定のしきい値未満になり（ほぼ零になり）、ダイオードＤ2 の両端の順方向電圧降下が所定レベル未満になると、トランジスタＴＲ3 が導通状態になるため、トランジスタＴＲ4 が遮断状態になる。トランジスタＴＲ4 が遮断状態になると同時に微分コンデンサＣ1 に充電電流が流れるため、微分回路２Ｇから駆動パルスＶd ´が発生し、駆動信号供給回路２Ｈからチョッパ用スイッチ回路２Ｃに駆動信号Ｖd が供給される。
【００６３】
駆動信号Ｖd が発生すると、ＦＥＴ Ｆ1 に駆動信号Ｖg が与えられて該ＦＥＴが導通させられるため、昇圧トランス２Ｂに一次電流が流れる。昇圧トランスの一次電流が設定値に達して駆動信号Ｖd が消滅したときにＦＥＴ Ｆ1が遮断状態になって昇圧トランスの一次電流が遮断し、該昇圧トランスの二次コイルＷ2 に２００数十ボルトまで昇圧された電圧が誘起する。
【００６４】
以下同様の動作が繰り返され、昇圧トランス２Ｂの二次コイルに電圧が誘起する毎に、点火用コンデンサＣi に充電電流が流れて、図２（Ｄ）に示すように、点火用コンデンサＣi の両端の電圧が段階的に上昇していく。
【００６５】
図２（Ｅ）に示されているように、点火用コンデンサＣi の充電が進んでいくと、該コンデンサＣi に充電電流Ｉvcが流れる時間が短くなっていくため、ＦＥＴ Ｆ1 のゲートに与えられる駆動信号Ｖg の発生間隔が短くなっていく。従って、点火用コンデンサＣi の充電間隔は、該コンデンサの充電が進むに従って短くなっていき、コンデンサＣi の充電電圧Ｖｃは、図２（Ｄ）に示したように上昇していく。
【００６６】
点火用コンデンサＣi の充電電圧Ｖcが設定レベルＶcm以上になると、電圧検出回路４の出力電圧Ｖ4 が参照電圧Ｖr2以上になるため、比較回路ＣＰ2の出力端子の電位が高レベルになる。これによりトランジスタＴＲ8 が導通状態になって微分コンデンサＣ1 の一端をほぼ接地電位に保つ。そのため微分回路２Ｇがパルス信号Ｖd ´を発生しなくなり、昇圧回路２Ｄの昇圧動作が停止するが、既に発生しているＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧による点火用コンデンサの充電は継続され、点火用コンデンサは設定レベルＶcmよりも僅かに高いレベルまで充電される。
【００６７】
このようにして点火用コンデンサＣｉの充電が一旦完了した後、点火用コンデンサＣi の電荷が電圧検出回路４の抵抗器Ｒ12及びＲ13を通して一定の時定数で放電するため、点火用コンデンサＣi の充電電圧は一定の割合で低下していく。点火用コンデンサＣｉの充電電圧Ｖｃが設定レベルＶcm未満になると、比較回路ＣＰ2の出力端子の電位が低レベル（Ｌレベル）になるため、トランジスタＴＲ8がオフ状態になり、ＦＥＴ Ｆ1への駆動信号Ｖgの供給が再開される。これによりＦＥＴがオン状態になって、昇圧動作が再開され、点火用コンデンサＣｉの再充電が行われる。この再充電により点火用コンデンサＣｉの充電電圧が設定レベルＶcm以上になるため、比較回路ＣＰ2の出力端子の電位が高レベルになり、トランジスタＴＲ8 が導通状態になって、昇圧回路２Ｄの昇圧動作が停止するが、既に発生しているＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧により点火用コンデンサの充電が継続され、点火用コンデンサは設定レベルＶcmよりも僅かに高いレベルまで充電される。以上のようにして、点火用コンデンサの放電と再充電が繰り返されて、点火用コンデンサＣｉの充電電圧が設定レベルＶcm付近に保たれる。
【００６８】
点火用コンデンサＣｉに再充電電流が流れる時間Ｔｎ′は、点火用コンデンサの充電が完了する直前に点火用コンデンサに充電電流Ｉvcが流れる時間Ｔｎにほぼ等しい。Ｔｎ′及びＴｎは例えば１０μsec程度である。
【００６９】
点火制御部３は、点火位置信号Ｖip を発生させるタイミングよりも設定された先行時間Ｔｐだけ前のタイミングｔpで昇圧動作停止指令信号Ｖa を発生し、点火位置信号Ｖipを消滅させると同時に昇圧動作停止指令信号Ｖａを消滅させる。昇圧動作停止指令信号Ｖa が発生している間はトランジスタＴＲ9 が導通するため、微分コンデンサＣ1 の一端を接地電位に保って、該微分回路が駆動パルスＶd ´を発生するのを阻止する。
【００７０】
図２に示した例では、昇圧動作停止指令信号Ｖａが発生する前に、点火用コンデンサの再充電が完了しているため、昇圧動作停止指令信号Ｖａが発生している間に点火用コンデンサの充電が行われることはない。
【００７１】
内燃機関の点火位置で点火制御部３が点火位置信号Ｖipを発生すると、点火信号出力回路３Ｃが点火信号Ｖi を出力する。この点火信号は放電用サイリスタＳi に与えられるため、該サイリスタＳi が導通してコンデンサＣi の電荷を点火コイルＩＧの一次コイルＬ1を通して放電させる。これにより点火コイルＩＧの二次コイルＬ2に点火用の高電圧が発生し、点火プラグＰに火花が発生して機関が点火される。
【００７２】
図２に示した例では、点火信号Ｖｉが発生したときにＤＣ−ＤＣコンバータ２が出力を停止しているため、放電用サイリスタがオン状態になったときにＤＣ−ＤＣコンバータ側から放電用サイリスタＳｉに電流が流れ込むことはない。そのため、放電用サイリスタＳｉは点火用コンデンサＣｉの電荷が完全に放電して、アノード電流が保持電流未満になった時点でターンオフする。
【００７３】
上記の説明では、昇圧動作停止指令信号Ｖａが発生した際に既に点火用コンデンサＣｉの再充電が完了していて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２から点火用コンデンサＣｉに充電電流が流れていないとしたが、たまたまＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧トランス２Ｂ一次電流が流れている状態で、昇圧動作停止指令信号Ｖａが発生したとすると、昇圧動作停止指令信号が発生した瞬間に昇圧トランスの一次電流が遮断されるため、昇圧トランスの二次コイルに電圧が誘起し、この電圧により点火用コンデンサＣｉに充電電流が流れる。この場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータ２から点火用コンデンサＣｉに充電電流Ｉvcが流れる期間の全体が、昇圧動作停止指令信号Ｖａの先行時間Ｔａの一部にオーバラップする。昇圧動作停止指令信号Ｖａの発生タイミングを定める先行時間Ｔｐは、このような状態でも、点火信号Ｖｉの発生時にＤＣ−ＤＣコンバータ２から点火用コンデンサＣｉに充電電流が流れていることがないように、十分に長く設定する必要がある。しかしながら、先行時間Ｔｐを余り長く設定すると、機関の高速回転時に点火用コンデンサの充電を完了させることができなくなるおそれがある。
【００７４】
従って、上記先行時間Ｔｐは、必要最小限の長さに設定することが好ましい。本実施形態では、上記先行時間Ｔｐを、点火用コンデンサＣｉの充電が一旦完了した後、点火用コンデンサの電荷が電圧検出回路４の抵抗器を通して放電して、該点火用コンデンサの充電電圧Ｖｃが設定レベルＶcm未満になったときに昇圧動作を再開したＤＣ−ＤＣコンバータから点火用コンデンサに充電電流が流れる時間Ｔｎ′に、設定された余裕時間Ｔαを加えた時間に等しく設定している。
【００７５】
点火用コンデンサの両端の電圧が設定レベルＶcm未満になったときに昇圧動作を再開したＤＣ−ＤＣコンバータ２から点火用コンデンサＣｉに充電電流が流れる時間Ｔｎ′は例えば１０μsec程度である。この場合、余裕時間Ｔαは１０μsec程度に設定する。また点火信号Ｖiの信号幅は１０μsec程度に設定される。この場合、昇圧動作停止指令信号の信号幅Ｔａは約３０μsecとなる。なお余裕時間Ｔαは必ずしもＴｎ′に等しくなくなもよい。
【００７６】
なおこれらの具体的数値はあくまでも一例であり、先行時間Ｔｐ、余裕時間Ｔα及び点火信号の信号幅は、回路定数等により種々の値をとり得る。
【００７７】
本実施形態のように、点火用コンデンサＣｉの放電が完了するタイミングの直後のタイミングで点火信号Ｖｉを消滅させるようにしておいて、点火位置信号Ｖipが消滅すると同時に、昇圧動作停止指令信号Ｖａを消滅させるようにすると、昇圧動作停止指令信号Ｖａの発生と消滅とをコントロールするためのプログラムを簡単にすることができる。
【００７８】
しかし、本発明はこのように構成する場合に限定されるものではなく、点火用コンデンサの電荷の放電が完了するタイミングよりも前のタイミングで点火位置信号Ｖipを消滅させ、放電用サイリスタＳｉを通して行われる点火用コンデンサの電荷の放電が完了するタイミングよりも僅かに遅れたタイミング（点火信号Ｖiが消滅するタイミングよりも僅かに遅れたタイミング）で昇圧動作停止指令信号Ｖａを消滅させるようにしてもよい。
【００７９】
上記のように、点火信号が発生するよりも前に昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生させると、点火用コンデンサＣiの再充電電流Ｉvcが流れている間に点火信号Ｖｉが発生する状態が生じるのを防ぐことができるため、点火用コンデンサの再充電電流が放電用サイリスタＳｉに流れ込んで、放電用サイリスタのターンオフが遅れたり、放電用サイリスタがターンオフできなくなったりする異常事態が生じるのを防ぐことができる。
【００８０】
本実施形態において、点火位置信号を発生する点火位置信号発生手段及び昇圧動作停止指令信号を発生する昇圧動作停止指令信号発生手段を構成するために点火制御部３のマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムの一例を示したフローチャートを図３に示した。図３のタスクは、信号コイル３Ａが基準クランク角位置で基準信号Ｖs1を発生した時、及び点火制御部３を構成するマイクロプロセッサに設けられたタイマの計数値がセットされた計数値に一致した時に実行される。マイクロコンピュータは、図示しない信号発生器が基準信号を発生した時にタイマの計数動作を開始させ、その後該タイマの計数値がセットされた計数値に一致する毎に新たな計数値をセットして、セットした計数値の計数を行わせる。
【００８１】
図３に示したアルゴリズムによる場合には、先ずステップＳ１で、今回のタスクの実行タイミングが、基準信号の発生タイミングであるか否かを判定する。その結果、基準信号の発生タイミングであると判定されたときには、ステップＳ２に進んで昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生させるタイミングを検出するための計数値である「Ｖａ出力タイミング検出用計数値」をタイマにセットしてその計数動作を開始させ、このタスクを終了する。
【００８２】
タイマが「Ｖａ出力タイミング検出用計数値」を計数すると再び図３のタスクが実行される。このときステップＳ１で今回のタスク実行タイミングが基準クランク信号の発生タイミングではないと判定されるため、ステップＳ３が実行され、今回のタスク実行タイミングがＶａ出力タイミングであるか否かを判定する。この判定は、タイマの計数値が、「Ｖａ出力タイミング検出用計数値」に一致したか否かを判定することにより行われる。「Ｖａ出力タイミング検出用計数値」は、基準信号が発生するタイミングから昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生させるタイミングまでの時間に相当する。
【００８３】
ステップＳ３において、今回のタスク実行タイミングがＶａ出力タイミングであると判定されたときには、ステップＳ４に進んで昇圧動作停止指令信号ＶａをＨレベルにしてＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させる。次いでステップＳ５に進み、現在のタイミングから点火位置信号ＶipをＬレベルにするタイミング（点火位置信号出力タイミング）までの間にタイマに計数させる計数値（「Ｖip出力タイミング検出用計数値」）をタイマにセットすると同時にその計数を開始させてこのタスクを終了する。「Ｖip出力タイミング検出用計数値」は例えば２０μsecに設定される。
【００８４】
タイマが「Ｖip出力タイミング検出用計数値」を計数すると、再び図３のタスクが実行される。このタスク実行タイミングでは、ステップＳ１で今回のタスク実行タイミングが基準信号の発生タイミングではないと判定され、ステップＳ３で今回のタスク実行タイミングがＶａ出力タイミングではないと判定されるため、ステップＳ６が実行される。ステップＳ６では、今回のタスク実行タイミングがＶip出力タイミングであるか否かを判定する。この判定は、前回のタスク実行タイミングから今回のタスク実行タイミングまでの間にタイマが計数した計数値がＶip出力タイミング検出用計数値に一致したか否かを見ることにより行われる。
【００８５】
ステップＳ６で今回のタスク実行タイミングがＶip出力タイミングであると判定されたときには、ステップＳ７でマイクロコンピュータの点火位置信号出力用ポートの電位をＬレベルとして点火位置信号Ｖipを発生させ、次いでステップＳ８で、点火位置信号ＶipをＬレベルに保つ時間（Ｖipの信号幅）を設定するための計数値である「Ｖip信号幅設定用計数値」（例えば１０μsec）をタイマにセットしてこのタスクを終了する。
【００８６】
タイマが「Ｖip信号幅設定用計数値」を計数すると再び図３のタスクが実行される。このタスク実行タイミングでは、ステップＳ１で今回のタスク実行タイミングが基準信号の発生タイミングではないと判定され、ステップＳ３で今回のタスク実行タイミングがＶａ出力タイミングではないと判定され、更にステップＳ６で今回のタスク実行タイミングがＶip出力タイミングではないと判定されるため、ステップＳ９に進んで点火位置信号ＶipをＨレベルとするとともに、昇圧動作停止指令信号ＶａをＬレベルとする。
【００８７】
次いで、ステップＳ１０で、次回の昇圧動作停止指令信号Ｖａの発生タイミングを検出するための計数値（「Ｖａ出力タイミング検出用計数値」）を演算してこのタスクを終了する。「Ｖａ出力タイミング検出用計数値」は、基準位置から点火位置信号Ｖipの発生位置（点火位置）までクランク軸が回転するのに要する時間である「点火位置検出用計数値」から昇圧動作停止指令信号Ｖａの発生タイミングを定める先行時間（今の例では２０μsec）を差し引くことにより演算される。「点火位置検出用計数値」は、現在の機関の回転速度で基準クランク角位置から点火制御部３が演算した点火位置までクランク軸が回転するのに要する時間である。
【００８８】
図３に示した例では、マイクロプロセッサに設けられた１つのタイマを用いて、昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生及び消滅させるタイミングと、点火位置信号Ｖip（点火信号Ｖｉ）を発生及び消滅させるタイミングとを求めるようにしているが、昇圧動作停止指令信号を発生及び消滅させるタイミングと、点火位置信号を発生及び消滅させるタイミングとを、それぞれ互いに同期して動作する別々のタイマを用いて求めるようにすることもできる。
【００８９】
上記の点火装置において、電源スイッチＳＷが閉じた際に微分コンデンサＣ1が充電された状態にあると、微分回路２Ｇが駆動パルスＶd ´を発生しないため、昇圧回路２Ｄが昇圧動作を行なわない。昇圧動作が行なわれないと、昇圧トランスの二次コイルＷ2 に電流が流れないため、トランジスタＴＲ3 は導通状態を保持し、トランジスタＴＲ4 は遮断状態を保持する。このような状態が生じると、昇圧動作を開始することができず、点火動作を開始させることができない。また電源スイッチＳＷを投入した際に該スイッチの接触抵抗が大きく、電源電圧Ｖccが徐々に立上った場合にも、微分回路２Ｇが駆動パルスＶd ´を発生しないため、上記と同様の問題が生じる。
【００９０】
上記の例のように、昇圧動作停止回路６を設けて、点火制御部３を構成するマイクロプロセッサのイニシャライズ時または点火信号の発生タイミングよりも先行時間Ｔｐだけ前のタイミングｔｐで昇圧動作停止指令信号Ｖａを発生させることにより、トランジスタＴＲ9 を導通させて微分コンデンサＣ1 を強制的に放電させ、昇圧動作停止指令信号Ｖa が消滅したときに微分回路２Ｇの微分動作を開始させるように構成しておくと、機関の始動時に１度点火信号が発生した後に駆動パルスＶd ´を確実に発生させることができるため、機関の始動に失敗するおそれをなくすことができる。
【００９１】
機関の停止時に微分コンデンサＣ1 に電荷が残るのを防ぐため、電源スイッチＳＷが開かれた際に該スイッチと連動して閉じるリセット用スイッチを設けて、該リセット用スイッチを微分コンデンサＣ1 の一端と接地間に直接または電流制限素子を介して接続することにより微分コンデンサの放電を図る構成をとることもできる。
【００９２】
上記のように、昇圧トランス２Ｂの一次電流を検出して該一次電流が設定値に達したことが検出されたときに該一次電流を遮断することにより該昇圧トランスの二次コイルに電圧を誘起させるようにすると、バッテリ電圧の如何に係わりなく一次電流の遮断値を一定にして、チョッパ用スイッチの１回の遮断により昇圧トランスの二次コイルに誘起する電圧を一定にすることができ、バッテリ電圧の低下時に点火用コンデンサの充電電圧が不足するのを防ぐことができる。
【００９３】
また上記のように、昇圧トランス２Ｂの二次電流を検出して該二次電流が所定のしきい値未満であることが検出されたときにチョッパ用スイッチ回路２Ｃを導通させて昇圧トランス２Ｂに一次電流を流すようにすると、昇圧トランスに二次電流が流れているとき、即ち昇圧トランスの鉄心に磁束が流れているときに一次電流が流れないため、昇圧トランスの一次電流が大きくなって該トランスでの消費電力が増大するのを防いで昇圧回路の効率を高くすることができ、昇圧トランスの発熱が増大したり、チョッパ用スイッチ回路２Ｃでの発熱が増大したりするのを防ぐことができる。
【００９４】
更に上記のように構成すると、二次電流がしきい値未満になった後直ちに一次電流が流れるため、昇圧トランスの負荷が小さくなる（点火用コンデンサの充電が進んで充電電流が流れる時間が短くなる）につれて、チョッパ用スイッチのオンオフの周波数を高くすることができる。従って、点火用コンデンサの充電速度を高くすることができ、バッテリ電圧の如何に係わりなく昇圧トランスの二次コイルに誘起する電圧を一定にすることができることと相俟って、点火用コンデンサを常に充分に高い電圧まで充電して満足な点火動作を行なわせることができる。
【００９５】
上記の例では、微分回路２Ｇを用いて駆動信号Ｖd を発生させるようにしたが、本発明においては、昇圧トランス２Ｂの二次電流（またはコンデンサＣi の充電電流）がしきい値未満になったときに一定の時間幅のパルスを駆動信号として発生させればよく、パルスを発生させる回路の構成は上記の例に限定されない。
【００９６】
例えば、昇圧トランス２Ｂの二次電流がしきい値未満になって、チョッパ駆動指令信号発生回路２Ｅがチョッパ駆動指令信号を発生したときに単安定マルチバイブレータをトリガすることにより駆動パルスを発生させる構成をとることもできる。
【００９７】
上記の例では、ＦＥＴを主のスイッチ素子（昇圧トランスの一次電流をオンオフするスイッチ素子）としてチョッパ用スイッチ回路２Ｃを構成したが、トランジスタ等の他のオンオフ制御が可能なスイッチ素子を主のスイッチ素子としてチョッパ用スイッチ回路を構成できるのはもちろんである。
【００９８】
上記の例では、点火回路１の点火用コンデンサＣi を点火コイルの一次コイルに対して直列に接続しているが、該コンデンサＣi とサイリスタＳi との位置を入れ替えた構成の周知の点火回路が用いられる場合にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施形態に係わるコンデンサ放電式内燃機関用点火装置のハードウェアの構成を示した回路図である。
【図２】本発明の実施形態の動作を説明するための波形図である。
【図３】本発明の実施形態において昇圧動作停止指令信号及び点火位置信号の発生及び消滅を制御するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図４】従来のコンデンサ放電式内燃機関用点火装置の動作を説明するための波形図である。
【符号の説明】
【０１００】
１ 点火回路
２ 充電用電源部
２Ａ バッテリ
２Ｂ 昇圧トランス
２Ｃ チョッパ用スイッチ回路
２Ｄ 昇圧回路
２Ｅ チョッパ駆動指令信号発生回路
２Ｆ 微分制御用スイッチ回路
２Ｇ 微分回路
２Ｈ 駆動信号供給回路
３ 点火制御部
３Ｂ マイクロプロセッサ
４ 電圧検出回路
５ 昇圧動作制御回路
６ 昇圧動作停止回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの出力電圧が一次コイルに印加される昇圧トランスと、駆動信号が与えられている間導通して前記バッテリから昇圧トランスに一次電流を流すチョッパ用スイッチ回路とを備えた昇圧回路と、前記昇圧トランスの二次電流が所定のしきい値未満であることが検出されたときに前記チョッパ用スイッチ回路を導通させて前記昇圧トランスに一次電流を流し、前記昇圧トランスの一次電流が設定値に達したことが検出されたときに前記チョッパ用スイッチ回路を遮断状態にして前記昇圧トランスの二次コイルに電圧を誘起させるように前記昇圧トランスの一次電流及び二次電流に応じて前記チョッパ用スイッチ回路を制御するチョッパ用スイッチ制御回路とを備えたＤＣ−ＤＣコンバータと、
点火コイルと、
前記点火コイルの一次側に設けられて前記ＤＣ−ＤＣコンバータが断続的に出力する電圧により段階的に充電される点火用コンデンサと、
内燃機関の点火位置で点火信号を発生する点火制御部と、
前記点火信号が発生したときにターンオンして前記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サイリスタと、
前記点火用コンデンサに対して並列に接続された抵抗分圧回路からなる電圧検出回路と、
前記電圧検出回路により検出された点火用コンデンサの充電電圧が設定レベル以上になったときに前記ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させ、前記点火用コンデンサの充電電圧が前記設定レベル未満になったときに前記ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を再開させるように前記充電用コンデンサの充電電圧に応じて前記ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を制御する昇圧動作制御回路と、
前記点火信号に応答してターンオンした前記放電用サイリスタをターンオフさせる時間を確保するために設定時間の間昇圧動作停止指令信号を発生する昇圧動作停止指令信号発生手段と、
前記昇圧動作停止指令信号が発生している間前記ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させる昇圧動作停止回路と、
を備えたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置において、
前記昇圧動作停止指令信号発生手段は、前記点火信号が発生するタイミングよりも設定された先行時間だけ前のタイミングで前記昇圧動作停止指令信号を発生させ、前記放電用サイリスタを通して行われる前記点火用コンデンサの放電が完了するタイミングの直後のタイミングで前記昇圧動作停止指令信号を消滅させるように構成されていること、
を特徴とするコンデンサ放電式内燃機関用点火装置。
【請求項２】
前記先行時間は、前記点火用コンデンサの両端の電圧が前記設定レベル未満になったときに昇圧動作を再開した前記ＤＣ−ＤＣコンバータから前記点火用コンデンサに充電電流が流れる時間に、設定された余裕時間を加えた時間に等しく設定されていることを特徴とするコンデンサ放電式内燃機関用点火装置。
【請求項１】
バッテリの出力電圧が一次コイルに印加される昇圧トランスと、駆動信号が与えられている間導通して前記バッテリから昇圧トランスに一次電流を流すチョッパ用スイッチ回路とを備えた昇圧回路と、前記昇圧トランスの二次電流が所定のしきい値未満であることが検出されたときに前記チョッパ用スイッチ回路を導通させて前記昇圧トランスに一次電流を流し、前記昇圧トランスの一次電流が設定値に達したことが検出されたときに前記チョッパ用スイッチ回路を遮断状態にして前記昇圧トランスの二次コイルに電圧を誘起させるように前記昇圧トランスの一次電流及び二次電流に応じて前記チョッパ用スイッチ回路を制御するチョッパ用スイッチ制御回路とを備えたＤＣ−ＤＣコンバータと、
点火コイルと、
前記点火コイルの一次側に設けられて前記ＤＣ−ＤＣコンバータが断続的に出力する電圧により段階的に充電される点火用コンデンサと、
内燃機関の点火位置で点火信号を発生する点火制御部と、
前記点火信号が発生したときにターンオンして前記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サイリスタと、
前記点火用コンデンサに対して並列に接続された抵抗分圧回路からなる電圧検出回路と、
前記電圧検出回路により検出された点火用コンデンサの充電電圧が設定レベル以上になったときに前記ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させ、前記点火用コンデンサの充電電圧が前記設定レベル未満になったときに前記ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を再開させるように前記充電用コンデンサの充電電圧に応じて前記ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を制御する昇圧動作制御回路と、
前記点火信号に応答してターンオンした前記放電用サイリスタをターンオフさせる時間を確保するために設定時間の間昇圧動作停止指令信号を発生する昇圧動作停止指令信号発生手段と、
前記昇圧動作停止指令信号が発生している間前記ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止させる昇圧動作停止回路と、
を備えたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置において、
前記昇圧動作停止指令信号発生手段は、前記点火信号が発生するタイミングよりも設定された先行時間だけ前のタイミングで前記昇圧動作停止指令信号を発生させ、前記放電用サイリスタを通して行われる前記点火用コンデンサの放電が完了するタイミングの直後のタイミングで前記昇圧動作停止指令信号を消滅させるように構成されていること、
を特徴とするコンデンサ放電式内燃機関用点火装置。
【請求項２】
前記先行時間は、前記点火用コンデンサの両端の電圧が前記設定レベル未満になったときに昇圧動作を再開した前記ＤＣ−ＤＣコンバータから前記点火用コンデンサに充電電流が流れる時間に、設定された余裕時間を加えた時間に等しく設定されていることを特徴とするコンデンサ放電式内燃機関用点火装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２５３７２（Ｐ２００８−２５３７２Ａ）
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９５７８５（Ｐ２００６−１９５７８５）
【出願日】平成１８年７月１８日（２００６．７．１８）
【出願人】（０００００１３４０）国産電機株式会社 (191)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１８日（２００６．７．１８）
【出願人】（０００００１３４０）国産電機株式会社 (191)
【Ｆターム（参考）】
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