内燃机用点火控制装置制造方法及图纸

在点火控制装置(30)中，控制部(319)控制各开关元件，在点火放电(通过第一开关元件(313)的断开而开始)中从电容器(317)放出蓄积能量(通过第二开关元件(314)的接通而进行)，从而向与一次绕组(311a)的直流电源(312)连接的一端的相反的另一端侧供给一次电流。特别是，控制部控制第二开关元件或第三开关元件，使得从电容器的蓄积能量的放出量根据内燃机的运转状态而可变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机用点火控制装置
本专利技术涉及控制火花塞的动作的点火控制装置，该火花塞在内燃机的气缸内使燃料混合气点火。
技术介绍
在这种点火控制装置中，为了使燃料混合气的燃烧状态良好，已知进行所谓的多重放电的点火控制装置。例如，在专利文献1中公开了在1次燃烧行程内断续地产生多次放电的构造。另一方面，在专利文献2中公开了将2个点火线圈并列连接以得到放电时间长的多重放电特性的构造。在专利文献3中公开了如下的内燃机用点火控制装置，该内燃机用点火控制装置除了通常的感应放电型的点火控制装置之外，还设置有：DC-DC转换器，向点火线圈的二次侧注入点火能量；工作停止机构，将该DC-DC转换器的工作停止；以及工作停止解除机构，在检测到规定的运转状况时，将工作停止解除。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-231927号公报专利文献2：日本特开2000-199470号公报专利文献3：日本实公平2-24066号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，如专利文献1所记载的点火控制装置那样，在1次燃烧行程内断续地产生多次放电的情况下，在从该工序内的点火放电的开始到结束的期间，点火放电电流反复成为零。这样，特别是在缸内的气体流速大的情况下，可能会产生所谓的“吹灭”而产生点火能量损失的问题。此外，如专利文献2所记载的点火控制装置那样，在将2个点火线圈并列连接的构造中，在从1次燃烧行程内的点火放电的开始到结束的期间，虽然点火放电电流不会反复成为零，但是存在装置构造复杂化且装置尺寸也大型化的问题。此外，在这些现有技术中，远远超过点火所需的能量，因此还存在产生多余的电力消耗的问题。进而，在专利文献3所记载的点火控制装置中，在为了维持放电而设置于点火线圈的二次侧的DC-DC转换器中，需要使用高耐压元件，不但导致制造成本增加，由于需要提高耐压性和散热性，还存在装置的大型化、以及高耐压元件的发热等导致的可靠性下降等问题。在此，本专利技术是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，以低成本提供一种搭载性优良且可靠性高的内燃机的点火控制装置。解决课题所采用的技术手段本专利技术的一个实施方式的点火控制装置，控制火花塞的动作。在此，所述火花塞在内燃机的气缸内使燃料混合气点火。本专利技术的点火控制装置具备：点火线圈、直流电源、第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、能量蓄积线圈、电容器、控制部。所述点火线圈具备一次绕组和二次绕组。所述二次绕组与所述火花塞连接。该点火线圈通过一次电流(流经所述一次绕组的电流)的增减而在所述二次绕组中产生二次电流。此外，在所述一次绕组的一端侧连接着所述直流电源的非接地侧输出端子，以使所述一次电流流过所述一次绕组中。所述第一开关元件具有：第一控制端子、第一电源侧端子、第一接地侧端子。该第一开关元件为半导体开关元件，基于输入至所述第一控制端子的第一控制信号，控制所述第一电源侧端子和所述第一接地侧端子之间的通电的通断。在该第一开关元件中，所述第一电源侧端子与所述一次绕组的另一端侧连接。此外，所述第一接地侧端子与接地侧。所述第二开关元件具有：第二控制端子、第二电源侧端子、第二接地侧端子。该第二开关元件为半导体开关元件，基于输入至所述第二控制端子的第二控制信号，控制所述第二电源侧端子和所述第二接地侧端子之间的通电的通断。在该第二开关元件中，所述第二接地侧端子与所述一次绕组的所述另一端侧连接。所述第三开关元件具有：第三控制端子、第三电源侧端子、第三接地侧端子。该第三开关元件为半导体开关元件，基于输入至所述第三控制端子的第三控制信号，控制所述第三电源侧端子和所述第三接地侧端子之间的通电的通断。在该第三开关元件中，所述第三电源侧端子与所述第二开关元件中的所述第二电源侧端子连接。此外，所述第三接地侧端子与所述接地侧连接。所述能量蓄积线圈是通过所述第三开关元件的接通而蓄积能量的电感器。该能量蓄积线圈设置在将所述直流电源中的所述非接地侧输出端子和所述第三开关元件中的所述第三电源侧端子连接的电力线上。所述电容器在所述直流电源中的所述非接地侧输出端子和所述接地侧之间与所述能量蓄积线圈串联连接。该电容器蓄积通过所述第三开关元件的断开而产生的能量。所述控制部对所述第二开关元件及所述第三开关元件进行控制。具体地说，该控制部控制所述各开关元件，在所述火花塞的点火放电(通过所述第一开关元件的断开而开始)中，从所述电容器放出蓄积能量(通过所述第二开关元件的接通而进行)，由此从所述另一端侧向所述一次绕组供给所述一次电流。特别是，在本专利技术中，所述控制部控制所述第二开关元件或所述第三开关元件，以使得来自所述电容器的蓄积能量的蓄积量或放出量根据所述内燃机的运转状态而可变。首先，说明具有上述构造的本专利技术的所述点火控制装置中的典型动作，通过所述第一开关元件的接通及所述第二开关元件的断开，在所述一次绕组中流过所述一次电流。由此，所述点火线圈被充电。另一方面，在此期间将所述第三开关元件接通，从而在所述能量蓄积线圈中蓄积能量。该蓄积能量在所述第三开关元件断开时从所述能量蓄积线圈放出，蓄积到所述电容器中。在所述电容器中蓄积了能量、并且所述第二开关元件及所述第三开关元件断开的状态下，如果所述第一开关元件断开，则到此为止在所述一次绕组中流过的所述一次电流突然被切断。这样，在所述点火线圈的所述一次绕组产生高电压，该高电压进一步由所述二次绕组升压，从而在所述火花塞中产生高电压而发生放电，这时，在所述二次绕组中产生大的所述二次电流。由此，通过所述火花塞开始所述点火放电。由所述火花塞开始所述点火放电后，在该状态下，所述二次电流(以下称为“放电电流”)随着时间经过而接近零。关于这一点，在本专利技术的构成中，通过在所述点火放电中将所述第二开关元件接通，从所述电容器放出蓄积能量。该放出能量从所述另一端侧供给至所述一次绕组。这样，流通所述一次电流。在到此为止流动的所述放电电流上，叠加了伴随着该一次电流的流通的追加量。由此，所述放电电流被良好地确保为能够维持所述点火放电的程度。在此，所述电容器中的能量蓄积状态通过所述第二开关元件及所述第三开关元件的通断来控制。具体地说，所述电容器中的能量蓄积量通过所述第二开关元件的断开中的所述第三开关元件的通断来控制。此外，所述点火放电中的所述二次电流的流通状态通过所述第二开关元件的通断而导致的、从所述电容器的蓄积能量的放出量的调整来适当控制。在此，在本专利技术的所述点火控制装置中，所述控制部控制所述第二开关元件或所述第三开关元件，以使得来自所述电容器的蓄积能量的蓄积量或放出量根据所述内燃机的运转状态而可变。由此，能够对应于所述气缸内的气体的流动状态而良好地控制所述二次电流的流通状态，以避免产生所谓的“吹灭”。像这样，根据本专利技术，能够通过简单的装置构造来良好地抑制所谓的“吹灭”的发生以及伴随于此的点火能量的损失。此外，通过像这样从所述一次绕组的低压侧(接地侧或所述第一开关侧)投入能量，与从所述二次绕组侧投入能量的情况相比，能够以低压投入能量。关于这一点，如果从所述一次绕组的高压侧(所述直流电源侧)以比所述直流电源的电压更高的电压进行能量投入，则由于向该直流电源的流入电流等而效率变差。与此相对，根据本专利技术，如上述那样从所述一次绕组的低压侧投入能量，所以具有能够最容易且高效地投入能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种点火控制装置，控制火花塞(19)的动作，该火花塞(19)在内燃机(11)的气缸(11b)内使燃料混合气点火，该点火控制装置(30)的特征在于，具备：点火线圈(311)，具备一次绕组(311a)和二次绕组(311b)，通过一次电流的增减而在与所述火花塞连接的所述二次绕组中产生二次电流，该一次电流是在所述一次绕组中流通的电流；直流电源(312)，非接地侧输出端子与所述一次绕组的一端侧连接，以在所述一次绕组中流通所述一次电流；第一开关元件(313)，具有第一控制端子(313G)、第一电源侧端子(313C)、第一接地侧端子(313E)，是基于输入至所述第一控制端子的第一控制信号来控制所述第一电源侧端子和所述第一接地侧端子之间的通电的通断的半导体开关元件，所述第一电源侧端子与所述一次绕组的另一端侧连接，并且所述第一接地侧端子与接地侧连接；第二开关元件(314)，具有第二控制端子(314G)、第二电源侧端子(314D)、第二接地侧端子(314S)，是基于输入至所述第二控制端子的第二控制信号来控制所述第二电源侧端子和所述第二接地侧端子之间的通电的通断的半导体开关元件，所述第二接地侧端子与所述一次绕组的所述另一端侧连接；第三开关元件(315)，具有第三控制端子(315G)、第三电源侧端子(315C)、第三接地侧端子(315E)，是基于输入至所述第三控制端子的第三控制信号来控制所述第三电源侧端子和所述第三接地侧端子之间的通电的通断的半导体开关元件，所述第三电源侧端子与所述第二开关元件中的所述第二电源侧端子连接，并且所述第三接地侧端子与所述接地侧连接；能量蓄积线圈(316)，是设置在将所述直流电源中的所述非接地侧输出端子和所述第三开关元件中的所述第三电源侧端子连接的电力线上的电感器，通过所述第三开关元件的接通而蓄积能量；电容器(317)，在所述直流电源中的所述非接地侧输出端子和所述接地侧之间与所述能量蓄积线圈串联连接，通过所述第三开关元件的断开而蓄积能量；以及控制部(319)，控制所述第二开关元件及所述第三开关元件，在通过所述第一开关元件的断开而开始的所述火花塞的点火放电中，通过所述第二开关元件的接通而从所述电容器放出蓄积能量，从所述另一端侧向所述一次绕组供给所述一次电流，所述控制部控制所述第二开关元件或所述第三开关元件，使得从所述电容器的蓄积能量的蓄积量或放出量根据所述内燃机的运转状态而可变。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.11 JP 2013-082958;2013.07.04 JP 2013-140831.一种点火控制装置，控制火花塞(19)的动作，该火花塞(19)在内燃机(11)的气缸(11b)内使燃料混合气点火，该点火控制装置(30)的特征在于，具备：点火线圈(311)，具备一次绕组(311a)和二次绕组(311b)，通过一次电流的增减而在与所述火花塞连接的所述二次绕组中产生二次电流，该一次电流是在所述一次绕组中流通的电流；直流电源(312)，非接地侧输出端子与所述一次绕组的一端侧连接，以在所述一次绕组中流通所述一次电流；第一开关元件(313)，具有第一控制端子(313G)、第一电源侧端子(313C)、第一接地侧端子(313E)，是基于输入至所述第一控制端子的第一控制信号来控制所述第一电源侧端子和所述第一接地侧端子之间的通电的通断的半导体开关元件，所述第一电源侧端子与所述一次绕组的另一端侧连接，并且所述第一接地侧端子与接地侧连接；第二开关元件(314)，具有第二控制端子(314G)、第二电源侧端子(314D)、第二接地侧端子(314S)，是基于输入至所述第二控制端子的第二控制信号来控制所述第二电源侧端子和所述第二接地侧端子之间的通电的通断的半导体开关元件，所述第二接地侧端子与所述一次绕组的所述另一端侧连接；第三开关元件(315)，具有第三控制端子(315G)、第三电源侧端子(315C)、第三接地侧端子(315E)，是基于输入至所述第三控制端子的第三控制信号来控制所述第三电源侧端子和所述第三接地侧端子之间的通电的通断的半导体开关元件，所述第三电源侧端子与所述第二开关元件中的所述第二电源侧端子连接，并且所述第三接地侧端子与所述接地侧连接；能量蓄积线圈(316)，是设置在将所述直流电源中的所述非接地侧输出端子和所述第三开关元件中的所述第三电源侧端子连接的电力线上的电感器，通过所述第三开关元件的接通而蓄积能量；电容器(317)，在所述直流电源中的所述非接地侧输出端子和所述接地侧之间与所述能量蓄积线圈串联连接，通过所述第三开关元件的断开而蓄积能量；以及控制部(319)，控制所述第二开关元件及所述第三开关元件，在通过所述第一开关元件的断开而开始的所述火花塞的点火放电中，通过所述第二开关元件的接通而从所述电容器放出蓄积能量，从所述另一端侧向所述一次绕组供给所述一次电流，所述控制部控制所述第二开关元件或所述第三开关元件，使得从所述电容器的蓄积能量的蓄积量或放出量根据所述内燃机的运转状态而可变。2.如权利要求1所述的点火控制装置，所述控制部使从所述电容器的能量放出量在所述内燃机的高负荷域或高转速域增加。3.一种点火控制装置(507、507a、507b)，至少具备：直流电源(510)；升压电路(501)，对该直流电源(510)的电源电压进行升压；点火线圈(504)，通过与该升压电路(501)连接的一次绕组(540)的电流的增减，在二次绕组(541)中产生高的二次电压(V2)；以及点火用开闭元件(503)，按照根据设备的运转状况发出的点火信号(IGt)，切换电流向所述一次绕组(540)的供给和切断，该点火控制装置(507、507a、507b)控制火花塞(505)的动作，该火花塞(505)与所述二次绕组(541)连接，通过从所述二次绕组(541)的二次电压(V2)的施加，在内燃机的燃烧室内产生火花放电，该点火控制装置(507、507a、507b)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：中山觉，鸟山信，杉浦明光，石谷雅宏，近藤祐树，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP