點火裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及在內燃機的氣缸內進行燃料混合氣的點火的點火裝置。
【背景技術】
[0002]在內燃機的氣缸內進行燃料混合氣的點火的點火裝置中，為了使燃料混合氣的燃燒狀態(tài)良好，已知進行所謂的多重放電的點火裝置。
[0003]例如，在專利文獻I中公開了在I次燃燒行程內斷續(xù)地產生多次放電的構造。
[0004]另一方面，在專利文獻2中公開了將2個點火線圈并列連接以得到放電時間長的多重放電特性的構造。
[0005]進而，在專利文獻3中公開了如下的內燃機的點火裝置:為了向火花塞施加正負反轉的電流，對第2開關機構反復地進行接通/斷開的控制，該內燃機的點火裝置具有:在第2開關機構的斷開期間將第I開關機構接通而使能量蓄積線圈中蓄積的能量急劇增大的期間、以及將第I開關機構斷開并將第4開關機構接通而使能量蓄積線圈中蓄積的能量平緩地增大的期間，由此，在與能量蓄積線圈連接的電源的電壓變動的情況下，也穩(wěn)定地流動規(guī)定的輸出電流。
[0006]現(xiàn)有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:特開2000-199470號公報
[0009]專利文獻2:特開2007-231927號公報
[0010]專利文獻3:特開2011-174471號公報

【發(fā)明內容】

[0011]發(fā)明所要解決的課題
[0012]但是，如專利文獻I和專利文獻3所示，在I次燃燒行程內斷續(xù)地產生多次放電的情況下，在從該行程內的點火放電的開始到結束的期間，點火放電電流反復成為零。
[0013]這樣，特別是在缸內的氣體流速大的情況下，可能會產生所謂的“吹滅”而產生點火能量損失的問題。
[0014]另一方面，如專利文獻2那樣，在將2個點火線圈并列連接的構造中，在從I次燃燒行程內的點火放電的開始到結束的期間，雖然點火放電電流不會反復成為零，但是存在裝置構造復雜化且裝置尺寸也大型化的問題。
[0015]此外，在專利文獻2記載的現(xiàn)有技術中，遠遠超過點火所需的能量，因此還存在產生多余的電力消耗的問題。
[0016]在此，本發(fā)明是鑒于以上情況而做出的，其目的在于，提供一種內燃機的點火裝置，即使有火花塞的經年劣化或設備的運轉條件的變化等個別的變動要因，也能夠防止放電的吹滅，抑制電極的消耗，維持穩(wěn)定的放電，從而提高點燃魯棒性。
[0017]解決課題所采用的技術手段
[0018]本發(fā)明的點火裝置具備:火花塞、直流電源、點火線圈、控制電路部、電子控制裝置。
[0019]所述火花塞在內燃機的氣缸內使燃料混合氣點火。
[0020]所述點火線圈具備:一次繞組，一端的高電壓側端子與該直流電源連接；以及二次繞組，以相對于該一次繞組的一次匝數(shù)成為規(guī)定的匝數(shù)比的二次匝數(shù)卷繞。
[0021]所述點火線圈通過在所述一次繞組中流動的一次電流的增減而在所述二次繞組中產生高的二次電壓，在所述二次繞組的一端的火花塞側端子連接著所述火花塞。
[0022]所述控制電路部控制從所述點火線圈向所述火花塞的放電。
[0023]電子控制裝置根據(jù)所述所述內燃機的運轉狀況而發(fā)出指示點火時期的點火信號和指示從所述輔助電源的放電開始的放電期間信號。
[0024]所述控制電路部具備:輔助電源、點火用開關、充電用開關、放電用開關、驅動電路部、輔助能量要否判定機構。
[0025]所述輔助電源至少具有通過所述直流電源充電的能量蓄積線圈。
[0026]所述點火用開關具有:點火用控制端子、點火用電源側端子、點火用接地側端子。所述點火用開關是基于輸入至所述點火用控制端子的所述點火信號而對所述點火用電源側端子和所述點火用接地側端子之間的導通進行開閉控制的半導體開關元件。在所述點火用開關中，所述點火用電源側端子與所述一次繞組的另一端側的接地側端子連接，并且所述點火用接地側端子接地，對從所述直流電源向所述點火線圈的通電進行開閉控制，控制從所述點火線圈向所述火花塞的放電開始。
[0027]所述充電用開關具有:充電用控制端子、充電用電源側端子、充電用接地側端子。所述充電用開關是基于輸入至所述充電用控制端子的充電控制信號來對所述充電用電源側端子和所述充電用接地側端子之間的導通進行開閉控制的半導體開關元件。所述充電用開關控制從所述直流電源向所述輔助電源的充電。
[0028]所述放電用開關具有:放電用控制端子、放電用電源側端子、放電用接地側端子。所述放電用開關是基于輸入至所述放電用控制端子的放電控制信號來對所述放電用電源側端子和所述放電用接地側端子之間的導通進行開閉控制的半導體開關元件。所述放電用開關控制從所述輔助電源向所述點火線圈的放電。
[0029]所述驅動電路部按照所述點火信號和放電期間信號，對所述點火用開關、所述充電用開關及所述放電用開關的開閉進行控制。
[0030]所述輔助能量要否判定機構判定是否需要從所述輔助電源投入能量。
[0031]通過所述充電用開關的接通，在所述能量蓄積線圈中蓄積所述電磁能量，并且在通過所述點火用開關的斷開而開始的所述火花塞的點火放電中，由輔助能量要否判定機構判斷為需要來自所述輔助電源的放電時，對所述充電用開關及所述放電用開關進行開閉控制，由所述輔助電源從所述一次繞組的低電壓側端子供給電磁能量而使所述一次電流變化，從而使所述二次繞組中流動的二次電流增減。
[0032]發(fā)明的效果:
[0033]在此，在通過所述火花塞開始了所述點火放電之后，在該狀態(tài)下，所述二次電流(以下適當?shù)胤Q為“放電電流”)會隨著時間經過而接近零。關于這一點，在本發(fā)明的構成中，首先通過所述充電用開關的接通，在所述能量蓄積線圈中蓄積所述電磁能量。
[0034]這樣蓄積的所述電磁能量，在所述點火放電中通過所述充電用開關的斷開及所述放電用開關的接通而從所述能量蓄積線圈放出。從該能量蓄積線圈放出的電磁能量被從所述接地側端子側供給至所述一次繞組。
[0035]S卩，從所述能量蓄積線圈向所述一次繞組供給所述一次電流。這時，對于到此為止流通的所述放電電流，重疊了伴隨著該一次電流的供給的追加量。由此，在所述一次繞組中流動的電流被增強，能夠在所述二次繞組中產生放電維持電壓以上的感應電動勢。因此，所述二次電流即所述放電電流被增強，從而將該放電電流良好地確保為能夠維持所述點火放電的程度。此外，由于是從所述一次繞組中的所述另一端側即所述點火用開關側重疊電流的構造，所以能夠以低電壓實現(xiàn)該電流的重疊。
[0036]因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠通過簡單的構造來良好地抑制所謂的“吹滅”的發(fā)生和伴隨于此的點火能量的損失。
[0037]此外，通過像這樣從所述一次繞組的低電壓側(接地側或所述第一開關側)投入能量，與從所述二次繞組側投入能量的情況相比，能夠以低壓投入能量。
[0038]關于這一點，如果從所述一次繞組的高電壓側(所述直流電源側)以比所述直流電源的電壓更高的電壓進行能量投入，則由于向該直流電源的流入電流等而效率變差。
[0039]與此相對，根據(jù)本發(fā)明，如上述那樣，從所述一次繞組的低電壓側投入能量，所以具有能夠更有效地投入能量這樣的優(yōu)良效果。
[0040]進而，在本發(fā)明中，僅在由所述輔助能量要否判定機構判斷為需要從所述輔助電源供給能量時，不過剩地供給來自所述輔助電源的能量，所以能夠抑制過剩的能量投入所導致的電極消耗。
【附圖說明】
[0041]圖1是具備本發(fā)明的實施方式的點火裝置的發(fā)動機系統(tǒng)的概略構成圖。
[0042]圖2是表示本發(fā)明的第I實施方式中的點火裝置的概要的電路圖。
[0043]圖3是表示圖2的點火裝置的工作的時序圖。
[0044]圖4是表示本發(fā)明的第2實施方式中的點火裝置的概要的電路圖。
[0045]圖5是用于說明作為實施例1示出的、實現(xiàn)圖4的點火裝置的電極消耗抑制的情況下的動作的時序圖。
[0046]圖6A是作為比較例I示出的、將以往的點火裝置中的過剩放電的問題再現(xiàn)的情況的時序圖。
[0047]圖6B是作為比較例2示出的、將以往的點火裝置中的吹滅的問題再現(xiàn)的情況的時序圖。
[0048]圖7A是作為實施例1示出本發(fā)明的點火裝置中的電極消耗抑制效果的示意圖。
[0049]圖7B是作為實施例2示出本發(fā)明的點火裝置中的吹滅抑制效果的示意圖。
[0050]圖8A是作為比較例I示出以往的點火裝置中的電極消耗的問題的示意圖。
[0051]圖SB是作為比較例2示出以往的點火裝置中的吹滅的問題的示意圖。
[0052]圖9A是表示本發(fā)明的第2實施方式中的點火裝置的第I變形例的概要的電路圖。
[0053]圖9B是表示本發(fā)明的第2實施方式中的點火裝置的第2變形例的概要的電路圖。
[0054]圖10是表示本發(fā)明的第3實施方式中的點火裝置的概要的電路圖。
[0055]圖1lA是表示圖10的點火裝置的工作的時序圖。
[0056]圖1lB是表示本發(fā)明的第3實施方式中的點火裝置的變形例的工作的時序圖。
【具體實施方式】
[0057]<發(fā)動機系統(tǒng)的構成>
[0058]首先，在說明本發(fā)明的點火裝置6之前，參照圖1說明應用本發(fā)明的點火裝置的發(fā)動機系統(tǒng)9的構成的概要。
[0059]發(fā)動機系統(tǒng)9包括:作為火花點火式的內燃機的發(fā)動機7、點火裝置6、吸排氣機構8。在構成發(fā)動機7的主體部的發(fā)動機缸體70的內部形成有氣缸701及水套702。氣缸701將活塞72可往復移動地容納。水套702是供冷卻液流通的空間，包圍氣缸701周圍。
[0060]在發(fā)動機缸體70的上部即缸頭71，以能夠與氣缸701連通的方式形成有吸氣端口73及排氣端口 74。此外，缸頭71設置有:用于控制吸氣端口 73和氣缸702的連通狀態(tài)的吸氣閥75、用于控制排氣端口 74和氣缸702的連通狀態(tài)的排氣閥76、用于以規(guī)定的定時使吸氣閥75及排氣閥76進行開閉動作的閥驅動機構77。
[0061]此外，在發(fā)動機缸體70中安裝有噴射器78及火花塞I。在本實施方式中，噴射器78向氣缸701內直接噴射燃料?；鸹ㄈ鸌在氣缸701內使燃料混合氣點火。
[0062]在發(fā)動機7上連接著吸排氣機構8。在吸排氣機構8中設置有吸氣管81 (包括吸氣歧管811及緩沖罐810)、排氣管82、EGR通路83這三種氣體通路。
[0063]吸氣歧管811與吸氣端口 73連接。緩沖罐810配置在比吸氣歧管811更靠吸氣流通方向的上游側。排氣管82與排氣端口 74連接。
[0064]EGR通路83通過將排氣管82和緩沖罐810連接，能夠將排出到排氣管82的廢氣的一部分導入到吸氣中(EGR是Exhaust Gas Recirculat1n的簡稱)。
[0065]在EGR通路83中安裝有EGR控制閥84。
[0066]EGR控制閥84能夠通過其開度控制EGR率(廢氣在被吸入到氣缸701內的燃燒前的氣體中的混入比例)。
[0067]如果提高EGR率，則能夠減低油耗，并且減少排氣中的NOx，但是可能會導致點燃性下降而容易發(fā)生吹滅。
[0068]此外，在設置渦輪增壓機而增大從吸氣管81的吸氣量并減少油耗的過吸氣混合發(fā)動機等中，點燃性也會下降。
[0069]在這樣的難點燃性的發(fā)動機中，通過使用本發(fā)明的點火裝置6，也能夠實現(xiàn)穩(wěn)定的點燃。
[0070]在吸氣管81中的比緩沖罐810更靠吸氣流通方向的上游側安裝有節(jié)流閥85。
[007