JP2000291520A - コンデンサ放電式内燃機関用点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】昇圧用スイッチの動作回数を必要以上に多くす
ることなく、所定の点火用高電圧を得ることができるコ
ンデンサ放電式内燃機関用点火装置を提供する。 【構成】昇圧用スイッチ１０４のオンオフによりバッテ
リ２の電圧を昇圧する昇圧回路１の出力によりコンデン
サ３０２を充電し、コンデンサ３０２の電荷をサイリス
タＴh1を通して点火コイル３０１の一次コイルに放電さ
せて点火用高電圧を発生させる。内燃機関の回転数が設
定回転数以上であるときにコンデンサ３０２の充電電圧
を低くし、内燃機関の回転数が設定回転数未満のときに
上記充電電圧を高くするように、機関の回転数に応じて
コンデンサ３０２の充電電圧を制御する充電電圧制御回
路６を設ける。上記設定回転数は、内燃機関の点火時期
の進角度が設定値に達する回転数、または進角開始回転
数に等しく設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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。

【０００２】

【従来の技術】コンデンサ放電式の点火装置は、点火コ
イルと、該点火コイルの一次側に設けられた点火エネル
ギ蓄積用コンデンサと、点火信号が与えられたときに導
通して点火エネルギ蓄積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
イッチとを備えた点火回路と、点火エネルギ蓄積用コン
デンサを充電するための電圧を出力する電源部と、内燃
機関の点火時期に放電用スイッチに点火信号を与える点
火時期制御部とにより構成される。

【０００３】この種の点火装置では、点火エネルギ蓄積
用コンデンサを２００［Ｖ］以上の高い電圧まで充電す
る必要があるため、電源部としては、機関により駆動さ
れる磁石発電機内に設けられた巻数が多いエキサイタコ
イルや、バッテリの電圧（例えば１２［Ｖ］）を必要な
電圧まで昇圧する昇圧回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）が
用いられる。

【０００４】電源部をエキサイタコイルにより構成した
場合には、巻数が多いエキサイタコイルが磁石発電機内
で多くのスペースを占めるため、発電機が大形化すると
いう問題が生じる。

【０００５】これに対し、昇圧回路を電源部として用い
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、磁石発電機を小形に構成すること
ができる。この場合、昇圧回路を特別に設けることが必
要になるが、この昇圧回路は、高周波数に応答するフェ
ライトコアを用いた小形の昇圧トランスを用いることに
より十分小形に構成することができるため、昇圧回路を
設けることが特に障害になることはない。そのため、最
近では、電源部に昇圧回路を用いたコンデンサ放電式の
点火装置が多く用いられるようになった。

【０００６】図７は電源部に昇圧回路を用いた従来の点
火装置の構成を示したもので、同図において１はバッテ
リ２の出力電圧を昇圧する昇圧回路（ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ）、３は点火回路、４は内燃機関と同期回転する信
号発電機内に設けられて内燃機関の回転軸の所定の回転
角度位置でパルス信号を発生するパルサコイル、５はパ
ルサコイル４の出力を入力として内燃機関の点火時期に
点火回路１に点火信号Ｖi を与える点火時期制御部、６
は点火回路のコンデンサの充電電圧に応じて昇圧回路を
制御する充電電圧制御回路である。

【０００７】昇圧回路１は、バッテリ２からダイオード
１０１を通して一次電流が与えられる昇圧トランス１０
２と、駆動パルスＶp を発生する発振回路１０３と、駆
動パルスによりオンオフ制御されて昇圧トランス１０２
の一次電流を断続させる昇圧用スイッチ１０４と、昇圧
トランス１０２の二次コイルに誘起する電圧を整流する
ダイオード１０５とを有していて、昇圧用スイッチ１０
４のオンオフ動作により昇圧トランス１０２の一次電流
を断続させて該昇圧トランスの二次コイルにバッテリの
端子電圧よりも高い電圧を誘起させる。

【０００８】点火回路３は点火コイル３０１と、点火コ
イル３０１の一次側に設けられて昇圧回路１の出力で一
方の極性に充電される点火エネルギ蓄積用コンデンサ３
０２と、点火信号Ｖi が与えられたときに導通してコン
デンサ３０２に蓄積された電荷を点火コイル３０１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３０３と、点火コイルの一次コイルの両端に接続
されたダイオード３０４とを備えていて、コンデンサ３
０２の放電により点火コイル３０１の二次コイルに点火
用の高電圧を誘起させる。この高電圧は機関の気筒に取
り付けられた点火プラグＰに印加される。図示の例で
は、放電用スイッチがサイリスタからなっている。

【０００９】点火エネルギ蓄積用コンデンサ３０２は，
駆動パルスＶp によりオン状態にされた昇圧用スイッチ
１０４が該駆動パルスの消滅によりオフ状態（またはオ
ン状態）にされるごとに昇圧トランス１０２の二次コイ
ルに誘起する電圧でダイオード１０５を通して段階的に
充電されていく。従って昇圧回路は、各点火動作が行わ
れてから次の点火動作が行われるまでの間に点火エネル
ギ蓄積用コンデンサを所定の充電電圧Ｖc まで充電する
ために必要な回数だけ昇圧動作を行う必要がある。その
ため昇圧回路１の発振回路１０３は、機関が１回転する
のに要する時間が極めて短くなる機関の高速時において
も、コンデンサ３０２を所定の電圧まで充電し得るよう
に十分に高い周波数で駆動パルスを発生する。

【００１０】点火時期制御部５は、パルサコイル４から
出力されて内燃機関の回転角度位置情報と回転数情報と
を含むパルス信号を入力として、内燃機関の回転数が進
角開始回転数未満のときに機関の上死点付近まで点火時
期を遅角させ、回転数が進角開始回転数以上になる領域
では回転数の上昇に伴って点火時期を進角させるように
前記放電用スイッチ３０３に点火信号Ｖi を与える。

【００１１】充電電圧制御回路６は、点火エネルギ蓄積
用コンデンサの充電電圧が過大にならないように制御す
る回路で、充電電圧検出回路７と、基準電圧発生回路
８’と、昇圧用スイッチ制御回路９とにより構成されて
いる。

【００１２】充電電圧検出回路７は、抵抗７０１と７０
２とを直列に接続して構成した分圧回路からなってい
て、点火回路のコンデンサ３０２の充電電圧Ｖc を該分
圧回路により分圧して充電電圧Ｖc に相応した検出電圧
Ｖd を出力する。

【００１３】基準電圧発生回路８’は、上辺の抵抗８０
１’と下辺の抵抗８０２’との直列回路からなる分圧回
路により構成されていて、図示しない定電圧直流電源回
路から与えられる電源電圧Ｖccを分圧して、抵抗８０
２’の両端に一定の基準電圧Ｖr ’を出力する。

【００１４】昇圧用スイッチ制御回路９は、昇圧用スイ
ッチ１０４の駆動パルス入力端子（図示の例ではＦＥＴ
のゲート）に出力端子が接続された電圧比較器９０１
と、比較器９０１の反転入力端子に入力される信号のレ
ベルを調整する抵抗９０２からなっていて、この電圧比
較器の反転入力端子及び非反転入力端子にそれぞれ検出
電圧Ｖd 及び基準電圧Ｖr ’が入力されている。電圧比
較器９０１は、コンデンサ３０２の充電電圧が設定値以
下で、検出電圧Ｖd が基準電圧Ｖr ’以下のときに出力
端子の電位を高レベルに保って昇圧用スイッチ１０４の
オンオフ動作を許容し、コンデンサ３０２の充電電圧が
設定値を超えて検出電圧Ｖd が基準電圧Ｖr ’を超えた
ときに出力端子の電位を零として昇圧用スイッチ１０４
をオフ状態にする。これらの動作により、点火エネルギ
蓄積用コンデンサの充電電圧Ｖc が設定値以下に制限さ
れる。コンデンサ３０２は昇圧動作が行われるごとに段
階的に充電されていくため、点火エネルギ蓄積用コンデ
ンサの充電電圧を高く設定すればするほど（基準電圧Ｖ
r ’を高く設定すればするほど）昇圧用スイッチの動作
回数が多くなる。

【００１５】なお図７には示してないが、放電用スイッ
チ３０３として図示のようにサイリスタを用いる場合に
は、該サイリスタの転流を容易にするために、該サイリ
スタがオン状態にある間昇圧動作を停止させる回路を設
けることもある。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】内燃機関を点火するた
めには、内燃機関の気筒に取り付けられた点火プラグ
に、気筒内の混合気の圧力などにより定まる破壊電圧以
上の高電圧を印加する必要があるが、混合気の圧力が高
いほどこの破壊電圧は高くなる。

【００１７】内燃機関の点火時期は、機関の始動時の低
速回転領域では、始動の際にケッチン（機関の圧縮行程
で混合気の点火爆発によりピストンが機関の回転方向と
逆方向に押し戻される現象）が生ずるのを防止して始動
性を良好にするため、点火時期を上死点付近まで遅角さ
せ、機関の中高速領域では機関出力を増大させるため点
火時期を進角させることが望ましい。この場合には、機
関の圧縮行程における気筒内圧力は上死点に近いほど高
くなって点火プラグの破壊電圧も上死点に近いほど高く
なるので、機関の始動時、特に冷状態から始動するとき
には、点火プラグの破壊電圧は中高速領域における破壊
電圧よりは高くなる。

【００１８】そのため図７に示した従来の点火装置にお
いては、点火時期が遅角している始動時に必要とされる
最大の破壊電圧を想定して、点火回路から常に該最大破
壊電圧以上の点火用高電圧を得るように、基準電圧Ｖr
’の値を十分に高い値に設定していた。従って、従来
の点火装置では、機関が要求する破壊電圧が機関の始動
時に必要とされる最大破壊電圧よりも低い状態になる中
高速時においても、点火エネルギ蓄積用コンデンサ３０
２が高い充電電圧まで充電される。そのため、従来の点
火装置では、昇圧用スイッチ１０４の動作回数が多くな
り、昇圧トランス１０２や昇圧用スイッチ１０４で生ず
る発熱が多くなって、該トランス及びスイッチやそれら
の周辺の素子の信頼性が低下するという問題があった。
また昇圧用スイッチ１０４の動作回数が多いと、昇圧回
路１での消費電力が多くなるため、バッテリ２にかかる
負担が大きくなるという問題もあった。

【００１９】本発明の目的は、昇圧用スイッチの動作回
数を必要以上に多くすることなく、機関が要求する破壊
電圧以上の点火用高電圧を発生させ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。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、バッテリから
一次電流が与えられる昇圧トランスと、駆動パルスを発
生する発振回路と、駆動パルスによりオンオフ制御され
て昇圧トランスの一次電流を断続させる昇圧用スイッチ
とを有して、昇圧用スイッチのオンオフ動作により昇圧
トランスの二次コイルにバッテリの端子電圧よりも高い
電圧を誘起させる昇圧回路と、点火コイルと、該点火コ
イルの一次側に設けられて昇圧回路の出力で一方の極性
に充電される点火エネルギ蓄積用コンデンサと、点火信
号が与えられたときに導通して点火エネルギ蓄積用コン
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を備
えた点火回路と、内燃機関の回転数が進角開始回転数未
満のときに機関の上死点付近まで点火時期を遅角させ、
回転数が進角開始回転数以上になる領域で回転数の上昇
に伴って点火時期を進角させるように放電用スイッチに
点火信号を与える点火時期制御部とを備えたコンデンサ
放電式内燃機関用点火装置に係わるものである。

【００２１】本発明においては、内燃機関の回転数が設
定回転数以上であるときに点火エネルギ蓄積用コンデン
サの充電電圧を低くし、内燃機関の回転数が設定回転数
未満のときに充電電圧を高くするように内燃機関の回転
数に応じて充電電圧を制御する充電電圧制御回路を備え
ている。

【００２２】上記設定回転数は、内燃機関の点火時期の
進角度が設定値に達する回転数、または進角開始回転数
に等しく設定する。

【００２３】上記のように、内燃機関の回転数が設定回
転数未満のときに充電電圧を高くすると、機関の始動時
にはそのときに必要な高い点火用高電圧が得られる。ま
た内燃機関の回転数が設定回転数以上であって必要な点
火用高電圧が低くなってきたときに充電電圧を低くする
と、昇圧用スイッチの動作回数を少なくすることができ
るため、該昇圧用スイチや昇圧トランスでの発熱を少な
くすることができるとともに、昇圧回路での消費電力を
少なくしてバッテリにかかる負担を少なくすることがで
きる。

【００２４】上記の充電電圧制御回路は、点火エネルギ
蓄積用コンデンサの充電電圧に相応した大きさの検出電
圧を出力する充電電圧検出回路と、内燃機関の回転数を
検出して検出した回転数が設定回転数以上であるときに
設定回転数検出信号を発生する回転数検出手段と、設定
回転数検出信号が発生しているときに第１の値を示し、
設定回転数検出信号が発生していないときに第１の値よ
りも大きい第２の値を示す基準電圧を発生する基準電圧
発生回路と、検出電圧と基準電圧とを比較して検出電圧
が基準電圧以下のときに昇圧用スイッチのオンオフ動作
を許容し、検出電圧が基準電圧を超えたときに昇圧用ス
イッチをオフ状態に保持する昇圧用スイッチ制御回路と
を備えることにより構成することができる。この場合上
記設定回転数は、点火時期の進角度が設定値に達する回
転数、または進角開始回転数に等しく設定する。

【００２５】充電電圧制御回路を上記のように構成する
と、該充電電圧制御回路は、内燃機関の回転数が設定回
転数以上であるときには、点火エネルギ蓄積用コンデン
サの充電電圧に相応する検出電圧が第１の値を示す基準
電圧に等しくなるように、昇圧用スイッチをオンオフ動
作させたりまたはオフ状態に保持したりする。内燃機関
の回転数が設定回転数未満であるときには、前記コンデ
ンサの充電電圧に相応する検出電圧が第１の値よりも大
きい第２の値を示す基準電圧に等しくなるように、昇圧
用スイッチをオンオフ動作させたりまたはオフ状態に保
持したりする。従って、内燃機関の回転数が設定回転数
未満の低速領域では、充電電圧は第２の値を示す基準電
圧に相応する高い値の充電電圧になるように制御され、
内燃機関の回転数が設定回転数以上の中高速領域では、
充電電圧は第１の値を示す基準電圧に相応する低い値の
充電電圧になるように制御される。そのため、設定回転
数以上の中高速領域では昇圧用スイッチの動作回数を少
なくすることができる。

【００２６】上記基準電圧の第１の値は、内燃機関の回
転数が設定回転数以上の中高速領域にあるときに機関が
要求する破壊電圧以上の点火用高電圧を得るために必要
な設定電圧Ｖc1まで点火エネルギ蓄積用コンデンサを充
電するために必要な大きさに設定する。

【００２７】上記基準電圧の第２の値は、内燃機関の回
転数が設定回転数未満の低速領域にあるときに機関が要
求する最大破壊電圧以上の点火用高電圧を得るために必
要な設定電圧Ｖc2まで点火エネルギ蓄積用コンデンサを
充電するために必要な大きさに設定する。

【００２８】上記の構成では、機関の回転数が設定回転
数以上の状態であることが検出されたときと検出されな
いときとで基準電圧の大きさを異ならせるようにした
が、回転数が設定回転数以上の状態であることが検出さ
れたときと検出されないときとで充電電圧検出回路が出
力する検出電圧と実際の充電電圧との相関関係を異なら
せるようにしてもよい。

【００２９】この場合、充電電圧制御回路は、一定の大
きさの基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、内燃機
関の回転数を検出して検出した回転数が設定回転数以上
であるときに設定回転数検出信号を発生する回転数検出
手段と、設定回転数検出信号が発生しているときに点火
エネルギ蓄積用コンデンサの充電電圧を第１の低減割合
で低減させて得た電圧を検出電圧として出力し、設定回
転数検出信号が発生していないときには前記コンデンサ
の充電電圧を第１の低減割合よりも大きい第２の低減割
合で低減させて得た電圧を検出電圧として出力する充電
電圧検出回路と、検出電圧と基準電圧とを比較して検出
電圧が基準電圧以下のときに昇圧用スイッチのオンオフ
動作を許容し、検出電圧が基準電圧を超えたときに昇圧
用スイッチをオフ状態に保持する昇圧用スイッチ制御回
路とを備えて構成することができる。この場合、設定回
転数は、点火時期の進角度が設定値に達する回転数、ま
たは進角開始回転数に等しく設定する。

【００３０】上記の充電電圧制御回路は、内燃機関の回
転数が設定回転数以上であるときに、点火エネルギ蓄積
用コンデンサの充電電圧を第１の低減割合で低減して得
た検出電圧が一定の大きさの基準電圧に等しくなるよう
に、昇圧用スイッチをオンオフ動作させたりまたはオフ
状態に保持したりする。また内燃機関の回転数が設定回
転数未満であるときには、コンデンサの充電電圧を第１
の低減割合よりも大きい第２の低減割合で低減して得た
検出電圧が一定の基準電圧に等しくなるように、昇圧用
スイッチをオンオフ動作させたりまたはオフ状態に保持
したりする。従って、内燃機関の低速領域（機関の回転
数が設定回転数未満の領域）では、充電電圧は第１の低
減割合よりは大きな低減割合で低減して得た検出電圧に
相応する高い値の充電電圧になるように制御され、内燃
機関の回転数が設定回転数以上の中高速領域では、充電
電圧は第１の低減割合で低減して得た検出電圧に相応す
る低い値の充電電圧になるように制御される。そのた
め、設定回転数以上の中高速領域では昇圧用スイッチの
動作回数を少なくすることができる。

【００３１】上記検出電圧の第１の低減割合は、機関の
回転数が設定回転数以上の状態のときに要求される破壊
電圧以上の点火用高電圧を得るために必要な設定電圧Ｖ
c1まで点火エネルギ蓄積用コンデンサを充電するために
必要な大きさに設定し、検出電圧の第２の低減割合は、
機関の回転数が設定回転数未満の状態のときに要求され
る最大破壊電圧以上の点火用高電圧を得るために必要な
設定電圧Ｖc2まで点火エネルギ蓄積用コンデンサを充電
するために必要な大きさに設定する。

【００３２】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係わるコンデンサ
放電式内燃機関用点火装置の構成例を示したもので、図
１において図７と同等の部分にはそれぞれ同一の符号を
付してある。図１において１はバッテリ２の出力電圧を
昇圧する昇圧回路、３は点火回路、４はパルサコイル、
５は点火時期制御部、６は充電電圧検出回路７と基準電
圧発生回路８と昇圧用スイッチ制御回路９とからなる充
電電圧制御回路、１０は各部に直流電源電圧Ｖccを与え
る定電圧直流電源回路、１１は機関の回転数が設定回転
数以上であることを検出したときに設定回転数検出信号
を出力する回転数検出手段である。

【００３３】図１に示した点火装置において、図７に示
した従来の点火装置と相違する点は、回転数検出手段１
１を設けた点と、回転数検出手段１１の出力に応じて基
準電圧Ｖr の大きさを切り替えるように基準電圧発生回
路８を構成した点であり、その他の点は従来の点火装置
と同様に構成されている。

【００３４】昇圧回路１は、昇圧トランス１０２と、十
分に高い周波数で駆動パルスを発生する発振回路１０３
と、昇圧トランス１０２の一次コイルに直列に接続され
た昇圧用スイッチ１０４と、昇圧トランスの二次出力を
整流するダイオード１０５と、バッテリ２と昇圧トラン
ス１０２の一次コイルとの間に設けられた逆流阻止用ダ
イオード１０１と、抵抗１０６とにより、図７に示した
昇圧回路と同様に構成されている。

【００３５】昇圧トランス１０２はフェライトコアに一
次コイル及び二次コイルを巻回したものからなってい
て、該昇圧トランスの一次コイルの一端はアノードをバ
ッテリ２の正極端子に接続した逆流阻止ダイオード１０
１のカソードに接続されている。昇圧用スイッチ１０４
はソースを接地したＮチャンネル形ＭＯＳＦＥＴ Ｆ1
からなっていて、そのドレインは昇圧トランス１０２の
一次コイルの他端に接続されている。発振回路１０３の
電源端子１０３ａはダイオード１０１のカソードに接続
され、発振回路１０３の出力端子１０３ｂはＦＥＴ Ｆ
1 のゲートに接続されている。またＦＥＴ Ｆ1 のゲー
トとダイオード１０１のカソードとの間に抵抗１０６が
接続されている。昇圧トランス１０２の一次コイルの他
端は昇圧用スイッチ１０４と接地回路とを通してバッテ
リ２の負極端子に接続されている。なお昇圧用スイッチ
１０４は駆動パルスによりオンオフ制御が可能なスイッ
チであればよく、ＦＥＴに限定されるものではない。例
えば、昇圧用スイッチ１０４として、ＦＥＴに代えてバ
イポーラトランジスタを用いることもできる。

【００３６】図１の例では、充電電圧制御回路６の各部
の電源電圧Ｖccを得るために、バッテリ２の両端の電圧
を入力として一定の直流電圧を出力する定電圧直流電源
回路１０が設けられている。この電源回路１０は、例え
ば、バッテリ２の両端の電圧で充電される電源コンデン
サと該電源コンデンサの両端の電圧を一定値以下に制限
する定電圧回路とにより構成される。なおバッテリ２
は、内燃機関に取り付けられた磁石発電機内に設けられ
た発電コイルの出力で図示しない充電回路を通して充電
されるようになっている。

【００３７】点火回路３は、一次コイル及び二次コイル
の一端が接地された点火コイル３０１と、点火コイル３
０１の一次コイルの他端と昇圧回路１のダイオード１０
５のカソードとの間に接続された点火エネルギ蓄積用コ
ンデンサ３０２と、コンデンサ３０２のダイオード１０
５側の端子と接地間にカソードを接地側に向けて接続さ
れたサイリスタＴh1からなる放電用スイッチ３０３と、
点火コイル３０１の一次コイルの両端にカソードを接地
側に向けて接続されたダイオード３０４と、サイリスタ
Ｔh1のゲートカソード間に接続された抵抗３０５とによ
り図７に示されたものと同様に構成されている。

【００３８】パルサコイル４は、内燃機関に取り付けら
れた信号発電機内に設けられていて、機関の回転軸の特
定の回転角度位置でパルス状の信号を発生する。信号発
電機としては通常リラクタを有する回転子と、リラクタ
により生じさせられる磁束の変化を検出してパルス信号
を発生するパルサコイルを有する信号発電子とを備えた
誘導子形の発電機が用いられる。この場合パルサコイル
４は、リラクタが信号発電機の磁極部との対向を開始す
る際、及び該対向を終了する際にそれぞれ生じる磁束の
変化により、互いに極性が異なる第１のパルス信号Ｖp1
及び第２のパルス信号Ｖp2を発生する。これらのパルス
信号の波形を時間ｔ［msec］に対して示すと、例えば図
２（Ｆ）に示す通りである。第１のパルス信号Ｖp1が発
生する位置は、通常最も進角した機関の点火時期に相当
する回転角度位置である最大進角位置または該最大進角
位置よりも僅かに進んだ位置に設定される。第２のパル
ス信号Ｖp2が発生する位置は、最も遅れた点火時期に相
当する回転角度位置である最小進角位置に設定される。
図２（Ｆ）において、例えば第１のパルス信号Ｖp1が発
生してから再び第１のパルス信号Ｖp1が発生するまでの
期間（パルスの発生周期）Ｔが機関の１回転に相当する
時間となり、この周期Ｔから機関の回転数を演算するこ
とができる。

【００３９】パルサコイル４が出力するパルス信号Ｖp1
及びＶp2は点火時期制御部５と、回転数検出手段１１と
に与えられている。点火時期制御部５は、パルス信号Ｖ
p1及びＶp2から回転数情報と回転角度情報とを得て、各
回転数における点火時期に点火回路３の放電用スイッチ
３０３に点火信号Ｖi を与える。点火時期制御部５とし
ては、パルス信号Ｖp1及びＶp2により積分区間が定めら
れる積分演算により内燃機関の点火時期を求めるように
したアナログ式のものや、マイクロコンピュータを用い
て回転数と各回転数における点火時期とを演算して演算
された点火時期に点火信号を発生するデジタル式のもの
や、あるいは機関の低回転数領域では第２のパルス信号
Ｖp2が発生する最小進角位置で点火信号を発生し、機関
が所定の回転数に達すると第１のパルス信号Ｖp1が発生
する最大進角度位置までステップ状に進角して中高回転
数領域では最大進角度位置に保持されるようにしたステ
ップ進角式のものが知られているが、本発明において
は、これらいずれの形式のものを用いてもよい。

【００４０】回転数検出手段１１は、機関の回転数を検
出して検出した回転数が設定回転数Ｎs 以上であるとき
に設定回転数検出信号Ｖs を出力するものである。この
回転数検出手段はハードウェア回路により構成されるも
のであってもよく、マイクロコンピュータを用いてソフ
トウェアにより実現されるものであってもよい。

【００４１】上記設定回転数Ｎs は、内燃機関の点火時
期の進角度が設定値に達する回転数、または進角開始回
転数に等しく設定される。

【００４２】図５は回転数検出手段１１をハードウェア
からなる回路により構成する場合のブロック図を示した
もので、この例では、パルサコイル４の出力が波形整形
回路１１Ａを通して回転数認識手段１１Ｂに与えられ、
該回転数認識手段１１Ｂの出力は設定回転数検出信号発
生手段１１Ｃに与えられている。

【００４３】ここで、回転数認識手段１１Ｂはパルサコ
イル４の出力パルスの波形を波形整形回路で整形して得
た電圧パルスの周波数ｆn を電圧信号に変換する周波数
／電圧変換器により構成され、機関の回転数に比例した
回転数信号（電圧信号）Ｖnを出力する。設定回転数検
出信号発生手段１１Ｃは、回転数信号Ｖn の大きさが内
燃機関の設定回転数Ｎs の大きさに相応する設定信号Ｖ
nsの大きさ以上になった時に設定回転数検出信号Ｖs を
出力する。この設定回転数検出信号発生手段１１Ｃは、
例えば回転数信号Ｖn の大きさと設定信号Ｖnsの大きさ
とを比較して、回転数信号Ｖn のレベルが設定信号Ｖns
のレベル以上になったときに出力電圧のレベルを反転さ
せる電圧比較器や、回転数信号Ｖn が所定のレベル（設
定値）以上になっている期間オン状態になる半導体スイ
ッチ等により構成することができる。

【００４４】設定回転数検出信号発生手段１１Ｃの出力
信号は、例えば機関の回転数が設定回転数Ｎs 以上にな
っていることを検出したときに高レベルの状態をとり、
機関の回転数が設定回転数Ｎs 未満であることを検出し
たときに低レベルまたは零レベルの状態になる信号とす
ることができる。この場合には、設定回転数検出信号発
生手段１１Ｃの出力信号が高レベルになっている状態
が、設定回転数検出信号が発生している状態になる。ま
た設定回転数検出信号発生手段１１Ｃの出力信号は、機
関の回転数が設定回転数以上になっていることを検出し
たときに低レベルまたは零レベルの状態をとり、機関の
回転数が設定回転数未満になっていることを検出したと
きに高レベルの状態になる信号としてもよい。この場合
には、設定回転数検出信号発生手段１１Ｃの出力信号が
低レベルまたは零レベルになっている状態が設定回転数
検出信号が発生している状態となる。設定回転数検出信
号を高レベルの信号とするか、低レベル（零レベル）の
信号とするかは、基準電圧発生回路８の構成により決め
る。

【００４５】充電電圧検出回路７は、抵抗７０１及び７
０２の直列回路からなる抵抗分圧回路を備えていて、該
分圧回路により充電電圧Ｖc を分圧して抵抗７０２の両
端に点火エネルギ蓄積用コンデンサ３０２の充電電圧に
相応した大きさの検出電圧Ｖd を発生する。

【００４６】基準電圧発生回路８は、定電圧直流電源回
路１０の出力電圧Ｖccを分圧して基準電圧Ｖr を出力す
る抵抗分圧回路８Ａと、設定回転数検出信号Ｖs が発生
しているときに抵抗分圧回路８Ａが出力する基準電圧Ｖ
r を第１の値とし、設定回転数検出信号Ｖs が発生して
いないときに該基準電圧Ｖr を第１の値よりも大きい第
２の値とするように抵抗分圧回路８Ａの分圧比を切り換
える分圧比切換回路８Ｂとからなっている。

【００４７】抵抗分圧回路８Ａは、定電圧直流電源回路
１０の出力端子間に直列に接続された上辺の抵抗８０１
及び下辺の抵抗８０２からなっていて、抵抗８０２の両
端に基準電圧Ｖr を出力する。

【００４８】分圧比切換回路８Ｂは、抵抗８０１及び８
０２の接続点に一端が接続された分圧比切換用抵抗８０
３と、抵抗８０３の他端にコレクタが接続され、エミッ
タが定電圧直流電源回路１０の正極側出力端子に接続さ
れたＰＮＰトランジスタ８０４と、トランジスタ８０４
のエミッタとベース間に接続された抵抗８０５と、トラ
ンジスタ８０４のベースと回転数検出手段１１の出力端
子との間に接続された抵抗８０６とにより構成されてい
る。この例では、トランジスタ８０４と抵抗８０５及び
８０６とにより、回転数検出手段１１の出力端子が低レ
ベルになったときに導通して分圧比切換用抵抗８０３を
抵抗分圧回路８Ａの上辺の抵抗８０１に対して並列に接
続することにより該分圧回路の分圧比を切り換える分圧
比切換用スイッチが構成されている。

【００４９】昇圧用スイッチ制御回路９は、図７に示し
た例と同様に、電圧比較器９０１を備えていて、基準電
圧Ｖr が該比較器９０１の非反転入力端子に入力され、
検出電圧Ｖd が抵抗９０２を通して該比較器９０１の反
転入力端子に入力されている。比較器９０１の出力端子
は昇圧用スイッチを構成するＦＥＴ Ｆ1 のゲートに接
続されている。検出電圧Ｖd が基準電圧Ｖr 以下のとき
には、比較器９０１の出力段がオフ状態を保持して、そ
の出力端子の電位が高レベルに保持されるため、ＦＥＴ
Ｆ1 のオンオフ動作が許容され、昇圧動作が行われ
る。検出電圧Ｖdが基準電圧Ｖr を超えたときには、比
較器９０１の出力段がオン状態になって、その出力端子
の電位が接地電位になるため、ＦＥＴ Ｆ1 のゲートが
接地電位に保持される。この状態では、発振回路１０３
が発生する駆動パルスＶp が比較器９０１の出力段を通
してＦＥＴ Ｆ1 から側路されるため、ＦＥＴ Ｆ1 は
オフ状態に保持され、昇圧動作が停止される。

【００５０】基準電圧発生回路８を図１のように構成す
る場合には、設定回転数検出信号Ｖs を高レベルの信号
とする。即ち、機関の回転数が設定回転数以上の状態で
あるときに設定回転数検出信号発生手段１１Ｃの出力信
号が高レベルになるようにしておく。このように構成し
ておくと、機関の回転数が設定回転数以上であるときに
は、回転数検出手段１１の出力信号が高レベルの状態に
ある（設定回転数検出信号が発生している）ため、トラ
ンジスタ８０４にはベース電流が流れず、該トランジス
タ８０４はオフ状態に保持される。このとき抵抗８０３
は抵抗分圧回路８Ａから切り離されるため、抵抗分圧回
路８Ａは、電源電圧Ｖccを抵抗８０１と８０２とにより
決まる第１の分圧比ｎ1 で分圧して得た第１の値Ｖr1の
基準電圧を電圧比較器９０１に与える。ここで上辺の抵
抗８０１の抵抗値をＲ1 、下辺の抵抗８０２の抵抗値を
Ｒ2 とすると、第１の分圧比ｎ1 はｎ1 ＝Ｒ2 ／（Ｒ1
＋Ｒ2 ）となり、基準電圧の第１の値Ｖr1は、Ｖr1＝ｎ
1 ×Ｖccで与えられる。この基準電圧の第１の値Ｖr1
は、設定回転数以上の中高速運転時に機関が要求する破
壊電圧（点火プラグに火花を生じさせるために必要な電
圧）に等しいかまたは該破壊電圧よりも僅かに高い点火
用高電圧を点火回路３から出力させるために必要な設定
電圧Ｖc1までコンデンサ３０２を充電したときに充電電
圧検出回路７から得られる検出電圧Ｖd に等しくしてお
く。

【００５１】また機関の回転数が設定回転数未満の状態
のときには、回転数検出手段１１の出力信号が零レベル
になる（設定回転数検出信号Ｖs が出力されない）た
め、トランジスタ８０４にベース電流が流れて該トラン
ジスタがオン状態になり、抵抗８０３が抵抗分圧回路８
Ａの抵抗８０１に対して並列に接続される。そのため、
分圧回路の分圧比が第１の分圧比ｎ1 よりも大きい第２
の分圧比ｎ2 に切り替わり、基準電圧Ｖr の大きさが第
１の値Ｖr1よりも大きい第２の値Ｖr2に切り替わる。こ
こで、抵抗８０１の抵抗値Ｒ1 と抵抗８０３の抵抗値Ｒ
3 との並列合成抵抗値をＲ13＝Ｒ1 ・Ｒ3 ／（Ｒ1 ＋Ｒ
3 ）とすると、第２の分圧比ｎ2 は、ｎ2＝Ｒ2 ／（Ｒ1
3＋Ｒ2 ）となり、基準電圧の第２の値Ｖr2は、Ｖr2＝
ｎ2 ×Ｖccにより与えられる。ここでＲ13＜Ｒ1 である
ため、基準電圧の第２の値Ｖr2は第１の値Ｖr1よりも大
きくなる。この第２の値Ｖr2は、機関の始動時（点火時
期は最小進角位置にある）、とくに機関の冷時状態から
の始動時に機関が要求する最大破壊電圧に等しいかまた
は該最大破壊電圧よりも僅かに高い点火用高電圧を点火
回路３から出力させるために必要な設定電圧Ｖc2までコ
ンデンサ３０２を充電したときに充電電圧検出回路７か
ら得られる検出電圧Ｖd に等しくしておく。

【００５２】いま、内燃機関の回転数Ｎ［rpm ］が、機
関が始動した後時間ｔに対して図２（Ａ）に示したよう
に変化し、機関の点火時期の進角度θi が図２（Ｂ）に
示したように変化するものとする。そして時刻ｔs で進
角度が設定値θisになったときに回転数Ｎが設定回転数
Ｎs に達するものとすると、回転数が設定回転数Ｎs未
満の状態では、回転数検出手段１１は図２（Ｃ）に示し
たように設定回転数検出信号を出力していない（出力信
号電圧が零レベル）ため、トランジスタ８０４はオン状
態に保持［図２（Ｄ）参照］される。このとき基準電圧
Ｖr は図２（Ｅ）に示すように第２の値Ｖr2に保持され
るため、コンデンサ３０２は図２（Ｇ）に示すように、
始動時に機関が要求する最大破壊電圧以上の点火用高電
圧を得るために必要な設定電圧Ｖc2まで充電される。コ
ンデンサ３０２の充電電圧Ｖc が機関始動時に対する設
定電圧Ｖc2を超えると、検出電圧Ｖd が基準電圧Ｖr2を
超えるため、比較器９０１の出力端子の電位が接地電位
まで低下してＦＥＴ Ｆ1をオフ状態にし、昇圧回路１
の昇圧動作を停止させる。従って、コンデンサ３０２の
充電電圧は設定電圧Ｖc2を超えないように制御される。
機関の点火時期ｔiに点火時期制御部５から点火回路３
に点火信号Ｖi が与えられると、サイリスタＴh1が導通
するため、コンデンサ３０２に蓄積されていた電荷がサ
イリスタＴh1と点火コイル３０１の一次コイルとを通し
て放電する。これにより点火コイル３０１の二次コイル
に点火用の高電圧が誘起する。この高電圧は点火プラグ
Ｐに印加されて該点火プラグに火花が生じ、機関が点火
される。点火時期ｔi においてコンデンサ３０２が放電
させられると、コンデンサ３０２の両端の電圧が低下す
るため、検出電圧Ｖd が基準電圧Ｖr2よりも低くなる。
そのため、比較器９０１の出力端子の電位が高くなり、
ＦＥＴ Ｆ1 のオンオフ動作が許容されるようになる。
従って昇圧回路１の昇圧動作が再開されて、コンデンサ
３０２が再び充電される。

【００５３】このように、機関が設定回転数Ｎs 未満の
低速で運転されている時には、コンデンサ３０２が機関
の始動時に要求される最大破壊電圧以上の点火用高電圧
を得るために必要な設定電圧Ｖc2まで充電されるため、
機関の始動時の点火動作は支障なく行われる。

【００５４】機関の回転数が設定回転数Ｎs 以上になる
中高速領域では、回転数検出手段１１から図２（Ｃ）に
示したように高レベルの設定回転数検出信号Ｖs が出力
されるため、トランジスタ８０４はオフ状態に保持され
る。このとき基準電圧Ｖr は図２（Ｅ）に示すように第
２の値Ｖr2よりは小さい第１の値Ｖr1に切り替わる。こ
れにより、コンデンサ３０２は、図２（Ｇ）に示すよう
に、始動時に要求される最大破壊電圧以上の点火用高電
圧を得るために必要な設定電圧Ｖc2よりも低い設定電圧
Ｖc1までしか充電されない。従って、回転数が設定回転
数Ｎs 以上の状態のときには、昇圧用スイッチがオンオ
フ動作を行う回数を少なくすることができる。

【００５５】基準電圧発生回路８は設定回転数検出信号
が発生しているときと発生していないときとで基準電圧
Ｖr の大きさを切り換える回路であればよく、図１に示
した構成に限定されるものではない。上辺の抵抗８０１
及び下辺の抵抗８０２の直列回路からなる抵抗分圧回路
を用いて基準電圧を得る場合には、分圧比切換用抵抗８
０３と、設定回転数検出信号が発生しているときに動作
して該分圧比切換用抵抗を分圧回路の上辺の抵抗に直列
若しくは並列に接続するか、または該分圧比切換用抵抗
を分圧回路の下辺の抵抗に直列または並列に接続するよ
うに働く分圧比切換用スイッチとにより構成することが
できる。

【００５６】例えば図３（Ａ）に示すように、電源電圧
Ｖccを分圧する分圧回路の下辺を構成する抵抗８０２の
両端に、ＮＰＮトランジスタ８０７のコレクタエミッタ
間回路を通して分圧比切換用抵抗８０３を接続するよう
にしてもよい。この場合には、トランジスタ８０７と、
該トランジスタのベースに接続された抵抗８０６とによ
り分圧比切換用スイッチが構成され、該分圧比切換用ス
イッチと分圧比切換用抵抗８０３とにより、分圧比切換
回路が構成されている。

【００５７】図３（Ａ）の基準電圧発生回路において
は、機関が設定回転数Ｎs 以上の回転数で運転されてい
て、設定回転数検出信号Ｖs が発生しているとき（回転
数検出手段１１が高レベルの信号を発生していろとき）
には、トランジスタ８０７がオン状態を保持して抵抗８
０３を抵抗８０２に対して並列に接続している。このと
き抵抗８０２の両端に第１の値Ｖr1を示す基準電圧Ｖr
が得られる。機関の回転数が設定回転数Ｎs 未満の状態
の時には、回転数検出手段１１の出力端子の電位が低レ
ベルまたは零レベルになって、トランジスタ８０７がオ
フ状態になるため、分圧比切換用抵抗８０３が分圧回路
の下辺の抵抗８０２から切り離される。これにより基準
電圧Ｖr は第１の値Ｖr1から第２の値Ｖr2に切り換えら
れる。ここで、抵抗８０１，８０２及び８０３の抵抗値
をそれぞれＲ1 ，Ｒ2 及びＲ3 とし、抵抗値Ｒ2 とＲ3
との並列合成抵抗値をＲ23とすると、Ｖr1＝Ｖcc／（１
＋Ｒ1 ／Ｒ23），Ｖr2＝Ｖcc／（１＋Ｒ1 ／Ｒ2 ）によ
り与えられる。Ｒ2 ＞Ｒ23であるので、基準電圧の第２
の値Ｖr2は第１の値Ｖr1よりも大きくなる。

【００５８】図３（Ｂ）は基準電圧発生回路８の他の構
成例を示したもので、この例では、分圧比切換用抵抗８
０３が抵抗分圧回路の下辺の抵抗８０２に対して直列に
接続され、分圧比切換用抵抗８０３の両端にＮＰＮトラ
ンジスタ８０７のコレクタエミッタ間回路が並列に接続
されている。トランジスタ８０７と該トランジスタのベ
ースに接続された抵抗８０６とにより分圧比切換用スイ
ッチが構成され、該分圧比切換用スイッチと分圧比切換
用抵抗８０３とにより、分圧比切換回路が構成されてい
る。

【００５９】図３（Ｂ）の例においては、機関が設定回
転数Ｎs 以上の回転数で運転されていて、設定回転数検
出信号Ｖs が発生しているとき（回転数検出手段１１が
高レベルの信号を発生していろとき）には、トランジス
タ８０７がオン状態を保持して抵抗８０３を短絡してい
る。このとき抵抗８０３は接続されていないのと同じ状
態であるため、抵抗８０２の両端に得られる基準電圧Ｖ
r は第１の値Ｖr1を示す。機関の回転数が設定回転数Ｎ
s 未満の状態の時には、回転数検出手段１１の出力端子
の電位が低レベルまたは零レベルになって、トランジス
タ８０７がオフ状態になるため、分圧比切換用抵抗８０
３が分圧回路の下辺の抵抗８０２に対して直列に接続さ
れる。これにより分圧回路の下辺の抵抗値が増大するた
め、基準電圧Ｖr は第１の値Ｖr1よりも大きい第２の値
Ｖr2を示す。この例の場合には、Ｖr1＝Ｖcc／｛１＋Ｒ
1 ／Ｒ2 ｝，Ｖr2＝Ｖcc／｛１＋Ｒ1 ／（Ｒ2 ＋Ｒ3
）｝により与えられる。

【００６０】図３（Ｃ）は本発明で用いることができる
基準電圧発生回路の更に他の例を示したもので、この例
では、分圧比切換用抵抗８０３が抵抗分圧回路の上辺の
抵抗８０１に対して直列に接続され、分圧比切換用抵抗
８０３の両端にＮＰＮトランジスタ８０７のコレクタエ
ミッタ間回路が並列に接続されている。この例でも、ト
ランジスタ８０７と該トランジスタのベースに接続され
た抵抗８０６とにより分圧比切換用スイッチが構成さ
れ、該分圧比切換用スイッチと分圧比切換用抵抗８０３
とにより分圧比切換回路が構成されている。

【００６１】図３（Ｃ）の例においては、機関が設定回
転数Ｎs 以上の回転数で運転されているときに、回転数
検出手段１１が低レベルまたは零レベルの設定回転数検
出信号Ｖs を出力し、回転数が設定回転数Ｎs 未満の状
態の時には回転数検出手段１１の出力端子の電位が高レ
ベルになるようにしておく。このように構成しておく
と、機関が設定回転数Ｎs 以上の回転数で運転されて低
レベルまたは零レベルの回転数検出信号Ｖs が発生して
いる時には、トランジスタ８０７がオフ状態を保持して
抵抗８０３を抵抗８０１に直列に接続する。このとき抵
抗８０２の両端に得られる基準電圧Ｖr は第１の値Ｒr1
を示す。機関の回転数が設定回転数Ｎs 未満の状態の時
には、回転数検出手段１１の出力端子の電位が高レベル
になってトランジスタ８０７がオン状態になるため、分
圧比切換用抵抗８０３が短絡される。これにより分圧回
路の上辺の抵抗値が減少するため、抵抗８０２の両端に
得られる基準電圧Ｖr は第１の値Ｖr1よりも大きい第２
の値Ｖr2を示す。この例の場合には、Ｖr1＝Ｖcc／｛１
＋（Ｒ1 ＋Ｒ3 ）／Ｒ2 ｝，Ｖr2＝Ｖcc／｛１＋Ｒ1／
Ｒ2 ｝により与えられる。

【００６２】上記の例では、機関の回転数が設定回転数
Ｎs 以上であることが検出されているときと検出されて
いないときとで基準電圧Ｖr の大きさを異ならせるよう
にしたが、回転数が設定回転数Ｎs 以上であることが検
出されているときと検出されていないときとで充電電圧
検出回路が出力する検出電圧Ｖd と実際の充電電圧Ｖc
との相関関係を異ならせるようにしてもよい。この場
合、基準電圧発生回路は、一定の大きさの基準電圧を発
生するように構成する。また充電電圧検出回路は、設定
回転数検出信号が発生しているときに点火エネルギ蓄積
用コンデンサの充電電圧を第１の低減割合で低減させて
得た電圧を検出電圧として出力し、設定回転数検出信号
が発生していないときには点火エネルギ蓄積用コンデン
サの充電電圧を第１の低減割合よりも大きい第２の低減
割合で低減させて得た電圧を検出電圧として出力するよ
うに構成する。

【００６３】なお、ここでコンデンサ３０２の充電電圧
Ｖc を低減させて検出電圧Ｖd を得る場合の低減割合ａ
は、ａ＝Ｖc ／Ｖd で定義されるものとする。充電電圧
Ｖcを分圧比がｍの抵抗分圧回路で分圧することにより
検出電圧Ｖd を得る場合には、ａ＝１／ｍとなる。

【００６４】図４は、機関の回転数が設定回転数Ｎs 以
上であることが検出されているときと検出されていない
ときとで、検出電圧Ｖd と実際の充電電圧Ｖc との相関
関係を異ならせるように充電電圧検出回路を構成した例
を示したもりである。

【００６５】図４に示した例では、充電電圧検出回路７
０が、コンデンサ３０２の充電電圧Ｖc を分圧して検出
電圧Ｖd を出力する抵抗分圧回路７０Ａと、設定回転数
検出信号Ｖs が発生しているときに抵抗分圧回路７０Ａ
の分圧比を第１の低減割合ａ1 を与える第１の値ｍ1 と
し、設定回転数検出信号Ｖs が発生していないときに抵
抗分圧回路７０Ａの分圧比を第２の低減割合ａ2 を与え
る第２の値ｍ2 とするように抵抗分圧回路７０Ａの分圧
比ｍを切り換える分圧比切換回路７０Ｂとにより構成さ
れている。

【００６６】抵抗分圧回路７０Ａは、コンデンサ３０２
とサイリスタＴh1のアノードとの接続点と接地間に接続
された上辺の抵抗７０１及び下辺の抵抗７０２の直列回
路からなっている。分圧比切換回路７０Ｂは、抵抗７０
１及び７０２の接続点（分圧点）に一端が接続された抵
抗７０３と、エミッタが接続されコレクタが抵抗７０３
の他端に接続されたＮＰＮトランジスタ７０４と、トラ
ンジスタ７０４のベースと回転数検出手段１１の出力端
子との間に接続された抵抗７０５とからなっている。即
ち、分圧回路の下辺の抵抗７０２の両端にトランジスタ
７０４及び抵抗７０５からなる分圧比切換用スイッチを
介して分圧比切換用抵抗７０３が接続されている。

【００６７】回転数検出手段１１は、機関の回転数が設
定回転数Ｎs 以上であることを検出したときに低レベル
または零レベルの設定回転数検出信号Ｖs を出力し、機
関の回転数が設定回転数未満であるときには設定回転数
検出信号は発生しなくて出力端子の電位が高レベルとな
る。設定回転数検出信号Ｖs が発生しているときには、
トランジスタ７０４がオフ状態になって、抵抗７０３が
抵抗７０２から切り離されているため、抵抗分圧回路７
０Ａの分圧比は抵抗７０１及び７０２の抵抗値により決
まる第１の値ｍ1 となり、該分圧回路７０Ａは、コンデ
ンサ３０２の充電電圧Ｖc を第１の低減割合ａ1 で低減
させて充電電圧Ｖc に相応する検出電圧Ｖd1を出力す
る。ここで、抵抗７０１及び７０２の抵抗値をそれぞれ
ｒ1 及びｒ2 とすると、分圧比ｍの第１の値ｍ1 は、ｍ
1 ＝ｒ2 ／（ｒ1 ＋ｒ2 ）、第１の低減割合ａ1 は、ａ
1 ＝（ｒ1 ＋ｒ2 ）／ｒ2 となり、検出電圧Ｖd1は、Ｖ
d1＝ｍ1 ×Ｖc ＝（１／ａ1 ）×Ｖc で与えられる。

【００６８】機関の回転数が設定回転数未満であるとき
には、トランジスタ７０４が導通するため、抵抗７０３
が抵抗７０２に対して並列に接続される。このとき、抵
抗分圧回路７０Ａの分圧比は、抵抗７０１の抵抗値と、
抵抗７０２及び７０３の抵抗値の並列合成値とにより決
まる第２の値ｍ2 （＜第１の値ｍ1 ）となり、抵抗分圧
回路７０Ａは、コンデンサ３０２の充電電圧Ｖc を第１
の低減割合ａ1 よりも大きい第２の低減割合ａ2 で低減
させて充電電圧Ｖc に相応する検出電圧Ｖd2を出力す
る。ここで抵抗７０２及び７０３の抵抗値の並列合成値
をｒ23とすると、分圧比ｍの第２の値ｍ2 は、ｍ2 ＝ｒ
23／（ｒ1 ＋ｒ23）、第２の低減割合ａ2は、ａ2 ＝
（ｒ1 ＋ｒ23）／ｒ23で与えられ、検出電圧Ｖd2は、Ｖ
d2＝ｍ2 ×Ｖc ＝（１／ａ2 ）×Ｖc で与えられる。ｒ
2 ＞ｒ23であるため、Ｖc が等しいとすると、Ｖd1＞Ｖ
d2となる。

【００６９】このように、充電電圧検出回路７０は、設
定回転数検出信号Ｖs が発生していないとき（機関の回
転数が設定回転数Ｎs 未満のとき）は、設定回転数検出
信号Ｖs が発生しているときよりも大きな低減割合で充
電電圧Ｖc を低減させて検出電圧Ｖd2を発生するため、
充電電圧Ｖc が同じであっても、設定回転数検出信号Ｖ
s が発生していないときの検出電圧Ｖd2は、設定回転数
検出信号Ｖs が発生しているときの検出電圧Ｖd1よりも
小さい値を示す。

【００７０】基準電圧発生回路８は、定電圧電源回路１
０の出力端子間に接続された抵抗８０１及び８０２の直
列回路からなっていて、電源電圧Ｖccを分圧して一定の
基準電圧Ｖr を出力する。図４に示した点火装置のその
他の部分の構成は図１に示したものと同様である。

【００７１】図４に示した点火装置においては、機関の
回転数が設定回転数Ｎs 以上の状態のときに機関が要求
する破壊電圧（点火プラグに火花を生じさせるために必
要な電圧）に等しいかまたは該破壊電圧よりも僅かに高
い点火用高電圧を点火回路３から出力させるために必要
な設定電圧Ｖc1までコンデンサ３０２を充電したときに
充電電圧検出回路７が基準電圧Ｖr に等しい検出電圧Ｖ
d1（＝Ｖc ／ａ1 ）を発生するように第１の低減割合ａ
1 を設定しておく。

【００７２】また機関の始動時に機関が要求する最大破
壊電圧に等しいかまたは該最大破壊電圧よりも僅かに高
い点火用高電圧を点火回路３から出力させるために必要
な設定電圧Ｖc2（＞Ｖc1）までコンデンサ３０２を充電
したときに充電電圧検出回路７が基準電圧Ｖr に等しい
検出電圧Ｖd2（＝Ｖc ／ａ2 ）を発生するように第２の
低減割合ａ2 を設定しておく。

【００７３】図４に示した点火装置において、機関の回
転数が設定回転数Ｎs 以上の状態であって設定回転数検
出信号Ｖs が発生している場合には、コンデンサ３０２
が設定電圧Ｖc1まで充電したときに検出電圧Ｖd1が基準
電圧Ｖr に等しくなり、充電電圧Ｖc が設定電圧Ｖc1を
超えると昇圧用スイッチのオンオフ動作を停止させるた
め、コンデンサ３０２の充電電圧は設定電圧Ｖc1以下に
制限される。

【００７４】また機関の回転数が設定回転数Ｎs 未満の
状態であって設定回転数検出信号Ｖs が発生していない
場合には、コンデンサ３０２が設定電圧Ｖc2に達するま
では検出電圧Ｖd2が基準電圧Ｖr に等しくならないた
め、コンデンサ３０２は設定電圧Ｖc2（＞Ｖc1）まで充
電され、高い点火用高電圧が要求される機関の始動時に
も点火動作は支障なく行われる。

【００７５】図４に示した充電電圧検出回路７０は、設
定回転数検出信号Ｖs の有無に応じて充電電圧から検出
電圧への低減割合を切り換えることができる回路であれ
ばよく、図４に示した例に限られるものではない。充電
電圧検出回路７０の変形の仕方は、図３（Ａ）ないし
（Ｃ）に示した基準電圧発生回路の変形の仕方と同様で
あるので、その詳細な説明は省略する。

【００７６】図５に示した例では、回転数検出手段１１
をハードウェア回路により構成するとしたが、点火時期
制御部５にマイクロコンピュータが用いられている場合
には、該マイクロコンピュータに実行させるソフトウェ
アにより回転数検出手段１１を実現することができる。
なおこの例では、設定回転数検出信号Ｖs を高レベルの
信号としている。

【００７７】点火時期制御部５を構成するマイクロコン
ピュータを利用して回転数検出手段１１を実現する場合
に用いるソフトウェアのメインルーチンのアルゴリズム
の一例を図６に示した。図６に示した例において、プロ
グラムが開始されると、先ずステップ１でパルサコイル
が出力するパルスの発生周期（例えば各パルスＶp1が発
生してから次に同じパルスＶp1が発生するまでの時間）
Ｔを読み込み、ステップ２でこの周期Ｔ［sec ］から機
関の回転数Ｎt ［rpm ］を演算する。次いでステップ３
で、演算された回転数Ｎt を設定回転数Ｎs と比較し
て、回転数Ｎt の大きさが設定回転数Ｎs の大きさ未満
の場合には、ステップ４において設定回転数検出信号Ｖ
s を出力する出力ポートの電位を零レベルとする（設定
回転数検出信号Ｖs を発生させない）。またステップ３
において回転数Ｎt の大きさが設定回転数Ｎs の大きさ
以上であると判定された場合には、ステップ５において
設定回転数検出信号Ｖs を出力する出力ポートの電位を
高レベルとする（設定回転数検出信号Ｖs を発生させ
る）。次いでステップ６において、演算された回転数Ｎ
t に対して機関の点火時期を演算する。この点火時期
は、パルス信号Ｖp1が発生する位置（最大進角位置又は
最大進角位置よりも進んだ位置）から点火時期に相当す
る回転角度位置まで機関が回転する間にタイマが計数す
べき計数値の形で演算される。

【００７８】マイクロコンピュータは、パルサコイル４
が最大進角位置または最大進角位置よりも進んだ位置で
パルス信号Ｖp1を発生したときに図示しない割込みルー
チンを実行してタイマに演算された点火時期の計数値を
セットし、メインルーチンに戻る。またタイマが点火時
期の計数を完了したときに図示しない割込みルーチンを
実行して点火回路３に点火信号Ｖi を与える。

【００７９】上記の例では、回転数検出手段１１がパル
サコイル４の出力パルスから機関の回転数情報を得るよ
うにしているが、回転数検出手段１１が回転数の情報を
得る信号はパルサコイル４の出力パルスに限られるもの
ではない。例えば、点火動作が行われる毎に（コンデン
サ３０２が放電する毎に）点火コイル３０１の一次コイ
ルに誘起するパルス状の電圧のように、その周波数が機
関の回転数に比例している信号を回転数検出手段１１に
与えて回転数情報を得るようにしてもよい。

【００８０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、機関の
回転数が、機関の点火時期の進角度が設定値に達する回
転数または進角開始回転数に等しく設定されている設定
回転数以上であるか未満であるかを検出して、回転数が
設定回転数以上の状態であることが検出されたときに、
コンデンサの充電電圧の検出値と比較する基準電圧を低
い値に切り換えるように基準電圧発生回路を構成する
か、または回転数が設定回転数以上の状態であることが
検出されたときに、充電電圧から検出電圧への低減割合
を小さくするように充電電圧検出回路を構成したので、
機関の回転数が設定回転数以上の状態の時には、回転数
が設定回転数未満の状態の時よりも昇圧用スイッチの動
作回数を少なくして、昇圧用スイッチでの発熱を少なく
することができる。

【００８１】また本発明によれば、回転数が設定回転数
以上の状態である時には昇圧用スイッチの動作回数が少
なくなるため、昇圧回路での消費電力を少なくしてバッ
テリにかかる負担を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるコンデンサ放電式内燃機関用点
火装置の構成例を示した回路図である。

【図２】内燃機関の回転数及び点火時期の進角度の変化
の例を示した線図並びに図１の各部の電圧波形及びトラ
ンジスタのオンオフ動作を示した波形図である。

【図３】（Ａ）ないし（Ｃ）はそれぞれ本発明で用いる
基準電圧発生回路の異なる変形例を示した回路図であ
る。

【図４】本発明に係わるコンデンサ放電式内燃機関用点
火装置の他の構成例を示した回路図である。

【図５】本発明で用いる回転数検出手段の構成例を示し
たブロック図である。

【図６】回転数検出手段をソフトウェアにより実現する
場合のアルゴリズムの一例を示したフローチャートであ
る。

【図７】従来のコンデンサ放電式内燃機関用点火装置を
示した回路図である。

【符号の説明】

１ 昇圧回路 １０２ 昇圧トランス １０３ 発振回路 １０４ 昇圧用スイッチ １０５ ダイオード ２ バッテリ ３ 点火回路 ４ パルサコイル ５ 点火時期制御部 ６ 充電電圧制御回路 ７ 充電電圧検出回路 ８ 基準電圧発生回路 ８Ａ 抵抗分圧回路 ８Ｂ 分圧比切換回路 ９ 昇圧用スイッチ制御回路 １０ 定電圧直流電源回路 １１ 回転数検出手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バッテリから一次電流が与えられる昇圧
   トランスと、駆動パルスを発生する発振回路と、前記駆
   動パルスによりオンオフ制御されて前記昇圧トランスの
   一次電流を断続させる昇圧用スイッチとを有して、前記
   昇圧用スイッチのオンオフ動作により前記昇圧トランス
   の二次コイルに前記バッテリの端子電圧よりも高い電圧
   を誘起する昇圧回路と、 点火コイルと、前記点火コイルの一次側に設けられて前
   記昇圧回路の出力で一方の極性に充電される点火エネル
   ギ蓄積用コンデンサと、点火信号が与えられた時に導通
   して前記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
   用スイッチとを有する点火回路と、 内燃機関の回転数が進角開始回転数未満のときに機関の
   上死点付近まで点火時期を遅角させ、回転数が進角開始
   回転数以上になる領域で回転数の上昇に伴って点火時期
   を進角させるように前記放電用スイッチに点火信号を与
   える点火時期制御部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、 内燃機関の回転数が設定回転数以上であるときに前記点
   火エネルギ蓄積用コンデンサの充電電圧を低くし、前記
   内燃機関の回転数が前記設定回転数未満のときに前記充
   電電圧を高くするように前記内燃機関の回転数に応じて
   前記充電電圧を制御する充電電圧制御回路を具備し、 前記設定回転数は、内燃機関の点火時期の進角度が設定
   値に達する回転数、または前記進角開始回転数に等しく
   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。
2. 【請求項２】 バッテリから一次電流が与えられる昇圧
   トランスと、駆動パルスを発生する発振回路と、前記駆
   動パルスによりオンオフ制御されて前記昇圧トランスの
   一次電流を断続させる昇圧用スイッチとを有して、前記
   昇圧用スイッチのオンオフ動作により前記昇圧トランス
   の二次コイルに前記バッテリの端子電圧よりも高い電圧
   を誘起する昇圧回路と、 点火コイルと、前記点火コイルの一次側に設けられて前
   記昇圧回路の出力で一方の極性に充電される点火エネル
   ギ蓄積用コンデンサと、点火信号が与えられた時に導通
   して前記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
   用スイッチとを有する点火回路と、 内燃機関の回転数が進角開始回転数未満のときに機関の
   上死点付近まで点火時期を遅角させ、回転数が進角開始
   回転数以上になる領域で回転数の上昇に伴って点火時期
   を進角させるように前記放電用スイッチに点火信号を与
   える点火時期制御部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、 前記点火エネルギ蓄積用コンデンサの充電電圧に相応し
   た大きさの検出電圧を出力する充電電圧検出回路と、 内燃機関の回転数を検出して検出した回転数が設定回転
   数以上であるときに設定回転数検出信号を発生する回転
   数検出手段と、 前記設定回転数検出信号が発生しているときに第１の値
   を示し、前記設定回転数検出信号が発生していないとき
   に前記第１の値よりも大きい第２の値を示す基準電圧を
   発生する基準電圧発生回路と、 前記検出電圧と前記基準電圧とを比較して検出電圧が基
   準電圧以下のときに前記昇圧用スイッチのオンオフ動作
   を許容し、検出電圧が基準電圧を超えたときに前記昇圧
   用スイッチをオフ状態に保持する昇圧用スイッチ制御回
   路とを具備し、 前記設定回転数は、前記点火時期の進角度が設定値に達
   する回転数、または前記進角開始回転数に等しく設定さ
   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。
3. 【請求項３】 バッテリから一次電流が与えられる昇圧
   トランスと、駆動パルスを発生する発振回路と、前記駆
   動パルスによりオンオフ制御されて前記昇圧トランスの
   一次電流を断続させる昇圧用スイッチとを有して、前記
   昇圧用スイッチのオンオフ動作により前記昇圧トランス
   の二次コイルに前記バッテリの端子電圧よりも高い電圧
   を誘起する昇圧回路と、 点火コイルと、前記点火コイルの一次側に設けられて前
   記昇圧回路の出力で一方の極性に充電される点火エネル
   ギ蓄積用コンデンサと、点火信号が与えられたときに導
   通して前記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
   電用スイッチとを有する点火回路と、 内燃機関の回転数が進角開始回転数未満のときに機関の
   上死点付近まで点火時期を遅角させ、回転数が進角開始
   回転数以上になる領域で回転数の上昇に伴って点火時期
   を進角させるように前記放電用スイッチに点火信号を与
   える点火時期制御部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、 一定の大きさの基準電圧を発生する基準電圧発生回路
   と、 内燃機関の回転数を検出して検出した回転数が設定回転
   数以上であるときに設定回転数検出信号を発生する回転
   数検出手段と、 前記設定回転数検出信号が発生しているときに前記コン
   デンサの充電電圧を第１の低減割合で低減させて得た電
   圧を検出電圧として出力し、前記設定回転数検出信号が
   発生していないときには前記コンデンサの充電電圧を前
   記第１の低減割合よりも大きい第２の低減割合で低減さ
   せて得た電圧を検出電圧として出力する充電電圧検出回
   路と、 前記検出電圧と前記基準電圧とを比較して検出電圧が基
   準電圧以下のときに前記昇圧用スイッチのオンオフ動作
   を許容し、検出電圧が基準電圧を超えたときに前記昇圧
   用スイッチをオフ状態に保持する昇圧用スイッチ制御回
   路とを具備し、 前記設定回転数は、前記点火時期の進角度が設定値に達
   する回転数、または前記進角開始回転数に等しく設定さ
   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。