JPH0135178B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一次回路に電子スイツチ、二次回路
に少なくとも１つの点火ギヤツプがそれぞれ接続
された点火コイルと、前記電子スイツチの開閉時
間を点火時点送出器の信号に依存して制御するた
めの閉角度制御装置とを備え、該点火時点送出器
は点火動作ごとにただひとつの信号だけを供給す
るようにし、さらに計数装置を備え該計数装置に
おいて回転速度に依存する計数値が周期的に求め
られ、前記計数値は各々前記点火時点送出器の信
号の側縁によりその都度制御されて計数装置で計
数され、設定可能なトリガ計数値に達したとき電
子スイツチが閉じられるようになつている内燃機
関の点火装置に関する。

このような点火装置は例えばドイツ連邦共和国
特許出願公開第2746885号、同第2850113号、或は
同第2850115号明細書により公知である。これら
の公知の点火装置の閉角度制御は同じく次の原理
に基づいている。即ち点火コイルの一次側に流れ
る電流に関係して計数結果を求め、この計数結果
は閉時間の始点を決定するため再び計数過程を制
御するというものである。しかしながら公知の閉
角度制御法は共通して、規定のパスル比を有する
送出器信号或は点火計算機の出力信号を必要とす
る欠点をもつている。上記の信号の両側縁が閉角
度を求めるために必要である。このことは先ず高
価な送出器或は点火計算機を必要とする欠点を持
つている。何故ならば、上述のような信号の両側
縁の精度が求められた閉時間の精度に決定的に作
用するからである。更に、とりわけ多シリンダ式
内燃機関の場合には、制御信号のパルス比を閉角
度制御装置の必要なパルス比に適合させることが
しばしば困難である。この場合しばしば、内燃機
関の異なる種類に対しては送出器のみならず評価
装置をも新たに設計しなければならない。

本願の課題は以上の欠点を除去した点火装置を
提供することである。

この課題は、送出器の信号の一方の側縁によつ
て回転速度に依存する計数値の計数動作がトリガ
されかつ電子スイツチが開かれ、トリガ計数値は
周期的な加減算計数動作によつて確定され、この
場合、加算動作は時間的に一定に定められ、減算
動作はあらかじめ設定可能な電流値より大きい電
流が点火コイルを流れる持続時間により決定され
ることによつて解決される。

この構成により本発明による点火装置は、閉角
度制御装置を制御するために特定の固定した制御
パルス比を持たない送出器を使用することができ
るという利点を有している。そのために例えば単
極性のウイーガント送出器の信号を用いることが
できる。更にあらゆる種類の内燃機関に対してエ
レクトニニクスを使用することができる。

特許請求の範囲第２項以下に示す手段によれ
ば、特許請求の範囲第１項に示す点火装置を有利
に発展、改良することができる。閉角度制御装置
の出力信号と閉角度制御装置を制御する角度発生
器又は点火計算機の出力信号とを重畳することに
よつて、基本閉角度として適した小さな制御パル
ス比を角度送出器又は点火計算機が有する限り、
特に高度の動的制御作用を得ることができる。更
に、保持電流しや断装置及び一次回路の電子スイ
ツチの最小開時間に対する制御装置を点火コイル
に簡単な方法で設けることができる。

次に本発明の２つの実施例を図面について詳細
に説明する。第１図は第一の実施例の回路例、第
２図は第二の実施例の回路例の要部、第３図は第
一の実施例を説明するための信号ダイヤグラム、
第４図は第一の実施例と第二の実施例の相違点を
説明するための点火調整特性線図を示す。

第１図に示す第一の実施例において、内燃機関
のクランク軸と連結されるを良とする信号送出装
置１０は公知の点火計算機１１と接続され、この
点火計算機１１はパラメータ（例えば圧力ｐ、回
転速度ｎ、温度Ｔ）と関連して点火時点を決定す
る。信号送出装置１０としては誘導式、光式、ホ
ール素子式、或はウイーガント式の発信器を用い
ることができる。必要とする送出器は各サイクル
においてただ１つの信号側縁を与えるだけでよ
い。それ故この信号送出装置は例えば単極式のウ
イーガント式送出器とすることができる。点火計
算機１１は例えばドイツ連邦共和国特許出願公開
第2851336号明細書に記載するように構成するこ
とができる。

点火計算機１１の出力端は端子１２を介して回
転速度カウンタ１３のリセツト入力端Ｒ、開時間
カウンタ１４及び限界カウンタ１５の各セツト入
力端Ｓと接続されている。計数クロツク発生器と
して用いられる発振器１６は３つのカウンタ１３
ないし１５及び制御カウンタとして接続された第
四のカウンタ１７の各クロツク入力端Ｃと結ばれ
ている。カウンタ１４，１７の計数出力端はデイ
ジタルコンパレータ１８を介してAND回路１９
の入力端と接続され、AND回路１９の出力端は
増幅器２０を介して電子スイツチ２１の制御入力
端と接続されている。この電子スイツチ２１のス
イツチング部、電流検出抵抗２２、及び点火コイ
ル２３の一次巻線は、アースと電源２４との間に
直列に挿入されている。点火コイル２３の二次電
流回路には点火ギヤツプ２５が接続されており、
これは内燃機関の場合通常点火プラグとして構成
されている。点火プラグが複数の場合には、公知
のように機械式又は電子式の高圧配電器デイスト
リビユータを設けることができる。一次電流を制
限するために、例えばドイツ連邦共和国特許出願
公開第2232220号明細書から公知の電流調整装置
２６は電流検出抵抗２２と接続され、且つ増幅器
２０に作用する。更に、電流検出抵抗２２に生ず
る電圧降下はしきい値コンパレータ２７を介して
カウンタ１７の減算入力端（Down）に接続され
ている。カウンタ１７の加算入力端UPは時間回
路２８の出力端と接続され、この時間回路２８は
AND回路１９の出力によりトリがされる。

回転速度カウンタ１３の計数出力端は開時間カ
ウンタ１４の計数入力端と接続されると共に、デ
イジタル式のしきい値回路２９にも導かれ、この
しきい値回路２９はデイジタルコンパレータ又は
ゲート回路として構成することができる。しきい
値回路２９の出力端はAND回路１９の他の入力
端と接続されると共に、カウンタ１３のインヒビ
ツト入力端（Ｅ，Enable）と接続されている。

制限カウンタ１５の計数入力端には、固定した
結線により一定計数値Ｘが加えられるようにする
のが有利である。このカウンタ１５の計数出力端
はＯ検出器として挿入されたNOR回路３０を介
して、AND回路１９の他の入力端及びカウンタ
１５の阻止入力端Ｅと接続されている。

第２図に示す第二の実施例において第１図と同
等の部分には同符号が付されている。第２図は第
１図を拡張した部分のみを示す。残りは第１図の
ものと同じである。AND回路１９と増幅器２０
との間にはOR回路３１が接続され、OR回路３
１の第二の入力端はAND回路３２の出力端と接
続されている。AND回路３２の第一の入力端は
端子１２と、又第二の入力端はしきい値回路３３
を介して回転速度カウンタ１３の計数出力端とそ
れぞれ接続されている。

第１図に示す実施例の動作を次に第３図に示す
信号ダイヤグラムについて説明する。信号送出装
置１０は信号Ｕ１０を生じ、この信号に基づき点
火計算機１１においてこの信号に対し相対的にシ
フトされた点火信号Ｕ１１が決定される。これら
の信号Ｕ１０、Ｕ１１は図においては特定のパル
ス比を持つているが、このパルス比は第１図の実
施例においては必要としない。何故ならば点火時
点を決定する信号Ｕ１１の立下りのみが閉時間の
始点を決定するために必要だからである。それ故
任意のパルス比ないしひげパルスを持つた任意の
点火時点送出器（信号送出装置１０若しくは点火
計算機１１、又はその両者）を使用することがで
きる。

信号Ｕ１１の立下りによつてカウンタ１３はリ
セツトされ、カウンタ１３が次の立下りによつて
再びリセツトされるまで新たに発振器１６のパル
スの加算的計数を始める。従つて信号Ｕ１１のあ
る立下りの時点に、カウンタ１３には回転速度に
関係するその時の計数値が存在し、この計数値は
リセツトの僅か前にカウンタ１４に移され、そこ
で計数値は同じ計数パルスでもつて減算的に計数
される。勿論、詳細には示されていない適当な遅
延回路により、カウンタ１３がリセツトする前に
カウンタ１４へ移すようにしなければならない。
回転速度が一定に保持されている場合には、新た
なセツト前のカウンタ１４における最終計数結果
はそれ以前の周期におけると同じ計数結果即ち
“Ｏ”でなければならない。コンパレタ１８にお
いてはカウンタ１４の計数結果がカウンタ１７の
計数結果と比較され、計数結果Ｚ１７が計数結果
Ｚ１４より大きいとき出力信号を生じる。このコ
ンパレータの出力信号によつてまずAND回路１
９及び増幅器２０を介して電子スイツチ２１が閉
じられ、それによつて一次電流Ipが流れ始め、そ
して更に時間回路２８がトリがされ、それにより
その保持時間中カウンタ１７において加算計数が
行われる。保持時間後、しきい値コンパレータ２
７のしきい値Ｓ２７が抵抗２２の質圧降下によつ
て得られるまで、計数結果Ｚ１７は再び一定に保
たれる。この瞬間から、電流Ipが点火時点に再び
零に戻るまで、信号Ｕ２７によりカウンタ１７は
“減算計数”に切り換えられる。回転速度が一定
に保たれていると（図に示す最初の２つのサイク
ル）、制御カウンタ１７は各加算・減算計数過程
の後、再びその元の値をとる。時間回路２８の保
持時間はその場合点火コイル２３の充電時間の約
20ないし30％である。図示の例ではカウンタ１７
の計数過程は同じ計数周波数で行われる。制御を
もつと強めるか、或はもつと弱めるかしたい場合
には、勿論他の計数周波数を選ぶことができる。
図示の第三のサイクルにおいては、得られた電流
値Ipは加速のため小さすぎる。しきい値Ｓ２７に
は達しないから、カウンタ１７における減算計数
は行われず、それによりデイジタルコンパレータ
１８に対する投入しきい値はより大きな値にずら
される、即ちこの値は次のサイクルにおいて開時
間カウンタにより早く達せられ、それにより閉時
間は大きくなる。このようにして閉時間は制御カ
ウンタ１７を介して修正される。この修正は勿論
加速の場合のみならず、バツテリ電圧が低下して
同様に一次電流Ipが減少する場合、又は減速の場
合にも行われる。図示の第四のサイクルにおいて
は又僅かな加速が行われるが、電流調整装置２６
により生ずる電流制限作用により大き過ぎる閉角
度が信号として出され、この閉角度は再び制御カ
ウンタ１７によつて修正されるので、再び閉時間
を小さくする方向に制御が行われる。

回転速度カウンタ１３は又簡単な方法で保持電
流しや断のために、即ち回転速度が通常運転で可
能な値より以下に低下しているとき点火装置をし
や断するためにも用いることができる。この極め
て低い回転速度は、しきい値回路２９のしきい値
として含むカウンタ１３の極めて高い計数値に一
致する。このしきい値に達すると、しきい値回路
２９の出力により、まずカウンタ１３は計数過程
に対するインヒビツト入力端Ｅを介して阻止さ
れ、同時にAND回路１９はロツクされ、その結
果コンパレータ１８の出力端からの点火信号は電
子スイツチ２１に達しない。閉角度を最小回転速
度まで制御することは動特性上の理由から無意味
であるので、開時間カウンタ１４は目的に合うよ
うに回転速度カウンタ１３より小さい数のビツト
を有することができる。それ故第４図に電線で示
す閉角度特性曲線から次のことが明らかになる。
即ち約500rpmまでの極めて小さい回転速度にお
いては、回転速度カウンタ１３によつて与えられ
る計数値はカウンタ１４における最大可能な計数
値より大きい。それ故カウンタ１４は各サイクル
において自身にとり最大可能な同じ計数値を受け
取る。開時間はそれ故この範囲では一定であり、
そのことは、回転速度が上昇する場合には閉角度
を減少させる。500ないし3500rpmの範囲では、
しきい値回路２９及びカウンタ１５の影響なしに
純粋の制御が行われる。3500回転から、カウンタ
１５により高回転速度において最小閉時間が保証
されることによつてカウンタ１５は影響を与え始
める。このことは、カウンタ１５が点火時点送出
器１０，１１の各立下りによつて一定の計数値Ｘ
にセツトされ減算計数を始めることによつて生じ
る。350rpmからこの計数過程は、コンパレータ
１８の出力信号によつて閉時間の始点が予め与え
られる場合なお修了しない。しかしAND回路１
９は、カウンタ１５における計数終了が予め与え
られるNOR回路３０における出力信号の生じる
までブロツク状態に保たれる。

カウンタ１４の容量或は計数周波数を変えるこ
とによつて、又一定計数値Ｘを任意に変えること
によつて、上述の３つの範囲に対する回転速度限
界は勿論変えることができ、或は内燃機関の種々
の型に適合させることができる。

第２図に示す実施例において、端子１２を介し
てAND回路１９の出力信号に点火時点送出器１
０ないし１１の出力信号が重畳される。このこと
は勿論、この出力信号が約20ないし35％の目的に
適つた制御パルス比を有する場合にのみ可能であ
る。しきい値回路３３のしきい値によつて、どん
な回転速度（図の例では回転速度480rpm）以下
で重畳が始まるべきかが確定される。そのために
はしきい値回路３３は双安定特性を持つべきであ
る。即ち端子１２に加わる信号Ｕ１１の各立下り
によつて、しきい値を越えたとき（設定された回
転速度を下回ることに相当）出力端に１信号が生
ぜしめられ、この信号に基づき信号Ｕ１２は
AND回路３２を通ることができる。この１信号
は、信号Ｕ１１の次の立下りにおいてしきい値を
再び下回るまで保たれる。この機能は簡単なしき
い値回路の出力側に接続されたＴフリツプフロツ
プによつても実現することができる。それは重畳
の時点から一定の閉じ角が信号Ｕ１１によつて予
め与えられるように作用する。このことは破線で
示されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例の接続図、第２
図は本発明の第二の実施例の要部の接続図、第３
図は第一の実施例の作用を説明するための信号ダ
イヤグラム、第４図は第一の実施例と第二の実施
例の相違点を説明するための点火調整特性線図を
示す。 １０……信号送出装置、１１……点火計算機、
１２……端子、１３……回転速度カウンタ、１４
……開時間カウンタ、１５……限界カウンタ、１
６……発振器、１７……制御カウンタ、１８……
コンパレータ、１９……AND回路、２０……増
幅器、２１……電子スイツチ、２２……電流検出
抵抗、２３……点火コイル、２４……電源、２５
……点火ギヤツプ、２６……電流調整装置、２７
……しきい値コンパレータ、２８……時間回路、
２９……しきい値回路、３０……NOR回路、３
１……OR回路、３２……AND回路、３３……し
きい値回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一次回路に電子スイツチ、二次回路に少なく
   とも１つの点火ギヤツプがそれぞれ接続された点
   火コイルと、前記電子スイツチの開閉時間を点火
   時点送出器の信号に依存して制御するための閉角
   度制御装置とを備え、該点火時点送出器は点火動
   作ごとにただひとつの信号だけを供給するように
   し、さらに計数装置を備え該計数装置において回
   転速度に依存する計数値が周期的に求められ、前
   記計数値は各々前記点火時点送出器の信号の側縁
   によりその都度制御されて計数装置で計数され、
   設定可能なトリガ計数値に達したとき電子スイツ
   チが閉じられるようになつている内燃機関の点火
   装置において、前記送出器の信号の一方の側縁に
   よつて前記回転速度に依存する計数値の計数動作
   がトリガされかつ電子スイツチ２１が開かれ、前
   記トリガ計数値は周期的な加減算計数動作によつ
   て確定され、この場合、加算動作は時間的に一定
   に定められ、減算動作はあらかじめ設定可能な電
   流値より大きい電流が点火コイル２３を流れる持
   続時間により決定されることを特徴とする内燃機
   関の点火装置。 ２ トリガ計数値を決定するための計数装置１７
   の出力端と、回転速度に依存する計数値を計数す
   るための計数装置１４の出力端とは、コンパレー
   タ１８を介して電子スイツチ２１と接続されてい
   る特許請求の範囲第１項記載の点火装置。 ３ 保持電流しや断のために、回転速度に依存す
   る計数値を求めるための計数装置１３の出力端は
   閾値回路２９と接続され、この閾値回路よりゲー
   ト素子１９を介して電子スイツチ２１に対する制
   御信号が阻止され得るようにした特許請求の範囲
   第１項記載の点火装置。 ４ 高回転速度時における電子スイツチ２１の最
   小開時間を保持するために、時間回路として結線
   された計数装置１５は点火時点より一定数Ｘを計
   数し、ゲート素子１９を介して計数期間中に電子
   スイツチ２１に対する制御信号を阻止するように
   した特許請求の範囲第３項記載の点火装置。 ５ 基本閉角度を予め与える点火時点送出器を備
   え、電子スイツチ２１に対する制御信号に前記点
   火時点送出器１０，１１の出力信号が重畳される
   ようにした特許請求の範囲第１項から第４項まで
   のいずれか１項記載の点火装置。 ６ 回転速度に依存する計数値は閾値回路３３に
   加え得るようになつており、回転速度の下限値を
   越えたとき点火時点送出器１０，１１の出力信号
   は閾値回路よりゲート素子３２を介して阻止可能
   であり、重畳は行われないようにした特許請求の
   範囲第５項記載の点火装置。