JPH0192578A - 内燃機関用無接点点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は内燃機関用無接点点火装置に関し、特に、内燃
機関用の点火用コンデンサ放電式無接点点火装置であっ
て、改良された点火用コンデンサ充電電圧昇圧装置を含
む内燃機関用無接点点火装置に関する。

（従来の技術） 従来のこの種の内燃機関用無接点点火装置としては、内
燃機関により駆動される磁石発電機に含まれた点火用コ
ンデンサの充電用コイルを通る実質的な短絡電流の遮断
時に同充電用コイルの中に発生する過渡電圧を利用する
無接点点火装置が提案されている（特開昭５８−１７２
４６３号）。

ただ、この従来技術の装置では、点火用コンデンサの充
電用コイルの発生電圧の１つの半波当り１回しか点火用
コンデンサを充電することができなかった。しかしなが
ら、点火用コンデンサの充電用コイルの発生電圧の１つ
の半波の発生期間中には、点火用コンデンサを複数回充
電することができる余裕期間が残されている。本発明は
、この余裕期間を有効に利用することを意図してなされ
た一　３− ものである。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記の点火用コンデンサの充電に用いる充電
用コイルの発生電圧の一半波（以下−例として正半波を
用いる場合について説明する）の発生期間内において、
最初の充電用コイルの短絡電流の遮断により発生ずる過
渡電圧により点火用コンデンサの充電を行った後も、同
様な充電用コイルの短絡電流の通流及び遮断のサイクル
とそのつど行われる点火用コンデンサの充電動作とを複
数回繰り返し行わせ、それにより点火用コンデンサの充
電効率を向上させて点火火花のエネルギを増加させるこ
とを目的とする。

（問題を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するために、内燃機関によ
り駆動される交流発電機に含まれ、発生電圧を点火用コ
ンデンサの充電用電圧として供給する点火用コンデンサ
充電用コイルと、同点火用コンデンサを含む点火回路と
、内燃機関のクランク位置検出信号を発生するタイミン
グセンサと、同タイミングセンサよりのクランク位置検
出信号を入力し点火時期において点火信号を発生し、そ
れを点火回路に送給する点火時期制御回路と、上れる短
絡電流の遮断を表わす短絡電流遮断信号を入力し、設定
時間の経過の後、上記遮断制御回路をもとの短絡電流通
流状態に復帰させる復帰信号を発生するためのタイマ回
路とを包含した内燃機関用無接点点火装置を提供する。

（作用） 本発明の内燃機関用無接点点火装置においては、点火用
コンデンサの充電用コイルの短絡電流の遮断制御回路に
よる最初の遮断が行われた後、タイに復帰させることに
より、充電用コイルの１つの半波発生電圧の発生期間中
継続して、充電用コイルの短絡電流の通流及び遮断動作
を複数回繰返し、その短絡電流の遮断時に充電用コイル
の中に発生する過渡電圧を整流して点火用コンデンサの
充電電流を得る。それにより、点火用コンデンサの充電
効率を向上させる。

（実施例） 本発明の実施例の装置の構成を、本発明による無接点点
火装置の電気回路を示す第１図、及び第１図の電気回路
の各部の電気信号の波形を示す第２図を参照しつつ以下
に説明する。なお、以下の説明においては、内燃機関を
エンジンと略称する。

第１図において、参照番＠１は、エンジンにより駆動さ
れ交流電圧■、を発生する交流発電機の点火用コンデン
サ充電用コイルを示す。１０及び１１は充電用コイル１
の両端に接続された各半波発生電圧の整流用ダイオード
である。６０は点火回路を示し、その中で、３は点火用
コンデンサであり、Ｖ、はその充電電圧を示し、２は逆
流阻止用ダイオードである。６は点火用ＳＣＲ，９は点
火用５ＣＲ６のゲート抵抗である。７は点火コイルであ
り、その２次コイルに発生する点火用高電圧Ｖ　を点火
プラグ８の絶縁電極に送給する。４はエンジンのクラン
ク位置検出用のタイミングセンサである。

５は点火時期制御回路であり、タイミングセンサ４より
送られるクランク位置検出信号ｖＳを入力し、進角演算
を行って求めた点火時期において点火信号を発生し、そ
れを点火回路６０の点火用５ＣＲ６のゲートに送給する
。

５０は充電用コイル１の短絡電流ｉ。の遮断を制御する
短絡電流遮断制御回路である。その中で、１８は短絡電
流流通遮断用トランジスタ・ペア、１９はトランジスタ
・ペア１８と直列に接続された短絡電流検出用抵抗、１
７はトランジスタ・ペア１８のベース抵抗であり、Ｖｄ
はトランジスタ・ペア１８のベース入力電圧を示す。２
２は短絡電流遮断制御用トランジスタ、２０及び２１は
、直列に接続され、その相互接続点に電圧ｖｂを形成す
る分圧抵抗であり、抵抗１９とトランジスタ・ペア１８
との直列接続回路に対し並列に接続されている。電圧Ｖ
ｂはトランジスタ２２のベースに印加されるとともに、
後述するタイマ回路７０の中のコンパレータ２３の正入
力端子に供給される。また、３８は、短絡電流の再始動
制御用トランジスタであり、■。はそのベース入力電圧
を示し、３６及び３７は、後述するタイマ回路７０の中
の抵抗３５とともに、ベース入力電圧■。を形成するた
めの分圧用抵抗である。

７０はタイマ回路を示し、その中で、２３は波形整形用
コンパレータであり、２４及び２５はコンパレータ２３
の負入力端子に印加される基準電圧を形成するための分
圧抵抗である。２８は端子電圧が■。の充放電コンデン
サで、２７はその充電用抵抗である。２６は、コンパレ
ータ２３の出力抵抗であるとともに、コンデンサ２８の
放電用抵抗を兼ねている。２９はコンパレータであり、
その負入力端子にはコンデンサ２８の端子電圧Ｖ　が印
加される。３０．３１．３２及び３３は、コンパレータ
２９の正入力端子に印加される基準電圧を形成するため
の分圧抵抗回路を形成しており、その中の抵抗３２は、
コンパレータ２９の出力電圧■ｆにヒステリシス特性を
与えるために設けである。３４はインバータであり、３
５はインバータ３４の出力バイアス抵抗である。

４０は直流電源電圧発生回路であり、その中で、１３は
充電電圧がＶｃｃで表わされた直流電源用コンデンサ、
１２は逆流阻止用ダイオードである。

また、１６はＳＣＲ，１４はツェナダイオード、１５は
抵抗であり、これらの三素子は直流電源用コンデンサ１
３の充電電圧調整回路を形成している。直流電源電圧発
生回路４ｏは、第１図の電気回路内の所要箇所のそれぞ
れに安定化直流電源電圧を供給するためのものである。

次に、第１図の本発明装置の電気回路図、及び第２図の
各部電気信号波形図を参照しつつ、上述の構成を有する
本発明の実施例の装置の作用について説明する。

点火用コンデンサ充電用コイル１の負半波電圧発生時に
は、コイル１→ダイオード１２→直流電源用コンデンサ
１３→ダイオード１１の経路を通る充ＮＮ流により電源
用コンデンサ１３を充電する。なお、電源用コンデンサ
１３の充電電圧が設定値に達した時は、その充電電圧を
ツェナーダイオード１４により検出し、５ＣＲ１６を導
通させて充電電流をバイパスさせることにより、電源用
コンデンサ１３の充電電圧が所定の設定値Ｖ。Ｃを保つ
ようにＩｌｌ　ｍする。

また、直流電源用コンデンサ１３からは、抵抗１７を通
り常にトランジスタ・ペア１８のベース電位Ｖｄを高レ
ベルに保ってベース電流を流し、それによりトランジス
タ・ペア１８は、コレクタ電圧が印加され”ればいつで
もオンになる状態になっている。そこで、コイル１の正
半波発生電圧が立ち上ると、トランジスタ・ペア１８は
オンになり、コイル１→抵抗１９−）　トランジスタ・
ペア１８のコレクタ→エミッタの経路を経てコイル１の
短絡電流ｉ。を流す。この立上り時の短絡電流の値は大
きくないので、短絡電流ｉ。による抵抗１９内の電圧降
下は小さく、従ってその分圧ｖｂの値も小さくて短絡電
流遮断制御用トランジスタ２２のトリガレベルに達しな
いのでそれをオフにしている。その後、充電用コイル１
の短絡電流１゜の上昇とともに抵抗１９内の電圧降下が
増加し、その分圧ｖｂの値がトランジスタ２２のトリガ
レベルに達するとトランジスタ２２はオンになり、トラ
ンジスタ・ベア１８のベース電流を側路するため、トラ
ンジスタ・ベア１８は直ちにオフになり、コイル１の短
絡電流ｉ。を遮断する。このようにして、コイル１の短
絡電流の最高値を一定の大きさに制御する定電流遮断が
行われる。なお、短絡電流：　の遮断後の電圧Ｖ、の大
きさは、コイル１の無負荷正半波発生電圧の分圧値にな
るので、トランジスタ２２をオン状態、従ってトランジ
スタ・ベア１８をオフ状態に保つ。

上記の短絡電流１゜の遮断時に、充電用コイル１の中に
発生する過渡電圧により、充電用コイル１→ダイオード
２→点火用コンデンサ３→点火コイル７の１次コイル→
ダイオード１０の経路を通る電流により点火用コンデン
サ３を充電する。

充電用コイル１が負半波電圧を発生しているときは電圧
Ｖ１．は微小な負電圧となり、また、充電用コイル１が
正半波電圧を発生中でも、それにより短絡電流ｉ　を流
している間は、電圧ｖｂはトランジスタ２２のトリガレ
ベルより大きくはならない。従って、これらの場合は、
タイマ回路７０のコンパレータ２３の正入力端子に印加
される電圧Ｖｂは、負入力端子に印加されている基準電
圧よりは常に小さいためコンパレータ２３はオフになっ
ており、その出力ｍ電位は零レベルにあって、コンデン
サ２８の端子電圧Ｖ　も零ボルトになつている。この状
態では、コンパレータ２９はオン状態にあり、その出力
端電位Ｖ、は高レベルにある。従って、そのインバータ
３４による反転出力は零ボルトになるのでトランジスタ
３８のベース電圧Ｖ、も零ボルトになり、トランジスタ
３８はオフ状態を保っている。

上記の状態において、充電用コイル１の短絡電流ｉ。の
遮断動作が行われると、上述のように上昇した分圧Ｖｂ
がコンパレータ２３の正入力端子に送られ、コンパレー
タ２３はオンにかわり、その出力端は高レベルになるの
で、直流電源用コンデンサ１３→抵抗２７→コンデンサ
２８の経路を通る電流により、コンデンサ２８の充電が
開始される。コンデンサ２８の充電が進み、その端子電
圧Ｖ　が時間と共に上昇し、それが、このときは分圧抵
抗３０．３１，３２及び３３によって決まるコンパレー
タ２９の正入力端子の基準電圧値に達すると、コンパレ
ータ２９はオフになり、その出力端の電位ｖｆは低レベ
ルになるので、インバータ３４の出力端は高レベルにな
り、トランジスタ３８のベース電位■。を高レベルにし
てベース電流を供給するので、トランジスタ３８はオン
になる。そのためトランジスタ２２のベース電流は側路
されるのでトランジスタ２２はオフになる。

それにより、トランジスタ１８は、再びベース電流が流
れてオンになり、コンデンサ充電コイル１の短絡電流１
゜を流す。以下、タイマ回路７ｏのタイマ動作の繰返し
とともに、上記の動作と同じ動作を繰返すことにより、
充電用コイル１の正半波電圧の発生期間中、短絡電流ｉ
。の通流及び遮断を反復し、点火用コンデンサ３を多数
回充電する。

他方、トランジスタ３８がオンになると、コンパレータ
２３はその正入力電圧ｖｂが零ボルトになるためオフに
なるので、コンデンナ２８の電荷はコンデンサ２８→抵
抗２６→コンパレータ２３の接地回路を経て放電する。

しかしながら、ヒステリシス特性を与えられたコンパレ
ータ２９の正入力端子のそのときの基準電圧 ８の端子電圧■。が低下するまでは、コンパレータ２９
はオンにならないので、この間トランジスタ３８はオン
状態を保ち、トランジスタ２２をオフにしてトランジス
タ１８を通る短絡電流ｉ。の通流を継続させる。

上記の動作とは別に、点火時ＩＩｉ制御回路５は、例え
ば、エンジンの１回転当り１回発生するタイミングセン
サ４よりのクランク位置検出信号■８を入力し、適切な
点火時期を演算して点火信号を発生する。点火用５ＣＲ
６は、点火時期制御回路５よりの点火信号を入力してオ
ンになり、十分に充電された点火用コンデンサ３の充電
電荷を、点火用コンデンサ３→５ＣＲ６→５ＣＲ６のカ
ンード接地回路→点火コイル７の１次コイルの接地回路
を経て放電し、そのとき点火コイル７の２次コイルに発
生する点火用高電圧Ｖ２により点火プラグ８に点火火花
を発生させる。

本発明装置においては、点火用コンデンサ充電用コイル
１の正半波発生電圧の発生期間が長い低速では、特に、
多重充電回数が多いため点火用コンデンサの昇圧効果は
きわめて大きいが、エンジン回転速度の上昇と共に多重
充電回数が減少するので、点火用コンデンサの昇圧効果
は減少する傾向がある。しかし、エンジンの高速時には
、点火用コンデンサ充電用コイルの発生電圧が増加する
ことにより、上記の多重充電回数の減少による昇圧効果
の減少の不利は補償されるし、更に、充電コイルの巻数
の減少化（太線化）が可能になり、その面より製作作業
効率と充電効率とを良好にすることができるという利点
が得られる。

（発明の効果） 本発明によれば、内燃機関用の点火用コンデンサ放電式
無接点点火装置の点火用コンデンサの充電用コイルが１
つの半波電圧を発生している期間内において、最初の充
電用コイルの短絡電流の遮断により発生する過渡電圧に
より点火用コンデンサの充電を行った後も、同様な充電
用コイルの短絡電流の通流及び遮断のサイクルとそのつ
ど行われる点火用コンデンサの充電動作とを複数回繰り
返し行わせることにより、点火用コンデンサの充電効率
を良好にし、点火火花に十分なエネルギを与えることが
できるというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による内燃機関用無接点点火装置の構
成を示す電気回路図である。 第２図は、第１図に示す本発明装置の電気回路の各部の
電気信号の波形を示す波形図である。 ［符号の説明］ １・・・・・・点火用コンデンサ充電用コイル、３・・
・・・・点火用コンデンサ、 ６０・・・点火回路、 ４・・・・・・タイミングセンサ、 ５・・・・・・点火時期制御回路、 ５０・・・短絡電流遮断制御回路、 ７０・・・タイマ回路、 ４０・・・直流電源電圧発生回路、 ■８・・・充電用コイル１が発生する交流電圧、■　・
・・点火用コンデンサ３の充電電圧、ＶＳ・・・クラン
ク位置検出信号、 ｉｏ・・・充電用コイル１の短絡電流、■ｂ・・・短絡
電流遮断信号、 Ｖｏ・・・短絡電流遮断制御回路５０を短絡電流通流状
態に復帰させるための復帰信号、 ＶＣｃ・・・安定化直流電源電圧。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内燃機関により駆動される交流発電機に含まれた点火用
   コンデンサ充電用コイルの短絡電流の遮断時に発生する
   過渡電圧を利用して前記点火用コンデンサを充電するよ
   うに構成された点火用コンデンサ放電式内燃機関用無接
   点点火装置であつて、発生電圧を点火用コンデンサの充
   電用電圧として供給する前記点火用コンデンサの充電用
   コイルと、 前記点火用コンデンサを含み、その放電時に点火用高電
   圧を発生する点火回路と、 内燃機関のクランク位置を検出し、クランク位置検出信
   号を発生するタイミングセンサと、前記クランク位置検
   出信号を入力し、前記内燃機関の点火時期において点火
   信号を発生し、それを前記点火用コンデンサの放電を起
   こさせるためのトリガ信号として前記点火回路に送給す
   る点火時期制御回路と、 前記充電用コイルの短絡電流の遮断を制御する短絡電流
   遮断制御回路と、 前記短絡電流遮断制御回路より送られる短絡電流の遮断
   を表わす短絡電流遮断信号を入力し、設定時間の経過の
   後、前記短絡電流遮断制御回路をもとの短絡電流通流状
   態に復帰させるための復帰信号を形成し、それを前記短
   絡電流遮断制御回路に送給するタイマ回路 とを包含し、前記短絡電流遮断制御回路による最初の短
   絡電流の遮断の後、前記充電用コイルが前記発生電圧を
   発生している期間中継続して、前記充電用コイルの短絡
   電流の通流及び遮断動作を複数回行わせることを特徴と
   する内燃機関用無接点点火装置。