JPH034747B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関を点火する為に用いる電流
遮断式の点火装置に関するものである。

［従来の技術］ 電源遮断式の内燃機関用点火装置として、点火
電源コイルに対して並列に設けられて導通した際
に該点火電源コイルを実質的に短絡する主電流制
御用トランジスタスイツチと、導通した際に該主
電流制御用トランジスタスイツチを遮断するよう
に該主電流制御用トランジスタスイツチに接続さ
れた遮断制御用トランジスタスイツチと、主電流
制御用トランジスタスイツチの両端電圧を検出し
て該電圧が所定値に達したときに遮断制御用トラ
ンジスタスイツチをトリガするトリガ回路とを設
けて、主電流制御用トランジスタスイツチの遮断
により点火電源コイルに誘起する高電圧を点火コ
イルにより更に昇圧して点火用の高電圧を得るよ
うにしたものがある。

［発明が解決しようとする問題点］ この種の点火装置としては、例えば、実開昭58
−102774号や、特公昭56−13189号等の提案がな
されているが、従来のこの種の点火装置では、主
電流制御用トランジスタスイツチに対して直列に
電流検出用の抵抗を接続していたため、特に機関
の低速時に主電流制御用トランジスタスイツチを
通して流れる短絡電流が抑制され、機関の低速時
における点火性能が悪くなる欠点があつた。

本発明の目的は、機関の低速時の点火性能を向
上させた電流遮断式の内燃機関用点火装置を提供
することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、内燃機関の回転に同期して電圧を誘
起する点火電源コイルに対して並列に接続されて
該点火電源コイルの出力によりベース電流が流れ
て導通する主電流制御用トランジスタスイツチ
と、内燃機関の点火時期に前記主電流制御用トラ
ンジスタスイツチを遮断状態にするスイツチ制御
回路とを備えて、前記主電流制御用トランジスタ
スイツチの遮断により前記点火電源コイルに誘起
した電圧を昇圧して点火用の高電圧を得る内燃機
関用点火装置であつて、本発明においては、前記
スイツチ制御回路が、導通した際に前記主電流制
御用トランジスタスイツチを遮断状態にするよう
に該トランジスタスイツチに接続された遮断制御
用トランジスタスイツチと、前記主トランジスタ
スイツチの両端の電圧で充電されるコンデンサ
と、前記コンデンサの充電電流を検出して該充電
電流が零になつたときに前記遮断制御用トランジ
スタスイツチをトリガして該遮断制御用トランジ
スタスイツチを導通させるトリガ回路と、前記コ
ンデンサを前記遮断制御用トランジスタスイツチ
のベースを通して放電させて該遮断制御用トラン
ジスタスイツチにベース電流を供給する正帰還回
路とを備えている。

第１図は上記の構成を設明するブロツク図で、
同図において１は１次コイル１ａ及び２次コイル
１ｂを有する点火コイル、２は図示しない機関の
気筒に取付けられて点火コイル１の１次コイルの
両端に接続された点火プラグである。点火コイル
１は少なくともその１次コイル１ａが機関により
駆動される発電機内に配置され、機関の回転に同
期して１次コイル１ａに交流電圧が誘起するよう
になつている。すなわち、第１図に示した例では
１次コイル１ａが点火電源コイルを兼ねている。
１次コイル（点火電源コイル）１ａの両端には主
電流制御用トランジスタスイツチ３が並列に接続
され、このトランジスタスイツチは、点火電源コ
イル１ａに図示の矢印方向の電圧Veが誘起した
時に該電圧Veによりベース電流Ib１が流れて導
通する。主電流制御用トランジスタスイツチ３の
制御入力端子（ベース）３ａと主電流制御用トラ
ンジスタスイツチ３の一端（エミツタ）との間に
遮断制御用トランジスタスイツチ４が接続され、
該トランジスタスイツチ４が導通したときに主電
流制御用トランジスタスイツチ３へのベース電流
Ib１の供給が阻止されて該トランジスタスイツチ
３が遮断状態になる。５は点火電源コイル１ａの
図示の矢印方向の電圧Veにより充電されるコン
デンサで、該コンデンサ５は点火電源コイル１ａ
の一端とトリガ回路６の制御入力端子６ａとの間
に接続されている。トリガ回路６は、コンデンサ
５の充電電流Icを検出して、該充電電流Icが零に
なつたときに遮断制御用トランジスタスイツチ４
にベース電流Ib２を供給して該トランジスタスイ
ツチ４を導通させる。７はコンデンサ５を遮断制
御用トランジスタスイツチ４のベースを通して放
電させて該トランジスタスイツチ４にベース電流
Ib３を供給する正帰還回路である。

上記の構成において、正帰還回路７を除く部分
の構成は、本出願人が先に出願した内燃機関用点
火装置（特願昭59−36155号）と略同一であり、
本発明は特に正帰還回路７を設けたことを特徴と
している。

［発明の作用］ 上記の構成において、機関の回転軸が回転させ
られて、点火電源コイル１ａに図示の矢印方向の
電圧Veが誘起すると、該電圧Veによりトランジ
スタスイツチ３にベース電流Ib１が流れ、該トラ
ンジスタスイツチ３が導通する。従つて点火電源
コイル１ａからトランジスタスイツチ３を通して
短絡電流Ｉ１が流れる。電圧Veの増大に伴つて
該短絡電流Ｉ１が増大していくと、主トランジス
タスイツチ３の両端の電圧が上昇していく。該ト
ランジスタスイツチ３の両端電圧によりコンデン
サ５が充電され、該コンデンサ５に充電電流Icが
流れる。電圧Veがピーク値を超えると主トラン
ジスタスイツチ３の両端電圧もピーク値を超え、
コンデンサ５の充電電流が零になる。従つてトリ
ガ回路６が遮断制御用トランジスタスイツチ４に
ベース電流Ib２を供給し、該トランジスタスイツ
チ４を導通させる。従つて主電流制御用トランジ
スタスイツチ３が遮断状態になり、短絡電流Ｉ１
が急激に零になる。これにより点火電源コイル１
ａに該短絡電流を流し続けようとする向きの高電
圧が誘起し、該高電圧が点火コイルにより更に昇
圧されて２次コイル１ｂに点火用の高電圧が誘起
する。従つて点火プラグ２に火花が発生し、機関
が点火される。

上記の点火装置において、点火プラグ２に火花
が生じた後、内燃機関の燃焼状態によつて火花が
一旦切れ、主電流制御用トランジスタスイツチの
コレクタエミツタ間に印加されていた電圧が零ま
たは負になつた時に回路動作が初期状態に戻る。
その後主電流制御用トランジスタスイツチは磁石
発電機に残つているエネルギーによつて再度導通
し、遮断動作を行なう。この様な状態が発生する
と、点火エネルギーの一部が点火回路内で消費さ
れ、火花エネルギーが減少する。この様な現象は
特に機関の低速時に起り易いため、低速時の火花
エネルギーが不足して機関の始動性が悪くなる虞
れがある。

しかるに、本発明においては、正帰還回路７が
設けられていているため、コンデンサ５の充電の
完了により遮断制御用トランジスタスイツチ４が
導通して主電流制御用トランジスタスイツチ３が
遮断状態になつた時にコンデンサ５の電荷が正帰
還回路７を通して遮断制御用トランジスタスイツ
チ４のベースに放電し、これによりトランジスタ
スイツチ４にベース電流Ib３が与えられる。従つ
てコンデンサ５に電荷が残つている限り遮断制御
用トランジスタスイツチ４が導通状態に保たれ、
これにより主電流制御用トランジスタスイツチ３
が遮断状態に保たれる。そのため、点火プラグ２
に火花が生じた後、機関の燃焼状態によつて主電
流制御用トランジスタスイツチ３のコレクタエミ
ツタ間が零または負電位になつた場合でもトラン
ジスタスイツチ３は遮断状態を維持し、点火プラ
グ２に火花エネルギーを供給する。従つて機関の
低速時に点火エネルギーが不足するようなことが
なく、機関の始動性を良好にすることができる。

上記の説明では、点火コイル１の１次コイルが
点火電源コイルを兼ねるとしたが、点火コイルを
発電機の外部に配置して、機関により駆動される
発電機内に配置された点火電源コイル７を第２図
に示すように点火コイル１とは別個に設け、該点
火電源コイル８を主電流制御用トランジスタスイ
ツチ３と点火コイルの１次コイル１ａとに対して
並列に接続する回路を採用してもよい。

［実施例］ 以下添附図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

第３図は第１図の構成を具体化した本発明の一
実施例を示したもので、同図において第１図の各
部と同等の部分には同一の符号を付してある。本
実施例においては、主電流制御用トランジスタス
イツチ３がダーリントン接続された２つのNPN
トランジスタTR１及びTR２からなつている。
トランジスタTR１のコレクタ及びエミツタが１
次コイル１ａの一端（この例では接地側の一端）
及び他端に接続され、トランジスタTR２のベー
スが抵抗Ｒ１及びＲ２を介して点火電源コイルを
兼ねる１次コイル１ａの一端に接続されている。
従つて１次コイル１ａに図示の矢印方向の電圧
Veが発生したときに抵抗Ｒ２及びＲ１を通して
トランジスタTR２にベース電流が流れ、トラン
ジスタＴ１が導通する。

遮断制御用トランジスタスイツチ４はNPNト
ランジスタTR３からなり、該トランジスタTR
３のコレクタは抵抗Ｒ２を介して１次コイル１ａ
の一端に、またエミツタは該１次コイル１ａの他
端にそれぞれ接続されている。

コンデンサ５はその一端が抵抗Ｒ３ａ及びＲ３
ｂを介して１次コイル１ａの一端に接続され、該
コンデンサの他端は、エミツタを１次コイルの他
端に接続した充電電流検出用のNPNトランジス
タTR４のベースに接続されている。トランジス
タTR４のコレクタは抵抗Ｒ４を介してトランジ
スタTR５のエミツタに接続され、該トランジス
タTR５のコレクタは前記トランジスタTR３の
ベースに、また該トランジスタTR５のベースは
抵抗Ｒ５を通して１次コイル１ａの一端にそれぞ
れ接続されている。トランジスタTR４のベース
エミツタ間にはアノードを該トランジスタのエミ
ツタ側に向けたダイオードＤ１が接続されてい
る。本実施例では、トランジスタTR４，TR５、
抵抗Ｒ４，Ｒ５、及びダイオードＤ１によりトリ
ガ回路６が構成されている。

正帰還回路７はトランジスタTR６と抵抗Ｒ６
とからなり、トランジスタTR６のエミツタは抵
抗Ｒ３ａ及びＲ３ｂの接続点に接続されている。
トランジスタTR６のコレクタはトランジスタ
TR３のベースに接続され、トランジスタTR６
のベースは抵抗Ｒ６を通してトランジスタTR３
のコレクタに接続されている。

上記実施例において機関の低速時には、点火コ
イル１の１次コイル１ａに電圧Veが誘起すると、
前述の動作によりトランジスタスイツチ３が導通
し、１次コイル１ａからトランジスタスイツチ３
を通して短絡電流Ｉ１が流れる。またトランジス
タスイツチ３の両端電圧により抵抗Ｒ３、コンデ
ンサ５及びトランジスタTR４のベースエミツタ
間を通して電流が流れ、コンデンサ５が充電され
る。トランジスタスイツチ３の両端電圧がピーク
値を超えると、コンデンサ５の充電電流Icがトラ
ンジスタTR４のベースエミツタ間を通して流
れ、該トランジスタTR４が導通する。このとき
１次コイル１ａの一端側から抵抗Ｒ５とトランジ
スタTR５のベースエミツタ間と抵抗Ｒ４とトラ
ンジスタTR４のコレクタエミツタ間とを通して
電流Ｉ２が流れ、トランジスタTR５のベースコ
レクタを通しては電流が流れない。従つてこのと
きトランジスタTR３にはベース電流が与えられ
ず、該トランジスタTR３は遮断状態に保持され
る。主電流制御用トランジスタスイツチ３の両端
の電圧がピークを超えるとコンデンサ５の充電電
流Icが零になり、トランジスタTR４が遮断状態
になる。このとき１次コイル１ａ側から抵抗Ｒ５
及びトランジスタTR５のベースコレクタ間を通
して電流が流れ、またコンデンサ５が抵抗Ｒ３ａ
とトランジスタTR６のコレクタエミツタ間とト
ランジスタTR３のベースエミツタ間とを通して
放電してトランジスタTR３にベース電流が流れ
る。従つて該トランジスタTR３が導通し、主電
流制御用トランジスタスイツチ３を遮断させる。
これにより１次コイル１ａに高電圧が誘起し、該
電圧が更に昇圧されて２次コイル１ｂから点火用
の高電圧が出力される為機関が点火される。従つ
て機関の低速時には、１次コイル（点火電源コイ
ル）の誘起電圧がピークに達する略一定の位置付
近で点火が行われる。

機関の高速時にはコンデンサ５の充電電流が流
れていて、トランジスタTR５のベースエミツタ
間を通して電流Ｉ２が流れている期間にトランジ
スタTR５のベースとトランジスタTR３のエミ
ツタとの間の電圧がトランジスタTR３のベース
エミツタ間の電圧に達したときにトランジスタ
TR３にベース電流が流れ、該トランジスタTR
３が導通する。従つて機関の高速時には、トラン
ジスタTR５のベースとトランジスタTR３のエ
ミツタとの間の電圧がトランジスタTR３のベー
スエミツタ間の電圧に達する位置で点火動作が行
われ、この点火位置は機関の回転速度の上昇に伴
つて進んでいく。従つて上記の実施例において
は、機関の回転速度Ｎ（rpm）に対する点火時期
θの特性が第５図の曲線のようになり、機関の低
速時には点火時期が一定になり、機関の中高速領
域では点火時期が進角する特性が得られる。尚第
５図においてTDCは機関の上死点を示している。

上記実施例においては、コンデンサ５の充電の
完了により遮断制御用トランジスタスイツチ４が
導通して主電流制御用トランジスタスイツチ３が
遮断状態になつた時にコンデンサ５の端子電圧に
よりトランジスタTR６にベース電流が流れて該
トランジスタTR６が導通する。従つてコンデン
サ５の電荷がトランジスタTR６のコレクタエミ
ツタ間回路を通して遮断制御用トランジスタスイ
ツチ４のベースに放電し、これによりトランジス
タスイツチ４にベース電流Ib３が与えられる。従
つてコンデンサ５に電荷が残つている限り遮断制
御用トランジスタスイツチ４が導通状態に保た
れ、これにより主電流制御用トランジスタスイツ
チ３が遮断状態に保たれる。そのため、点火プラ
グ２に火花が生じた後、機関の燃焼状態によつて
主電流制御用トランジスタスイツチ３のコレクタ
エミツタ間が零または負電位になつた場合でもト
ランジスタスイツチ３は遮断状態を維持し、点火
プラグ２に火花エネルギーを供給する。

また上記実施例において点火コイル１の２次コ
イルに得られる点火用高電圧Ｖ２の回転速度Ｎに
対する特性は第５図に示したような曲線になる。

上記実施例においてダイオードＤ１はコンデン
サ５を放電させるために必要である。

また上記実施例においては、トランジスタTR
５のベースエミツタ間及びベースコレクタ間のダ
イオード特性を利用して電流Ｉ２及びＩ３を流し
たが、第４図のようにトランジスタTR５をダイ
オードＤ４及びＤ５で置換えることもできる。ま
たこのように２個のダイオードを用いる代りに、
１個のダイオードを用いて該１個のダイオードの
アノードを抵抗Ｒ５に接続し、カソードを抵抗Ｒ
４及びトランジスタTR３のベースに接続するよ
うにしてもよい。

［発明の効果］ 以上のように、本発明においては、主電流制御
用トランジスタスイツチの両端電圧により充電さ
れるコンデンサを設けて該コンデンサの充電電流
を検出し、該充電電流が零になつたときに遮断制
御用トランジスタスイツチをトリガして点火動作
を行わせるようにしたので、主トランジスタスイ
ツチと直列に抵抗を接続する必要がなく、損失を
少なくすることができる。特に本発明において
は、コンデンサを遮断制御用トランジスタスイツ
チのベースを通して放電させることにより該遮断
制御用トランジスタスイツチにベース電流を供給
する正帰還回路を設けて、機関の燃焼状態によつ
て主電流制御用トランジスタスイツチのコレクタ
エミツタ間電圧が零または負になつた場合でも主
電流制御用トランジスタスイツチを遮断状態に維
持することができるようにしたので、点火回路中
で失われるエネルギーを少なくして特に機関の低
速時の点火性能を向上させることができ、機関の
始動性を良好にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は点火コイルの１次コイルが点火電源コ
イルを兼ねる場合の本発明の基本的構成を示した
ブロツク図、第２図は点火コイルと別個に点火コ
イルコイルを設ける場合の本発明の基本的構成を
示したブロツク図、第３図及び第４図はそれぞれ
本発明の異なる実施例を示した回路図、第５図は
第３図及び第４図の実施例で得られる点火特性を
示す線図である。 １……点火コイル、１ａ……点火電源コイル
（１次コイル）、２……点火コイル、３……主電流
制御用トランジスタスイツチ、４……遮断制御用
トランジスタスイツチ、５……コンデンサ、６…
…トリガ回路、TR１〜TR５……トランジスタ、
Ｒ１〜Ｒ５……抵抗、Ｄ１〜Ｄ３……ダイオー
ド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内燃機関の回転に同期して電圧を誘起する点
   火電源コイルに対して並列に接続されて該点火電
   源コイルの出力によりベース電流が流れて導通す
   る主電流制御用トランジスタスイツチと、内燃機
   関の点火時期に前記主電流制御用トランジスタス
   イツチを遮断状態にするスイツチ制御回路とを備
   えて、前記主電流制御用トランジスタスイツチの
   遮断により前記点火電源コイルに誘起した電圧を
   昇圧して点火用の高電圧を得る内燃機関用点火装
   置において、前記スイツチ制御回路は、導通した
   際に前記主電流制御用トランジスタスイツチを遮
   断状態にするように該トランジスタスイツチに接
   続された遮断制御用トランジスタスイツチと、前
   記主電流制御用トランジスタスイツチの両端の電
   圧で充電されるコンデンサと、前記コンデンサの
   充電電流を検出して該充電電流が零になつたとき
   に前記遮断制御用トランジスタスイツチにベース
   電流を供給して該遮断制御用トランジスタスイツ
   チを導通させるトリガ回路と、前記コンデンサの
   電荷を前記遮断制御用トランジスタスイツチのベ
   ースを通して放電させて該遮断制御用トランジス
   タスイツチにベース電流を供給する正帰還回路と
   を備えたことを特徴とする内燃機関用点火装置。