JPH0363673B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明はイグニツシヨンスパーク方式を用いた
内燃機関の点火装置に関する。この装置は主に自
動車用内燃機関の点火に用いられる。

（従来技術） 内燃機関に用いられる従来の点火装置は高速時
に点火エネルギーが減少する上に、１回しかスパ
ークがないため、吹き消えに弱い。特にCDI方式
では始動時や低速時に火炎が成長しないので失火
しやすいという問題がある。

（発明の目的） 本発明の目的は、極めて短い周期で複数のスパ
ークを適当な期間中連続して発生させるという構
想に基づき、高速時に点火エネルギーが不足しな
いよう確保し、かつ低速時に火炎不成長または失
火が生じないよう火炎持続時間を確保し、それに
より着火性能の向上を図るとともに、スイツチン
グ素子の誤作動により点火装置が作動不良になつ
ても、これを自動的に正常に復帰させて確実で信
頼性の高い点火装置を提供することにある。

（発明の構成） 本発明においては、直流電圧を発生する直流電
源と、１次コイルと２次コイルとを有し該１次コ
イルが中点タツプにより２つの部分に分割される
点火コイルと、該２次コイルに接続される点火プ
ラグと、該１次コイルの中点タツプに接続される
コンデンサと、該１次コイルの第１の部分、該コ
ンデンサ、および該直流電源とともに閉回路を構
成する第１のスイツチング素子と、該１次コイル
の第２の部分、および該コンデンサとともに閉回
路を構成する第２のスイツチング素子と、点火指
示信号に従つて動作し該第１のスイツチング素
子、および該第２のスイツチング素子が所定のタ
イミングで交互に導通するように通電信号を発生
する信号発生回路と、該第１、第２のスイツチン
グ素子が同時に導通して直流電源の出力電圧が所
定値以下の異常電圧になつた場合、これを検出し
て一時的に直流電源の動作を停止させるための所
定時間幅の信号を発生する電圧異常検出回路とを
具備した内燃機関の点火装置が提供される。

（実施例） 本発明の一実施例としての内燃機関の点火装置
が第１図に示される。

直流電源１は例えばバツテリを用いた電源であ
り、エンジンキースイツチ２を介してDC−DCコ
ンバータ３に直流電圧を供給する。エンジンキー
スイツチ２は運転時には閉成し、停止時には開閉
するスイツチである。また、DC−DCコンバータ
３は直流電源１の直流電圧例えば12Vを約200V
の直流電圧に変換するコンバータであり、トラン
ジスタを自励発振させてトランスで昇圧した後、
整流して直流高電圧を供給するものである。第１
図装置におけるDC−DCコンバータ３の詳細が第
２図に示される。

この第２図において、１次コイル３１１、２次
コイル３１２、３次コイル３１３を有し、該１次
コイル３１１と２次コイル３１２との巻数比が約
20に設定されているトランス３１０の該１次コイ
ル３１１に、直流電源１から端子３０２を経て供
給される電流をダーリントン接続されたトランジ
スタ３２２，３２３によりスイツチングして通電
する。前記巻数比により約200Vに昇圧された電
圧が２次コイル３１２に発生し、ダイオード３２
９にて整流されて端子３０４に出力される。コン
デンサ３２８は２次コイル３１２とともに決定さ
れる共振周波数にてDC−DCコンバータ３をスイ
ツチングするための素子である。３次コイル３１
３はトランジスタ３２３のベースに正帰還をかけ
て発振させるためのものである。抵抗３２５，３
２６、コンデンサ３２７はトランジスタ３２３の
ベースのバイアス電圧を安定化するためのもので
あり、抵抗３２４はトランジスタ３２２の入力抵
抗である。端子３０５はこの端子３０５に加わる
電圧に応じてDC−DCコンバータ３の作動を制御
するものであり、後述の異常電圧検出回路８の出
力信号に応じて端子３０５に加わる電圧はオン，
オフされる。

第１図において、コンデンサ４はDC−DCコン
バータ３の出力電圧を平滑化して蓄え、過渡的な
大電流を供給するためのものである。

点火時期検出装置５はシグナルロータ５１、ピ
ツクアツプ５３を備える。シグナルスータ５１は
磁性材料よりなる点火時期検出用のものであり、
気筒数に対応する数の突起部５２を有し、エンジ
ン回転数の1/2の回転数で同期して回転する図示
しないデイストリビユータ・シヤフトに取り付け
られている。ピツクアツプ５３は点火時期検出用
のものであり、磁性材料からなる鉄心５３１のま
わりに巻装されたコイル５３３と永久磁石５３２
とから構成され、シグナルロータ５１の突起部５
２がピツクアツプ５３の磁心５３１と対向したと
きに閉磁路が形成されるように配置される。

シグナルロータ５１とピツクアツプ５３の位相
関係は、図示しないがエンジン回転数、負荷に応
じて適当に変化するようになつており、最適な点
火時期が得られるようになつている。

整形回路６はピツクアツプ５３の出力信号を波
形整形し、点火時期に対応した「１」レベル（以
下、単に「１」と記す）の信号を出力する回路で
ある。第１図装置における整形回路６の詳細が第
３図に示される。この第３図において、抵抗６１
１，６１２、コンデンサ６１３で設定されたバイ
アス電圧Vbが端子６０１を介してピツクアツプ
５３のコイル５３３の一端に印加される。このバ
イアス電圧Vbはさらにコンパレータ６１４の反
転入力端子に基準電圧として印加される。コンパ
レータ６１４の非反転入力端子は端子６０２を介
してコイル５３３の他端に接続されており、コイ
ル５３３の起電力の正負に応じてコンパレータ６
１４の出力には「１」、または「０」レベル（以
下、単に「０」と配す）の信号が発生する。

コンパレータ６１４の出力から非反転入力端子
に抵抗６１５を介して正帰還がかけられており、
この正帰還回路はヒステリシスをもつシユミツト
トリガの機能を有するためノイズに対して誤動作
を防止する効果がある。コンパレータ６１４の出
力はインバータ６１６で反転されて端子６０３を
介して点火時期信号として出力される。

第１図において、トリガ信号発生回路７は整形
回路６からの点火時期信号から、所定の期間だけ
短周期で繰り返す互いに180゜位相の異なる２つの
トリガ信号Ｓ(A)，Ｓ(B)を作る。第１図装置におけ
るトリガ信号発生回路７の詳細が第４図に示され
る。この第４図において、端子７０１を介してワ
ンシヨツトマルチ７１１に整形回路６からの点火
時期信号が導かれる。ワンシヨツトマルチ７１１
はこの点火時期信号の立ち上がりでトリガされ、
コンデンサ７１２、抵抗７１３で定まる一定時間
（例えば2msec）にわたり「１」の信号を出力端
子Ｑに発生する。

ノアゲート７１４，７１５はセツトリセツト、
フリツプフロツプとなるように互いに接続されて
おり、ワツシヨツトマルチ７１１の出力が「１」
になるとノアゲート７１４の出力は「０」、ノア
ゲート７１５の出力は「１」となる。

バイナリプリセツタブル・アツプダウンカウン
タ７１７は４ビツトのカウンタ回路であり、その
リセツト端子にノアゲート７１４の出力が導かれ
ており、ノアゲート７１４の出力が「０」となる
とカウントを開始し、「１」になるとリセツトさ
れる。なお、このカウンタ７１７はダウンカウン
トモードにセツトされており、プリセツト機能は
使用していない。

クロツク発生回路７１６は例えば約80KHzの周
波数のクロツク信号を連続して発生する回路であ
り、該クロツク信号はカウンタ７１７のクロツク
入力端子に導かれる。ノアゲート７１８は一方の
入力端子がワンシヨツトマルチ７１１の出力端子
に接続され、他方の入力端子がカウンタ７１７の
16分の１分周出力であるQ_D出力端子に接続され
る。そして両出力端子のレベルが「０」となつた
とき、ノアゲート７１８の出力は「１」となる。
この出力はノアゲート７１５に導かれており、ノ
アゲート７１４，７１５で構成されるフリツプフ
ロツプを反転させる。

カウンタ７１７のQ_D出力は、さらにそれぞれ
インバータバツフア７１９，７２０を介してワン
シヨツトマルチ７２１，７２８に導かれる。ワン
シヨツトマルチ７２１はインバータバツフア７１
９の出力の立ち下がりでトリガされ、コンデンサ
７２２、抵抗７２３で定まる一定時間（例えば
5μsec）にわたり「０」の信号を出力端子に発
生する。この信号は抵抗７２４，７２５を介して
トランジスタ７２６のベースに導かれ。ワンシヨ
ツトマルチ７２１の端子が「０」のとき、トラ
ンジスタ７２６はオンとなり、そのコレクタすな
わち端子７０２に「１」のトリガ信号Ｓ(A)を発生
する。

ワンシヨツトマルチ７２８はインバータバツフ
ア７２０の出力の立ち上がりでトリガされ、コン
デンサ７２９、抵抗７３０で定まる一定時間（例
えば5μsec）にわたり「０」の信号を出力端子Ｑ
に発生する。この信号は抵抗７３１，７３２を介
してトランジスタ７３３のベースに導かれる。ワ
ンシヨツトマルチ７２８の端子が「０」のと
き、トランジスタ７３３はオンとなり、そのコレ
クタすなわち端子７０３に「１」のトリガ信号Ｓ
(B)を出力する。

第１図において、サイリスタ１３はそのアノー
ドがコンデンサ４の正極端子に接続され、そのカ
ソードが点火コイル１６の１次コイル１６１の一
端に接続される。このサイリスタ１３のゲートに
はトリガ信号発生回路７からトリガ信号Ｓ(A)が絶
縁用のパルストランス１４を介し、さらにダイオ
ード１３１、抵抗１３２、コンデンサ１３３、抵
抗１３４からなるノイズ防止回路を経て供給され
る。共振用コンデンサ１５は点火コイル１６の１
次コイル１６１，１６２の中点タツプに接続され
る。このサイリスタ１３によつてコンデンサ４、
サイリスタ１３、１次コイル１６１、共振用コン
デンサ１５からなる１つの閉回路が形成される。

サイリスタ２０はそのアノードが１次コイル１
６２の一端に接続され、そのカソードが共振用コ
ンデンサ１５の一端（GND）に接続される。サ
イリスタ２０のゲートにはトリガ信号発生回路７
からトリガ信号Ｓ(B)がパルストランス２１を介
し、さらにダイオード２０１、抵抗２０２，２０
４、コンデンサ２０３からなるノイズ防止回路を
経て供給される。このサイリスタ２０によつて１
次コイル１６２、サイリスタ２０、共振用コンデ
ンサ１５からなる他の１つの閉回路が形成され
る。

点火コイル１６は１次コイル１６１，１６２、
２次コイル１６３、コア１６４からなる。１次コ
イル１６１，１６２と２次コイル１６３との巻数
比は100〜200程度に設定され、１次コイル１６
１，１６２は同一方向に巻いてある。１次コイル
１６１，１６２、２次コイル１６３はコア１６４
を介して磁気的に結合しており、１次コイル１６
１，１６２に発生する電圧を昇圧して２次コイル
１６３から出力する。２次コイル１６３はその一
端が接地（GND）され、その他端が高電圧を各
気筒に分配するデイストリビユータ２２の中心電
極に接続される。

デイストリビユータ２２は周知の構成によるも
のであり、エンジン回転数の２分の１の回転数で
同期して回転するシヤフトと一体に回転する分配
用ロータ２３により所定の気筒に配設された点火
プラグ２４１，２４２，２４３，２４４にハイテ
ンシヨンコード２５１，２５２，２５３，２５４
を通して高電圧を分配する。

異常電圧検出回路８は、コンデンサ４の電圧が
一定値以下になつた時に、一時的にDC−DCコン
バータ３の作動を停止するためのものである。第
１図装置における異常電圧検出回路８の詳細が第
５図に示される。この第５図において、端子８０
１を介してコンデンサ４の電圧が導かれ、抵抗８
１１と８１２で分圧された後コンパレータ８１５
の非反転入力端子に入力される。抵抗８１３，８
１４で設定された電圧Vcが基準電圧としてコン
パレータ８１５の反転入力端子に入力されてお
り、コンデンサ４の電圧が一定の比較電圧Vd以
下になつた時にコンパレータ８１５の出力は
「１」、Vd以上になつた時は「０」になる。ただ
し、この比較電圧Vdは電圧Ｖと抵抗８１１，８
１２，８１３，８１４で決まる。

コンパレータ８１５の出力はアンドゲート８１
６を経てワンシヨツトマルチ８１７に導かれ、ア
ンドゲート８１６の出力が「０」から「１」にな
るとコンデンサ８１８、抵抗８１９で定まる一定
時間（例えば4msec）にわたり「１」の信号を出
力端子Ｑに出力する。この信号は抵抗８２３，８
２４を介してトランジスタ８２５のベースに導か
れる。ワンシヨツトマルチ８１７のＱ端子が
「１」のときトランジスタ８２５はオンとなり、
そのコレクタすなわち端子８０２の電圧がゼロと
なり、この電圧が第２図の端子３０５に導かれて
DC−DCコンバータ３の作動を停止させる。

ワンシヨツトマルチ８１７のＱ端子の出力はワ
ンシヨツトマルチ８２０に導かれ、コンデンサ８
２１、抵抗８２２で定まる一定時間（例えば
10msec）にわたり「０」の信号を出力端子に
出力する。この信号はアンドゲート８１６に導か
れ、前記一定時間（例えば10msec）の期間だけ
アンドゲート８１６の出力を「０」とすること
で、ワンシヨツトマルチ８１７の再トリガを一定
時間防止する。

なお、この第１図装置における各半導体装置と
しては下記のものを使用した。

ワンシヨツトマルチ７１１ ……東芝製TC4528BP ノアゲート７１４，７１５，７１８
……東芝製TC4001BP アツプダウンカウンタ７１７
……東芝製TC4516BP インバータ７１９，７２０ ……東芝製TC4049BP ワンシヨツトマルチ７２１，７２８，８１７，８
２０ ……TI社74LS221 アンドゲート８１６ ……東芝製TC4081BP 次に第１図装置の動作について説明する。第６
図は第１図装置の各部信号波形図であり、それぞ
れ１はコイル５３の出力電圧、２はピツクアツプ
５３の出力電圧、３は整形回路６の出力である点
火時期信号、４はワンシヨツトマルチ７１１出力
である点火時期期間信号、５はノアゲート７１４
の出力信号、６はカウンタ７１７のQ_D出力信号、
７はインバータバツフア７１９，７２０の出力信
号、８はトリガ信号Ｓ(A)、９はトリガ信号Ｓ(B)の
波形をあらわす。

まず、エンジンキースイツチ２をオンにする
と、DC−DCコンバータ３に直流電源１から
⁺12Vの直流電圧が供給されてここで⁺200Vに昇
圧され、この200Vの直流電圧はコンデンサ４に
常時蓄えられる。

エンジンの回転に応じてシグナルロータ５１が
回転し、ピツクアツプ５３のコイル５３３に第６
図１に示す波形をした起電力が発生する。この起
電力の正から負に切り替わる点が点火時期であ
る。コイル５３３は整形回路６によつてバイアス
電圧Vbでバイアスされているため、ピツクアツ
プ５３の出力電圧は第６図２に示すようにコイル
５３３の発生電位がバイアス電圧Vbだけもち上
がつた値となる。この信号は整形回路６で整形さ
れ、第６図３に示す点火時期で「１」に立ち上が
る信号となる。

整形回路６の出力信号はトリガ信号発生回路７
に入力され、その立ち上がり部分でワンシヨツト
マルチ７１１をトリガし、第６図４に示すパルス
幅約2msecのパルス状の点火期間信号を発生させ
る。このパルス幅を点火期間とする。点火期間信
号はノアゲート７１４に入り、ノアゲート７１
４，７１５で構成されるフリツプフロツプを反転
させる。これにより第６図５に示すようにノアゲ
ート７１４の出力は「０」となる。

ノアゲート７１４の出力はカウンタ７１７のリ
セツト端子に導かれ、この出力が「０」のときカ
ウンタ７１７はリセツトが解除される。このリセ
ツト解除によりカウンタ７１７はクロツク発生回
路７１６から約80KHzのクロツク周波数でカウン
トを開始する。ここでカウンタ７１７は４ビツト
のバイナリカウンタであり、ダウンカウントモー
ドにセツトしてあるから、最初のクロツク信号に
立ち上がりでカウンタ７１７の内容は０から15へ
変化する。すなわちカウンタ７１７のQ_D出力は
「０」から「１」となる。以降、クロツク信号が
到来するたびにダウンカウントを繰り返し、０，
15，14，…，２，１，０，15，…と周期的に内容
が変化していく。このとき16分の１分周出力であ
るQ_D出力は、カウンタ７１７の内容が８〜15の
とき「１」となるため、クロツク周波数の16分の
１の周波数である第６図６に示すデユーテイ比50
％の方形波を発生する。第６図６におけるパルス
１個の幅は100μsec、パルスとパルスの間隔は
100μsecである。

点火時期信号が立ち上がつてから約2msec後、
ノアゲート７１４の入力は「０」となる。このと
きすぐにカウンタ７１７にリセツトをかけてしま
うと、その直前のQ_D出力の「１」の時間幅が短
くなつてしまい、後述のサイリスタの転流がうま
く行われなくなる。この対策としてワンシヨツト
マルチ７１１の出力とカウンタ７１７の出力とを
ノアゲート７１８の入力に導くことにより、Q_D
出力が「０」のときにのみノアゲート７１８の出
力が「１」となつてノアゲート７１４，７１５か
らなるフリツプフロツプを反転させ、それにより
ノアゲート７１４の出力を「１」にしてカウンタ
７１７にリセツトをかけるようにしている。

以上の説明のように、点火時期信号からクロツ
ク信号１周期（12.5μsec）以内の遅れでQ_D出力に
クロツク周波数の16分の１（5KHz）の方形波が少
なくとも点火期間中、整数個発生する。この信号
はインバータバツフア７１９，７２０で反転され
て第６図７に示す信号となる。

ワンシヨツトワルチ７２１はインバータバツフ
ア７１９の立ち下がりでトリガされ、約5μsecの
パルスを発生し、トランジスタ７２６をオンして
第６図８に示すトリガ信号Ｓ(A)を端子７０２へ出
力する。またワツシヨツトマルチ７２８はインバ
ータバツフア７２０の出力の立ち上がりにてトリ
ガされ、約5μsecのパルスを発生し、トランジス
タ７３３をオンにして第６図９に示すトリガ信号
Ｓ(B)を端子７０３へ出力する。すなわちトリガ信
号Ｓ(A)とＳ(B)は位相が相互に180゜異なる、周期
200μsec、パルス幅5μsecの信号である。

次に高圧発生部の動作を説明する。第７図は本
実施例における各部の信号を第６図よりも時間的
に拡大して示した波形図である。第７図におい
て、それぞれ１はトリガ信号Ｓ(A)、２はトリガ信
号Ｓ(B)、３はコンデンサ１５の端子電圧、４はサ
イリスタ１３のカソード電圧、５はサイリスタ１
３の通電電流、６はサイリスタ２０のアノード電
圧、７はサイリスタ２０の通電電流の波形をあら
わす。

第７図１に示すトリガ信号Ｓ(A)はパルストラン
ス１４、ノイズ防止回路を介してサイリスタ１３
をトリガする。同様に第７図２に示すトリガ信号
Ｓ(B)はパルストランス２１、ノイズ防止回路を介
しサイリスタ２０をトリガする。

まず、サイリスタ１３がトリガされてオンとな
ると、コンデンサ４、サイリスタ１３、１次コイ
ル１６１、コンデンサ１５からなる閉回路に電流
が流れる。このとき、コンデンサ４の容量はコン
デンサ１５の容量に比べて充分に大きいので、コ
ンデンサ４を一定電圧（200V）の電源と考える
ことができる。また、１次コイル１６１の抵抗と
サイリスタ１３の抵抗とからなる回路の抵抗分は
充分に小さいため、この第１の閉回路はコンデン
サ１５の容量Ｃ（例えば2μF）と１次コイルのイ
ンダクタンスＬ（例えば50μH）とで決まる条件で
共振する。

共振時の電流は第１図におけるコンデンサ４の
正極端子、サイリスタ１３、１次コイル１６１、
コンデンサ１５、コンデンサ４の接地極端子の方
向に流れ、第７図５に示す正弦半波状の波形とな
る。そのピーク電流値は約150A、通電時間は約
20μsecである。この通電によりコンデンサ１５に
加わる電圧は、第７図３に示すように約600Vま
で増加する。サイリスタ１３はｉ＞０の時のみオ
ン状態を持続するが、第７図５に示すようにｉ≦
０となると転流してオフ状態となる。このように
第１図装置においては、１次コイル，コンデン
サ，スイツチグ素子、および直流電源を含む回路
に共振による振動電流が流れるため、サイリスタ
１３は自動的に転流するので、特別に転流回路を
付加する必要がなくなる。

サイリスタ１３がオフした時、コンデンサ１５
に蓄積されている電圧は約600Vであり、直流電
源電圧200Vの約３倍であるが、この原因は前記
共振現象に基づく増幅作用によるものである。

次にサイリスタ２０がトリガされた場合につい
て説明する。このサイリスタ２０がオンになる
と、コンデンサ１５、１次コイル１６２、サイリ
スタ２０からなる閉回路が形成され、コンデンサ
１５に蓄えられた電荷はコンデンサ１５の上側端
子、１次コイル１６２、サイリスタ２０、コンデ
ンサ１５の下側端子の方向に流れ、第７図７に示
す正弦半波状の波形となる。サイリスタ２０は前
記サイリスタ１３の時と同様に、ピーク電流値は
約150A、通電時間は約20μsecである。この通電
によりコンデンサ１５に加わる電圧は、第７図３
に示すように約600Vから約−400Vまで減少す
る。第７図７に示すサイリスタ２０の通電電流波
形がゼロになると、前記サイリスタ１３の時と同
様にサイリスタ２０は自然転流するので、特別な
転流回路は不要である。

この後、連続してサイリスタ１３とサイリスタ
２０とを交互にトリガすることで１次コイル１６
１，１６２に交互に電流が流れる。

ここまでの説明では、点火コイル１６の２次コ
イル１６３については述べていないので、次にこ
れについて説明する。

１次コイル１６１，１６２と２次コイル１６３
とは巻数比が約150に設定してあるので、１次コ
イルの印加電圧の約150倍の電圧が２次コイルに
発生する。

１次コイル１６１，１６２に印加する電圧は約
600Vであるから、前記巻数比約150より600（Ｖ）
×150＝90（KV）の高電圧が２次コイル１６３に
発生する計算になるが、実際には点火コイル１６
の損失や、点火プラグ２４１〜２４４の静電容
量、デイストリビユータ２２の浮遊容量当により
約40KVが発生し、放電による点火を行なうに充
分な電圧となる。

２次コイル１６３の発生電圧はデイストリビユ
ータ２２で所定の気筒に分配され、ハイテンシヨ
ンコード２５１，２５２，２５３，２５４を介し
て点火プラグ２４１，２４２，２４３，２４４へ
供給され、点火プラグの接地電極へ放電されて点
火が行なわれる。

放電によりいつたん放電路が形成されると、付
近の空気がイオン化されてアーク放電となり、そ
の放電維持電圧（約500V〜1KV）以下になるま
で誘電放電を持続する。この持続時間は通常の点
火装置のそれ（約2msec）と比べると短いが、こ
の誘導放電が終わればすぐに次のサイクルが開始
するため、放電ギヤツプ間に残存されているイオ
ンにより容易に再放電が起き、放電はほとんど途
切れることなく持続される。この持続時間はトリ
ガ信号発生回路７において電気的に設定した点火
期間によつて決めることができるため、完全な着
火を行なえるような充分に長い時間に設定するこ
とは容易である。

また、一方のサイリスタがオンとなつている時
間の約半分は他方のサイリスタは逆阻止状態にな
るので、トリガ信号Ｓ(A)，Ｓ(B)の繰り返し周期を
短くすることができる。

次に電圧異常検出回路８の動作を説明する。第
８図は本実施例における各部の信号を第６図より
も時間的に縮小して示した波形図である。第８図
において、それぞれ１はワンシヨツトマルチ７１
１の出力である点火期間信号、２はコンデンサ４
の両端電圧、３は第５図に示すコンパレータ８１
５の出力信号、４はワンシヨツトマルチ８１７の
Ｑ出力信号、５はワンシヨツトマルチ８２０は
出力信号の波形を表わす。

第８図において時刻t₁以前には、第６図、第７
図を用いて前述したことと同じく正常に作動して
いる場合を示している。すなわち、第８図１に示
す約2msecの点火期間中は第１図装置の各サイリ
スタ１３，２０が交互に通電して点火プラグを複
数回放電し、このためコンデンサ４の蓄積電荷は
消費されて第８図２に示すように200Vからある
電圧まで低下する。そして点火期間が終了すれば
DC−DCコンバータ３の電流供給により再び
200Vに充電され、次の点火期間に備える。

ところで、ノイズ混入等の何らかの原因により
両サイリスタ１３，２０が同時にオン状態になつ
た場合、コンデンサ４の電荷はサイリスタ１３、
１次コイル１６１，１６２、サイリスタ２０、コ
ンデンサ４からなる閉回路に流れる。この結果、
第８図において時刻t₁にサイリスタ１３，２０が
共に同時にオン状態になると、第８図２に示すコ
ンデンサ４の両端電圧は瞬時に数Ｖに異常低下す
る。ここで、第５図図示のコンパレータ８１５は
この異常低下を検出するため、非反転入力端子に
基準電圧Vcを印加し、この基準電圧Vcと抵抗８
１１，８１２で決まる比較電圧Vdを該異常低下
時の電圧よりも高く設定してある。従つて、第８
図３に示すコンパレータ８１５の出力は時刻t₁で
「０」から「１」に変化する。この「１」出力は
アンドゲート８１６を経由してワンシヨツトマル
チ８１７に導かれる。ワンシヨツトマルチ８１７
はこの「０」から「１」への立ち上がり部分でト
リガされ、第８図４に示すパルス幅約4msecのパ
ルス信号を発生する。このパルス信号がトランジ
スタ８２５をオンにして端子８０２，３０５を介
してDC−DCコンバータ３のトランジスタ３２３
のベース電圧をゼロにしてDC−DCコンバータ３
の作動を停止する信号を端子８０２に出力する。
従つて、第８図４に示す時刻t₁からt₂までの約
4msecの期間だけDC−DCコンバータ３の作動が
停止する。この停止期間の間にコンデンサ４の電
荷はほとんど無くなり、その両端電圧がゼロにな
るので、両サイリスタ１３，２０の通電電流がゼ
ロとなつて、両サイリスタ１３，２０は共に自然
転流して阻止状態になる。

第８図４に示すワンシヨツトマルチ８１７の出
力は時刻t₂に「０」から「１」に変化するので、
トランジスタ８２５はオフになり、トランジスタ
３２３のベース電圧を正常に復帰させてDC−DC
コンバータ３の作動を再開する。

第８図２に示すコンデンサ４の両端電圧は、時
刻t₂のDC−DCコンバータ３の再作動により電圧
が上昇し、時刻t₃には比較電圧Vd以上になり正
常状態に復帰する。また、時刻t₃には第８図３に
示すコンパレータ８１５の出力が「１」から
「０」に変化し、コンデンサ４の両端電圧の異常
低下は検出されなくなる。

第８図５に示すワンシヨツトマルチ２０の出
力信号は、第８図４に示すワンシヨツトマルチ８
１７のＱ出力の時刻t₁における立ち上がり部分で
トリガされ、第８図５に示すパルス幅約10msec
の負論理のパルス信号を発生し、アンドゲート８
１６の一方の入力端子に導く。このパルス信号の
期間、つまり時刻t₁の直後から時刻t₄の間はアン
ドゲート８１６の出力は「０」の状態が続く。従
つて、第８図４に示すワンシヨツトマルチ８１７
のＱ出力のパルスが時刻t₂以降「０」となつて
も、時刻t₄まではワンシヨツトマルチ８１７は再
トリガしないようにできる。そして、コンデンサ
４の両端電圧が比較電圧Vdよりも充分高い電圧
になつた時刻t₄には、第８図５に示すワンシヨツ
トマルチ８２０の出力は「０」から「１」に変
化し正常状態に復帰する。そして時刻t₄以降は時
刻t₁以前と全く同様に、第１図装置の正常な作動
を継続する。このように第１図の電圧異常検出回
路８の作動により、誤動作が生じて両サイリスタ
１３，２０が共に同時にオン状態になつても、短
時間の間に自動的に正常に復帰できる。

以上述べたように第１図装置は自動車用内燃機
関の点火制御において、極めて短い周期で複数の
スパークを適当な時間にわたり連続して発生させ
ることができるので、内燃機関の着火性能の向上
を図れる。

また、この第１図装置においては、誤動作によ
り両サイリスタ１３，２０が共に同時にオン状態
になつても、短時間の間に自動的に正常状態に復
帰できるため信頼性が極めて高くなり、エンスト
当の問題が無く、非常に実用性が高く、確実な動
作が得られる。

本発明の実施にあたつては、前述の実施例の他
に種々の変形形態が可能である。例えば、前述の
実施例では異常電圧検出回路８の検出部にコンパ
レータ８１５、抵抗８１１，８１２，８１３，８
１４を用いて構成したが、これらを用いる代りに
第９図に示す如く、ツエナーダイオード８３０と
フオトカプラ８３２を用いて構成することができ
る。

この第９図に示す異常電圧検出回路８′は第５
図に示す異常電圧検出回路８のコンパレータ８１
５、抵抗８１１，８１２，８１３，８１４の代り
に、ツエナーダイオード８３０、抵抗８３１、フ
オトカプラ８３２（例えば東芝製TLP552）、で
構成したものであり、その他の構成は第５図に示
すものと全く同じである。

この異常電圧検出回路８′の動作は、端子８０
１に印加されるコンデンサ４の両端電圧が比較電
圧Vd以下になつたとき、フオトカプラ８３２の
発光素子８３２ａがオフし、その受光素子８３２
ｂの出力が「１」となり、異常電圧の発生を検出
してアンドゲート８１６の一方の端子に出力す
る。一方、コンデンサ４の両端電圧が比較電圧
Vd以上になつたとき、フオトカプラ８３２の発
光素子８３２ａがオンし、その受光素子８３２ｂ
の出力が「０」となり、正常状態の信号「０」を
アンドゲート８１６の一方の端子に出力する。こ
こで、ツエナーダイオード８３０のツエナー電圧
Vzは前記比較電圧Vdよりも数Ｖ低く設定してあ
り、端子８０１に比較電圧Vd以上の電圧が印加
されたときフオトカプラ８３２の発光素子がオン
するようにしてある。ここで、抵抗８３１は電流
制限用であり、大電流によるフオトカプラ８３２
の発光素子８３２ａおよびツエナーダイオード８
３０の破壊を防止する。

第９図に示す異常電圧検出回路８′の回路構成
とすることにより、第５図に示すものに対し構成
が簡単にでき、しかもDC−DCコンバータ３の出
力部分と異常電圧検出回路８′の論理回路部分を
電気的に分離することが可能となり、接地線を経
由して論理回路部にノイズが混入することを防止
できる。

さらに、他の実施例として、第１図装置におけ
るサイリスタ２０のゲート回路を構成するパルス
トランジスタ２１、ダイオード２０１、抵抗２０
２の代わりに第１０図に示す如く抵抗２０５で置
き換えることにより、回路が簡略化できコストダ
ウンが可能になる。その動作は第４図に示すトラ
ンジスタ７３３のコレクタからの出力電流を、端
子７０３を介して抵抗２０５で電流制限をしてサ
イリスタ２０のゲートに流す。

（発明の効果） 以上述べたように本発明によれば、内燃機関の
点火に際して、極めて短い周期で繰り返し複数の
放電が可能で、着火性の向上による未燃ガスの減
少、低速回転時には燃焼の安定性向上により回転
ムラの減少、アイドル回転数の低下による燃費向
上、中高速回転時においては着火性の向上による
リーンバーン化が可能となり、これらの結果大幅
に燃費向上がはかれるという優れた効果がある。
さらに、サイリスタの誤動作が生じて通電状態の
ままになつても、短時間の間に自動的に復帰する
ことができ、エンスト等の問題が無く、極めて信
頼性が高い点火装置を提供することができるとう
い優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての内燃機関の
点火装置を示す電気回路図、第２図は第１図装置
におけるDC−DCコンバータの詳細電気回路図、
第３図は第１図装置における整形回路の詳細電気
回路図、第４図は第１図装置におけるトリガ信号
発生回路の詳細電気回路図、第５図は第１図装置
における異常電圧検出回路の詳細電気回路図、第
６図は第１図装置における各部信号波形図、第７
図は第１図装置における各部信号波形を第６図よ
りも時間的に拡大した波形図、第８図は第１図装
置における各部信号波形を第６図よりも時間的に
縮小した波形図、第９図は本発明装置の他の実施
例を示す異常電圧検出回路の要部詳細電気回路
図、第１０図は本発明装置の他の実施例を示すサ
イリスタ２０のゲート回路の要部電気回路図であ
る。 １，３，４……直流電源を構成するバツテリ，
DC−DCコンバータ，コンデンサ、５……点火時
期検出装置、７……トリガ信号発生回路、８……
異常電圧検出回路、１３，２０……第１，第２の
スイツチング素子をなすサイリスタ、１５……共
振用コンデンサ、１６……点火コイル、１６１，
１６２……１次コイル、１６３……２次コイル、
２４１〜２４４……点火プラグ、８３０……定電
圧素子をなすツエナーダイオード、８３２……フ
オトカプラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直流電圧を発生する直流電源と、 １次コイルと２次コイルとを有し、少なくとも
   該１次コイルが中点タツプにより２つの部分に分
   割される点火コイルと、 前記２次コイルに接続される点火プラグと、 前記１次コイルの中点タツプに接続されるコン
   デンサと、 前記１次コイルの第１の部分、前記コンデンサ
   および前記直流電源とともに閉回路を構成する第
   １のスイツチング素子と、 前記１次コイルの第２の部分、および前記コン
   デンサとともに閉回路を構成する第２のスイツチ
   ング素子と、 点火指示信号に従つて動作し前記第１のスイツ
   チング素子、及び前記第２のスイツチング素子が
   所定のタイミングで交互に導通するように通電信
   号を発生する信号発生回路と、 前記第１、第２のスイツチング素子が同時に導
   通して前記直流電源の出力電圧が所定値以下の異
   常電圧になつた場合、これを検出して一時的にこ
   の直流電源の動作を停止させるための所定時間幅
   の信号を発生する電圧異常検出回路とを具備した
   内燃機関の点火装置。 ２ 前記電圧異常検出回路が、前記直流電源の出
   力側に接続された定電圧素子とフオトカプラ素子
   を含む回路構成である特許請求の範囲第１項に記
   載の点火装置。 ３ 前記第１及び第２のスイツチング素子がそれ
   ぞれサイリスタであり、前記信号発生回路は該各
   サイリスタのゲートをトランジスタで直接駆動す
   る回路構成である特許請求の範囲第１項に記載の
   点火装置。 ４ 前記直流電源がバツテリの電圧を直流高電圧
   に変換するDC−DCコンバータを含んでなる特許
   請求の範囲第１項〜第３項のうちいずれか１つに
   記載の点火装置。