JPH0476036B2 - - Google Patents

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JPH0476036B2
JPH0476036B2 JP11422586A JP11422586A JPH0476036B2 JP H0476036 B2 JPH0476036 B2 JP H0476036B2 JP 11422586 A JP11422586 A JP 11422586A JP 11422586 A JP11422586 A JP 11422586A JP H0476036 B2 JPH0476036 B2 JP H0476036B2
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Japan
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circuit
voltage
ignition
integrating
signal
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JP11422586A
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Japanese (ja)
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JPS62271965A (en
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Hideki Yugawa
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Mahle Electric Drive Systems Co Ltd
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Kokusan Denki Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[産業上の利用分野] 本発明は、進角機能及び遅角機能を備えた内燃
機関用点火装置に関するものである。 [従来の技術] 内燃機関においては、一般に機関の中高速領域
で点火位置を進角させているが、2サイクル内燃
機関においては機関の高速領域で点火位置を遅角
させることが必要とされる。また4サイクル機関
においても、機関の過回転を防止する場合には、
機関の高速時に点火位置を遅角させることが必要
になる。このように機関の中高速領域で点火位置
を進角させ、高速領域で点火位置を遅角させる場
合には、進角機能と遅角機能との双方を備えた内
燃機関用点火装置を必要とする。 進角機能と遅角機能との双方を備えた従来の内
燃機関用点火装置においては、例えば機関の最大
進角位置及び最小進角位置(最大遅角位置)でそ
れぞれ信号を出力する信号コイルと、該信号コイ
ルの出力により検出される最大進角位置から最小
進角位置までコンデンサを充電して積分動作を行
う第1の積分回路と、各最小進角位置から次の最
小進角位置までコンデンサを充電して積分動作を
行う第2の積分回路と、第1の積分回路の出力及
び第2の積分回路の出力を比較する比較回路とを
設けて、第1の積分回路の出力が第2の積分回路
の出力以上になつた時に点火位置を定めるための
信号を出力させることにより進角特性を得てい
る。 また最小進角位置から最大進角位置までコンデ
ンサを第1の電流で充電した後該コンデンサを最
大進角位置から最小進角位置まで第1の電流より
大きい第2の電流で追加充電する積分動作を行う
第3の積分回路と、この第3の積分回路の出力を
基準電圧と比較する比較回路とを設けて、第3の
積分回路の出力電圧が第1の積分回路の出力電圧
以上になつた時に点火位置を定めるための信号を
出力させることにより遅角特性を得ている。 [発明が解決しようとする問題点] 上記従来の内燃機関用点火装置において遅角特
性を得るために設けられる第3の積分回路は、最
小進角位置から最大進角位置までの区間と最大進
角位置から最小進角位置までの区間とでコンデン
サを異なる充電電流で充電する必要がある上に、
該コンデンサを放電させるリセツト回路を必要と
するため、回路構成が複雑になるのを避けられな
かつた。 本発明の目的は、簡単な構成で遅角機能を持た
せることができる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、半導体スイツチの動作により点火コ
イルの1次電流を急変させて該点火コイルの2次
側に点火用の高電圧を発生させる点火回路と、内
燃機関の第1の回転角度位置でスレシヨールドレ
ベル以上になる第1の信号と該第1の回転角度位
置より位相が遅れた第2の回転角度位置でスレシ
ヨールドレベル以上になる第2の信号とを発生す
る信号コイルと、第1及び第2の信号を入力とし
て第1の回転角度位置と第2の回転角度位置との
間で半導体スイツチを動作させるための点火信号
を発生する点火位置制御回路とを備えた内燃機関
用点火装置において、簡単な構成で遅角機能を持
たせ得るようにしたものである。 そのため本発明においては、上記点火位置制御
回路が下記の要素により構成されている。 イ 第1の積分コンデンサを第1の回転角度位置
から該第1の積分コンデンサの端子電圧が設定
電圧に達するまで初期充電する初期積分動作と
該第1の積分コンデンサを該設定電圧以上に追
加充電する追加積分動作とを行う第1の積分回
路。 ロ 第2の積分コンデンサを各第2の回転角度位
置から一定の時定数で充電する積分動作を行う
第2の積分回路。 ハ 第1の積分コンデンサの両端に得られる第1
の積分電圧と第2の積分コンデンサの両端に得
られる第2の積分電圧とを比較して第1の積分
電圧が第2の積分電圧以下の時に出力端子間が
実質的に短絡状態になり第1の積分電圧が第2
の積分電圧を超えた時に出力端子間が実質的に
遮断状態になる比較回路。 尼 比較回路の出力端子間に対して並列に接続さ
れた第3の積分コンデンサを一定の時定数で充
電する積分動作を行う第3の積分回路。 ホ 第3の積分コンデンサの両端に得られる第3
の積分電圧が所定のレベル以上になつた時に前
記点火信号を出力する回路。 ヘ 第3の積分電圧が基準電圧以上になつた位置
から第2の回転角度位置までの間に第1及び第
2の積分コンデンサをそれぞれ放電されるリセ
ツト回路。 [発明の作用] 上記の構成において、第1の積分電圧が第2の
積分電圧を超える位置は機関の回転数の上昇に伴
つて進角していく。従つて比較回路に出力端子の
電位が高レベルになる位置は回転数の上昇に伴つ
て進角していく。また第1の積分電圧が第2の積
分電圧以下の時には比較回路の出力端子間が実質
的に短絡状態になるため、第3の積分コンデンサ
が短絡され、第3の積分回路の積分動作は行われ
ないが、第1の積分電圧が第2の積分電圧を超え
ると第1の比較回路の出力端子間が実質的に遮断
状態になるため第3の積分コンデンサの充電が行
われる。この第3の積分コンデンサの両端に得ら
れる第3の積分電圧が所定のレベル以上になると
点火回路の半導体スイツチを動作させる位置を定
めるための信号が出力される。ここで第1の信号
がスレシヨールドレベル以上になつてから半導体
スイツチを動作させる位置を定めるための信号を
出力するまでの時間をtとすると、この時間tは
一定である。この時間tに相当する角度をα、回
転数をN(rpm)とすると、α=6Ntとなり、α
は回転数Nの上昇に伴つて大きくなつていく。す
なわち点火位置は機関の回転数の上昇に伴つて遅
れていく。従つて第1及び第2の積分回路により
得られる進角量の方が第3の積分回路による遅角
量よりも多くなるように定数を設定しておくこと
により、中高速領域では進角し、高速領域で遅角
する特性を得ることができる。 上記のように、第1及び第2の積分電圧を比較
する比較回路の出力端子間に第3の積分コンデン
サを設けると、この第3の積分コンデンサの充放
電を制御する回路が不要になるため、第3の積分
回路を簡単にすることができ、簡単な構成で進角
特性と遅角特性とを得ることができる。 [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1の実施例の構成 この実施例の点火装置は、点火回路4と、点火
回路4の半導体スイツチ(トランジスタ3)を制
御する制御回路とからなつており、点火回路4の
半導体スイツチを制御する制御回路は、信号コイ
ル5と、矩形波発生回路6と、パルス整形回路7
と、第1の積分回路8と、第2の積分回路9と、
リセツト回路10と、第1の比較回路11と、第
3の積分回路12と、第2の比較回路13とから
なつている。以下これらの各部を順を追つて説明
する。 a 点火回路4 第1図は本発明の一実施例の基本構成を示した
もので、同図において、1は一端が共通接続され
た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
れて点火コイルの2次コイルの他端に非接地側端
子が高圧コードを介して接続された点火プラグで
ある。点火コイル1の1次コイル及び2次コイル
の一端の共通接続点はエミツタを接地した1次電
流制御用半導体スイツチとしてのトランジスタ3
のコレクタに接続され、1次コイルの他端1a1
は負極端子が接地された図示しないバツテリの正
極端子に接続されている。なおこの例のトランジ
スタ3としてはダーリントン接続された複合トラ
ンジスタが用いられている。上記点火コイル1と
点火プラグ2とトランジスタ3とにより点火回路
4が構成されている。 上記点火回路において、トランジスタ(以下半
導体スイツチとも言う。)3は、後述する制御回
路により機関の点火位置より位相が進んだ位置で
図示しない電源から抵抗Rsを通してベース電流
が与えられて導通状態にされ、点火位置で該ベー
ス電流が遮断されてトランジスタ3が遮断状態に
される。トランジスタ3が遮断状態にされると、
それまで点火コイルの1次コイル1aとトランジ
スタ3のコレクタエミツタ間とを通して流れてい
た1次電流が遮断されるため、該1次コイルに1
次電流を流し続けようとする向きの高い電圧が誘
起する。この時点火コイルの鉄心中に大きな磁束
変化が生じ、この磁束変化による2次コイルに高
電圧が誘起する。この高電圧は点火プラグ2に印
加されるため、該点火プラグに火花放電が生じ、
機関が点火される。すなわち、この例の点火回路
においては、半導体スイツチ3が遮断動作を行う
位置が点火位置となる。 b 信号コイル5 信号コイル5は機関の回転に同期して回転する
信号発電機内に配置され、その一端は接地されて
いる。信号コイル5は第2図Aに示すように機関
の第1の回転角度位置θ1及び第1の回転角度位置
よりも位相が遅れた第2の回転角度位置θ2でそれ
ぞれスレシヨールドレベルVtを超える第1の信
号Vs1及び第2の信号Vs2を発生する。この例で
は第1の回転角度位置θ1が機関の最大進角位置に
一致し、第2の回転角度位置θ2が機関の最小進角
位置(最大遅角位置)に一致している。 尚第2図の横軸には機関の回転角度θをとつて
あり、第1の回転角度位置θ1及び第2の回転角度
位置θ2等の各位置の角度は機関の上死点TDCか
ら進角側に測つている。 なおこの種の点火装置においては、機関の回転
速度が極めて低い時に、第2の信号Vs2の方が第
1の信号Vs1より大きいように設定され、機関の
始動操作が行われた時に先ず第2の信号が第1の
信号よりも先にスレシヨールドレベル以上になる
ようになつている。 b 矩形波発生回路6及びパルス整形回路7 矩形波発生回路6は信号コイル5の出力を入力
として、第2図Bに示したように第1の回転角度
位置から第2の回転角度位置まで持続する矩形波
信号Vqを出力し、パルス整形回路7は第2図C
に示したように第2の信号Vs2を整形して第2の
回転角度位置θ2で立上るパルスVpを出力する。 c 第1の積分回路8 第1の積分回路8は第1の積分コンデンサ8a
と、初期充電回路8Aと追加充電回路8Bとを備
えていて、第1の積分コンデンサ8aを第1の回
転角度位置θ1で該第1の積分コンデンサ8aの端
子電圧が設定値Voに達するまで第1の充電電流
I11で初期充電する初期積分動作と、該第1の積
分コンデンサ8aの端子電圧が設定値に達した後
該第1の積分コンデンサを第2の充電電流I12(<
I11)で追加充電する追加積分動作とを行う。 d 第2の積分回路9 第2の積分回路9は、第2の積分コンデンサ9
aと定電流12でコンデンサ9aを充電する充電
回路9Aとを備えていて、第2の積分コンデンサ
を各第2の回転角度位置θ2から一定の時定数で充
電する積分動作を行う。 e リセツト回路10 リセツト回路10は、第1の積分コンデンサ8
aの端子電圧が第2の積分コンデンサの端子電圧
を超えた位置から第2の回転角度位置θ2までの間
に第1の積分コンデンサ8a及び第2の積分コン
デンサ8bをそれぞれ放電される回路で、この例
では、第2の回転角度位置θ2で立上るパルス信号
Vpを入力として、第2の回転角度位置θ2で第1
及び第2の積分コンデンサ8a及び9aを略瞬時
に放電させるようになつている。従つて第1の積
分コンデンサ8aの両端に得られる第1の積分電
圧Vc1は第2図Dに実線で示したような波形にな
り、第2の積分コンデンサ9aの両端に得られる
第2の積分電圧Vc2の波形は第2図Dに破線で示
したようになる。 尚第1及び第2の積分コンデンサの端子電圧は
点火動作を行わせるべく半導体スイツチ3を動作
(上記の例では遮断動作)させる位置を定める信
号を発生させるために用いられるものであつて、
該信号が発生した後は必要がなくなるので、第1
及び第2の積分回路のリセツトは必ずしも第2の
回転角度位置で行わなくても良い。従つてリセツ
ト回路10は、半導体スイツチ3を動作させる位
置を定める信号が発生した位置(後記する第3の
積分電圧が基準電圧以上になる位置)から第2の
回転角度位置θ2までの間に第1の積分コンデンサ
8a及び第2の積分コンデンサ8bをそれぞれ放
電させる回路であればよい。 f 第1の比較回路11 第1の比較回路11は第1の積分コンデンサ8
aの両端に得られる第1の積分電圧Vc1と第2の
積分コンデンサ9aの両端に得られる第2の積分
電圧Vc2とを比較する比較器からなつていて、こ
の比較回路11の出力端子間は、第1の積分電圧
Vc1が第2の積分電圧Vc2以下の時に実質的に短
絡状態(比較器の出力段を構成するスイツチ手段
が導通状態)にあり、第1の積分電圧Vc1が第2
の積分電圧Vc2を超えた時に実質的に遮断状態に
なる。 g 第3の積分回路12 第3の積分回路12は第1の比較回路11の出
力端子間に並列接続された第3の積分コンデンサ
12aと、このコンデンサを一定の電流I3で充電
する充電回路12bとからなり、第1の比較回路
11の出力端子間が遮断状態の時に第3の積分コ
ンデンサ12aを所定の時定数で充電する積分動
作を行う。この第3の積分コンデンサの両端に得
られる第3の積分電圧Vc3の波形は第2図Eに示
すようになる。 h 第2の比較回路13 第2の比較回路13は、第3の積分コンデンサ
12aの両端に得られる第3の積分電圧Vc3と、
図示しない直流定電圧源の出力端子間に接続され
た抵抗14a及び14bの直列回路からなる分圧
回路14の抵抗14bの両端に得られる基準電圧
Vrとを比較して、第3の積分電圧Vc3が基準電
圧Vr以上になつた時に半導体スイツチ3を動作
させる位置を定めるための信号を出力させる。 尚本実施例では、点火回路4の半導体スイツチ
3が遮断動作した時に点火動作が行われるため、
第2の比較回路13は第3の積分電圧Vc3が基準
電圧Vr以上になつた時に第2図Fに示すように
その出力電圧V13が零になるように構成される
が、半導体スイツチが導通することにより点火動
作が行われる点火回路が用いられる場合には、第
3の積分電圧Vc3が基準電圧Vr以上になつた時
に比較回路13の出力端子が非接地状態になる
(比較回路13の出力端子間の電圧が高レベルに
なる)ようにしておく。 本実施例では、第2の比較回路13と基準電圧
発生回路14とにより第3の積分電圧が所定のレ
ベル以上になつた時に点火信号を出力する回路が
構成されているが、点火回路の半導体スイツチ
が、適当なトリガレベル(半導体スイツチをトリ
ガするために制御信号が超える必要があるレベ
ル)を有している場合には、第2の比較回路を設
けることなく、第3の積分電圧を直接半導体スイ
ツチの制御端子に入力することも可能である。そ
の場合には、第3の積分コンデンサと半導体スイ
ツチの制御端子とを接続するラインが点火信号を
出力する回路となる。 [] 第1図の実施例の動作 機関の回転数N(rpm)が低い時には、第2の
積分コンデンサ9aを充電する時間が充分長いた
め、第1の積分電圧Vc1は第2の回転角度位置
(最小進角位置)θ2に至つても第2の積分電圧
Vc2以上になることがきない。この状態では第1
の比較回路の出力端子間が短絡状態にあるため第
3の積分回路は積分動作を行うことができず、第
2の比較回路13は半導体スイツチ3を動作させ
る位置を定めるための信号を出力することができ
ない。第1図には示してないが、第2の回転角度
位置θ2で立上るパルス信号Vpにより導通するス
イツチ回路をトランジスタ3のベースエミツタ間
に対して並列に設けて、該スイツチ回路の導通に
よりトランジスタ3を遮断させるようにすると、
低速時の点火動作を第2の回転角度位置θ2で行わ
せることができる。 機関が1回転する間に第2の積分コンデンサ9
aが充電される時間は、機関の回転数N(rpm)
の上昇に伴つて短くなつていくため、第2の積分
電圧Vc2は回転数の上昇に伴つて低くなつてい
く。従つて機関の回転数が上昇していくと、やが
て第2の回転角度位置θ2よりも進んだ位置で第1
の積分電圧Vc1が第2の積分電圧Vc2以上になる
ようになる。この様な状態になると、第1の比較
回路11の出力端子間が遮断状態になるため、第
3の積分コンデンサ12aが充電される。コンデ
ンサ12aの両端に得られる第3の積分電圧が基
準電圧Vr以上になると第2の比較回路13の出
力端子間が短絡状態になるため、該比較回路13
によりトランジスタ3のベースエミツタ間が短絡
される。これによりトランジスタ3が遮断状態に
なり、点火動作が行われる。 上記の構成において、第1の積分電圧Vc1が第
2の積分電圧Vc2以上になる位置は機関の回転数
の上昇に伴つて進んでいく。これに対し、第3の
積分回路8は点火位置を遅角させようとする。す
なわち、第1の信号Vs1がスレシヨールドレベル
以上になつてから第2の比較回路が半導体スイツ
チを動作させる位置を定めるための信号を出力す
るまでの時間をtとすると、この時間tは一定で
ある。この時間tに相当する角度をα、回転数を
N(rpm)とすると、α=6Ntとなり、αは回転
数Nの上昇に伴つて大きくなつていく。すなわち
点火位置は機関の回転数の上昇に伴つて遅れてい
く。従つて第1及び第2の積分回路により得られ
る進角量の方が第3の積分回路による遅角量より
も多くなるように定数を設定しておくことによ
り、第6図に示すように中高速領域では進角し、
高速領域で遅角する特性を得ることができる。 [] 第3図の実施例の構成 次に第3図によつて本発明の更に具体的な実施
例を説明する。この実施例では、点火回路4のト
ランジスタ3が導通する角度(点火コイルの1次
電流の通電角)を制御するために第4の積分回路
15と比較回路16とが追加されている。この実
施例の各部の構成は下記の通りである。 a パルス整形回路7 パルス整形回路7は、カソードが信号コイル5
の非接地側端子に接続されたダイオード7aと、
該ダイオード7aのアノードに一端が接続された
他端が共通接続されたコンデンサ7b及び抵抗7
cと、コンデンサ7b及び抵抗7cの他端の共通
接続点にベースが接続されエミツタが接地された
波形整形用スイツチとしてのNPNトランジスタ
7dと、トランジスタ7dのベースと接地間にア
ノードを接地側に向けて接続されたダイオード7
eと、トランジスタ7dのベース及びコレクタに
それぞれ一端が接続された抵抗7f及び7gとか
らなつている。 このパルス整形回路7においては、信号コイル
5が発生する第2の信号Vs2が第2の回転角度位
置でスレシヨールドレベル以上になつた時にダイ
オード7eの両端に生じる電圧降下によるトラン
ジスタ7dが極短時間遮断状態になり、第2の回
転角度位置θ2でトランジスタ7dのコレクタエミ
ツタ間にパルス信号Vpが出力される。 b 矩形波発生回路6 矩形波発生回路6は、アノードが信号コイル5
の非接地側端子に接続されたダイオード6aと、
該ダイオード6aのカソードに一端が接続され他
端が共通接続されたコンデンサ6b及び抵抗6c
と、ベースが抵抗6dを介してコンデンサ6b及
び抵抗6cの共通接続点に接続されエミツタが接
地されたNPNトランジスタ6eと、ベースが抵
抗6gを介してトランジスタ6eのコレクタに接
続されたPNPトランジスタ6hと、トランジス
タ6hのベースエミツタ間に接続された抵抗6i
と、トランジスタ6hのコレクタと接地間に接続
された信号蓄積用コンデンサ6jと、エミツタが
接地されたコレクタがトランジスタ6hのコレク
タに接続されたNPNトランジスタ6kと、トラ
ンジスタ6kのベースに一端が接続された抵抗6
mとからなり、トランジスタ6hのエミツタは図
示しない直流定電圧電源の出力端子に、またトラ
ンジスタ6kのベースは抵抗6mを通してパルス
整形回路7のトランジスタ7dのコレクタ(パル
ス整形回路7の出力端子)にそれぞれ接続されて
いる。 この矩形波信号発生回路6においては、信号コ
イル5が第1の回転角度位置で第1の信号Vs1を
発生すると、該第1の信号Vs1が所定のスレシヨ
ールドレベルVt以上になつている期間トランジ
スタ6eがトリガされてトランジスタ6hが導通
し、該トランジスタ6hのコレクタエミツタ間を
通して信号蓄積用コンデンサ6jが図示の極性に
電源電圧E1まで瞬時に充電される。パルス整形
回路7のトランジスタ7dのコレクタにパルス信
号Vpが得られるとトランジスタ6kが導通する
ためコンデンサ6jが該トランジスタ6kのコレ
クタエミツタ間を通して瞬時に放電する。従つて
信号蓄積用コンデンサ6jの両端には第1の回転
角度位置θ1から第2の回転角度位置θ2まで持続す
る波高値がEの矩形波信号電圧Vqが得られる。 c 第1の積分回路8 次に第1の積分回路8は、第1の積分コンデン
サ8aと、抵抗8b,8cの直列回路からなる分
圧回路と、トランジスタ8dと、スピードアツプ
コンデンサ8eと、抵抗8f及び8gとからな
り、抵抗8b,8cからなる分圧回路は信号蓄積
用コンデンサ6jの両端に並列接続されている。
トランジスタ8dのベースは分圧回路の分圧点に
接続され、コレクタは抵抗8gを介して信号蓄積
用コンデンサ6jの非接地側端子に接続されてい
る。スピードアツプコンデンサ8eはトランジス
タ8dのベースコレクタ間に接続され、トランジ
スタ8dのコレクタエミツタ間に抵抗8fが接続
されている。第1の積分コンデンサ8aはトラン
ジスタ8dのエミツタと接地間に接続され、信号
蓄積用コンデンサ6jの両端に得られる矩形波信
号電圧Vqにより、トランジスタ8dのコレクタ
エミツタ間及び抵抗8fを通して第1の積分コン
デンサ8aが充電されるようになつている。 すなわち、信号蓄積用コンデンサ6jの両端に
矩形波信号電圧Vqが発生すると、トランジスタ
8dにベース電流が流れて該トランジスタ8dが
導通し、トランジスタ8dのコレクタエミツタ間
と抵抗8fとを通して第1の積分コンデンサ8a
が第1の充電電流I11で図示の極性に充電されて
初期積分動作が行われる。第1の積分コンデンサ
8aの端子電圧がコンデンサ6jの両端電圧Vq
を抵抗8b及び8cにより分圧して得た設定電圧
(抵抗8cの両端電圧)Voに達するとトランジス
タ8dにベース電流が流れなくなつて該トランジ
スタ8dが遮断するため、それ以後はコンデンサ
6jの端子電圧で抵抗8fを通してコンデンサ8
aが第2の充電電流I12(<I11)で追加充電され
て追加積分動作が行われる。第1の積分コンデン
サ8aの両端に得られる第1の積分電圧Vc1の波
形は第2図Dに実線で示したようになる。 尚本実施例において信号蓄積用コンデンサ6j
の両端に得られる電圧Vqを抵抗8b,8cによ
り分圧して得る設定電圧Voの大きさは、電圧Vq
の波高値をE、抵抗8b及び8cの抵抗値をそれ
ぞれR1及びR2とすると下記の式で与えられる。 Vo=(ER2)/(R1+R2) …(12) d 第2の積分回路9 第2の積分回路9は、一端が接地された第2の
積分コンデンサ9aと、コンデンサ9aの非接地
側端子と図示しない直流定電圧電源の出力端子と
の間に接続された抵抗9bとからなつている。 この第2の積分回路9のコンデンサ9aは図示
しない直流定電圧電源の出力により抵抗9bを通
して一定の時定数で充電され、該コンデンサ9a
の両端に第2図Dに破線で示したような第2の積
分電圧Vc2が得られる。 e リセツト回路10 リセツト回路10は、第1の積分回路用リセツ
ト回路10Aと第2の積分回路用リセツト回路1
0Bとからなつている。第1の積分回路用リセツ
ト回路10Aは、エミツタが接地されコレクタが
第1の積分コンデンサ8aの非接地側端子に接続
されたリセツト用トランジスタ(NPNトランジ
スタ)10aと、トランジスタ10aのベースに
一端が接続され、他端がトランジスタ7dのコレ
クタに接続された抵抗10bとからなり、第2の
回転角度位置θ2でパルス信号Vpが発生した時に
トランジスタ10aが導通して第1の積分コンデ
ンサ8aを瞬時に放電させる。従つて第1の積分
コンデンサ8aの両端に得られる第1の積分電圧
Vc1は第2図Dに示したように第2の回転角度位
置θ2で零になる。 また第2の積分回路用リセツト回路10Bは、
コレクタがコンデンサ9aの非接地側端子に接続
されエミツタが接地された放電用トランジスタ
(NPNトランジスタ)10cと、トランジスタ1
0cのベースとトランジスタ7dのコレクタとの
間に接続された抵抗10dとからなり、第2の回
転角度位置θ2でパルス信号Vpが発生した時にト
ランジスタ10cが導通して第2の積分コンデン
サ9aを瞬時に放電される。従つて第2図Dに示
したように第2の積分電圧Vc2は第2の回転角度
位置θ2で零になる。 f 第1の比較回路11 第1の比較回路11は、ICからなる電圧比較
器からなり、この比較器の正相入力端子には第1
の積分コンデンサ8aの両端に得られる第1の積
分電圧Vc1が、また逆相入力端子には第2の積分
コンデンサ9aの両端に得られる第2の積分電圧
Vc2がそれぞれ入力されている。 g 第3の積分回路12 第3の積分回路12は比較回路11の出力端子
間に接続された第3の積分コンデンサ12aと抵
抗12bとからなり、図示しない直粒定電圧電源
から抵抗12bを通してコンデンサ12aが一定
の電流で充電されるようになつている。 h 第2の比較回路13 第2の比較回路13の構成は第1図に示したも
のと同様であり、この比較回路13の逆相入力端
子及び正相入力端子にそれぞれ第3の積分電圧
Vc3と基準電圧発生回路14から得られる基準電
圧Vrとが入力されている。 i 第4の積分回路15 第4の積分回路15は、一端が接地された第4
の積分コンデンサ15aと、コレクタがコンデン
サ15aの非接地側端子に接続されエミツタが接
地された放電用トランジスタ(NPNトランジス
タ)15bと、トランジスタ15bのベースに一
端が接続された抵抗15cと、トランジスタ15
bのベースエミツタ間に接続された抵抗15d
と、抵抗15cの他端と信号蓄積用コンデンサ6
jの非接地側端子との間に接続されたコンデンサ
15eと、第4の積分コンデンサ15aの非接地
側端子に一端が接続された抵抗15hと、抵抗1
5hの他端にカソードが接続されアノードが信号
蓄積用コンデンサ6jの非接地側端子に接続され
たダイオード15iとからなり、第4の積分コン
デンサ15aは信号蓄積用コンデンサ6jの両端
の電圧Vqによりダイオード15iと抵抗15h
とを通して一定の時定数で充電される。 この実施例では、抵抗15c,15dとコンデ
ンサ15eとにより微分回路15gが構成されて
いる。この微分回路15gは信号蓄積用コンデン
サ6jの両端に得られる矩形波信号Vqの立上が
りを微分してパルス電流Ifを出力し、該パルス電
流が発生している間トランジスタ15bを導通さ
せて第4の積分コンデンサ15aを放電させる。 j 比較回路16 比較回路16は、ICからなる電圧比較器から
なり、この比較器の出力端子と電源端子との間に
抵抗Rsが接続されている。この比較回路16の
出力端子は点火回路のトランジスタ3のベース
(制御信号入力端子)に接続されている。比較回
路16の逆相入力端子には第4の積分コンデンサ
15aの両端に得られる第4の積分電圧Vc4が入
力され、比較回路16の正相入力端子には第2の
積分コンデンサ9aの両端に得られる第2の積分
電圧Vc2が入力されている。 k 自然発火防止用抵抗17 本実施例においては、第4の積分回路15の抵
抗15hとダイオード15iとの接続点とパルス
整形回路7のトランジスタ7dのコレクタとの間
に自然発火防止用抵抗17が接続され、トランジ
スタ7dが導通している時に、第4の積分コンデ
ンサ15aから抵抗15h及び17を経てトラン
ジスタ7dに至る回路により、コンデンサ15a
の放電回路が構成されるようになつている。上記
抵抗17の抵抗値は、定常動作時に第4の積分コ
ンデンサ15aの正常な充電が妨げられることが
無いように充分大きな値に設定されている。 [] 第3図の実施例の動作 a 正常な始動操作が行われる場合の動作 機関の正常な操作では図示しない電源スイツチ
を閉じた後直ちに機関の始動操作が行われる。機
関の始動操作が行われると信号コイル5が第1及
び第2の信号Vs1及びVs2を出力する。機関の極
低速時においては第1の信号Vs1がスレシヨール
ドレベル以上にならず、第2の信号Vs2のみがス
レシヨールドレベル以上になるように設定されて
いる。従つて機関の極低速時には矩形波発生回路
6のトランジスタ6eをトリガし得る大きさの信
号を得ることができない。 パルス整形回路7においては、図示しない電源
から抵抗7fを通してトランジスタ7dにベース
電流が流れて該トランジスタ7dが導通してい
る。第2の信号Vs2が発生すると、パルス整形回
路7のダイオード7e、抵抗7c及びコンデンサ
7b、ダイオード7aを通して電流が流れ、第2
の回転角度位置θ2でダイオード7eの両端の電圧
が所定値に達すると(第2の信号Vs2がスレシヨ
ールドレベルVt以上になると)トランジスタ7
dのベースエミツタ間が逆バイアスされ、該トラ
ンジスタ7dが遮断状態になる。第2の信号Vs2
がスレシヨールドレベル以下に立ち下がるとトラ
ンジスタ7dが再び導通する。従つてトランジス
タ7dのコレクタエミツタ間には第2の信号Vs2
がスレシヨールドレベル以上になつている期間に
相当するパルス幅のパルス信号Vpが得られる。 このように、機関の極低速時にはパルス信号
Vpのみが発生し、矩形波発生回路6のトランジ
スタ6eはトリガされないため、トランジスタ6
hは導通せず、コンデンサ6jは充電されない。
従つて第1の積分コンデンサ8a及び第4の積分
コンデンサ15aは充電されない。 第2の積分回路では、電源から抵抗9bを通し
て第2の積分コンデンサ9aが図示の極性に充電
され、パルス信号Vpによりトランジスタ9bが
導通した時にコンデンサ9aが放電するため、第
2の積分コンデンサ9aの両端には第2図Dに示
すように各第2の回転角度位置θ2から一定の勾配
で上昇して次の第2の回転角度位置θ2で零に戻る
第2の積分電圧Vc2が得られる。 上記のように、極低速時に第4の積分コンデン
サ15aは矩形波信号Vqによつては充電されな
いが、第2の信号Vs2がスレシヨールドレベル以
上になつている期間パルス整形回路7のトランジ
スタ7dが遮断状態になると図示しない電源から
抵抗7gと抵抗17及び15hとを通して第4の
積分コンデンサ15aに充電電流が流れる。従つ
て第4の積分コンデンサは第2の信号Vs2がスレ
シヨールドレベル以上になつている期間僅かに充
電され、その端子電圧Vc4は僅かに上昇する。 比較回路16はこの電圧Vc4を第2の積分電圧
Vc2と比較する。電圧Vc2が電圧Vc4より大きく
なると、比較回路16の出力電圧Vdが高レベル
になる。また第1の積分電圧Vc1は発生していな
いため、比較回路11の出力端子間は短絡状態の
ままであり、第3の積分コンデンサ12aの充電
は行われない。従つて比較回路13の出力端子間
は遮断状態にある。そのため比較回路16の出力
電圧Vdが高レベルになるとトランジスタ3のベ
ースエミツタ間電圧V13が高レベルになる。これ
によりトランジスタ3にベース電流が流れて該ト
ランジスタ3が導通し、点火コイル1に1次電流
I1が流れる。次に第2の回転角度位置で第2の積
分電圧Vc2が零になると、比較回路16の出力端
子の電位が接地レベルになるため、トランジスタ
3が遮断し、1次電流I1が急に遮断する。これに
より点火コイルの鉄心中で大きな磁束変化が生
じ、点火プラグ2に火花が生じる。このように本
実施例においては第1の信号Vs1がスレシヨール
ドレベル以上にならない機関の極低速時において
も最小進角位置θ2で点火動作が行われるため、機
関の始動性を良好にすることができる。 機関の始動により回転速度がある程度上昇する
と、第1の電圧Vs1もスレシヨールドレベル以上
になる。この時矩形波発生回路6は第2図Bに示
したように第1の回転角度位置θ1から第2の回転
角度位置θ2まで持続する矩形波電圧Vqを発生す
る。 上記矩形波信号Vqが発生すると、前述のよう
に第1の積分回路8が初期積分動作と追加積分動
作とを行うため、第1の積分コンデンサ8aの両
端に第2図Dに示すように第1の積分電圧Vc1が
得られる。 第2の積分回路9では、既に述べた動作により
第2の積分コンデンサ9aの両端に第2図Dに示
したような第2の積分電圧Vc2が得られる。 第4の積分回路15では、矩形波信号Vqの立
上りを微分する微分回路15gの出力パルス電流
Ifが消滅してトランジスタ15bが遮断した位置
から第2の回転角度位置θ2まで信号矩形波信号電
圧Vqにより第4の積分コンデンサ15aを一定
の時定数で充電し、矩形波信号電圧Vqが消滅し
た後該第4の積分コンデンサの端子電圧を次の第
1の回転角度位置θ1まで保持している。第1の回
転角度位置θ1で矩形波信号Vqが立上つて微分回
路15gがパルス電流Ifを出力するとトランジス
タ15bが導通してコンデンサ15aを放電させ
る。従つて第4の積分コンデンサ15aの両端に
は各第1の回転角度位置θ1より所定の角度だけ遅
れた位置から第2の回転角度位置θ2まで一定の勾
配で上昇して次の最大進角位置θ1までその電圧を
保持する第4の積分電圧Vc4が得られる。 上記第2の積分電圧Vc2と第4の積分電圧Vc4
とは比較回路16に入力される。比較回路16で
は、第4の積分電圧Vc4が第2の積分電圧電圧
Vc2以上ある時に比較回路16の出力段が導通状
態になつていてその出力端子の対地電圧Vdが零
レベルになつている。第2の積分電圧Vc2が第4
の積分電圧Vc4を超えると、比較回路16の出力
段が遮断状態になつてその出力端子の電圧Vdが
高レベルになる。比較回路16の出力電圧Vdが
零の期間トランジスタ3のベースの電位が接地レ
ベルに保たれて該トランジスタ3の導通が禁止さ
れ、電圧Vdが高レベルになつている期間のみト
ランジスタ3の導通が許容される。 第1の積分電圧Vc1及び第2の積分電圧Vc2は
比較回路11に入力される。第1の積分電圧Vc1
が第2の積分電圧Vc2以下の場合には比較回路1
1の出力段が導通状態になつており、第1の積分
電圧Vc1が第2の積分電圧Vc2を超えると比較器
11aの出力段が遮断状態になる。第1の積分電
圧Vc1が第2の積分電圧Vc2以下の場合には比較
回路11の出力端子間が短絡状態にあるため、第
3の積分コンデンサ12aの充電が行われない。
この時第2の比較回路13の出力端子間は遮断状
態にある。従つて比較回路13は1次電流制御用
半導体スイツチとしてのトランジスタ3にベース
電流が流れるのを許容して該トランジスタ3を導
通状態にし、点火コイルに1次電流I1を流す。角
度θiにおいて第1の積分電圧Vc1が第2の積分電
圧Vc2を超えると比較回路11の出力端子間が遮
断状態になるため第3の積分コンデンサ12aの
充電が開始される。第3の積分コンデンサ12a
の両端に得られる第3の積分電圧Vc3が基準電圧
Vrを超えると第2の比較回路13の出力端子間
が短絡状態になる。これによりトランジスタ3が
遮断状態にされ、点火コイルの1次電流I1が急激
に変化させられるため、点火コイルの2次コイル
1bに高電圧Vhが誘起する。これにより機関の
シリンダに取付けられた点火プラグ2に火花放電
が生じ、機関が点火される。 第3の積分回路を設けたことにより遅角特性が
得られる点は第1図の実施例と同様である。 上記のように、第2の積分電圧Vc2が第4の積
分電圧Vc4を超えた時点でトランジスタ3(1次
電流制御用スイツチ)を導通させるようにする
と、微分回路15gの定数(抵抗15c,15d
とコンデンサ15eにより定まる時定数)及び第
4の積分回路15の積分定数(コンデンサ15a
と抵抗15hにより定まる時定数)を適宜に設定
しておくことにより、1次電流制御用スイツチが
導通を開始する位置を任意に設定することができ
る。従つて機関の低速時に点火コイルの1次電流
の通電期間が必要最小限になるように第4の積分
回路の積分定数を設定しておくことにより、損失
を最小限に抑えることができ、1次電流制御用ス
イツチを構成するスイツチ素子の温度上昇を抑制
することができる。また、第4の積分コンデンサ
の充電が開始される位置θ3は機関の回転速度の上
昇に伴つて遅れていき、第2の積分電圧が第4の
積分電圧を超える位置は、機関の回転速度の上昇
に伴つて進んでいくため、機関の回転速度の上昇
に伴つて1次電流の通電時間が長くなつていく。
従つて機関の高速時に遮断電流値が低くなるのを
防ぐことができ、高速時の点火性能の低下を防ぐ
ことができる。 b 機関の始動操作が異常な場合の動作(自然発
火防止用抵抗17の作用) 上記実施例において機関が停止している時に電
源スイツチを閉じた状態に保持した場合、すなわ
ち、電源スイツチを閉じた後直ちに始動操作を行
わなかつた場合を考える。 機関が停止している状態では信号コイル5が第
1及び第2の信号Vs1及びVs2を出力しないた
め、矩形波信号Vq及びパルス信号Vpも発生しな
い。従つて矩形波信号Vqにより第1及び第4の
積分コンデンサ8a及び15aが充電されること
はない。しかし第2の積分コンデンサ9aは抵抗
9bを通して図示しない電源から充電されるた
め、その端子電圧Vc2は所定の勾配で上昇してい
き、やがて飽和する。この第2の積分コンデンサ
の端子電圧により比較回路11の出力端子間が短
絡状態になり、第3の積分コンデンサ12aの充
電が阻止される。この時第2の比較回路13の出
力端子間は遮断状態にあり、トランジスタ3にベ
ース電流が供給され、トランジスタ3が導通して
点火コイル1に1次電流が流れる。 この時比較回路16では、電源から比較器の内
部を通つて該比較器の逆相入力端子及び正相入力
端子から微弱な電流が流れ出ている。 今第3図において自然発火防止用抵抗17が無
いとすると、比較回路16の逆相入力端子から流
れ出す微弱電流により第4の積分コンデンサ15
aが充電されるため、第4の積分コンデンサ15
aの端子電圧Vc4は上昇していき、やがてこの第
4の積分コンデンサ15aの端子電圧Vc4が第2
の積分電圧Vc2を超えるようになる。このように
第4の積分電圧Vc4が第2の積分電圧Vc2を超え
ると、比較器回路16の出力端子が接地電位にな
るため、トランジスタ3が遮断状態になり、1次
電流I1が遮断する。従つて点火コイル1の鉄心中
で大きな磁束変化が生じ、点火コイルの2次コイ
ルに高電圧が誘起する。この高電圧は点火プラグ
2に印加されるため、該点火プラグに火花が生
じ、いわゆる自然発火が生じる。 これに対し、上記実施例のように、自然発火防
止用抵抗17が設けられていると、機関が停止し
ている状態で電源スイツチが閉成状態に保持され
た時に、抵抗15hと自然発火防止用抵抗17と
導通状態にあるパルス整形回路7のトランジスタ
dとを通して第4の積分コンデンサ15aが放電
するため、第4の積分コンデンサの端子電圧が上
昇するのが阻止され、自然発火が生じるのが防止
される。 [] 第4図の実施例 第4図は本発明の他の実施例の要部を示したも
ので、この実施例は点火回路としてコンデンサ放
電式の回路を用い、第1の比較回路11の比較器
としてプログラマブルユニジヤンクシヨントラン
ジスタ(PUT)P1を用いたものである。 この実施例では点火コイル1の1次側にコンデ
ンサC1が設けられ、該コンデンサC1は機関と同
期回転する磁石式交流発電機内に設けられたエキ
サイタコイルLeの出力でダイオードD1を通して
図示の極性に充電されるようになつている。コン
デンサC1とダイオーダD1の接続点と接地間にサ
イリスタThが設けられ、サイリスタThのゲート
カソード間には保護用抵抗R1が接続されている。
また点火コイル1の1次コイル1aの両端にカソ
ードを接地側に向けたダイオードD2が接続され
ている。点火コイル1、点火プラグ2、コンデン
サC1、エキサイタコイルLe、ダイオードD1,
D2、サイリスタTh及び抵抗R1により点火回路4
が構成されている。 この点火回路4はコンデンサ放電式の回路とし
て周知もので、サイリスタThの導通によりコン
デンサC1の電荷を点火コイル1の1次コイル1
aに放電されることにより2次コイル1bに高電
圧を誘起させて点火動作を行わせるものである。 またこの実施例では第1の積分コンデンサ8a
の両端の第1の積分電圧Vc1がプログラマブルユ
ニジヤンクシヨントランジスタP1のアノードに
印加され、第2の積分コンデンサ9aの両端の第
2の積分電圧Vc2が抵抗20を介してプログラマ
ブルユニジヤンクシヨントランジスタP1のゲー
トに印加されている。 プログラマブルユニジヤンクシヨントランジス
タP1のカソードは抵抗12bを介して第3の積
分コンデンサ12aの一端に接続され、第3の積
分コンデンサ12aの他端は接地されている。第
3の積分コンデンサ12aの非接地側端子は点火
回路のサイリスタThのゲートに接続され、第3
の積分コンデンサ12aの端子電圧が所定のトリ
ガレベルを超えた時にサイリスタThに点弧信号
が供給されるようになつている。 第1の積分電圧Vc1が第2の積分電圧Vc2より
低い時にはプログラマブルユニジヤンクシヨント
ランジスタP1が遮断していて第3の積分コンデ
ンサ12aに充電電流が供給されないが、第1の
積分電圧Vc1が第2の積分電圧Vc2以上になると
プログラマブルユニジヤンクシヨントランジスタ
P1が導通するため、第3の積分コンデンサ12
aに充電電流が供給される。第3の積分コンデン
サの両端の電圧が所定のレベルを超えるとサイリ
スタThに点弧信号が与えられ、これによりサイ
リスタThが導通して点火動作が行われる。 また第4図の実施例においては、サイリスタ
Thのゲートに抵抗21を介してパルス信号Vpが
供給され、機関の低速時にはこのパルス信号によ
りサイリスタThに点弧信号が与えられるように
なつている。 尚第4図においては、第1の積分コンデンサ8
aを放電させるリセツト回路の図示を省略してあ
るが、この第1の積分コンデンサ用のリセツト回
路としては第3図の実施例で用いたのと同様の回
路を用いることができる。 第4図の実施例の各部の信号波形を第5図乃至
Eに示してあり、第5図Dにおいて破線のVc1は
進角動作開始前の第1の積分電圧を示し実線の
Vc1は進角終了後の第1の積分電圧を示してい
る。 上記の実施例では、信号コイルの出力により矩
形波信号Vqとパルス信号Vpとを発生させて、こ
れらの信号により第1の積分回路及び第2の積分
回路を制御するようにしたが、両積分回路の制御
の仕方は上記の実施例に限られるものではない。
第1の積分回路は第1の信号により初期積分動作
の開始位置が定められ、点火位置を示す信号また
は第2の信号により追加積分動作の終了位置が定
められればよい。また第2の積分回路は第2の信
号によりその積分動作の開始位置が定められ、点
火位置を示す信号または第2の信号により積分動
作の終了位置が定められればよい。 [発明の効果] 以上のように、本発明によれば、第1及び第2
の積分コンデンサの両端にそれぞれ得られる第1
及び第2の積分電圧を比較して第1の積分電圧が
第2の積分電圧以下の時に出力端子間に実質的に
短絡状態になり、第1の積分電圧が第2の積分電
圧を超えた時に出力端子間が実質的に遮断状態に
なる比較回路を設けて、この比較回路の出力端子
間に第3の積分回路の積分コンデンサを接続し、
該第3の積分回路の積分コンデンサの端子電圧が
所定のレベルに達した時に点火位置を定めるため
の信号を発生させるようにしたので、第3の積分
回路のコンデンサの充放電を制御する回路を省略
して第3の積分回路を簡単にすることができ、簡
単な構成で進角特性と遅角特性とを得ることがで
きる利点がある。
[Industrial Application Field] The present invention relates to an ignition device for an internal combustion engine that has an advance function and a retard function. [Prior Art] In an internal combustion engine, the ignition position is generally advanced in the medium to high speed range of the engine, but in a two-stroke internal combustion engine, it is necessary to retard the ignition position in the high speed range of the engine. . Also, in a 4-stroke engine, to prevent overspeeding of the engine,
It is necessary to retard the ignition position when the engine is running at high speed. In this way, in order to advance the ignition position in the medium-high speed range of the engine and retard the ignition position in the high-speed range, an ignition system for internal combustion engines that has both advance and retard functions is required. do. In a conventional ignition system for an internal combustion engine that has both an advance angle function and a retard angle function, for example, there is a signal coil that outputs a signal at the maximum advance angle position and a minimum advance angle position (maximum retard position) of the engine, respectively. , a first integrating circuit that performs an integral operation by charging a capacitor from the maximum advance angle position to the minimum advance angle position detected by the output of the signal coil; A second integrating circuit that performs an integrating operation by charging the first integrating circuit, and a comparison circuit that compares the output of the first integrating circuit and the output of the second integrating circuit are provided, so that the output of the first integrating circuit is Advance characteristics are obtained by outputting a signal to determine the ignition position when the output exceeds the output of the integrating circuit. Also, an integral operation in which the capacitor is charged with a first current from the minimum advance angle position to the maximum advance angle position, and then the capacitor is additionally charged with a second current larger than the first current from the maximum advance angle position to the minimum advance angle position. A third integrator circuit that performs the following and a comparison circuit that compares the output of the third integrator circuit with a reference voltage is provided, so that the output voltage of the third integrator circuit becomes equal to or higher than the output voltage of the first integrator circuit. Retard characteristics are obtained by outputting a signal to determine the ignition position when the ignition position is reached. [Problems to be Solved by the Invention] The third integral circuit provided to obtain the retard characteristic in the conventional ignition system for an internal combustion engine described above has a function of determining the interval from the minimum advance angle position to the maximum advance angle position and the maximum advance angle position. In addition to the need to charge the capacitor with different charging currents in the section from the angle position to the minimum advance position,
Since a reset circuit is required to discharge the capacitor, the circuit configuration inevitably becomes complicated. An object of the present invention is to provide an ignition device for an internal combustion engine that can have a retardation function with a simple configuration. [Means for Solving the Problems] The present invention provides an ignition circuit that suddenly changes the primary current of an ignition coil through the operation of a semiconductor switch to generate a high voltage for ignition on the secondary side of the ignition coil; A first signal that is at least a threshold level at a first rotational angular position of the engine, and a second signal that is at least the threshold level at a second rotational angular position whose phase is delayed from the first rotational angular position. a signal coil that generates a signal; and an ignition position that receives the first and second signals and generates an ignition signal for operating the semiconductor switch between a first rotational angular position and a second rotational angular position. In an ignition device for an internal combustion engine equipped with a control circuit, a retardation function can be provided with a simple configuration. Therefore, in the present invention, the above-mentioned ignition position control circuit is constituted by the following elements. (b) Initial integration operation of initially charging the first integrating capacitor from the first rotational angular position until the terminal voltage of the first integrating capacitor reaches the set voltage, and additionally charging the first integrating capacitor to a voltage higher than the set voltage. a first integrating circuit that performs an additional integrating operation; (b) A second integrating circuit that performs an integrating operation to charge the second integrating capacitor from each second rotational angular position at a constant time constant. C. The first integrating capacitor obtained at both ends of the first integrating capacitor
and the second integrated voltage obtained across the second integrating capacitor, and when the first integrated voltage is less than or equal to the second integrated voltage, the output terminals are substantially short-circuited and the second integrated voltage is obtained across the second integrating capacitor. 1 integrated voltage is the second
A comparator circuit that effectively cuts off between the output terminals when the integrated voltage exceeds the voltage. A third integrating circuit that performs an integrating operation of charging a third integrating capacitor connected in parallel between the output terminals of the comparator circuit at a constant time constant. E The third voltage obtained across the third integrating capacitor
A circuit that outputs the ignition signal when the integrated voltage of the circuit reaches a predetermined level or higher. (f) A reset circuit that discharges the first and second integral capacitors between the position where the third integral voltage exceeds the reference voltage and the second rotation angle position. [Operation of the Invention] In the above configuration, the position where the first integrated voltage exceeds the second integrated voltage advances as the engine speed increases. Therefore, the position where the potential at the output terminal of the comparator circuit becomes high level advances as the rotational speed increases. Furthermore, when the first integrated voltage is lower than the second integrated voltage, the output terminals of the comparator circuit are substantially short-circuited, so the third integrating capacitor is short-circuited, and the integrating operation of the third integrating circuit is not performed. However, when the first integrated voltage exceeds the second integrated voltage, the output terminals of the first comparator circuit are substantially cut off, so that the third integrating capacitor is charged. When the third integrated voltage obtained across the third integrating capacitor exceeds a predetermined level, a signal is output for determining the position at which the semiconductor switch of the ignition circuit is operated. Here, if t is the time from when the first signal becomes equal to or higher than the threshold level until the signal for determining the position at which the semiconductor switch is operated is output, this time t is constant. If the angle corresponding to this time t is α and the rotation speed is N (rpm), then α=6Nt, and α
becomes larger as the rotational speed N increases. In other words, the ignition position is delayed as the engine speed increases. Therefore, by setting a constant so that the amount of advance angle obtained by the first and second integral circuits is greater than the amount of retardation obtained by the third integral circuit, the advance angle can be improved in the medium and high speed range. , it is possible to obtain the characteristic of retarding the angle in the high-speed region. As mentioned above, if a third integrating capacitor is provided between the output terminals of the comparison circuit that compares the first and second integrated voltages, a circuit to control charging and discharging of this third integrating capacitor becomes unnecessary. , the third integration circuit can be simplified, and advance angle characteristics and retard angle characteristics can be obtained with a simple configuration. [Examples] Examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. [] Configuration of the first embodiment The ignition device of this embodiment consists of an ignition circuit 4 and a control circuit that controls the semiconductor switch (transistor 3) of the ignition circuit 4. The control circuit to control includes a signal coil 5, a rectangular wave generation circuit 6, and a pulse shaping circuit 7.
, a first integrating circuit 8, a second integrating circuit 9,
It consists of a reset circuit 10, a first comparison circuit 11, a third integration circuit 12, and a second comparison circuit 13. Each of these parts will be explained in order below. a Ignition circuit 4 Fig. 1 shows the basic configuration of an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an ignition coil having a primary coil 1a and a secondary coil 1b whose ends are commonly connected; is an ignition plug that is attached to a cylinder of an engine (not shown) and has a non-ground terminal connected to the other end of a secondary coil of an ignition coil via a high voltage cord. A common connection point between the primary coil and one end of the secondary coil of the ignition coil 1 is a transistor 3 as a semiconductor switch for controlling the primary current, whose emitter is grounded.
is connected to the collector of the primary coil, and the other end of the primary coil 1a1
is connected to the positive terminal of a battery (not shown) whose negative terminal is grounded. Note that a Darlington-connected composite transistor is used as the transistor 3 in this example. The ignition coil 1, spark plug 2, and transistor 3 constitute an ignition circuit 4. In the above ignition circuit, the transistor (hereinafter also referred to as a semiconductor switch) 3 is made conductive by a control circuit (described later) by applying a base current from a power source (not shown) through a resistor Rs at a position whose phase is advanced from the ignition position of the engine. , the base current is cut off at the ignition position and the transistor 3 is placed in the cut-off state. When transistor 3 is turned off,
Since the primary current that had been flowing between the primary coil 1a of the ignition coil and the collector-emitter of the transistor 3 is cut off, the primary current flows through the primary coil 1a and the collector-emitter of the transistor 3.
A high voltage is induced in the direction that causes the current to continue flowing. At this point, a large magnetic flux change occurs in the iron core of the ignition coil, and a high voltage is induced in the secondary coil due to this magnetic flux change. Since this high voltage is applied to the spark plug 2, a spark discharge occurs in the spark plug,
The engine is ignited. That is, in the ignition circuit of this example, the position where the semiconductor switch 3 performs the cutoff operation is the ignition position. b Signal Coil 5 The signal coil 5 is disposed within a signal generator that rotates in synchronization with the rotation of the engine, and one end thereof is grounded. As shown in FIG. 2A, the signal coil 5 exceeds the threshold level Vt at the first rotational angular position θ1 of the engine and at the second rotational angular position θ2, which is delayed in phase from the first rotational angular position. A first signal Vs1 and a second signal Vs2 are generated. In this example, the first rotation angle position θ1 corresponds to the maximum advance angle position of the engine, and the second rotation angle position θ2 corresponds to the minimum advance angle position (maximum retard position) of the engine. The horizontal axis of Fig. 2 shows the rotation angle θ of the engine, and the angles at each position, such as the first rotation angle position θ1 and the second rotation angle position θ2, are advanced from the engine top dead center TDC. Measured on the side. In this type of ignition system, when the engine speed is extremely low, the second signal Vs2 is set to be larger than the first signal Vs1, and when the engine is started, the second signal Vs2 is set to be larger than the first signal Vs1. The signal becomes equal to or higher than the threshold level before the first signal. b Rectangular wave generation circuit 6 and pulse shaping circuit 7 The rectangular wave generation circuit 6 takes the output of the signal coil 5 as input and continues from the first rotational angular position to the second rotational angular position as shown in FIG. 2B. The pulse shaping circuit 7 outputs a rectangular wave signal Vq as shown in FIG.
As shown in , the second signal Vs2 is shaped to output a pulse Vp that rises at the second rotation angle position θ2. c First integrating circuit 8 The first integrating circuit 8 is the first integrating capacitor 8a.
It is equipped with an initial charging circuit 8A and an additional charging circuit 8B, and the first integrating capacitor 8a is charged at the first rotation angle position θ1 until the terminal voltage of the first integrating capacitor 8a reaches the set value Vo. 1 charging current
There is an initial integration operation in which initial charging is performed with I11, and after the terminal voltage of the first integration capacitor 8a reaches the set value, the first integration capacitor is charged with a second charging current I12 (<
I11) performs an additional integral operation for additional charging. d Second integrating circuit 9 The second integrating circuit 9 is connected to the second integrating capacitor 9.
a and a charging circuit 9A that charges the capacitor 9a with a constant current 12, and performs an integral operation of charging the second integral capacitor at a constant time constant from each second rotation angle position θ2. e Reset circuit 10 The reset circuit 10 includes a first integrating capacitor 8
A circuit in which the first integrating capacitor 8a and the second integrating capacitor 8b are each discharged between the position where the terminal voltage of a exceeds the terminal voltage of the second integrating capacitor and the second rotation angle position θ2, In this example, the pulse signal that rises at the second rotation angle position θ2
With Vp as input, the first rotation angle position θ2
And the second integrating capacitors 8a and 9a are discharged almost instantaneously. Therefore, the first integral voltage Vc1 obtained across the first integrating capacitor 8a has a waveform as shown by the solid line in FIG. The waveform of voltage Vc2 is as shown by the broken line in FIG. 2D. The terminal voltages of the first and second integrating capacitors are used to generate a signal that determines the position at which the semiconductor switch 3 is operated (in the above example, cut-off operation) in order to perform the ignition operation.
After the signal is generated, it is no longer necessary, so the first
Also, the reset of the second integration circuit does not necessarily have to be performed at the second rotation angle position. Therefore, the reset circuit 10 resets the semiconductor switch 3 between the position where the signal determining the operating position of the semiconductor switch 3 is generated (the position where the third integrated voltage described later becomes equal to or higher than the reference voltage) and the second rotational angular position θ2. Any circuit may be used as long as it discharges the first integrating capacitor 8a and the second integrating capacitor 8b, respectively. f First comparator circuit 11 The first comparator circuit 11 is connected to the first integrating capacitor 8
It consists of a comparator that compares the first integrated voltage Vc1 obtained across the terminals of a and the second integrated voltage Vc2 obtained across the second integrating capacitor 9a. , first integrated voltage
When Vc1 is less than or equal to the second integrated voltage Vc2, it is substantially in a short-circuit state (the switching means constituting the output stage of the comparator is in a conductive state), and the first integrated voltage Vc1 is lower than the second integrated voltage Vc2.
When the integrated voltage Vc2 is exceeded, the circuit becomes substantially cut off. g Third integration circuit 12 The third integration circuit 12 includes a third integration capacitor 12a connected in parallel between the output terminals of the first comparison circuit 11, and a charging circuit 12b that charges this capacitor with a constant current I3. When the output terminals of the first comparison circuit 11 are in a cutoff state, an integration operation is performed to charge the third integration capacitor 12a at a predetermined time constant. The waveform of the third integrated voltage Vc3 obtained across the third integrating capacitor is as shown in FIG. 2E. h Second comparison circuit 13 The second comparison circuit 13 outputs a third integrated voltage Vc3 obtained across the third integrating capacitor 12a,
A reference voltage obtained across a resistor 14b of a voltage divider circuit 14 consisting of a series circuit of resistors 14a and 14b connected between the output terminals of a DC constant voltage source (not shown)
Vr, and when the third integrated voltage Vc3 becomes equal to or higher than the reference voltage Vr, a signal is output for determining the position at which the semiconductor switch 3 is operated. In this embodiment, since the ignition operation is performed when the semiconductor switch 3 of the ignition circuit 4 is cut off,
The second comparator circuit 13 is configured so that when the third integrated voltage Vc3 exceeds the reference voltage Vr, the output voltage V13 becomes zero as shown in FIG. In the case where an ignition circuit is used in which the ignition operation is performed by so that the voltage between them is at a high level). In this embodiment, the second comparison circuit 13 and the reference voltage generation circuit 14 constitute a circuit that outputs an ignition signal when the third integrated voltage exceeds a predetermined level. If the switch has an appropriate trigger level (the level that the control signal must exceed to trigger the semiconductor switch), the third integrated voltage can be directly applied without the need for a second comparator circuit. It is also possible to input it to the control terminal of a semiconductor switch. In that case, the line connecting the third integrating capacitor and the control terminal of the semiconductor switch becomes a circuit for outputting the ignition signal. [] Operation of the embodiment shown in FIG. 1 When the engine speed N (rpm) is low, the time to charge the second integral capacitor 9a is long enough, so the first integral voltage Vc1 is at the second rotation angle position. (Minimum advance angle position) Even if θ2 is reached, the second integral voltage remains
It cannot exceed Vc2. In this state, the first
Since the output terminals of the comparator circuit 13 are short-circuited, the third integrator circuit cannot perform an integrating operation, and the second comparator circuit 13 outputs a signal for determining the position at which the semiconductor switch 3 is operated. I can't. Although not shown in FIG. 1, a switch circuit that is made conductive by a pulse signal Vp that rises at the second rotation angle position θ2 is provided in parallel between the base and emitter of the transistor 3, and the conduction of the switch circuit causes the transistor 3 to become conductive. If you try to block it,
The ignition operation at low speed can be performed at the second rotation angle position θ2. During one rotation of the engine, the second integrating capacitor 9
The time a is charged is the engine rotation speed N (rpm)
As the rotation speed increases, the second integrated voltage Vc2 decreases as the rotational speed increases. Therefore, as the engine speed increases, the first rotational angle position will eventually reach a position that is further advanced than the second rotational angle position θ2.
The integrated voltage Vc1 becomes equal to or higher than the second integrated voltage Vc2. In such a state, the output terminals of the first comparator circuit 11 are cut off, so that the third integrating capacitor 12a is charged. When the third integrated voltage obtained across the capacitor 12a exceeds the reference voltage Vr, the output terminals of the second comparator circuit 13 become short-circuited.
As a result, the base and emitter of the transistor 3 are short-circuited. As a result, the transistor 3 is turned off, and an ignition operation is performed. In the above configuration, the position where the first integrated voltage Vc1 becomes equal to or higher than the second integrated voltage Vc2 advances as the engine speed increases. In contrast, the third integration circuit 8 attempts to retard the ignition position. In other words, if t is the time from when the first signal Vs1 becomes equal to or higher than the threshold level until the second comparison circuit outputs a signal for determining the position at which the semiconductor switch is operated, then this time t is constant. It is. If the angle corresponding to this time t is α and the rotational speed is N (rpm), then α=6Nt, and α increases as the rotational speed N increases. In other words, the ignition position is delayed as the engine speed increases. Therefore, by setting constants so that the amount of advance angle obtained by the first and second integrating circuits is greater than the amount of retarding angle obtained by the third integrating circuit, as shown in FIG. In the medium and high speed range, the angle is advanced,
It is possible to obtain the characteristic of retarding the angle in the high speed region. [] Configuration of the embodiment shown in FIG. 3 Next, a more specific embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a fourth integration circuit 15 and a comparison circuit 16 are added to control the angle at which the transistor 3 of the ignition circuit 4 conducts (the conduction angle of the primary current of the ignition coil). The configuration of each part of this embodiment is as follows. a Pulse shaping circuit 7 The pulse shaping circuit 7 has a cathode connected to the signal coil 5.
a diode 7a connected to the non-grounded terminal of
A capacitor 7b and a resistor 7, one end of which is connected to the anode of the diode 7a, and the other end of which is commonly connected.
c, an NPN transistor 7d serving as a waveform shaping switch whose base is connected to the common connection point of the capacitor 7b and the other end of the resistor 7c and whose emitter is grounded, and an anode directed toward the ground between the base of the transistor 7d and the ground. diode 7 connected
e, and resistors 7f and 7g, one end of which is connected to the base and collector of a transistor 7d, respectively. In this pulse shaping circuit 7, when the second signal Vs2 generated by the signal coil 5 exceeds the threshold level at the second rotation angle position, the voltage drop generated across the diode 7e causes the transistor 7d to become extremely short. A time-blocking state is entered, and a pulse signal Vp is output between the collector and emitter of the transistor 7d at the second rotation angle position θ2. b Rectangular wave generation circuit 6 The rectangular wave generation circuit 6 has an anode connected to the signal coil 5.
a diode 6a connected to the non-grounded terminal of the
A capacitor 6b and a resistor 6c, one end of which is connected to the cathode of the diode 6a, and the other end of which is commonly connected.
, an NPN transistor 6e whose base is connected to the common connection point of the capacitor 6b and the resistor 6c via a resistor 6d, and whose emitter is grounded, and a PNP transistor 6h whose base is connected to the collector of the transistor 6e via a resistor 6g. , a resistor 6i connected between the base and emitter of the transistor 6h
, a signal storage capacitor 6j connected between the collector of the transistor 6h and ground, an NPN transistor 6k whose emitter is grounded and whose collector is connected to the collector of the transistor 6h, and one end connected to the base of the transistor 6k. resistance 6
The emitter of the transistor 6h is connected to the output terminal of a DC constant voltage power supply (not shown), and the base of the transistor 6k is connected to the collector of the transistor 7d (output terminal of the pulse shaping circuit 7) of the pulse shaping circuit 7 through a resistor 6m. It is connected. In this rectangular wave signal generation circuit 6, when the signal coil 5 generates the first signal Vs1 at the first rotation angle position, the period during which the first signal Vs1 is equal to or higher than a predetermined threshold level Vt. Transistor 6e is triggered, transistor 6h becomes conductive, and signal storage capacitor 6j is instantly charged to the power supply voltage E1 with the illustrated polarity through the collector-emitter of transistor 6h. When the pulse signal Vp is obtained at the collector of the transistor 7d of the pulse shaping circuit 7, the transistor 6k becomes conductive, so that the capacitor 6j is instantaneously discharged between the collector and emitter of the transistor 6k. Therefore, a rectangular wave signal voltage Vq having a peak value of E that lasts from the first rotational angular position θ1 to the second rotational angular position θ2 is obtained at both ends of the signal storage capacitor 6j. c First integrating circuit 8 Next, the first integrating circuit 8 includes a first integrating capacitor 8a, a voltage dividing circuit consisting of a series circuit of resistors 8b and 8c, a transistor 8d, a speed-up capacitor 8e, and a resistor. 8f and 8g, and a voltage dividing circuit consisting of resistors 8b and 8c is connected in parallel to both ends of the signal storage capacitor 6j.
The base of the transistor 8d is connected to the voltage dividing point of the voltage dividing circuit, and the collector is connected to the non-ground terminal of the signal storage capacitor 6j via the resistor 8g. A speed-up capacitor 8e is connected between the base and collector of a transistor 8d, and a resistor 8f is connected between the collector and emitter of the transistor 8d. The first integrating capacitor 8a is connected between the emitter of the transistor 8d and ground, and the first integrating capacitor 8a is connected between the collector and emitter of the transistor 8d and through the resistor 8f by the rectangular wave signal voltage Vq obtained across the signal storage capacitor 6j. The capacitor 8a is now charged. That is, when a rectangular wave signal voltage Vq is generated across the signal storage capacitor 6j, a base current flows through the transistor 8d, making the transistor 8d conductive, and the first integral is generated through the collector-emitter of the transistor 8d and the resistor 8f. Capacitor 8a
is charged with the first charging current I11 to the polarity shown, and an initial integration operation is performed. The terminal voltage of the first integrating capacitor 8a is the voltage Vq across the capacitor 6j.
When the set voltage (voltage across the resistor 8c) obtained by dividing the voltage by the resistors 8b and 8c is reached, the base current stops flowing to the transistor 8d and the transistor 8d is cut off. From then on, the terminal voltage of the capacitor 6j capacitor 8 through resistor 8f.
a is additionally charged with the second charging current I12 (<I11) and an additional integration operation is performed. The waveform of the first integrated voltage Vc1 obtained across the first integrating capacitor 8a is as shown by the solid line in FIG. 2D. In this embodiment, the signal storage capacitor 6j
The magnitude of the set voltage Vo obtained by dividing the voltage Vq obtained across the voltage Vq by the resistors 8b and 8c is the voltage Vq
Let E be the peak value of , and let R1 and R2 be the resistance values of resistors 8b and 8c, respectively, and it is given by the following formula. Vo=(ER2)/(R1+R2)...(12) d Second integrating circuit 9 The second integrating circuit 9 includes a second integrating capacitor 9a whose one end is grounded, and a non-grounded terminal of the capacitor 9a. and a resistor 9b connected between the output terminal of the DC constant voltage power supply and the output terminal of the DC constant voltage power supply. The capacitor 9a of this second integrating circuit 9 is charged at a constant time constant through a resistor 9b by the output of a DC constant voltage power supply (not shown), and the capacitor 9a
A second integrated voltage Vc2 as shown by the broken line in FIG. 2D is obtained at both ends of . e Reset circuit 10 The reset circuit 10 includes a first integrating circuit reset circuit 10A and a second integrating circuit reset circuit 1.
It consists of 0B. The first integrating circuit reset circuit 10A includes a reset transistor (NPN transistor) 10a whose emitter is grounded and whose collector is connected to the non-grounded terminal of the first integrating capacitor 8a, and one end connected to the base of the transistor 10a. and a resistor 10b whose other end is connected to the collector of the transistor 7d. When the pulse signal Vp is generated at the second rotation angle position θ2, the transistor 10a becomes conductive and instantly discharges the first integrating capacitor 8a. let Therefore, the first integrated voltage obtained across the first integrating capacitor 8a
Vc1 becomes zero at the second rotation angle position θ2 as shown in FIG. 2D. Further, the second integrating circuit reset circuit 10B is
A discharge transistor (NPN transistor) 10c whose collector is connected to the non-grounded terminal of the capacitor 9a and whose emitter is grounded, and a transistor 1
It consists of a resistor 10d connected between the base of the transistor 0c and the collector of the transistor 7d, and when the pulse signal Vp is generated at the second rotation angle position θ2, the transistor 10c becomes conductive and momentarily connects the second integrating capacitor 9a. is discharged. Therefore, as shown in FIG. 2D, the second integrated voltage Vc2 becomes zero at the second rotational angular position θ2. f First comparison circuit 11 The first comparison circuit 11 consists of a voltage comparator made of an IC, and the positive phase input terminal of this comparator has a first
The first integrated voltage Vc1 obtained across the integrating capacitor 8a is applied to the negative phase input terminal, and the second integrated voltage Vc1 obtained across the second integrating capacitor 9a is applied to the negative phase input terminal.
Vc2 is input respectively. g Third Integrating Circuit 12 The third integrating circuit 12 consists of a third integrating capacitor 12a and a resistor 12b connected between the output terminals of the comparator circuit 11. 12a is charged with a constant current. h Second comparison circuit 13 The configuration of the second comparison circuit 13 is the same as that shown in FIG.
Vc3 and a reference voltage Vr obtained from the reference voltage generation circuit 14 are input. i Fourth integrator circuit 15 The fourth integrator circuit 15 is a fourth integrator circuit 15 whose one end is grounded.
an integrating capacitor 15a, a discharge transistor (NPN transistor) 15b whose collector is connected to the non-grounded terminal of the capacitor 15a and whose emitter is grounded, a resistor 15c whose one end is connected to the base of the transistor 15b, and a transistor 15b.
A resistor 15d connected between the base and emitter of b
, the other end of the resistor 15c and the signal storage capacitor 6
A capacitor 15e connected between the non-ground terminal of the fourth integrating capacitor 15a, a resistor 15h whose one end is connected to the non-ground terminal of the fourth integrating capacitor 15a, and a resistor 1
The fourth integrating capacitor 15a has a diode 15i whose cathode is connected to the other end of the signal storage capacitor 6j and whose anode is connected to the non-grounded terminal of the signal storage capacitor 6j. 15i and resistance 15h
It is charged at a constant time constant through In this embodiment, a differential circuit 15g is configured by resistors 15c and 15d and a capacitor 15e. This differentiating circuit 15g differentiates the rising edge of the rectangular wave signal Vq obtained across the signal storage capacitor 6j, outputs a pulse current If, and conducts the transistor 15b while the pulse current is being generated. The integrating capacitor 15a is discharged. j Comparison circuit 16 The comparison circuit 16 consists of a voltage comparator made of an IC, and a resistor Rs is connected between the output terminal of this comparator and the power supply terminal. The output terminal of this comparison circuit 16 is connected to the base (control signal input terminal) of the transistor 3 of the ignition circuit. The fourth integrated voltage Vc4 obtained across the fourth integrating capacitor 15a is input to the negative phase input terminal of the comparison circuit 16, and the fourth integrated voltage Vc4 obtained across the second integrating capacitor 9a is input to the positive phase input terminal of the comparing circuit 16. The obtained second integrated voltage Vc2 is input. k Spontaneous ignition prevention resistor 17 In this embodiment, a spontaneous ignition prevention resistor 17 is provided between the connection point between the resistor 15h of the fourth integrating circuit 15 and the diode 15i and the collector of the transistor 7d of the pulse shaping circuit 7. connected, and when the transistor 7d is conductive, the circuit from the fourth integrating capacitor 15a to the transistor 7d via the resistors 15h and 17 causes the capacitor 15a to
A discharge circuit is now configured. The resistance value of the resistor 17 is set to a sufficiently large value so that normal charging of the fourth integrating capacitor 15a is not hindered during steady operation. [] Operation a of the embodiment shown in FIG. 3 Operation when normal starting operation is performed In normal operation of the engine, the engine starting operation is performed immediately after closing a power switch (not shown). When the engine is started, the signal coil 5 outputs first and second signals Vs1 and Vs2. When the engine is running at an extremely low speed, the first signal Vs1 does not exceed the threshold level, and only the second signal Vs2 exceeds the threshold level. Therefore, when the engine speed is extremely low, a signal large enough to trigger the transistor 6e of the rectangular wave generating circuit 6 cannot be obtained. In the pulse shaping circuit 7, a base current flows from a power supply (not shown) to the transistor 7d through the resistor 7f, so that the transistor 7d is conductive. When the second signal Vs2 is generated, a current flows through the diode 7e, resistor 7c, capacitor 7b, and diode 7a of the pulse shaping circuit 7, and the second signal Vs2 is generated.
When the voltage across the diode 7e reaches a predetermined value at the rotation angle position θ2 (when the second signal Vs2 becomes equal to or higher than the threshold level Vt), the transistor 7
The base and emitter of transistor 7d is reverse biased, and transistor 7d is cut off. Second signal Vs2
When the voltage falls below the threshold level, transistor 7d becomes conductive again. Therefore, a second signal Vs2 is applied between the collector and emitter of the transistor 7d.
A pulse signal Vp is obtained with a pulse width corresponding to the period during which V is equal to or higher than the threshold level. In this way, when the engine is running at extremely low speed, the pulse signal
Since only Vp is generated and the transistor 6e of the square wave generation circuit 6 is not triggered, the transistor 6
h is not conductive and capacitor 6j is not charged.
Therefore, the first integrating capacitor 8a and the fourth integrating capacitor 15a are not charged. In the second integrating circuit, the second integrating capacitor 9a is charged from the power supply through the resistor 9b to the polarity shown in the figure, and when the transistor 9b is turned on by the pulse signal Vp, the capacitor 9a is discharged. At both ends, as shown in FIG. 2D, a second integrated voltage Vc2 is obtained which increases at a constant gradient from each second rotational angular position θ2 and returns to zero at the next second rotational angular position θ2. As described above, the fourth integrating capacitor 15a is not charged by the rectangular wave signal Vq at extremely low speed, but the transistor 7d of the pulse shaping circuit 7 during the period when the second signal Vs2 is above the threshold level. When the capacitor is cut off, a charging current flows from a power source (not shown) to the fourth integrating capacitor 15a through the resistor 7g and the resistors 17 and 15h. Therefore, the fourth integrating capacitor is slightly charged while the second signal Vs2 is above the threshold level, and its terminal voltage Vc4 increases slightly. The comparator circuit 16 converts this voltage Vc4 into a second integrated voltage.
Compare with Vc2. When voltage Vc2 becomes larger than voltage Vc4, output voltage Vd of comparator circuit 16 becomes high level. Furthermore, since the first integral voltage Vc1 is not generated, the output terminals of the comparator circuit 11 remain short-circuited, and the third integral capacitor 12a is not charged. Therefore, the output terminals of the comparator circuit 13 are in a disconnected state. Therefore, when the output voltage Vd of the comparison circuit 16 becomes high level, the base-emitter voltage V13 of the transistor 3 becomes high level. As a result, a base current flows through the transistor 3, making the transistor 3 conductive, and the primary current flows through the ignition coil 1.
I1 flows. Next, when the second integrated voltage Vc2 becomes zero at the second rotation angle position, the potential of the output terminal of the comparator circuit 16 becomes the ground level, so the transistor 3 is cut off and the primary current I1 is suddenly cut off. . This causes a large magnetic flux change in the iron core of the ignition coil, and a spark is generated in the ignition plug 2. In this way, in this embodiment, the ignition operation is performed at the minimum advance angle position θ2 even at extremely low engine speeds when the first signal Vs1 does not exceed the threshold level, so that the engine startability is improved. I can do it. When the rotational speed increases to a certain extent by starting the engine, the first voltage Vs1 also becomes equal to or higher than the threshold level. At this time, the rectangular wave generating circuit 6 generates a rectangular wave voltage Vq that lasts from the first rotational angular position θ1 to the second rotational angular position θ2, as shown in FIG. 2B. When the rectangular wave signal Vq is generated, the first integrating circuit 8 performs the initial integrating operation and the additional integrating operation as described above. An integrated voltage Vc1 of 1 is obtained. In the second integration circuit 9, the second integration voltage Vc2 as shown in FIG. 2D is obtained across the second integration capacitor 9a by the operation already described. In the fourth integrating circuit 15, the output pulse current of a differentiating circuit 15g that differentiates the rise of the rectangular wave signal Vq is
The fourth integrating capacitor 15a is charged with a constant time constant by the signal rectangular wave signal voltage Vq from the position where the transistor 15b is cut off when the signal If disappears to the second rotational angle position θ2, and the rectangular wave signal voltage Vq disappears. Thereafter, the terminal voltage of the fourth integrating capacitor is maintained until the next first rotational angular position θ1. When the rectangular wave signal Vq rises at the first rotation angle position θ1 and the differentiating circuit 15g outputs a pulse current If, the transistor 15b becomes conductive and discharges the capacitor 15a. Therefore, both ends of the fourth integral capacitor 15a rise at a constant gradient from a position delayed by a predetermined angle from each first rotational angle position θ1 to a second rotational angle position θ2 to reach the next maximum advanced angle position. A fourth integrated voltage Vc4 is obtained that maintains that voltage until θ1. The second integrated voltage Vc2 and the fourth integrated voltage Vc4
is input to the comparison circuit 16. In the comparator circuit 16, the fourth integrated voltage Vc4 is equal to the second integrated voltage Vc4.
When the voltage is higher than Vc2, the output stage of the comparator circuit 16 is in a conductive state, and the ground voltage Vd at its output terminal is at zero level. The second integrated voltage Vc2 is the fourth
When the integrated voltage Vc4 is exceeded, the output stage of the comparator circuit 16 is cut off and the voltage Vd at its output terminal becomes high level. During the period when the output voltage Vd of the comparator circuit 16 is zero, the potential of the base of the transistor 3 is kept at the ground level and conduction of the transistor 3 is prohibited, and conduction of the transistor 3 is allowed only during the period when the voltage Vd is at a high level. be done. The first integrated voltage Vc1 and the second integrated voltage Vc2 are input to the comparison circuit 11. First integrated voltage Vc1
is less than the second integrated voltage Vc2, the comparator circuit 1
One output stage is in a conducting state, and when the first integrated voltage Vc1 exceeds the second integrated voltage Vc2, the output stage of the comparator 11a becomes in a cut-off state. When the first integral voltage Vc1 is less than the second integral voltage Vc2, the output terminals of the comparator circuit 11 are in a short-circuited state, so that the third integral capacitor 12a is not charged.
At this time, the output terminals of the second comparison circuit 13 are in a disconnected state. Therefore, the comparator circuit 13 allows the base current to flow through the transistor 3, which serves as a semiconductor switch for controlling the primary current, thereby making the transistor 3 conductive, and causing the primary current I1 to flow through the ignition coil. When the first integral voltage Vc1 exceeds the second integral voltage Vc2 at the angle θi, the output terminals of the comparator circuit 11 are cut off, and charging of the third integral capacitor 12a is started. Third integrating capacitor 12a
The third integrated voltage Vc3 obtained at both ends of is the reference voltage
When the voltage exceeds Vr, the output terminals of the second comparison circuit 13 become short-circuited. As a result, the transistor 3 is turned off and the primary current I1 of the ignition coil is suddenly changed, so that a high voltage Vh is induced in the secondary coil 1b of the ignition coil. This causes a spark discharge to occur in the spark plug 2 attached to the cylinder of the engine, and the engine is ignited. This embodiment is similar to the embodiment shown in FIG. 1 in that a retarded angle characteristic is obtained by providing the third integrating circuit. As mentioned above, when the transistor 3 (primary current control switch) is made conductive when the second integrated voltage Vc2 exceeds the fourth integrated voltage Vc4, the constants of the differentiating circuit 15g (resistors 15c, 15d
and the time constant determined by the capacitor 15e) and the integration constant of the fourth integrating circuit 15 (the time constant determined by the capacitor 15a)
By appropriately setting the time constant determined by the resistor 15h and the time constant determined by the resistor 15h, it is possible to arbitrarily set the position at which the primary current control switch starts conducting. Therefore, by setting the integration constant of the fourth integration circuit so that the period during which the primary current of the ignition coil is energized is the minimum necessary when the engine is running at low speed, the loss can be minimized. It is possible to suppress the temperature rise of the switch elements constituting the next current control switch. Furthermore, the position θ3 at which charging of the fourth integral capacitor starts is delayed as the engine rotational speed increases, and the position where the second integral voltage exceeds the fourth integral voltage is determined by the engine rotational speed. Since it progresses as the engine speed increases, the primary current energization time becomes longer as the rotational speed of the engine increases.
Therefore, it is possible to prevent the breaking current value from becoming low when the engine is running at high speed, and it is possible to prevent the ignition performance from decreasing when the engine is running at high speed. b Operation when engine starting operation is abnormal (effect of spontaneous combustion prevention resistor 17) In the above example, when the power switch is held in the closed state while the engine is stopped, that is, when the power switch is closed, Consider the case where the starting operation is not performed immediately after the start. When the engine is stopped, the signal coil 5 does not output the first and second signals Vs1 and Vs2, so the rectangular wave signal Vq and pulse signal Vp are not generated. Therefore, the first and fourth integrating capacitors 8a and 15a are not charged by the rectangular wave signal Vq. However, since the second integrating capacitor 9a is charged from a power supply (not shown) through the resistor 9b, its terminal voltage Vc2 increases at a predetermined slope and eventually becomes saturated. This terminal voltage of the second integrating capacitor short-circuits the output terminals of the comparator circuit 11, thereby preventing charging of the third integrating capacitor 12a. At this time, the output terminals of the second comparison circuit 13 are in a cutoff state, the base current is supplied to the transistor 3, the transistor 3 is turned on, and the primary current flows through the ignition coil 1. At this time, in the comparator circuit 16, a weak current flows from the power supply through the inside of the comparator from the negative phase input terminal and the positive phase input terminal of the comparator. Now, in FIG. 3, if there is no spontaneous combustion prevention resistor 17, a weak current flowing from the negative phase input terminal of the comparator circuit 16 causes the fourth integrating capacitor 15 to
a is charged, the fourth integrating capacitor 15
The terminal voltage Vc4 of the fourth integrating capacitor 15a increases, and eventually the terminal voltage Vc4 of the fourth integrating capacitor 15a increases to the second
The integrated voltage Vc2 will be exceeded. In this manner, when the fourth integrated voltage Vc4 exceeds the second integrated voltage Vc2, the output terminal of the comparator circuit 16 becomes the ground potential, so the transistor 3 is cut off and the primary current I1 is cut off. Therefore, a large magnetic flux change occurs in the iron core of the ignition coil 1, and a high voltage is induced in the secondary coil of the ignition coil. Since this high voltage is applied to the ignition plug 2, a spark is generated in the ignition plug, resulting in so-called spontaneous ignition. On the other hand, if the spontaneous ignition prevention resistor 17 is provided as in the above embodiment, when the power switch is held in the closed state while the engine is stopped, the spontaneous ignition prevention resistor 15h The fourth integrating capacitor 15a is discharged through the conductive resistor 17 and the transistor d of the pulse shaping circuit 7, which prevents the terminal voltage of the fourth integrating capacitor from increasing and prevents spontaneous combustion from occurring. Prevented. [] Embodiment of FIG. 4 FIG. 4 shows the main part of another embodiment of the present invention. This embodiment uses a capacitor discharge type circuit as the ignition circuit, and the first comparison circuit 11 A programmable union transistor (PUT) P1 is used as a comparator. In this embodiment, a capacitor C1 is provided on the primary side of the ignition coil 1, and the capacitor C1 is charged to the polarity shown in the figure through a diode D1 by the output of an exciter coil Le provided in a magnetic alternator that rotates synchronously with the engine. It is becoming more and more common. A thyristor Th is provided between the connection point of the capacitor C1 and the diode D1 and ground, and a protective resistor R1 is connected between the gate and cathode of the thyristor Th.
Further, a diode D2 with a cathode facing the ground side is connected to both ends of the primary coil 1a of the ignition coil 1. Ignition coil 1, spark plug 2, capacitor C1, exciter coil Le, diode D1,
Ignition circuit 4 by D2, thyristor Th and resistor R1
is configured. This ignition circuit 4 is well known as a capacitor discharge type circuit, and the electric charge of the capacitor C1 is transferred to the primary coil 1 of the ignition coil 1 by conduction of the thyristor Th.
When the secondary coil 1b is discharged, a high voltage is induced in the secondary coil 1b to perform an ignition operation. Also, in this embodiment, the first integrating capacitor 8a
A first integrated voltage Vc1 across the programmable unidirectional transistor P1 is applied to the anode of the programmable unidirectional transistor P1, and a second integrated voltage Vc2 across the second integrating capacitor 9a is applied to the programmable unidirectional transistor P1 through the resistor 20. applied to the gate. The cathode of the programmable union transistor P1 is connected to one end of the third integrating capacitor 12a via a resistor 12b, and the other end of the third integrating capacitor 12a is grounded. The non-grounded terminal of the third integrating capacitor 12a is connected to the gate of the thyristor Th of the ignition circuit.
When the terminal voltage of the integrating capacitor 12a exceeds a predetermined trigger level, an ignition signal is supplied to the thyristor Th. When the first integral voltage Vc1 is lower than the second integral voltage Vc2, the programmable union transistor P1 is cut off and no charging current is supplied to the third integral capacitor 12a. When the integrated voltage of Vc2 or more becomes
Since P1 is conductive, the third integrating capacitor 12
A charging current is supplied to a. When the voltage across the third integrating capacitor exceeds a predetermined level, an ignition signal is applied to the thyristor Th, which makes the thyristor Th conductive and performs the ignition operation. In addition, in the embodiment shown in Fig. 4, the thyristor
A pulse signal Vp is supplied to the gate of Th through a resistor 21, and when the engine is running at low speed, this pulse signal provides an ignition signal to the thyristor Th. In FIG. 4, the first integrating capacitor 8
Although the illustration of the reset circuit for discharging a is omitted, a circuit similar to that used in the embodiment of FIG. 3 can be used as the reset circuit for this first integrating capacitor. The signal waveforms of each part of the embodiment of FIG. 4 are shown in FIGS. 5 to E. In FIG. 5D, the broken line Vc1 indicates the first integrated voltage before the start of the advance angle operation, and the solid line
Vc1 indicates the first integrated voltage after the end of the advance angle. In the above embodiment, the rectangular wave signal Vq and the pulse signal Vp are generated by the output of the signal coil, and these signals are used to control the first integrating circuit and the second integrating circuit. The method of controlling the circuit is not limited to the above embodiment.
In the first integration circuit, the start position of the initial integration operation may be determined by the first signal, and the end position of the additional integration operation may be determined by the signal indicating the ignition position or the second signal. Further, the second integrating circuit may have a starting position of its integrating operation determined by the second signal, and a finishing position of its integrating operation may be determined by the signal indicating the ignition position or the second signal. [Effect of the invention] As described above, according to the present invention, the first and second
the first obtained at both ends of the integrating capacitor of
and the second integrated voltage, and when the first integrated voltage is less than or equal to the second integrated voltage, there is a substantially short circuit between the output terminals, and the first integrated voltage exceeds the second integrated voltage. A comparator circuit is provided in which the output terminals are substantially cut off at certain times, and an integrating capacitor of a third integrating circuit is connected between the output terminals of the comparator circuit.
Since a signal for determining the ignition position is generated when the terminal voltage of the integrating capacitor of the third integrating circuit reaches a predetermined level, a circuit for controlling charging and discharging of the capacitor of the third integrating circuit is provided. By omitting this, the third integration circuit can be simplified, and there is an advantage that advance angle characteristics and retard angle characteristics can be obtained with a simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第2図は第1図の各部の信号波形図、第3図は本
発明の更に具体的な実施例を示す回路図、第4図
は本発明の更に他の実施例の要部を示す回路図、
第5図は第4図の各部の信号波形図、第6図は本
発明の装置により得られる点火特然の一例例を示
す線図である。 1…点火コイル、2…点火プラグ、4…点火回
路、5…信号コイル、6…矩形波発生回路、7…
パルス整形回路、8…第1の積分回路、9…第2
の積分回路、10…リセツト回路、11…比較回
路、12…第3の積分回路。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a signal waveform diagram of each part of FIG. 1, FIG. 3 is a circuit diagram showing a more specific embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a circuit showing the main parts of still another embodiment of the present invention. figure,
FIG. 5 is a signal waveform diagram of each part in FIG. 4, and FIG. 6 is a diagram showing an example of the ignition characteristic obtained by the apparatus of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Ignition coil, 2... Spark plug, 4... Ignition circuit, 5... Signal coil, 6... Square wave generation circuit, 7...
Pulse shaping circuit, 8...first integration circuit, 9...second
10...Reset circuit, 11...Comparison circuit, 12...Third integrating circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 半導体スイツチの動作により点火コイルの1
次電流を急変させて該点火コイルの2次側に点火
用の高電圧を発生させる点火回路と、内燃機関の
第1の回転角度位置でスレシヨールドレベル以上
になる第1の信号と該第1の回転角度位置より位
相が遅れた第2の回転角度位置でスレシヨールド
レベル以上になる第2の信号とを発生する信号コ
イルと、前記第1及び第2の信号を入力として第
1の回転角度位置と第2の回転角度位置との間で
半導体スイツチを動作させるための点火信号を与
える点火位置制御回路とを備えた内燃機関用点火
装置において、 前記点火位置制御回路は、 第1の積分コンデンサを前記第1の回転角度位
置から該第1の積分コンデンサの端子電圧が設定
電圧に達するまで初期充電する初期積分動作と該
第1の積分コンデンサを該設定電圧以上に追加充
電する追加積分動作とを行う第1の積分回路と、 第2の積分コンデンサを各第2の回転角度位置
から一定の時定数で充電する積分動作を行う第2
の積分回路と、 第1の積分コンデンサの両端に得られる第1の
積分電圧と第2の積分コンデンサの両端に得られ
る第2の積分電圧とを比較して第1の積分電圧が
第2の積分電圧以下の時に出力端子間が実質的に
短絡状態になり、第1の積分電圧が第2の積分電
圧を超えた時に出力端子間が実質的に遮断状態に
なる比較回路と、 前記比較回路の出力端子間に対して並列に接続
された第3の積分コンデンサを一定の時定数で充
電する積分動作を行う第3の積分回路と、 前記第3の積分コンデンサの両端に得られる第
3の積分電圧が前記所定のレベル以上になつた時
に前記点火信号を出力する回路と、 前記第3の積分電圧が所定のレベル以上になつ
た位置から前記第2の回転角度位置までの間に前
記第1及び第2の積分コンデンサをそれぞれ放電
させるリセツト回路とを具備したことを特徴とす
る内燃機関用点火装置。
[Claims] 1. One of the ignition coils due to the operation of the semiconductor switch.
an ignition circuit that suddenly changes a secondary current to generate a high voltage for ignition on the secondary side of the ignition coil; a first signal that becomes equal to or higher than a threshold level at a first rotation angle position of the internal combustion engine; a signal coil that generates a second signal that is equal to or higher than a threshold level at a second rotational angular position whose phase is delayed from the first rotational angular position; An ignition device for an internal combustion engine comprising an ignition position control circuit that provides an ignition signal for operating a semiconductor switch between a rotational angular position and a second rotational angular position, the ignition position control circuit comprising: a first ignition position control circuit; an initial integration operation of initially charging the integrating capacitor from the first rotational angular position until the terminal voltage of the first integrating capacitor reaches a set voltage; and an additional integration operation of additionally charging the first integrating capacitor to a voltage higher than the set voltage. a first integrating circuit that performs an integral operation;
The first integrated voltage obtained across the first integrating capacitor and the second integrated voltage obtained across the second integrating capacitor are compared to determine whether the first integrated voltage is higher than the second integrated voltage. A comparator circuit in which the output terminals are substantially short-circuited when the integrated voltage is lower than the integrated voltage, and the output terminals are substantially cut off when the first integrated voltage exceeds the second integrated voltage; a third integrating circuit that performs an integrating operation to charge a third integrating capacitor connected in parallel between the output terminals of the third integrating capacitor with a constant time constant; a circuit that outputs the ignition signal when the integrated voltage exceeds the predetermined level; and a circuit that outputs the ignition signal when the integrated voltage exceeds the predetermined level; An ignition device for an internal combustion engine, comprising a reset circuit that discharges the first and second integrating capacitors, respectively.
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