JPH0476036B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

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。