JPH066938B2 - 内燃機関用回転数制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関の回転数を設定値に保つように制御
する内燃機関用回転数制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種の装置として、特願昭５８−８３６３６号
に示されているように、定格負荷時にほぼ設定回転数で
回転させるのに充分な燃料を機関供給しておき、負荷の
軽減または燃料の増量により機関の回転速度が設定値を
超えた時に機関を失火させることにより回転速度を低下
させて、回転速度を設定値に保つようにしたものがあ
る。

この従来の装置においては、内燃機関用点火装置の点火
位置を定める信号（機関の回転数に比例して発生間隔が
短くなる。）を入力として回転数（本明細書では毎分回
転数［ｒｐｍ］を言う。）の情報を得、機関の回転数が
設定値を超えた時に一定の時間幅を有する制御信号を発
生させて、この制御信号が発生している一定時間の間、
内燃機関用点火装置内の半導体スイッチの動作を不能に
して点火動作を阻止するようにしていた。

また内燃機関に取付けられた磁石発電機の出力電圧をポ
ンプ回路に供給して該発電機の出力周波数を電圧に変換
することにより機関の回転速度の平均値を検出し、この
検出値に基いて機関の回転速度が設定値を超えた時に機
関を失火させることにより、回転速度を設定値に保つよ
うにした回転数制御装置も知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ 機関の回転数が設定値を超えた時に一定時間機関を失火
させる従来の装置では、機関の回転速度が設定値を超え
た時に一定時間点火動作を阻止して機関を失火させるた
め、失火により機関の回転速度が低下しても未だ機関が
失火状態にある。そのため機関の回転速度が必要以上に
低下して回転制御時の回転数の変動幅が大きくなり、機
関の回転むら（ハンチング）が大きくなるという問題が
あった。また従来のこの種の装置では、回転数制御装置
が内燃機関用点火装置の回路の一部を共用していたた
め、種々の点火装置を持つ内燃機関に対して使用できる
汎用性の高い回転数制御装置を得ることができなかっ
た。更に、発電機の出力周波数を電圧に変換して機関の
速度を検出する装置では、時定数の大きいポンプ回路を
用いて回転数の平均値を検出することになるため、制御
の応答性が悪くなり、回転数の変動が大きくなるという
問題があった。

本発明の目的は、汎用性が高く、かつ回転制御時の回転
数の変動幅を少なくすることができるようにした内燃機
関用回転数制御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、点火装置により点火される内燃機関の回転数
を設定値に保つように制御する内燃機関用回転数制御装
置で、下記の要素から構成されている。

（ａ）点火装置内の点火コイルの１次電圧を検出して該
１次電圧が設定値以上の時に回転数情報信号を出力する
回転数情報検出回路と、 （ｂ）上記回転数情報信号を入力として該回転数情報信
号の立上り位置からコンデンサを一定の時定数で充電し
て次の回転数情報信号の立上り位置で該コンデンサを放
電させる積分動作を行う矩形波発生用積分回路と、該矩
形波発生用積分回路のコンデンサの端子電圧を矩形波発
生用基準電圧と比較して該コンデンサの端子電圧が矩形
波発生用基準電圧を超えている期間矩形波信号を発生す
る矩形波発生用比較回路とを備えた矩形波信号発生回
路。

（ｃ）回転制御用積分コンデンサと前記矩形波信号が発
生している間だけ該積分コンデンサを一定の時定数で充
電して該積分コンデンサの両端に得られた積分電圧を次
の矩形波信号が発生するまでホールドするように該積分
コンデンサの充放電を制御する充放電制御回路とを有す
る回転制御用積分回路。

（ｄ）回転制御用積分電圧を回転制御用基準電圧と比較
して該積分電圧が基準電圧以下の時に出力信号レベルが
第１のレベルになり該積分電圧が基準電圧を超えている
時に出力信号レベルが第２のレベルになる回転制御用比
較回路。

（ｅ）点火装置内の点火コイルの１次コイルに接続され
た点火阻止スイッチを備え、該点火阻止スイッチの導通
により１次コイルの誘起電圧を一定値以下に制限して点
火動作を阻止する点火阻止回路。

（ｆ）前記回転制御用比較回路の出力信号レベルが第１
のレベルにある状態で点火コイルの１次コイルに所定レ
ベル以上の１次電圧が誘起した時に点火阻止スイッチを
導通させる点火阻止用スイッチトリガ回路。

［発明の作用］ 上記の構成において、矩形波発生用積分回路のコンデン
サを充電する時間は機関の回転数の上昇に伴って短くな
っていく。従って矩形波信号の時間幅は機関の回転数の
上昇に伴って短くなっていく。そのためこの矩形波信号
が発生している間だけ充電される積分コンデンサの端子
電圧は機関の回転数の上昇に伴って低くなっていき、機
関の回転数が設定値を超えると回転制御用基準電圧を超
えることができなくなる。

本発明においては、上記積分電圧が基準電圧以下になっ
ている状態で点火コイルの１次コイルに所定レベルの１
次電圧が誘起した時に点火阻止用スイッチをトリガして
点火動作を阻止するようにしたため、回転数が設定値を
超えた時にのみ機関を失火させることができ、回転数が
設定値以下になった時には直ちに点火動作を正常に戻す
ことができる。これらの動作の繰返しにより回転数を設
定値に保つことができる。また本発明においては、点火
コイルに１次電圧が誘起する毎に回転数のチェックを行
っているため、速度の平均値を検出していた従来の制御
装置に比べて制御の応答性を高めることができる。

このように、本発明においては、機関の回転数が設定値
を超えた時にのみ点火動作を失火させ、回転数が設定値
以下になった場合には直ちに点火動作を正常に戻すこと
ができるようにするとともに、回転数の検出を点火コイ
ルに１次電圧が誘起する毎に行って検出の遅れをなくし
たので、回転数の変動に対する制御の応答性を高めて回
転数の変動幅を小さくすることができ、ハンチングを少
なくすることができる。

更に、本発明においては、回転情報信号の立上り位置よ
り遅れた位置から次の回転情報信号の立上り位置まで発
生する矩形波信号を得て、この矩形波信号が発生してい
る間だけ回転制御用積分回路の積分コンデンサの充電を
行わせ、矩形波信号が発生していない期間は該積分コン
デンサの電圧をホールドして、このホールド値が基準電
圧以下になった時に回転数が設定値を超えたことを検出
するので、回転数が設定値を超えたことの検出を確実に
行わせることができ、正確な制御を行わせることができ
る。

また本発明においては、点火コイルの１次側電圧を検出
して回転数の検出を行うとともに、点火装置内の制御ス
イッチとは別個に設けた点火阻止用スイッチの導通によ
り点火コイルの１次電圧を制限して点火動作を阻止する
ようにしたため、いかなる構成の点火回路が用いられて
いる場合でも、点火コイルの１次側からリード線を引出
すのみで本発明の回転数制御装置を接続することがで
き、汎用性を高めることができる。

［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図は本発明の実施例の基本的構成を示したもので、
同図において１は内燃機関用点火装置、２は本発明の回
転数制御装置である。

この例で示した内燃機関用点火装置１はバッテリを電源
とする電流遮断形の点火装置で、点火コイル１ａと、エ
ミッタが接地されコレクタが点火コイルの１次コイルＷ
１の一端に接続された１次電流制御用半導体スイッチと
してのトランジスタ１ｂと、トランジスタ１ｂの導通遮
断を制御して内燃機関の点火時期を制御する点火時期制
御回路１ｃと、図示しない内燃機関の気筒に取付けられ
て点火コイル１ａの２次コイルＷ２に接続された点火プ
ラグ１ｄとからなっており、点火コイルの１次コイルＷ
１の他端は負極を接地したバッテリＢの正極端子にスイ
ッチＳＷを介して接続されている。

上記点火装置において、点火時期制御回路１ｃは、内燃
機関の点火時期よりも前にトランジスタ１ｂを導通させ
てバッテリＢから点火コイル１ａの１次コイルとトラン
ジスタ１ｂのコレクタエミッタ間とを通して１次電流を
流し、内燃機関の点火時期にトランジスタ１ｂを遮断状
態にして１次電流を遮断する。これにより点火コイル１
ａの１次コイルＷ１に電圧が誘起し、この電圧が昇圧さ
れて２次コイルＷ２に点火用の高電圧が誘起する。この
高電圧は点火プラグ１ｄに印加されるため該点火プラグ
に火花が生じ、機関が点火される。点火時期制御回路１
ｃは内燃機関の回転数に応じて点火時期を進角または遅
角させるようにトランジスタ１ｂを遮断状態にする時期
（点火時期）を内燃機関の回転数に応じて制御する。

本発明の回転数制御装置２は、回転数情報検出回路２ａ
と、矩形波信号発生回路２ｂと、回転制御用積分回路２
ｃと、回転制御用比較回路２ｄと、点火阻止回路２ｅと
からなっている。

回転数情報検出回路２ａは、点火装置内の点火コイル１
ａの１次電圧Ｖ１（第３図ａ参照）を検出して該１次電
圧が設定値Ｖz1以上の時に回転数情報信号Ｖ２（第３図
には特に図示せず。）を出力する。尚第３図において横
軸には機関の回転角度θをとってある。

矩形波信号発生回路２ｂは、回転数情報信号Ｖ２を入力
として回転数情報信号の立上り位置からコンデンサを一
定の時定数で充電して次の回転数情報信号の立上り位置
で該コンデンサを放電させる積分動作を行う矩形波発生
用積分回路２b1と、矩形波発生用積分回路のコンデンサ
の端子電圧Ｖc3を矩形波発生用基準電圧Ｖroと比較して
該コンデンサの端子電圧が矩形波発生用基準電圧を超え
ている期間矩形波信号Ｖ３を発生する矩形波発生用比較
回路２b2とにより構成されており、比較回路２b2は第３
図ｆに示すように回転数情報信号の立上り位置より所定
の角度遅れた位置から次の回転数情報信号の立上り位置
までの間矩形波信号Ｖ３を発生する。

回転制御用積分回路２ｃは積分コンデンサと該積分コン
デンサの充放電を制御する充放電制御回路とを備えてい
て、矩形波信号が発生している間だけ積分コンデンサを
一定の時定数で充電した後該積分コンデンサの両端に得
られた積分電圧を次の矩形波信号が発生するまでホール
ドする積分動作を行って、第３図ｇに示すように積分電
圧Ｖ４を出力する。

回転制御用比較回路２ｄは積分電圧Ｖ４を基準電圧Ｖr1
（第３図ｇ参照）と比較する回路で、第３図ｈに示した
ように、この比較回路の出力信号Ｖ５のレベルは、積分
電圧Ｖ４が基準電圧Ｖr1以下の時に第１のレベル（この
例では零レベル）になり、積分電圧Ｖ４が基準電圧Ｖr1
を超えている時に第２レベルＶｈ（第３図ｈ参照）にな
る。

点火阻止回路２ｅは、点火コイル１ａの１次コイルに接
続された点火阻止スイッチを備えていて、該点火阻止ス
イッチの導通により１次コイルの誘起電圧を一定値以下
に制限して点火動作を阻止する。

トリガ回路２ｆは比較回路２ｄの出力信号Ｖ５のレベル
が第１のレベルにある状態で点火コイルの１次コイルに
所定レベル以上の１次電圧が誘起した時に点火阻止スイ
ッチをトリガして導通させる回路で、この例では、点火
コイルの１次電圧Ｖ１が所定レベルＶz2（＞Ｖz1）以上
ある時に信号Ｉ２を出力する１次電圧制御レベル設定回
路２f1と、１次電圧制御レベル設定回路２f1の出力信号
Ｉ２と比較回路２ｄの出力信号Ｖ５とを入力として点火
阻止スイッチにトリガ信号を供給するゲート回路２f2と
からなっている。

第２図を参照すると、上記第１図の各部を具体化した実
施例が示してあり、同図において点火装置１の構成は第
１図と同様である。この実施例において回転数制御装置
２の各部は下記のように構成されている。

（ａ）回転数情報検出回路 回転情報検出回路２ａは、ツェナーダイオードＺ１から
なり、このツェナーダイオードのカソードは、カソード
を該ツェナーダイオード側に向けたダイオードＤ１を介
して点火コイル１ａの１次コイルＷ１とトランジスタ１
ｂのコレクタとの接続点に接続されている。

（ｂ）矩形波信号発生回路 矩形波信号発生回路２ｂは、抵抗Ｒ１ないしＲ６と、Ｎ
ＰＮトランジスタＴr1ないしＴr3と、コンデンサＣ１な
いしＣ３とツェナーダイオードＺ３からなる矩形波発生
用積分回路２b1と、抵抗Ｒ７及びＲ８からなる基準電圧
発生回路２b2と、比較器ＣＭ１からなる矩形波発生用比
較回路２b2とからなっている。

矩形波発生用積分回路においては、抵抗Ｒ１及びＲ２が
ツェナーダイオードＺ１のアノードと接地間に直列に接
続され、これらの抵抗の接続点にトランジスタＴr1のベ
ースが接続されている。トランジスタＴr1のエミッタは
接地され、このトランジスタのコレクタエミッタ間にコ
ンデンサＣ１が接続されている。トランジスタＴr1のコ
レクタは抵抗Ｒ３を介して図示しない直流定電圧電源の
正極端子に接続され、トランジスタＴr1が遮断状態にあ
る時に図示しない電源から抵抗Ｒ３を通してコンデンサ
Ｃ１が充電される。コンデンサＣ１の非接地側端子には
ツェナーダイオードＺ３のカソードが接続され、このツ
ェナーダイオードのアノードにトランジスタＴr2のベー
スが接続されている。トランジスタＴr2のエミッタは接
地され、コレクタは抵抗Ｒ４を介して直流定電圧電源に
接続されている。トランジスタＴr2のコレクタにはコン
デンサＣ２を介してトランジスタＴr3のベースが接続さ
れ、トランジスタＴr3のエミッタは接地されている。ト
ランジスタＴr3ベースエミッタ間には抵抗Ｒ５が接続さ
れ、コレクタエミッタ間には矩形波発生用積分回路の積
分用コンデンサＣ３が接続されている。トランジスタＴ
r3のコレクタは抵抗Ｒ６を通して直流定電圧電源に接続
され、トランジスタＴr3が遮断状態にある時に抵抗Ｒ６
を通してコンデンサＣ３が充電されるようになってい
る。

コンデンサＣ３の端子電圧は比較器ＣＭ１の正相入力端
子に入力され、比較器ＣＭ１の逆相入力端子には、図示
しない直流定電圧電源の出力電圧を抵抗Ｒ７及びＲ８の
直列回路からなる分圧回路により分圧して得た矩形波発
生用基準電圧Ｖroが入力されている。

上記矩形波発生回路２ｂにおいては、第３図ａに示すよ
うに点火コイルの１次コイルＷ１に１次電圧Ｖ１が誘起
して該１次電圧が設定値（ツェナーダイオードＺ１のツ
ェナー電圧）Ｖz1以上になった時にトランジスタＴr1が
導通してコンデンサＣ１を放電させる。この例では１次
電圧Ｖ１の２番目のピークまでが設定値Ｖz1を超える。
従ってコンデンサＣ１の端子電圧Ｖc1は第３図ｂに示す
ように１次電圧Ｖ１の最初のピークが設定値Ｖz1未満に
なった後僅かに上昇して１次電圧Ｖ１の２番目のピーク
が設定値Ｖz1以上になった時に零に戻り、この後１次電
圧Ｖ１の２番目のピークが設定値Ｖz1未満になった位置
から一定の勾配で上昇して次の１次電圧Ｖ１の立上り位
置で零に戻る波形になる。

トランジスタＴr2はコンデンサＣ１の端子電圧Ｖc1がツ
ェナーダイオードＺ３のツェナー電圧Ｖz3以上になった
時にベース電流が与えられて導通し、コンデンサＣ１の
端子電圧がツェナー電圧Ｖz3未満になった時に遮断す
る。従ってトランジスタＴr2のコレクタエミッタ間の電
圧Ｖceの波形は、第３図ｃのように、１次電圧Ｖ１の第
１のピークが設定値Ｖz1以上になる位置（回転数情報信
号が得られる位置）から、コンデンサＣ１の端子電圧Ｖ
c1がツェナー電圧Ｖz3以上になる位置までの間発生する
矩形波となる。この電圧Ｖceの立上りがコンデンサＣ２
と抵抗Ｒ５とからなる微分回路により微分されて、第３
図ｄに示すようなパルス電流Ｉ１がトランジスタＴr3の
ベースに与えられる。従ってトランジスタＴr3が短時間
導通し、積分コンデンサＣ３を放電させる。トランジス
タＴr3が遮断すると抵抗Ｒ６を通してコンデンサＣ３が
充電され、該コンデンサＣ３の端子電圧Ｖc3が第３図ｅ
に示すように一定の傾きで上昇する。この電圧Ｖc3は抵
抗Ｒ８の両端に得られる基準電圧Ｖroと比較され、電圧
Ｖc3が基準電圧Ｖro以上になった時に比較器ＣＭ１の出
力端子の電位が高レベルになる。従って比較器ＣＭ１の
出力端子に第３図ｆに示すように、回転数情報信号の発
生位置（１次電圧Ｖ１が設定値Ｖz1以上になる位置）よ
り所定の角度遅れた位置（電圧Ｖc3が基準電圧Ｖro以上
になる位置）から次の回転数情報信号の発生位置までの
間発生する矩形波信号Ｖ３が得られる。コンデンサＣ３
を充電する時間は機関の回転数の上昇に伴って短くなっ
ていく。従って電圧Ｖc3は、第３図ｅに破線で示したよ
うに機関の回転数の上昇に伴って低くなっていき、矩形
波信号Ｖ３の時間幅は機関の回転数の上昇に伴って短く
なっていく。

本実施例においては、ツェナーダイオードＺ１のツェナ
ー電圧を比較的低く設定してあるため、１次電圧Ｖ１の
最初のピークに続いて現れる他のピークによってもツェ
ナーダイオードＺ１が導通する可能性がある。第３図に
示した例では、同図ｂに見られるように、Ｖ１の２番目
のピークによってもツェナーダイオードＺ１が導通して
いる。このように、１次電圧の複数のピークによりツェ
ナーダイオードＺ１が導通する場合、ツェナーダイオー
ドＺ１を通して得られる信号により直接、矩形波発生用
積分回路２b1を制御するとその積分開始位置を一定にす
ることがでず、適確な制御を行わせることがでない。そ
こで本実施例においては、コンデンサＣ１の充電波形を
基準電圧Ｖz3と比較して矩形波信号Ｖceを得、この矩形
波信号の立上りで積分コンデンサＣ３の充電を開始させ
るようにしている。このようにすれば、矩形波発生用積
分回路の積分コンデンサＣ３の充電開始位置を常に１次
電圧Ｖ１の発生位置に一致させることができる。

尚回転数情報信号Ｖ２の発生位置を常に点火位置（１次
電圧Ｖ１の発生位置）に対して一定の位置関係に保つこ
とができる場合、例えば常に１次電圧Ｖ１の最初のピー
クの立上り位置でのみ回転数情報信号Ｖ２を発生させる
ように回転数情報検出信号の設定値を定めることができ
る場合には、各回転数情報信号の発生位置から次の回転
数情報信号の発生位置まで積分回路の積分動作を行わせ
ることにより第３図ｅに示すように積分波形Ｖc3を得る
こともでき、この場合には、第２図の実施例においてコ
ンデンサＣ１及び該コンデンサの充放電回路を省略する
ことができる。

（ｃ）回転制御用積分回路 回転制御用積分回路２ｃは、抵抗Ｒ10ないしＲ15と、Ｎ
ＰＮトランジスタＴr4及びＴr6と、ＰＮＰトランジスタ
Ｔr5と、積分コンデンサＣ４とからなっており、積分コ
ンデンサＣ４以外の部分により該コンデンサの充放電回
路が構成されている。

更に詳細に説明すると、トランジスタＴr4はそのエミッ
タが接地され、ベースは抵抗Ｒ10を介して比較器ＣＭ１
の出力端子に接続されている。また比較器ＣＭ１の出力
端子に抵抗Ｒ11の一端が接続され、該抵抗Ｒ11の他端は
図示しない直流定電圧電源の出力端子に接続されてい
る。トランジスタＴr4のコレクタは抵抗Ｒ12と抵抗Ｒ13
とを通して図示しない直流定電圧電源の出力端子に接続
され、抵抗Ｒ12及びＲ13の接続点にトランジスタＴr5の
ベースが接続されている。トランジスタＴr5のエミッタ
は直流定電圧電源の出力端子に接続され、コレクタは抵
抗Ｒ14の一端に接続されている。抵抗Ｒ14の他端と接地
間に積分コンデンサＣ４が接続され、該積分コンデンサ
の非接地側端子にエミッタが接地されたトランジスタＴ
r6のコレクタが接続されている。トランジスタＴr6のベ
ースは抵抗Ｒ15を通して接地電位部に接続されるととも
に、コンデンサＣ５を通して比較器ＣＭ１の出力端子に
接続されている。

この積分回路２ｃの動作は次の通りである。矩形波信号
発生回路２ｂが矩形波信号Ｖ３を出力すると、その立上
りでコンデンサＣ５を通してトランジスタＴr6にベース
電流が与えられ、該トランジスタＴr6が導通してコンデ
ンサＣ４を放電させる。また矩形波信号Ｖ３が発生する
とトランジスタＴr4が導通状態になり、これによりトラ
ンジスタＴr5も導通状態になる。トランジスタＴr5が導
通すると該トランジスタと抵抗Ｒ14とを通してコンデン
サＣ４に充電電流が流れ、コンデンサＣ４が一定の時定
数で充電される。矩形波信号Ｖ３が立下がるとトランジ
スタＴr4が遮断状態になり、これによりトランジスタＴ
r5も遮断状態になるためコンデンサＣ４の充電が停止
し、該コンデンサＣ４の両端の電圧（積分電圧）Ｖ４が
ホールドされる。次の矩形波信号Ｖ３が立上るとトラン
ジスタＴr6が導通するためコンデンサＣ４が放電され、
該コンデンサの端子電圧は零になる。従ってコンデンサ
Ｃ４の両端に得られる積分電圧Ｖ４の波形は、第３図ｇ
に示したように、矩形波信号Ｖ３が発生している間だけ
一定の傾きで上昇して矩形波信号Ｖ３が発生していない
期間そのピーク電圧をホールドし、次の矩形波信号Ｖ３
が発生した時に零に戻る波形になる。

（ｄ）回転制御用比較回路 回転制御用比較回路２ｄは比較器ＣＭ２からなり、この
比較器ＣＭ２の正相入力端子に回転制御用の積分電圧Ｖ
４が入力されている。比較器ＣＭ２の逆相入力端子には
直流定電圧電源の出力電圧を抵抗Ｒ16及びＲ17の直列回
路からなる分圧回路により分圧して得た回転制御用基準
電圧Ｖr1が入力されている。

この回転制御用比較回路２ｄの出力信号Ｖ４は、積分電
圧Ｖ４が基準電圧Ｖr1以下の時に零レベル（第１のレベ
ル）になり、積分電圧Ｖ４が基準電圧Ｖr1を超えている
時に高レベル（第２のレベル）Ｖｈになる。機関の回転
数が設定値以下の場合には積分電圧Ｖ４が基準電圧Ｖr1
を超えることができるため、比較回路２ｄの出力信号Ｖ
５は、第３図ｈに示すように、零レベル（第１のレベ
ル）と高レベル（第２のレベル）Ｖｈとが交互に現れる
波形になる。機関の回転数が設定値以上になると、積分
コンデンサＣ４の充電時間が短くなって積分電圧Ｖ４の
ホールド値が基準電圧Ｖr1を超えることができなくなる
ため、比較回路２ｄの出力信号は全期間零レベルにな
る。

回転数が設定値を超えたことの検出は、例えば第３図ｅ
の積分電圧Ｖc3を基準電圧と比較することによっても行
うことができる。すなわち、積分電圧Ｖc2のピーク値は
回転数の上昇に伴って低くなっていくため、積分電圧Ｖ
c3のピーク値が基準電圧以下になったときに回転数が設
定値を超えたことを知ることができる。しかしながら、
このように積分電圧Ｖc3のピーク値を基準電圧と比較す
る場合、積分電圧Ｖc3のピーク値が現れるのはほんの瞬
時だけであるので、判定が不確実になり、回転数が設定
値を超えたことを確実に検出することができない場合が
ある。これに対し、本発明のように、一定時間積分値を
ホールドする積分電圧Ｖ４を得て、この積分電圧Ｖ４の
ホールド値を基準電圧と比較して回転数が設定値を超え
たことを検出すると、回転数が設定値を超えたことの検
出を確実に行わせることができ、制御を正確に行わせる
ことができる。

（ｅ）点火阻止回路 点火阻止回路２ｅは点火阻止スイッチとしてのＮＰＮト
ランジスタ（この例で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。）Ｔr7からなっていて、
このトランジスタＴr7のエミッタは接地され、コレクタ
は点火コイルの１次コイルＷ１のトランジスタ１ｂ側の
端子に接続されている。後記するトリガ回路によりトラ
ンジスタＴr7がトリガされて導通すると、点火コイル１
ａの１次電流を制御するトランジスタ１ｂのコレクタエ
ミッタ間に対して並列に通電路が形成されるため、トラ
ンジスタ１ｂが遮断しないのと同様な状態になり、１次
電圧が制限される。従って点火コイルの２次誘起電圧が
低下して点火動作が阻止され、機関が失火させられる。

（ｆ）点火阻止スイッチトリガ回路 １次電圧制御レベル設定回路２f1は、ツェナーダイオー
ドＺ２からなり、このツェナーダイオードのカソードは
前記ダイオードＤ１のカソードに接続されている。ツェ
ナーダイオードＺ２のツェナー電圧Ｖz2は、点火動作阻
止時の１次電圧Ｖ１の立上りの制限値を与えるもので、
１次電圧Ｖ１の立上りがこのツェナー電圧Ｖz2に制限さ
れた時に点火動作が行われないように、該ツェナー電圧
Ｖz2が充分低く設定されている。またこのツェナー電圧
Ｖz2は回転数情報検出回路２ａのツェナーダイオードＺ
１のツェナー電圧Ｖz1よりは高く設定して、１次電圧Ｖ
１がツェナー電圧Ｖz2に制限されている時（機関が失火
させられている時）にも回転数情報信号Ｖ２が得られる
ようにしておく必要がある。

ゲート回路２f2はＮＰＮトランジスタＴr8と抵抗Ｒ18及
びＲ19からなり、トランジスタＴr8のエミッタは接地さ
れている。トランジスタＴr8のコレクタは抵抗Ｒ18を通
してツェナーダイオードＺ２のアノードに接続され、ベ
ースは抵抗Ｒ19を通して直流電源に接続されるている。
トランジスタＴr8のベースはまた比較器ＣＭ２の出力端
子に接続され、コレクタはトランジスタＴr7のベースに
接続されている。

このトリガ回路においては、比較器ＣＭ２の出力信号Ｖ
５が高レベルになっている時にトランジスタＴr8が導通
してトランジスタＴr7のベースエミッタ間を短絡し、該
トランジスタＴr7が導通するのを阻止する。機関の回転
数が設定値以下の場合には、１次電圧Ｖ１がツェナーダ
イオードＺ２のツェナー電圧Ｖz2以上になった時に比較
回路２ｄの出力信号が高レベルになっていて、トランジ
スタＴr8が導通しているため、トランジスタＴr7にはベ
ース電流が与えられず、該トランジスタＴr7は遮断して
いる。従って、１次電圧Ｖ１は正常に立上り、点火動作
は支障なく行われる。これに対し、機関の回転数が設定
値以上になって比較器ＣＭ２の出力信号Ｖ５のレベルが
全期間零になると、トランジスタＴＲ８が全期間遮断す
るため、１次電圧Ｖ１がツェナーダイオードＺ２のツェ
ナー電圧Ｖz2以上になった時に該ツェナーダイオードＺ
２と抵抗Ｒ18とを通してトランジスタＴr7にベース電流
（トリガ信号）Ｉ２が供給される。これによりトランジ
スタＴr7が導通して１次電圧Ｖ１を低いレベル（今の例
ではツェナーダイオードＺ２のツェナー電圧Ｖz2）に制
限し、点火動作を阻止する。これにより機関の回転数が
低下する。このように、トランジスタＴr7が導通して機
関が失火させられている時でも、大きさが制限された１
次電圧Ｖ１は発生しているので、回転数情報信号Ｖ２を
得ることができ、機関の回転数の検出を続けることがで
きる。

機関の回転数が設定値以下になると、１次電圧Ｖ１が立
上る時点で比較回路２ｄの出力信号Ｖ５のレベルが高レ
ベルになっているようになるので、トランジスタＴr8が
導通してトランジスタＴr7へのベース電流の供給を阻止
し、点火動作を正常に行わせる。

尚第３図ｊのＶ６は、トランジスタＴr8が遮断している
状態でツェナーダイオードＺ２を通して電流Ｉ２が流れ
た時に該トランジスタＴr8のコレクタエミッタ間に生じ
る電圧を示している。

（ｇ）内燃機関への取付け 上記の実施例において、回転数制御装置２の部分は、共
通のケース内に収納する等の手段によりユニット化さ
れ、ダイオードＤ１のアノードから引出されたリード線
Ｌ１及びコネクタ３を介して内燃機関用点火装置１の１
次コイルＷ１の一端から引出されたリード線に接続され
る。また回転数制御装置２の各電源端子が図示しないリ
ード線を介して直流定電圧電源に接続され、各アース点
に接続されたアースラインが内燃機関用点火装置と共通
のアースラインに接続される。

このように、本発明の回転数制御装置は、１本のリード
線Ｌ１（アースをリード線を通してとる場合には２本の
リード線）による内燃機関用点火装置に接続すればよ
く、内燃機関用点火装置内の構成のいかんにかかわらず
取付けることができるため、汎用性を高めることがで
き、既設の内燃機関にも容易に適用することができる。

その他の実施例 上記の実施例においては、内燃機関用点火装置１として
バッテリを電源とした電流遮断形の点火装置が用いられ
ているが、磁石発電機を電源とする電流遮断形の点火装
置やコンデンサ放電式等他の周知の形式の点火装置が用
いられる場合にも本発明を適用することができる。

上記の実施例では、トランジスタ２ｅのみにより点火阻
止回路を構成したが、この回路は点火阻止スイッチの導
通により点火コイルの１次誘起電圧を低い値に制限して
点火動作を阻止する回路であればよく、例えば上記実施
例においてトランジスタ２ｅに対して直列に小抵抗を挿
入してもよい。またトランジスタ２ｅに代えてサイリス
タ等の他の半導体スイッチを用いてもよい。

第４図を参照すると、第２図の実施例において、点火阻
止回路２ｅを他の構成の回路で置換えた実施例が示され
ている。この第４図に示された例では、点火コイル１ａ
の１次コイルＷ１とトランジスタ１ｂとの接続点にサイ
リスタＳ１のアノードが接続され、該サイリスタのカソ
ードはダイオードＤ２とスイッチＳＷとを介してバッテ
リＢの正極端子に接続されている。ダイオードＤ１のカ
ソードとサイリスタＳ１のゲート間及びサイリスタＳ１
のゲートカソード間にそれぞれ抵抗Ｒ20及びＲ21が接続
され、抵抗Ｒ21の両端（サイリスタＳ１のゲートカソー
ド間）にコンデンサＣ10が接続されている。サイリスタ
Ｓ１と抵抗Ｒ20及びＲ21とコンデンサＣ10とダイオード
Ｄ２とにより、点火阻止回路２ｅが構成されている。

またこの実施例では１次電圧制御レベル設定回路２f1が
省略され、点火阻止スイッチトリガ回路２ｆはトランジ
スタＴr7と抵抗Ｒ19とにより構成されている。トランジ
スタＴr7のエミッタは接地され、コレクタはサイリスタ
Ｓ１のゲートに接続されている。またトランジスタＴr7
のベースは比較器ＣＭ２の出力端子に接続されるととも
に、抵抗Ｒ19を介して図示しない直流定電圧電源の出力
端子に接続されている。その他の点は第２図の実施例と
同様である。

この第４図の実施例においては、機関の回転数が設定値
以下の場合には、点火動作が行われる際に比較器ＣＭ２
の出力端子の電位が高レベルになっていて、トランジス
タＴr7が導通しているため、サイリスタＳ１へのトリガ
信号は全てトランジスタＴr7を通して側路され、サイリ
スタＳ１にはトリガ信号が与えられない。従ってこの場
合にはサイリスタＳ１が導通せず、点火動作は正常に行
われる。これに対し、機関の回転数が設定値を超えて比
較器ＣＭ２の出力端子の電位が全期間零レベルを保つよ
うになると、トランジスタＴr7が遮断状態を維持するた
め、点火コイル１ａに誘起するとダイオードＤ１及び抵
抗Ｒ20を通してサイリスタＳ１にトリガ信号が与えら
れ、該サイリスタＳ１が導通する。従って点火コイル１
ａの１次コイルが実質的に短絡され、１次電圧が低い値
に制限されて点火動作が阻止される。サイリスタＳ１は
１次電圧Ｖ１を短絡するだけであるため、該サイリスタ
Ｓ１での電力損失は僅かであり、該サイリスタでの発熱
が僅かである。

サイリスタＳ１のゲートカソード間にはコンデンサＣ10
が接続されていて、抵抗Ｒ20とコンデンサＣ10とにより
決る時定数により、１次電圧が誘起した後サイリスタＳ
１がトリガされるまでに時間遅れが生じるため、１次電
圧Ｖ１が全てサイリスタＳ１により短絡されることはな
く、１次電圧Ｖ１は一定値以下に制限された形になる。
この時の１次電圧波形は例えば第５図の２番目以降の波
形のようになり、１次電圧Ｖ１の立上りに小さなピーク
Ｐが生じる。従って第５図に示すようにツェナーダイオ
ードＺ１のツェナー電圧Ｖz1を設定しておくことによ
り、機関が失火した後も回転数情報信号を得ることがで
きる。この場合、１次電圧Ｖ１のピークＰを、点火動作
を行わせない程度に（点火コイルの２次コイルの誘起電
圧を点火プラグの絶縁破壊を起さない程度の低い電圧に
制限するように）充分低く押えるように、サイリスタＳ
１のトリガ回路の時定数を調整しておくのは勿論であ
る。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、内燃機関の点火位置よ
り遅れた位置から次の点火位置まで発生する矩形波信号
を得て、この矩形波信号が発生している間だけ充電され
る積分コンデンサの端子電圧を基準電圧と比較すること
により、機関の回転数が設定値を超えたか否かを検出す
るので、回転数が設定値を超えた時にのみ機関を失火さ
せることができ、回転数が設定値以下になった時には直
ちに点火動作を正常に戻すことができる。また点火コイ
ルに１次電圧が誘起する毎に回転数を検出するので、回
転数の検出の遅れを無くすことがでる。従って回転数の
変動に対する制御の応答性を高めて回転数の変動幅を小
さくすることができ、ハンチングを少なくすることがで
きる。更に、本発明においては、回転制御用積分回路の
積分コンデンサの端子電圧を一定時間ホールドしてこの
ホールド値を基準電圧と比較することにより回転数が設
定値を超えたことの検出を行うので、該検出を正確に行
わせて正確な制御を行わせることができる。

また本発明においては、点火コイルの１次側電圧を検出
して回転数の検出を行うとともに、点火装置内の制御ス
イッチとは別個に設けた点火阻止用スイッチの導通によ
り点火コイルの１次誘起電圧を制限して点火動作を阻止
するようにしたため、いかなる構成の点火回路が用いら
れている場合でも、点火コイルの１次側からリード線を
引出すのみで本発明の回転数制御装置を接続することが
でき、汎用性を高めることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の基本構成を示すブロック図、
第２図は本発明の具体的実施例を示す回路図、第３図は
第２図の各部の信号波形図、第４図は本発明の他の具体
的実施例を示す回路図、第５図は第４図の実施例におけ
る点火コイルの１次電圧波形を示す波形図である。 １…点火装置、２…回転数制御装置、２ａ…回転数情報
検出回路、２ｂ…矩形波信号発生回路、２b1…矩形波発
生用積分回路、２b2…矩形波発生用比較回路、２ｃ…回
転制御用積分回路、２ｄ…回転制御用比較回路、２ｅ…
点火阻止回路、２ｆ…点火阻止スイッチトリガ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】点火装置により点火される内燃機関の回転
   数を設定値に保つように制御する内燃機関用回転数制御
   装置において、 前記点火装置の点火コイルの１次電圧を検出して該１次
   電圧が設定値以上の時に回転数情報信号を出力する回転
   数情報検出回路と、 前記回転数情報信号を入力として該回転数情報信号の立
   上り位置からコンデンサを一定の時定数で充電して次の
   回転数情報信号の立上り位置で該コンデンサを放電させ
   る積分動作を行う矩形波発生用積分回路と該矩形波発生
   用積分回路のコンデンサの端子電圧を矩形波発生用基準
   電圧と比較して該コンデンサの端子電圧が矩形波発生用
   基準電圧を超えている期間矩形波信号を発生する矩形波
   発生用比較回路とを備えた矩形波信号発生回路と、 回転制御用積分コンデンサと前記矩形波信号が発生して
   いる間だけ該積分コンデンサを一定の時定数で充電して
   該積分コンデンサの両端に得られた回転制御用積分電圧
   を次の矩形波信号が発生するまでホールドするように該
   積分コンデンサの充放電を制御する充放電制御回路とを
   有する回転制御用積分回路と、 前記回転制御用積分電圧を回転制御用基準電圧と比較し
   て該積分電圧が該基準電圧以下の時に出力信号レベルが
   第１のレベルになり該積分電圧が該基準電圧を超えてい
   る時に出力信号レベルが第２のレベルになる回転制御用
   比較回路と、 前記点火装置内の点火コイルの１次コイルに接続された
   点火阻止スイッチを備え、該点火阻止スイッチの導通に
   より１次コイルの誘起電圧を一定値以下に制限して点火
   動作を阻止する点火阻止回路と、 前記回転制御用比較回路の出力信号レベルが第１のレベ
   ルにある状態で前記点火コイルの１次コイルに所定レベ
   ル以上の１次電圧が誘起した時に前記点火阻止スイッチ
   を導通させる点火阻止スイッチトリガ回路とを具備した
   ことを特徴とする内燃機関用回転数制御装置。