JPS5865975A - 内燃機関の点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 公知技術 本発明は回転数制限回路を有し、この回転数制限回路が
限界回転数に達すると無接点の点火スイッチ素子におけ
る点火をトリガするために必要な切換過程を抑圧し、回
転数制限回路の単安定マルチ・ぐイブレータが入力端で
内燃機関により駆動される発電機の信号電圧に接続され
、また出力側でマルチノ々イブレータが点火スイッチ素
子の制御回路に作用するようにした内燃機関の点火装置
に関する。ドイツ連邦共和国特許出願公開第２７５１２
１３号公報から回転数制限のために２つの単安定マルチ
ノζイブレータが縦続接続されている点火装置が既に公
知である。

上述のマルチ・ぐイブレータの出力側は電子制御装置の
出力側と共に点火トリガのためにアン１ゲートを介して
点火スイッチの制御入力側に導かれている。最大：ｔ’
ｌ容回転回転数渦の際ｔｉｉ安定マルチバイブレータに
よりゲートのアン１″条件はもはや満たされずそれによ
り点火は抑圧される。単安定マルチバイブレータ及び制
御装置の制御のために特別７１″制御発生藷が設４Ｊら
れており、この制御発生器は内燃機関により駆動され、
一方点火装置ｒｔの絵’ｉｌｉのために特別′ｊｒ給電
電圧が必要である。

この解決方法には次の欠点がある。即ちマグネト点火装
置にＪ５いて制御発生器が給′ｌｌ’Ｕ電圧を供給する
マグネト発電機にイ・１加的に必要とされる。というの
はトリガパルスが単安シ１でマルチノＳイブレータのた
めに回転数に依存して同一時間間隔で発生しな【１れば
Ｘｒらｌ「いからである。マグネト点火装置の１次電流
回路における発電機電圧はここでは用いることができな
い。特別な制御発生器は高価であり士た比りぐ的小さい
マグネト点火装置において場所的４「理由からもｑシま
しくなく或いはただ経しく高価である。

ｌ♂イツ連邦共和国！１．′ｌ′π［出願公開２８５１
０Ｑ７号公報から、制御回路を直接点火装置の１次電流
回路に接続することによって特別な制御発生器を用いず
にマグネト点火装置の制御を行なうことが公知である。

制御のためにここで点火電流半波が１−次電流回路にお
いて用いられる。前述の公開公報から公知の回転数制限
回路はここでは用いることができない。というのは１次
電流半波は点火時点以前には比較的わずかな電圧ｆＪ３
１１１ｆｍを有し従って両方の単安定マルチ・Ｓイブレ
ータを一定に制御できないからである。点火過程の間に
発生ずる１次電圧は同様に単安定マルチ、Ｓイブレータ
の制御に適さない。というのはこの１次電圧は最大許容
回転数に達すると点火が抑圧されてもはや発生しないか
らである。

本発明の効果 特許請求の範囲第１項記載の特徴を有する本発明による
点火装置は次の利点を有する。即ち単安定マルチ・ぐイ
ブレークは回転数制限のためにマグネト点火装置の制御
回路に依存せずに１次電流回路における電圧により制御
できる。これによって制御回路及び回転数制限のために
付加的な制御発生器を用い４「＜ていい。他の利点とし
て、第２の単安定マルチバイブレークが必要なくなり、
また本発明による装置１′とによって酢安定マルチ・Ｓ
イブレータにおいて非常に短い桑安定時間が実現される
。

実施態様項に示された構成に、１：す！１冒Ｙ１請求の
範囲第１項に示された特徴のイ１°刊／ｒ実１ｉｆｉｉ
形態が得られる。特に有利であるのｌ：ｊ　、　ｌｉｔ
安定マルチ・Ｓイブレータのためにタイマ０５５５とし
て市販の安価なＩＣユニットを使用−・することができ
、このＩＣユニットのトリガ入力端は点火装置の１次電
圧に接続される。

本発明の実施例につき図を用いて以ドに詳しく説明する
。

実ｊ＠例の説明 第１図に示ず内燃機関の点火装置の回路は点火装置の電
圧給電のためにマグネト発’ｉｌｉ　ｌ幾１０を含み、
このマグネト発電機の回転する磁極輪１１は内燃機関に
」：り駆動される。磁極輪１１（９） は点火アーマチュアと共働し、この点火アーマチュアの
鉄心１２は１次巻線１３と２次巻線１４とを有する。２
次巻線１４はその高圧接続端子で点火プラグ１５に接続
されている。１次巻線１３は端部でアースに接続され１
次電流回路１Ｇに接続されており、この１次電流回路に
おいて点火トランジスタ１７がダーリントン回路段の形
で設けられている。逆駆動されないように保護のために
点火トラン・ノスタ１７のスイッチ区間はダイオ−ｒｌ
ａに直列接続されている。内燃機関の運転停止のために
１次巻線１３は停止スイッチ１つにより橋絡される。１
次巻線１３にさらに制御回路２０及び回転数制限回路２
１が接続されており、これらの回路は点火トランジスタ
１７及びダイオード１８と一緒にケーシングに収納され
ている。

回転数制限回路２１は単安定マルチ・ぐイブレークを有
し、このマルチ７′？イブレータはＩＣユニットとして
製作されるタイマ５５５から成り、このタイマはその接
続端子１〜８において相（１０） 応して接続されている。タイマ５５５は分圧器を介して
１次電流回路１．６に接続されているので、タイマのト
リガ入力側２を介して１次電流回路における電圧により
制御できる。分圧器は２つの直列に並んだ抵抗２２．２
３から成り、これらの抵抗の間にコンデンーリ２４が挿
入されている。トリガ入力端２はコンデンサ２４の側の
抵抗２２の端子に接続され、この抵抗の他方の端子はマ
グネト発？ＩＬ機１０のアースに接続した巻線端部に接
続されている。タイマ５５５のリセット入力端４はコン
デン→Ｊ゛２４の抵抗２２とは反対側の端子に接続され
ており、この端子は抵抗２３を介してマグネ）・発電機
１０の他方ノ巻線端部に接続されている。タイマ５５５
の限界電圧入力側６は放電入力端７と共に直列ＲＣ素子
２５／３０の接続点に接続されており、この直列ＲＣ素
子はフンデン°り側でアースに接続されており抵抗側で
安定化された直流電圧給電源に接続されている。この安
；ｉ！化された直流電圧給電源は蓄積コンデンサ２６と
これに並列接（１１） 成されており、それは一方の側でアースに接続され他方
の側で抵抗２８及びダイオード２９を介してマグネト発
電機ｌＯのアースに接続されていない巻線端部に接続さ
れている。ダイオ−１？２９は１次電流回路１６におい
て点火のために利用される電圧半波に対して逆方向に極
性利けて接続されている。タイマ５５５の給電接続端子
８は同様に安定化された直流電圧を導く蓄積コンデンサ
２６に接続されている。単安定マルチ・ζイブレータに
おいて非常に短い準安定時間を得るためにタイマ５５５
の制御電圧入力側５はアースに接続されている。温度に
依存しない準安定時間を得るためにＲｃ素子２５／３０
のコンデンサ３０は固定抵抗３１及び温度に依存する抵
抗３２により橋絡されている。

タイマ５５５は前述及び図示された配線で単安定マルチ
ノミイブレータを形成し、このマルチノミイブレータの
入力側はタイマ５５５のトリガ接続端子２でありまた出
力側はタイマ５５５の（１２） 出力端子３である。この出力端子３はダイオード３３と
抵抗３４−を介して制御ザイリスタ３６のゲート３５に
接続されている。制御ザイリスタ３６は点火トランジス
タ１７０制御回路２０の部分を橋絡している。制御ザイ
リスタ３６の制御区間に並列にトランジスタ３７のスイ
ッチ区間があり、このトラン、ノスタのベースは抵抗３
８を介してアースに接続されている。

制御回路２０は制御トランジスタ３９を有し、このトラ
ンジスタのスイッチ区間は点火トランジスタ１７の制御
区間に並列接続されている。制御ｈランジスタ３９のベ
ース−エミッター区間は１次電流回路１６に接続されて
いる時限回路に接続されている。この時限回路はコンデ
ンサ４２と抵抗４０と４１の直列接続から構成サレ、そ
の際抵抗４−０はアースに接続されコンデンサ４２は他
の抵抗４−３を介して制御トランジスタ３９のベース−
エミッター区間に並列に接続されている。コンデンサ４
２とこれに直列に接続されている抵抗４−１は回転数制
限回路２（１３） ■の制御サイリスタ３６により橋絡できる。点火トラン
ジスタ１７の導通接続のためにそのベースは抵抗４４．
抵抗２８及びツェナダイオード２７を介して１次巻線１
３のアースに接続されている接続端子に接続されている
。点火時点の温度補償は温度に依存する抵抗４５により
行なわれ、この抵抗は平衡抵抗４６と共に制御トランジ
スタ３９の制御区間に並列接続されている。

第２図に示すタイマ５５５の回路図は２つの比較器４７
と４８を有し、これらの比較器はそれぞれ一方の入力側
で分圧器４９に接続されている。比較器４７の他方の入
力端は限界電圧入力側６を構成し、比較器４８の他方の
入力側はトリガ接続端子２を構成する。両方の比較器４
７と４８の出力側によりフリップ７０ツゾ５０が切換制
御される。このフリツプフロツプの出力側は一方でトラ
ンジスタ５１を介してアースとの間で放電入力側７に接
続し、他方で出力段５２を介してタイマ５５５の出力端
子３に接続（１４） する。リセット入力端牛によりフリップ７０ツブ５０は
りセットされ、制御電圧入力側５によりスイッチ持続時
間は制御され、給電接続端子８に安定化された直流電圧
が供給され、アース接続端子１はアースに接続される。

第１図による点火装置の動作を第３図、第牛図、第５図
を用いて以１ζに詳しく説明する。まず始めに図示され
ていｔ「い内燃機関が許容回転数範囲内で作動している
と仮″ｌｉ＝する。この場合回転する磁極輪により１次
巻線１３において１次電圧Ｕｐが発生ずる。このｆｉｌ
、圧経ｉ１１’Ｍは第３図に時間軸ｔｌ　、ｆ−に示さ
れている。この電圧は１次巻線１３のアースにｌ′ｇ：
続されていない端部において第１図の回路の点Ｐで測定
される。磁極輪１１が１回転する毎に負の電圧半波Ｕｐ
が始まる際１次電流回路１６に４１いて電流がツェナダ
イオ−＋ｙ２７．抵抗２８及び４４を介して点火トラン
ジスタ１−７のペースに流れ、点火トランジスタを電流
導通状態に＋７Ｊ換える。すると時間軸ｔ２に示された
１次電流■、が流れ始める。

（１５） ４０及び４１を介してコンデンサ４２が充電される。点
火時点にコンデンサ４２における充ｕが、制御トランジ
スタ３９を導電状態に切換える値に達する。点火トラン
ジスタ１７０制御区間はこれによって橋絡され、１次電
流Ｔｐは点火トランジスタ１７において直ちに遮断され
る。

これによって２次巻線１４において高電圧・ξルスが発
生され、この高電圧ノξルスはその結果点火プラグ１５
において点火火花を発生する。

１次電流回路１６において負の電圧半波が次第に減衰し
た後、点火アーマチュアによって回転する磁極輪１１は
小さい正の電圧半波を発生する。この電圧半波に対して
点火トランジスタ１７は逆方向に接続されている。１次
電圧Ｕｐの正の電圧半波はダイオ−Ｆ″２９と抵抗２８
を介して蓄積コンデンサ２６に達し、この蓄積コンデン
サをツェナダイオ−Ｐ２７のツェナ電圧例えば１２Ｖに
なるまで充電する。同時に回転数制限回路２１のＲＣ素
子のコンデンサ３ｏが（１６） 充電される。

これによってタイマ５５５の端子８にも給電電圧が生じ
る。この正の１ｉｌＩｊ圧半波はさらに抵抗２２．２３
及びコンデンサ２４を有する分圧器に達する。この分圧
器はタイマ５５５のトリガ接続端子２及びリセッＩ・入
力端４−に接続されている。第４図に示された電Ｙ［（
経過から、タイマ５５５のトリガ接続端子２に〕１、ｊ
ける電圧Ｕ　２はコンデンサ２４の充電によりり士ット
入力側牛における電圧■牛に及ばないことがわかる。電
圧■２が零に減少するや否やタイマ５５５のフリ゛ンゾ
フロ゛ンプ５０が月、”　！１１２汗汁４−８によりセ
゛ントされ、出力側端子３において第３図で時間ｉａｍ
ｂ　ｔ３に示されているスイッチ・ξルスＵ３が発生し
、このスイツチノ？ルスにより制御サイリスタ３６が点
弧される。同時にタイマ５５５の放電入力側７を介して
ＲＯ素子のコンデンサ３０が放電される。回路の回路定
数が相応して決められている際１７０μＳの時間Ｔに従
って、限界電圧入力側６にあるコンデンーリ？ｌｔ圧が
比較器４７（１７） を切換制御するまでコンデンサ３ｏは放電される。する
とフリツプフロツプ５０はリセットされスイツチノξル
スは発生しなくなる。ＲＯ素子のコンデンサ３０は引続
いて蓄積コンデンサ２６の安定化された直流電圧により
再び充電される。

磁極＠１１がさらに回転すると次に続く負の点大半波の
少し前に新たに正の電圧半波Ｕｐが１次電流回路１６で
発生され、タイマ５５５において新たに１７０μＳの・
ξルス幅Ｔを有するスイッチ・ｅシスＵ３が発生する。

許容回転数範囲においてその際制御サイリスタ３６が直
ちに再び遮断される。というのはこの時点では制御サイ
リスタ３６の順方向にまだ１次電流が流れていないから
である。

例えば９０００　ｒ−ｐ、ｍ　　の許容限界回転数を越
えると、タイマ５５５の出力端子３におけるスイツチノ
ξルスＵ３は、点火のために使用される１次電流十波の
流入開始時のすぐ近く゛に生ずるので制御サイリスタ３
６はもはや適正に遮断（１８） されない。第５図から制御・ξルスＵ３の終りの頃に既
に１次電流Ｔ１が流れ始めることがわかる。点火トラン
ジスタ］−７を流れる主電流のほかに制御電流も抵抗４
０及び制御サイリスタ３６を介して流れる。従ってコン
デンサ４２はもはや充電されず、点火時点に４．３いて
制御トランジスタ３９をもはや導電状態に切換えること
はない。このために必要ノｒ制御′１］Ｌ圧は導電制御
サイリスタ３６により抑圧される。その結果点火トラン
ジスタ］−７はもはや点火時点に遮断されず従って点火
プラグ１５には点火火花はもはや発生されない。

タイマ５５５の、多分子１・分な電圧給電によす発生さ
れるスイッチバ′ルスにより点火装置が無負荷の範囲に
おいて妨害されないようにするタメに、コンデンサ２４
−は分圧＆ｔ　２２　＋　２３　ニおいて一方の側でタ
イマ５５５のトリガ接続端子２に接続し他方の側でタイ
マ５５５のリセット入力側４に接続されている。第４図
からそれによって生じる両方の入力端の間の電圧のずれ
（１９） がわかる。この電圧のずれはタイマ５５５がまず電圧Ｕ
２の零点通過で制御され、電圧Ｕ４の零点通過によりタ
イマ５５５の７リツプフロツプ５０ひいては出力側３が
強制的に再びリセットされる。このように強制的なリセ
ットは、単安定マルチツクイブレータのノξルス時間が
経過しない限りは、内燃機関の下方の回転数範囲におい
てもおこる。

さらに制御サイリスタ３６の制御区間におけるトラン、
ノスタ３７により、サイリスタ３６が１次電圧Ｕｐの負
の半波の間はタイマ５５５における妨害電圧により点火
されることがないようにされる。トランジスタ３７は１
次電流回路における負の電圧半波の発生の際導電状態に
制御されて必要な場合にはこのような妨害・ξルスをリ
ークする。

本発明による回転数制限回路はここに示された実施例に
制限されない。この回転数制限回路は多数の磁極を有す
るマグネト点火装置、夕１部点火コイルを有するマグネ
ト点火装置、また（２０） コンデンサ点火袋ｆｉ’ｔを有するマグネト点火装置に
も使用できる。電流制限回路２１はずべての場合に点火
装着の１次電流回路或いは給電回路に接続できるので単
安定マルチ、Ｓイブレータは電圧半波に」：ってのみ制
御され、この電圧半波は点火のために必要な電圧１−波
に対して反対の極性を有する。

牛　図面の簡ｊ［′Ｌ／「説明 第１図は回１ルり数制限回路として本発明によるマルチ
・々イブレータを有する点火装置の回路図、第２図は第
１図のｌｌｊ安′ｌｉｌマルチ・ぐイブレータにおける
タイマの回路図、第３図は許容回転数範囲における第１
図の回路の種々の点での電圧及び電流経過の波形図、第
４図は１次電流回路における電圧半波の間のタイマの入
力端２及び牛における電圧経過の波形図、第５図は限界
回転数の超過の際の第３図による電圧及び電流経過の波
形図を示ず。

１・・・アース接続端子、２・・・トリガ入力側、３・
・・出力側端子、４−・・・リセツＩ・入力端、５・・
・制御室（２１）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　回転数制限回路を有し、この回転数制限回路が限
   界回転数に達すると無接点の点火スイッチ素子における
   点火のトリガのために必要な切換過程を抑圧し、回転数
   制限回路の単安定マルチノ々イブレータが入力側で内燃
   機関により駆動される発電機の信号電圧に接続されまた
   マルチ・Ｓイブレータが出力側で点火スイッチ素子の制
   御回路に作用するようにした内燃機関の点火装置におい
   て、信号電圧（Ｕｐ）が単安定マルチノミイブレータ（
   ５５５）と、点火スイッチ素子（１７）の制御回路との
   給電電圧のために１次電流回路（１６）から取出され、
   この１次電流回路が点火装置の制御及び電流給電に使用
   されまた端部でアースに接続されている少なくとも１つ
   の発電機巻線（１３）を有し、マルチノ々イブレータ（
   ５５５）が１次電流回路（１６）における電圧半波によ
   り制御され、この電圧半波が点火のために必要な電圧半
   波に対して反対の極性を有することを特徴とする内燃機
   関の点火装置。 ２　単安定マルチ・Ｓイブレータ（５５５）　がＩ　ｃ
   ユニットとして製作されているタイマを含み、このタイ
   マがそのトリガ入力側（２）を介して１次電流回路（１
   ６）における電圧（Ｕｐ）により制御できる特許請求の
   範囲第１項記載の内燃機関の点火装置。 ３、　タイマ（５５５）のトリガ入力側（２）が分圧器
   （２２，２３，２４）を介して１次電流回路（１６）に
   接続されている特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の
   点火装置。 牛１分圧器が２つの直列な抵抗（２２，２３）から構成
   され、これらの抵抗の間に１つのコンデンサ（２４）が
   挿入されている特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の
   点火装置。 ５、　タイマ（５５５）のトリガ入力端（２）がコンデ
   ンサ（２４）の、発電機巻線（１３）のアース接続され
   ている巻線端部に通じる側に接続され、またリセット入
   力側はコンデンサ（２４）の他方の側に接続されている
   ！周許請求の範囲第１項記載の内燃機関の点火装置。 ６、　１５ＷｍｆｌＥ入力（ＩＩ！ｌ　（６）　カ夕４
   　ｖ　（５５５）　Ｉ’）放電入力側（７）と共に直列
   ｎｃ素子（２５／３０）の接続点に接ｈ：されてＪ）す
   、この直列ＲＣ素子が安＞ｉ＝化された直流電圧供給源
   に接続されている特許請求の範囲第］　ＪＥ前記載の内
   燃機関の点火装置。 ７、　安定化されたｉｆＥ流７１Ｌ圧が、）Ｌ列Ｊ′ｇ
   ：糾されたツェナダイオ−＋Ｗ　（２７）を有する蓄積
   コンデンサ（２６）で取出され、このツェナダイオ−１
   ３が一方でアースにＪ′ｇ：続され他方で抵抗（２８）
   とダイオード（２９）とを介して発電機巻線（１３）の
   ア〜スＪ′ｇ：続されていない巻線端部に接続されてＪ
   ５す、その際ダイオード（２９）が点火のために必ザな
   電圧１′−波（Ｕｐ）を遮断する！１イ♂「請求の範囲
   第１バ１記載の内燃機関の点火装置。 ８　直列ＲＯ素子（２５／３０　）がタイマ（５５５）
   の給電接続端子（８）と共に、安定化された直流電圧を
   供給する蓄積コンデンサ（２６）に接続されている特許
   請求の範囲第１項記載の内燃機関の点火装置。 ９、　タイマ（５５５）の制御電圧入力側（５）がアー
   ス接続されている特許請求の範囲第１項記載の内燃機関
   の点火装置。 １０、　　タイマ（５５５）の出力側端子（３）が制御
   サイリスタ（３６）のゲー）　（３５）に接続されてお
   り、この制御サイリスタが１次電流回路（１６）の点火
   トランジスタ（１７）の制御回路（２０）の部分（４１
   ，４２）を橋絡する特許請求の範囲第１項記載の内燃機
   関の点火装置。 １１、点火トランジスタ（１７）がダーリントン回路段
   であり、この回路段の制御区間が制御トランジスタ（３
   ９）のスイッチ区間により橋絡でき、この制御トランジ
   スタのベース−エミッター区間が１次電流回路（１６）
   に接続されている時限回路（４−０，４１，４２）に接
   続されており、この時限１１Ｍ路が制御サイリスタ（３
   ６）により少なくとも部分的に橋絡できる特許請求の範
   囲第１９項記載の内燃機関の点火装置。 １２、時限素子がいくつかの抵わ１、（４−０，４１゜
   ４３　、４−５　、４−６　）及びコンデンサ（４２）
   を含み、この：Ｉンデンザが１１（１）１：の］−っ（
   ４３）を介して制御トラン、ノスタ（３９）の４−スー
   エミツター区間に並列接続されまたこのコンデンサにｉ
   ’ｘｆｆ置接肥１されている抵抗（４１）を介して制御
   サイリスタ（３６）により橋絡できる特許請求の範囲第
   １項記載の内燃機関の点火装置。 １３、制御サイリスク（３６）の制御区間がトランジス
   タ（３７）のスイッチ区間に上り橋絡でき、このトラン
   、ノスタのベースが抵ＵＣ（３８）を介してアースに接
   続されている特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の点
   火装置。 １４．１次電流回Ｍ（１６）に接続されている発電機巻
   線（１３）が点火アーマチュア（１２，１３，１４）の
   １次巻線である特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の
   点火装置。