JPS5938430B2 - 内燃機関用点火装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は点火エネルギーの発生のために内燃機関によっ
て回転駆動される磁石系と共働し、前記磁石系のコイル
に電流回路を接続し、この回路に制御可能な電子半導体
回路素子の切換区間を設け、前記半導体回路素子は同時
に点火コイルの１次電流回路を形成し、その２次コイル
を点火ケーブルを介して少なくとも１つの点火プラグに
接続し、その際半導体回路素子の制御電極を制御電流回
路に接続し、前記制御電流回路は点火時点に制御装置の
制御信号により導通状態の半導体回路素子を遮断状態へ
切換制御する内燃機関用点火装置に関する。

いわゆるコイル点火装置の場合、点火装置の点火時点に
前もって接続された１次電流回路は半導体回路素子、例
えば点火トランジスタによって開放される。

その際１次電流によって形成された点火コイルの磁界が
消滅せしめられ、２次コイルに高電圧パルスが誘起し、
このパルスは点火プラグに点火スパークを生せしめる。

引続いて点火スパークの発生のために１次電流回路は改
めて閉成される必要がある。

蓄電池で給電された点火装置の場合、点火トランジスタ
の切換制御のために必要な制御電圧を蓄電池の端子から
取出すことができる。

いわゆるマグネト点火器の場合、点火誘導子の端子電圧
は短絡された１次電流回路の場合、点火トランジスタを
完全に導通状態へ保持するには非常に僅かでよい、だが
しかしこの状態は点火コイル又は点火誘導子における強
い磁界の形成のために必要である。

公知のトランジスタ制御マグネト点火装置の場合点火ト
ランジスタは１次電流回路における抵抗に直列に接続さ
れている。

点火誘導子に正の電圧半波が発生した際点火ｌ・ランジ
スタはこの抵抗に発生する電圧によって導通状態へ切換
られたり又は点火時点まで導通状態に保持されたりする
。

その際点火時点において点火トランジスタのベース−エ
ミッタ区間が橋絡され、このようにして点火トランジス
タが遮断される。

この種の解決法ハ次のような難点を有している、すなわ
ち抵抗が電流制限、ひいては正の電圧半波の期間の点火
誘導子における磁界の所要の発生だけを生せしめること
によって、抵抗は１次電流回路を不所望にも負荷する点
である。

それによって１次電流回路の遮断の際点火トランジスタ
によって点火誘導子の２次コイルに点火トランジスタに
より発生する高電圧が強く低下する。

本発明の課題は点火時点に遮断すべき１次電流の増大を
１次電流回路における点火トランジスタの制御素子に依
存しないようにトランジスタ制御マグネト点火装置を構
成することである。

この課題の解決のため本発明によれば点火エネルギーの
発生のために内燃機関によって回転駆動される磁石系と
共働する点火誘導子を具備し該点火誘導子のコイルに電
流回路を接続し、この回路に制御可能な電子半導体回路
素子の切換区間を設け、前記半導体回路素子は同時に点
火コイルの１次電流回路を形成し、その２次コイルを点
火ケーブルを介して少くとも１つの点火プラグに接続し
、その際半導体回路素子の制御電極を制御電流回路に接
続し、該制御電流回路は制御トランジスタとパルス発信
器とを有し、前記制御トランジスタのコレクターエミッ
タ区間を前記半導体回路素子の制御区間に並列に接続し
、前記パルス発信器は点火時点での制御トランジスタの
導通制御したがって半導体回路素子の、導通状態から遮
断状態への切換制御を行なわせるためのパルスを送出ス
ルように構成されている内燃機関用点火装置において、
前記制御トランジスタのベースを分圧器のタップを介し
て直接的に１次コイルの端子と接続し、その場合点火過
程の際１次コイルに形成される電圧パルスが、前記制御
トランジスタのベースに前記分圧器を介して直接作用す
るように接続構成されているのである。

この点火装置の場合マグネト点火器の負の電圧半波はコ
ンデンサを充電し、このコンデンサは後続する正の各電
圧半波の間点火トランジスタを導通状態へ制御するので
、１次電流回路は点火トランジスタによって直接短絡さ
れ、それによって点火トランジスタに対する制御電圧の
発生のために１次電流回路における抵抗によってもはや
影響を受けない強い１次電流が流れる。

次に図示の実施例を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図に示す単気筒内燃機関用点火装置にはマグネト点
火器１０が設けてあり、その点火誘導子１１は２つのコ
イル部分から成るコイル１２を有し、同時にこのコイル
１２は点火装置の点火コイルを形成している。

内燃機関のケーシングに設けられた点火誘導子１１は内
燃機関によって回転１駆動される永久磁石１３ａを有す
る磁石系１３と共働する。

点火誘導子１１０２次コイル１２ａは点火ケーブル１４
を介して点火プラグ１５に接続され、他方点火誘導子１
１０１次コイル１２ｂは１次電流回路に接続され、この
１次電流回路に点火トランジスタ１６のコレクターエミ
ッタ区間が配置されている。

点火トランジスタ１６はＮＰＮ形出力出力トランジスタ
て設計され、そのエミッタ線は点火誘導子１１０１次コ
イル１２ｂの端部と同様にアースへ接続されている。

１次コイル１２ｂはコンデンサ１７およびこのコンデン
サに直列に接続されたダイオード１８によって橋絡され
ており、このダイオード１８は点火トランジスタ１６の
コレクターエミッタに対して逆の導通方向に極性付けら
れている。

コンデンサ１７とダイオード１８との間の接続点１９は
高い抵抗値の抵抗２０を介して点火トランジスタ１６０
ベースに接続されている。

点火トランジスタ１６０ベースにもう１つの制御回路が
接続されており、この制御回路には制御トランジスタ２
１が設けてあり、そのコレクターエミッタ間は点火トラ
ンジスタ１６のベース−エミッタ間に並列接続されてい
る。

点火過程の作動のために制御トランジスタ２１のベース
−エミッタ間に並列に磁気パルス発信器２２が設けられ
ている。

さらに制御トランジスタ２１０ベースは分圧器の抵抗２
３を介してアースに接続された１次コイル１２ｂの端部
ならびに分圧器の抵抗２４を介してアースに接続されて
いない点火誘導子１１０１次コイル１２ｂのもう１つの
端部に接続されている。

さらに１次コイル１２ｂは１次電流回路における負の電
圧半波に対する減衰素子２５で橋絡されている。

減衰素子２５はツェナダイオード２７と直列に接続され
たダイオード２６を有し、このダイオード２６は点火ト
ランジスタ１６のコレクターエミッタ間に対して逆方向
に極性付けられている。

ツェナダイオード２７はツェナ電圧に達した際点火誘導
子１１の１次コイル１２ｂをダイオード２６を介して橋
絡するように極性付けられており、このようにして１次
電流回路における負の電圧半波の高さを制限する。

負の電圧半波中点火トランジスタ１６が負荷されないよ
うにするために１次電流回路にダイオード２８が設けて
あり、このダイオード２８は正の電圧半波に対して順方
向に極性付けられている。

次にこの点火装置の動作について第２図に示す電流特性
曲線および電圧特性曲線を用いて詳しく説明する。

軸線ωｔ１上には１次電圧Ｕ、の経過を破線で示し、１
次電流■、の経過を実線で示す。

軸線ωｔ２上には点火トランジスタ１６のベースにおけ
る電圧Ｕｂを破線で示し、点火トランジスタ１６のベー
ス電流几を実線で示し、またコンデンサ１７におけるコ
ンデンサ電圧Ｕ。

を点線で示す。

内燃機関の作動の際マグネト系１３の永久磁石１３ａは
マグネト点火器の点火誘導子１１のところを通過する際
、負の電圧半波が点火誘導子１１０１次コイル１２ｂに
発生する。

ツェナダイオード２７はツェナ電圧に達した際ダイオー
ド２６を介して１次コイル１２ｂと橋絡するので、負の
電圧半波はツェナダイオード２７０ツエナ電圧へ制限さ
れる。

コンデンサ１７はダイオード１８を介してツェナダイオ
ード２７により制限された負の電圧半波へ充電される。

第１図の回路の接続点１９におけるコンデンサ電圧Ｕ。

の正の電位は抵抗２０を介して点火トランジスタ１６０
ベースへ達する。

負の電圧半波の終りにコンデンサ電圧Ｕｏは点火トラン
ジスタ１６０ベースとエミッタとの間のベース電圧Ｕｂ
として作用する。

次の点火誘導子１１０１次コイル１２ｂにおける正の半
波の場合、この半波はコンデンサ電圧Ｕ に重畳され、
その結果ベース電圧Ｕｂが高くなる。

このベース電圧Ｕｂはベース電流■ｂを増大させ、この
電流■ｂは点火トランジスター６を完全に導通状態へ制
御する、従ってマグネト点火器の１次電流回路は実際短
絡される。

１次電流■、は最大値まで増大し、その際点火誘導子１
１において強い磁界が形成される。

点火時点Ｚｚ、において磁気的パルス発信器２２に電圧
パルスが発生し、このパルスは制御トランジスタ２１０
ベースを正の電位に高め、ひいては制御トランジスタ２
１を導通状態へ切換える。

それによって点火トランジスタ１６のベース−エミッタ
区間が短絡し、ベース電圧Ｕｂが消滅する。

従ってベース電流■ｂが遮断され、コンデンサーγは抵
抗２０および制御トランジスタ２１のコレクターエミッ
タ区間を介して放電する。

ベース電流几の遮断によって点火トランジスター６が瞬
時遮断される。

それによって１次電流が中断する。

点火誘導子１１の磁界が消滅し、その際２次コイル１２
ａに高電圧パルスが誘起し、このパルスは点火プラグ１
５に点火スパークを生せしめる。

このような過程の際点火誘導子１１０１次コイル１２ｂ
にも電圧が誘起するので、制御トランジスタ２１が導通
状態に保持されるようにしなげればならない。

このことと、制御トランジスタ２１の急速な切換とは分
圧器２３．２４によって達成され、この分圧器２３，２
４は１次電圧の上昇を制御トランジスタ２１０ベースへ
伝達し、ひいてはパルス発信器２２０制御パルスが殆ん
ど減衰した場合でも制御トランジスタ２１を導通状態へ
保持する。

１次電圧Ｕｐの正の半波の終りにはじめて、制御トラン
ジスタ２１はベースを抵抗２３を介してエミッタと結合
することによって新たに遮断範囲へ達する。

次に１次コイル１２ｂにおける負の電圧半波によってコ
ンデンサー７は新たに充電される。

点火過程およびコンデンサ１７の充電は磁石系１３の各
回転によって繰返される。

本発明は図示の実施例に限定されず、回路装置の個々の
構成素子を異なるように構成することもできる。

内燃機関又は磁石系１０の低い回転数の場合でも半導体
回路素子の申し分のない切換制御が達成される程度に半
導体回路素子に対する制御電圧を１次電圧と前もって充
電されたコンデンサ電圧との直列接続により高めること
によって、１次電流回路に正の電圧半波が発生した際半
導体回路素子は全回転数範囲にわたって完全に導通状態
へ切換えられる。

点火トランジスタ１６の代りに半導体回路素子を２重ト
ランジスタとして公知のダーリントン接続に構成するこ
ともできる。

さらにコンデンサ１７およびダイオード１８並びに減衰
回路２５は点火誘導子１１０１次コイル１２ｂ０１部分
のみを橋絡するようにすることもできる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例に供するものでコンデンサの電
圧によって導通状態へ制御される１次電流回路において
マグネト点火器および点火トランジスタを有する点火装
置の回路略図、第２図は第１図による点火装置の制御電
流回路および１次電流回路における電流および電圧の経
過を示す線図である。 １０・・・・・・マグネト点火器、１１・・・・・・点
火誘導子、１３・・・・・・磁石系、１６・・・・・・
点火トランジスタ、２２・・・・・・パルス発信器、２
５・・・・・・減衰回路、■。 ・・・・・・１次電流、Ｕ ・・・・・・１次電圧、Ｚ
・・・・・・点ｐ Ｚｐ 火待時点Ｕ ・・・・・・コンデンサ電圧、Ｕｂ・・・
・・・ベースミ圧、■ｂ・・・・・・ベース電流。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 点火エネルギーの発生のために内燃機関によって回
   転駆動される磁石系と共働する点火誘導子を具備し該点
   火誘導子のコイルに電流回路を接続し、この回路に制御
   可能な電子半導体回路素子の切換区間を設け、前記半導
   体回路素子は同時に点火コイルの１次電流回路を形成し
   、その２次コイルを点火ケーブルを介して少くとも１つ
   の点火プラグに接続し、その際半導体回路素子の制御電
   極を制御電流回路に接続し、該制御電流回路は制御トラ
   ンジスタとパルス発信器とを有し、前記制御トランジス
   タのコレクターエミッタ区間を前記半導体回路素子の制
   御区間に並列に接続し、前記パルス発信器は点火時点で
   の制御トランジスタの導通制御したがって半導体回路素
   子の、導通状態から遮断状態への切換制御を行なわせる
   ためのパルスを送出するように構成されている内燃機関
   用点火装置において、前記制御トランジスタ２１０ベー
   スを分圧器２３，２４０タツプを介して直接的に１次コ
   イル１２ｂの端子と接続し、その場合点火過程の際１次
   コイル１２ｂに形成される電圧パルスが、前記制御トラ
   ンジスタ２１０ベースに前記分圧器２３．２４を介して
   直接作用結合するように接続構成されていることを特徴
   とする内燃機関用点火装置。