JPS5951671B2 - 点火装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は内燃機関の点火装置に関する。

第１図は内燃機関の点火装置を示すブロック図である。

図において１は点火タイミングを決めるための入力信号
発生部である。

この信号発生部１は、たとえばマグネツ１〜誘導式ピッ
クアップコイルから得られた車軸同期の入力信号（回転
信号）を回転信号検出部２に供給する。

この検出部２は上記入力信号を波形成形してパルス化し
、このパルス信号を０Ｎ１０ＦＦデユ一テイ制御部３に
供給する。

この制御部３は点火コイル４に適当な時間、電流を流す
ため、出力１〜ランジスタ５のＯＮ期間とＯＦＦ期間の
デユーティを定める信号を発生し、その信号を出力回路
６に供給する。

この出力回路６は、実際に出力トランジスタ５のスイッ
チング制御を行なう。

定電流制御回路７は、抵抗８〜１０で点火コイル４の通
電電流を検出し、出力トランジスタ５のコレクタ電流を
一定値に制限すると共に、０Ｎ１０ＦＦデユ一テイ制御
部３へ後続の制御に供する信号をフィードバックする。

また、上記点火コイル４の２次側には、火花放電を起こ
させるための点火プラグ１１が設けられている。

ところで−に記のような点火装置では、デユーティ制御
部３でエンジン回転数に応じた０Ｎ１０ＦＦデユーテイ
制御を行なうため、エンジン回転数に応じてレベルが変
化する基準電圧とエンジン同期の鋸歯状波とを比較して
いる。

第２図ａ−ｃは−４−記比較を行なう場合の、従来の各
部分の信号波形を示すものである。

第２図ａに示す信号波形は前記入力信号発生部１から出
力される入力信号、第２図すはエンジン同期の鋸歯状波
信号、第２図Ｃはこの鋸歯状波信号と基準電圧ｖｔｈと
の比較によって得られる信号である。

図示するように従来では、第２図すに示す鋸歯状波信号
をｔｌ＋ ｔ２．ｔ３ｔ・・・の各タイミング毎に瞬間
的に零に立下げるようにしているが、実際にはこの立下
り時間は零とはならず、所定の傾きで零に立下ることに
なる。

したがってこの立下り時間を無視することはできず、鋸
歯状波信号の周期が短かくなる高速回転時には誤差の原
因となる。

また一般に上記鋸歯状波信号はコンデンサの充放電によ
って得ているため、上記１．、１２．１３．・・・の各
タイミングではコンテ゛ンサを大きな電流で放電するこ
とになる。

このために従来では、放電用の大きな面積のトランジス
タを必要とするという欠点があり、また一時に、大きな
電流を接地用配線に流すために接地電位が浮き上って誤
差の原因となる欠点がある。

この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的とするところは、放電用として大きな面
積のトランジスタを必要とせず、しかも誤差特にエンジ
ンの高速回転時における誤差の少ない点火装置を供給す
ることにある。

以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第３図はこの発明に係る点火装置の一実施例の構成を示
すブロック図であり、前記第１図に示す従来装置と対応
する個所には同一符号を付して説明を省略する。

第３図において２１は電圧記憶部であり、この電圧記憶
部２１は前記エンジン回転数に応じたレベルの電圧を記
憶するためのものであり、その電圧記憶手段としては図
示するようにコンテ゛ンサ２２が用いられている。

また２３は鋸歯状波発生部であり、この鋸歯状波発生部
２３は前記パルス信号の周期の整数倍の周期を有しかつ
電圧記憶部２］内コンテ゛ンサ２２の記憶電圧レベルに
応じた立上り時の傾きおよびこの傾きに対して一定の比
率関係にある立下り時の傾きをそれぞれ有する鋸歯状波
を発生する。

２４は比較部であり、この比較部２４は前記パルス状信
号の周期毎に前記鋸歯状波の電圧レベルと基準電圧レベ
ルとを比較し、これら両レベルにずれが存在する場合に
そのずれに応じて電圧記憶部２１内コンデンサ２２の記
憶電圧レベルを変化させる。

上記鋸歯状波発生部２３で発生する鋸歯状波は電圧コン
パレータ２５Ａ、２５Ｂおよび２６に供給される。

上記１つの電圧コンパレータ２５Ａには基準電圧源２７
Ａから基準電圧■１が与えられ、その比較出力は比較部
２４に位相比較用人力として供給される。

もう１つの電圧コンパレータ２５Ｂには基準電圧源２７
Ｂから基準電圧■３が与えられ、その比較出力は比較部
２４に位相比較用入力として供給される。

０Ｎ１０ＦＦデユーテイ制御用のＯＮ時間用比較電圧発
生部２８は、電圧記憶部２１内コンテ゛ンサ２２の記憶
電圧、電源電圧Ｖｃｃ、定電流制御回路７の出力それぞ
れが供給され、エンジン回転数に応じたデユーティ制御
、バッテリ電圧に応じたデユーティ制御、出力Ｉ・ラン
ジスタ５が点火コイル４を定電流制御している時間が長
くなりすきないようにするデユーティ制御を行なうため
、上記電圧コンパレータ１６への基準電圧■２を加減す
る。

電源回路２９は、バッテリ３０の電圧にノイズ、電圧変
動があるので、これを安定化している。

第４図は上記鋸歯状波発生部２３の詳細な構成を示す回
路図である。

図において前記電圧記憶部２］内のコンデンサ２２の端
子は、電圧コンパレータ３１の非反転入力端に接続され
る。

また、この電圧コンパレータ３１の出力端はｎｐｎ ）
ランジスタ３２のベースに接続される。

そしてこのトランジスタ３２のエミッタと上記電圧コン
パレータ３１の反転入力端とが接続され、この接続点と
接地電位点との間には抵抗３３が接続される。

すなわち、−上記電圧コンパレータ３１．ｎｐｎ）ラン
ジスタ３２および抵抗３３からなる回路は、コンデンサ
２２の端子電圧■に比例した電流■を流す電圧−電流変
換回路３４を構成している。

上記ｌ・ランジスタ３２のコレクタは、各エミッタが前
記安定化された電源電圧Ｖｃｃ印加点に接続された４個
のｐｎｐ ）−ランジスタ３５． ３６． ３７．３８
のベースに並列接続される。

また、上記ｌ・ランジスタ３５のみが、そのコレクタ・
ベース間が短絡される。

上記トランジスタ３６のコレクタにはｎｐｎ ）ランジ
スタ３９のコレクタおよびｎｐｎ ）ランジスタ４０の
ベースが接続される。

上記トランジスタ３９のエミッタは接地電位点に接続さ
れると共に、そのベースには抵抗４１を介して前記比較
部２４がらの切換信号Ｓが供給される。

上記Ｉ・ランジスタ３７のコレクタには２つのｎｐｎ
ｌ−ランジスタ４２，４３のベースが接続される。

また、この両トランジスタ４２．４３のエミッタは接地
電位点に拙続され、一方のトランジスタ４２のコレクタ
・ベース間が短絡される。

上記トランジスタ４２のコレクタには、そのエミッタが
接地電位点に接続されたｎｐｎ ｌ−ランジスタ４４の
コレクタが接続され、さらにこのトランジスタ４４のベ
ースには抵抗４５を介して上記切換信号Ｓが供給される
。

上記トランジスタ３８のコレクタには上記トランジスタ
４０のコレクタおよびダイオード４６のアノードが接続
される。

そしてこのダイオード４６のカソードは上記トランジス
タ４３のコレクタに接続される。

また上記トランジスタ４０のエミッタは接地電位点に接
続され、上記トランジスタ４３のコレクタと接地電位点
との間にはコンテ゛ンサ４７が接続される。

すなわち、上記４個の１ヘランジスタ３５，３６．３７
，３８は、前記電圧−電流変換回路３４の出力電流Ｉを
入力とし、これに比例した電流を得る電流ミラー回路を
構成している。

同様に２個のトランジスタ４２，４３は、ｌ−ランジス
タ３７の出力電流に比例した電流をトランジスタ４３に
流す電流ミラー回路を構成している。

そしてこの場合前者の電流ミラー回路の電流比率は１：
１に、後者は１：２に設定されている。

すなわち、トランジスタ３８のコレクタには電流Ｉを流
すことができ、トランジスタ４３のコレクタにはこれの
２倍の電流２■を流すことができる。

次に上記第４図に示すように構成された鋸歯状波発生部
２３の動作を、第５図ａ、 ｌ）に示す波形図を用い
て説明する。

まず、前記入力信号発生部１からの人力信号の周期Ｔか
゛第５図ａに示すように一定であると仮定すれば、コン
デンサ２２の端子電圧Ｖも一定となり、さらに電圧−電
流変換回路３４の出力電流Ｉも一定となる。

ここでｔａのタイミングに、比較部２４から出力される
切換信号Ｓが高レベルになる。

信号Ｓが高レベルになると、トランジスタ４４がオン・
し、トランジスタ４２への入力電流■がこのＩ・ランジ
スタ４４に流れるため、トランジスタ４３の出力電流は
零になる。

このとき、トランジスタ３９はオン、トランジスタ４０
はオフになるため、トランジスタ３８に流れる電流Ｉは
、ダイオード４６を通ってコンデンサ４７を充電する。

したがってコンテ゛ンサ４７の端子電圧は第５図すに示
すように所定の傾きで立上る。

次に山のタイミングになると、切換信号Ｓが高レベルか
ら低レベルに反転する。

信号Ｓが低レベルになると、１〜ランジスタ３９はオフ
になり、１〜ランジスタ４０はオンとなるため、トラン
ジスタ３９に流れる電流Ｉは、このトランジスタ４０に
流れる。

したがってコンデン′す４７の電流■による充電は行な
われない。

一方、信号Ｓが低レベルのとき、１〜ランジスタ４４は
オフし、Ｉ・ランジスタ４２へ入力端子Ｉが流れる。

トランジスタ４２に入力電流■が流れると、トランジス
タ４３には電流２■が流れるため、前記電流■によって
所定電圧まで充電されたコンデンサ４７は、今度は電流
２■によって放電される。

したがってこのとき、コンテ゛ンサ４７の端子電圧は上
記立上り時の２倍の傾きで立下る。

以下、各タイミングｔｃ。ｔｅ、 ｔｇ、・・・のとき
、コンテ゛ンサ４７の端子電圧は所定の傾きで立上り、
各タイミングｔｄ、 ｔｆ、・・・のときには立上り時
の傾きの２倍の傾きで立下るような入力信号の周期に等
しい周期をもった鋸歯状波が得られる。

なお、第５図中の立下り時間Ｔ１と立上り時間Ｔ２との
間には、ＭＴｌ−Ｔ２なる関係がある。

またこの関係は、前記コンテ゛ンザ２２の端子電圧■が
一定でなくとも満足される。

次に前記第３図に示す全体的な装置の動作を第６図ａ−
ｆに示す波形図を用いて説明する。

回転信号検出部２からは、第６図ａに示すようなパルス
化された回転信号が出力さメ′シる。

またｉｎ記したように鋸歯状波発生部２３では第６図に
示すような鋸歯状波が得られる。

この鋸歯状波は電圧コンパレータ２５Ａおよびこのコン
パレータ２５Ａの出力が供給される比較部２４で、基準
電圧■１に達したか否かが前記回転信号の立−Ｌリタイ
ミングに同期して検出され、もし前記回転信号が供給（
立上り）されたにも係わらす鋸歯状波が基準電圧ｖ１に
達していない時、すなわち位相ずれが有る時には、第６
図中のタイミングｔ１で示されるように電圧記憶部２１
内コンテ゛ンサ２２の充電を行なう。

一方、前記回転信号が供給された際、既に鋸歯状波が■
１に達している時、すなわち位相ずれが有る時には、第
６図中のタイミングｔ２で示されるようにコンテ゛ンサ
２２の放電を行なう。

そして鋸歯状波が基準電圧■１に達した後もしくはへ１
１を通過した後に始めて回転信号が立−ヒつてから切換
信号Ｓが反転され、鋸歯状波は立下っていく。

そして次に鋸歯状波が基準電圧Ｖ３に達した否かが比較
部２４で検出され、Ｖ３に達していれば鋸歯状波は今度
は立上っていく。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内燃機関のエンジン回転数に応じた間隔のパルス状
   信号を得る回転信号検出部と、前記回転数に応じたレベ
   ルの電圧を記憶する電圧記憶部と、前記パルス状信号に
   対応した周期を有しかつ前記電圧記憶部に記憶された電
   圧レベルに応じた豆汁−り時の傾きおよびこの傾きに対
   して一定の比率関係にある立下り時の傾きをそれぞれ有
   する鋸歯状波を発生する鋸歯状波発生部と、前記パルス
   状信号の周期毎に前記鋸歯状波の電圧レベルと第１基準
   レベルとを比較しこれら両電圧レベルにずれが存在する
   場合、そのずれに応じて前記電圧記憶部における記憶電
   圧レベルを変化させる比較部と、前記鋸歯状波の電圧レ
   ベルと第２基準レベルとを比較しこの比較結果に基づい
   て点火コイルの通電時間を制御するデユーティ制御部と
   を具備したことを特徴とする点火装置。