JPS597774A - 内燃機関用点火装置 - 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】 本発明は内燃機関用点火装置に関するものである。

半導体スイッチにより点火コイルの１次電流を制御する
ことにより点火動作を行なわせる無接点式の内燃機関用
点火装置においては、機関の回転と同期して所定位置で
信号を発生する信号コイルの出力により点火位置を定め
ている。例えば第１図はコンデンサ放電式の点火装置を
示したもので、同図において１は機関により駆動される
磁石発電機内に配置されたエキサイタコイル（点火電源
）でおる。エキサイタコイル１の一端はダイオード２を
介してコンデンサ３の一端に接続され、コンデンサ３の
他端は点火コイル４の１次フィル４１の非接地側の一端
に接続されている。コンデンサ３の一端にはまた点火コ
イルの１次電流を制御する半導体スイッチとしてのサイ
リスタ５のアノードが接続され、サイリスタ５のカソー
ドは接地されている。サイリスタ５のｒ−）カンード間
には抵抗６が並列接続され、点火コイル４０２次コイル
４ｂには機関の気筒に取付けられた点火グラブｐが並列
接続されている。ダイオード２、コンデンサ３、点火コ
イル４、サイリスタ５、抵抗６及び点火プラグＰにより
、エキサイタコイル１を点火電源とするコンデンサ放電
形の点火回路ｋが構成されている。この点火回路は、エ
キサイタコイル１により充電されたコンデンサ３の電荷
をサイリスタ５を通して１次コイル４ａに放電させるこ
とによシ点火コイルの鉄心中に大きな磁束変化を生じさ
せて２次コイル４ｂに高電圧を誘起させ、この高電圧に
よセ点大プラグｐに火花を生じさせるものである。

従来、上記のような点火回路においては、多くの場合、
サイリスタ５のケ９−トカソード間にダイオードＤを介
して信号コイルｆを接続し、機関の点火位置で信号コイ
ルｆからダイオードＤ全通してサイリスタ５に点弧信号
を与えることにより点火動作を行なわせて匹だ。しかし
ながらこのようにダイオードＤを介して信号コイルｆの
出力をサイリスタ５のダートに供給するようにした場合
には、ダイオードＤの順方向電圧降下分だけサイリスタ
５をトリガするのに要する点弧信号のレベル（トリがレ
ベル）が上昇するため、機関の起動時に信号コイルの出
力が成程度上昇するまでサイリスタ５に点弧信号が入ら
ず、点火装置の動作開始回転数（ｒｐｍ）が高くなると
いう問題があった。特にスタータモータで機関を起動す
る場合には、起動時の回転数は１００　ｒｐｍ程度まで
しか上昇させることができないため、点火動作が開始さ
れる回転数を引下げる必要があり、この場合上記ダイオ
ードＤによる順方向電圧降下が大きな問題になる。

本発明の目的は、点火動作が開始される回転数を低くで
きるようにした内燃機関用点火装置を提供することにあ
る。

本発明は、点火コイルの１次電流を制御する半導体スイ
ッチに制御信号を供給する信号供給回路に、ベースが接
地されたトランジスタを初段に有する増幅回路を設け、
信号コイルの出力をこの増幅回路を通して半導体スイッ
チに供給するようにしたことを特徴とする。

以下図示の実施例により本発明の点火装置を詳細に説明
する。

第２図は本考案の一実施例を示したもので、本実施例に
おける点火回路には第１図に示したものと略同様である
が、本実施例では点火コイル４の１次コイル４ａに対し
て並列にダイオードＤ１が接続され、エキサイタコイル
１に図示の矢印方向の出力が発生したときに、エキサイ
タコイル１→ダイオード２→コンデンサ３→ダイオード
Ｄ１→エキサイタコイル１の経路で電流が流れてコンデ
ンサ３が図示の極性に充電される。サイリスタ５に点弧
信号を与えるだめ信号供給回路７が設けられ、信号コイ
ルｆが信号を発生したときにこの信号供給回路７からサ
イリスタ５に点弧信号が与えられるようになっている。

信号コイルｆは機関と同期回転する信号発電機内に配置
され、本実施例では機関の点火位置で図示の矢印方向の
信号電圧を誘起する。

信号供給回路７はベースが接地されたトランジスタ７０
１を初段に備えた増幅回路からなり、信号コイルｆの出
力はトランジスタ７０１のベースエミッタ間に印加され
ている。トランジスタ７０１０ペースエミツタ間には抵
抗７０２が並列接続され、信号コイルｆの両端には、ト
ランジスタ７０１のベースエミッタ間を逆電圧から採謹
するための（５） ダイオード７０３が並列接続されている。トランジスタ
７０１のコレクタには抵抗７０４を通してトランジスタ
７０５のベースが接続され、トランジスタ７０５のベー
スエミッタ間にはコンデンサ７０６と抵抗７０７とが並
列接続されている。トランジスタ７０５のエミッタは点
火回路にのダイオード２０カッ−げに接続され、コレク
タは抵抗７０８を介してサイリスタ５のダートに接続さ
れている。

第２図の点火装置においてエキサイタコイル１が図示の
矢印方向の電圧を出力すると、ダイオード２を通してコ
ンデンサ３が図示の極性に充電される。次いで信号コイ
ルｆが図示の矢印方向の信号を出力すると、トランジス
タ７０１にベース電流が流れ、このトランジスタ７０１
が導通状態になる。トランジスタ７０１が導通すると、
コンデンサ３→トランジスタ７０５のエンツタ１ベース
→抵抗７０４→トランジスタ７０１のコレクタエミッタ
→ダイオード７０３及び信号コイル１１１次コイル４ａ
−→コンデンサ３の経路でトランジス（６） タフ０５にベース電流が流れ、トランジスタ７０５が導
通状態になる。このときコンデンサ３→トランジスタ７
０５のエミッタ・コレクタ→抵抗７０８→サイリスタ５
のタート・カソード→１次コイル４ａ→コンデンサ３の
経路で電流が流れ、サイリスタ５に点弧信号が入る。し
たがってサイリスタ５が導通し、コンデンサ３の電荷が
サイリスタ５を通して１次コイル４ａに放電する。この
コンデンサ３の放電により点火コイル４の鉄心中で大き
な磁束変化が生じ、２次コイル４ｂに高電圧が誘起して
点火グラブｐに火花が飛ぶ。

上記のように信号コイルｆの出力を増幅回路を通してサ
イリスタ５のｆ−トに供給するようにすると、信号コイ
ルｆの出力が低いときにもサイリスタ５をトリガするこ
とができ、点火動作が開始される回転数を下げることが
できる。特に信号供給回路７の初段のベース接地トラン
ジスタ増幅回路の入力抵抗Ｒｉは、トランジスタのエミ
ッタ抵抗をｒｅ、ベース抵抗をｒｂｓ電流増幅率をαと
すると、Ｒ１＝　ｒｅ＋ｒｂ（１−α）で与えられ、エ
ミッタ接地増幅回路の入力抵抗Ｒ１＝　ｒｂ＋ｒｅ／（
１−α）の約１／２０、コレクタ接地増幅回路の入力抵
抗Ｒ１＝Ｒｔ、／ｌ−α（ＲＬは負荷抵抗）の約１／３
０００であり、僅かなベース電流で導通状態にすること
ができる。したがって第２図の回路において信号供給回
路７の初段をベース接地トランジスタ増幅回路とするこ
とは重要であり、これにより動作開始回転数を大幅に下
げることができる。

尚第２図に示した例ではコンデンｖ３の電荷の一部によ
りトランジスタ７０５及び７０１に電流を供給している
が、サイリスタ５をトリがするために必要な電流は僅か
であるので、このようにコンデンサ３をサイリスタ５の
トリが回路の電源として利用しても点火性能が低下する
ことはなし。

上記の実施例では、点火回路がコンデンサ放電式の回路
からなっているが、点火回路は半導体スイッチによｐ点
火コイルの１次電流を制御して点火動作を行なわせる回
路であればよく、電流し中断形の回路であってもよい。

上記の実施例では信号コイルの出力のみによ多点火位置
を定める簡単な点火装置を例にとったが、信号コイルと
電子制御回路とを組合せて進角特性や遅角特性を得る電
子制御式の点火装置にも本発明を適用することができる
。以下種々の電子制御式の点火装置に本発明を適用した
実施例を説明する。

電子制御式の点火方式は種々提案されているが、その１
つとして、機関の１点火サイクル（各気筒において１度
点火が行なわれてから次の点火が行なわれるまでの期）
に相当する長さの区間内に充電区間と放電区間とを設定
して充電区間でコンデンサを定電流充電した後放電区間
で該コンデンサを放電させ、このコンデンサの放電時の
端子電圧を基準電圧と比較してコンデンサの端子電圧が
基準電圧以下になった角度位置で点火信号を発生させる
ことにより点火位置を進角させる進角回路を用いたもの
がある。また同種の点火方式として、機関の１点火サイ
クルに相当する長さ番越えない範囲で設定した一定の充
電区間の終了位置でコンデンサを放電させ、該コンデン
サの充電時の端子（９） 電圧を基準電圧と比較して該端子電圧が基準電圧、以上
になったときに点火信号を発生させて内燃機関の回転速
度の上昇に伴って点火位置を遅角させる遅角回路を用い
たものがある。そしてこれらの方式を単独でまだは適宜
に組合せて用いることにより、種々の特性をもった内燃
機関用点火装置を得ることができる。

第３図は本出願人が先に提案したこの種の内燃機関用点
火装置の一般的な構成を示しだもので、同図の点火装置
においては、前記進角回路が用いられている。第３図に
おいてａは直流電源ＤＣから定電流回路す及び放電阻止
用ダイオード◎を通して充電される積分コンデンサ、ｄ
はコンデンサａを一定の時定数で放電させる放電回路を
構成する電流制限手段（定電流回路または抵抗）、・は
充放電区間制御用スイッチで、スイッチ・の制御端子に
は機関と同期回転する信号発電機内に設けられた信号コ
イルｆの出力を入力として矩形波信号を発生する矩形波
発生回路ｇの出力が入力されている。信号コイルｆは第
４図Ｂに示したように、（１０） 機関の１点火サイクル当り１サイクルの信号を機関の所
定の回転角度位置で発生するもので、第４図Ｂに示した
例では機関の上死点ＴＤＣＯ前角度θ２の位置で１山の
負方向信号（第１の半サイクルの信号）　Ｋｓｌを発生
し、次いで上死点前角度θ１の位置で１山の正方向信号
（第２の半サイクルの信号）Ｅ８２を発生するようにな
っている。矩形波発生回路ｇは上記負方向信号Ｅｓｌを
そのまま同幅の矩形波信号Ｖｇ　（第４図Ｃ参照）に変
換し、この矩形波信号が発生している区間スイッチｅを
導通状態にする。ｈは電圧比較器で、この比較器にはコ
ンデンサａの端子電圧Ｖｏと基準電圧発生回路１から得
られる基準電圧Ｖｒとが入力され、コンデンサａの端子
室ＦＥＶ（＋が基準電圧Ｖｒ以下になったときに電圧比
較器りにより得られる信号が点火位置を定める点火信号
としてオア回路ｊを介して点火回路ｋに入力されている
。信号コイルｆの正方向信号出力Ｅｇｇはオア回路ｊを
介して点火回路ｋに点火信号として供給されると同時に
コンデンサａの両端に並列接続されたリセット用スイッ
チｍの制御端子に供給されている。点火回路には点火信
号が与えられたときに点火用の高電圧を発生し、この高
ｖｔ、　ＦＥを点火グラブに印加して点火動作を行なわ
せる。

上記の点火装置では、コンデンサａ１定電流回路り１ダ
イオードＣ１電流制限手段ｄ１充放電区間制御用スイッ
チ・、比較器り及び基準電、圧発生回路１により、矩形
波発生回路ｇから矩形波信号が出力されている間に機関
の回転速度に応じて発生位置が変化する点火信号を出力
する点火信号発生回路■が構成されている。この点火装
置において、機関の回転数がアイドリング回転数Ｎｏ　
（ＲＰＭ）から設定回転数Ｎ　＋（＞’Ｎｏ　）までの
低速領域にある場合には、信号コイルｆの負方向信号Ｅ
ＬＳの波高値が矩形波発生回路ｇを動作させる値に達し
ないため、矩形波発生回路ｇは矩形波信号を出力しない
。このとき点火信号発生回路■は点火信号を発生せず、
信号コイルｆから得られる正方向信号Ｅｓｓにより点火
回路ｋに点火信号が与えられる。

正方向信号Ｋｓｓの立上りを急峻にしておくと、この正
方向信号Ｅａ！により点火信号が与えられる位置はほぼ
正方向信号ｇｓｚの立上り位置θｌとなり、機関の点火
位置は回転数Ｎ　（ＲＰＭ）に対して略一定となる。機
関の回転数がＮ、以上になると信号コイルｆの負方向信
号Ｅｓ１が矩形波発生回路ｇを動作させるレベルに達す
るため、矩形波発生回路ｇから矩形波信号が発生する。

このときコンデンサａの端子電圧Ｖａの回転角θに対す
る波形は、第４図（Ａ）に示す通りで、信号コイルｆの
正方向信号Ｅｓａの立上り位置θ１から次の負方向信号
ＥＩＫの立上り位置θ３まで一定の勾配で上昇（定電流
充電）シ、角度θ２から次の角度θ＠までの間一定の勾
配で下降する波形になる。そしてコンデンサａの放電時
の端子電圧Ｖｏが基準電圧Ｖｒ以下になる位置θａで比
較器りにより点火信号が与えられる。

角度０重におけるコンデンサａの充電電圧は機関の回転
速度の上昇に伴って第４図（４）に破線で示しだように
低下していくため、この点火位置（コンデンサａの端子
電圧が基準電圧Ｖｒ以下になる位置）θａは機関の回転
速度の上昇に伴って進んでいく。

（１３） 機関の回転数が設定回転数Ｎ１以上になると、矩形波信
号（負方向信号Ｈ！ｓｌ　）が角度θ宰で立上った時点
でコンデンサａの端子電圧Ｖａが既に基準電圧Ｖｒ以下
になっているように設定されている。したがってこの場
合矩形波信号が角度θ婁で立上ると同時に比較器りによ
り点火信号が与えられ、回転数がＮ１以上に上昇しても
点火位置は上記角度０３以上には進まなくなる。上記の
動作により、回転数Ｎに対する点火位置θｉの特性は第
５図に示すように、回転数が設定値Ｎ１からＮ、ｔでの
中高速領域で点火位置が上死点ＴＤＣ前角度θｌの位置
から下死点ＢＴＤ側に角度θ３ｔで進む特性となり、こ
の場合進角幅θＷは１θ３−θ凰１と表る。

次に第６図は本出願人が先に提案した他の点火装置の一
般的構成を示したもので、この点火装置では、前記遅角
回路が用いられている。この第６図に示した点火回路に
おいては、コンデンサａを定電流放電させる回路が設け
られておらず、また比較器りはコンデンサａの端子電圧
が基準電圧Ｖｒ以上になったときに高レベルの信号を出
力する（１４） ようになっている。この信号は矩形波発生回路ｇから得
られる矩形波信号とともにアンド回路ｔに入力され、ア
ンド回路ｔは矩形波信号が発生している間に比較器りか
ら高レベル信号が入力されたときに点火信号をオア回路
ｊを通して点火回路ｋに供給する。その他の構成は第３
図に示した例と同様である。

第６図に示した点火装置において、アイドリング回転数
Ｎｏから設定回転数Ｎ１未満までの低速領域では、矩形
波発生回路ｇが矩形波信号を出力し々いため、点火信号
発生回路■は点火信号を出力しない。この領域では信号
コイルｆから出力される正方向信号Ｅｓ２により点火回
路ｋに点火信号が与えられ、＃大零番共はぼ正方向信号
Ｅｉｚの立上り位置θ１で点火が行なわれる。一方コン
デンサａは角度θ１の位置から定電流で充電され、次の
角度θｌの位置で信号コイルｆの正方向信号Ｅｇｇによ
りリセット用スイッチｍが導通するとこのリセット用ス
イッチｍを通して放電する。したがうてコンデンサａの
端子電圧ＶＯの波形は第７図Ｂに示すようになり、この
コンデンサの端子電圧Ｖａが角度θＸで基準電圧’ｌ／
ｒ以上に彦ると比較器りが高レベル信号を出力する。機
関の低速領域では、この角度θＸの位置が信号コイルｆ
の負方向信号Ｅｓｓの立上り位置θ３よりも十分に進ん
だ位置にある。機関の回転数が設定値Ｎ、に達すると、
矩形波発生回路ｇが第７図Ｃに示すように角度θ２の位
置で矩形波信号を出力する。このときに比較器りは高レ
ベル信号を出力しているのでアンド回路ｔは角度θ２で
矩形波信号が出力されると同時に点火信号を出力し、点
火回路ｋに点火動作を行なわせる。したがって回転数Ｎ
１で点火位置は角度θ１の位置から角度θ２の位置まで
ステツノ状に進角する。機関の回転数が上昇していくと
、四ンデンＶ＆の充電時間が短くなり、その端子電圧は
第７図Ｂに破線で示したように低下していくため、端子
電圧■０が基準電圧Ｖｒ以上になる角度θＸは上死点Ｔ
ＤＣ側に遅れていく。この角度θＸの位置が角度θ２の
位置よ如も進んでいる間は、比較器りの出力が点火位置
に影智を与えることはなく、点火位置は信号コイルｆの
負方向信号Ｅｓｓの立上り位置θ、に固定される。機関
の回転数が設定値Ｎ２に達し、角度θＸの位置が角度θ
２の位置に達すると、以後は角度θＸの位置でアンド回
路ｔのアンドが成立するようになり、点火位置は角θ工
の位置になる。角度θＸの位置は機関の回転速度の上昇
とともに遅れていくため、回転数Ｎ３以上の領域では点
火位置が上死点ＴＤＣ側に遅れていく特性となる。回転
数が設定回転数Ｎ３に達し、角度θＸの位置が角度θ１
の位置まで遅れると、アンドｒ−）ｔのアンドが成立し
なく々るため点火信号発生回路■からは点火信号が発生
しなくなるが、角度θｌの位置では信号コイルｆから正
方向信号Ｅａｚが発生し、この正方向信号によりオア回
路ｊを通して点火回路ｋに点火信号が与えられるため、
点火位置は再び角度θｌの位置に固定される。したがっ
て機関の点火位置θｉの回転数Ｎ　（ＲＰＭ）に対する
特性は第８図に示すようになり、設定回転数Ｎ、以上で
遅角幅θｐ（＝ｌθ２−θｔｌ）だけ遅角する特性が得
られる。

（１７） 上記第３図及び第６図に示す進角回路及び遅角回路を組
合せると、中高速回転領竣で直線的に進角し、高速領域
で直線的に遅角する特性を得るとともできる。

尚第３図及び第６図に示されている回路においては、比
較器りが点火信号或いは高レベル信号を出力するように
表現されているが、比較器りの出力段に出力スイッチが
設けられていてとのスイッチのオンオフが比較器の出力
となる場合には、該スイッチにより点火信号の供給を許
容したり阻止したりする構成をとることができる。

また第６図に示されたアンド回路ｔは必らずしも独立の
回路である必要はなく、比較器りで所定の条件が成立し
、矩形波発生回路ｇから矩形波信号が発生しているとき
に点火信号の供給を許容する回路構成が含まれていれば
よいことを意味している。例えば、矩形波発生回路の前
記自己保持形半導体スイッチを通して流れる電流を、常
時閉状態にある比較器の出力スイッチを通して点火囲路
から側路しておき、比較器の入力信号間に所定の（１８
） 条件が成立したときに該比較器の出力スイッチを開いて
点火回路側に信号が供給されるのを許容する構成をとる
場合には、該自己保持形半導体スイッチと比較器の出力
スイッチとによシアンド回路が構成されるので、別個に
アンド回路を設ける必要はない。

上記第３図及び第６図に示した電子制御式の内燃機関用
点火装置においてもオア回路ｊにダイオード等の電圧降
下を生じる素子が含まれているので、該素子による電圧
降下によって低速時の点火回路にのトリがレベルが上昇
し、点火動作が開始される回転数が高くなる。したがっ
てこれらの電子制御式の点火装置にも本発明が有効であ
る。

次に第９図以下を参照して、本発明を電子制御式の内燃
機関用点火装置に適用した実施例を説明する。

第９図は、第３図に示した一般的な構成を有する電子制
御式の内燃機関用点火装置に本発明を適用した実施例の
具体的な構成を示したもので、同図においてｌはエキサ
イタコイルであり、このエキサイタコイルの出力は第１
図の例と同様に構成された点火回路ｋに供給されている
。

この点火回路ｋにおいては、サイリスタ（１次電流制御
用半導体スイッチ）５の導通位置が点火位置となるため
、このサイリスタ５のｒ−１力ソード間（制御端子間）
に与える制御信号の位相を機関の回転数（ｒｐｍ）に応
じて制御することにより点火位置を制御することができ
る。

直流電源ＤＣは、一端が接地された電源用コンデンサ８
と、コンデンサ８に直列に接続された抵抗９と、カソー
ドが抵抗９のコンデンサ８と反対側の端子に接続された
ダイオード１０と、アノードを接地側にしてダイオード
１０．抵抗９及びコンデンサ８の直列回路に対して並列
に接続されたダイオード１１とからなり、ダイオード１
０のアノードがエキサイタコイルｌの非接地側端子に接
続されている。この電源回路においては、エキサイタコ
イル１の図示の矢印方向の半サイクル（点火回路にのコ
ンデンサ３を充電する半サイクル）の出力でコンデンサ
８が図示の極性に充電され、このコンデンサ８の電荷に
よｐ後記する制御回路に電力を供給する。コンデンサ８
の充電は、点火回路にのコンデンサ３の充電と同時に行
なわれるが、本発明においては、後述のように制御回路
の消費電力が少ないため、このように点火回路ｋに供給
されるべきエネルギーの一部を制御電源用のエネルギー
として利用しても、点火性能を低下させることがない。

尚本発明においてエキサイタコイル１の図示の矢印と反
対方向の極性の半サイクルの出力を制御電源に利用して
もよい。

電源用コンデンサ８の非接地側の一端には電界効果トラ
ンジスタ（以下ＦＥＴという。）１２のドレインが接続
され、ＦＥＴ　１２のソースは抵抗器１３を通してダイ
オード１４のアノードに接続されている。ダイオード１
４のアノードはＰＥＴ　１２のダートに接続され、ダイ
オード１４のカソードと接地間に点火位置制御用の積分
コンデンサａが接続されている。ＦＥＴ　１２及び抵抗
１３は定電流回路を構成するもので、この定電流回路と
ダイオード１４とによ）、直流電源ＤＣの出力でコンデ
（２１） ンサａを定電流充電する充電回路が構成されている。コ
ンデンサａの非接地側端子には抵抗１６を介してトラン
ジスタ１７のコレクタが接続され、トランジスタ１７の
エミッタは接地されている。

トランジスタ１７のコレクタはまた前記ダイオード１４
のアノードに接続され、トランジスタ１７のペースは抵
抗１８を通して接地されている。トランジスタ１７のベ
ースにはまた抵抗１９の一端が接続され、抵抗１９の他
端が後記する矩形波発生回路ｇの出力端に接続される。

コンデンサａの非接地側端子にはエミッタを接地したト
ランジスタ２０のコレクタが接続され、トランジスタ２
００ベースエイツタ間には抵抗２１が並列接続されてい
る。トランジスタ２００ベースはまた抵抗２２の一端に
接続され、抵抗２２の他端は後述する信号供給回路７の
トランジスタ７０５のコレクタに接続されている。本実
施例では、トランジスタ１７及び抵抗１８．１９によシ
、コンデンサａの充放電を制御する充放電区間制御用ス
イッチ・が構成されている。またトランジスタ２０及び
抵（２２） 抗２１．２２により、信号コイルｆの正方向信号Ｅｇｉ
の立上りでコンデンサａを放電させてリセットするりセ
ット用スイッチｍが構成されている。

基準電圧発生回路１はコンデンサ８の非接地側端子に一
端が接続された抵抗２３と、この抵抗２３の他端にカソ
ードが接続されアノードが接地されたツェナーダイオー
ド２４とからなり、この基準電圧発生回路ｌのツェナー
ダイオード２４０両端に得られる基準電圧Ｖｒがコンデ
ンサａの端子電圧Ｖｃとともに比較器りに入力されてい
る。比較器りは終段にスイッチ回路を備えており、コン
デンサａの端子電圧Ｖａが基準電圧Ｖｒ以下になったと
きに該スイッチ回路を開くようになっている。

比較器りの出力端はダイオード２５を通して点火回路に
のサイリスタ５のダートに接続されている。

矩形波信号発生回路ｇは、自己保持形半導体スイッチと
してサイリスタ２６を備え、このサイリスタのアノード
は抵抗２７を通して電源用コンデンサ８の非接地側端子
に接続されている。サイリスタ２６のアノードはまたエ
ミッタを接地したトランジスタ２８のコレクタに接続さ
れ、トランジスタ２８のペースエミ、り間には抵抗２９
が並列接続されている。トランジスタ２８のペース線抵
抗３０全通して信号供給回路７のトランジスタ７０５の
コレクタ（信号供給回路の出力端）に接続され、信号コ
イルｆの正方向信号Ｅｓｓが発生したと責にトランジス
タ７０５のコレクタ側からトランジスタ２８にペース電
流が与えられるようになっている。トランジスタ２８及
び抵抗２９．３０により自己保持形半導体スイッチとし
てのサイリスタ２６をしヤ断させるスイッチしゃ断回路
が構成されている。サイリスタ２６のダートは抵抗３１
を通してそのカソードに接続されＬとともにツェナーダ
イオード３２のアノードに接続され、ツェナーダイオー
ド３２０カソードは信号コイルｆの非接地側端子にアノ
ードが接続されたダイオード３３のカソードに接続され
ている。サイリスタ２６乃至ダイオード３３の各部によ
り矩形波信号発生回路ｇが構成されている。この回路に
おいては、抵抗２７のコンデンサ８側の端子ｔ１が電源
端子であり、抵抗３０のトランジスタ２８と反対側の端
子１．及びダイオード３３のアノードにつながる端子ｔ
３が入力端子である。またサイリスタ２６のカソードに
つながる端子ｔ４が出力端子であり、この出力端子ｔ４
は前記抵抗１９を通してトランジスタ１７０ペースに接
続されるとともに、抵抗３５を通してダイオード２５の
アノードに接続されている。

本実施例では、信号コイルｆの図示の実線矢印方向の出
力によりサイリスタ５に点弧信号を与えるだめ、信号供
給回路７が設けられている。この信号供給回路７の構成
は、第２図に示したものと同様であるが、本実施例では
トランジスタ７０１のエミッタに抵抗７０９及びコンデ
ンサ７０１の各一端が接続され、抵抗７０９及びコンデ
ンサ７１０の他端がダイオード７１１を通して信号コイ
ルｆの非接地側端子に接続されている。また本実施例で
は、トランジスタ７０５のエミッタが電源用コンデンサ
８の非接地側端子に接続され、電源回路ＤＣから信号供
給回路７の各トランジスタ’（２５） に電源を供給するようにガっている。抵抗７０９及びコ
ンデンサ７１０の並列回路は、ノイズによりサイリスタ
５にｖ４信号が供給されるのを防ぐためのもので、コン
デンサ７１０は、信号コイルｆの図示の実線矢印方向の
出力でトランジスタ７０１が導通したときに図示の極性
に充電される。機関の低速時においては、コンデンサ７
１００光電間隔が長いため、コンデンサ７１０の電荷は
次の充電までに抵抗７０９を通して全て放電してしまう
。

したがって低速時においてはコンデンサ７１０はトラン
ジスタ７０１のトリがレベルに何ら影響を与えない。機
関の回転が上昇すると、信号コイルｆの出力に含まれる
ノイズレベルが上昇するため、このノイズによシトラン
ジスタフ０１が導通する虞れが生じる。しかし機関の回
転が上昇していくと、コンデンサ７１０の充電間隔が短
くなるため、次第にコンデンサ７１０に電荷が残るよう
になる。

従ってコンデンサ７１０の端子電圧分だけトランジスタ
７０１のトリガレベルが上昇し、ノイズによりトランジ
スタ７０１が導通するのを防止する。

（２６） 第９図に示した信号供給回路７においては、信号コイル
ｆに対して直列にダイオード７１１Ｆが接続され、信号
コイルｆに図示の実線矢印方向の信号が誘起したときに
トランジスタ７０１０ベース電流がこのダイオード７１
１ｍ）を通して流れる。しかしながらトランジスタ７０
１はそのベースが接地されていて入力インーーダンスが
非常に低ぐ、僅かなペース電流で導通するため、トラン
ジスタ７０１をトリがする際のダイオード７１１１１の
順方向電圧降下は僅かであり、このダイオード７１１１
１の順方向電圧降下がトランジスタ７０１のトリがレベ
ルに与える影響は僅かである。この第９図の実施例では
、ダイオード２５と抵抗７０８とがオア回路ｊを構成し
ている。

第９図に示した点火装置において信号コイルｆは、第１
０図（Ａ）に示すよう々負方向信号（第１の半サイクル
の信号、第９図の破線矢印方向の信号）Ｅａｒと正方向
信号（第２の半サイクルの信号、第９図の実線矢印方向
の信号）　Ｅｌｌｇとからなる１サイクルの信号を１点
火サイクル当９１回発生するものとし、ここで負方向信
号Ｅｌｌと正方向信号ＥｓＮとの間θ、′−θｌの区間
は信号が零になるものとすゐ。信号コイルｆに負方向信
号Ｅｌｆが発生し、この負方向信号１ｉ１１１がツェナ
ーダイオード３２のツェナーレベルを超えると、サイリ
スタ２６に点弧信号が与えられる。これによりサイリス
タ２６が導通し、直流電源１１から抵抗２７及びサイリ
スタ２６を通して電流が流れる。サイリスタ２６は自己
保持機能を有するため、角度θｓ’（第１０図参照）で
信号Ｅｌ！ＩＩが零になってもサイリスタ２６は導通を
続ける。次に角度θ１で信号コイルｆに正方向信号Ｅａ
ｔが発生すると、トランジスタ２８にペース電流が流れ
てこのトランジスタが導通するため、サイリスタ２６を
流れていた電流がこのトランジスタ２８によυ側路され
る。これによりサイリスタ２６のアノード電流が保持電
流以下になり、サイリスタ２６はしゃ断する。したがっ
て矩形波信号発生回路ｇの出力端子ｔ４には、第１０図
Ｂに示したように、信号コイルｆの負方向信号Ｅａｔが
立上ってから（正確にはツェナーダイオード３２のツェ
ナーレベルを超えてから）正方向信号Ｅ■が立上るまで
の間持続する矩形波信号Ｖｑが得られる。

このように、本実施例の装置においては、信号コイルか
ら得られる第１及び第２の半サイクルの信号の間に信号
が零になる区間が存在する場合でも、第１の半サイクル
の信号の立上りθ２から第２の半サイクルの信号の立上
りθｌまで持続する矩形波信号を得ることができるので
、第１の半サイクルの信号の幅を広くする必要がない。

また矩形波発生回路ｇの自己保持形スイ・ツチ（サイリ
スタ２６）は、矩形波信号の幅に相当する僅かな期間の
み導通し、残りの大部分の期間はし中断状態にあるので
、矩形波発生回路ｇでの消費電力を大幅に少なくするこ
とができる。したがって直流電源回路ＤＣは第９図に示
したように、エキサイタコイルの点火エネルギを供給す
る半サイクルの出力の一部を利用する構成をとることが
でき、電源回路ＤＣとして構成の簡単なものを用いるこ
とができる。

第９図の点火装置において、機関の低速時には、（２９
） 信号コイルｆの負方向信号（第９図の破線矢印方向の信
号）　ＥｓＩがツェナーダイオード３２のツェナーレベ
ルに達しないため、矩形波発生回路ｇは矩形波信号Ｖｑ
を発生しない。このとき信号コイルｆの正方向信号（第
９図の実線矢印方向の信号）ＥＩ２により信号供給回路
７を通してサイリスタ５に点火信号が与えられる。した
がって機関の低速時には、正方向信号Ｅｓｓの立上り位
置θｌ付近の一定位置で点火が行々われる。一方コンデ
ンサ１は直流電源ＤＣからＦ’ＥＴ　１２による定電流
回路す及びダイオード１４を通して図示の極性に定電流
充電される。そして正方向信号Ｅｇｇの立上りでトラン
ジスタ２０が導通すると、このトランジスタを通してコ
ンデンサ１の電荷が瞬時放電し、コンデンサａの端子電
圧Ｖｃが零に戻る。機関の（９）転速塵が上昇し、信号
コイルｆの負方向信号Ｅｓｓがツェナーダイオード３２
のツェナーレベルを超えるようになると、前述の動作に
よ９矩形波信号Ｙｑが発生する。これによりトランジス
タ１７にペース電流が流れ、トランジスタ１７は矩形波
信号Ｖｑ（３０） が発生しているθ２〜θ１の間導通状態に保持される。

したがってコンデンサａは抵抗１６及びトランジスタ１
７を通して角度０２〜θ１の区間一定の時定数で放電し
、コンデンサａの端子電圧Ｖｃは、第４図Ａに示しだよ
うに下降していく。このコンデンサａの端子型［ＥＶＯ
が基準電圧Ｖｒより高い間は、比較器りの出力接点が閉
じているため、直流電源ＤＣから抵抗２７．サイリスタ
２６及び抵抗３５を通して流れる電、流はすべてこの比
較器りの出力接点を通して接地側に流れ、点火回路にの
サイリスタ６には点火信号が与えられない。角度θｉの
位置でコンデンサａの端子電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒ以下
になると、比較器りの出力接点が開くため、直流電源Ｄ
Ｃから抵抗２７．サイリスタ２６及び抵抗３５を通して
流れる信号電流がダイオード２５を通してサイリスタ６
に与えられ、この角度θ１の位置で点火動作が行なわれ
る。この角度θ１の位置は、機関の回転速度の上昇に伴
って下死点側に進角していき、角度θｌが角度θ、の位
置に達すると進角が停止する。これらの動作は第３図の
装置について説明したのと同様である。

次に第１１図を参照すると、本発明の他の実施例が示し
てあり、この実施例においては、エキサイタコイルｌの
非接地側端子にダイオード４１を介してトランジスタ４
２のコレクタが接続され、トランジスタ４２のエンツタ
は接地されている。

ダイオード４１のアノードには点火コイルの１次コイル
４ａの一端が接続され、１次コイル４ｍの他端はカソー
ドを接地したサイリスタ５のアノードに接続されている
。サイリスタ５のアノードには抵抗４３を通してダイオ
ード４４のアノードが接続され、ダイオード４４のカソ
ードはトランジスタ４２０ベースに接続されている。ダ
イオード４１、トランジスタ４２．抵抗４３．ダイオー
ド４４、サイリスタ５及び抵抗６により点火回路ｋが構
成されている。この点火回路ｋにおいては、エキサイタ
コイル１の図示の矢印方向の半サイクルにおいて１次コ
イル４ｍ、抵抗４３及びダイオード４４を通してトラン
ジスタ４２にベースｔｉが流れ、このトランジスタ４２
が導通する。コレによりエキサイタコイル１からダイオ
ード４１及びトランジスタ４２を通して短絡電流が流れ
る。

この短絡電流が十分大きくなった位置に設定された点火
位置でサイリスタ５のダートに点火信号が与えられると
、サイリスタ５が導通し、トランジスタ４２へのベース
電流を該トランジスタから側路する。これによりトラン
ジスタ４２がし中断状態になり、エキサイタコイル１を
流れていた電流がしゃ断される。この電流のし中断によ
りエキサイタコイル１に高い電圧が誘起し、この電圧が
更に点火コイル４により昇圧されて２次コイル４ｂに点
火用の高電圧が得られる。また本実施例では電源回路Ｄ
Ｃがコンデンサ８．抵抗９及びダイオード１０からなり
、第９図の実施例で用いられたダイオード１１は省略さ
れている。その他の構成は第９図の実施例と同様であり
、点火回路にの動作を除き第９図の実施例と同様の動作
を行なう。

第１２図は第６図に示した一般的構成を有する点火装置
に本発明を適用した実施例を示したもので、第９図の実
施例に設けられていた充放電区間（３３） 制御用スイッチｅが省かれている点、及びコンデンサａ
の端子電圧ｖｃが基準電圧Ｖｒ以上になったときに比較
器りの出力スイッチが開き、Ｖｏ　＜　Ｖｒのときには
該出力スイッチが閉じている点を除き第９図の実施例と
同様である。この実施例においては、矩形波発生回路ｇ
と比較器りとが互いにアンド回路を構成するように接続
されており、サイリスタ２６が導通し、且つ比較器りの
出力端の電位が高レベルのとき（出力スイッチが開いて
いるとき）に点火回路にのサイリスタ５に点火信号が与
えられるようになっている。尚この第１２図の実施例の
全体的な動作は第６図の回路について説明したものと同
様であり、また本実施例の各部を構成する回路の細部の
動作は、比較器りの動作を除いて第９図の実施例と同様
であるので、動作の詳細な説明は省略する。

以上のように本発明によれば、信号コイルに信号が誘起
したときに点火回路の半導体スイッチに制御信号を与え
る信号供給回路を、ベースが接地されたトランジスタを
初段に有する増幅回路によ（３４） り構成したので、信号コイルの出力レベルが低い場合に
も点火回路をトリガすることができ、点火装置の動作開
始回転数を低くすることができる。

また動作開始回転数を従来と同様とした場合には、信号
コイルの出力を低くできるので、信号発電機を小形に構
成でき、信号コイルの巻数を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す接続図、第２図は本発明の一実施
例を示す接続図、第３図は本発明を適用できる電子制御
式点火装置の構成例を示すブロック図、第４図Ａ乃至Ｃ
は第３図の各部の信号波形図、第５図は第３図の装置に
より得られる進角特性を示す線図、第６図は本発明を適
用し得る他の電子制御式点火装置の構成を示すブロック
図、第７図Ａ乃至りは第６図の各部の信号波形図、第８
図は第６図の装置により得られる進角及び遅角特性を示
す線図、第９図及び第１１図はそれぞれ本発明を第３図
の形式の点火装置に適用した場合の異なる具体的実施例
を示す接続図、第１Ｏ図Ａ乃至Ｃは第９図の実施例にお
ける信号コイルの出力と矩形波信号と積分コンデンサの
端子電圧との波形を示す波形図、第１２図は本発明を第
６図の形式の点火装置に適用した場合の具体的実施例を
示す接続図である。 １・・・エキサイタコイル、２・・・ダイオード、３・
・・コンデンサ、４・・・点火コイル、５・・・サイリ
スタ、６・・・抵抗、７・・・信号供給回路、７０１．
７０５・・・トランジスタ、７０２．７０６．７０８・
・・抵抗１．７０３・・・ダイオード、７０７・・・コ
ンデンサ、ｆ・・・信号コイル、ｋ・・・点火回路。 第４図 第５図 丁７］

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 点火コイルの１次電流を半導体スイッチにより制御して
   該点火コイルの２次側に点火用の高電圧を得る点火回路
   と、機関の回転に同期して信号を発生する信号コイルと
   、前記信号コイルが前記信号を発生しているときに前記
   半導体スイッチに制御信号を与える信号供給回路とを備
   えてなる内燃機関用点火装置において、前記信号供給回
   路は、（−スが接地されたトランジスタを初段に有する
   トランジスタ増幅回路を備え、前記信号コイルの出力信
   号は前記増幅回路を通して前記半導体スイ、チの制御端
   子に与えられていることを特徴とする内燃機関用点火装
   置。