JPS60147572A - 内燃機関用点火信号発生装置 - Google Patents

内燃機関用点火信号発生装置

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JPS60147572A
JPS60147572A JP460284A JP460284A JPS60147572A JP S60147572 A JPS60147572 A JP S60147572A JP 460284 A JP460284 A JP 460284A JP 460284 A JP460284 A JP 460284A JP S60147572 A JPS60147572 A JP S60147572A
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JP
Japan
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engine
rotating body
ignition signal
holes
ignition
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JP460284A
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English (en)
Inventor
Kunihiro Yamato
国裕 大和
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WAKO TECHNICAL KK
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WAKO TECHNICAL KK
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P7/00Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
    • F02P7/02Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors
    • F02P7/03Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors with electrical means
    • F02P7/035Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors with electrical means without mechanical switching means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P7/00Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
    • F02P7/06Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
    • F02P7/073Optical pick-up devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

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信号発生装置に関するものであ
る。
従来自動車用エンジン等に用いられる点火装置はイグニ
ッションコイルで発生した高電圧をディストリビュータ
により各気筒毎に設けられた点火プラグへ配電する方式
を採っていた。ディストリビュータはエンジンのクラン
クシャフト等に同期して回転するシャフトの機械的回転
により高電圧を配電する構成であるため、接点における
エネルギーロスが問題となっていた。
かかる問題点を解決すべく機械的ディストリビュータを
用いない所謂ディストリビュータレス点火装置が一部で
用いられている。例えば特開昭54−121912の第
5図、第6図に開示されている点火装置にあっては、エ
ンジンのクランクシャフト(又はこれと同一回転数で回
転するシャフト)にカムを取り付け、その回転角度を 
180°置いて配された2つの磁気センサーで検出し、
その検出信号で2つのイグニッションコイルを各々駆動
し、各イグニッションコイルの二次側の両端に一つず点
火プラグを接続し合計で4個の点火プラグ(4気筒用)
にエンジンクランクシャフトの角度で180°毎に点火
パルスを与えるよう構成されている。
かかる従来の点火装置にあっては、次のような問題点が
あった。すなわち、前記カムがエンジンのクランクシャ
フトと同一の回転数で回転する構成であるため、このカ
ムをクランクシャフト又はこれと同一の逆転数で回転す
るシャフトに取り付けなければならず構成が複雑となる
こと、カムの角度検出のため磁気センサーを用いている
ため。
外部磁気の影響を受け易く誤動作しやすいこと等である
。又検出精度の面から磁気センサーを 1ao’llt
して配する必要があることから、6気筒、8気筒等のエ
ンジンには適用できない。更にロータリーエンジンにお
いては例えば20−グーの場合り側(リーディング)と
T側(トレーリング)のそれぞれについて点火プラグを
設ける必要があり、L側はエンジンシャフトの1806
毎に又T側は3606毎に点火する必要があるが、前記
従来技術ではかかるロータリーエンジンには適用できな
い等の欠点があった。
本発明はかかる従来の欠点を克服し正確な点火タイミン
グを提供する点火信号発生装置を提供するものである。
本発明の実施例を以下図面と共に説明する。第1図は本
発明の一実施例のブロックダイアグラムである。本発明
の点火信号発生装置は一部の変更のみで4.6.8気筒
のレシプロエンジン及びロータリーエンジンに適用可能
であるが、最初に4気筒レシプロエンジンの場合につい
て説明する。
第1図において10は回転板であり、エンジンのクラン
クシャフトの1/2の速度で回転するよう構成されてい
る。従来のディストリビュータはエンジンクランクシャ
フトからギヤ連結によりクランクシャフトの172の速
度(クランクシャフト2回転につき1回転)で回転する
シャフトを有しているので、従来のディストリビュータ
を改造してそのシャフトに前記回転板を取り付けること
ができる。
この回転板(以下ディスクという)10はその回転中心
Oに対して180°の間隔を以って2つの穴又は切欠1
0A、IQBを有している。12.14は光センサーで
あり第2図に示すように各々発光素子12A(14A)
と受光素子12B、(14B)を有している。光センサ
−12,14はディスク10の中心Oに対して80″の
間隔を有して固定部材に取り付けられており、前記穴1
0A、10Bのいずれか一方が光センサ−12,14の
直近部を通過する際、発光光線がこれを通して受光され
、穴10A又はIOHの通過時に信号を発生する構成と
されている。
16.18はトリガー回路であり光センサ−12,14
からの信号を波形整形し、バッテリーBからの電流を瞬
間的に点火コイル20.22の一次側20F、22Fへ
与える。このトリガー回路としては、第3図に示す如く
周知の波形整形回路22、増幅回路24、比較回路26
及びスイッチングトランジスタ28を用いた構成を採用
できるが、所謂C,DI(コンデンサ放電型イグナイタ
ー)を用いてもよい。CIOとしては例えば&1AKo
 6rtooo−+;x等を使用することができる。第
1図の点火コイル20.22は従来と同様のものであり
、−次側20F、22Fに与えられた瞬間電流により、
その二次側20S、22.5に高電圧を発生するもので
ある。通常の点火コイルにあっては二次側の出力端子の
一方をアースし、他方の出力端子からの高電圧をディス
トリビュータ等により複数の点火プラグへ順次配電する
よう用いられているが、本装置にあっては、二次側20
S、22Sあ出力端子をアースせず直接点火プラグ#1
、#2、#3、#4の正電極側へ接続している。
本装置は次の様に作動する。第4図aの如くディスクI
OAがエンジンと同期して光センサ−12の直近にさし
かかると、光センサ−12は信号を発生し、この信号は
トリガー回路16に与えられる。一方、穴10Bはこの
時、光センサ−12,14のいずれの直近にもないから
光センサ−14は信号を発生しない。トリガー回路16
は光センサ−12からの信号を受けて、バッテリーBか
らの電流を瞬間的に点火コイル20の一次側20Pへ与
える(又はそれまで与えていた電流を瞬間的に断つ)。
点火コイル20はその一次側20Fの電流の変化により
二次側203に高電圧を発生し、点火プラグ#1、#2
にスパークが発生する。
次に第4図すの如く、ディスク10が第4図aの状態よ
り時計回りに80°回転すると、穴10Aが光センサ−
14の直近を通過してこれに信号を生ぜしめ、従ってト
リガー回路18は他の点火コイル22の一次側22Fの
電流を変化させて、その二次側22Sに高電圧を発生す
る。この高電圧は点火プラグ#2、#4に送られてスパ
ークを発生する。
更にディスクlOが90°回転すると第4図Cの如く穴
10Bが光センサ−12の直近を通過し、第4図aと同
様の動作が行なわれる。又ディスク10が更に90°回
転すれば第4図dの如く、穴10Aが光センサ−14の
直近を通過して第4図すと同様の動作が行なわれる。
このようにディスク10が1回転(360″)する間に
各イグニッションコイル20.22は交互に2回ずつ高
電圧を発生し、従って点火プラグ#l、#2の組と#3
、#4の組とでは交互に2回ずつスパークが生じる。
さて、4サイクルエンジンにおいては各気筒の点火プラ
グはエンジンクランクシャフトの2回転(720’ C
A)に−回点火するものであるが、上記ディスクlOが
エンジンクランクシャフトが2回転する間に1回転(3
80” )するから、点火プラグ柱工、#2の組と点火
プラグ#3、#4の組がクランクシャフトの180mの
回転毎に交互に点火することとなり、同一の点火プラグ
についてみればクランクシャフトの1回転(3606C
A)毎に点火していることとなる。即ちディスク10が
 720’ CAで回転するよう構成しておけば点火プ
ラグは混合気への実際の点火のために必要な点火(72
0@CA毎)の倍の頻度(36o” CA毎)でスパー
クを生じるのである。一方、4つの点火プラグの混合気
着火のため点火順序を#l→#3→#2→#4とすれば
、#l、#2→#3、#4→#1、#2→#3、#4の
順に点火するから例えば点火プラグ#1で着火のための
スパーク(圧縮行程の終わり〜爆発行程)が生じるとき
同時に、本来の着火以外のためのスパーク(排気行程の
終わり〜吸入行程)が点火プラグ#2で生じるのである
(以下これを空点火という)。この排気→吸入行程にお
ける点火は、その気筒における圧縮比が1に近いことか
ら点火プラグの正負電極がほとんどショートシた状態と
なって生じ、この空点火により、それ以前の爆発行程で
の燃え残りガスがある場合にはこれに有効に着火して燃
焼室内を浄化することができる。又、空点火により燃焼
室内の空気がイオン化され、その後導入される混合気の
着火がスムーズとなる。
このように4サイクルレシプロエンジンにあっては、そ
の気筒数をNとすれば、エンジンノ回転軸の1/2の角
速度で回転する回転体の回転軸に対して380” /H
の角度間隔を以って配されたN/2個の光センサーを設
け、この回転体の同一円周上にその回転軸に対して72
0” /Nの角度間隔を以って穴を設け、その穴の通過
を前記光センサーで検知することにより正確なタイミン
グで点火プラグを点火することができる。上記回転体は
従来のデストリピユータの回転軸に取り付けることによ
り簡単な構成で点火信号を発生させることができ、又磁
気センサーを用いないため外部磁気や磁気センサー相互
の影響を考慮する必要がない等の特長がある。
更に回転体としてのディスク1ρを適当なものと交換し
、センサーの数及び位置を変更すれば、4.6.8気筒
いずれのエンジンにも適用可能である。第5図は6気筒
エンジンに適用する場合を、第6図は8気筒エンジンに
適用する場合を示す。第5図においては穴IQa、10
b、10cは+2(1’間隔に配され、3個の光センサ
−12,14,40が606間隔で配されている。一方
第6図においては穴10d、10e、10f、1.0g
が90°間隔で、又4個の光センサ−12,14,40
,42が45″間隔で配されている。
尚、上記実施例においては進角装置が含まれていないが
、光センサーを一つの可動部材上に固定し、この可動部
材を吸入負圧を利用した従来の進角装置によりディスク
10の回転軸10に対して回動すれば、吸入負圧に応じ
た進角を得ることができる。
次にロータリーエンジンの場合について説明する。一般
的な20−ターのロータリーエンジンにあっては、各ロ
ーター毎にL側とT側に点火プラグが設けられているか
ら第1図で説明した4気筒レシプロ工ンジン同様4個の
点火プラグが必要である。この4個の点火プラグのうち
、第10−ター用のL側とT側用のものをL−1,T〜
1とし、第20−ター用のL側とT側用のものをL−2
、T−2とすれば、第1図の点火プラブ井1、井2がL
−1,L−2に、又#3.#4がT−1、T−2とされ
る。ところで、L−1,L’−2はエンジン回転軸の1
80″′毎に又T−1,T−2は360°毎に点火しな
ければならないから、第1図のディスク及び光センサー
をそのまま使用することはできない。すなわち、第7図
に示すようにディスク10には第6図同様90″毎に4
個の穴10d〜10gが同一円周上に設けられると共に
、上記円周とは異なる円周上(図示の例では内側)に穴
ioh、10iを設け、光センサ−12は穴10d〜1
ogを、他の光センサ−14は穴1゜h、101を検出
するよう配されている。尚、穴ioh、10iは180
″間隔とされ、穴10d、10fを結ぶ線上に配されて
いる。
かかる構成により光センサ−12はディスク10の回転
の90’ 毎(エンジンシャフトの1806m)に又、
光センサ−14はディスク10の回転ノ180°毎(エ
ンジンシャフトの360°毎)に信号を発生することと
なる。従って第1図のトリガー回路16.18以降の回
路をそのまま使用して4個の点火プラグL−1,T−1
,L−2、T−2に上述のタイミングで点火できること
となる。
第8図a、hは第7図の実施例の変形例である。第7図
では一枚のディスク10を用いていたが、これを2枚1
0−1.10−2に分割し穴10d−to’gを一方に
、又、穴10h、10fを他方に設け、・これら2枚の
ディスク10−1.10−2を同一回転軸に二段重ね状
態で取り付けたものである。すなわち、ディスク10−
1と10−2は軸方向に所定距離を以って平行に配され
ておリディスク10−2の径をディスク10−1のそれ
より大として光センサ−12,14を配置しやすくして
いるのである。第8図aは斜視図を、第8図すは2枚の
ディスクの平面図を示すものである。このようにロータ
リーエンジン用の点火48号発生装置にあっては、エン
ジンの回転軸の172の角速度で回転する回転体にその
回転軸に対して80″間隔で4個の穴を設け、これを第
1の光センサーで検出すると共に、P1回転体又はこれ
と同軸の他の回転体にその回転軸に対して1806間隔
で設けられた2個の穴を前記第1の光センサーから80
″回転した位置にある第2の光センサーで検出する構成
となっている。
従って従来のディスI・リビュータを改造して点火信号
発生装置を設ける場合にあっては、適用されるエンジン
の種類により上記回転体としてのディスク10をエンジ
ンの種類に適合するよう取り変えると共に、光センサー
の配置を変更するのみでよく、簡単な構成で正確なイグ
ニッションタイミングを提供することができる。
上述の如く本発明にあっては、機械的接触により高電圧
を配電するのではなく、光センサーによりエンジン回転
角を検出して適切なタイミングで各点火プラグに点火す
るのみならず、混合気燃焼のため以外の空点火をも行な
うので燃え残りガスを有効に燃焼することが可能である
。従って自動車エンジン等に応用すれば、エンジン出力
を増大することが可能であり、又、誤動作がないので正
確なイグニッションタイミングが提供され、機械的電気
接触部がないことから点検保守が容易である等多くの特
徴を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
第1跡′は本発明の一実施例のブロックダイアグラム、
第2図は第1図のディスクと光センサーの側面図、第3
図は第1図のトリガー回路の説明図、第4図は第1図の
装置の動作を説明する図、第5図及び第6図は他の実施
例を部分的に説明する図、第7図、第8図はロータリー
エンジン用の実施例を部分的に示す図である。 10.10−1.10−2・・・ディスク、10A、I
OB、10 a −10i ・・・穴、12.14.4
0.42・・・光センサ−,16,18・・・トリガー
回路、20.22・・・イグニッションコイル、#l、
#2−1#3、#4・・・点火プラグ。 出願人 (有)和光プロモーション 代理人 弁理士 森 崎 俊 明 手続補正書動史 1.事件の表示 昭和59年 特許願 第4602号 2、発明の名称 内燃機関用点火信号発生装置 3、補正を゛する者 事件との関係 特許出願人 住所 〒157 東京都世田谷区喜多見9丁目15番7
号名称 有限会社 和光プロモーション 代表者代表取締役大 和 国 裕 4、代理人 〒104 (電話)03−543−460
76、補正の対象 「代理権を証する書面」及び「適正な図面」7、補正の
内容 別紙のとおり

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)4−サイクル、N気筒レシプロエンジン用点火信
    号発生装置において、エンジンの回転軸の172の角速
    度で回転する回転体の回転軸に対して36067Nの角
    度間隔を以って配さむたN、/2個の光センサーを設け
    、該回転体の同一円周上にその回転軸に対して720°
    /Nの角度間隔を以って穴を設け、鎖式の通過を該光セ
    ンサーで検知するよう構成したことを特徴とする点火信
    号発生装置。
  2. (2)該回転体をディストリビュータ軸に取り付けたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の点火信号発
    生装置。
  3. (3)ロータリーエンジン用点火信号発生装置において
    、エンジンの回転軸の1/2の角速度で回転する回転体
    にその回転軸に対して90″間隔で4個の穴を設け、こ
    れを第1の光センサーで検出すると共に、該回転体又は
    これと同軸の回転体にその回転軸に対して180°間隔
    で2個の穴を設け、″これを該第1の光センサーから8
    0″回転した位置にある第2の光センサーで検出するよ
    う構成したことを特徴とする点火信号発生装置。
  4. (4)該回転体をディストリビュータ軸に取り付けたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の点火信号発
    生装置。
  5. (5)該4個の穴の設けられた回転体とこれと同軸の回
    転体を軸方向に離れた2枚の平行ディスクにより実現し
    、一方のディスクの径を他より大きくしたことを特徴と
    する特許請求の範囲第3項記載の点火信号発生装置。
JP460284A 1984-01-13 1984-01-13 内燃機関用点火信号発生装置 Pending JPS60147572A (ja)

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