JPS6043177A - コンタクトレス点火システム - 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】 〔発明の技術分野〕 本゛発明は、一般的にコンタクトレス点火システム用の
電子進角制御装置、特に、正確な電子進角システムと機
械的進角システムとを組み合わせた、点火進角制御装置
に係る。

〔従来技術〕

内燃エンジン用のコンタクトレス点火システムは、従来
より周知である。

これらのコンタクトレス点火システムは、電力の制御パ
ルスを受ける一次巻線と、点火プラグの電極間にアーク
を生成するため上記パルスを高電圧に変換する二次巻線
を備えた点火コイルと、電源及び−次巻線の間に接続さ
れ、制御電極を備えた制御スイッチと、制御電極に接続
され、エンジンのクランクシャフトに対し所定の角度位
置を採る物理的なタイミング部材に応答して制御スイッ
チを動作させるだめの手段とを備え、更に、電子進角１
ｂ１］御装置を有しているよう力ものである。

これらシステムでは、点火システムの接点は、ソリッド
ステート電力スイッチ装置、最も一般的には、シリコン
制御整流器（ＳＣＲ）又は電力トランジスタによって置
き換えられている。電力スイッチ装置は電子的にトリガ
され、エネルギ源と一次のインダクタンスコイルとの間
に電流経路を形成する。電力装置のスイッチ操作によっ
て二次側に生じた電流のパルスは、点火コイル用二次の
インダクタンスコイルに高電圧を訪導する。この高電圧
は、点火プラグの電極間隙に電弧を形成し、その結果、
エンジンのシリンダ内にある燃料を燃焼させる。

スイッチ装置の動作タイミングは、点火のされるエンジ
ンの動作にとって重要である。一般的に、電力スイッチ
装置のタイミングは、特定の基準点より前の所定の進角
にセットされる。通常、エンジンが４サイクル又は２サ
イクルの場合、シリンダの圧縮工程の上死点で点火が行
われる。このためには、エンジンが点火時期に向かって
動作している際に、実際のクランクシャフト角度を物理
的に測定する必要がある。従来技術における最新のシス
テムでは、ピックアップコイルによシ、エンジンととも
に回転しているエレメント（磁石ピン）の通過を検知し
ている０このエレメントは、ギア等によりエンジンのク
ランクシャフトに連接されている。こうしたピックアッ
プコイルを使って、正確なエンジン角度でパルスを作シ
、電力スイッチ装置を動作させている。機械的にタイミ
ングを採るこのトリガ手段には、種々の不都合がある。

１ず、タイミングを合わすために、コイルを通シ越す磁
石ピンの機械的通過に頼る場合、クランクシャフトと回
転エレメントの間の機械的リンクが・一定した関係を保
てない範囲で、点火制御の精度に影響が及ぶ。ギア装置
の遊びや、ギア装置のＩＩ」み合いの許容１差は、タイ
ミングの精度に影響する。

タイミング、即ち、これら機構に於ける点火進角の範囲
は、各シリンダに対応したピックアップコイルが上方に
取シ付けられているプレートを回転させることによｐセ
ットされている。磁石ピンと各コイルの間の当初の角度
関係を変えることによシ、すすみ又は遅れの進角が得ら
れる。これらのシステムでの点火進角は、使用例に応じ
て可変又は固定とすることができる。固定したものでは
、プレートを調節して、エンジンのタイミングが合った
時の関係にセットし、次いで固定ねじを締めて位置決め
する。可変進角では、プレートをサーボ機構で動かｌ／
　、エンジンの運転条件に合った最適位ｕｆに点火のタ
イミングを合わせている。

これらいずれの構成も、タイミングに精度をめ、或は、
その維持をすることは難かしい。最近の内燃エンジンで
は、異なった運転条件には異なった進角設定が要求され
、これが固定プレート方式を不都合なものにしている。

又、構成要素の劣化や摩耗、公差の変化等によって、固
定したセツテング状態が損われてし甘う。可変セツテン
グ方式でも精度不良が起きる。運転条件が変化している
間に、プレートを所望の進角位置に１”］節する際の時
間の遅れ、及び、椋緘式のサーボ装置に本来的力ずれ（
誤差）に原因するものである。又、機緘公差と、トリガ
エレメントを回転するギア装置の遊びによシ、これらシ
ステムは取シ付けた位置の付近で動き、最適位ｆ直に正
確に落ち付くことがない。こうした機械的なトリガシス
テムでは、点火進角の精度を、幾つかの最適条件の範囲
に納めることが考えられておシ、これは実際に可能であ
る〇 精度の問題の他に、固定プレートと可変プレートの点火
システムは、基本的には正しいのだがある前提に基づい
ている。すなわち、特定のエンジンの動作点に於いて、
すべてのエンジンシリンダが同じ状態で、しかも、すべ
てのシリンダが同じ進角を必要と、しているとの前提に
基づいている。

勿論、実際にはエンジンの箇々のシリンダは異なシ（箇
々のエンジン各々に、又はシリンダ自身が）、最適運転
性能を得るには他のシリンダとは異なる進角が必要とな
る。このことが特に当てはまるのは、シリンダの行程量
の大きい、例えば、据付型の産業用エンジンのような場
合である。

〔発明の概要〕

従ッて、本発明は、エンジンのシリンダごとに正確に、
且つ他のシリンダとは異なった進角で点火できる１、コ
ンタクトレス点火システムに適合した電子点火進角制御
システムにより、上記問題を解消することを目的とする
。機械的進角システムの不正確さを除き、予定の設定点
によυ近い点で有効に動作可能な装置を提供する。又、
電子点火進角システムを使って、シリンダごとに予定の
点火点をセットでき、全般的に運転効率を高めることが
できる。又、電子点火進角システムは、当該電子システ
ムの作動時に、機械的進角システムからの点火トリガ操
作を阻止する働きをする０本発明のコンタクトレス点火
システムは、制御スイッチの予定されている点火進角と
一致して、電子的に時期を合わせされたパルスを発生す
る手段と、制御スイッチ動作手段に並列に接続され、時
期合わせされた前記パルスに応答して制御スイッチを動
作させる手段と、機誠的動作手段の進角最大遅れ位置を
越えて、ある時間間隔で制御スイッチの動作を遅らせる
手段とを備えていることを特徴としている。

このデュアル・システムは、電子点火進角の故障などに
際し、コンタクトレス点火システムが、機械的進角によ
るバックアップモードに復帰する利点がある。

このデュアル・システムの他の利点は、始動時又は手動
操作時のよう鹿特殊な情況において、電子進角による制
御を禁止して機械的進角による制御を行えることである
。

従って、本発明は、電流の制御パルスを受ける一次巻腺
、この電流パルスを点火プラグの電極間隙に電弧を発生
できる高電圧に変換する二次巻線を備えた、コンタクト
レス点火システムを有している。制御電極を備えた制御
電力スイッチ装置は、電源と一次巻腺の間に配置され、
動作時に電流パルスを発生する。

システムは更に、制御端子を介し、機械的トリガ信号と
電子トリガ信号によシ、制御電カスイッチ装置を動作さ
せるだめの手段と、機械的トリガ信号を発する手段と、
電子トリガ信号を発する手段とを備えている。

電子トリガ信号を発する手段は、エンジン運転パラメー
タと、エンジンの正確な角度位置を検知するようにされ
た電子制御ユニツ）　（ＥＣＵ）を備えている。ＥＣＵ
は、点火進角のマツプを記憶し、又、運転パラメータと
各シリンダのエンジンにおける位置から、電子トリガ点
をスケジューリングする。その後、ＥＣＵは、各シリン
ダの点火すべき時期を正確に表わす電子トリガ信号をパ
ルス列として発生する。

好ましい実施例では、動作手段は、第２の電源と第１の
制御スイッチの制御端との間に配置された制御電極を持
つ第２の制御スイッチ装置を有している。電子的又は機
械的なトリガ信号に応答して、第２のスイッチ装置は、
第２の電源を電源スイツチ装置の制御電極に接続し、当
該電源スイツチ装置を動作させる。

動作手段の第１の方式に於いて、嬉２の制御スイッチは
、オグ）−８ＣＲ装置の光応動ＳＣＲを有している。Ｓ
ＣＲ用の機械的トリガ信号が、ゲートとカソードとの間
に接続したピックアップコイルによって作シだされる。

ピックアップコイルは、当該コイルを物理的なタイミン
グエレメントが通）過ぎる時に、点火パルスを発生する
。前記エレメントの位置は、箇々のエンジンのクランク
シャフト角度を表わしている。電子トリガ信号は、電子
制御ユニットからくるタイミングノくルスで作シだされ
、そして、モノ・ステープル・マルチ・パイブレークを
含む調節回路に送られる０このノくイブレータは遅延パ
ルスを発生する。このノ（ルスは、タイミングパルスを
引き伸ばしたもので、オプ）−ＳＣＲの発光ダイオード
（ＬＥＤ）　を通じて、ＳＣＲをトリガする。遅延ノ々
ルスの長さで、機械的パルスが発生される後まで、ＳＣ
Ｒをマスクして、サイクルごとに１回以上動作するのを
防いでいる。

第２の方式に於いて、第２のスイッチ装置はＳＣＲを有
している０機械的トリガ信号が、第１の方式の場合と同
じように接続されたピックアップコイルによって加えら
れる。電子トリガ信号が、電子制御ユニットからのタイ
ミングパルスで作シだされ、パルストランスの１次側に
加えられる。

パルストランスの２次側は、機械的なピックアップコイ
ルに並列にされている。又、タイミングノくルスが、モ
ノ・ステーブル・マルチ・パイプレークと、遅延パルス
を発する調節回路とに送られる。

遅延パルスは、電力スイッチ装置の制御端子に加えられ
、ピックアップコイルによって機械的なパルスが発せら
れる後まで、この電力スイッチ装置をマスクして、サイ
クルごとに１回以上動作するのを防いでいる。

第３の方式に於いて、第２のスイッチ装置は、やはりＳ
ＣＲを有している。機械的トリガ信号が第１と第２の方
式の場合と同じように接続されたピックアップコイルに
よって作りだされる。電子トリガ信号がオプトフトラン
ジスタの光応動トラシジスタによって発生される。この
光応動トランジスタは、ＳＣＲのゲート及びアノード端
子と第３の電源との間に接続されている。タイミングパ
ルスが調節回路に加えられ、オプト−トランジスタのＬ
ＥＤを導通してトランジスタに入力し、ＳＣＲをトリガ
する。第３の方式に於ける第２の電源は、所定の一定の
ＲＣ時定数を持つインピーダンスを通じて充蓄されたコ
ンデンサであるとよい。時定数は、機械的なパルスが発
せられてしまうまで、第２のスイッチ装置が再トリガす
るのを阻止するように選ばれている。

これら３つの方式は、電子トリガ信号か又は機械的トリ
ガ信号のどちらかに応答する動作手段を例示するもので
ある。これらの方式のいずれも、電子トリガ信号が欠除
した場合、例えば、電子制御ユニットが故障していたシ
、電源故障といった特殊な条件の間では、機械的トリガ
信号が機械的進角位置で、シリンダを点火する。電子ト
リガ信号が存在する時には、シリンダは電子進角時期に
点火され、機械的な進角トリガは阻止されて２重に点火
するのを防いでいる。

進角制御システムの３つの方式は、複式シリンダ用に図
示されている。第１の方式の実施例では、複数の電子的
と機械的なトリガ信号の組が電気制御ユニットによシ発
生きれ、付随の複数の動作手段、点火コイル、及び点火
プラグに電気的に分配される。第２の方式の実施例は、
単一の動作手段を使って、機械的ディストリビュータを
通じ、複数の電力スイッチ装置、付随した点火コイル及
び点火プラグを動作させられることを示している。

最後に、第３の方式の実施例は、点火コイルの２次側か
ら複数の点火プラグに高圧ノくルスを機械的に分配する
ことを示している。

〔実施例〕

紀１図を参照する。コンタクトレス点火システム用の電
子進角制御製置が図示されている。このシステムは、電
力発生部１０を備え、この電力発生部１０は、放電コン
デンサ１２のような電源用の充電電流を発生する。図示
の電力発生部は、ロジ整流器を成すダイオード１　Ｂ　
、　２０　、２２及び２４の入力端子の両側に接続され
る。コンデンサ１２は、ブリッジの出力端子間に、す々
わち、ダイオード１８，２０のカソードの接続点と、ダ
イオード２２．２４のアノードの接続点とに接続されて
いる０ブリツジ整流器の出力端子間に、放電コンデンサ
１２と並列にツェナ・ダイオード２６が電圧制御用に設
けられている。

発電機のロータは、速度Ｗｅでエンジンによって回転さ
せられ、ステータコイルに交流出力電圧を生じる。ステ
ータコイル１６の交流出力は、ブリッジの各アームにあ
るダイオード１８．２０　。

２２及び２４によって整流され、交流電圧が脈動ＤＣ電
力に変換され、この電力が放電コンデンサ１２を電圧Ｖ
ｐ　ｉで充電する。ツェナ・ダイオード２６がコンデン
サ１２の電圧を調節して、コンデンサの最大充電電圧を
電圧Ｖｐに制限する。

−Ｆ記載の電力発生部は、放電コンデンサ１２を充電す
る単なる一方法でおる。他にも、バッテリ、ＤＣ発電機
或は同様のものを、単独で又は交流発電機と組み合わせ
て使用することができる。又、交流発電機は、マグネト
−のように内蔵型とすることもでき、或は、標準的な自
動車における場合のようにベルト駆動型とすることもで
きる。

点火回路３２は、点火コイル３８と、シリコン制御整流
器（ＳＣＲ）４０のような電力スイッチ装置とを備えて
いる。電力スイッチ装置は、電力トランジスタ又は他の
制御スイッチ装置から構成することもできる。放電コン
デンサ１２の正の電圧端子は、点火コイル３Ｂの一次巻
線一方の端コ「３６に接続される。点火コイルの一次巻
線の他方の端子１４は、５ＣＲ４０のアノードに接続さ
れる。

５ＣＲ４０のカソードは、点火コイル３８の二次巻線の
一方の端子４６とともに接地されるＯ二次巻線の他方の
端子４８は、高圧ケーブルを介して、点火プラグ５４の
一方の電極５０（好ましくは中央のコンダクタ）に接続
される。点火プラグ５４は、接地された他方（先端）の
電極５２を備えている。トリガ・コンダクタ５６が、５
ＣＲ４０のゲート端子をトリガ回路２８に電気的に接続
している。トリガ回路２８は、共用の電力綜６２から、
放電コンデンサ１２の蓄積エネルギの一部を、電圧Ｖｐ
として受ける。

トリガ回路２８は、動作信号すなわちパルスを発生する
。この信号すなわちパルスにより、シリンダを点火した
い場合、５ＣＲ４０を導通させる。

ＳＣＲの導通によって、点火コイルの一次巻線の端子４
４を接地し、こ（ｑ　ＳＣＲを通じて放電コンデンサ１
２の蓄積エネルギを１回の速やかな電流パルスの状態で
放出する。コイル３８の一次巻線を通る電流パルスは、
コイル３８の二次巻線に高電圧を誘導し、その結果プラ
グ５４が発火する。

トリガ回路は、２つのタイミング信号すなわちトリガ信
号を合成し、プラグ５４０点火の必要セ、エンジンサイ
クル中の正確な位相すなわち角度で、コンダクタ５６に
動作信号を送る。第１のタイミング信号ＰＣＰは、機械
的タイミング装置６４で発生される。この装置６４は、
複数の磁性ビン３４を持つ回転ディスク３３と、ピック
アップコイル５８とを備えている。ピックアップコイル
５８の近くをビンが通過すると、コイルに電圧パルスが
誘導される。ディスク３３が、エンジンからギア装置を
介して速度Ｗｅで同期的に回転させられる場合、ビンの
通過はエンジンのクランクシャフトの所定の角度位置に
一致することになる。箇々のシリンダに見合った点火進
角に合わせて、ディスク上の各ビンをクランクシャフト
の位置に合致させると、その位置において、ピックアッ
プコイル３Ｂはタイムパルス　ＰＣＰを出力する。パル
スＰＣＰは、５ＣＲ４０を始動させる機械的な動作時期
を表わしている。

パルス状の、第２のタイミング信号すなわちトリガ信号
５ＰＫＥが電子制御ユニツ）　（ＥＣＵ＝Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）　３０からコン
ダクタ６０を介してトリガ回路２８に印加される。この
ＥＣＵ３Ｏは、エンジンの種々の運転パラメークを測定
し、燃焼しているシリンダのサイクルごとの最適条件位
置でパルスを出力する装置として構成できる。標準的左
方式に於いて、進角回路は、　、入力するエンジンパラ
メータの開数として点火進角情報のスケジュールを記憶
するメモリを備えることができる。パラメータθは、コ
ンダクタ３１を介し電子制御ユニット３０に送られ、実
際の角度位置を表わす基準タイミング信号である。好ま
しくは、このタイミング信号は磁気的又は光学的ピック
アンプによって発生される。このピックアップは、例え
ばクランクシャフト又はフライホイール等のエンジンの
回転部分の不規則性を検知するものである。

第２図、第３図及び第４図は、第１図に図示した進角シ
ステムを２つ以上のシリンダに使用する場合のシステム
構成を示している。第２図には、複数のスパークプラグ
５４（１）　５４（ｎ）が示され、前記プラグは複式シ
リンダエンジンに内蔵され、それぞれに付属の点火回路
３２　（１）　−３２（ｎ）によって各シリンダを点火
する。点火回路はみな同じで、第１図の点火回路３２で
説明したのと同じエレメントから成る。点火回路は、複
数のトリガ回路２８（１）　２　Ｂ　（ｎ）によって動
作させられる。これらトリガ回路は、第１図の回路２８
と同一であり、第１図で回路２８が点火回路３２に接続
されているのと同じように、点火回路に接続されている
。又、電力発生部１０と放電コンデンサ１２も、第１図
に図示したのと同じように、各々のトリガ回路と点火回
路に接続されている。この実施例の電子制御ユニット３
０は、複数の電子制御パルスＳ　ＰＫＥ（１）　−５Ｐ
ＫＥ（ｎ）を発生する０これらのパルスは、それぞれに
対応の箇々のトリガ回路２８（１）　２８（ｎ）を電子
的に動作させる。又、機械的タイミング装置６４が、箇
々のトリガ回路２８　（１）　２８　（ｎ）のだめの機
械的なトリガパルスＰ　ＣＰ（１）−ｐ　ＣＰ（ｎ）を
発生する。

複数の点火プラグ５４（１）　５４（ｎ）の点火のタイ
ミング合せは、５ＰＫＥパルスの電子箇な分配と、ＰＣ
Ｐパルスの機械的な分配によって行なわれていることが
解かる。この実施例では、機械的タイ　・ミング装置６
４は、箇々のトリガ回路２８と連係した、複数のピック
アップコイルを備えている。

又、各トリガ回路は、電子トリガ信号５ＰＫＥの１つに
対応ｌ−て諭る。電子トリガ信号５ＰＫＥ（１）−８Ｐ
ＫＥ（ｎ）は、エンジン角度の直接測定と適当なゲート
回路によシミ子制御ユニット３０によって電子的に分配
される。

第３図に図示した、複式シリンダエンジンの第２の実施
例として、複数の点火プラグ５４　（１）　−５４（ｎ
）を備えたシステムが示されている。これら点火プラグ
の各々は、エンジンの各シリンダに付随している。又、
箇々の点火プラグに付随した複数の点火回路３２（１）
　３２（ｎ）が示されている。電力発生部１０、放電コ
ンデンサ１２、トリガ回路２８、電子進角回路３０、及
び機械的タイミング族＃６４のすべては、第１図の同一
符号の付いたエレメントと同じように構成され且つ同じ
ように動作する。

トリガ回路２８の出力端は、１組の機械的動作スイッチ
１００（１）　１．００（ｎ）を介して、各々の点火回
路３２（１）　３２（ｎ）の−次巻線に接続される。ス
イッチ１００（１）−１００（ｎ）は、回転アーム１０
１の磁石エレメント１０３の近接応答して閉路するリー
ド・スイッチ形である。エレメント１０１は、エンジン
の回転に同期して、好ましくは、クランクシャフトによ
って駆動される。その結果、リードスイッチは、動作信
号をトリガ回路２８から点火回路３２　（１）　７３２
　（ｎ）のＳＣＲと一次巻線に機械的に分配する。スイ
ッチＩ　Ｑ　０（１）−１００（ｎ）の閉路は、磁石エ
レメント１０３の構成によシ、トリガパルスが発生する
以前に生以トリガパルスが発せられた後までスイッチの
開路は違らされる。かかる動作は、箇々のシリンダごと
に可変点火の行なえるタイムウィンドウ（時間的余裕）
を与える。

第４図は、第３図に類似した本発明の第３の複式シリン
ダの実施例を図示している。第４図の実施例は、点火回
路が１つしかない点で第３図のものと相違している。単
一の点火回路の二次巻線からの高圧ケーブル６６を介し
た高電圧出力の、複数のスパークプラグ５４（１）　５
４（ｎ）への供給は、従来からのディストリビュータ１
０２によって多重化される。ディストリビュータ１０２
は、エンジン速度に同期して回転するワイパ１０８を備
え、このワイパ１０８の回転に伴って、外側端子区域１
０４（ト）−１０４（ｎ）が順番に中央端子１１０に接
続される。

中央端子１１０は、点火回路３２の高圧ケーブル６６１
て接続されている。このような構成によシ、点火Ｕ路３
２の二次巻線から適切な点火プラグに、点火パルスが機
械的に分配される。端子区域１０４が細長いので、箇々
のシリンダごとに可変点火の行なえるタイム・ウィンド
（ｔｉｍｅ　ｗｉｎｄｏｗ　）が与えられる。

？−ＩＪガ回路２８の紀１の実施例が、第５図に図示さ
れていツ。この例でホ、電子制御ユニット３０からのタ
イミングパルス５ＰＫＥは、モノ・ステープル・マルチ
バイブレータ（ＭＹ）回路２００に入力される。タイミ
ングパルスにより、モノステルプルＭＶ２００から遅延
パルスが生じ、この遅延パルスは、ＮＰＮトランジスタ
２０４のベースに入力する前に、非反転バッファアンプ
２０２内で整形され且つ増幅される。トランジスタ２０
４は、コレクタ端子が抵抗器２０６を通じて論理電圧十
Ｖに接続され、かつ、エミッタ端子が接地されているの
で、遅延パルスＭＤＰ用のインバータとして機能する。

次いで、返転された遅延パルスは、トランジスタ２０４
のエミッタから抵抗器２０８を通じてＰＮＰ　トランジ
スタインバータ２１０のペース端子に送られる。トラン
ジスタ２１０は、そのエミッタ端子が論理電圧十Ｖに接
続され、そのコレクタ端子が電流制限抵抗器２１３を通
じて発光ダイオード（ＬＥＴ）　）２２２のアノードに
接続されている。発光ダイオード２２２のカソードは接
地されている。

エレメント２００，２０２，２０４，２１０は、入力部
か、ら出力部へ、５ＰＫＥパルスの電流駆動能力を高め
る調節回路部を構成している。同時に、調節回路部は、
モノステーブルＭＶ２００が不安定状態である期間に等
しい期間、電子制御ユニットからくる電気パルスを引き
伸ばす。その結果、調節回路部は遅延パルスを調節して
ＬＥＤ　２２２を発光させ、かつ、遅延期間中、ＬＥＤ
を発光状態に維持す、る。

又、モノステーブルＭＶ２００は、不安定状態の変更用
に、実際のエンジン速度を表わす信号Ｎを受けることが
できる。

各々の遅延パルスＭＤＰに等しい期間ＬＥＤ２２２は、
導通しこれと同じ期間ＬＥＤ　２２２に光学的に結合さ
れた５ＣＲ２２０を導通させる。ＬＥＤ２２２と５ＣＲ
２２０は、実際にはオプト（Ｏｐｔｏ　）　ＳＣＲ装置
２１８内に一体に収容されている。そして、この５ＣＲ
２２０は、ゲート端子をもち、そのゲート端子とカソー
ドの間に接続した機械的な動作手段によシ、ゲート端子
を通じて導通状態にすることができる。この機械的な動
作手段は、平列接続された、抵抗器２２８、コンデンサ
２２６、及びピックアップコイル５８から成っている。

５ＣＲ２２０は、磁石ピン３４の１つが接近してピック
アップコイル５８に電流パルスが訪導されると、抵抗器
２２８の両端の電圧によってトリガされる。

５ＣＲ２２０のアノードは、抵抗器２１４，２１６から
成る分圧器の接続点につながっている。抵抗器２１４と
抵抗器２１６は、電圧ｖｐの電力コンダクタ６２とアー
スとの間に直列に接続され、その接続　。

点にトリガ電圧Ｖａｔを生じる。第２の電源すなわちト
リガコンデンサ２１２が、分圧器の接続点とアースとの
間に設けられる。分圧器は、放電用乃至電力電圧ｖｐの
一部を使って、コンデンサ２１２をトリガ電圧ＶｃｔＫ
′充電する。ＳＣ’Ｒ２２０のカソードは、直列接続の
抵抗器２３０，２３２から成る抵抗テハイダの一方の端
部に接続されている。この抵抗デイバイダの他方の端部
は接地されている。抵抗デイバイダの接続点は、トリガ
コンダクタ５６を介して、５ＣＲ４０（第１図）のゲー
ト電極に接続される。

トリガ回路２８は、５ＣＲ２２０が導通している間、抵
抗デイバイダの抵抗器２３０，２３２を通じてトリガコ
ンデンサ２１２に蓄えられていたエネルギを放出する働
きをする。それにより、抵抗器２３２に、電力５ＣＲ４
０のゲートとアースとの間に加えられる電圧が発生する
。印加された電圧によって、５ＣＲ４０は速やかに導通
状態になる０従って、５ＣＲ２２０を動作させると、５
ＣＲ４０を作動させ、点火コイルを点火させることにな
る。８ＣＲ２２０は、機械的動作手段によって機械的に
、又は、ＬＥＤ２２２及び５ＰＫＥ信号に応答する調節
回路部によって電気的に、導通状態にさせられる。

第８ａ図乃至第８Ｃ図は、本発明に係るエンジンシリン
ダのプラグを実際に点火する時の〉イミングを表わして
いる。第８ａ図に於いて、電子点火信号パルス５ＰＫＥ
が、電子制御ユニット３０によって、シリンダの電子的
進角の最大すすみ点と、シリンダの機械的進角の最大お
くれ点との間で、発生される。このウィンドウは、概ね
シリンダの上死点を表わす基°準ＴＤＣＹＬ　（Ｘ’）
よシ時間的に前にある（必ずしもそうである必要はない
が）。

５ＰＫＥパルスから生じた遅延ノｊルスＭＤＰは、その
前縁で５ｃＲ２２０をトリガし、５ＣＲ４０を動作させ
てシリンダを点火する。従って、このシステムの電子的
点火は、５ＰＫＥパルスに同期して起こる。しかし、遅
延パルスは、その存在期間中５ＣＲ２２０を導通状態に
保ち、ピックアップコイルがプラグを２度潔火するのを
防止する０遅延パルスは、機械的動作手段による機械的
トリガをマスクする禁止ウィンドウを形成している。最
長の禁止ウィンドウすなわちパルス遅延期間は、システ
ムが設計されている最低エンジン速度での、電子的進角
最大すすみ点から機械的進角最大おくれ点に至る期間よ
シ、少し長いのがよい。速い速度では、重複関係を維持
するように禁止ウィンドウを速度関数として変更（短か
く）することもできる。

電子的進角最大すすみ点は、電子制御ユニット３０によ
って、エンジンのすべての運転条件に対して予め予定し
ておける最大の進み角度でｓｂ、又、機械的進角最大お
くれ点は、機械的タイミング装置でセットできる最大の
おくれ角度である。

禁止ウィンドウは、どんガエンジン速度でもとれら２つ
の点にまたがり、電子パルス５ＰＫＥが存在すると機械
的進角パルスをマスクするように設定される。電子パル
スが生じなければ、遅延パルスＭＤＰも発生せず、点火
回路３２は、機械的パルスＰＣＰによって従来通シトリ
ガされる。

エンジン始動時のような特殊な条件の下では、電子パル
スは止められている。エンジンの運転パラメータを有効
に測定できないからである。機械的パルスｐｃｐは、最
適条件の始動進角に予めセットしておくこともできる。

そして、最も長い遅延パルス幅は、エンジンの最低運転
速度に於ける電子進角最大すすみから、機構的始動進角
に至る期間よシ、少しだけ長くなるように調節すること
も考えられる。手動操作のような他の特殊な条件の下で
は、電子制御ユニット３０の動作を停止でき、機械的動
作手段を使ってエンジンを点火する。

第６図は、トリガ回路２Ｂの第２の実施例である。図中
では、第５図のエレメントに対応した類似のエレメント
には、ダラシ１を付した同一数字で示されている。この
回路は、オプ）ＳＣＲ２１８が、重複してトリガできる
従来形の５ＣＲ２２０’で置き換えられておシ、第５図
の回路と同じように動作する。動作装置を点火するのに
必要なトリガ電流の減少のために、シリコン制御スイッ
チ（ＳＣＳ）で５ＣＲ２２０’を置き換えることもでき
る。

５ＣＲ２２０’は、抵抗器２１４’、２１６’、及びコ
ンデンサ２１２′を備えた電源と、抵抗器２３０’。

２３２′から成るデイバイダとの間に接続されている。

５ＣＲ２２０’のトリガの１方は、機械的動作手段によ
って行なわれるものである。仁の手段は、そのゲートと
カソードとの間にあシ、並列接続の抵抗器２２９’、コ
ンデンサ２２６’　、及び、ピックアップコイル５８′
を備えている。５ＣＲ２２０’のトリガの他方は、電子
的々もので５ＣＲ２２０′のカソードとゲートの間に接
続した１対１のパルストランスの二次巻線に上り生じさ
せられる。パルストランス２４０の一次巻綜は、電気ト
リガ信号Ｓ　ＰＫＥを受けるコンダクタ６０′とアース
との間に接続されている。適切な極性のまわり込み防止
ダイオード２４６，２４８が、コイル５ぎ、２４０の正
端子と、５ＣＲ２２０’のカソードとの間に追加され、
他のコ′　イルにトリガパルスが流れ込まないようにし
て抵抗器２２８′の両端に確実に電圧が発生するように
されている。

モノ・ステープ／ｌ／ＭＶ２００’ｌ増幅器２０２’、
）コンダクタ２０４’、２１０’、及び、抵抗器２０６
’。

２０８′を備えた調節回路は、前述したと同様に遅延パ
ルスを発生する。遅延パルスはＬＥＤ２３６に送られ、
そのパルスの期間中ＬＥＤを導通させる。

ＩＪＤ２３６は、オプト−トランジスタ２３４０半分で
あり、残りの半分を々す光応動ＮＰＮ）コンダクタ　２
３８に光学的に結合されている。トランジスタ２３８は
、そのコレクタが５ＣＲ４０（第１図）のトリガコンダ
クタ５６に接続され、かつそのエミッタがアースに接続
される。

第５図および第６図の回路は、同等の作用をし電子点火
パルス５ＰＫＥが、パルストランス２４０を介して、５
ＣＲ２２０’を導通状態にトリガする。

コンデンサ２１２′　に蓄積のエネルギによって、抵抗
器２３２′の両端に電圧が生じ、５ＣＲ４０（第１図）
をして、点火させる。モノ・ステープルＭＶ２００′　
によって生じた遅延パルスＭｒ）Ｐにより、トランジス
タ２３８が５ＣＲ４０のゲート端子を接地させられ、Ｓ
ＣＲを導通状態に維持して、　ピックアップコイル５８
′から機械的に発生されたパルスｐｃｐをマスクしてい
る。

第７図には、トリガ回路２８の第３の実施例が示されて
いる。図中では、第５図と第６図のエレメントに対応し
た同じエレメントには、２重ダツ７シュを付した同一番
号を用いている。ＳＣＲ又は５ＣＲ２２０’は、第５図
の８ＣＲ２２０を置き換えたものであるが、第５図と同
様に電子的又は機械的にトリガされた場合、コンデンサ
２１２′から、抵抗器２３０”、２３２’　で形成した
抵抗デバイダに至る導通路となる。

５ＣＲ２２０’は、電子的にも機械的にも別々の手段で
トリガされる。機械的な起動は、ピックアップコイル５
Ｂ＃、コンデンサ２２６”　、及び抵抗器２２８’の並
列接続体によって、前述した様に行なわれる。５ＣＲ２
２０＃の電子的々起動は、インバータ２５０、オプト−
トランジスタ２５４．及びＮＰＮトランジスタ２６２を
含む調節回路と、オプト−トランジスタ２２６とによシ
行なわれる。オプトート　−コンダクタ２６６は、光応
動ＮＰＮ）コンダクタ２６８を備えている。　このトラ
ンジスタのエミッタ端子は、５ＣＲ２７２のゲート端子
に接続され、コレクタ端子は、抵抗器２７６　、！；抵
抗器２８０から成る抵抗デイバイダの接続点につながっ
ている。デイバイダは、電源電圧Ｖｐとアースの間につ
ながれ、その接続点に前記電圧の一部を供給する。コン
デンサ２７８は一デイバイダの接続点とアースとの間に
つながれ、前記電圧の一部でエネルギを蓄える。

トランジスタ２６８は、オプト−トランジスタ２６６０
残シの半分であるＬＥＤ２７０に光学的に結合されてい
る。このＬＥＤ２７０のカソードは接地され、そのアノ
ードは、電流制限抵抗器２６４を介シて、トランジスタ
２６２のエミッタ端子に接続されている。トランジスタ
２６２のコレクタ端子は、曲理′１に圧子■の電源につ
ながっている。トランジスタ２６２のペース端子は、オ
プト−トランジスタ２５４の半分である光応動ＮＰＮ）
コンダクタ２５８のエミッタ端子に接続されている。ト
ランジスタ２５８のエミッタ端子は更に、トランジスタ
２６２のペース端子に、そして、抵抗器２６０を介して
トランジスタ２６２のエミッタ端子に接続され、又、ト
ランジスタ２５８のコレクタ端子は、電源十Ｖに接続さ
れている。オプト−トランジスタ２５４の残シの半分は
ＬＥＤ２５６であシ、そのアノードは電源十ＶＫ接続さ
れ、そのカソードはインバータ２５０及び電流制限抵抗
器２５２を直列に介してコンダクタ６０“に接続される
。

電子進角信号パルス５ＰＫＥが、インバータ２５０と電
流制限抵抗器２５２とを直列に介して端子６０“に加わ
ると、インバータの出力は、抵抗器２５２とダイオード
２５６を通じて、電源十Ｖから電流をシンクする低い論
理レベルになる。ダイオード２５６を通じて電流が流れ
ると、放射エネルギを生じこのため、トランジスタ２５
８は飽和させられる。それによυ、トランジスタ２６２
が導通し、その結果、電源の電圧子Ｖが抵抗器２６４と
ＬＥＤ２７０　との直列接続体に印加される。

ＬＥＤ　２７０　を通って電流が流れると、ＬＥＤは発
光し、トランジスタ２６８を飽和させる。トランジスタ
２６８の飽和によシ、導通路がコンデンサ２７８と抵抗
器２２８“の間に形成される。コンデンサ２７８が抵抗
器２２８Ｎを介して放電し、抵抗器２２８’の両端に電
圧が発生し、５ＣＲ２２０“を導通させる。

導通した５ＣＲ２２０“は、デイバイダ抵抗器２３０“
。

２３２“を通じてコンデンサ２１２“を完全に放電させ
、これが電力５ＣＲ４０（第１図）をトリガす枳第８ｄ
図、第８ｅ図、第８ｆ図の波形を参照して、第７図に図
示したダブルトリガ回路の相互作用について更に詳しく
説明する０第８ｄ図に示す電子進角パルスＳ　Ｐ　Ｋ　
Ｅは、トランジスタ２６８によってＳＣ’Ｒ２２０“を
等通状態にし、電力５ＣＲ４０をトリガし放電コンデン
サ２１２″を放電させる。第８ｅ図に示した、コンデン
サ２１２’のトリガ電圧Ｖｃｔは、信号パルス５ＰＫＥ
によって放電した後、筒布のＲＣ時定数の指数関数的に
上昇を始める０しかし、ビック・アンプ・コイルのパル
スＰＣＰの生じる時点よシ後の時点１１２よシ以前にお
いては、コンデンサ電圧は、５ＣＲ２７２をトリガする
為には５ＣＲ２７２のアノードに加える電圧として必要
な電圧値であるＶｆｖには、至らない。

遅延パルスの長さに相当するこの遅れＴ１は、こうして
機械的に発生されるトリガによシ、単一のサイクル中に
電力５ＣＲ４０が麓２回導通させられることを妨げてい
る。

最長の遅延時間は、電子制御ユニット使用時の最低速度
において、エンジンが電子的進角最大すすみ位置から、
機械的進角最大おくれ位置に至るまでに要する時間よシ
僅かに長いのがよい。壕だ、最長の遅延時間を電子的進
角最大すすみ点と、進角最大おくれ位置ではなく、機械
的に設定した進角点との間の時間間隔（エンジンの最低
速度で）よシ僅かに長くすることができる。

第５図、第６図及び第７図の光学的カプラー２１８．２
３４，２５６及び２６６は、駆動要素が動作する際のノ
イズを通断している。これにより、駆動要素が、制御動
作パルスでなく、ノイズに応答してトリガするのを防い
でいる。

本発明の好ましい実施例を示し説明してきたが、特許請
求の範囲の精神と範囲から逸脱することなく、各種の修
正と変更を行ガえることは、当業者には自明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って構成したコンタクトレス点火
システムの説明図である。 第２図は、第１図に示した本発明の第１の複式シリンダ
の実施例のシステムブロック図であシ、複数のシリンダ
の点火用に複数のトリガ回路が使われている。 第３図は、第１図に示した本発明の第２の複式シリンダ
の実施例のシステムブロック図であシ、動作パルスを電
力スイッチ装置に機械的に配分することで、単一のトリ
ガ回路を、複数のシリンダを点火する複数の点火回路に
接続している。 第４図は、第１図に示した本発明の第３の複式シリンダ
の実施例のシステムブロック図であシ、単一のトリガ回
路と単一の点火回路を使い、点火電力を機械的に分配し
て複数のシリンダを点火している。− 第５図は、第１図に示したトリガ回路の第１の実施例を
示す詳細な電気的な説明図である。 第６図は、第１図に示したトリガ回路の第２の実施例を
示す詳細な電気的な説明図である。 第７図は、第１図に示したＦ・リガ回路の第３の実施例
を示す詳細な電気的なｉＱ明図である。 第８ａ図乃至第８ｆ図は、第５図および第６図に示した
トリガ回路に於ける信局波形を示す図である。 図中符号 １０・・・・電力発生部、１２・・・・放電コンデンサ
、１４・・・・ロータコイル、１６・・・Φスデータコ
イル、１８．２０，２２，２４・Φ・・ダイオード、２
６拳１１１１−ツェナ・ダイオード、２８．２８（１）
〜２８（ｎ）・・・争トリガ回り当、３０＠ｅ・・電子
制御ユニット、３２．３２（１）〜３２（ｎ）・・・・
点火回路、３４・・・・磁石ピン、３８・・・・点火コ
イル、４０＠・・・シリコン制御整流器、５４．５４（
１）〜５４（ｎ）・・−・点火プラグ、５８・Φ・・ピ
ックアップコイル、６４・・・・機誠的タイミング装置
、１００（１）〜１００（ｎ）・・・・スイッチ、１０
１φ・・・回転アーム、１０３・・・・磁石エレメント
、１０４（１）〜１０４（ｎ）・φ・・外側端子区域、
１０８・・・・ワイパ、２００・・・・モノ・ステーブ
ルＭＶ、２０２・φ・争バッファ・アンプ、２１８・・
働ｅオプト・ＳＣＲ装置、２２０・・・φシリコン制御
整流器（ＳＣＲ）２２２ｅ・・・発光ダイオード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｉｌ電力の制御パルスを受ける一次巻線（３６）、電
   力パルスを点火プラグ（５４）の電極（５０，５２）間
   隙に電弧を発生できる高電圧に変換する二次巻線（４８
   ）をもつ点火コイル（３８）と、電源（１０）及び−次
   巻ｉ！！　（３６）の間に接続され、制御電極（５６）
   を備えた制御スイッチ（４０）と、制御電極（５６）に
   接続され、エンジンのクランクシャフトに対し所定の角
   度位置を採る物理的なタイミング部材に応答して制御ス
   イッチを動作させるための動作手段（２８）と、電子進
   角制御装置とを備えたコンタクトレス点火システムに於
   いて、前記電子進角制御装置は、 制御スイッチの予定されている点火進角と一致した、電
   子的に時期あわせされたパルスを発生する手段（３０）
   と、 動作手段に並列に接続され、時期あわせされた前記パル
   スに応答して制御スイッチを動作させるための手段（５
   ６）と、 機械的動作手段の進角最大おくれ位置を越えて、ある時
   間間隔て制御スイッチの不動作を遅らせるための手段（
   ２００−２２２）とを備えていることを特徴とするコン
   タクトレス点火システム。 （２）制御スイッチ（４０）がＳＣＲであシ、かつ、前
   記遅延手段が、時期あわせされた前記パルスによって不
   安定状態にトリガされ、不安定状態の期間が過ぎた後、
   安定状態に復帰するモノ・ステーブル・マルチ・バイブ
   レータ（２０Ｇ）と、前記モノ・ステーブル・マルチ・
   バイブレータが不安定状態にある間に動作させられ、Ｓ
   ＣＲのゲート端子を接地するだめの手段（２２０，２２
   ２，５８，３４，３３）とを備えていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のコンタクトレス点火シ
   ステム。 （３）動作手段（２２０，２２２）が、第２のｓ　ＣＲ
   （２２０）と、この５ＣＲ（２２０）のゲートおよびカ
   ソードの間に４妾続されたピックアップコイル（５８）
   とを備え、かつ、前記電子動作手段が、前記第２のＳＣ
   Ｒのゲート及びカソードの間にある前記ピックアップコ
   イルに並列に接続された二次巻線および時期あわせされ
   た前記パルスを発生する手段（３４，３３）に接続され
   た一次巻線を持つパルストランスを備えていることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項に記載のコンタクトレス
   点火システム。 （４）前記接地手段が、 前記　ＳＣＲのゲートに接続されたコレクタおよび接地
   されたエミッタの付いた発光トランジスタを持つ、ＮＰ
   Ｎの光学的に結合されたトランジスタ（２３８，２５８
   ）ト、モノ・ステーブル・マルチ・バイブレータ（２０
   ０）　に接続されたアノード電極および接地されたカソ
   ードを持つＬＥＤ（２２２）　とを備えていることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項に記載のコンタクトレス
   点火システム０