JP3079935B2 - コンデンサ放電式内燃機関用点火装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バッテリの出力を昇圧
して得た電圧でコンデンサを充電するようにしたコンデ
サ放電式の内燃機関用点火装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンデンサ放電式の内燃機関用点火装置
は、点火コイルと、該点火コイルの一次側に設けられた
点火エネルギ蓄積用コンデンサと、電源の出力で点火エ
ネルギ蓄積用コンデンサを充電するコンデンサ充電回路
と、内燃機関の点火時期に導通して点火エネルギ蓄積用
コンデンサの電荷を点火コイルの一次コイルに放電させ
る放電用スイッチとにより構成されている。

【０００３】電源としてバッテリを用いる場合には、バ
ッテリの出力を昇圧された交流電圧に変換するコンバー
タ回路を設け、該コンバータ回路の出力をコンデンサ充
電回路を通して点火エネルギ蓄積用コンデンサに供給す
ることにより該コンデンサの充電を行なう。

【０００４】従来のこの種の点火装置におけるコンバー
タ回路では、例えば実公平６−１６９９３号に示されて
いるように、所定の周波数のパルス信号を発生するパル
ス発振器と昇圧トランスとを備え、該昇圧トランスの一
次コイルに直接接続されたチョッパ用スイッチをパルス
発振器の出力パルスにより駆動してオンオフさせること
により、バッテリから供給される昇圧トランスの一次電
流を断続して、昇圧トランスの二次コイルに昇圧された
交流電圧を発生させるようにしている。

【０００５】また、コンバータ回路として、昇圧コイル
と該昇圧コイルに対して直列に接続されたチョッパ用ス
イッチと、該チョッパ用スイッチをオンオフさせるため
の駆動信号を発生する非安定マルチバイブレータとを備
えたものも知られている。このコンバータ回路では、、
昇圧コイルとチョッパ用スイッチとの直列回路の両端に
バッテリの出力電圧が印加され、チョッパ用スイッチの
両端から昇圧された出力電圧が取り出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の点火装置
では、バッテリの出力電圧を昇圧して点火エネルギ蓄積
用コンデンサを充電するための電圧を発生させる昇圧回
路に、点火コイルとは別個に昇圧トランスや昇圧コイル
を設ける必要があった。そのため、点火装置の構成が複
雑になって装置が大形化してしまうという問題があっ
た。

【０００７】本発明の目的は、従来の装置よりも昇圧回
路の構成を更に簡単にして、小形化とコストの低減とを
図ることができるようにしたコンデンサ放電式内燃機関
用点火装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、バッテリの出
力を昇圧して得た電圧で点火エネルギ蓄積用コンデンサ
を充電するコンデンサ放電式の内燃機関用点火装置に係
わるもので、点火コイルの一次コイルを昇圧コイルとし
て共用することを特徴としたものである。

【０００９】本発明に係わる点火装置は、基本的には、
点火コイルの一次コイルに対して直列に接続されたチョ
ッパ用スイッチを備えてバッテリから該チョッパ用スイ
ッチを通して点火コイルの一次コイルに電流を流す一次
電流通電回路と、内燃機関の各気筒の点火間隔よりも短
い周期でパルス信号を発生するパルス発振器と、該パル
ス発振器が発生するパルス信号に同期させてチョッパ用
スイッチをオンオフさせるチョッパ用スイッチ駆動回路
と、点火コイルの一次側に設けられた点火エネルギ蓄積
用コンデンサと、チョッパ用スイッチがオン状態からオ
フ状態になったときに点火コイルの一次コイルに誘起す
る電圧で点火エネルギ蓄積用コンデンサを一方の極性に
充電するコンデンサ充電回路と、点火信号が与えられた
際に導通する放電用スイッチを備えて該放電用スイッチ
と点火コイルの一次コイルとを通して点火エネルギ蓄積
用コンデンサの電荷を放電させるコンデンサ放電回路
と、内燃機関の点火時期に放電用スイッチに点火信号を
与える点火信号供給装置とにより構成される。

【００１０】本発明においては、点火動作時にサイリス
タのターンオフを確実に行なわせるために、点火信号が
発生しているときにチョッパ用スイッチをオフ状態に保
持する点火動作時チョッパ動作停止回路を設けることが
好ましい。

【００１１】点火信号が発生しているときにチョッパ用
スイッチをオフ状態にするには、例えば、パルス発振器
が発生するパルス信号が高レベルの状態にあるときにチ
ョッパ用スイッチをオン状態にし、該パルス信号が零に
なったときにチョッパ用スイッチをオフ状態にするよう
にチョッパ用スイッチ駆動回路を構成しておいて、点火
信号が発生しているときにパルス信号がチョッパ用スイ
ッチ駆動回路に与えられるのを阻止するようにすれば良
い。

【００１２】また、パルス発振器が発生するパルス信号
が高レベルの状態にあるときにチョッパ用スイッチをオ
フ状態にし、該パルス信号が零になったときにチョッパ
用スイッチをオン状態にするようにチョッパ用スイッチ
駆動回路が構成される場合には、点火信号が発生してい
るときにパルス発振器の発振動作を停止させて該パルス
発振器の出力を高レベルの状態に保持する構成をとるこ
とができる。

【００１３】本発明においてはまた、点火エネルギ蓄積
用コンデンサの充電電圧が過大になるのを防ぐために、
点火エネルギ蓄積用コンデンサの両端の電圧を検出して
該点火エネルギ蓄積用コンデンサの両端の電圧が設定値
に達したときにチョッパ用スイッチをオフ状態に保つ充
電電圧制限用チョッパ動作停止回路を更に設けるのが好
ましい。

【００１４】本発明に係わる点火装置は、例えば、一次
コイルの一端が接地された点火コイルと、点火コイルの
一次コイルの他端側に設けられてコレクタエミッタ勘回
路が該一次コイルに対して直列に接続されたチョッパ用
トランジスタと、負極が接地されるとともに正極が前記
チョッパ用トランジスタのコレクタエミッタ間回路を通
して一次コイルの他端の接続されてチョッパ用トランジ
スタを通して一次コイルに電流を流すバッテリと、内燃
機関の各気筒の点火間隔よりも短い周期でパルス信号を
発生するパルス発振器と、該パルス発振器がパルス信号
を発生する毎に前記チョッパ用トランジスタを導通させ
るチョッパ用トランジスタ駆動回路と、点火コイルの一
次コイルの他端に一端が接続された点火エネルギ蓄積用
コンデンサと、チョッパ用トランジスタがオン状態から
オフ状態になったときに点火コイルの一次コイルに誘起
する電圧で点火エネルギ蓄積用コンデンサに充電電流を
流すように点火コイルの一次コイルの他端と点火エネル
ギ蓄積用コンデンサの他端との間に接続されたコンデン
サ充電用ダイオードと、点火エネルギ蓄積用コンデンサ
の他端と点火コイルの一次コイルの一端との間にアノー
ドを点火エネルギ蓄積用コンデンサ側に向けて接続され
た放電用サイリスタと、内燃機関の点火時期に放電用サ
イリスタのゲートに点火信号を与える点火信号供給装置
とにより構成できる。

【００１５】

【作用】上記のように構成すると、点火コイルの一次コ
イルが昇圧コイルを兼ねることになるため、別個に昇圧
コイルや昇圧トランスを設けることなしにバッテリの電
圧を昇圧する昇圧回路を構成することができ、点火装置
の構成を簡単にしてその小形化を図ることができる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の実施例を示したもので、同図
において１は一端が接地された一次コイル１ｂ及び二次
コイル１ａを有する点火コイルである。二次コイル１ｂ
は内燃機関の気筒に取り付けられた点火プラグ２に接続
されている。１次コイル１ａの他端には、カソードを一
次コイル１ａ側に向けたダイオードＤ1 とチョッパ用ス
イッチ３を構成するＰＮＰトランジスタＴr1のエミッタ
コレクタ間回路と電流制限用抵抗Ｒ1 とカソードを抵抗
Ｒ1 側に向けたダイオードＤ2 との直列回路が接続さ
れ、ダイオードＤ2 のアノードが負極を接地したバッテ
リ４の正極に接続されている。この実施例では、バッテ
リ４→ダイオードＤ2 →抵抗Ｒ1 →チョッパ用スイッチ
３→ダイオードＤ1 →一次コイル１ａ→バッテリ４の回
路により一次電流通電回路が構成されていて、チョッパ
用スイッチ３が導通している期間、バッテリ４の出力に
より点火コイルの一次コイル１ａに電流Ｉが流れる。

【００１７】５は内燃機関の各気筒の点火間隔よりも短
い周期でパルス信号Ｖp を発生するパルス発振器で、該
パルス発振器から出力されるパルス信号Ｖp はダイオー
ドＤ3 を通してチョッパ用スイッチ駆動回路６に与えら
れ、該チョッパ用スイッチ駆動回路６は、パルス信号Ｖ
p に同期させてチョッパ用スイッチ３をオンオフさせ
る。この例では、パルス信号Ｖp が高レベルの状態にあ
るときにチョッパ用スイッチ３がオン状態になり、パル
ス信号Ｖp が零レベルの状態にあるときにチョッパ用ス
イッチ３がオフ状態になるようになっている。チョッパ
用スイッチ３がオン状態からオフ状態になった際に、点
火コイルの一次コイル１ａに流れた電流Ｉが遮断され、
そのとき一次コイル１ａの両端間には図示の極性（接地
側がプラスになる極性）の高い電圧が誘起される。

【００１８】本発明においては、点火コイルの一次コイ
ル１ａと、バッテリ４から一次コイル１ａに流れる電流
を遮断させるチョッパ用スイッチ３を備えた一次電流通
電回路と、該チョッパ用スイッチ３をオンオフさせるパ
ルス発振器５及びチョッパ用スイッチ駆動回路６とによ
り、バッテリ４の出力を昇圧させて昇圧電圧を得る昇圧
回路が構成されている。

【００１９】点火コイルの一次コイル１ａの他端にはま
た点火エネルギ蓄積用コンデンサＣ1 の一端が接続さ
れ、該コンデンサの他端と一次コイル１ａの一端との間
には、カソードをコンデンサＣ1 側に向けたコンデンサ
充電用ダイオードＤ4 が接続されている。この例では、
一次コイル１ａ→ダイオードＤ4 →コンデンサＣ1 →一
次コイル１ａの回路によりコンデンサ充電回路が構成さ
れていて、チョッパ用スイッチ３がオン状態からオフ状
態になった際に一次コイル１ａに誘起する電圧により点
火エネルギ蓄積用コンデンサＣ1 が図示の極性に充電さ
れ、一次コイル１ａに蓄えられた電磁エネルギＬ1 Ｉ²
／２（Ｌ1 は一次コイル１ａの自己インダクタンス）が
静電エネルギＣ1 Ｖc1² ／２（Ｖc1はコンデンサＣ1 の
両端の電圧）に変換されてコンデンサＣ1 に蓄えられ
る。

【００２０】点火エネルギ蓄積用コンデンサＣ1 の他端
と点火コイルの一次コイル１ａの一端との間にはまた、
アノードをコンデンサＣ1 側に向けた放電用サイリスタ
Ｔhが接続され、サイリスタＴh のゲートカソード間に
抵抗Ｒ2 が接続されている。サイリスタＴh と抵抗Ｒ2
とにより放電用スイッチ７が構成され、サイリスタＴh
のカソードと接地間にカソードを接地側に向けたダイオ
ードＤ5 が接続されている。コンデンサＣ1 →放電用ス
イッチ７→ダイオードＤ5 →一次コイル１ａ→コンデン
サＣ1 の回路によりコンデンサ放電回路が構成されてい
る。

【００２１】放電用スイッチ７は点火信号が与えられた
とき導通する。放電用スイッチ７が導通すると、点火エ
ネルギ蓄積用コンデンサＣ1 の電荷が放電用スイッチ７
及び点火コイルの一次コイル１ａを通して放電し、その
際に点火コイルの二次コイル１ｂに高電圧が誘起する。
この高電圧により点火プラグ２に火花が生じ、機関が点
火される。

【００２２】８は内燃機関の点火時期に放電用スイッチ
７に点火信号Ｖi を与える点火信号供給装置で、点火信
号Ｖi はダイオードＤ6 及び抵抗Ｒ3 を通して放電用ス
イッチ７を構成するサイリスタＴh のゲートに与えられ
ている。

【００２３】本発明においては、点火動作時にサイリス
タＴh の転流を確実に行なわせるために、点火信号Ｖi
が発生したときにチョッパ用スイッチ３をオフ状態に保
持してチョッパ動作を停止させることが好ましい。その
ため、図１の実施例では、チョッパ動作停止回路９が設
けられ、点火信号供給装置８が出力する点火信号Ｖiが
ダイオードＤ7 を通してチョッパ動作停止回路９に入力
されている。このチョッパ動作停止回路９は、チョッパ
用スイッチ駆動回路６の入力端子（ダイオードＤ3 のカ
ソード）と接地間に対して並列に接続されたパルス信号
側路用スイッチ手段を備えていて、点火信号供給装置８
が点火信号を発生している間該スイッチ手段が導通し
て、パルス発振器５から出力されるパルス信号Ｖp をチ
ョッパ用スイッチ駆動回路６から側路することにより、
チョッパ用スイッチ３をオフ状態に保つ。

【００２４】本発明においてはまた、点火エネルギ蓄積
用コンデンサＣ1 の充電電圧が過大になるのを防ぐため
に、点火エネルギ蓄積用コンデンサＣ1 の両端の電圧が
設定値に達したときにチョッパ用スイッチ３のオンオフ
動作を停止させることが好ましい。そのため図１の実施
例においては、点火エネルギ蓄積用コンデンサＣ1 の両
端の電圧を検出する充電電圧検出回路１０が設けられ、
該充電電圧検出回路１０の出力が点火動作時チョッパ動
作停止回路９に入力されている。チョッパ動作停止回路
９は、点火エネルギ蓄積用コンデンサＣ1 の両端の電圧
が設定値に達したときに検出信号を出力する。この検出
信号がチョッパ動作停止回路９に入力されると、該チョ
ッパ動作停止回路に設けられたスイッチ手段が導通し
て、パルス発振器５から出力されるパルス信号Ｖp をチ
ョッパ用スイッチ駆動回路６から側路してチョッパ用ス
イッチ３をオフ状態に保持する。

【００２５】図１の例では、チョッパ動作停止回路９
と、該停止回路に点火信号Ｖi を与える回路とにより、
点火動作時チョッパ動作停止回路が構成され、充電電圧
検出回路１０とチョッパ動作停止回路９とにより、充電
電圧制限用チョッパ動作停止回路１１が構成されてい
る。

【００２６】図２は図１の各部の回路の構成を具体化し
た実施例を示したものである。同図において、パルス発
振器５は電源回路５０１と非安定マルチバイブレータ５
０２とにより構成されている。

【００２７】電源回路５０１は、バッテリ４の正極にダ
イオードＤ2 を通して一端が接続された抵抗Ｒ4 と、抵
抗Ｒ4 の他端と接地間に接続された電源コンデンサＣ2
と、コンデンサＣ2 の両端に接続されたツェナーダイオ
ードＺＤ1 とからなっていて、電源コンデンサＣ2 の両
端に一定の直流電圧Ｖccを出力する。

【００２８】非安定マルチバイブレータ５０２は、タイ
マＩＣ５０２ａと、該タイマＩＣに外付けされたコンデ
ンサＣ3 ，Ｃ4 と、抵抗Ｒ5 〜Ｒ7 とからなっている。
タイマＩＣ５０２ａは、リセット端子Ａ1 と、電源端子
Ａ2 と、出力端子Ａ3 と、ディスチャージ端子Ａ4 と、
スレショールド端子Ａ5 と、アース端子Ａ6 と、制御電
圧端子（コントロールボルテージ端子）Ａ7 と、トリガ
端子Ａ8 とを備えたＩＣで、このＩＣのアース端子Ａ6
は接地され、電源端子Ａ2 はリセット端子Ａ1とともに
電源回路５０１の出力端子（電源コンデンサＣ2 の非接
地側端子）に接続されている。タイマＩＣ５０２ａのス
レショールド端子Ａ5 とアース端子Ａ6との間には発振
周期決定用のコンデンサＣ3 が接続され、スレショール
ド端子Ａ5 とディスチャージ端子Ａ4 との間に充放電時
定数調整用抵抗Ｒ5 が接続されている。またディスチャ
ージ端子Ａ4 と電源端子Ａ2 との間に充電時定数調整用
抵抗Ｒ6 が接続され、電源端子Ａ2 と出力端子Ａ3 との
間に抵抗Ｒ7 が接続されている。タイマＩＣ５０２ａの
制御電圧端子Ａ7 とアース間にはコンデンサＣ4 が接続
され、トリガ端子Ａ8 はスレショールド端子Ａ5 に接続
されている。

【００２９】上記のタイマＩＣ５０２ａにおいて、スレ
ショールド端子Ａ5 の対アース電位がＩＣ内で設定され
た所定のトリガレベルＶtrよりも低いとする。このとき
ディスチャージ端子Ａ4 とアース端子Ａ6 との間は遮断
状態にあり、スレショールド端子Ａ5 の対アース電位が
スレショールドレベルＶth（＞Ｖtr) まで上昇する期間
ディスチャージ端子Ａ4 とアース端子Ａ6 との間が遮断
状態に保持される。スレショールド端子Ａ5 の対アース
電位がスレショールドレベルＶthからトリガレベルＶtr
まで下降する期間ディスチャージ端子Ａ4 とアース端子
Ａ6 との間が導通状態になる。タイマＩＣの出力端子Ａ
3 の対アース電位は、ディスチャージ端子Ａ4 とアース
端子Ａ6 との間が導通状態にあるときにほぼ零になり、
ディスチャージ端子Ａ4 とアース端子Ａ6 との間が遮断
状態にあるときに高レベルになる。

【００３０】コンデンサＣ3 は、電源回路５０１の出力
電圧Ｖccにより抵抗Ｒ6 及びＲ5 を通して充電される。
図３（Ａ）は、コンデンサＣ3 の両端の電圧の変化を時
間ｔに対して示したものである。コンデンサＣ3 の両端
の電圧Ｖc3が上昇していく過程で該電圧Ｖc3がスレショ
ールドレベルＶthに達するまでの間は、タイマＩＣのデ
ィスチャージ端子Ａ4 とアース端子Ａ6 との間が遮断状
態にあるため、コンデンサＣ3 の充電は継続され、その
両端の電圧は所定の時定数で上昇していく。コンデンサ
Ｃ3 の両端の電圧Ｖc3がスレショールドレベルＶthに達
すると、タイマＩＣのディスチャージ端子Ａ4 とアース
端子Ａ6 との間が導通状態になるため、コンデンサＣ3
の電荷が抵抗Ｒ5 とタイマＩＣのディスチャージ端子Ａ
4 とを通して放電し、該コンデンサＣ3 の両端の電圧Ｖ
c3は所定の時定数で下降していく。コンデンサＣ3 の両
端の電圧がトリガレベルＶtrまで下降するとディスチャ
ージ端子Ａ4 とアース端子Ａ6 との間が遮断状態になる
ため、コンデンサＣ3 の放電が停止し、該コンデンサＣ
3 の端子電圧Ｖc3は再び上昇していく。このようにして
コンデンサＣ3 の充電と放電とが繰り返され、タイマＩ
Ｃの出力端子Ａ3 の対アース電位は、コンデンサＣ3 が
充電される期間高レベルになり、コンデンサＣ3 が放電
する期間零レベルになるため、タイマＩＣの出力端子Ａ
3 には図３（Ｂ）に示すような矩形波状のパルス信号Ｖ
p が得られる。パルス信号Ｖp の周期は、内燃機関の各
気筒の点火間隔よりも短くなるようにコンデンサＣ3 の
容量及び抵抗Ｒ5 ，Ｒ6 の抵抗値が選定されている。

【００３１】チョッパ用スイッチ３はＰＮＰトランジス
タＴr1からなっている。このチョッパ用のトランジスタ
Ｔr1をオンオフさせるチョッパ用スイッチ駆動回路６
は、この実施例では、エミッタを接地したＮＰＮトラン
ジスタＴr2と、該トランジスタＴr2のベースエミッタ間
に接続された抵抗Ｒ8 と、チョッパ用トランジタＴr1の
ベースとトランジスタＴr2のコレクタとの間に接続され
た抵抗Ｒ9 及びダイオードＤ8 の直列回路とにより構成
されている。トランジスタＴr2のベースには非安定マル
チバイブレータ５０２の出力端子Ａ3 からダイオードＤ
3 を通してパルス信号Ｖp が与えられている。

【００３２】チョッパ用スイッチ駆動回路６のトランジ
スタＴr2は、該トランジスタのベースに入力されるパル
ス信号Ｖp が高レベルの状態になっている間導通し、こ
のトランジスタＴr2が導通している期間、チョッパ用ト
ランジスタＴr1が導通してバッテリ４から点火コイルの
一次コイル１ａに電流Ｉが流れる［図３（Ｃ）］。パル
ス信号Ｖp が零レベルの状態になるとトランジスタＴr2
が非導通となり、そのため、チョッパ用トランジスタＴ
r1も遮断状態となって一次コイル１ａを流れていた電流
Ｉが遮断され、このとき一次コイル１ａには、それまで
流れていた電流を流し続けようする向き（図２に矢印で
示した極性）の高い電圧Ｖh が誘起する［図３
（Ｄ）］。従って、点火コイルの一次コイル１ａには、
図３（Ａ）ないし（Ｄ）に示したように、パルス信号Ｖ
p が零になってチョッパ用トランジスタＴr1が遮断状態
になる毎に高い電圧Ｖh が誘起する。各電圧Ｖh が発生
する毎に点火エネルギ蓄積用コンデンサＣ1 が充電され
るため、該コンデンサＣ1 の両端間の電圧Ｖc1は図３
（Ｅ）に示したように段階的に上昇していく。

【００３３】本実施例の点火信号供給装置８は、内燃機
関に取り付けられた信号発電機内に設けられた信号コイ
ル８０１と、抵抗Ｒ11及びコンデンサＣ5 の並列回路か
らなる波形成形回路８０２とを備え、この信号供給装置
から得られる点火信号Ｖi が、ダイオードＤ6 と抵抗Ｒ
3 とを通して放電用サイリスタＴh のゲートに与えられ
ている。信号コイル８０１は、図４（Ａ）に示すよう
に、内燃機関の特定の回転角度位置で負極性の信号Ｖs1
と正極性の信号Ｖs2とを発生する。信号コイル８０１の
正極性の信号Ｖs2は波形整形回路８０２により波形整形
され、信号供給装置８は、機関の点火時期に図４（Ｂ）
に示すようにほぼ矩形波パルス状の点火信号Ｖi を出力
する。

【００３４】点火動作時チョッパ動作停止回路９は、エ
ミッタが接地されたＮＰＮトランジスタＴr3と、該トラ
ンジスタＴr3のベースに一端が接続された抵抗Ｒ12と、
トランジスタＴr3のベースエミッタ間に接続された抵抗
Ｒ13とにより構成されている。抵抗Ｒ12の他端には点火
信号供給装置８から出力される点火信号Ｖi がダイオー
ドＤ7 を通して入力され、またトランジスタＴr3のコレ
クタはチョッパ用スイッチ駆動回路６のトランジスタＴ
r2のベースに接続されている。この例では、トランジス
タＴr3により、パルス信号側路用スイッチ手段が構成さ
れている。

【００３５】点火信号供給装置８から点火信号Ｖi が発
生すると、該点火信号により放電用サイリスタＴh が導
通する。このとき同時に、点火信号Ｖi がトランジスタ
Ｔr3のベースにも供給されて該トランジスタＴr3が導通
するため、パルス発振器５から出力されるパルス信号Ｖ
p は全てトランジスタＴr3のコレクタエミッタ間回路を
通してチョッパ用スイッチ駆動回路６から側路される。
従って点火信号Ｖi が発生している間はチョッパ用スイ
ッチ駆動回路６にパルス信号Ｖp が与えられず［図４
（Ｃ）参照］、チョッパ用トランジスタＴr1はオフ状態
を保持する。従って点火信号が発生している間は、点火
コイルの一次コイル１ａに点火エネルギ蓄積用コンデン
サＣ1 を充電する電圧Ｖh が発生することはなく［図４
（Ｄ），（Ｅ）参照］、またバッテリ４の正極がサイリ
スタＴｈのアノード側の回路から切り離されるため、放
電用サイリスタＴh の転流は支障なく行われる。

【００３６】充電電圧制限用チョッパ動作停止回路１１
を構成するために設けられる充電電圧検出回路１０は、
点火エネルギ蓄積用コンデンサＣ1 の他端と接地との間
に接続された抵抗Ｒ14及びＲ15の直列回路と、該抵抗Ｒ
14とＲ15の接続点にカソードが接続されたツェナーダイ
オードＺＤ2 とにより構成され、ツェナーダイオードＺ
Ｄ2 のアノードが点火動作時チョッパ動作停止回路９の
抵抗Ｒ12の他端に接続されている。この実施例では、点
火エネルギ蓄積用コンデンサＣ1 の充電電圧が設定値に
達したときにツェナーダイオードＺＤ2 が導通してトラ
ンジスタＴr3にベース電流が与えられて該トランジスタ
Ｔr3が導通するため、コンデンサＣ1 の充電電圧が設定
値に達した後はトランジスタＴr2がオフ状態になる。従
ってチョッパ用トランジスタＴr1がオフ状態に保持さ
れ、点火コイルの一次コイル１ａからコンデンサＣ1 を
充電する電圧Ｖh が発生しなくなる。これにより、点火
エネルギ蓄積用コンデンサの充電電圧が過大になって点
火回路の構成部品に過電圧が印加されるのが防止され
る。

【００３７】上記の実施例では、点火信号供給装置８が
信号コイル８０１と波形整形回路８０２とからなってい
るが、本発明において点火信号供給装置の構成は任意で
あり、点火時期を機関の回転速度などに応じて進角また
は遅角させるように制御するために、ＣＰＵを用いた点
火時期制御部を設ける場合等にも本発明を適用できる。

【００３８】また上記の実施例では、点火信号供給装置
８が発生する点火信号Ｖi によりチョッパ動作停止回路
のトランジスタＴr3にベース電流を与えるようにした
が、本発明においては、放電用サイリスタが導通したと
きに、点火エネルギ蓄積用コンデンサの次の充電の開始
に支障を来さない範囲で、チョッパ用スイッチがオフ状
態に保持される期間を長くすることにより、放電用サイ
リスタに転流の機会を与えるようにすればよいので、必
ずしも点火信号Ｖi そのものによりトランジスタＴr3に
ベース電流を与える必要はなく、点火信号Ｖi が発生す
ると同時にまたはその直後に発生する信号コイル８０１
の出力でトランジスタＴr3にベース電流を与えるように
してもよい。

【００３９】また上記の実施例では、点火信号Ｖi が発
生したとき及び点火エネルギ蓄積用コンデンサの両端の
電圧が設定値に達したときに、チョッパ動作停止回路の
トランジスタＴr3を導通させて、パルス発振器５から出
力されるパルス信号Ｖp をトランジスタＴr3を通して短
絡することによりチョッパ用スイッチを構成するトラン
ジスタＴr1をオフ状態に保持し、これにより、点火信号
Ｖi が発生している間及び点火エネルギ蓄積用コンデン
サの両端の電圧が設定値以上になっている期間点火エネ
ルギ蓄積用コンデンサを充電する電圧Ｖh が発生しない
ようにしているが、放電用サイリスタを転流させるため
に必要な期間及び点火エネルギ蓄積用コンデンサの両端
の電圧が設定値以上となっている期間パルス発振器の発
振動作を停止させてパルス信号Ｖp を零レベルに保つこ
とにより、チョッパ用スイッチをオフ状態に保持するよ
うにしてもよい。例えば、トランジスタＴr3のコレクタ
エミッタ間回路を非安定マルチバイブレータ５０２のデ
ィスチャージ端子Ａ4 と接地間に接続し、トランジスタ
Ｔr3が導通したときに該トランジスタＴr3を通してディ
スチャージ端子Ａ4 を強制的にアースすることによりパ
ルス信号Ｖp を零レベルの状態に保持して、放電用サイ
リスタを転流させるために必要な期間及び点火エネルギ
蓄積用コンデンサの両端の電圧が設定値以上となってい
る期間チョッパ用スイッチをオフ状態に保持するように
してもよい。

【００４０】図５は本発明の他の実施例を示したもの
で、この実施例では、パルス発振器５の非安定マルチバ
イブレータ５０２として、演算増幅器ＯＰ1 と、抵抗Ｒ
51〜Ｒ53と、発振周期決定用のコンデンサＣ3 とからな
る周知の回路構成を有するものが用いられており、演算
増幅器ＯＰ1 の出力端子から得られるパルス信号Ｖp が
抵抗Ｒ10とダイオードＤ3 とを通してトランジスタＴr2
のベースに与えられている。

【００４１】またこの例では、点火信号供給装置８が点
火時期制御部８０３を有していて、信号コイル８０１が
発生する負極性信号Ｖs1及び正極性信号Ｖs2がそれぞれ
波形整形回路８０２Ａ及び８０２Ｂによりパルス状の信
号Ｖt1及びＶt2に変換されて点火時期制御部８０３に入
力されている。この例では、信号コイル８０１が、機関
の最大進角位置及び最小進角位置でそれぞれ信号Ｖs1及
びＶs2を発生する。点火時期制御部８０３は例えばＣＰ
Ｕにより構成される。点火時期制御部は、点火信号コイ
ル８０１から波形整形回路８０２Ａ及び８０２Ｂを通し
て与えられる信号Ｖt1及びＶt2から機関の回転角度位置
と回転速度との情報を得て、最大進角位置と最小進角位
置との間の範囲内で変化する点火時期を演算し、演算し
た点火時期に放電用サイリスタＴh に点火信号Ｖi を与
える。

【００４２】図５の実施例では、点火時期制御部８０３
より得られる点火信号Ｖi がダイオードＤ7 及び抵抗Ｒ
12を通して点火動作時チョッパ動作停止回路９のトラン
ジスタＴr3のベースに与えられている。その他の点は図
２の実施例と同様である。

【００４３】図５の実施例では、点火時期制御部８０３
より点火信号Ｖi が発生したときにトランジスタＴr3が
導通してトランジスタＴr2のベースエミッタ間を短縮
し、トランジスタＴr1，Ｔr2をオフ状態にする。これに
より点火動作中はサイリスタＴh のアノード側の回路が
バッテリ４の正極端子から切り離され、サイリスタＴh
の転流が確実に行なわれる。また、点火エネルギ蓄積用
コンデンサＣ1 の両端の電圧が設定値に達すると、充電
電圧検出回路１０から出力される検出信号によりトラン
ジスタＴr3が導通して、コンデンサＣ1 の両端の電圧が
設定値に達した後は該コンデンサＣ1 を充電する電圧Ｖ
h の発生が停止させられるので、コンデンサＣ1 の充電
電圧が過大になるのが防止される。

【００４４】上記の各実施例では、チョッパ用スイッチ
を構成するスイッチ素子としてトランジスタを用いてい
たが、ＦＥＴ等の他のオンオフ制御が可能な半導体スイ
ッチ素子をチョッパ用スイッチとして用いる場合にも本
発明を適用することができる。

【００４５】以上、本発明の好ましいと思われる実施例
を説明したが、本明細書に開示した発明の主な態様を挙
げると下記の通りである。

【００４６】（１） 点火コイルと、前記点火コイルの
一次コイルに対して直列に接続されたチョッパ用スイッ
チを備えてバッテリから該チョッパ用スイッチを通して
点火コイルの一次コイルに電流を流す一次電流通電回路
と、内燃機関の各気筒の点火間隔よりも短い周期でパル
ス信号を発生するパルス発振器と、該パルス発振器が発
生するパルスに同期させて前記チョッパ用スイッチをオ
ンオフさせるチョッパ用スイッチ駆動回路と、点火コイ
ルの一次側に設けられた点火エルネギ蓄積用コンデンサ
と、前記チョッパ用スイッチがオン状態からオフ状態に
なったときに前記点火コイルの一次コイルに誘起する電
圧で前記点火エネルギ蓄積用コンデンサを一方の極性に
充電するコンデンサ充電回路と、点火信号が与えられた
際に導通する放電用スイッチを備えて該放電用スイッチ
と前記点火コイルの一次コイルとを通して前記点火エネ
ルギ蓄積用コンデンサの電荷を放電させるコンデンサ放
電回路と、内燃機関の点火時期に前記放電用スイッチに
点火信号を与える点火信号供給装置とを備えたコンデン
サ放電式内燃機関用点火装置。

【００４７】（２） 点火コイルと、点火コイルの一次
コイルに対して直列に接続されたチョッパ用スイッチを
備えてバッテリから該チョッパ用スイッチを通して点火
コイルの一次コイルに電流を流す一次電流通電回路と、
内燃機関の各気筒の点火間隔よりも短い周期でパルス信
号を発生するパルス発振器と、前記パルス発振器が発生
するパルス信号を入力として該パルス信号が高レベルの
状態にあるときに前記チョッパ用スイッチをオン状態に
し、該パルス信号が零のときに前記チョッパ用スイッチ
をオフ状態にするように該パルス信号に応じてチョッパ
用スイッチを制御するチョッパ用スイッチ駆動回路と、
前記点火コイルの一次側に設けられた点火エルネギ蓄積
用コンデンサと、前記チョッパ用スイッチがオン状態か
らオフ状態になったときに前記点火コイルの一次コイル
に誘起する電圧で前記点火エネルギ蓄積用コンデンサを
一方の極性に充電するコンデンサ充電回路と、点火信号
が与えられた際に導通する放電用スイッチを備えて該放
電用スイッチと前記点火コイルの一次コイルとを通して
前記点火エネルギ蓄積用コンデンサの電荷を放電させる
コンデンサ放電回路と、内燃機関の点火時期に前記放電
用スイッチに点火信号を与える点火信号供給装置と、前
記点火信号が発生しているときに前記パルス信号が前記
チョッパ用スイッチ駆動回路に与えられるのを阻止して
前記チョッパ用スイッチをオフ状態に保持する点火動作
時チョッパ動作停止回路とを備えたコンデンサ放電式内
燃機関用点火装置。

【００４８】（３） 点火コイルと、点火コイルの一次
コイルに対して直列に接続されたチョッパ用スイッチを
備えてバッテリから該チョッパ用スイッチを通して点火
コイルの一次コイルに電流を流す一次電流通電回路と、
内燃機関の各気筒の点火間隔よりも短い周期でパルス信
号を発生するパルス発振器と、前記パルス発振器が発生
するパルス信号を入力として該パルス信号が高レベルの
状態にあるときに前記チョッパ用スイッチをオン状態に
し、該パルス信号が零のときに前記チョッパ用スイッチ
をオフ状態にするように該パルス信号に応じてチョッパ
用スイッチを制御するチョッパ用スイッチ駆動回路と、
前記点火コイルの一次側に設けられた点火エルネギ蓄積
用コンデンサと、前記チョッパ用スイッチがオン状態か
らオフ状態になったときに前記点火コイルの一次コイル
に誘起する電圧で前記点火エネルギ蓄積用コンデンサを
一方の極性に充電するコンデンサ充電回路と、点火信号
が与えられた際に導通する放電用スイッチを備えて該放
電用スイッチと前記点火コイルの一次コイルとを通して
前記点火エネルギ蓄積用コンデンサの電荷を放電させる
コンデンサ放電回路と、内燃機関の点火時期に前記放電
用スイッチに点火信号を与える点火信号供給装置と、前
記点火信号が発生しているときに前記パルス信号が前記
チョッパ用スイッチ駆動回路に与えられるのを阻止して
前記チョッパ用スイッチをオフ状態に保持する点火動作
時チョッパ動作停止回路と、前記点火エネルギ蓄積用コ
ンデンサの両端の電圧を検出して該点火エネルギ蓄積用
コンデンサの両端の電圧が設定値に達しているときに前
記パルス信号が前記チョッパ用スイッチ駆動回路に与え
られるのを阻止してチョッパ用スイッチをオフ状態に保
持する充電電圧制限用チョッパ動作停止回路とを備えた
コンデンサ放電式内燃機関用点火装置。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、パルス
発振器が発生するパルス信号に同期してオンオフするチ
ョッパ用スイッチを点火コイルの一次コイルに直列に接
続し、該チョッパ用スイッチがオン状態からオフ状態に
なったときに一次コイルに誘起する電圧により点火エネ
ルギ蓄積用コンデンサを充電するようにしたので、点火
エネルギ蓄積用コンデンサを充電するための昇圧電圧を
得る昇圧回路に別個の昇圧トランスや昇圧コイルを設け
る必要がない。従って本発明によれば、昇圧回路の回路
構成を簡単にすることができ、点火装置の小形化とコス
ト低減とを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示した回路図である。

【図２】図１の構成を更に具体的にした実施例を示した
回路図である。

【図３】図２の実施例の各部の電圧または電流波形を示
した波形図である。

【図４】図２の実施例の点火信号が発生したときの動作
を説明する信号波形及び電圧波形を示した波形図であ
る。

【図５】本発明の他の実施例の構成を示した回路図であ
る。

【符号の説明】

１ 点火コイル １ａ 一次コイル ３ チッパ用スイッチ Ｔr1 チョッパ用スイッチを構成するトランジスタ ４ バッテリ ５ パルス発振器 ５０１ 電源回路 ５０２ 非安定マルチバイブレータ ５０２ａ タイマＩＣ Ｃ3 発振周期決定用コンデンサ ６ チョッパ用スイッチ駆動回路（チョッパ用トランジ
スタ駆動回路） Ｃ1 点火エネルギ蓄積用コンデンサ ７ 放電用スイッチ Ｔh 放電用サイリスタ Ｄ4 コンデンサ充電用ダイオード ８ 点火信号供給装置 ８０１ 信号コイル ８０２，８０２Ａ，８０２Ｂ 波形整形回路 ８０３ 点火時期制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−131862（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−3627（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−1469（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−148059（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−66271（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02P 3/08 301 F02P 3/08 302

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 点火コイルと、前記点火コイルの一次コ
   イルに対して直列に接続されたチョッパ用スイッチを備
   えてバッテリから該チョッパ用スイッチを通して点火コ
   イルの一次コイルに電流を流す一次電流通電回路と、 内燃機関の各気筒の点火間隔よりも短い周期でパルス信
   号を発生するパルス発振器と、 前記パルス発振器が発生するパルス信号に同期させて前
   記チョッパ用スイッチをオンオフさせるチョッパ用スイ
   ッチ駆動回路と、 前記点火コイルの一次側に設けられた点火エルネギ蓄積
   用コンデンサと、 前記チョッパ用スイッチがオン状態からオフ状態になっ
   たときに前記点火コイルの一次コイルに誘起する電圧で
   前記点火エネルギ蓄積用コンデンサを一方の極性に充電
   するコンデンサ充電回路と、 点火信号が与えられた際に導通する放電用スイッチを備
   えて該放電用スイッチと前記点火コイルの一次コイルと
   を通して前記点火エネルギ蓄積用コンデンサの電荷を放
   電させるコンデンサ放電回路と、 内燃機関の点火時期に前記放電用スイッチに点火信号を
   与える点火信号供給装置と、 を備えたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置。
2. 【請求項２】 点火コイルと、 前記点火コイルの一次コイルに対して直列に接続された
   チョッパ用スイッチを備えてバッテリから該チョッパ用
   スイッチを通して点火コイルの一次コイルに電流を流す
   一次電流通電回路と、 内燃機関の各気筒の点火間隔よりも短い周期でパルス信
   号を発生するパルス発振器と、 前記パルス発振器が発生するパルス信号に同期させて前
   記チョッパ用スイッチをオンオフさせるチョッパ用スイ
   ッチ駆動回路と、 前記点火コイルの一次側に設けられた点火エルネギ蓄積
   用コンデンサと、 前記チョッパ用スイッチがオン状態からオフ状態になっ
   たときに前記点火コイルの一次コイルに誘起する電圧で
   前記点火エネルギ蓄積用コンデンサを一方の極性に充電
   するコンデンサ充電回路と、 点火信号が与えられた際に導通する放電用スイッチを備
   えて該放電用スイッチと前記点火コイルの一次コイルと
   を通して前記点火エネルギ蓄積用コンデンサの電荷を放
   電させるコンデンサ放電回路と、 内燃機関の点火時期に前記放電用スイッチに点火信号を
   与える点火信号供給装置と、 前記点火信号が発生しているときに前記チョッパ用スイ
   ッチをオフ状態に保持する点火動作時チョッパ動作停止
   回路と、 を備えたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置。
3. 【請求項３】 点火コイルと、 前記点火コイルの一次コイルに対して直列に接続された
   チョッパ用スイッチを備えてバッテリから該チョッパ用
   スイッチを通して点火コイルの一次コイルに電流を流す
   一次電流通電回路と、 内燃機関の各気筒の点火間隔よりも短い周期でパルス信
   号を発生するパルス発振器と、 前記パルス発振器が発生するパルス信号に同期させて前
   記チョッパ用スイッチをオンオフさせるチョッパ用スイ
   ッチ駆動回路と、 前記点火コイルの一次側に設けられた点火エルネギ蓄積
   用コンデンサと、 前記チョッパ用スイッチがオン状態からオフ状態になっ
   たときに前記点火コイルの一次コイルに誘起する電圧で
   前記点火エネルギ蓄積用コンデンサを一方の極性に充電
   するコンデンサ充電回路と、 点火信号が与えられた際に導通する放電用スイッチを備
   えて該放電用スイッチと前記点火コイルの一次コイルと
   を通して前記点火エネルギ蓄積用コンデンサの電荷を放
   電させるコンデンサ放電回路と、 内燃機関の点火時期に前記放電用スイッチに点火信号を
   与える点火信号供給装置と、 前記点火信号が発生しているときに前記チョッパ用スイ
   ッチをオフ状態に保持する点火動作時チョッパ動作停止
   回路と、 前記点火エネルギ蓄積用コンデンサの両端の電圧を検出
   して該点火エネルギ蓄積用コンデンサの両端の電圧が設
   定値に達しているときにチョッパ用スイッチをオフ状態
   に保持する充電電圧制限用チョッパ動作停止回路と、 を備えたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置。
4. 【請求項４】 一次コイルの一端が接地された点火コイ
   ルと、 前記点火コイルの一次コイルの他端側に設けられてコレ
   クタエミッタ間回路が該一次コイルに対して直列に接続
   されたチョッパ用トランジスタと、 負極が接地されるとともに正極が前記チョッパ用トラン
   ジスタのコレクタエミッタ間を通して一次コイルの他端
   に接続されてチョッパ用トランジタを通して一次コイル
   に電流を流すバッテリと、 内燃機関の各気筒の点火間隔よりも短い周期でパルス信
   号を発生するパルス発振器と、 前記パルス発振器がパルス信号を発生する毎に前記チョ
   ッパ用トランジスタを導通させるチョッパ用トランジス
   タ駆動回路と、 点火コイルの一次コイルの他端に一端が接続された点火
   エネルギ蓄積用コンデンサと、 前記チョッパ用トランジスタがオン状態からオフ状態に
   なったときに点火コイルの一次コイルに誘起する電圧で
   前記点火エネルギ蓄積用コンデンサに充電電流を流すよ
   うに点火コイルの一次コイルの一端と点火エネルギ蓄積
   用コンデンサの他端との間に接続されたコンデンサ充電
   用ダイオードと、 前記点火エネルギ蓄積用コンデンサの他端と点火コイル
   の一次コイルの一端との間にアノードを点火エネルギ蓄
   積用コンデンサ側に向けて接続された放電用サイリスタ
   と、 内燃機関の点火時期に前記放電用サイリスタのゲートに
   点火信号を与える点火信号供給装置と、 を備えたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置。