JP3209122B2 - 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】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサ放電式
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て点火電源の
出力により一方の極性に充電される点火エネルギ蓄積用
コンデンサと、点火信号が与えられたときに導通して点
火エネルギ蓄積用コンデンサに蓄積された電荷を点火コ
イルの一次コイルを通して放電させる放電用スイッチ
と、内燃機関の点火時期に放電用スイッチに点火信号を
与える点火時期制御装置とにより構成される。点火電源
としては、内燃機関により駆動される磁石発電機内に設
けられたエキサイタコイルが多く用いられている。

【０００３】図７はエキサイタコイルを点火電源とした
コンデンサ放電式内燃機関用点火装置の回路構成を示し
たもので、同図において１は内燃機関に取り付けられた
磁石発電機内に設けられて機関の回転に同期して交流電
圧を出力するエキサイタコイル、２は一次コイル２ａ及
び二次コイル２ｂの一端が接地された点火コイル、３は
点火コイルの一次側に設けられてエキサイタコイル１の
出力電圧でダイオード４を通して一方の極性に充電され
る点火エネルギ蓄積用コンデンサ、５は点火信号Ｖi が
与えられた時に導通してコンデンサ３に蓄積された電荷
を点火コイルの一次コイルを通して放電させる放電用ス
イッチである。

【０００４】この例では、コンデンサ３の一端が点火コ
イル２の一次コイルの非接地側の端子に接続され、該コ
ンデンサの他端はアノードがエキサイタコイル１の非接
地側端子に接続されたダイオード４のカソードに接続さ
れている。放電用スイッチ５としてはサイリスタＴh1が
用いられ、サイリスタＴh1のゲートカソード間には抵抗
６及びコンデンサ７が並列に接続されている。また点火
コイル２の一次コイル２ａの両端には、ダイオード８が
そのカソードを接地側に向けた状態で接続されている。
点火コイルの二次コイル２ｂの非接地側端子は機関の気
筒に取り付けられた点火プラグ９の非接地側端子に高圧
コードを通して接続されている。

【０００５】エキサイタコイル１の両端には抵抗１０及
び１１の直列回路からなる抵抗分圧回路により構成され
た電圧検出回路１２と、エキサイタコイル短絡用スイッ
チ１３とが接続されている。エキサイタコイル短絡用ス
イッチ１３はカソードを接地側に向けたサイリスタＴh2
からなり、該サイリスタＴh2のゲートは、アノードを該
サイリスタのゲート側に向けたツェナーダイオード１４
を通して抵抗１０及び１１からなる分圧回路の分圧点
（電圧検出回路１２の非接地側出力端子）に接続されて
いる。サイリスタＴh2のゲートカソード間には抵抗１５
及びコンデンサ１６が並列接続されている。

【０００６】この例では、ツェナーダイオード１４によ
り、エキサイタコイル１の出力電圧が設定された制御電
圧を超えて電圧検出回路１２の出力電圧が設定値を超え
た時にエキサイタコイル短絡用スイッチ１３（サイリス
タＴh2）にトリガ信号を与える短絡用スイッチトリガ回
路が構成され、電圧検出回路１２と、該トリガ回路と、
エキサイタコイル短絡用スイッチ１３とにより、充電電
圧制御回路１７が構成されている。

【０００７】１８は点火時期制御装置で、この制御装置
は、内燃機関の点火時期に放電用スイッチ５を構成する
サイリスタＴh1のゲートに点火信号Ｖi を供給する。

【０００８】図７に示した点火装置では、機関の回転に
同期してエキサイタコイル１に誘起する交流電圧の正の
半サイクルにおいて、エキサイタコイル１−ダイオード
４−コンデンサ３−ダイオード８及び点火コイルの一次
コイル２ａ−エキサイタコイル１の経路で電流が流れ、
コンデンサ３が図示の極性に充電される。内燃機関の点
火時期にサイリスタＴh1に点火信号が与えられると該サ
イリスタＴh1が導通してコンデンサ３に蓄積された電荷
を点火コイル２の一次コイル２ａを通して放電させる。
この放電により点火コイル２の鉄心中で大きな磁束変化
が生じるため、該点火コイル２の二次コイル２ｂに高電
圧が誘起する。この高電圧は点火プラグ９に印加される
ため、点火プラグ９に火花が生じ、機関が点火される。

【０００９】内燃機関を点火するためには、内燃機関の
気筒に取り付けられた点火プラグに、気筒内の燃料ガス
の空燃比Ａ／Ｆ（Ａ：空気質量、Ｆ：燃料の重量）によ
り決まる破壊電圧以上の高電圧を印加する必要がある。
コンデンサ放電式の点火装置では、点火エネルギ蓄積用
コンデンサ３の充電電圧により点火コイルの二次コイル
に誘起する電圧が決まり、コンデンサ３の充電電圧が高
ければ高いほど点火コイルの二次コイルに誘起する電圧
が高くなる。しかしながら、コンデンサの充電電圧が必
要以上高くなると、点火コイル２での発熱が多くなって
好ましくないため、図７に示した点火装置では、充電電
圧制御回路１７を設けて、コンデンサ３の充電電圧を一
定の制御電圧以下に制限するようにしている。

【００１０】即ち、エキサイタコイル１の出力電圧が制
御電圧を超えて、電圧検出回路１２の出力電圧が設定値
を超えると、ツェナーダイオード１４を通してサイリス
タＴh2にトリガ信号が与えられるため、該サイリスタＴ
h2が導通してエキサイタコイル１の正の半サイクルの誘
起電圧を短絡する。これによりコンデンサ３の充電が停
止させられるため、コンデンサ３の充電電圧が制御電圧
以下に制限される。

【００１１】内燃機関においては、空燃比を最適値に保
つように燃料を供給することが望ましいが、機関の気筒
内に供給される燃料ガスの空燃比は一定ではなく、運転
状況によって空燃比が最適値から外れることがある。例
えば、機関の加速時には燃料がリーン（希薄）になる傾
向があり、減速時には燃料がリッチ（濃厚）になる傾向
がある。燃料がリーンまたはリッチになると、空燃比が
最適値にあるときよりも破壊電圧が高くなることが分っ
ている。

【００１２】そのため図７に示した従来の点火装置にお
いては、加速時及び減速時に必要とされる最大の破壊電
圧を想定して、常に点火コイルの二次コイルに該最大破
壊電圧以上の点火用高電圧を誘起させるように、充電電
圧制御回路１７の制御電圧を設定していた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】図７に示した従来の点
火装置においては、充電電圧制御回路１７の制御電圧を
機関の低速領域から高速領域まで一定にしていたため、
機関の急加速や急減速が行われて気筒内のガスの状態が
極めて燃焼しにくい状態になって、必要な破壊電圧が点
火コイルの二次コイルの誘起電圧を超えたときに点火に
失敗し、機関が停止することがあった。

【００１４】本発明の目的は、定常運転時には点火エネ
ルギ蓄積用コンデンサの充電電圧を制御電圧以下に制限
するように制御し、機関が要求する破壊電圧が高くなる
状況が生じたときには、コンデンサを制御電圧よりも高
い電圧まで充電することにより点火コイルの二次コイル
の誘起電圧を上昇させて、機関が停止するのを防止する
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。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関によ
り駆動される磁石発電機内に設けられたエキサイタコイ
ルと、点火プラグに印加される点火コイルと、エキサイ
タコイルの出力電圧により充電される点火エネルギ蓄積
用コンデンサと、点火信号が与えられたときに導通して
点火エネルギ蓄積用コンデンサに蓄積された電荷を点火
コイルの一次コイルを通して放電させるように設けられ
た放電用スイッチと、導通した際にエキサイタコイルを
実質的に短絡するように設けられたエキサイタコイル短
絡用スイッチとエキサイタコイルの出力電圧を検出する
電圧検出回路と該電圧検出回路が検出したエキサイタコ
イルの出力電圧が設定された制御電圧を超えた時にエキ
サイタコイル短絡用スイッチを導通させる短絡用スイッ
チトリガ回路とを有してエキサイタコイル短絡用スイッ
チの導通によりエキサイタコイルを実質的に短絡して点
火エネルギ蓄積用コンデンサの充電を停止させる充電電
圧制御回路とを備えたコンデンサ放電式内燃機関用点火
装置に係わるものである。

【００１６】本発明においては、内燃機関の運転状態を
監視して点火プラグの放電ギャップで放電を生じさせる
ために必要な電圧が定常運転時よりも高くなる特定の運
転状態を検出したときに非常状態検出信号を発生する運
転状態検出手段と、運転状態検出手段が非常状態検出信
号を発生した時に充電電圧制御回路のエキサイタコイル
短絡用スイッチの導通を阻止して充電電圧制御回路の電
圧制御動作を停止させる制御動作停止手段とを設ける。

【００１７】本明細書において、「定常運転時」とは、
内燃機関がほぼ一定の回転速度で、または回転速度の時
間的な変化率が比較的小さい状態で運転されている状態
（通常のアイドリング運転状態を含む。）を意味する。

【００１８】「点火プラグの放電ギャップで放電を生じ
させるために必要な電圧が定常運転時よりも高くなる特
定の運転状態」は、例えば、機関の急加速や急減速が行
われている状態や、アイドリング運転が長時間継続され
ている状態である。機関の急加速時には、スロットルバ
ルブが急に開かれるため、空気の流入量が増加して燃料
がリーンな状態になり、点火を行わせるために必要な破
壊電圧が上昇する。急減速時には、スロットルバルブが
急に閉じられるため、空気量が減少して燃料がリッチに
なり、点火を行わせるために必要な破壊電圧が上昇す
る。またアイドリング運転が長時間継続されると、点火
プラグに燃料やオイルが徐々に付着し、点火プラグに印
加する電圧を高くしないと放電しにくい状態になる。

【００１９】上記のように、点火プラグの放電ギャップ
で放電を生じさせるために必要な電圧が定常運転時より
も高くなる特定の運転状態が検出されたときに充電電圧
制御回路の制御動作を停止させるようにすると、点火エ
ネルギ蓄積用コンデンサを制御電圧よりも高い電圧まで
充電して点火コイルの二次コイルに誘起する電圧を上昇
させることができる。そのため、機関の運転状態が如何
なる場合でも機関を正常に点火することができ、急加速
時や急減速時などに機関が停止するのを防ぐことができ
る。

【００２０】本発明においてはまた、運転状態検出手段
が非常状態検出信号を発生していないときに制御電圧の
大きさを定常運転時に適合した第１の値とし、運転状態
検出手段が非常状態検出信号を発生したときに制御電圧
の大きさを第１の値よりも大きい第２の値とするよう
に、運転状態検出手段の出力に応じて制御電圧の大きさ
を切換える制御電圧切換回路を充電電圧制御回路に設け
るようにしても良い。

【００２１】上記運転状態検出手段は、内燃機関のスロ
ットルバルブ開度を検出するスロットル開度センサの出
力からスロットルバルブ開度の時間的変化率を検出し
て、該変化率が設定値を超えたときに非常状態検出信号
を出力するように構成することができる。

【００２２】上記運転状態検出手段はまた、内燃機関の
回転速度の時間的変化率を検出して、該時間的変化率が
設定値を超えた時に非常状態検出信号を出力するように
構成することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係わる内燃機関用
点火装置の構成例を示したもので、同図において、１は
エキサイタコイル、２は点火コイル、３は点火エネルギ
蓄積用コンデンサ、４はエキサイタコイル１の出力電圧
を整流してコンデンサ３に印加するダイオード、５はサ
イリスタＴh1からなる放電用スイッチ、６及び７はサイ
リスタＴh1のゲートカソード間に接続された抵抗及びコ
ンデンサ、８は点火コイルの一次コイルの両端に接続さ
れたダイオード、９は点火プラグである。これらは図７
に示した従来の点火装置に設けられていたものと同様の
ものであり、点火装置の基本的な動作は従来のものと同
様である。

【００２４】また１７は充電電圧制御回路で、この制御
回路においては、エキサイタコイル１の非接地側端子に
一端が接続された抵抗１０と該抵抗１０の他端と接地間
に接続された抵抗１１とからなる分圧回路により電圧検
出回路１２が構成され、カソードを接地側に向けてエキ
サイタコイル１の両端に並列接続されたサイリスタＴh2
によりエキサイタコイル短絡用スイッチ１３が構成され
ている。抵抗１０と抵抗１１との接続点とサイリスタＴ
h2のゲートとの間にアノードをサイリスタＴh2のゲート
側に向けたツェナーダイオード１４が接続され、サイリ
スタＴh2のゲートカソード間には、抵抗１５及びコンデ
ンサ１６が並列に接続されている。この例では、ツェナ
ーダイオード１４により、エキサイタコイル１の出力電
圧が設定された制御電圧を超えて電圧検出回路１２の出
力電圧が設定値を超えた時にエキサイタコイル短絡用ス
イッチ１３にトリガ信号を与えて該短絡用スイッチ１３
を導通させる短絡用スイッチトリガ回路が構成されてい
る。

【００２５】点火時期等を制御するため、ＣＰＵ２０
ａ，ＲＯＭ２０ｂ，ＲＡＭ２０ｃ及びタイマ２０ｄ（複
数個設けられてる）等を備えたマイクロコンピュータ２
０が設けられ、内燃機関に取り付けられた信号発電機内
に設けられたパルサコイル２１の出力が第１及び第２の
波形整形回路２２及び２３を通してマイクロコンピュー
タ２０に入力されている。また内燃機関のスロットルバ
ルブの開度（以下スロットル開度という。）を検出する
スロットル開度センサ２４が設けられて、該センサ２４
が出力するスロットル開度検出信号Ｖthが図示しないイ
ンタフェースを通してマイクロコンピュータ２０に入力
されている。

【００２６】パルサコイル２１は機関の回転軸の第１の
回転角度位置及び該第１の回転角度位置よりも遅れた第
２の回転角度位置でそれぞれ極性が異なる第１及び第２
のパルス信号Ｖp1及びＶp2を発生する。第１のパルス信
号Ｖp1が発生する第１の回転角度位置は、点火時期の計
測を開始する基準回転角度位置で、機関の点火時期の最
大進角位置または該最大進角位置よりも僅かに位相が進
んだ位置に設定されている。また第２のパルサ信号Ｖp2
が発生する第２の回転角度位置は、機関の低速時の点火
時期に相当する回転角度位置に設定されている。第１の
波形整形回路２２は第１のパルス信号Ｖp1をマイクロコ
ンピュータ２０が認識し得る波形の信号に変換してマイ
クロコンピュータ２０の所定の入力ポートに与える。ま
た第２の波形整形回路２３は、第２のパルス信号Ｖp2を
マイクロコンピュータ２０が認識し得る波形の信号に変
換してマイクロコンピュータ２０の所定の入力ポートに
与える。

【００２７】スロットル開度センサ２４はスロットルバ
ルブの操作軸と連動して回転するポテンショメータなど
からなっていて、スロットル開度に比例した大きさのス
ロットル開度検出信号Ｖthを出力する。

【００２８】マイクロコンピュータ２０は、パルサコイ
ル２１の出力パルスの発生間隔から機関の回転速度を演
算し、演算した回転速度に対して点火時期を演算する。
この点火時期は、その時の回転速度で機関が基準回転角
度位置（第１のパルス信号Ｖp1の発生位置）から点火時
期に相当する回転角度位置まで回転する間にマイクロコ
ンピュータ内のタイマが計数すべきクロックパルスの計
数値の形で演算される。マイクロコンピュータ２０は、
第１のパルス信号Ｖp1が発生したことを検出したとき
（回転軸の回転角度位置が基準回転角度位置に一致した
ことを検出したとき）に演算された点火時期を計測する
ための計数値を点火時期計測用タイマにセットしてその
計測を開始し、その計測が終了したときに点火指令信号
を発生する。この点火指令信号は点火信号出力回路２５
によりサイリスタＴh1をトリガするために適当な波形の
点火信号Ｖi に変換されてサイリスタＴh1に与えられ
る。

【００２９】この例では、パルサコイル２１と、波形整
形回路２２及び２３と、マイクロコンピュータ２０と、
該マイクロコンピュータに回転速度の演算、点火時期の
演算及び点火時期の計測を行わせるためのソフトウェア
と、点火信号出力回路２５とにより、点火時期制御装置
が構成されている。

【００３０】マイクロコンピュータ２０は、必要に応じ
て、内燃機関に燃料を供給するインジェクタ（燃料噴射
弁）の噴射時間の制御を行うインジェクタ制御装置や、
機関の排気タイミングを調整するために設けられた排気
制御バルブを制御する排気バルブ制御装置等をも実現す
る。

【００３１】図１に示した例では、マイクロコンピュー
タ２０により、内燃機関の運転状態を監視して点火プラ
グの放電ギャップで放電を生じさせるために必要な電圧
が定常運転時よりも高くなる特定の運転状態を検出した
ときに非常状態検出信号Ｖsを発生する運転状態検出手
段が実現される。

【００３２】また充電電圧制御回路１７の電圧検出回路
１２を構成する抵抗１１の両端にＮＰＮトランジスタ２
６のコレクタエミッタ間回路が並列に接続され、このト
ランジスタ２６のベースに非常状態検出信号Ｖs が与え
られている。この例では、トランジスタ２６により、運
転状態検出手段が非常状態検出信号Ｖs を発生した時に
充電電圧制御回路１７のエキサイタコイル短絡用スイッ
チ１３の導通を阻止して充電電圧制御回路の電圧制御動
作を停止させる制御動作停止手段が構成されている。

【００３３】運転状態検出手段を実現するためにマイク
ロコンピュータ２０に実行させるプログラムのアルゴリ
ズムの一例を図４に示した。

【００３４】図４はマイクロコンピュータ内のサンプリ
ング時間計測用タイマが所定のサンプリング時間（例え
ば１０msec）を計数するごとに実行されるタイマ割込み
ルーチンである。即ち、サンプリング時間計測用タイマ
がサンプリング時間を計数すると、ステップ１において
スロットル開度センサ２４が検出しているスロットルバ
ルブ開度αt を読み込み、ステップ２において前回検出
されてＲＡＭに記憶されているスロットルバルブ開度α
t-1 を読み込む。次いでステップ３において、今回検出
されたスロットル開度と前回検出されたスロットル開度
との差αt −αt-1 と急加速操作の有無の判定のための
判定値αs とを比較することによりの急加速操作が行わ
れたか否かの判定を行い、αt −αt-1 ≧αs と判定さ
れたとき（急加速操作が行われたことが検知されたと
き）にステップ４に進んで、急加速が検知された回数ｎ
が１であるか否かを判定する。その結果、ｎ＝１である
場合には、ステップ５で信号幅計測用タイマをスタート
させた後ステップ６で非常状態検出信号Ｖs を発生さ
せ、メインルーチンに戻る。

【００３５】ステップ３の急加速判定過程において、急
加速操作が行われていないと判定されたとき（αt −α
t-1 ≧αs でないと判定されたとき）にはステップ７に
進んで信号幅計測用タイマの計数値Ｔを設定された信号
幅Ｔs と比較して、Ｔ≦Ｔsである時にはメインルーチ
ンに戻り、Ｔ≦Ｔs でないときには、ステップ８で信号
幅計測用タイマをリセットして、ステップ９で非常状態
検出信号Ｖs を消滅させる。

【００３６】図１に示した点火装置において、定常運転
時には、αt −αt-1 ＜αs であるため、図４に示した
割込みルーチンにより実現される運転状態検出手段は非
常状態検出信号Ｖs を発生しない。そのため、エキサイ
タコイル１の正の半サイクルの出力電圧が制御電圧を超
えて電圧検出回路１２の出力電圧が設定値を超えるとエ
キサイタコイル短絡用スイッチを構成するサイリスタＴ
h2にトリガ信号が与えられて該サイリスタが導通し、エ
キサイタコイル１を短絡する。従って、点火エネルギ蓄
積用コンデンサ２の充電電圧は、電圧検出回路１２の分
圧比とツェナーダイオード１４のツェナー電圧とにより
決まる制御電圧以下に制限され、点火コイル２に生じる
発熱が抑制される。点火時期に放電用スイッチ５を構成
するサイリスタＴh1に点火信号Ｖi が与えられると、該
サイリスタＴh1が導通してコンデンサ３に蓄積された電
荷を点火コイル２の一次コイルを通して放電させ、該点
火コイル２の二次コイルに高電圧を誘起させる。この高
電圧は定常運転時に点火動作を行わせるために必要な破
壊電圧よりも高く設定されているため、点火動作は支障
なく行われる。

【００３７】図４に示した割込みルーチンにより実現さ
れる運転状態検出手段が急加速操作が行われたことを検
出して非常状態検出信号Ｖs を発生すると、制御動作停
止手段としてのトランジスタ２６が導通し、抵抗１１の
両端を実質的に短絡する。この状態では、エキサイタコ
イル１の出力電圧が制御電圧を超えてもサイリスタＴh2
にはトリガ信号が与えられないため、該サイリスタＴh2
は導通せず、充電電圧制御回路１７の制御動作は行われ
ない。従ってこの状態では、コンデンサ３が制御電圧よ
りも高い電圧まで充電され、点火コイルの二次コイルに
誘起する電圧が定常運転時よりも高い値まで上昇する。
そのため急加速操作により必要な破壊電圧が上昇してい
る状態でも点火動作は支障なく行われ、機関が停止する
のが防止される。

【００３８】図５は点火エネルギ蓄積用コンデンサ３の
充電電圧Ｖc と回転速度Ｎとの関係をししたもので、同
図の曲線ａは充電電圧制御回路１７によりコンデンサ３
の充電電圧を常時制御電圧Ｖcsに制御した場合を示し、
同図の曲線ｂは充電電圧制御回路１７による制御動作を
停止させた場合のコンデンサ３の充電電圧Ｖc を示して
いる。

【００３９】また図６はスロットル開度αの変化の一例
と、点火コイル２の二次コイルに誘起する二次電圧Ｖ2
の変化の一例とを示したもので、同図においてＶ2aは常
時充電電圧制御回路１７により充電電圧を制御している
従来の点火装置の点火コイルから得られる二次電圧Ｖ2
を示し、Ｖ2bは、本発明による場合の二次電圧Ｖ2 を示
している。即ち、従来の点火装置においては、スロット
ル開度αが如何に変化しても二次電圧Ｖ2 は一定である
が、本発明による場合には、時刻ｔ1 からｔ2の間のス
ロットル開度の変化から急加速操作が行われたことが検
出されて非常状態検出信号が発生したときに充電電圧制
御回路１７の制御動作が停止されるため、二次電圧Ｖ2
が上昇させられる。急加速が検出された後、設定された
時間Ｔs（非常状態検出信号の信号幅）が経過すると、
非常状態検出信号が消滅する。そのため、充電電圧制御
回路１７の制御動作が再開されてコンデンサ３の充電電
圧が制御電圧以下に制限され、二次電圧が定常運転時の
値まで低下させられる。図６の時刻ｔ3 からｔ4 の期間
においても、急加速が検出されるため、同様に非常状態
検出信号が発生して充電電圧制御回路１７の制御動作が
停止させられ、二次電圧Ｖ2 が上昇させられる。図６の
時刻ｔ5 からｔ6 の期間においてもスロットル開度αの
増加が検出されているが、その増加割合が小さいため、
運転状態検出手段は非常状態検出信号を発生しない。従
って充電電圧制御回路１７は制御動作を継続し、点火コ
イルの二次電圧Ｖ2 は定常運転時の値に保持されてい
る。

【００４０】図４に示した例では、機関の急加速操作が
行われたことが検出された時に非常状態検出信号Ｖs を
発生させるようにしたが、機関の急減速操作が行われた
ことが検出されたときにも非常状態検出信号Ｖs を発生
させるようにすることもできる。急加速操作が行われた
場合及び急減速操作が行われた場合の双方の場合に非常
状態検出信号Ｖs を発生させるには、図４のフローチャ
ートのステップ３において、αt −αt-1 の絶対値を判
定値αs と比較して、αt −αt-1 の絶対値が判定値α
s 以上であると判定されたときにステップ４に移行して
非常状態検出信号を発生させるようにすれば良い。

【００４１】図２は本発明に係わる点火装置の他の構成
例を示したもので、この例では、充電電圧制御回路１７
の電圧検出回路１２が図１に示した例とは異なる構成を
有している。図２に示した例で、抵抗１０の一端がエキ
サイタコイル１の非接地側端子に接続され、該抵抗１０
の他端に抵抗１１ａ及び１１ｂの一端が共通接続されて
いる。抵抗１１ａの他端はエミッタを接地したＮＰＮト
ランジスタ２６ａのコレクタに接続され、抵抗１１ｂの
他端はエミッタを接地したＮＰＮトランジスタ２６ｂの
コレクタに接続されている。

【００４２】またマイクロコンピュータ２０により実現
される運転状態検出手段は、急加速や急減速などの非常
状態を検出していないときに定常状態検出信号Ｖn を出
力し、非常状態を検出したときに非常状態検出信号Ｖs
を出力するように構成され、定常状態検出信号Ｖn 及び
非常状態検出信号Ｖs がそれぞれトランジスタ２６ａ及
び２６ｂのベースに与えられている。

【００４３】図２に示した例では、抵抗１０と抵抗１１
ａ及び１１ｂとトランジスタ２６ａ及び２６ｂとにより
電圧検出回路１２が構成されている。この電圧検出回路
においては、抵抗１１ａの抵抗値が抵抗１１ｂの抵抗値
よりも大きく設定されていて、エキサイタコイル１の出
力電圧が、定常運転時に必要とされるコンデンサ３の充
電電圧に相当する第１の値の制御電圧（例えば図５の直
線ｃで示される電圧）に達したときに抵抗１１ａの両端
の電圧がツェナーダイオード１４のツェナー電圧に達
し、エキサイタコイル１の出力電圧が急加速時や急減速
時に必要とされるコンデンサ３の充電電圧以上に設定さ
れた第２の値の制御電圧（例えば図５の直線ｄで示され
る電圧）に達したときに抵抗１１ｂの両端の電圧がツェ
ナーダイオード１４のツェナー電圧に達するようになっ
ている。

【００４４】図２の例では、マイクロコンピュータ２０
が実現する運転状態検出手段が定常状態検出信号Ｖn を
出力している時にトランジスタ２６ａが導通する。この
状態では、抵抗１０と抵抗１１ａとにより電圧検出回路
が構成され、エキサイタコイル１の出力電圧が第１の値
の制御電圧に達すると、抵抗１１ａの両端の電圧がツェ
ナーダイオード１４のツェナー電圧に達して、サイリス
タＴh2をトリガする。従って、コンデンサ３の充電電圧
は第１の値の制御電圧以下に制限される。

【００４５】また運転状態検出手段が非常状態検出信号
Ｖs を発生したときには、トランジスタ２６ｂが導通す
る。この状態では、抵抗１０と抵抗１１ｂとにより電圧
検出回路が構成され、抵抗１１ｂの両端に検出電圧が得
られる。抵抗１１ｂの両端の電圧は、エキサイタコイル
１の出力電圧が第１の値の制御電圧に達してもツェナー
ダイオード１４のツェナー電圧に達しないため、コンデ
ンサ３は第１の値の制御電圧よりも高い電圧まで充電さ
れるようになる。コンデンサ３の充電電圧が非常時に必
要とされる値以上に設定された第２の値の制御電圧に達
すると、抵抗１１ｂの両端の電圧がツェナーダイオード
１４のツェナー電圧に達するため、サイリスタＴh2にト
リガ信号が与えられて、該サイリスタが導通させられ
る。従って、急加速時や急減速時などの非常状態におい
ては、コンデンサ３が定常時に必要とされる第１の値よ
りも高い第２の値の制御電圧まで充電され、点火コイル
の二次コイルに誘起する電圧が上昇させられる。

【００４６】図２に示した例では、トランジスタ２６ａ
及び２６ｂにより、運転状態検出手段が非常状態検出信
号を発生していないときに制御電圧の大きさを定常運転
時に適合した第１の値とし、運転状態検出手段が非常状
態検出信号を発生したときに制御電圧の大きさを第１の
値よりも大きい第２の値とするように、運転状態検出手
段の出力に応じて制御電圧の大きさを切り換える制御電
圧切換回路が構成されている。

【００４７】制御電圧切換回路の構成は図２に示した例
に限られるものではなく、例えば、抵抗分圧回路の一部
を運転状態検出手段の出力信号に応じてオンオフ動作す
るスイッチ手段により短絡したり、該短絡を開放したり
することにより、制御電圧の値を切り換えるようにして
もよい。

【００４８】図３は本発明に係わる点火装置の更に他の
構成例を示したもので、この例では、電圧検出回路１２
が抵抗１０と抵抗１１ａ及び１１ｂとの直列回路からな
り、制御電圧切換回路を構成するトランジスタ２６のコ
レクタエミッタ間回路が抵抗１１ｂの両端に並列に接続
されている。

【００４９】マイクロコンピュータ２０が実現する運転
状態検出手段は、急加速や急減速などの非常状態を検出
した時に高レベルの非常状態検出信号Ｖs を出力する。
この非常上位検出信号Ｖs はトランジスタ２６のベース
に与えられている。

【００５０】図３に示した例では、非常状態検出信号Ｖ
s が発生していないときにトランジスタ２６が遮断状態
にあり、非常状態検出信号Ｖs が発生した時にトランジ
スタ２６が導通して抵抗１１ｂを実質的に短絡する。ト
ランジスタ２６が遮断状態にあるときには、エキサイタ
コイル１の出力電圧が、定常運転時に必要とされるコン
デンサ３の充電電圧に相当する第１の値の制御電圧に達
したときに抵抗１１ａ及び１１ｂの直列回路の両端の電
圧がツェナーダイオード１４のツェナー電圧に達する。
またトランジスタ２６よ導通して抵抗１１ｂを短絡した
状態にあるときには、エキサイタコイル１の出力電圧が
急加速時や急減速時に必要とされるコンデンサ３の充電
電圧以上に設定された第２の値の制御電圧に達したとき
に抵抗１１ａの両端の電圧がツェナーダイオード１４の
ツェナー電圧に達するようになっている。従って、この
図３に示した点火装置においても、定常運転時にはコン
デンサ３の充電電圧を定常時に必要な第１の値の制御電
圧以下に保って点火コイルでの発熱を抑制することがで
きる。また急加速や急減速などの非常状態が検出された
ときには、コンデンサ３の充電電圧を非常時に必要とさ
れる高い値に設定された第２の値の制御電圧まで充電し
て点火コイルの二次出力電圧を上昇させることができる
ため、点火動作を支障なく行わせて機関が停止するのを
防ぐことができる。

【００５１】図１ないし図３に示した例では、非常状態
の例として、急加速が行われた状態及び急減速が行われ
た状態を挙げたが、更に、アイドリング運転が異常に長
い時間に亘って継続される状態等、機関の点火を支障な
く行わせるために点火プラグに印加する電圧を高める必
要がある他の特定の状態をも非常状態として扱うように
することができる。いかなる状態を非常状態とするか
は、機関の使用目的などに応じて適宜に決定すればよ
い。

【００５２】図４に示した例では、スロットル開度の時
間的変化率の大小により急加速が行われたか否かを判定
するようにしたが、機関の回転速度の時間的変化率によ
り急加速または急減速が行われたか否かを判定するよう
にしてもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、点火プ
ラグの放電ギャップで放電を生じさせるために必要な電
圧が定常運転時よりも高くなる特定の運転状態が検出さ
れたときに充電電圧制御回路の制御動作を停止させて、
点火エネルギ蓄積用コンデンサを定常時の制御電圧より
も高い電圧まで充電して点火コイルの二次コイルに誘起
する電圧を上昇させることができるようにしたため、機
関の運転状態の如何に係わりなく常に機関を正常に点火
することができ、急加速時や急減速時などに機関が停止
するのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる点火装置の構成例を示した回路
図である。

【図２】本発明に係わる点火装置の他の構成例を示した
回路図である。

【図３】本発明に係わる点火装置の更に他の構成例を示
した回路図である。

【図４】本発明において運転状態検出手段をマイクロコ
ンピュータを用いて実現する場合にマイクロコンピュー
タにより実行されるプログラムのアルゴリズムの一例を
示したフローチャートである。

【図５】本発明に係わる点火装置において、充電電圧の
制御を行った場合、充電電圧の制御を停止した場合、及
び充電電圧の制御電圧値を２段階に切換えた場合につい
て、コンデンサの充電電圧と回転速度との関係を示した
線図である。

【図６】本発明に係わる点火装置と従来の点火装置とに
ついて、スロットル開度の時間的な変化の一例と該スロ
ットル開度の変化に対応する点火コイルの二次出力電圧
の時間的変化とを示した線図である。

【図７】従来の点火装置の構成を示した回路図である。

【符号の説明】

１ エキサイタコイル ２ 点火コイル ３ 点火エネルギ蓄積用コンデンサ ４ ダイオード ５ 放電用スイッチ １０，１１，１１ａ，１１ｂ 分圧回路を構成する抵抗 １２ 電圧検出回路 １３ エキサイタコイル短絡用スイッチ １７ 充電電圧制御回路 ２０ マイクロコンピュータ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関により駆動される磁石発電機内
   に設けられたエキサイタコイルと、点火コイルと、前記
   エキサイタコイルの出力電圧により充電される点火エネ
   ルギ蓄積用コンデンサと、点火信号が与えられたときに
   導通して前記点火エネルギ蓄積用コンデンサに蓄積され
   た電荷を前記点火コイルの一次コイルを通して放電させ
   るように設けられた放電用スイッチと、導通した際に前
   記エキサイタコイルを実質的に短絡するように設けられ
   たエキサイタコイル短絡用スイッチと前記エキサイタコ
   イルの出力電圧を検出する電圧検出回路と該電圧検出回
   路が検出したエキサイタコイルの出力電圧が設定された
   制御電圧を超えた時に前記エキサイタコイル短絡用スイ
   ッチを導通させる短絡用スイッチトリガ回路とを有して
   前記エキサイタコイル短絡用スイッチの導通によりエキ
   サイタコイルを実質的に短絡して前記点火エネルギ蓄積
   用コンデンサの充電を停止させる充電電圧制御回路とを
   備え、前記点火エネルギ蓄積用コンデンサの電荷が点火
   コイルの一次コイルを通して放電したときに該点火コイ
   ルの二次コイルに誘起する高電圧を内燃機関の気筒に取
   り付けられた点火プラグに印加することにより点火動作
   を行わせるコンデンサ放電式内燃機関用点火装置におい
   て、 前記内燃機関の運転状態を監視して、点火プラグの放電
   ギャップで放電を生じさせるために必要な電圧が定常運
   転時よりも高くなる特定の運転状態を検出したときに非
   常状態検出信号を発生する運転状態検出手段と、 前記運転状態検出手段が前記非常状態検出信号を発生し
   た時に前記充電電圧制御回路のエキサイタコイル短絡用
   スイッチの導通を阻止して前記充電電圧制御回路の電圧
   制御動作を停止させる制御動作停止手段と、 を具備したことを特徴とするコンデンサ放電式内燃機関
   用点火装置。
2. 【請求項２】 内燃機関により駆動される磁石発電機内
   に設けられたエキサイタコイルと、点火コイルと、前記
   エキサイタコイルの出力電圧により充電される点火エネ
   ルギ蓄積用コンデンサと、点火信号が与えられたときに
   導通して前記点火エネルギ蓄積用コンデンサに蓄積され
   た電荷を前記点火コイルの一次コイルを通して放電させ
   るように設けられた放電用スイッチと、導通した際に前
   記エキサイタコイルを実質的に短絡するように設けられ
   たエキサイタコイル短絡用スイッチと前記エキサイタコ
   イルの出力電圧を検出する電圧検出回路と該電圧検出回
   路が検出したエキサイタコイルの出力電圧が設定された
   制御電圧を超えた時に前記エキサイタコイル短絡用スイ
   ッチを導通させる短絡用スイッチトリガ回路とを有して
   前記エキサイタコイル短絡用スイッチの導通によりエキ
   サイタコイルを実質的に短絡して前記点火エネルギ蓄積
   用コンデンサの充電を停止させる充電電圧制御回路とを
   備え、前記点火エネルギ蓄積用コンデンサの電荷が点火
   コイルの一次コイルを通して放電したときに該点火コイ
   ルの二次コイルに誘起する高電圧を内燃機関の気筒に取
   り付けられた点火プラグに印加することにより点火動作
   を行わせるコンデンサ放電式内燃機関用点火装置におい
   て、 前記内燃機関の運転状態を監視して、点火プラグの放電
   ギャップで放電を生じさせるために必要な電圧が定常運
   転時よりも高くなる特定の運転状態を検出したときに非
   常状態検出信号を発生する運転状態検出手段を具備し、 前記充電電圧制御回路は、前記運転状態検出手段が前記
   非常状態検出信号を発生していないときに前記制御電圧
   の大きさを定常運転時に適合した第１の値とし、前記運
   転状態検出手段が前記非常状態検出信号を発生したとき
   に前記制御電圧の大きさを前記第１の値よりも大きい第
   ２の値とするように、前記運転状態検出手段の出力に応
   じて前記制御電圧の大きさを切り換える制御電圧切換回
   路を備えていることを特徴とするコンデンサ放電式内燃
   機関用点火装置。
3. 【請求項３】 前記運転状態検出手段は、前記内燃機関
   のスロットルバルブ開度を検出するスロットル開度セン
   サの出力からスロットルバルブ開度の時間的変化率を検
   出して、該変化率が設定値を超えたときに前記非常状態
   検出信号を出力するように構成されていることを特徴と
   する請求項１または２に記載のコンデンサ放電式内燃機
   関用点火装置。
4. 【請求項４】 前記運転状態検出手段は、前記内燃機関
   の回転速度の時間的変化率を検出して、該時間的変化率
   が設定値を超えた時に前記非常状態検出信号を出力する
   ように構成されていることを特徴とする請求項１または
   ２に記載のコンデンサ放電式内燃機関用点火装置。