JP3397162B2 - コンデンサ放電式内燃機関用点火装置 - Google Patents
コンデンサ放電式内燃機関用点火装置Info
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- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】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を
電源とする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。
動される磁石発電機内に設けられたエキサイタコイルを
電源とする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内燃機関用点火装置
は、点火コイルと、点火コイルの一次側に設けられた点
火用コンデンサと、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、該エキサイタコ
イルの一方の極性の半サイクルの誘起電圧で点火用コン
デンサを一方の極性に充電する充電回路と、点火信号が
与えられた時に導通して点火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、内燃機関の点火位置が
検出されたときに放電用スイッチに点火信号を与える点
火信号供給手段とを備え、点火コイルの二次コイルに機
関の気筒に取り付けられた点火プラグが接続される。
は、点火コイルと、点火コイルの一次側に設けられた点
火用コンデンサと、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、該エキサイタコ
イルの一方の極性の半サイクルの誘起電圧で点火用コン
デンサを一方の極性に充電する充電回路と、点火信号が
与えられた時に導通して点火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、内燃機関の点火位置が
検出されたときに放電用スイッチに点火信号を与える点
火信号供給手段とを備え、点火コイルの二次コイルに機
関の気筒に取り付けられた点火プラグが接続される。
【0003】この種の点火装置では、点火用コンデンサ
を200[V]以上の電圧まで充電する必要があるた
め、磁石発電機内のエキサイタコイルが誘起する電圧そ
のもので点火用コンデンサを充電しようとすると、該エ
キサイタコイルとして巻数が非常に多いものを用いる必
要がある。巻数が多いエキサイタコイルを磁石発電機内
に設けると、発電機が大形化するだけでなく、エキサイ
タコイルが磁石発電機内で占めるスペースが大きくな
り、他の発電コイルを配置するスペースが少なくなって
しまう。
を200[V]以上の電圧まで充電する必要があるた
め、磁石発電機内のエキサイタコイルが誘起する電圧そ
のもので点火用コンデンサを充電しようとすると、該エ
キサイタコイルとして巻数が非常に多いものを用いる必
要がある。巻数が多いエキサイタコイルを磁石発電機内
に設けると、発電機が大形化するだけでなく、エキサイ
タコイルが磁石発電機内で占めるスペースが大きくな
り、他の発電コイルを配置するスペースが少なくなって
しまう。
【0004】そこで、最近では、エキサイタコイルの巻
数を従来より少なくするとともに、該エキサイタコイル
の誘起電圧を昇圧する昇圧回路を設けて、昇圧回路によ
り昇圧されたエキサイタコイルの誘起電圧で点火用コン
デンサを充電する構成をとることが多くなった。
数を従来より少なくするとともに、該エキサイタコイル
の誘起電圧を昇圧する昇圧回路を設けて、昇圧回路によ
り昇圧されたエキサイタコイルの誘起電圧で点火用コン
デンサを充電する構成をとることが多くなった。
【0005】昇圧回路は、エキサイタコイルに対して並
列に接続されて該エキサイタコイルが一方の極性の半サ
イクルの誘起電圧を発生した時に導通してエキサイタコ
イルを短絡する昇圧用スイッチと、昇圧用スイッチを通
して流れる短絡電流が所定の値に達した時に該昇圧用ス
イッチを遮断状態にする制御回路とを備えていて、昇圧
用スイッチの遮断により、エキサイタコイルに高い電圧
を誘起させる。
列に接続されて該エキサイタコイルが一方の極性の半サ
イクルの誘起電圧を発生した時に導通してエキサイタコ
イルを短絡する昇圧用スイッチと、昇圧用スイッチを通
して流れる短絡電流が所定の値に達した時に該昇圧用ス
イッチを遮断状態にする制御回路とを備えていて、昇圧
用スイッチの遮断により、エキサイタコイルに高い電圧
を誘起させる。
【0006】このような昇圧回路を設けておくと、エキ
サイタコイルの巻数を比較的少なくしても点火用コンデ
ンサを充電するために必要な電圧を得ることができる。
サイタコイルの巻数を比較的少なくしても点火用コンデ
ンサを充電するために必要な電圧を得ることができる。
【0007】図8は従来のこの種の点火装置の構成を示
したもので、同図において1は一次コイル1a及び二次
コイル1bを有する点火コイル、2は内燃機関の点火位
置で点火コイルの一次電流に急激な変化を生じさせるよ
うに制御するコンデンサ放電式の点火回路、3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、4はエキサイタコイル3の誘起電圧がダイオ
ードD1 を通して印加された昇圧回路、5は点火回路2
内のコンデンサの充電電圧を一定電圧以下に制限するよ
うに制御する定電圧回路である。
したもので、同図において1は一次コイル1a及び二次
コイル1bを有する点火コイル、2は内燃機関の点火位
置で点火コイルの一次電流に急激な変化を生じさせるよ
うに制御するコンデンサ放電式の点火回路、3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、4はエキサイタコイル3の誘起電圧がダイオ
ードD1 を通して印加された昇圧回路、5は点火回路2
内のコンデンサの充電電圧を一定電圧以下に制限するよ
うに制御する定電圧回路である。
【0008】また6はマイクロコンピュータのCPU、
7は内燃機関のクランク軸の所定の回転角度位置でパル
ス信号を発生するパルサコイル、8はパルサコイル7が
発生するパルス信号をCPUが認識し得る波形に変換す
る波形整形回路、9はエキサイタコイル3または磁石発
電機内に設けられた他の発電コイルの出力電圧を整流し
てCPU6及び波形整形回路8を動作させるために必要
な一定の直流電圧を発生する電源回路である。
7は内燃機関のクランク軸の所定の回転角度位置でパル
ス信号を発生するパルサコイル、8はパルサコイル7が
発生するパルス信号をCPUが認識し得る波形に変換す
る波形整形回路、9はエキサイタコイル3または磁石発
電機内に設けられた他の発電コイルの出力電圧を整流し
てCPU6及び波形整形回路8を動作させるために必要
な一定の直流電圧を発生する電源回路である。
【0009】点火回路2は、点火コイル1の一次側に設
けられて、昇圧回路4により昇圧されたエキサイタコイ
ル3の誘起電圧でダイオードD2 を通して充電される点
火用コンデンサCi と、点火信号Vi が与えられた時に
導通してコンデンサCi の電荷を点火コイルの一次コイ
ル1aを通して放電させる放電用スイッチとしてのサイ
リスタとを備えた周知の回路で、点火コイルの二次コイ
ル1bには機関の気筒に取り付けられた点火プラグPが
接続されている。
けられて、昇圧回路4により昇圧されたエキサイタコイ
ル3の誘起電圧でダイオードD2 を通して充電される点
火用コンデンサCi と、点火信号Vi が与えられた時に
導通してコンデンサCi の電荷を点火コイルの一次コイ
ル1aを通して放電させる放電用スイッチとしてのサイ
リスタとを備えた周知の回路で、点火コイルの二次コイ
ル1bには機関の気筒に取り付けられた点火プラグPが
接続されている。
【0010】昇圧回路4は、導通した際にエキサイタコ
イル3を実質的に短絡するように設けられたエキサイタ
短絡用スイッチを構成するトランジスタTR1 と、該ト
ランジスタTR1 を通して流れる短絡電流を検出する電
流検出用抵抗R1 と、導通した際にトランジスタTR1
のベース電流を該トランジスタから側路してトランジス
タTR1 を遮断状態にするように設けられた短絡スイッ
チ制御用スイッチを構成するサイリスタTh1と、電流検
出用抵抗R1 の両端の電圧から検出された短絡電流がピ
ークに達した時にサイリスタTh1をトリガする第1のト
リガ回路4aと、検出された短絡電流が設定値に達した
時にサイリスタTh1をトリガする第2のトリガ回路4b
とを備えた回路からなっている。この例では、サイリス
タTh1と第1及び第2のトリガ回路4a及び4bとによ
り、短絡用スイッチを通して流れる電流が所定値に達し
たときに短絡用スイッチを遮断状態にする短絡用スイッ
チ制御回路が構成されている。
イル3を実質的に短絡するように設けられたエキサイタ
短絡用スイッチを構成するトランジスタTR1 と、該ト
ランジスタTR1 を通して流れる短絡電流を検出する電
流検出用抵抗R1 と、導通した際にトランジスタTR1
のベース電流を該トランジスタから側路してトランジス
タTR1 を遮断状態にするように設けられた短絡スイッ
チ制御用スイッチを構成するサイリスタTh1と、電流検
出用抵抗R1 の両端の電圧から検出された短絡電流がピ
ークに達した時にサイリスタTh1をトリガする第1のト
リガ回路4aと、検出された短絡電流が設定値に達した
時にサイリスタTh1をトリガする第2のトリガ回路4b
とを備えた回路からなっている。この例では、サイリス
タTh1と第1及び第2のトリガ回路4a及び4bとによ
り、短絡用スイッチを通して流れる電流が所定値に達し
たときに短絡用スイッチを遮断状態にする短絡用スイッ
チ制御回路が構成されている。
【0011】上記の昇圧回路4においては、エキサイタ
コイル3が図示の実線矢印方向の正の半サイクルの電圧
を誘起したときにトランジスタTR1 が導通してエキサ
イタコイル3に短絡電流を流す。機関の回転数が比較的
低い領域では、この短絡電流がピーク値に達したときに
サイリスタTh1が導通してトランジスタTR1 を遮断状
態にする。トランジスタTR1 が遮断状態になると、エ
キサイタコイル3には、それまで流れていた短絡電流を
流し続けようとする向きの高い電圧が誘起する。この電
圧によりダイオードD2 を通して点火用コンデンサCi
が図示の極性に充電される。
コイル3が図示の実線矢印方向の正の半サイクルの電圧
を誘起したときにトランジスタTR1 が導通してエキサ
イタコイル3に短絡電流を流す。機関の回転数が比較的
低い領域では、この短絡電流がピーク値に達したときに
サイリスタTh1が導通してトランジスタTR1 を遮断状
態にする。トランジスタTR1 が遮断状態になると、エ
キサイタコイル3には、それまで流れていた短絡電流を
流し続けようとする向きの高い電圧が誘起する。この電
圧によりダイオードD2 を通して点火用コンデンサCi
が図示の極性に充電される。
【0012】点火用コンデンサCi の両端の電圧Vc が
設定値に達して抵抗Ra 及びRb により分圧されたコン
デンサCi の充電電圧がツェナーダイオードZD1 のツ
ェナー電圧を超えるとサイリスタTh2にトリガ信号が与
えられるため、サイリスタTh2が導通してエキサイタコ
イル3から点火用コンデンサCi に与えられる充電電流
を該コンデンサから側路する。これにより点火用コンデ
ンサの充電が停止するため、図5の曲線bのように、コ
ンデンサCi の充電電圧Vc は、機関の回転数Nが設定
値を超える領域でほぼ一定値に制限される。
設定値に達して抵抗Ra 及びRb により分圧されたコン
デンサCi の充電電圧がツェナーダイオードZD1 のツ
ェナー電圧を超えるとサイリスタTh2にトリガ信号が与
えられるため、サイリスタTh2が導通してエキサイタコ
イル3から点火用コンデンサCi に与えられる充電電流
を該コンデンサから側路する。これにより点火用コンデ
ンサの充電が停止するため、図5の曲線bのように、コ
ンデンサCi の充電電圧Vc は、機関の回転数Nが設定
値を超える領域でほぼ一定値に制限される。
【0013】マイクロコンピュータのCPU6は、パル
サコイル7から与えられる機関の回転情報に基づいて各
回転数における点火位置を演算し、演算した点火位置が
検出された時に点火回路2に点火信号Vi を与える。
サコイル7から与えられる機関の回転情報に基づいて各
回転数における点火位置を演算し、演算した点火位置が
検出された時に点火回路2に点火信号Vi を与える。
【0014】点火信号Vi が与えられると、サイリスタ
Thiが導通するため、点火用コンデンサCi の電荷がサ
イリスタThiと点火コイルの一次コイル1aとを通して
放電する。これにより点火コイル1aの二次コイルに点
火用高電圧が誘起する。この高電圧は機関の気筒に取り
付けられた点火プラグPに印加されるため、該点火プラ
グPに火花放電が生じ、機関が点火される。
Thiが導通するため、点火用コンデンサCi の電荷がサ
イリスタThiと点火コイルの一次コイル1aとを通して
放電する。これにより点火コイル1aの二次コイルに点
火用高電圧が誘起する。この高電圧は機関の気筒に取り
付けられた点火プラグPに印加されるため、該点火プラ
グPに火花放電が生じ、機関が点火される。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】図8に示した従来の点
火装置において、機関の回転数が設定値以下の低速領域
にあるときには、トランジスタTR1 を通して流れるエ
キサイタコイル3の短絡電流がピークに達したときにト
ランジスタTR1 が遮断状態になってエキサイタコイル
3の誘起電圧が昇圧される。機関の回転数が設定値を超
える中速領域及び高速領域では、エキサイタコイルの短
絡電流がピークに達する位置よりも進んだ位置でトラン
ジスタTR1 が遮断状態になってエキサイタコイルの誘
起電圧が昇圧される。機関の低速時、中速時及び高速時
にエキサイタコイル3に誘起する正の半サイクルの電圧
Vexの波形を示すと図6に示すようになる。図6におい
てVa は短絡電流が遮断された時の電圧レベルを示し、
Vb は点火動作を行わせるために必要な充電電圧の設定
値を示している。
火装置において、機関の回転数が設定値以下の低速領域
にあるときには、トランジスタTR1 を通して流れるエ
キサイタコイル3の短絡電流がピークに達したときにト
ランジスタTR1 が遮断状態になってエキサイタコイル
3の誘起電圧が昇圧される。機関の回転数が設定値を超
える中速領域及び高速領域では、エキサイタコイルの短
絡電流がピークに達する位置よりも進んだ位置でトラン
ジスタTR1 が遮断状態になってエキサイタコイルの誘
起電圧が昇圧される。機関の低速時、中速時及び高速時
にエキサイタコイル3に誘起する正の半サイクルの電圧
Vexの波形を示すと図6に示すようになる。図6におい
てVa は短絡電流が遮断された時の電圧レベルを示し、
Vb は点火動作を行わせるために必要な充電電圧の設定
値を示している。
【0016】電圧Vの時間tに対する変化率dV/dt
は機関の回転数の上昇に伴って大きくなるため、誘起電
圧Vexは回転数Nの上昇に伴って上昇していく。従っ
て、図5の曲線aに示すように、点火用コンデンサCi
の充電電圧Vc は回転数Nの上昇に伴って高くなってい
く。
は機関の回転数の上昇に伴って大きくなるため、誘起電
圧Vexは回転数Nの上昇に伴って上昇していく。従っ
て、図5の曲線aに示すように、点火用コンデンサCi
の充電電圧Vc は回転数Nの上昇に伴って高くなってい
く。
【0017】内燃機関用点火装置では、機関の低速時に
点火用コンデンサの充電電圧が十分に高くなるようにエ
キサイタコイル3の仕様が決定されるため、上記のよう
に回転数の上昇に伴って点火用コンデンサの充電電圧が
上昇していくと、機関の中速・高速領域で点火用コンデ
ンサの充電電圧が過大になってエキサイタコイル及び点
火コイルや、回路素子からの発熱が多くなるのを避けら
れない。
点火用コンデンサの充電電圧が十分に高くなるようにエ
キサイタコイル3の仕様が決定されるため、上記のよう
に回転数の上昇に伴って点火用コンデンサの充電電圧が
上昇していくと、機関の中速・高速領域で点火用コンデ
ンサの充電電圧が過大になってエキサイタコイル及び点
火コイルや、回路素子からの発熱が多くなるのを避けら
れない。
【0018】そこで、従来のこの種の点火装置では、定
電圧回路5を追加して点火用コンデンサCi の充電電圧
を設定値以下に制限するようにしていたが、充電電圧制
御回路5のサイリスタTh2が導通した際にはエキサイタ
コイル3全体が短絡されるため、定電圧回路5を追加し
てもエキサイタコイルからの発熱を抑制することができ
なかった。また定電圧回路5を設けた場合には、該定電
圧回路5内の回路素子からの発熱が多くなるという問題
があった。
電圧回路5を追加して点火用コンデンサCi の充電電圧
を設定値以下に制限するようにしていたが、充電電圧制
御回路5のサイリスタTh2が導通した際にはエキサイタ
コイル3全体が短絡されるため、定電圧回路5を追加し
てもエキサイタコイルからの発熱を抑制することができ
なかった。また定電圧回路5を設けた場合には、該定電
圧回路5内の回路素子からの発熱が多くなるという問題
があった。
【0019】本発明の目的は、エキサイタコイルからの
発熱を少なくするとともに、昇圧回路を構成する回路素
子、及び充電電圧を制限するための回路を構成する回路
素子からの発熱をも抑制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。
発熱を少なくするとともに、昇圧回路を構成する回路素
子、及び充電電圧を制限するための回路を構成する回路
素子からの発熱をも抑制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。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明は、点火コイル
と、点火コイルの一次側に設けられた点火用コンデンサ
と、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、該エキサイタコイルの一方の極
性の半サイクルの誘起電圧を昇圧する昇圧回路と、昇圧
回路により昇圧されたエキサイタコイルの一方の極性の
半サイクルの誘起電圧で点火用コンデンサを一方の極性
に充電する充電回路と、点火信号が与えられた時に導通
して点火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、内燃機関の点火位置で放電用スイッチに点
火信号を与える点火信号供給手段とを備えて、点火用コ
ンデンサに蓄積された電荷の放電により点火コイルの二
次コイルに点火用高電圧を誘起させるコンデンサ放電式
内燃機関用点火装置を対象とする。
と、点火コイルの一次側に設けられた点火用コンデンサ
と、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、該エキサイタコイルの一方の極
性の半サイクルの誘起電圧を昇圧する昇圧回路と、昇圧
回路により昇圧されたエキサイタコイルの一方の極性の
半サイクルの誘起電圧で点火用コンデンサを一方の極性
に充電する充電回路と、点火信号が与えられた時に導通
して点火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、内燃機関の点火位置で放電用スイッチに点
火信号を与える点火信号供給手段とを備えて、点火用コ
ンデンサに蓄積された電荷の放電により点火コイルの二
次コイルに点火用高電圧を誘起させるコンデンサ放電式
内燃機関用点火装置を対象とする。
【0021】昇圧回路は、エキサイタコイルの一方の極
性の半サイクルの電圧を短絡するエキサイタ短絡用スイ
ッチと、該短絡用スイッチを通して流れる短絡電流が所
定値に達したときに短絡用スイッチを遮断状態にする短
絡用スイッチ制御回路とを備えることにより構成するこ
とができる。
性の半サイクルの電圧を短絡するエキサイタ短絡用スイ
ッチと、該短絡用スイッチを通して流れる短絡電流が所
定値に達したときに短絡用スイッチを遮断状態にする短
絡用スイッチ制御回路とを備えることにより構成するこ
とができる。
【0022】本発明においては、エキサイタコイルの一
部に対して並列に接続されたエキサイタ逆短絡用スイッ
チと、エキサイタコイルが他方の極性の半サイクルの誘
起電圧を発生した時にエキサイタ逆短絡用スイッチをオ
ン状態にする逆短絡スイッチ駆動回路とを設けた。
部に対して並列に接続されたエキサイタ逆短絡用スイッ
チと、エキサイタコイルが他方の極性の半サイクルの誘
起電圧を発生した時にエキサイタ逆短絡用スイッチをオ
ン状態にする逆短絡スイッチ駆動回路とを設けた。
【0023】上記のように構成すると、エキサイタコイ
ルが他方の半サイクルの電圧を発生した時に逆短絡用ス
イッチが導通してエキサイタコイルの一部を短絡し、該
エキサイタコイルに短絡電流を流す。この短絡電流によ
って生じる電機子反作用によりエキサイタコイルの一方
の極性の半サイクルの誘起電圧の波高値を抑制すること
ができる。機関の低速時には、逆短絡用スイッチを通し
て流れる逆短絡電流が小さく、該逆短絡電流により生じ
る電機子反作用は弱いため、エキサイタコイルの一方の
極性の半サイクルの誘起電圧はほとんど制限されず、低
速時の点火動作は支障なく行われる。機関の回転数の上
昇に伴ってエキサイタコイルの誘起電圧が高くなってい
くと、逆短絡電流が大きくなり、該逆短絡電流による電
機子反作用が大きくなっていく。従って、機関の中速領
域及び高速領域では点火用コンデンサに印加される電圧
を抑制することができ、定電圧回路を特に設けることな
く、点火用コンデンサの充電電圧が過大になるのを防ぐ
ことができる。
ルが他方の半サイクルの電圧を発生した時に逆短絡用ス
イッチが導通してエキサイタコイルの一部を短絡し、該
エキサイタコイルに短絡電流を流す。この短絡電流によ
って生じる電機子反作用によりエキサイタコイルの一方
の極性の半サイクルの誘起電圧の波高値を抑制すること
ができる。機関の低速時には、逆短絡用スイッチを通し
て流れる逆短絡電流が小さく、該逆短絡電流により生じ
る電機子反作用は弱いため、エキサイタコイルの一方の
極性の半サイクルの誘起電圧はほとんど制限されず、低
速時の点火動作は支障なく行われる。機関の回転数の上
昇に伴ってエキサイタコイルの誘起電圧が高くなってい
くと、逆短絡電流が大きくなり、該逆短絡電流による電
機子反作用が大きくなっていく。従って、機関の中速領
域及び高速領域では点火用コンデンサに印加される電圧
を抑制することができ、定電圧回路を特に設けることな
く、点火用コンデンサの充電電圧が過大になるのを防ぐ
ことができる。
【0024】また逆短絡用スイッチが短絡するのはエキ
サイタコイルの一部のみであるので、逆短絡用スイッチ
を通して流れる短絡電流は、エキサイタコイル全体を短
絡した場合に流れる短絡電流に比べて小さい。従って、
エキサイタコイルからの発熱を抑制することができ、ま
た逆短絡用スイッチからの発熱も抑制することができ
る。
サイタコイルの一部のみであるので、逆短絡用スイッチ
を通して流れる短絡電流は、エキサイタコイル全体を短
絡した場合に流れる短絡電流に比べて小さい。従って、
エキサイタコイルからの発熱を抑制することができ、ま
た逆短絡用スイッチからの発熱も抑制することができ
る。
【0025】更に、上記のように構成すると、機関の中
速領域及び高速領域においてエキサイタコイルの一方の
極性の半サイクルの誘起電圧を抑制して、昇圧回路に印
加される電圧を抑制することができるため、昇圧回路を
構成する回路素子での発熱を少なくすることができる。
速領域及び高速領域においてエキサイタコイルの一方の
極性の半サイクルの誘起電圧を抑制して、昇圧回路に印
加される電圧を抑制することができるため、昇圧回路を
構成する回路素子での発熱を少なくすることができる。
【0026】機関の始動時の点火性能を高めて始動を容
易にするためには、逆短絡用スイッチが働かないように
してできるだけ高い点火用高電圧を得ることができるよ
うにしておくのが好ましい。また機関の急加速時のよう
に、点火性能を特に高くすることが望ましい状態になっ
た場合にも、逆短絡用スイッチが働かないようにして、
点火用高電圧を高くすることが望ましい。
易にするためには、逆短絡用スイッチが働かないように
してできるだけ高い点火用高電圧を得ることができるよ
うにしておくのが好ましい。また機関の急加速時のよう
に、点火性能を特に高くすることが望ましい状態になっ
た場合にも、逆短絡用スイッチが働かないようにして、
点火用高電圧を高くすることが望ましい。
【0027】従って、内燃機関の運転状態が、点火用高
電圧を高くすることが好ましい運転状態として特定の運
転状態(始動時や急加速時等の運転状態)を予め定めて
おいて、機関の運転状態が該特定の運転状態にあること
が検出されたときには逆短絡用スイッチが働かないよう
にしておくのが好ましい。
電圧を高くすることが好ましい運転状態として特定の運
転状態(始動時や急加速時等の運転状態)を予め定めて
おいて、機関の運転状態が該特定の運転状態にあること
が検出されたときには逆短絡用スイッチが働かないよう
にしておくのが好ましい。
【0028】本発明において、上記のように、特定の運
転状態が検出されたときにのみ逆短絡用スイッチを動作
させるようにする場合には、機関の運転状態が特定の運
転状態にあるのか、または該特定の運転状態以外の定常
運転状態にあるのかを検出する機関状態検出手段と、エ
キサイタコイルが他方の極性の半サイクルの誘起電圧を
発生し、かつ内燃機関の運転状態が定常運転状態にある
ことを機関状態検出手段が検出しているときにエキサイ
タ逆短絡用スイッチをオン状態にし、内燃機関の運転状
態が特定の運転状態にあることを機関状態検出手段が検
出したときにはエキサイタコイルの誘起電圧の極性の如
何に係わりなくエキサイタ逆短絡用スイッチをオフ状態
に保つように逆短絡用スイッチを制御する逆短絡スイッ
チ制御手段とを設ける。
転状態が検出されたときにのみ逆短絡用スイッチを動作
させるようにする場合には、機関の運転状態が特定の運
転状態にあるのか、または該特定の運転状態以外の定常
運転状態にあるのかを検出する機関状態検出手段と、エ
キサイタコイルが他方の極性の半サイクルの誘起電圧を
発生し、かつ内燃機関の運転状態が定常運転状態にある
ことを機関状態検出手段が検出しているときにエキサイ
タ逆短絡用スイッチをオン状態にし、内燃機関の運転状
態が特定の運転状態にあることを機関状態検出手段が検
出したときにはエキサイタコイルの誘起電圧の極性の如
何に係わりなくエキサイタ逆短絡用スイッチをオフ状態
に保つように逆短絡用スイッチを制御する逆短絡スイッ
チ制御手段とを設ける。
【0029】本発明において、機関の始動時及び急加速
時に逆短絡用スイッチを動作させないようにする場合に
は、エキサイタコイルの一部に対して並列に接続された
オンオフ制御が可能なエキサイタ逆短絡用スイッチと、
内燃機関の回転数が設定値以下のときにエキサイタコイ
ルの出力電圧の極性の如何に係わりなくエキサイタ逆短
絡用スイッチをオフ状態に保ち、内燃機関の回転数が設
定値を超えているときには、エキサイタコイルが他方の
極性の半サイクルの電圧を発生している期間エキサイタ
逆短絡用スイッチをオン状態にするように、該エキサイ
タ逆短絡用スイッチを制御する始動時逆短絡スイッチ制
御手段と、内燃機関を急加速するための運転操作が行わ
れたことが検出されたときにエキサイタコイルの出力電
圧の極性の如何に係わりなくエキサイタ逆短絡用スイッ
チをオフ状態に保ち、内燃機関を急加速するための運転
操作が行われたことが検出されていないときには、エキ
サイタコイルが他方の極性の半サイクルの電圧を発生し
ている期間エキサイタ逆短絡用スイッチをオン状態にす
るように、該エキサイタ逆短絡用スイッチを制御する急
加速時逆短絡スイッチ制御手段とを設ける。
時に逆短絡用スイッチを動作させないようにする場合に
は、エキサイタコイルの一部に対して並列に接続された
オンオフ制御が可能なエキサイタ逆短絡用スイッチと、
内燃機関の回転数が設定値以下のときにエキサイタコイ
ルの出力電圧の極性の如何に係わりなくエキサイタ逆短
絡用スイッチをオフ状態に保ち、内燃機関の回転数が設
定値を超えているときには、エキサイタコイルが他方の
極性の半サイクルの電圧を発生している期間エキサイタ
逆短絡用スイッチをオン状態にするように、該エキサイ
タ逆短絡用スイッチを制御する始動時逆短絡スイッチ制
御手段と、内燃機関を急加速するための運転操作が行わ
れたことが検出されたときにエキサイタコイルの出力電
圧の極性の如何に係わりなくエキサイタ逆短絡用スイッ
チをオフ状態に保ち、内燃機関を急加速するための運転
操作が行われたことが検出されていないときには、エキ
サイタコイルが他方の極性の半サイクルの電圧を発生し
ている期間エキサイタ逆短絡用スイッチをオン状態にす
るように、該エキサイタ逆短絡用スイッチを制御する急
加速時逆短絡スイッチ制御手段とを設ける。
【0030】機関の始動時に機関の温度が上昇するまで
の間(暖気運転を行わせる間)は、点火用高電圧を高く
して点火性能を高い状態に維持することが望ましい。ま
た機関の温度が高い場合でも、機関の始動操作が開始さ
れてから始動が完了するまでの間は点火性能を高い状態
に維持することが望ましい。従って、上記始動時逆短絡
スイッチ制御手段は、内燃機関の温度が設定値以下のと
き、または内燃機関の回転数が設定値以下のときにエキ
サイタコイルの出力電圧の極性の如何に係わりなくエキ
サイタ逆短絡用スイッチをオフ状態に保ち、内燃機関の
回転数が設定値を超えていて、かつ内燃機関の温度が設
定値を超えているときにエキサイタコイルが他方の極性
の半サイクルの電圧を発生している期間エキサイタ逆短
絡用スイッチをオン状態にするように構成するのが望ま
しい。
の間(暖気運転を行わせる間)は、点火用高電圧を高く
して点火性能を高い状態に維持することが望ましい。ま
た機関の温度が高い場合でも、機関の始動操作が開始さ
れてから始動が完了するまでの間は点火性能を高い状態
に維持することが望ましい。従って、上記始動時逆短絡
スイッチ制御手段は、内燃機関の温度が設定値以下のと
き、または内燃機関の回転数が設定値以下のときにエキ
サイタコイルの出力電圧の極性の如何に係わりなくエキ
サイタ逆短絡用スイッチをオフ状態に保ち、内燃機関の
回転数が設定値を超えていて、かつ内燃機関の温度が設
定値を超えているときにエキサイタコイルが他方の極性
の半サイクルの電圧を発生している期間エキサイタ逆短
絡用スイッチをオン状態にするように構成するのが望ま
しい。
【0031】本発明においてはまた、内燃機関の始動を
容易にするために、始動時逆短絡スイッチ制御手段を、
内燃機関の始動操作開始後設定回数の点火動作が行われ
るまでの間はエキサイタコイルの出力電圧の極性の如何
に係わりなくエキサイタ逆短絡用スイッチをオフ状態に
保ち、内燃機関の始動操作開始後設定回数の点火動作が
行われた後はエキサイタコイルが他方の極性の半サイク
ルの電圧を発生している期間エキサイタ逆短絡用スイッ
チをオン状態にするように構成することもできる。
容易にするために、始動時逆短絡スイッチ制御手段を、
内燃機関の始動操作開始後設定回数の点火動作が行われ
るまでの間はエキサイタコイルの出力電圧の極性の如何
に係わりなくエキサイタ逆短絡用スイッチをオフ状態に
保ち、内燃機関の始動操作開始後設定回数の点火動作が
行われた後はエキサイタコイルが他方の極性の半サイク
ルの電圧を発生している期間エキサイタ逆短絡用スイッ
チをオン状態にするように構成することもできる。
【0032】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態を説明する。
形態を説明する。
【0033】図1は本発明に係わるコンデンサ放電式内
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、一次コイル1a及び二次コイル1bを有する
点火コイル、2は内燃機関の点火位置で点火コイルの一
次電流に急激な変化を生じさせるように制御するコンデ
ンサ放電式の点火回路、3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、4はエキ
サイタコイル3の誘起電圧を昇圧する昇圧回路である。
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、一次コイル1a及び二次コイル1bを有する
点火コイル、2は内燃機関の点火位置で点火コイルの一
次電流に急激な変化を生じさせるように制御するコンデ
ンサ放電式の点火回路、3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、4はエキ
サイタコイル3の誘起電圧を昇圧する昇圧回路である。
【0034】また6はマイクロコンピュータのCPU、
7は内燃機関のクランク軸の所定の回転角度位置でパル
ス信号を発生するパルサコイル、8はパルサコイル7が
発生するパルス信号をCPUが認識し得る波形に変換す
る波形整形回路、9はエキサイタコイル3または磁石発
電機内に設けられた他の発電コイルの出力電圧を整流し
てCPU6及び波形整形回路8を動作させるために必要
な一定の直流電圧を発生する電源回路である。
7は内燃機関のクランク軸の所定の回転角度位置でパル
ス信号を発生するパルサコイル、8はパルサコイル7が
発生するパルス信号をCPUが認識し得る波形に変換す
る波形整形回路、9はエキサイタコイル3または磁石発
電機内に設けられた他の発電コイルの出力電圧を整流し
てCPU6及び波形整形回路8を動作させるために必要
な一定の直流電圧を発生する電源回路である。
【0035】更に詳細に説明すると、点火コイル1は一
端が共通接続された一次コイル1a及び二次コイル1b
を有していて、二次コイル1bの他端は点火プラグPの
非接地側端子に接続されている。
端が共通接続された一次コイル1a及び二次コイル1b
を有していて、二次コイル1bの他端は点火プラグPの
非接地側端子に接続されている。
【0036】一次コイル1aの他端は接地され、該一次
コイルの非接地側の端子とダイオードD2 のカソードと
の間に点火用コンデンサCi が接続されている。放電用
スイッチを構成するサイリスタThiはそのアノードを接
地側に向けて点火用コンデンサCi の他端と接地間に接
続され、該サイリスタThiの両端には抵抗R2 が、また
ゲートカソード間には抵抗R3 及びコンデンサC1 がそ
れぞれ接続されている。点火コイルの一次コイル1aの
両端にはカソードを接地側に向けたダイオードD3 が接
続され、点火用コンデンサCi 、サイリスタThi、ダイ
オードD2 ,D3 、抵抗R2 ,R3 及びコンデンサC1
により、コンデンサ放電式の点火回路2が構成されてい
る。
コイルの非接地側の端子とダイオードD2 のカソードと
の間に点火用コンデンサCi が接続されている。放電用
スイッチを構成するサイリスタThiはそのアノードを接
地側に向けて点火用コンデンサCi の他端と接地間に接
続され、該サイリスタThiの両端には抵抗R2 が、また
ゲートカソード間には抵抗R3 及びコンデンサC1 がそ
れぞれ接続されている。点火コイルの一次コイル1aの
両端にはカソードを接地側に向けたダイオードD3 が接
続され、点火用コンデンサCi 、サイリスタThi、ダイ
オードD2 ,D3 、抵抗R2 ,R3 及びコンデンサC1
により、コンデンサ放電式の点火回路2が構成されてい
る。
【0037】エキサイタコイル3は、内燃機関のクラン
ク軸により駆動される図示しない磁石発電機内に設けら
れて互いに直列に接続された2つのコイル3a及び3b
からなっていて、そのコイル3b側の一端が接地されて
いる。
ク軸により駆動される図示しない磁石発電機内に設けら
れて互いに直列に接続された2つのコイル3a及び3b
からなっていて、そのコイル3b側の一端が接地されて
いる。
【0038】エキサイタコイル3の他端(コイル3aの
端部)は、アノードをエキサイタコイル側に向けたダイ
オードD1 を通して点火回路2のダイオードD2 のアノ
ードに接続されている。
端部)は、アノードをエキサイタコイル側に向けたダイ
オードD1 を通して点火回路2のダイオードD2 のアノ
ードに接続されている。
【0039】昇圧回路4は、エキサイタ短絡用スイッチ
を構成するNPNトランジスタTR1 と、エミッタが共
通接続されたPNPトランジスタTR2 及びTR3 と、
短絡スイッチ制御用スイッチを構成するサイリスタTh1
と、抵抗R1 及びR4 〜R8と、ダイオードD4 と、コ
ンデンサC2 とからなっている。トランジスタTR1は
ダーリントン接続された複合トランジスタからなってい
て、トランジスタTR1 のコレクタはダイオードD1 の
カソードに接続され、トランジスタTR1 のエミッタは
電流検出用の小抵抗R1 を通して接地されている。トラ
ンジスタTR1のベースコレクタ間には抵抗R4 が接続
され、該トランジスタTR1 のベースと接地間にはカソ
ードを接地側に向けたサイリスタTh1が接続されてい
る。また電流検出用抵抗R1 の両端に分圧回路を構成す
る抵抗R5 及びR6 の直列回路が並列に接続され、抵抗
R5 及びR6 の接続点にサイリスタTh1のゲートが接続
されている。
を構成するNPNトランジスタTR1 と、エミッタが共
通接続されたPNPトランジスタTR2 及びTR3 と、
短絡スイッチ制御用スイッチを構成するサイリスタTh1
と、抵抗R1 及びR4 〜R8と、ダイオードD4 と、コ
ンデンサC2 とからなっている。トランジスタTR1は
ダーリントン接続された複合トランジスタからなってい
て、トランジスタTR1 のコレクタはダイオードD1 の
カソードに接続され、トランジスタTR1 のエミッタは
電流検出用の小抵抗R1 を通して接地されている。トラ
ンジスタTR1のベースコレクタ間には抵抗R4 が接続
され、該トランジスタTR1 のベースと接地間にはカソ
ードを接地側に向けたサイリスタTh1が接続されてい
る。また電流検出用抵抗R1 の両端に分圧回路を構成す
る抵抗R5 及びR6 の直列回路が並列に接続され、抵抗
R5 及びR6 の接続点にサイリスタTh1のゲートが接続
されている。
【0040】電流検出用抵抗R1 のトランジスタTR1
側の端子にトランジスタTR2 及びTR3 のエミッタが
共通接続され、トランジスタTR2 のコレクタにトラン
ジスタTR3 のベースが接続されている。トランジスタ
TR2 のベースエミッタ間にアノードをトランジスタT
R2 のエミッタ側に向けたダイオードD4 が接続され、
トランジスタTR2 のベースと接地間にピーク検出用コ
ンデンサC2 が接続されている。トランジスタTR2 の
コレクタと接地間には抵抗R7 が接続され、トランジス
タTR3 のコレクタとサイリスタTh1のゲートとの間に
抵抗R8 が接続されている。トランジスタTR3 はトラ
ンジスタTR2 が導通している時に遮断状態に保持さ
れ、トランジスタTR2 が遮断状態になったときに導通
してサイリスタTh1にトリガ信号を与える。
側の端子にトランジスタTR2 及びTR3 のエミッタが
共通接続され、トランジスタTR2 のコレクタにトラン
ジスタTR3 のベースが接続されている。トランジスタ
TR2 のベースエミッタ間にアノードをトランジスタT
R2 のエミッタ側に向けたダイオードD4 が接続され、
トランジスタTR2 のベースと接地間にピーク検出用コ
ンデンサC2 が接続されている。トランジスタTR2 の
コレクタと接地間には抵抗R7 が接続され、トランジス
タTR3 のコレクタとサイリスタTh1のゲートとの間に
抵抗R8 が接続されている。トランジスタTR3 はトラ
ンジスタTR2 が導通している時に遮断状態に保持さ
れ、トランジスタTR2 が遮断状態になったときに導通
してサイリスタTh1にトリガ信号を与える。
【0041】図示の例では、トランジスタTR2 及びT
R3 と、ピーク検出用コンデンサC2 と、ダイオードD
4 と、抵抗R7 及びR8 とにより、電流検出用抵抗R1
の両端の電圧から検出された短絡電流がピークに達した
時にサイリスタTh1にトリガ信号を与える第1のトリガ
回路4aが構成され、抵抗R5 及びR6 により、エキサ
イタコイルの短絡電流が設定値に達した時にサイリスタ
Th1をトリガする第2のトリガ回路4bが構成されてい
る。
R3 と、ピーク検出用コンデンサC2 と、ダイオードD
4 と、抵抗R7 及びR8 とにより、電流検出用抵抗R1
の両端の電圧から検出された短絡電流がピークに達した
時にサイリスタTh1にトリガ信号を与える第1のトリガ
回路4aが構成され、抵抗R5 及びR6 により、エキサ
イタコイルの短絡電流が設定値に達した時にサイリスタ
Th1をトリガする第2のトリガ回路4bが構成されてい
る。
【0042】図示の例では、エキサイタコイル3−ダイ
オードD1 −ダイオードD2 −点火用コンデンサCi −
ダイオードD3 及び一次コイル1a−エキサイタコイル
3の閉回路により、昇圧回路4により昇圧されたエキサ
イタコイル3の一方の極性の半サイクルの誘起電圧で点
火用コンデンサCi を充電する充電回路が構成されてい
る。
オードD1 −ダイオードD2 −点火用コンデンサCi −
ダイオードD3 及び一次コイル1a−エキサイタコイル
3の閉回路により、昇圧回路4により昇圧されたエキサ
イタコイル3の一方の極性の半サイクルの誘起電圧で点
火用コンデンサCi を充電する充電回路が構成されてい
る。
【0043】パルサコイル7は、内燃機関に取り付けら
れた信号発電機内に設けられていて、機関のクランク軸
の回転角度位置が上死点位置(ピストンが上死点に達し
たときのクランク軸の回転角度位置)に対して十分に進
角した位置に設定された基準位置に一致した時及び上死
点付近に設定された低速時の点火位置に一致した時にそ
れぞれ第1の信号Vs1及び第2の信号Vs2を発生する。
波形整形回路8は第1の信号Vs1及び第2の信号Vs2を
それぞれマイクロコンピュータのCPU6が認識し得る
波形の信号Vp1及びVp2に変換して該CPU6の所定の
入力ポートに入力する。
れた信号発電機内に設けられていて、機関のクランク軸
の回転角度位置が上死点位置(ピストンが上死点に達し
たときのクランク軸の回転角度位置)に対して十分に進
角した位置に設定された基準位置に一致した時及び上死
点付近に設定された低速時の点火位置に一致した時にそ
れぞれ第1の信号Vs1及び第2の信号Vs2を発生する。
波形整形回路8は第1の信号Vs1及び第2の信号Vs2を
それぞれマイクロコンピュータのCPU6が認識し得る
波形の信号Vp1及びVp2に変換して該CPU6の所定の
入力ポートに入力する。
【0044】CPU6は第1の信号Vs1が発生してから
第2の信号Vs2が発生するまでの時間と第1の信号の発
生位置と第2の信号の発生位置との間の角度間隔(信号
発電機の構成により決まる)とから機関の回転数[rp
m]を演算し、演算した回転数に対して機関の点火位置
を演算する。この点火位置は、機関がその時々の回転数
で第1の信号Vs1の発生位置である基準位置から点火位
置まで機関が回転する間にマイクロコンピュータ内の点
火タイマに計数させるべきクロックパルスの計数値(点
火位置計測用計数値)の形で演算される。CPU6は、
第1の信号Vs1が発生する毎に演算した点火位置計測用
計数値を点火用タイマにセットして該計数値の計数を開
始させ、点火用タイマがセットされた計数値の計数を完
了した時(演算された点火位置が計測された時)に点火
回路2に点火信号Vi を与える。
第2の信号Vs2が発生するまでの時間と第1の信号の発
生位置と第2の信号の発生位置との間の角度間隔(信号
発電機の構成により決まる)とから機関の回転数[rp
m]を演算し、演算した回転数に対して機関の点火位置
を演算する。この点火位置は、機関がその時々の回転数
で第1の信号Vs1の発生位置である基準位置から点火位
置まで機関が回転する間にマイクロコンピュータ内の点
火タイマに計数させるべきクロックパルスの計数値(点
火位置計測用計数値)の形で演算される。CPU6は、
第1の信号Vs1が発生する毎に演算した点火位置計測用
計数値を点火用タイマにセットして該計数値の計数を開
始させ、点火用タイマがセットされた計数値の計数を完
了した時(演算された点火位置が計測された時)に点火
回路2に点火信号Vi を与える。
【0045】以上の各部は図8に示した従来の点火装置
の該当部分と同様に構成されているが、本発明において
は、図8に示した点火装置に設けられていた定電圧回路
5が省力され、代わりに、エキサイタコイル3が他方の
極性の半サイクルの電圧を発生している間該エキサイタ
コイル3の一部を短絡する逆短絡用スイッチ10が設け
られている。
の該当部分と同様に構成されているが、本発明において
は、図8に示した点火装置に設けられていた定電圧回路
5が省力され、代わりに、エキサイタコイル3が他方の
極性の半サイクルの電圧を発生している間該エキサイタ
コイル3の一部を短絡する逆短絡用スイッチ10が設け
られている。
【0046】図示の例では、エキサイタコイル3を構成
する2つのコイル3a及び3bのうち、接地側に設けら
れた1つのコイル3bの両端にアノードを接地側に向け
たサイリスタTh3が接続され、このサイリスタTh3によ
りエキサイタコイル3が他方の極性の半サイクルの誘起
電圧を発生した時にエキサイタコイル3の一部を短絡す
る逆短絡用スイッチ10aが構成されている。
する2つのコイル3a及び3bのうち、接地側に設けら
れた1つのコイル3bの両端にアノードを接地側に向け
たサイリスタTh3が接続され、このサイリスタTh3によ
りエキサイタコイル3が他方の極性の半サイクルの誘起
電圧を発生した時にエキサイタコイル3の一部を短絡す
る逆短絡用スイッチ10aが構成されている。
【0047】またサイリスタTh3のアノードゲート間及
びゲートカソード間にそれぞれ抵抗R9 及びR10が接続
され、抵抗R9 及びR10により、エキサイタコイル3が
他方の極性の半サイクルの誘起電圧を発生した時にエキ
サイタ逆短絡用スイッチをオン状態にする逆短絡スイッ
チ駆動回路10bが構成されている。逆短絡用スイッチ
10aと逆短絡スイッチ駆動回路10bとにより、充電
電圧抑制回路10が構成されている。
びゲートカソード間にそれぞれ抵抗R9 及びR10が接続
され、抵抗R9 及びR10により、エキサイタコイル3が
他方の極性の半サイクルの誘起電圧を発生した時にエキ
サイタ逆短絡用スイッチをオン状態にする逆短絡スイッ
チ駆動回路10bが構成されている。逆短絡用スイッチ
10aと逆短絡スイッチ駆動回路10bとにより、充電
電圧抑制回路10が構成されている。
【0048】図1に示した点火装置においては、機関の
回転に同期してエキサイタコイル3に交流電圧が誘起す
る。以下の説明では、エキサイタコイル3が発生する図
示の実線矢印方向の一方の極性の半サイクルの誘起電圧
を正方向誘起電圧とし、図示の破線矢印方向の他方の極
性の半サイクルの誘起電圧を負方向誘起電圧とする。エ
キサイタコイル3が正方向誘起電圧を発生すると、ダイ
オードD1 と抵抗R4 とを通してトランジスタTR1 に
ベース電流が流れ、該トランジスタTR1 が導通状態に
なる。これによりエキサイタコイル3がトランジスタT
R1 と小抵抗R1 とを通して実質的に短絡され、エキサ
イタコイルに短絡電流が流れる。この短絡電流を正方向
短絡電流と呼ぶことにする。この正方向短絡電流により
電流検出用抵抗R1 の両端により生じる電圧降下から該
短絡電流が検出される。エキサイタコイルに正方向短絡
電流が流れて抵抗R1 の両端に電圧が現れると、トラン
ジスタTR2 のエミッタ・ベース間回路とピーク検出用
コンデンサC2 とを通して電流が流れ、トランジスタT
R2 が導通する。トランジスタTR2 が導通している間
はトランジスタTR3 が遮断状態に保持されるため、ト
ランジスタTR3のエミッタコレクタ間回路と抵抗R8
とを通してサイリスタTh1にトリガ信号が与えられるこ
とはない。
回転に同期してエキサイタコイル3に交流電圧が誘起す
る。以下の説明では、エキサイタコイル3が発生する図
示の実線矢印方向の一方の極性の半サイクルの誘起電圧
を正方向誘起電圧とし、図示の破線矢印方向の他方の極
性の半サイクルの誘起電圧を負方向誘起電圧とする。エ
キサイタコイル3が正方向誘起電圧を発生すると、ダイ
オードD1 と抵抗R4 とを通してトランジスタTR1 に
ベース電流が流れ、該トランジスタTR1 が導通状態に
なる。これによりエキサイタコイル3がトランジスタT
R1 と小抵抗R1 とを通して実質的に短絡され、エキサ
イタコイルに短絡電流が流れる。この短絡電流を正方向
短絡電流と呼ぶことにする。この正方向短絡電流により
電流検出用抵抗R1 の両端により生じる電圧降下から該
短絡電流が検出される。エキサイタコイルに正方向短絡
電流が流れて抵抗R1 の両端に電圧が現れると、トラン
ジスタTR2 のエミッタ・ベース間回路とピーク検出用
コンデンサC2 とを通して電流が流れ、トランジスタT
R2 が導通する。トランジスタTR2 が導通している間
はトランジスタTR3 が遮断状態に保持されるため、ト
ランジスタTR3のエミッタコレクタ間回路と抵抗R8
とを通してサイリスタTh1にトリガ信号が与えられるこ
とはない。
【0049】エキサイタコイル3の正方向短絡電流がピ
ークに達して電流検出用抵抗R1 の両端の電圧がピーク
に達すると、コンデンサC2 の充電が停止するため、ト
ランジスタTR2 が遮断状態になり、トランジスタTR
3 が導通状態になる。従って、抵抗R1 の両端の電圧で
トランジスタTR3 のエミッタコレクタ間と抵抗R8と
を通してサイリスタTh1のゲートにトリガ信号が与えら
れる。これによりサイリスタTh1が導通するため、トラ
ンジスタTR1 が遮断状態になる。トランジスタTR1
が遮断状態になると、エキサイタコイル3を流れていた
短絡電流が遮断されるため、該エキサイタコイル3にそ
れまで流れていた短絡電流を流し続けようとする向きの
高い電圧が誘起する。この誘起電圧はダイオードD2 を
通して点火用コンデンサCi に印加されるため、該点火
用コンデンサCi が前記の充電回路を通して図示の極性
に充電される。
ークに達して電流検出用抵抗R1 の両端の電圧がピーク
に達すると、コンデンサC2 の充電が停止するため、ト
ランジスタTR2 が遮断状態になり、トランジスタTR
3 が導通状態になる。従って、抵抗R1 の両端の電圧で
トランジスタTR3 のエミッタコレクタ間と抵抗R8と
を通してサイリスタTh1のゲートにトリガ信号が与えら
れる。これによりサイリスタTh1が導通するため、トラ
ンジスタTR1 が遮断状態になる。トランジスタTR1
が遮断状態になると、エキサイタコイル3を流れていた
短絡電流が遮断されるため、該エキサイタコイル3にそ
れまで流れていた短絡電流を流し続けようとする向きの
高い電圧が誘起する。この誘起電圧はダイオードD2 を
通して点火用コンデンサCi に印加されるため、該点火
用コンデンサCi が前記の充電回路を通して図示の極性
に充電される。
【0050】機関の回転数が比較的低い間は上記のよう
にしてエキサイタコイルの正方向短絡電流がピークに達
した時に該短絡電流が遮断されてエキサイタコイルに昇
圧された電圧が誘起させられる。
にしてエキサイタコイルの正方向短絡電流がピークに達
した時に該短絡電流が遮断されてエキサイタコイルに昇
圧された電圧が誘起させられる。
【0051】機関の回転数が上昇すると、エキサイタコ
イル3の短絡電流がピークに達する位置よりも進んだ位
置で、抵抗R5 及びR6 により分圧された抵抗R1 の両
端電圧がサイリスタTh1のトリガレベルに達するように
なるため、エキサイタコイルの短絡電流がピークに達す
る前に遮断されて昇圧動作が行われる。
イル3の短絡電流がピークに達する位置よりも進んだ位
置で、抵抗R5 及びR6 により分圧された抵抗R1 の両
端電圧がサイリスタTh1のトリガレベルに達するように
なるため、エキサイタコイルの短絡電流がピークに達す
る前に遮断されて昇圧動作が行われる。
【0052】マイクロコンピュータのCPU6が機関の
点火位置で点火信号Vi を発生すると、点火回路2のサ
イリスタThiが導通して点火用コンデンサCi の電荷を
点火コイルの一次コイル1aを通して放電させる。これ
により点火コイルの二次コイル1bに点火用高電圧が誘
起し、点火動作が行われる。
点火位置で点火信号Vi を発生すると、点火回路2のサ
イリスタThiが導通して点火用コンデンサCi の電荷を
点火コイルの一次コイル1aを通して放電させる。これ
により点火コイルの二次コイル1bに点火用高電圧が誘
起し、点火動作が行われる。
【0053】本発明に係わる点火装置においては、エキ
サイタコイル3が図示の破線矢印方向の他方の極性の半
サイクルの電圧を発生した時に抵抗R9 を通してサイリ
スタTh3にトリガ信号が与えられて該サイリスタTh3が
導通するため、エキサイタコイルの半部を構成するコイ
ル3aを通して逆短絡電流が流れる。このように逆短絡
電流を流すと、その電機子反作用によりエキサイタコイ
ル3の一方の極性の半サイクルの誘起電圧の立上りが遅
れるとともに、その波高値が制限されるため、昇圧回路
4により昇圧されたエキサイタコイルの正方向誘起電圧
は、逆短絡電流を流さない場合に比べて低くなる。逆短
絡電流による電機子反作用は、エキサイタコイルの誘起
電圧の上昇に伴って大きくなるため、逆短絡電流による
エキサイタコイルの正方向誘起電圧の抑制効果は、機関
の回転数の上昇に伴って大きくなっていく。
サイタコイル3が図示の破線矢印方向の他方の極性の半
サイクルの電圧を発生した時に抵抗R9 を通してサイリ
スタTh3にトリガ信号が与えられて該サイリスタTh3が
導通するため、エキサイタコイルの半部を構成するコイ
ル3aを通して逆短絡電流が流れる。このように逆短絡
電流を流すと、その電機子反作用によりエキサイタコイ
ル3の一方の極性の半サイクルの誘起電圧の立上りが遅
れるとともに、その波高値が制限されるため、昇圧回路
4により昇圧されたエキサイタコイルの正方向誘起電圧
は、逆短絡電流を流さない場合に比べて低くなる。逆短
絡電流による電機子反作用は、エキサイタコイルの誘起
電圧の上昇に伴って大きくなるため、逆短絡電流による
エキサイタコイルの正方向誘起電圧の抑制効果は、機関
の回転数の上昇に伴って大きくなっていく。
【0054】上記のように、逆短絡用スイッチを設け
て、エキサイタコイルに逆短絡電流を流すと、エキサイ
タコイルの正方向誘起電圧を抑制することができるた
め、定電圧回路を設けなくても、点火用コンデンサCi
の充電電圧を制限することができる。上記のように逆短
絡用スイッチを設けた場合の点火用コンデンサの充電電
圧Vc を回転数Nに対して示すと図5の曲線cのように
なる。
て、エキサイタコイルに逆短絡電流を流すと、エキサイ
タコイルの正方向誘起電圧を抑制することができるた
め、定電圧回路を設けなくても、点火用コンデンサCi
の充電電圧を制限することができる。上記のように逆短
絡用スイッチを設けた場合の点火用コンデンサの充電電
圧Vc を回転数Nに対して示すと図5の曲線cのように
なる。
【0055】逆短絡用スイッチはエキサイタコイル3の
一部のみを短絡するため、該逆短絡用スイッチを通して
流れる逆短絡電流の大きさは制限された値となる。従っ
て上記の構成のよれば、エキサイタコイルで大量の発熱
を生じさせることなく、充電電圧の抑制効果を得ること
ができる。
一部のみを短絡するため、該逆短絡用スイッチを通して
流れる逆短絡電流の大きさは制限された値となる。従っ
て上記の構成のよれば、エキサイタコイルで大量の発熱
を生じさせることなく、充電電圧の抑制効果を得ること
ができる。
【0056】上記の例では、エキサイタコイル3が負方
向誘起電圧を発生した時に逆短絡用スイッチをトリガし
て逆短絡電流を流すようにしたが、機関の運転状態が、
点火用高電圧を高くして点火性能を高めることが望まし
い状態にあるときに、逆短絡用スイッチを遮断状態に保
って、エキサイタコイル3の正方向誘起電圧を制限しな
いようにすることもできる。そのためには、内燃機関の
運転状態が、点火用高電圧を高くすることが好ましい運
転状態として予め特定の運転状態を設定して、機関の運
転状態が予め定めた特定の運転状態にあるのか、または
該特定の運転状態以外の定常運転状態にあるのかを検出
し、その検出結果に応じて逆短絡用スイッチを制御する
ようにすればよい。
向誘起電圧を発生した時に逆短絡用スイッチをトリガし
て逆短絡電流を流すようにしたが、機関の運転状態が、
点火用高電圧を高くして点火性能を高めることが望まし
い状態にあるときに、逆短絡用スイッチを遮断状態に保
って、エキサイタコイル3の正方向誘起電圧を制限しな
いようにすることもできる。そのためには、内燃機関の
運転状態が、点火用高電圧を高くすることが好ましい運
転状態として予め特定の運転状態を設定して、機関の運
転状態が予め定めた特定の運転状態にあるのか、または
該特定の運転状態以外の定常運転状態にあるのかを検出
し、その検出結果に応じて逆短絡用スイッチを制御する
ようにすればよい。
【0057】点火用高電圧を高くすることが望ましい運
転状態とは、例えば、機関の始動操作開始時から始動が
完了するまでの運転状態や、機関の急加速時の運転状態
である。
転状態とは、例えば、機関の始動操作開始時から始動が
完了するまでの運転状態や、機関の急加速時の運転状態
である。
【0058】図2は、上記のように、機関の運転状態に
応じて、逆短絡用スイッチを制御する場合の点火装置の
構成例を示したもので、図2において図1の各部と同等
の部分にはそれぞれ同一の符号を付してある。
応じて、逆短絡用スイッチを制御する場合の点火装置の
構成例を示したもので、図2において図1の各部と同等
の部分にはそれぞれ同一の符号を付してある。
【0059】図2に示した例では、内燃機関のスロット
ルバルブの開度を検出するスロットルセンサ11と機関
の冷却水の温度を機関温度として検出する温度センサ1
2とが設けられていて、これらのセンサから得られるス
ロットルバルブ開度の情報と機関の温度情報とがCPU
6に入力されている。
ルバルブの開度を検出するスロットルセンサ11と機関
の冷却水の温度を機関温度として検出する温度センサ1
2とが設けられていて、これらのセンサから得られるス
ロットルバルブ開度の情報と機関の温度情報とがCPU
6に入力されている。
【0060】CPU6は所定のプログラムを実行するこ
とにより、始動時逆短絡スイッチ制御手段と急加速時逆
短絡スイッチ制御手段とを実現して逆短絡スイッチを制
御するための制御指令Vq を出力する。CPU6が出力
する制御指令Vq は、トリガ回路10cに入力され、C
PU6が逆短絡用スイッチをオン状態にすることを指令
する制御指令Vq を発生した時にトリガ回路10cから
サイリスタTh3にトリガ信号が与えられるようになって
いる。
とにより、始動時逆短絡スイッチ制御手段と急加速時逆
短絡スイッチ制御手段とを実現して逆短絡スイッチを制
御するための制御指令Vq を出力する。CPU6が出力
する制御指令Vq は、トリガ回路10cに入力され、C
PU6が逆短絡用スイッチをオン状態にすることを指令
する制御指令Vq を発生した時にトリガ回路10cから
サイリスタTh3にトリガ信号が与えられるようになって
いる。
【0061】図2に示した点火装置は、CPU6により
逆短絡用スイッチの制御手段が構成させれる点を除き図
1に示した例と同様に構成されている。
逆短絡用スイッチの制御手段が構成させれる点を除き図
1に示した例と同様に構成されている。
【0062】CPU6が実現する始動時逆短絡スイッチ
制御手段は、内燃機関の回転数が設定値以下のとき、ま
たは内燃機関の温度が設定値以下のときにエキサイタコ
イル3の出力電圧の極性の如何に係わりなくエキサイタ
逆短絡用スイッチ10aをオフ状態に保ち、内燃機関の
回転数が設定値を超えていて、かつ内燃機関の温度が設
定値以上のときにエキサイタコイルが負方向電圧(他方
の極性の半サイクルの電圧)を発生している期間エキサ
イタ逆短絡用スイッチ10aをオン状態にするように逆
短絡用スイッチ10aを制御する。
制御手段は、内燃機関の回転数が設定値以下のとき、ま
たは内燃機関の温度が設定値以下のときにエキサイタコ
イル3の出力電圧の極性の如何に係わりなくエキサイタ
逆短絡用スイッチ10aをオフ状態に保ち、内燃機関の
回転数が設定値を超えていて、かつ内燃機関の温度が設
定値以上のときにエキサイタコイルが負方向電圧(他方
の極性の半サイクルの電圧)を発生している期間エキサ
イタ逆短絡用スイッチ10aをオン状態にするように逆
短絡用スイッチ10aを制御する。
【0063】急加速時逆短絡スイッチ制御手段は、内燃
機関を急加速するための運転操作が行われたことが検出
されたときにエキサイタコイルの出力電圧の極性の如何
に係わりなくエキサイタ逆短絡用スイッチ10aをオフ
状態に保ち、内燃機関を急加速するための運転操作が行
われたことが検出されていないときにエキサイタコイル
が負方向電圧を発生している期間エキサイタ逆短絡用ス
イッチをオン状態にするように逆短絡用スイッチ10a
を制御する。
機関を急加速するための運転操作が行われたことが検出
されたときにエキサイタコイルの出力電圧の極性の如何
に係わりなくエキサイタ逆短絡用スイッチ10aをオフ
状態に保ち、内燃機関を急加速するための運転操作が行
われたことが検出されていないときにエキサイタコイル
が負方向電圧を発生している期間エキサイタ逆短絡用ス
イッチをオン状態にするように逆短絡用スイッチ10a
を制御する。
【0064】上記始動時逆短絡スイッチ制御手段及び急
加速時逆短絡スイッチ制御手段を実現するためにCPU
6が実行するプログラムのアルゴリズムの一例を図3及
び図4に示した。
加速時逆短絡スイッチ制御手段を実現するためにCPU
6が実行するプログラムのアルゴリズムの一例を図3及
び図4に示した。
【0065】図3のフローチャートは、始動時逆短絡ス
イッチ制御手段を構成する割込ルーチンを示したもの
で、この割込ルーチンは、一定の時間間隔でタイマが割
込指令を発生する毎に実行されるタイマ割込ルーチンで
ある。
イッチ制御手段を構成する割込ルーチンを示したもの
で、この割込ルーチンは、一定の時間間隔でタイマが割
込指令を発生する毎に実行されるタイマ割込ルーチンで
ある。
【0066】図3の割込ルーチンが開始されると、ステ
ップ1において機関の温度Tw が設定値(図示の例では
10℃)を超えているか否かが判定される。その結果機
関の温度が設定温度を超えていると判定された場合に
は、ステップ2に移行して機関の回転数Nが設定回転数
(図示の例では2000rpm )を超えているか否かを判
定することにより、機関の始動が完了しているか否かを
判定する。
ップ1において機関の温度Tw が設定値(図示の例では
10℃)を超えているか否かが判定される。その結果機
関の温度が設定温度を超えていると判定された場合に
は、ステップ2に移行して機関の回転数Nが設定回転数
(図示の例では2000rpm )を超えているか否かを判
定することにより、機関の始動が完了しているか否かを
判定する。
【0067】機関の温度が設定温度を超え、機関の始動
が完了しているときには、ステップ3に移行して逆短絡
スイッチをオン状態にすることを指令する制御指令を発
生してメインルーチンに戻る。
が完了しているときには、ステップ3に移行して逆短絡
スイッチをオン状態にすることを指令する制御指令を発
生してメインルーチンに戻る。
【0068】図3のステップ1において機関の温度が設
定温度以下であると判定された時には、ステップ4に進
んで逆短絡スイッチをオフ状態に保つ制御指令を発生さ
せた後(逆短絡指令を発生しない状態にした後)、メイ
ンルーチンに戻る。
定温度以下であると判定された時には、ステップ4に進
んで逆短絡スイッチをオフ状態に保つ制御指令を発生さ
せた後(逆短絡指令を発生しない状態にした後)、メイ
ンルーチンに戻る。
【0069】図3の割込ルーチンのステップ1により、
機関の温度が設定温度を超えているか否かを判定する機
関温度判定手段が実現され、ステップ2により機関の回
転数が設定値を超えているか否かを判定する回転数判定
手段(始動完了判定手段)が実現される。またステップ
3及び4により、内燃機関の回転数が設定値以下である
と判定されたとき、または内燃機関の温度が設定値以下
であると判定されたときに、エキサイタコイルの出力電
圧の極性の如何に係わりなくエキサイタ逆短絡用スイッ
チをオフ状態に保ち、内燃機関の回転数が設定値以上で
あると判定されていて、かつ内燃機関の温度が設定値以
上であると判定されたときにはエキサイタコイルが他方
の極性の半サイクルの電圧を発生している期間エキサイ
タ逆短絡用スイッチをオン状態にするように逆短絡スイ
ッチ制御指令を発生する制御指令発生手段が実現され、
上記機関温度判定手段と、回転数判定手段と、制御指令
発生手段とにより、始動時逆短絡スイッチ制御手段が実
現される。
機関の温度が設定温度を超えているか否かを判定する機
関温度判定手段が実現され、ステップ2により機関の回
転数が設定値を超えているか否かを判定する回転数判定
手段(始動完了判定手段)が実現される。またステップ
3及び4により、内燃機関の回転数が設定値以下である
と判定されたとき、または内燃機関の温度が設定値以下
であると判定されたときに、エキサイタコイルの出力電
圧の極性の如何に係わりなくエキサイタ逆短絡用スイッ
チをオフ状態に保ち、内燃機関の回転数が設定値以上で
あると判定されていて、かつ内燃機関の温度が設定値以
上であると判定されたときにはエキサイタコイルが他方
の極性の半サイクルの電圧を発生している期間エキサイ
タ逆短絡用スイッチをオン状態にするように逆短絡スイ
ッチ制御指令を発生する制御指令発生手段が実現され、
上記機関温度判定手段と、回転数判定手段と、制御指令
発生手段とにより、始動時逆短絡スイッチ制御手段が実
現される。
【0070】なお図示しないメインルーチンでは、パル
サコイル7が発生する信号の発生間隔から機関の回転数
を演算する回転数演算手段や、演算された回転数やスロ
ットル開度などの制御条件に対して機関の点火位置を演
算する点火位置演算手段等が実現される。
サコイル7が発生する信号の発生間隔から機関の回転数
を演算する回転数演算手段や、演算された回転数やスロ
ットル開度などの制御条件に対して機関の点火位置を演
算する点火位置演算手段等が実現される。
【0071】また図4は急加速時逆短絡スイッチ制御手
段を実現するための割込ルーチンのアルゴリズムを示し
たもので、この割込ルーチンも、一定の時間間隔でタイ
マが割込指令を発生する毎に実行されるタイマ割込ルー
チンである。
段を実現するための割込ルーチンのアルゴリズムを示し
たもので、この割込ルーチンも、一定の時間間隔でタイ
マが割込指令を発生する毎に実行されるタイマ割込ルー
チンである。
【0072】図4の割込ルーチンが開始されると、先ず
ステップ1において、機関が急加速中であるか否か、即
ち機関を急加速するための運転操作が行われたか否かを
判定する。機関が急加速するための運転操作が行われた
か否かの判定は、例えば、単位時間当たりのスロットル
開度の変化量または時間的変化率の大小を見ることによ
り行うことができる。例えば単位時間当たりのスロット
ルバルブ開度の増加量が設定値を超えた時に機関を急加
速するための運転操作が行われたと判定することができ
る。
ステップ1において、機関が急加速中であるか否か、即
ち機関を急加速するための運転操作が行われたか否かを
判定する。機関が急加速するための運転操作が行われた
か否かの判定は、例えば、単位時間当たりのスロットル
開度の変化量または時間的変化率の大小を見ることによ
り行うことができる。例えば単位時間当たりのスロット
ルバルブ開度の増加量が設定値を超えた時に機関を急加
速するための運転操作が行われたと判定することができ
る。
【0073】ステップ1において機関を急加速するため
の運転操作が行われたと判定されたときには、ステップ
2に移行して逆短絡スイッチをオフ状態にすることを指
令する制御指令を発生させた後メインルーチンに戻る。
またステップ1において機関が急加速中でないと判定さ
れたときにはステップ3に移行してエキサイタコイルが
負方向電圧を発生している期間逆短絡スイッチ3をオン
状態にすることを指令する制御指令を発生させた後メイ
ンルーチンに戻る。
の運転操作が行われたと判定されたときには、ステップ
2に移行して逆短絡スイッチをオフ状態にすることを指
令する制御指令を発生させた後メインルーチンに戻る。
またステップ1において機関が急加速中でないと判定さ
れたときにはステップ3に移行してエキサイタコイルが
負方向電圧を発生している期間逆短絡スイッチ3をオン
状態にすることを指令する制御指令を発生させた後メイ
ンルーチンに戻る。
【0074】CPUはまた、パルサコイル7が第1の信
号Vs1を発生したときにメインルーチンで演算された点
火位置の計測値を点火タイマにセットして該点火タイマ
に点火位置を計測を開始させる割込ルーチンや、点火タ
イマが点火位置を計測した時に点火信号Vi を発生させ
る割込ルーチンなどを実行するが、これらの割込ルーチ
ンの図示は省略する。
号Vs1を発生したときにメインルーチンで演算された点
火位置の計測値を点火タイマにセットして該点火タイマ
に点火位置を計測を開始させる割込ルーチンや、点火タ
イマが点火位置を計測した時に点火信号Vi を発生させ
る割込ルーチンなどを実行するが、これらの割込ルーチ
ンの図示は省略する。
【0075】図2に示した点火装置を用いて、上記のよ
うな制御を行わせた場合の機関の状態の変化の一例を図
7に示した。図7において横軸は経過時間tを示し、縦
軸には、点火用コンデンサCi の充電電圧Vc と、機関
温度(機関の冷却水の温度)Tw と、スロットルバルブ
開度θthと、回転数Nとを示してある。同図に示したよ
うに、機関の始動時及び急加速時には逆短絡用スイッチ
がオフ状態に保持されるため、充電電圧Vc が上昇させ
られて、点火用高電圧が上昇させられる。
うな制御を行わせた場合の機関の状態の変化の一例を図
7に示した。図7において横軸は経過時間tを示し、縦
軸には、点火用コンデンサCi の充電電圧Vc と、機関
温度(機関の冷却水の温度)Tw と、スロットルバルブ
開度θthと、回転数Nとを示してある。同図に示したよ
うに、機関の始動時及び急加速時には逆短絡用スイッチ
がオフ状態に保持されるため、充電電圧Vc が上昇させ
られて、点火用高電圧が上昇させられる。
【0076】図3に示した例では、内燃機関の温度が設
定値を超えているか否かを判定するとともに、内燃機関
の回転数が設定値を超えているか否かを判定して、機関
の温度が設定値以下のとき、または機関の回転数が設定
値以下のときにエキサイタコイルの出力電圧の極性の如
何に係わりなくエキサイタ逆短絡用スイッチをオフ状態
に保ち、機関の温度が設定値を超えていて、かつ機関の
回転数が設定値を超えているときにエキサイタコイルが
他方の極性の半サイクルの電圧を発生している期間エキ
サイタ逆短絡用スイッチをオン状態にするように始動時
逆短絡スイッチ制御手段を構成したが、機関の温度の判
定を省略して、内燃機関の回転数が設定値以下のときに
は、エキサイタコイルの出力電圧の極性の如何に係わり
なくエキサイタ逆短絡用スイッチをオフ状態に保ち、内
燃機関の回転数が設定値を超えているときには、エキサ
イタコイルが他方の極性の半サイクルの電圧を発生して
いる期間エキサイタ逆短絡用スイッチをオン状態にする
ように始動時逆短絡スイッチ制御手段を構成してもよ
い。
定値を超えているか否かを判定するとともに、内燃機関
の回転数が設定値を超えているか否かを判定して、機関
の温度が設定値以下のとき、または機関の回転数が設定
値以下のときにエキサイタコイルの出力電圧の極性の如
何に係わりなくエキサイタ逆短絡用スイッチをオフ状態
に保ち、機関の温度が設定値を超えていて、かつ機関の
回転数が設定値を超えているときにエキサイタコイルが
他方の極性の半サイクルの電圧を発生している期間エキ
サイタ逆短絡用スイッチをオン状態にするように始動時
逆短絡スイッチ制御手段を構成したが、機関の温度の判
定を省略して、内燃機関の回転数が設定値以下のときに
は、エキサイタコイルの出力電圧の極性の如何に係わり
なくエキサイタ逆短絡用スイッチをオフ状態に保ち、内
燃機関の回転数が設定値を超えているときには、エキサ
イタコイルが他方の極性の半サイクルの電圧を発生して
いる期間エキサイタ逆短絡用スイッチをオン状態にする
ように始動時逆短絡スイッチ制御手段を構成してもよ
い。
【0077】また内燃機関の回転数の判定を省略して、
機関の温度が設定値以下のときにエキサイタコイルの出
力電圧の極性の如何に係わりなくエキサイタ逆短絡用ス
イッチをオフ状態に保ち、機関の温度が設定値を超えて
いるときにエキサイタコイルが他方の極性の半サイクル
の電圧を発生している期間エキサイタ逆短絡用スイッチ
をオン状態にするように始動時逆短絡スイッチ制御手段
を構成してもよい。
機関の温度が設定値以下のときにエキサイタコイルの出
力電圧の極性の如何に係わりなくエキサイタ逆短絡用ス
イッチをオフ状態に保ち、機関の温度が設定値を超えて
いるときにエキサイタコイルが他方の極性の半サイクル
の電圧を発生している期間エキサイタ逆短絡用スイッチ
をオン状態にするように始動時逆短絡スイッチ制御手段
を構成してもよい。
【0078】上記の例では、機関の始動時及び急加速時
に、逆短絡用スイッチをオフ状態に保持して、点火用高
電圧を上昇させるようにしたが、機関の始動時にのみ逆
短絡用スイッチをオフ状態に保持する制御を行わせるよ
うにしてもよい。
に、逆短絡用スイッチをオフ状態に保持して、点火用高
電圧を上昇させるようにしたが、機関の始動時にのみ逆
短絡用スイッチをオフ状態に保持する制御を行わせるよ
うにしてもよい。
【0079】また上記の例では、機関の始動時に回転数
が設定値を超えた状態になるまで、逆短絡用スイッチを
オフ状態に保持するようにしたが、機関の始動操作が開
始された後に行われる点火の回数を計数して、始動操作
が開始された後所定回数の点火が行われるまでの間逆短
絡用スイッチをオフ状態にするようにしてもよい。
が設定値を超えた状態になるまで、逆短絡用スイッチを
オフ状態に保持するようにしたが、機関の始動操作が開
始された後に行われる点火の回数を計数して、始動操作
が開始された後所定回数の点火が行われるまでの間逆短
絡用スイッチをオフ状態にするようにしてもよい。
【0080】上記の例では、逆短絡用スイッチを構成す
るスイッチ素子としてサイリスタTh3を用いたが、この
逆短絡用スイッチとしてはトランジスタ等の他のスイッ
チ素子を用いることもできる。
るスイッチ素子としてサイリスタTh3を用いたが、この
逆短絡用スイッチとしてはトランジスタ等の他のスイッ
チ素子を用いることもできる。
【0081】逆短絡用スイッチ10aの制御を容易にす
るため、該逆短絡用スイッチを構成するスイッチ素子と
しては、その両端にエキサイタコイルの負方向誘起電圧
(他方の極性の半サイクルの電圧)が印加されている時
にのみオン状態になる単方向性のスイッチ素子を用いる
のが好ましい。
るため、該逆短絡用スイッチを構成するスイッチ素子と
しては、その両端にエキサイタコイルの負方向誘起電圧
(他方の極性の半サイクルの電圧)が印加されている時
にのみオン状態になる単方向性のスイッチ素子を用いる
のが好ましい。
【0082】上記の例では、エキサイタコイル3の半部
を逆短絡用スイッチを通して短絡するようにしている
が、本発明は、上記の例に限定されるものではなく、エ
キサイタコイルのどの程度の部分を逆短絡用スイッチを
通して短絡するかは、逆短絡用スイッチを通して短絡電
流を流すことにより生じさせた電機子反作用による正方
向電圧の抑制効果を勘案して適宜に決定する。
を逆短絡用スイッチを通して短絡するようにしている
が、本発明は、上記の例に限定されるものではなく、エ
キサイタコイルのどの程度の部分を逆短絡用スイッチを
通して短絡するかは、逆短絡用スイッチを通して短絡電
流を流すことにより生じさせた電機子反作用による正方
向電圧の抑制効果を勘案して適宜に決定する。
【0083】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、エキサ
イタコイルが発生する一方の極性及び他方の極性の半サ
イクルの電圧のうち、点火用コンデンサの充電に用いら
れない他方の極性の半サイクルの電圧を短絡することに
より電機子反作用を生じさせて、エキサイタコイルの一
方の極性の半サイクルの電圧の波高値を抑制するように
したので、定電圧回路を設けることなく、機関の中速領
域及び高速領域で点火用コンデンサに印加される電圧が
過大になるのを防ぐことができる利点がある。
イタコイルが発生する一方の極性及び他方の極性の半サ
イクルの電圧のうち、点火用コンデンサの充電に用いら
れない他方の極性の半サイクルの電圧を短絡することに
より電機子反作用を生じさせて、エキサイタコイルの一
方の極性の半サイクルの電圧の波高値を抑制するように
したので、定電圧回路を設けることなく、機関の中速領
域及び高速領域で点火用コンデンサに印加される電圧が
過大になるのを防ぐことができる利点がある。
【0084】また本発明によれば、逆短絡用スイッチに
よりエキサイタコイルの一部のみを短絡するようにした
ため、逆短絡用スイッチを通して流れる短絡電流が過大
になるのを防いで、エキサイタコイル及び逆短絡用スイ
ッチからの発熱を抑制することができる。
よりエキサイタコイルの一部のみを短絡するようにした
ため、逆短絡用スイッチを通して流れる短絡電流が過大
になるのを防いで、エキサイタコイル及び逆短絡用スイ
ッチからの発熱を抑制することができる。
【0085】更に、本発明によれば、機関の中速領域及
び高速領域においてエキサイタコイルの一方の極性の半
サイクルの誘起電圧を抑制して、昇圧回路に印加される
電圧を抑制することができるため、昇圧回路を構成する
回路素子での発熱を少なくすることができる利点があ
る。
び高速領域においてエキサイタコイルの一方の極性の半
サイクルの誘起電圧を抑制して、昇圧回路に印加される
電圧を抑制することができるため、昇圧回路を構成する
回路素子での発熱を少なくすることができる利点があ
る。
【図1】本発明に係わる内燃機関用点火装置の構成例を
示した回路図である。
示した回路図である。
【図2】本発明に係わる内燃機関用点火装置の他の構成
例を示した回路図である。
例を示した回路図である。
【図3】図2の点火装置のCPUが実行する割込ルーチ
ンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
ンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図4】図2の点火装置のCPUが実行する他の割込ル
ーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
ーチンのアルゴリズム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と従来の点火装置とに
ついて、点火用コンデンサの充電電圧と機関の回転数と
の関係を比較して示した線図である。
ついて、点火用コンデンサの充電電圧と機関の回転数と
の関係を比較して示した線図である。
【図6】機関の低速時、中速時及び高速時のエキサイタ
コイルの誘起電圧波形を模式的に示した波形図である。
コイルの誘起電圧波形を模式的に示した波形図である。
【図7】図2に示した点火装置を用いた場合の機関の状
態の変化の一例を示した線図である。
態の変化の一例を示した線図である。
【図8】従来の内燃機関用点火装置の構成例を示した回
路図である。
路図である。
1…点火コイル、2…点火回路、3…エキサイタコイ
ル、4…昇圧回路、6…CPU、7…電源回路、8…波
形整形回路、10…充電電圧抑制回路、10a…逆短絡
用スイッチ、10b…逆短絡スイッチ駆動回路、Ci …
点火用コンデンサ、Thi…サイリスタ。
ル、4…昇圧回路、6…CPU、7…電源回路、8…波
形整形回路、10…充電電圧抑制回路、10a…逆短絡
用スイッチ、10b…逆短絡スイッチ駆動回路、Ci …
点火用コンデンサ、Thi…サイリスタ。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭48−54808(JP,A)
実開 昭61−53571(JP,U)
実公 昭49−4503(JP,Y1)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
F02P 3/08 - 3/24
Claims (5)
- 【請求項1】 点火コイルと、前記点火コイルの一次側
に設けられた点火用コンデンサと、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、
前記エキサイタコイルの一方の極性の半サイクルの誘起
電圧を昇圧する昇圧回路と、前記昇圧回路により昇圧さ
れたエキサイタコイルの一方の極性の半サイクルの誘起
電圧で前記点火用コンデンサを一方の極性に充電する充
電回路と、点火信号が与えられた時に導通して前記点火
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、前記内燃機関の点火位置で前記放電用スイッチ
に点火信号を与える点火信号供給手段とを備え、前記点
火用コンデンサに蓄積された電荷の放電により前記点火
コイルの二次コイルに点火用高電圧を発生させるコンデ
ンサ放電式内燃機関用点火装置において、 前記エキサイタコイルの一部に対して並列に接続された
エキサイタ逆短絡用スイッチと、 前記エキサイタコイルが他方の極性の半サイクルの誘起
電圧を発生した時に前記エキサイタ逆短絡用スイッチを
オン状態にする逆短絡スイッチ駆動回路と、 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。 - 【請求項2】 点火コイルと、前記点火コイルの一次側
に設けられた点火用コンデンサと、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、
前記エキサイタコイルの一方の極性の半サイクルの誘起
電圧を昇圧する昇圧回路と、前記昇圧回路により昇圧さ
れた前記エキサイタコイルの一方の極性の半サイクルの
誘起電圧で前記点火用コンデンサを一方の極性に充電す
る充電回路と、点火信号が与えられた際に導通して前記
点火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、前記内燃機関の点火位置で前記放電用スイ
ッチに点火信号を与える点火信号供給手段とを備え、前
記点火用コンデンサに蓄積された電荷の放電により前記
点火コイルの二次コイルに点火用高電圧を発生させるコ
ンデンサ放電式内燃機関用点火装置において、 前記エキサイタコイルの一部に対して並列に接続された
オンオフ制御が可能なエキサイタ逆短絡用スイッチと、 前記内燃機関の運転状態が、前記点火用高電圧を高くす
ることが好ましい運転状態として予め設定された特定の
運転状態にあるのか、または該特定の運転状態以外の定
常運転状態にあるのかを検出する機関状態検出手段と、 前記エキサイタコイルが他方の極性の半サイクルの誘起
電圧を発生し、かつ前記内燃機関の運転状態が前記定常
運転状態にあることを前記機関状態検出手段が検出して
いるときに前記エキサイタ逆短絡用スイッチをオン状態
にし、前記内燃機関の運転状態が前記特定の運転状態に
あることを前記機関状態検出手段が検出したときには前
記エキサイタコイルの誘起電圧の極性の如何に係わりな
く前記エキサイタ逆短絡用スイッチをオフ状態に保つよ
うに前記逆短絡用スイッチを制御する逆短絡スイッチ制
御手段と、 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。 - 【請求項3】 点火コイルと、前記点火コイルの一次側
に設けられた点火用コンデンサと、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、
前記エキサイタコイルの一方の極性の半サイクルの誘起
電圧を昇圧する昇圧回路と、前記昇圧回路により昇圧さ
れた前記エキサイタコイルの一方の極性の半サイクルの
誘起電圧で前記点火用コンデンサを一方の極性に充電す
る充電回路と、点火信号が与えられた際に導通して前記
点火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、前記内燃機関の点火位置で前記放電用スイ
ッチに点火信号を与える点火信号供給手段とを備え、前
記点火用コンデンサに蓄積された電荷の放電により前記
点火コイルの二次コイルに点火用高電圧を発生させるコ
ンデンサ放電式内燃機関用点火装置において、 前記エキサイタコイルの一部に対して並列に接続された
オンオフ制御が可能なエキサイタ逆短絡用スイッチと、 前記内燃機関の温度が設定値以下のときには前記エキサ
イタコイルの出力電圧の極性の如何に係わりなく前記エ
キサイタ逆短絡用スイッチをオフ状態に保ち、前記内燃
機関の温度が設定値を超えているときには前記エキサイ
タコイルが他方の極性の半サイクルの電圧を発生してい
る期間前記エキサイタ逆短絡用スイッチをオン状態にす
るように、該エキサイタ逆短絡用スイッチを制御する始
動時逆短絡スイッチ制御手段と、 前記内燃機関を急加速させるための運転操作が行われた
ことが検出されたときに、前記エキサイタコイルの出力
電圧の極性の如何に係わりなく前記エキサイタ逆短絡用
スイッチをオフ状態に保ち、前記内燃機関を急加速させ
るための運転操作が行われたことが検出されていないと
きには、前記エキサイタコイルが他方の極性の半サイク
ルの電圧を発生している期間前記エキサイタ逆短絡用ス
イッチをオン状態にするように、該エキサイタ逆短絡用
スイッチを制御する急加速時逆短絡スイッチ制御手段
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。 - 【請求項4】 点火コイルと、前記点火コイルの一次側
に設けられた点火用コンデンサと、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、
前記エキサイタコイルの一方の極性の半サイクルの誘起
電圧を昇圧する昇圧回路と、前記昇圧回路により昇圧さ
れたエキサイタコイルの一方の極性の半サイクルの誘起
電圧で前記点火用コンデンサを一方の極性に充電する充
電回路と、点火信号が与えられた際に導通して前記点火
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、前記内燃機関の点火位置で前記放電用スイッチ
に点火信号を与える点火信号供給手段とを備え、前記点
火用コンデンサに蓄積された電荷の放電により前記点火
コイルの二次コイルに点火用高電圧を発生させるコンデ
ンサ放電式内燃機関用点火装置において、 前記エキサイタコイルの一部に対して並列に接続された
オンオフ制御が可能なエキサイタ逆短絡用スイッチと、 前記内燃機関の温度が設定値以下のとき、または前記内
燃機関の回転数が設定値以下のときに前記エキサイタコ
イルの出力電圧の極性の如何に係わりなく前記エキサイ
タ逆短絡用スイッチをオフ状態に保ち、前記内燃機関の
温度が設定値を超えていて、かつ前記内燃機関の回転数
が設定値を超えているときには前記エキサイタコイルが
他方の極性の半サイクルの電圧を発生している期間前記
エキサイタ逆短絡用スイッチをオン状態にするように、
該エキサイタ逆短絡用スイッチを制御する始動時逆短絡
スイッチ制御手段と、 前記内燃機関を急加速するための運転操作が行われたこ
とが検出されたときに前記エキサイタコイルの出力電圧
の極性の如何に係わりなく前記エキサイタ逆短絡用スイ
ッチをオフ状態に保ち、前記内燃機関を急加速するため
の運転操作が行われたことが検出されていないときに
は、前記エキサイタコイルが他方の極性の半サイクルの
電圧を発生している期間前記エキサイタ逆短絡用スイッ
チをオン状態にするように、該エキサイタ逆短絡用スイ
ッチを制御する急加速時逆短絡スイッチ制御手段と、 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。 - 【請求項5】 点火コイルと、前記点火コイルの一次側
に設けられた点火用コンデンサと、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、
前記エキサイタコイルの一方の極性の半サイクルの誘起
電圧を昇圧する昇圧回路と、前記昇圧回路により昇圧さ
れたエキサイタコイルの一方の極性の半サイクルの誘起
電圧で前記点火用コンデンサを一方の極性に充電する充
電回路と、点火信号が与えられた際に導通して前記点火
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、前記内燃機関の点火位置で前記放電用スイッチ
に点火信号を与える点火信号供給手段とを備え、前記点
火用コンデンサに蓄積された電荷の放電により前記点火
コイルの二次コイルに点火用高電圧を発生させるコンデ
ンサ放電式内燃機関用点火装置において、 前記エキサイタコイルの一部に対して並列に接続された
オンオフ制御が可能なエキサイタ逆短絡用スイッチと、 前記内燃機関の始動操作開始後設定回数の点火動作が行
われるまでの間は前記エキサイタコイルの出力電圧の極
性の如何に係わりなく前記エキサイタ逆短絡用スイッチ
をオフ状態に保ち、前記内燃機関の始動操作開始後設定
回数の点火動作が行われた後は前記エキサイタコイルが
他方の極性の半サイクルの電圧を発生している期間前記
エキサイタ逆短絡用スイッチをオン状態にするように、
該エキサイタ逆短絡用スイッチを制御する始動時逆短絡
スイッチ制御手段と、 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06299099A JP3397162B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | コンデンサ放電式内燃機関用点火装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06299099A JP3397162B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | コンデンサ放電式内燃機関用点火装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000257541A JP2000257541A (ja) | 2000-09-19 |
JP3397162B2 true JP3397162B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=13216331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06299099A Expired - Fee Related JP3397162B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | コンデンサ放電式内燃機関用点火装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3397162B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4816319B2 (ja) * | 2006-08-11 | 2011-11-16 | 国産電機株式会社 | コンデンサ放電式エンジン用点火装置 |
US9404467B2 (en) | 2013-01-18 | 2016-08-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Ignition device for internal combustion engine and ignition method |
-
1999
- 1999-03-10 JP JP06299099A patent/JP3397162B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JP2000257541A (ja) | 2000-09-19 |
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