JP3531535B2 - Ignition device for internal combustion engine - Google Patents

Ignition device for internal combustion engine

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JP3531535B2
JP3531535B2 JP14845699A JP14845699A JP3531535B2 JP 3531535 B2 JP3531535 B2 JP 3531535B2 JP 14845699 A JP14845699 A JP 14845699A JP 14845699 A JP14845699 A JP 14845699A JP 3531535 B2 JP3531535 B2 JP 3531535B2
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の回転数
が制限回転数を超えて過回転となるのを防止できるよう
にした内燃機関用点火装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】内燃機関が運転中に急に負荷が軽くなっ
たり無負荷になったりすると、機関の回転数が急上昇し
て許容最大回転数を超える過回転状態になって、負荷装
置や機関が破壊するおそれがある。このような危険が生
ずる恐れがある場合には、機関の点火装置から得られる
回転数情報に基づいて、回転数が設定値を超えたときに
機関の点火時期を大きく遅らせたり、あるいは機関の回
転数を制御する補助装置を制御したりすることによっ
て、回転数が設定値を超えて上昇するのを抑制する過回
転防止装置が用いられている。 【0003】例えば、特開平2−5743号に開示され
た従来の過回転防止装置では、前段及び後段の2つの単
安定マルチバイブレータが設けられていて、前段の単安
定マルチバイブレータは点火装置の一次電流の立上がり
時点を起点として、内燃機関が設定回転数のときの1サ
イクルの時間幅に等しい基準時間(T1 )よりも短い遅
れ時間(T2 )後に立下がる予備信号(V5 )を発生
し、後段の単安定マルチバイブレータは予備信号の立下
がり時点から時間(T1 −T2 )の間基準信号(V1 )
を出力する。この基準信号(V1 )と、一次電流の立ち
上がりから得た探索信号(V2 )とがコンパレータに入
力され、該コンパレータは基準信号(V1)と探索信号
(V2 )とが同時に発生した時に、該両信号の重なり時
間幅に対応した時間だけ点火装置の点火時期を遅角させ
るための駆動信号を出力する。従って、内燃機関の回転
数が設定回転数を超えると点火時期が遅角して回転数の
上昇を抑制し、内燃機関の過回転を防止する。 【0004】上記トリガ回路、単安定マルチバイブレー
タ及びコンパレータの駆動電力は、点火装置に発生する
一次電圧の逆電圧を入力とする安定化電源回路の出力に
より与えられている。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】過回転防止装置を備え
た従来の内燃機関用点火装置では、点火コイルの一次電
流の立ち上がりを検出することにより単安定マルチバイ
ブレータのトリガ信号と探索信号とを得るようにしてい
る。 【0006】そのため、従来の点火装置では、点火コイ
ルの一次電流の通電路に一次電流検出用の抵抗器を直列
に挿入する必要があった。そのため、特に機関の低速回
転時に一次電流の大きさが減少して点火コイルの二次発
生電圧が低くなり、点火性能が低下するという問題があ
った。 【0007】更に従来の点火装置では、2つの単安定マ
ルチバイブレータを設ける必要があったため、回路構成
が複雑になってコストが高くなるだけでなく、各単安定
マルチバイブレータを構成する部品の特性の差により生
じる遅角特性のバラツキを調整するための調整作業が複
雑になるという問題もあった。 【0008】また過回転防止機能を持たせた従来の点火
装置では、内燃機関の回転数が設定された制限回転数を
超えるたときに、予め定められた一定の遅角量だけ点火
時期をステップ状に遅角させるようにしていた。そのた
め、同じ点火装置を異なる内燃機関に装着したり、内燃
機関の運転条件が異なる場合には、回転数制限時に機関
の回転数の応答特性が異なって円滑な回転数制限動作が
行われないことがあった。 【0009】本発明の目的は、低速時の点火性能を損な
うことなく、かつコストの上昇を招くことなく過回転防
止機能を持たせることができるようにした内燃機関用点
火装置を提供することにある。 【0010】本発明の他の目的は、異なる内燃機関に適
用したり、機関の運転条件が異なったりする場合でも、
回転数制限時に機関の回転数の応答特性を良好にするこ
とができるようにした内燃機関用点火装置を提供するこ
とにある。 【0011】 【課題を解決するための手段】本発明が対象とする内燃
機関用点火装置は、一次コイルと二次コイルとを有し、
少なくとも一次コイルが内燃機関により駆動される磁石
発電機内に設けられて、内燃機関の回転に同期して一方
の極性の第1の半サイクルの電圧と他方の極性の第2の
半サイクルの電圧と一方の極性の第3の半サイクルの電
圧とが順次現れる交流電圧を内燃機関の1回転当たり1
回だけ一次コイルに誘起する点火コイルと、前記点火コ
イルの一次コイルに第2の半サイクルの電圧が誘起した
ときに導通して該一次コイルに電流を流す一次電流制御
用スイッチと、一次電流が設定値に達したときに一次電
流制御用スイッチを遮断状態にする遮断制御回路とを備
えたものである。 【0012】本発明においては、点火コイルの一次コイ
ルに第1の半サイクルの電圧が誘起したときにトリガさ
れて内燃機関の1回転当たり1回だけ設定された時間幅
を有する矩形波信号を発生する単安定マルチバイブレー
タと、該矩形波信号が発生している間積分コンデンサを
一定の時定数で充電し、矩形波信号が消滅している期間
積分コンデンサを一定の時定数で放電させて該積分コン
デンサの両端に三角波形の回転数検出電圧を発生する第
1の積分回路と、矩形波信号が発生している間第2の積
分コンデンサを充電し、矩形波信号が消滅する際に該第
2の積分コンデンサを瞬時に放電させて積分電圧を発生
する第2の積分回路と、回転数検出電圧と内燃機関の目
標制限回転数を与える設定電圧との偏差に比例、積分演
算を施して下限値及び上限値が制限された目標点火時期
電圧を得る比例・積分演算器と、積分電圧を目標点火時
期電圧と比較して積分電圧が目標点火時期電圧を超えて
いるときに出力が第1の状態になり積分電圧が目標点火
時期電圧以下のときに出力が第2の状態になる比較器
と、一次コイルに対して並列に設けられていて、比較器
の出力が第2の状態にあるときに導通して一次コイルを
短絡し、比較器の出力が第1の状態にあるときに遮断状
態になるように比較器の出力に応じてオンオフ制御され
る回転数制御用点火制御スイッチとを設ける。内燃機関
の回転数が目標制限回転数未満のときには、遮断制御回
路が一次電流制御用スイッチを遮断状態にする位置より
も進んだ位置で積分電圧が目標点火時期電圧を超え、内
燃機関の回転数が目標制限回転数以上になったときに
は、遮断制御回路が一次電流制御用スイッチを遮断状態
にする位置よりも遅れた位置で積分電圧が目標点火時期
電圧を超えるように、目標点火時期電圧の下限値及び上
限値を設定する。 【0013】上記のように構成すると、内燃機関の回転
数が上昇していくにつれて、目標点火時期電圧は下限値
と上限値との範囲内で高くなっていくので、第2の積分
回路で発生する積分電圧が目標点火時期電圧を超えて回
転数制御用点火制御スイッチが遮断状態になる位置は、
回転数が上昇するにつれて遅れた位置になる。内燃機関
の回転数が目標制限回転数未満の状態のときには、回転
数制御用点火制御スイッチは一次電量制御用スイッチが
遮断状態になる位置よりも進んだ位置で遮断されるの
で、一次電流は一次電流制御用スイッチが遮断状態にな
る位置で遮断されて点火動作が行われる。 【0014】内燃機関の回転数が目標制限回転数以上に
なると、回転数制御用点火制御スイッチは一次電量制御
用スイッチの遮断位置よりも遅れた位置で遮断状態にな
り、一次電流は回転数制御用点火制御スイッチの遮断位
置で遮断されるようになって、点火位置が遅れてくる。
点火位置の遅角量は、内燃機関の回転数と目標制限回転
数との偏差が大きいほど大きくなり、また遅角量の最大
値は目標点火時期電圧の設定上限値に対応した値に制限
される。 【0015】上記のように、本発明では、内燃機関の回
転数が目標制限回転数を超えると自動的に該両回転数の
偏差量に応じた遅角量で点火時期が遅角し、機関の回転
数を低下させて目標制限回転数に近づけるように動作す
るので、点火装置が装着される内燃機関や該内燃機関の
運転条件が異なる場合でも、回転速度制限時の内燃機関
の応答性を良好にすることができる。 【0016】 【発明の実施の形態】以下図1ないし図5を参照して、
本発明の実施の形態を説明する。 【0017】図1は、本発明に係る内燃機関用点火装置
の回路構成の一例を示したブロック図である。同図にお
いて、1は点火回路で、この点火回路は、磁石発電機内
に設けられた一次コイル2a及び二次コイル2bを有す
る点火コイル2と、一次電流制御用スイッチ3及び遮断
制御回路4とにより構成されている。一次コイル2a
は、図4(A)に示すように、内燃機関の回転に同期し
て一方の極性(図示の例では負極性)の第1の半サイク
ルの電圧V11と他方の極性(図示の例では正極性)の第
2の半サイクルの電圧V12と一方の極性の第3の半サイ
クルの電圧V13とが順次現れる交流電圧を内燃機関の1
回転当り1回だけ発生する。この例では、一次電流制御
用スイッチ3と遮断制御回路4とにより一次電流制御回
路5が構成されていて、一次コイル2aに図示の実線矢
印方向の正極性の第2の半サイクルの電圧V12を発生し
たときに一次電流制御用スイッチ3が導通して一次コイ
ル2aに一次電流を流し、該一次電流が設定値に達した
ときに遮断制御回路4が一次電流制御用スイッチ3を遮
断状態にして点火コイルの一次電流を遮断する。この一
次電流の遮断により、点火コイルの二次コイル2bに点
火用高電圧を誘起させる。6は内燃機関の気筒に取り付
けられた点火プラグで、点火コイルの二次コイル2bに
接続されている。 【0018】7は点火回路1の一次端子1a、1b間に
接続された回転数制限回路部で、この回転数制限回路部
は、安定化電源回路8と、単安定マルチバイブレータ9
と、第1の積分回路10及び第2の積分回路11と、目
標制限回転数設定回路12と、比例・積分演算器13
と、比較器14と、回転数制御用点火制御スイッチ15
とにより構成されている。 【0019】安定化電源回路8は、各部に与える電源電
圧を発生する電源回路と単安定マルチバイブレータに与
えるトリガ信号を発生するトリガ信号発生回路とを兼ね
る回路で、一次コイル2aの図示の破線矢印方向の第1
及び第3の半サイクルの電圧を入力として各部の回路の
電源電圧となる直流定電圧Vccを発生するとともに、一
次コイル2aが一方の極性の半サイクルの電圧を発生し
ている期間と他方の極性の半サイクルの電圧を発生して
いる期間とでレベルを異にする矩形波電圧Vtを一次コ
イル2aの誘起電圧に同期して発生する。矩形波電圧V
t は例えば、点火コイルの一次コイルが発生する交流電
圧の第1の半サイクルが開始される際、第2の半サイク
ルが開始される際、第3の半サイクルが開始される際及
び該第3の半サイクルが終了する際にそれぞれ高レベル
から低レベルへの立下り、または低レベルから高レベル
への立上りのエッジが現われる矩形波状の電圧となる。 【0020】単安定マルチバイブレータ9は、点火コイ
ルの一次コイル2aが第1の半サイクルの電圧を発生し
たときに現われる矩形波電圧Vt のエッジによりトリガ
されて、内燃機関の1回転当り1回だけ設定された時間
幅を有する矩形波信号VT を発生する。 【0021】第1の積分回路10は、矩形波信号VT が
発生している間第1の積分コンデンサを一定の時定数で
充電し、矩形波信号VT が消滅している期間第1の積分
コンデンサを一定の時定数で放電させて第1の積分コン
デンサの両端に三角波形の回転数検出電圧VN を発生す
る。 【0022】第2の積分回路11は、矩形波信号VT が
発生している間第2の積分コンデンサを充電し、矩形波
信号が消滅する際に該第2の積分コンデンサを瞬時に放
電させて積分電圧Vc を発生する。 【0023】目標制限回転数設定回路12は、内燃機関
の目標制限回転数を与える設定電圧としての目標制限回
転数電圧VNrを発生する回路で、この目標制限回転数電
圧VNrは、回転数検出電圧VN とともに比例・積分演算
器13に与えられている。 【0024】比例・積分演算器13は、回転数検出電圧
VN と目標制限回転数電圧VNrとの偏差に比例、積分演
算を施して下限値及び上限値が制限された目標点火時期
電圧Vθを発生する。 【0025】比較器14は、積分電圧Vc と目標点火時
期電圧Vθとを比較して、積分電圧Vc が目標点火時期
電圧Vθを超えているときに第1の状態(例えば低レベ
ルの状態)になり、積分電圧Vc が目標点火時期電圧V
θ以下のときに第2の状態(例えば高レベルの状態)に
なる出力電圧Vs を発生する。 【0026】回転数制御用点火制御スイッチ15は、一
次コイル2aに対して並列に接続されたスイッチ素子を
備えていて、該スイッチ素子は、比較器14の出力電圧
Vsが第1の状態にあるときに遮断状態になり、比較器
14の出力電圧Vs が第2の状態にあるときに導通状態
になるように、比較器14の出力電圧Vs に応じてオン
オフ制御される。 【0027】図1の点火装置においては、内燃機関の回
転数が目標制限回転数に達したときに、遮断制御回路4
が一次電流制御用スイッチ3を遮断状態にする位置で積
分電圧Vcが目標点火時期電圧Vθを超える状態になる
ように、目標制限回転数電圧VNrの値が設定されてい
る。 【0028】また、内燃機関の回転数が目標制限回転数
未満のときには遮断制御回路4が一次電流制御用スイッ
チ3を遮断状態にする位置よりも進んだ位置で積分電圧
Vcが目標点火時期電圧Vθを超えるように、目標点火
時期電圧Vθの下限値が設定されている。 【0029】更に内燃機関の回転数が目標制限回転数以
上になったときに、遮断制御回路4が一次電流制御用ス
イッチ3を遮断状態にする位置よりも十分遅れた位置に
設定された最大遅角位置で積分電圧Vc が目標点火電圧
Vθの上限値を超える状態になるように、該目標点火時
期電圧Vθの上限値が設定されている。 【0030】従って、内燃機関の回転数が目標制限回転
数未満のときには、遮断制御回路4が一次電流制御用ス
イッチ3を遮断状態にする位置よりも進んだ位置で積分
電圧Vc が目標点火時期電圧Vθを超えて、回転数制御
用点火制御スイッチ15が遮断状態になるため、点火コ
イル2の一次電流は、一次電流制御用スイッチ3が遮断
状態になる位置で該スイッチの遮断により遮断される。
そのため、回転数制御用点火制御スイッチ15は点火時
期に何の影響も与えない。 【0031】内燃機関の回転数が目標制限回転数以上に
なったときには、一次電流制御用スイッチ3が遮断状態
になる位置よりも遅れた位置まで回転数制御用点火制御
スイッチ15が導通状態を保持するようになるため、該
回転数制御用点火制御スイッチ15が遮断状態になる位
置で一次電流が遮断される。回転数制御用点火制御スイ
ッチ15の遮断により一次電流が遮断される位置(点火
時期)は、内燃機関の回転数と目標制限回転数との偏差
量に応じて、一次電流制御用スイッチ3が遮断状態にな
る位置と最大遅角位置との間で変化する。 【0032】図2は及び図3は、図1の各部の回路を具
体化した例を示したもので、図2は点火回路部1の具体
的回路構成例を、また図3は回転数制限回路部7の具体
的回路構成例をそれぞれ示している。 【0033】また、図4は図2及び図3の回路の各部の
電圧波形を内燃機関のクランク軸の回転角θに対して示
している。同図において破線で示した波形[記号にダッ
シュ(´)を付して示す]は、回転数が制限回転数未満
のときの波形であり、実線で示した波形は回転数が制限
回転数を超えているときの波形である。 【0034】図2及び図3において、点火回路1は一次
電流制御用スイッチ3としてトランジスタを用いたトラ
ンジスタ式点火回路であって、点火コイル2は図示しな
い内燃機関により駆動される磁石発電機内に設けられて
いる。磁石発電機は、例えばフライホイールの外周部に
設けた凹部内に永久磁石を取り付けて、該永久磁石をフ
ライホイールの径方向に着磁することにより、3極の磁
石界磁を形成した周知のフライホイール磁石回転子と、
該磁石回転子の磁極に対向する磁極部をそれぞれ先端に
有する対の脚部と該対の脚部の後端部側を互いに連結す
る継鉄部とを有するほぼU字形の電機子鉄心に、一次コ
イル2a及び二次コイル2bを巻回して構成した点火コ
イル2とからなっていて、内燃機関の回転に同期してそ
の一次コイル2aに図示の破線矢印方向の一方の極性の
第1の半サイクルの電圧V11と、図示の実線矢印方向の
他方の極性の第2の半サイクルの電圧V12と、図示の破
線矢印方向の一方の極性の第3の半サイクルの電圧V13
とが順次現れる交流電圧を内燃機関の1回転当たり1回
だけ誘起する。 【0035】図示の例では、一次電流制御用スイッチ3
がダーリントン接続されたNPN形のトランジスタTR
1 からなっていて、該トランジスタTR1 のコレクタエ
ミッタ間回路が、コレクタを接地側に向けた状態で一次
コイル2aに対して並列に接続されている。 【0036】遮断制御回路4は、トランジスタTR1 の
コレクタベース間に接続された抵抗R1 と、トランジス
タTR1 のベースエミッタ間にアノードをベース側に向
けて接続されたサイリスタTh1と、一端がそれぞれトラ
ンジスタTR1 のコレクタとエミッタに接続され、他端
がサイリスタタTh1のゲートに共通に接続された抵抗R
2 及びR3 とによって構成されている。一次電流制御用
スイッチ3と遮断制御回路4とにより一次電流制御回路
5が構成されている。 【0037】図示の点火回路1においては、点火コイル
の一次コイル2aに図示の実線矢印方向の第2の半サイ
クルの電圧が誘起したときにトランジスタTR1 に抵抗
R1を通してベース電流が与えられて該トランジスタT
R1 が導通状態になり、点火コイル2に一次電流が流れ
る。この一次電流の上昇に伴ってトランジスタTR1の
コレクタエミッタ間電圧が上昇する。トランジスタTR
1 のコレクタエミッタ間電圧が設定値に達すると、抵抗
R3 の両端の電圧がサイリスタTh1のトリガ電圧に達す
るため、該サイリスタTh1が導通する。サイリスタTh1
が導通すると、トランジスタTR1 のベース電流がサイ
リスタTh1を通して側路されるため、トランジスタTR
1 が遮断状態になる。 【0038】内燃機関の回転数が設定された制限回転数
未満の状態にあるときには、トランジスタTR1 が遮断
状態になる前に回転数制限回路7の回転数制御用点火制
御スイッチ15が遮断状態になるため、トランジスタT
R1 が遮断状態になったときに点火コイル2の一次電流
が遮断される。これにより二次コイル2bに点火用高電
圧が誘起し、点火プラグ6に火花が発生して機関が点火
される。 【0039】図4(A)は一次コイル2aの両端に生ず
る一次電圧V1 の波形を示したもので、内燃機関の回転
角度位置θ1 で第1の半サイクルの電圧が立ち上がり、
回転角度位置θi1でトランジスタTR1 が遮断状態にな
る。 【0040】回転数制限回路7の安定化電源回路8は、
一次コイルの非接地側の端子から引き出された一次端子
1bにつながる共通ラインCLにアノードを接続したダ
イオードD1 と、ダイオードD1 のカソードに一端を接
続したコンデンサC1 と、点火回路の一次端子1aにつ
ながる接地ラインGLにカソードを接続し、アノードを
コンデンサC1 の他端に接続したダイオードD2 と、ダ
イオードD1 のアノードとダイオードD2 のアノードと
の間に接続された抵抗R4 と、コンデンサC1の一端に
アノードが接続されたダイオードD3 と、ダイオードD
3 のカソードと一次端子1bとの間に接続されたコンデ
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 とからなっている。 【0041】この電源回路8においては、一次コイル2
aに図示の破線矢印方向の第1及び第3の半サイクルの
電圧が誘起したときにコンデンサC1 が図示の極性に充
電され、コンデンサC1 の両端の電圧によりダイオード
D3 と抵抗R4 とを通してコンデンサC2 が充電され
る。コンデンサC2 の充電電圧は、ツェナーダイオード
ZD1 のツェナー電圧に保たれる。 【0042】コンデンサC2 の両端に得られる直流定電
圧Vccは、単安定マルチバイブレータ9と、第1及び第
2の積分回路10及び11と、目標制限回転数設定回路
12と、比較器14とに電源電圧として与えられてい
る。 【0043】図示の安定化電源回路8はトリガ信号発生
回路を兼ねていて、ダイオードD1のカソードから引き
出された端子8aがトリガ信号出力端子となっている。
トリガ信号出力端子8aと点火回路の一次端子1bにつ
ながる共通ラインCLとの間に得られる電圧は、一次コ
イル2aが第1の半サイクルの電圧V11及び第3の半サ
イクルの電圧V13を発生してコンデンサC1 の充電が開
始される際に、ダイオードD1 の順方向電圧降下に相当
する低いレベルにまで落ち込んでコンデンサC1 に充電
電流が流れている間該低いレベルを維持し、コンデンサ
C1 の充電が完了したときにコンデンサC2 の端子電圧
にほぼ等しいレベルまで上昇する。 【0044】従って、トリガ信号出力端子8aと共通ラ
インCLとの間には、図4(B)に示すように、一次コ
イル2aが第1及び第3の半サイクルの電圧V11及びV
13をそれぞれ発生する回転角度位置θ1 及びθ2 で立ち
下がる矩形波電圧Vt が得られる。この例では、矩形波
電圧Vt の回転角度位置θ1 における立下りの電圧変化
がトリガ信号Vt1として単安定マルチバイブレータ9の
トリガ端子に与えられている。 【0045】単安定マルチバイブレータ9は、タイミン
グパルス遅延時間発生用のタイマIC9A(例えば日立
製HA17555または同等の機能を有するもの)と、
直流定電圧Vccにより抵抗R5 を通して充電される第2
の積分コンデンサC3 と、タイマIC9Aの電源端子
と出力端子との間に接続されて出力端子の出力レベ
ルを安定させるための抵抗R6 と、一端がタイマIC9
Aのコントロール電圧端子に接続されたノイズ防止用
コンデンサC4 とを有し、タイマIC9Aの接地端子
及びコンデンサC4 の他端は、点火回路1の一次端子1
bにつながる共通ラインCLに接続され、タイマIC9
Aのスレッシュホールド端子及びディスチャージ端子
は抵抗R5 とコンデンサC3 の接続点に接続されてい
る。タイマIC9Aのリセット端子は電源端子に接
続され、電源端子に直流定電圧Vccが供給されてい
る。この例では、抵抗R5 と第2の積分コンデンサC3
とにより第2の積分回路11が構成されている。 【0046】タイマIC9Aのトリガ端子にパルス電
圧Vt が加えられていないときには、第2の積分コンデ
ンサC3 がタイマIC9Aの内部のディスチャージトラ
ンジスタによって放電させられている。 【0047】内燃機関の回転角度位置θ1 で矩形波電圧
Vt の立ち下りの変化がトリガ信号Vt1(図4B参照)
としてタイマIC9Aのトリガ端子に印加されると、
タイマIC9Aの内部のフリップフロップ回路がセット
されて出力端子の出力が高レベルになり、第2の積分
コンデンサC3 が抵抗R5 を通して一定の時定数τ(=
R5 ・C3 )で充電される。コンデンサC3 の両端の電
圧がスレッシュホールド電圧に達するとフリップフロッ
プ回路がリセットされてコンデンサC3 が瞬時に放電さ
せられ、出力端子の出力は再び低レベルの状態に戻
る。従って、タイマIC9Aは、その出力端子から、
図4(C)に示すように単安定時間である一定の時間幅
Tを有する矩形波信号VT を出力し、コンデンサC3 の
両端に、図4(E)に示す波形の積分電圧Vc が発生す
る。 【0048】タイマIC9Aは、回転角度位置θ1 で一
度単安定動作に入ると、単安定期間中の回転角度位置θ
2 でパルス電圧Vt2が加えられても再トリガはされるこ
とはない。矩形波信号VT の一定の時間幅Tは、この例
ではT=1.1×R5 ・C3となる。 【0049】第1の積分回路10は抵抗R7 及び第1の
積分コンデンサC5 からなり、第1の積分コンデンサC
5 は矩形波信号VT が発生している間該矩形波信号によ
り一定の時定数で充電され、矩形波信号VT が消滅して
いる間一定の時定数で放電する。従って、コンデンサC
5 の両端には図4(D)に示すような三角波形の回転数
検出電圧VN が発生する。単安定マルチバイブレータ9
から出力される矩形波信号VT の時間幅Tが一定の場合
には、内燃機関の回転数が高くなるほど第1の積分コン
デンサC5 の放電時間が短くなるため、第1の積分回路
10で発生する三角波形の回転数検出電圧VN のレベル
は内燃機関の回転数が高くなるほど高くなる。 【0050】目標制限回転数設定回路12は、抵抗R8
とR9 の直列回路からなる分圧回路からなっていて、一
定の直流電圧Vccを分圧して抵抗R8 と抵抗R9 の接続
点と共通ラインCLとの間に目標制限回転数電圧VNrを
発生する。 【0051】第1の積分回路10が発生する回転数検出
電圧VN は、目標制限回転数設定回路12で得られる目
標制限回転数電圧VNrとともに比例・積分演算器13に
入力されている。比例・積分演算器13は、回転数検出
電圧VN と目標制限回転数電圧VNrとの差を演算して、
機関の回転数と目標回転数との偏差(回転数偏差)を与
える回転数偏差信号VNd(=VN −VNr)を得るととも
に、該回転数偏差信号VNdに比例定数Kp を乗ずる演算
を行って比例制御信号VNp=VNd×Kp を得る比例演算
器と、回転数偏差信号VNdを時間積分して積分制御信号
VNi=Ki ∫VNd・dt(Ki は積分定数)を得る積分器
と、積分制御信号VNiの上限値及び下限値をそれぞれ制
限する回路とを有している。比例・積分演算器13は、
機関の回転数と目標回転数との偏差を零また許容範囲以
下に抑制するために必要な点火時期を与える目標点火時
期電圧Vθを出力する。 【0052】図示の比例・積分演算器13は、回転数検
出電圧VN と目標制限回転数電圧VNrとが入力される演
算増幅器OP1 と、演算増幅器OP1 の出力が入力され
る演算増幅器OP2 と、積分コンデンサC6 と、抵抗R
10ないしR18と、ダイオードD4 及びD5 とにより構成
されている。 【0053】演算増幅器OP1 の正相入力端子は抵抗R
10を介して第1の積分回路10の出力端子に接続され、
該演算増幅器OP1 の逆相入力端子は抵抗R11を介して
目標制限回転数設定回路12の抵抗R8 とR9 との接続
点に接続されている。演算増幅器OP1 の出力端子は抵
抗R12の一端に接続され、該抵抗R12の他端と一次端子
1bにつながる共通ラインCLとの間に積分コンデンサ
C6 が接続されている。抵抗R12の他端は、出力端子と
逆相入力端子との間が直結された演算増幅器OP2 の正
相入力端子に接続され、該演算増幅器OP2 の出力端子
が抵抗R13を通して演算増幅器OP1 の正相入力端子に
接続されている。演算増幅器OP1 の出力端子と逆相入
力端子との間には帰還抵抗R14が接続されている。 【0054】演算増幅器OP1 と抵抗R10、R11及びR
14とにより比例演算器が構成されていて、演算増幅器O
P1 の出力端子に得られる比例制御信号が抵抗R12及び
積分コンデンサC5 からなる積分回路で時間積分され
る。その積分電圧はボルテージホロワを構成する演算増
幅器OP2 を通して演算増幅器OP1 の入力側に帰還さ
れ、該演算増幅器OP1 の出力端子に目標点火時期電圧
Vθが得られる。 【0055】目標点火時期電圧Vθの上限値及び下限値
を制限するため、直流定電圧Vccを抵抗R15とR16で分
圧して分圧電圧VH を得る分圧回路と、直流定電圧Vcc
を抵抗R17とR18で分圧して分圧電圧VL を得る分圧回
路とが設けられ、演算増幅器OP1 出力端子に抵抗R12
を通して接続されたコンデンサC6 の一端が該コンデン
サC6 側にアノードを向けたダイオードD4 を通して抵
抗R15とR16との接続点に接続されている。コンデンサ
C6 の一端はまた該コンデンサ側にカソードを向けたダ
イオードD5 を通して抵抗R17とR18との接続点に接続
されている。これより、演算増幅器OP1 の出力端子に
得られる目標点火時期電圧Vθの上限値は分圧電圧VH
に制限され、下限値は分圧電圧VL に制限される。 【0056】目標点火時期電圧Vθ及び第2の積分回路
11から得られる積分電圧Vc がそれぞれ比較器14の
正相入力端子及び逆相入力端子に入力される。比較器1
4は、積分電圧Vc を目標点火時期電圧Vθと比較(図
4E参照)して、積分電圧Vc が目標点火時期電圧Vθ
を超えているときにその出力端子の電位Vs を第1の状
態(この例では低レベルの状態)とし、積分電圧Vc が
目標点火時期電圧Vθ以下のときにその出力端子の電位
Vs を第2の状態(この例では高レベルの状態)とする
(図4F参照)。 【0057】図示の回転数制御用点火制御スイッチ15
は、接地ラインGL及び共通ラインCLにそれぞれコレ
クタ及びエミッタが接続されたNPNトランジスタTR
2 と、比較器14の出力端子にアノードが接続されたダ
イオードD6 と、ダイオードD6 のアノードと電源回路
8の出力端子との間に接続された抵抗R19と、ダイオー
ドD6 のカソードとトランジスタTR2 のベースとの間
に接続された抵抗R20と、カソードがダイオードD6の
カソードに接続され、アノードがトランジスタTR2 の
エミッタに接続されたダイオードD7 とにより構成され
ており、抵抗R19と、ダイオードD6 と抵抗R20とによ
り、トランジスタTR2 にベース電流を与えるベース電
流供給回路が構成されている。トランジスタTR2 は、
比較器14の出力が第1の状態(低レベルの状態)にあ
るときに遮断状態となり、比較器14の出力が第2の状
態(高レベルの状態)にあるときに導通状態となるよう
に、比較器14の出力に応じてオンオフ制御される。 【0058】図示の点火装置では、内燃機関の回転数が
目標制限回転数に達したときに、一次電流制御用スイッ
チ3が遮断状態になる角度位置θi1にほぼ等しい角度位
置で積分電圧Vc が目標点火時期電圧Vθを超えるよう
に、目標制限回転数電圧VNrの設定値が設定されてい
る。 【0059】また、回転数検出電圧VN が目標制限回転
数電圧VNrよりも低いとき(このとき演算増幅器OP1
の出力端子の電位が負になる)に目標点火時期電圧Vθ
が下限値VL になって、内燃機関の回転数が目標制限回
転数未満の状態のときに一次電流制御用スイッチ3が遮
断状態になる角度位置θi1よりも進んだ位置(例えば図
4Eにおける角度位置θi ´で積分電圧Vc ´が目標点
火時期電圧Vθ´を超えるように、該下限値VL の値が
選定されている。 【0060】したがって、内燃機関の回転数が目標制限
回転数未満の状態のときには、一次電流制御用スイッチ
3が遮断状態になる位置θi1よりも進んだ位置で回転数
制限用点火制御スイッチ15が遮断状態になるので、点
火コイル2の一次電流は一次電流制御用スイッチ3が遮
断状態になる角度位置θi1で遮断されて、この位置で機
関が点火される。 【0061】内燃機関の回転数が目標制限回転数を超え
た状態にあるときには、機関の回転数が高いほど回転数
検出電圧VN と目標制限回転数電圧VNrとの偏差が大き
くなって目標点火時期電圧Vθが大きくなり、積分電圧
Vc が目標点火時期電圧Vθを超える位置θi は、図4
Eに示したように、一次電流制御用スイッチ3が遮断状
態になる角度位置θi1よりも遅れた位置θi となる。 【0062】したがって、内燃機関の回転数が目標制限
回転数を超えた状態のときには、一次電流制御用スイッ
チ3が遮断状態になる位置θi1よりも遅れた位置θi で
回転数制限用点火制御スイッチ15が遮断状態になって
点火コイル2の一次電流が遮断される。そのため、点火
時期は本来の点火時期よりも遅れた角度位置θi まで遅
角する。点火時期の遅角量(θi −θi1)は、回転数検
出電圧VN と目標制限回転数電圧VNrとの偏差(VN −
VNr)が大きいほど大きくなるが、目標点火時期電圧V
θが上限値VH に制限されているので、点火時期の最大
遅角位置は目標点火時期電圧Vθが上限値VH のときの
点火時期θi2に制限される。 【0063】なお、点火コイルの一次コイルに他方の極
性の第2の半サイクルの電圧V12が誘起する位置より遅
れた位置に最大遅角位置θi2が設定されている場合に
は、点火時期が最大遅角位置θi2になったときに点火用
高電圧が発生しないため、機関は失火状態となる。 【0064】図5は、上記の例における内燃機関の回転
数Nに対する点火時期θi の変化を示した点火進角特性
で、回転数Nが目標制限回転数Ns 未満の領域では、点
火時期θi がほぼ一定の角度位置θi1に保たれる。回転
数Nが目標制限回転数Ns を超える領域では、点火時期
θi がθi1から最大遅角位置θi2までの範囲内で、回転
数Nに応じて変化する。 【0065】機関の回転数Nが目標制限回転数Ns を超
えて上昇したときには、機関の回転数Nと目標制限回転
数Ns との偏差(N−Ns )の大きさに応じた遅角量で
機関の点火時期が遅れ、これにより機関出力が低下して
回転数を低下させるように作用する。回転数が低下して
目標制限回転数Ns に近づくにつれて遅角量も減少して
いき、機関の回転数が目標制限回転数Ns あるいはそれ
に近い回転数になった状態で落ちつく。そのため、出力
の大きさが異なる内燃機関や、あるいは機関の運転条件
が異なる場合であっても、応答性が良好な回転数制限動
作あるいは機関の調速動作を自動的に行わせることがで
きる。 【0066】上記の例では、目標制限回転数電圧VNrを
発生する目標制限回転数設定回路12を、固定抵抗R8
とR9 との直列回路からなる分圧器で構成したが、該分
圧器を構成する抵抗R8 及び抵抗R9 のいずれか一方に
可変抵抗器を用いたり、あるいは分圧点可動のポテンシ
ョメータを用いて、目標制限回転数電圧VNrの設定値を
手動操作により変えることができるようにしておけば、
内燃機関の目標制限回転数を可変とすることができる。 【0067】上記の例では、点火回路1の一次端子1
a、1bに回転数制限回路部7を接続するだけで回転数
制限機能をもった内燃機関用点火装置を構成することが
できるだけでなく、点火回路1を備えた出力が異なる内
燃機関にも同じ回転数制限回路部7を用いて良好な回転
数制限特性を得ることができる。 【0068】上記の例においては、回転数制御用点火制
御スイッチ15が一次コイル2aに対して並列に設けら
れていて、該回転数制御用点火制御スイッチのトランジ
スタTR2 が、一次電流制御用スイッチ3を構成するト
ランジスタTR1 とともに一次コイル2aに並列に接続
されているが、回転数制限回路部7を点火回路1と一体
に構成することにより、トランジスタTR2 を省略して
該トランジスタTR2の機能をトランジスタTR1 に兼
ねさせることもできる。 【0069】すなわち、回転数制御用点火制御スイッチ
15のトランジスタTR2 を除去して、一端がダイオー
ドD6 のカソードに接続された抵抗R20の他端を点火回
路1の一次電流制御用スイッチを構成するトランジスタ
TR1 のベースに接続するとともに、トランジスタTR
1 のベースとサイリスタTh1 のアノードとの間にカソ
ードをトランジスタTR1 のベース側に向けたダイオー
ドを追加接続して、トランジスタTR1 とダイオードD
6 及びD7 と抵抗R19及びR20とにより回転数制御用点
火制御スイッチ15を構成する。 【0070】このように構成すると、内燃機関の回転数
が目標制限回転数Ns 未満の状態であって角度位置θi1
よりも進んだ位置で比較器14の出力Vs ´が低レベル
になった場合には、トランジスタTR1 が一次コイル2
aの両端の電圧により抵抗R1 を通してベース電流が与
えられて導通し、角度位置θi1でサイリスタTh1が導通
したときに遮断状態になって点火動作が行われる。内燃
機関の回転数が目標制限回転数Ns を超えた状態でなっ
て角度位置θi1よりも遅れた位置(例えば図4Fの角度
位置θi )で比較器14の出力Vs が低レベルの状態に
なる場合には、該角度位置θi でトランジスタTR1 が
遮断状態にされて点火動作が行われる。上記のようにト
ランジスタTR2 を省略した場合には、回転数制限回路
部7を点火回路1と一体に構成する必要があるが、回転
数制限機能をもった内燃機関用点火装置を低コストで構
成することができる。 【0071】また上記の内燃機関用点火装置において、
目標制限回転数の設定値を手動により調節することがで
きるようにすると、スロットルバブル等の燃料供給量調
節装置を操作する機械式あるいは電気式の調速装置を用
いる場合に比べて、応答性及び制御性が良い調速機能を
もった内燃機関用点火装置を低コストで構成することが
できる。 【0072】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、内燃機
関の回転数が目標制限回転数を超えたときに機関の点火
時期を遅角させることにより回転数の上昇を制限するよ
うにした内燃機関用点火装置において、機関の回転数と
目標制限回転数との偏差の大きさに応じて、点火時期の
遅角量が設定された最大遅角量以下の範囲内で自動的に
制御されるようにしたので、同じ点火装置を出力の異な
る内燃機関に使用する場合や、機関の運転条件が異なる
場合であっても、回転数制限特性を適確に得ることがで
きる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotational speed of an internal combustion engine.
To prevent overspeed from exceeding the speed limit.
The present invention relates to an ignition device for an internal combustion engine described above. [0002] The load suddenly decreases during operation of an internal combustion engine.
Or no load, the engine speed rises rapidly
Overspeed exceeding the maximum permissible
There is a risk of damage to the installation and the engine. Such dangers
In the event of a risk of slippage, it can be obtained from the ignition system of the engine.
When the rotation speed exceeds the set value based on the rotation speed information
If the ignition timing of the engine is greatly delayed or the engine
Or by controlling auxiliary devices that control the number of turns.
To prevent the rotation speed from rising beyond the set value.
An anti-rotation device is used. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-5743 discloses
In the conventional over-rotation prevention device, there are two units, a first stage and a second stage.
A stable multivibrator is provided,
Constant multivibrator rises primary current of ignition device
Starting from the time point, one cycle when the internal combustion engine is at the set speed is
A delay shorter than the reference time (T1) equal to the time width of the cycle
A preliminary signal (V5) that falls after the delay time (T2)
And the subsequent monostable multivibrator
The reference signal (V1) for a time (T1 -T2) from the time of the start
Is output. This reference signal (V1) and the rise of the primary current
The search signal (V2) obtained from the rise is input to the comparator.
And the comparator outputs a reference signal (V1) and a search signal.
(V2) occurs at the same time when the two signals overlap.
The ignition timing of the ignition device is retarded by the time corresponding to the interval
Output a drive signal for driving. Therefore, the rotation of the internal combustion engine
When the engine speed exceeds the set speed, the ignition timing is retarded and
The rise is suppressed, and the overspeed of the internal combustion engine is prevented. The above trigger circuit, monostable multivibrator
And the driving power of the comparator and the ignition device
For the output of a stabilized power supply circuit that receives the reverse voltage of the primary voltage as input
More given. [0005] An overspeed prevention device is provided.
In conventional ignition devices for internal combustion engines, the primary
Monostable multi-by
To get the trigger signal and search signal of the blater
You. Therefore, in the conventional ignition device, the ignition coil
A primary current detection resistor is connected in series with the primary current
Had to be inserted. Therefore, especially at low engine speeds
The secondary current of the ignition coil decreases when the primary current decreases during rotation.
There is a problem that the raw voltage decreases and the ignition performance decreases.
Was. Further, in the conventional ignition device, two monostable
Since a multivibrator had to be provided, the circuit configuration
Is not only complicated and costly, but also monostable
Due to differences in the characteristics of the components that make up the multivibrator,
The adjustment work for adjusting the variation of the retard characteristics
There was also a problem that it became complicated. A conventional ignition having an overspeed prevention function.
In the device, the rotation speed of the internal combustion engine is
When it exceeds, ignites by a predetermined constant retard amount
The timing was retarded in steps. That
The same ignition device can be installed in different internal combustion engines,
If the operating conditions of the engine are different,
Smooth rotation limit operation due to different rotation speed response characteristics
Sometimes it was not done. An object of the present invention is to impair ignition performance at low speed.
Over-rotation without incurring additional costs
A point for internal combustion engines that can have a stop function
To provide a fire device. [0010] Another object of the present invention is to provide a method suitable for different internal combustion engines.
Or the operating conditions of the engine are different,
Improve the engine speed response characteristics when the engine speed is limited.
To provide an ignition device for an internal combustion engine,
And there. [0011] The present invention is directed to an internal combustion engine.
The engine ignition device has a primary coil and a secondary coil,
Magnet whose at least primary coil is driven by an internal combustion engine
It is installed in the generator and synchronized with the rotation of the internal combustion engine.
Voltage of the first half cycle of one polarity and second voltage of the other polarity
A half-cycle voltage and a third half-cycle voltage of one polarity
AC voltage which appears sequentially in the internal combustion engine
And an ignition coil induced in the primary coil only once.
A second half-cycle voltage induced in the primary coil of the il
Primary current control, which conducts when current flows through the primary coil
Switch and the primary current when the primary current reaches the set value.
And a shutoff control circuit that shuts off the flow control switch.
It is a thing. In the present invention, the primary coil of the ignition coil is
Triggered when the first half-cycle voltage is induced in the
Time width set only once per revolution of the internal combustion engine
Monostable multivibrator generating a square wave signal with
And the integrating capacitor while the square wave signal is being generated.
Period during which the battery is charged with a fixed time constant and the square wave signal has disappeared
The integration capacitor is discharged with a constant time constant to
A triangular waveform rotation speed detection voltage is generated at both ends of the capacitor.
1 and the second product while the square wave signal is being generated.
Charge the capacitor, and when the square wave signal disappears,
Instantaneously discharges the second integration capacitor to generate an integrated voltage
A second integrating circuit, which detects the rotation speed and the speed of the internal combustion engine.
Proportional to the deviation from the set voltage that gives the target speed limit,
Target ignition timing with lower and upper limits restricted
Proportional / integral calculator for obtaining voltage and integrated voltage for target ignition
Voltage exceeds the target ignition timing voltage
When the output is in the first state and the integrated voltage is the target ignition
A comparator whose output is in the second state when the voltage is equal to or less than the timing voltage
And a comparator provided in parallel with the primary coil
When the output of the second coil is in the second state, the primary coil is turned on.
Short-circuited and shut off when the comparator output is in the first state
On and off according to the output of the comparator
And an ignition control switch for controlling the rotation speed. Internal combustion engine
If the rotation speed is less than the target speed limit,
From the position where the circuit turns off the primary current control switch.
At the advanced position, the integrated voltage exceeds the target ignition timing voltage.
When the engine speed exceeds the target speed limit
Indicates that the shutoff control circuit shuts off the primary current control switch.
At the position delayed from the position where
So that the voltage exceeds the lower limit and the upper limit of the target ignition timing voltage.
Set the limit value. With the above configuration, the rotation of the internal combustion engine
As the number increases, the target ignition timing voltage becomes the lower limit
And the upper limit, the second integral
When the integrated voltage generated by the circuit exceeds the target ignition timing
The position where the turn control ignition control switch is turned off is
The position is delayed as the rotational speed increases. Internal combustion engine
When the rotation speed is less than the target speed limit,
The ignition control switch for number control is the primary coulomb control switch.
It will be cut off at a position that is more advanced than the position where it will be shut off
The primary current is turned off when the primary current control switch is turned off.
And the ignition operation is performed. When the rotational speed of the internal combustion engine exceeds the target rotational speed limit
When the ignition control switch for controlling the number of revolutions is
The switch will be shut off at a position
The primary current is the switching position of the ignition control switch for controlling the rotational speed.
And the ignition position is delayed.
The retard amount of the ignition position depends on the number of revolutions of the internal combustion engine and the target
The greater the deviation from the number, the greater the value, and the maximum amount of retard
The value is limited to the value corresponding to the set upper limit of the target ignition timing voltage
Is done. As described above, according to the present invention, the rotation of the internal combustion engine is controlled.
When the number of revolutions exceeds the target speed limit,
The ignition timing is retarded by the retard amount corresponding to the deviation amount,
It operates to decrease the speed and approach the target speed limit.
Therefore, the internal combustion engine to which the ignition device is mounted and the internal combustion engine
Even when operating conditions are different, the internal combustion engine when the rotational speed is limited
Responsiveness can be improved. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. 1 to FIG.
An embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows an ignition device for an internal combustion engine according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the circuit configuration of FIG. In the figure
1 is an ignition circuit, which is located inside a magnet generator.
Has a primary coil 2a and a secondary coil 2b
Ignition coil 2, primary current control switch 3 and shutoff
And a control circuit 4. Primary coil 2a
Is synchronized with the rotation of the internal combustion engine as shown in FIG.
First half cycle of one polarity (negative polarity in the example shown)
Voltage V11 and the other polarity (positive in the illustrated example)
The second half cycle voltage V12 and the third half cycle of one polarity.
And the voltage V13 of the internal combustion engine.
Occurs only once per revolution. In this example, the primary current control
Current control circuit by switch 3 and cutoff control circuit 4
A road 5 is formed, and a primary line 2a
To generate a voltage V12 of the second half cycle of the positive polarity in the direction of the mark.
When the primary current control switch 3 is turned on, the primary coil
Primary current is passed through the cable 2a, and the primary current reaches the set value.
Sometimes, the cutoff control circuit 4 cuts off the primary current control switch 3.
The ignition coil is turned off to cut off the primary current of the ignition coil. This one
The interruption of the secondary current causes the secondary coil 2b of the ignition coil to
Induces high voltage for fire. 6 is attached to the cylinder of the internal combustion engine
The spark plug is used to connect the secondary coil 2b of the ignition coil.
It is connected. 7 is between the primary terminals 1a and 1b of the ignition circuit 1.
The connected rotation speed limiting circuit
Is a stabilized power supply circuit 8 and a monostable multivibrator 9
A first integration circuit 10 and a second integration circuit 11;
Target limit rotation speed setting circuit 12 and proportional / integral calculator 13
, A comparator 14 and an ignition control switch 15 for controlling the rotational speed.
It consists of: The stabilized power supply circuit 8 includes a power supply
Power supply circuit and monostable multivibrator
Also serves as a trigger signal generation circuit that generates a trigger signal
Circuit of the primary coil 2a in the direction indicated by the dashed arrow in FIG.
And the voltage of the third half cycle
A constant DC voltage Vcc, which is the power supply voltage, is generated.
The next coil 2a generates a half-cycle voltage of one polarity
For half a cycle of the other polarity
The square wave voltage Vt whose level differs between
It is generated in synchronization with the induced voltage of the coil 2a. Square wave voltage V
t is the AC voltage generated by the primary coil of the ignition coil, for example.
When the first half cycle of pressure is started, the second half cycle
Start of the third half cycle
High level at the end of the third half cycle
Falling from low to high or low to high
The voltage becomes a rectangular wave voltage at which a rising edge appears. The monostable multivibrator 9 includes an ignition coil
Primary coil 2a generates a voltage for the first half cycle
Triggered by the edge of the square wave voltage Vt that appears when
And the time set only once per revolution of the internal combustion engine
A rectangular wave signal VT having a width is generated. The first integrating circuit 10 generates the rectangular wave signal VT
During the generation, the first integrating capacitor is set to a constant time constant.
1st integration during charging and when the square wave signal VT is extinguished
The capacitor is discharged at a constant time constant to
Generates triangular waveform rotation speed detection voltage VN at both ends of the capacitor.
You. The second integrating circuit 11 outputs the square wave signal VT
Charge the second integrating capacitor during the
When the signal disappears, the second integrating capacitor is instantaneously released.
To generate an integrated voltage Vc. The target speed limit setting circuit 12 is an internal combustion engine.
Target rotation speed as a set voltage that gives the target rotation speed
This circuit generates the rotation speed voltage VNr,
The pressure VNr is calculated as a proportional / integral operation together with the rotation speed detection voltage VN
Container 13. The proportional / integral calculator 13 calculates the rotational speed detection voltage.
Proportional to the deviation between VN and the target speed limit voltage VNr.
Target ignition timing with lower and upper limits restricted
Generates a voltage Vθ. The comparator 14 calculates the integral voltage Vc and the target ignition time.
And the integrated voltage Vc is set to the target ignition timing.
When the voltage exceeds Vθ, the first state (for example, low level
State), and the integrated voltage Vc becomes the target ignition timing voltage V
When it is less than θ, it enters the second state (for example, high level state).
The following output voltage Vs is generated. The ignition control switch 15 for controlling the number of revolutions
The switch element connected in parallel to the secondary coil 2a
The switching element is provided with an output voltage of the comparator 14.
When Vs is in the first state, it is turned off and the comparator
14 is in the conducting state when the output voltage Vs is in the second state.
Is turned on according to the output voltage Vs of the comparator 14
Controlled off. In the ignition device shown in FIG.
When the number of revolutions reaches the target speed limit, the cutoff control circuit 4
At the position where the primary current control switch 3 is turned off.
The divided voltage Vc exceeds the target ignition timing voltage Vθ.
Thus, the value of the target speed limit voltage VNr is set.
You. The rotation speed of the internal combustion engine is equal to the target speed limit.
Is less than the primary current control switch.
Integral voltage at a position advanced from the position where switch 3 is turned off
Vc exceeds the target ignition timing voltage Vθ.
The lower limit value of the timing voltage Vθ is set. Further, the rotational speed of the internal combustion engine is equal to or less than the target rotational speed limit.
When it comes up, the cutoff control circuit 4 switches the primary current control switch.
In a position sufficiently delayed from the position where switch 3 is turned off
At the set maximum retard position, the integrated voltage Vc becomes the target ignition voltage.
At the time of the target ignition so that the upper limit of Vθ is exceeded.
The upper limit value of the initial voltage Vθ is set. Therefore, when the rotational speed of the internal combustion engine reaches the target speed limit
If the number is less than the number, the shutoff control circuit 4
Integrate at a position further than the position where switch 3 is turned off
When the voltage Vc exceeds the target ignition timing voltage Vθ, the rotation speed is controlled.
Since the ignition control switch 15 is turned off, the ignition
The primary current control switch 3 cuts off the primary current of the coil 2
The switch is turned off at the position where the switch is turned off.
Therefore, the ignition control switch 15 for controlling the rotation speed
Has no effect on the period. When the rotation speed of the internal combustion engine exceeds the target speed limit
, The primary current control switch 3 is turned off.
Ignition control for speed control up to a position later than
Since the switch 15 maintains the conductive state,
A position where the ignition control switch 15 for controlling the rotation speed is in a cut-off state.
The primary current is interrupted by the switch. Ignition control switch for speed control
Position where the primary current is interrupted by the
Timing) is the deviation between the internal combustion engine speed and the target speed limit.
The primary current control switch 3 is turned off according to the amount.
Between the maximum retard position and the maximum retard position. FIGS. 2 and 3 show the circuit of each part of FIG.
FIG. 2 shows a specific example of the ignition circuit unit 1.
FIG. 3 shows an example of a typical circuit configuration, and FIG.
Each shows an exemplary circuit configuration example. FIG. 4 is a circuit diagram of each part of the circuits shown in FIGS.
The voltage waveform is shown for the rotation angle θ of the crankshaft of the internal combustion engine.
are doing. The waveform shown by a broken line in FIG.
Indicates that the rotation speed is less than the rotation speed limit.
The waveform indicated by the solid line has a limited number of rotations.
This is a waveform when the rotation speed is exceeded. 2 and 3, the ignition circuit 1 has a primary
A transistor using a transistor as the current control switch 3
In the transistor type ignition circuit, the ignition coil 2 is not shown.
Installed in a magnet generator driven by an internal combustion engine
I have. The magnet generator is mounted on the outer periphery of the flywheel, for example.
A permanent magnet is mounted in the recess provided, and the permanent magnet is
By magnetizing in the radial direction of the rye wheel,
A well-known flywheel magnet rotor that formed a stone field,
Each magnetic pole part facing the magnetic pole of the magnet rotor is
Connecting the pair of legs and the rear end side of the pair of legs to each other
A primary U-shaped armature core with a yoke
Coil formed by winding the coil 2a and the secondary coil 2b
2 in synchronization with the rotation of the internal combustion engine.
Of one polarity in the direction of the dashed arrow shown in FIG.
The voltage V11 in the first half cycle and the voltage V11
The voltage V12 of the second half cycle of the other polarity is
Voltage V13 of the third half cycle of one polarity in the direction of the line arrow
Is applied once per revolution of the internal combustion engine
Only induce. In the illustrated example, the primary current control switch 3
NPN transistor TR connected to Darlington
1 and the collector electrode of the transistor TR1.
Circuit between transmitters with primary facing collector
It is connected in parallel to the coil 2a. The shutoff control circuit 4 is provided with a transistor TR1.
A resistor R1 connected between the collector and the base and a transistor
The anode faces the base between the base and emitter of the transistor TR1.
Thyristor Th1 that is connected to
Connected to the collector and emitter of transistor TR1
Is a resistor R commonly connected to the gate of the thyristor Th1.
2 and R3. For primary current control
Primary current control circuit by switch 3 and cutoff control circuit 4
5 are configured. In the illustrated ignition circuit 1, an ignition coil
To the primary coil 2a in the direction indicated by the solid arrow shown in FIG.
When the voltage of the transistor is induced, a resistance
A base current is supplied through R1 and the transistor T
R1 becomes conductive and a primary current flows through the ignition coil 2.
You. With the rise of the primary current, the transistor TR1
The collector-emitter voltage increases. Transistor TR
When the collector-emitter voltage of 1 reaches the set value,
The voltage across R3 reaches the trigger voltage of thyristor Th1
Therefore, the thyristor Th1 conducts. Thyristor Th1
Is turned on, the base current of transistor TR1 is increased.
Since the transistor TR is bypassed through the lister Th1,
1 is shut off. Limit speed at which the speed of the internal combustion engine is set
Transistor TR1 is turned off
The ignition system for controlling the rotation speed of the rotation speed limiting circuit 7 before entering the state
Since the control switch 15 is turned off, the transistor T
Primary current of the ignition coil 2 when R1 is cut off
Is shut off. As a result, the high voltage for ignition is applied to the secondary coil 2b.
Pressure is induced, sparks are generated in the spark plug 6 and the engine is ignited
Is done. FIG. 4A shows a state in which both ends of the primary coil 2a are not formed.
Which shows the waveform of the primary voltage V1 of the internal combustion engine.
At the angular position θ1, the voltage of the first half cycle rises,
The transistor TR1 is turned off at the rotation angle position θi1.
You. The stabilized power supply circuit 8 of the rotation speed limiting circuit 7
Primary terminal drawn from the non-ground terminal of the primary coil
1b with anode connected to common line CL
One end is connected to the diode D1 and the cathode of the diode D1.
Connected to the connected capacitor C1 and the primary terminal 1a of the ignition circuit.
Connect the cathode to the extended ground line GL and connect the anode
A diode D2 connected to the other end of the capacitor C1;
The anode of the diode D1 and the anode of the diode D2
Between the resistor R4 connected between the
A diode D3 connected to the anode and a diode D
3 and a capacitor connected between the primary terminal 1b.
And the zener connected across capacitor C2.
And a diode ZD1. In the power supply circuit 8, the primary coil 2
a of the first and third half cycles in the direction of the dashed arrow shown in FIG.
When a voltage is induced, the capacitor C1 is charged to the polarity shown.
And the diode across the capacitor C1
The capacitor C2 is charged through D3 and the resistor R4.
You. The charging voltage of the capacitor C2 is a Zener diode
It is kept at the zener voltage of ZD1. DC constant voltage obtained at both ends of the capacitor C2
The pressure Vcc is equal to the monostable multivibrator 9 and the first and second
2 integration circuits 10 and 11 and target limit rotation speed setting circuit
12 and the comparator 14 as power supply voltages.
You. The illustrated stabilized power supply circuit 8 generates a trigger signal.
It also serves as a circuit and is pulled from the cathode of diode D1.
The output terminal 8a is a trigger signal output terminal.
Between the trigger signal output terminal 8a and the primary terminal 1b of the ignition circuit.
The voltage obtained between the common line CL and the
The second half voltage V11 of the first half cycle and the third half
And the capacitor C1 is opened.
When starting, it corresponds to the forward voltage drop of diode D1
To a low level and charge the capacitor C1
Maintain the low level while the current is flowing, the capacitor
When the charging of C1 is completed, the terminal voltage of capacitor C2
Rise to a level approximately equal to Therefore, the trigger signal output terminal 8a and the common line
As shown in FIG. 4 (B), the primary
Ia 2a is the voltage V11 and V11 of the first and third half cycles.
13 at the rotational angular positions θ1 and θ2 that generate
A falling rectangular wave voltage Vt is obtained. In this example, a square wave
Falling voltage change at the rotation angle position θ1 of the voltage Vt
Is the trigger signal Vt1 of the monostable multivibrator 9.
It is given to the trigger terminal. The monostable multivibrator 9 is a
Timer IC 9A (for example, Hitachi
HA17555 or equivalent).
The second is charged through the resistor R5 by the DC constant voltage Vcc.
And the power supply terminal of the timer IC 9A
Between the output terminal and the output terminal.
Resistor R6 for stabilizing
For noise prevention connected to the control voltage terminal of A
A capacitor C4, and a ground terminal of the timer IC 9A.
The other end of the capacitor C4 is connected to the primary terminal 1 of the ignition circuit 1.
b connected to a common line CL connected to
A threshold terminal and discharge terminal
Is connected to the connection point of the resistor R5 and the capacitor C3.
You. The reset terminal of the timer IC 9A is connected to the power terminal.
The DC constant voltage Vcc is supplied to the power supply terminal.
You. In this example, the resistor R5 and the second integrating capacitor C3
The second integration circuit 11 is configured by the above. A pulse signal is applied to the trigger terminal of the timer IC 9A.
When the pressure Vt is not applied, the second integration capacitor
The sensor C3 is the discharge trap inside the timer IC 9A.
Discharge by the transistor. At the rotation angle position θ 1 of the internal combustion engine, a rectangular wave voltage
The falling change of Vt is the trigger signal Vt1 (see FIG. 4B).
Is applied to the trigger terminal of the timer IC 9A as
The flip-flop circuit inside the timer IC 9A is set
The output of the output terminal becomes high level, and the second integration
A constant time constant τ (=
R5 · C3). The voltage across capacitor C3
Flip-flop when pressure reaches threshold voltage
The reset circuit resets the capacitor C3 instantaneously.
The output of the output terminal returns to the low level state again.
You. Therefore, the timer IC 9A outputs from its output terminal
As shown in FIG. 4C, a fixed time width that is a monostable time
And outputs a square wave signal VT having a T.
An integrated voltage Vc having a waveform shown in FIG.
You. The timer IC 9A detects that the rotation angle
When entering the monostable operation, the rotation angle position θ during the monostable period
Even if the pulse voltage Vt2 is applied in step 2, it is possible to trigger again.
And not. The constant time width T of the square wave signal VT is calculated in this example.
Then, T = 1.1 × R5 · C3. The first integrating circuit 10 includes a resistor R7 and a first
The first integrating capacitor C5.
5 indicates that the rectangular wave signal VT is generated while the rectangular wave signal VT is being generated.
Charge with a constant time constant, and the rectangular wave signal VT disappears.
Discharge with a constant time constant during the operation. Therefore, the capacitor C
The number of rotations of the triangular waveform as shown in FIG.
A detection voltage VN is generated. Monostable multivibrator 9
The time width T of the rectangular wave signal VT output from the
The first integral control is performed as the rotational speed of the internal combustion engine increases.
Since the discharging time of the capacitor C5 becomes short, the first integrating circuit
The level of the rotation detection voltage VN of the triangular waveform generated at 10.
Becomes higher as the rotational speed of the internal combustion engine becomes higher. The target speed limit setting circuit 12 includes a resistor R8
And a voltage dividing circuit consisting of a series circuit of R9.
Dividing the constant DC voltage Vcc and connecting the resistors R8 and R9
Between the point and the common line CL.
appear. Detection of rotation speed generated by first integration circuit 10
The voltage VN is a voltage obtained by the target speed limit setting circuit 12.
To the proportional / integral calculator 13 together with the target speed limit voltage VNr
Has been entered. The proportional / integral calculator 13 detects the rotational speed.
By calculating the difference between the voltage VN and the target speed limit voltage VNr,
Gives the deviation between the engine speed and the target speed (rotational speed deviation)
The rotation speed deviation signal VNd (= VN -VNr)
Multiplying the rotational speed deviation signal VNd by a proportional constant Kp
To obtain the proportional control signal VNp = VNd × Kp
And time integration of the rotation speed deviation signal VNd
Integrator that obtains VNi = Ki ∫VNd · dt (Ki is an integration constant)
And the upper and lower limits of the integral control signal VNi, respectively.
Limiting circuit. The proportional / integral calculator 13 is
Set the deviation between the engine speed and the target speed to zero or
At the time of target ignition that gives the ignition timing necessary to suppress
Output the initial voltage Vθ. The proportional / integral calculator 13 shown in FIG.
The output voltage VN and the target speed limit voltage VNr are input.
The operational amplifier OP1 and the output of the operational amplifier OP1 are input.
Operational amplifier OP2, integrating capacitor C6, and resistor R
Consists of 10 to R18 and diodes D4 and D5
Have been. The operational amplifier OP1 has a positive-phase input terminal connected to a resistor R.
10 is connected to the output terminal of the first integrating circuit 10 via
The opposite-phase input terminal of the operational amplifier OP1 is connected via a resistor R11.
Connection between the resistors R8 and R9 of the target speed limit setting circuit 12
Connected to a point. The output terminal of the operational amplifier OP1 is
The other end of the resistor R12 is connected to one end of the resistor R12 and the primary terminal.
Integrating capacitor between the common line CL connected to 1b
C6 is connected. The other end of the resistor R12 is connected to the output terminal
The positive terminal of the operational amplifier OP2 directly connected to the negative-phase input terminal
Output terminal of the operational amplifier OP2
Is connected to the positive-phase input terminal of the operational amplifier OP1 through the resistor R13.
It is connected. Opposite phase input to the output terminal of operational amplifier OP1
A feedback resistor R14 is connected between the input terminal and the input terminal. The operational amplifier OP1 and the resistors R10, R11 and R
And 14 constitute a proportional operation unit.
The proportional control signal obtained at the output terminal of P1 is the resistor R12 and
The time is integrated by an integrating circuit consisting of an integrating capacitor C5.
You. The integrated voltage is increased by the arithmetic operation that constitutes the voltage follower.
The signal is fed back to the input side of the operational amplifier OP1 through the amplifier OP2.
The target ignition timing voltage is applied to the output terminal of the operational amplifier OP1.
Vθ is obtained. Upper limit and lower limit of target ignition timing voltage Vθ
, The DC constant voltage Vcc is divided by the resistors R15 and R16.
A voltage dividing circuit for obtaining a divided voltage VH by applying a voltage, and a DC constant voltage Vcc.
Is divided by resistors R17 and R18 to obtain a divided voltage VL.
And a resistor R12 connected to the output terminal of the operational amplifier OP1.
One end of the capacitor C6 connected through the
Through a diode D4 with the anode facing the capacitor C6 side.
It is connected to the connection point between the resistors R15 and R16. Capacitor
One end of C6 also has a cathode facing the capacitor.
Connected to the junction of resistors R17 and R18 through the diode D5
Have been. Thus, the output terminal of the operational amplifier OP1 is
The upper limit of the obtained target ignition timing voltage Vθ is the divided voltage VH
And the lower limit is limited to the divided voltage VL. Target ignition timing voltage Vθ and second integration circuit
The integrated voltage Vc obtained from the comparator 11 is
It is input to the positive phase input terminal and the negative phase input terminal. Comparator 1
4 compares the integrated voltage Vc with the target ignition timing voltage Vθ (see FIG.
4E), and the integrated voltage Vc becomes the target ignition timing voltage Vθ.
The potential Vs of the output terminal in the first state
State (low level state in this example), and the integrated voltage Vc is
The potential of its output terminal when it is lower than the target ignition timing voltage Vθ
Let Vs be the second state (high level state in this example)
(See FIG. 4F). The ignition control switch 15 for controlling the rotational speed shown in the figure.
Are connected to the ground line GL and the common line CL, respectively.
NPN transistor TR to which a transistor and an emitter are connected
2 and a diode having an anode connected to the output terminal of the comparator 14.
Iodine D6, anode of diode D6 and power supply circuit
A resistor R19 connected between the output terminal of
Between the cathode of the transistor D6 and the base of the transistor TR2.
And the cathode of the diode D6.
Connected to the cathode, the anode of the transistor TR2
A diode D7 connected to the emitter.
And a resistor R19, a diode D6 and a resistor R20.
To supply a base current to the transistor TR2.
A flow supply circuit is configured. The transistor TR2 is
The output of the comparator 14 is in the first state (low level state).
When the output of the comparator 14 is in the second state.
State (high-level state) when conducting
Then, on / off control is performed according to the output of the comparator 14. In the illustrated ignition device, the rotational speed of the internal combustion engine is
When the target speed limit is reached, the primary current control
Angle position approximately equal to the angle position θi1 at which the switch 3 is shut off.
So that the integral voltage Vc exceeds the target ignition timing voltage Vθ
Is set to the set value of the target speed limit voltage VNr.
You. When the rotation speed detection voltage VN is equal to the target limit rotation speed,
When the voltage is lower than the several voltage VNr (at this time, the operational amplifier OP1
Output terminal potential becomes negative) and the target ignition timing voltage Vθ
Has reached the lower limit value VL, and the rotational speed of the internal combustion engine
When the number of turns is less than the number of turns, the primary current control switch 3 is shut off.
Position beyond the angular position θi1 (for example,
At the angular position θi ′ in 4E, the integrated voltage Vc ′ becomes the target point.
The lower limit value VL is set so that the ignition timing voltage Vθ 'is exceeded.
Selected. Therefore, the rotational speed of the internal combustion engine is limited to the target limit.
When the speed is lower than the rotation speed, the primary current control switch
Rotation speed at a position ahead of the position θi1 where 3 is in the cutoff state
Since the limiting ignition control switch 15 is turned off,
The primary current control switch 3 interrupts the primary current of the fire coil 2.
Is interrupted at the angular position θi1 where the
Seki is ignited. The rotation speed of the internal combustion engine exceeds the target speed limit.
The engine speed is higher when the engine speed is higher.
The deviation between the detection voltage VN and the target speed limit voltage VNr is large.
The target ignition timing voltage Vθ increases, and the integral voltage
The position .theta.i where Vc exceeds the target ignition timing voltage V.theta.
As shown in E, the primary current control switch 3 is turned off.
The position θi is later than the angular position θi1 in the state. Therefore, the rotational speed of the internal combustion engine is limited to the target limit.
When the rotation speed is exceeded, the primary current control
At position θi which is later than position θi1 at which
The ignition control switch 15 for limiting the number of revolutions
The primary current of the ignition coil 2 is cut off. Therefore, ignition
The timing is delayed to the angle position θi which is later than the original ignition timing.
Corner. The amount of retard of the ignition timing (θi-θi1) is
The deviation between the output voltage VN and the target speed limit voltage VNr (VN−
VNr), the target ignition timing voltage V
Since θ is limited to the upper limit value VH, the maximum ignition timing
The retard position is determined when the target ignition timing voltage Vθ is at the upper limit value VH.
The ignition timing is limited to θi2. The other pole is connected to the primary coil of the ignition coil.
Later than the position induced by the voltage V12 of the second half cycle of the
When the maximum retard position θi2 is set at the
Is used for ignition when the ignition timing reaches the maximum retard position θi2.
Since no high voltage is generated, the engine is misfired. FIG. 5 shows the rotation of the internal combustion engine in the above example.
Ignition advance characteristics showing change of ignition timing θi with respect to number N
In the region where the rotation speed N is less than the target limit rotation speed Ns,
The fire timing θi is kept at a substantially constant angular position θi1. rotation
In the region where the number N exceeds the target speed limit Ns, the ignition timing
When θi is within the range from θi1 to the maximum retard position θi2,
It changes according to the number N. The engine speed N exceeds the target speed limit Ns.
The engine speed N and the target speed limit
The amount of retardation according to the magnitude of the deviation (N-Ns) from the number Ns
The ignition timing of the engine is delayed, which causes the engine output to decrease
Acts to reduce the number of revolutions. The rotation speed drops
The retard amount also decreases as it approaches the target speed limit Ns.
When the engine speed reaches the target speed limit Ns or
Settles at a speed close to. Therefore, the output
Internal combustion engines with different sizes or operating conditions of the engines
Speed response with good responsiveness even if
Operation or the governing operation of the engine can be performed automatically.
Wear. In the above example, the target limit rotation speed voltage VNr is
The generated target speed limit setting circuit 12 is connected to a fixed resistor R8
And a voltage divider composed of a series circuit of R9.
One of the resistors R8 and R9 constituting the pressure
Potential of using a variable resistor or moving the voltage dividing point
The set value of the target speed limit voltage VNr is
If you can change it by manual operation,
The target speed limit of the internal combustion engine can be made variable. In the above example, the primary terminal 1 of the ignition circuit 1
a, 1b by simply connecting the rotation speed limiting circuit unit 7
It is possible to constitute an ignition device for an internal combustion engine having a limiting function.
Not only can the output with the ignition circuit 1 differ
Good rotation using the same speed limit circuit 7 for the fuel engine
Number limiting characteristics can be obtained. In the above example, the ignition control
The control switch 15 is provided in parallel with the primary coil 2a.
The ignition control switch for controlling the rotational speed.
The transistor TR2 constitutes the primary current control switch 3.
Connected in parallel with the primary coil 2a together with the transistor TR1
The rotation speed limiting circuit 7 is integrated with the ignition circuit 1.
By omitting the transistor TR2,
The function of the transistor TR2 is shared by the transistor TR1.
You can also make it fall. That is, the ignition control switch for controlling the rotational speed
15 transistor TR2 is removed and one end is
The other end of the resistor R20 connected to the cathode of the
Transistor constituting switch for primary current control of path 1
Connected to the base of TR1 and the transistor TR
Between the thyristor Th1 anode and the base of the thyristor Th1
Diode facing the base of transistor TR1
The transistor TR1 and the diode D
6 and D7 and resistors R19 and R20 for speed control
The fire control switch 15 is configured. With this configuration, the rotational speed of the internal combustion engine
Is less than the target rotational speed Ns and the angular position θi1
The output Vs' of the comparator 14 is at a low level
, The transistor TR1 is connected to the primary coil 2
The base current is applied through the resistor R1 by the voltage across the terminal a.
Thyristor Th1 conducts at angular position θi1
Then, the state is cut off and the ignition operation is performed. Internal combustion
The engine speed has exceeded the target speed limit Ns.
(For example, the angle shown in FIG. 4F)
At the position θi), the output Vs of the comparator 14 is in a low level state.
In this case, the transistor TR1 is turned on at the angular position θi.
The ignition operation is performed in the cutoff state. As above
If the transistor TR2 is omitted, the rotation speed limiting circuit
It is necessary to configure the part 7 integrally with the ignition circuit 1
An internal combustion engine ignition system with a
Can be achieved. In the above ignition device for an internal combustion engine,
The set value of the target speed limit can be adjusted manually.
The fuel supply amount such as throttle bubble can be adjusted
Use a mechanical or electric governor to operate the joint device
Speed control function with better responsiveness and controllability than
It is possible to construct a low-cost internal combustion engine ignition device
it can. As described above, according to the present invention, the internal combustion engine
Engine ignition when the engine speed exceeds the target speed limit
I'll limit the rise in rotation speed by retarding the timing
The internal combustion engine ignition device,
Depending on the magnitude of the deviation from the target speed limit, the ignition timing
Automatically when the retard amount is within the set maximum retard amount
Controlled so that the same ignition device can be
Used in an internal combustion engine or the operating conditions of the engine are different
Even in this case, it is possible to accurately obtain the rotation speed limiting characteristics.
Wear.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係わる内燃機関用点火装置の基本的な
回路構成を示したブロック図である。 【図2】本発明に係わる点火装置で用いる点火回路部の
具体例を示した回路図である。 【図3】本発明に係わる点火装置で用いる回転数制限回
路部の具体例を示した回路図である。 【図4】図2及び図3の回路の各部の電圧波形の一例を
示した波形図である。 【図5】本発明に係わる点火装置で得られる点火特性の
一例を示した線図である。 【符号の説明】 1…点火回路、2…点火コイル、2a…一次コイル、2
b…二次コイル、3…一次電流制御用スイッチ、4…遮
断制御回路、5…一次電流制御回路、6…点火プラグ、
7…回転数制限回路、8…安定化電源回路、9…単安定
マルチバイブレータ、9A…タイマIC、11…第1の
積分回路、12…第2の積分回路、13…目標制限回転
数設定回路、14…比例・積分演算器、15…比較器、
16…回転数制御用点火制御スイッチ、OP1 …演算増
幅器、OP2 …演算増幅器、C3…第2の積分コンデン
サ、C5 …第1の積分コンデンサ。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a basic circuit configuration of an internal combustion engine ignition device according to the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of an ignition circuit unit used in the ignition device according to the present invention. FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific example of a rotation speed limiting circuit used in the ignition device according to the present invention. FIG. 4 is a waveform chart showing an example of a voltage waveform of each part of the circuits of FIGS. 2 and 3; FIG. 5 is a diagram showing an example of ignition characteristics obtained by the ignition device according to the present invention. [Description of Signs] 1 ... ignition circuit, 2 ... ignition coil, 2a ... primary coil, 2
b ... secondary coil, 3 ... switch for primary current control, 4 ... cutoff control circuit, 5 ... primary current control circuit, 6 ... ignition plug,
7: rotation speed limiting circuit, 8: stabilized power supply circuit, 9: monostable multivibrator, 9A: timer IC, 11: first integration circuit, 12: second integration circuit, 13: target limiting rotation speed setting circuit , 14 ... proportional / integral calculator, 15 ... comparator,
16: ignition control switch for controlling the number of revolutions, OP1: operational amplifier, OP2: operational amplifier, C3: second integrating capacitor, C5: first integrating capacitor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−153263(JP,A) 特開 昭59−229056(JP,A) 実開 平5−66272(JP,U) 実開 昭59−126179(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02P 3/08 F02P 11/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-153263 (JP, A) JP-A-59-229056 (JP, A) JP-A 5-66272 (JP, U) JP-A 59-29072 126179 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F02P 3/08 F02P 11/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 一次コイルと二次コイルとを有し、少な
くとも一次コイルが内燃機関により駆動される磁石発電
機内に設けられて、内燃機関の回転に同期して一方の極
性の第1の半サイクルの電圧と他方の極性の第2の半サ
イクルの電圧と一方の極性の第3の半サイクルの電圧と
が順次現れる交流電圧を内燃機関の1回転当り1回だけ
一次コイル誘起する点火コイルと、 前記点火コイルの一次コイルに前記第2の半サイクルの
電圧が誘起したときに導通して該一次コイルに一次電流
を流す一次電流制御用スイッチと、前記一次電流が設定
値に達したときに前記一次電流制御用スイッチを遮断状
態にする遮断制御回路とを備えた内燃機関用点火装置に
おいて、 前記一次コイルに前記第1の半サイクルの電圧が誘起し
たときにトリガされて内燃機関の1回転当たり1回だけ
一定の時間幅を有する矩形波信号を発生する単安定マル
チバイブレータと、 前記矩形波信号が発生している間第1の積分コンデンサ
を一定の時定数で充電し、前記矩形波信号が消滅してい
る期間前記第1の積分コンデンサを一定の時定数で放電
させて前記第1の積分コンデンサの両端に三角波形の回
転数検出電圧を発生する第1の積分回路と、 前記矩形波信号が発生している間第2の積分コンデンサ
を充電し、矩形波信号が消滅する際に該第2の積分コン
デンサを瞬時に放電させて積分電圧を発生する第2の積
分回路と、 前記回転数検出電圧と内燃機関の目標制限回転数を与え
る設定電圧との偏差に比例、積分演算を施して下限値及
び上限値が制限された目標点火時期電圧を得る比例、積
分演算器と、 前記積分電圧を前記目標点火時期電圧と比較して前記積
分電圧が目標点火時期電圧を超えているときに出力が第
1の状態になり前記積分電圧が目標点火時期電圧以下の
ときに出力が第2の状態になる比較器と、 前記一次コイルに対して並列に設けられていて、前記比
較器の出力が第2の状態にあるときに導通して前記一次
コイルを短絡し、前記比較器の出力が第1の状態にある
ときに遮断状態になるように前記比較器の出力に応じて
オンオフ制御される回転数制御用点火制御スイッチとを
具備し、 前記内燃機関の回転数が前記目標制限回転数未満のとき
には、前記遮断制御回路が前記一次電流制御用スイッチ
を遮断状態にする位置よりも進んだ位置で前記積分電圧
が前記目標点火時期電圧を超え、前記内燃機関の回転数
が前記目標制限回転数以上になったときには、前記遮断
制御回路が前記一次電流制御用スイッチを遮断状態にす
る位置よりも遅れた位置で前記積分電圧が前記目標点火
時期電圧を超えるように、前記目標点火時期電圧の下限
値及び上限値が設定されていることを特徴とする内燃機
関用点火装置。
(57) [Claim 1] It has a primary coil and a secondary coil, and at least the primary coil is provided in a magnet generator driven by the internal combustion engine to synchronize with the rotation of the internal combustion engine. An AC voltage, in which the voltage of the first half cycle of one polarity, the voltage of the second half cycle of the other polarity, and the voltage of the third half cycle of one polarity sequentially appear, is changed to 1 V per rotation of the internal combustion engine. An ignition coil that induces a primary coil only once; a primary current control switch that conducts when a voltage of the second half cycle is induced in the primary coil of the ignition coil and causes a primary current to flow through the primary coil; An ignition control circuit for shutting off the primary current control switch when the current reaches a set value, wherein the voltage of the first half cycle is induced in the primary coil. A monostable multivibrator for generating a rectangular wave signal having a fixed time width only once per revolution of the internal combustion engine when triggered by a first integration capacitor while the rectangular wave signal is being generated. Charging the battery with a constant, discharging the first integration capacitor with a constant time constant during a period in which the rectangular wave signal is extinguished, and generating a triangular waveform rotation speed detection voltage across the first integration capacitor. (1) charging the second integration capacitor while the rectangular wave signal is being generated, and instantaneously discharging the second integration capacitor when the rectangular wave signal disappears to generate an integrated voltage. A second integration circuit, which performs a proportional and integral calculation on a deviation between the rotation speed detection voltage and a set voltage for providing a target limit rotation speed of the internal combustion engine to obtain a target ignition timing voltage with a lower limit and an upper limit limited. Proportional, integral An arithmetic unit for comparing the integrated voltage with the target ignition timing voltage, and when the integrated voltage exceeds the target ignition timing voltage, the output is in the first state and the integrated voltage is equal to or less than the target ignition timing voltage And a comparator whose output is in a second state, which is provided in parallel with the primary coil, conducts when the output of the comparator is in the second state and short-circuits the primary coil, A rotational speed control ignition control switch that is turned on and off in accordance with the output of the comparator so that the output of the comparator is turned off when the output of the internal combustion engine is in the first state; Is less than the target speed limit, the integrated voltage exceeds the target ignition timing voltage at a position advanced from a position at which the cutoff control circuit turns off the primary current control switch, and the rotation speed of the internal combustion engine is reduced. The number is the eye When the rotation speed becomes equal to or higher than the limit rotation speed, the target ignition timing is set so that the integrated voltage exceeds the target ignition timing voltage at a position delayed from a position where the cutoff control circuit turns off the primary current control switch. An ignition device for an internal combustion engine, wherein a lower limit value and an upper limit value of a voltage are set.
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