JPH01106975A

JPH01106975A - 内燃機関点火装置

Info

Publication number: JPH01106975A
Application number: JP62264165A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Hashizume; 淳橋爪
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-10-19
Filing date: 1987-10-19
Publication date: 1989-04-24
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: JPH0711271B2; US4909229A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、内燃機関の点火時に点火火花の発生を防止
するようにした内燃機関点火装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来の内燃機関点火装置を示す回路図であシ、
図において、１は図示しない内燃機関（以下、機関とい
う）の角度位置全検出するセンサ手段で、内燃機関の回
転に同期して、機関の第１の角度位置θ工にてハイレベ
ルからローレベルに立ち下がる出力を発生し、又、機関
の第２の角度位置０２疋て、ローレベルからハイレベル
に立チ上がる出力を発生し、第１の角度位置θ１から第
２の角度位置θ２までの間はローレベル（第１の状態）
、第２の角度位置θ２から第１の角度位置θ１までの間
はハイレベル（第２の状態）となる。

２はトランジスタで、上記センサ手段ｌの出力をペース
に受ける。このトランシタ２のエミッタはアース（バッ
テリ３の（へ）側電位）され、そのコレクタは抵抗４全
通してバッテリ３の（ト）端子に接続されている。

５はトランジスタで、上記トランジスタ２のコレクタ出
力をペースに受ける。このトランジスタ５のエミッタは
アースされ、そのコレクタは点火コイル６の１次巻線を
通じて、バッテリ３のｆ＋）端子に菱続されている３゜７は点火プラグで、上記点火コイル６の２次出力端とア
ース間に接続されている。

第５図は第４図の動作を説明するための動作波形図であ
シ、第５図（ａ）〜第５図［ｄ）の信号ａ　−ｄはそれ
ぞれ第４図の信号ａ−ｄを示すものであシ、第５図（ａ
）はセンサ手段１の出力電圧、第５図ｉｂｌはトランジ
スター２のコレクタ電圧、第５図（Ｃ１はトランジスタ
５のコレクタ電圧、第５図（ｄ）は点火コイル６の２次
出力電圧を示している。

次に動作について説明する。第５図において、時点ｔ１
で機関の第１の角度位置θＩｅ検出するから、センサ手
段１の出力は第５図（ａ）に示すように、ハイレベルか
らローレベルになって、トランジスタ２がオンからオフ
になる。

これによシ、トランジスタ５がオンし、点火コイル６０
１次巻線の電流が通流する。

次に、時点ｔ２で、機関が第２の角度位置θ２を検出す
るから、センサ手段ｌの出力はローレベルからハイレベ
ルになって、トランジスタ２がオフからオンになシ、そ
のコレクタ電圧すは第５図（ｂ）に示すようにローレベ
ルとなり、トランジスタ５がオフし、そのコレクタ電圧
Ｃは第５図ｔｃ）のようになシ、点火コイルもの１次巻
線の電流が断たれ、点火コイル６の２次巻線には第５図
（ｄ）に示すように２次高電圧出力、すなわち、２次出
力電圧ｄが発生するから、点火プラグ７には、点火火花
が得られる。

続く時点ｔ８　、１４も上述と同様で、第１の高度位置
θ１から点火コイル６の１次巻線電流が流れ、第２の角
度位置θ２で点火火花が出る。

時点ｔ５において、上述と同じく、第１の角度位置θ１
から点火コイル６の１次巻線の電流が流れる。

しかし、その後、時点ｔ６で未だ第２の角度位置θ２に
到達する前に機関の回転方向が今までの回転方向（仮に
正回転、正転と呼ぶ）とは反対の方向に回転（仮に逆回
転、逆転と呼ぶ）シタとすれば、時点ｔ７では第１の角
度位置θ１を逆転で運転することになる。

これは第２の角度位置０２が機関の圧縮上死点近辺にあ
るから、第１の角度位置θｌから第２の角度位置θ２に
向って機関が正転していくと、圧縮圧力が増大していき
、機関の駆動が不十分のときは、上記圧縮圧力に負けて
、ついに上死点を乗シ越えられずに、機関が逆転して下
死点の方へ戻ってくる場合を想定したものである。

時点ｔ７で第１の角度位置θ１ｆ：逆転で通過するから
、センナ手段１の出力はそこでローレベルからハイレベ
ルへと反転する（時点ｔ５で第１の角度位置θ１で正転
で通過したとき、センサ手段１の出力がハイレベルから
ローレベルへ変わったのと逆の動作である）。

時点ｔ７でセンサ手段１の出力がハイレベルになるから
、トランジスタ２はオンし、それによって、トランジス
タ５がオフする。

したがって、時点ｔ７で時点コイル６の１次巻線の電流
がしゃ断されて、点火プラグ７には第２図Ｔｄｌに示す
ような点火火花が発生し、さらｌＣ機関の逆転を助長し
、機関の破壊を招く場合もあった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の内燃玄関の点火装置は以上のように構成されてい
るので、機関の逆転時に点火火花を発生し、機関を破壊
するなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、機関の逆転時に点火火花の発生を防止でき、
機関が破壊せず、安全な内燃機関の点火装置を得ること
を目的とする。

決〔問題点を解＃するための手段〕この発明に係る内燃機関点火装置は、機関の逆転時に電
圧を発生する電圧発生手段と、この電圧発生手段の発す
る電圧を所定の電圧と比較しで比救出力する比較手段と
、この比較手段の出力に応じて点火コイルの２次出力に
点火火花を発生させる点火阻止手段とを設けたものであ
る。

〔作　用〕

この発明においては、電圧発生手段にニジ機関の逆転時
に発生した電圧を比較手段で所定電圧と比較し、電圧発
生手段の電圧が所定電圧以下になると点火阻止手段によ
シ点火火花を発生しないように作用する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、構成の説明に際し、第４図と同一部分には
同一符号を付して重複説明を避ける。

この第１図を第４図と比較しても明らかなように、第１
図では、符号１〜７で示す部分は第４図と同様でラシ、
符号１１以降で示す部分が第１図にニジ新たに付加され
た部分であシ、この第１図の実施例の特徴をなす部分で
ある。

第１図において、１１は図示しない機関を始動するため
のスタータであシ、１２はスイッチで、バッテリ３の正
端子と上記スタータ１１との間に接続されている。スタ
ータ１１の他端はアースされている。このスタータ１１
はスイッチ１２の人、切に応じて付勢、消勢されるもの
である。

１３．１４は抵抗であシ、抵抗１３はコンノミレータ１
７（比較器）の汗）入力端子とバッテリ３の正端子間に
接続され、抵抗１４はコンパレータ１７の（ト）入力端
子とスタータ１１およびスイッチ１２との接続点に接続
されている。

この抵抗１３，１４．スタータ１１、スイッチ１２とに
よシ、機関の逆転時に電圧を発生する電圧発生手段１０
０を構成している。

１５．１６は抵抗で、バッテリ３の正端子とアース間に
直列に接続され、抵抗１５と１６との接続点に所定電圧
を発生するようにしておシ、この所定電圧はコンパレー
タ１７のＨ入力端子に印加するようになっている。

コンパレータ１７は上記所定−圧と電圧発生手段１００
で発生した電圧とを比較し、比較出力を発生するように
なっておシ、このコンパレータ１７と抵抗１５．１６と
によシ比較手段２００を構成している。

１８はトランジスタで、そのエミッタはアースサレ、ベ
ースにはコンパレータ１７の比較出力が入力されるよう
になっている。トランジスタ１８はコンパレータ１７の
出力に応じてオンまたはオフするようになっておシ、そ
のコレクタはダイオード１９のカソードに接続されてい
る。

このダイオード１９のアノードはアースされ、カソード
はダイオード２１とコンデンサ２２との接続点に接続さ
れている。

一部、２０は抵抗で、トランジスタ２のコレクタとトラ
ンジスタ５のペース間に接続されている。

このトランジスタ５のコレクタとペース間には、抵抗２
３、コンデンサ２２、ダイオード２１の直列回路が挿入
されている。

トランジスタ５のコレクター抵抗２３−コンデンサ２２
−ダイオード２１−トランジスタ５のペースの回路は負
帰還回路全構成している。

また、ダイオード２１のアノードとコンデンサ２２との
接続点はトランジスタ１８のコレクタに接続され、トラ
ンジスタ１８のオンかオフかによって、上記帰還回路の
成立又は不成立を制御している。

トランジスタ１８、ダイオード１９’、、２１、抵抗２
０．２３．コンデンサ２２により点火阻止手段３００を
構成している。

第２図は第１図の動作を説明するための動作波形図であ
シ、第２図（ａ）の信号ａはセンサ手段１の出力信号、
第２図（ｂ）の信号すはトランジスタ２のコレクタに現
われる信号、第２図ｔｃ）の信号Ｅはコンパレータ１７
の汗）入力端子の信号、第２図（ｄ）の信号Ｆはコンパ
レータ１７のＨ入力端子の電圧、第２図（ｅ）の信号Ｇ
はコンパレータ１７の出力電圧、第２図（ｆ）の信号Ｃ
はトランジスタ５のコレクタに現われる信号、第２図（
ｇ）の信号ｄは点火プラグ７の点火火花である。

次に動作について説明する。第２図において、時点ｔｏ
でセンナ手段１が第１の角度位置θ１ｔ−検出すると、
トランジスタ２がオフし、そのコレクタ信号は第２図（
′ｂ）のようになる。このトランジスタ２がオフするこ
とによシ、抵抗４を流れる電流が抵抗２０を経て、トラ
ンジスタ５のペースに至る。

すなわち、ダイオード２１は逆方向だから、ダイオード
２１のある負帰還回路には電流が流れないから、上記抵
抗４を流れる電流が抵抗２０を経てトランジスタ５のペ
ースに至ることによシ、このトランジスタ５はオンし、
第２図げ）に示すようにコレクタ亀流が流れ、それによ
って、点火コイル６の１次巻線には電流が流れる。

これと同時に、コンデンサ２２には、アース−ダイオー
ド１９−コンデンサ２２−抵抗２３−トランジスタ５の
コレクタートランジスタのエミッタの放電経路で放電電
流が流れるが、これはトランジスタ５のオンに影響はな
い。

次に時点ｔｌｌＶｃて、センサ手段１が第２の角度位置
θ２を検出すると、トランジスタ２がオンして、抵抗４
を流れる電流はすべてトランジスタ２のコレクタへ流れ
、抵抗４からトランジスタ５へのペース電流は断たれる
。

一方、時点ｔ１２よシ前はスイッチ１２が閉じているか
ら、スタータ１１の端子には、バッテリ３の電圧が印加
されているから、電圧Ｅ〉電圧Ｆであって、コンパレー
タ１７の出力Ｇは第２図ｆｅ）に示すようにハイレベル
であシ、トランジスタ１８はオンしている。

これによシ、時点ｔｌｌにトランジスタ５のコレクタ電
位が上がっていったときのコンデンサ２２への充電電流
は、抵抗２３−コンデンサ２２−トランジスタ１８のコ
レクタートランジスタ１８のエミッタへと流れ、トラン
ジスタ５のオフには影響はない。

したがって、時点ｔｌｌには、点火コイル６の１次電流
がしゃ断されて、点火プラグ７ｉＣは、第２図（ｇ）に
示すような点火火花が得られる。

時点ｔｌ’２でスイッチ１２が開となって、スタータ１
１の端子電圧がアース電位まで下がるので、電圧Ｅ（第
２図（Ｃ））も下がるが、まだ時点ｔ１２からｔ１４の
間では電圧Ｅ〉電圧Ｆとなるように、抵抗１３〜１６の
抵抗値が設定されている。

時点ｔ１８でセンサ手段１が第１の角度位置θ１を検出
して、点火コイル６の１次巻線の電流が通流する（時点
ｔｘｏと同じ）。

時点ｔｘｓのあと、センサ手段１が第２の角度位置θ２
を検出する前に、時点ｔ１４で逆転し始め、時点ｔ１４
で内燃機関が逆転するから、スタータ１１のロータが正
常の回転とは逆向きに回されるため、発電機の原理にエ
ク、スタータ１１の端子には、負電圧が発生する。

スタータ１１の端子が負電圧となるため、電圧Ｅも下が
シ、ここで初めて電圧Ｅ〈電圧Ｆとなる（第２図（ｄ）
）。

Ｌ　７’ｃ　カって、コンパレータ１７のｆ−１−）入
力端子の電圧がＨ入力端子の電圧、ｉｎ、９も低くなる
から、第２図Ｔｅ）に示す工うに、コンパレータ１７の
出力Ｇはローレベルになって、トランジスタ１８が時点
を工４でオフとなる。

この結果、時点ｔ１６でセンサ手段１が逆転で第１の角
度位置０１を検出したとき、トランジスタ２がオンし、
トランジスタ５がオフしかけたとき、コンデンサ２２の
充電電流が、抵抗２３−コンデンサ２２−ダイオード２
１−トランジスタ５のペース−トランジスタ５のエミッ
タの経路で流れるから、この充電電流がトランジスタ５
のペース電流となって、トランジスタ５ｆ、オンさせる
ように作用する。

又、トランジスタ５が完全にオンしてしまうと、上記の
充電電流が流れないため、トランジスタ５、はおるペー
スのところでゆつくシとオンからオフへ移行する。

コンデンサ２２が満充電となったあとは、コンデンサ２
２の充電電流がなくなるので、トランジスタ５は完全オ
フとなる。

時点ｔ１６でのトランジスタ５のオンからオフの移行が
ゆるやかであるから、点火コイル６の１次電流のしゃ断
スピードも緩慢になシ、したがって、点火コイル６の２
次巻線の出力電圧は極く低いものとなって、点火プラグ
７１Ｃは点火火花は発生しない。

第２図は時点ｔ８で第１の角度位置θ１を検出後、第２
の角度位置θ２に到達する前に逆転した例で説明したが
、第１の角度位置θ１を検出する前に逆転するときにも
第１図の回路は有効である。そのときの波形図を第３図
に示す。第３図（ａ）〜第３図（ｇｌの各波形はそれぞ
れ第２図（ａ）〜第２図（ｍｌの各波形に対応している
。

第３図において、時点ｔ２０で第１の角度位置θ工をセ
ンサ手段１で検出して、点火コイル６０１次電流が通流
し、時点１２１で第２の角度位置θ！２を検出し、点火
プラグ７に点火火花を得る。

次に、時点’１１２にスイッチ１２が開とガって、第１
の角度位置θ１に到達する前の時点ｔ８から逆転が始ま
ったとすれば、まず、時点ｔ２４に逆転で第２の高度位
置０２′ｔ−検出してセンサ手段１の出力がハイレール
からローレベルになるから、点火コイル６の１次巻線に
電流が通流し、続く時点ｔ２５に逆転で第１の角度位置
０１を検出してセンサ手段１の出力がローレベルから）
・イン４ルになるから、トランジスタ５はゆつくジオン
からオフに移行し、点火プラグ７には、第３図（ｇ）よ
シ明らかなように、点火火花は発生しない。

なお、上記実施例では、スタータ１１の端子電圧を所定
電圧と比較するのに、コンパレータ１７を用いたが、ト
ランジスタのペース・エミッタ間電圧をしきい値に使う
ことなどしてもよいし、内燃機関の逆転時に負電圧を発
生するものに限定するものでない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、内燃機関の逆転時に
電圧発生手段で電圧を発生させて、この電圧を所定電圧
と比較手段で比較してその比較結果に応じて点火阻止手
段によシ点火火花の発生を抑制するように構成したので
、内燃機関の逆転時に内燃機関を破壊しない安全な装置
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による内燃機関点火装置の
回路図、第２図および第３図は同上実施例の動作を説明
するための各部の波形図、第４図は従来の内燃機関点火
装置の回路図、第５図は第４図の内燃機関点火装置の動
作を説明するための各部の波形図である。１・・・センサ手段、２，５，１８・・・トランジスタ
、６・・・点火コイル、７・・・点火プラグ、１１・−
・スタータ、１２・・・スイッチ、１７・・・コンパレ
ータ、１９゜２１・・・ダイオード、１００・・・電圧
発生手段、２００・・・比較手段、３００・・・点火阻
止手段。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内燃機関の第１の角度位置で出力レベルが反転し
て第１の状態となり第２の角度位置で出力レベルが再反
転して第２の状態となるセンサ手段と、このセンサ手段
の出力に基づいて点火コイルの１次巻線の電流の通流、
しや断を行うトランジスタと、上記内燃機関の逆転時に
電圧を発生する電圧発生手段と、この電圧発生手段の発
する電圧を所定電圧と比較して比較出力を出す比較手段
と、この比較手段の出力に応じて上記点火コイルの２次
出力に点火火花を発生させない点火阻止手段とを備えた
内燃機関点火装置。
（２）点火阻止手段は、上記トランジスタがしや断する
ときのしや断速度をゆるやかにして上記点火コイルの２
次出力電圧を抑制することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の内燃機関点火装置。
（３）電圧発生手段は、内燃機関の逆転時に負電圧を発
生するスタータと、この負電圧を抵抗によりレベル変換
する回路とよりなることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の内燃機関点火装置。