JPH0246792B2

JPH0246792B2 - Nainenkikannotenkasochi

Info

Publication number: JPH0246792B2
Application number: JP12773583A
Authority: JP
Inventors: Michasu Moritsugu; Hisashi Kawai; Norihito Tokura
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1983-07-15
Filing date: 1983-07-15
Publication date: 1990-10-17
Anticipated expiration: 2003-07-15
Also published as: JPS6019961A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明はイグニツシヨンスパーク方式を用いた
内燃機関の点火装置に関する。この装置は主に自
動車用内燃機関の点火に用いられる。

従来技術内燃機関に用いられる従来の点火装置は高速時
に点火エネルギーが減少する上に、１回しかスパ
ークがないため、吹き消えに弱い。特にCDI方式
では始動時や低速時に火炎が成長しないので失火
しやすいという問題点がある。

発明の目的本発明の目的は、極めて短い周期で複数のスパ
ークを適当な期間中連続して発生させるという構
想に基づき、高速時に点火エネルギーが不足しな
いよう確保し、かつ低速時に火炎不成長または失
火が生じないよう火炎持続時間を確保し、それに
より着火性能の向上を図るとともに、スイツチン
グ素子の破壊を防止してこれらの素子を安全かつ
確実に作動させることにある。

発明の構成本発明においては、直流電圧を発生する直流電
源、１次コイルと２次コイルとを有し該１次コイ
ルが中点タツプにより２つの部分に分割される点
火コイル、該２次コイルに接続される点火ギヤツ
プ、該１次コイルの中点タツプに接続されるコン
デンサ、該１次コイルの第１の部分、該コンデン
サ、および該直流電源とともに閉回路を構成する
第１のスイツチング素子、該１次コイルの第２の
部分、および該コンデンサとともに閉回路を構成
する第２のスイツチング素子、および、外部から
到来する点火指示信号に従つて動作し該第１のス
イツチング素子、および該第２のスイツチング素
子が所定のタイミングで交互に導通するように通
電信号を発生する信号発生回路、を具備した内燃
機関の点火装置が提供される。

実施例本発明の一実施例としての内燃機関の点火装置
が第１図に示される。

直流電源１は例えばバツテリを用いた電源であ
り、エンジンキースイツチ２を介してDC−DCコ
ンバータ３に直流電圧を供給する。エンジンキー
スイツチ２は運転時には閉成し、停止時には開成
するスイツチである。また、DC−DCコンバータ
３は直流電源１の直流電圧例えば12Vを約200V
の直流電圧に変換するコンバータであり、トラン
ジスタを自励発振させてトランスで昇圧した後、
整流して直流高電圧を供給する周知の回路構成の
ものである。コンデンサ４はDC−DCコンバータ
３の出力電圧を平滑化して蓄え、後述の過渡的な
大電流を供給するためのものである。

点火時期検出装置５はシグナルロータ５１、ピ
ツクアツプ５３を備える。シグナルロータ５１は
磁性材料よりなる点火時期検出用のものであり、
気筒数に対応する数の突起部５２を有し、エンジ
ン回転数の1/2の回転数で同期して回転する図示
しないデイストリビユータ・シヤフトに取り付け
られている。ピツクアツプ５３は点火時期検出用
のものであり、磁性材料からなる磁心５３１のま
わりに巻装されたコイル５３３と永久磁石５３２
とから構成され、シグナルロータ５１の突起部５
２がピツクアツプ５３の磁心５３１と対向したと
きに閉磁路が形成されるように配置される。

シグナルロータ５１とピツクアツプ５３の位相
関係は、図示しないがエンジン回転数、負荷に応
じて適当に変化するようになつており、最適な点
火時期が得られるようになつている。

整形回路６はピツクアツプ５３の出力信号を波
形整形し、点火時期に対応した「１」レベル（以
下、単に「１」と記す）の信号を出力する回路で
ある。第１図装置における整形回路６の詳細が第
２図に示される。抵抗６１１，６１２、コンデン
サ６１３で設定されたバイアス電圧V_bが端子６
０１を介してピツクアツプ５３のコイル５３３の
一端に印加される。このバイアス電圧V_bはさら
にコンパレータ６１４の反転入力端子に基準電圧
として印加される。コンパレータ６１４の非反転
入力端子は端子６０２を介してコイル５３３の他
端に接続されており、コイル５３３の起電力の正
負に応じてコンパレータ６１４の出力には「１」、
または「０」レベル（以下、単に「０」と記す）
の信号が発生する。

コンパレータ６１４の出力から非反転入力端子
に抵抗６１５を介して正帰還がかけられており、
この正帰還回路はヒステリシスをもつシユミツト
トリガの機能を有するためノイズに対して誤動作
を防止する効果がある。コンパレータ６１４の出
力はインバータ６１６で反転されて端子６０３を
介して点火時期信号として出力される。

トリガ信号発生回路７は整形回路６からの点火
時期信号から、所定の期間だけ短周期で繰り返す
互いに180゜位相の異なる２つのトリガ信号Ｓ(A)、
Ｓ(B)を作る。第１図装置におけるトリガ信号発生
回路７の詳細が第３図に示される。端子７０１を
介してワンシヨツトマルチ７１１に整形回路６か
らの点火時期信号が導かれる。ワンシヨツトマル
チ７１１はこの点火時期信号の立上りでトリガさ
れ、コンデンサ７１２、抵抗７１３で定まる一定
時間（例えば2msec）にわたり「１」の信号を出
力端子Ｑに発生する。

ノアゲート７１４，７１５はセツトリセツト・
フリツプフロツプとなるように互いに接続されて
おり、ワンシヨツトマルチ７１１の出力が「１」
になるとノアゲート７１４の出力は「０」、ノア
ゲート７１５の出力は「１」となる。バイナリプ
リセツタブル・アツプダウンカウンタ７１７は４
ビツトのカウンタ回路であり、そのリセツト端子
にノアゲート７１４の出力が導かれており、ノア
ゲート７１４の出力が「０」になるとカウントを
開始し、「１」になるとリセツトされる。なお、
このカウンタ７１７はダウンカウントモードにセ
ツトされており、プリセツト機能は使用していな
い。

クロツク発生回路７１６は例えば約80kHzの周
波数のクロツク信号を連続して発生する回路であ
り、該クロツク信号はカウンタ７１７のクロツク
入力端子に導かれる。ノアゲート７１８は一方の
入力端子がワンシヨツトマルチ７１１の出力端子
に接続され、他方の入力端子がカウンタ７１７の
16分の１分周出力であるQ_D出力端子に接続され
る。そして両出力端子のレベルが「０」となつた
とき、ノアゲート７１８の出力は「１」となる。
この出力はノアゲート７１５に導かれており、ノ
アゲート７１４，７１５で構成されるフリツプフ
ロツプを反転させる。

カウンタ７１７のQ_D出力は、さらにそれぞれ
インバータバツフア７１９，７２０を介してワン
シヨツトマルチ７２１，７２８に導かれる。ワン
シヨツトマルチ７２１はインバータバツフア７１
９の出力の立下りでトリガされ、コンデンサ７２
２、抵抗７２３で定まる一定時間（例えば5μsec）
にわたり「０」の信号を出力端子に発生する。
この信号は抵抗７２４，７２５を介してトランジ
スタ７２６のベースに導かれる。ワンシヨツトマ
ルチ７２１の端子が「０」のとき、トランジス
タ７２６はオンとなり、そのコレクタすなわち端
子７０２に「１」のトリガ信号Ｓ(A)を発生する。

ワンシヨツトマルチ７２８はインバータバツフ
ア７２０の出力の立上りでトリガされ、コンデン
サ７２９、抵抗７３０で定まる一定時間（例えば
5μsec）にわたり「０」の信号を出力端子に発
生する。この信号は抵抗７３１，７３２を介して
トランジスタ７３３のベースに導かれる。ワンシ
ヨツトマルチ７２８の端子が「０」のとき、ト
ランジスタ７３３はオンとなり、そのコレクタす
なわち端子７０３に「１」のトリガ信号Ｓ(B)を出
力する。

サイリスタ１３はそのアノードがコンデンサ４
の正極端子に接続され、そのカソードが点火コイ
ル１６の１次コイル１６１の一端に接続される。
このサイリスタ１３のゲートにはトリガ信号発生
回路７からトリガ信号Ｓ(A)が絶縁用のパルストラ
ンス１４を介し、さらにダイオード１３１、抵抗
１３２、コンデンサ１３３、抵抗１３４からなる
ノイズ防止回路を経て供給される。共振用コンデ
ンサ１５は点火コイル１６の１次コイル１６１，
１６２の中点タツプに接続される。このサイリス
タ１３によつてコンデンサ４、サイリスタ１３、
１次コイル１６１、共振用コンデンサ１５からな
る１つの閉回路が形成される。

サイリスタ２０はそのアノードが１次コイル１
６２の一端に接続され、そのカソードが共振用コ
ンデンサ１５の一端（GND）に接続される。サ
イリスタ２０のゲートにはトリガ信号発生回路７
からトリガ信号Ｓ(B)がパルストランス２１を介
し、さらにダイオード２０１、抵抗２０２，２０
４、コンデンサ２０３からなるノイズ防止回路を
経て供給される。このサイリスタ２０によつて１
次コイル１６２、サイリスタ２０、共振用コンデ
ンサ１５からなる他の１つの閉回路が形成され
る。

点火コイル１６は１次コイル１６１，１６２、
２次コイル１６３、コア１６４からなる。１次コ
イル１６１，１６２と２次コイル１６３との巻数
比は100〜200程度に設定され、１次コイル１６
１，１６２は同一方向に巻いてある。１次コイル
１６１，１６２、２次コイル１６３はコア１６４
を介して磁気的に結合しており、１次コイル１６
１，１６２に発生する電圧を昇圧して２次コイル
１６３から出力する。２次コイル１６３はその一
端が接地（GND）され、その他端が高電圧を各
気筒に分配するデイストリビユータ２２の中心電
極に接続される。

デイストリビユータ２２は周知の構成によるも
のであり、エンジン回転数の２分の１の回転数で
同期して回転するシヤフトと一体に回転する分配
用ロータ２３により所定の気筒に配設された点火
ギヤツプ２４１，２４２，２４３，２４４にハイ
テンシヨンコード２５１，２５２，２５３，２５
４を通して高電圧を分配する。

なお、この第１図装置における各半導体装置と
しては下記のものを使用した。

ワンシヨツトマルチ７１１
……東芝製TC4528BP ノアゲート７１４，７１５，７１８
……東芝製TC4001BP アツプダウンカウンタ７１７
……東芝製TC4516BP インバータ７１９，７２０
……東芝製TC4049BP ワンシヨツトマルチ７２１，７２８
……TI社製74LS221 次に第１図装置の動作について説明する。

第４図は第１図装置の各部信号波形図であり、
それぞれ１はコイル５３３の起電圧、２はピツク
アツプ５３の出力電圧、３は整形回路６の出力で
ある点火時期信号、４はワンシヨツトマルチ７１
１出力である点火期間信号、５はノアゲート７１
４の出力信号、６はカウンタ７１７のQ_D出力信
号、７はインバータバツフア７１９，７２０の出
力信号、８はトリガ信号Ｓ(A)、９はトリガ信号Ｓ
(B)の波形をあらわす。

まず、エンジンキースイツチ２をオンにする
と、DC−DCコンバータ３に直流電源１から＋
12Vの直流電圧が供給されてここで＋200Vに昇
圧され、この200Vの直流電圧はコンデンサ４に
常時蓄えられる。

エンジンの回転に応じてシグナルロータ５１が
回転し、ピツクアツプ５３のコイル５３３に第４
図１に示す波形をした超電力が発生する。この起
電力の正から負に切り替わる点が点火時期であ
る。コイル５３３は整形回路６によつてバイアス
電圧V_bでバイアスされているため、ピツクアツ
プ５３の出力電圧は第４図２に示すようにコイル
５３３の発生電位がバイアス電圧V_bだけもち上
がつた値となる。この信号は整形回路６で整流さ
れ、第４図３に示す点火時期で「１」に立ち上が
る信号となる。

整形回路６の出力信号はトリガ信号発生回路７
に入力され、その立上り部分でワンシヨツトマル
チ７１１をトリガし、第４図４に示すパルス幅
2msecのパルス状の点火期間信号を発生させる。
このパルス幅を点火期間とする。点火期間信号は
ノアゲート７１４に入り、ノアゲート７１４，７
１５で構成されるフリツプフロツプを反転させ
る。これにより第４図５に示すようにノアゲート
７１４の出力は「０」となる。

ノアゲート７１４の出力はカウンタ７１７のリ
セツト端子に導かれ、この出力が「０」のときカ
ウンタ７１７はリセツトが解除される。このリセ
ツト解除によりカウンタ７１７はクロツク発生回
路７１６からの約80kHzのクロツク周波数でカウ
ントを開始する。ここでカウンタ７１７は４ビツ
トのバイナリカウンタであり、ダウンカウントモ
ードにセツトしてあるから、最初のクロツク信号
の立上りでカウンタ７１７の内容は０から15へ変
化する。すなわちカウンタ７１７のQ_D出力は
「０」から「１」となる。以降、クロツク信号が
到来するたびにダウンカウントを繰り返し、０，
15，14，…，２，１，０，15，…と周期的に内容
が変化していく。このとき16分の１分周出力であ
るQ_D出力は、カウンタ７１７の内容が８〜15の
とき「１」となるため、クロツク周波数の16分の
１の周波数である第４図６に示すデユーテイ比50
％の方形波を発生する。第４図６におけるパルス
１個の幅は100μsec、パルスとパルスの間隔は
100μsecである。

点火時期信号が立ち上がつてから約2msec後、
ノアゲート７１４の入力は「０」となる。このと
きすぐにカウンタ７１７にリセツトをかけてしま
うと、その直前のQ_D出力の「１」の時間幅が短
くなつてしまい、後述のサイリスタの転流がうま
く行われなくなる。この対策としてワンシヨツト
マルチ７１１の出力とカウンタ７１７の出力とを
ノアゲート７１８の入力に導くことにより、Q_D
出力が「０」のときにのみノアゲート７１８の出
力が「１」となつてノアゲート７１４，７１５か
らなるフリツプフロツプを反転させ、それにより
ノアゲート７１４の出力を「１」にしてカウンタ
７１７にリセツトをかけるようにしている。

以上の説明のように、点火時期信号からクロツ
ク信号１周期（12.5μsec）以内の遅れでQ_D出力に
クロツク周波数の16分の１（5kHz）の方形波が少
くとも点火期間中、整数個発生する。この信号は
インバータバツフア７１９，７２０で反転されて
第４図７に示す信号となる。

ワンシヨツトマルチ７２１はインバータバツフ
ア７１９の立下りでトリガされ、約5μsecのパル
スを発生し、トランジスタ７２６をオンにして第
４図８に示すトリガ信号Ｓ(A)を端子７０２へ出力
する。またワンシヨツトマルチ７２８はインバー
タバツフア７２０の出力の立上りにてトリガさ
れ、約5μsecのパルスを発生し、トランジスタ７
３３をオンにして第４図９に示すトリガ信号Ｓ(B)
を端子７０３へ出力する。すなわちトリガ信号Ｓ
(A)とＳ(B)は位相が相互に180゜異なる、周期
200μsec、パルス幅5μsecの信号である。

次に高圧発生部の動作を説明する。第５図は本
実施例における各部の信号を第４図よりも時間的
に拡大して示した波形図である。第５図におい
て、それぞれ１はトリガ信号Ｓ(A)、２はトリガ信
号Ｓ(B)、３はコンデンサ１５の端子電圧、４はサ
イリスタ１３のカソード電圧、５はサイリスタ１
３の通電電流、６はサイリスタ２０のアノード電
圧、７はサイリスタ２０の通電電流の波形をあら
わす。

第５図１に示すトリガ信号Ｓ(A)はパルストラン
ス１４、ノイズ防止回路を介してサイリスタ１３
をトリガする。同様に第５図２に示すトリガ信号
Ｓ(B)はパルストランス２１、ノイズ防止回路を介
してサイリスタ２０をトリガする。

まず、サイリスタ１３がトリガされてオンとな
ると、コンデンサ４、サイリスタ１３、１次コイ
ル１６１、コンデンサ１５からなる閉回路に電流
が流れる。このとき、コンデンサ４の容量はコン
デンサ１５の容量に比べて十分に大きいので、コ
ンデンサ４を一定電圧（200V）の電源と考える
ことができる。また、１次コイル１６１の抵抗と
サイリスタ１３の抵抗とからなる回路の抵抗分は
十分に小さいため、この第１の閉回路はコンデン
サ１５の容量Ｃ（例えば1μF）と１次コイルのイ
ンダクタンスＬ（例えば100μH）とで決まる条件
で共振する。

共振時の電流は第１図におけるコンデンサ４の
正極端子、サイリスタ１３、１次コイル１６１、
コンデンサ１５、コンデンサ４の接地極端子の方
向に流れ、先のＣとＬを用いて次の(1)式であらわ
される正弦波状となる。

また１次コイル１６１に発生する電圧は(2)式の
ようになる。

コンデンサ１５に加わる電圧は(3)式のようにな
る。

サイリスタ１３はｉ＞０のときにのみオン状態
を持続するが、ｉ≦０となると転流してオフ状態
となる。

このように、第１図装置においては、１次コイ
ル、コンデンサ、スイツチング素子、および直流
電源を含む回路に(1)式に示した振動電流が流れる
ため、サイリスタ１３は自動的に転流するので、
特別に転流回路を付加する必要がなくなる。

前記の(1)式でｉが零となる時間t₁は t₁＝π√ ……(4) となり、このときサイリスタ１３はオフとなり、
そのとき(2)式であらわされるコンデンサ１５の電
圧はDC−DCコンバータ３の電圧（200V）の２
倍、すなわち400Vとなつてホールドされる。

次に、サイリスタ２０がトリガされた場合につ
いて説明する。サイリスタ２０がオンとなると、
コンデンサ１５、１次コイル１６２、サイリスタ
２０からなる閉回路が形成され、コンデンサ１５
に蓄えられた電荷はコンデンサ１５の上側端子、
１次コイル１６２、サイリスタ２０、コンデンサ
１５の下側端子の方向に流れ、このときの電流値
は(5)式のようになる。

サイリスタ２０はサイリスタ１３のときと同様
に、π√の間にわたりオンとなり、自然転流
するので、特別な転流回路は不要である。

この後、連続してサイリスタ１３とサイリスタ
２０とを交互にトリガすることで１次コイル１６
１，１６２に交互に電流が流れる。回路に損失が
ないとすると、回路に流れる電流、コンデンサ１
５の電圧、１次コイル１６１，１６２の電圧はス
イツチングを繰り返すたびに増加発散していくこ
とになるが、実際には２次コイルを介してエネル
ギーが消費され、また各部に損失があるので、最
初の２，３回でほぼ一定のピーク値となる。

ここまでの説明では、点火コイル１６の２次コ
イル１６３については述べていないが、１次コイ
ル１６１，１６２と２次コイル１６３とはトラン
ス結合しているので、その変圧比が１：50である
とすると、１次コイル１６１，１６２の印加電圧
の150倍が２次コイル１６３に発生する。すなわ
ち、２次コイル１６３に発生する電圧V₂は電源
電圧Ｖ＝200V、変圧比150の場合、 V₂＝200×150＝30kV ……(6) となり、放電による点火を行うに十分な電圧とな
る。

２次コイル１６３の発生電圧はデイストリビユ
ータ２２で所定の気筒に分配され、ハイテンシヨ
ンコード２５１，２５２，２５３，２５４を介し
て点火ギヤツプ２４１，２４２，２４３，２４４
へ供給され、点火ギヤツプの接地電極へ放電され
て点火が行われる。

放電によりいつたん放電路が形成されると、付
近の空気がイオン化されてアーク放電となり、そ
の放電維持電圧（約500V〜1kV）以下になるま
で誘導放電を持続する。この持続時間は通常の点
火装置のそれ（約2msec）と比べると短いが、こ
の誘導放電が終わればすぐに次のサイクルが開始
するため、放電ギヤツプ間に残存されているイオ
ンにより容易に再放電が起き、放電はほとんど途
切れることなく持続される。この持続時間はトリ
ガ信号発生回路７において電気的に設定した点火
期間によつて決めることができるため、完全な着
火を行えるような十分に長い時間に設定すること
は容易である。

また、一方のサイリスタがオンとなつている時
間の約半分は他方のサイリスタは逆阻止状態にな
るので、トリガ信号Ｓ(A)，Ｓ(B)の繰返し周期を短
くすることができる。このように第１図装置は自
動車用内燃機関の点火制御において、極めて短い
周期で複数のスパークを適当な時間にわたり連続
して発生させることができるので、内燃機関の着
火性能の向上を図れる。

また、この第１図装置においては、サイリスタ
１３とサイリスタ２０の間に点火コイル１６の１
次巻線１６１，１６２が入る構成となつているた
め、ノイズ等によつてサイリスタ１３とサイリス
タ２０が同時に導通してコンデンサ４の電荷がサ
イリスタ１３、サイリスタ２０を通じ一気に放電
されるような場合でも、１次巻線１６１，１６２
のインダクタンスおよび抵抗分により急激な電流
の増加および過電流は防止され、サイリスタの
di／dtあるいは過電流に起因する、サイリスタや
サイリスタ以外のスイツチング素子の破壊を防止
できる。

さらに、コンデンサ１５を１次コイル１６１，
１６２の中間タツプと接続したことにより、サイ
リスタ１３，２０の順方向に印加される電圧の上
昇率dV／dtはそれぞれコンデンサ１５と１次コ
イル１６２の時定数、コンデンサ１５と１次コイ
ル１６１の時定数で決定され、その上昇率dV／
dtを100V／μsec以下の低い値とすることができ
る。この結果、一方のサイリスタの動作により他
方のサイリスタに印加されるdV／dtに基因する
誤動作をなくすことができる。

またさらに、１次コイル１６１，１６２は同一
方向に巻かれて同方向の磁界が発生するように構
成されており、それによりスイツチング素子に印
加されるdV／dtが軽減されてスイツチング素子
の安全で確実な動作が得られる。

本発明の実施例にあたつては、前述の実施例の
他に種々の変形形態が可能である。例えば前述の
実施例では１次コイル１６１，１６２を同一方向
に巻いたが、これに限らず逆方向に巻いて互いに
逆方向の磁界を発生させるようにすることで２次
コイルに正負の高電圧を交互に発生させることも
できる。

また、第１図装置におけるサイリスタ１３，２
０、点火コイル１６、コンデンサ１５等で構成さ
れる回路１８を多気筒内燃機関の各気筒毎に設け
ることで、ハイテンシヨンコードやデイストリビ
ユータ等の高電圧分配手段をなくした構成とする
ことができ、それにより該高電圧分配手段におい
て生じるエネルギー損失を軽減させて点火エネル
ギーを増加させ、かつ高電圧分配手段を不要にし
てコストの低減を図れる。

さらに、他の実施例として、第１図装置におけ
るサイリスタ２０を多気筒内燃機関の各気筒に共
通に１個使用し、ダイオード等の整流素子を用い
て気筒分配を行うことでサイリスタの使用個数を
減らし、コスト低減を図ることもできる。この他
の実施例は第６図に示される。前述の第１図装置
と同一の構成部分には同一の符号が付されてお
り、これらについての詳細な説明は省略する。

第６図において、気筒判別装置８はシグナルロ
ータ８０とピツクアツプ８２とを備える。シグナ
ルロータ８０は気筒判別用のものであり、エンジ
ン回転数の1/2の回転数で同期して回転する図示
しないデイストリビユータ・シヤフトに取り付け
られており、１つの突起部８１を有している。ピ
ツクアツプ８２は気筒判別用のピツクアツプであ
り、前述の実施例のピツクアツプ５３と同じ原理
のものであるが、異なる点としてピツクアツプ５
３の磁心はシグナルロータ５１の２つの突起部と
閉磁路を形成する構造となつているのに対し、ピ
ツクアツプ８２の磁心は開磁路となることであ
る。

シグナルロータ８０とピツクアツプ８２の位相
関係は前述のシグナルロータ５１とピツクアツプ
５３とは異なり、エンジン回転数、負荷により変
化しない固定のものである。シグナルロータ８０
が１回転すると、ピツクアツプ８２の出力に１パ
ルスを出力する。このパルス位置は第１気筒の上
死点前60゜の位置に設定する。ピツクアツプ８２
の出力は整形回路６′に導かれる。整形回路６′は
整形回路６と同一の回路構成である。

第６図装置におけるトリガ信号発生回路９の詳
細を第７図に示す。また第６図、第７図における
各部信号波形図を第８図に示す。第８図におい
て、１はピツクアツプ５３の出力、２はピツクア
ツプ８２の出力、３，４はそれぞれ整形回路６，
６′の出力、５，６，７，８はそれぞれカウンタ
９１２の出力端子１，２，３，４における出力、
９，１０，１１，１２，１３はそれぞれトリガ信
号Ｓ(A)₁，Ｓ(A)₂，Ｓ(A)₃，Ｓ(A)₄，Ｓ(B)の各波形を
あらわす。

第７図において、トリガ信号発生回路９のう
ち、１点鎖線で囲まれた符号７の回路部分は前述
の実施例におけるトリガ信号発生回路７と同じ構
成であるので、この回路部分の説明は省略する。
カウンタ９１２（東芝製TC4017使用）はデコー
ダ付カウンタであり、そのリセツト端子Ｒには第
８図４に示す整形回路６′の出力信号が入力され、
この出力信号によりカウンタ９１２はリセツトさ
れる。またクロツク端子Ｃには第３図３に示す整
形回路６の出力信号が入力され、カウンタ９１２
はこの出力信号をカウントする。

したがつて、整形回路６′からの出力信号によ
りカウンタ９１２がリセツトされてから、整形回
路６からの１番目の信号を受けることにより、カ
ウンタ９１２の出力端子１には第８図５に示す波
形のデコードされた信号が出力される。同様に、
２番目の信号により出力端子２に第８図６に示す
波形が、３番目の信号により出力端子３に第８図
７に示す波形が、４番目の信号により出力端子４
に第８図８に示す波形がそれぞれあらわれる。な
お、出力端子４の「１」の時間が他の出力よりも
短いのは途中でリセツトされるからである。

アンドゲート９０８，９０９，９１０，９１１
の一方の入力にはそれぞれカウンタ９１２の出力
端子１，２，３，４の出力波形が入力され、他方
の入力にはトリガ信号発生回路７で得られたトリ
ガ信号Ｓ(A)が共通に入力される。したがつて、端
子９０３には第１気筒用のトリガ信号Ｓ(A)₁が、
端子９０４には第３気筒用のトリガ信号Ｓ(A)₂が、
端子９０５には第４気筒用のトリガ信号Ｓ(A)₃が、
端子９０６には第２気筒用のトリガ信号Ｓ(A)₄が
それぞれ出力される。また端子９０７にはトリガ
信号Ｓ(B)が出力される。これらトリガ信号Ｓ(A)₁，
Ｓ(A)₂，Ｓ(A)₃，S₄，Ｓ(B)の各信号波形は第８図
９，１０，１１，１２，１３に示される。

次に、第６図装置の動作を説明する。第１気筒
用のサイリスタ１３ａのゲート端子にはトリガ信
号Ｓ(A)₁がパルストランス１４ａを介して入力さ
れ、それによりサイリスタ１３ａはオンとなり、
前記の実施例と同様に第１気筒用の点火コイル１
６ａの２次コイルに高電圧を発生させて点火ギヤ
ツプ２４１にスパークを発生させるとともに、コ
ンデンサ１５ａにエネルギーを蓄える。このと
き、コンデンサ１５ａの蓄えられたエネルギーは
ダイオード１７ｂ，１７ｃ，１７ｄにより他気筒
の点火コイル１６ｂ，１６ｃ，１６ｄには流れな
い。

次にトリガ信号Ｓ(B)がパルストランス２１を介
してサイリスタ２０のゲート端子に印加される
と、コンデンサ１５ａに蓄えられた電荷は点火コ
イル１６ａの１次コイル、ダイオード１７ａ、サ
イリスタ２０を通じて放電され、これにともない
点火コイル１６ａの２次コイルに高電圧を発生
し、火花ギヤツプ２４１にスパークを生じせしめ
る。

以上のことを所定の回数にわたり繰り返し、次
の気筒の点火へと移行していく。この際、コンデ
ンサ１５ａの電圧は負となつた状態で第１気筒の
点火が終了するのでダイオード１７ａは逆阻止状
態であり、他気筒の点火には全く影響を与えな
い。

以上の動作を第１、第３、第４、第２の気筒の
順に行うことで、各気筒の上死点付近で着火性の
良い火花を得ることができる。しかも、各気筒の
分配をダイオード１７ａ〜１７ｄにより行つてい
るので、サイリスタの使用個数を大幅に削減で
き、装置の小型化、コスト低減等の効果がある。
また、ダイオード１７ａ〜１７ｄにより気筒分配
を行つて各気筒毎に点火コイルを設けることによ
り、デイストリビユータやハイテンシヨンコード
等の高電圧分配手段をなくすことができ、これら
の発熱によるエネルギー損失をなくし、それによ
つて点火エネルギーを増加させ、効率のよい点火
制御を行える。

発明の効果本発明によれば、内燃機関の点火に際して極め
て短い周期で複数のスパークが適当な期間中連続
して発生させることができ、高速時に点火エネル
ギーが不足しないように確保され、かつ低速時に
火炎不成長または失火が生じないよう火炎持続時
間が確保され、それにより着火性能が向上され
る。また、サイリスタ等のスイツチング素子の破
壊を防止して、これら素子を安全かつ確実に作動
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての内燃機関の
点火装置を示す回路図、第２図は第１図装置にお
ける整形回路の回路図、第３図は第１図装置にお
けるトリガ信号発生回路の回路図、第４図は第１
図装置における各部信号波形図、第５図は第１図
装置における各部信号波形を第４図よりもさらに
時間的に拡大した波形図、第６図は本発明の他の
実施例としての内燃機関の点火装置を示す回路
図、第７図は第６図装置におけるトリガ信号発生
回路の回路図、第８図は第６図装置の各部信号波
形図である。３……DC−DCコンバータ、４……コンデン
サ、５……点火時期検出装置、６，６′……整形
回路、７，９……トリガ信号発生回路、８……気
筒判別装置、１３，１３ａ〜１３ｄ，２０……サ
イリスタ、１４，１４ａ〜１４ｄ……パルストラ
ンス、１５，１５ａ〜１５ｄ……共振用コンデン
サ、１６，１６ａ〜１６ｄ……点火コイル、１６
１，１６２……１次コイル、１６３……２次コイ
ル、２２……デイストリビユータ、２４１〜２４
４……点火ギヤツプ、２５１〜２５４……ハイテ
ンシヨンコード。

Claims

【特許請求の範囲】１１次コイルと２次コイルとを有し該１次コイ
ルが中点タツプにより２つの部分に分割される点
火コイル、該２次コイルに接続される点火ギヤツプ、該１次コイルの中点タツプに接続されるコンデ
ンサ、該１次コイルの第１の部分、該コンデンサ、お
よび該直流電源とともに閉回路を構成する第１の
スイツチング素子、該１次コイルの第２の部分、および該コンデン
サとともに閉回路を構成する第２のスイツチング
素子、および、外部から到来する点火指示信号に従つて動作し
該第１のスイツチング素子、および該第２のスイ
ツチング素子が所定のタイミングで交互に導通す
るように通電信号を発生する信号発生回路、を具備した内燃機関の点火装置。２該第１のスイツチング素子、該第２のスイツ
チング素子、該コンデンサ、および該点火コイル
を具備する回路が多気筒内燃機関の各気筒に共通
に設けられた特許請求の範囲第１項に記載の装
置。３該第１のスイツチング素子、該第２のスイツ
チング素子、該コンデンサ、および該点火コイル
を具備する回路が多気筒内燃機関の各気筒毎に設
けられた特許請求の範囲第１項に記載の装置。４該第２のスイツチング素子が全気筒に共通に
１個設けられ、気筒分配はダイオード等の整流素
子により行われる特許請求の範囲第３項に記載の
装置。５該１次コイルの２つの部分が同一方向に磁界
を発生させるようにされた特許請求の範囲第１項
ないし第４項のいずれかの項に記載の装置。６該１次コイルの２つの部分が逆方向に磁界を
発生させるようにされた特許請求の範囲第１項な
いし第４項のいずれかの項に記載の装置。