JPH03149351A - 内燃機関用点火システム - Google Patents

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】 く発明の技術分野〉 本発明は特許請求の範囲第１項のプレアンブルに記載の
点火システムに関する。

〈従来技術〉 内燃機関におけるフレムド点火（Ｐｒｅｍｄｚｕｎｄｕ
ｎｇ）の利用は公知である。点火のために交流を使用す
ることは、火花放電が点火栓において任意の時間生じさ
せ得ると言う長所があり、これは内燃機関の効率を燃料
混合物の完全な利用を通じて上昇させ、排気ガス中の有
害物質を減少する。

西ドイツ公開公報第１５３９１８３号明細書中には昇圧
変圧器の１次及び２次回路を有し前記１次回路が並列及
び直列共振回路を有する点火装置を開示している。この
共振回路は急速な放電によって交流を２次回路内の点火
栓上に生じる。更に、西ドイツ公開公報第２５１７９４
０号明細書には強磁性共振を有する内燃機用のコンデン
サ点火システムが開示されているが、これにおいては、
接続中に一次側コンデンサの放電の度に第２．制御回路
が振動電流を一次及び二次巻線中に生じさせ、所定の時
間に点火栓に交流を流すものである。

その他の交流点火装置が西ドイツ公開公報第２９３４５
７３号に記載されている。この点火装置においては、振
動回路が点火コイルの一次巻線に接続されたトランジス
タプッシュプル回路を制御する。この振動回路は点火デ
ィストリビュータのスイッチ接点のオン位置によって制
御されて点火栓に一定周波数の交流信号を発生する。

これらの公知の点火装置の不都合な点は、交流信号の発
生がスタートパルスでトリガされた入力信号を必要とす
ることで、これは付加的な回路装置をスタートパルスの
発生の為に必要とする。

これらの公知の点火システムのその他の欠点は、エネル
ギーサプライが一定の点火時間中に生じ、その為交流信
号が一定の負荷で点火接点に生じることである。これは
二次回路の不所望のシャットオフ（Ａｂｓｃｈｌｕｓｓ
）　、例えば燃料混合物の不点火による、短絡点火接点
、又はアブチーエンした（ａｂｇｅｚｏｇｅｎｅｉ）点
火栓、などによるものによって高すぎる電力供給を生じ
る可能性があり、これは点火装置の電気的構成部品の損
傷又は時として破壊を生じ兼ねない。

〈発明の開示〉 本発明は、上述の欠点か存在せず、以下の特徴を備え乃
至可能とする上述の技術の点火システムを基とするもの
である。

１、燃料混合物の点火は、短時間内の、好ましくはマイ
クロ秒の短時間内のトリガによって生じるべきである。

２、任意に調節可能な燃焼持続時間。

３、問題のないスタティック及びダイナミックなトリガ
リング。

４、点火電流のゼロ期間でのイオン化の変動、シリンダ
室内での燃料混合物のタービュレンス又は圧力変動によ
って生じる燃焼電圧変動が燃焼電流に全熱あるいは殆ど
影響しないものでなければならない。

５、正常運転の場合のみならず、例えば開放又は短絡点
火栓の発生のようなトラブル時大きな時間範囲に亘って
の高い運転安全性。

６、高周波妨害の僅かなこと。

本発明によればこれらの課題は特許請求の範囲第１項の
特徴記載部分に記載の特徴によって解決される。

これによれば、本発明の基礎的考慮は、点火出力回路（
一次及び二次回路）は、電流制御休止および通電変換運
転として動作するように接続されることである。

この場合点火出力回路の一次回路のスイッチングトラン
ジスタの停止及び通電時間は、二次回路内の高いエネル
ギー吸収によって点火電流周波数が上昇し、少ないエネ
ルギー吸収では低下する様に二次回路内で消費される点
火エネルギーに応じて制御される。トランジスタのスイ
ッチインサイクルを決定するレーゲルグレーセ（Ｒｅｇ
ｅ１ｇｒｃｉｓｑｅ）は二次回路によって一次回路から
完全に取り去られたエネルギーではなく、出力回路の一
定のエネルギー供給は一次回路のインピーダンスでの電
流制御によって保証されている。これによって、一次、
従って二次回路に点火火花の発生用及び制御に必要とさ
れるエネルギーのみが供給される。

エネルギー回収ダイオードの使用によって、消費されな
かったエネルギーはエネルギー貯蔵器（蓄電池）に送り
返されて電気的負荷の小電力消費を実現する。

回路技術的な長所は特許請求の範囲第２項乃至第７項に
記載のところである。特に、１点火出力ステップによっ
て２点火栓の点火（請求項４参照）が生じ得る。点火出
力ステップのビルドアップ時間を減少するためにエネル
ギー導入制御素子（オーム抵抗）を付加回路技術的な要
領で（請求項７及び８）接続可能である。

自己サスティン点火出力ステップ（出力回路）は、スイ
ッチ（トランジスタ）、エネルギー回収ダイオード、負
荷コイル、一次発振回路コンデンサ、及び点火栓容量に
直列に接続されている２次回路コイルを有する。出力回
路の動作はバンドフィルタと対比可能である。これは電
気的に２状態が可能である。

１、点火の非発生時 この場合、二次回路はその約５０％結合のために一次回
路とイーバークリティッシュ（ｊｂｅｒｋｒｉ−ｔｉｓ
ｃｈ）に相互インダクタンスによって結合されている。

これによって、高圧が二次回路において数周期の内に非
常に早く完全な高さに指令のために到達する。

２、点火の発生時 この場合二次回路は強い減衰のために一次回路と緩く結
合されている。これによってほとんど一定の電流供給が
点火電圧にほとんど無関係に保証される。

本発明による回路装置は、非点火状態において、点火栓
容量は以下の安全性と可能性とを提供する。

８）必要とされる点火電圧振幅は急速に到達され、従っ
て分配器は、点火栓と接続されて点火電圧にあるが、除
去可能である。

ｂ）例えば点火栓の引き抜きによる点火ミスの場合、二
次回路の容量が点火コイルの保護のために全高電圧が二
次側出力端に現れないようになり、これによって点火シ
ステムの高い運転安全性が達成される。

０）短絡点火栓によって並びに定常運転において各種の
点火電圧において点火電流は常に点火システムに対して
害のない値に制限されている。

上述した自己振動点火段階は点火コイルの体積の顕著な
縮小を生じるが、これは総合点火工ネルギーが長い時間
に亘って点火栓に与えられ、又、伝送周波数が高く、回
路が遮断状態でも通電運転でも働いているからである。

この点火装置のその他の長所は、点火コイルの構造に対
して約５０％程の結合しか必要でないことである。この
長所はこの種の小型点火コイルが安価で供給が容易なこ
とである。

各点火栓は小型点火コイルを有するので、又、通電及び
遮断変成器動作のスイッチングが動作してこれによって
高電圧がトリガによって指令されるので、分配器を問題
なしに放棄することができる。特に、適当な小形化及び
合理的に製造可能な点火コイルが特許請求範囲第１０項
乃至第１７項の対称物である。

本発明によれば特許請求範囲第１８項乃至第２０項にお
いて更に制御、特に点火装置のトリガリングが開示され
ている。

単一点火装置のトリガリングに対しては各種の方法が公
知である。西ドイツ公開公報第３６３０２７２Ａ１号に
おいて内燃機関のＭａの為の装置が公知になっているが
、これによれば内燃機のシャフトに接続された、マーキ
ング様の孔を備えた信号発生円盤の位置は、固定ピック
アップセグメントによってレジスタされる。例えば渦電
流原理によって動作する様なインダクティブに動作する
センサによってパルスが得られ、これを電気的に利用す
る。次に制御及び調節回路がこのパルスによって単一点
火装置用のオン及びオフスイッチング信号を発生する。

この公知の方法は高周波交流点火のトリガに適当してい
る。上述した点火時刻のダイナミック検出の欠点は、カ
ム又はクランク。

シャフトの位置を明確に設定するための位置決定用に信
号発生円盤の運動が必要なことである。

本発明による提案によれば、点火用に補正したトリガ時
刻の獲得の為に、カムシャフトに円輪を取付けるが、こ
れはその表面に明瞭に確認可能なコードを有し、これが
センサによって走査される。

この走査は例えば電磁的又は光学的なセンサによって行
われる。これは例えば、カムシャフト円輪の周辺表面に
１０ビットグレイコードを設けることによって行い得る
が、これは集積電子装置を有する電磁的多機能センサに
よって走査され、カムシャフトの位置に対応する電気信
号を供給する。

改良した解決策によれば次のようになる、即ち、コード
をノンリニアに、即ち、高い分解能を上死点の範囲のみ
に備える様にすることによって達成される。この様なセ
ンサと信号発生装置によって、内燃機関の一つのシリン
ダのピストン位置と点火順とを確実にするために例えば
クランクシャフト角度のスタティック及び／又はダイナ
ミックな確定が可能である。好ましくはこれによって、
始動装置、例えば電気的な始動電動機を使用しないセル
フスタートが可能となる。

本発明による点火システムに必要な部品、特に制御及び
調節回路及びクランクシャフト角度のスタティック及び
／又はダイナミックな確定の為のセンサは従来の方法に
よって直接に公知の低圧直流電源、例えば１２ボルトの
直流蓄電池によって給電される。この種の低圧電源の短
所は、例えば高圧ガス放電ランプを使用する前照灯又は
上述した点火システムの様な高い運転電圧を必要とする
電気的な負荷への給電は不満足な動作程度より可能でな
いと言うことである。この欠点は、本発明によって好ま
しくはｋＨｚの変圧器を有する交流変換機の様な回路部
品の使用によって対処される。

端子電圧６乃至１８ボルトの蓄電池の使用は、前記回路
部品の出力電圧、例えば１５０ボルトによって、電気的
負荷に対する低圧ＩＩＮ、及び動力車に配設の配電の使
用に比較して良好な動作状態になし得る。

〈実施例〉 本発明は以下図面中の実施例から更に明瞭となろう。

本発明による点火装置は第１図に略示する部品を有する
が、これは次の通りである。

−低電圧電源（ＢＡＴ） −中央回路網（ＵＰ１） −高電圧発生点火出力ステップ（ＺＳＴ）、シリンダー
数に対応、 −及び各点火栓のための小型点火コイル。

第２Ｃ図に示す本発明による点火出力ステップは一次お
よび二次振動回路を有する。一次振動回路はトリガ入力
端４を有する制御及び調節回路２、トリガ出力端６、及
び電源導線８並びに点火コイルの一次回路巻線ＰＩを有
する。一次回路巻線Ｐ１に直列に振動回路コンデンサＣ
ｌが、又、これに並列にエネルギー回収ダイオードＤ１
がある。

トランジスタＴＲＩがドレーン側でコンデンサＣｌとエ
ネルギー回収ダイオードＤ１に接続されている。トラン
ジスタＴＲＩはソース側で電流制限抵抗Ｒ１を介してア
ースに接続されている。接続１０がトランジスタをソー
ス側で電流制限抵抗Ｒ１と制御及び調節回路２とに接続
している。二次側には二次巻線が巻線及び放電容量ＣＷ
に直列に位置すること、第２Ｃ図による等価図に見る通
りである。第２ｂ図による別の対応実施例においては導
電的には隔離されたインダクタンスな結合を有する出力
ステップがある。

それぞれ２個の点火栓の為の３点火出力ステップを有す
る点火出力ステップの完全な回路接続、及び例えば６シ
リンダ原動機用のものが第６図に図示されている。

単一の出力ステップでの２点火栓Ｚｌ、Ｚ２への給電が
第３Ｃ図に図示されている。二次回路のこの様な配線接
続によって実効巻線−及び点火栓容量ＣＷを有利にファ
クタ２で低下させ得たが、これは第３ｂ図の等価回路図
に示す通りである。

本発明による点火出力ステップの主要な機能は第４８乃
至第４Ｃ図まで及び第５ａ乃至第５Ｃ図の時間ダイアグ
ラムから上述した点火出力ステップの実施例に関して明
瞭となる。

自己振動点火出力ステップの機能を先ず点火の無い場合
（第４８乃至第４Ｃ図）に就いて明らかにする。　ここ
で十分な電池電圧によって定常状態が出来ているものと
する。第６図の回路のＡ点の電圧は、増幅器ＯＰ１が介
在接続されているかぎりローレベルで運転しない状態で
ある。トリガ入力端、例えばトリガ入力端３は制御に対
応してアースにある。点Ｂにおける基準電圧が増幅器Ｏ
Ｐ４の反転入力電圧よりも高いのでトランジスタＴ３０
はオン状態となる。ドレーン電流ＩＤが流れ始める（第
４Ｃ図、時間を１）。これによって抵抗Ｒ３７で下降し
た電圧が点Ｂの基準電圧に比較して増幅３０Ｐ４の反転
入力端（−）の電圧が正になるまでの間高い状態に上る
。

この時トランジスタＴ３０は遮断される。エネルギー蓄
積コイルＳＰ３０に蓄積されていたエネルギーは全出力
回路を振動状態に励発する。エネルギーの一部は一次側
のコンデンサＣ３３（添付回路図２Ｃ乃至３ｂではＣ１
乃至Ｃ２）に、別の部分は二次回路のキャパシティＣＷ
（第４Ｃ図及び第４ｂ図の時間を２）に移転する。

コンデンサＣ３３の電圧ＵＤは蓄積コイルのエネルギー
が無くなるまで正弦状に上昇する。時間を３において、
キャパシティブに蓄積されたエネルギーはコンデンサＣ
３３の電圧がゼロに等しくなるまでインダクタンスＬｌ
に導入される。この時点で（時間を４の開始）蓄積コイ
ルＳＰ３０は二次側にその手持ちのエネルギーを回路コ
ンデンサＣＷに引渡す。一次側はこのことに類似したこ
とはＣ３３では生じない、と言うのはトランジスタＴＩ
Ｏのドレーン電圧ＵＤは、内部ダイオード（第２ａ１２
ｂ、３ａ図のエネルギー回収ダイオード）が導電状態と
なっているので負にはなれないからである。

一次側インダクタンスＬｌの中にあったエネルギーはダ
イオードＤ８０を介して電源に戻される（第４Ｃ図、時
１１１ｔ４）。

二次回路はこの時間を４に振動を続は得る（第４ｂ図の
ＵＨ参照）。その周波数は今までよりも若干高い、と言
うのは漂遊インダクタンスＬσ（第２Ｃ図、第３ｂ図）
がここでは相互インダクタンスＭに並列になっているか
らである（第２Ｃ図、第３ｂ図参照）。この時間を４の
間にトランジスタＴＩＯが再び導通されるが、これは１
１の最初の時と同じ電圧状態にあるからである。インダ
クタンスＬｌのエネルギーが完全に電源（電源回路）に
引渡されると、新サイクルが開始される。

回路の理解の為に言及すると、トランジスタＴ３０は、
増幅器ＯＰ４の反転入力端（−）の電圧が点Ｐの基準電
圧よりも正になると遮断される。この場合は、充電電流
ＩＤが抵抗Ｒ３７によって定まる限界値に達すると常に
生じる。この電流＃鐸は一次インダクタンスＬｌへの均
一なエネルギー供給を保証するが、この場合、エネルギ
ーは、若干のロスは別として、点火のない場合完全に電
源回路に戻される。トランジスタＴ３０の遮断状態は、
トランジスタＴ３Ｄのドレーン電圧ＵＤが電池電圧より
も正になるので、抵抗ＲＳＢ中の電圧降下によって維持
される。

上述の自己励起の機能は点火状態に於いても変化しない
、と言うのは一次側および二次側インダクタンスの約５
０％のインダクタンスな結合は強い減衰を行う二次回路
による一次回路の全減衰を押さえるからである。点火の
場合に関しては、以下の機能要領によって明らかとなる
。

点火栓を通って流れる燃料流のために、ここでかなり少
ない量のエネルギーが電源或いは電源回路に戻される（
第５Ｃ図）。時間を４は間違いなしに短くなる。この回
路概念の長所は、点火相ののちなお残っているものも含
めて相当量のエネルギーが戻されることである。

この状態は、所望の電流供給が非常に広い範囲に亘って
点火電圧ＵＢに無関係に行い得ることを可能としている
。点火電圧ＵＢが大きいと点火栓のアークの中の大きな
エネルギ一部分が熱に変換する。この場合極僅かなエネ
ルギーが電源に戻される。その結果は次の通りである、
即ち、時間を４が短いので点火周波数が増大し電流入力
が増加する。

帰還を行う場合、低い点火電圧ＵＢに対して又、反対の
関係が成立し、即ち、 期間を４が長くなり、点火周波数が低下し、電流入力も
低下する。

上述した実施例においては、各種の一次及び二次周波数
が生じる。

適当な回路定数によって約１８ｋＨｚの一次フリーラン
ニング周波数を作り、二次回路周波数としては、 開放一次回路に対して４３．５ｋＨｚ、又、短絡一次回
路に対して６０　ｋ　Ｈｚ　、となる。

点火栓遮断時での基本周波数は９００Ｖｓ　ｓの点火電
圧で約２０　ｋ　Ｈｚである。

それと共に、制御−及び調節回路のスイッチイン信号の
後直ちに高電圧が点火栓に利用可能となるために完全な
高さで生じるが、これは定められた時間間隔に対してト
ランジスタＴ３０のドレーンソース間ドレイン電流ＩＤ
が完全な定常状態にあるよりも大きい時、好ましいこと
である。長所であるこれを達成するために、第７図の回
路においてはトランジスタＴ４０のゲートを制御してい
るバイステーブルフリップ−フロップＦＦＩによって、
点Ｃにおけるドレイン電流に比例する電圧の実際測定値
が低下される。電流の振幅は抵抗Ｒ４０によって、一次
インダクタンスＬｌに供給された電流は十分に大きくて
、スイッチ−インによって出力回路内の現在手にはいっ
ていない残留エネルギーを補充するのに十分な大きさで
あるように調整する。これによって、最高高電圧ＵＨは
既に第１振動周期において到達される。

フリップフロップＦＦＩは、第１電流パルスの負側の振
動によってリセットすることができる。

フリップフロップＦＦＩのリセットは点火が発生してい
るか否かによって行うこともできる。これに関する情報
は、例えば、周波数変化から導出することもできる。

第８図に示す更に別の好ましい実施例によれば、付加モ
ノステーブルフリップフロップＦＦ２によって、バイス
テーブルフリップフロップＦＦＩはトランジスタ電流Ｉ
Ｄが流れているときのみ、点火が生じているものとして
リセット可能の様に動作させることもできる。この構造
は非常に強く汚染されている点火栓において、点火電圧
ＵＨが更に上昇する場合に有利であるが、即ちこれによ
って酷く損傷しかつ汚染された点火栓に対する電圧補充
が可能だからである。

集積回路と点火コイルＺＳＰとを有する点火モジュール
ＩＺＭを有する点火出力ステップ（第９図参照）が第９
図に図示されている。高い集積度の点火モジュールの完
全な回路は価格的に見合った且つ高い運転安全性を伴っ
て製造される。

上述した点火出力ステップと共同する好ましくは組込ま
れた小型点火コイルは第１０図及び第１１ａ−１１ｃ図
に詳細に図示されている。小型点火コイルは３種の単位
部品即ちコイル本体２０゜コイル鉄心２２、及びコイル
ハウジング２４とから成る。コイル本体２０は円筒状の
基礎形状を備えその端部平面にはプラグソケット２６が
一体として取り付けられている。このプラグソケット２
６は保護キャップとして作用する包囲円筒壁２８によっ
て取り囲まれ、点火栓の上に正確に締め付けられた位置
で動作する。

コイル本体２０の上部平面２９には多数のセグメントリ
ップを介してチエンバーセグメント３０ａ−３０ｇ、３
２が組込まれている。好ましくは大きなチャンバーリッ
プ距離１を有するチャンバーセグメント３２は低インピ
ーダンス一次回路巻線とするが、それは一次回路は巻線
構造に大きなトレランスを有し、最良の空間使用によっ
て空き間無しに仕立てることができるためである。間隔
の小さいチエンバーセグメント３０　ａ乃至３０ｇ−２
フ　　− においては好ましくは高オーム性二次巻線を設置する。

二次回路のこのチャンバー巻線技術の長所は高耐圧性が
達成されることと、僅かな巻線トレランスを容易に調製
し得ることである。一次回路用の接続導線３４は端部方
向にコイル本体２０から引き出す。

コイル鉄心２２の導入のためにコイル本体２０は同心状
の孔３３を有する。

コイル鉄心２２は耳型即ちＴ−型に仕上げる。

この形状は一方において簡単な取付けを可能とし他方に
おいて磁気的なシールドを行って一次回路の品質の向上
をもたらすと言う長所を有する。コイル鉄心２２は好ま
しくはフェライトから成るが、これは好ましくは約２０
０℃までの温度まで、飽和現象を示さないものである。

コイル本体の中にコイル鉄心２２を固定しコイル巻線を
保護する為に、取付は済みのコイル鉄心を有するコイル
本体２０の為のコイルハウジング２４がキャップ状又は
壷状に作られる。機械的な各種状況に対する配線の保護
のためにコイルハウシング２４の上部覆いに筒状突出部
３６を設ける。

最終組み立ての形において（第１０図参照）コイル本体
はコイルハウジング２４の中に水を通さないようにモー
ルドするが、これによって好ましくは耐食性を高める。

モールド材３８は好ましくは二次巻線を入れるチャンバ
ー部分３０ａ乃至３０ｇの上にまで達する。使用するモ
ールド材は好ましくはシリコーンから成る。コイルハウ
ジング２４の為には、ブラストフエリート（Ｐｌａｓｔ
ｏｆｅｒｒｉｔ）が適しているが、これは、例えば導電
性すすを添加したものであるが、これによって外部電磁
界に対する電気的及び磁気的な遮蔽の作用をする。

点火コイル２２の単純な構造は適当な価格での供給を一
体として可能とし、また点火コイルの体積の小さいこと
は点火栓２２との一体取付けを可能とするが、これは点
火装置の運転確実性を高め、時としての高周波妨害の低
下をもｔ：らす。

単一点火路のトリガの為に、クランクシャフト又はカム
シャフトの角度位置がこれに堅く取り付けられた第１２
図乃至第１３図に示すコード円盤（Ｃｏｄｉｅｒｓｅｈ
ｅｌｂｅ）　４０．４２によって決定される。

第１２図はコードを示すがこれは３点火路のトリガに使
用可能である。半径方向に配列されたコード路４４ａ、
ｂ、ｃのバイナリ−コードはインダクティブセンサ４６
で読取られて電子装置４８で解析される。この電子装置
はその出力端５０に単一点火路に必要なトリガ信号を処
理するために存在する。コードは好ましくはその位相位
置が最高原動機速度に対して展開されているので、これ
に接続されている電子装置４８はその回転数に応じてト
リガ信号を点火出力ステップに遅延送付する。

完全ディジタルスイッチング、これによれば点火位相の
解析が直接にボードコンピュータ（Ｂｏｒｄ−ｅＯ■ｐ
ｕｔｅｒｓ）　５２によって行われるものであるが、こ
れを第１３図に示す。コードマスク（Ｃｏｄｅｓｕｓｔ
ｅｒ）５３はカムシャフトに回転固定的に結合されたコ
ード輪の表面４２に配置されている。コードとしては、
好ましくは１０ビットグレーコードを使用するが、これ
は、例えば、インダクチブな多機能センサ５４又は光学
的走査センサによって読取られる。この信号は中間接続
集積電子装置５２、例えばボードコンピュータ（Ｂｏｒ
ｄｅｏｍｐｕｔｅｒ）によって位置決定、例えば単一ピ
ストン位置の、に役立てられる。この情報は単一点火出
力ステップのトリガに、又、ドージング（Ｄｏｓｌｅｒ
ｕｎｇ）　、シリンダ室内の燃料混合物の制御直接噴射
に使用される。

上述のようなコード円盤によって、クランク乃至カムシ
ャフトの絶対位置が容易に、静止状態にあっても決定可
能であり、停止状態からの内燃機関の始動を電気的スタ
ータの使用なしに行うことができる。

電気装置の電圧及び電流の供給は回路網部品（直流−直
流インバータ）によって行う。上述の実施例の回路装置
を第１４図に示す。この場合これは二次側制御アインタ
クトシュペールワンドラ（Ｂｉｎｔａｋｔｓｐｅｒｒｖ
ａｎｄｌｅｒ）の公知の回路装置の問題である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による点火装置の概念的略示図であり、
第２８図ｇよ第１実施例による点火出力スチップの回路
図であり、第２ｂ図は第２実施例による点火出力ステッ
プの回路図であり、第２Ｃ図は第２Ｃ図及び第２ｂ図に
示す点火出力ステップの等価回路図であり、第３Ｃ図は
第３実施例による点火出力ステップの回路図であり、第
３Ｃ図は第３Ｃ図に示す回路の等価回路図であり、第４
Ｃ図は第２図乃至第３図に示す回路のスイッチングトラ
ンジスタＴＲＩ乃至ＴＲ２のドレイン電圧ＵＤの時間ダ
イアグラムであり、第４Ｃ図は第４Ｃ図のドレイン電圧
に対応する二次回路電圧ＵＨの時間ダイアグラムであり
、第４Ｃ図は第４Ｃ図のドレイン電圧に対応するドレイ
ン電流ＩＤの時間ダイアグラムであり、第５Ｃ図は点火
時におけるスイッチングトランジスタのドレイン電流Ｉ
Ｄの時間ダイアグラムであり、第５Ｃ図は点火時の点火
栓の点火電圧ＵＢの時間ダイアグラムであり、第５Ｃ図
は点火時におけるスイッチングトランジスタのドレイン
電圧ＵＤの時間ダイアグラムであり、第６図はそれぞれ
２点火栓を有する３点火回路を有するものの別の実施例
による回路図であり、第７図は１実施例による点火出力
ステップモジュールの回路図であり、第８図は別の実施
例による点火出力ステップモジュールの回路図であり、
第９図は１実施例による総合点火出力ステップの略式表
示であり、第１０図は１実施例による総合小型点火コイ
ルの部分断面側面図であり、第１１ａ−ｌｌｃ図は分解
表示した第１０図による点火コイルの単位部分であって
、即ち、第１１Ｃ図はコイルハウジング、第１１Ｃ図は
コイル鉄心、第１１Ｃ図はコイル本体、であり、第１２
図は１実施例によるクランクシャフト角度のスタティッ
ク及び／又はダイナミックな検出器の略図であり、第１
３図は別の１実施例によるクランクシャフト角度のスタ
ティック及び／又はダイナミック検出装置の為のトリガ
装置の略図であり、又、第１４図は組合わせ回路部分の
回路図である。 ２：制御調節回路、８．１０：導線、２０：コイル本体
、２２：鉄心、２４：コイルハウジング、３８：モール
ド物質、４０．４２：円輪、４４ａ。 ｂ、ｃ：：］−ド、４８．５２：電子回路。 Ｃ１ニー次コンデンサ、Ｄｌ：エネルギー回収ダイオー
ド、Ｄ２８：ダイオード、Ｐｌ、Ｐ２ニー次巻線、Ｒ１
：電流制限抵抗、Ｒ３４−Ｒ３７：抵抗、Ｓｌ、Ｓ２：
二次巻線、Ｔ３０．Ｔ４０：トランジスタ、Ｏ１２：増
幅器、ＳＰ３０　：点火コイル、ＴＲ１：半導体スイッ
チ、ＺＭ３：点火モジュール、ＺＳＰ　：点火栓。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも直流電源と、一次及び二次巻線を有する
   点火コイルと、点火コイルと電源との間にある制御可能
   半導体スイッチと、二次巻線の電流回路内に配列された
   点火栓とを有し、一次巻線はコンデンサと共に第１振動
   回路（Ｓｃｈｗｉｎｇｋｒｅｉｓ）及び一次回路を、ま
   た二次巻線はその巻線キャパシティと点火栓キャパシテ
   ィと共に二次振動回路及び二次回路を、点火相の期間に
   ２極性点火電流を発生するために形成し、更にまた半導
   体スイッチの制御の為にトリガ可能制御及び調節回路を
   有する内燃機関用の点火システムにおいて、一次及び二
   次回路は帯域フィルタの技術によって点火無発生時には
   イーバークリテイッシュ（■ｂｅｒｋｒｉｔｉｓｃｈ）
   に、点火発生時には緩く結合され、一次回路のコンデン
   サに並列にエネルギー返却ダイオードが接続され、又、
   一次回路は電流制御遮断及び通電運転で動作するように
   寸法取りされた制御調節装置によって制御されることを
   特徴とする内燃機関用点火システム。 ２）振動回路コンデンサ（Ｓｃｈｗｉｎｇｋｒｅｉｓｋ
   ｏｎｄｅｎｓａｔｏｒ）（Ｃ１）と直列な一次巻線（Ｐ
   １）と、エネルギー返却ダイオード（Ｄ１）と、トラン
   ジスタ（ＴＲ１）と、電流制限抵抗（Ｒ１）とを有し、
   トランジスタ（ＴＲ１）はドレイン側でダイオード（Ｄ
   １）のカソードとコンデンサ（Ｃ１）に、又ソース側で
   抵抗（Ｒ１）と、導線（１０）によって制御、調節回路
   （２）に接続され、点火コイルの一次巻線（Ｓ１）は二
   次巻線（Ｓ１）と導電的に接続され、二次巻線（Ｓ１）
   は点火栓キャパシタ（Ｚ１）と直列に接続され、一次巻
   線（Ｐ１）は導線（８）を介して電源と制御、調節回路
   （２）に接続され、制御、調節回路（２）はトリガ入力
   端を有することを特徴とする請求項１記載の点火システ
   ム。 ３）点火コイルの一次巻線（Ｐ２）と二次巻線（Ｓ２）
   とはインダクティブにのみ結合されていることを特徴と
   する請求項１及び／または２記載の点火システム。 ４）点火コイルの二次巻線（Ｓ２）は第１点火栓キャパ
   シティ（Ｚ１）と第２点火栓キャパシティ（Ｚ２）に直
   列に位置することを特徴とする請求項１乃至３の少なく
   とも１項記載の点火システム。 ５）点火出力ステップは点火モジュール（ＺＭ３）を有
   し、これは少なくとも増幅器（ＯＰ４）と、トランジス
   タ（Ｔ３０）と、トランジスタ（Ｔ３０）と一体化され
   たエネルギー返却ダイオードと、点火コイル（ＳＰ３０
   ）と、４個の抵抗（Ｒ３４、Ｒ３５、Ｒ３６、Ｒ３７）
   とを備え、増幅器（ＯＰ４）の入力端（−）はダイオー
   ド（Ｄ２８）と制御導線（Ａ）に直列に接続され、増幅
   器（ＯＰ４）の出力端はトランジスタ（Ｔ３０）のゲー
   トをドライバーステップを介して制御し、トランジスタ
   （Ｔ３０）のドレイン−ソースラインは一次巻線（Ｌ１
   ）と抵抗（Ｒ３７）とに直列に位置し、トランジスタ（
   Ｔ３０）はソース側で直列に接続されている抵抗（Ｒ３
   ４及びＲ３５）を介して増幅器（ＯＰ４）の反転入力端
   （−）とダイオード（Ｄ２８）のカソードとに接続され
   、トランジスタ（Ｔ３０）はドレイン側でコイル巻線（
   Ｌ１）とコンデンサ（Ｃ３３）と内部的にエネルギー返
   却ダイオードに接続された抵抗（Ｒ３６）とに接続され
   、点火コイル（ＳＰ３０）の二次巻線（Ｌ２）は２点火
   栓に直列に接続されていることを特徴とする請求項１乃
   至４の少なくとも１項記載の点火システム。 ６）抵抗（Ｒ３４）と抵抗（Ｒ３５）とは一緒にトラン
   ジスタ（Ｔ４０）のソース−ドレインラインに直列に接
   続された抵抗（Ｒ４０）に接続され、トランジスタ（Ｔ
   ４０）はソース側が接地され又トランジスタ（Ｔ４０）
   のゲートは抵抗（Ｒ４１）を介してフリップフロップ（
   ＦＦ１）の出力によって制御可能であり、その制御入力
   （Ｓ）はダイオード（Ｄ３０）を介してインバータ増幅
   器（ＩＣ２８）の出力端に接続され、フリップフロップ
   （ＦＦ１）のリュックゼツツ（Ｒｕｃｋｓｅｔｚ）入力
   端（Ｒ）はトランジスタ（Ｔ３０）のソース側と増幅器
   を介して接続され、フリップフロップ（ＦＦ１）はトラ
   ンジスタ（Ｔ４０）を、これがそのドレイン−ソースラ
   インを介して抵抗（Ｒ４０）によって管理され、これに
   よって一次回路内の電気的負荷出力が高められることを
   特徴とする請求項１乃至５の少なくとも１項記載の点火
   システム。 ７）フリップフロップ（ＦＦ１）のリュックゼッツ（Ｒ
   ｕｃｋｓｅｔｚ）入力端（Ｒ）はアンドブロック（ＵＮ
   １）によって制御され、この場合アンドブロック（ＵＮ
   １）の入力端（Ｅ１）はモノステーブルフリップフロッ
   プ（ＦＦ２）の出力端に、又アンドブロック（ＵＮ１）
   の第２入力端（Ｅ２）はモノステーブルフリップフロッ
   プ（ＦＦ２）の入力端に、また、トランジスタ（Ｔ３０
   ）のソース側は増幅器を介してバイステーブルフリップ
   フロップ（ＦＦ１）がトランジスタ（Ｔ３０）のドレイ
   ン電流（Ｉ＿Ｄ）に応じてリセット可能であることを特
   徴とする請求項１乃至６の少なくとも１項記載の点火シ
   ステム。 ８）点火電流の通電時間は内燃機関の回転数の増加によ
   って減少可能であることを特徴とする請求項１乃至７の
   少なくとも１項記載の点火システム。 ９）点火電流周波数は好ましくは１６ｋＨｚよりも大き
   いことを特徴とする請求項１乃至８の少なくとも１項記
   載の点火システム。 １０）総合自己発振点火出力ステップは集積回路構体（
   ＩＺＭ）と小型点火コイル（ＺＳＰ）とから成ることを
   特徴とする請求項１乃至９の少なくとも１項記載の点火
   システム。１１）点火コイルは好ましくは一体として作
   られたコイル本体（２０）と、一体として作られた鉄心
   （２２）と、一体として作られたコイルハウジング（２
   ４）とから成ることを特徴とする請求項１乃至１０の少
   なくとも１項記載の点火システム。 １２）鉄心（２２）はきのこ型であることを特徴とする
   請求項１乃至１１の少なくとも１項記載の点火システム
   。 １３）コイル本体（２０）はコイルハウジング（２４）
   とモールド物質によって結合されていることを特徴とす
   る請求項１乃至１２の少なくとも１項記載の点火システ
   ム。 １４）コイル本体（２０）は好ましくは二次巻線の区域
   でモールド物質（３８）によってモールドされているこ
   とを特徴とする請求項１乃至１３の少なくとも１項記載
   の点火システム。 １５）使用されたモールド物質（３８）はシリコーンで
   あることを特徴とする請求項１乃至１４の少なくとも１
   項記載の点火システム。 １６）コイルハウジング（２４）はプラストフェライト
   （Ｐｌａｓｔｏｆｅｒｉｔ）から成ることを特徴とする
   請求項１乃至１５の少なくとも１項記載の点火システム
   。 １７）プラストフェライト（Ｐｌａｓｔｏｆｅｒｉｔ）
   は導電性すす（Ｌｅｉｔｒｕｓｓ）が添加されているこ
   とを特徴とする請求項１乃至１６の少なくとも１項記載
   の点火システム。 １８）一次巻線に対するチャンバーセグメント（３２）
   の幅（１）は二次巻線に対するチャンバーセグメント（
   ３０ａ−３０ｇ）の幅（ｋ）よりも大きいことを特徴と
   する請求項１乃至１６の少なくとも１項記載の点火シス
   テム。 １９）点火時刻及び点火持続時間は回転速度及び／又は
   クランクシャフト乃至カムシャフトの角度状態によって
   導き出される、特に請求項１乃至１８の１項記載の点火
   システムにおいて、クランクシャフト又はカムシャフト
   には円輪（４０、４２）が固着されその表面に角度状態
   を明瞭に特定するコード（４４ａ、ｂ、ｃ）が設けられ
   、これはセンサによって走査されて電子回路（４８、５
   ２）によって点火制御信号に変換されることを特徴とす
   る特に請求項１乃至１８の１項記載の点火システム。 ２０）コードはノンリニアに作られ、高い分解能の領域
   はピストンの上死点の範囲にあることを特徴とする請求
   項１９記載の点火システム。 ２１）コードは１シュリッテイガーグレイコード（１−
   ｓｃｈｒｉｔｔｉｇｅｒＧｒａｙ−Ｃｏｄｅ）（５３）
   であることを特徴とする請求項１９及び／又は２０記載
   の点火システム。 ２２）動力車の電力供給配線の一部に電流及び電圧変換
   器（ＵＦ１）が使用されていることを特徴とする少なく
   とも請求項１９乃至２１の内の１項記載の点火システム
   。 ２３）電圧乃至電流変換器（ＵＦ１）は入力電圧が６ボ
   ルト−１８ボルトの範囲であり、安定化出力電圧は電気
   的負荷の要求に適合して特に５ボルト−３００ボルトの
   範囲にあるものであることを特徴とする少なくとも請求
   項１９乃至２２の内の１項記載の点火システム。