JPH0343420Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［ 産業上の利用分野］ 本考案は自動車輌等の内燃機関の点火装置、殊
に配電器を必要としない二プラグ同時点火装置の
改良に関する。

［ 従来の技術］ 自動車輌等の内燃機関の点火装置として長い間
に亘つて使用されてきた点火装置は第４図にその
基本構成を示すようなものである。

第４図示の場合は四気筒車用を示しているが、
点火タイミング信号発生器３の点火タイミング信
号に同期して駆動回路４によりパワートランジス
タ５をオン、オフし、電源１からキースイツチ２
を介し点火コイル６の一次巻線６ａに供給されて
いる一次電流を選択的に遮断してその度毎に二次
巻線６ｂに高電圧を発生させる。この高電圧をそ
れが発生する度に配電器７のロータ７ａから四つ
の固定電極７ｂ〜７ｅの中の一つ宛に順繰りに与
え、対応する点火プラグ８ａ〜８ｄの一つ宛に順
繰りに気筒内混合気着火用の放電火花を飛ばさせ
る。

こうした古典的な回路系に対して昨今に至り、
本出願人の手によつて第５図に示すような二プラ
グ同時点火装置が提案された。

例えば同じく四気筒車用を想定すると、この装
置では四つの気筒を片方が圧縮工程にある時には
他方が排気工程にある関係の一対づつの二組に分
け、第一、第二の二つの点火コイルを１２，１３
を用いて各点火コイル１２，１３の両端に各対の
気筒用の点火プラグを一方宛接続する。

即ち、点火プラグ８ａが第一気筒用、８ｂが第
二気筒用、８ｃが第三気筒用、８ｄが第四気筒用
とすれば、片方が圧縮工程にある時には他方が排
気工程にある関係の気筒対は例えば第一気筒と第
四気筒、第二気筒と第三気筒となるから、第一気
筒用と第四気筒用の各点火プラグ８ａ，８ｂを第
一点火コイル１２の各端に一方宛接続し、第二気
筒用と第三気筒用の各点火プラグ８ｂ，８ｃを第
二点火コイル１３の各端に一方宛接続する。

こうした二プラグ同時点火装置１０では、電子
的分配回路乃至駆動回路１１からの位相のズレた
出力Q1，Q2により交互にパワートランジスタ１
４，１５をオン、オフし、第一、第二の点火コイ
ル１２，１３の一次電流を交互に遮断して各二次
巻線に交互に高電圧を得る。

そのため、各点火コイルにおいてその二次巻線
に高電圧が発生した時にはそれに接続している二
つの点火プラグに同時に点火火花が飛ぶ。

例えば第一、第四気筒用点火コイル１２の二次
巻線に高電圧が発生した時には、対応する各点火
プラグ８ａ，８ｄに同時に点火火花が飛ぶし、第
二、第三気筒用点火コイル１３の二次巻線に高電
圧が発生した時には対応する点火プラグ８ｂ，８
ｃに同時に点火火花が発生する。

然し、上記したように、対を成す両気筒間で
は、一方が圧縮工程にある時には他方は排気工程
にあるので、両者内で同時に火花が飛んでも排気
工程にある方の気筒には何の悪影響を与えず、圧
縮工程後の点火時期に至つた気筒の方にのみ、所
期通りの点火を図ることができる。

尚、この二プラグ同時点火装置を気筒数に関し
一般化して考えると、六気筒の場合にはその半分
の数の三個の点火コイル、八気筒の場合は同様に
その半分の四個、というように、当該気筒数の半
分の数の点火コイルを用意する。

そして、当該複数個の気筒を片方が圧縮工程に
ある時には他方が排気工程にある関係の一対づつ
の組に分け、各点火コイルの両端には各組の一対
の気筒の点火プラグを一方宛接続する。

［ 考案が解決しようとする問題点］ 上記二つの従来例点火装置を考えてみるに、先
づ前者の古典的な方法には、配電器７内において
ロータ７ａと各固定電極７ｂ〜７ｄとの間のギヤ
ツプにても放電花火が飛ぶため、これによるエネ
ルギ・ロスが避けられないという欠点がある。実
際上、このエネルギ・ロスは約50％にも及ぶ場合
がある。また、当該配電器内における放電火花は
雑音電磁波の発生要因ともなり、ラジオ等を聞き
苦しくさせるだけでなく、昨今の電子化された自
動車輌用制御系を誤動作させる虞れもある。

これに対して後者の二プラグ同時点火装置は例
え排気工程にある一方の気筒への点火エネルギは
無効であつても、それによるエネルギ・ロスの程
度は上記古典的装置に比せばかなり小さく、雑音
も十分小さい利点がある。

従つて装置それ自体同志の比較においては後者
第５図示の装置の方が遥かに優れている。

然し、現状に鑑みると、既に生産ベースに乗つ
ている自動車では未だ圧倒的に第４図示の古典的
点火装置を搭載するように図られている。そのた
め、設計の段階から予め二プラグ同時点火装置を
搭載することを予定していなければ、簡単にはこ
れを取換えることができない。

本考案はこの点に鑑みて成されたもので、第４
図に示した古典的点火装置の配電器回りの回路装
置部分９を、第５図に示す二プラグ同時点火回路
１０に簡単に取換えることのできるように主とし
てその駆動回路１１に改良を加えた二プラグ同時
点火装置を提供せんとするものである。

［ 問題点を解決するための手段］ 本考案は上記目的を達成するため、 気筒数の半分の数の点火コイルを有し、当該複
数個の気筒を片方が圧縮工程にある時には他方が
排気工程にある関係の一対づつの組に分け、上記
各点火コイルの両端には上記各組の一対の気筒の
点火プラグを一方宛接続して成る二プラグ同時点
火装置であつて、 上記各気筒に関する点火タイミング信号の立ち
上がり及び立ち下がりエツヂを検出するエツヂ検
出回路と； 上記気筒数と同じビツト段数のリングカウンタ
と； を有し、上記エツヂ検出回路のエツヂ検出信号
を上記リングカウンタに入力し、該リングカウン
タの並列出力を一段置きに上記各点火コイル一つ
宛の点火用ドライブ信号とすることを特徴とする
二プラグ同時点火装置を提案する。

［ 作用］ このようにすると、例えば第４図示の従来例が
搭載されている車輌にあつても、同図中、回路装
置部分９を取外して第５図に示す二プラグ同時点
火装置に簡単に組換えることができる。

つまり、既に組込まれている点火タイミング信
号発生器３や駆動回路４はそのまま流用し、当該
駆動回路４からの出力信号を点火タイミング信号
として上記本考案構成におけるエツヂ検出回路に
入力させるだけで、新たに組込んだ複数の各二プ
ラグ同時点火コイル１２，１３…を所定シーケン
スで駆動させることができる。

勿論、各プラグへの配線は、それまで各プラグ
から配電器の各固定接点に行つていたものを各対
応する二プラグ同時点火コイルの各端子に単に継
ぎ換えるだけで済む。

［ 実施例］ 第１図は四気筒車用を想定した本考案の望まし
い一実施例を示している。

本回路系は勿論、車輌搭載の内燃機関が始動し
てから稼動させれば良く、従つて当該始動を検出
するため、例えば第一気筒が圧縮工程に入つたこ
とを第一気筒圧縮工程信号Ｓ１として検出し、そ
の立ち上がりを第一ラツチ回路２０で捕える。即
ち、第一ラツチ回路出力Ｖ１は本回路系の起動信
号Ｖ１とも考えることができる。

第２図には第１図回路系の要部信号波形も示さ
れているので併せ参照しながら説明を続けると、
上記機関始動に伴う起動信号Ｖ１により、アンド
ゲート２１の一入力は論理“Ｈ”に保持される。

この状態下において、従来の古典的点火装置で
用いられていたのをそのまま流用しても良い点火
時期信号発生器３からの点火時期信号乃至その出
力を適宜整形した駆動回路４からの点火タイミン
グ信号Sigがインバータ２４、キヤパシタ２５、
抵抗２６、ツエナーダイオード２７等から成る微
分回路２８に与えられると、その立ち下がりに伴
つて当該微分回路２８の出力に第４図に示す微分
波形Ｖ２が得られ、そのため、アンドゲート２１
の出力には当該微分波形を整形したパルスＶ３が
得られる。

起動信号Ｖ１の発生後、最初のこのパルスＶ３
は第二ラツチ回路２２にてラツチされ、その出力
を反転した形でインバータ２３の出力に論理
“Ｌ”で有意のリングカウンタ起動信号Vresが得
られる。

この場合、リングカウンタ起動信号Vresはリ
ングカウンタ４１を構成する各ビツト段＃１〜
＃４のＤ型フリツプフロツプ３７，３８，３９，
４０のクリア入力に与えられる信号となつてお
り、論理“Ｌ”において各ビツト段のクリア状態
を解き、カウント可能状態とする。尚便宜的にフ
リツプフロツプ３７を第一ビツト段＃１、フリツ
プフロツプ４０を最上位ビツト段＃４とする。

＃１ビツト段から＃３ビツト段までの出力は並
列取出しされており、各並列出力信号はＶ４〜Ｖ
６で表されている。最上位ビツト段出力Ｖ７は特
に用いないが第４図中に参考のため、併示してあ
る。

点火タイミング信号Sigは、上記微分回路２８
とは別経路でエツツジ検出回路３５にも与えられ
ている。図示の場合のエツヂ検出回路３５は入力
側、出力側各一段のインバータ２９，３３、それ
らの間に設けられた抵抗３０，３２とキヤパシタ
３１から成る積分回路、及び排他的論理和ゲート
３４から構成されている。

従つて、このエツヂ検出回路３５の出力信号
Vigtは第４図示のように、点火タイミング信号
Sigの一発当たり二発となる。

今、動作当初の状態を再度考えてみると、第二
ラツチ回路２２からインバータ２３を介してリン
グカウンタ起動信号Vresが発せられた時に、当
該リングカウンタの各並列出力Ｖ４〜Ｖ６が論理
“Ｌ”の初期状態にあつたとすると、ノアゲート
３６の出力論理は“Ｈ”となつて＃１フリツプフ
ロツプのＤ入力に“Ｈ”が与えられる。

リングカウンタ起動後、最初の点火タイミング
信号Sigの立ち上がりがエツヂ検出回路３５で検
出されて第一発目のエツヂ検出信号Vigtがこの
リングカウンタの最下位ビツト段＃１のクロツク
入力に入力してくると、当該＃１ビツト段の出力
Ｑは当該クロツク入力時点のＤ入力論理を捕えて
出力を“Ｈ”に反転する。

この＃１ビツト段の出力Ｑからの信号Ｖ４は第
５図に示した第二、第三気筒用の二プラグ同時点
火コイル１３のスイツチング手段１５のドライブ
信号Q2として用いられており、従つて第二、第
三気筒用二プラグ同時点火コイル１３の一次巻線
には電源から電流が供給される状態となる。

一方で、＃１ビツト段の出力Ｑの論理“Ｈ”へ
の反転で＃２ビツト段のＤ入力に論理“Ｈ”が与
えられ、ノアゲート３６の出力論理“Ｌ”に反転
し、＃１ビツト段のＤ入力は論理“Ｌ”にされ
る。

従つて、上記第二、第三気筒用ドライブ信号Ｑ
２を発せしめた点火タイミング信号Sigが立ち下
がり、エツヂ検出回路３５でその立ち下がりが検
出されて二発目のエツヂ検出信号Vigtがリング
カウンタ４１の＃１ビツト段クロツク入力に与え
られると、当該＃１ビツト段の出力Ｑはその時の
Ｄ入力を取込み、即ち論理“Ｌ”に反転し、一方
で＃２ビツト段はその出力Ｖ５を論理“Ｈ”とす
る。

この時点における動作は、結局、ドライブ信号
Ｑ２が急激に立ち下がつたことと同じであり、従
つて第５図に示した第二、第三気筒用スイツチン
グ手段としてのパワートランジスタ１５は急激に
ターン・オフして対応する第二、第三気筒用点火
コイルの一次巻線を遮断する。

これに伴い、当該第二、第三気筒用点火コイル
１３の二次巻線両端には高電圧が発生し、対応す
る第二、第三気筒用点火プラグ８ｂ，８ｃの両者
に点火火花が飛び、第二、第三気筒の中、圧縮工
程に引き続く点火時期になつている気筒が爆発工
程に移る。

次に再度、点火タイミング信号Sigの立ち上が
りがエツヂ検出回路３５にて検出されてエツヂ検
出信号Vigtとしてリングカウンタ４１に入力し
てくると、＃２ビツト段の出力Ｖ５は論理“Ｌ”
に反転する一方で＃３ビツト段のＱ出力Ｖ６が論
理“Ｈ”に反転し、この出力は第５図における第
一、第四気筒用点火コイル用一次電流スイツチン
グ手段１４のドライブ信号Ｑ１として利用されて
いるから、当該第一、第四気筒用点火コイル１２
の一次巻線に電流が供給される。

そして、このようにせしめた点火タイミング信
号Sigが立ち下がると、今度は当該出力Ｖ６が急
激に論理“Ｌ”に立ち下がり、もつて第一、第四
気筒用点火コイル１２の一次電流が急激に遮断さ
れて二次巻線に高電圧が発生して第一、第四気筒
用点火プラグ８ａ，８ｄに点火火花が飛ぶ。

以下同様にして上記のサイクルが繰返され、第
５図に示したこの種二プラグ同時点火装置を所期
通りのシーケンスで最適駆動できる。

尚、本回路系を先づもつて起動させるために使
用した第一気筒圧縮工程信号Ｓ１は、用いなくな
つた配電器７を利用して取出すこともできる。

例えば第３図に示すように、配電器７のロータ
７ａに磁石５０を取付け、第一気筒用固定電極７
ｄにホール素子５１を取付けて、ロータ先端がこ
の第一気筒用電極７ｄを通過する時に検出信号Ｓ
１を発生するようにできる。

勿論、クランク・プーリ部分等々、他の機械系
部分からこの起動信号を取出すこともできるし、
本考案の装置は既述したように既存の古典的点火
装置に置き換えることだけに限るものではなく、
当初からそのように設計された車輌に搭載するこ
ともできるので、当該検出信号Ｓ１をどのように
して得るかは本来的に任意設計的事項である。

例えば更に、昨今のマイクロコンピユータを利
用した機関制御装置搭載車の場合はクランク角セ
ンサ等が設けられているので、これらのセンサを
流用しても目的とする本回路系の起動信号Ｓ１は
取出すことができる。

尚、これも既述したように、気筒数は上記四気
筒に限定されるものではなく、六気筒なら六段の
リングカウンタを、八気筒なら八段のリングカウ
ンタを用いて、一段置きに気筒数の半分の数の各
点火コイル用ドライブ信号を取出せば本考案の上
記作用はそのまま具現することができる。

［ 考案の効果］ 以上のように、本考案によれば特に既存の古典
的な点火装置を搭載した車輌の当該点火装置部分
に簡単に置き換わることのできる二プラグ同時点
火装置が提供される。

また勿論、単独の二プラグ同時点火装置と考え
ても、各二プラグ同時点火コイルの駆動回路とし
て極めて簡単で合理的な構成のものが提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による二プラグ同時点火装置の
望ましい一実施例の概略構成図、第２図は第１図
中の要部信号波形の説明図、第３図は第１図示回
路系の起動信号Ｓ１を取出すための一構成例の説
明図、第４図は従来の古典的な点火装置の説明
図、第５図は従来提案されていた二プラグ同時点
火装置の基本構成の概略構成図、である。 図中、３は点火タイミング信号発生器、８ａ〜
８ｄは点火プラグ、１０は全体としての二プラグ
同時点火回路、１１はその駆動回路、１２は第一
の二プラグ同時点火コイル、１３は第二の二プラ
グ同時点火コイル、１４は第一の一次電流スイツ
チング手段、１５は第二の一次電流スイツチング
手段、３５はエツヂ検出回路、４１はリングカウ
ンタ、である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 気筒数の半分の数の点火コイルを有し、当該複
   数個の気筒を片方が圧縮工程にある時には他方が
   排気工程にある関係の一対づつの組に分け、上記
   各点火コイルの両端に上記各組の一対の気筒の点
   火プラグを一方宛接続して成る二プラグ同時点火
   装置であつて； 上記各気筒に関する点火タイミング信号の立ち
   上がり及び立ち下がりエツヂを検出し、該立ち上
   がり時にも立ち下がり時にもエツヂ検出信号を出
   力するエツヂ検出回路と； 上記点火コイルの数の倍のビツト段数のリング
   カウンタと； を有し、上記エツヂ検出回路の出力するエツヂ
   検出信号を上記リングカウンタに入力し、該リン
   グカウンタの並列出力を一段置きに上記点火コイ
   ル一つ宛の点火用ドライブ信号とすること； を特徴とする内燃機関用二プラグ同時点火装
   置。