JPH045825B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関の回転と同期して交流電圧
を誘起するエキサイタコイルを電源とし、該機関
の回転に同期して信号を誘起する信号コイルを信
号源として、点火コイルの１次電流を制御するこ
とにより機関の点火時期に機関点火用の点火プラ
グに印加する高電圧を発生させる内燃機関用点火
装置に関するものである。

［従来の技術］ 内燃機関用の点火装置では、機関の回転数
（rpm）に応じて機関の点火時期を制御すること
が必要であり、機関側の要求に合致した点火特性
を有する点火装置を用意する必要がある。一般に
は機関の回転数の上昇に伴つて点火時期を進角さ
せるのが普通であるが、２サイクル機関では、機
関の機関の高速時の特性を改善するために機関の
回転数が設定値に達した時に逆に点火時期を遅角
させることが必要になることがある。また機関の
用途によつては、機関の回転数が設定値以上にな
らないようにすることが必要とされる場合があ
り、このように機関を制御する場合には、機関の
回転数が設定値に達した時に点火時期を遅角させ
る点火特性が必要になる。

この様な点火特性を得る従来の点火装置では、
機関の回転数を検出して該回転数が設定値に達し
た時に点火時期を定める点火信号の発生時期を遅
角させるようにしている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら従来の装置では、点火エネルギー
を供給するエキサイタコイルの出力または点火信
号を得る信号コイルの出力により回転数を検出し
ていた為、エキサイタコイルまたは信号コイルが
設けられた発電機の回転子と固定子との間のギヤ
ツプの変動等による波形のバラツキにより回転数
の検出値に誤差が生じるのを避けられず、これを
避けようとすると回路が複雑化して装置が高価に
なる欠点があつた。

尚設定回転数以上の領域で点火時期を遅角させ
るようにした点火装置として、特開昭58−44272
号に示された点火装置や、特開昭57−183567号に
示された点火装置が知られており、これらの点火
装置では、積分電圧を比較することにより点火時
期を定めるようにしている。しかしながら、後述
するように、これら従来の点火装置では、電源電
圧の変動による点火時期の変動幅が大きいという
問題があり、また回転数の変化に対する点火時期
の変化割合が大きいため、点火特性の微細な調整
を行うことが困難であるという問題があつた。

本発明の目的は、簡単な構成で発電機の波形の
影響を受けることなく正確な遅角動作を行わせる
ことができる上に、電源電圧の変動に対する点火
時期の変動幅を少なくすることができ、かつ回転
速度の変化に対する点火時期の変化幅を小さくし
て点火特性の微細な調整を可能にした内燃機関用
点火装置を提供することにある。

［問題を解決する為の手段］ 本発明が対象とする内燃機関用点火装置は、内
燃機関の回転に同期して交流電圧を誘起するエキ
サイタコイルを点火電源とし制御信号入力端子に
点火信号が与えられた時に動作する半導体スイツ
チにより点火コイルの１次電流を制御して点火動
作を行なわせる点火回路と、前記内燃機関の回転
に同期して第１の極性の信号と第２の極性の信号
とを順次所定の角度間隔で誘起する信号コイルの
出力を入力として前記１次電流制御用半導体スイ
ツチに前記点火信号を供給して点火時期を決定す
る点火時期決定回路とを備えたものである。

従来の技術が有する問題を解決するため、本発
明では、前記点火時期決定回路が、 (イ) 第１の積分コンデンサと前記エキサイタコイ
ルを電源として前記第２の極性の信号が発生し
た時に前記第１の積分コンデンサを瞬時に一定
の電圧まで充電する第１の積分コンデンサ充電
回路と前記第１の積分コンデンサを所定の時定
数で放電させる第１の積分コンデンサ放電回路
とを備えた第１の積分回路と、 (ロ) 第２の積分コンデンサと前記第１の極性の信
号が発生した時に前記エキサイタコイルの出力
により前記第２の積分コンデンサを一定の電圧
まで瞬時に充電する第２の積分コンデンサ初期
充電回路と前記第１の極性の信号が発生した時
に前記一定の電圧に充電された第２の積分コン
デンサを更に一定の時定数で追加充電する第２
の積分コンデンサ追加充電回路とを備えた第２
の積分回路と、 (ハ) 前記第２の極性の信号が発生した時に前記第
１及第２の積分コンデンサを瞬時放電させるリ
セツト回路と、 (ニ) 前記第１の積分コンデンサの両端に得られる
第１の積分電圧と前記第２の積分コンデンサの
両端に得られる第２の積分電圧とを比較する比
較回路と、 (ホ) 前記比較回路の出力により制御されて前記第
２の積分電圧が前記第１の積分電圧を超えた時
に前記１次電流制御用半導体スイツチに前記点
火信号を供給するトリガ回路とを備え、 (ヘ) 前記内燃機関の回転数が設定値未満の場合に
は前記第１の極性の信号の発生時に前記第２の
積分電圧が前記第１の積分電圧を超え、前記内
燃機関の回転数が設定値以上になつた時に前記
第１の極性の信号の発生位置より遅れた位置で
前記第２の積分電圧が前記第１の積分電圧を超
えるように前記第１の積分コンデンサの放電時
定数が設定されている。

［発明の作用］ 上記の各構成において、点火装置の基本的な動
作は従来の装置と同様であり、機関の点火時期に
点火時期決定回路から点火回路の１次電流制御用
半導体スイツチに点火信号が供給されると、１次
電流制御用半導体スイツチが動作して点火コイル
の１次電流を制御し、該点火コイルの２次コイル
に点火用の高電圧を誘起させる。これにより機関
の気筒に取付けられている点火プラグに火花が生
じ、機関が点火される。

本発明の点火装置において、信号コイルは例え
ば第２図Ａに示すように、機関の回転角度θi１で
第１の極性の信号Vs１を発生し、次いで角度θi
２で第２の極性の信号Vs２を発生する。

機関の回転に同期してエキサイタコイルに電圧
が発生すると、該電圧の一方の半サイクルにおい
て第１の積分回路の第１の積分コンデンサが一方
の極性に瞬時に充電され、該積分コンデンサの端
子電圧は一定のレベルに立上がる。この第１の積
分コンデンサの電荷は、第１の積分コンデンサ放
電回路を通して一定の時定数で放電し、信号コイ
ルから第２の極性の信号が発生した時にリセツト
回路により放電させられるため、第１の積分コン
デンサの両端に得られる第１の積分電圧Vc１は、
第２図Ｂに示したように各第２の極性の信号Vs
２が発生してから次の第２の極性の信号Vs２が
発生するまでの間一定の勾配で下降する三角波電
圧となる。

一方第２の積分回路では、上記信号コイルが第
１の極性の信号Vs１を発生した時に第２の積分
コンデンサが瞬時に一定の電圧まで初期充電さ
れ、続いて該コンデンサが第２の積分コンデンサ
追加充電回路を通して一定の時定数で更に充電さ
れるため、該第２の積分コンデンサの両端に得ら
れる第２の積分電圧Vc２は、第２図Ｅに示した
ように、第１の極性の信号のVs１の発生位置で
一定のレベルまで立上がりその後一定の勾配で上
昇する、矩形波と三角波とを重畳した波形にな
る。

上記第２の積分電圧と第１の積分電圧とは比較
回路に供給される。機関の回転数が低い領域で
は、第３図のNoのよに上記第１の積分コンデン
サの放電が第１の極性の信号が発生する以前に完
了しているため、第１の極性の信号が発生し、第
２の積分コンデンサの端子電圧（第２の積分電
圧）Vc２が一定のレベルに立上がつた瞬間には
該第２の積分電圧が必ず第１の積分電圧（既に零
になつている。）を超えている。従つてこの場合
は該第２の積分電圧の立上がり位置（第１の極性
の信号の発生位置）θi１で該トリガ回路が１次電
流制御用半導体スイツチに点火信号を供給する。
機関の回転数が上昇していくと、第３図のＮ１の
ように第２の積分電圧が立上がる位置θi１で第１
の積分コンデンサの電荷が残つている状態なる
が、機関の回転数が設定値未満の場合には、第２
の積分電圧の立上がり時に第１の積分電圧が第２
の積分電圧を超えることは無いように設定されて
いるため、第２の積分電圧が立上がつた位置で点
火信号が与えられることに変りはない。従つて機
関の回転数が設定値未満の回転領域では、第２の
積分電圧の立上がり位置で（第１の極性の信号の
発生時に）点火動作が行なわれる。

機関の回転数が設定値に達すると第３図のＮ２
のように第２の積分電圧Vc２が立上がつた時に
第１の積分電圧Vc１が該第２の積分電圧Vc２に
等しくなつている状態になる。このとき第２の積
分コンデンサが僅かに追加充電されて第２の積分
電圧Vc２が第１の積分電圧Vc１を僅かに超えた
瞬間にトリガ回路が点火信号を与える。従つて点
火時期は第１の極性の信号が発生する角度θi１よ
り僅かに遅れた位置になる。

機関の回転数が更に上昇すると、第３図のＮ３
のように第２の積分電圧Vc２の立上がり時に第
１の積分電圧Vc１が第２の積分電圧Vc２を超え
ている状態になり、次いで第２の積分コンデンサ
の追加充電により第２の積分電圧が上昇していく
と或位置θi３で該第２の積分電圧が第１の積分電
圧を超え、該第２の積分電圧が第１の積分電圧を
超えた位置でトリガ回路が点火信号を与える。こ
の第２の積分電圧が第１の積分電圧を超える位置
は、機関の回転数の上昇に伴つて次第に遅れてい
くため、第４図に示したように、機関の点火時期
θiは設定回転数Ｎ２以上の領域で次第に遅れてい
くことになる。

［実施例］ 以下添附図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示したもので、同
図において、１は１次コイル１ａ及び２次コイル
１ｂを有する点火コイル、２は図示しない機関の
気筒に取付けられて点火コイル１の２次コイルに
接続された点火プラグである。１次コイル１ａ及
び２次コイル１ｂの一端は接地され、１次コイル
１ａの非接地側の端子に点火エネルギー蓄積用コ
ンデンサ３の一端が接続されている。コンデンサ
３の他端と接地間には放電制御用サイリスタ４が
カソードを接地側に向けて接続され、サイリスタ
４のアノードとコンデンサ３との接続点にダイオ
ード５のカソードが接続され、ダイオード５のア
ノードにエキサイタコイル６の一端が接続されて
いる。エキサイタコイル６の他端はサイリスタ４
のカソードに接続され、ダイオード５のカソード
と接地間にアノードを接地側に向けたダイオード
７が接続されている。サイリスタ４のゲートカソ
ード間には抵抗８とコンデンサ９とが並列に接続
されている。エキサイタコイル６は機関と同期回
転する磁石発電機内に設けられ、機関の回転に同
期して第２図Ｄに示すように交流電圧Veを発生
する。以上の各部により点火回路１０が構成され
ている。なお第２図の横軸は機関の回転角度θを
示している。

上記点火回路１０においては、エキサイタコイ
ル６とダイオード５とコンデンサ３とが点火コイ
ル１に１次電流を流す電源回路を構成し、放電制
御用サイリスタ４が点火時期に点火コイルの１次
電流を急変させるように制御する１次電流制御用
半導体スイツチを構成している。この点火回路は
コンデンサ放電式の点火回路として周知のもの
で、この点火回路においては、エキサイタコイル
６の図示の矢印方向の半サイクルの出力によりコ
ンデンサ３が図示の極性に充電される。次いで後
記する点火時期決定回路からサイリスタ４のゲー
トに点火信号（点火時期を決定する信号）が供給
されると、該サイリスタ４が導通し、コンデンサ
３の電荷がサイリスタ４と点火コイル１の１次コ
イル１ａとを通して放電する。この放電は瞬時に
行なわれるため、点火コイル１の鉄心中で大きな
磁束変化が生じ、２次コイル１ｂに点火用の高電
圧が誘起する。この高電圧は点火プラグ２に印加
されるため、該点火プラグに火花が生じ、機関が
点火される。

上記点火回路１０のサイリスタ４のゲートにダ
イオード１１のカソードが接続され、ダイオード
１１のアノードは信号コイル１２の一端に接続さ
れている。信号コイル１２の他端はサイリスタ４
のカソード（接地）に接続されている。信号コイ
ル１２は、機関の回転に同期して回転する信号発
電機内に設けられていて、第２図Ａに示したよう
に第１の極性の信号（この例では負極性の信号）
Vs１と第２の極性の信号（この例では正極性の
信号）Vs２とを順次発生する。ここで信号発電
機は、第１の極性の信号Vs１を機関の設定回転
数未満の回転領域での点火時期θi１で発生し、第
２の極性の信号Vs２を機関の設定回転数以上の
回転領域での点火時期θi２（θi１より機関の上死
点寄りに遅れた角度）で発生するように構成され
ている。この信号発電機はエキサイタィコイルが
設けられている磁石発電機と別個に設けてもよ
く、該磁石発電機の回転子磁極の一部を利用して
構成してもよい。この例では、信号コイル１２と
ダイオード１１とにより信号コイル１２から得ら
れる第２の極性の信号によりサイリスタ４に点火
信号を供給する第１の信号供給回路が構成されて
いる。

エキサイタコイル６の非接地側端子には、ダイ
オード２０のアノードが接続され、該ダイオード
２０のカソードは抵抗２１を介して第１の電源コ
ンデンサ２２の一端に接続されている。コンデン
サ２２の他端は接地され、該コンデンサ２２の両
端にはアノードを接地側に向けたツエナーダイオ
ード２３が並列接続されている。ツエナーダイオ
ード２３のカソードにはトランジスタ２４のコレ
クタが接続され、該トランジスタのエミツタと接
地間に第１の積分コンデンサ２５が接続されてい
る。トランジスタ２４のベースにはダイオード２
６のカソードが接続され、該ダイオード２６のア
ノードは信号コイル１２の非接地側端子に接続さ
れている。また第１の積分コンデンサ２５の非接
地側端子にトランジスタ２７のコレクタが接続さ
れ、トランジスタ２７のエミツタと接地間に抵抗
２８が接続されている。トランジスタ２７のコレ
クタベース間及びベース接地間にはそれぞれ抵抗
２９及び３０が接続され、ダイオード２０乃至抵
抗３０の部品により第１の積分回路３１が構成さ
れている。この積分回路においては、ダイオード
２０、抵抗２１、第１の電源コンデンサ２２、ツ
エナーダイオード２３、トランジスタ２４及びダ
イオード２６により、第２の極性の信号Vs２が
発生した時にエキサイタコイル６を電源として第
１の積分コンデンサ２５を瞬時に一定の電圧まで
充電する第１の積分コンデンサ充電回路が構成さ
れ、トランジスタ２７と抵抗２８〜３０とにより
第１の積分コンデンサ２５の電荷を一定の時定数
で放電させる第１積分コンデンサ放電回路が構成
されている。第１の電源コンデンサ２２の端子電
圧V22の波形は第２図Ｆに示した通りであり、第
１の積分コンデンサ２５の両端の電圧Vc１の波
形は第２図Ｂに示すように変化する。すなわち、
第１の積分コンデンサの端子電圧Vc１は、第２
の極性の信号Vs２が発生した時に立上がり、そ
の後一定の勾配で下降する三角波形となる。

上記ダイオード２０のカソードに抵抗３２の一
端が接続され、該抵抗３２の他端は第２の電源コ
ンデンサ３３の一端に接続されている。コンデン
サ３３の他端は接地され、該コンデンサ３３の両
端にはツエナーダイオード３４がアノードを接地
側に向けて並列に接続されている。従つてコンデ
ンサ３３は、エキサイタコイル６の出力によりツ
エナーダイオード３４のツエナー電圧まで充電さ
れる。このコンデンサ３３の端子電圧V33の波形
を第２図Ｇに示してある。このツエナーダイオー
ド３４のツエナー電圧は前記ツエナーダイオード
２３のツエナー電圧より小さく設定されている。
コンデンサ３２の非接地側端子にはトランジスタ
３５のコレクタが接続され、該トランジスタ３５
のベースはアノードを接地したダイオード３６の
カソードに接続されている。トランジスタ３５の
ベースにはまたコンデンサ３７の一端が接続さ
れ、該コンデンサ３７の他端は抵抗３８とダイオ
ード３９とを介して信号コイル１２の一端に接続
されている。トランジスタ３５のエミツタはダイ
オード４０のアノードに接続され、ダイオード４
０のカソードと接地間に第２の積分コンデンサ４
１が接続されている。コンデンサ３３、ツエナー
ダイオード３４、トランジスタ３５、ダイオード
３６、コンデンサ３７、抵抗３８、ダイオード３
９及びダイオード４０により、第１の極性の信号
Vs１が発生した時に第２の積分コンデンサ４１
を一定の電圧まで瞬時に充電する第２の積分コン
デンサ初期充電回路が構成されている。この初期
充電回路により充電された第２の積分コンデンサ
４１を更に追加充電する回路を構成するため、信
号コイル１２の接地側端子に抵抗４２の一端が接
続され、該抵抗４２の他端はダイオード４３を介
してコンデンサ３７と抵抗３８との接続点に接続
されている。また信号コイル１２の接地側端子に
ダイオード４４のアノードが接続され、該ダイオ
ード４４のカソードと抵抗３８及びコンデンサ３
７の接続点との間にコンデンサ４５が接続されて
いる。コンデンサ４５の両端には、カソードをダ
イオード４４側に向けたツエナーダイオード４６
が並列接続され、該ツエナーダイオード４６のカ
ソードに抵抗４７を介してトランジスタ４８のエ
ミツタが接続されている。ツエナーダイオード４
６のカソードとトランジスタ４８のベースとの間
には抵抗４９が接続され、該トランジスタのベー
スと接地間に抵抗５０が接続されている。トラン
ジスタ４８のコレクタは第２の積分コンデンサ４
１の非接地側端子に接続され、ダイオード４３，
４４、コンデンサ４５、ツエナーダイオード４
６、トランジスタ４８及び抵抗４２，４７，４
９，５０により第２の積分コンデンサを追加充電
する第２の積分コンデンサ追加充電回路が構成さ
れている。そして上記第２の積分コンデンサ初期
充電回路及び第２の積分コンデンサ追加充電回路
により第２の積分回路５１が構成されている。

信号コイル１２に第１の極性の信号Vs１が発
生すると、信号コイル１２からダイオード３６、
コンデンサ３７、抵抗３８及びダイオード３９を
通して電流が流れ、コンデンサ３７が充電され
る。このコンデンサ３７の充電電圧が所定値に達
するとトランジスタ３５が導通し、コンデンサ３
３の電荷をコンデンサ４１に移す。これによりコ
ンデンサ４１が瞬時にコンデンサ３３の充電電圧
（回転数の如何に拘らず一定）まで充電される。
また信号コイル１２が第１の極性の信号Vs１を
発生すると、ダイオード４４を通してコンデンサ
４５が図示の極性に充電される。このコンデンサ
４５の電荷は抵抗４７とトランジスタ４８とコン
デンサ４１と抵抗４２とダイオード４３とを通し
て定電流で放電し、これにより第２の積分コンデ
ンサ４１が一定の時定数で充電される。従つて第
２の積分コンデンサ４１の端子電圧Vc２は、第
２図Ｅに示すように、第１の極性の信号Vs１が
発生した時に立上がつてその後一定の勾配で上昇
する、矩形波と三角波とを重畳した波形となる。

上記第１の積分コンデンサ２５の非接地側の一
端はダイオード６０のアノードに接続され、該ダ
イオード６０のカソードはエミツタを接地したト
ランジスタ６１のコレクタに接続されている。ト
ランジスタ６１のコレクタにはまたダイオード６
２のカソードが接続され、該ダイオード６２のア
ノードが第２の積分コンデンサ４１の非接地側の
一端に接続されている。トランジスタ６１のベー
スは、信号コイル１２の両端に並列に接続された
抵抗６３及び６４の直列回路からなる分圧回路の
分圧点に接続され、ダイオード６０、トランジス
タ６１，６２及び抵抗６３，６４により、リセツ
ト回路６５が構成されている。このリセツト回路
においては、信号コイル１２に第２の極性の信号
Vs２が発生したときにトランジスタ６１が導通
し、第１の積分コンデンサ２５に電荷が残つてい
る場合にトランジスタ６１が該第１の積分コンデ
ンサ２５の電荷を瞬時に放電させる。

機関の回転数が上昇していくと、第１の積分コ
ンデンサの放電が間に合わなくなつていき、つい
には第２の極性の信号Vs２が発生した時に未だ
第１の積分コンデンサ２５に電荷が残つている状
態になるが、この第２の極性の信号の発生時に第
１の積分コンデンサに残つている電荷は上記のよ
うにリセツト回路５５により放電させられるた
め、機関の回転数がある程度以上上昇した時の第
１の積分コンデンサ２５の端子電圧Vc１の波形
は、第３図の波形Ｎ３〜Ｎ５のように、第１と極
性の信号の発生時に立上がつて一定の勾配で下降
し、第２の極性の信号の発生時に立ち下がる波形
になる。

上記コンデンサ２５及び４１の端子電圧Vc１
及びVc２は比較回路７０に入力されて比較され
る。本実施例の比較回路７０は、トランジスタ７
１と、該トランジスタ７１のコレクタと接地間に
並列に接続されたコンデンサ７２及び抵抗７３と
からなり、トランジスタ７１のコレクタは第２の
積分コンデンサ４１の非接地側端子に、またベー
スは第１の積分コンデンサ２５の非接地側端子に
それぞれ接続されている。この比較回路７０にお
いては、コンデンサ４１の両端に得られる第２の
積分電圧Vc２がコンデンサ２５の両端に得られ
る第１の積分電圧Vc１を超えた瞬間にトランジ
スタ６１が導通し、第２の得分コンデンサ４１の
電荷を放電させる。これにより抵抗６３の両端に
第２図Ｃに示すようにパルス状の信号電圧Vgが
発生する。機関の回転数が設定値以上になると、
第２の積分電圧Vc１が立上がつた時点では第１
の積分電圧Vc１が第２の積分電圧Vc２を超えて
いる状態になるため、比較回路６０のトランジス
タ６１は導通しない。その後第２の積分電圧Vc
２が追加充電により第１の積分電圧Vc１を超え
るとトランジスタ６１が導通し、パルス信号電圧
Vgを発生させる。

上記比較回路７０の抵抗７３の非接地側端子
（比較回路の出力端子）はトランジスタ８０のベ
ースに接続され、該トランジスタのコレクタは前
記ツエナーダイオード２３のカソードに接続され
ている。またトランジスタ８０のエミツタはダイ
オード８１のアノードに接続され、該ダイオード
８１のカソードがサイリスタ４のゲートに接続さ
れている。トランジスタ８０及びダイオード８１
によりトリガ回路８２が構成されている。このト
リガ回路においては、比較回路７０からパルス信
号Vgが与えられた時にトランジスタ８０が導通
して第１の電源コンデンサ２２側からサイリスタ
４に点火信号を与え、該サイリスタを導通させて
点火動作を行わせる。

本実施例においては、上記積分回路３１と、第
２の積分回路５１と、リセツト回路６５と、比較
回路７０と、トリガ回路８２とにより第２の信号
供給回路が構成され、該第２の信号供給回路と、
前記信号コイル１２及びダイオード１１からなる
前記第１の信号供給回路とにより点火時期決定回
路が構成されている。

上記の実施例において、機関の回転数Ｎが設定
回転数未満の場合、例えばＮ＝N0の場合には、
第１の極性の信号Vs１が発生してコンデンサ４
１の両端に第２の積分電圧Vc２（第２図Ｅ参照）
が発生した時にコンデンサ２５の両端に得られる
第１の積分電圧Vc１が既に零になつている（第
２図Ｂ参照）ため（第２の積分電圧Vc２が第１
の積分電圧Vc１を超えているため）、比較回路７
０のトランジスタ７１が導通し、抵抗７３の両端
にパルス信号電圧Vgが発生する。このバルス信
号はトリガ回路８２のトランジスタ８０のベース
に供給されるため、該トランジスタ８０が導通
し、第１の電源コンデンサ２２側からトランジス
タ８０を通してサイリスタ４に点火信号が供給さ
れる。従つて機関の回転数が設定値未満の回転領
域では、第１の極性の信号Vs１の発生位置θi１
で第２図Ｈに示したように点火コイル１の２次コ
イル１ｂに高電圧Vhが発生し、これにより点火
プラグ２に火花が生じて、機関が点火される。

機関の回転数ＮがN1→N2→N3→N4→N5と上
昇していくと、第３図に示したように第１の積分
電圧Vc１が零になる位置が遅れていき、回転数
Ｎが設定値Ｎ２に達すると角度θi１で第１の極性
の信号Vs１が発生して第２の積分電圧Vc２が立
上がつた時に該第２の積分電圧Vc２が第１の積
分電圧Vc１を超えることができなくなる。この
とき比較回路７０のトランジスタ７１は遮断状態
を維持し、トリガ回路８２はサイリスタ４に点火
信号を与えない。次いで第２の積分電圧Vc２が
追加充電により第１の積分電圧Vc１を超えると
比較回路のトランジスタ７１が導通し、トリガ回
路８２が点火信号を与える。第２の積分電圧Vc
２が第１の積分電圧Vc１を超える位置は、機関
の回転数が上昇するに従つて遅れていく行き、あ
る回転数N5まで上昇すると、第２の極性の信号
Vs２が発生する位置θi２に達しても第２の積分
電圧Vc２が第１の積分電圧Vc１を超えることが
できなくなる。このとき信号コイル１２から得ら
れる第２の極性の信号Vs２によりダイオード１
１を通してサイリスタ４に点火信号が供給され、
該第２の極性の信号の発生位置θi２で点火が行わ
れる。従つて機関の点火時期θiは第４図に示した
ように、設定回転数N2で角度θi１からθi２へと
直線的に遅角し、回転数N5以上で一定になる特
性となる。尚、第４図において、TDCは機関の
上死点を示している。

上記実施例において回転数の設定値Ｎ２は第１
の積分コンデンサの放電時定数を調整することに
より、第４図のＮ３ａ，Ｎ３ｂのように適宜に設
定することがてきる。また第２の積分コンデンサ
４１の充電時定数を調整することにより、第４図
に鎖線で示したように遅角特性の傾斜を変えるこ
とができる。

上記の実施例のように、第２の極性の信号が発
生した位置θi２から所定の傾きで下降する第１の
積分電圧Vc１と、第１の極性の信号が発生した
位置θi１で一定の値まで上昇した後更に第２の極
性の信号の発生位置θi２まで所定の傾きで上昇す
る第２の積分電圧Vc２とを得て、第２の積分電
圧Vc２が第１の積分電圧Vc１を超えた時に点火
信号を発生させるようにすると、回転数の変化に
対する点火時期の変化割合を小さくすることがで
きる。

高速領域で遅角特性を得る従来の点火装置（特
開昭58−44272号）では、第９図に示すように、
本発明の第１の積分コンデンサに相当する積分コ
ンデンサの放電を第１の極性の信号が発生する位
置θi１で停止させて、該積分コンデンサの端子電
圧を、第９図にVc１′で示したように第２の極性
の信号の発生位置θi２まで一定に保持するように
し、この積分電圧Vc１′を本発明の第２の積分電
圧Vc２と同様な電圧と比較して積分電圧Vc２が
Vc１′を超えた時に点火信号を発生させている。

第９図から明らかなように、従来の装置におい
て、回転数がN1のときの点火時期はθi１、回転
数がN2（＞N1）の時の点火時期はθa′であり、回
転数がN1からN2まで変化したときの点火時期の
変化幅はθ２である。これに対し本発明において
は、回転数がN1の時の点火時期はθi１、回転数
がN2の時の点火時期はθaであり、回転数がN1か
らN2まで変化したときの点火時期の変化幅はθ
１（＜θ2）である。即ち、各回転数における積分
電圧Vc１及びVc１′の傾きを同一とした場合、
回転数の変化に対する点火時期の変化幅は、従来
の装置による場合よりも本発明による場合の方が
小さくなる。更に本発明によれば、電源電圧の変
動による点火時期の変化も従来より少なくするこ
とができる。

また高速領域で遅角特性を得る従来の点火装置
として、本発明の第１の積分電圧Vc１に代えて、
第１０図に示すように第２の極性の信号の発生位
置θi２から第１の極性の信号の発生位置θi１まで
一定の傾きで上昇し、第１の極性の信号の発生位
置θi１から第２の極性の信号の発生位置θi２まで
一定の値を保持する積分電圧Vc１′を用いる点火
装置（特開昭57−183567号）が知られている。こ
こで説明を簡単にするため、積分電圧Vc１及び
Vc１′が一定であるとすると、従来の点火装置に
よる場合、回転数がN1の時の点火時期はθa′、回
転数がN2の時の点火時期はθb′であり、回転数が
N1からN2まで変化したときの点火時期の変化幅
はθ2である。これに対し、本発明の装置による場
合、回転数がN1の時の点火時期はθa、回転数が
N2の時の点火時期はθbであり、回転数がN1から
N2まで変化したときの点火時期の変化幅はθ1（＜
θ2）である。

この場合も、回転数の変化に対する点火時期の
変化幅は、従来の装置による場合よりも本発明に
よる場合の方が小さくなり、また本発明によれ
ば、電源電圧の変動による点火時期の変化を従来
よりも少なくすることができる。

上記の実施例では、点火回路としてコンデンサ
放電式の回路が用いられているが、本発明で用い
る点火回路は信号コイルの出力により点火信号が
与えられて動作時期が定められる１次電流制御用
半導体スイツチにより点火コイルの１次電流を制
御して点火用の高電圧を得る回路であれば良く、
機関の点火時期に１次電流制御用半導体スイツチ
の動作により点火コイルの１次側回路に流してお
いた電流を遮断することにより点火コイルの１次
電流を急変させて点火動作を行なわせる周知の電
流遮断形の点火回路が用いられる場合にも本発明
を適用することができるのは勿論である。

上記の実施例では、第１の積分回路３１にトラ
ンジスタ２７と抵抗２８，２９，３０とからなる
定電流回路を設けてコンデンサ２５を定電流放電
させるようにしたが、第５図Ａに示したように、
単にコンデンサ２５の電圧を抵抗２８を通して放
電させるようにしても良い。この場合、第１の積
分コンデンサ２５の端子電圧Vc１は第５図Ｂの
ような波形になる。

第１図に示した実施例では、第２の積分コンデ
ンサ４１をトランジスタ４８と抵抗４７，４９，
５０とからなる定電流回路を通して追加充電する
ようにしたが、第６図Ａ示したように、コンデン
サ４５の電荷で抵抗４７とダイオード５２とを通
して第２の積分コンデンサ４１を追加充電するよ
うにしてもよい。このように構成した場合には、
第２の積分電圧Vc２の波形が第６図Ｂに示すよ
うになる。

第７図は比較回路及びトリガ回路の変形例を示
したもので、この例では、フオトダイオード７４
とフオトトランジスタ８３とからなるフオトカプ
ラが用いられ、フオトダイオード７４とフオトト
ランジスタ８３とからなるフオトカプラが用いら
れ、フオトダイオード７４のアノードと接地間及
びカソードと接地間にそれぞれコンデンサ４１及
びコンデンサ２５が接続されている。フオトトラ
ンジスタ８３の出力はダイオード８１を通してサ
イリスタ４のゲートに供給されている。この例で
は、フオトダイオード７４により比較回路が構成
され、フオトトランジスタ８３とダイオード８１
とによりトリガ回路が構成されている。コンデン
サ４１の端子電圧がコンデンサ２５の端子電圧を
超えたときにフオトダイオード７４が発光してフ
オトトランジスタ８３が導通する。これにより電
源（例えばコンデンサ３３）からフオトトランジ
スタ８３を通して電流が流れ、ダイオード８１を
通してサイリスタ４に点火信号が供給される。

第８図は本発明で用いる比較回路及びトリガ回
路の更に他の変形例を示したもので、この例で
は、比較回路を構成するトランジスタ７１のコレ
クタがダイオード８１を通してサイリスタ４のゲ
ートに接続されている。この例では、トランジス
タ７１が比較回路の構成部品とトリガ回路の構成
部品とを兼ねており、コンデンサ４１の電圧がコ
ンデンサ２５の電圧を超えたときにトランジスタ
７１が導通してサイリスタ４に点火信号が供給さ
れる。

第１図の実施例において、第２の極性の信号
Vs２が発生した際にトリガ回路５５のトランジ
スタ５１が導通して第１の積分コンデンサ２５の
放電が行なわれてから第１の積分回路のトランジ
スタ２４がトリガされるように、すなわち、トラ
ンジスタ５１がトランジスタ２４より先にトリガ
されるように回路定数を設定しておくのは当然で
ある。このような設定は、例えば比較回路のトラ
ンジスタ６１及び第１の積分回路のトランジスタ
２４のhfeを適当に選択することによつて可能で
あり、また第１図に破線で示したように、トラン
ジスタ２４の例えばベースエミツタ間に抵抗５３
を接続して、該抵抗５３の抵抗値と、リセツト回
路６５のトランジスタ６１のバイアス抵抗６３及
び６４の抵抗値とを調整することによつても可能
である。

第１図の実施例では、第２の極性の信号Vs２
により点火信号を供給する第１の信号供給回路が
設けられている為、設定回転数N5以上で点火時
期が一定になつたが、第１図の回路において、ダ
イオード１１を外すと（第１の信号供給回路を取
除くと）、設定回転数N5以上の回転数で点火信号
が供給されなくなるので、設定回転数N5以上で
失火する特性が得られる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、信号コイルか
ら発生する第１及び第２の極性の信号の内、後か
ら発生する各第２の極性の信号の発生位置で瞬時
に一定の電圧まで充電されてその後一定の時定数
で放電させられる第１の積分コンデンサと第１の
極性の信号の発生位置で瞬時に一定の電圧まで初
期充電された後一定の時定数で追加充電される第
２の積分コンデンサとを設けて、第１の積分コン
デンサの両端に得られる第１の積分電圧と第２の
積分コンデンサの両端に得られる第２の積分電圧
とを比較し、第２の積分電圧が立上がつた際に第
１の積分電圧を超えた時にトリガ回路から第１の
極性の信号の発生位置で点火信号を与えるように
したので、機関の回転数が設定値以上になつたと
きに点火時期を直線的に遅角させる点火特性を得
ることができる。そして本発明では、積分コンデ
ンサの端子電圧の比較により設定回転数の検出を
行うので、発電機の波形の影響を受けること無く
設定回転数を正確に検出して正確な動作を行わせ
ることができる。また遅角動作が行われる設定回
転数を、積分コンデンサの放電時定数を適宜に設
定することにより容易に適値に設定することがで
き、回路の設計を容易にすることができる。更に
本発明によれば、電源電圧の変動に対する点火時
期の変動幅を少なくして安定な動作を行わせるこ
とができ、また回転数の変化に対する点火時期の
変化幅を小さくして点火特性の微細な調整を可能
にすることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した回路図、第
２図は第１図の各部の動作波形を機関の回転角度
に対して示した波形図、第３図は第１図の動作を
説明するための第１及び第２の積分電圧の波形
図、第４図は同実施例により得られる点火特性を
示した線図、第５図Ａは本発明で用いる積分回路
の変形例を示した接続図、第５図Ｂは同図Ａの回
路で得られる第１の積分電圧を示した波形図、第
６図Ａは第２の積分回路の変形例を示した接続
図、第６図Ｂは同図Ａの回路で得られる第２の積
分電圧の波形を示した波形図、第７図及び第８図
はそれぞれ本発明で用いる比較回路とトリガ回路
の異なる変形例を示した接続図、第９図及び第１
０図は本発明の装置と従来の装置との差異を説明
するための線図である。 １……点火コイル、２……点火プラグ、３……
コンデンサ、４……サイリスタ（１次電流制御用
半導体スイツチ）、５……ダイオード、６……エ
キサイタコイル、１０……点火回路、１２……信
号コイル、２０……ダイオード、２１……抵抗、
２２……第１の電源コンデンサ、２４……トラン
ジスタ、２５……第１の積分コンデンサ、２８，
２９，３０……抵抗、３１……第１の積分回路、
３２……抵抗、３３……第２の電源コンデンサ、
３４……ツエナーダイオード、３５……トランジ
スタ、３７……コンデンサ、３８……抵抗、３９
……ダイオード、４１……第２の積分コンデン
サ、４４……ダイオード、４５……コンデンサ、
４６……ツエナーダイオード、４８……トランジ
スタ、４７，４９，５０……抵抗、６０，６２…
…ダイオード、６１……トランジスタ、６３，６
４……抵抗、６５……リセツト回路、７０……比
較回路、７１……トランジスタ、７２……コンデ
ンサ、７３……抵抗、８０……トランジスタ、８
１……ダイオード、８２……トリガ回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関の回転に同期して交流電圧を誘起す
   るエキサイタコイルを点火電源とし制御信号入力
   端子に点火信号が与えられた時に動作する１次電
   流制御用半導体スイツチにより点火コイルの１次
   電流を制御して点火動作を行なわせる点火回路
   と、前記内燃機関の回転に同期して第１の極性の
   信号と第２の極性の信号とを順次所定の角度間隔
   で誘起する信号コイルの出力を入力として前記１
   次電流制御用半導体スイツチに前記点火信号を供
   給して点火時期を決定する点火時期決定回路とを
   備えた内燃機関用点火装置において、 前記点火時期決定回路は、 第１の積分コンデンサと前記エキサイタコイル
   を電源として前記第２の極性の信号が発生した時
   に前記第１の積分コンデンサを瞬時に一定の電圧
   まで充電する第１の積分コンデンサ充電回路と前
   記第１の積分コンデンサを所定の時定数で放電さ
   せる第１の積分コンデンサ放電回路とを備えた第
   １の積分回路と、 第２の積分コンデンサと前記第１の極性の信号
   が発生した時に前記エキサイタコイルの出力によ
   り前記第２の積分コンデンサを一定の電圧まで瞬
   時に充電する第２の積分コンデンサ初期充電回路
   と前記第１の極性の信号が発生した時に前記一定
   の電圧まで充電された第２の積分コンデンサを更
   に一定の時定数で追加充電する第２の積分コンデ
   ンサ追加充電回路とを備えた第２の積分回路と、 前記第２の極性の信号が発生した時に前記第１
   の積分コンデンサ及び第２の積分コンデンサを瞬
   時放電させるリセツト回路と、 前記第１の積分コンデンサの両端に得られる第
   １の積分電圧と前記第２の積分コンデンサの両端
   に得られる第２の積分電圧とを比較する比較回路
   と、 前記比較回路の出力により制御されて前記第２
   の積分電圧が前記第１の積分電圧を超えた時に前
   記１次電流制御用半導体スイツチに前記点火信号
   を供給するトリガ回路とを備え、 前記内燃機関の回転数が設定値未満の場合には
   前記第１の極性の信号の発生位置で前記第２の積
   分電圧が前記第１の積分電圧を超え、前記内燃機
   関の回転数が設定値以上になつた時に前記第１の
   極性の信号の発生位置より遅れた位置で前記第２
   の積分電圧が前記第１の積分電圧を超えるように
   前記第１の積分コンデンサの放電時定数が設定さ
   れていることを特徴とする内燃機関用点火装置。