JPH0686852B2 - 内燃機関の点火装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、内燃機関の点火装置に係り、特に規定以外の
タイミングでの飛火を防止にするに好適な保護機能を有
する点火装置に関する。

〔発明の背景〕

従来の内燃機関の点火装置において、点火コイルへの通
流後、規定のタイミング以外で通流がオフされ、飛火す
る場合がある。これは、例えば、電圧の低下により、点
火コイルへの通流を制御するパワートランジスタにカツ
トオフ信号が誤つて入力することにより発生する。この
時発生する飛火によりエンジンに異常なバツクトルクが
働くという問題が発生する。このことは、例えば、エン
ジンの始動時にも発生し、特に二輪車の場合近年車体の
軽量化に伴い、フライホイールも軽量化されてきている
ため、このバツクトルクによりエンジンの逆回転という
不具の自体が生じる恐れがある。そこで、例えば、特開
昭55-137354号に示されているように規定のタイミング
以外に通電オフの信号がパワートランジスタに入力した
場合、このパワートランジスタを急激にカツトオフする
のではなく、徐々にオフしようという考えが知られてい
る。しかしながら、この方法にあつては、パワートラン
ジスタのベース電流そのものを制御しており、パワート
ランジスタの電流増巾率が極めと大きいため、徐々にカ
ツトオフしようとしても、実質上飛火を防止するよう
に、カツトオフするのは難しいという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、通常の点火とは別のタイミングにおけ
る飛火を防止できる内燃機関の点火装置を提供するにあ
る。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、点火プラングが接続された２次コイル
及びバッテリから電力の供給を受ける１次コイルとから
成る点火コイルと、内燃機関の点火時期に発生する点火
信号に応じて前記１次コイルへの通電を断続する第一の
スイッチング手段と、前記第一のスイッチング手段の断
続のタイミングを前記内燃機関の回転に応じて制御する
制御手段とを備えた内燃機関の点火装置において、前記
点火信号とは別に前記点火プラグからの飛火を禁止する
状態を検出し、飛火を禁止するための飛火禁止信号を出
力する飛火禁止状態検出手段と、前記飛火禁止信号に応
答して前記第一のスイッチング手段を遮断した際に動作
して前記１次コイルに蓄積されたエネルギーを放出する
フライホイール電流を流す第二のスイッチング手段を有
するエネルギー放出手段とを備えたことにある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図において、１はバツテリー等の電源、２は点火コ
イル、３は、点火コイル２の二次側に接続され、内燃機
関に点火火花を飛ばす点火プラグ、４は、点火コイル２
の一次電流を通流遮断制御するパワートランジスタ、５
は内燃機関の回転に同期して信号を出すパルサー、６は
パルサー５からの信号により、パワートランジスタ４の
通流位置、遮断位置を演算して決める制御回路である。
７はトランジスタ、8,9は抵抗器で、制御回路６からの
信号をパワートランジスタ４に伝える増幅回路を形成し
ている。

以上の回路構成は、一般によく知られている内燃機関の
点火回路である。そして、制御回路６からの信号によ
り、トランジスタ７をオフすると、パワートランジスタ
４がオンし、点火コイル２の一次側に通流する。また、
その逆に、制御回路６からの信号により、トランジスタ
７をオンすると、パワートランジスタ４が遮断して、二
次コイルに二次電圧が発生し、点火プラグ３に飛火す
る。

さらに、本発明の例では、次の構成を有している。すな
わち、10は飛火禁止状態検出回路で、電源１の電圧又は
制御回路６の信号を受けて点火プラグに点火火花を飛ば
してはならない状態を検出している。11,12はトランジ
スタ、13は抵抗器で、点火コイル２の一次巻線のフライ
ホイール電流を通流したり遮断したりするスイツチング
回路を構成している。

さて、ここで、通常の正常な状態において、飛火禁止状
態検出回路10は、ハイレベルの出力を出している。した
がつて、トランジスタ11はオン、トランジスタ12はオフ
しており、パワートランジスタ４の導通、遮断により、
点火コイル２への通流・遮断が行なわれ、遮断時には二
次側に高電圧が発生し、通常の動作を行う。

それに対し、飛火禁止状態となり、飛火禁止状態検出回
路10からの信号がロウレベルになり、トランジスタ11が
遮断状態になつた場合の動作を、以下に説明する。

パワートランジスタ４が導通状態にあり、点火コイル２
に一次電流が流れている時はトランジスタ12には逆方向
電圧が印加しており、従来と特に変らない。

しかし、ここで、パワートランジスタ４が遮断状態に移
つた時、点火コイルの一次側には逆起電力が発生し、抵
抗13を通してトランジスタ12を導通にし、逆起電力によ
るフライホイール電流を図中の点線矢印の向きに流す。
そのため、逆起電力による一次側電圧はトランジスタ12
の電流増幅率と抵抗13で決まる低い値となり、それによ
つて二次側電圧も上昇せず、点火プラグに飛火を防止で
きる。

ここで、飛火禁止状態検出回路10について以下に説明す
る。

飛火禁止は、種々の場合に行なわれるが、第１の例とし
て、電源電圧低下時飛火禁止が有る。

これは、電源電圧が低下すると制御回路の動作が不安定
となり、異常な位置に飛火信号が出て誤点火する不具合
発生の可能性が有るため、保護するものである。

つまり、電源１の電圧を検出回路10と取りこみ、基準値
と比較して、規定値以下に低下した時に、制御回路６の
動作を停止させると共に、トランジスタ11の信号をロウ
レベルとし、制御回路６の動作停止直前にパワートラン
ジスタ４が通流状態にあつても、遮断状態に移つた時に
点火コイル２の二次コイル側に飛火しない様にしてい
る。

第２の例として、パルサー５の回転停止時の通電及び飛
火停止が有る。

これは、エンジン回転停止後、点火コイル電流が通流し
続ける事を防止するため、パルサー回転停止後一定時間
経過したら、制御回路６の動作と無関係に点火コイル電
流を常時オフにするものである。

この時、点火コイル電流が流れている状態からオフする
と二次側に飛火するため、飛火禁止状態検出回路出力に
より、トランジスタ11をオフさせて、二次側電圧を低下
させ、異常飛火を防止できる。すなわち、第２図の波形
に示す様に、パルサー信号（Ａ）により充放電回路を駆
動し、同図（Ｂ）のようにパルサー信号が停止して一定
時間後、充放電回路出力レベルと基準電圧が一致した時
点で、飛火禁止回路10の出力（Ｃ）により、点火コイル
電流を強制的に遮断すると共に、トランジスタ11をオフ
にして、電流遮断時の点火コイル二次側電圧を下げてい
る。

第３の例としては、過回転防止が有る。

これは、エンジン回転数規定値以上で飛火を停止して回
転数が上昇しすぎる事を防止するものである。

つまり、パルサー信号の間隔により回転数を検出し、規
定回転数以上では、飛火禁止回路出力によりトランジス
タ11をオフにし、制御回路出力と無関係に、点火コイル
二次側電圧を下げて飛火を停止し、過回転を防止するも
のである。

本発明の第2,第3,第４の実施例を第３図，第４図，第５
図に示す。

それぞれの図において、第１図と同一符号の部品は同等
物を示す。

第４図は、第１図に対し、トランジスタ12のかわりにサ
イリスタ15を使つたものである。トランジスタ11が導通
状態にある場合は、サイリスタ15は遮断状態で、点火コ
イルには従来と同様の高い二次電圧が発生する。トラン
ジスタ11が遮断状態でパラートランジスタ４が導通から
遮断になると、点火コイル２の逆起電圧により、抵抗13
を通してサイリスタ15にゲート電流が流れてターンオン
し、逆起電圧を低く押える。

なお、サイリスタのゲート・カソード間逆耐圧は一般的
に低いため、本実施例では、サイリスタ15のカソード
に、逆方向電流阻止用ダイオード16が直列接続されてい
る。

本実施例の場合、第１図の実施例に対し、トランジスタ
に比較し、サイリスタの方が、耐圧の高い素子を入手し
易いため、価格的に有利であるという効果が有る。

第５図において、18はトランジスタ、17は定電圧素子で
ある。

トランジスタ11遮断時、パワートランジスタ４が導通か
ら遮断になつた時、点火コイル一次側逆起電圧によりト
ランジスタ18にベース電流が流れ、トランジスタ18が導
通状態となり、トランジスタ４のコレクタエミツタ電圧
が定電圧素子17と、トランジスタ18、４のベースエミツ
タ電圧で決まる値で保持され、矢印方向に電流を流すこ
とにより、第１図の場合と同様、点火コイル二次電圧を
低く押え、点火プラグは飛火しない。

定電圧素子17は、点火コイル２に逆起電圧が発生した時
のみ、トランジスタ18に電流を流し、パワートランジス
タ４のコレクタ電圧がバツテリー電圧迄下がつた時は、
トランジスタ11が遮断状態でもパワートランジスタ４が
導通状態にならない様に入つている。

本実施例の場合、第１の実施例に比べ、フライホイール
電流は、パワートランジスタ４を共用して流しているの
で、スイツチング用として使用しているトランジスタ18
は容量が少なくて済むという効果が有る。

第６図に示す第４の実施例は、第５図の実施例に対し、
トランジスタ18のかわりにサイリスタ19を使用したもの
である。

動作的には、第５図の場合と全く同一である。

本実施例の場合は、第２の実施例同様、第３の実施例に
対し、トランジスタに比べてサイリスタの方が耐圧が高
いため、コスト的に有利であるという効果が有る。

なお、第3,第４の実施例の場合、フライホイール電流を
流すために、一次電流通流遮断制御用パワートランジス
タ４を共用しているが、第６図に示すように、別にトラ
ンジスタ20を点火コイル２の一次側に並列接続し、その
ベースに、トランジスタ18のエミツタを接続しても同一
の効果を得る事ができる。また、トランジスタ18にかえ
て、第５図のサイリスタ19のカソードを接続してもよ
い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、通常の点火時期に発生する点火信号に
応じて１次コイルへの通電を断続するパワートランジス
タが導通状態になり、点火コイル一次側電流通流後、回
転停止，電源電圧変動、その他の異常状態が発生して
も、規定外の位置で飛火する事を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の第１の実施例を示す回路図、第２図は、
飛火禁止回路の動作例を示す波形図、第３図，第４図、
第５図，第６図は、本発明の第2,第3,第4,第５の実施例
を示す回路図である。 １……バツテリー、２……点火コイル、３……点火プラ
グ、４……パワートランジスタ、５……パルサー、６…
…制御回路、12,18,20……トランジスタ、15,17……サ
イリスタ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】点火プラングが接続された２次コイル及び
   バッテリから電力の供給を受ける１次コイルとから成る
   点火コイルと、内燃機関の点火時期に発生する点火信号
   に応じて前記１次コイルへの通電を断続する第一のスイ
   ッチング手段と、前記第一のスイッチング手段の断続の
   タイミングを前記内燃機関の回転に応じて制御する制御
   手段とを備えた内燃機関の点火装置において、前記点火
   信号とは別に前記点火プラグからの飛火を禁止する状態
   を検出し、飛火を禁止するための飛火禁止信号を出力す
   る飛火禁止状態検出手段と、前記飛火禁止信号に応答し
   て前記第一のスイッチング手段を遮断した際に動作して
   前記１次コイルに蓄積されたエネルギーを放出するフラ
   イホイール電流を流す第二のスイッチング手段を有する
   エネルギー放出手段とを備えたことを特徴とする内燃機
   関の点火装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記飛火
   禁止状態検出手段は前記バッテリの出力電圧を取り込ん
   で基準値と比較し、そのバッテリ電圧が基準値以下にな
   ったときを飛火禁止状態として検出することを特徴とす
   る内燃機関の点火装置。