JPS58155279A - 内燃機関の点火装置回路 - Google Patents

内燃機関の点火装置回路

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JPS58155279A
JPS58155279A JP58007986A JP798683A JPS58155279A JP S58155279 A JPS58155279 A JP S58155279A JP 58007986 A JP58007986 A JP 58007986A JP 798683 A JP798683 A JP 798683A JP S58155279 A JPS58155279 A JP S58155279A
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ignition
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voltage
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JP58007986A
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ハワ−ド・エドガ−・ヴアン・サイクレン・ジユニア
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Bendix Corp
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/1502Digital data processing using one central computing unit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は内燃機関の点火装置に関するものであり、特に
エンジンを作動させる点火装置からエンジンの作動状態
を分析するコンピュータを分離させる回路に関するもの
である。
〔従来技術〕
内燃機関の点火装置はタイミングパルスを発生させるも
のであり、このパルスはピストン行m中に各点火プラグ
が点火すべき瞬間を指示し、さらにこれらパルスを各点
火プラグに配分して予め定めた順序に点火を発生させる
ものである。エンジン速度の増加に対応して点火装置の
タイミングを進ませる点火装置の1例は、米国特許3,
240,198(発行: 1966年3月15日、名称
「電気装置」)に示される。この装置用のパルス発生器
は、米国特許3,252,024 (発行: 1976
年4月27日、名称二「電気装置」)に示されている。
この点火装置の改良装置は、米国特許3,952,71
5 、(発行: 1976年4427日、名称(−ブレ
ーカのない可変点火および定時点火タイミング」)に示
されでいる。後者の発明では、点火タイミングを制御す
るパルス発生装置が開示されており、タイミングがエン
ジン速度の増加に伴い、電圧バイアス装置によりエンジ
ン速度とは独立して速められるようになっている。この
装置のトリガ回路は手動で抵抗を変えて制御するか、あ
るいは任意の点火タイミングを指令させるコンピュータ
により制御することが可能である。エンジンの作動状態
を分析するためコンピユー・−夕を利用する場合は、作
動領域でトランジスタを作動させる回路にコンピュータ
から可変電流のような出力信号を出させる。しかし、点
火装置はコンピュータの電気信号と電気的に連結されて
いるので、コンピュータにとっては障害となる信号が点
火装置からコンピュータにフィードバックされて来る。
〔本発明の目的および構成〕
本発明は、点火装置のタイミングを制御するコンピュー
タから点火装置内の電気信号あるいは雑音をしゃ断する
回路を提供するものである。本発明の特徴はエンジンの
作動状態を分析するコンピュータから出される町変出力
伯号に応じて、可変光出力を発生させる発光ダイオード
(LED>により制御される感光トランジスタのような
電気光学的結合装置である。感光トランジスタはキャノ
くシタと並列に接続され、このキャパシタはシリコン制
御整流スイッチ(SCR)と直列に接続されそのゲート
にバイアス電圧を加えており、SCRはエンジン作動サ
イクルに同調したトリIノ(ルスに応じて点火プラグを
介して主蓄電用キャパシタから放出されるエネルギを制
御する。作動領域内で作動しているトランジスタの抵抗
はLEDの可変光出力に応じて増減し、点火装置のタイ
ミングを変化させる。トランジスタの抵抗が減少するに
つれて、SCRスイッチにバイアス電圧を加えているキ
ャノくシタが放電して低電圧レベルに降下し、トリIノ
くルスにより8CRスイツチが低い電圧レベルでONさ
れる。トランジスタのベースに直列に接続されたダイオ
ードによって点火を早める電流が決定される。ダイオー
ドはコンピュータからの特定電流に応答するよう設定さ
れた電圧と抵抗による電圧降下が同じになるまで導通し
ない。
以下添付1面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。
〔実施例J 第1図は点火装置のブロック線図を示しており、エネル
ギ蓄積部10;蓄積エネルギを受入れ内燃機関内で燃料
を点火さすための点火プラグ11;トリガパルスを発生
させてそれをエネルギ蓄積部10に供給し、エンジンの
作動サイクルと同調して点火プラグ11に′電気エネル
ギを放出させるためのトリガ回路50;およびトリガ回
路が蓄積部10から点火プラグ11に電気エネルギを放
出させる時間を早めるためのタイミング回路100が含
まれている。点火プラグが2個以上備えである場合は、
エネルギ蓄積部10にはブイストリビュータラ設ff、
エンジン40の作動サイクルに合せて適切な順序で各点
火プラグにエネルギを配分し放電させるようになってい
る。
第2図は、点火プラグ11から内燃機関40に放電され
る調時スパークを供給する本発明に基ずく点火装置の構
造を示すものである。米国特許3.240,198に述
べであるように、任意の個数の点火プラグ11が使用可
能であり、ディストリビュータ(図示せず)を介してエ
ンジンに同調させて電気エネルギを点火プラグに配分す
ることが可能である。
全波整流器オたはバッテリーのような適当な電源を通じ
、マグ坏トまたは発′藏機から直流電力13を本装置用
に供給することができる。導線19および21間に直列
に接続されたツェナーダイオード15およびダイオード
17によっても電圧調整が可能である。導線19はダイ
オード23を介して電源13に連結され、導線21は誘
導子25を介し7て電源13に連結されている。導線1
9および21間に接続される主蓄圧キャパシタ27は、
ダイオード23および誘導子25を介して直流電源13
により定期的に蓄電される。トリガ回路50からのトリ
ガパルスによりシリコン制御整流器29が作動の状態に
なった時点でキャパシタ27が放電を行なう。導線19
および21間にシリコン制御整流器29と直列に接続さ
れる一次巻線35ならびに点火プラグ11に直列に接続
される二次巻線3Tを有する変圧器33を介して、キャ
パシタ27は放電と同時に点火プラグ11に適切なスパ
ークを発生させるために充分なエネルギを放出する。
米国特許3 、252 、024  と同様の電磁パル
ス発生器は一般には30として示しである。点火プラグ
110個数と同じ個数の複数の突起またはベーン41を
有しエンジンのクランク軸により回転するトリガホイー
ル39が発生器に設けである。トリガホイール39のベ
ーン41は回転時に、磁石に巻付けたピックアップコイ
ル45を有する永久磁石43の磁束を横切る。永久磁石
の磁束をベーン41が横切る度毎に、ピックアップコイ
ル45内にパルスが発生する。トリガホイール39の速
度が増すにつれて各パルスの振巾は増大する。コイル4
5の一端は導線47を介してシリコン制御整流器49の
陰極に連結されている。コイル45の他端はダイオード
51とキャパシタ53を介して導線57によ如8CR4
9のゲートに連結されている。キャパシタ53はSCR
49のゲートに電圧バイアスを加える装置である。本発
明のタイミング回路10口はキャパシタ50と並列に接
続され、トリガパルス間にキャパシタ53が放電する電
圧を制御し、その結果SCR49のゲートに加えるバイ
アス電圧を制御する。8CR49の陰極も導線59を介
してSCR2Bのゲートに接続されている。ダイオード
7Tは導線47および57間に連結され陰極電圧への逆
ゲートを低い値に保っている。
抵抗61および63を含む分圧器は導線19゜21間に
接続される。キャパシタ65はダイオード61を介して
導線21ならびに抵抗61と63との結合点に接続され
る。キャパシタ65も陽極SCR49に接続される。ピ
ックアップコイル45内にトリガパルスが発生する度毎
に、SCR4Bが導通して8CR49を介しキャパシタ
65が放電を行ない、SCR211のゲートが点火プラ
グ11にスパークを発生させる。
8CR49に対する無線周波数抑制はSCR49の陰極
回路ゲートに連結する導線4Tおよび57間に並列に接
続される抵抗73ならびにキャパシタT5によって行な
われる。同様に、SCR29の陰極回路ゲートに連結す
る導線59および2B間に並列に接続される抵抗T8な
らびにキャパシタ79によってSCR29に対する無線
周波数抑制が行なわれる。
点火回路は次のように作動する。すなわと、ピックアッ
プコイル45内に発生する連続パルスの途中で直流電源
13によりキャパシタ65と27が充分に充電される。
ピックアップコイル45からのパルスに応答してSCR
49のゲートが限界電圧に達した時、SCR49が作動
しキャパシタ65がSCR49を介して放電を行ないS
CR29のゲートを介してパルスを発生し、その結果S
CR29が作動して変圧器33の一次巻線35を介して
キャパシタ27を放電させる。変圧器の二次巻線37は
高圧となり、点火プラグ11のギャップに点火放電を誘
発させる。エンジンサイクル中の点火放電のタイミング
は、電磁パルス発生装置30からのトリガパルスの振巾
ならびにトリガパルスが発生する瞬間のキャパシタ53
の電圧により決定される。本実施例においては、キャパ
シタ53の電圧はトリガパルスの振巾女らびにタイミン
グ回路100内トランジスタ125の抵抗値によシ決定
される。SCR49開閉時のトリガパルスはトリガパル
スの振巾に相当する電圧までキャパシタ53を充電し、
トリガパルスとトリガパルスの間でタイミング回路10
0を介してキャパシタ53が放電を行ない、トランジス
タ125の抵抗値により定まる電圧まで電圧が降下する
。パルスとパルスのインターバルに振巾が放電降下した
キャパシタ53の電圧を超えた時点で、発生器30のト
リガパルスにより8CR41のゲートが”ON″となる
タイミング回路100はトランジスタ125によりキャ
パシタの放電制御を行なう。感光トランジスタ125ホ
抵抗とし℃エンジン速度と無関係に、電流が事前に設定
した範囲を超えるとその作動領域内で作動するので、そ
の作動中はその抵抗値は実質上一定にはならない。トラ
ンジスタの抵抗が減少すると、キャパシタ53の電圧が
放電降下して発生器30からのトリガパルスがSCR4
9に至り低電圧レベルに降下する。このためエンジンの
作動サイクルの初期においてSCR49のゲートがON
になり、その結果タイミングが速められる。4〜20ミ
リアンペアのコンピュータ60の出力電流がタイミング
回路100に流入し、そこで電流は減少して作動領域内
でトランジスタ125を作動し、この領域内で7度のタ
イミング変更を行なうのである。抵抗101はある抵抗
値を持っているので、電流によりもたらされた電圧はそ
の前方のダイオード112で4ミリアンペアの電圧降下
を生じることになる。抵抗102.103および104
 は、感光トランジスタ125を可変抵抗のように働か
せるための電流をLED125を介して流すような抵抗
値を有している。このため、コンピュータ電流60が2
0ミリアンペアに増加するまで上の関係は直線的に変化
する。トランジスタ125のゲインが直線的でない場合
には、抵抗102およびダイオード111の値をも変え
てLED12Gへの電流勾配を変更することができるよ
うになっている。抵抗1010前後電圧レベルがある事
前設定値になると、ダイオード111が作動して光学式
カップラ13G (LED 120およびトランジスタ
125)への流入電源量を変更させる。
コンピュータ電源60が増加するにつれて、発光ダイオ
ード120からの光量が増加し、そのためトランジスタ
125が作動領域内でさらに励振されて(抵抗を減少さ
せ)トリガパルス発生器39からの電流をバイパスにさ
らに流し、エンジンの作動サイクル内の点火パルスをさ
らに進めることになる。抵抗102,103および10
4もその抵抗値を変えてLED120への電流勾配を変
更可能であり、したがって、速度に応じてタイミングパ
ルスを所望の曲線に同調させながら変えることができる
。もし所望なら、回路150を接地させても差支えない
タイミング回路の部品の抵抗値を下記に示す。
部品抵抗値 中都市は別の発光ダイオード120および検光トランジ
スタ125でも差支えない。
【図面の簡単な説明】
第1図は第2図に示す点火装置のブロック線図である。 第2図は本発明の原理を具体化する点火装置の概略図で
ある。 10・・Φφエネルギ蓄積部、11@・・争点火プラグ
、13・・・・電源、15拳・・・ツェナーダイオード
、17・II’@・ダイオード、1B。 21・・・・導線、231+・・・ダイオード、25・
・・・誘導子、27・―・φキャパシタ、29.49・
・・・シリコン制御整流器、33・・・・変圧器、35
・・−・−次巻線、37Φ・Φ・−次巻線、39・・・
・トリガホイール、トリガパルス発生器、40・・・・
エンジン、41−・・・ベーン、43−@・・永久磁石
、45・畳・・ピックアップコイル、47,57・・・
・Jil!、51拳・・・ダイオード、53Φ・・・キ
ャパシタ、60@・・−コンピュータ電流、61,63
゜73.78・・・・托れ←、65.79・・・・キャ
パシタ、100・・11−タイミング回路、101゜1
02.103,104Φ・・・抵抗、111・・・Φ抵
抗、120・・・・発光ダイオード、125φ・・・感
光トランジスタ、130・・・・光学式カップラ。 特許出願人   ザ・ペンデイックス・コーポレーショ
ン代理人 山川政樹(ほか1名) 15−

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)点火装置(10,11,50)をこれに信号を送
    るコンピュータ(60)から分離するための回路であっ
    て、この回路は上記点火装置(50)に接続した感光ト
    ランジスタ(125)と上記コンピュータ(60)から
    の信号を受信する上記トランジスタベースに光出力信号
    を送る装置とにより構成されることを特徴とする内燃機
    関の点火装置回路。
  2. (2)コンピュータからの信号受信のための装置に発光
    ダイオード(120)を含めることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項に記載の回路。
  3. (3)少なくとも1個の点火プラグ(11)と、この点
    火プラグ(11)を介して蓄積エネルギーを放出する第
    一固体電子スイッチング装置(29)を含む電気エネル
    ギー受入・蓄積装置(10,50)と、第二固体電子ス
    イッチング装置(49)を含み、上記第一電子スイッチ
    ング装置(29)を作動するトリガ回路(50)と、エ
    ンジンのクランク軸速度に同調する連続電気トリガパル
    スを発生させ、前記第ニスイツチング装置(49)と前
    記第一スイッチング装置(29)を作動させるパルス発
    生装置(30)と、前記第ニスイツチング装置(49)
    にバイアス電圧を加える装置(53)と、上記電圧バイ
    アス装置(53)及び抵抗が実質的に定数ではない作動
    領域内で上記トランジスタ(125)を作動させる装置
    (60,100) K並列に電気的に接続された上記ト
    ランジスタを含むバイアス装置と、上記トランジスタ(
    125)及びトランジスタ作動装置(60,100)を
    自動制御するための装置とを具備する内燃機関(40)
    用点火装置であって、上記トランジスタ(125)が感
    光トランジスタで、上記トランジスタ作動装置がエンジ
    ンの少なくとも一つの作動パラメータの機能をする電流
    を受は容れ、上記トランジスタへ光出力信号を発信する
    ために用いられた少なくとも1個の発光ダイオード(1
    20’)を含むことを特徴とする内燃機関(40)用点
    火装置。
  4. (4)バイアス装置がキャパシタ(53)より成ること
    を特徴とする特許請求の範囲第3項に記載の点火装[t
JP58007986A 1982-01-20 1983-01-20 内燃機関の点火装置回路 Pending JPS58155279A (ja)

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