JPS5819855B2 - 無接点点火装置 - Google Patents

無接点点火装置

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JPS5819855B2
JPS5819855B2 JP53019632A JP1963278A JPS5819855B2 JP S5819855 B2 JPS5819855 B2 JP S5819855B2 JP 53019632 A JP53019632 A JP 53019632A JP 1963278 A JP1963278 A JP 1963278A JP S5819855 B2 JPS5819855 B2 JP S5819855B2
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JP
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ignition
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voltage
advance angle
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京極義人
片田寛
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F02P5/155Analogue data processing
    • F02P5/1553Analogue data processing by determination of elapsed angle with reference to a particular point on the motor axle, dependent on specific conditions
    • F02P5/1556Analogue data processing by determination of elapsed angle with reference to a particular point on the motor axle, dependent on specific conditions using a stepped control, dependent on speed
    • 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
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、無接点点火装置に係り、特に点火位置制御、
即ち点火位置の進角を電子回路によって決定する無接点
点火装置に関する。
従来、点火位置の進角は、機械的なガバナー等によって
行なっていたが、排気ガス規制などにより、点火進角の
精度、進角装置の耐久性等がさらに厳しく要求され、機
械的なガバナーではその要求を満足させることが難しく
なって来ている。
本発明の目的は、エンジン回転数の変化に応じて高精度
で点火進角を行なうことのできる無接点点火装置を提供
することにある。
本発明は、半導体スイッチをオンオフすることにより点
火コイルの二次電圧を発生させて点火栓に飛火する無接
点点火装置において、一部に突起を有する磁性体ロータ
と、前記ロータに対向して設けられ、最大進角の点火位
置を検出する第1の手段と、前記ロータに対向して設け
られ最小進角の点火位置を検出する第2の手段と、前記
第1の手段によって立ち上り前記第2の手段によって立
ち下る矩形波を出力する第3の手段と、該第3の手段に
よる矩形波と反転した矩形波を出力する第4の手段と、
前記第3の手段による矩形波を積分する第5の手段と、
前記第5の手段において積分した値に前記第3の手段の
矩形波を加算して出力する第6の手段と、前記第4の手
段によるエンジンの回転数に応じて発生する矩形波を積
分して基準電圧を発生し該電圧値を次の立ち上りまで保
持する第7の手段と、前記第6の手段からの出力と前記
第7の手段からの出力を比較し前記第6の手段からの出
力が前記第7の手段からの出力よりも太きいときに信号
を出力する第8の手段とを設けたことを特徴とする。
本発明の詳細な説明する。
現在の機械的なガバナーの進角特性は第1図に示すよう
なものが一般的である。
こXでAの部分は点火位置が最小進角位置にある範囲で
あり、Bの部分は点火位置がエンジンの回転数に応じて
変化する範囲であり、Cの部分は点火位置が最大進角位
置にある範囲である。
このような特性を電気的に得るためには、最大進角位置
と最小進角位置を検出し、その中間の範囲における進角
は積分回路を利用して決定する。
第2図に示すように、最小進角位置り検出と同時に例え
ばコンデンサを一定電流で充電することにより得られる
三角波Fを立上らせ最大進角位置E検出と同時にこの積
分を終了させ、このときの電圧■。
をエンジンの回転数に応じた基準電圧とする。
一方最太進角位置Eで立上り、最小進角位置りで終了す
る三角波Gを作りこの三角波Gの電圧と、基準電圧■。
とを比較することによって進角パルスHを得ることが考
えられる。
しかしこれでは進角パルスHは進角しない。
すなわち、エンジンの回転数をNrpm、周期をT秒、
最大進角位置と最小進角位置との間隔比をに1 、に2
(kl p k2はエンジンの回転数に無関係であり、
最大30度進角するものであれば、 進角パルス位置Hから最小進角位置までの時間をt秒、
三角波F、Gの立上り角度をθ1.θ2(θ1゜θ2は
回転数に無関係)とすれば、 であるから、進角パルスHの進角角度θはとなり、回転
数と無関係となり、進角しないことが判る。
そこで本発明では、第3図に示すように三角波Gに一定
電圧を加え、この一定電圧を加えた出力と基準電圧V。
とを比較するようにした。このようにすると、三角波G
に加える一定電圧をVsとすると、 となり、進角パルスHはエンジンの回転数に応じ直線的
に進角することが判る。
以下本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。
第4図は本発明の実施例のブロック図を示す。
同図において、1はエンジンと同期して回転しその一部
に突起を有する磁性体ロータ、2は最大進角の点火位置
を検出する磁石発振器で構成されたパルサ、3は最小進
角の点火位置を検出する同様のパルサであり、パルサ2
からは第5図Eに示す信号が出力され、一方パルサ3か
らは第5図りに示す信号が出力される。
RSフリップフロップ4はパルサ2の信号をセット人力
Sに受は一方パルサ3の信号をリセット人力Rに受ける
従ってRSSフリップフロップ4のQ出力、Q出力は夫
夫第5図に示すようになる。
積分回路5はQ出力の立上りで積分開始し、立下りでリ
セットされる。
オペアンプなどで構成される加算回路6は抵抗Iを介し
て入力される積分回路5の出力と抵抗8を介してRSフ
リップフロップ4のQ出力より得られる一定電圧■□と
を加算する。
加算回路6の出力は第5図Jに示すような波形となる。
第2の積分回路9はRSフリップフロップ4のQ出力と
回出力を受け、Q出力の立上りで積分開始しQ出力の立
下りで積分を停止しこのときの積分電圧■3ヲ互出力の
次の立上りまで保持する。
この第2の積分回路9の出力は第5図Kに示すような信
号となる。
比較回路10は加算回路6の出力と第2の積分回路9と
の出力を比較し、加算回路6の出力Jが積分回路9の出
力によりも大きくなったとき信号は進角パルスHとして
ダイオード11を介して端子12から出力される。
一方パルサ3の信号は抵抗13、ダイオード14を介し
て端子12から出力されるように構成しである。
この回路において、エンジンの回転数がある程度率さい
ときは積分目路9の出力Kが加算回路6の出力Jよりも
大きくなり比較回路10は出力しない。
すなわち積分回路9の積分電圧′V3が加算回路6の出
力電圧V2より大きくなり比較回路10は出力しない。
このときはパルサ3から抵抗13、ダイオード14を介
して出力される最小進角位置信号が点火信号として出力
される。
エンジンの回転数がある程度大きくなると積分回路9の
積分電圧■3が一定電圧V1と最大積分電圧■2の間に
入るため比較回路10がエンジンの回転数に応じた進角
パルスを出力する。
この場合比較回路10が進角パルスを出力した後に最小
進角位置でパルサ3が抵抗13を介してパルスを出力す
るが、比較回路10より出力される進角パルスが点火パ
ルスとして使用されその後にパルサ3から出力されるパ
ルスは点火信号としては用いられない。
エンジンの回転が所定の高速になると、積分回路9の積
分電圧■3が一定電圧■、よりも小さくなるため積分回
路の積分開始と同時に比較回路10が出力する。
すなわち比較回路10は最大進角位置でパルスを出力し
このパルスが点火信号として用いられる。
この場合も同様に最小進角位置でパルサ3が抵抗13を
介して信号を出力するが、この信号は点火信号として用
いられない。
この実施例ではエンジンの回転数が所定の低速領域では
点火信号は最小進角位置に決定され、エンジンの中速領
域ではエンジンの回転数に応じた進角の点火信号が得ら
れ、またエンジンの高速領域では点火信号は最大進角位
置に決定される。
最小進角位置からエンジンの回転数に応じた進角位置に
変るエンジンの回転数は積分回路9の積分電圧■3と加
算回路6の最大出力電圧V2が等しいときでありこのエ
ンジン回転数はこれら電圧値を変えることによって自由
に設定することが可能となる。
また、最小進角位置、最大進角位置もパルサの角度を変
えることによって自由に選択できる。
更にエンジンの回転数に応じた進角位置から最大進角位
置に変化するエンジンの回転数は、積分回路9の積分電
圧■3と一定電圧■、が等しいときでありこのエンジン
回転数もこれら電圧を変えることによって自由に設定す
ることができる。
この実施例回路では点火進角はエンジンの回転数がある
範囲にあるときだけ変化しそれ以外のエンジンの回転数
では最小進角または最大進角に固定されるのでこの回路
の精度もエンジンの全回転範囲に渡って高くする必要が
なく、ある範囲内で所定の精度を維持すれば良いから回
路の設計も容易となる。
さらにこの実施例では最小進角位置を検出してから次に
最小進角位置を検出するまでに点火進角が決定されるの
で検出遅れがなく非常に精度が良い。
したがって、本実施例によれば、最小進角位置検出手段
と最大進角位置検出手段とを有しているため、演算速度
が早く要し、三角波レベルが小さくなる高回転域でも回
転脈動が大きく電圧変動の大きい低回転域でも精度良く
点火信号を得ることができる。
また、本実施例によれば、積分回路にバイアスを加え、
回転数に応じた基準電圧と比較しているため、回転数に
比例した進角動作を得ることができる。
さらに、本実施例によれば、回転数に応じた基準電圧を
三角波で作るため、毎回転毎に検出することになり応答
性が良い。
上記実施例で用いたRSフリップフロップ4、積分回路
5、加算回路6、比較回路10などは周知の回路を用い
れば良く説明は省略する。
積分回路9の具体例を第6図を用いて説明する。
電源回路15の出力を抵抗16を介してトランジスタ1
7のエミッタに接続し、また同じ出力抵抗18、ダイオ
ード19を介してトランジスタ17のベースに接続する
さらにトランジスタ17のベースには抵抗20を介して
RSフリップフロップ4のQ出力を入力するように構成
する。
トランジスタ17のコレクタはコンデンサ21の一端に
接続しコンデンサ21の他端はアースに接続する。
またトランジスタ17のコレクタは抵抗22を介してト
ランジスタ23のコレクタに接続する。
トランジスタ23のベースには微分回路を構成する抵抗
24、コンデンサ25を介してRSフリップフロップ4
のQ出力を入力するように構成する。
26はトランジスタ23のエミッタ抵抗を示す。
この回路においてRSフリップフロップ4のQ出力が0
のときトランジスタ17はオンしコンデンサ21は一定
電流で充電され、コンデンサ21の電圧は一定の勾配で
上昇する。
次にQ出力がバイレベルになるとトランジスタ17はオ
フしコンデンサ21の充電電流は流れなくなる。
このときはトランジスタ23もオフしておりコンデンサ
21の電荷は放電されず一定電圧に保持される。
次に再びQ出力がOに、回出力がハイレベルになるとき
Q出力は抵抗24、コンデンサ25より成る微分回路に
よって微分されトランジスタ23が短時間オンしてコン
デンサ21の電荷を放電する。
これによりコンデンサ21の電荷は瞬間的に放電しコン
デンサ21の端子電圧は0に戻る。
微分パルスLがなくなるとトランジスタ23は再びオフ
状態となりトランジスタ17を介してコンデンサ21へ
の低電流充電が行なわれる。
このような動作を繰り返すことによってコンデンサ21
の端子電圧は第7図Mに示すような電圧となる。
すなわちQ出力が0のときコンデンサ21は低電流充電
されQ出力がハイレベルの間充電電圧が一定に保持され
Q出力が0に戻るとコンデンサ21の電圧も瞬間的に0
に戻って再び低電流充電が開始される。
この第6図に示した積分回路は前記積分回路9の一例で
あってこの回路に限るものではない。
第4図に示した回路はコンデンサ放電型点火装置、トラ
ンジスタ点火装置などいずれにも使用することができ、
点火装置の回路形式に限定されることはない。
例えば第8図はコンデンサ放電型点火装置の概略回路図
を示し、28はチャージコイル、29は整流用ダイオー
ド、30はコンデンサ、31はコンデンサ30に接続さ
れた点火コイル、32はコンデンサ30に接続されたサ
イリスタであり、このサイリスタ32のゲートに第4図
に示した回路の出力端子12を接続する。
これによりサイリスタ32のゲートに点火信号が与えら
れたときコンデンサ30は放電し点火コイル31に接続
した点火プラグ33に放電が起る。
第9図は電源しゃ断時に点火火花を発生させる点火装置
を示し、34.35はトランジスタ、36は点火コイル
、37は点火プラグであり、トランジスタ34のベース
に第4図の回路から得られる点火信号を与えることによ
ってトランジスタ34はオン、トランジスタ35はオフ
しこのトランジスタ35のオフ時に点火プラグ37に放
電が起る。
この点火回路はトランジスタ35のオフ時に放電を起さ
せるようになっているから、それ以前にトランジスタ3
5をオンさせておく必要がある。
そのために必要に応じ設けられたものが周知のオン時間
制御回路38でこのオン時間制御回路38はトランジス
タ35がオフする一定時間前にトランジスタ35をオン
させておく役目を持つ。
このような点火装置を用いることにより4サイクルエン
ジンの要求に合った特性を得ることができ、また、無接
点であるため、耐久性を良くすることができる。
以上説明したように、本発明によればエンジン回転数の
変化に応じて高精度で点火進角を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はエンジンの回転数と点火進角との関係を示す図
、第2図及び第3図は本発明の詳細な説明するための積
分電圧と点火信号との関係を示す図、第4図は本発明の
実施例を示す無接点点火装置の要部回路図、第5図は第
4図に示した回路の各部の波形を示す図、第6図は積分
回路9の具体例を示す回路図、第7図は第6図の回路動
作を説明するための波形図、第8図及び第9図は本発明
を実施し得る無接点点火装置の回路例を示す概略図であ
る。 1・・・・・・磁性体ロータ、2,3・・・・・・パル
サ、4・・・・・・RSフリップフロップ、5・・・・
・・第1の積分回路、6・・・・・・加算回路、9・・
・・・・第2の積分回路、10・・・・・・比較回路、
D・・・・・・最小進角位置信号、E・・・・・・最大
進角位置信号、H・・・・・・進角信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 半導体スイッチをオンオフすることにより点火コイ
    ルの二次電圧を発生させて点火栓に飛火する無接点点火
    装置において、一部に突起を有する磁性体ロータと、前
    記ロータに対向して設けられ最大進角の点火位置を検出
    する第1の手段と、前記ロータに対向して設けられ最小
    進角の点火位置を検出する第2の手段と、前記第1の手
    段によって立ち上り前記第2の手段によって立ち下る矩
    形波を出力する第3の手段と、該第3の手段による矩形
    波と反転した矩形波を出力する第4の手段と、前記第3
    の手段による矩形波を積分する第5の手段と、前記第5
    の手段において積分した値に前記第3の手段の矩形波を
    加算して出力する第6の手段と、前記第4の手段による
    エンジンの回転数に侶じて発生する矩形波を積分して基
    準電圧を発生し該電圧値を次の立ち上りまで保持する第
    7の手段と、前記第6の手段からの出力と前記第7の手
    段からの出力を比較し前記第6の手段からの出力が前記
    第7の手段からの出力よりも太きいときに信号を出力す
    る第8の手段とを設けたことを特徴とする無接点点火装
    置。
JP53019632A 1978-02-24 1978-02-24 無接点点火装置 Expired JPS5819855B2 (ja)

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JP53019632A JPS5819855B2 (ja) 1978-02-24 1978-02-24 無接点点火装置
GB7906500A GB2015080B (en) 1978-02-24 1979-02-23 Contactless ignition system for use with internal combustion engines
DE19792907156 DE2907156A1 (de) 1978-02-24 1979-02-23 Kontaktlose zuendanlage fuer brennkraftmaschinen
US06/015,132 US4292943A (en) 1978-02-24 1979-02-26 Contactless ignition system for use with internal combustion engines

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JPS54113733A JPS54113733A (en) 1979-09-05
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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0512124Y2 (ja) * 1987-01-16 1993-03-26

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