JPS584189B2 - ナイネンキカンテンカソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、内燃機関点火装置に関するものである。

内燃機関点火装置として従来実用されているものは、電
流遮断力式すなわち、点火コイルの１次巻線を流れる電
流を、所定の点火時期に遮断して、２次巻線に誘起され
る高電圧を点火プラグに与える型のものと、キャパシタ
放電方式すなわち、予じめキャパシタに蓄積された電荷
を、所定の点火時期に、点火コイルの１次巻線を通じて
放電させて、２次巻線に誘起される高電圧を点火プラグ
に与える型のものに大別される。

キャパシタ放電力式のものにあっては、出力電圧の立上
りの早い（ピーク値に達するまでに要する時間が短かい
）ものを得ることは比較的容易であるのに反して、点火
プラグにおける火花持続時間の長いものを得ることが、
比較的に困難であった。

これに対して、電流遮断方式のものでは逆に、火花持続
時間の長いものは比較的に容易に得られるのに反して、
出力電圧の立上りの早いものを得ることが、比較的に困
難であった。

今日の自動車の排気ガスによる空気汚染問題の対策とし
て、燃料混合気の稀薄化と正確な時点における点火を基
本として製作される機関の点火装置について、立上りの
早いことと、火花持続時間の長いことの両者が同時に要
求されるから、上記の方式のどちらによっても、この要
求を満たすことが困難である。

この発明は、上記の要求を満足し得る立上りの早く、し
かも火花持続時間の長い出力電圧を供給できる点火装置
を得ることを目的とするもので、以下この発明の実施例
について、図面によって説明する。

図に於てＢは、直流電源（たきえば１２■）、Ｓ１は、
主スイッチである。

電源Ｂの正極は、主スイッチＳ１を介して、抵抗器Ｒ１
、昇圧変圧器Ｔ１の１次巻線と２次巻線、キャパシタＣ
１、点火コイルＴ２の１次巻線Ｎ１と２次巻線Ｎ２、抵
抗器馬にそれぞれ接続されている。

電源Ｂの負極は、直接に接地されている。

抵抗器Ｒ１の他端は、機関の回転に同期して開閉する機
械的または電子的スイッチＳ２を介して接地されている
。

変圧器Ｔ１の１次巻線は、トランジスタＱ１を介して接
地されている。

変圧器Ｔ１の２次巻線は、ダイオードＤ１を介してキャ
パシタＣ１の他極に、さらにサイリスタＨを介して点火
コイルＴ２の１次巻線Ｎ１の他端に接続されている。

点火コイルＴ２の１次巻線Ｎ１の他端は、トランジスタ
Ｑ３を介して接地されている。

点火コイルＴ２の２次巻線Ｎ２の他端は点火プラグＰを
介して接地されている。

抵抗器Ｒの他端は、トランジスタＱ２を介して接地され
ている。

さらに抵抗器Ｒ１とスイッチＳ２との接続点ｂは、抵抗
器Ｒ３を介してサイリスタＨのゲート極へ、抵抗器Ｒを
介してトランジスタＱ１のベースへさらに、抵抗器Ｒ５
を介してトランジスタｑのベースへ、それぞれ接続され
ている。

次に、上記の構成になる点火装置の動作について説明す
る。

説明の便宜上、スイッチＳ２が閉じている状況で、スイ
ッチＳ，が閉じられ、維持されるものとする。

トランジスタＱ１とＱ２はそれぞれのベースが大地電位
に近いから、スイッチＳ１の閉じられたとき、これらは
いずれも、導通状態（オン）とならない。

そこでトランジスタＱ３のベースへ、抵抗器Ｒ２を介し
てベース電流が流れて、トランジスタＱがオンとなり、
点火コイルＴ２の１次巻線Ｎ１に電流が流れ、この点火
コイルＴ２に磁気エネルギーが蓄積される。

次に、始動電動機（図示されてない）によって、機関が
駆動され、これに連動して、スイッチＳ２が開くと、ト
ランジスタＱ１は抵抗器Ｒ１とＲ４を介して、ベース電
流を与えられてオンとなり変圧器Ｔ１の１次巻線に電流
が流れ、この変圧器Ｔ１に磁気エネルギーが蓄積される
。

同様に、トランジスタｑは、抵抗器Ｒ１とＲ５を介して
、ベース電流を与えられてオンとなり、その結果トラン
ジスタＱ３がオフとなる。

一方、サイリスタＨではスイッチＳ２が開いた瞬間には
、そのカソードがほぼ大地電位にあるから抵抗器Ｒ３を
介してゲート電流が流れて、サイリスタの導通が始まる
が、ラツチング電流（サイリスタを導通状態に拘束する
のに要する最低電流）に達する前にトランジスタＱ３が
、前述のようにオフとなってこのトランジスタＱ３のコ
レクタ電位すなわちサイリスタＨのカソード電位が上昇
して、ゲート電流が絶たれる。

他方、点火コイルＴ２では、トランジスタＱ３のオフと
なることによって、１次電流が遮断され、逆起電力とし
て、１次巻線においてトランジスタＱ３のコレクタ側を
正とし、スイッチＳ１との接続点ａ側を負とする、たと
えば３００Ｖ程度の電圧が誘起され、また２次巻線Ｎ２
にたとえば３０ＫＶ程度の高電圧が誘起される。

この高電圧が知られているように、点火プラグＰに与え
られて火花放電を行なわせ、ここで前に点火コイルに蓄
積されたエネルギーが放出されて燃料に点火する。

以上に述べた点火動作は本質的に、初めに述べた電流遮
断型の点火方式に外ならない。

次に、機関の回転に伴なって、スイッチＳ２が再びオン
となると、トランジスタＱ１とＱ２がともにオフとなる
。

これによって、変圧器Ｔ，の１次電流が遮断されて、先
に点火コイルＴ２について述べたと同様に、２次巻線に
たとえば４００■程度の電圧が誘起されて、これがダイ
オードＤ１を介してキャパシタＣ１に与えられる。

そこで変圧器Ｔ１に蓄積されてあった磁気エネルギーが
放出され、キャパシタＣ１が図示の極性で充電される。

またトランジスタＱ２がオフとなり、トランジスタＱ３
がオンとなることによって、再び前述のように点火コイ
ルＴ２に１次電流が流れ、磁気エネルギーが蓄積される
。

機関の回転が続行され、スイッチＳ２が再び開くと、ト
ランジスタＱ１がオンとなって、変圧器Ｔ１での磁気エ
ネルギーの蓄積が再開される。

同時にサイリスタＨにおいては、スイッチＳ２の開いた
瞬間から、トランジスタＱ３がオフとなるまでの間、ゲ
ート電流が流れる。

前回と異なってキャパシタＣ１に蓄積されている電荷に
よって、アノード電位が充分に高いから、このサイリス
タを流れる電流が急速に、ラツチング電流を超えて、サ
イリスタＨは、全くオン状態に移る。

そこで、トランジスタＱ３がオフとなることによって、
電源Ｂから１次巻線Ｎ１を経て、トランジスタＱ３へ進
む向きに流れる１次電流によって、点火コイルの鉄心中
に保持されていた磁束の減少に、キャパシタＣ１から、
サイリスタＨを経て１次巻線Ｎ１を流れる逆向きの放電
電流による逆向きの磁束の増加が重畳され、さらにキャ
パシタＣ１に蓄積されていた全電荷の放出によって、鉄
心中の磁束レベルが逆極性の充分高い値まで急速に反転
する。

したがって、この点火コイルＴ２の２次側出力電圧は、
１次巻線と２次巻線の巻数比による電圧より高い。

たとえば１．５倍程度の高電圧が得られる。

さらにこの２次側出力電圧は、立上りが極めて早く、か
つ減衰時間の長い振動電圧であり、点火プラグＰで確実
に、短時間で火花放電を成立させ、比較的に長時間に亘
って、多量のエネルギー（キャパシタＣ１に充電される
エネルギーと、点火コイルに蓄積されるエネルギーの和
に近い）を点火プラグで放出する。

以後、スイッチＳ２のオン・オフにしたがって、上述の
動作を反復して、機関の点火を継続して行なう。

以上に詳述したように、この発明によって、点火装置に
おける点火コイルの鉄心内の磁束の向きを考慮して、電
流遮断型の点火方式と、キャパシタ放電型の点火方式を
結合した点火装置が得られ、これによって、簡単な構成
をもって高電圧で、立上りが極めて早く、しかも減衰時
間の長い振動電圧を点火プラグに与えることができる。

なお、前記の実施例では、トランジスタＱ３のオフの僅
かに以前に、サイリスタＨがオンとなる構成としたが、
図のトランジスタＱ３のエミツタとコレクタとの間を抵
抗により短絡することによって、その動作を逆順として
もよい。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明の実施例を示す回路図である。 図に於て、Ｂは直流電源、Ｓ１は主スイッチ、Ｓ２は機
関の回転に同期して開閉するスイッチ、Ｔ１は昇圧変圧
器、Ｔ２は点火コイル、Ｐは点火プラグ、Ｒ０からＲ５
までは抵抗器、Ｑ１からＱ３まではトランジスタ、Ｈは
サイリスタ、Ｄ１はダイオード、Ｃ１はキャパシタであ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直流電源と点火コイルの１次巻線とトランジスタか
   ら成る直列回路、前記１次巻線とサイリスクとキャパシ
   タから成る直列閉回路、機関の回転に同期して開閉する
   スイッチ、このスイッチによって制御され、上記１次巻
   線を流れる前記直流電源からの電流と逆向きに、放電電
   流を１次巻線に与え得る極性で、前記キャパシタを充電
   する手段および、上記スイッチによって制御され、この
   スイッチの閉状態にあるとき上記トランジスタがオン状
   態で、上記サイリスクがオフ状態であり、このスイッチ
   が開いたとき、ほぼ同時に前記トランジスタをオフとし
   、前記サイリスクをオンとする手段を備える内燃機関点
   火装置。