JPS5855354B2 - 内燃機関点火時期調整装置のトリガ−回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の運転状態により、点火時期を切り替
える如く構成した内燃機関へ点火時期調整装置に関する
。

従来、この種装置のトリガー回路にはコンデンサによる
交流結合回路が設けられていた。

一般に自動車の電源には種々のノイズ、例えば電源スィ
ッチのＯＮ、ＯＦＦ時、スタータスイッチのＯＮ。

ＯＦＦ時、パワートランジスタのスイッチ７、・グ時に
生じるノイズ、更には他の電装部品によるノイズ等、が
混入する。

そこで、電源電圧の急変時やこれらのノイズの混入時に
交流結合用コンデンサにトリガー電流が流れることによ
り他のパルス回路に誤動作が生じ易い等の欠点があった
。

本発明の目的は上述した従来技術の欠点を解消し、種々
のノイズや電源電圧の変動による誤動作が生じにくい内
燃機関点火時期調整装置θツトリガー回路を提供するこ
とにある。

本発明は点火信号増幅回路を構成する逆位相関係にある
２つのトランジスタ間に遅延手段を設けて両トランジス
タ間での基準点火位置の伝播を２〜３ ｕｓｅｃに遅ら
せ、その間両トランジスタが同相関係となる様にし、こ
の状態を検出してトリガ信号を発生して点火時期遅延手
段を駆動し、且つ前記両トランジスタが同相関係にある
間に前記点火時期遅延手段の出力が前記点火信号増幅回
路の前記遅延手段の後段へ出力される様にした。

これによってノズルによって発生した誤点火信号を両ト
ランジスタ間の遅ノズルによって延手段で吸収でき、ま
た、同ノズル除去用の遅延手段を利用して点火時期遅延
手段の駆動用トリガ信号を形成でき、更に点火時期遅延
手段の出力が点火信号増幅回路に出力されるまで基準点
火信号の伝播を止めることができる。

以下、添付図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明に係る点火時期調整装置の一実施例を示
す回路図であり、同図において点線で囲まれた部分は点
火時期遅延回路でありモノリシックＩＣ（以下、ＭＩＣ
と記す。

）で構成し、切換スイッチ５がＯＮの時には、ピックア
ップコイル３の出力より定まる第１の点火時期より、適
当な角度だけ遅れた時点で点火を行ない、切替スイッチ
５がＯＦＦの時には、前記ＭＩＣで構成した回路の動作
を停止し、前記ピックアップコイル３の出力より定まる
第１の点火時期に点火を行なう。

即ち、点線外の回路構成は、点火信号発生回路であり、
既実施例では、ＭＩＣ内回路で定まる遅れ角度が大きい
場合にも、いわゆる点火装置として、良好な特性が得ら
れるようにパワートランジスタ７には、電流制限回路を
設け、遅れ角度がいくらになっても、パワートランジス
タの最大電流を制限し、又、電流制限時に発生ずる、パ
ワートランジスタ７のコレクタ損失を低減する目的で、
電流制限時間短縮回路４を設けている。

即ち、第１図は、ピックアップコイル３、抵抗１０．１
１．１２，１３，１５、ダイオード９０９１ 、９９、
コンデンサｓｏ、ｓｉ、トランジスタ６０より、ピック
アップコイル発生電圧検出回路が構成され、抵抗１４，
１６，１７，１９゜２０．２１，２２，２３，２５，２
６，２７、トランジスタ６１．６２，６３，６４，６５
より点火時期信号増幅回路が構成され、パワートランジ
スタ７、高耐圧ツェナーダイオード８、点火コイル１で
、高電圧発生回路が構成され、点火栓２で点火が行われ
る。

一方、パワートランジスタ７の最大電流制限回路が、電
流検出抵抗４２，４３，４４、トランジスタ６６より構
成されており、又、パワートランジスタのコレクタ損失
を低減する目的で、電流制限時間短縮回路４が接続され
又、点火時期信号増幅回路を安定化する目的で、抵抗２
４、ツェナーダイオード１００が接続されている。

一方、点火時期遅延回路は、ダイオード９２゜９３．９
４、抵抗１８よりなるＡＮＤ回路の出力パルスがトリガ
ー信号となり、該トリガー信号がトランジスタ７０のベ
ースに入力されるとトランジスタ８１，８２、トランジ
スタ７０，７１、ダイオード９６、抵抗２９．３０より
なる双安定回路が動作し、抵抗３９，４０、トランジス
タ７３゜７５．８３，８４、ダイオード９７．９Ｂ、ツ
ェナーダイオード１０１、コンデンサ５３よりなる三角
波発生回路の出力波形の勾配が反転する。

コンパレーター６の出力部は、エミッタ接地でオープン
コレクタのＮＰＮ形トランジスタよりなっており、本実
施例では、前記三角波発生回路の出力電圧が、抵抗３３
，３４、ツェナーダイオード１０１で構成される定電圧
回路の該抵抗３３゜３４の分圧比で決定される基準電圧
以下となった時点で、負パルスを発生し、前記双安定回
路のトランジスタ７０を非導通にさせる他のトリガー人
力信号となる。

ピックアップコイルの発生電圧の立ち上がり勾配で定ま
る第１の点火時期たけで動作する場合には、切替スイッ
チ５がＯＦＦとなり、それ故トランジスタ６８が非導通
となり、トランジスタ６９゜７２が導通し、コンデンサ
５３の端子電圧はＯ■となり、又、トランジスタ６９が
導通の為、第１の点火時期に相当するトリが一信号は、
前記双安定回路に入力されない。

大体以上の様な構成となっており、以下、更に詳細に説
明を行なう。

ダイオード９２，９３．９４の各アノード共通点の電圧
即らＡＮＤ回路の出力は、移相用コンデンサー５２の為
に、ピックアップコイルより定まる第１の点火時期に相
当する時点で数μｓｅｃの時間バイレベルとなる、即ち
、トランジスタ６１のコレクタ電圧は、第２図Ｃの如く
であるがトランジスタ６２のコレクタ電圧は、移相用コ
ンデンサ５２の影響及び、トランジスタのターンオン時
間によ、す、第２図すの如くなり、結局、トランジスタ
６１が非導通となった後、数μｓｅｃ後にトランジスタ
６２が導通ずる。

この為、ダイオード９２゜９３よりなるＡＮＤ回路出力
、即ち、ダイオード９４には、第２図ｅの様に、トリガ
ー電流が流れる。

トリガー電流の流れるタイミングは、前記、ピックアッ
プコイル３で定まる第１の点火時期に相当する。

切替スイッチ５がＯＦＦの場合には、前記トリガー電流
は、トランジスタ７０を導通させ、従ってトランジスタ
７４が非導通となる。

トランジスタ７４が非導通となると、抵抗４０、ダイオ
ード９８、トランジスタ７３よりなるいわゆるカレント
ミラー形の定電流回路が動作し、コンデンサ５３の電荷
を定電流■１で放電し、定電流で放電する為、コンデン
サ５３の端子電圧は、一定の勾配で立ち上がるようにな
る。

一方、この定電流値■１は、 （但し■７１．：ツエナーダイオード１０１のラニー電
圧■Ｆ：ダイオード９８の順方向電圧Ｒ４０：抵抗４０
の抵抗値）となる。

コンデンサー５３の端子電圧が、抵抗３３と３４の分割
点における電位と同じになると、コンパレータ６の出力
がローレベルとなる。

即ち、コンパレータ６内の出力トランジスタが導通する
。

その為、トランジスタ７２のコレクタ電圧がバイレベル
（トランジスタ７２が非導通）となり、トランジスタ７
４が導通する。

その為、トランジスタ７３はベース電圧がＯ■となり非
導通となる。

一方、ダイオード９７とトランジスタ７５，８３゜８４
よりなるいわゆるカレントミラー回路により、トランジ
スタ８３のコレクタには抵抗３９より決まる定電流■２
が流れている為、コンデンサ５３の端子電圧は、定電流
■２より定まる一定の勾配で充電される。

定電流値■２は、（但し■Ｚ：ツエナーダイオード１０
１のツェナ■Ｆ：ダイオード９７の順方向電圧Ｒ３９：
抵抗３９の抵抗値）となる。

即ち、コンデンサ５３の端子電圧■ｃ１は、Ｃ：コンデ
ンサ５３の容量値ｔ：時間Ｖｒｅｆ：抵抗３３と３４の
分割点における電圧。

上記式で上昇し、前記、第１の点火時期信号に相当する
、トリガー信号により、定電流で放電を開始し、端子電
圧Ｖｃ２は、 （但しＶｃ２２はコンデンサの放電開始前の電圧値）で
、減少を開始する訳である。

ここで、放電電流を■２−■１としたのは、定電流■２
は、常に流れ続ける為である。

結局、コンデンサ５３の端子電圧は、第２図ｇに示すよ
うな三角波となる。

即ち、三角波の立ち下がり時間中、トランジスタ７１は
非導通となり、トランジスタ６７が導通する為、トラン
ジスタ６４のベース電圧は、第２図ｉの如くなり、結局
、パワートランジスタ７は、トランジスタ６４のベース
電圧がローレベルに下がっている期間、導通し、点火コ
イルの一次側に第２図ｊの如く電流が流れ、トランジス
タ７１が導通した時点、即ち、三角波の勾配が、負から
正に変化した時点でトランジスタ７０のベースに第２図
りで示した負パルスが印加されるためトランジスタ６７
が非導通となり、次いでトランジスタ６４．６５が導通
し、パワートランジスタ７が非導通となり、高電圧が発
生し、この時点、即ち第２の点火時期で、点火コイルの
二次側に高電圧が発生し、点火栓２に放電火花が発生す
る。

一方、前記−次電流は、電流検出抵抗４２゜４３．４４
、トランジスタ６６よりなる最大電流制限回路により、
第２図ｉの如くその最大値は制限され、又、この制限時
間は、電流制限時間短縮回路４により、減少する方向に
制御される。

即ち、電流制限時間が長い時には、その長さに比例した
電流を、トランジスタ６０のベースに印加する事により
トランジスタ６０が非導通となる時点、即ち、点火コイ
ル１の通電開始時点を遅らせる。

一方、第１の点火時期と、第２の点火時期の位相角α（
度）は次式より定まる。

第２図ｆ、ｇより、立ち上がり勾配をｍ１立ち下り勾配
をｎ、立ら下がり時間幅をｔｌ、周期をＴとすると となり、一方、角度と時間には、ディストリビュータの
回転数をＮ（ｒｐｒｎ）、角速度をω（ｒａｄ／ｓｅｃ
）とし、回転角度θ（度）とすると、θ−ωｔ。

ω−３６０・Ｎ／６０＝６Ｎより、θ＝６Ｎｔなる関係
があるから 一方、 Ｎ−Ｔ＝１５（４気筒デイストリビュー タ）Ｎ−Ｔ＝１０（６気筒デイストリビユータ）なる関
係より、ディスｌ−ＩＪピユータの回転数に無関係に遅
れ角度αは一定となることがわかる。

即ち、第３図に示すように、コンデンサ５３の端子電圧
は、ディストリビュータの低速回転時には、第３図ａの
実線の如くなり、トランジスタ７１は、同図すの如くな
り、点火コイルの一次電流は同図Ｃの如くなり、一方、
高速回転時には第３図ａの点線の如き波形となり、トラ
ンジスタ１１は同図ｄの如く、また点火コイルの一次電
流は同図ｅの如き波形になるが、遅れ角度α（度）は、
ディストリビュータの回転数に無関係に一定となる。

又、電流制限時間短縮回路４の効果により、点火コイル
１の通電時間は、はとんど変化しない。

しかし、第３図ａから明らかなように、ディストリビュ
ータの回転数が超低速となった場合には、コンデンサ５
３の端子電圧は、一定電圧を維持するようになり、従っ
て、その電圧波形は三角波とならなくなるために遅れ角
度αは、回転数減少と共に減少する。

切替スイッチ５がＯＦＦになっている時は、トランジス
タ６９が導通している為、第１の点火時期に相当するト
リガー信号は、双安定回路に入力されず、またトランジ
スタ７２が導通の為、コンデンサ５３の端子電圧は、は
ぼ０■となり、トランザスタフ１のコレクタ電圧はロー
レベルとなり続け、トランジスタ６７も非導通状、態を
維持し続ける。

即ち、切替ストツチ５がＯＦＦの時の進角特性は、第４
図Ａのようになり、この進角特性はディストリビュータ
の遠心進角機構及び、負圧進角機構より定まり、切替ス
イッチ５がＯＮの時には、第４図Ｂのようになる。

一方、コンデンサ５０は入力信号に混入する微少ノイズ
を除去する為に設けられ、コンデンサ５２は点火後に混
入する大きなノイズを除去する役割も荷なっている。

本実施例では、双安定回路のトリガー回路として、通常
良く使用されるコンデンサによる交流結合回路を設けて
いない為、電源電圧が回路に印加された瞬間に、双安定
回路が電流を通電する方向に誤動作する等の、いわゆる
トリガーコンデンサによる弊害がない。

また回路全体としてコンデンサが極めて少ない為、ＩＣ
化が容易である。

トランジスタ８０，８１，８２は、いわゆるカレントミ
ラー回路であり、各トランジスタのコレクタ電流は、は
ぼ同じである。

またツェナーダイオード１０２は、ツェナー電圧が２０
Ｖ近辺の物でありＭＩＣの最大電圧を決定し、ＭＩＣは
各種のサージより保護している。

本発明の実施例によれば、ツェナーダイオード１０１の
ツェナー電圧が多少変動しても、遅れ角αは、はとんど
変化しない。

即ち、前記コンデンサ５３の端子電圧波形の勾配ｍ、ｎ
は、 となり、即ち、遅れ角αは、抵抗３９と４０の抵抗値の
比で決定されるからである。

以上説明した如く、本発明によれば点火信号同を構成す
る逆相関係にある２つのトランジスタ間において基準点
火信号の伝播を遅らせて両トランジスタが微少時間同相
関係となる様に構成し、この微少時間を利用して点火時
期遅延手段の駆動用トリガー信号を形成し、また遅延信
号が出力されるまで基準信号の伝播を阻止する様にした
ので、１つの遅延手段を設けるだけでノイズによる誤点
火信号を吸収できる他に大きな２つの機能を奏すること
か可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る点火時期調整装置の一実施例を
示す回路図、第２図ａは、ピックアップコイル３の無負
荷時の発生電圧波形、同図すは、トランジスタ６０のコ
レクタ電圧波形、同図Ｃは、トランジスタ６１のコレク
タ電圧波形、同図ｄは、トランジスタ６２のコレクタ電
圧波形、同図ｅは、ダイオード９４のアノード電圧波形
、同図ｆは、トランジスタ７１のコレクタ電圧波形、同
図ｇは、コンデンサ５３の端子電圧波形、同図りは、コ
ンパレータ６内の出力トランジスタの動作波形、同図１
は、トランジスタ６４のベース電圧波形、同図ｊは、点
火コイル１の１次電流波形をそれぞれ示す説明図、第３
図は、ディストリビュータの高速回転時、低速回転時に
おけるコンデンサ５３の端子電圧波形等を示す説明図、
そして第４図は、第１図実施例の進角特性図である。 １・・・・・・点火コイル、２・・・・・・点火栓、３
・・・・・・ピックアップコイル、４・・・・・・電流
制限時間短縮回路、５・・・・・・切換スイッチ、６・
・・・・・コンパレータ、７・・・・・・パワートラン
ジスタ、８・・・・・・高耐圧ダイオード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの回転に同期して基準点火位置で点火信号
   を発生する基準点火信号発生装置と、該装置の出力を増
   幅する点火信号増幅回路と、基準点火信号の発生に同期
   して駆動され前記基準信号の伝播を遅延させて点火時期
   を遅延させる点火時期遅延装置とから成るものにおいて
   、前記点火信号増幅回路を構成する第１のトランジスタ
   と該第１のトランジスタの後段にあって第１のトランジ
   スタと逆相関係にある第２のトランジスタと、両トラン
   ジスタ間にあって第１のトランジスタから第２のトラン
   ジスタへの点火信号の伝播を微少時間遅延させて該微少
   時間たけ前記両トランジスタを同相関係に制御する基準
   信号伝播遅延手段と、両トランジスタが同相関係になっ
   たことを検出してトリが信号を発生し、該トリガ信号で
   前記点火時期遅延装置を駆動するトリガ信号発生手段と
   を設け、更に前記点火時期遅延装置の出力が罰記両トラ
   ンジスタが実質的に同期状にある間に前記基準信号伝播
   遅延手段の後段において前記点火信号増幅回路に作用す
   る様にしたことを特徴とする内燃機関点火時期調整装置
   のトリガ回路。