JPS5926788B2 - 内燃機関点火装置 - Google Patents

内燃機関点火装置

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JPS5926788B2
JPS5926788B2 JP4367777A JP4367777A JPS5926788B2 JP S5926788 B2 JPS5926788 B2 JP S5926788B2 JP 4367777 A JP4367777 A JP 4367777A JP 4367777 A JP4367777 A JP 4367777A JP S5926788 B2 JPS5926788 B2 JP S5926788B2
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JP
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美之 朝日
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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
    • F02P3/00Other installations
    • F02P3/02Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • F02P3/04Layout of circuits
    • F02P3/05Layout of circuits for control of the magnitude of the current in the ignition coil
    • F02P3/051Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices
    • F02P3/053Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices using digital techniques
    • 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
    • F02P9/00Electric spark ignition control, not otherwise provided for
    • F02P9/002Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はイグニションコイルの1次電流をしゃ断して
、その2次側に高電圧を発生する電流しゃ新形点火装置
において、イグニションコイルの1次電流通電時間を最
適値に制御する内燃機関点火装置に関するものである。
一般にこの種の点火装置のイグニションコイルの1次電
流は、通電開始後指数関数的に増加し、所定の電流値に
達するまでの時間は、イグニションコイルのインダクタ
ンス、抵抗、電源電圧によって定まる。
従って、電源電圧が変動したりイグニションコイルの仕
様が変わった場合には通電時間を変えてやらなければな
らない。
電源電圧やイグニションコイルの仕様の変化に対応して
、自動的に通電時間をコントロールする方式の点火装置
は、従来第1図に示すものが提案されている。
図において、1はイグニションコイル、10は機関の点
火時期毎に点火位置信号を発生する点火位置信号発生器
、13.16はアップダウンカウンタ(以後カウンタと
称する)、11゜14はそれぞれ、カウンタ13,16
のカウント。
モードをアップまたはダウンに切替えるモード。
コントロール回路、17は所定の周期Tのクロックパル
スを発生する発振器、12.15はいずれも発振器17
のクロックパルスを受はモードコントロール回路11,
14のそれぞれの出力状態に応じて分周率を切替える分
周器、18.19はフリップフロップ、20は遅延回路
、21はANDゲート、23はパワートランジスタ、2
4は抵抗器、22は抵抗器240両端の電圧ドロップを
検出することにより、イグニションコイル1に流れる電
流が所定値を越えた期間電流検出信号を発生する電流検
出器である。
第2図は第1図の従来装置の基本的動作を表わす波形図
である。
図中の曲線100,101はそれぞれ第1図のカウンタ
13,16の内容を表わし、△は点火位置を示す。
次に第1図、第2図を用いて従来装置の動作について説
明する。
第1図の点火位置信号発生器10の発生する点火位置信
号を受け、モードコントロール回路11はカウンタ13
をカウントダウン、モードにセットし、分周期12は周
期Tのクロックを発生し、カウンタ13はクロック周期
Tでカウントダウンする。
カウンタ13の内容がゼ゛口になると出力端子B。
にボロー出力が発生し、フリップフロップ18をセット
してその出力Qに定比率ドウエル信号を発生する。
同時に、モードコントロール回路11はカウンタ13の
モードをカウントアツプ、モードにセットし、分周期1
2は周期αT(α〉1)のクロックを発生して、カウン
タ13はクロック周期αTでカウントアツプする。
そして次の点火位置信号を受けるとモードコントロール
回路11が働らいてカウンタ13を再びカウントダウン
、モードにセットし以後上記の動作を繰返す。
第2図において点火位置△におけるカウンタ13の内容
を表わす曲線1000点aからクロック周期Tでカウン
トダウンしてゆき、カウンタ13の内容が点すでゼロに
なると次に周期αTでカウントアツプする。
次の点火位置Δ′におけるカウンタ13の内容を表わす
点をa′とすると、カウンタ13は点火位置Δ′以降再
び点a′からクロック周期Tでカウントダウンする。
この動作を繰返すと機関の定常運転状態では点aとa′
に於けるカウント内容の大きさは等しくなり、点すは期
間△△′を1:αに内分する位置に収束し、横軸を重ね
て第2図のような図形を描くことができる。
点すは上述したように期間へ△′を1:αに内分する位
置にあり、期間b△′は期間△△′の時間にかかわらず
α/(1+α)の位置にある。
したがって、例えばα=4とすると期間b△′は期間△
△′の80係になる。
すなわち、機関の回転数にかかわらず、いわゆる[定比
率ドウエル特性]が得られる。
図1の点火位置信号発生器100点火位置信号を受けて
、モードコントロール回路14はカウンタ16をカウン
トダウン、モードにセットし、分周器15は発振器17
のクロックパルスを分周して周期βT(β〉1)のクロ
ックを発生し、カウンタ16はクロック周期βTでカウ
ントダウンする。
カウンタ13の内容がゼロになると、分周器15はクロ
ック周期をαTに切替え、カウンタ16はクロック周期
αTでカウントダウンする。
カウンタ16の内容がゼロになると、出力端子Boにボ
ロー出力が発生し、スリップフロップ19をセットしそ
の出力Qに定時間ドウエル信号を発生する。
同時にフリップフロップ19の出力が分周器15に加え
られることによりカウンタ16のクロックが止まる。
上記ボロー出力が遅延回路20を介して極短時間後にカ
ウンタ16に与えられることによりカウンタ16はカウ
ンタ13の内容をロードし、以後それをホールドする。
ANDゲート21はフリップフロップ18の定比率ドウ
エル信号とフリップフロップ19の定時間ドウエル信号
のうち時間的に短かい方を選択し、パワートランジスタ
23をドライブして電源電圧■3によりイグニションコ
イル1に電流を流す。
イグニションコイル1の電流が立上って、所定の電流値
を越えると、抵抗器24の電圧ドロップを検出すること
により電流検出器22が電流検出信号を発生し、これが
、分周器15に加えられると分周器15は周期γTのク
ロックを発生し、カウンタ16はクロック周期γTでカ
ウントアツプする。
そして次の点火位置信号を受けるとモードコントロール
回路14が働らいてカウンタ16をカウントダウン、モ
ードにセットし以後上記の動作を繰返す。
第2図において点火位置△におけるカウンタ16の内容
を表わす曲線101の点Cからクロック周期βTでカウ
ントダウンしてゆき、カウンタ13の内容が点すでゼ国
こなると点dからクロック周期αTでカウントダウンす
る。
カウンタ16の内容が点eでゼ狛になると、カウンタ1
6にカウンタ13の内容をロードして点fに移動する。
以後ホールド状態になりイグニションコイル1の電流が
所定値に達する点グからクロック周期γTでカウントア
ツプする。
すなわち区間d7はホールドモードと等価の動作をする
そして次の点火位置△′におけるカウンタ16の内容を
表わす点をa′とすると、カウンタ16は点火位置Δ′
以降再び点C′からクロック周期βTでカウントダウン
する。
この動作を繰返すと機関の定常運転状態では点CとC′
に於けるカウント内容の大きさは等しくなり、点グから
直線△△′に下した垂線の足を2′とすると点eは期間
eグ′が一定時間となるような位置に、また点V′は期
間v′△′が期間△△′の一定比率γ/β(1+α)の
位置に収束し、横軸を重ねて第2図のような図形を描(
ことができる。
したがって例えばα=4.β−16゜γ−4とすると、
期間7′Δ′は期間△△′の5係となる。
イグニションコイルの通電時間は期間e△′一期間ef
?’十期間v′Δ′であり、上に述べたように期間e?
’は定時間、期間グ′ム′は定比率となるが、期間1′
Δ′の占める割合は比較的小さいため期間e△′はほぼ
「定時間ドウエル特性」を与える。
次に電源電圧やイグニションコイルの仕様の変化に対応
して、自動的にイグニションコイルの通電時間をコント
ロールする動作を説明する。
第2図において、電源電圧■8が上昇して所定の電流値
に達するまでの必要時間が短か(なったと仮定スルと、
点eでイグニションコイル1に通電開始し、所定の電流
値に達する時期は点v′よりも左に寄る。
したがって、イグニションコイル1の電流が所定値を越
える期間1′Δ′は定められた比率より大きくなり、区
間?c’も長くなる。
そのため点C′に於けるカウント内容は期間v′△′の
誤差分だけ大きい値になり、次のサイクルの点Cのカウ
ント内容が点C′に於けるカウント内容と等しいことか
ら、動作点が点c、dを経て点eに達した時新しい点e
は上記誤差分だけ右に寄り、修正された位置に来る。
その場合の期間2′Δ′は再び所定の比率になる。
逆に電源電圧が■3に下ると点eは左に移動して点v′
においてイグニションコイル1の電流が所定値を越える
よう自動的にコントロールされる。
このコントロールは電源電圧■8の変動時はかりでなく
、イグニションコイル1の仕様変更や機関回転数の変動
などに対しても同様に行なわれる。
第3図は第1図の従来装置の各部の動作を表わす波形図
であり、点火位置信号と電流検出信号に応じたカウンタ
13,16の動作モードとカウント内容の変化、および
カウンタ13,16の端子Boに生じるボロー信号の発
生位置、カウンタ16のロード信号の発生位置、フリッ
プフロップ18.19の出力、ANDゲート21の出力
、イグニションコイル電流の波形を示している。
従来の装置は以上のように構成されており、定常状態で
は電流しゃ新形点火装置として理想的な特性を有してい
るが、特に機関をアイドリングなどの低速回転状態から
急加速した場合、応答速度が比較的遅いため、定時間デ
ュエル制御が追いつかず失火する場合がある。
第4図は機関が定常状態から急加速した場合、従来装置
の制御が追いつかずイグニションコイル電流がしだいに
小さくなり、数発目に失火する状況を示している。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、機関の急加速時などにイグニショ
ンコイル電流が小さくなり電流検出信号が発生しなかっ
た場合、次サイクルのカウンタの動作速度を速くするこ
とにより、応答速度の遅れを補償して失火の起らないよ
うにした内燃機関点火装置を提供することを目的として
いる。
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第5図において50は電流検出器22の出力と点火位置
信号発生器10の出力を受けて分局器15に信号を与え
る加速補償回路である。
加速補償回路50は電流検出信号が発生しなかったサイ
クルの点火位置から次サイクルのカウンタ13の内容が
ゼロになるまでの間、分周器15の出力クロック周期を
βTからαTに変更する。
第6図は機関が急加速したことにより点火周期が期間△
△′から△△“に短縮した場合の加速補償回路50の動
作を表わす波形図である。
図中102は加速補償回路50の出力波形であり、電流
検出信号が発生すると消える。
図において、機関の定常運転状態では、カウンタ13と
カウンタ16の各内容はそれぞれ曲線aba’とcde
f?c!の線上に収束している。
点火位置がΔ′から△“に移動すると、カウンタ13の
内容は動作点aba’からba/′a′″′b′・・・
という具合に新しい定常状態に収束していく。
一方、カウンタ16の内容は定時間ドウエルであるはず
の期間e△“に電流検出区間9 c /がなかったこと
により、次サイクルの点火位置△で加速補償信号102
が発生し、区間cdに相当する部分のクロック周期を区
間deのクロック周期と同一にすることにより、曲線
// c/// e/ f/・・・の動作をする。
ここで注目すべきことは、加速補償信号102の存在に
よリ、定常状態の区間cdに相当するクロック周期の長
い部分が区間c″′e′に存在せず、その分だけ点e′
の位置が本来より左に来るため、イグニションコイル1
0通電開始時期が早くなることである。
以降、サイクルを繰返すうちに電流検出区間?c’の一
定比率期間が存在するように点e′が収束し、再び区間
cdに相当する区間が存在するようになる。
第7図は機関が定常状態から急加速した場合、本発明に
よる装置が失火を起すことなく応答する状況を示してい
る。
なお、上記実施例では第6図におけるように、加速補償
信号の存在により、区間cdに相当する区間のクロック
周期を区間deと同一にした場合を示したか、区間cd
に相当する区間のクロック周期を区間deのクロック周
期よりさらに短くすれは、さらに応答性は良くなる。
尚、第6図の点dに於けるカウント内容を点dから点7
までホールドさせるようにしても同等の効果がある。
この場合、各カウンタ13,16の内容をコンパレータ
を設けて比較することにより、点fの時期を検知すれは
よい。
以上のように、この発明によれは加速補償回路を備える
ことにより、機関の空ふかし等の急加速時にも理想的な
ドウエル時間を与え、かつ失火することがない内燃機関
点火装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来装置の構成を示すブロック図、第2図は従
来装置の動作を表わす線図、第3図は従来装置の各部の
動作を表わす波形図、第4図は従来装置の温度応答を示
す波形図、第5図はこの発明の実施例を示すブロック図
、第6図は第5図の実施例の動作を表わす線図、第7図
は第5図の実施例の過渡応答を示す波形図である。 1イグニシヨンコイル、10点火位置信号発生器、22
電流検出器、13第1カウンタ、16第2カウンタ、1
1,14モードコントロール、12.15分周器、10
加速補償回路、17発振器、18.19フリツプフロツ
プ、21 ANDゲート、23トランジスタ、24抵抗
。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 イグニッションコイルの1次電流をしゃ断して2次
    側に高電圧を得る方式の内燃機関点火装置であり、機関
    の点火時期毎に点火位置信号を発生する点火位置信号発
    生器、イグニッションコイルに流れる電流がある一定値
    以上流れている期間電流検出信号を発生する電流検出器
    、上記点火位置信号を受けてクロック周期Tでカウント
    ダウンしカウンタの内容が所定値になるとクロック周期
    αTでカウントアツプする第10カウンタ、上記点火位
    置信号を受けてクロック周期βTでカウントダウンし上
    記第1カウンタの内容が上記所定値に達した時の内容り
    を、少なくともカウントアツプ中の上記第1カウンタの
    内容が上記内容りに達した時点以降ホールドし上記電流
    検出信号を受けるとクロック周期γTでカウントアツプ
    する第2カウンタを具備し、上記第1カウンタの内容が
    上記所定値になる時期とアップカウント中の上記第1カ
    ウンタの内容が上記りになる時期のうちいずれか遅い方
    の時期から次の点火位置信号までの期間をイグニッショ
    ンコイルの通電期間とするもので、上記電流検出信号が
    発生しなかった場合、次の点火位置信号から次サイクル
    の上記第1カウンタの内容が上記所定値になる時期まで
    上記第2カウンタのカウントダウンのクロック周期をβ
    Tより短か(することを特徴とする内燃機関点火装置。
JP4367777A 1977-04-15 1977-04-15 内燃機関点火装置 Expired JPS5926788B2 (ja)

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JPS53127941A JPS53127941A (en) 1978-11-08
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JPH0531072Y2 (ja) * 1985-12-20 1993-08-10

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