JPS59571A - 内燃機関用無接点点火装置のための点火角度制御装置 - Google Patents

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】 本発明は内燃機関用無接点点火装置のための点火角度制
御装置に関し、特に内燃機関の回転速度が変動するとき
においても安定した点火時期の制御を行なう高速遅角形
点火角度制御装置に関する。

以下の記載においては、内燃機関をエンジンと略称する
。

従来技術によるエンジン用無接点点火装置のための点火
角度制御装置の一例としては、その構成及び作用の概要
を添付図面の第１図より第６図までを参照して説明した
装置がある。

実際のエンシンの運転に際しては、圧縮上死点近傍の回
転角度においてエンシン回転速度が急激に低下する場合
があり、それによりエンジンの回転部分に設定した固定
進角度位置の検出信号の検出時期が上記の圧縮上死点近
傍において急に遅れることがあり、このような場合には
従来技術による無接点点火装置の点火角度制御装置にお
いては実際の点火時期は所期の点火時期より進み過ぎる
という不具合があった。本発明はこのような従来技術の
装置における不具合を解消することを意図してなされた
ものである。

本発明の目的は、従来技術による無接点点火装置の点火
角度制御装置における点火進角度信号発生回路の遅角演
算用コンデンサの定電流充電回路において、単一の定電
流充電回路の使用に代え、常用の第１の定電流充電回路
による定電流充電過程の途中におｌｊ−る所定の固定進
角度位置信号の検出に同期してより大きい定電流全供給
する第２の定電流充電回路を併用することにより、前記
コンデンサの端子′電圧が基準電圧レベルと等しくなる
ことにより決定される高速遅角点火時期の、エンシンの
回転速度が変動して低下した場合における進み方向の推
移幅ケ、従来技術の装置の同一の場合に生じる進み方向
の大きな推移幅と比べて大幅に減少させるための改良さ
れた点火角度制御装置を提供することを目的とする。

以下、最初に添付図面の第１図より第６図までを参照し
て、従来技術によるエンシン用無接点点火装置及びそれ
に用いる点火進角度及び遅角度制御装置の一例の概要を
説明する。

第１図は公知の千ンゾン用無接点点火装置の全体的構成
１００の概略図である。参照番号１０１はエンジン駆動
発電機の発電コイルであり、それに発生する交流電圧全
整流素子１０２と点火コイル１０５０１次巻線とを経て
主コンデンサ１０４に印加して充電し、所要の点火時期
に発生する点火角度制御装置２００よりの出力信号によ
りサイリスタ１０３をトリがし、主コンデンサ１０４の
充電電荷を点火コイル１０５の１次巻線を経て急速に放
電させることにより点火コイル１０５０２次巻線に尚電
圧を誘起し、この高電圧ｔエンジンの点火栓の火花間隙
１０６に導いて点火火花を発生させる。

第２図は、第１図の中の点火角度制御装置２００の具体
的回路を、２点鎖線の中に示しており、第６図は第２図
図示の電気回路の各部の信号波形を示している。また、
第２図図示の回路により得られる点火進角特性は、第７
図に示した特性曲線によって表わされる。第７図に示し
たエンジン回転速度Ｎ□は、第６図の信号波形が発生す
るエンジン回転速度？示している。

第２図の中の１は、エンジンの第１の固定角度位置θヨ
及び第２の固定角度位置θＬｅ−ｅれぞれ示す２つの信
号（セット信号及びリセット信号）全発生させるために
、エンシンの回転部分に設けた長い突起と対向する位置
に配設した、永久磁石片と組合わせて使用される角度位
置センブリ電磁ピックアップコイルである。角度センサ
のコイル１にエンシ回転目転轟り１回発生する１ｇ号（
第６図（ａ））は、定電圧電源ＶＣＣ及び抵抗器２．３
．４により与えられるバイアス電圧に重畳して比較器５
及び６に印加される。その中この１ｇ号波形の正方向電
圧波形は比較器５において参照電圧Ｖ　と比較ム され、その出力端に正パルスのセット信号（第６図（ｂ
））が発生しフリラグフロップＩのセット入力端子Ｓに
送られる。他方負方向電圧波形は比較器６において参照
電圧ｖｂと比較され、その出力端に正パルスのリセット
信号（第６図（Ｃ））が発生し７リツプ７０ノグーのリ
セット入力端子旦に送られる。

第２図図示の点火角度制御装置２００の１部ｔなす参照
番号３００で示した部分は、進角演算用コンデンサー１
の定電流充放電作用を利用した点火進角度信号発生回路
を示している。７リツノフロツプＩのＱ出力１言号（第
５図（ｄ））により駆動されるスイッチ８と、点火角度
制御装置２００の出力信号（サイリスタ１０３のトリが
信号）により駆動されるスイッチ１２とが開路している
期間は、定電圧電源ｖｃｃより定電流充電回路１０’！
ｌｉ−経て供給される定電流ｉｃ１によるコンデンサ１
１の充電期間であり、第６図ｆ図示のコンデンサ１１の
端子電圧波形ｆの中の右上りの波形部分で示される。

第１の固定角度位置θＨにおいて発生する第６図すのセ
ット信号によりフリップフロップ７より第６図ｄのＱ出
力信号が出力するとスイッチ８全とじ。

それにより定電流放電回路９が閉路する。点火進角度信
号発生回路３００において、スイッチ１２が開略しスイ
ッチ８が閉路した状態では、コンデンサ１１の電荷は定
電流１ｄ　　’ｃ工の放電速度で放電するように回路定
数が選定されており、このときのコンデンサ１１の放電
電圧波形は第６図での中の右下りの波形部分で示される
。コンデンサ１１の端子電圧は比較器１３に導かれて基
準電圧ＶＴＨＩと比較され、その出力端に第６図ｇの出
力信号全発生する。

第６図の信号波形が発生するエンジン回転速度Ｎ工は第
７図に示したように高速遅角領域にあり、このときはコ
ンデンサ１１の端子電圧波形ｆは基準電圧レベルｖＴＨ
工に達せず、従って比較器１３の出力信号ｇは連続して
高レベルにある。比較器１３の出力信号ｇは、後述の点
火遅角度信号発生回路５００の比較器５０４の出力信号
ｍ（第６図（ｍ））及びフリップフロップ７のＱ出力信
号ｄとともにＡＮＤ回路１４に印加され、その出力端に
第６図（ｊ）に示した矩形波信号を発生する。ＡＮＤ回
路１４の出力１６号ｊは、前述の比較器６の出力リセッ
ト信号ＣとともにＯＲ回路１５０入力端に印加され、そ
の出力端に第６図（２））に示した最終出力筒＋’；ｋ
ｔ”発生する。出力信号には、その立上り角度位置θ２
においてサイリスタ１０３’ｋ）リガし、第１図の火花
間隙１０６に火花放電を生じ、同時にスイッチ１２に送
られ、それｔ駆動して閉路させコンデンサ１１會短絡し
て瞬時完全放電させるの、で、コンデンサ１１の端子電
圧は第１６図（ｆ）に示したように瞬時に零ポルトに落
下し、引続き出力信号にの立下り角度位置において開始
される点火進角度信号発生回路３００の次の動作サイク
ルのだめの初期化が行なわれる。エンジン回転速度Ｎが
低速進角領域にあるときはコンデンサ１１の端子電圧波
形ｆは基準電圧ｖＴＨＩ　”超過し、第６図（ｆ）にお
けるコンデンサ１１の右下りの定電流放電波形部と基準
電圧ｖＴＨｉとの交点できまる点火角度は、エンジンの
回転速度Ｎの上昇とともに左方に移動、すなわち進角す
るので、第７図の特性曲線の右上り部分で示したような
点火進角特性が得られる。

次に、参照番号５００で示した点火遅角度信号発生回路
は、遅角演算用充放電コンデンサ５０３、定電圧電源ｙ
。０より給電され、充放電コンデンサ５０３に接続され
てそれに定電流の充電電流１゜２を供給すや定電流充電
回路５０１、コンデンサ５０３の端子電圧（第６図（ｅ
））と基準電圧ｖＴＨ２とを入力信号とする比較器５０
４、及び比較器６の出力信号Ｃにより駆動されてコンデ
ンサ５０３０両端間を短絡するスイッチ５０２を含んで
いる。

比較器６の出力信号Ｃが立下るとスイッチ５０２は開略
し、両端間の短絡により完全放電ずみのコンデンサ５０
３は定電流１゜、により充電されてその端子電圧は次第
に上昇し、基準電圧レベルｖＴＨ２を超過すると比較器
５０４の出力ｍは高レベルになる。第６図の信号波形は
、上記のように、エンシン回転速度が第７図における高
速遅角領域内にある状態（ここではＮ工）を示している
。この状態ではエンシン回転速度Ｎが上昇するとともに
第６図（ｅ）の充電曲線の傾斜角は次第に減少するので
、それと基準電圧レベルｖＴＨ２との交点で決定される
点火角度θ２はθ、の方向に移動し、所要の高速遅角特
性（第７図の特性曲線の右下り部分）を与える。

上述の従来の点火角度制御装置２００が高速遅角動作領
域において動作中に、エンシンの圧縮上死点附近におい
てエンジン回転速度が変動して急に低下すると、第４図
においてエンジン回転速度に変動がないとすれば、第１
の固定角度位置及び第２の固定角度位置はそれぞれｂ及
びＣに破線で示したセット信号及びリセット信号の位置
Ｍ丁及びθＬ　を占めるべきところ、エンシン回転速度
の低下のために右方に移り、それぞれｂ及びＣに実線で
、示したセット信号及びリセット信号の位置（θ８及び
ｅＸ、）に移行する。この時のコンデンサ充電傾斜電圧
ｌと基準電圧ｖＴＨ２とできまる点火角度θ、は極端に
実際の第１の固定角度位置θ□の側に接近し、過度の進
角状態になってエンジン運転状態に悪影響を及はすこと
になる。

次に本発明による点火進角度信号発生回路葡用いた無接
点点火装置のための点火角度制御装置の構成及び作用を
第５図より第８図までを参照しつつ説明する。

第５図は、本発明による点火遅角実信号発生回路４００
を含む点火角度制御装置２０００回路構成を示している
。第５図において、点火進角度信号発生回路３００を含
む従来技術による点火角度制御装置２０００部分の回路
構成は、第２図図示の装置の対応部分の回路構成と同じ
であり、また同回路の各部の信号波形を示した第６図（
ａ）より（ｇ）までは、第６図（ａ）より（ｇ）までと
同じであるので、それらの説明は省略する。

なお、第６図は、第５図図示の装置を２サイクルエンジ
ンの無接点点火装置の点火角度制御装置として用いた場
合であって、第７図に示し声量装置の進角及び遅角特性
曲線の高速遅角領域内のエンシン回転速度Ｎ□において
動作中の回路各部の信号波形を示している。

第５図の中の本発明による点火遅角実信号発生回路４０
０の構成を、第２図の点火遅角実信号発生回路５００の
構成と比較すると、第２図の回路においては、遅角演算
用コンデンサ５０３の充電回路は定電圧電源に接続され
た定電流充電回路５０１のみであるが、第５図の回路に
おいては、定電圧′１源と遅角演算用コンデンサ４０３
との間に接続された第１の定電流充電回路４１０の外に
、更に定電圧電源に接続された第２の定電流充電回路４
２０葡有し、かつフリップ７０ツブ７のＱ出力に接続さ
れ、同出力信号が高電位になったときに駆動されて、第
２の定電流充電回路４２０の出力端をコンデンサ４０３
の充電端子に接続するように動作するスイッチ４０１を
備えている点が相違している。

次に第６図より第８図までを参照しつつ点火進角度信号
発生回路４０００作用を説明し、第２図図示の回路の作
用との重要な相違を明らかにする。

第５図において、第２の固定角度位置θ１において比較
器６よりフリップフロップのリセット入力端子Ｒに送ら
れるリセット信号Ｃは、並列に点火遅角度信号発生回路
４００内のスイッチ４０２の駆動信号として送られ、同
スイッチ４０２會閉路してコンデンサ４０３０両端間全
短絡し、充電電荷を完全に放電する。リセット信号Ｃが
立下りスイッチ４０２が開路するとともに、第１の定電
流充電回路４１０より供給される定電流１゜３によるコ
ンデンサ４０３の定電流充電が開始され、コンデンサ４
０３の端子電圧は第６図（ｈ）に示したように比較的ゆ
るやかに上昇する。第１の固定角度位置θヨに達すると
７リツグフロツゾＴはセット信号ｂ’１入力しＱ出力信
号ｄを出力する。点火遅角度信号発生回路４００内のス
イッチ４０１は、Ｑ出力信号ｄが高レベルにある間はそ
れにより駆動されて閉路し、第１の定電流充電回路４１
０よりの定電流１゜３による充電と並列に、第２の定電
流充電回路４２０の出力端よりの定電流１゜４をコンデ
ンサ４０３の充電端子に供給する。定電流１．４の大き
さは定電流１゜３の太きさより十分大きくとっであるの
で、第６図（ｈ）に示したように、コンデンサ４０３の
端子電圧は第１の固定角度位置θＨを過きた後は大きな
傾斜角勿もって上昇する。次の第２の固定角度位置θ１
においで７リツプフロツプＩよりのＱ出力信号ｄは零レ
ベルに下り、スイッチ４０１全開路して第２の定電流充
電回路４２０に切り離す。また同時に前述のように、比
較器６が出力するリセット信号ＣはＺイッテ４０２を閉
路してコンデンサ４０３全完全放電し、初期化が行なわ
れる。

遅角演算用コンデンサ４０３の端子電圧は基準電圧ｖＴ
Ｈ２とともに比較器４０４０入カ端に送られて、その出
力端に第５図（１）に示す比較出力信号１を発生し、同
出力信号１は第５図の点火角度制御装置２００のＡＮＤ
回路１４０入力に送られ、ＡＮＤ回路１４においては、
他の入力信号である比較器１３の出力信号ｇ及びクリッ
プ７０ツブ１のＱ出力１言号ｄとともに論理積演算が行
なわれる。以下の動作は、第２図の点火角度制御装置２
００について説明した通りである。

以上説明した第５図図示の装置の総合点火進角及び遅角
特性は、第７図図示の特性曲線によって表わされる。

第８図は、エンシン回転速度が高速遅角領域内で変化す
るとき、低い方のエンシン回転速度Ｎ。

（遅角開始時）、中間のエンシン回転速度Ｎ工（遅角途
中）、及び高い万のエンジン回転速度Ｎ、（遅角終了時
）における第５図の点火遅角度信号発生回路４００の遅
角演算用コンデンサ４０３の端子電圧りの波形と点火角
度θ２とが変化する態様を示している。

第４図には、従来技術の点火遅角度１ｇ号発生回路５０
０の遅角演算用コンデンサ５０３の端子電圧１と、本発
明による点火遅角度信号発生回路４００の遅角演算用コ
ンデンサ４０３の端子電圧ｈξを比較して示し、それぞ
れに基づく点火角度位置θ、はエンジンの定常回転速度
においては一致させて示しである。第４図に示したコン
デンサ５０３の端子電圧１に基づく点火角度θ２は、圧
縮上死点の近傍におけるエンシン回転速度の低下によっ
て過度の進角を生じることは既に説明した通りである。

こｉ尤に対し本発明におけるコンデンサ４０３の端子電
圧りに基づく点火角度θ、は、エンシン回転速度が低下
して第１の固定角度位置θ□及び第２の固定角度位置九
が破線の位置からおくれて実線の位置に移ると、点火角
度位置θ、もまたおくれて右方に移るので、（θ１−θ
Ｆ）：（θ、−〇Ｈ）の比はエンシン回転速度の低下の
前後によって大きく変化しないこと、すなわちエンジン
回転速度の低下による点火角度位置θ、の進角方向へ推
移の割合を大幅に減少させることができることがわかる
。

第９図は、本発明による点火遅角度信号発生回路４００
を適用した点火角度制御装置の他の実施例を示す。第９
図の装置は、第２図及び第５図に図示した点火進角度信
号発生回路３００は含まず、高速遅角特性のみを有する
点火角度制御装置と　　Ａしての簡単な構成を有し、そ
の点火遅角特性は第１０図の特性曲線で表わされる。第
９図の装置もまた、第４図を参照して説明したように、
エンジン回転速度の低下がその点火遅角特性へ及はす悪
影響を防止することができる。

以上の説明により明らかにされた通り、本発明による点
火遅角度信号発生回路を適用したエンジン用無接点点火
装置のための点火角度制御装置においては、遅角演算用
コンデンサに対し、第２の固定角度位置信号の立下りに
同期して第１の定電流による充電全開始し、第１の固定
角度位置信号の立上りに同期して更に第２の定電流を重
畳した充電を行ない、遅角演算用コンデンサの充電端子
電圧が所定の基準電圧と等しくなる角度位置を検出して
点火角度を決定することにより所望の高速遅角特性を与
えるように構成されているので、エンジン回転速度が変
動して低下した場合においても点火角度に有害な進角が
生じることを防止するというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知のエンジン用無接点点火装置の全体的な構
成を示す概略図である。 第２図は第１図中にグロックで示した従来技術による点
火角度制御装置の概略回路図である。 第６図は第２図図示の従来技術による点火角度制御装置
の電気回路の各部の信号波形図である。 第４図は、従来技術による点火遅角度信号発生回路及び
本発明による点火遅角度信号発生回路のそれぞれにおい
て、遅角演算用コンデン丈の充を端子電圧と所定の基準
電圧との大きさの比較により決定される点火角度に対し
エンジン回転速度の低下が及ぼす影響を図解した信号波
形図である。 第５図は本発明による点火遅角度信号発生回路を含む点
火角度制御装置の概略回路図である。 第６図は第５図図示の点火角度制御装置の電気回路の各
部の信号波形図である。 第７図は第２図及び第５図に図示した装置により得られ
る点火進角及び遅角特性を示す点火進角及び遅角特性図
である。 第８図は本発明による点火遅角度信号発生回路の遅角演
算用コンデンサの充電端子電圧波形のエンジン回転速度
による変化を示す信号波形図である。 第９図は本発明による点火遅角度信号発生回路を含む点
火角度制御装置の他の実検例の概略回路図である。 第１０図は第９図に図示した装置により得られる点火遅
角特性を示す点火遅角特性図である。 （符号の説明） １・・・角度位置センサの電磁ピックアップコイル。 ５．６．１３，４０４．５０４・・・比較器、７・・・
７リツゾ７０ツブ、 ９・・・定電流放電回路、 １０．４１０，４２０．５０１・・・定電流充電回路。 １１・・・進角演算用コンデンサ、 ４０３．５０３・・・遅角演算用コンデンサ。 １４・・・ＡＮＤ回路、 １５・・・ＯＲ回路、 １００・・・エンシン用無接点点火装置、１０１・・・
エンジン駆動発電機の発電コイル。 １０３・・・サイリスタ、 １０４・・・主コンデンサ、 １０５・・・点火コイル、 １０６・・・火花間隙、 ２００・・・点火角度制御装置、 ３００・・・点火進角度信号発生回路、４００．５００
・・・点火遅角度信号発生回路。 代理人　浅　村　　皓 外４名 牙７図 □Ｎ ”）ＩＵＦＵＬ　　　　ｄ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内燃機関用無接点点火装置のだめの点火角度制御装置で
   あって、 前記内燃機関の第１の固定角度位置及びこれより位相の
   遅れた第２の固定角度位置を検出し、それぞれ第１の固
   定角度位置信号及び第２の固定角度位置信号を出力する
   角度位置上ンサ。 前記角度位置センサのそれぞれの出力信号に応答して前
   記第１の固定角度位置において１つの電位から他の電位
   に変位し、続いて前記第２の固定角度位置において前記
   １つの電位に復帰する矩形波信号を発生する波形整形回
   路、 第１の定電流充電回路、 前記第１の定電流充電回路の出力端に一端が接続され同
   第１の定電流充電回路により充電される遅角演算用コン
   デンサ。 第２の定電流充電回路、 前記波形整形回路の出力矩形波信号により駆動され前記
   第２の定電流充電回路の出力端と前記コンデンサの前記
   一端との間を電気的に導通させる装置、 前記コンデンサの端子電圧と所定の基準信号の電圧とを
   比較し、比較結果を表わす矩形波信号を発生する比較回
   路、 前記比較回路の出力矩形波信号と前記波形整形回路の出
   力矩形波信号とを入力し、点火遅角度信号を発生する論
   理回路、 を泣含した内燃機関用無接点点火装置のための点火角度
   制御装置。