JPS5974371A - エンジンの点火時期制御装置 - 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】 本発明はエンジンの点火時期制御装置に関する。

エンジンの点火時期制御装置は、エンジンの点火栓に高
電圧パルスすなわちイグニッションパルスを供給するタ
イミング換言すれば点火時期をエンジン回転数の増減に
応じて調節してシリンダ内の最適燃焼を達成せんとする
ものである。

かかる点火時期制御装置の一例として特願昭５５−１３
９５００＠に開示されるものが上げられる。この点火時
期制御装置は、エンジン回転数が所定範囲内にある場合
は、エンジン回転数に比例して点火時期を進角せしめ該
所定範囲以下及び以」−のエンジン回転数においては各
々所定の最遅点火時期及び最通点火時期に維持するよう
になっている。

しかしながら、かかる特性の点火時期制御装置によって
は、特に高速域において充分なエンジン特性が得られな
い場合がある。

よって、本発明は、エンジン低速域から高速域までに亘
って良好なエンジン特性を得ることを可能にした点火時
期制御装置を提供ザることを目的とする。

本発明による点火時期制御ｌｌ装置はエンジン回転数変
化に対する点火進角特性が台形状若しくはこれに類似す
る形状のグラフで表わされるように点火時期を調整する
のである。

以下、本発明による点火時期制御装置について図面を参
照しつつ詳細に説明する。

本発明による点火時期制御回路の一例を第１図に示して
おり、本図において、１０は点火時ｉｌｌ］を制御さる
べきエンジン（図示せず）により回転［！しめられる発
電器の発電コイル、１１は整流用ダイオード、１２は前
記発電コイル１０の発生電圧にＪ：り前記ダイオード１
１を介して充電される点火電源用コンデンサ、１３は後
）ホするゲート回路を介して導通するザイリスタで、こ
れにより前記コンデンサ１２の充電電荷を点火コイル１
４に放電せしめ、その２次巻線１４−２を介して点火栓
１５に火花を発生せしめる。また、ダイオード１８は外
部端子２１からの逆流防止用ダイオードであり、ダイオ
ード１９は発電コイル１０の出力電圧が図示の極性とは
逆の極性になったときにその出力を短絡するための短絡
用ダイオードである。

以上で主回路Ｉを構成する。

次に、２０はエンジンサイクルにおしづる所定の最通及
び最遅点火角度位置にて正及び負（第１及び第２）タイ
ミングパルスを発生ずるパルス発生コイル（以下パルサ
コイルと称す）である。

また、ＩＩ、　ＩＩＩ、　Ｉｔ／、　Ｖ、　Ｖｌ、υ口
は前記主回路部Ｉのルリ御回路部で、■はパル勺］イル
２０からのタイミングパルスに同期して三角波状電圧を
発生ずる三角波状信号発生回路、■は上記正及び負タイ
ミングパルスの間で三角波状の電圧の立上り傾斜部の傾
斜にり大なる傾斜角の鋸歯状波電圧を発生する銅山状波
発生回路、ＩＶは三角波状電圧及び鋸歯状波電圧を比較
して両者の差が所定値（例えばゼロ）になったときから
上記負タイミングパルスまでの間にオン信号を発生する
比較回路、■は前記比較器Ｉｔ／の出力によりザイリス
タ１３のゲートにトリガ信号を供給するトリガ信号発生
回路、Ｖｌは前記制御回路部の駆動用電源部である。

電源部Ｖ＋は発電コイル１０の出力電圧を整流Ｊるダイ
オード３６とこの整流出力により抵抗３７を介して充電
されるコンデンサ３８と前記コンデンサ３８を定電圧充
電り−るだめの定電圧索子３９により形成されている。

次に、三角波状信号発生回路Ｈにおいて、コンデンサ２
４は、電源部ｖ１からの電源電圧によって抵抗２５との
所定時定数にて充電される。一方、トランジスタ８０は
、パルサコイル２０からの負タイミングパルスの存在期
間中においてのみ抵抗８１、トランジスタ２６、抵抗２
８、抵抗３１、コンデンサ３２及びトランジスタ３４の
経路に電５− 流が流れて導通状態となる。なお、抵抗８２はトランジ
スタ８０のベース電流を適当な値に抑制するために挿入
されているのである。トランジスタ８０が導通ずるとト
ランジスタ８３を経てコンデン“す２／Ｉは電源電圧に
て充電されると同時にダイオード８４を介してコンデン
サ８５が負タイミングパルス存在期間中だ番プ電源電圧
によって充電される。コンデン−！Ｊ−８５は、負タイ
ミングパルス消滅後には抵抗８６．８７及びトランジス
タ８８のベース・エミッタを経て放電される。よってト
ランジスタ８８が導通状態となってコンデンサ２４が抵
抗８つ及びトランジスタ８８のコレクタ・エミッタを経
て放電される。よって、コンデンサ２４の両端には負タ
イミングパルスの発生時に極大値を有し、正及び負タイ
ミングパルスの中間において極小値を有する三角波状信
号が得１うれる。この三角波状信号は、ダイオード９０
及び抵抗９１を経て比較回路■υに供給される。また、
ダイオード９２及び抵抗９３が抵抗９１とトランジスタ
２６のコレクタとの間に直列に接続され負タイミン６− グパルス存在時には、常に低電圧を比較回路Ｉ１．／に
供給するようになっている。

次に、鋸歯状波発生回路ｍにおいて、スイッチトランジ
スタ７１は前記バルーＩｆ　］コイル０からの正タイミ
ングパルスにより導通ずる補助トランジスタ７２のオン
・オフに応じてオン・Ａフ動作覆る。コンデンサ４１は
前記トランジスタ７１がオンの時にダイオード４２を介
して充電され、抵抗４３．４４は駆動用電源電圧を分圧
する分ｎ−器を構成し、トランジスタ／１５のベースを
前記分圧器４．３，４．／ｌの分圧点に接続され、スイ
ッチ１〜ランジスタフ１の導通により導通し、コンデン
ｖ４６を前記分圧器の分電圧まで充電せしめる。］ンデ
ン”Ｊ−４６及び４１は抵抗４７により接続され、Ｔ１
ンデンサ４６は抵抗４７との時定数でコンデン＋ｐ４１
を電源として充電される。

比較回路Ｉυはトランジスタ５１によって形成され、１
ヘランジスタ５１のエミッタは第２鋸南状波発生回路ｍ
の出力端（点くＤ））にベースを第１鋸歯状波発生回路
Ｈの出力端（点（Ｅ））に夫々接続され、又コレクタを
比較出力端として抵抗５２を介してトリガ信号発生回路
Ｖに接続される。

１〜リガ信号発生回路Ｖば、増幅用トランジスタ６１．
６２を含み、トランジスタ６１は比較回路ＩＶの出力に
より導通し、これにより該トランジスタ６２を導通せし
める。そしてトランジスタ６２の導通によりサイリスタ
１３はグー１〜電流を供給されてオン〈導通）になり、
コンデンサ１２が放電して高電圧パルスが点火線１５に
印加される。

次に本発明装置の回路動作について第２図を参照して説
明する。

まず、エンジンが始動づるど、パル［ナコイル２０から
第２図（Ａ）゛に示す如き正および負タイミングパルス
が発けられる。前述した如く、この正及び負タイミング
パルスは、エンジンサイクルにお（Ｊる点火時期最通角
度位置及び最遅角度位置に発生するようになっており、
換言すれば、正及び負タイミングパルスによって点火時
期変動範囲を画定しているのである。一方、コンデンサ
３８は、ツェナーダイオード３９のツェナー電圧Ｖ７に
て充電され、その両端電圧の波形は第２図（１３）に示
される如く、はぼ一定に維持されて電源電圧となる。パ
ルサコイル２０からの正タイミングパルスは抵抗３１ａ
及びコンデンサ３２ａの並列回路を経てトランジスタ７
２のベースに供給されてこれをオンとせしめ、同時に１
ヘランジスタ７１１：）７１ンにする。正タイミングパ
ルスによる１〜ランジスタフ１のオンによって、電源部
Ｖ１の出ノＪ電源電圧がダイオード４２を経てコンデン
サ４１に印加されてコンデンサ４１の両端電圧は第２図
（Ｃ）に示す如くほぼ該電源電圧になる。それと同時に
、トランジスタ４５ち導通してコンデンサ４６を充電す
るが、コンデンサ−４６の初期充電電流は分圧回路４−
３．４４による分圧電圧によって制限されるようになっ
ており、コンデンサ４６の初期両端電圧はコンデンサ４
１より低くなる。よって、コンデンサ４１の充電電荷が
抵抗４７を介してコンデンサ４６に移動してコンデンサ
４６の両端電圧は徐々に上昇して第２図（Ｄ＞に示す如
き立ち上り前縁部を有する鋸歯状波となる。

−〇− 次いで、負タイミングパルスがパルサコイル２０から供
給されると、二角波状信号発生回路Ｈのダイオード３４
及び抵抗２８．３１に電流が流れ、トランジスタ２６の
エミッタ電圧が低下してトランジスタ２Ｇが導通しダイ
オード９２、抵抗９３を介しトランジスタ５１を導通Ｕ
−シめコンデンサ４．１．４６を放電する。

一方、コンデンナ２４の両端には、第２図（Ｅ）に示す
如き三角波状電圧が生じており、この電圧は、上）ホし
た如く、ダイオード９０及び抵抗９１を経てトランジス
タ５１のベースに供給される。

一方、トランジスタ５１のエミッタには第２図（Ｄ）に
示す鋸歯状波電圧が供給されており、該鋸歯状波電圧が
該三角波状電圧を越えるとトランジスタ５１が導通して
、結局、トランジスタ６１のベースには第２図（Ｆ）に
示す如きパルス電圧が生ずる。このパルス電圧の前縁に
てサイリスタ１３がトリガされてコンデンサ１２が放電
して上）ホした点火用高電圧が点火栓に印加されエンジ
ン点火が行われるのである。なお、鋸歯状波電圧１０− （Ｄ）の傾斜部の傾斜は三角波状電圧の立上り傾斜部の
それより急になるように諸回路定数を選定しである。

従って、点火時期は、負タイミングパルス発生から上記
した鋸歯状波電圧と三角波状電圧どの差が所定値（例え
ばピ［１）に達する時点（本実施例の場合所定値はトラ
ンジスタ５１のベース・エミッタ間電圧）によって定ま
るのである。

次に、第３図及び第４図を参照してエンジン回転数と点
火時期との関係について説明Ｊ−る３、第３図は、エン
ジン回転数が所定回転数Ｎ１以下にある場合の連続する
２つの負タイミングパルス間における三角状波電圧の変
化を実線にて示し、これに対してエンジン回転数の変化
に対応した鋸１ψ１状波電圧の変化を破線にて示してい
る。エンジン回転数が上昇づるにつれて、鋸歯状波電圧
は、図の左方に向って移動することになり、三角状波電
圧ヲ越よるタイミング変化するのである。Ｊなわち、エ
ンジン回転数が所定回転数Ｎ電より小なる間は、鋸歯状
波電圧がＰｌで示されるような４（を量関係にあって三
角波状電圧を越えることなく点火時期は負タイミングパ
ルス発生時点となり最遅点火角となっている。ところが
、鋸歯状波の傾斜は鋸歯状波立上り部のそれより大きく
してあり、エンジン回転数が所定回転数Ｎ１を越えて高
くなると鋸歯状波電圧が三角波状電圧に対してＰ２で示
される関係になり三角波状電圧に達するまでの時刻がエ
ンジン回転数上昇と」ｔに♀くなり、点火時期が♀くな
る、ずなわち点火時期が進角するのである。

ところが鋸歯状波電圧は、負タイミングパルス発生と同
時に所定電圧だけ直ちに上昇する前縁立上り部を有する
パルス波形であり、所定エンジン回転数Ｎ２を越えた状
態においては、Ｐ３にて示される位置にあって負タイミ
ングパルス発生と同時に鋸歯状波が三角波状電圧を越え
てしまうので、正タイミングパルスと同時にトリガ信号
がサイリスタに供給される。この状態においては最通の
点火時期が得られるものであり、所定回転数Ｎ３までこ
の状態が継続する。エンジン回転数が所定回転数Ｎ３を
越え更に高くなると、鋸歯状波電圧は三角波状電圧に対
してＰ４にて示される関係にあって、エンジン回転数が
上昇するにつれて鋸歯状波電圧が三角波状電圧を越える
タイミングが鋸歯状波の前縁すなわち正タイミングパル
スの発生時点から徐々に遅れる。更にエンジン回転数が
上昇して所定回転数Ｎ４を越えると鋸歯状波電圧はＰ５
で示される位置関係にあって、エンジン回転数が変化し
ても鋸歯状波電圧が三角波状電圧を越えることはなく点
火位置は負タイミングパルスの発生時点すなわち最遅点
火角となる。

上記した如ぎ、エンジン回転数の変化に対応した点火角
度の変化を第４図に示す。

上記したことから明らかに、本発明による点火時期制御
方法及び装置においては、点火時期が±変化に対して第
４図に示す如くほぼ台形状に変化する故、エンジン回転
数全般に回って良好な点火特性を得ることが出来るので
ある。

また、最通及び最遅点火角度に各々対応する正及び負タ
イミングパルスの発生時点においてそれぞれ立上り前縁
部及び立下り後縁部を有する鋸歯１３− 状波電圧を発生する一方、該負タイミングパルスの発生
時点に極大値を有しがっ該正及び負タイミングパルスの
間に極小値を有する三角波状電圧を発生してこれら鋸歯
状波電圧及び三角波状電圧を比較して点火角度を求めて
いるので、動作が確実である。

は、第１図の回路の各部の電圧動作波形を示す波形図、
第４図は、本発明による点火時期特性を示すグラフであ
る。

主要部分の符号の説明 ■・・・・・・主回路部 ■・・・・・・三角波状電圧発生回路 ■・・・・・・鋸歯状波電圧発生回路 ＩＶ・・・・・・比較回路 ■・・・・・・トリガ信号発生回路 Ｖｌ・・・・・・電源部 １０・・・・・・発電コイル ２０・・・・・・パルサコイル １４−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トリが信号に応じてエンジンの点火栓駆動用白太コイル
   に高電圧パルスを供給する点火回路に前記トリガ信号を
   供給する点火時期制御Ｉ装置であって、エンジンサイク
   ル毎の所定点火時期範囲を定める最進点火角度位置及び
   最遅点火角度位冒にて第１及び第２タイミングパルスを
   発生するパルス発生手段と、前記第２タイミングパルス
   と同一周期でありかつ、前記第２タイミングパルス発生
   時に極大値を有しかつ前記第２タイミングパルス発生時
   から徐々に立下った接法の第２タイミングパルス発生ま
   で徐々に立下る三角波状信号を発生する三角波状信号発
   生手段と、前記第１及び第２タイミングパルス間におい
   て前記三角波状信号の立上り傾斜部の傾斜より大なる傾
   斜を有しかつ前縁立上り部を有する鋸歯状波信号を発生
   づ゛る鋸歯状波信丹発生手段と、前記三角波状信号及び
   前記鋸歯状波信号の大小を比較して両者の差が所定値に
   なったときから前記第２タイミングパルスの間までにオ
   ン信号を発生する比較手段と、前記オン信号に応じて前
   記トリガ信号を発生づ−るトリガ信号発生手段と、から
   なることを特徴とする点火時期制御装置。