JPS6017943B2 - Internal combustion engine spark ignition device - Google Patents
Internal combustion engine spark ignition deviceInfo
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- JPS6017943B2 JPS6017943B2 JP49119472A JP11947274A JPS6017943B2 JP S6017943 B2 JPS6017943 B2 JP S6017943B2 JP 49119472 A JP49119472 A JP 49119472A JP 11947274 A JP11947274 A JP 11947274A JP S6017943 B2 JPS6017943 B2 JP S6017943B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
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- F02P3/0407—Opening or closing the primary coil circuit with electronic switching means
- F02P3/0435—Opening or closing the primary coil circuit with electronic switching means with semiconductor devices
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- F02P7/00—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
- F02P7/06—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
- F02P7/067—Electromagnetic pick-up devices, e.g. providing induced current in a coil
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の火花点火装置に関するものであり、
更に詳しくは公知の可変磁気抵抗ピックアップを用いた
信頼性のある火花点火装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a spark ignition device for an internal combustion engine,
More specifically, the present invention relates to a reliable spark ignition device using a known variable reluctance pickup.
従来、可変磁気抵抗ピックアップはその出力波形の持続
時間及び振幅が機関の回転数の変化により大幅に変化す
るという根本的な欠点があった。In the past, variable reluctance pickups have had the fundamental drawback that the duration and amplitude of their output waveforms vary significantly with changes in engine speed.
すなわち機関が低速回転の時は、ピックアップの出力波
形は、比較的小さな振幅であるがその持続時間は長い。
一方、高速回転の時は、その振幅は大きいが、持続時間
は比較的短い。従って、火花点火装置に可変磁気抵抗ピ
ックアップを用いた場合、機関のクランクシャフトが特
定の位置に到達したことは通常の簡単な構成のスレッシ
ュホールド・レベル検出器を使用したのでは決定できな
い。すなわち、機関が低速回転の時は検出器の出力電圧
はスレッシュホールド・レベルには全く達しないし、又
高速回転に於ては、そのレベルにすぐ達してしまう。本
発明の公知例としては、例えばアメリカ合衆国特許第3
791364号に開示の装置が知られている。That is, when the engine is rotating at low speed, the output waveform of the pickup has a relatively small amplitude, but its duration is long.
On the other hand, when rotating at high speed, the amplitude is large, but the duration is relatively short. Therefore, when a variable reluctance pickup is used in a spark ignition system, it cannot be determined that the engine crankshaft has reached a particular position using a conventional simple threshold level detector. That is, when the engine is running at low speeds, the output voltage of the detector never reaches the threshold level, and at high speeds, it quickly reaches that level. As a known example of the present invention, for example, U.S. Pat.
A device disclosed in No. 791364 is known.
この装置は、検出器回路に駆動される単安定回路が開示
されている。その単安定回路に於ては例えばフリップ・
フロツプ回路でそうであるように再スイッチング可能な
様に2つのトランジスタのベースは交差接続されている
。従って、火花点火回路は単安定回路が半安定状態にな
った時のみ駆動され、その他の時は駆動されない。この
装置では火花を発生すべき実際のタイミングは、ィンパ
ルス(出力信号)がダイオード22を通過する時に純粋
に依頼することになる。しかしこの様な構成は、スパイ
ク・ノイズ等のスプリアスによる誤動作が非常に発生し
やすいという欠点がある。従って本発明は上記欠点に鑑
みなされたものであり、特に、クランクシャフトの特定
位置に於て、可変磁気抵抗トランスジューサの出力がゼ
ロ電圧となる及びその出力の各半サイクルの時間積分は
エンジン回転速度に無関係に一定である点に注目したも
のである。この点に関し、本発明には2つの回路構成を
開示している。本発明は点火火花を発生すべき瞬間に極
性の変化する出力信号を発生する可変磁気抵抗ピックア
ソプと、前記出力信号により駆動される点火火花発生回
路と、前記可変磁気抵抗ピックアップと前記点火火花発
生回路とを接続する制御回路とを備えた内燃機関の火花
点火層に於て、前記制御回路は、反転増幅器と、前記ピ
ックアップと前記反転増幅器の入力とを直接接続してい
る入力抵抗と、直列接続された抵抗とコンデンサからな
り反転増幅器の入出力間を接続しているAC、負帰還を
有しており、前記反転増幅器が飽和状態から導適状態に
変化した時、火花点火回路がスパーク火花を発生するよ
うに構成してある。This device discloses a monostable circuit driven by a detector circuit. In the monostable circuit, for example, flip
The bases of the two transistors are cross-connected so that they can be reswitched as in a flop circuit. Therefore, the spark ignition circuit is activated only when the monostable circuit is in a semi-stable state, and is not activated at other times. In this device, the actual timing at which the spark should be generated depends purely on when the impulse (output signal) passes through the diode 22. However, such a configuration has the drawback that malfunctions due to spurious signals such as spike noise are very likely to occur. The present invention has therefore been devised in view of the above-mentioned disadvantages, and in particular, the output of the variable reluctance transducer is zero voltage at a particular position on the crankshaft and the time integral of each half cycle of the output is equal to the engine rotational speed. The focus is on the fact that it remains constant regardless of. In this regard, the present invention discloses two circuit configurations. The present invention provides a variable magnetic resistance pick-up that generates an output signal whose polarity changes at the moment when an ignition spark is to be generated, an ignition spark generation circuit driven by the output signal, the variable magnetic resistance pickup, and the ignition spark generation circuit. In the spark ignition layer of an internal combustion engine, the control circuit includes an inverting amplifier, an input resistor directly connecting the pickup and an input of the inverting amplifier, and a series connection. The AC connected between the input and output of the inverting amplifier consists of a resistor and a capacitor, and has negative feedback, and when the inverting amplifier changes from the saturated state to the conductive state, the spark ignition circuit generates a spark. It is configured to occur.
以下添付図面を用いて本発明を詳細に説明する。第1お
よび第2図において、車両に積載したバッテリー101
の負側はアース線102に、またその正側は給電線10
3にそれぞれ接続されており、正個はさらに抵抗104
とッェナーダィオード105を介して前記アース線10
2に接続してある。該抵抗104とッェナーダィオード
105との接合点から正側の給電線106にパワーを供
給する。該給電線106は抵抗107を介してn−p−
nトランジスタ108のコレク夕に接続してあり、該ト
ランジスタのェミッタは抵抗109とこれに直列接続し
た可変磁気抵抗ピックアップ110を介してアース線1
02に接続してある。前記トランジスタ108のベース
は抵抗111を介してアース線102、またp−n−p
トランジスタ112のコレクタおよびn−p−nトラン
ジスタ113のベースにそれぞれ接続してあり、該トラ
ンジスタ113のェミッタは抵抗114を介してアース
線102に接続してある。前記トランジスター12のベ
ースはp−n−pトランジスタ115のベースおよびコ
レクタに接続されており、トランジスタ112.115
のエミツタはいずれも給電線106に接続されている。
トランジスタ113のコレクタは抵抗116を介して給
電線106に、該コレク外まさらにn−p−nトランジ
スタ117のベースに接続され「該トランジスタのエミ
ツタはn−p−nトランジスター18のベースに接続さ
れている。これら両トランジスタ117,118のコレ
クタは給電線106に接続してある。トランジスタ11
8のコレクタはn−p−nトランジスタ119のコレク
タに接続され、該トランジスタのェミッタはn−P−n
トランジスタ121のベースに接続してある。さらにト
ランジスタ121のコレクタは抵抗122を介して給電
線106に接続してある。トランジスタ119のベース
はトランジスタ108のコレクタに、トランジスタ11
8のェミッ夕は抵抗125を介してn−p−n型トラン
ジスタ123のコレクタおよびベースに接続され「該ト
ランジスタ123のェミッ夕はアース線102に接続し
てある。前記トランジスタ123のベースはn−P−n
トランジスタ124のベースに、該トランジスタ124
のェミッタはアース線102に、またそのコレクタはト
ランジスター12,115のベースに接続してある。ト
ランジスタ121のコレクタはさらにn−p−nトラン
ジスタ131のベースおよび抵抗132コンデンサ13
3を介してアース線102に接続してある。The present invention will be explained in detail below using the accompanying drawings. In FIGS. 1 and 2, a battery 101 mounted on a vehicle
Its negative side is connected to the ground wire 102, and its positive side is connected to the feeder line 10.
3, and the positive one is further connected to a resistor 104.
The ground wire 10 is connected to the
It is connected to 2. Power is supplied from the junction between the resistor 104 and the Jenner diode 105 to the positive feed line 106 . The feed line 106 is connected to n-p- through a resistor 107.
It is connected to the collector of an n-transistor 108, and the emitter of the transistor is connected to the ground wire 1 via a resistor 109 and a variable magnetoresistive pickup 110 connected in series with the resistor 109.
It is connected to 02. The base of the transistor 108 is connected to the ground line 102 via a resistor 111, and also to the p-n-p
It is connected to the collector of transistor 112 and the base of npn transistor 113, respectively, and the emitter of transistor 113 is connected to ground line 102 via resistor 114. The base of the transistor 12 is connected to the base and collector of a p-n-p transistor 115, and the transistor 112.115
Both emitters are connected to a power supply line 106.
The collector of the transistor 113 is connected to the power supply line 106 through the resistor 116, and further to the base of the npn transistor 117, and the emitter of the transistor is connected to the base of the npn transistor 18. The collectors of both transistors 117 and 118 are connected to the power supply line 106.
The collector of 8 is connected to the collector of n-p-n transistor 119, and the emitter of the transistor is connected to n-p-n transistor 119.
It is connected to the base of transistor 121. Further, the collector of the transistor 121 is connected to the power supply line 106 via a resistor 122. The base of transistor 119 is connected to the collector of transistor 108, and the base of transistor 119 is connected to the collector of transistor 108.
The emitter of transistor 123 is connected to the collector and base of an n-p-n transistor 123 via a resistor 125, and the emitter of transistor 123 is connected to the ground line 102. P-n
At the base of the transistor 124, the transistor 124
Its emitter is connected to ground line 102, and its collector to the bases of transistors 12 and 115. The collector of transistor 121 is further connected to the base of n-p-n transistor 131 and resistor 132 to capacitor 13.
3 to the ground wire 102.
前記トランジスタ131のコレクタは抵抗134を介し
て給電線106に、またn−p−nトランジスター37
のベースに接続してある。給電線106とアース線10
2の間にはさらに一対の抵抗138,139が直列接続
されており、両抵抗の接合点がn−p−nトランジスタ
141のベースに接続され、該トランジスタのコレクタ
は給電線106に後続されている。トランジスタ131
,141のェミツタは抵抗142を介してアース線10
2に、さらに直列接続のコンデンサ143と抵抗144
を介してトランジスタ108のェミッタにそれぞれ後続
してある。トランジスタ137のェミツタは給電線10
6に、またそのコレクタは抵抗151を介してアース線
102に接続してある。トランジスタ137のコレクタ
は点火回路186に入力を印加するものである。The collector of the transistor 131 is connected to the power supply line 106 through a resistor 134 and to the n-p-n transistor 37.
It is connected to the base of Power supply line 106 and ground line 10
A pair of resistors 138 and 139 are further connected in series between 2, and the junction of both resistors is connected to the base of an npn transistor 141, the collector of which is connected to the feed line 106. There is. transistor 131
, 141 are connected to the ground wire 10 via a resistor 142.
2, a capacitor 143 and a resistor 144 connected in series
via the emitters of transistors 108, respectively. The emitter of the transistor 137 is connected to the power supply line 10
6, and its collector is connected to the ground wire 102 via a resistor 151. The collector of transistor 137 provides an input to ignition circuit 186.
抵抗151はコンデンサ152と抵抗153に橋絡して
ある。コンデンサ152と抵抗153との接合点がp−
n−pトランジスタ154のベースに接続されており、
該トランジスタのェミツタは給電線106に、またその
コレクタは直列接続の抵抗155,156を介してアー
ス線102に接続してある。前記抵抗156,156の
接合点はn−p−nトランジスター57のベースに接続
されており、該トランジスタのェミッタはアース線10
2に、またそのコレクタは抵抗158を介して給電線1
03に接続してある。トランジスタ157のコレクタは
さらにn−p−nトランジスタ159のベースにも接続
してあり、該トランジスタ159のェミッタはアース線
102に、またそのコレクタは抵抗161を介して給電
線103にそれぞれ接続してある。さらにトランジスタ
159のコレクタはn−p−nトランジスタ162のベ
ースに接続されており、該トランジスタのェミツタはn
−P−nトランジスタ163のベースに接続してあり、
該トランジスター63のェミッタはアース線102に接
続してある。トランジスタ162,163の各コレクタ
は点火トランス165の1次巻線164を介して給電線
103に接続されており、該トランスの2次巻線166
は公知のディストリビュータを経てエンジンのプラグに
接続されているものとする。ピックアップ110は第2
図aに示す様に正の半サイクルに続いて負の半サイクル
からなる出力を発生する。Resistor 151 is bridged between capacitor 152 and resistor 153. The junction between capacitor 152 and resistor 153 is p-
connected to the base of the n-p transistor 154;
The emitter of the transistor is connected to the power supply line 106, and the collector thereof is connected to the ground line 102 through series-connected resistors 155 and 156. The junction of the resistors 156, 156 is connected to the base of an n-p-n transistor 57, the emitter of which is connected to the ground line 10.
2, and its collector is connected to the feed line 1 through a resistor 158.
It is connected to 03. The collector of the transistor 157 is further connected to the base of an npn transistor 159, the emitter of which is connected to the ground line 102, and the collector is connected to the feed line 103 via a resistor 161. be. Further, the collector of transistor 159 is connected to the base of n-p-n transistor 162, whose emitter is n
- connected to the base of the Pn transistor 163;
The emitter of the transistor 63 is connected to the ground line 102. The collectors of the transistors 162 and 163 are connected to the power supply line 103 via the primary winding 164 of an ignition transformer 165, and the collector of the transformer 165 is
is connected to the engine plug via a known distributor. The pickup 110 is the second
As shown in Figure a, an output consisting of a positive half cycle followed by a negative half cycle is generated.
ピックアップ110もこより検出されるノイズ信号は常
に非常に持続時間の短い大きな振幅の振動変化するスパ
イク信号である。この様なスパイク信号は第2図aに示
した波形に重畳される。ピックアップ110の出力を十
分に長い積分時間定数を有する反転積分器を用いて積分
することにより第2図bに示すような波形が得られる。
ここで注目すべきことは、ピックアップ出力波形に重畳
された任意のノイズ信号(スパイク信号)は時間積分す
ることにより、積分された全体の波形からすれば認識で
きない程少さなものとなってしまう。積分器は公知のオ
ベレーショナル・アンプ(トランジスタ108,112
,113,115,117,118,119,121,
123,124,131及び関連する素子)から構成さ
れている。The noise signal detected by the pickup 110 is always a large amplitude, oscillating spike signal of very short duration. Such a spike signal is superimposed on the waveform shown in FIG. 2a. By integrating the output of the pickup 110 using an inverting integrator with a sufficiently long integration time constant, a waveform as shown in FIG. 2b is obtained.
What should be noted here is that by time-integrating any noise signal (spike signal) superimposed on the pickup output waveform, it becomes so small that it cannot be recognized from the overall integrated waveform. . The integrator is a known operational amplifier (transistors 108, 112
,113,115,117,118,119,121,
123, 124, 131 and related elements).
トランジスタ117,118,119及び121は、オ
ペレーショナルアンプの一部である差動アンプを形成し
ている。Transistors 117, 118, 119, and 121 form a differential amplifier that is part of an operational amplifier.
トランジスタ108,113がオベレーショナル・アン
プの入力段、131が出力段を形成している。トランジ
スタ112,115,123及び124は入力段及び差
動アンプ段にバイアス電流を供孫舎している。トランジ
スタ108のヱミツタは、オベレーシヨナル・アンプの
反転入力を形成しており、直列接続されたコンデンサ1
43及び抵抗144は、入力に対するフィードバックを
形成している。抵抗109,144及びコンデンサ14
3の値は低い周波数、すなわち、ピックアップ出力周波
数に於て、抵抗109の抵抗及びコンデンサ143の容
量で決定される時定数を有する積分器として動作する。
これらの周波数に於て、抵抗144は無視することがで
きる。しかし高い周波数に於て、すなわちスパーク・ノ
イズ等の周波数に於ては、コンデンサ143は非常に低
いインピーダンスなので、オベレーショナル・アンプは
抵抗144及び109の比により決定される(この値は
この周波数に於ては非常に小さな利得に決定されている
)利得を有するAC比例増幅器として動作する。静状態
すなわちピックアップ110の出力がゼロの時、オベレ
ーショナル・アンプには直流負帰環が印加されていない
ので、オベレーシヨナル・アンプの出力のトランジスタ
131は完全にターン・オンし、よって、トランジスタ
137を完全にターンオンする。従ってコンデンサ15
2の左側極板はトランジスタ137のヱミッ夕・コレク
タ間を介してほぼ線106の電圧に、その右側極板がト
ランジスター54のベース・ェミッタ間電圧により決定
される電圧よりわずかに低い電圧に充電される。トラン
ジスタ154は抵抗153を流れる電流により導適状態
が保たれており、従ってトランジスター57は導適状態
が保たれており、トランジスタ159は不導適状態が保
たれている。トランジスター62及び163は一次巻線
164に電流が流れるように導適している。ピックアッ
プからの信号の正の半サイクルが入力されるとオベレー
ショナル・アンプは積分アンプとして動作いさじめる。Transistors 108 and 113 form the input stage of the operational amplifier, and transistor 131 forms the output stage. Transistors 112, 115, 123 and 124 supply bias current to the input stage and differential amplifier stage. The emitter of transistor 108 forms the inverting input of the operational amplifier and is connected in series with capacitor 1.
43 and resistor 144 form feedback for the input. Resistors 109, 144 and capacitor 14
A value of 3 operates at low frequencies, ie, the pickup output frequency, as an integrator with a time constant determined by the resistance of resistor 109 and the capacitance of capacitor 143.
At these frequencies, resistance 144 can be ignored. However, at high frequencies, such as spark noise frequencies, capacitor 143 has a very low impedance, so the operational amplifier is determined by the ratio of resistors 144 and 109 (this value is It operates as an AC proportional amplifier with a gain (which is determined to be very small in some cases). In a static state, that is, when the output of pickup 110 is zero, no DC negative feedback loop is applied to the operational amplifier, so transistor 131 at the output of the operational amplifier is fully turned on, so that transistor 137 completely turn on. Therefore capacitor 15
The left plate of 2 is charged to approximately the voltage of line 106 via the emitter-collector of transistor 137, and its right plate is charged to a voltage slightly lower than the voltage determined by the base-emitter voltage of transistor 54. Ru. Transistor 154 is kept conductive by the current flowing through resistor 153, so transistor 57 is kept conductive and transistor 159 is kept non-conductive. Transistors 62 and 163 are adapted to conduct current through primary winding 164. When the positive half cycle of the signal from the pickup is input, the operational amplifier starts operating as an integrating amplifier.
すなわち、電流が巻線110から抵抗109に流れると
、公知のオベレーショナル・アンプ動作により、(トラ
ンジスタ108はターン・オフしようとする傾向となり
、従って、トランジスタ119,121の導適状態を促
進しようとするのでトランジスタ131のベース電流が
減少する。よって、トランジスタ131はターン・オフ
し‘まじめる。)トランジスタ131のェミッタから得
られるオペ・アンプの出力は、コンデンサー43を流れ
る電流が抵抗lo9を流れる電流とほぼ等しくなるよう
に降下し、よってコンデンサ143の電圧はピックアッ
プ11川こよって発生された電圧の時間積分に従って時
間の経過と共に増加する。トランジスタ131のェミツ
タ電圧は、よって、抵抗138,139により決定され
たクランプ・レベルに達するまで降下する。That is, as current flows from winding 110 to resistor 109, transistor 108 tends to turn off (and thus promotes the conductivity of transistors 119 and 121), due to well-known operational amplifier behavior. , so the base current of transistor 131 decreases.Thus, transistor 131 turns off and turns off.) The output of the operational amplifier obtained from the emitter of transistor 131 is such that the current flowing through capacitor 43 flows through resistor lo9. The voltage across capacitor 143 increases over time according to the time integral of the voltage generated by pickup 11. The emitter voltage of transistor 131 thus drops until it reaches the clamp level determined by resistors 138 and 139.
このクランプ・レベルに達すると、トランジスタ141
は導通いまじめ、l・ランジスタ131の状態とは無関
係に抵抗142の一定電流を維持する。オベレーシヨナ
ル・アンプの出力が、クランプされると、トランジスタ
108のエミツタにはそれ以上の負帰環が印加されない
ので、トランジスター31のェミッタの電圧変化比率は
フイード・バックには補償されなくなり、トランジスタ
131‘ま完全にターン・オフする。When this clamp level is reached, transistor 141
is conductive and maintains a constant current in resistor 142 regardless of the state of transistor 131. When the output of the operational amplifier is clamped, no further negative feedback is applied to the emitter of transistor 108, so the voltage change ratio at the emitter of transistor 31 is no longer compensated for by feedback, and transistor 131' Well, it's completely turned off.
第2図c及び第2図dにはトランジスター31のェミッ
タ電圧及びコレクタ電流が示されている。トランジスタ
131がターンオフしトランジスタ137もターンオフ
しても、トランジスタ137のコレクタの電圧は急には
ゼロには降下しない。The emitter voltage and collector current of transistor 31 are shown in FIGS. 2c and 2d. Even when transistor 131 is turned off and transistor 137 is also turned off, the voltage at the collector of transistor 137 does not suddenly drop to zero.
というのは、コンデンサ152の両端には前記した様に
わずかに電圧があるからである。しかし、コンデンサー
52は抵抗151を介して、その抵抗151側電極が第
1図で示す線102の電圧まで放電される。トランジス
タ137のコレク夕霞圧が第2図eに示されている。ト
ランジスター41が導通していても、コンデンサ143
の電圧は、その左側極板がピックアップ110の出力電
圧に対して殆ど遅れることなく、すなわち電圧がピーク
に達しそしてゼロというふうに変化する。This is because there is a slight voltage across capacitor 152 as described above. However, the capacitor 52 is discharged through the resistor 151 until the electrode on the resistor 151 side reaches the voltage of the line 102 shown in FIG. The collector voltage of transistor 137 is shown in FIG. 2e. Even if the transistor 41 is conductive, the capacitor 143
The voltage changes such that the left side plate has little delay with respect to the output voltage of the pickup 110, that is, the voltage reaches a peak and then goes to zero.
ピック・アップ1101こより発生された信号の樋性が
正から負に反転すると、トランジスタ131は再び急激
にターン・オンし、アンプは積分アンプとして動作する
。When the characteristic of the signal generated by the pickup 1101 is reversed from positive to negative, the transistor 131 is turned on again rapidly and the amplifier operates as an integrating amplifier.
トランジスタ131がターンオンすると電流が抵抗13
4、トランジスタ131のコレクタ・ェミッタ間及び抵
抗142を介して流れるが、この時の抵抗142とトラ
ンジスタ141のェミッタとの接合点の電位はクランプ
・レベルより高くトランジスタ131の出力は飽和状態
であり、一方、オベレーショナル・アンプ自体は積分器
として動作しているので、トランジスタ131の飽和出
力状態が確実に保証される。When the transistor 131 turns on, the current flows through the resistor 13.
4. It flows between the collector and emitter of the transistor 131 and through the resistor 142, but at this time, the potential at the junction between the resistor 142 and the emitter of the transistor 141 is higher than the clamp level, and the output of the transistor 131 is in a saturated state. On the other hand, since the operational amplifier itself operates as an integrator, the saturated output state of the transistor 131 is reliably guaranteed.
すなわち、オベレーショナル・アンプは、その出力状態
とは、独立して入力信号に対して積分器として動作する
。トランジスタ131がターンオンしトランジスタ13
7がターンオンすると、トランジスタ137はコンデン
サー52の左側極板の電圧を線106にほぼ等しい電圧
に充電するのでトランジスタ154は、逆バイアスされ
る。そして前記コンデンサ152の右側極板の電荷は抵
抗153を介して放電しはじめ、トランジスタ154は
この放電プロセスの終端に於て、ターンオンする。従っ
て点火コイル一次巻線164の電流は、トランジスタ1
31がターン・オン(トランジスタ154がターン・オ
ン)した瞬間に中断され、この状態は、コンデンサ15
2が放電されるまで維持される。この中断の開始時点で
一次巻線に於て点火火花が発生される。ピツク・アップ
110より発生された信号が負からゼロに変化してもオ
ベレーショナル・アンプの出力トランジスタ131は完
全にターンオンした状態であり、トランジスタ137も
完全にターンオンした状態を維持している。That is, the operational amplifier operates as an integrator for the input signal independently of its output state. Transistor 131 turns on and transistor 13
When 7 is turned on, transistor 137 charges the left plate of capacitor 52 to a voltage approximately equal to line 106, so transistor 154 is reverse biased. The charge on the right plate of capacitor 152 then begins to discharge through resistor 153, and transistor 154 turns on at the end of this discharging process. Therefore, the current in the ignition coil primary winding 164 is
31 is turned on (transistor 154 is turned on), this state is interrupted when capacitor 15
2 is maintained until it is discharged. At the beginning of this interruption, an ignition spark is generated in the primary winding. Even when the signal generated by the pickup 110 changes from negative to zero, the output transistor 131 of the operational amplifier remains fully turned on, and the transistor 137 also remains fully turned on.
そして再びピックアップからのゼロから正に遷移する信
号が供給されると前記したオベレーショナル・アンプの
動作が繰り返される。Then, when a signal transitioning from zero to positive is supplied again from the pickup, the operation of the operational amplifier described above is repeated.
上記したアンプの周波数応答に於て、ピックアップ11
0の出力に重畳された周期的に発生する高周波スパイク
信号は点火・システムの動作には全く影響を与えない。In the frequency response of the amplifier mentioned above, the pickup 11
The periodically occurring high frequency spike signal superimposed on the zero output has no effect on the operation of the ignition system.
すなわちピックアップ1 10の出力がゼロの時発生す
るスパイク信号はその信号の時間積分値が非常に4・さ
し、ので、トランジスター41をスイッチ・オンさせる
だけ十分にトランジスタ131のェミッタを負に変位さ
せることができない。更に、積分器としてアンプが動作
している間、すなわち、ピックアップが出力を発生して
いる時は、スパイク・ノイズの積分値は、ピックアップ
の積分値からすれば無視できる程小さくかつアンプのA
C利得は非常に少さし、ので、スパイクノイズ電圧は完
全に劣性となっている。That is, the spike signal that occurs when the output of pickup 1 10 is zero is such that the time integral of that signal is so large that it displaces the emitter of transistor 131 negatively enough to switch on transistor 41. I can't. Furthermore, while the amplifier is operating as an integrator, that is, when the pickup is generating output, the integral value of the spike noise is negligibly small compared to the integral value of the pickup, and the A of the amplifier is small.
The C gain is very small, so the spike noise voltage is completely recessive.
一方トランジスター31はアンプの飽和期間中は完全に
ターン・オフしているのでスパイク・ノイズには影響を
受けない。第1図に示した構成に於て、ピック・アップ
110を接地することにより点火回路と装置との接続を
簡便にできる。On the other hand, transistor 31 is completely turned off during the saturation period of the amplifier, so it is not affected by spike noise. In the configuration shown in FIG. 1, the connection between the ignition circuit and the device can be made simple by grounding the pickup 110.
第2図fにはトランジスタ154のベース電圧が示され
ており、一方第2図gには同じトランジスタ154のコ
レクタ電圧が示されている。FIG. 2f shows the base voltage of transistor 154, while FIG. 2g shows the collector voltage of the same transistor 154.
点火火花はトランジスタ154がスイッチ・オフした時
に発生する。つぎに第3図について説明すると、バッテ
リー201は、その正極が抵抗204を介して給電線2
06に、その負極がアース線202にそれぞれ接続して
ある。The ignition spark occurs when transistor 154 switches off. Next, referring to FIG. 3, the battery 201 has its positive terminal connected to the power supply line
06, the negative electrodes thereof are connected to the ground wire 202, respectively.
両線206,202の間にはツェナダイオード205が
配談されていて、これによって給電線206の電圧が調
整されている。可変磁気抵抗ピックアップ210の一端
がアース線に接続され、池端は抵抗270を介してダイ
オード271のカソード‘こ接続され、該ダイオードの
アノードはアース線202に接続されている。ダイオー
ド272のカソードは前記ダイオード271のカソード
に接続してあり、該ダイオード272のアノードはn−
p−nトランジスタ274のベースに接続されている。
またダイオード272と並列に抵抗273が接続されて
いる。このダイオード272はダイオード接続されたト
ランジスタとすることができる。トランジスタ274の
ベースは抵抗275を介して給電線206に、そのコレ
クタは抵抗276を介して給電線206に、またそのェ
ミツタはアース線202にそれぞれ接続してある。トラ
ンジスタ277のベースはトランジスタ274のコレク
タに、またトランジスタ277のコレクタは直列接続の
抵抗278および279を介して給電線206に、また
そのェミッタは抵抗280を介してアース線202にそ
れぞれ接続してある。トランジスタ274,277によ
って構成される増幅器は、コンデンサ281とトランジ
スタ277のエミツタとトランジスタ274のベース間
に配した抵抗282からなるA.C.負帰還回路をして
いる。ダイオード283のアノードはトランジスタ27
7のエミツタに、カソードはトランジスタ274のベー
スにそれぞれ接続してある。p−n−pトランジスタ2
84のェミツ外ま給電線206に、そのコレクタは抵抗
285を介してアース線202にそれぞれ線続してある
。該トランジスタ284のベースは抵抗278,279
の接合部に接続してあり、そのコレクタはさらに第1図
図示の実施例に符号186で示したのと同様な構成を有
する火花発生回路286に接続してある。ダイオード2
72及びトランジスタ274は抵抗275を介してバイ
アスされており、ピックアップ210が出力を発生して
いない時は、トランジスタ274,277が導適状態、
トランジスタ284が飽和状態に維持されている。A Zener diode 205 is arranged between both lines 206 and 202, and the voltage of the power supply line 206 is regulated by this. One end of the variable magnetoresistive pickup 210 is connected to the ground line, the end of the variable magnetoresistive pickup 210 is connected to the cathode of a diode 271 via a resistor 270, and the anode of the diode is connected to the ground line 202. The cathode of the diode 272 is connected to the cathode of the diode 271, and the anode of the diode 272 is n-
Connected to the base of pn transistor 274.
Further, a resistor 273 is connected in parallel with the diode 272. This diode 272 can be a diode-connected transistor. The base of the transistor 274 is connected to the power supply line 206 through a resistor 275, its collector is connected to the power supply line 206 through a resistor 276, and its emitter is connected to the ground line 202. The base of transistor 277 is connected to the collector of transistor 274, the collector of transistor 277 is connected to power supply line 206 through series-connected resistors 278 and 279, and its emitter is connected to ground line 202 through resistor 280. . The amplifier constituted by transistors 274 and 277 consists of a capacitor 281 and an A. C. It has a negative feedback circuit. The anode of the diode 283 is the transistor 27
The emitter and cathode of transistor 7 are connected to the base of transistor 274, respectively. p-n-p transistor 2
The collectors of the 84 external power supply lines 206 are connected to the ground line 202 via a resistor 285. The base of the transistor 284 is connected to resistors 278 and 279.
The collector is further connected to a spark generating circuit 286 having a construction similar to that shown at 186 in the embodiment shown in FIG. diode 2
72 and transistor 274 are biased through resistor 275, and when pickup 210 is not producing an output, transistors 274 and 277 are in a conductive state.
Transistor 284 is maintained in saturation.
そして、トランジスタ277のェミッタを抵抗280と
の接続点はダイオード283を介してトランジスタ27
4のベースに接続されている。ピックアップ210から
正の半サイクルの信号が入力されると、ダイオード27
2は逆バイアスとなり、従って、トランジスタ274は
飽和状態へと動作点が移動し飽和増幅器として動作する
。The emitter of the transistor 277 is connected to the resistor 280 via a diode 283.
Connected to the base of 4. When a positive half cycle signal is input from the pickup 210, the diode 27
2 becomes reverse biased, so the operating point of transistor 274 moves to the saturated state and operates as a saturated amplifier.
従ってトランジスタ277はそのベース電位が低下する
のでターン・オフ方向へ動作点が移動し、同様にトラン
ジスタ284もターン・オフする傾向となる。従って、
トランジスタ274の導適状態を保証していたトランジ
スタ277のェミッタと抵抗280の接続点の電位は低
下し、ダイオード283はカット・オフ状態となる。そ
して、コンデンサ281及び抵抗282から構成される
負婦環回路は、トランジスタ274及び277の変化を
防止するように動作するが、結局はトランジスタ274
は飽和し、トランジスタ277及び284はターン・オ
フする。そして、抵抗285上に負方向立ち上がりパル
スが発生する。以下、火花点火回路286は第1図にて
説明したと同様に動作するが第3図を用いた説明では省
略する。次に、ピックアップ210からの出力が正の半
サイクルからゼロを通過し負の半サイクルに変化すると
、ダイオード272は順バイアスとなり抵抗273が短
絡される。従って、トランジスタ274はカット・オフ
する方向へと(飽和状態から導適状態へと)動作点が急
激に移動し、よってトランジスタ277及び284が急
激にターン・オンする。この時、コンデンサ281の電
圧は、オベアンプが積分器として動作する様に設けた交
流負帰環回路の積分時定数に従って、上昇する。そして
抵抗285上に正方向立ち上がりパルスが現われる。抵
抗280上の電圧がトランジスタ274のベース電圧を
超えると、トランジスタ274のベース電圧は、ダイオ
ード283がターン・オンするのでクランプされ、トラ
ンジスタ274の導適状態が維持・保証される。上記し
た構成に於て、オベレーショナル・アンプの機能は、ダ
イオード272の状態により変化する。Therefore, since the base potential of transistor 277 decreases, the operating point moves in the direction of turning off, and similarly transistor 284 tends to turn off. Therefore,
The potential at the connection point between the emitter of the transistor 277 and the resistor 280, which had guaranteed the conductivity of the transistor 274, drops, and the diode 283 enters the cut-off state. The negative loop circuit composed of the capacitor 281 and the resistor 282 operates to prevent changes in the transistors 274 and 277, but in the end, the transistor 274
saturates and transistors 277 and 284 are turned off. Then, a negative rising pulse is generated on the resistor 285. Hereinafter, the spark ignition circuit 286 operates in the same manner as explained in FIG. 1, but the explanation using FIG. 3 will be omitted. Next, when the output from the pickup 210 changes from the positive half cycle through zero to the negative half cycle, the diode 272 becomes forward biased and the resistor 273 is shorted. Therefore, the operating point of transistor 274 rapidly moves in the direction of cutting off (from a saturated state to a conductive state), and transistors 277 and 284 are therefore rapidly turned on. At this time, the voltage of the capacitor 281 increases according to the integration time constant of the AC negative feedback circuit provided so that the obeamp operates as an integrator. A positive rising pulse then appears on resistor 285. When the voltage on resistor 280 exceeds the base voltage of transistor 274, the base voltage of transistor 274 is clamped as diode 283 turns on, ensuring that transistor 274 remains conductive. In the above configuration, the function of the operational amplifier changes depending on the state of diode 272.
すなわち、ダイオード272が正バイアスされており抵
抗273が短絡されている場合、オベレーシヨナル・ア
ンプはピックアップ210の出力に対して比例する比例
増幅器として動作し、一方逆バイアスされている場合に
は、積分器及び低利得増幅器として動作する。この伝達
関数の変化は、ピックアップ出力がゼロ点を交差する時
に発生し、この瞬間はスパーク出力を、必要とする瞬間
である。次に、ピックアップ210の出力信号が負から
ゼロとなっても、ダイオード272は抵抗275を流れ
る電流によりわずかに逆バイアスされているので、オベ
レーショナル・アンプは積分器及び低利得増幅器として
動作しており、トランジスタ274,277が導適状態
、トランジスタ284が飽和状態に維持されている。そ
して、トランジスタ277のェミッタと抵抗280の接
続点の電位がトランジスタ274のベース電位を超える
と、ダイオード283により直流負帰環が印加され、ト
ランジスタ277の導適状態が保証される。以上述べた
様に本発明は、ピックアップからの出力信号が1つの樋
性内の時は、すなわち、正の半サイクルの時は、反転増
幅器の出力は比較的ゆっくりと飽和する方向に増加し、
飽和した後ピックアップの出力信号が変化した時は比較
的急速に、駆動される様構成し、かっこの変化信号を、
点火火花回路に供給することにより、反転増幅器が飽和
状態以外の時、すなわちピック・アップ出力が正の半サ
イクルから負の半サイクルに遷移する事に応動して変化
する時点火火花を発生する様に動作するものである。That is, when diode 272 is forward biased and resistor 273 is shorted, the operational amplifier operates as a proportional amplifier proportional to the output of pickup 210, while when reverse biased, it operates as an integrator. and operates as a low gain amplifier. This transfer function change occurs when the pickup output crosses the zero point, and this is the moment when the spark output is required. Second, even though the pickup 210 output signal goes from negative to zero, the operational amplifier operates as an integrator and low gain amplifier because diode 272 is slightly reverse biased by the current flowing through resistor 275. The transistors 274 and 277 are maintained in a conductive state, and the transistor 284 is maintained in a saturated state. Then, when the potential at the connection point between the emitter of the transistor 277 and the resistor 280 exceeds the base potential of the transistor 274, a direct current negative feedback loop is applied by the diode 283, and the conductive state of the transistor 277 is guaranteed. As described above, in the present invention, when the output signal from the pickup is within one channel, that is, during a positive half cycle, the output of the inverting amplifier increases relatively slowly toward saturation.
When the output signal of the pickup changes after being saturated, it is configured to be driven relatively quickly, and the change signal of the parentheses is
By supplying the ignition spark circuit, the inverting amplifier generates a spark that changes when it is not in saturation, i.e. in response to the pickup output transitioning from a positive half cycle to a negative half cycle. This is something that works.
以上本発明を2つの実施例を用いて説明したが本発明は
これらの実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲を蓮脱しない範囲で種々変更可能なものである。Although the present invention has been described above using two embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and can be modified in various ways without departing from the scope of the claims.
第1図は、本発明の第1の実施例を示す回路図、第2図
は、第1図図示の回路の各部における波形を示す図、第
3図は、本発明の他の実施例を示す回路図である。
第1図
第2図
第3図FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing waveforms at various parts of the circuit shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention. FIG. Figure 1 Figure 2 Figure 3
Claims (1)
号を発生する可変磁気抵抗ピツクアツプと、前記出力信
号により駆動される点火火花発生回路と、前記可変磁気
抵抗ピツクアツプと前記点火火花発生回路とを接続する
制御回路とを備えた内燃機関の火花点火装置に於て、前
記制御回路は、反転増幅器と、前記ピツクアツプと前記
反転増幅器の入力とを直接接続している入力抵抗と、直
列接続された抵抗とコンデンサからなり反転増幅器の入
出力間を接続しているA.C.負帰還を有しており、前
記反転増幅器が飽和状態から導通状態に変化した時火花
点火回路がスパーク火花を発生することを特徴とする内
燃機関の火花点火回路。1. A variable magnetic resistance pickup that generates an output signal whose polarity changes at the moment when an ignition spark is to be generated, an ignition spark generation circuit driven by the output signal, and the variable magnetic resistance pickup and the ignition spark generation circuit. In the spark ignition device for an internal combustion engine, the control circuit is connected in series with an inverting amplifier and an input resistor directly connecting the pickup and the input of the inverting amplifier. A. which consists of a resistor and a capacitor and connects the input and output of the inverting amplifier. C. 1. A spark ignition circuit for an internal combustion engine, having negative feedback, wherein the spark ignition circuit generates a spark when the inverting amplifier changes from a saturated state to a conductive state.
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