JPS6024947Y2 - エンジン点火装置 - Google Patents
エンジン点火装置Info
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- JPS6024947Y2 JPS6024947Y2 JP1982061016U JP6101682U JPS6024947Y2 JP S6024947 Y2 JPS6024947 Y2 JP S6024947Y2 JP 1982061016 U JP1982061016 U JP 1982061016U JP 6101682 U JP6101682 U JP 6101682U JP S6024947 Y2 JPS6024947 Y2 JP S6024947Y2
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- JP
- Japan
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- distributor
- electronic module
- rotor
- engine
- detector
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P3/00—Other installations
- F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
- F02P3/04—Layout of circuits
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- 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
- F02P7/07—Hall-effect pick-up devices
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
この考案は自動車用等のエンジン点火装置、特に、機械
的なブレーカポイント装置を持つ従来の点火方式を機械
的なブレーカポイント装置のない電子方式に切換えるた
めの改良型エンジン点火装置に関するものである。
的なブレーカポイント装置を持つ従来の点火方式を機械
的なブレーカポイント装置のない電子方式に切換えるた
めの改良型エンジン点火装置に関するものである。
〈従来技術〉
今日の自動車エンジン点火装置の最も一般的なものは、
自動車のディストリビュータに用いられているブレーカ
ポイント構体で、これは、エンジン回転に同期したディ
ストリビュータのカムの回転によって開閉される一対の
ブレーカポイントを有するもである。
自動車のディストリビュータに用いられているブレーカ
ポイント構体で、これは、エンジン回転に同期したディ
ストリビュータのカムの回転によって開閉される一対の
ブレーカポイントを有するもである。
これらのブレーカポイントは点火コイルの一次巻線を開
閉するように電気的に接続されている。
閉するように電気的に接続されている。
また、回転子およびディストリビュータキャップも使用
され、回転子がディストリビュータのカム軸と同期して
回転し、エンジンのスパークプラグへ適切な点火パルス
を分配する。
され、回転子がディストリビュータのカム軸と同期して
回転し、エンジンのスパークプラグへ適切な点火パルス
を分配する。
種々のトランジスタ点火装置が開発されているが、初期
に開発されたものは、点火コイルの一次巻線の電流を切
換えるためにトランジスタを利用し、それによって、ブ
レーカポイントの電気的スイッチング負荷を除去して、
ブレーカポイントの寿命を延長したものである。
に開発されたものは、点火コイルの一次巻線の電流を切
換えるためにトランジスタを利用し、それによって、ブ
レーカポイントの電気的スイッチング負荷を除去して、
ブレーカポイントの寿命を延長したものである。
しかし、ブレーカポイント自体は、エンジン回転とのタ
イミング同期を行うために依然として使用されていた。
イミング同期を行うために依然として使用されていた。
このブレーカポイントは、スイッチングトランジスタへ
のベース駆動電流を制御し、これによって、エンジン回
転に同期してトランジスタをターンオンおよびターンオ
フさせていた。
のベース駆動電流を制御し、これによって、エンジン回
転に同期してトランジスタをターンオンおよびターンオ
フさせていた。
さらに改良された点火装置として、エンジン回転に同期
してタイミングパルスを発生する磁気的手段または光学
的手段を使用で、ブレーカポイントを完全に除去したも
のがある。
してタイミングパルスを発生する磁気的手段または光学
的手段を使用で、ブレーカポイントを完全に除去したも
のがある。
この電気的タイミングパルスは増幅され、スイッチング
パワートランジスタのベース駆動電流を制御するのに用
いられる。
パワートランジスタのベース駆動電流を制御するのに用
いられる。
これらの電子的同期方式すなわち1ブレーカレス(ブレ
ーカのない)J方式によって、それまでの機械的ブレー
カポイントによって制御されるトランジスタ方式では得
られなかった良好なタイミング動作が得られ、実質的に
保守の必要が無くなった。
ーカのない)J方式によって、それまでの機械的ブレー
カポイントによって制御されるトランジスタ方式では得
られなかった良好なタイミング動作が得られ、実質的に
保守の必要が無くなった。
光学的に制御される方式は、光源および光検出器を、エ
ンジンに同期して回転する普通シャッタホイールと呼ば
れる光遮断装置とともに使用している。
ンジンに同期して回転する普通シャッタホイールと呼ば
れる光遮断装置とともに使用している。
光源および検出器を用いた代表的装置は、米国特許第3
.581.725号および米国特許第3゜234、74
2−号に記載されている。
.581.725号および米国特許第3゜234、74
2−号に記載されている。
磁気的に制御される方式は、磁気発生源および磁気検出
器を利用している。
器を利用している。
検出器と鎖交する磁界は、エンジン回転と同期して、そ
の大きさが変化する。
の大きさが変化する。
磁気同期装置には、大別して2つの型がある。
第1の方式は、可変リラクタンス型の検出器を使用した
もので、この例として特公昭38−13122−Wに記
載されたものがある。
もので、この例として特公昭38−13122−Wに記
載されたものがある。
この装置では、磁気回路中の空隙をエンジン回転に同期
して交互に増減させ、それによって、この磁気回路の磁
束を交互に減少・増加させる。
して交互に増減させ、それによって、この磁気回路の磁
束を交互に減少・増加させる。
その磁気回路の磁束が貫通するピックアップコイルが磁
気回路内に配置されており、該ピックアップコイルに回
路の磁束変化率に正比例する電圧が発生する。
気回路内に配置されており、該ピックアップコイルに回
路の磁束変化率に正比例する電圧が発生する。
このパルス発生装置は、タイミングパルスの発生がエン
ジン位置の関数であるばかりでなく、エンジン速度にも
関係し、電子的増幅器およびトランジスタスイッチを作
動させる充分な電圧振幅を有するタイミングパルスを発
生させるに必要な最低速度が存在する。
ジン位置の関数であるばかりでなく、エンジン速度にも
関係し、電子的増幅器およびトランジスタスイッチを作
動させる充分な電圧振幅を有するタイミングパルスを発
生させるに必要な最低速度が存在する。
したがって、これらの方式は、低速の始動時には、動作
が不完全か或いか全く動作しない。
が不完全か或いか全く動作しない。
さらに、いくつかの型の装置においては、発生されるタ
イミングパルスは、ブレーカポイントにより発生される
信号と一致せず、オフ期間に対するオン期間の比、すな
わちドウエル タイム(dwell time)がエン
ジン速度によって変化し、エンジン速度範囲の全体に渡
って、点火性能を最適にすることが不可能となる。
イミングパルスは、ブレーカポイントにより発生される
信号と一致せず、オフ期間に対するオン期間の比、すな
わちドウエル タイム(dwell time)がエン
ジン速度によって変化し、エンジン速度範囲の全体に渡
って、点火性能を最適にすることが不可能となる。
磁気的にタイミングパルスを発生させる第2の・方法で
は、磁気検出器として、ピックアップコイルの代りにホ
ール素子を使用している。
は、磁気検出器として、ピックアップコイルの代りにホ
ール素子を使用している。
ホール素子は、それを通る磁束の大きさに正比例するが
、磁束の大しさの変化率には全く無関係な振幅を有する
電圧を発生する。
、磁束の大しさの変化率には全く無関係な振幅を有する
電圧を発生する。
エンジン回転に同期してホール素子を通る磁束の振幅変
化を生じせしめるための種々の手段が開発された。
化を生じせしめるための種々の手段が開発された。
その一例は、米国特許第3.297.00吋に開示され
てる。
てる。
このように、光学的同期方式およびホール素子を使用し
た磁気的同期方式は、磁気ピックアップコイル方式がエ
ンジンの速度および位置の関数であるパルスを発生する
のに対し、エンジン位置のみによって左右される電気パ
ルスを発生するという点において、ブレーカポイントを
使用したタイミング方式の機能を果す。
た磁気的同期方式は、磁気ピックアップコイル方式がエ
ンジンの速度および位置の関数であるパルスを発生する
のに対し、エンジン位置のみによって左右される電気パ
ルスを発生するという点において、ブレーカポイントを
使用したタイミング方式の機能を果す。
〈考案が解決しようとしている問題点〉
上記従来の電子的パルス発生手段を具えたエンジン点火
装置には、ディストリビュータのハウジングの外側に、
電子的増幅器とトランジスタスイッチのパッケージを別
に装着しなければならないという共通の欠点がある。
装置には、ディストリビュータのハウジングの外側に、
電子的増幅器とトランジスタスイッチのパッケージを別
に装着しなければならないという共通の欠点がある。
このパッケージの大きさは、普通、パルス発生手段の1
0乃至20倍であり、従来のブレーカポイント装置を、
これらのいずれの電子的パルス発生装置にも容易に改変
することができない。
0乃至20倍であり、従来のブレーカポイント装置を、
これらのいずれの電子的パルス発生装置にも容易に改変
することができない。
また、この電子パッケージの装着には、機械的取付にか
なりの労力が必要で、既存の自動車の配線系にかなりの
変更が必要である。
なりの労力が必要で、既存の自動車の配線系にかなりの
変更が必要である。
特に、多くの自動車修理工は、必要な配線変更を容易に
することができないので、これらの電子パッケージの装
着に長時間を要た。
することができないので、これらの電子パッケージの装
着に長時間を要た。
このため、たとえこのような装置が燃費や望ましくない
排気ガスを大いに減少させるという事実を自動車の所有
者が認めていとしても、取付けに伴なう労賃、および普
通の機械工ではこのような装置を修理できないなどのた
めに、このような装置の採用、特に事後の取付けが著し
く阻害されている。
排気ガスを大いに減少させるという事実を自動車の所有
者が認めていとしても、取付けに伴なう労賃、および普
通の機械工ではこのような装置を修理できないなどのた
めに、このような装置の採用、特に事後の取付けが著し
く阻害されている。
〈問題点を解決するための手段〉
この考によるエンジン点火装置は、イグニッション・コ
イル82用のタイミング信号を発生する検出器52、上
記イグニッション・コイル用のスイッチング信号を発生
するスイッチ回路77、および上記スイッチ回路に接続
され、該スイッチ回路と上記イグニッション・コイルと
を接続する出力端子33とを有する電子的モジュール2
5と、この電子的モジュールを上記エンジンのディスト
リビュータ内に機械的に取付けるために、またその電子
的モジュールのための熱シンクとなるように、その電子
的モジュールに堅牢に取付けられた取付手段と、ディス
トリビュータ軸に取付けられて、上記検出器に対してエ
ンジン回転のタイミングを与えるための、周囲にエンジ
ン気筒数に対応する数の磁石が設けられたロータ45と
を具備している。
イル82用のタイミング信号を発生する検出器52、上
記イグニッション・コイル用のスイッチング信号を発生
するスイッチ回路77、および上記スイッチ回路に接続
され、該スイッチ回路と上記イグニッション・コイルと
を接続する出力端子33とを有する電子的モジュール2
5と、この電子的モジュールを上記エンジンのディスト
リビュータ内に機械的に取付けるために、またその電子
的モジュールのための熱シンクとなるように、その電子
的モジュールに堅牢に取付けられた取付手段と、ディス
トリビュータ軸に取付けられて、上記検出器に対してエ
ンジン回転のタイミングを与えるための、周囲にエンジ
ン気筒数に対応する数の磁石が設けられたロータ45と
を具備している。
そして上記取付手段は、上記電子的モジュールに機械的
に堅牢に取付けられ且つ電子的モジュール中の電気回路
のアース引出し端子として働く金属タブ25aおよび該
金属タブに導電的且つ熱伝導的に取付けられた取付板2
6とからなっており、これによって上記電子的モジュー
ルと取付板とは導電的且つ熱伝導的に結合される。
に堅牢に取付けられ且つ電子的モジュール中の電気回路
のアース引出し端子として働く金属タブ25aおよび該
金属タブに導電的且つ熱伝導的に取付けられた取付板2
6とからなっており、これによって上記電子的モジュー
ルと取付板とは導電的且つ熱伝導的に結合される。
さらに上記取付板は、当該電子的モジュールを従来のブ
レーカ・ポイント構体の代りに直ちにディストリビュー
タ内の所定位置に取付けることができるような寸法、形
状と取付は用の孔とをもっている。
レーカ・ポイント構体の代りに直ちにディストリビュー
タ内の所定位置に取付けることができるような寸法、形
状と取付は用の孔とをもっている。
〈作 用〉
この考案のエンジン点火装置は、ディストリビュータ軸
に取付けられたロータの回転によって電子的モジュール
中の検出器にタイミング信号が供給され、このタイミン
グ信号に応答して電子的モジュール中のスイッチ回路が
オン、オフしてイグニッション・コイルを駆動する。
に取付けられたロータの回転によって電子的モジュール
中の検出器にタイミング信号が供給され、このタイミン
グ信号に応答して電子的モジュール中のスイッチ回路が
オン、オフしてイグニッション・コイルを駆動する。
電子的モジュールに取付けられた取付手段により電子的
モジュールは、従来のブレーカ・ポイント構体を取除い
た後にそのま)直ちに、つまりブレーカ・ポイント構体
を取付ける要領でディストリビュータに取付けるこがで
きる。
モジュールは、従来のブレーカ・ポイント構体を取除い
た後にそのま)直ちに、つまりブレーカ・ポイント構体
を取付ける要領でディストリビュータに取付けるこがで
きる。
また、取付手段は電子的モジュール中の熱を放熱させる
ための放熱板として作用すると共に電子的モジュール中
の電子回路のアース接続端子としても作用する。
ための放熱板として作用すると共に電子的モジュール中
の電子回路のアース接続端子としても作用する。
;〈実施例〉
以下図面を参照して、この考案を説明する。
第1図は、通常の自動車用ディストリビュータ10(デ
ィストリビュータキャップ(図示せず)は除去しである
)と、従来の点火装置およびこの1考案の点火装置との
位置関係を示す。
ィストリビュータキャップ(図示せず)は除去しである
)と、従来の点火装置およびこの1考案の点火装置との
位置関係を示す。
従来の点火装置において、ブレーカポイント構体14の
可動ブレーカポイント13を動作させるブレーカポイン
トカム12が示されている。
可動ブレーカポイント13を動作させるブレーカポイン
トカム12が示されている。
さらに、ブレーカポイント構体14は、静止ブレーカポ
イント15、および通常はねじ17および18によって
進角板11へ固定されている取付ブラケット16を含ん
でいる。
イント15、および通常はねじ17および18によって
進角板11へ固定されている取付ブラケット16を含ん
でいる。
キーピン16aは、ブラケット16をディストリビュー
タ内の進角板11に正しく整合させるために用いられる
。
タ内の進角板11に正しく整合させるために用いられる
。
従来の点火装置に使用されるキャパシタ19がディスト
リビュータ10内に図示されており、このキャパシタ1
9は、通常は自動車の点火コイルの1次巻線へブレーカ
ポイント構体14を接続しているワイヤ21と、ブレー
カポイント構体14のスタッド20へ物理的および電気
的に結合されている。
リビュータ10内に図示されており、このキャパシタ1
9は、通常は自動車の点火コイルの1次巻線へブレーカ
ポイント構体14を接続しているワイヤ21と、ブレー
カポイント構体14のスタッド20へ物理的および電気
的に結合されている。
さらに、第1図には、従来のロータ22が示されており
、このロータ22は、通常は、軸23ヘキー止めされ、
自動車のエンジン速度に同期して回転するようにされて
いいる。
、このロータ22は、通常は、軸23ヘキー止めされ、
自動車のエンジン速度に同期して回転するようにされて
いいる。
第1図の分解図は、ブレーカポイント点火装置をこの考
案の装置に変換する際、ブレーカポイント構体14およ
びロータ22をディストリビュータ10から取外す様子
を示す。
案の装置に変換する際、ブレーカポイント構体14およ
びロータ22をディストリビュータ10から取外す様子
を示す。
第1図には、さらにホール検出器を有する電子的モジュ
ール25およびそれに適する取付板26を示している。
ール25およびそれに適する取付板26を示している。
モジュール25は、これに物理的に結合された金属タブ
25aを有腰このタブ25aは鋲27および28により
、取付板26へ固定されている。
25aを有腰このタブ25aは鋲27および28により
、取付板26へ固定されている。
タブ25aはまた、モジュール25中の回路を、取付板
26および板11を介して接地点へ接続する導体として
の作用も行う。
26および板11を介して接地点へ接続する導体として
の作用も行う。
さらに、タブ25aは、電子モジュール25に発生する
熱を取付板26へ導き、そこで放熱させる機能も有する
。
熱を取付板26へ導き、そこで放熱させる機能も有する
。
取付板26は、ブレーカポイント構体14が取付けられ
ていた位置に配置され、ねじ17および18を開孔29
,30よりねじ込んで板11に取付けられる。
ていた位置に配置され、ねじ17および18を開孔29
,30よりねじ込んで板11に取付けられる。
キーピン26aはブレーカポイント構体14aのキーピ
ン16aと同様に取付板26と板11との整合を容易に
するものである。
ン16aと同様に取付板26と板11との整合を容易に
するものである。
後で詳細に説明するが、タイミング信号検出器を含むモ
ジュール25は、動作電力供給用の電力入力端子32と
、点火コイルの一次巻線および点火キャパシタに接続さ
れている出力端子33とを具えている。
ジュール25は、動作電力供給用の電力入力端子32と
、点火コイルの一次巻線および点火キャパシタに接続さ
れている出力端子33とを具えている。
モジュール25の端子32と自動車の点火スイッチとの
間に接続されている第1の絶縁されたワイヤ36と、モ
ジュール25の出力端子33と自動車の点火コイルの一
次巻線との間に接続されている第2の絶縁されたワイヤ
とを具えた2本ワイヤケーブル35が設けられている。
間に接続されている第1の絶縁されたワイヤ36と、モ
ジュール25の出力端子33と自動車の点火コイルの一
次巻線との間に接続されている第2の絶縁されたワイヤ
とを具えた2本ワイヤケーブル35が設けられている。
さらに、標準のワイヤ21の代りに、ケーブル35をデ
ィストリビュータ10の側壁41の開孔40に挿入し、
それから絶縁させるために適切なグロナット39が設け
られている。
ィストリビュータ10の側壁41の開孔40に挿入し、
それから絶縁させるために適切なグロナット39が設け
られている。
前述の素子に加えて、第1図には、この考案の新しい形
式のロータ4,5が示されている。
式のロータ4,5が示されている。
このロータは、壁47に磁石46を等間隔に配置したこ
とを除けば、所定の車の標準のロータ22と同じである
。
とを除けば、所定の車の標準のロータ22と同じである
。
最良の性能を発揮させるためには、これらの磁石は可能
な限り強い磁界を生成することが必要である。
な限り強い磁界を生成することが必要である。
推奨実施例では、ヒタチマグネテイツクス社で製造され
たサマリウム・コバルト磁石のような希土類元素の磁石
を用いている。
たサマリウム・コバルト磁石のような希土類元素の磁石
を用いている。
この分野での技術者には明らかであるが、通常異なる車
には異なるロータ形状が用いられるので、車によってロ
ータの正確な形状は異なる。
には異なるロータ形状が用いられるので、車によってロ
ータの正確な形状は異なる。
ロータの他の形状は、後の第5図乃至第7図の説明にお
いて述べる。
いて述べる。
第1図に示たロータ45(およびカム12)は、8気筒
車用であり、したがって、ロータ45の壁47の外周に
は8個の磁石46が等間隔で配置されている。
車用であり、したがって、ロータ45の壁47の外周に
は8個の磁石46が等間隔で配置されている。
後で説明するように、これらの磁石は、モジュール25
の中のホール素子検出器とともに、ディストリビュータ
の軸23によってロータ45が回転させられるときに、
ロータ45の位置の間数としてダイミング信号を発生す
る。
の中のホール素子検出器とともに、ディストリビュータ
の軸23によってロータ45が回転させられるときに、
ロータ45の位置の間数としてダイミング信号を発生す
る。
ロータ45は、従来のロータ22と同様に、半径方向に
配置された接点48と中央の接点49とを有し、従来通
りに、イグニッションワイヤおよびディストリビュータ
キャップ(図示せず)を有して、エンジンの8個のスパ
ークプラグへインパルスを分配する。
配置された接点48と中央の接点49とを有し、従来通
りに、イグニッションワイヤおよびディストリビュータ
キャップ(図示せず)を有して、エンジンの8個のスパ
ークプラグへインパルスを分配する。
第2図および第3図は、従来のディストリビュータ10
内に装着されたモジュール25、ケーブル35およびロ
ータ45を示す。
内に装着されたモジュール25、ケーブル35およびロ
ータ45を示す。
これらの素子の装着、すなわちブレーカポイント点火装
置の変換には、従来の装置からブレーカポイント構体1
4、標準ロータ22および単一ワイヤ21を取外し、次
に、2本ワイヤケーブル35をディストリビュータ10
の壁41中の開孔40から挿入し、モジュール25に取
付けられた取付板26がブレーカポイント構体14の代
りにそのま)進角板11に固定される。
置の変換には、従来の装置からブレーカポイント構体1
4、標準ロータ22および単一ワイヤ21を取外し、次
に、2本ワイヤケーブル35をディストリビュータ10
の壁41中の開孔40から挿入し、モジュール25に取
付けられた取付板26がブレーカポイント構体14の代
りにそのま)進角板11に固定される。
取付板26は、ねじ17および18によって板11へ固
定される。
定される。
キャパシタ19のワイヤ50および2本のワイヤケーブ
ル35のうちの一方のワイヤ37がモジュール25の出
力端子33へ取付けられる。
ル35のうちの一方のワイヤ37がモジュール25の出
力端子33へ取付けられる。
ワイヤ36は、モジュール25の端子32に取付けられ
る。
る。
ワイヤ36の他端は、点火スイッチに、ワイヤ37の他
端は点火コイルの一次巻線に接続される。
端は点火コイルの一次巻線に接続される。
ロータ45が軸23に挿入され、ディストリビュータキ
ャップ(図示せず)が従来の方法で、ディストリビュー
タ10へ再装着される。
ャップ(図示せず)が従来の方法で、ディストリビュー
タ10へ再装着される。
第2図および第3図に明瞭に示すように、モジュール2
5は、ホール素子検出器52を有している。
5は、ホール素子検出器52を有している。
この考案の一実施例においては、点火装置の検出器およ
び全電子回路は、適切なプラスチック材料でカプセル化
され、モジュール25を形成する。
び全電子回路は、適切なプラスチック材料でカプセル化
され、モジュール25を形成する。
ホール素子型検出器は、25.4mm (1インチ)平
方の約100分の1で、モジュール25の内側面53の
約0.89耽(約3571000インチ)の深さに配置
される。
方の約100分の1で、モジュール25の内側面53の
約0.89耽(約3571000インチ)の深さに配置
される。
モジュール25用取付板26の開孔29は、ロータ45
の磁石46の外周面に対して検出器52の位置を調整で
きるよに細長くなっている。
の磁石46の外周面に対して検出器52の位置を調整で
きるよに細長くなっている。
磁石46の外周面は、タイミング精度を最高にするため
に、可能な限り表面53(シたがって、検出器52)に
接近していることが望ましいが、勿論、接触してはなら
ない。
に、可能な限り表面53(シたがって、検出器52)に
接近していることが望ましいが、勿論、接触してはなら
ない。
表面53と磁石の外面との間隔は、たとえば、約0.1
27mm (5/1000インチ)で、この間隔を得る
のにプラスチックのすきまゲージを使用することができ
る。
27mm (5/1000インチ)で、この間隔を得る
のにプラスチックのすきまゲージを使用することができ
る。
磁石46は、適当な方法によってロータ45の壁47内
に配置される。
に配置される。
たとえば、これらの磁石46を、ロータの外壁47に形
成された溝55内に接着することもできる。
成された溝55内に接着することもできる。
同様に、これらの磁石を壁47内に埋め込んでも良い。
一般的に、磁石46は現在入手可能な希土類元素の磁石
を用いた場合、約0.254mm (1/100インチ
)以上突出しないように、または約0.127問(57
1000インチ)以上後退しないよに取付けられる。
を用いた場合、約0.254mm (1/100インチ
)以上突出しないように、または約0.127問(57
1000インチ)以上後退しないよに取付けられる。
取付板26の形状は、種々の異なるブレーカポイント構
体14に代えて容易に装着できるよう変更することがで
きる。
体14に代えて容易に装着できるよう変更することがで
きる。
なわち、異なる形、別の開孔等を設けて、異なるディス
トリビュータに標準モジュール25を利用できるよにす
ることもできる。
トリビュータに標準モジュール25を利用できるよにす
ることもできる。
ある場合には、板26を省略して、タブ25bをディス
トリビュータの板11と同様のブレーカ板に直接取付け
ることもできる。
トリビュータの板11と同様のブレーカ板に直接取付け
ることもできる。
この場合、元の板11はディストリビュータ10から取
外して廃棄し、タブ25aに取付けられたブレーカ板が
、取付板およびブレーカ板の双方を構成する。
外して廃棄し、タブ25aに取付けられたブレーカ板が
、取付板およびブレーカ板の双方を構成する。
同様にして、ロータ形状も、従来の場合と同様に、変え
ることができる。
ることができる。
第4図は、回路60の一部であるホール素子52、磁石
46を有するロータ45とともに使用する回路の例であ
る。
46を有するロータ45とともに使用する回路の例であ
る。
この集積回路60の機能は、米国特許第3.581.7
25号に記載されているものと同じで、遅い立上りおよ
び立下り時間を有するホール素子の出力を、ゼロr、p
、m、までの全エンジン動作速度にわたって、このホー
ル素子からのタイミング信号にって決定される周波数と
パルス幅を有する矩形パルス列に変換し、従来の点火コ
イルの一次巻線に直列接続されているソリッドステート
スイッチを作動させるよな機能を行う。
25号に記載されているものと同じで、遅い立上りおよ
び立下り時間を有するホール素子の出力を、ゼロr、p
、m、までの全エンジン動作速度にわたって、このホー
ル素子からのタイミング信号にって決定される周波数と
パルス幅を有する矩形パルス列に変換し、従来の点火コ
イルの一次巻線に直列接続されているソリッドステート
スイッチを作動させるよな機能を行う。
第4図は、ロータ45とホール素子検出器52との関係
を示している。
を示している。
この検出器は、集積回路60の中に設けられるシリコン
ホール発生器である。
ホール発生器である。
この集積回路60は、また、単板のシリコンチップ上に
、電圧調整器とともに集積化された増幅器・トリガ・出
力段を備えるもので、Sprague ULS3006
Mを使用することができる。
、電圧調整器とともに集積化された増幅器・トリガ・出
力段を備えるもので、Sprague ULS3006
Mを使用することができる。
集積回路60は、モジュール25の入力端子32に接続
されたリード線72に接続れている抵抗器61を介して
動作電力を受ける。
されたリード線72に接続れている抵抗器61を介して
動作電力を受ける。
この端子32は、ワイヤ36を介して、自動車の点火ス
イッチ62へ接続されている。
イッチ62へ接続されている。
回路60は共通導線63へ接続されており、この導線6
3は、接地点64へ接続されてる。
3は、接地点64へ接続されてる。
この接地は、ディストリビュータ10の進角板11に結
合されたタブ25aおよび取付板26によって行われる
。
合されたタブ25aおよび取付板26によって行われる
。
自動車のバッテリ(12V)は65で示されており、接
地点64と点火スイッチ62へ従来の通りに接続されて
いる。
地点64と点火スイッチ62へ従来の通りに接続されて
いる。
ツェナーダイオード67が抵抗器61と回路60との接
続点と、共通導線63との間に接続されている。
続点と、共通導線63との間に接続されている。
回路60は、一対のトランジスタ(一方のみを図示しで
ある)を有する出力駆動段を備え、これらのトランジス
タのコレクタは、出力端子に接続されている。
ある)を有する出力駆動段を備え、これらのトランジス
タのコレクタは、出力端子に接続されている。
これらの出力端子のいずれか一方または両方が、回路6
0の出力端子68として使用される。
0の出力端子68として使用される。
この出力端子68は矩形パルス列を供給し、トランジス
タ増幅器70のベースへ接続されている。
タ増幅器70のベースへ接続されている。
増幅器70のベースは、端子32へ接続されているリー
ド線72へ、抵抗器71を介して接続されている。
ド線72へ、抵抗器71を介して接続されている。
トランジスタ70のコレクタは、抵抗器73を介してリ
ード線72へ接続されている。
ード線72へ接続されている。
ツェナーダイオード74がトランジスタ70のコレクタ
と共通導線63との間に接続されている。
と共通導線63との間に接続されている。
ツェナーダイオード67は、導線72に現われる広範囲
な電圧変動および有害な過渡的スパイクから回路60を
絶縁し、ツェナーダイオード74は、トランジスタ増幅
器70に対して同様の機能を果たす。
な電圧変動および有害な過渡的スパイクから回路60を
絶縁し、ツェナーダイオード74は、トランジスタ増幅
器70に対して同様の機能を果たす。
増幅器70のエミッタは、ダーリントンパワートランジ
スタ集積回路77の入力端子76へ接続されている。
スタ集積回路77の入力端子76へ接続されている。
この回路とては、TRW SVT 6001を使用する
ことができ、ダーリントン構成に接続された一対のトラ
ンジスタ78および79を有している。
ことができ、ダーリントン構成に接続された一対のトラ
ンジスタ78および79を有している。
トランジスタ79のエミッタは、共通導線63へ接続さ
れ、トランジスタ78および79のコレクタは、相互接
続され、モジュール25の出力端子33に接続されてい
る。
れ、トランジスタ78および79のコレクタは、相互接
続され、モジュール25の出力端子33に接続されてい
る。
この端子33は、自動車の既存の点火コイル82の一次
巻線81ヘワイヤ37により接続されてる。
巻線81ヘワイヤ37により接続されてる。
また図示のように、巻線81と直列に、この巻線81の
他端と点火スイッチとの間に既存の自動車配線によって
接続されたバラスト抵抗器が配置されている。
他端と点火スイッチとの間に既存の自動車配線によって
接続されたバラスト抵抗器が配置されている。
トランジスタ78のベースへ接続された端子76と、ト
ランジスタ78および79のコレクタへ接続された端子
33との間に、一対のツェナーダイオード85および8
6が直列に接続されている。
ランジスタ78および79のコレクタへ接続された端子
33との間に、一対のツェナーダイオード85および8
6が直列に接続されている。
通常はブレーカポイント構体14とともに使用される既
存のキャパシタ19がリード線63と端子33との間に
接続されており、ダイオード87がリード線63と端子
33との間に並列に接続されている。
存のキャパシタ19がリード線63と端子33との間に
接続されており、ダイオード87がリード線63と端子
33との間に並列に接続されている。
ツェナーダイオード85および86は、スイッチ77が
ターンオフされるときに、スイッチ77の両端間に発生
する電圧をクリップし、スイッチ77を安全電圧定格内
に維持するとともに、点火コイル82の一次巻線81の
インダクタンスに急激な電流の減少により生じる大きな
過渡電圧から保護する。
ターンオフされるときに、スイッチ77の両端間に発生
する電圧をクリップし、スイッチ77を安全電圧定格内
に維持するとともに、点火コイル82の一次巻線81の
インダクタンスに急激な電流の減少により生じる大きな
過渡電圧から保護する。
ダイオード87は、トランジスタ77が非導通状態とな
るとき、一次巻線81およびキャパシタ19により形成
される共振回路から発生する逆電圧からスイッチ77を
保護する。
るとき、一次巻線81およびキャパシタ19により形成
される共振回路から発生する逆電圧からスイッチ77を
保護する。
回路60のホール素子検出器52は、ロータ45の周辺
に設けられた磁石46の作用によって、ロータ45の位
置の関数としてのタイミング信号を発生する。
に設けられた磁石46の作用によって、ロータ45の位
置の関数としてのタイミング信号を発生する。
これらのタイミング信号は、比較的遅い立上りおよび立
下り時間を有している。
下り時間を有している。
電子回路60は、ホール素子検出器52からの信号によ
り決定される周波数′とパルス幅を持つ矩形パルスを生
皮するためのパルス歳形器として動作する。
り決定される周波数′とパルス幅を持つ矩形パルスを生
皮するためのパルス歳形器として動作する。
矩形パルスは、点火コイルに蓄積されたエネルギの一部
がトランジスタ77中で熱として発散されることなく、
スパークプラグへ伝送されるようにするために必要であ
る。
がトランジスタ77中で熱として発散されることなく、
スパークプラグへ伝送されるようにするために必要であ
る。
これらのパルスは、増幅トランジスタ70により増幅さ
れ、出力スイッチ77へ供給される。
れ、出力スイッチ77へ供給される。
このスイッチは、点火コイル82の一次巻線81を切換
える機能を持つ。
える機能を持つ。
第4図で、出力端子33の右に示した波形90は、スイ
ッチングパルスを示す。
ッチングパルスを示す。
この装置では、オン時間Bとオフ時間Aとの比は一定で
、磁石間の間隔と磁石の幅との比に等しい。
、磁石間の間隔と磁石の幅との比に等しい。
この装置の波形は、エンジンの全動作速度範囲に渡って
、理想のブレーカポイント装置の波形に等しい。
、理想のブレーカポイント装置の波形に等しい。
回路動作をもう少し詳細に考えてみると、1個の磁石が
ホール素子に極めて近接しているとき、端子68へ接続
された出力トランジスタは導通状態となり、トランジス
タ70のベース電圧を接地電位64に降下させる。
ホール素子に極めて近接しているとき、端子68へ接続
された出力トランジスタは導通状態となり、トランジス
タ70のベース電圧を接地電位64に降下させる。
これによって、トランジスタ70は非導通状態になるの
で、ダーリントンパワースイッチ77がターンオフされ
る。
で、ダーリントンパワースイッチ77がターンオフされ
る。
そ結果、点火コイル82の一次巻線81の電流が遮断さ
れ、二次巻線に高電圧が発生される。
れ、二次巻線に高電圧が発生される。
磁石がホール素子から離れる方向に動くと、出力トラン
ジスタは非導通状態となり、抵抗器71を通ってトラン
ジスタ70ヘベース電流が供給され、トランジスタ70
および77は再び導通状態となる。
ジスタは非導通状態となり、抵抗器71を通ってトラン
ジスタ70ヘベース電流が供給され、トランジスタ70
および77は再び導通状態となる。
次の磁石がホール素子検出器に接近すると、前述と同じ
動作が繰り返される。
動作が繰り返される。
正確な動作をさせるために、ホール素子の幅(ホール素
子のロータ回転方向寸法)は、ロータの隣接する磁石間
の間隔よりもかなり小さくなければならない。
子のロータ回転方向寸法)は、ロータの隣接する磁石間
の間隔よりもかなり小さくなければならない。
推奨実施例においては、ホール素子は、磁界のl極だけ
に作用するので、全ての磁石は、ディストリビュータ軸
から離れた側の磁極が同じでなければならない。
に作用するので、全ての磁石は、ディストリビュータ軸
から離れた側の磁極が同じでなければならない。
これに代るものとして、シリンダ1個に対して、1個の
2極弐ホール素子と2個の磁石とを使用することができ
る。
2極弐ホール素子と2個の磁石とを使用することができ
る。
回路60は、6.35wFIX 10.16朋(0,2
5インチ×0.4インチ)で厚さが0.203mm (
87100インチ)のパッケージにされたものが入手で
き、ホール素子検出器は、そのパッケージの外面から約
0.635mm(2571000インチ)のところに設
けられている。
5インチ×0.4インチ)で厚さが0.203mm (
87100インチ)のパッケージにされたものが入手で
き、ホール素子検出器は、そのパッケージの外面から約
0.635mm(2571000インチ)のところに設
けられている。
ホール素子は、前記の如く約25.4wn平方(1イン
チ平方)の約1叩分のlである。
チ平方)の約1叩分のlである。
回路60は、第4図の他の回路素子とともにカプセル化
されてモジュール25とされ、この回路60は、モジュ
ール25の表面53の0.254rIrIn(10@の
1インチ)内側に配置される。
されてモジュール25とされ、この回路60は、モジュ
ール25の表面53の0.254rIrIn(10@の
1インチ)内側に配置される。
したがって、ホール素子検出器は、表面53の0.88
如(35/1000インチ) (0,254咽十0.6
35mm (10/1000インチ+2571000イ
ンチ))内側に位置することになる。
如(35/1000インチ) (0,254咽十0.6
35mm (10/1000インチ+2571000イ
ンチ))内側に位置することになる。
表面53と磁石46の外面との標準間隔は、0.127
順(5/1000インチ)であり、したがって、磁石の
外面とホール素子検出器52との間隔は、約1.016
mm (40/ 1000インチ)である。
順(5/1000インチ)であり、したがって、磁石の
外面とホール素子検出器52との間隔は、約1.016
mm (40/ 1000インチ)である。
第5図乃至第7図は、この考案のロータの他の形を示し
ている。
ている。
第5図は成る型の現用車、たとえばゼネラルモータース
の成る車種に用いられている従来のバキューム進角板9
5、ブレーカポイントカム96、軸97およびロータ取
付板98を示す。
の成る車種に用いられている従来のバキューム進角板9
5、ブレーカポイントカム96、軸97およびロータ取
付板98を示す。
さらに、従来のキャパシタ99も図示される。
これらのディストリビュータ構体は、ロータ取付板98
の上部に装着されるカップ形ロータ(図示せず)を使用
でいる。
の上部に装着されるカップ形ロータ(図示せず)を使用
でいる。
ロータ取付板98、カム96および軸97が相互結合さ
れており、ディストリビュータ軸が回転するときに、磁
石がホール素子検出器に近接して通過するように、既存
のロータへ磁石を取付ける方法がないので、新形式のロ
ータ100は、2つの半部101および102で樹皮し
て、カム96および軸97の周面に取付けることができ
るようにする。
れており、ディストリビュータ軸が回転するときに、磁
石がホール素子検出器に近接して通過するように、既存
のロータへ磁石を取付ける方法がないので、新形式のロ
ータ100は、2つの半部101および102で樹皮し
て、カム96および軸97の周面に取付けることができ
るようにする。
したがって、従来のロータはそのま)残される。
この実施例においては、カム96は6つの面を持ってお
り、6気筒車に使用される。
り、6気筒車に使用される。
したがって、ロータ100の外周壁には6個の磁石が取
付けられている。
付けられている。
これらの磁石は、前述の場合と同様にして取付けられ、
0.254mm (1/100インチ)以上突出しない
ように、あるいは、0.127mm (1/200イン
チ)以上後退しないように取付けることが望ましい。
0.254mm (1/100インチ)以上突出しない
ように、あるいは、0.127mm (1/200イン
チ)以上後退しないように取付けることが望ましい。
第7図は、ロータ100の一方の半部を示し、軸97に
嵌着する開孔104とカム96に押圧嵌着される六角面
105とが図示されてる。
嵌着する開孔104とカム96に押圧嵌着される六角面
105とが図示されてる。
ロータの2つの半部101および102は、接着剤など
の適切な方法で互いに固定結合される。
の適切な方法で互いに固定結合される。
これらの半部101と102をカム96と軸97上に取
付けて、これらを固定するために、固定装置を用いても
よい。
付けて、これらを固定するために、固定装置を用いても
よい。
ロータ100の材料とては、このロータが、第1図のロ
ータ45の接点48および49のような高電圧切換接点
を含まないので、ガラスを混入したナイロンがある。
ータ45の接点48および49のような高電圧切換接点
を含まないので、ガラスを混入したナイロンがある。
上記以外で、第4図の装置に使用される回路素子の例と
しては、次のものが適当であることがわかった。
しては、次のものが適当であることがわかった。
バッテリ65
抵抗器61
抵抗器71
抵抗器73
ダイオード67
ダイオード74
ダイオード85
および86 140Vツエナーダイオードダイオー
ド87 lN4004 上記の実施例は単なる説明のためのものであり、この考
案の範囲は、実用新案登録請求の範囲に示されている。
ド87 lN4004 上記の実施例は単なる説明のためのものであり、この考
案の範囲は、実用新案登録請求の範囲に示されている。
〈効 果〉
標準12V自動車用バツテリ
125Ω
2.2にΩ
80Ω
6.2Vツエナーダイオード
22Vツエナーダイオード
この考案は、電子式点火装置の構造に関する全く新しい
思想に基づいている。
思想に基づいている。
この考案によれば、ディストリビュータハウジング内に
、全電子回路、パルス発生手段、増幅器およびパワート
ランジスタスイッチからなる電子的モジュールを、従来
のブレーカ・ポイント構体と全く同様に装着できる。
、全電子回路、パルス発生手段、増幅器およびパワート
ランジスタスイッチからなる電子的モジュールを、従来
のブレーカ・ポイント構体と全く同様に装着できる。
このため、自動車に、この考案の装置を最初から取付け
る場合にも、事後に付加する場合にも、容易に取付けが
行えるという点で、大きな効果を有する。
る場合にも、事後に付加する場合にも、容易に取付けが
行えるという点で、大きな効果を有する。
この考案の装置のディストリビュータハウジングの機械
的装着は、従来のロータおよび一組のブレーカポイント
を装着すると同じで、全ての自動車修理工が何度も行っ
てきたことと同じである。
的装着は、従来のロータおよび一組のブレーカポイント
を装着すると同じで、全ての自動車修理工が何度も行っ
てきたことと同じである。
種々の形状の取付板を使用すれば、既存の種々の形状の
ディストリビュータに、同じ寸法基準のモジュールを装
着できる。
ディストリビュータに、同じ寸法基準のモジュールを装
着できる。
付加すべき電気接続は、自動車の配線系統中の容易に確
認できる位置に一本の配線を接続するだけである。
認できる位置に一本の配線を接続するだけである。
既存の自動車配線を変更する必要はない。孔または締付
装置を自動車に付加する必要もない。
装置を自動車に付加する必要もない。
さらに、全ての初期調整およびタイミングは、従来のブ
レーカポイント方式と同様に威され、迅速に装着および
調整でき、既存の自動車に装着するのに実用的である。
レーカポイント方式と同様に威され、迅速に装着および
調整でき、既存の自動車に装着するのに実用的である。
第1図は、従来のブレーカポイントとロータと取外し、
その代りにこの考案のエンジン点火装置を取付ける様子
を示した通常のディストリビュータの分解斜視図、第2
図は、この考案の電子的モジュールおよびロータが装着
されたディストリビュータの平面図、第3図は、第2図
のディストリビュータの一部裁断正面図、第4図は、こ
の考案のエンジン点火装置の電気回路の一例を示す図、
第5図は、この考案のエンジン点火装置で使用される他
の形式のロータの正面図、第6図は、第5図の線6−6
に沿う一部断面平面図、第7図は、第6図のロータの一
方を示す斜視図である。 10・・・・・・ディストリビュータ、25・・・・・
・電子的モジュール、25a・・・・・・タブ、26・
・・・・・取付板、29.30・・・・・・開孔、33
・・・・・・出力端子、45・・・・・田−タ、46・
・・・・・磁石、52・・・・・・ホール素子検出器、
60・・・・・・集積回路、77・・・・・・スイッチ
回路。
その代りにこの考案のエンジン点火装置を取付ける様子
を示した通常のディストリビュータの分解斜視図、第2
図は、この考案の電子的モジュールおよびロータが装着
されたディストリビュータの平面図、第3図は、第2図
のディストリビュータの一部裁断正面図、第4図は、こ
の考案のエンジン点火装置の電気回路の一例を示す図、
第5図は、この考案のエンジン点火装置で使用される他
の形式のロータの正面図、第6図は、第5図の線6−6
に沿う一部断面平面図、第7図は、第6図のロータの一
方を示す斜視図である。 10・・・・・・ディストリビュータ、25・・・・・
・電子的モジュール、25a・・・・・・タブ、26・
・・・・・取付板、29.30・・・・・・開孔、33
・・・・・・出力端子、45・・・・・田−タ、46・
・・・・・磁石、52・・・・・・ホール素子検出器、
60・・・・・・集積回路、77・・・・・・スイッチ
回路。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 通常のディストリビュータ内に取付けられて、エンジン
のイグニッション・コイルを駆動する構体であって: 上記イグニッション・コイル用のタイミング信号を発生
する検出器と、上記イグニッション・コイル用のスイッ
チング信号を発生するスイッチ回路と、上記スイッチ回
路に接続され、該スイッチ回路と上記イグニッション・
コイルとを接続スル出力端子とを有する電子的モジュー
ルと;上記電子的モジュール手段を上記エンジンのディ
ストリビュータ内に取付けるために、またその電子的モ
ジュールのための熱シンクとなるようにその電子的モジ
ュールに堅牢に取付けられる取付手段と、 上記ディストリビュータの回転軸に取付けられていて、
上記検出器に対してエンジン回転のタイミングを与える
ための、周囲にエンジン気筒数に対応する数の磁石が設
けられたロータとを具備し、 上記取付手段は、上記電子的モジュールに機械的に堅牢
に取付けられ且つ電子的モジュール中の電気回路のアー
ス引出し端子として働く金属タブおよび該金属タブに導
電的且つ熱伝導的に取付けられた取付板とからなり、そ
れによって上記電子的モジュールと取付板とは導電的且
つ熱伝導的に結合されておおり、さりに上記取付板は当
該電子的モジュールを従来のブレーカ・ポイント構体に
代えて直ちにディストリビュータ内の所定位置に取付け
ることができるような寸法、形状と取付孔とを有してい
る、エンジン点火装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US463853A US3906920A (en) | 1974-04-25 | 1974-04-25 | Ignition apparatus and system |
US463853 | 1974-04-25 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57202753U JPS57202753U (ja) | 1982-12-23 |
JPS6024947Y2 true JPS6024947Y2 (ja) | 1985-07-26 |
Family
ID=23841573
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP50031743A Pending JPS50139236A (ja) | 1974-04-25 | 1975-03-14 | |
JP1982061016U Expired JPS6024947Y2 (ja) | 1974-04-25 | 1982-04-26 | エンジン点火装置 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP50031743A Pending JPS50139236A (ja) | 1974-04-25 | 1975-03-14 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3906920A (ja) |
JP (2) | JPS50139236A (ja) |
CA (1) | CA1054668A (ja) |
DE (2) | DE2509759C3 (ja) |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3989023A (en) * | 1974-06-07 | 1976-11-02 | Eltra Corporation | Triggering rotor and sensor assembly |
US4061938A (en) * | 1975-06-20 | 1977-12-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Device for generating electrical pulses in response to shaft rotation |
US4036197A (en) * | 1975-11-03 | 1977-07-19 | Beshore Craig S | Automotive ignition distributor conversion means |
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