JPS6124698Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関点火装置の点火時期演算装
置、特に過回転防止構造に関するものである。

従来より機関等の破損、破壊防止のために機関
の回転数が異常に上昇した場合、スパークプラグ
への放電を停止することにより機関の出力を低下
させ、それにより機関の回転数を下げるという形
式のものがあつた。

ところが、このような方式のものでは、未燃焼
ガスが排出されるので、排出ガス対策上好ましく
ないという問題があつた。

本考案は上記の問題を解決するため、内燃機関
の各基本点火時期毎にデユーテイ比一定の回転パ
ルス信号を発生する回転センサを設け、その回転
パルス信号が第１のレベルを示す第１の所定回転
角の間に第１のコンデンサを充電し、かつその信
号が第２のレベルを示す第２の所定回転角の間そ
の充電電圧の値を保持する一方、この第２の所定
回転角の間第２のコンデンサを充放電して、この
充電電圧が第１のコンデンサのピーク値と一致し
た時点で第１の比較回路に一致信号を得、この一
致信号と回転パルス信号との論理処理と論理回路
によつて行うことによつて点火時期を機関を回転
数に応じて制御する回路を構成し、かつ第１又は
第２のコンデンサのピーク値が所定の電圧値より
低くなつたことを第２の比較回路によつて検出
し、その検出信号により第１の比較回路よりの一
致信号が論理回路に印加されるのを制限すること
によつて点火時期を遅らせることにより、未燃焼
ガスを排出させることなく機関の出力を低下させ
て機関の回転数を下げることができる内燃機関用
点火装置の演算装置を提供することを目的とす
る。

以下本考案を図に示す実施例について説明す
る。第１図に本考案を用いた内燃機関用点火装置
のブロツク図を示す。１００は回転センサ、２０
０は本考案による点火時期演算装置、３００は火
花発生装置である。図示されていない機関の回転
に同期して回転センサ１００に発生される回転パ
ルス信号が点火時期演算装置２００に与えられ
る。演算装置２００はこの回転パルス信号を受
け、機関の回転数に応じた点火時期信号を発生
し、この点火時期信号により火花発生装置３００
は火花を発生する。

第２図は本考案による内燃機関用点火装置の点
火時期演算装置の詳細電気回路図である。Ｒ１〜
Ｒ２１は抵抗、Ｃ１〜Ｃ５はコンデンサ、Ｑ１〜
Ｑ４はトランジスタ、Ｄ１，Ｄ２はダイオード、
１０はインバータ、２０，４０は比較器、３０は
演算増幅器、５０はOR素子、６０は電源であ
る。

コンデンサＣ１は第１のコンデンサ、コンデン
サＣ３は第２のコンデンサで、抵抗Ｒ１〜Ｒ３、
トランジスタＱ１、ダイオードＤ１は定電流回路
を構成し、抵抗Ｒ１２、コンデンサＣ４、ダイオ
ードＤ２、演算増幅器３０はピーク・ホールド回
路を構成する。又、抵抗Ｒ６，Ｒ９、比較器２０
は第１の比較回路を構成し、抵抗Ｒ１５〜Ｒ１
９、比較器４０は第２の比較回路を構成し、さら
に抵抗Ｒ２０，Ｒ２１、トランジスタＱ４、コン
デンサＣ５は進角制限回路を構成する。

第３図、第４図、第５図は第２図の各部の波形
を示すタイミングチヤートで、第３図は機関の回
転数がN₀［R.P.M］以下、第４図はN₀［R.P.M］
〜N₁［R.P.M］、第５図はN₁［R.P.M］以上の時
をそれぞれ示し、第３図乃至第５図において、１
は入力端子に入力される回転センサ１００の回
転パルス信号、２は第１のコンデンサＣ１の端子
電圧と第２のコンデンサＣ３の端子電圧、３
は比較器２０の出力、４はコンデンサＣ４の端
子電圧と抵抗Ｒ１５，Ｒ１６にて定まる端子
の電圧、５は比較器４０の出力、６は出力端子
の出力を示す。第６図は第２図に示す回路を用
いた時の点火進角特性図である。

次に、上記構成においてその作動を説明する。
回転センサ１００の回転パルス信号が高（Ｈ）レ
ベル（第１のレベル）を示す第１の所定回転角の
間、インバータ１０および抵抗Ｒ２を介してトラ
ンジスタＱ１がオンし、抵抗Ｒ３、トランジスタ
Ｑ１を介して第１のコンデンサＣ１が初期値より
充電される。このとき、トランジスタＱ３がオン
して第２のコンデンサＣ３の短絡回路が形成され
ているためこの第２のコンデンサＣ３が充電され
ることはない。次いで、回転センサ１００の回転
パルス信号が低（Ｌ）レベル（第２のレベル）を
示す第２の所定回転角の間、トランジスタＱ１が
オフするため第１のコンデンサＣ１はその充電電
圧を保持する。このとき、トランジスタＱ３もオ
フして第２のコンデンサＣ３の短絡回路が開放さ
れるため、このコンデンサＣ３は抵抗Ｒ７を介し
て充電される。次に、回転センサ１００の回転パ
ルス信号がＨレベルになるとコンデンサＣ２を介
してトランジスタＱ２が短絡時間導通して第１の
コンデンサＣ１の充電電荷を短時間で放電して初
期値にリセツトした後、トランジスタＱ１の導通
によりコンデンサＣ１を初期値より充電する。ま
た、このときトランジスタＱ３も導通することに
より第２のコンデンサＣ３の充電電荷も短時間で
放電して初期値にリセツトされる。

そして、比較器２０は第１、第２のコンデンサ
Ｃ１，Ｃ３の端子電圧，を比較し、第１のコ
ンデンサＣ１の端子電圧が第２のコンデンサＣ
３の端子電圧より高いときはＬレベル、低いと
きはＨレベルの出力を発生する。また、第２の
コンデンサＣ３の端子電圧により抵抗Ｒ１２、
演算増幅器３０、ダイオードＤ２を介してコンデ
ンサＣ４が充電され、このコンデンサＣ４の端子
電圧と抵抗Ｒ１５，Ｒ１６にて定まる端子の
電圧とを比較器４０により比較し、コンデンサＣ
４の端子電圧が端子の電圧より高いときはＨレ
ベル、低いときはＬレベルの出力を発生する。

ここで、機関の回転数がN₀［R.P.M］以下の低
速時では、第１のコンデンサＣ１の端子電圧が
第２のコンデンサＣ３の端子電圧よりも常に高
くなるように設定してあるため、比較器２０の出
力は第３図３で示すごとく常にＬレベルにあ
る。このため、出力端子の出力は入力端子の
回転パルス信号がそのまま現われる。即ち、進角
度αは０である。又、この時抵抗Ｒ１５，Ｒ１６
によつて定まる端子の端子電圧はコンデンサＣ
４の端子電圧よりも常に低くなるように設定し
てあるため比較器４０の出力は第３図５で示す
ごとく常にＨレベルとなり、トランジスタＱ４は
オフのままである。

機関の回転数がN₀〜N₁［R.P.M］の間では第
１のコンデンサＣ１の端子電圧は第２のコンデ
ンサＣ３の端子電圧よりも低くなり、比較器２
０の出力、出力端子の出力は第４図３，６に
示すようになる。即ち、角度αだけ進角したこと
になる。又、この時もコンデンサＣ４の端子電圧
と端子の端子電圧との関係は機関の回転数が
N₀［R.P.M］以下の時と同様なため、トランジス
タＱ４はオフのままである。

次に、機関の回転数が所定の回転数N₁［R.P.
M］を越す（過回転になる）と、コンデンサＣ４
の端子電圧が端子の端子電圧よりも低くな
り、比較器４０の出力は第５図５で示すごとく
Ｌレベルになり、トランジスタＱ４はオンとな
る。従つて、第１のコンデンサＣ１は抵抗Ｒ３と
抵抗Ｒ２１、トランジスタＱ４との並列回路、ト
ランジスタＱ１を介して充電されることになり、
第５図２に示すように第１のコンデンサＣ１の端
子電圧は一点鎖線より実線′へと移行し、常
時第２のコンデンサＣ３の端子電圧よりも高く
なる。故に、比較器２０の出力は第５図３で示
すごとく常にＬレベルとなつて、出力端子の出
力は入力端子の入力と同じとなり、進角度は０
となる。これにより、機関の出力は低下し、機関
の回転数を下げることが可能となる。

ここで、トランジスタＱ４のベースと電源６０
との間にはコンデンサＣ５と抵抗Ｒ２０とよりな
る遅延回路が接続してあるため、比較器４０の出
力がＨレベルからＬレベルあるいはＬレベルか
らＨレベルに変化してもトランジスタＱ４は直ち
にオン、オフするのではなく、抵抗Ｒ２０とコン
デンサＣ５との時定数によつて定まる時間の間不
飽和領域で動作して徐々にオフからオンあるいは
オンからオフへと変化する。このため、コンデン
サＣ１の充電時定数も時間の経過に伴なつて徐々
に変化し、機関回転数N₁［R.P.M］で点火時期が
急激には変化しないようにしてある。

なお、上述した実施例では、比較器４０の出力
により第１のコンデンサＣ１の充電回路を制御し
たが、抵抗Ｒ１又はＲ２を制御してもよい。又、
第２のコンデンサＣ３の代わりに第１のコンデン
サＣ１の端子電圧を検出し、抵抗Ｒ７又はＲ８を
制御してもよい。さらに、比較器２０とOR素子
５０との間に例えばAND素子を挿入してこの
AND素子のゲートを比較器４０の出力により
開閉して、比較器４０の出力がＬレベルのとき
に比較器２０の出力を殺す方法も考えられる。

以上述べたように本考案においては、点火時期
を機関回転数を応じて制御するための第１のコン
デンサ又は第２のコンデンサの端子電圧を第２の
比較回路により検出し、それにより機関の回転数
が所定の値を越した時に、これら両コンデンサの
端子電圧を比較する第１の比較回路よりの一致信
号が、第１の比較回路の一致信号と回転センサの
回転パルス信号との論理処理を行なう論理回路に
印加されるのを制限することにより進角度を低く
し、機関の出力を低下させるから、点火時期制御
用の第１又は第２のコンデンサを有効に利用し
て、簡単な構成で、過回転時における機関の回転
数を低くし、機関等の破損、破壊を防止すること
ができるのみならず、点火時期の遅れにより過回
転を防止するものであるから、未燃焼ガスが排出
されることもなく、排出ガス対策上も好ましいと
いう優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置を用いた点火装置のブロツ
ク図、第２図は本考案装置の一実施例を示す要部
詳細電気回路図、第３図乃至第５図は第２図図示
装置の各部波形を示すタイミングチヤート、第６
図は第２図図示装置における点火進角特性図であ
る。 １００……回転センサ、Ｃ１，Ｒ３，Ｒ４，Ｑ
１，Ｑ２……第１の充放電回路を構成する第１の
コンデンサ、抵抗、トランジスタ、Ｃ３，Ｒ７，
Ｒ８，Ｒ１０，Ｑ３……第２の充放電回路を構成
する第２のコンデンサ、抵抗、トランジスタ、Ｒ
６，Ｒ９，２０……第１の比較回路を構成する抵
抗、比較器、５０……論理回路を構成するOR素
子、Ｒ１５〜Ｒ１９，４０……第２の比較回路を
構成する抵抗、比較器、Ｒ２０，Ｒ２１，Ｑ４，
Ｃ５……進角制限回路を構成する抵抗、トランジ
スタ、コンデンサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 点火時期を機関回転数に応じて制御する内燃
   機関用点火装置の演算装置において、内燃機関
   の回転動作を検出し各基本点火時期毎にデユー
   テイ比一定の回転パルス信号を発生する回転セ
   ンサと、前記回転パルス信号が第１のレベルを
   示す第１の所定回転角の間に第１のコンデンサ
   を初期値より充電し、かつ前記回転パルス信号
   が第２のレベルを示す第２の所定回転角の間は
   その充電電圧を保持する動作を繰返す第１の充
   放電回路と、前記回転パルス信号が第２のレベ
   ルを示す第２の所定回転角の間に第２のコンデ
   ンサを前記初期値より充電する動作を繰返す第
   ２の充放電回路と、前記第１のコンデンサの充
   電電圧値と前記第２のコンデンサの充電電圧値
   とを比較して両者が一致した時一致信号を発生
   する第１の比較回路と、該第１の比較回路の一
   致信号と前記回転センサの回転パルス信号との
   論理処理を行なつて点火時期を求める論理回路
   と、前記第１のコンデンサの充電電圧値又は前
   記第２のコンデンサの充電電圧値が所定の電圧
   値より低くなつたことを検出する第２の比較回
   路と、該第２の比較回路の出力信号により点火
   時期を遅らせるべく前記第１の比較回路よりの
   一致信号が前記論理回路に印加されるのを制限
   するための進角制限回路とを備えることを特徴
   とする内燃機関用点火装置の演算装置。 (2) 前記進角制限回路は、前記第１、第２のコン
   デンサのうち前記第２の比較回路により所定の
   電圧値と端子電圧が比較されない方のコンデン
   サの充電電圧値を制御してこの第２の比較回路
   に一致信号が発生するのを制限するものである
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の演算装置。 (3) 前記進角制限回路は、前記第１の比較回路と
   前記論理回路との間に設けられ、前記第１の比
   較回路よりの一致信号が前記論理回路に印加さ
   れるのを阻止するものであることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の演算装
   置。