JPS6131668A - 内燃機関用点火装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関を点火する為に用いる電流遮断式の
点火装置に関するものである。

［従来の技術］ 電流遮断式の内燃機関用点火装置として、点火電源コイ
ルに対して並列に設けられて導通した際に該点火電源コ
イルを実質的に短絡する主電流制御用トランジスタスイ
ッチと、導通した際に該主電流制御用トランジスタスイ
ッチを遮断するように該主電流制御用トランジスタスイ
ッチに接続された遮断制御用トランジスタスイッチと、
主電流制御用トランジスタスイッチの両端電圧を検出し
て該電圧が所定値に達したときに遮断制御用トランジス
タスイッチをトリガするトリガ回路とを設けて、主電流
制御用１〜ランジスタスイツチの遮断により点火電源コ
イルに誘起する高電圧を点火コイルにより更に昇圧して
点火用の高電圧を得るようにしたものがある。

［発明が解決しようとする問題点］ この種の点火装置としては、例えば、実開昭５８−１０
２７７４号や、特公昭５６−’１３１８９号等の提案が
なされているが、従来のこの種の点火装置では、主電流
制御用トランジスタスイッチに対して直列に電流検出用
の抵抗を接続していたため、特にｍ関の低速時に主電流
制御用トランジスタスイッチを通して流れる短絡電流が
抑制され、＊ｖＡの低速時における点火性能が悪くなる
欠点があった。

本発明の目的は、機関の低速時の点火性能を向上させた
電流遮断式の内燃機関用点火装置を提供することにある
。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、内燃機関の回転に同期して電圧を誘起する点
火電源コイルに対して並列に接続されて該点火電源コイ
ルの出力によりベース電流が流れで導通ずる主電流制御
用トランジスタスイッチと、内燃機関の点火時期に前記
主電流制御用トランジスタスイッチを遮断状態にするス
イッチ制御回路とを備えて、前記主電流制御用Ｉ・ラン
ジスタスイッチの遮断により前記点火電源コイルに誘起
した電圧を昇圧して点火用の高電圧を得る内燃機関用点
火装置であって、本発明においては、前記スイッチ制御
回路が、導通した際に前記主電流制御用トランジスタス
イッチを遮断状態にするように該トランジスタスイッチ
に接続された遮断制御用トランジスタスイッチと、前記
主トランジスタスイッチの両端の電圧で充電されるコン
デンサと、前記コンデンサの充電電流を検出して該充電
電流が零になったときに前記遮断制御用トランジスタス
イッチをトリガして該遮断制御用トランジスタスイッチ
を導通させるトリガ回路と、前記コンデンサを前記遮断
制御用トランジスタスイッチのベースを通して放電させ
て該遮断制御用トランジスタスイッチにベース電流を供
給する正帰還回路とを備えている。

第１図は上記の構成を説明するブロック図で、同図にお
いて１は１次コイル１ａ及び２次コイル１ｂを有する点
火コイル、２は図示しない機関の気筒に取付けられて点
火コイル１の１次コイルの両端に接続された点火プラグ
である。点火コイル１は少なくともその１次コイル１ａ
が機関により駆動される発電機内に配置され、機関の回
転に同期して１次コイル１ａに交流電圧が誘起するよう
になっている。すなわち、第り図に示した例では１次コ
イル１ａが点火電源コイルを兼ねている。

１次コイル（点火電源コイル＞１８の両端には主電流制
御用トランジスタスイッチ３が並列に接続され、このト
ランジスタスイッチは、点火電源コイル１ａに図示の矢
印方向の電圧Ｖｅが誘起した時に該電圧Ｖｅによりベー
ス電流１ｂ１が流れて導通する。主電流制御用トランジ
スタスイッチ３の制御入力端子〈ベース）３ａと主電流
制御用トランジスタスイッチ３の−・端（エミッタ）と
の間に遮断制御用トランジスタスイッチ４が接続され、
該トランジスタスイッチ４が導通したとぎに主電流制御
用トランジスタスイッチ３へのベース電流Ｉｂｌの供給
が阻止されて該トランジスタスイッチ３が遮断状態にな
る。５は点火電源コイル１ａの図示の矢印方向の電圧Ｖ
ｅにより充電されるコンデンサで、該コンデンサ５は点
火電源コイル１ａの一端と１ヘリガ回路６の制御入力端
子６ａとの間に接続されている。トリガ回路６は、コン
テンツ５の充電電流ＩＣを検出して、該充電電流１ｃが
零になったとぎに′ａ断制御用トランジスタスイッチ４
にベース電流１ｂ２を供給して該トランジスタスイッチ
４を導通させる。７はコンデンサ５を遮断制御用トラン
ジスタスイッチ４のベースを通して放電させて該トラン
ジスタスイッチ４にベース電流１ｂ３を供給する正帰還
回路である。

上記の構成において、正帰還回路７を除く部分の構成は
、本出願人が先に出願した内燃機関用点火装置（特願昭
５９−３６１５５号）と略同−であり、本発明は特に正
帰還回路７を設けたことを特徴としている。

［発明の作用］ 上記の構成において、機関の回転軸が回転さゼられて、
点火電源コイル１ａに図示の矢印方向の電圧Ｖｅが誘起
すると、該電圧Ｖ、ｅによりトランジスタスイッチ３に
ベース電流１ｂｌが流れ、該トランジスタスイッチ３が
導通する。従って点火電源コイル１ａからトランジスタ
スイッチ３を通して短絡電流１１が流れる。電圧Ｖｅの
増大に伴って該短絡電流１１が増大していくと、主トラ
ンジスタスイッチ３の両端の電圧が上昇していく。該′
トランジスタスイッチ３の両端電圧に夷りコーンデンサ
５が充電され、該コンデンサ５に充電電流ＩＣが流れる
。電圧Ｖｅがピーク値を超えると主トランジスタスイッ
チ３の両端電圧もピーク値を超え、コンデンサ５の充電
電流が零になる。従ってトリガ回路６が遮断制御用トラ
ンジスタスイッチ４にベース電流１ｂ２を供給し、該ト
ランジスタスイッチ４を導通させる。従って主電流制御
用トランジスタスイッチ３が遮断状態になり、短絡電流
１１が急激に零になる。これにより点火電源コイル１ａ
に該短絡電流を流し続（プようとする向きの高電圧が誘
起し、該高電圧が点火コイルにより更に昇圧されて２次
コイル１ｂに点火用の高電圧が誘起する。従って点火プ
ラグ２に火花が発生し、機関が点火される。

上記の点火装置において、点火プラグ２に火花が生じた
後、内燃機関の燃焼状態によって火花が一員切れ、主電
流制御用トランジスタスイッチのコレクタエミッタ間に
印加されていた電圧が零よたは負になった時に回路動作
が初期状態に戻る。

その後主電流制御用トランジスタスイッチは磁石発電機
に残っているエネルギーによって再度導通し、遮断動作
を行なう。この様な状態が発生覆ると、点火エネルギー
の一部が点火回路内で消費され、火花エネルギーが減少
する。この様な現象は特に機関の低速時に起り易いため
、低速時の火花エネルギーが不足して機関の始動性が悪
くなる虞れがある。

しかるに、本発明においては、正帰遠回路７が設けられ
ていているため、コンデンサ５の充電の完了により遮断
制御用トランジスタスイッチ４が導通して主電流制御用
トランジスタスイッチ３が遮断状態になった時にコンデ
ンサ５の電荷が正帰還回路７を通して″ａｆＴ制御用ト
ランジスタスイッチ４のベースに放電し、これによりト
ランジスタスイッチ４にベース電流Ｉｂ３が与えられる
。従ってコンデンサ５に電荷が残っている限り遮断制御
用トランジスタスイッチ４が導通状態に保たれ、これに
より主電流制御用トランジスタスイッチ３が遮断状態に
保たれる。そのため、点火プラグ２に火花が生じた後、
機関の燃焼状態によって主電流制御用トランジスタスイ
ッチ３のコレクタエミッタ間が零または負電位になった
場合でもトランジスタスイッチ３は遮断状態を維持し、
点火プラグ２に火花エネルギーを供給する。従って機関
の低速時に点火エネルギーが不足するようなことがなく
、機関の始動性を良好にすることができる。

上記の説明では、点火コイル１の１次コイルが発電機の
外部に配置して、機関により駆動される発電機内に配置
された点火電源コイル７を第２図に示すように点火コイ
ル１とは別個に設け、該点火電源コイル８を主電流制御
用トランジスタスイッチ３と点火コイルの１次コイル１
ａとに対して並列に接続する回路を採用してもよい。

［実施例］ 以下添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第３図は第１図の構成を具体化した本発明の一実施例を
示したもので、゛同図において第１図の各部と同等の部
分には同一の符号を付しである。本実施例においては、
主電流制御用トランジスタスイッチ３がダーリントン接
続された２つのＮＰＮトランジスタＴＲ１及びＴＲ２か
らなっている。

１〜ランジスタ１゛Ｒ１のコレクタ及びエミッタが１次
コイル１ａの一端（この例では接地側の一端）及び他端
に接続され、トランジスタＴＲ２のベースが抵抗Ｒ１及
びＲ２を介して点火電源コイルを＃ねる１次コイル１ａ
の一端に接続されている７従って１次コイル１ａに図示
の矢印方向の電圧Ｖｅが発生したときに抵抗Ｒ２及びＲ
１を通してトランジスタＴＲ２にベース電流が流れ、ト
ランジスタＴＲ１が導通する。

遮断制御用トランジスタスイッチ４はＮＰＮトランジス
タＴＲ３からなり、該トランジスタＴＲ３のコレクタは
抵抗Ｒ２を介して１次コイル１ａの一端に、またエミッ
タは該１次コイル１ａの他端にそれぞれ接続されている
。

］ンデンザ５はその一端が抵抗Ｒ３ａ及びＲ３ｂを介し
て１次コイル１ａの一端に接続され、該コンデンサの他
端は、エミッタを１次コイルの他端に接続した充電電流
検出用のＮＰＮトランジスタＴＲ４のベースに接続され
ている。トランジスタＴＲ４のコレクタは抵抗Ｒ４を介
してトランジスタＴＲ５のエミッタに接続され、該トラ
ンジスタＴＲ５のコレクタは前記トランジスタＴＲ３の
ベースに、また該トランジスタＴＲ５のベースは抵抗Ｒ
５を通して１次コイル１ａの一端にそれぞれ接続されて
いる。トランジスタＴＲ４のペースエミッタ間にはアノ
ードを該トランジスタのエミッタ側に向【プノこダイオ
ードＤ１が接続されている。本実施例では、トランジス
タＴＲ４，ＴＲ５、抵抗Ｒ４，Ｒ５、及びダイオードＤ
１によりトリガ回路６が構成されている。

正帰還回路７はトランジスタＴＲ６と抵抗Ｒ６とからな
り、トランジスタＴＲ６のエミッタは抵抗Ｒ３ａ及びＲ
３ｂの接続点に接続されている。トランジスタＴＲ６の
コレクタはトランジスタＴＲ，３のベースに接続され、
トランジスタＴＲ６のベースは抵抗Ｒ６を通してトラン
ジスタＴＲ３のコレクタに接続されている。

上記実施例において機関の低速時には、点火コイル１の
１次コイル１ａに電圧Ｖｅが誘起すると、前述の動作に
よりトランジスタスイッチ３が導通し、１次コイル１ａ
からトランジスタスイッチ３を通して短絡電流１１が流
れる。またトランジスタスイッチ３の両端電圧により抵
抗Ｒ３、コンデンサ５及びトランジスタＴ　Ｒ４のベー
スエミッタ間を通して電流が流れ、コンデンサ５が充電
される。トランジスタスイッチ３の両端電圧がピーク値
を超えると、コンデンサ５の充電電流１ｃがトランジス
タＴＲ４のペースエミッタ間を通して流れ、該トランジ
スタＴＲ４が導通する。このとき１次コイル１ａの一端
側から抵抗Ｒ５どトランジスタＴ　Ｒ５のペースエミッ
タ間と抵抗Ｒ４とトランジスタＴＲ４のコレクタエミッ
タ間とを通して電流Ｉ２が流れ、トランジスタＴＲ５の
ベースコレクタを通しては電流が流れない。従ってこの
ときトランジスタＴＲ３にはベース電流が与えられず、
該トランジスタＴＲ３は遮断状態に保持される。主電流
制御用トランジスタスイッチ３の両端の電圧がピークを
超えるとコンデンサ５の充電電流１ｃが零になり、トラ
ンジスタＴＲ４が遮断状態になる。このとき１次コイル
１ａ側から抵抗Ｒ５及びトランジスタＴＲ５のベースコ
レクタ間を通して電流が流れ、またコンデンサ５が抵抗
Ｒ３ａとトランジスタＴＲ６のコレクタエミッタ間とト
ランジスタＴＲ３のペースエミッタ間とを通して放電し
てトランジスタＴＲ３にベース電流が流れる。従って該
トランジスタＴＲ３が導通し、主電流制御用トランジス
タスイッチ３を遮断させる。

これにより１次コイル１ａに高電圧が誘起し、該電圧が
更に昇圧されて２次コイル１ｂから点火用の高電圧が出
力される為機関が点火される。従って機関の低速時には
、１次コイル（点火電源コイル）の誘起電圧がピークに
達する略一定の位置付近で点火が行われる。

機関の高速時にはコンデンサ５の充電電流が流れていて
、トランジスタＴＲ５のペースエミッタ間を通して電流
Ｉ２が流れている期間にトランジスタＴＲ５のベースと
トランジスタＴＲ３のエミッタとの間の電圧がトランジ
スタＴＲ３のペースエミッタ間の電圧に達したときにト
ランジスタＴＲ３にベース電流が流れ、該トランジスタ
ＴＲ３が導通する。従って機関の高速時には、トランジ
スタＴＲ５のベースとトランジスタＴＲ３のエミッタど
の間の電圧がトランジスタＴＲ３のペースエミッタ間の
電圧に達する位置で点火動作が行われ、この点火位置は
機関の回転速度の上昇に伴つて進んでいく。従って上記
の実施例においては、機関の回転速度Ｎ（ｒｐｍ）に対
する点火時期θの特性が第５図の曲線のようになり、機
関の低速時には点火時期が一定になり、機関の中高速領
域では点火時期が進角する特性が得られる。尚第５図に
おいてＴＤＣは機関の上死点を示している。

上記実施例においては、コンデンサ５の充電の完了によ
り遮断制御用トランジスタスイッチ４が導通して主電流
制御用トランジスタスイッチ３が遮断状態になった時に
コンデン勺５の端子電圧によりトランジスタＴＲ６にベ
ース電流が流れて該トランジスタＴＲ６が導通する。従
ってコンデンサ５の電荷がトランジスタＴＲ６のコレク
タエミッタ間回路を通して遮断制御用トランジスタスイ
ッチ４のベースに放電し、これによりトランジスタスイ
ッチ４にベース電流１ｂ３が与えられる。従ってコンデ
ンサ５に電荷が残っている限り遮断制御用トランジスタ
スイッチ４が導通状態に保たれ、これにより主電流制御
用トランジスタスイッチ３が遮断状態に保たれる。その
ため、点火プラグ２に火花が生じた後、機関の燃焼状態
によって主電流制御用］−ランジスタスイッチ３のコレ
クタエミッタ間が零または負電位になった場合でもトラ
ンジスタスイッチ３は遮断状態を紺持し、点火プラグ２
に火花エネルギーを供給する。

また上記実施例において点火コイル１の２次コイルに得
られる点火用高電圧“■２の回転速度Ｎに対する特性は
第５図に示したような曲線になる。

上記実施例においてダイオードＤ１はコンデンサ５を放
電させるために必要である。

また上記実施例においては、１〜ランジスタＴＲ５のベ
ースエミッタ間及びベースコレクタ間のダイオード特性
を利用して電流Ｉ２及びＩ３を流したが、第４図のよう
にトランジスタＴＲ５をダイオードＩ）　４及びＤ５で
置換えることもできる。またこのように２個のダイオー
ドを用いる代りに、１個のダイオードを用いで該１個の
ダイオードのアノードを抵抗Ｒ５に接続し、カソードを
抵抗Ｒ４及びトランジスタＴＲ３のベースに接続するよ
うにしてもよい。

［発明の効果コ 以上のように、本発明においては、主電流制御用トラン
ジスタスイッチの両端電圧により充電されるコンデンサ
を設（プで該コンデンサの充電電流を検出し、該充電電
流が零になったときに遮断制御用トランジスタスイッチ
を１へリガして点火動作を行わゼるようにしたので、主
トランジスタスイッチと直列に抵抗を接続する必要が無
く、損失を少なくすることかできる。特に本発明におい
ては、コンデンサを遮断制御用トランジスタスイッチの
ベースを通して放電させることにより該遮断制御用トラ
ンジスタスイッチにベース電流を供給する正帰還回路を
設けて、機関の燃焼状態によって主電流制御用トランジ
スタスイッチのコレクタエミッタ間電圧が零または負に
なった場合でも主電流制御用トランジスタスイッチを遮
断状態に維持することができるようにしたので、点火回
路中で失われるエネルギーを少なくして特に機関の低速
時の点火性能を向上させることができ、機関の始動性を
良好にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は点火コイルの１次コイルが点火電源＝ｌイルを
兼ねる場合の本発明の基本的構成を示したブロック図、
第２図は点火コイルと別個に点火コイルコイルを設ける
場合の本発明の基本的構成を示したブロック図、第３図
及び第４図はそれぞれ本発明の異なる実施例を示した回
路図、第５図は第３図及び第４図の実施例で得られる点
火特性を示す線図である。 １・・・点火コイル、１ａ・・・点火電源コイル（１次
コイル）、２・・・点火コイル、３・・・主電流制御用
トランジスタスイッチ、４・・・遮断制御用トランジス
タスイッチ、５・・コンデンサー、６・・・トリガ回路
、ＴＲＩ〜ＴＲ５・・・トランジスタ、Ｒ１−Ｒ５・・
抵抗、Ｄ１〜Ｄ３・・・ダイオード。 第１図 第２図 ＴＳ団

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関の回転に同期して電圧を誘起する点火電源コイ
   ルに対して並列に接続されて該点火電源コイルの出力に
   よりベース電流が流れて導通する主電流制御用トランジ
   スタスイッチと、内燃機関の点火時期に前記主電流制御
   用トランジスタスイッチを遮断状態にするスイッチ制御
   回路とを備えて、前記主電流制御用トランジスタスイッ
   チの遮断により前記点火電源コイルに誘起した電圧を昇
   圧して点火用の高電圧を得る内燃機関用点火装置におい
   て、前記スイッチ制御回路は、導通した際に前記主電流
   制御用トランジスタスイッチを遮断状態にするように該
   トランジスタスイッチに接続された遮断制御用トランジ
   スタスイッチと、前記主トランジスタスイッチの両端の
   電圧で充電されるコンデンサと、前記コンデンサの充電
   電流を検出して該充電電流が零になったときに前記遮断
   制御用トランジスタスイッチにベース電流を供給して該
   遮断制御用トランジスタスイッチを導通させるトリガ回
   路と、前記コンデンサの電荷を前記遮断制御用トランジ
   スタスイッチのベースを通して放電させて該遮断制御用
   トランジスタスイッチにベース電流を供給する正帰還回
   路とを備えたことを特徴とする内燃機関用点火装置。