JPS6135377B2 - - Google Patents

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JPS6135377B2
JPS6135377B2 JP54115871A JP11587179A JPS6135377B2 JP S6135377 B2 JPS6135377 B2 JP S6135377B2 JP 54115871 A JP54115871 A JP 54115871A JP 11587179 A JP11587179 A JP 11587179A JP S6135377 B2 JPS6135377 B2 JP S6135377B2
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JP
Japan
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coil
transistor
current
ignition
voltage
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JP54115871A
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JPS5641454A (en
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Jun Aoyama
Noboru Nakayama
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/185,920 priority patent/US4448182A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P1/00Installations having electric ignition energy generated by magneto- or dynamo- electric generators without subsequent storage
    • F02P1/08Layout of circuits
    • F02P1/083Layout of circuits for generating sparks by opening or closing a coil circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P9/00Electric spark ignition control, not otherwise provided for
    • F02P9/002Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁石発電機を用いた内燃機関用半導体
点火装置に関するものである。
従来の磁石発電機を使用した電流しや断型のト
ランジスタ式半導体点火装置は、磁石発電機の電
源コイルにトランジスタ及び点火コイルを各並列
に接続した回路であり、その作動はまず電源コイ
ルの出力をトランジスタにて短絡しておき、機関
の点火時期にてトランジスタをしや断させ、この
時発生する電源コイルの過渡電圧により、点火コ
イルの1次コイルに急激に電流を流し込み、この
時の磁束変化にて点火コイルの2次コイルに高電
圧を発生させるものである。
ところが、上述した従来のものでは、ベース電
流を側路してトランジスタをオフさせるので、こ
のベース電流は点火コイルに流れ込まない高電圧
発生には無効な電流であり、極力少なくする必要
がある。この為、トランジスタには100倍程度の
増幅率の高いダーリントントランジスタを使用す
る必要がある。また、このダーリントントランジ
スタは高価であり、又コレクタ・エミツタ間飽和
電圧が高いという欠点がある。さらに、トランジ
スタオン時のコレクタ・エミツタ間電圧が高い
為、この高圧によりトランジスタがオフする前に
点火コイルに電流が流れるのを防止する為、トラ
ンジスタと点火コイルとの間にダイオード等の定
電圧素子を接続する必要があり、回路が複雑、高
価になるという欠点がある。
本発明は上記の欠点を解消するため、点火コイ
ルは同一鉄心上に1次コイルと補助コイルと2次
コイルとの3つの巻線を施した構成とし、トラン
ジスタはシングルトランジスタを使用し、その回
路は1次コイルの一端を電源コイルの一端に、他
端をトランジスタのベースに接続し、補助コイル
の一端をトランジスタのコレクタに、他端をエミ
ツタに接続し、トランジスタのベース・エミツタ
間にサイリスタ等の半導体スイツチング素子を接
〓〓〓〓
続し、又トランジスタのエミツタは電源コイルの
他端に接続し、電源コイルの出力を点火コイルの
1次コイルにトランジスタのベース・エミツタ路
を介して印加し、この1次コイルの電流による点
火コイルの鉄心の磁束変化を打ち消す様に発生す
る補助コイルの電流をトランジスタのコレクタ・
エミツタ路を通して流し、機関の点火時間にてト
ランジスタのベース電流を半導体スイツチング素
子で側路してトランジスタをオフさせ、補助コイ
ルに流れるコレクタ電流を急激にしや断し、この
時の鉄心の磁束変化により2次コイルに点火用の
高電圧を発生させる構成にする事により、 (1) 電源コイルの短絡電流をすべてしや断したの
と同じ磁束変化が得られる為、より高い高電圧
が得られる。
(2) トランジスタはシングルトランジスタでよく
ベース電流が充分供給されトランジスタでの電
圧降下が小さく、消費電力が少なくて温度上昇
は少なく、又コスト的にも安価である。
(3) ベース電流を大きく回路設計することが可能
であるので、トランジスタの電流増幅率は小さ
くてもよい(電流増幅率1〜3で可能)。
等の効果を得ることのできる内燃機関用点火装置
を提供することを目的とするものである。
以下本発明を図に示す実施例について説明す
る。第1図は本発明装置の第1実施例を示す回路
図で、磁石発電機に備えられた電源コイル1、点
火コイル2、シングルトランジスタ3、サイリス
タ4、信号発生器5、ダイオード6、点火プラグ
7から構成される。点火コイル2は同一鉄心2d
上に1次コイル2a、この1次コイル2aに対し
1:1乃至3:1程度の巻数比の補助コイル2
b、2次コイル2cを巻線したものであり、1次
コイル2aの端は電源コイル1の一端に、他端は
ダイオード6を介してトランジスタ3のベースに
接続されている。補助コイル2bの一端はトラン
ジスタ3のコレクタに、他端はトランジスタ3の
エミツタに接続される。なお、1次コイル2aと
補助コイル2bとは図示の如くの極性に巻線され
ている。
次に、上記構成においてその作動を説明する。
電源コイル1に矢印方向の電圧が発生すると、そ
の出力は点火コイルの1次コイル2aに、ダイオ
ード6、トランジスタ3のベース・エミツタ路を
介して印加され電流が流れる。この電流により点
火コイル2の鉄心2dには磁束が発生し、この磁
束の発生により補助コイル2bに起電力が発生す
る。
この起電力はトランジスタ3のコレクタ側に正
となる電圧のため、このトランジスタ3のコレク
タ・エミツタ間は導通し、補助コイル2bに短絡
電流が流れる。この短絡電流isは、1次コイルの
電流をi1、1次コイル2aと補助コイル2bの巻
数をNa,Nbとすると、is≒Na/Nb・i1となり、この 補助コイル2bが短絡状態の場合、鉄心2dの損
失を無視すれば、補助コイル2bに流れる短絡電
流による磁束によつて1次コイル2aに流れる電
流による磁束が打消されて鉄心2dの磁束は0と
みなされる。よつて、このときには点火コイル2
の2次コイル2cには高電圧が発生しない。
この状態にて機関の点火時期に信号発生機5か
らサイリスタ4のゲートに信号電圧が印加される
と、サイリスタ4はオンとなり、トランジスタ3
のベース電流はサイリスタ4にて側路されてトラ
ンジスタ3はオフとなる。この時、トランジスタ
3のコレクタ電流は急激にしや断され、補助コイ
ル2bは短絡状態から開放状態になり、このと
き、1次コイル2aにはサイリスタ4を通して電
流が流れ続けているため、補助コイル2bに短絡
電流が流れなくなることによつて鉄心2dには急
激な磁束変化が発生する。この磁束変化により点
火コイル2の2次コイル2cに高電圧が発生し、
点火プラグ7に飛火を生じさせる。
この回路では電源コイル1の出力がすべて高電
圧発生に有効に利用できる為、より高い2次高電
圧が得られる。また、使用するトランジスタ3は
シングルトランジスタを使用すればよく、コスト
的に安価であり、又トランジスタ3での電圧降下
も少ないので消費電力も少なく、発熱が少ない。
またトランジスタ3の電流増幅率は小さくてもよ
い。
上記説明においてはベース電流の側路手段とし
てサイリスタを用いたが、これはトランジスタを
用いてもよい。又、信号発生機5としては磁石発
電機に備えられた信号発電機、磁石発電機とは別
軸にて駆動される信号発電機、又は点火回路内で
構成する信号発生回路等が考えられる。
〓〓〓〓
前述の説明では電源コイル1の正の半波を使用
し、負の半波は流れず開放状態となるが、電源コ
イル1と逆並列にダイオードを接続して負の半波
を短絡する回路構成としてもよい。
第2図乃至第6図は本発明の第2乃至第6実施
例を示すものである。
第2図に示す第2実施例は、信号発生手段とし
て、点火コイル2の1次コイル2aとトランジス
タ3のベースとの間に接続した1次コイル8a
と、サイリスタ4のゲート・カソード間に接続し
た2次コイル8bとを有するトランス8を設け、
このトランス8の2次コイル8bに発生する出力
を、ダイオード9を介してサイリスタ4のゲート
に印加するようにしたものである。この第2図に
おいて、10はサイリスタ4のゲート電圧調整用
の抵抗である。
第3図に示す第3実施例は、信号発生手段とし
て、電源コイル1の端子間に接続した分圧抵抗1
4,15とダイオード13とこのダイオード13
を介して分圧抵抗14,15の分圧点の電位によ
り充電されるコンデンサ12と、このコンデンサ
12にアノードが接続され分圧抵抗14,15の
分圧点にゲートが接続されたPUT(プログラマ
ブルユニジヤンクシヨントランジスタ)11とを
設け、このPUT11の発生出力をサイリスタ4
のゲートに印加するようにしたものである。
第4図に示す第4実施例は、信号発生手段とし
て、電源コイル1の端子間に接続した分圧抵抗1
4,15を設け、この分圧抵抗14,15の分圧
点をサイリスタ4のゲートに接続したものであ
る。
第5図に示す第5実施例は、信号発生手段とし
て、ダイオード6のアノードとトランジスタ3の
エミツタとの間に接続した分圧抵抗14,15を
設け、この分圧抵抗14,15の分圧点をサイリ
スタ4のゲートに接続したものである。
第6図に示す第6実施例は、サイリスタ4の代
わりにトランジスタ16を用い、かつ信号発生手
段として、トランス8と、ダイオード22,23
とコンデンサ17と、抵抗18,21と、サイリ
スタ19と、ツエナーダイオード20とを設けた
ものである。
次いで、上記第2図図示装置の動作を説明す
る。電源コイル1の正の半波にて点火コイル2の
1次コイル2a、トランス8の1次コイル8a、
ダイオード6、トランジスタ3のベース・エミツ
タ路を介して電流が流れるとトランス8の2次コ
イル8aに電圧が誘起される。この電圧は1次コ
イル8aの電流より90゜位相が遅れている為、ト
ランス8の1次電流が増加傾向にある時にトラン
ス8の2次コイル8bに発生する電圧はダイオー
ド9にて阻止され、トランス8の1次電流が減少
傾向に移つた後にトランス8の2次コイル8bに
発生する電圧にて、ダイオード9を介してサイリ
スタ4のゲートに電流が流れ、このサイリスタ4
はオンし、トランジスタ3のベース電流を側路し
てトランジスタ3をオフし、補助コイル2bの短
絡電流をしや断する。
なお、第2図のトランス8の極性では上述の様
に1次コイル8aの電流が減少傾向にある時にサ
イリスタ4をオンさせるが、トランス8の2次コ
イル8bの極性をかえれば1次電流が増加傾向の
時にサイリスタ4をオンさせる事もできる。
次いで、上記第3図図示装置の動作説明をす
る。電源コイル1の端子電圧が増加傾向にある時
は抵抗14の端子電圧にてダイオード13を介し
てコンデンサ12は充電される。
そして、電源コイル1の端子電圧が減少し始め
ると、抵抗14の端子電圧も減少し、そして、コ
ンデンサ12の電圧(PUT11のアノード電
圧)が抵抗14の端子電圧(PUT11のゲート
電圧)より高くなつた時点でPUT11はオン
し、コンデンサ12よりサイリスタ4のゲートに
電圧が印加されてサイリスタ4はオンし、トラン
ジスタ3のベース電流を側路してトランジスタ3
をオフし、補助コイル2bの短絡電流をしや断す
る。
次いで、上記第4図図示装置の動作説明をす
る。電源コイル1の端子電圧が増加傾向にあつて
抵抗14の端子電圧がサイリスタ4のゲートトリ
ガレベルを越えた時、サイリスタ4はオンしてト
ランジスタ3のベース電流を側路してトランジス
タ3をオフし、補助コイル2bの短絡電流をしや
断する。
次いで、上記第5図図示装置の動作説明をす
る。サイリスタ4のゲート信号電圧を得るのにダ
イオード6とトランジスタ3のベース・エミツタ
間電圧降下とを抵抗14,15で分圧して得てい
〓〓〓〓
る。その他の動作については第4図図示装置の場
合と同じである。ここで、第4図図示装置の場
合、トランジスタ3がしや断して電源コイル1の
電圧が上昇したとき抵抗15で二次電圧に有効な
電力を消費するが、第5図図示装置ではサイリス
タ4により抵抗15が短絡されてこのサイリスタ
4を通して点火コイル2の1次電流が流れるた
め、抵抗15による電力の消費を防止できる。
次いで、上記第6図図示装置の動作説明をす
る。電源コイル1に正の電圧が発生すると、点火
コイル2の1次コイル2a、トランス8の1次コ
イル8a、ダイオード6、トランジスタ3のベー
ス・エミツタ路を介して電流が流れる。
この電流が増加傾向にある時、トランス8の2
次コイル8bに発生する起電力により2次コイル
8b、ダイオード23、コンデンサ17、ダイオ
ード22、2次コイル8bの回路でコンデンサ1
7は図示極性に充電される。そして、2次コイル
8bの端子電圧があらかじめ設定された電圧まで
上昇するとツエナーダイオード20が導通し、サ
イリスタ19はオンとなる。
その瞬間、コンデンサ17に充電されていた電
荷は抵抗18、トランジスタ16のベース・エミ
ツタ路、サイリスタ19を介して放電し、トラン
ジスタ16はオンする。このトランジスタ16の
オンによりトランジスタ3のベース電流は側路さ
れてトランジスタ3はオフとなり、補助コイル2
bの短絡電流は急激にしや断され、2次コイル2
cに高電圧が発生する。
なお、トランジスタ16のオン時間はコンデン
サ17と抵抗18との値から決まるコンデンサ1
7の放電時間で決まり、この間トランジスタ3は
オフ状態である。
この時間を経過した後にまだ電源コイル1の正
方向電圧が残つている時はトランジスタ3は再び
オンする。従つて、点火コイル2の2次コイル2
cにて高電圧を点火プラグ側に供給することので
きる時間範囲を先のコンデンサ17の放電時間に
よつて調整することができ、必要以上に点火プラ
グ7での飛火持続時間が長くなる事を防止する事
ができる。
以上述べたように本発明においては、点火コイ
ルに1次コイル、2次コイルの他に補助コイルを
設け、1次コイルにトランジスタのベース電流を
流し、補助コイルにトランジスタのコレクタ電流
を短絡状態で流すから、電源コイルの出力のほぼ
すべてを高電圧発生に利用する事ができ、またト
ランジスタのベース電流(点火コイルの1次電
流)とトランジスタのコレクタ電流(補助コイル
の短絡電流)とはほぼ同じ値あるいは数倍の値で
よいから、トランジスタに電流増幅率の小さいシ
ングルトランジスタが使用できる為コスト的に安
価であり、又トランジスタの消費電力が少ないの
で発熱が少なく、回路設計上良好であるなどの優
れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第6図は本発明装置の第1乃至第6
実施例を示す電気回路図である。 1…電源コイル、2…点火コイル、2a…1次
コイル、2b…補助コイル、2c…2次コイル、
2d…鉄心、3…シングルトランジスタ、4…半
導体スイツチング素子としてのサイリスタ、5…
信号発生手段としての信号発生機、8,9,1
3,22,23,11,12,17,14,1
5,18,21,19,20…信号発生手段を構
成するトランス、ダイオード、PUT、コンデン
サ、分圧抵抗、抵抗、サイリスタ、ツエナーダイ
オード、16…半導体スイツチング素子としての
トランジスタ。 〓〓〓〓

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 磁石発電機に設けた電源コイルと、この電源
    コイルより1次電流が供給される1次コイルと補
    助コイルと2次コイルとを同一鉄心に巻線してな
    る点火コイルと、この点火コイルの1次電流がベ
    ース・エミツタ路を介して流れると共に前記点火
    コイルの補助コイルの端子間にコレクタ・エミツ
    タ間を接続したトランジスタと、このトランジス
    タのベース・エミツタ間に接続した半導体スイツ
    チング素子と、この半導体スイツチング素子を点
    火時期にて導通させるための信号発生手段とを備
    えることを特徴とする内燃機関用点火装置。 2 前記トランジスタはシングルトランジスタよ
    りなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の内燃機関用点火装置。
JP11587179A 1979-09-10 1979-09-10 Ignition device of internal combustion engine Granted JPS5641454A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11587179A JPS5641454A (en) 1979-09-10 1979-09-10 Ignition device of internal combustion engine
US06/185,920 US4448182A (en) 1979-09-10 1980-09-10 Ignition system for internal combustion engines

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JP11587179A JPS5641454A (en) 1979-09-10 1979-09-10 Ignition device of internal combustion engine

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Publication Number Publication Date
JPS5641454A JPS5641454A (en) 1981-04-18
JPS6135377B2 true JPS6135377B2 (ja) 1986-08-13

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ID=14673213

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JPS5641454A (en) 1981-04-18
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