JPS6179868A - 内燃機関の点火装置 - Google Patents
内燃機関の点火装置Info
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- JPS6179868A JPS6179868A JP59203395A JP20339584A JPS6179868A JP S6179868 A JPS6179868 A JP S6179868A JP 59203395 A JP59203395 A JP 59203395A JP 20339584 A JP20339584 A JP 20339584A JP S6179868 A JPS6179868 A JP S6179868A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ignition
- coil
- capacitor
- switching element
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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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
- F02P3/06—Other installations having capacitive energy storage
- F02P3/08—Layout of circuits
- F02P3/0876—Layout of circuits the storage capacitor being charged by means of an energy converter (DC-DC converter) or of an intermediate storage inductance
- F02P3/0884—Closing the discharge circuit of the storage capacitor with semiconductor devices
Landscapes
- 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)
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。
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〕
本発明は主に自動車用内燃機関に適用されるコンデンサ
放電式の点火装置に関する。
放電式の点火装置に関する。
従来、極めて短い周期で複数のスパークを適当な期間中
連続して発生させることを可能とし、高速時の点火エネ
ルギー、低速時の火花持続時間を確保するため、直流電
源より第1のスイッチング素子の導通により点火コイル
の1次コイルを介してコンデンサを充電して点火コイル
の2次コイルに高電圧を発生させ、このコンデンサの充
電電荷を第2のスイッチング素子の導通により点火コイ
ルの1次コイルを介して放電させてその2次コイルに高
電圧を発生させ、これら両スイッチング素子を所定のタ
イミングで交互に導通させるものがある(例えば、特開
昭59−54772号公報)。
連続して発生させることを可能とし、高速時の点火エネ
ルギー、低速時の火花持続時間を確保するため、直流電
源より第1のスイッチング素子の導通により点火コイル
の1次コイルを介してコンデンサを充電して点火コイル
の2次コイルに高電圧を発生させ、このコンデンサの充
電電荷を第2のスイッチング素子の導通により点火コイ
ルの1次コイルを介して放電させてその2次コイルに高
電圧を発生させ、これら両スイッチング素子を所定のタ
イミングで交互に導通させるものがある(例えば、特開
昭59−54772号公報)。
ところが、上述した従来のものでは、直流電源の端子間
に、第1、第2のスイッチング素子が直列接続されるこ
とになるので、ノイズ等によって両スイッチング素子が
同時に導通すると、直流電源が短絡されるという問題が
ある。
に、第1、第2のスイッチング素子が直列接続されるこ
とになるので、ノイズ等によって両スイッチング素子が
同時に導通すると、直流電源が短絡されるという問題が
ある。
また、R1囲温度の高い雰囲気中に点火コイルを配置す
ると、点火コイルの自己発熱によって、点火コイルの耐
熱温度を越える可能性がある。
ると、点火コイルの自己発熱によって、点火コイルの耐
熱温度を越える可能性がある。
そこで本発明は、直流電源がスイッチング素子によって
短絡されることなく、かつ点火コイルの発熱を抑制する
ものである。
短絡されることなく、かつ点火コイルの発熱を抑制する
ものである。
そのため本発明は、直流電源より第1のスイッチング素
子の導通により点火コイルの1次コイルの第1の部分を
介して負の温度係数を持つコンデンサを充電し、このコ
ンデンサの充電電荷を第2のスイッチング素子の導通に
より1次コイルの第2の部分を介して放電させ、かつ、
上記コンデンサを点火コイルに内包させたものである。
子の導通により点火コイルの1次コイルの第1の部分を
介して負の温度係数を持つコンデンサを充電し、このコ
ンデンサの充電電荷を第2のスイッチング素子の導通に
より1次コイルの第2の部分を介して放電させ、かつ、
上記コンデンサを点火コイルに内包させたものである。
これにより、直流電源の端子間に、点火コイルの1次コ
イルの第1、第2の部分を介して第1、第2のスイッチ
ング素子が直列に接続され、かつ点火コイルの温度が上
昇すればコンデンサの容量が低下して点火コイルの通電
電流を減少させる。
イルの第1、第2の部分を介して第1、第2のスイッチ
ング素子が直列に接続され、かつ点火コイルの温度が上
昇すればコンデンサの容量が低下して点火コイルの通電
電流を減少させる。
本発明の一実施例としての内燃機関の点火装置が第1図
に示される。
に示される。
直流電源1は例えばハンテリを用いた電源であり、エン
ジンキースイッチ2を介してDC−DCコンバータ3に
直流電圧を供給する。エンジンキースイッチ2は運転時
には閉成し、停止時には開成するスイッチである。また
、DC−DCコンバータ3は直流電源1の直流電圧例え
ば12Vを約200Vの直流電圧に変換するコンバータ
であり、トランジスタを自励発振させてトランスで昇圧
した後、整流して直流高電圧を供給する周知の回路構成
のものである。コンデンサ4ばDC−DCコンバータ3
の出力電圧を平滑化して蓄え、後述の過渡的な大電流を
供給するためのものである。
ジンキースイッチ2を介してDC−DCコンバータ3に
直流電圧を供給する。エンジンキースイッチ2は運転時
には閉成し、停止時には開成するスイッチである。また
、DC−DCコンバータ3は直流電源1の直流電圧例え
ば12Vを約200Vの直流電圧に変換するコンバータ
であり、トランジスタを自励発振させてトランスで昇圧
した後、整流して直流高電圧を供給する周知の回路構成
のものである。コンデンサ4ばDC−DCコンバータ3
の出力電圧を平滑化して蓄え、後述の過渡的な大電流を
供給するためのものである。
点火時期検出装置5はシグナルロータ51、ピックアッ
プ53を備える。シグナルロータ51は磁性材料よりな
る点火時期検出用のものであり、気筒数に対応する数の
突起部52を有し、エンジン回転数の1/2の回転数で
同期して回転する図示しないディストリビュータ・シャ
フトに取り付けられている。ピンクアップ53は点火時
期検出用のものであり、磁性材料からなる磁心531の
まわりに巻装されたコイル533と永久磁石532とか
ら構成され、シグナルロータ51の突起部52がピック
アップ53の磁心531と対向したときに閉磁路が形成
されるように配置される。
プ53を備える。シグナルロータ51は磁性材料よりな
る点火時期検出用のものであり、気筒数に対応する数の
突起部52を有し、エンジン回転数の1/2の回転数で
同期して回転する図示しないディストリビュータ・シャ
フトに取り付けられている。ピンクアップ53は点火時
期検出用のものであり、磁性材料からなる磁心531の
まわりに巻装されたコイル533と永久磁石532とか
ら構成され、シグナルロータ51の突起部52がピック
アップ53の磁心531と対向したときに閉磁路が形成
されるように配置される。
シグナルロータ51とピックアップ53の位相関係は、
図示しないがエンジン回転数、負荷に応じて適当に変化
するようになっており、最適な点火時期が得られるよう
になっている。
図示しないがエンジン回転数、負荷に応じて適当に変化
するようになっており、最適な点火時期が得られるよう
になっている。
整形回路6はピックアップ53の出力信号を波形整形し
、点火時期に対応した「1」レベル(以下、串に「1」
と記す)の信号を出力する回路である。第1図装置にお
ける整形回路6の詳細が第2図に示される。抵抗611
.612、コンデンサ613で設定されたバイアス電圧
vbが端子601を介してピンクアップ53のコイル5
33の一端に印加される。このバイアス電圧vbはさら
にコンパレータ614の反転入力端子に基準電圧として
印加される。コンパレータ614の非反転入力端子は端
子602を介してコイル533の他端に接続されており
、コイル533の起電力の正負に応してコンパレータ6
14の出力には「1」、または「O」レベル(以下、単
に「0」と記す)の信号が発生する。
、点火時期に対応した「1」レベル(以下、串に「1」
と記す)の信号を出力する回路である。第1図装置にお
ける整形回路6の詳細が第2図に示される。抵抗611
.612、コンデンサ613で設定されたバイアス電圧
vbが端子601を介してピンクアップ53のコイル5
33の一端に印加される。このバイアス電圧vbはさら
にコンパレータ614の反転入力端子に基準電圧として
印加される。コンパレータ614の非反転入力端子は端
子602を介してコイル533の他端に接続されており
、コイル533の起電力の正負に応してコンパレータ6
14の出力には「1」、または「O」レベル(以下、単
に「0」と記す)の信号が発生する。
コンパレータ6°14の出力から非反転入力端子に抵抗
615を介して正帰還がかけられており、この正帰還回
路はヒステリシスをもつシュミットトリガの機能を有す
るためノイズに対して誤動作を防止する効果がある。コ
ンパレータ614の出力はインバータ616で反転され
て端子603を介して点火時期信号として出力される。
615を介して正帰還がかけられており、この正帰還回
路はヒステリシスをもつシュミットトリガの機能を有す
るためノイズに対して誤動作を防止する効果がある。コ
ンパレータ614の出力はインバータ616で反転され
て端子603を介して点火時期信号として出力される。
トリガ信号発生回路7は整形回路6からの点火時期信号
から、所定の期間だけ短周期で繰り返す互いに180°
位相の異なる2つのトリガ信号5(A) 、S <B)
を作る。第1図装置におけるトリ力信号発生回路7の詳
細が第3図に示される。
から、所定の期間だけ短周期で繰り返す互いに180°
位相の異なる2つのトリガ信号5(A) 、S <B)
を作る。第1図装置におけるトリ力信号発生回路7の詳
細が第3図に示される。
端子701を介してワンショットマルチ711に整形回
路6からの点火時期信号が導かれる。ワンショットマル
チ711はこの点火時期信号の立上りでトリガされ、コ
ンデンサ712、抵抗713で定まる一定時間(例えば
2m5ec)にわたり「1」の信号を出力端子Qに発生
する。
路6からの点火時期信号が導かれる。ワンショットマル
チ711はこの点火時期信号の立上りでトリガされ、コ
ンデンサ712、抵抗713で定まる一定時間(例えば
2m5ec)にわたり「1」の信号を出力端子Qに発生
する。
ノアゲート714.715はセントリセット、フリップ
フロップとなるように互いに接続されており、ワンショ
ットマルチ711の出力が「1」になるとノアゲート7
14の出力は「0」、ノアゲート715の出力は「1」
となる。バイナリプリセンタプル・アップダウンカウン
タ717は4ビツトのカウンタ回路であり、そのリセッ
ト端子にノアゲート714の出力が導かれており、ノア
ゲート714の出力が「0」になるとカウントを開始し
、「1」になるとリセットされる。なお、ごのカウンタ
717はダウンカウントモードにセットされており、プ
リセット機能は使用していない。
フロップとなるように互いに接続されており、ワンショ
ットマルチ711の出力が「1」になるとノアゲート7
14の出力は「0」、ノアゲート715の出力は「1」
となる。バイナリプリセンタプル・アップダウンカウン
タ717は4ビツトのカウンタ回路であり、そのリセッ
ト端子にノアゲート714の出力が導かれており、ノア
ゲート714の出力が「0」になるとカウントを開始し
、「1」になるとリセットされる。なお、ごのカウンタ
717はダウンカウントモードにセットされており、プ
リセット機能は使用していない。
クロック発生回路716は例えば約80KHzの周波数
のクロック信号を連続して発生する回路であり、該クロ
ック信号はカウンタ717のクロック入力端子に導かれ
る。ノアゲート718は一方の入力端子がワンショット
マルチ711の出力端子に接続され、他方の入力端子が
カウンタ7171の16分の1分周出力であるQD出力
端子に接続される。そして両用力端子のレベルが「0」
となったとき、ノアゲート718の出力は「1」となる
。この出力はノアゲート715に導かれており、ノアゲ
ート714.715で構成されるフリップフロップを反
転させる。
のクロック信号を連続して発生する回路であり、該クロ
ック信号はカウンタ717のクロック入力端子に導かれ
る。ノアゲート718は一方の入力端子がワンショット
マルチ711の出力端子に接続され、他方の入力端子が
カウンタ7171の16分の1分周出力であるQD出力
端子に接続される。そして両用力端子のレベルが「0」
となったとき、ノアゲート718の出力は「1」となる
。この出力はノアゲート715に導かれており、ノアゲ
ート714.715で構成されるフリップフロップを反
転させる。
カウンタ717のQD比出力、さらにそれぞれインバー
タバッファ719.720を介してワンショットマルチ
721.728に導かれる。ワンショットマルチ721
はインバータバッファ719の出力の立下りでトリガさ
れ、コンデンサ722、抵抗723で定まる一定時間(
例えば5μ5ec)にわたり「0」の信号を出力端子Q
に発生する。この信号は抵抗724.725を介してト
ランジスタ726のベースに導かれる。ワンショットマ
ルチ721の子端子がrOJのとき、トランジスタ72
6はオンとなり、そのコレクタすなわち端子702に「
1」のトリガ信号S (A)を発生する。
タバッファ719.720を介してワンショットマルチ
721.728に導かれる。ワンショットマルチ721
はインバータバッファ719の出力の立下りでトリガさ
れ、コンデンサ722、抵抗723で定まる一定時間(
例えば5μ5ec)にわたり「0」の信号を出力端子Q
に発生する。この信号は抵抗724.725を介してト
ランジスタ726のベースに導かれる。ワンショットマ
ルチ721の子端子がrOJのとき、トランジスタ72
6はオンとなり、そのコレクタすなわち端子702に「
1」のトリガ信号S (A)を発生する。
ワンショットマルチ728はインバータバッファ720
の出力の立上りでトリガされ、コンデンサ729、抵抗
730で定まる一定時間(例えば5μ5ec)にわたり
rOJの信号を出力端子すに発生する。この信号は抵抗
731.732を介してトランジスタ733のベースに
導かれる。ワンショットマルチ728のQ端子が「0」
のとき、トランジスタ733はオンとなり、そのコレク
タすなわち端子703に「1」のトリガ信号S (B)
を出力する。
の出力の立上りでトリガされ、コンデンサ729、抵抗
730で定まる一定時間(例えば5μ5ec)にわたり
rOJの信号を出力端子すに発生する。この信号は抵抗
731.732を介してトランジスタ733のベースに
導かれる。ワンショットマルチ728のQ端子が「0」
のとき、トランジスタ733はオンとなり、そのコレク
タすなわち端子703に「1」のトリガ信号S (B)
を出力する。
サイリスタ13はそのアノードがコンデンサ4の正極端
子に接続され、そのカソードが点火コイル16の1次コ
イル161の一端に接続される。
子に接続され、そのカソードが点火コイル16の1次コ
イル161の一端に接続される。
このサイリスタ13のゲートにはトリガ信号発生回路7
からトリガ信号S (A)が絶縁用のパルストランス1
4を介し、さらにダイオード131、抵抗132、コン
デンサ133、抵抗134からなるノイズ防止回路を経
て供給される。共振用コンデンサ15はその容量が負の
温度係数をもつコンデンサ(たとえばセラミックコンデ
ンサ)で、点火コイル16の1次コイル161.162
の中点クノブに接続される。このサイリスタ13によっ
てコンデンサ4、サイリスタ13.1次コイル161、
共振用コンデンサ15からなる1つの閉回路が形成され
る。
からトリガ信号S (A)が絶縁用のパルストランス1
4を介し、さらにダイオード131、抵抗132、コン
デンサ133、抵抗134からなるノイズ防止回路を経
て供給される。共振用コンデンサ15はその容量が負の
温度係数をもつコンデンサ(たとえばセラミックコンデ
ンサ)で、点火コイル16の1次コイル161.162
の中点クノブに接続される。このサイリスタ13によっ
てコンデンサ4、サイリスタ13.1次コイル161、
共振用コンデンサ15からなる1つの閉回路が形成され
る。
サイリスタ20はそのアノードが1次コイル162の一
端に接続され、そのカソードが共振用コンデンサ15の
一端(GND)に接続される。サイリスク20のゲート
にはトリガ信号発生回路7からトリガ信号S (B)が
パルストランス21を介し、さらにダイオード201、
抵抗202.204、コンデンサ203からなるノイズ
防止回路を経て供給される。このサイリスク20によっ
て1次コイル162、サイリスク20、共振用コンデン
サ15からなる他の1つの閉回路が形成される。
端に接続され、そのカソードが共振用コンデンサ15の
一端(GND)に接続される。サイリスク20のゲート
にはトリガ信号発生回路7からトリガ信号S (B)が
パルストランス21を介し、さらにダイオード201、
抵抗202.204、コンデンサ203からなるノイズ
防止回路を経て供給される。このサイリスク20によっ
て1次コイル162、サイリスク20、共振用コンデン
サ15からなる他の1つの閉回路が形成される。
点火コイル16は1次コイル161.162.2次コイ
ル163、コア164からなる。1次コイル161.1
62と2次コイル163との巻数比は100〜200程
度に設定され、1次コイル161.162は同一方向に
巻いてあ乙、、1次コイル161.162.2次コイル
163はコア164を介して磁気的に結合しており、1
次コイル161.162に発生する電圧を昇圧して2次
コイル163から出力する。2次コイル163はその一
端が接地(GND)され、その他端が高電圧を各気筒に
分配するディストリビュータ22の中心電極に接続され
る。
ル163、コア164からなる。1次コイル161.1
62と2次コイル163との巻数比は100〜200程
度に設定され、1次コイル161.162は同一方向に
巻いてあ乙、、1次コイル161.162.2次コイル
163はコア164を介して磁気的に結合しており、1
次コイル161.162に発生する電圧を昇圧して2次
コイル163から出力する。2次コイル163はその一
端が接地(GND)され、その他端が高電圧を各気筒に
分配するディストリビュータ22の中心電極に接続され
る。
ディストリビュータ22は周知の構成によるものであり
、エンジン回転数の2分の1の回転数で同期して回転す
るシャフトと一体に回転する分配用ロータ23により所
定の気筒に配設された点火ギャップ241.242.2
43.244にハイテンシランコード251.252.
253.254を通して高電圧を分配する。
、エンジン回転数の2分の1の回転数で同期して回転す
るシャフトと一体に回転する分配用ロータ23により所
定の気筒に配設された点火ギャップ241.242.2
43.244にハイテンシランコード251.252.
253.254を通して高電圧を分配する。
ここで第1図に示した装置の点火コイル16の構造を説
明する。第1図装置の点火コイル16の構造を第9図に
示す。点火コイル16の中にはコンデンサ15が内蔵さ
れており、1次コイル161.162の中点がコンデン
サ15の一端にコイル16の内部で接続され°ζいる。
明する。第1図装置の点火コイル16の構造を第9図に
示す。点火コイル16の中にはコンデンサ15が内蔵さ
れており、1次コイル161.162の中点がコンデン
サ15の一端にコイル16の内部で接続され°ζいる。
166は外周器で、耐熱性樹脂でできている。1631
は2次コイルボビンで、外周器166の底部から突起部
1631aが出ており、この突起部1631aの内部に
黄銅層あるいはすずめつきした鉄製のターミナル部16
5が一体成形されている。このターミナル部165の底
部の一部は棒状となり、2次コイルボビン1631の一
部から突き出ている。
は2次コイルボビンで、外周器166の底部から突起部
1631aが出ており、この突起部1631aの内部に
黄銅層あるいはすずめつきした鉄製のターミナル部16
5が一体成形されている。このターミナル部165の底
部の一部は棒状となり、2次コイルボビン1631の一
部から突き出ている。
この突き出した部分165aに2次コイル163の一端
が、半田付で接続されており、ターミナル165は高電
圧出力端子となる。2次コイルボビン1631は外周部
に10ないし20のスロットを設けており、このスロッ
トに2次コイル163が分割巻きされていて、眉間紙を
省略できる構造となっている。1611は、1次コイル
ボビンで2次コイルボビン1631の中空部にはめこま
れており、そのまわりに1次コイル161.162が巻
かれている。また、1次コイルボビン1611の中空部
は鉄心164が挿入しである。1次コイルボビン161
1の一端にはプリント板151がはめこまれており、こ
のプリント板151にコンデンサ15が装着されている
。プリント板151には1次コイル161.162の両
端および中点、そして、2次コイル163の他端が半田
付で接続されている。1次コイル161.162の両端
はプリント板151を介してリード線1612.161
3に導かれており、外部から給電できる様になっている
。1次コイル161.162の中点は同じくプリントF
j、151を介してコンデンサ15の一端に接続されて
いる。2次コイル163の他端は、プリント板151を
介してコンデンサ15の他端に接続され、リード線16
41に導かれる。このリード線1641は、GND (
アース)線であり、その終端にはラグ板1642がかし
められている。167は外周器166の外周に巻きつけ
られた金属製ステーで、その両・瑞にはM5、あるいは
M6のボルトが貫通可能な穴が空いており、先程のラグ
板1642を共じめしてエンジンあるいは°シャーシに
機械的かつ電気的に接続できる洋になっている。尚、タ
ーミナル165の内1蚤は、通常のハイテンシコンコー
ドの端子が圧入できる寸法になっており、このハイテン
ションコードを介L7てディストリビュータの中心電極
と接続されている。なお、点火コイル16の内部はエポ
キシ樹脂で満たされている。
が、半田付で接続されており、ターミナル165は高電
圧出力端子となる。2次コイルボビン1631は外周部
に10ないし20のスロットを設けており、このスロッ
トに2次コイル163が分割巻きされていて、眉間紙を
省略できる構造となっている。1611は、1次コイル
ボビンで2次コイルボビン1631の中空部にはめこま
れており、そのまわりに1次コイル161.162が巻
かれている。また、1次コイルボビン1611の中空部
は鉄心164が挿入しである。1次コイルボビン161
1の一端にはプリント板151がはめこまれており、こ
のプリント板151にコンデンサ15が装着されている
。プリント板151には1次コイル161.162の両
端および中点、そして、2次コイル163の他端が半田
付で接続されている。1次コイル161.162の両端
はプリント板151を介してリード線1612.161
3に導かれており、外部から給電できる様になっている
。1次コイル161.162の中点は同じくプリントF
j、151を介してコンデンサ15の一端に接続されて
いる。2次コイル163の他端は、プリント板151を
介してコンデンサ15の他端に接続され、リード線16
41に導かれる。このリード線1641は、GND (
アース)線であり、その終端にはラグ板1642がかし
められている。167は外周器166の外周に巻きつけ
られた金属製ステーで、その両・瑞にはM5、あるいは
M6のボルトが貫通可能な穴が空いており、先程のラグ
板1642を共じめしてエンジンあるいは°シャーシに
機械的かつ電気的に接続できる洋になっている。尚、タ
ーミナル165の内1蚤は、通常のハイテンシコンコー
ドの端子が圧入できる寸法になっており、このハイテン
ションコードを介L7てディストリビュータの中心電極
と接続されている。なお、点火コイル16の内部はエポ
キシ樹脂で満たされている。
なお、この第1図装置における各半導体装置としては下
記のものを使用した。
記のものを使用した。
ワンショットマルチ711・・・東芝製TC4528B
Pノアゲート714,715,718 ・・・ 〃T
C4001BPアップダウンカウンタ717・・・ ”
TC45L6Beイン八−夕719.720
・・・ 〃TC4049BPワンショットマルチ72
L728・・・TI社製74LS221 次に第1図装置の動作について説明する。
Pノアゲート714,715,718 ・・・ 〃T
C4001BPアップダウンカウンタ717・・・ ”
TC45L6Beイン八−夕719.720
・・・ 〃TC4049BPワンショットマルチ72
L728・・・TI社製74LS221 次に第1図装置の動作について説明する。
第4図は第1図装置の各部信号波形図であり、それぞれ
(1)はコイル533の起電圧、(2)はピックアップ
53の出力電圧、(3)は整形回路6の出力である点火
時期信号、(4)はワンショットマルチ711出力であ
る点火期間信号、(5)はノアゲート714の出力信号
、(6)はカウンタ717のQoの出力信号、(7)は
インバータバッファ719.720の出力信号、(8)
、(9)はトリガ信号S (A) 、S (B)の波形
をあられす。
(1)はコイル533の起電圧、(2)はピックアップ
53の出力電圧、(3)は整形回路6の出力である点火
時期信号、(4)はワンショットマルチ711出力であ
る点火期間信号、(5)はノアゲート714の出力信号
、(6)はカウンタ717のQoの出力信号、(7)は
インバータバッファ719.720の出力信号、(8)
、(9)はトリガ信号S (A) 、S (B)の波形
をあられす。
まず、エンジンキースイッチ2をオンにすると、DC−
DCコンバータ3に直流電源1から+12Vの直流電圧
が供給されてここで+200Vに昇圧され、この200
Vの直流電圧はコンデンサ4に常時蓄えられる。
DCコンバータ3に直流電源1から+12Vの直流電圧
が供給されてここで+200Vに昇圧され、この200
Vの直流電圧はコンデンサ4に常時蓄えられる。
エンジンの回転に応じてシグナルロータ51が回転し、
ピックアップ53のコイル533に第4図(1)に示す
波形をした起電力が発生する。この起電力の正から負に
切り替わる点が点火時期である。
ピックアップ53のコイル533に第4図(1)に示す
波形をした起電力が発生する。この起電力の正から負に
切り替わる点が点火時期である。
コイル533は整形回路6によってバイアス電圧vbで
バイアスされているため、ピックアップ53の出力電圧
は第4図(2)に示すようにコイル5330発生型位が
バイアス電圧vbだけもち上がった値となる。この信号
は整形回路6で整形され、第4図(3)に示す点火時期
で「1」に立ち上がる信号となる。
バイアスされているため、ピックアップ53の出力電圧
は第4図(2)に示すようにコイル5330発生型位が
バイアス電圧vbだけもち上がった値となる。この信号
は整形回路6で整形され、第4図(3)に示す点火時期
で「1」に立ち上がる信号となる。
整形回路6の出力信号はトリガ信号発生回路7に入力さ
れ、その立上り部分でワンショットマルチ711をトリ
ガし、第4図(4)に示すパルス幅約2m5ecのパル
ス状の点火期間信号を発生させる。このパルス幅を点火
期間とする。点火期間信号はノアゲート714に入り、
ノアゲート714.715で構成されるフリップフロッ
プを反転させる。これにより第411f5Jに示すよう
にノアゲート714の出力は「0」となる。
れ、その立上り部分でワンショットマルチ711をトリ
ガし、第4図(4)に示すパルス幅約2m5ecのパル
ス状の点火期間信号を発生させる。このパルス幅を点火
期間とする。点火期間信号はノアゲート714に入り、
ノアゲート714.715で構成されるフリップフロッ
プを反転させる。これにより第411f5Jに示すよう
にノアゲート714の出力は「0」となる。
ノアう゛−ドア14の出力はカウンタ717のリセット
端子に導かれ、この出力が「0」のときカウンタ717
はリセットが解除される。このリセット解除によりカウ
ンタ717はクロンク発生回路716からの約80KH
zのクロック周波数でカウントを開始する。ここでカウ
ンタ717は4ビツトのバイナリカウンタであり、ダウ
ンカウントモードにセットしであるから、最初のクロッ
ク信号の立上りでカウンタ717の内容は0から15へ
変化する。すなわちカウンタ717のQD比出力「0」
から「1」となる。以降、クロック信号が到来するたび
にダウンカウントを繰り返し、o、is、14、・・・
、2、■、0.15、・・・と周期的に内容が変化して
い(。このとき16分の1分周出力であるQO小出力、
カウンタ717の内容が8〜15のとき「1」となるた
め、クロック周波数の16分の1の周波数である第4図
(6)に示すデユーティ比50%の方形波を発生する。
端子に導かれ、この出力が「0」のときカウンタ717
はリセットが解除される。このリセット解除によりカウ
ンタ717はクロンク発生回路716からの約80KH
zのクロック周波数でカウントを開始する。ここでカウ
ンタ717は4ビツトのバイナリカウンタであり、ダウ
ンカウントモードにセットしであるから、最初のクロッ
ク信号の立上りでカウンタ717の内容は0から15へ
変化する。すなわちカウンタ717のQD比出力「0」
から「1」となる。以降、クロック信号が到来するたび
にダウンカウントを繰り返し、o、is、14、・・・
、2、■、0.15、・・・と周期的に内容が変化して
い(。このとき16分の1分周出力であるQO小出力、
カウンタ717の内容が8〜15のとき「1」となるた
め、クロック周波数の16分の1の周波数である第4図
(6)に示すデユーティ比50%の方形波を発生する。
第4図(6)におけるパルス1個の幅は100μsec
、パルスとパルスの間隔は100μSecである。
、パルスとパルスの間隔は100μSecである。
点火時期信号が立ち上がってから約2 m s e c
1麦、ノアゲート714の入力は「0」となる。このと
きずくにカウンタ717にリセットをかけてしまうと、
その直前のQo出力の「1」の時間幅が短くなってしま
い、後述のサイリスクの転流がうまく行われなくなる。
1麦、ノアゲート714の入力は「0」となる。このと
きずくにカウンタ717にリセットをかけてしまうと、
その直前のQo出力の「1」の時間幅が短くなってしま
い、後述のサイリスクの転流がうまく行われなくなる。
この対策としてワンショットマルチ71[の出力とカウ
ンタ717の出力とをノアゲート718の入力に導くこ
とにより、QD比出力「0」のときにのみノアゲート7
18の出力が「1」となってノアゲート714.715
からなるフリップフロップを反転させ、それによりノア
ゲート714の出力を「1」にしてカウンタ717にリ
セットをかけるようにしているう以上の説明のように、
点火時期信号からクロック信号1周期(12,5μ5e
c)以内の遅れでQO比出力クロック周波数の16分の
1 (5KHz)の方形波が少なくとも点火期間中、
整数個発生する。この信号はインバータバッファ719
.720で反転されて第4図(7)に示す信号となる。
ンタ717の出力とをノアゲート718の入力に導くこ
とにより、QD比出力「0」のときにのみノアゲート7
18の出力が「1」となってノアゲート714.715
からなるフリップフロップを反転させ、それによりノア
ゲート714の出力を「1」にしてカウンタ717にリ
セットをかけるようにしているう以上の説明のように、
点火時期信号からクロック信号1周期(12,5μ5e
c)以内の遅れでQO比出力クロック周波数の16分の
1 (5KHz)の方形波が少なくとも点火期間中、
整数個発生する。この信号はインバータバッファ719
.720で反転されて第4図(7)に示す信号となる。
ワンショットマルチ721はインバータバッファ719
の立下りでトリガされ、約5μsecのパルスを発生し
、トランジスタ726をオンにして第4図(8)に示す
トリガ信号S (A)を端子702へ出力する。またワ
ンショットマルチ728はインバータバッファ720の
出力の立上りにてトリガされ、約5μsecのパルスを
発生し、トランジスタ733をオンにして第4図(9)
に示すトリガ信号S (B)を端子703へ出力する。
の立下りでトリガされ、約5μsecのパルスを発生し
、トランジスタ726をオンにして第4図(8)に示す
トリガ信号S (A)を端子702へ出力する。またワ
ンショットマルチ728はインバータバッファ720の
出力の立上りにてトリガされ、約5μsecのパルスを
発生し、トランジスタ733をオンにして第4図(9)
に示すトリガ信号S (B)を端子703へ出力する。
すなわらトリガ信号S (A)とS (B)は位相が相
互に180’異なる、周期200μsec、パルス幅5
μsecの信号である。
互に180’異なる、周期200μsec、パルス幅5
μsecの信号である。
次に高圧発生部の動作を説明する。第5図は本実施例に
おける各部の信号を第4図よりも時間的に拡大して示し
た波形図である。第5図において、それぞれ(11はト
リガ信号S (A) 、(21はトリガ信号S (B)
、(31はコンデンサ15の端子電圧、(4)はサイ
リスタ13のカソード電圧、(5)はサイリスタ13の
通電電流、(6)はサイリスタ20のアノード電圧、(
7)はサイリスク20の通電電流の波形をあられす。
おける各部の信号を第4図よりも時間的に拡大して示し
た波形図である。第5図において、それぞれ(11はト
リガ信号S (A) 、(21はトリガ信号S (B)
、(31はコンデンサ15の端子電圧、(4)はサイ
リスタ13のカソード電圧、(5)はサイリスタ13の
通電電流、(6)はサイリスタ20のアノード電圧、(
7)はサイリスク20の通電電流の波形をあられす。
第5図(11に示すトリガ信号S (A)はパルストラ
ンス14、ノイズ防止回路を介してサイリスク13をト
リガする。同様に第5図(2)に示すトリガ信号S (
B)はパルストランス21、ノイズ防止回路を介してサ
イリスク20をトリガする。
ンス14、ノイズ防止回路を介してサイリスク13をト
リガする。同様に第5図(2)に示すトリガ信号S (
B)はパルストランス21、ノイズ防止回路を介してサ
イリスク20をトリガする。
まず、サイリスタ13がトリガされてオンとなると、コ
ンデンサ4、サイリスタ13.1次コイル161、コン
デンサ15からなる閉回路に電流が流れる。このとき、
コンデンサ4の容量はコンデンサ15の容量に比べて十
分に大きいので、コンデンサ4を一定電圧(200V)
の電源と考えることかできる。また、1次コイル161
の抵抗とす・イリスタ13の抵抗とからなる回路の抵抗
骨は十分に小さいため、この第1の閉回路はコンデンサ
15の容量C(例えば1μF)と1次コイルのインダク
タンスしく例えば100μH)とで決まる条件で共振す
る。
ンデンサ4、サイリスタ13.1次コイル161、コン
デンサ15からなる閉回路に電流が流れる。このとき、
コンデンサ4の容量はコンデンサ15の容量に比べて十
分に大きいので、コンデンサ4を一定電圧(200V)
の電源と考えることかできる。また、1次コイル161
の抵抗とす・イリスタ13の抵抗とからなる回路の抵抗
骨は十分に小さいため、この第1の閉回路はコンデンサ
15の容量C(例えば1μF)と1次コイルのインダク
タンスしく例えば100μH)とで決まる条件で共振す
る。
共振時の電流は第1図におけるコンデンサ4の正極端子
、サイリスタ13.1次コイル161、コンデンサ15
、コンデンサ4の接地極端子の方向に流れ、先のCとL
を用いて次の(1)式であられされる正弦波状となる。
、サイリスタ13.1次コイル161、コンデンサ15
、コンデンサ4の接地極端子の方向に流れ、先のCとL
を用いて次の(1)式であられされる正弦波状となる。
1=(V/−、/T7”で)sin
(1/、/’Tで)t ・・・ (1)
また1次コイル161に発生する電圧は(2)式のよう
になる。
また1次コイル161に発生する電圧は(2)式のよう
になる。
VL =Vc o s (1/Jrテ) t
・= (21コンデンナ15に加わる電圧は(3)
式のようになる。
・= (21コンデンナ15に加わる電圧は(3)
式のようになる。
V c = ’V’ (t −c o s (1/
Jゴ、C) t) ・13)サイリスク13はi
>0のときにのみオン状態を持続するが、i≦0となる
と転流してオフ状態となる。
Jゴ、C) t) ・13)サイリスク13はi
>0のときにのみオン状態を持続するが、i≦0となる
と転流してオフ状態となる。
このように、第1図装置においては、1次コイル、コン
デンサ、スイッチング素子、および直流電源を含む回路
に(1)式に示した振動電流が流れるため、サイリスタ
13は自動的に転流するので、特別に転流回路を付加す
る必要がなくなる。
デンサ、スイッチング素子、および直流電源を含む回路
に(1)式に示した振動電流が流れるため、サイリスタ
13は自動的に転流するので、特別に転流回路を付加す
る必要がなくなる。
前記の(1)式でiが零となる時間t1はtl=πJr
τ ・・・ (4)となり、このと
きサイリスタ13はオフとなり、そのとき(2)式であ
られされるコンデンサ15の電圧はDC−DCコンバー
タの電圧(200V)の2倍、すなち400Vとなって
ホールドされる。
τ ・・・ (4)となり、このと
きサイリスタ13はオフとなり、そのとき(2)式であ
られされるコンデンサ15の電圧はDC−DCコンバー
タの電圧(200V)の2倍、すなち400Vとなって
ホールドされる。
次に、サイリスク20がトリガされた場合について説明
する。サイリスク20がオンとなると、コンデンサ15
.1次コイル162、サイリスク20からなる閉回路が
形成され、コンデンサ15に蓄えられた電荷はコンデン
サ15の上側端子、1次コイル162、サイリスク20
、コンデンサ15の下流端子の方向に流れ、このときの
電流値は(5)式のようになる。
する。サイリスク20がオンとなると、コンデンサ15
.1次コイル162、サイリスク20からなる閉回路が
形成され、コンデンサ15に蓄えられた電荷はコンデン
サ15の上側端子、1次コイル162、サイリスク20
、コンデンサ15の下流端子の方向に流れ、このときの
電流値は(5)式のようになる。
1=(2V/VTT’で)sin
(1/JUて)t ・・・ (5)サ
イリスク20はサイリスタ13のときと同様に、π’/
Uでの間にわたりオンとなり、自然転流するので、特別
な転流回路は不要である。
イリスク20はサイリスタ13のときと同様に、π’/
Uでの間にわたりオンとなり、自然転流するので、特別
な転流回路は不要である。
この後、連続してサイリスタ13とサイリスク20とを
交互にトリガすることで1次コイル161.162に交
互に電流が流れる。回路に損失がないとすると、回路に
流れる電流、コンデンサ15の電圧、1次コイル161
.162の電圧はスイッチングを繰り返すたびに増加発
散していくことになるが、実際には2次コイルを介して
エネルギーが消費され、また各部に損失があるので、最
初の2.3回でほぼ一定のピーク値となる。
交互にトリガすることで1次コイル161.162に交
互に電流が流れる。回路に損失がないとすると、回路に
流れる電流、コンデンサ15の電圧、1次コイル161
.162の電圧はスイッチングを繰り返すたびに増加発
散していくことになるが、実際には2次コイルを介して
エネルギーが消費され、また各部に損失があるので、最
初の2.3回でほぼ一定のピーク値となる。
ここまでの説明では、点火コイル16の2次コイル16
3については述べていないが、1次コイル161,16
2と2次コイル163とはトランス結合しているので、
その変圧比が1:150であるとすると、1次コイル1
61.162の印加電圧の150倍が2次コイル163
に発生する。
3については述べていないが、1次コイル161,16
2と2次コイル163とはトランス結合しているので、
その変圧比が1:150であるとすると、1次コイル1
61.162の印加電圧の150倍が2次コイル163
に発生する。
すなわち、2次コイル163に発生する電圧v2は電源
電圧V=200V、変圧比150の場合、V 2 =
200 X 150 = 30 K V −(6
)となり、放電による点火を行うに十分な電圧となる。
電圧V=200V、変圧比150の場合、V 2 =
200 X 150 = 30 K V −(6
)となり、放電による点火を行うに十分な電圧となる。
2次コイル163の発生電圧はディストリビエータ22
で所定の気筒に分配され、ハイテンションコード251
,252.253.254を介して点火ギャップ241
.242.243.244へ供給されて、点火ギャップ
の接地電極へ放電されて点火が行われる。
で所定の気筒に分配され、ハイテンションコード251
,252.253.254を介して点火ギャップ241
.242.243.244へ供給されて、点火ギャップ
の接地電極へ放電されて点火が行われる。
放電によりいったん放電路が形成されると、付近の空気
がイオン化されたアーク放電となり、その放電維持電圧
(約500V〜IKV)以下になるまで誘導放電を持続
する。この持続時間は通常の点火装置のそれ(約2ms
e c)と比べると短いが、この誘導放電が終われば
すぐに次のサイクルが開始するため、放電ギヤツブの間
に残存されているイオンにより容易に再放電が起き、放
電はほとんど途切れることな(持続される。この持続時
間はトリガ信号発生回路7において電気的に設定した点
火期間によって決めることができるため、完全な着火を
行えるような十分に長い時間に設定することは容易であ
る。
がイオン化されたアーク放電となり、その放電維持電圧
(約500V〜IKV)以下になるまで誘導放電を持続
する。この持続時間は通常の点火装置のそれ(約2ms
e c)と比べると短いが、この誘導放電が終われば
すぐに次のサイクルが開始するため、放電ギヤツブの間
に残存されているイオンにより容易に再放電が起き、放
電はほとんど途切れることな(持続される。この持続時
間はトリガ信号発生回路7において電気的に設定した点
火期間によって決めることができるため、完全な着火を
行えるような十分に長い時間に設定することは容易であ
る。
また、一方のサイリスタがオンとなっている時間の約半
分は他方のサイリスクは逆阻止状態になるので、トリガ
信号S (A) −S (B)の繰り返し周期を短くす
ることができる。このように第1図装置は自動車用内燃
機関の点火制御において、極めて短い周期で複数のスパ
ークを適当な時間にわたり連続して発生させることがで
きるので、内燃機関の着火性能の向上を図れる。
分は他方のサイリスクは逆阻止状態になるので、トリガ
信号S (A) −S (B)の繰り返し周期を短くす
ることができる。このように第1図装置は自動車用内燃
機関の点火制御において、極めて短い周期で複数のスパ
ークを適当な時間にわたり連続して発生させることがで
きるので、内燃機関の着火性能の向上を図れる。
また、この第1図装置においては、サイリスタ13とサ
イリスク20の間に点火コイル16の1次巻線16i1
62が入る構成となっているため、ノ・イズ等によって
サイリスタ13とサイリスク20が同時に導通して、コ
ンデンサ4の電荷がイリスタ13、サイリスタ20を通
じ一気に放電されるような場合でも、1次巻線161.
162のインダクタンスおよび抵抗分により急激な電流
の増加および過電流は防止され、サイリスクのd i
/ d tあるいは過電流に起因する、サイリスクやサ
イリスク以外のスイッチング阻止の破壊を防止できる。
イリスク20の間に点火コイル16の1次巻線16i1
62が入る構成となっているため、ノ・イズ等によって
サイリスタ13とサイリスク20が同時に導通して、コ
ンデンサ4の電荷がイリスタ13、サイリスタ20を通
じ一気に放電されるような場合でも、1次巻線161.
162のインダクタンスおよび抵抗分により急激な電流
の増加および過電流は防止され、サイリスクのd i
/ d tあるいは過電流に起因する、サイリスクやサ
イリスク以外のスイッチング阻止の破壊を防止できる。
さらに、コンデンサ15を1次コイル161.162の
中間タップと接続したことにより、サイリスタ13.2
0の順方向に印加される電圧の上昇率dV/dtはそれ
ぞれコンデンサ15と1次コイル162の時定数、コン
デンサ15と1次コイル161の時定数で決定され、こ
の上昇率dV/dtを100V/μsec以下の低い値
とすることができる。この結果、一方のサイリスクの動
作により他方のサイリスクに印加されるd V/dtに
起因する誤動作をなくすことができる。
中間タップと接続したことにより、サイリスタ13.2
0の順方向に印加される電圧の上昇率dV/dtはそれ
ぞれコンデンサ15と1次コイル162の時定数、コン
デンサ15と1次コイル161の時定数で決定され、こ
の上昇率dV/dtを100V/μsec以下の低い値
とすることができる。この結果、一方のサイリスクの動
作により他方のサイリスクに印加されるd V/dtに
起因する誤動作をなくすことができる。
またさらに、1次コイル161.162は同一方向に巻
かれて同方向の磁界が発生するように構成されており、
それによりスイッチング素子に印加されるdV/dtが
軽減されてスイッチング素子の完全で確実な動作が得ら
れる。
かれて同方向の磁界が発生するように構成されており、
それによりスイッチング素子に印加されるdV/dtが
軽減されてスイッチング素子の完全で確実な動作が得ら
れる。
また、点火コイル16に内蔵したコンデンサ15の容量
は負の温度係数をもっているので、エンジンの温度が上
昇し、点火コイルの温度が上昇するとコンデンサ15の
容量が低下し、前記(5)式で示される点火コイルの通
電電流が低下し、点火コイルの温度上昇を抑制する効果
がある。
は負の温度係数をもっているので、エンジンの温度が上
昇し、点火コイルの温度が上昇するとコンデンサ15の
容量が低下し、前記(5)式で示される点火コイルの通
電電流が低下し、点火コイルの温度上昇を抑制する効果
がある。
なお、第1図装置におけるサイリスタ13.202点火
コイル16、コンデンサ15等で構成される回路18を
多気筒内燃機関の各気筒毎に設けることで、ハイテンシ
ョンコードやディストリビュータ等の高電圧分配手段を
なくした構成とすることができ、それにより咳高電・圧
分配手段において生じるエネルギー損失を軽減さすて点
火エネルギーを増加させ、かつ高電圧分配手段を不要に
してコストの低減を図れる。
コイル16、コンデンサ15等で構成される回路18を
多気筒内燃機関の各気筒毎に設けることで、ハイテンシ
ョンコードやディストリビュータ等の高電圧分配手段を
なくした構成とすることができ、それにより咳高電・圧
分配手段において生じるエネルギー損失を軽減さすて点
火エネルギーを増加させ、かつ高電圧分配手段を不要に
してコストの低減を図れる。
さらに、他の実施例として、第1図装置におけるサイリ
スタ20を多気筒内燃機関の各気筒に共通に1 +[l
il使用し、ダイオード等の整流素子を用いて気筒分配
を行うことでサイリスクの使用個数を減らし、コスト低
減を図ることもできる。この他の実施例は第6図に示さ
れる。前述の第1図装置と同一の構成部分には同一の符
号が付されており、これらについての詳細な説明は省略
する。
スタ20を多気筒内燃機関の各気筒に共通に1 +[l
il使用し、ダイオード等の整流素子を用いて気筒分配
を行うことでサイリスクの使用個数を減らし、コスト低
減を図ることもできる。この他の実施例は第6図に示さ
れる。前述の第1図装置と同一の構成部分には同一の符
号が付されており、これらについての詳細な説明は省略
する。
尚、各点火コイル16aないし16dの内部にコンテザ
ン15aないし15dおよびダイオード17aないし1
7dを内蔵するようになっている。
ン15aないし15dおよびダイオード17aないし1
7dを内蔵するようになっている。
第6図において、気筒判別装置8はシグナルロータ80
とピックアップ82とを備える。シグナルロータ80は
気筒判別用のものであり、エンジン回転数の1/2の回
転数で同期して回転する図示しないディストリビュータ
・シャフトに取り付けられており、1つの突起部81を
有している。
とピックアップ82とを備える。シグナルロータ80は
気筒判別用のものであり、エンジン回転数の1/2の回
転数で同期して回転する図示しないディストリビュータ
・シャフトに取り付けられており、1つの突起部81を
有している。
ピックアップ82は気筒判別用のピンクアンプで、ムリ
、前述の実施例のピックアップ53と同し原理のもので
あるが、異なる点としてピックアップ53の磁心はシグ
ナルロータ51の2つの突起部と閉磁路を形成する構造
となっているのに対し、ピックアップ82の磁心は開磁
路となることである。
、前述の実施例のピックアップ53と同し原理のもので
あるが、異なる点としてピックアップ53の磁心はシグ
ナルロータ51の2つの突起部と閉磁路を形成する構造
となっているのに対し、ピックアップ82の磁心は開磁
路となることである。
シグナルロータ80とピックアップ82の位相関係は前
述のシグナルロータ51とピンクアップ53とは異なり
、エンジン回転数、負荷により変化しない固定のもので
ある。シグナルロータ8゜か1回転すると、ピックアッ
プ82の出力に1パルスを出力する。このパルス位置は
第1気筒の上死点前60”の位置に設定する。ピンクア
ップ62の出力は整形回路6′に導かれる。整形回路6
′は整形回路6と同一の回路構成である。
述のシグナルロータ51とピンクアップ53とは異なり
、エンジン回転数、負荷により変化しない固定のもので
ある。シグナルロータ8゜か1回転すると、ピックアッ
プ82の出力に1パルスを出力する。このパルス位置は
第1気筒の上死点前60”の位置に設定する。ピンクア
ップ62の出力は整形回路6′に導かれる。整形回路6
′は整形回路6と同一の回路構成である。
第6図装置におけるトリガ信号発生回路9の詳細を第7
図に示す。また第6図、第7図における各部信号波形図
を第8図に示す。第8図において、(1)はピックアッ
プ53の出力、(2)はピックアップ82の出力、(3
)、(4)はそれぞれ整形回路6.6′の出力、(5)
、(6)、(7)、(8)はそれぞれカウンタ912の
出力端子■、■、■、■における出力、(9)、(1o
)、(11)、(I2)、(13)はそれぞれトリガ信
号S (A) I、S (A)2、S (A)3.5
(A)a、S (B)の各波形をあられす。
図に示す。また第6図、第7図における各部信号波形図
を第8図に示す。第8図において、(1)はピックアッ
プ53の出力、(2)はピックアップ82の出力、(3
)、(4)はそれぞれ整形回路6.6′の出力、(5)
、(6)、(7)、(8)はそれぞれカウンタ912の
出力端子■、■、■、■における出力、(9)、(1o
)、(11)、(I2)、(13)はそれぞれトリガ信
号S (A) I、S (A)2、S (A)3.5
(A)a、S (B)の各波形をあられす。
第7図において、トリガ信号発生回路9のうち、1点鎖
線で囲まれた符号7の回路部分は前述の実施例における
トリガ信号発生回路7と同じ構成であるので、この回路
部分の説明は省略する。カウンタ912 (東芝製TC
4017使用)はデコーダ付カウンタであり、そのリセ
ットa子Rには第8図(4)に示す整形口FIIr6’
の出力信号が入力され、この出力信号によりカウンタ9
12はリセットされる。またクロック端子Cには第8図
(3)に示す整形回路6の出力信号が入力され、カウン
タ912はこの出力信号をカウントする。
線で囲まれた符号7の回路部分は前述の実施例における
トリガ信号発生回路7と同じ構成であるので、この回路
部分の説明は省略する。カウンタ912 (東芝製TC
4017使用)はデコーダ付カウンタであり、そのリセ
ットa子Rには第8図(4)に示す整形口FIIr6’
の出力信号が入力され、この出力信号によりカウンタ9
12はリセットされる。またクロック端子Cには第8図
(3)に示す整形回路6の出力信号が入力され、カウン
タ912はこの出力信号をカウントする。
したがって、整形回路6′からの出力信号によりカウン
タ912がリセットされてから、整形回路6からの1番
目の信号を受けることにより、カウンタ912の出力端
子■には第8図(5)に示す波形のデコードされた信号
が出力される。同様に、2番目の信号により出力端子■
に第8図(6)に示す波形が、3番目の信号により出力
端子■に第8図(7)に示す波形が、4番目の信号によ
り出力端子■に第8図(8)に示す波形がそれぞれあら
れれる。な才9、出力端子■の「1」の時間が他の出力
よりも短いのは途中でリセットされるからである。
タ912がリセットされてから、整形回路6からの1番
目の信号を受けることにより、カウンタ912の出力端
子■には第8図(5)に示す波形のデコードされた信号
が出力される。同様に、2番目の信号により出力端子■
に第8図(6)に示す波形が、3番目の信号により出力
端子■に第8図(7)に示す波形が、4番目の信号によ
り出力端子■に第8図(8)に示す波形がそれぞれあら
れれる。な才9、出力端子■の「1」の時間が他の出力
よりも短いのは途中でリセットされるからである。
アンドゲート908.909.910.911の一方の
入力にはそれぞれカウンタ912の出力端子■、■、■
、■の出力波形が入力され、他方の入力にはトリガ信号
発生回路7で得られたトリガ信号S(’A>が共通に人
力される。したがって、端子903には第1気筒用のト
リガ信号S (A) +が、端子904には第3気筒
用のトリガ信号S (A)2が、端子905には第4気
筒用のトリガ信号S(Δ)3が、端子906には第2気
筒用のトリガ信号S (A)aがそれぞれ出力される。
入力にはそれぞれカウンタ912の出力端子■、■、■
、■の出力波形が入力され、他方の入力にはトリガ信号
発生回路7で得られたトリガ信号S(’A>が共通に人
力される。したがって、端子903には第1気筒用のト
リガ信号S (A) +が、端子904には第3気筒
用のトリガ信号S (A)2が、端子905には第4気
筒用のトリガ信号S(Δ)3が、端子906には第2気
筒用のトリガ信号S (A)aがそれぞれ出力される。
また端子907にはトリガ信号S (B)が出力される
。これらトリガ信号S (A)+ 、S (A)2
、S(八)3、S (A) a′、S (B)の各信
号波形は第8図(9)、(10)、(11)、(12)
、(13)に示される。
。これらトリガ信号S (A)+ 、S (A)2
、S(八)3、S (A) a′、S (B)の各信
号波形は第8図(9)、(10)、(11)、(12)
、(13)に示される。
次に、第6図装置の動作を説明する。第1気筒用のサイ
リスタ13aのゲート端子にはトリガ信号S (A)
+がパルストランスt4aを介して入力され、それに
よりサイリスタ13aはオンとなり、前記の実施例と同
様に第1気筒用の点火コイル16aの2次コイルに高電
圧を発生させて点火ギャップ241にスパークを発生さ
せるとともに、コンデンサ15aにエネルギーを蓄える
。このとき、コンデンサ153の蓄えられたエネクギー
はダイオード17 b、 17 c、 17 dにより
他気筒の点火コイル16b、16C116dには流れな
い。
リスタ13aのゲート端子にはトリガ信号S (A)
+がパルストランスt4aを介して入力され、それに
よりサイリスタ13aはオンとなり、前記の実施例と同
様に第1気筒用の点火コイル16aの2次コイルに高電
圧を発生させて点火ギャップ241にスパークを発生さ
せるとともに、コンデンサ15aにエネルギーを蓄える
。このとき、コンデンサ153の蓄えられたエネクギー
はダイオード17 b、 17 c、 17 dにより
他気筒の点火コイル16b、16C116dには流れな
い。
次にトリガ信号S (B)がパルストランス21を介し
てサイリスク20のゲート端子に印加されると、コンデ
ンサ15aに蓄えられた電荷は点火コイル16aの1次
コイル、ダイオード17a、サイリスク20を通じて放
電され、これにともない点火コイル16aの2次コイル
に高電圧を発生し、火花ギャップ241にスパークを生
じせしめる。
てサイリスク20のゲート端子に印加されると、コンデ
ンサ15aに蓄えられた電荷は点火コイル16aの1次
コイル、ダイオード17a、サイリスク20を通じて放
電され、これにともない点火コイル16aの2次コイル
に高電圧を発生し、火花ギャップ241にスパークを生
じせしめる。
以上のことを所定の回数にわたり繰り返し、次の気筒の
点火へと移行していく。この際、コンデンサ15aの電
圧は負となった状態で第1気筒の点火が終了するのでダ
イオード17aは逆阻止状態であり、他気筒の点火には
全く影響を与えない。
点火へと移行していく。この際、コンデンサ15aの電
圧は負となった状態で第1気筒の点火が終了するのでダ
イオード17aは逆阻止状態であり、他気筒の点火には
全く影響を与えない。
以上の動作を第1、第3、第4、第2の気筒の順に行う
ことで、各気筒の上死点付近で着火性の良い火花を得る
ことができる。しかも、各気筒の分配をダ・イオード1
7a−17dにより行っているので、サイリスクの使用
個数を大幅に削減でき、装置の小型化、コスト低減等の
効果がある。また、ダイオード17a〜17dにより気
筒分配を行って各気陥毎に点火コイルを設けることによ
り、ディストリビュータやハイテンションコード等の高
電圧分配手段をなくすことができ、これらの発熱による
エネルギー損失をなくし、それによって点火エネルギー
を増加させ、効率のよい点火制御を行える。
ことで、各気筒の上死点付近で着火性の良い火花を得る
ことができる。しかも、各気筒の分配をダ・イオード1
7a−17dにより行っているので、サイリスクの使用
個数を大幅に削減でき、装置の小型化、コスト低減等の
効果がある。また、ダイオード17a〜17dにより気
筒分配を行って各気陥毎に点火コイルを設けることによ
り、ディストリビュータやハイテンションコード等の高
電圧分配手段をなくすことができ、これらの発熱による
エネルギー損失をなくし、それによって点火エネルギー
を増加させ、効率のよい点火制御を行える。
この第6図装置の点火コイル16aないし16dの内部
にコンデンサ15aないし15dおよびダイオード17
aないし17dを内蔵した点火コイルの構造を第10図
に示す。点火コイル16aないし16dはすべて同一の
ものであるからそのうち点火コイル16aについて代表
して説明する。
にコンデンサ15aないし15dおよびダイオード17
aないし17dを内蔵した点火コイルの構造を第10図
に示す。点火コイル16aないし16dはすべて同一の
ものであるからそのうち点火コイル16aについて代表
して説明する。
166aは外周器、L631aは2次コイルボビン、1
6L1aは1次コイルボビン、164aは鉄心、165
aは高電圧ターミナルで、これらの配置関係は第9図の
点火コイル16と同様である。
6L1aは1次コイルボビン、164aは鉄心、165
aは高電圧ターミナルで、これらの配置関係は第9図の
点火コイル16と同様である。
コンデンサ15aは、プリント板151aに装着されて
おり、1次コイル161a、162aの両端のうち一端
は、プリント板151aを介してコネクタ167aの端
子の一方に接続され、他端はプリント板上に黄銅部のス
テー171aで固定されているダイオードl 7 aを
介してコネクタ167aの端子のもう一方に接続されて
いる。1次コイル161a、162aの中点は、プリン
ト板151aを介してコンデンサ15aの一端に接続さ
れている。2次コイル163aの一端は高電圧ターミナ
ル165aに接続され、他端はプリント板151aを介
してコンデンサ15aの他端に接続され、さらにすずめ
つきしたアッパプレート168aに半田付で接続されて
いる。アッパプレート168Xlには4ケ所にM4、あ
るいはM5のナツト1695 aないし1698aが溶
接されている。このアッパプレート168aと外周器1
66aは、ビス169LaないしL694aで結合され
ている。このビス1691aないし1694aがアース
端子となる。
おり、1次コイル161a、162aの両端のうち一端
は、プリント板151aを介してコネクタ167aの端
子の一方に接続され、他端はプリント板上に黄銅部のス
テー171aで固定されているダイオードl 7 aを
介してコネクタ167aの端子のもう一方に接続されて
いる。1次コイル161a、162aの中点は、プリン
ト板151aを介してコンデンサ15aの一端に接続さ
れている。2次コイル163aの一端は高電圧ターミナ
ル165aに接続され、他端はプリント板151aを介
してコンデンサ15aの他端に接続され、さらにすずめ
つきしたアッパプレート168aに半田付で接続されて
いる。アッパプレート168Xlには4ケ所にM4、あ
るいはM5のナツト1695 aないし1698aが溶
接されている。このアッパプレート168aと外周器1
66aは、ビス169LaないしL694aで結合され
ている。このビス1691aないし1694aがアース
端子となる。
この点火コイル16aないし16dはユニット点火コイ
ルであり、点火プラグに直接接続する様になっている。
ルであり、点火プラグに直接接続する様になっている。
点火コイル16aないし16dをエンジンに装着した状
態を第11図に示す。第11図に於いて27はエンジン
ヘッド、28はエンジンフロックである。点火コイル1
6aないし16dは、金属プレート26にビス1691
aないし1694a、1691bないし1694b、1
691cないし1694c、1691dないし1694
dで固定されており、さらにこの金泥プレート26はエ
ンジンヘッド27にビス321.322で固定されてお
り、アースも兼ねている。以下の説明は、点火コイル1
6aのみについて代表して行う。高電圧端子165aは
、スプリング31Aを介して点火プラグ29Aの中心電
極と接触しており、また、点火コイル16aと点火プラ
グ29Aの囲りはゴムブツシュ30Aが包んでおりエン
ジン振動を吸収できる様になっている。これで、点火プ
ラグ1本に点火コイル1本が対応するユニット点火装置
が構成される。
態を第11図に示す。第11図に於いて27はエンジン
ヘッド、28はエンジンフロックである。点火コイル1
6aないし16dは、金属プレート26にビス1691
aないし1694a、1691bないし1694b、1
691cないし1694c、1691dないし1694
dで固定されており、さらにこの金泥プレート26はエ
ンジンヘッド27にビス321.322で固定されてお
り、アースも兼ねている。以下の説明は、点火コイル1
6aのみについて代表して行う。高電圧端子165aは
、スプリング31Aを介して点火プラグ29Aの中心電
極と接触しており、また、点火コイル16aと点火プラ
グ29Aの囲りはゴムブツシュ30Aが包んでおりエン
ジン振動を吸収できる様になっている。これで、点火プ
ラグ1本に点火コイル1本が対応するユニット点火装置
が構成される。
以上の様な構成とした場合、エンジンの輻射熱および点
火コイルの自己発熱によって点火コイルの耐熱温度を越
える危険性がある。ところが、本発明によれば、負の温
度係数をもつコンデンサが点火コイルに内蔵されている
ので、点火コイルの温度が上昇すれば、コンデンサの容
量が低下し、それにともなって点火コイルの通電電流が
低下し、その結果、コイルの温度上昇を抑制することが
できる。
火コイルの自己発熱によって点火コイルの耐熱温度を越
える危険性がある。ところが、本発明によれば、負の温
度係数をもつコンデンサが点火コイルに内蔵されている
ので、点火コイルの温度が上昇すれば、コンデンサの容
量が低下し、それにともなって点火コイルの通電電流が
低下し、その結果、コイルの温度上昇を抑制することが
できる。
本発明によれば、内燃機関の点火に際して極めて短い周
期で複数のスパークが適当な期間中連続して発生させる
ことができ、高速時に点火エネルギーが不足しないよう
に確保され、かつ低速時に火炎不成長またば失火が生じ
ないよう火炎持続時間が確保され、それにより着火性能
が向上される。
期で複数のスパークが適当な期間中連続して発生させる
ことができ、高速時に点火エネルギーが不足しないよう
に確保され、かつ低速時に火炎不成長またば失火が生じ
ないよう火炎持続時間が確保され、それにより着火性能
が向上される。
また、サイリスク等のスイッチング素子の破壊を防止し
て、これらの素子を安全かつ確実に作動させることがで
きる。
て、これらの素子を安全かつ確実に作動させることがで
きる。
また一点火コイルに負の温度係数のコンデンサを内蔵す
ることで、点火コ・Cルの発熱を抑制することができる
。
ることで、点火コ・Cルの発熱を抑制することができる
。
第1図は本発明装置の一実施例を示す電気回路図、第2
図は第1図図示装置における整形回路の詳細な構成を示
す電気回路図、第3図は第1図図示装置におけるトリガ
信号発生回路の詳細な構成を示す電気回路図、第4図お
よび第5図は第1図図示装置の各部波形図、第6図は本
発明装置の他の実施例を示す電気回路図、第7図は第1
図図示装置乙こおけるトリガ信号発生回路の詳細な構成
を示す電気回路図、第8図は第6図図示装置の各部波形
図、第9図は第1図図示装置における点火コイルを示す
縦断面図、第10図(Δ)、(B)は第6図図示装置に
おける点火コーrル16aを示す縦断面図および部分断
面正面図、第11図は第6図図示装置における各点火コ
イル16a〜16dの内燃機関への装着状態を示す部分
断面正面図である。 3・・・DC−DCコンバータ、7・・・トリガ信号発
生回路、13・・・第1のスイッチング素子をなす第1
のサイリスク、15・・・共振用コンデンサ、16゜1
’6a〜16d・・・点火コイル、20・・・第2のス
イッチング素子をなす第2のサイリスク、161゜16
1 a−第1の1次コイル、162,162a・・・第
2の1次コイル、163,163a・・・2次コイル、
241〜244・・・点火ギャップ。
図は第1図図示装置における整形回路の詳細な構成を示
す電気回路図、第3図は第1図図示装置におけるトリガ
信号発生回路の詳細な構成を示す電気回路図、第4図お
よび第5図は第1図図示装置の各部波形図、第6図は本
発明装置の他の実施例を示す電気回路図、第7図は第1
図図示装置乙こおけるトリガ信号発生回路の詳細な構成
を示す電気回路図、第8図は第6図図示装置の各部波形
図、第9図は第1図図示装置における点火コイルを示す
縦断面図、第10図(Δ)、(B)は第6図図示装置に
おける点火コーrル16aを示す縦断面図および部分断
面正面図、第11図は第6図図示装置における各点火コ
イル16a〜16dの内燃機関への装着状態を示す部分
断面正面図である。 3・・・DC−DCコンバータ、7・・・トリガ信号発
生回路、13・・・第1のスイッチング素子をなす第1
のサイリスク、15・・・共振用コンデンサ、16゜1
’6a〜16d・・・点火コイル、20・・・第2のス
イッチング素子をなす第2のサイリスク、161゜16
1 a−第1の1次コイル、162,162a・・・第
2の1次コイル、163,163a・・・2次コイル、
241〜244・・・点火ギャップ。
Claims (5)
- (1)1次コイルと2次コイルとを有し、該1次コイル
が中点タップにより第1、第2の2つの部分に分割され
、該1次コイルの中点タップに接続されるコンデンサを
内包し、該コンデンサが負の温度係数を持ち該1次コイ
ル、2次コイルの温度上昇を抑制する点火コイル、 該2次コイルに接続される点火ギャップ、 該1次コイルの第1の部分、該コンデンサ、および該直
流電源とともに閉回路を構成する第1のスイッチング素
子、 該1次コイルの第2の部分、および該コンデンサととも
に閉回路を構成する第2のスイッチング素子、および、 外部から到来する点火指示信号に従って動作し該第1の
スイッチング素子、および該第2のスイッチング素子が
所定のタイミングで交互に導通するように通電信号を発
生する信号発生回路、を具備した内燃機関の点火装置。 - (2)該第1のスイッチング素子、該第2のスイッチン
グ素子、該点火コイルを具備する回路が多気筒内燃機関
の各気筒に共通に設けられた特許請求の範囲第1項に記
載の内燃機関の点火装置。 - (3)該第1のスイッチング素子、該第2のスイッチン
グ素子、該点火コイルを具備する回路が多気筒内燃機関
の各気筒毎に設けられた特許請求の範囲第1項に記載の
内燃機関の点火装置。 - (4)該第2のスイッチング素子が、全気筒に共通に1
個設けられ、気筒分配はダイオード等の整流素子により
行われる特許請求の範囲第3項に記載の内燃機関の点火
装置。 - (5)該整流素子が、該点火コイルに内蔵される特許請
求の範囲第4項に記載の内燃機関の点火装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59203395A JPH063183B2 (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 内燃機関の点火装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59203395A JPH063183B2 (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 内燃機関の点火装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6179868A true JPS6179868A (ja) | 1986-04-23 |
JPH063183B2 JPH063183B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=16473333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59203395A Expired - Lifetime JPH063183B2 (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 内燃機関の点火装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH063183B2 (ja) |
-
1984
- 1984-09-27 JP JP59203395A patent/JPH063183B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH063183B2 (ja) | 1994-01-12 |
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