JPS6220382B2 - - Google Patents

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JPS6220382B2
JPS6220382B2 JP56185463A JP18546381A JPS6220382B2 JP S6220382 B2 JPS6220382 B2 JP S6220382B2 JP 56185463 A JP56185463 A JP 56185463A JP 18546381 A JP18546381 A JP 18546381A JP S6220382 B2 JPS6220382 B2 JP S6220382B2
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JP
Japan
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signal
control
ignition
coil
capacitor
Prior art date
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Application number
JP56185463A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5888462A (en
Inventor
Hiroshi Yamada
Shoichi Tanaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle Electric Drive Systems Co Ltd
Original Assignee
Kokusan Denki Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kokusan Denki Co Ltd filed Critical Kokusan Denki Co Ltd
Priority to JP56185463A priority Critical patent/JPS5888462A/en
Publication of JPS5888462A publication Critical patent/JPS5888462A/en
Publication of JPS6220382B2 publication Critical patent/JPS6220382B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/155Analogue data processing
    • F02P5/1553Analogue data processing by determination of elapsed angle with reference to a particular point on the motor axle, dependent on specific conditions
    • F02P5/1555Analogue data processing by determination of elapsed angle with reference to a particular point on the motor axle, dependent on specific conditions using a continuous control, dependent on speed
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、機関の回転数が所定値に達したとき
に点火位置を遅角させるようにした内燃機関用点
火装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an ignition device for an internal combustion engine that retards the ignition position when the engine speed reaches a predetermined value.

一般に内燃機関においては、中高速回転領域に
おいて回転数(rpm)の上昇に伴つて点火位置を
進角させることが必要であるが、機関によつて
は、良好な動作を行なわせるために所定の回転数
以上の領域で点火位置を遅角させることが必要に
なることがある。また機関の過回転を防止するた
め、設定回転数で点火位置を遅角させることが行
なわれる。このように、所定の回転数で点火位置
を遅角させるようにした内燃機関用点火装置とし
て、点火コイルの1次電流を制御する半導体スイ
ツチに制御信号を与える信号源に対して並列にト
ランジスタスイツチを接続し、設定回転数でこの
トランジスタスイツチを導通させて制御信号の一
部を半導体スイツチから側路することにより点火
位置を遅らせるようにしたものがある。この点火
装置では、トランジスタスイツチにベース電流を
与える回路として、機関により駆動される発電機
の出力で充電されるコンデンサとこのコンデンサ
を放電させる放電回路とからなる速度検出回路を
用い、回転数が上昇して速度検出回路の出力が設
定値に達したときにトランジスタスイツチにベー
ス電流を与えるようにしている。しかしながら、
このように構成した場合には、設定回転数でトラ
ンジスタスイツチが先ず能動領域に入つてその内
部抵抗が徐々に減少し次いで飽和領域に入つて導
通状態になるため、機関の点火位置は設定回転数
付近で徐々に遅れ始めることになり、遅角が開始
される回転数が明確に定まらない欠点があつた。
またコンデンサの充放電を利用した速度検出回路
は、発電機の出力の影響を直接受けるため、遅角
特性が発電機の出力変動の影響を直接受ける欠点
があつた。
Generally speaking, in internal combustion engines, it is necessary to advance the ignition position as the rotational speed (rpm) increases in the medium and high speed range, but some engines require a certain amount of advance in order to ensure good operation. It may be necessary to retard the ignition position in the region above the rotational speed. Furthermore, in order to prevent the engine from over-speeding, the ignition position is retarded at a set rotation speed. In this way, as an ignition device for an internal combustion engine that retards the ignition position at a predetermined rotation speed, a transistor switch is connected in parallel to a signal source that provides a control signal to a semiconductor switch that controls the primary current of the ignition coil. There is a device in which the ignition position is delayed by connecting the transistor switch to conduction at a set rotation speed and bypassing a part of the control signal from the semiconductor switch. In this ignition system, a speed detection circuit consisting of a capacitor charged by the output of a generator driven by the engine and a discharge circuit that discharges this capacitor is used as the circuit that supplies the base current to the transistor switch. When the output of the speed detection circuit reaches a set value, a base current is applied to the transistor switch. however,
With this configuration, the transistor switch first enters the active region at the set rotation speed, its internal resistance gradually decreases, and then enters the saturation region and becomes conductive, so the engine ignition position remains at the set rotation speed. There was a drawback that the rotation speed at which the retardation started was not clearly determined, as the lag would gradually start near the engine.
Furthermore, speed detection circuits that utilize charging and discharging of capacitors are directly affected by the output of the generator, and therefore have the disadvantage that the retardation characteristics are directly affected by fluctuations in the output of the generator.

本発明の目的は、遅角開始回転数を明確に定め
ることができ、また発電機の出力が遅角特性に直
接影響を与えないようにした内燃機関用点火装置
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ignition system for an internal combustion engine in which the retardation starting rotation speed can be clearly determined and the output of the generator does not directly affect the retardation characteristics.

以下図面を参照して本発明の内燃機関用点火装
置を詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The ignition device for an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図は、本発明の一実施例を示したもので、
同図において1は内燃機関と同期回転する磁石発
電機内に設けられたエキサイタコイルである。エ
キサイタコイル1の一端はダイオード2を介して
コンデンサ3の一端に接続され、コンデンサ3の
他端は点火コイル4の1次コイル4aの非接地側
の一端に接続されている。コンデンサ3の一端に
はまた、点火コイルの1次電流を制御する1次電
流制御用半導体スイツチとしてのサイリスタ5の
アノードが接続され、サイリスタ5のカソードは
接地されている。点火コイル4の2次コイル4b
の両端には機関の気筒に取付けられた点火プラグ
6が接続され、コンデンサ3、点火コイル4、サ
イリスタ5、及び点火プラグ6により、エキサイ
タコイル1を点火電源とする点火回路7が構成さ
れている。この点火回路はコンデンサ放電式の回
路として知られているもので、エキサイタコイル
1により充電された電荷をサイリスタ5を通して
1次コイル4aに放電させることにより点火コイ
ルの鉄心中に大きな磁束変化を生じさせて2次コ
イル4bに高電圧を誘起させ、この高電圧により
点火プラグ6に火花を生じさせるものである。尚
本発明においてこの点火回路の部分の構成は任意
であり、点火コイル4の1次電流を1次電流制御
用半導体スイツチにより制御して点火位置で1次
電流を急変させることにより点火動作を行なわせ
る回路であれば如何なるものでもよい。例えば点
火コイルの1次コイルに流しておいた電流を点火
位置でトランジスタ等の半導体スイツチにより遮
断することにより点火動作を行なわせるようにし
た回路や、点火コイルの1次コイルにトランジス
タ等の半導体スイツチとエキサイタコイルとを並
列接続して点火位置で半導体スイツチを導通状態
から遮断状態にすることにより点火動作を行なわ
せるようにした点火回路を用いることもできる。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 1 denotes an exciter coil provided in a magnet generator that rotates synchronously with the internal combustion engine. One end of the exciter coil 1 is connected to one end of a capacitor 3 via a diode 2, and the other end of the capacitor 3 is connected to one end of the primary coil 4a of the ignition coil 4 on the non-grounded side. Also connected to one end of the capacitor 3 is the anode of a thyristor 5, which serves as a primary current control semiconductor switch that controls the primary current of the ignition coil, and the cathode of the thyristor 5 is grounded. Secondary coil 4b of ignition coil 4
A spark plug 6 attached to the cylinder of the engine is connected to both ends of the spark plug 6, and the capacitor 3, the ignition coil 4, the thyristor 5, and the spark plug 6 constitute an ignition circuit 7 that uses the exciter coil 1 as an ignition power source. . This ignition circuit is known as a capacitor discharge type circuit, and causes a large magnetic flux change in the iron core of the ignition coil by discharging the charge charged by the exciter coil 1 through the thyristor 5 to the primary coil 4a. A high voltage is induced in the secondary coil 4b, and this high voltage causes the spark plug 6 to generate a spark. In the present invention, the configuration of this ignition circuit part is arbitrary, and the ignition operation is performed by controlling the primary current of the ignition coil 4 by a semiconductor switch for primary current control to suddenly change the primary current at the ignition position. Any circuit may be used as long as it can do this. For example, a circuit that performs ignition by cutting off the current flowing through the primary coil of the ignition coil with a semiconductor switch such as a transistor at the ignition position, or a circuit that performs the ignition operation by cutting off the current flowing through the primary coil of the ignition coil with a semiconductor switch such as a transistor. It is also possible to use an ignition circuit in which the ignition circuit and the exciter coil are connected in parallel and the ignition operation is performed by switching the semiconductor switch from the conductive state to the cut-off state at the ignition position.

上記点火回路7においては、サイリスタ(1次
電流制御用半導体スイツチ)5の導通位置が点火
位置となるため、このサイリスタ5のゲートカソ
ード間(制御端子間)に与える制御信号の位相を
機関の回転数(rpm)に応じて制御することによ
り点火位置を制御することができる。そのため本
発明においては制御回路8が設けられ、この制御
回路によりサイリスタ5に制御信号(点弧信号)
が与えられる。本実施例の制御回路8はエキサイ
タコイル1の図示の破線矢印方向の出力(以下負
方向出力という。)を利用する制御電源9を備え
ている。制御電源9はアノードを接地してエキサ
イタコイル1に対して直列に接続したダイオード
10と、カソードを接地してダイオード10に並
列接続したサイリスタ11と、サイリスタ11の
ゲートカソード間に並列接続した抵抗12と、サ
イリスタ11のアノードゲート間に並列接続した
ツエナーダイオード13と、エキサイタコイル1
とダイオード10との接続点にアノードを接続し
たダイオード14と、ダイオード14のカソード
と接地間に接続した電源用コンデンサ15とから
なつている。エキサイタコイル1とダイオード1
0との直列回路の両端にはアノードを接地したダ
イオード16が並列に接続されている。この制御
電源においては、エキサイタコイル1の負方向出
力によりダイオード14を通してコンデンサ15
が図示の極性に充電される。エキサイタコイル1
の負方向出力がツエナーダイオード13をブレー
クダウンさせる値に達するとサイリスタ11が導
通するためエキサイタコイル1の負方向出力はサ
イリスタ11及びダイオード16を通して短絡さ
れる。したがつてコンデンサ15の充電電圧はツ
エナーダイオード13のツエナー電圧により定ま
る一定の電圧以下に制限される。
In the ignition circuit 7, the conduction position of the thyristor (semiconductor switch for primary current control) 5 is the ignition position. The ignition position can be controlled by controlling according to the number (rpm). Therefore, in the present invention, a control circuit 8 is provided, and this control circuit sends a control signal (ignition signal) to the thyristor 5.
is given. The control circuit 8 of this embodiment includes a control power source 9 that utilizes the output of the exciter coil 1 in the direction of the dashed arrow shown in the figure (hereinafter referred to as negative direction output). The control power source 9 includes a diode 10 connected in series to the exciter coil 1 with its anode grounded, a thyristor 11 connected in parallel to the diode 10 with its cathode grounded, and a resistor 12 connected in parallel between the gate and cathode of the thyristor 11. , a Zener diode 13 connected in parallel between the anode gate of the thyristor 11, and an exciter coil 1.
The diode 14 has an anode connected to the connection point between the diode 10 and the diode 10, and a power supply capacitor 15 connected between the cathode of the diode 14 and ground. Exciter coil 1 and diode 1
A diode 16 whose anode is grounded is connected in parallel to both ends of the series circuit with 0. In this control power supply, the negative direction output of the exciter coil 1 connects the capacitor 15 through the diode 14.
is charged to the polarity shown. Exciter coil 1
When the negative output of the exciter coil 1 reaches a value that causes the Zener diode 13 to break down, the thyristor 11 becomes conductive, so that the negative output of the exciter coil 1 is short-circuited through the thyristor 11 and the diode 16. Therefore, the charging voltage of the capacitor 15 is limited to a certain voltage determined by the Zener voltage of the Zener diode 13.

電源用コンデンサ15の非接地側の一端には電
界効果トランジスタ(以下FETという。)17の
ドレインが接続され、FET17のソースは可変
抵抗器18を通してダイオード19のアノードに
接続されている。ダイオード19のアノードは
FET17のゲートに接続され、ダイオード19
のカソードと接地間に点火位置制御用コンデンサ
20が接続されている。FET17及び可変抵抗
器18は定電流回路を構成するもので、この定電
流回路とダイオード19とにより、コンデンサ1
5の電荷でコンデンサ20を定電流充電する充電
回路が構成されている。コンデンサ15の非接地
側端子にはまた抵抗21を通してツエナーダイオ
ード22のカソードが接続され、ツエナーダイオ
ード22のアノードは接地されている。抵抗21
及びツエナーダイオード22は基準電圧を発生す
る基準電圧発生回路を構成するもので、ツエナー
ダイオード22の両端に得られる基準電圧Vr
コンデンサ20の端子電圧とともに電圧比較器2
3に入力されている。比較器23はコンデンサ2
0の端子電圧Vcと基準電圧Vrとを比較し、コン
デンサ20の端子電圧Vcが基準電圧Vr以上(V
c≧Vr)になつている区間比較器23の出力端子
23aの電位が高レベルになるようになつてい
る。比較器23の出力端子23aはダイオード2
4を介してサイリスタ5のゲートに接続され、出
力端子23aの電位が高レベルになつているとき
にサイリスタ5への制御信号の供給を許容するよ
うになつている。
The drain of a field effect transistor (hereinafter referred to as FET) 17 is connected to one end of the non-grounded side of the power supply capacitor 15, and the source of the FET 17 is connected to the anode of a diode 19 through a variable resistor 18. The anode of diode 19 is
Connected to the gate of FET17, diode 19
An ignition position control capacitor 20 is connected between the cathode and ground. The FET 17 and the variable resistor 18 constitute a constant current circuit, and this constant current circuit and the diode 19 connect the capacitor 1
A charging circuit that charges the capacitor 20 at a constant current with a charge of 5 is configured. The cathode of a Zener diode 22 is also connected to the non-grounded terminal of the capacitor 15 through a resistor 21, and the anode of the Zener diode 22 is grounded. resistance 21
The Zener diode 22 and the Zener diode 22 constitute a reference voltage generation circuit that generates a reference voltage, and the reference voltage V r obtained across the Zener diode 22 and the terminal voltage of the capacitor 20 are applied to the voltage comparator 2
3 is entered. Comparator 23 is capacitor 2
The terminal voltage V c of the capacitor 20 is compared with the reference voltage V r and the terminal voltage V c of the capacitor 20 is equal to or higher than the reference voltage V r (V
c ≧V r ), the potential of the output terminal 23a of the interval comparator 23 becomes high level. Output terminal 23a of comparator 23 is diode 2
4 to the gate of the thyristor 5, and allows supply of a control signal to the thyristor 5 when the potential of the output terminal 23a is at a high level.

機関の低速時における点火位置を定め、遅角幅
及び進角幅を定めるため、信号コイル25が設け
られている。この信号コイル25は機関と同期回
転する信号発電機内に配置され、第2図Cに示す
ように機関の1回転当り1サイクルの信号vs1
S2を発生する。第2図の横軸θは機関の上死点
TDCを規準位置とした回転角を示すもので、信
号コイル25の後から発生する正の半サイクルの
信号vs2のピーク位置θは機関の低速時におけ
る点火位置に一致するようになつている。またこ
のピーク位置θから先に発生する負方向信号v
s1の立上り位置θまでの幅|θ−θ|が点
火位置の進角幅に相当し、負方向信号vs1の幅|
θ−θ|が設定回転数以上の領域における遅
角幅に相当するようになつている。このような信
号を発生させる信号発電機としては、機関の出力
軸に取付けられるフライホイール磁石発電機の回
転子磁極の一部をフライホイールの外周まで導出
して構成した信号用磁極に信号コイルを鉄心に巻
いた信号発電子を対向させるようにしたものや、
フライホイール磁石発電機の回転子のボス部に誘
導子を形成してこの誘導子に永久磁石を磁路の途
中に有する信号発電子を対向させるようにしたも
の等、公知の信号発電機を用いることができる。
A signal coil 25 is provided to determine the ignition position when the engine is running at low speed, and to determine the retard angle width and the advance angle width. This signal coil 25 is arranged in a signal generator that rotates synchronously with the engine, and as shown in FIG. 2C, a signal v s1 of one cycle per engine revolution,
v Generate S2 . The horizontal axis θ in Figure 2 is the top dead center of the engine.
It shows the rotation angle with TDC as the reference position, and the peak position θ 1 of the positive half-cycle signal v s2 generated after the signal coil 25 coincides with the ignition position when the engine is running at low speed. . Also, the negative direction signal v generated first from this peak position θ 1
The width of s1 to the rising position θ 2 | θ 1 - θ 2 | corresponds to the advance width of the ignition position, and the width of the negative direction signal v s1 |
θ 3 −θ 2 | corresponds to the retard width in the region of the set rotation speed or higher. A signal generator that generates such a signal is constructed by extending a part of the rotor magnetic pole of a flywheel magnet generator attached to the output shaft of the engine to the outer periphery of the flywheel, and attaching a signal coil to the signal magnetic pole. Those with signal generators wound around an iron core facing each other,
A known signal generator is used, such as one in which an inductor is formed in the boss part of the rotor of a flywheel magnet generator, and a signal generator having a permanent magnet in the middle of the magnetic path is opposed to the inductor. be able to.

上記信号コイルは一端が接地され、その非接地
側の端子がダイオード26を介してサイリスタ5
のゲートに接続されている。サイリスタ5のゲー
トカソード間には抵抗27が並列に接続されてい
る。信号コイル25は正方向信号vs2が発生した
ときにその非接地側端子が正電位になる極性にし
て接続され、信号コイル25の正方向信号vs2
よりサイリスタ5に直接制御信号が与えられるよ
うになつている。
One end of the signal coil is grounded, and its non-grounded terminal is connected to the thyristor 5 via a diode 26.
connected to the gate. A resistor 27 is connected in parallel between the gate and cathode of the thyristor 5. The signal coil 25 is connected so that its non-grounded terminal has a positive potential when the positive direction signal v s2 is generated, and a control signal is directly given to the thyristor 5 by the positive direction signal v s2 of the signal coil 25. It's getting old.

信号コイル25の両端には抵抗28及び29の
直列回路からなる分圧回路が並列接続され、この
分圧回路により分圧された信号コイル25の出力
(抵抗29の両端の電圧)がサイリスタ30のゲ
ートカソード間に印加されている。サイリスタ3
0のアノードはコンデンサ20の非接地側端子
に、またカソードは接地点にそれぞれ接続され、
抵抗28,29及びサイリスタ30によりコンデ
ンサ20を放電させてその端子電圧をリセツトす
るリセツト回路が構成されている。抵抗28及び
29の抵抗値は、信号コイル25の正方向信号が
角度θで立上ると略同時にサイリスタ30に点
弧信号を与えるように設定されている。したがつ
てサイリスタ30は略角度θで導通してコンデ
ンサ20を瞬時に放電させる。そのためコンデン
サ20の端子電圧は、この角度θで略零になつ
た後一定の勾配で上昇していく、第2図Dのよう
な波形になる。
A voltage dividing circuit consisting of a series circuit of resistors 28 and 29 is connected in parallel to both ends of the signal coil 25 , and the output of the signal coil 25 (voltage at both ends of the resistor 29 ) divided by this voltage dividing circuit is applied to the thyristor 30 . It is applied between the gate and cathode. Thyristor 3
0 is connected to the non-grounded terminal of the capacitor 20, and its cathode is connected to the grounding point.
Resistors 28, 29 and thyristor 30 constitute a reset circuit that discharges capacitor 20 and resets its terminal voltage. The resistance values of the resistors 28 and 29 are set so as to give an ignition signal to the thyristor 30 substantially at the same time when the positive direction signal of the signal coil 25 rises at an angle θ3 . Therefore, the thyristor 30 becomes conductive at approximately the angle θ 3 and instantly discharges the capacitor 20. Therefore, the terminal voltage of the capacitor 20 has a waveform as shown in FIG. 2D, which becomes approximately zero at this angle θ 3 and then rises at a constant slope.

信号コイル25の正方向信号以外の信号でサイ
リスタ5に制御信号が与えられる区間を信号コイ
ル25に負方向信号が発生している区間θ〜θ
に制限するため、点火位置制御幅設定用の半導
体スイツチとしてのトランジスタ31が設けら
れ、このトランジスタ31のエミツタは接地さ
れ、コレクタは抵抗32を通して電源用コンデン
サ15の非接地側端子に接続されている。トラン
ジスタ31のベースは抵抗33を介して電源用コ
ンデンサ15の非接地側端子に接続されるととも
にダイオード34を介して信号コイル25の非接
地側端子に接続されている。またトランジスタ3
1のベースエミツタ間にはアノードをエミツタ
(接地)側にしてダイオード35が並列接続され
ている。信号コイル25に正方向信号が誘起して
いる区間及び信号コイル25の出力が零の区間
は、コンデンサ15側から抵抗33を通して与え
られるベース電流によりトランジスタ31が導通
状態にあり、信号コイル25に負方向信号が発生
している区間はこの負方向信号によりトランジス
タ31のベースエミツタ間が逆バイアスされるた
めトランジスタ31が遮断状態になる。したがつ
てトランジスタ31のコレクタエミツタ間電圧
は、第2図Eに示すように信号コイル25に負方
向信号vs1が発生するθ〜θの区間のみ高レ
ベルになる波形になる。尚機関の回転数(rpm)
が低い低速領域では、信号コイル25の負方向信
号がトランジスタ31を遮断させるレベルに達し
ないようになつており、この低速領域ではトラン
ジスタ31のコレクタエミツタ間電圧が回転角θ
の全範囲に亘つて低レベルのままに保持される。
The section in which a control signal is given to the thyristor 5 by a signal other than the positive direction signal of the signal coil 25 is defined as the section θ 2 to θ in which a negative direction signal is generated in the signal coil 25.
3 , a transistor 31 is provided as a semiconductor switch for setting the ignition position control width, the emitter of this transistor 31 is grounded, and the collector is connected to the non-ground terminal of the power supply capacitor 15 through a resistor 32. There is. The base of the transistor 31 is connected to the non-ground terminal of the power supply capacitor 15 via a resistor 33 and to the non-ground terminal of the signal coil 25 via a diode 34. Also transistor 3
A diode 35 is connected in parallel between the base and emitter of No. 1 with its anode on the emitter (ground) side. In the section where a positive direction signal is induced in the signal coil 25 and the section where the output of the signal coil 25 is zero, the transistor 31 is in a conductive state due to the base current applied from the capacitor 15 side through the resistor 33, and a negative signal is applied to the signal coil 25. During the period in which the direction signal is generated, the base and emitter of the transistor 31 is reverse biased by this negative direction signal, so that the transistor 31 is turned off. Therefore, the collector-emitter voltage of the transistor 31 has a waveform that is at a high level only in the section from θ 2 to θ 3 where the negative direction signal v s1 is generated in the signal coil 25, as shown in FIG. 2E. Engine rotation speed (rpm)
In the low speed region where the rotation angle θ is low, the negative direction signal of the signal coil 25 does not reach the level that cuts off the transistor 31. In this low speed region, the collector-emitter voltage of the transistor 31 is
remains at a low level over the entire range.

上記トランジスタ31は制御電源9から抵抗3
2及びダイオード24を通してサイリスタ5に制
御信号が与えられる区間を定めるもので、トラン
ジスタ31が遮断状態にあつてしかも比較器23
の出力端子23aの電位が高レベルにあるときに
のみ制御電源9側から抵抗32及びダイオード2
4を通してサイリスタ5に制御信号が与えられる
ようになつている。
The transistor 31 is connected to the resistor 3 from the control power source 9.
2 and the diode 24 to determine the period in which the control signal is applied to the thyristor 5, and when the transistor 31 is in the cut-off state and the comparator
The resistor 32 and diode 2 are connected from the control power supply 9 side only when the potential of the output terminal 23a is at a high level.
A control signal is applied to the thyristor 5 through the thyristor 4.

したがつて上記実施例において、サイリスタ5
に制御信号が与えられるのは、(イ)信号コイル25
が正方向信号を発生したとき、及び(ロ)トランジス
タ31が遮断状態にあつてしかも比較器23の出
力が高レベルのときである。
Therefore, in the above embodiment, the thyristor 5
The control signal is given to (a) signal coil 25.
(b) when the transistor 31 is in the cutoff state and the output of the comparator 23 is at a high level.

次に上記実施例の動作を説明する。今エキサイ
タコイル1が設けられている磁石発電機が4極に
構成されているとすると、エキサイタコイル1に
は第2図Aに示すように機関の1回転当り2サイ
クルの電圧が誘起する。エキサイタコイル1の出
力の負の半サイクルの一部(ツエナーダイオード
13を導通させるレベル以上の第2図Aに破線で
示した部分)はサイリスタ11及びダイオード1
6により短絡されるため、エキサイタコイル1の
出力電圧波形は非対称な波形となる。機関の上死
点TDCより角度θだけ前の位置でエキサイタ
コイル1に正方向出力が発生すると、ダイオード
2を通してコンデンサ3が図示の極性に充電され
る。これによりコンデンサ3の端子電圧が第2図
Bに示すように上昇していく。コンデンサ3は、
上死点前角度θ′の位置で発生するエキサイタ
コイル1の2回目の正方向出力によつても僅かに
充電される。
Next, the operation of the above embodiment will be explained. Assuming that the magnet generator in which the exciter coil 1 is installed has four poles, two cycles of voltage are induced in the exciter coil 1 per one revolution of the engine, as shown in FIG. 2A. A part of the negative half cycle of the output of the exciter coil 1 (the part indicated by the dashed line in FIG. 2A above the level that makes the Zener diode 13 conductive)
6, the output voltage waveform of the exciter coil 1 becomes an asymmetrical waveform. When a positive output is generated in the exciter coil 1 at a position an angle θ 0 before the top dead center TDC of the engine, the capacitor 3 is charged through the diode 2 to the polarity shown. As a result, the terminal voltage of the capacitor 3 increases as shown in FIG. 2B. Capacitor 3 is
It is also slightly charged by the second positive output of the exciter coil 1, which occurs at the angle θ' 0 before top dead center.

一方信号コイル25は、エキサイタコイル1の
2回目の正方向出力の立下り付近に設定された上
死点前角度θの位置で負方向信号vs1を発生
し、次いで角度θの位置で正方向信号vs2を発
生する。機関の低速時においては、信号コイル2
5から出力される負方向信号vs1がトランジスタ
31を遮断できるレベルに達しないため、トラン
ジスタ31は導通状態にある。したがつて機関の
低速時においては制御電源9から抵抗32及びダ
イオード24を通してサイリスタ5に制御信号が
与えられることはなく、制御電源から抵抗32を
通して流れる電流はすべてトランジスタ31を通
してサイリスタ5から側路される。次に角度θ
で発生する信号コイル25の正方向信号vs2が角
度θでピーク値に達し、このピーク値がサイリ
スタ5のゲートトリガレベルに達しているとサイ
リスタ5が導通し、コンデンサ3の電荷を1次コ
イル4aに放電させる。したがつて機関の回転数
NがN0〜N1の間にある低速領域における点火位
置θiは第3図に示すように上死点より角度θ
だけ進んだ位置となる。
On the other hand, the signal coil 25 generates a negative direction signal v s1 at a position of angle θ 2 before top dead center, which is set near the fall of the second positive direction output of the exciter coil 1, and then at a position of angle θ 3 . A forward direction signal v s2 is generated. At low engine speeds, signal coil 2
Since the negative direction signal v s1 output from the transistor 5 does not reach a level that can cut off the transistor 31, the transistor 31 is in a conductive state. Therefore, when the engine is running at low speed, no control signal is applied to the thyristor 5 from the control power supply 9 through the resistor 32 and the diode 24, and all current flowing from the control power supply through the resistor 32 is bypassed from the thyristor 5 through the transistor 31. Ru. Then the angle θ 3
When the positive direction signal v s2 of the signal coil 25 generated by The coil 4a is caused to discharge. Therefore, the ignition position θ i in the low speed region where the engine speed N is between N 0 and N 1 is at an angle θ 1 from the top dead center as shown in FIG.
The position is further advanced.

機関の回転数Nが設定値N1に達すると、信号
コイル25が出力する負方向信号により角度θ
でトランジスタ31が遮断されるようになる。こ
のときコンデンサ20の端子電圧Vcは既に基準
電圧Vrより大きくなつているため、比較器23
の出力端子23aの電位は高レベルになつてお
り、サイリスタ5への制御信号の供給を許容する
状態にある。したがつて、角度θでトランジス
タ31が遮断すると同時に制御電源9から抵抗3
2及びダイオード24を通してサイリスタ5に制
御信号が与えられ、この角度θの位置で点火が
行なわれる。すなわち点火位置θiは上死点前角
度θの位置からθの位置までステツプ状に進
角する。コンデンサ20の充電区間は機械角で略
360゜(一定)であるので、機関の回転数が上昇
していくと、コンデンサ30の端子電圧Vcは低
下していく。したがつてコンデンサ20の端子電
圧Vcが基準電圧Vr以上になる位置θxは第2図
D,Fに破線で示したように回転数の上昇に伴つ
て上死点TDC側に移動していく。本実施例では
機関の回転数が設定値N2に達したときにθxがθ
に一致し、回転数がN2を超えるとθxは更に上
死点側に移動して設定値N3でθに一致するよ
うになつている。したがつて回転数がN2を超え
ると、コンデンサ20の端子電圧Vcが基準電圧
rに達する位置θxで制御信号が与えられるよう
になり、機関の点火位置はθxの移動とともに上
死点側に移動していく。次に回転数が設定値N3
に達し、θxがθに一致すると、今度は波高値
が十分大きくなつている信号コイル25の正方向
信号で制御信号が与えられるようになるため、回
転数が設定値N3を超える領域では点火位置が上
死点前角度θの位置に固定される。
When the engine rotational speed N reaches the set value N1 , the negative direction signal output from the signal coil 25 causes the angle θ2 to change.
The transistor 31 is then cut off. At this time, since the terminal voltage V c of the capacitor 20 is already larger than the reference voltage V r , the comparator 23
The potential of the output terminal 23a of the thyristor 5 is at a high level, and the control signal is allowed to be supplied to the thyristor 5. Therefore, at the angle θ 2 , the transistor 31 is cut off and at the same time the resistor 3 is disconnected from the control power supply 9.
A control signal is applied to the thyristor 5 through the thyristor 2 and the diode 24, and ignition is performed at this angle θ2 . That is, the ignition position θ i advances in steps from the position at the angle θ 1 before top dead center to the position at the angle θ 2 . The charging section of capacitor 20 is abbreviated in mechanical angles.
360° (constant), as the engine speed increases, the terminal voltage V c of the capacitor 30 decreases. Therefore, the position θ x where the terminal voltage V c of the capacitor 20 exceeds the reference voltage V r moves toward the top dead center TDC as the rotation speed increases, as shown by the broken lines in FIG. 2 D and F. To go. In this example, when the engine speed reaches the set value N 2 , θ x becomes θ
2 , and when the rotation speed exceeds N 2 , θ x further moves toward the top dead center side and becomes equal to θ 3 at the set value N 3 . Therefore, when the rotational speed exceeds N 2 , a control signal is given at the position θ x where the terminal voltage V c of the capacitor 20 reaches the reference voltage V r , and the engine ignition position increases as θ x moves. It moves to the dead center side. Next, the rotation speed is the set value N 3
, and when θ x matches θ 3 , the control signal is now given by the positive direction signal of the signal coil 25 whose peak value has become sufficiently large, so that the rotation speed exceeds the set value N 3 In this case, the ignition position is fixed at an angle θ 3 before top dead center.

上記のようにして、設定回転数N1でステツプ
状に進角し、設定回転数N2からN3までの領域で
上死点前角度θの位置から角度θの位置まで
点火位置が遅角する特性が得られる。ここで遅角
幅θpは信号コイル25の先の半サイクルの幅に
相当する。遅角動作は、定電流充電されているコ
ンデンサ20の端子電圧が基準電圧に達する角度
θxが一定の角度θに一致する回転数N2で開始
され、角度θに一致する回転数N3で終了する
ため、遅角動作が開始する回転数及び終了する回
転数を明確にすることができる。また発電機の出
力の影響を直接受ける速度検出回路を用いること
なく、定電流充電されるコンデンサの端子電圧を
基準電圧と比較することにより回転数に応じた制
御を行なわせるので、発電機の出力変動の影響を
受けることなく安定な動作を行なわせることがで
きる。
As described above, the ignition is advanced in steps at the set rotation speed N 1 , and the ignition position is advanced from the position of the angle θ 2 before top dead center to the position of the angle θ 3 in the range from the set rotation speed N 2 to N 3 . A characteristic of retarding the angle can be obtained. Here, the retard width θ p corresponds to the width of the previous half cycle of the signal coil 25. The retard operation starts at the rotation speed N 2 at which the angle θ x at which the terminal voltage of the capacitor 20 charged with a constant current reaches the reference voltage corresponds to a constant angle θ 2 , and at the rotation speed N at which the angle θ x coincides with the constant angle θ 3 . 3 , it is possible to clarify the rotational speed at which the retardation operation starts and the rotational speed at which it ends. In addition, without using a speed detection circuit that is directly affected by the generator's output, the terminal voltage of the capacitor that is charged at a constant current is compared with the reference voltage to perform control according to the rotation speed. Stable operation can be performed without being affected by fluctuations.

尚上記実施例では制御電源9としてエキサイタ
コイル1の負方向出力を利用するものを用いた
が、この制御電源の構成は任意であり、バツテリ
を制御電源として用いることもできる。
In the above embodiment, a control power source 9 that utilizes the negative output of the exciter coil 1 is used, but the configuration of this control power source is arbitrary, and a battery may also be used as the control power source.

以上のように、本発明によれば、発電機の出力
変動の影響を受けることなく、安定な動作を行な
わせることができる上に、遅角動作が開始する回
転数及び遅角動作が終了する回転数を明確にする
ことができる利点がある。
As described above, according to the present invention, stable operation can be performed without being affected by output fluctuations of the generator, and the rotation speed at which the retardation operation starts and the retardation operation can be completed. This has the advantage that the rotation speed can be clearly determined.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す接続図、第2
図A乃至Fは第1図の各部の信号波形を示す線
図、第3図は本発明により得られる進角及び遅角
特性の一例を示した線図である。 1……エキサイタコイル、2……ダイオード、
3……コンデンサ、4……点火コイル、5……サ
イリスタ(1次電流制御用半導体スイツチ)、8
……制御回路、9……制御電源、17……
FET、20……点火位置制御用コンデンサ、2
2……ツエナーダイオード、23……比較器、2
5……信号コイル、31……トランジスタ(点火
位置制御幅設定用半導体スイツチ)。
Figure 1 is a connection diagram showing one embodiment of the present invention, Figure 2 is a connection diagram showing an embodiment of the present invention.
Figures A to F are diagrams showing signal waveforms at various parts in Figure 1, and Figure 3 is a diagram showing an example of lead angle and retard angle characteristics obtained by the present invention. 1...Exciter coil, 2...Diode,
3... Capacitor, 4... Ignition coil, 5... Thyristor (semiconductor switch for primary current control), 8
...Control circuit, 9...Control power supply, 17...
FET, 20...Ignition position control capacitor, 2
2... Zener diode, 23... Comparator, 2
5...Signal coil, 31...Transistor (semiconductor switch for setting ignition position control width).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 点火コイルと、前記点火コイルの1次電流を
制御する1次電流制御用半導体スイツチと、内燃
機関の点火位置で前記1次電流制御用半導体スイ
ツチに制御信号を与えて点火動作を行なわせる制
御回路とを備えてなる内燃機関用点火装置におい
て、制御電源と、前記内燃機関の1回転当り1サ
イクルの信号を発生する信号コイルと、前記制御
電源から前記1次電流制御用半導体スイツチに制
御信号を供給する回路と、導通した際に前記制御
電源から与えられる制御信号を前記1次電流制御
用半導体スイツチから側路するように設けられ前
記信号コイルの先の半サイクルの信号が発生して
いるときにのみ遮断するように制御される点火位
置制御幅設定用半導体スイツチと、点火位置制御
用コンデンサと、前記コンデンサを定電流充電す
る充電回路と、前記信号コイルの後から発生する
半サイクルの信号の立上り位置で前記コンデンサ
を放電させるリセツト回路と、前記コンデンサの
端子電圧を基準電圧と比較して前記コンデンサの
端子電圧が前記基準電圧以上になつている区間前
記制御電源側から与えられる制御信号が前記1次
電流制御用半導体スイツチに供給されるのを許容
する比較器とを具備し、前記信号コイルは前記後
から発生する半サイクルの信号で前記1次電流制
御用半導体スイツチに制御信号を与えるように該
1次電流制御用半導体スイツチの制御端子に結合
されていることを特徴とする内燃機関用点火装
置。
1. An ignition coil, a primary current control semiconductor switch that controls the primary current of the ignition coil, and control for applying a control signal to the primary current control semiconductor switch at the ignition position of the internal combustion engine to perform an ignition operation. an ignition device for an internal combustion engine, comprising: a control power source; a signal coil that generates a signal of one cycle per revolution of the internal combustion engine; and a control signal from the control power source to the semiconductor switch for controlling the primary current. and a circuit for supplying a control signal from the control power source when conductive is provided to bypass the primary current control semiconductor switch from the primary current control semiconductor switch, which generates a signal for the previous half cycle of the signal coil. a semiconductor switch for setting the ignition position control width that is controlled to be cut off only when the ignition position is controlled; a capacitor for controlling the ignition position; a charging circuit that charges the capacitor with a constant current; and a half-cycle signal generated after the signal coil. a reset circuit that discharges the capacitor at the rising position of the voltage, and a control signal given from the control power source side for a period when the terminal voltage of the capacitor is compared with a reference voltage and the terminal voltage of the capacitor is equal to or higher than the reference voltage. a comparator that allows the signal to be supplied to the semiconductor switch for controlling the primary current, and the signal coil applies a control signal to the semiconductor switch for controlling the primary current with the half-cycle signal generated after the signal. An ignition device for an internal combustion engine, characterized in that the ignition device is coupled to a control terminal of the primary current control semiconductor switch.
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