JPS6221990B2 - - Google Patents

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JPS6221990B2
JPS6221990B2 JP56146135A JP14613581A JPS6221990B2 JP S6221990 B2 JPS6221990 B2 JP S6221990B2 JP 56146135 A JP56146135 A JP 56146135A JP 14613581 A JP14613581 A JP 14613581A JP S6221990 B2 JPS6221990 B2 JP S6221990B2
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JP
Japan
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ignition
circuit
combustion engine
internal combustion
triangular wave
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JP56146135A
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JPS5848777A (ja
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Suetaro Shibukawa
Hiroshi Katada
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Publication date
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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
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の点火装置に関する。
一般に内燃機関では火花放電による点火後、燃
焼が完結して燃焼圧力が最大になるまでに多少の
時間を要することから、ピストンが上死点よりも
手前の位置にきたとき、即ち進角位置において、
点火を行わせ、ピストンが上死点をこえて最大出
力を発生できる位置にきたときに燃焼が完結され
るように点火時期を進角位置に合わしている。
しかし、内燃機関が高回転速度域になると、低
速度域と同じ点火時期では、出力が低下したり、
あるいは過回転などの問題がおこることから、所
定の高回転速度以上で進角値を小さくする。即
ち、点火時期を遅らせる必要がある。
従来のパルス発電機により点火時期検出を行わ
せた点火装置にあつては、パルス発電機の出力波
形とインピーダンスおよび負荷電流の影響によつ
て、高回転速度域での前記パルス発電機の出力パ
ルス信号の立上りが遅れることを利用して、高回
転速度域で点火時期を遅らせる方法がとられてい
た。
従来技術として、さらに高速領域で点火時期を
遅らせるものとして、特開昭56―41457号公報及
び特開昭56―41458号公報が知られている。
しかしながら、上記従来法によれば、パルス発
電機の励磁源のバラツキ、回転子と固定子との空
隙長のバラツキ、および周囲温度の影響などによ
つて遅らせるべき点火時期が変動して不安定であ
ることから、常に一定した点火時期を得られない
という欠点を有していた。
本発明の目的は、内燃機関が所定の高回転速度
域に達した後、点火時期を回転速度に対応させて
遅らせることができる内燃機関の点火装置を提供
することにある。
本発明は、内燃機関のピストンの動作に同期さ
せて、該内燃機関の点火時期を検出し、該点火時
期に合わせた一対の正負パルス信号と、該正負パ
ルス信号に同期して所定の勾配で電位が減少する
三角波と、同様に所定の勾配で電位が上昇し且つ
回転速度に比例して波高値が低下する三角波とを
形成させ、上記二つの三角波の電位比較により内
燃機関の回転速度に対応させた点火信号を生成
し、特に所定の高回転速度域に達した後の点火時
期を、回転速度に対応させて遅らせようとするも
のである。
以下、本発明の図示実施例に基づき説明する。
第1図に、本発明の一実施例の機能ブロツク構
成図が示されており、第2図および第3図に、第
1図図示実施例の主要部の電圧波形が示されてい
る。
第1図に示す様に、パルス発生回路1はフリツ
プフロツプ回路2に接続されている。該パルス発
生回路1は点火時期を検出して第2図aに示す一
対の正負パルス信号aを発生し、前記フリツプフ
ロツプ回路2は該正負パルス信号aにより、第2
図bに示す矩形波bを発生する。フリツプフロツ
プ回路2は三角波発生回路3,4にそれぞれ接続
されている。該三角波発生回路3は上記矩形波b
の低レベル電位の区間で、第2図cに示すよう
に、所定の勾配で電位が低下する三角波電圧に直
流バイアス電圧が印加された三角波cを発生する
回路から形成されている。また、前記三角波発生
回路4は、矩形波bの高レベル電位の区間で、第
2図dに示すように、所定の勾配で電位が上昇す
る三角波dを発生する回路から形成されている。
三角波発生回路3,4は比較回路5に接続されて
おり、該比較回路5は前記二つの三角波c,dを
比較して点火信号を出力できる回路から形成され
ている。比較回路5は点火回路6に接続されてお
り、該点火回路6は上記点火信号により点火プラ
グに火花放電を行わせる機能を備えている。ま
た、前記パルス発生回路1は線7により点火回路
6に接続されている。
この様に構成されることから、内燃機関の始動
時には、パルス信号aの遅れ側正パルスにより、
線7を通して直接点火プラグは点火される。回転
が上昇するにつれてパルス信号aの進み側負パル
スにより、フリツプフロツプ回路2が作動され矩
形波bが出力される。該矩形波bにより三角波発
生回路3,4が作動され、三角波c,dが出力さ
れる。比較回路5により第3図に示す如く、三角
波c,dを比較する。即ち、低回転速度域ではイ
に示すような電位関係になつており、三角波dの
電位が三角波cの電位よりも高いときに図示され
た点火信号eが出力され、点火回路6は進角位置
でトリガされる。回転速度が上昇するにつれて、
三角波dの波高値が低下されるため、第3図ロに
示すように三角波dの電位が三角波cの電位より
高くなる時期が遅れ、交点pは回転速度の上昇に
ともない、三角波cの傾斜に沿つて直線的に遅ら
せられる。従つて、点火信号eの立上り位置も遅
れ、点火時期の進角が小さくなる。さらに回転速
度が上昇して、三角波dの波高値が小さくなり、
三角波cの最小電位よりも低くなれば、比較回路
5からの点火信号が出力されなくなつて、点火回
路6は、パルス発生回路1からの遅れ側である正
パルス信号により直接トリガされる。
さらに、本発明が適用された一実施例の詳細な
回路図に基づいて説明する。
第4図は、図示していない磁石発電機を電源と
するコンデンサ形点火装置に本発明を適用した一
実施例の詳細回路図である。図中、第1図図示実
施例の機能ブロツク構成図に対応する回路は二点
鎖線で囲み同一番号を付してある。なお電源回路
8は、磁石発電機の固定子に設置された発電コイ
ル9A,9Bの出力ね一方の極性の電圧を整流
し、点火電源として点火回路6に供給し、また、
他方の極性の電圧を整流して、点火装置の制御電
源として供給している。
以下、動作について説明する。
電源回路8の、発電コイル9Aは巻数が多く低
速用点火電源として使用されるものであり、ダイ
オード(以下Dとする)10、コンデンサ(以下
Cとする)11、点火コイル12の一次巻線12
1、D13から形成される回路によりC11を充
電させる。また、発電コイル9Bは巻数が少なく
高速用点火電源として使用されるものであり、D
14,C11、点火コイル12の一次巻線12
1,D15から形成される回路によりC11を充
電させる。
一方、発電コイル9A,9Bの極性が反転する
半周期は、D16またはD22により整流され、
C17、抵抗(以下Rとする)18,C19、ツ
エナダイオード20から形成された直流定電圧回
路を通して点火装置の制御電源として供給され
る。
第4図図示の回転速度NL以下の回転速度のと
きは、フリツプフロツプ回路2を作動させないた
めに、パルス発生部1のトランジスタ(以下Tr
とする)24,25から出力信号が出力されない
値に、R26,27,28,29,C30,31
は設定されている。従つて、NL以下の回転速度
域では、パルサコイル32に発生したパルス信号
aの正パルス信号が、D33,C34,R35で
形成された自己バイアス回路を経て点火回路6の
サイリスタ36のゲートに印加され、サイリスタ
36が導通し、C11に蓄えられていた電荷が、
点火コイルの一次巻線121を通して放電され
る。これによつて、点火コイルの二次巻線122
に高電圧が誘起され、点火プラグ37の空隙で火
花放電がおこり、燃焼が開始されることになる。
なお、この時の点火時期は、パルス信号aの正パ
ルスに同期しており、最小の進角位置で点火され
ている。また前記自己バイアス回路により、上記
点火時期は安定に保たれる。
次に、回転速度がNL以上に上昇すると、パル
サコイル32の出力が増大し、電圧の高い正負パ
ルス信号が発生される。該パルス信号の負パルス
によりTr24のベース電位が下がつて、Tr24
に遮断される。Tr24が遮断されると、Tr24
のコレクタ電位が高くなり、R28とC30から
なる積分回路の出力電圧がD39を通して、フリ
ツプフロツプ回路2を構成するTr40のベース
に入力されTr40は導通され、同時にTr41は
遮断される。次に、上記正負パルス信号の正パル
スが発生すると、Tr25が遮断され、Tr25の
コレクタ電圧が上昇し、該電圧がD42を通して
r41のベースに印加されることにより、Tr
1は導通し、同時にTr40は遮断される。この
ように、フリツプフロツプ回路2では、パルサコ
イル32からの負パルスが入力されてから正パル
スが入力される迄の間Tr40が導通され、逆
に、正パルスが入力されてから次の負パルスが入
力される迄の間はTr41が導通されて、前述第
2図に示す矩形波cを出力することになる。
三角波発生回路3では、上記Tr41が導通し
ている間、Tr43は導通され、Tr44のコレク
タ電位を電源電圧まで高め、次いでTr41が遮
断されると、Tr44が導通されて、C45はR
46を介して定電流充電されTr44のコレクタ
電位は電源電圧から一定の勾配で低下する。さら
につづいて、パルサコイル32からの正パルスに
よりTr41が導通されると、Tr43が導通し、
r44は遮断されるため、Tr44のコレクタ電
位は再び電源電圧まで高められる。このようにし
て発生された三角波に、Tr40のコレクタ電圧
をR49を介してuボルトだけ直流バイアスし
て、第2図図示の三角波Cを形成させ、該三角波
Cを比較回路5のTr48のベースに印加してい
る。
また、三角波発生回路4では、前記Tr41が
導通している間、Tr50は導通されて、C52
はR51を通して定電流充電される。次に、Tr
40がパルサコイル32からの正パルスにより遮
断されるとき、Tr55はC53とR54で形成
された微分回路を通して瞬時の間だけ導通され、
上記C52に蓄えられていた電荷を放電させる。
このようにして形成された第2図に示す三角波d
を、比較回路5のTr56のベースに印加してい
る。
比較回路5では、上記三角波dをベース電位と
するTr56と、前記三角波cをベース電位とす
るTr48とにより、該二つの三角波の電位の比
較を行ない、Tr56のベース電位が高い間だけ
r56を導通させる。該Tr56が導通されるこ
とにより、Tr60のベース電位が下がりTr60
は導通されることにより、点火信号がツエナダイ
オード61とR62を通して、点火回路6のサイ
リスタ36のゲートに印加され、前述したような
点火動作が行われる。
なお、回転速度の上昇につれて、C45および
C52の充電時間が短くなるため、三角波dの波
高値は回転速度に比例して低下する。しかし、第
3図イに示したように、三角波dの波高値が三角
波cに付加された直流バイアス電圧uボルトに一
致するまでの間、即ち第5図に示した回転速度N
Hまでの点火時期は、R28とC30とから形成
された積分回路の時定数により決められる一定率
で点火時期は遅らされる。
また、回転速度が上昇し第5図図示の回転速度
H以上になると、第3図ロに示すように、三角
波dの波高値が下がり、三角波cの傾斜部で、三
角波dが交わるようになる。従つて三角波cより
も三角波dの電位が高くなる時期は、該傾斜部に
沿つて次第に遅れたものとなり、点火時期が遅ら
され、第4図に示し回転速度NH,NHH間の点火
間期特性となる。
さらに、回転速度が上昇して、第5図に示した
HH以上になると、三角波dの電位が三角波cの
電位を上回ることがなくなり、比較回路5からの
点火信号が出力されないため、始動時と同様、パ
ルス発電機からの正パルス信号により直接点火時
期は制御されることになる。
従つて、本実施例によれば、内燃機関や要求す
る回転速度に対応した、安定した点火時期制御を
行うことにより、出力を向上させることができ、
かつ、過回転を防止することができる。また、本
実例によれば、始動性が向上し、1個のパルサコ
イルから、再現性に優れた所望とする点火時期特
性を得ることができる。
なお、上記実施例では、磁石発電機を点火用電
源とした点火装置について説明したが、電流遮断
形の点火用電源を用いたトランジスタ点火装置な
どにも、そのまま適用できることは明らかであ
る。
以上説明したように、本発明によれば、内燃機
関が所定の高回転速度域に達した後、点火時期を
回転速度に対応させて遅らせることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の機能ブロツク構成
図、第2図および第3図は動作説明のための主要
部の電圧波形図、第4図は本発明の一実施例の詳
細回路図、第5図は点火時期特性の一例を示す。 1…パルス発生回路、2…フリツプフロツプ回
路、3,4…三角波発生回路、5…比較回路、6
…点火回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 内燃機関のピストンの動作に同期させて、該
    内燃機関の点火時期を検出し、該点火時期の最大
    進角位置と最小進角位置に一致させて一対の正負
    パルス信号を発生するパルス発生回路と、該パル
    ス信号により作動されるフリツプフロツプ回路
    と、該フリツプフロツプ回路の出力のうち前記最
    大進角位置に応答する出力に同期させて時間経過
    とともに電位が減少する三角波および、該フリツ
    プフロツプ回路の出力のうち前記最小進角位置に
    応答する出力に同期させて時間経過とともに電位
    が上昇し且つ内燃機関の回転速度の上昇に比例し
    て波高値が低下する三角波の二つの三角波を形成
    する三角波発生回路と、該二つの三角波の電位を
    比較して内燃機関の回転速度に対応させた時期に
    点火信号を出力する比較回路と、該点火信号によ
    り点火プラグに火花放電を行わせる点火回路とか
    ら構成されることを特徴とする内燃機関の点火装
    置。
JP56146135A 1981-09-18 1981-09-18 内燃機関の点火装置 Granted JPS5848777A (ja)

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JP56146135A JPS5848777A (ja) 1981-09-18 1981-09-18 内燃機関の点火装置
US06/418,255 US4503823A (en) 1981-09-18 1982-09-15 Ignition timing control apparatus for internal combustion engine
DE3234586A DE3234586C2 (de) 1981-09-18 1982-09-17 Zündzeitpunkt-Steuerungsvorrichtung für Verbrennungsmotoren

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JPS5848777A JPS5848777A (ja) 1983-03-22
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