JPS6228700Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、点火時期制御機能を有する点火装
置の点火遅れを補正するようにした内燃機関点火
装置に関する。

従来装置の一例として、点火時期制御機能を有
する内燃機関点火装置の構成を第１図に示す。こ
の第１図において、１は角度位置検出装置、２は
三角波発生回路、３は比較器、４は論理・増幅回
路、５はトランジスタ、６は点火コイルを示す。

角度位置検出装置１の出力は三角波発生回路２
および論理・増幅回路４の一方の入力端に出力す
るようになつており、比較器３の出力は三角波発
生回路２の他方の入力端および論理・増幅回路４
に出力するようになつている。

また、三角波発生回路２に制御電圧Vcが印加
され、比較器３の他方の入力端には一定電圧
Vrefが印加さている。論理・増幅回路４の出力
はトランジスタ５のベースに供給するようになつ
ており、このトランジスタ５のエミツタはアース
され、コレクタは点火コイル６の１次コイルを介
して電源に接続されている。点火コイル６の２次
コイルはプラグ（図示せず）に接続されている。

次に、この第１図の内燃機関点火装置の動作に
ついて第２図Ａ〜第２図Ｅを参照して説明する。
第２図Ａ〜第２図Ｅはそれぞれ第１図におけるＡ
点〜Ｅ点の電圧、電流波形を示すものである。い
ま、角度位置検出装置１は、機関の回転に応じて
第２図Ａに示すようなパルス信号を発生する。周
期Ｔは機関の回転数Ｎ（rpm）に対応し、Ｔ＝６０／Ｎ （Ｓ）である。この装置の例では、パルスの立下
がり時点T₁が角度位置を表わしており、パルス
幅は特に問題としない。

電子進角用として使用する場合、時点T₁の角
度位置は（全進角位置＋α）の点に決められる。
たとえば、全進角幅が25゜でイニシヤル点火位置
がBTDC10゜、α＝５゜とすれば、時点T₁は
BTDC40゜となる。

三角波発生回路２は、角度位置検出装置１の出
力信号を受けて、時点T₁で三角波の傾斜を反転
させる（第２図Ｂ参照）。時点T₁において三角波
の傾斜が反転する点を仮に山点と呼ぶ。三角波の
山点は、したがつて、機関のある固定した角度位
置となる。

比較器３は、三角波が山点で傾斜を反転して
後、ある一定電圧Vrefに達したことを検出す
る。比較器３の出力信号波形を第２図Ｃに示す。
比較器３の出力信号は、三角波発生回路２へフイ
ードバツクされ、これを受けて三角波は再び傾斜
を反転する。三角波のこの点を仮に谷点と呼ぶ。

三角波は、谷点で傾斜を反転して後、時点T₂
でまた傾斜を反転する。時点T₂は、機関の回転
角度位置で言えば時点T₁と同じ角度位置にな
り、三角波は、以降、前記動作を繰り返す。

論理・増幅回路４は、角度位置検出装置１の出
力信号を受けて、時点T₁で「Ｈ」、比較器３の出
力信号が立ち下がる点、つまり三角波の谷点で
「Ｌ」となるパルス信号を出力する。この論理・
増幅回路４の出力信号波形を第２図Ｄに示す。

トランジスタ５は、論理・増幅回路の出力信号
が「Ｈ」のとき、オンとなり、点火コイル６の１
次電流が流れる。三角波の谷点において論理・増
幅回路４の出力が「Ｈ」から「Ｌ」に反転する
と、トランジスタ５はオフとなり、点火コイル６
の１次電流がしや断される。したがつて、三角波
の谷点が、点火時期となる。点火コイル６の１次
電流波形を第２図Ｅに示す。

通電角θ、つまり三角波の山点から谷点までの
角度は、三角波の傾斜の比を一定にしておけば、
機関の回転数に関係なく一定になる。つまり、 ｔａｎ ｒ／ｔａｎ β＝θ／３６０゜−θ という関係が成り立つ。三角波の傾斜の比は、制
御電圧Vcよつて制御され、制御電圧Vcを一定値
にしておけば、三角波の傾斜の比も一定になる。
したがつて、角度幅θも一定になる。

内燃機関で、一般に使われている回転進角のパ
ターンは第３図の実線P₁で示すようなものであ
る。第１図に示す回路によつて、第３図の進角パ
ターンを達成するためには、制御電圧Vcを回転
数Ｎ（rpm）に対しておおむね第４図に示すよう
に変化されてやればよい。

このような機能を持つた三角波発生回路は、演
算増幅器（以下、オペアンプと言う）を使つた積
分器と、フリツプ・フロツプ回路を使えば簡単に
構成できる。参考までに書くと、制御電圧Vcと
角度θとの間にはだいたい次の関係がある。

θ／３６０゜−θ＝Ｖｃ／Ｖｃｃ−Ｖｃ Vcc：電源電圧 ところが、第１図に示すような内燃機関点火装
置で、実際、点火時期を測定して見ると、第３図
の一点鎖線P₂で示すような特性になり点火遅れが
発生する。この原因は、大部分が角度位置検出装
置１の動作遅れ、トランジスタ５のスイツチング
遅れ、および点火コイル６の出力電圧立上り時間
によるものである。

第３図の一点鎖線P₂のような点火時期特性でエ
ンジンを回転した場合、高速域N₃（rpm）あたり
で点火時期の遅れが大きいため、馬力低下を起こ
し、好ましくない。

N₃（rpm）あたりの点火時期を馬力アツプのた
め進角側へ設定しようとすると、N₂（rpm）あた
りでノツキグが発生するようになる。したがつ
て、点火時期の設定としては、N₂（rpm）あたり
でノツキングが発生しない限界のところまで進角
させ、N₃（rpm）あたりでは点火遅れの分だけ馬
力低下を犠性にせざるをえないということにな
る。馬力の低下は、ひいては燃費の悪化にもつな
がり、やはり好ましくない。

この考案は、上記従来の欠点を除去するために
なされたもので、定時間進角機能を付加すること
により、簡単な回路構成で、自由に設定ができる
とともに、点火遅れの補正を行うことができる内
燃機関点火装置の実施例を提供することを目的と
する。

以下、この考案の内燃機関点火装置の実施例に
ついて図面に基づき説明する。第５図はその一実
施例の構成を示すブロツク図である。この第５図
において、重複を避けるために、第１図と同一部
分には同一符号を付してその説明を省略し、第１
図とは異なる部分を重点的に述べることにする。
この第５図を第１図と比較しても明らかなよう
に、第５図では符号１〜６で示す部分は第１図と
同様であり、符号７以降で示す部分がこの考案に
よつて新たに付加された部分である。

すなわち、この考案は第１図の回路に遅延回路
７が付加されたものであり、この遅延回路７の部
分に特徴を有するものである。この遅延回路７の
構成として、説明を簡略にするために、一番簡単
な構成のCR回路で説明することにする。

図中の８は抵抗、９はコンデンサであり、抵抗
８は比較器３の出力端と三角波発生回路２の他方
の入力端間に接続されており、コンデンサ９はこ
の他方の入力端とアース間に接続されている。

次に、以上のように構成されたこの考案の内燃
機関点火装置の動作について、第６図Ａ〜第６図
Ｆの波形図を参照して説明する。この第６図Ａ〜
第６図Ｆは第５図のＡ点〜Ｆ点の電圧、電流波形
図である。いま、角度位置検出装置１のパルス信
号によつて、三角波発生回路２の出力信号である
三角波の山点が決定されるところは、従来装置と
同じである。Ｂ点の三角波（第６図Ｂ）が山点で
反転して後、比較器３の基準電圧である一定電圧
Vrefまで達すると、比較器３の出力端のＣ点の
波形（第６図Ｃ）は「Ｈ」から「Ｌ」へ反転す
る。

この信号を受けて、コンデンサ９は抵抗８を通
して放電を開始するので、コンデンサ９の端子電
圧、つまりＦ点の電圧波形は除々に下がり始め
る。このとき、コンデンサ９の放電時定数τは、
コンデンサ９の静電容量をＣ（uF）、抵抗８の抵
抗値をＲ（ＫΩ）とすると、τ＝Ｃ・Ｒ（mS）
となる。

三角波発生回路２のスレツシホールド電圧をＶ
_THとすると、Ｆ点の電圧がスレツシホールド電圧
Ｖ_THになつた時点で三角波が反転する。したがつ
て、三角波が一定電圧Vrefに達してから、反転
するまでの時間ｔは一定時間となる。

また、三角波の山点から谷点までの角度幅θ
は、三角波の傾斜の比率を一定にしておけば、一
定になることは以前に述べた通りである。

ここで、比較器３の出力信号を、次段の論理・
増幅回路４に供給して、点火信号とすれば、点火
位置は比較器３の出力信号が「Ｈ」から「Ｌ」に
反転した点、つまり三角波の谷点より一定時間ｔ
だけ進んだ点となる。したがつて、この一定時間
ｔを前記第３図で説明した点火遅れと等しくなる
ように設定すれば、第３図の一点鎖線P₂で示した
特性を、実線P₁で示した特性まで補正することが
できる。

一定時間ｔは、抵抗８かコンデンサ９の定数を
変更すれば、簡単に変更することができる。した
がつて、機関の要求によつては、N₂からN₃の回
転範囲において、若干右上りの点火時期特性を得
ることも可能である。

なお、遅延回路７は定時間遅延回路でもよい。

以上のように、この考案の内燃機関点火装置に
よれば、点火遅れの補正が簡単な回路構成で達成
でき、しかも補正値が、機関の要求や点火装置の
特性に合わせて自由に設定できるため、エンジン
の馬力を落とすことなくノツキングなどの発生し
ない限界に点火時期を設定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の内燃機関点火装置の構成を示す
ブロツク図、第２図Ａないし第２図Ｅはそれぞれ
第１図の各部の電圧または電流波形を示す図、第
３図は一般的な回転進角のパターンを示す図、第
４図第３図の特性を得るために必要な制御電圧を
示す図、第５図はこの考案の内燃機関点火装置の
一実施例を示すブロツク図、第６図Ａないし第６
図Ｆは第５図の各部の電圧または電流波形を示す
図である。 １……角度位置検出装置、２……三角波発生回
路、３……比較器、４……論理・増幅回路、５…
…トランジスタ、６……点火コイル、７……遅延
回路、８……抵抗、９……コンデンサ。なお、図
中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 機関の回転角度位置を検出する角度位置検出
   装置、この角度位置検出装置の出力信号により
   三角波の片側の反転タイミングが決定される三
   角波発生回路、この三角波が所定の値になつた
   ことを検出して点火時期信号を出力する比較
   器、この比較器の出力信号を所定時間遅延させ
   て上記三角波の他方の反転タイミングを決定す
   るように上記三角波発生回路にフイードバツク
   させる遅延回路を備えてなる内燃機関点火装
   置。 (2) 遅延回路は定時間遅延回路よりなることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   内燃機関点火装置。 (3) 遅延回路は抵抗とコンデンサとからなること
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の内燃機関点火装置。