JPS6311335Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエンジンの点火時期制御装置に関す
る。

エンジンの点火時期制御装置は、エンジンの点
火栓に高電圧パルすなわちイグニツシヨンパルス
を供給するタイミング換言すれば点火時期をエン
ジン回転数の増減に応じて調節してシリンダ内の
最適燃焼を達成せんとするものである。

かかる点火時期制御装置の一例として特願昭55
−139500号に開示されるものが上げられる。この
点火時期制御装置は、エンジン回転数が所定範囲
内にある場合は、エンジン回転数に比例して点火
時期を進角せしめ該所定範囲以下及び以上のエン
ジン回転数においては各々所定の最遅点火時期及
び最進点火時期に維持するようになつている。

しかしながら、かかる特性の点火時期制御装置
によつては、特に高速域において充分なエンジン
特性が得られない場合がある。

よつて、本考案は、エンジン低速域から高速域
までに亘つて良好なエンジン特性を得ることを可
能にした点火時期制御装置を提供することを目的
とする。

本考案による点火時期制御装置は、低回転域で
第１所定値の点火時期を保ち、中回転域でエンジ
ン回転数増加に応じて点火時期を徐々に進角せし
め、高回転域で該第１所定値より大なる第２所定
値の点火時期を保ち、更に高回転域では該第１所
定値より小なる第３所定値の点火時期を保つよう
な制御をなす構成となつている。

以下、本考案による点火時期制御装置について
図面を参照しつつ詳細に説明する。

本考案による点火時期制御回路の一例を第１図
に示しており、本図において、１０は点火時期を
制御さるべきエンジン（図示せず）により回転せ
しめられる発電機の発電コイル、１１は整流用ダ
イオード、１２は前記発電コイル１０の発生電圧
により前記ダイオード１１を介して充電される点
火電源用コンデンサ、１３は後述する制御回路部
によりトリガされて導通するサイリスタで、これ
により前記コンデンサ１２の充電電荷を点火コイ
ル１４の１次巻線１４−１に放電せしめ、その２
次巻線１４−２を介して点火栓１５に火花を発生
せしめる。また、ダイオード１８は外部端子２１
からの逆流防止用ダイオードであり、タイオード
１９は発電コイル１０の出力電圧が図示の極性と
は逆の極性になつたときにその出力を短絡するた
めの短絡用ダイオードである。以上で点火回路部
を構成する。

次に、２０はエンジンサイクルにおける所定の
最進及び最遅点火角度位置にて正及び負（第１及
び第２）タイミングパルスを発生するパルス発生
コイル（以下パルサコイルと称す）である。

また、，，，，，，は前記点火
回路部の制御回路部で、はパルサコイル２０
からのタイミングパルスに同期して第１鋸歯状波
電圧を発生する第１鋸歯状波発生回路、は上記
正及び負タイミングパルスの間で第１鋸歯状波電
圧より大なる傾斜角の第２鋸歯状波電圧を発生す
る第２鋸歯状波発生回路、は第１及び第２鋸歯
状波電圧を比較して両者の差が所定値になつたと
きから上記負タイミングパルスまでの間にオン信
号を発生する比較回路、は前記比較回路の出
力によりサイリスタ１３のゲートにトリガ信号を
供給するトリガ信号発生回路、は前記制御回路
部の駆動用電源部、はエンジン回転数が所定回
転数以上になつたことを検出する回転検出回路、
は回転検出回路の検出出力に応答して点火時
期を遅らせる遅角回路である。

電源部は発電コイル１０の出力電圧を整流す
るダイオード３６とこの整流出力により抵抗３７
を介して充電されるコンデンサ３８と前記コンデ
ンサ３８を定電圧充電するためのダイオード３９
及びツエナーダイオード４０により構成されてい
る。

次に、第１鋸歯状波発生回路において、コン
デンサ２４は、電源部からの電源電圧によつて
抵抗２５との所定時定数にて充電される。このコ
ンデンサ２４の両端間には、ダイオード２２、抵
抗２３，２８を介してトランジスタ２６が接続さ
れており、このトランジスタ２６はダイオード３
４の存在の故にエンジン回転に同期するパルサコ
イル２０の負タイミングパルスにより導通し、抵
抗２９及びコンデンサ３０と共にコンデンサ２４
の放電回路を構成する。

次に、第２鋸歯状波発生回路において、スイ
ツチトランジスタ７１は前記パルサコイル２０か
らの正タイミングパルスにより導通する補助トラ
ンジスタ７２のオン・オフに応じてオン・オフ動
作する。コンデンサ４１は前記トランジスタ７１
がオンの時にダイオード４２を介して充電され
る。抵抗４３，４４は駆動用電源電圧を分圧する
分圧器を構成し、トランジスタ４５のベースが前
記分圧器４３，４４の分圧点に接続されている。
トランジスタ４５は、スイツチトランジスタ７１
の導通により導通し、コンデンサ４６を前記分圧
器の分電圧まで充電せしめる。コンデンサ４６及
び４１は抵抗４７により接続され、コンデンサ４
６は抵抗４７との時定数でコンデンサ４１を電源
として充電される。

比較回路はトランジスタ５１によつて構成さ
れ、トランジスタ５１のエミツタは第２鋸歯状波
発生回路の出力端（点Ｄ）に、ベースが抵抗５
３を介して第１鋸歯状波発生回路の出力端（点
Ｅ）に夫々接続され、又コレクタが比較出力端と
して抵抗５２を介してトリガ信号発生回路に接
続される。トリガ信号発生回路は、増幅用トラ
ンジスタ６１，６２を含み、トランジスタ６１は
比較回路の出力に応答して導通することにより
該トランジスタ６２を導通せしめる。そしてトラ
ンジスタ６２の導通によりサイリスタ１３はコン
デンサ４１からゲート電流を供給されてオン（導
通）になり、これによりコンデンサ１２が放電し
て高電圧パルスが点火栓１５に印加される。

回転検出回路において、コンデンサ５４は電
源部の出力電圧によつて可変抵抗５５とで決ま
る時定数で充電され、コンデンサ５４の充電電荷
はエンジン回転と同期するパルサコイル２０の負
タイミングパルスの発生毎に抵抗５６、ダイオー
ド５７及びトランジスタ２６を介して放電され
る。従つて、コンデンサの５４の両端電圧はエン
ジン回転数に応じて変化し、エンジン回転数が高
くなる程放電周期が短くなるので低くなる。この
コンデンサ５４の出力電圧はダイオード５８を介
してツエナーダイオード５９のカソードに印加さ
れており、ツエナーダイオード５９はコンデンサ
５４の出力電圧がツエナー電圧Vz₂より大なると
き導通し、トランジスタ６０をオンせしめる。ツ
エナー電圧Vz₂はエンジン回転数がより高回転域
の所定回転数N₃に対応している。よつて、トラ
ンジスタ６０はエンジン回転数が所定回転数N₃
より低いときオン、エンジン回転数が所定回転数
N₃以上のときオフとなる。

遅角回路は、前記回転検出回路の検出出力
に基づいてエンジン回転数が所定回転数N₃以上
のとき一定期間、比較回路の出力のトランジス
タ６１への供給を強制的に禁止することによつて
トリガ信号発生回路の作動を禁止するトランジ
スタ６９を含んでいる。トランジスタ６９は第２
鋸歯状波発生回路におけるコンデンサ４１の出
力端（点ｃ）と接地との間に直列接続された分圧
抵抗７３，７４の分圧点にベースが接続されてお
り、エンジン回転数が所定回転数N₃未満のとき
回転検出回路のトランジスタ６０がオンするこ
とによりベースが接地されてオフ状態を維持し、
エンジン回転数が所定回転数N₃以上のときトラ
ンジスタ６０がオフするので点Ｃの電圧によりオ
ンとなる。

一方、遅角回路において、トランジスタ６３
はダイオード６４を介してベースに印加されるパ
ルサコイル２０の負タイミングパルスにより導通
し、負タイミングパルスの発生期間電源部の出
力電圧によつてダイオード６５を介してコンデン
サ６６を充電する。負タイミングパルスが消滅す
ると、コンデンサ６６の両端電圧によりトランジ
スタ６７のエミツタ−ベース及び抵抗７５を通し
て電流が流れるのでトランジスタ６７がオンし、
更にトランジスタ６８がオンとなつて、オン状態
にある前記トランジスタ６９をオフとする。すな
わち、遅角回路はエンジン回転数が所定回転数
N₃以上のとき、パルサコイル２０の正タイミン
グパルスの発生時から負タイミングパルスの消滅
時までトリガ信号発生回路の作動を禁止し、負
タイミングパルスが消滅する時点まで点火時期を
遅らせるのである。

次に本考案装置の回路動作について第２図を参
照して説明する。

まず、エンジンが始動すると、パルサコイル２
０から第２図Ａに示す如き正および負タイミング
パルスが発せられる。前述した如く、この正及び
負タイミングパルスは、エンジンサイクルにおけ
る点火時期最進角度位置及び最遅角度位置に発生
するようになつており、換言すれば、正及び負タ
イミングパルスによつて点火時期変動範囲を画定
しているのである。一方、コンデンサ３８は、ツ
エナーダイオード３９のツエナー電圧Vz₁にて充
電され、その両端電圧の波形は第２図Ｂに示され
る如く、ほぼ一定に維持されて電源電圧となる。
パルサコイル２０からの正タイミングパルスは抵
抗３１及びコンデンサ３２の並列回路を経てトラ
ンジスタ７２のベースに供給されてこれをオンと
せしめ、同時にトランジスタ７１もオンにする。
正タイミングパルスによるトランジスタ７１のオ
ンによつて、電源部の出力電圧がダイオード４
２を経てコンデンサ４１に印加されるので、コン
デンサ４１の両端電圧は第２図Ｃに示す如くほぼ
該出力電圧になる。それと同時に、トランジスタ
４５も導通してコンデンサ４６を充電するが、コ
ンデンサ４６の初期充電電流は分圧抵抗４３，４
４による分圧電圧によつて制限されるようになつ
ており、コンデンサ４６の初期両端電圧はコンデ
ンサ４１より低くなる。よつて、コンデンサ４１
の充電電荷が抵抗４７を介してコンデンサ４６に
移動してコンデンサ４６の両端電圧は徐々に上昇
して第２図Ｄに示す如き立上り前縁部を有する鋸
歯状波となる。

次いで、負タイミングパルスがパルサコイル２
０から供給されると、ダイオード３４及び抵抗２
８，２９に電流が流れ、トランジスタ２６のエミ
ツタ電圧が低下してトランジスタ２６が導通しダ
イオード２２、抵抗２３を介してコンデンサ２４
を放電すると共に、トランジスタ５１を導通せし
めコンデンサ４１，４６を放電する。なお、この
ときのコンデンサ４１の放電量は、抵抗４７の抵
抗値が大なる故僅かである。コンデンサ２４に
は、常時、電源部の出力電圧が印加されている
故、負タイミングパルスで放電された後抵抗２５
およびコンデンサ２４によつて定まる時定数で充
電され、コンデンサ２４の両端電圧が徐々に上昇
して結局第２図Ｅに示す如き鋸歯状波となる。

上記したような制御回路部の動作において、第
２鋸歯状波電圧（第２図Ｄ）が第１鋸歯状波電圧
（第２図Ｅ）を越えるとトランジスタ５１がオン
となり、次いでトランジスタ６１及び６２がオン
となつて、コンデンサ４１の蓄電電荷の放電によ
るトリガ信号が抵抗１６，１７に供給されてサイ
リスタ１３がオンとなり、コンデンサ１２が放電
して点火されるのである。

従つて、点火時期は、負タイミングパルス発生
から第１及び第２鋸歯状波電圧の差が所定値に達
する時点（この場合所定値はトランジスタ５１の
ベース・エミツタ間電圧）によつて定まる。な
お、第２鋸歯状波の傾斜は第１鋸歯状波のそれよ
り大きくなるように諸回路定数が選定されてい
る。

次に、第３図及び第４図を参照してエンジン回
転数と点火時期との関係について説明する。第３
図は、エンジン回転数が所定回転数N₁以下にあ
る場合の連続する２つの負タイミングパルス間に
おける第１鋸歯状波電圧の変化を実線にて示し、
これに対してエンジ回転数の変化に対応した第２
鋸歯状波電圧の変化を破線にて示している。エン
ジン回転数が上昇するにつれて、第２鋸歯状波電
圧は、図の左方に向つて移動することになり、第
１鋸歯状波電圧を越えるタイミング変化するので
ある。すなわち、エンジン回転数が所定回転数
N₁より小なる間は、第２鋸歯状波電圧がP₁で示
されるような位置関係にあつて第１鋸歯状波電圧
を越えることなく点火時期は負タイミングパルス
発生時点となり最遅点火時期θ₁となつている。エ
ンジン回転数が所定回転数N₁を越えて高くなる
と、第２鋸歯状波の傾斜は第１鋸歯状波立上り部
のそれより大きく設定されているので、第２鋸歯
状波電圧が第１鋸歯状波電圧に対してP₂で示さ
れる関係になり第１鋸歯状波電圧に達するまでの
時刻がエンジン回転数上昇と共に早くなり、点火
時期が早くなる。すなわち点火時期が進角するの
である。エンジン回転数が所定回転数N₂を越え
た状態においては、第２鋸歯状波電圧が正タイミ
ングパルス発生と同時に所定電圧だけ直ちに上昇
する前縁立上り部を有するパルス波形であり、
P₃にて示される位置にあつて正タイミングパル
ス発生と同時に第２鋸歯状波電圧が第１鋸歯状波
電圧を越えてしまうので、正タイミングパルスと
同時にトリガ信号がサイリスタに供給される。こ
の状態においては最進の点火時期θ₂が得られるも
のであり、所定回転数N₃までこの状態が継続す
る。

エンジン回転数が所定回転数N₃に達すると、
回転検出回路がこれを検出し、所定回転数N₃
未満のエンジン回転域でオンとなつていたトラン
ジスタ６０がオフとなる。トランジスタ６０のオ
フにより、遅角回路におけるトランジスタ６９
がコンデンサ４１の出力電圧（第２図ｃ）の立上
り、すなわち正タイミングパルスの発生時点から
負タイミングパルスの消滅時点までオンとなつて
トリガ信号発生回路の作動を禁止するので、こ
の間においてはトリガ信号が発生せず、負タイミ
ングパルスが消滅しトランジスタ６９がオフとな
つた後トランジスタ６１，６２がオンとなり、コ
ンデンサ４１の蓄電電荷の放電によつてトリガ信
号がサイリスタ１３のゲートに印加される。すな
わち、エンジン回転数が所定回転数N₃以上にお
いては、所定回転数N₁未満における最遅点火時
期θ₁より更に遅い点火時期θ₃となるのである。

上述したエンジン回転数の変化に対応した点火
時期の変化を第４図に示す。

以上説明したように、本考案による点火時期制
御装置においては、低回転域で第１所定値の点火
時期を保ち、中回転域でエンジン回転数増加に応
じて点火時期を徐々に進角せしめ、高回転域で該
第１所定値より大なる第２所定値の点火時期を保
ち、更に高回転域では該第１所定値より小なる第
３所定値の点火時期を保つようにしたので、エン
ジン回転数全域に亘つて良好な点火特性を得るこ
とができるのである。

また、より高いエンジン回転域の設定回転数
N₃以上で点火時期を急激に遅角させエンジン出
力の制限を行うようにしたことにより、無負荷時
等においてエンジン回転数が設定回転数以上まで
急激に上昇することがないと共に不整燃焼を防止
でき、特に２サイクル車に適用した場合に効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す回路図、第２
図および第３図は第１図の回路の各部の電圧動作
波形を示す波形図、第４図は本考案による点火時
期特性を示すグラフである。 主要部分の符号の説明、……点火回路部、
……第１鋸歯状波発生回路、……第２鋸歯状波
発生回路、……比較回路、……トリガ信号発
生回路、……電源部、……回転検出回路、
……遅角回路、１０……発電コイル、２０……パ
ルサコイル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. トリガ信号に応じてエンジンの点火栓駆動用点
   火コイルに高電圧パルスを供給する点火回路に前
   記トリガ信号を供給する点火時期制御装置であつ
   て、エンジンサイクル毎の所定点火時期範囲を定
   める最進点火角度位置及び最遅点火角度位置にて
   第１及び第２タイミングパルスを発生するパルス
   発生手段と、前記第２タイミングパルスと同一周
   期の第１鋸歯状波を発生する第１鋸歯状波発生手
   段と、前記第１及び第２タイミングパルス間にお
   いて前記第１鋸歯状波より大なる傾斜を有しかつ
   前縁立上り部を有する第２鋸歯状波を発生する第
   ２鋸歯状波発生手段と、前記第１及び第２鋸歯状
   波の大小を比較して両者の差が所定値以上のとき
   オン信号を発生する比較手段と、前記オン信号に
   応じて前記トリガ信号を発生するトリガ信号発生
   手段と、エンジン回転数が所定回転数以上のとき
   は前記第２タイミングパルスが消滅するまで前記
   トリガ信号発生手段の作動を禁止する遅角手段と
   からなることを特徴とするエンジンの点火時期制
   御装置。