JPS63246473A - 内燃機関用点火システム - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的には、新しい点火システムに関し、また
特に、内燃機関用に使用する新しい点火システムに関す
る。

内燃機関用の従来の点火システムは、信頼でき、かつ十
分なものであると長年の間立証されてきている。近来こ
れらのシステムは、様々な電気スイッチ装置によって品
質改良されてきている。しかしながら、電気装置を加え
てもなお、システムは、作動ＬＪいて、従来の電気機械
システムとほとんど変らないままである。

現代のエンジンは、排気放出量とその質に関して多くの
きわめて狭い規格を満たすことが要求されている。これ
らの要求を満たすため、エンジンの製造者は、きわめて
薄い空燃比（リーン）のもとで作動するエンジン及び、
燃料ガスの成層化技術あるいは乱流技術を用いたエンジ
ンを製造する様に処置してきた。リーン燃焼エンジンは
、適正な作動のためにスパークの持続期間を延長するこ
とが必要である。このことは、従来のシステムにおいて
は、開回路のスパーク電圧を増大することにより達成で
きる。しかしながら電圧を増大することは、スパーク電
流の持続期間と同様振幅を増大する結果にもなり、これ
は点火プラグの寿命を大きく減少させる。乱流型システ
ムにおいては、エンジンの各シリンダーにおける燃料ガ
スの流れによって、点火プラグ内に発生したアークが早
期に吹き消されたり、消滅したりする傾向を示す。

従って適正なイグニッションに対して不利益となるスパ
ークの持続を減少させることになる。

本発明は、新しいＡＣ点火システムを目的とするもので
あり、交流電流を発生して、従って、点火プラグ内にお
いて断続するスパークを発生させるものである。このよ
うなＡＣシステムにおいては点火持続時間は従来のシス
テムのそれに比べてはるかに長くすることができ、しか
もそれによって点火プラグの寿命を縮めることはない。

また、すべての点火は多数の短い断続スパークより成り
立っているため、乱流エンジンの吹き清しの問題は大い
に減少する。

従来の設計における固有の他の問題点は、それらが通常
の高電圧発生器を、エンジンにとりつけたすべての点火
プラグに対して１つの点火コイルという形態で使用して
いる点である。その１つのコイルからの高電圧は、回転
高圧スイッチ、あるいはディストリビュータ−及び高電
圧ケーブルシステムによって各プラグに配電されている
。配電及び高電圧ケーブルは、よく知られているように
、しばしば問題の原因であり、従来システムにおける弱
点でもある。

本発明は、エンジンにとりつけた各点火プラグに対し、
本質的に独立した高電圧発生システムを備えることによ
り、通常の高電圧発生器を用いた、従来システムに固有
な難点を克服する新しい点火システムを目的としている
。個々の点火トランスが、各点火プラグに備えつけられ
ている。望ましい実施例においては、各点火トランスは
新しい点火プラグカバーの中に配設されており、このこ
とが高電圧配線の必要性を除去している。また従来シス
テムのディトスリビューターもまた、電気的に不要であ
る。

従って、本発明の１つの目的は、点火持続時間が従来シ
ステムのそれより長く、点火プラグの寿命を縮めること
のない新しいＡＣ点火システムを提供することである。

本発明のもう１つの目的は、高電圧配線システムの必要
性を除外する新しいＡＣ点火システムを提供することで
ある。

さらにもう１つの目的は、分離された高圧発生器がエン
ジンに設けられた各点火プラグごとに備えられている新
しい点火システムを提供することである。

さらに他の目的は、点火トランスが、点火プラグをとり
囲み、点火プラグのコネクタを含むカバーの中に収納さ
れている新しい点火トランス及び点火プラグカバー装置
を提供することである。

以下本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

図面を参照して説明するが、数種の図面を通して同一の
又は対応する部分は同じ参照番号で示した。又、特に第
１から第６図は本発明に従った点火システムの第１の望
ましい実施例を示したものである。

第１図は、図示しない４気筒エンジンのクランクシャフ
トに同期して回転するように接続された軸ｌを有するク
ランクシャフト位置センサの平面図であり、第２図は第
１図における■−■線にそってとった断面図を示したも
のである。

円形状のシャッター２は、その周縁部に扇形開口部３を
有し、シャフトに結合しそれとともに回転する。シャッ
ター２は、第１図に示された矢印の方向の時計方向に回
転するものとして示されている。シャッター２の周りに
は４ａから４ｄの４つのフォトインクラブタが配設され
ており、そしてそれらは、それぞれ６ａから６ｄの締め
付は金具によってエンジンの固定部材５に取り付けられ
ている。第２図において良くわかるように、シャツタ−
２は、各フォトインクラブタの開口部分を通過する。４
ａから４ｄのフォトインクラブタの各開口部の片端には
、それぞれＬＤＩからＬＤ４の発光ダイオードが取り付
けられている。そしてそれらは電光源として作用する。

各開口部のその対向面には、ＰＴＩからＰＴ４のフォト
トランジスタがそれぞれ配設されでいる。シャッター２
は、一対になった発光ダイオードとフォトトランジスタ
との間を通過するように配設されており、その結果、そ
の扇形開口部が、各フォトインクラブタ４ａから４ｄ間
を通過することが検出される。

このようにして第１図においてシャッター２の開口部３
の先行端部３゛がフォトインクラブタ４ａの中央を通過
するときフォトトランジスタＰＴｌは発光ダイオードＬ
Ｄ１から光を受け、その結果ターンオンする。フォトト
ランジスタＰＴＩは、開口部３の後続端３”がフォトイ
ンクラブタの中心を通り過ぎるまで導通状態を維持する
。同様な作用が、他のフォトインクラブタ４ｂから４ｄ
においても起こる。そのフォトインクラブタ４ａから４
ｄの出力は、本発明の点火システムに対して点火信号を
供給するために利用される。

第３図（Ａ）、第３図（Ｂ）及び第４図は、本発明の第
１の望ましい実施例に係る点火システムの構成図である
。その点火システムは、以前に述べた４つのフォトイン
クラブタ４ａから４ｄと処理回路１０と４つの点火トラ
ンスＴ１からＴ４及び４つのスパークプラグＳＰＩから
ＳＦ３とを有する。

フォトインクラブタ４ａから４ｄが有する４つの発光ダ
イオードＬＤＩからＬＤ４は、それぞれ直列抵抗Ｒ１ａ
からＲｌｄを介して正の直流電圧Ｖｃｃ（車載バッテリ
ー）と接地との間に接続されている。、このように発光
ダイオードは、電力がこの点火システムに供給されてい
る限り常に導通状態を維持する。フォトインクラブタ４
ａから４ｄに設けられた各フォトトランジスタＰＴＩか
らＰＴ４のコレクターは、正の直流電圧Ｖｃｃに接続さ
れている。一方そのエミッタは直列抵抗Ｒ２ａからＲ２
ｄを介してそれぞれ接地端子に接続されている。

シャッター２によって発光ダイオードから出た光がその
フォトトランジスタに到達することができるとき、各フ
ォトトランジスタのエミッタに生じる信号は、高レベル
となる。このようなフォトトランジスタＰＴＩからＰＴ
４のエミッタ信号ａ１からｄｉ（以下タイミング信号ａ
１がらｄｌという）は、通常低レベルにあり、シャッタ
ーの開口部３がそれぞれのフォトインクラブタを通過す
るとき高レベルになる。タイミング信号ａｌはアイソレ
ーション増幅器１ａと抵抗Ｒ３ａとの直結合を介してト
ランジスタＱｌａのベースに入力している。そしてこの
トランジスタは、タイミング信号ａ１が高レベルのとき
にターンオンする。トランジスタＱｌａのコレクターは
トランジスタＱ２ａのベースに、直列抵抗Ｒ４ａを介し
て接続されている。抵抗Ｒ４ａはタイミング信号ａ１が
低レベルのときに非導通状態であるトランジスタＱ２ａ
をバイアスするために、抵抗Ｒ５ａと結合している。ト
ランジスタＱｌａがターンオンするとトランジスタＱ２
ａは同様にターンオンし、その結果そのコレクタにバッ
テリー電圧Ｖｃｃを生ぜしめる。

トランジスタＱ２ａのコレクタは点火トランスＴ１の一
次巻線の中央タップＴ１−１に接続されている。従って
シャッター２の開口部３がフォトインタラプタ４ａを通
過するのに対応して、タイミング信号ａ１が高レベルに
なるとき、中央タップＴｌ−１はバッテリー電圧Ｖｃｃ
に接続される。

同様にしてフォトインクラブタ４ｂから４ｄのタイミン
グ信号ｂ１からｄｌは処理回路１０を介して接続され、
それぞれ点火トランスＴ２からＴ４の一次巻線の中央タ
ップＴ２−１からＴ４−１に、バッテリー電圧Ｖｃｃを
給電する。

第４図に示されているように処理回路１０は、加えて演
算増幅器ＩＣＩを含み、該演算増幅器は約２０ｋＨｚの
周波数を有する方形波出力信号ｆ１を生じるようなよく
知られた発振器として作動するように接続されている。

その演算増幅器ＩＣ１は通常の７４１シリーズのうちの
１つの如きどんな標準タイプのものでもよい。抵抗Ｒ７
はバッテリー電圧Ｖｃｃを演算増幅器ＩＣＩの正入力端
に供給し、その結果発振器に対して入力を供給する。

抵抗Ｒ６とＲ９はＩＣＩに対して正帰還回路を形成する
。ＩＣＩの方形波出力の周波数は、負帰還回路の時定数
である積Ｒ８・ＣＩによって支配される。発振器の出力
信号ｆ１は２つのインバーターＩＮＩ及びＩＮ２と抵抗
Ｒ１１の直列結合を介してトランジスタＱ３のベースに
接続されている。インバータＩＮ７及びＩＮ２は、演算
増幅器ＩＣＩを含む発振回路を絶縁する作用をする。そ
の結果発振器の安定性を増加させる。トランジスタＱ３
は、発振器信号ｆ１が高レベルになったときターンオン
する。従って中間トランスＴ５の一次巻線の端子Ｔ５−
２を接地に接続する。トランジスタＱ３は、発振器信号
ｆ１が低レベルになったときターンオフする。加えて発
振器信号ｆ１は、インバータＩＮ３及び抵抗Ｒ１２の直
列結合を介してトランジスタＱ４のベースに接続されて
いる。

インバータＩＮ３は発振器信号ｆ１を反転させかつ発振
器回路を絶縁する作用をする。このようにしてトランジ
スタＱ４は、発振器出力信号ｆ１が低レベルになったと
きにターンオンする。従って、中間トランスＴ５の他の
端子Ｔ５−３を接地に接続する。このようにしてトラン
スＴ５の一次端子Ｔ５−３は、発振器出力信号ｆ１が低
レベルにあるとき接地側に接続され一次端子Ｔ５−２は
、その信号ｆ１が高レベルにあるとき接地に接続される
。従って変圧器Ｔ５の一次巻線の中央タップ端子Ｔ５−
１は、バッテリー電圧Ｖｃｃに接続されているので信号
「１が高レベルにあるときは、端子Ｔ５−１からＴ５−
２へと電流が流れる。そしてｆｌが低レベルにあるとき
は、端子Ｔ５−１から端子Ｔ５−３へと電流が流れる。

−次回路に流れる電流によってＴ５の二次巻線に電圧が
誘導され、端子Ｔ５−５は発振器信号ｆ１の正パルスに
同期して、接地されている二次巻線の中央タップ端子Ｔ
５−４に対して正になる。−カニ次巻線の端子Ｔ５−６
は、信号ｆ１の低レベルに同期して正になる。二次端子
Ｔ５−５は、直列抵抗Ｒ１３を介してトランジスタＱ５
のベースに接続されている。

そしてトランジスタＱ５は信号ｆ１が高レベルにあると
きにターンオンする。従って信号線Ｙを接地することに
なる。同様にして端子Ｔ５−６は直列抵抗Ｒ１４を介し
てトランジスタＱ６のベースに接続されており、該トラ
ンジスタは信号ｆｌが低レベルになったときにターンオ
ンし、従って信号線Ｚを接地することになる。このよう
にして信号線ＹとＺは発振器信号ｆ１の周波数である約
２０ｋＨｚの割合で交互に接地される。その信号線Ｙは
、ダイオードｄｌａからＤｉｄを介して点火トランスＴ
ｌからＴ４の一次巻線の第１端子Ｔ１−２からＴ４−２
にそれぞれ接続されている。信号線２は同様に点火トラ
ンスＴ１からＴ４の一次巻線の他の端子Ｔ１−３からＴ
４−３にそれぞれダイオードＤ２ａからＤ２ｂを介して
接続されている。従って各点火トランスＴｌからＴ４の
一次巻線の両端子は交互に２０ｋＨｚの割合で接地され
る。以前にも述べたようにタイミング信号ａｌからｄｌ
はバッテリー電圧Ｖｃｃを、フォトインクラブタ４ａか
ら４ｄを通過するシャッターの回転によって決定される
一定の持続時間及び一定の時間間隔で点火トランスＴｌ
からＴ４の中央タップＴ１−１からＴ４−１に接続する
。この結果タイミング信号ａ１からｄｌの制御のもとに
点火トランスの一次巻線に交流電流が生じることになる
。

たとえばタイミング信号ａｌが高レベルになり、制御信
号線Ｙが接地されると電流１１は点火トランスの一次巻
線を介してバッテリーＶｃｃから、中央タップＴｌ−１
を通り端部端子Ｔｌ−２へと電流が流れる。さらにダイ
オードＤｌａを介し信号線Ｙを通って接地へ流れる。同
様にタイミング信号ａ１が低レベルにあり、信号線Ｚが
接地されると、電流１２はバッテリーＶｃｃから変圧器
ＴＩの端子Ｔ１−１とＴｌ−３を通ってダイオードＤ２
ａ及び信号線２を介して接地側に流れる。点火トランス
（トランスＴ２から７４）は約３０００　：１の巻数比
を材する高電圧昇圧装置である。従って電流１１および
１２は、その変圧器の二次巻線に高電圧を誘起させる作
用をする。

このようにして電流１１は二次巻線に高電圧を誘起させ
、その結果端子Ｔ１−４は端子Ｔｌ−５に対して正にな
る。この電圧が十分に高いとき点火トランスＴＩの二次
端子Ｔ１−４及びＴ１−５の両端に接続された点火プラ
グＳＰＩの導体５Ｐ１ａ及び５Ｐ１ｂの間にアークが生
じる。電流１１が終結しそして電流１２が流れ始めると
き、二次巻線に誘起された電圧の極性は反転しそしてア
ークが終結する。このように端子Ｔ１−５の電圧は端子
Ｔ１−４に対して正となり、端子５Ｐ１ｂ及び５Ｐ１ａ
との間に流れるアークによってその点火プラグは再点火
する。

信号線Ｙ及びＺは発振器信号ｆｌの２０ｋＨｚの割合で
交互に接地されるので一次電流１１及び１２は２０ｋＨ
ｚの割合で交番する。この結果、２０ｋＨｚの割合で交
番する複数のアークが、タイミング信号ａ１が高レベル
にある１！続時間の間、その点火プラグの端子間に発生
する。同様なアーク減少は点火プラグＳＰ２からＳＦ３
においても、それぞれタイミング信号ｂ１からｄｌによ
って生じる。

第５図及び第６図は本発明の点火システムにおいて用い
られる新しい点火トランスの望ましい実施例を示したも
のである。この装置は第３図において示されている点火
トランスＴ１からＴ４を形成するために用いられる。便
宜上この点火トランスをトランスＴ１と仮定する。第５
図においてプラグ接点５Ｐｉａ及び５ＰＬｂを有する点
火プラグＳＰＩはエンジンのヘッド５０に据えつけられ
ているものとして示されている。ヘッド５０から伸びて
いる点火プラグＳＰＩの部分５１の周りにプラグカバー
と点火トランスとを組合わせた装置（以下組合装置とい
う）が全体として５２として断面図で図示されている。

その組合装置５２の内部には一般的に、中空の円筒状の
絶縁部材５４が配設されている。そしてそれは円筒部材
５４の基部に全体的に接着されており、円筒部材の中心
軸１００に対して水平方線方向に配設されている平らな
円形基礎部材５５を含んでいる。リング形状のフランジ
部材５８は、そこを貫通する円形の開口部５９を有し、
円筒状の絶縁部材５４の上部に全体を接着されている。

円筒部材５４とそれに不可欠な基礎部材５５及びフラン
ジ部材５８は、強く、絶縁耐力の高い材料、たとえばエ
ポキシガラスあるいはシリコンプラスチックでできてい
る。

シリコンゴムあるいはそれと同等の材料でできたリング
形状の弾力性のあるガスケット部材５６が基礎部材５５
の下底面に取り付けられている。そしてそのガスケット
部材は、ヘッド５０の外表面とで耐湿性のシールを形成
する。さらに、円筒部材５４の内表面には、円筒状の金
属フランジ部材６０が取り付けられており、それは全周
に拡がったリング形状のスカート６１を有している。フ
ランジ部材６０及びそのスカート６１は、たとえばベリ
リウム銅合金のような弾力のある４電性材料でできてい
る。組合装置５２が点火プラグＳＰＩを囲んで適当な位
置にある場合、スカー）６１はヘッド５０の表面との接
触によってやや上向きに曲げられ、その結果スカートは
張力をもった状態を保ち、それによってヘッド５０との
良好な電気的接触を促進している。

一般的に中空円筒状の弾性力のある端子部材６３が、フ
ランジ部材５８の開口部５９の中に位置し、それに取り
付けられている。そして端子部材６３はその円筒状の壁
に多（の波状部６４を有している。端子部材６３は、た
とえば上述したベリリウム銅合金のような弾力性のある
導電性部材で形成されている。ターミナル部材６３は点
火プラグＳＰ１の上部端子６５の外部表面に接触し、そ
の材質の弾性と波状部６４によって、その表面に可動自
在に取り付けられている。端子部材６３と点火プラグの
上部端子６５との間の接触は組合せ装置５２を適当な位
置に定め保つように作用する。

点火トランスＴ１は円筒部材５４と同軸的に位置し、フ
ランジ部材５５の上表面に据えつけられている。トラン
スＴ１の平面図が第６図に示されている。トランスは正
方形状の断面を有する長方形状のコア７０を有している
。そのコアはたとえばフェライトのような高透磁率材料
でできているか、あるいは磁気的に軟質の非晶質金属テ
ープを何回も巻いて作られている。コア７０の周りに一
次及び二次巻Ｌ％Ｐｌ、ｓ１が巻かれている。各巻線Ｐ
１、Ｓｌは空間の有効利用のためにそれぞれ２つのコイ
ルＰｌａ、Ｐｌｂ及びＳｌａ、Ｓｌｂに分割されている
。

このように−次コイルＰｌａ及びＰｌｂはジャンパー７
１によって結合され、二次コイルＳｅａ。

Ｓ１ｂはジャンパー７２によって結合されている。

そのコイルは、この技術の分野でよく知られている従来
の高絶縁耐力を有するボビン７４ａから７４ｄに巻かれ
ている。

第５図に戻る。点火トランスＰ１の二次巻線の第１端子
Ｔｌ−４は溶接または、はんだづけによってそこに接着
されるジャンパー７５によって端子部材６３に接続され
る。同様に第２端子Ｐｌ−５は、溶接またはばんだづけ
により接着されるジャンパー７６によって、弾性フラン
ジ部材６０に接続されている。ジャンパー７６は図示の
如く円筒部材５４に設けられた孔７７を貫通している。

組合装置５２の全体は強く高い絶縁耐力を有する物質た
とえばエポキシガラスあるいはシリコンプラスチック等
によって作られたカバー８０に取り囲まれている。カバ
ー８０は基礎部材５５の縁８１に固着されており、それ
によって組合装置５２を湿気から密閉し保護している。

カバー８０の内部空間は、たとえばシリコンゴムのよう
な充填剤８２によって満たされている。−次導線Ｙｌ、
Ｚ１及びａ２はカバー８０の開口部に配設されたはと口
金具８５を通して組合装置５２に入り込んでいる。第５
図に示されているような点火プラグカバーと点火トラン
スの組合装置５２は、第３図（Ａ）、第３図（Ｂ）及び
第４図に示されているような点火回路と結合して用いら
れるときに、あきらかな利点を示す。点火トランスは、
それが取りあつかう点火プラグに近接して配設されてい
るので、すべての高圧線は廃止されており、たとえば高
電圧漏れや、無線周波数への混信のような良く知られた
問題を排除している。点火トランスの給電線及び制御線
は、すべて低電圧を通している。

従って湿気と埃に関する問題は事実上排除されており、
無線周波数との混信の問題も実質的に減少している。混
信の問題はさらに給電線及び制御線をより合せ、かつあ
るいは、遮閉することによってさらに減少させることが
できる。さらに高電圧線を排除することによって点火プ
ラグ内に発生するアーク電流の立ち上り時間が大きく改
善される。

それは、高電圧線の誘寡及び容量効果が、もはや存在し
ないからである。加えて点火トランス内で連続した長方
形状のコアを使用することは、トロイダル形状のコアに
固有な自己遮蔽特性によって無線周波との混信の問題を
゛減少する結果となる。

次に、本発明に係る点火システムの第２の望ましい実施
例が第７図〜１０図を参照して述べられる。このシステ
ムの部分部分は、前に説明したシステムと同一であるの
で、その部分は、前に使われたのと同一参照符号で示し
である。

第７図において、４個のフォトインクラブタ４ａ〜４ｄ
は、４つのタイミング信号ａ１〜ｄ１を発生する。その
タイミング信号によって、どの点火プラグが点火される
べきであるかが決定される。

そのタイミング信号ａ１〜ｄｌの時系列は、第１０図の
タイミングチャートに示されている。そのタイミング信
号ａ１〜ｄｌは４個のバッファ増幅器１ａ〜１ｄを通過
して、その結果緩衝されたタイミング信号ａ１”〜ｄ１
°を発生する。これらの信号は、本質的には、タイミン
グ信号１〜ｄ１と同等である。

さらに、そのタイミング信号３１〜ｄｌは、ＯＲゲート
１１０の入力端に人力する。そのＯＲゲートの出力信号
ｅは、第１０図のタイミングチャートに示されているよ
うに、タイミング信号ａｌ〜ｄｌのいずれかが、高レベ
ルの時には、高しヘルにある。その信号ｅは、周波数−
電圧変換器１１２に入力し、その変換器１１２は、その
信号ｅの周波数に比例した電圧を有する出力信号を発生
する。周波数−電圧変換器１１２の出力端は電圧−電流
変換器１１４０入力端に接続されている。

そしてその電圧−電流変換器１１４は、その周波数−電
圧変換器１１２の出力に比例した電流を発生する。この
ように、変換器１１４の出力電流は、信号ｅの周波数に
比例し、エンジンの回転速度に比例する。

電圧−電流変換器１１４の出力電流は、コンデンサＣ４
と結合しており、そのコンデンサは、該電流によって充
電され、第１０図のタイミングチャートに示されている
ように電圧信号ｇを発生する。さらに、該信号ｅは、イ
ンバータＴＮ４と抵抗Ｒ２５の直列結合を介して、トラ
ンジスタＱ１０のベースに入力している。

そのトランジスタは、コンデンサＣ４の短絡分路を形成
する。そのコンデンサＣ４は、信号が低レベルにある場
合には、すなわち、タイミング信号ａ１〜ｄｌが、すべ
て、低レベルにあるときは、トランジスタＱＩＯによっ
て短絡される。コンデンサＣ４は、タイミング信号ａ１
〜ｄｌのうちいずれか１つが高レベルの場合のみ充電さ
れる。このように電圧信号ｇは、第１０図に示されるよ
うに時刻ｔＱで開始し、時刻ｔ１で終るのこぎり波形で
ある。時間（ｔｌ〜ｔＯ）は、信号ｅの周波数に逆比例
し、そして一方電圧ｇの増加の時間割合は、信号ｅの周
波数に正比例するので、そののこぎり波形ｇは、信号ｅ
の周波数に無関係あるいは、エンジンの回転速度に無関
係に一定の形状を維持している。波形ｇの振幅はどんな
特定な時刻においても、シャッター２の回転角度を示し
ている。その回転角度とは、第１図及び第１０図に示さ
れるように、開口部３の先行端３°が、フォトインクラ
ブタの中心を通過する時にθ０で始まり、そして開口部
３の後続端３”がフォトインクラブタを通過する時にθ
３で終る。

第７図にもどって、のこぎり波状信号ｇは、第１のコン
パレータＩＣ４に入力し、電圧りと比較される。又、該
信号ｇは、第２のコンパレータＩＣ５に入力して、ここ
で電圧ｌと比較される。その第１のコンパレータＩＣ４
は、ｇ＜ｈの時に“１”の出力を発生し、ｇ＞ｈの時に
は“Ｏ”の出力を発生する。同様に、第２のコンパレー
タ■Ｃ５は、ｇ＜１の時に“１″の出力を発生し、ｇ〉
ｌの時には、“０”の出力を発生ずる。

第１のコンパレータＩＣ４の出力は、ＮＡＮＤゲート１
１６の入力に接続されている。−力筒２のコンパレータ
ＩＣ５の出力は、インバータＩＮＳを介してＮＡＮＤゲ
ート１１６の入力に接続されている。そのＮＡＮＤゲー
ト１１６の出力ｍは通常は“１″であるが、ｈ＜ｇ＜１
の状態が存在する時のみ“０″になる。

参照符号１１８は、演算増幅器ＩＣ２及びＩＣ３を含む
加算回路を示す。その回路は、電圧ｋに電圧りを加算す
ることによって電圧ｌを発生させる（／＝ｈ＋ｋ）。

以下に、これから詳細に述べるように、ＮＡＮＤゲート
１１６の出力が“０”になると、点火プラグＳＰＩ〜Ｓ
Ｐ４のうち１個が点火される。点火開始点が、第１０図
の角度θ１として示されている。そして角度θ１は、シ
ャッター２のその先行端３°がフォトインクラブタを通
過した後のそれが回転した回転角度に対応する。

このように、電圧りは、火花点火が、開始する時のクラ
ンク軸の回転角度を決定する。それ故エンジンの点火の
進角を決定する。同様に、角度θ２は電圧ｌで決定され
る様に点火パルスの終りを示す。このように点火の角度
持続期間はθ２−０１であり、電圧ｋ（＝ｌ！−ｈ）に
よって決定される。

第１図で、符号Ａ−Ｄは、エンジンの上死点を示す。角
度θｍは、上死点Ａとフォトインクラブタ４ａの中心と
の間の角度を表わし、一般的には、最大進角位置として
知られている。第１０図では、θ３−θ０　　（＝θｍ
）は、シャッター２における開口部３の角度を表わす。

このように角度θ３−θ１はエンジンの進角を表わす。

したがって、θ１が決定され、電圧りによって一般的な
エンジンの“進角”が決定できる。

エンジンの進角を決定する電圧り及び点火持続時間を決
定する電圧には、本発明の点火システムに対する入力で
ある。これらの入力は、固定電圧であってもよいしある
いは、たとえば本技術では、よく知られているような、
マニホールド負圧、トルク、スピードのようなエンジン
の作動要因のいくつかに基づいて、可変であってもよい
。

次に第８図を参照する。緩衝されたタイミング信号ａｌ
’　〜ｄｉ°は、抵抗Ｒ２０ａ−Ｒ２０ｄを介して、そ
れぞれトランジスタＱ７ａ−Ｑ７ｄのベースに結合して
いる。トランジスタＱ７ａ〜Ｑ７ｄは、それぞれのタイ
ミング信号ａ１〜ｄｌが高レベルである時に、個々に、
ターンオンする。

例えば、タイミング信号ａ１が高レベルになった時は、
トランジスタＱ７ａがターンオンし、そしてＱ７ａのコ
レクタに接続されたシリコン制御整流器５ＣＲａが、タ
ーンオフする。５ＣＲａが、オフの時に、点火プラグＳ
Ｐ１が扱っているシリンダにおいて点火が可能である。

一方、タイミング信号ａ１が低レベルである場合には、
トランジスタＱ７ａは、ターンオフしそして５ＣＲａは
ターンオンする。５ＣＲａがターンオンすると、導線７
Ａ及び７Ｂが、ダイオードＤ４ａ及びＤ５ａを介して接
地され、これらによって点火トランスＴ７の中央タップ
を有する制御コイル１５０の先端端子を接地する。

第９図は点火トランスＴ７の電気的構造を示したもので
ある。以下、これに関し述べる。点火トランスＴ７〜Ｔ
ＩＯは同一のものである。点火トランスＴ７の制御コイ
ル１５０が５ＣＲａを介して接地されると、点火トラン
スのコア１６０中の磁束の変化が妨げられる。これによ
って二次巻線１５２への高電圧の誘導が妨げられる。そ
の他の点火トラスンＴ８〜ＴＩＯは５ＣＲｂ−３ＣＲｄ
によってそれぞれ制御される。

第１０図に見られるように、ａ１〜ｄｌのうち１つのタ
イミング信号だけが任意の特定時刻に、高レベルになっ
ている。このように、点火トランスＴ７〜ＴＩＯにおけ
る全ての制御コイルは、その高レベルのタイミング信号
で特定されている１個を除いて、接地される。このよう
に高電圧が、その高レベルのタイミング信号で制御され
る点火トランスの二次巻線に誘導される。

コンデンサＣ３ａ−Ｃ３ｄ及びダイオードＤ４ａ−Ｄ４
ｄ及びＤ５ａ〜Ｄ５ｄは、シリコン制御整流器Ｓ　ＣＲ
ａ　−Ｓ　ＣＲｄのための平滑回路として機能する。Ｎ
ＡＮＤゲート１１６の出力ｍは、抵抗Ｒ３３及びＲ３４
を介して１組のトランジスタＱｌｌ及びＱ１２のベース
に接続されている。

Ｑｌｌ及びＱ１２のコレクタはそれぞれトランジスタＱ
１５及び１６のベースに接続されている。

Ｎ　Ａ　Ｎ　Ｄゲート出力圧が高レベルの時には、トラ
ンジスタＱｌｌ及びＱ１２がターンオンし、これによっ
てトランジスタＱ１５及びＱ１６を強制的にオフさせる
。

発振器１１８は１５〜３０ｋＨｚの間の周波数を有する
方形波信号ｆ２を発生する。その方形波信号〔２は、抵
抗Ｒ３６を介してトランジスタＱＩ４のベースに入力す
る。そして又インバータ■Ｎ６及び抵抗Ｒ３５を介して
トランジスタＱ１３のベースに入力している。トランジ
スタＱ１３及びＱ１４はこのように方形波信号ｆ２の周
波数でそれぞれ交互にターンオン及びターンオフする。

トランジスタＱ１３及びＱ１４のコレクタは、トランジ
スタＱ１５及びＱ１０のベースにそれぞれ接続されてい
る。これによってトランジスタＱ１５とＱ１６は、信号
ｍが低レベルの時には、信号「２の割合で、交互にター
ンオン及びターンオフする。前述したようにそれらのト
ランジスタは、信号ｍが高レベルにあると、ターンオフ
あるいは抑制される。信号ｍが低レベルの時には、方形
波信号は、その交番するトランジスタＱ１５及びＱ１６
からトランスＴ６を介して、トランジスタＱ１７及びＱ
１８のベースに結合している。そしてそのトランジスタ
Ｑ１７及びＱ１８は、信号ｆ２に応じて交互にターンオ
ン及びターンオフする。

トランジスタＱ１７及びＱ１８のコレクタは、第８図及
び第９図に示されているように直列に接続された点火ト
ランスＴ７〜ＴＩＯのそれぞれの一次巻線１５４及び１
５６の一端に接続されている。その−次巻線１５４及び
１５６の他端は、バッテリーＶｃｃに接続されている。

このように信号ｍが低レベルの時は、トランジスタＱ１
７及びＱ１８は、−次巻線１５４及び１５６を介して交
互に、バッテリーＶｃｃから接地へ、電流ｉ３及びｉ４
をそれぞれ導通ずる。タイミング信号ａ１〜ｄｌのうち
１個だ高レベルにあると、その高レベルのタイミング信
号が関係する点火トランスの制御巻線１５０は、開回路
となり、その結果、そのトランスを作動可能にしている
。ｍが低レベルの時に生ずるその交流電流ｉ３及びｉ４
は、高レベルのタイミング信号に関する点火トランスの
二次巻線１５２に、高電圧を誘導するように作用する。

その結果、その二次巻線に取り付けられた点火プラグを
点火させる。

第９図に示された様に、点火トランスの一次巻線１５４
及び１５６は、トランスのコアの中で反対方向に巻かれ
ている。このようにトランスが、制御巻線１５０によっ
て、動作可能状態となり、かつ電流ｉ３及びｉ４が流れ
ている時には、交流電圧が二次巻線１５２に誘起され、
そめ電圧は発振器の方形波出力信号「２の周波数と等し
い周波数を有する。点火トランスは、Ｉ：３０００の一
次二次の巻数比を有するので、その交流電圧は、非常に
高い振幅を有し、トランスに接続された点火プラグを信
号ｆ２の周波数割合に応じてくり返しアークさせる。点
火トランスＴ７〜ＴＩＯは、その構造において、第５図
及び第６図に示されている点火トランスと点火プラグカ
バーとの結合装置に類似しており、それに特別の一次巻
線及び制御巻線を負荷したものである。その結合機構に
よって提供される多くの利点は、点火システムの本実施
例にも同様に適応され得る。

当然、本発明の多くの変更及び変形が上述の技術に照ら
して可能である。従って、特許請求の範囲内で、ここに
詳細に述べた以外にも本発明が実施できるということが
了解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、回転位置センサの平面図である。 第２図は、第１図に示された回転位置センサの側断面図
である。 第３図（Ａ）、第３図（Ｂ）及び第４図は、本発明に従
った点火システムの第１の望ましい実施例を示したもの
である。第５図及び第６図は、本発明に従った点火トラ
ンスと点火プラグカバー組合装置を示したものである。 第７図及び第８図は、本発明に従った点火システムの第
２の望ましい実施例を示したものである。 第９図は、第７図及び第８図で示した点火システムとと
もに使用する点火トランスを示したものである。 第１０図は、第７図及び第８図に示された点火システム
で現われる数種の波形を描いたタイミングチャートであ
る。 Ｔ１・・・点火トランス。 ５０−・・ヘッド（エンジンの外表面）。 ５２・・・組合装置。 ５４・・・絶縁部材（中空円筒絶縁部材）。 ５５・・・円形基礎部材（絶縁基礎部材）。 ５９・・・開口部（円形開口部）。 ６１・・・スカート（第２接点）。 ６３・・・端子部材（第１接点）。 ８０・・・カバー（ハウジンク）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 同軸的な円形開口部５９を有する円板状絶縁基礎部材と
   、 前記基礎部材に一体的に、かつこれと同軸的に接続され
   、前記基礎部材に垂直な、長手軸を有する中空円筒絶縁
   部材と、 前記中空円筒絶縁部材の内部に配設され、その上方に本
   装置が配設される点火プラグの先端端子に接続する第１
   接点と、 前記基礎部材の下底面に取り付けられ、点火プラグが取
   りつけられているエンジンの外表面ヘッド５０に接して
   いる第２接点と、 前記基礎部材の下底面に同軸的に据えつけられ、前記第
   １及び第２接点の間を接続する二次巻線を有するトロイ
   ダル状点火トランスと、 前記中空円筒絶縁部材及びトランスをとり囲んで、かつ
   前記基礎部材に取り付けられているハウジングと、 を有する点火トランスと点火プラグカバー組合装置を備
   えた内燃機関用点火システム。