JPS6327551B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、点火コイルと、点火コイルの１次巻
線及び直流電源（電池等）に直列な断続器と、断
続器の閉成の際の１次巻線の電流の最大値を冷態
始動の際に増大させるスイツチング装置とを有す
る内燃機関の点火装置に関する。

周知のように冷態始動の際は点火電圧を増大さ
せる必要がある。冷態では、点火プラグにおける
電子の仕事関数が、点火プラグが暖まつた状態に
ある場合に比し大きいからである。更に車両の停
止時に点火装置の部分に付着物が被着し、そのた
めに漏洩の生ずる可能性が増大するのも１つの理
由である。更にまた点火すべき混合気が、内燃機
関の動作温度及び動作回転数に達するまでに、最
適な混合比にならないことも１因である。このよ
うな不利な条件下でも内燃機関を完全に始動でき
るようにするために、所謂始動時電圧増大法を使
用することは公知である。この始動時電圧増大法
では、始動時間だけ点火コイルの１次電流回路の
直列抵抗を短絡し、点火コイルの１次巻線の電流
を増大させるか、あるいは場合によつては完全に
は充電されていない電池を始動期間の間始動装置
に接続して端子電圧が著しく低下するような調整
を行なう。

このような始動時電圧増大法は内燃機関の冷態
始動の安定性を改善するが、始動過程の終了後内
燃機関が完全に動作を続行できるようにするには
なお充分とは言い難い。特に外気温度が低く、そ
のため電池の発電効率が低下する場合には、始動
時電圧増大法による点火装置でも、内燃機関が当
初は始動するが１次電流回路の短絡された直列抵
抗が再び作用するようになると不点火により停止
してしまうことがしばしばである。このような場
合には最初の冷態始動の場合より始動は一層困難
となり、場合によつては不可能になる。

以上のような公知技術及び公知技術の問題点に
基いて、本発明の基本的課題は、始動期間の間だ
けでなく内燃機関の始動後でも１次電流回路の電
流を増大させ、点火コイルの２次側での点火エネ
ルギを増大させる内燃機関の点火装置を提供する
ことである。

本発明によればこの課題は次のようにして解決
される。既ち既述のスイツチング装置を機関温度
及び／又は機関回転数に依存して、若しくは機関
温度に関連する変速装置の温度に依存して、制御
可能とし、さらに断続器としてトランジスタを設
け、該トランジスタのベース・コレクタ間の並列
分岐路に、該トランジスタの遮断の際の１次電圧
の制限のためのツエナダイオードを設け、ツエナ
ダイオードに直列に他のツエナダイオードを接続
し、この他のツエナダイオードを他のトランジス
タのコレクタ・エミツタ間に並列に接続し、機関
温度及び／又は機関回転数が所定限界値を上回ら
ない限り、前記の他のトランジスタをスイツチン
グ装置により導通状態に制御可態としたのであ
る。

本発明では以上のようにして所謂始動時電圧増
大の作用は始動過程の終了とともに終るのではな
く、所定の機関温度に達しかつ／又は所定の機関
回転数（例えば無負荷回転数より若干大きい回転
数）に達する際に終るのである。このようにする
ことにより、内燃機関の暖機運転の際の不利な動
作条件下でも、増大された点火エネルギが供給さ
れる。そして重要な動作条件が点火装置を常態運
転に切り換えても差し支えない状態に達するま
で、このような増大された点火エネルギが供給さ
れるのである。

さらに本発明によれば、断続器がトランジスタ
から成りトランジスタのコレクタ・エミツタ間に
並列に２つのツエナダイオードを設けた点火装置
において、１次電流回路の電流の増大ばかりでな
く、一方のツエナダイオードを始動期間中橋絡可
能としコレクタ・エミツタ電圧を常態運転の際よ
りも低い値に制限する。このようにすれば、点火
時間に遮断される１次電流の増大にもかかわら
ず、適度に低減されたツエナ電圧に基いて、常態
運転の場合と同じ２次電圧が得られる。しかし点
火装置の内部抵抗は低下する。

本発明の実施例によれば、１次巻線に直列な抵
抗に対し並列な分岐路に接続したスイツチをスイ
ツチング装置に設けた。この実施例の構成は始動
時電圧増大作用をもつ公知の点火装置の構成に対
応しているが、１次巻線に直列な前記抵抗の橋絡
が始動過程の終了とともに終らないという点で公
知の点火装置とは著しく異なる。

本発明の他の実施例によれば、断続器に並列な
分岐路に接続したスイツチをスイツチング装置に
設けた。このようにすれば、閉成状態若しくは通
電状態における断協器の固有の小抵抗に小抵抗が
並列に接続されることになるので、機関の暖機運
転中１次巻線には直流電源から常態運転時に比し
大きい電流が流れる。これにより点火コイルの２
次側には大きい点火エネルギが生ずる。

本発明の更に他の実施例によれば、断続器の閉
成の際の１次巻線の電流を最大値に制限する制限
装置を設け、スイツチング装置の働きにより前記
制限装置の応動閾値が１次巻線の電流の許容最大
値を増大するように制御可能となるように、スイ
ツチング装置を構成した。このように構成すれ
ば、１次電流回路の電流の制限装置を設けた複雑
な点火装置でも、本発明を適用することができ
る。この実施例においてスイツチング装置に切換
スイツチを設け、１次電流に比例する電圧をこの
切換スイツチを用いて常態運転の際に監視抵抗の
一方の外部端子から取り出し、１次電流と他の比
例係数とを結合した電圧を始動期間中監視抵抗の
タツプから取り出す。監視抵抗はこの目的のため
に例えばポテンシヨメータから構成されるか又は
２つの個別抵抗の直列接続として構成される。

本発明の更に他の実施例によれば、スイツチン
グ装置に２入力ANDゲートを設け、機関温度に
相応する信号と機関回転数に相応する信号を前記
ANDゲートの入力側に加え、前記ANDゲートの
出力信号がスイツチング装置のスイツチング状態
を規定する。

次に本発明を実施例について図面により詳細に
説明する。

第１図ａ及びｂは、本発明の点火装置の点火コ
イルの１次巻線の電流の時間経過の例を示す。第
１図ａ及びｂでは時間ｔに対し１次電流（点火
装置の点火コイルの１次巻線の電流をプロツトし
てある。第１図ａの曲線ａは本発明の点火装置の
１次電流の曲線を示し、曲線ｂは点火装置（始動
時電圧増大法を使用しない）における１次電流の
時間経過を示す。第１図ａから明らかなように、
点火時間tzにおける曲線ａの１次電流最大値Ia
は、曲線ｂの１次電流最大値Ibより相当に大き
い。このように１次電流最大値Iaが１次電流最大
値Ibに比し格段に大きいので、本発明の点火装置
の点火コイルの２次側では相当に大きい点火エネ
ルギが生起される。生起される点火エネルギは充
分に大きく、電極が冷えていたり点火装置に漏洩
が生じたり混合気の混合比が不利な値であつて
も、混合気を確実に点火することができる。

第１図ｂでは、１次電流制限作用のある点火装
置における１次電流の時間経過を示す。この種の
点火装置では、１次電流が所定の最大値に達する
際、１次電流が遮断される。本発明の実施例で
は、第３図ｂ〜第３図ｅについて後述するよう
に、始動期間においては１次電流制限装置は時間
taで電流値Iaに達してから作用する。他方常態運
転においては１次電流制限装置は、時間tbで電流
値Ibに達する際に既に作用する。

第２図ａ及びｂは本発明の点火装置の実施例の
一部を示す。第２図ａ，ｂの実施例では断続器が
トランジスタ１０から構成されている。断続器を
構成するトランジスタ１０には１次電圧を制限す
るための並列分岐路が設けてある。第２図ａの実
施例ではこの並列分岐路は２つのツエナダイオー
ド１２，１４と抵抗１６から成る。ツエナダイオ
ード１２，１４はnpnトランジスタ１０のコレク
タ・ベース間に接続され、抵抗１６はトランジス
タ１０のベース・エミツタ間に接続される。第２
図ａの回路形式では、常態運転において、トラン
ジスタ１０のコレクタ・エミツタ間の電圧がツエ
ナダイオード１２，１４の直列接続により規定さ
れる値を上回る際、トランジスタ１０の並列分岐
路が導通する。トランジスタ１０の並列分岐路に
電流が流れると、それまで不導通だつたトランジ
スタ１０は導通制御され、その結果１次電圧の増
大が阻止される。以上のようにして２次電圧の制
限が達成される。特別の措置を講じない限り、始
動期間においても、１次電流の増大及び１次電流
回路のエネルギの増大により、２次電圧が所定値
を超えてしまう。そこで始動期間において１次電
流の増大及び１次電流回路のエネルギの増大によ
り２次電圧が所定値を越えて増大しないように、
トランジスタ１８を設ける。第２図ａの実施例で
は、トランジスタ１８はpnpトランジスタから成
り、そのコレクタ・エミツタ間はツエナダイオー
ド１４に並列に接続される。始動期間はトランジ
スタ１８が導通状態に維持される。即ち点火装置
を塔載する内燃機関が所定の機関温度〓及び所定
の機関回転数ｎに達しない期間、トランジスタ１
８は導通状態に維持される。

トランジスタ１８は機関回転数ｎ及び機関温度
〓に依存して制御される。これを第２図ａではト
ランジスタ１８のベースに付記した文字ｎ、〓に
より略示してある（第２図ｂ）、第３図ａ〜ｅに
おいても同様で、いずれも文字ｎ、〓は機関回転
数及び機関温度に依存して制御されることを示
す）。但し図を簡単にするために、測定ゾンデ及
び信号調整装置（増幅器、パルス成形器など）は
図示していない。測定ゾンデ及び信号調整装置は
通常の形式のものを使用する。

第２図ａの実施例では、機関回転数又は機関温
度若しくは変速装置温度が所定限界値に達し若し
くは所定限界値を上回ると、トランジスタ１８は
不導通になる。次いで点火装置の常態運転時に
は、２つのツエナダイオード１２，１４の直列接
続は制限装置の増大した閾値を規定することにな
る。

第２図ｂの実施例と第２図ａの実施例との相異
点は次の通りである；即ち第２図ｂの実施例で
は、ツエナダイオード１２，１４と抵抗１６との
直列回路はトランジスタ１０のコレクタ・エミツ
タ間に直接に並列に接続されているのではなく、
抵抗２０に並列に接続されている。抵抗２０は抵
抗２２と共に分圧器を構成する。この分圧器はト
ランジスタ１０のコレクタ・エミツタ間に並列に
接続される。この分圧器の働きにより、ツエナダ
イオード１２，１４と抵抗１６の直列接続に１次
電圧の一部分のみが加わる。

第３図ａでは、断続器として働くトランジスタ
１０と点火コイルの１次巻線２４の直列接続及び
前置抵抗２６が図示されている。前置抵抗２６に
並列に、始動時電圧増大作用をもつ公知の点火装
置に類似して、スイツチ２８が設けられている。
スイツチ２８は機関回転数ｎ及び機関温度〓に依
存して制御可能である。

第３図ａの実施例では、始動期間の間、即ち所
定機関回転数又は所定機関温度に達するまでの
間、スイツチ２８の閉成により１次電流回路の抵
抗値が低減され、これにより１次電流が増大され
る。スイツチ２８として、既に始動時電圧増大作
用のために設けてあるスイツチを使用し、このス
イツチを機関回転数及び機関温度に依存して制御
することもできる。この場合始動過程の開始の
際、例えば点火スイツチを介してスイツチ２８を
素早く強制的に閉成すれば有利である。前述の測
定センサ及び信号調整装置の信号が安定してか
ら、スイツチ２８の制御を本発明のスイツチング
装置が行なうようにする必要がある場合には特に
そうである。

第３図ｂは、断続器の閉成の際に１次巻線２４
を流れる電流を最大値に制限するための制限装置
を具備する点火装置の一部分を示す。１次電流の
最大値の発生は監視抵抗３０の端子電圧として検
知される。監視抵抗３０はトランジスタ１０及び
１次巻線２４に直列に１次電流回路に接続され、
通常の方法で制御される。トランジスタ１０に並
列にトランジスタ３２が接続される。トランジス
タ３２は機関回転数ｎ及び機関温度〓に依存して
制御可能である。更に機関回転数ｎ及び機関温度
〓に依存して制御可能な切換スイツチ３４が設け
られる。切換スイツチ３４の切換アームは、始動
期間の間、監視抵抗３０のタツプ３６の位置にあ
る（第３図ｂ）。他方常態運転の間は、即ち所定
の機関温度又は所定の機関回転数に達した後は、
切換スイツチ３４の切換アームは監視抵抗３０の
外部端子３８に接続される。

第３図ｂの実施例では、始動期間において遮断
電流の大きさは常態運転の場合に対し機関回転数
及び機関温度に依存して調節可能である。

第３図ｃの実施例では、切換スイツチ３４は設
けられているが、第３図ｂの実施例とは異なりト
ランジスタ３２が存在しない。従つて１次電流回
路の遮断時間のみ機関温度及び機関回転数に依存
して制御される。

第３図ｄの実施例では、断続器を構成するトラ
ンジスタ１０が１次巻線２４及び監視抵抗３０に
直列に接続されている。トランジスタ１０にはベ
ース電流源４０が設けられており、ベース電流源
４０は電流制限回路４２により制御可能である。
電流制限回路４２には監視抵抗３０の端子電圧
と、機関温度及び機関回転数に依存する制御信号
とが加わる。電流制限回路４２は、内燃機関の常
態運転中はトランジスタ１０若しくはトランジス
タ１０のベース電流を通常のように制御し他方始
動期間では１次巻線２４の電流の最大値を増大さ
せるように構成される。電流制限回路４２の詳細
な説明は省略する。通常多段構成の公知の制限装
置に基いて本発明を実現するために多数の変形が
可能である。

第３図ｅの実施例は主として第３図ｂと第３図
ｄの実施例の結合から成る。従つて詳細な説明は
省略する。第３図ｅの実施例では切換スイツチ３
４は設けていない。温度・回転数情報が直接に電
流制限回路４２に供給され、監視抵抗３０の作用
抵抗値の切換をする必要がないからである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ及びｂは点火装置の点火コイルの１次
巻線に流れる電流の時間経過を示すダイヤグラ
ム、第２図ａ及びｂは１次電圧低減装置をもつ本
発明の点火装置の実施例の部分ブロツク回路図、
第３図ａ〜ｅは本発明の点火装置の他の実施例の
部分回路略図である。 １０……断続器を構成するトランジスタ、２４
……１次巻線、２８……スイツチ、３０……監視
抵抗、３４……切換スイツチ、４２……電流制限
回路、Ｉ……１次電流、tz……点火時間、ｎ……
機関回転数、〓……機関温度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 点火コイルと、点火コイルの１次巻線及び直
   流電源に直列な断続器と、断続器の閉成の際の１
   次巻線の電流の最大値を冷態始動の際に増大させ
   るスイツチング装置とを有する内燃機関の点火装
   置において、スイツチング装置２８；３２，３
   ４；４０，４２を機関温度〓及び／又は機関回転
   数ｎに依存して制御可能とし、断続器としてトラ
   ンジスタ１０を設け、該トランジスタ１０のベー
   ス・コレクタ間の並列分岐路に、該トランジスタ
   １０の遮断の際の１次電圧の制限のためのツエナ
   ダイオード１２を設け、ツエナダイオード１２に
   直列に他のツエナダイオード１４を接続し、この
   他のツエナダイオード１４を他のトランジスタ１
   ８のコレクタ・エミツタ間に並列に接続し、機関
   温度〓及び／又は機関回転数ｎが所定限界値を上
   回らない限り、前記の他のトランジスタ１８をス
   イツチング装置により導通状態に制御可能とした
   ことを特徴とする内燃機関の点火装置。 ２ １次巻線２４に直列な抵抗２６に対し並列な
   分岐路に接続したスイツチ２８をスイツチング装
   置に設けた特許請求の範囲第１項記載の内燃機関
   の点火装置。 ３ 断続器１０に並列な分岐路に接続したスイツ
   チ３２をスイツチング装置に設けた特許請求の範
   囲第１項記載の内燃機関の点火装置。 ４ 断続器１０の閉成の際の１次巻線２４の電流
   を最大値に制限する制限装置を設け、スイツチン
   グ装置３２，３４；４０，４２の働きにより前記
   制限装置の応動閾値が１次巻線２４の電流の許容
   最大値を増大するように制御可能となるように、
   スイツチング装置３２，３４；４０，４２を構成
   した特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の点火
   装置。 ５ 制限装置に配属した監視抵抗を１次巻線２４
   に直列に接続し、スイツチング装置に切換スイツ
   チ３４を設け、監視抵抗３０から取り出される前
   記制限装置のための制御電圧を切換スイツチ３４
   により制御可能とした特許請求の範囲第４項記載
   の内燃機関の点火装置。 ６ 監視抵抗３０の外部端子間にタツプ３６を設
   け、制限装置を、切換スイツチ３６の操作によ
   り、監視抵抗３０の外部端子３８とタツプ３６に
   選択的に接続可能とした特許請求の範囲第５項記
   載の内燃機関の点火装置。 ７ スイツチング装置に２入力ANDゲートを設
   け、機関温度〓に相応する信号と機関回転数ｎに
   相応する信号を前記ANDゲートの入力側に加え、
   前記ANDゲートの出力信号がスイツチング装置
   のスイツチング状態を規定する特許請求の範囲第
   １項記載の内燃機関の点火装置。