JPS6331669B2 - - Google Patents

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JPS6331669B2
JPS6331669B2 JP56049160A JP4916081A JPS6331669B2 JP S6331669 B2 JPS6331669 B2 JP S6331669B2 JP 56049160 A JP56049160 A JP 56049160A JP 4916081 A JP4916081 A JP 4916081A JP S6331669 B2 JPS6331669 B2 JP S6331669B2
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JP
Japan
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ignition
dead center
signal
top dead
circuit
Prior art date
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Application number
JP56049160A
Other languages
English (en)
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JPS57163156A (en
Inventor
Hisashi Kawai
Hiroshi Sada
Toshihiko Ito
Tooru Yoshinaga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
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Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP56049160A priority Critical patent/JPS57163156A/ja
Priority to US06/361,614 priority patent/US4421091A/en
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Publication of JPS6331669B2 publication Critical patent/JPS6331669B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (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し、詳しくは
点火火花の継続時間の制御構造に関するものであ
る。
火花点火機関に於ては、その低速、低負荷時に
残留既燃ガスが多い為、点火が困難である。また
近年の排気ガス浄化、希薄混合気の使用の傾向の
ため、低速低負荷時の点火性を向上させることは
ますます重要な問題となつてきている。
この一対策に火花の持続時間を長くする方法が
あり、例えば3msec位にすれば、このような条
件下でも大幅に点火能力が向上することがわかつ
ている。
しかし、このような長い火花持続時間は、点火
性の良好な高速時や高負荷時には無駄であるばか
りか、点火プラグの電極の消耗を著るしく早める
という欠点がある。
我々の研究によれば、点火プラグの電極の消耗
は内燃機関のピストンが圧縮の上死点を過ぎてか
らの放電にその殆んどが起因しており、圧縮の上
死点より前の放電は電極の消耗には殆んど寄与し
ていないことがわかつた。
これは、高圧、高温、火炎の存在下での放電が
電極消耗を加速するためと考えられる。
その上、又、我々の研究によれば、圧縮上死点
以降の放電が点火に寄与することは皆無である。
よつて、圧縮の上死点以降に迄火花を継続させ
ず、しかも低速、低負荷時にはできるだけ長く火
花を持続させるような点火装置が要求されてい
る。
そのような問題解決のために従来特開昭50−
29930号公報に記載されるごとく、上死点
(TDC)の位置になると一次コイルに通電して2
次放電を遮断することが提案されている。この装
置は第1連の電圧パルスと第2連の電圧パルスを
発生し、第1連の電圧パルスの立上りで第1連の
電圧パルスよりはるかに多数のパルスの第2連の
電圧パルスを演算して点火開始時期を決め、第1
連の電圧パルスの立上りで一次コイルに通電して
2次放電を遮断している。そして、点火開始時期
で火花を発生させ、TDCで火花を消滅させてい
る間のみ一次コイルはOFFであり、他の期間は
すべてONとなる。その特性図から計算して一次
コイルのON時間とOFF時間とを求めると、エン
ジン回転数が6000rpmのときエンジン1/2回転に
おいてON時間4.3ms、OFF時間0.7msでON、
OFF比率16%、3000rpmにおいてON時間8.9m
s、OFF時間1.1msで比率12%、600rpmにおい
てはON時間48.3ms、OFF時間1.7ms、比率
3.5%となる。従つて、全機関回転数において本
方式の点火制御を行なうと点火コイルが発熱し、
ついには焼損してしまうという問題がある。
上記の問題を解決するためには一次コイルを通
電して2次放電を遮断してから一定時間経過後に
再度一次コイルを遮断すれば良いが、この遮断し
た時に2次コイルに有害な高電圧が発生してしま
う。
そこで、本発明は再度一次コイルを遮断する時
に瞬間ではなく漸時一次コイル電流を減らすこと
により、2次コイルに高電圧を発生させることな
く、上記の問題を解決することを目的とするもの
である。
以下本発明を図に示す実施例により説明する。
第1図において、1はバツテリーで負極は接地し
てある。2はキースイツチで一端はバツテリー1
の正極に接続してある。3はデイストリビユータ
に内蔵された点火信号発生器としてのブレーカ接
点であり、一端は接地され、他端は抵抗4の一端
に接続してある。該抵抗4の他端はPNPトラン
ジスタ5のベースに接続してある。該トランジス
タ5のエミツタは前記キースイツチ2の他端に接
続してある。抵抗6はトランジスタ5のエミツタ
とベースとの間に接続してある。トランジスタ5
のコレクタは抵抗7の一端に接続し、該抵抗7の
他端はNPNパワートランジスタ8のベースに接
続してある。該パワートランジスタ8のエミツタ
は接地してある。該パワートランジスタ8のベー
ス.エミツタの間に抵抗9が接続してある。前記
パワートランジスタ8のコレクタは点火コイル1
0の一次側の一端に接続してある。該点火コイル
10の一次側の他端は二次コイルの一端と共通に
して抵抗11の一端に接続してある。該抵抗11
の他端は前記キースイツチ2の他端に接続してあ
る。前記点火コイル10の2次コイルはデイスト
リビユーター高電圧分配器13の側電極13a〜
13dを介して点火プラグ14a〜14dに接続
してある。
3aはデイストリビユーターに内蔵された円板
で磁性体で出来ている。本実施例は4気筒の内燃
機関を使用しているため、前記円板3aの4ケ所
に等分して各気筒の上死点(TDC)近傍の位置
に突起部分が設けてある。この突起部分をセンサ
3bが検出する。このセンサ3bは公知のマグネ
ツトピツクアツプを使用している。該センサ3b
の出力は制御回路12の入力端子12aに接続し
てある。この制御回路12の入力端子12aは整
形回路121が接続してあり、センサ3bからの
信号を矩形波に整形する。
該整形回路121の出力には単安定マルチバイ
ブレーター122が接続してある。該単安定マル
チバイブレーター122の出力はPNPトランジ
スタ124のベースが接続してある。該トランジ
スタ124のエミツタには一定の電圧Vcが印加
してあり、コレクタは抵抗126の一端とコンデ
ンサ125の一端が接続してある。該抵抗126
の他端は接地してある。前記コンデンサ125の
他端は抵抗127の一端とダイオード128の負
極に接続してある。該抵抗127の他端はダイオ
ード129の正極に接続してある。前記ダイオー
ド128の正極は接地してある。ダイオード12
9の負極は制御回路12の出力端子12bに接続
してあり、この出力端子12bはパワートランジ
スタ8のベースに接続してある。トランジスタ1
24、抵抗126,127、コンデンサ125、
ダイオード128で鋸歯状波発生回路123を構
成している。
以上の構成でその作動を簡単に説明すると、ま
ずキースイツチ2が閉成してデイストリビユータ
ーのブレーカ接点3が、機関が回転しているので
閉成したり開放したりする。その結果、ブレーカ
接点3が閉成すると、トランジスタ5が導通する
ので、抵抗7、パワートランジスタ8のベース、
エミツタと電流が流れる。従つて、パワートラン
ジスタ8は導通し、負荷としての点火コイル10
の一次側には電流が流れる。次に、ブレーカ接点
3が開放するとトランジスタ5は遮断するのでパ
ワートランジスタ8は遮断し、点火コイル10の
一次電流を遮断する。その瞬間に、2次コイルに
高電圧が発生して点火プラグに火花が出る。第2
図にこの時の波形を示す。第2図Aはトランジス
タ5のベース電圧波形、第2図Bは制御回路12
が作動しない場合の点火コイル10の2次高電圧
波形である。
一方、ブレーカ接点3と同期して回転する円板
3aからの信号をセンサ3bで検出する。このセ
ンサ3bからの出力信号はTDC位置となる。次
に、制御回路12を説明する。前記センサ3bか
らの信号を整形回路121により整形して第2図
Cの波形となる。整形回路121からの信号によ
り単安定マルチバイブレータ122は第2図Dに
示すごとく低レベルの一定パルス幅出力を発生す
る。該単安定マルチバイブレーター122が低レ
ベルになるとPNPトランジスタ124はONす
る。すると瞬間に抵抗126とコンデンサ125
の接続点はほぼ一定電圧Vcのレベルとなる。そ
して、コンデンサ125と抵抗127、ダイオー
ド129を介して制御回路12の出力12bに電
圧が発生する。すると、パワートランジスタ8の
ベースに電流が流れる。しかし、コンデンサ12
5と抵抗127の時定数により電流は徐々に減少
する。抵抗127の他端つまり鋸歯状波発生回路
123の出力は第2図Eに示す如く鋸歯状波とな
る。前記単安定マルチバイブレータ122の出力
が高レベルになるとトランジスタ124はOFF
し、コンデンサ125に蓄積した電荷は抵抗12
6とダイオード128により放電する。ダイオー
ド129はトランジスタ5からのコンデンサ12
5への影響を阻止するためのものである。
従つて、パワートランジスタ8のベースの電圧
はトランジスタ5からの電流と制御回路12から
の電流によつて第2図Fの波形となり、パワート
ランジスタ8のコレクタ電圧は第2図Gの波形と
なる。それによつて、点火コイル10の2次コイ
ルに発生する電圧は第2図Hの波形となり、
TDC位置で2次コイルの高電圧が遮断される。
なお、本発明ではTDC信号を発生させ、それ
を検出しているが、他のクランク角度の位置の信
号があれば従来公知の電子進角装置の技術を利用
した図示せぬTDC信号遅角回路を挿入して上死
点信号発生器を構成すれば、機関回転数及び機関
負荷に応じてTDC信号遅角回路を制御してTDC
信号の発生位置を変えることもできる。
以上のように本発明においては、1次コイル及
び2次コイルを有し火花発生の為の高電圧を発生
する点火コイルと、この点火コイルの1次電流断
続時期を決定するための点火信号を発生する点火
信号発生器と、この点火信号発生器の点火信号に
より前記点火コイルの1次電流を断続するための
パワートランジスタと、内燃機関のクランク軸に
同期して各気筒の上死点近傍を検出し上死点信号
を発生する上死点信号発生器と、この上死点信号
が入力された瞬間に一定電位になり時間経過と共
に徐々に電圧が低くなつていく鋸歯状波を発生す
る制御回路とを備え、この制御回路の出力端子を
前記パワートランジスタのベースに接続し、前記
鋸歯状波信号に応じてパワートランジスタを上死
点信号発生時に再導通させその後漸次遮断するか
ら、比較的簡単な構造で、点火コイルの発熱や有
害な高電圧の発生を招くことなく、かつ機関回転
数に関係なく、TDC近傍で点火火花を遮断する
ことができて、点火プラグの摩耗を減少させるこ
とが出来るという優れた効果がある。また、上記
点火火花の遮断をTDC近傍固定でなく、機関条
件、例えば機関回転数及び機関負荷により、
TDC近傍において変えるようにすれば、さらに
点火プラグの消耗を減少させることが出来るとい
う優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の一実施例を示す電気回路
図、第2図は第1図図示装置の作動説明に供する
各部波形図である。 3……点火信号発生器としてのブレーカ接点、
3a,3b……上死点信号発生器を構成する円板
とセンサ、8……パワートランジスタ、10……
点火コイル、12……制御回路、14a,14
b,14c,14d……各気筒に対応する点火プ
ラグ、121……整形回路、122……単安定マ
ルチバイブレーター、123……鋸歯状波発生回
路、129……ダイオード。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 1次コイル及び2次コイルを有し、1次電流
    遮断時に火花発生の為の高電圧を発生する点火コ
    イルと、この点火コイルの1次電流断続時期を決
    定するための点火信号を発生する点火信号発生器
    と、この点火信号発生器の点火信号により前記点
    火コイルの1次電流を断続するためのパワートラ
    ンジスタと、内燃機関のクランク軸に同期して各
    気筒の上死点近傍を検出し上死点信号を発生する
    上死点信号発生器と、この上死点信号が入力され
    た瞬間に一定電位になり時間の経過と共に徐々に
    電圧が低くなつていく鋸歯状波信号を発生する制
    御回路とを備え、この制御回路の出力端子を前記
    パワートランジスタのベースに接続し、前記鋸歯
    状波信号に応じて前記パワートランジスタを、前
    記上死点信号発生時に再導通させ、その後、漸次
    遮断する内燃機関の点火装置。 2 前記制御回路は、前記上死点信号発生器の上
    死点信号を整形する整形回路と、この整形回路の
    出力を入力として所定時間幅のパルス出力を発生
    する単安定回路と、この単安定回路のパルス出力
    が発生した瞬間に一定電位になり時間の経過と共
    に徐々に電圧が低くなつていく鋸歯状波を発生す
    る鋸歯状波発生回路と、この鋸歯状発生回路の鋸
    歯状波を前記パワートランジスタのベースに印加
    するための逆流防止用のダイオードとを含んでな
    る特許請求の範囲第1項記載の内燃機関の点火装
    置。
JP56049160A 1981-03-31 1981-03-31 Ignition device for internal-combustion engine Granted JPS57163156A (en)

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JP56049160A JPS57163156A (en) 1981-03-31 1981-03-31 Ignition device for internal-combustion engine
US06/361,614 US4421091A (en) 1981-03-31 1982-03-25 Ignition system for internal combustion engines

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JP56049160A JPS57163156A (en) 1981-03-31 1981-03-31 Ignition device for internal-combustion engine

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JPS57163156A JPS57163156A (en) 1982-10-07
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ID=12823333

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