KR890001736B1

KR890001736B1 - 내연기관용 전자 점화장치

Info

Publication number: KR890001736B1
Application number: KR1019850008828A
Authority: KR
Inventors: 세이지 모리노; 에이이찌 우노; 요시히로 요시다니
Original assignee: 닛뽕 덴소오 가부시기 가이샤; 도야 신조오
Priority date: 1984-11-26
Filing date: 1985-11-26
Publication date: 1989-05-19
Also published as: EP0183223A3; KR860004236A; EP0183223A2; DE3581788D1; US4641626A; EP0183223B1

Abstract

내용 없음.

Description

내연기관용 전자 점화장치

제1도는 본 발명에 따른 점화장치의 제1실시의 회로도.

제2도는 제1도에 표시된 제1실시의 작동을 설명하는데 유용한 신호 파형도.

제3도는 제1도의 것에 유사한 기능을 하는 제2실시의 회로도이나, 여기에서 전자기 픽업과 파형정형회로가 제1도의 차단점 대신에 이용된다.

제4도는 제3도에 표시된 제2실시의 작동을 설명하는데 유용한 전압-시간 도표.

제5도는 제3도의 것에 유사한 기능을 하는 기본적으로 제3실시의 회로도이나, AND논리회로와 방전시간 검출회로가 그것에 부가된다.

제6(a)도는 2개의 방전하는 통로를 표시하는 점화플러그의 전극부분의 확대도.

제6(b)도는 제6(a)도에 표시된 각각의 통로의 전압-시간 및 전류-시간 도표.

제7도 및 제8도는 제5도에 표시된 제3실시의 작동을 설명하는데 유용한 신호 파형도.

제9도 및 제10도는 본 발명에 따른 제4 및 제5실시를 각기 표시하는 회로도이고, 즉 제9도는 가동단 안정회로신호의 시기가 엔진속도의 증가로 감소되는 가변단 안정 다조파 발진기회로를 포함하고, 제10도는 제5도에 표시된 제3실시의 가변단 안정 다조파 발진기회로 대신에 플립플롭을 가진 클랭크 각도위치 검출회로를 포함한다.

제11도 및 제12도는 본 발명에 따른 제6 및 제7실시의 중요부분을 각기 표시하는 배선도.

제13도는 제12도의 제7실시의 작동을 설명하는데 유용한 전압-시간 도표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 축전지 2 : 배전기

100 : 전류차단형 점화회로 107 : 트랜지스터

108 : 점화코일 109 : 1차 권선

110 : 철심 111 : 2차 권선

207 : 트랜지스터 208 : 다이오우드

209 : 1차 보조권선 210 : 인버어터

220 : 멀티바이브레이터

231, 235, 236 : 단안정 멀티바이브레이터

239, 240, 245 : 비교기 250 : 방전시간 검출회로

261 : 플립플롭 262 : 감지기

본 발명은 내연기관용 전자 점화장치에 관한 것이며, 특히 점화코일의 2차 권선에 건너서 큰 기전력을 유도하는 점화장치에 관한 것이다.

전형적으로, 내연기관의 대부분은 전자 점화장치의 전류차단형으로 맞추어진다. 이 장치의 종래의 형에서, 점화에너지의 크기는 코일의 1차 권선을 통하여 흐르는 전류에 의하여 산출된 점화코일의 코어를 둘러쌓는 장소에 저장된 전자속의 에너지에 결정된다. 이 점화장치의 주요결점은 비교적 큰 코일이 필여하게 되어 1차 코일의 회전의 수 또는 그것을 통하여 흐르는 전류가 증가된다. 이것은 코일의 2차 권선에 건너서 큰 기전에너지를 일으키게 된다. 그러나, 코어의 증가된 크기는 장치의 크기를 증가한다.

미심사중의 일본 공개특허출원 제55-98671호가 점화장치를 발표하여, 여기에서 DC-DC콘버어터가 코일의 2차 권선에 건너서 높은 전력을 유도하게 부가적으로 이용된다. 미국특허 제3,280,809호가 역기 내연기관용 점화장치를 발표하고, 여기에서 2개의 분리된 점화변압기 가감결합 다이오우드를 통하여 배전기에 접속된 1차 권선과 2차 권선을 포함한다.

상술된 출원과 특허는 고가의 고전압 다이오우드가 불가결하고, 장치의 크기가 커서 결과적으로 제조비가 증대한다는 결점을 가진다.

미국특허 제3,280,809호가 역시 실시의 하나로서 점화장치를 발표하여, 여기에서 콘덴서 방전형 점화장치와 전류차단형 점화장치가 1차 회로에서 함께 결합된다.

그러나 이것은 상술된 것과 동일한 결점을 가진다.

다른 기도가 미심자중의 일본 공개특허출원 제54-7030호에 만들어져 4개의 전력 트랜지스터의 안내에 의하여 코일의 2차 권선에 건너서 큰 전압충격이 얻어진다.

이들 트랜지스터의 쌍을 교대로 온, 오프하는 것에 의하여 점화코일의 1차 권선이 교대호 부세된다.

점화코일은 1:100의 권선비를 가진 종래의 형의 것이다. 이 점화장치는 4개의 트랜지스터의 한쌍의 트랜지스터가 전도되지 않을때 유도된 전압에너지와 다른 쌍의 트랜지스터가 전도되었을때 유도된 다른 전압에너지가 엔진의 점화플러그에 배분되어야 할 결과적으로 높은 전압충격을 얻도록 2차 회로에 추가된다. 그러나, 이 장치는 한쌍의 P-N-P 트랜지스터, 한쌍의 N-P-N트랜지스터 및 1차 회로에 배치된 2개의 다이오우드와 같은 다수의 비싼 전기적 성분을 필요로 한다.

일본 공개특허출원 제54-7030호가 역시 종래의 1:100 권선비 코일을 사용한다.

만약 권선비가 1:200과 같이 높아지면 1차 권선의 회전의 수는 입력에너지가 일정하여 변하게 할 수가 없으므로 2차 권선의 회전수는 증가되어야 하고, 따라서 2차 권선의 임피이던스는 증가된다. 이 양상은 결과적으로 연료점화에 부적당한 대단히 약한 스파아크를 만들어 점화코일이 통전되었을때 발생되는 2차 권선에 건너가는 전압충격으로 실화 또는 다른 결과를 일으켜 기대하지 않게 연료를 점화하게 된다.

정상의 점화시스템의 점화장치는 통상적으로 배전기를 점화플러그의 하나에 따로따로 접속하는 고압케이블을 포함하는 배전기회로에서 전압강하를 고려하여 2KV이상의 높은 2차 전압출력을 발생하게 기도되어 있다. 여기에서, 아아크방전을 유지하기 위하여 필요한 절대최소 2차전압은 엔진속도와 부하의 인자인 축전지전압과 아울러 부하와 엔진의 회전속도에 따라 변한다. 위에 설명된 이유에 대하여 1: 100의 권선비를 가진 일반으로 사용되는 점화코일이, 상술된 일본 특허출원 제54-7030호에 발표된 점화시스템에 이용되면, 2쌍의 트랜지스터의 하나가 통전되었을때 발생된 2차전압은 대략 1.2KV에서 2KV의 절대최소치보다 훨씬 아래로 된다. 결과로서, 그러한 낮은 2차 출력을 가지고 긴시간동안 방전을 유지하는 것은 곤란하다. 그러므로, 시스템 가동을 효과적으로 만들기 위하여 1차 및 2차 권선간에 적어도 1: 200 또는 400의 권선비를 가진 전압기가 불가결하다.

그러나, 상술된 바와 같이 변압기의 그렇게 높은 권선비는 높은 코일 임피이던스와 1차 권선의 통전 동안에도 비화의 가능성의 문제가 존재한다.

그러므로, 본 발명의 목적은 알려진 형의 전류차단형 점화장치에 간단한 회로의 부가를 가지고 실현되는 소형이고, 염가의 고전력 점화장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 점화플러그의 아아크방전전류가 실질적으로 제거되었을때 1차 회로의 1차 권선에 접속된 보조권선을 통하여 흐르는 소용없는 전류를 차단하는 것에 의하여 열 발생을 감소하는 점화장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 더하는 목적은 아아크방전전류가 아직 흐르고 있을때하도 변경할 수 있는 소정의 시기보다 더 보조권선을 통하여 흐르는 전류를 차단하는 것에 의하여 점화플러그의 긴 수명을 보증하고 열발생을 감소하는 점화장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 아직 더하는 목적은 아아크방전전류가 흐르고 있을때라도, 피스톤이 정부 시점에 가까운 소정의 클랭크 각도위치에 때를 맞추어 지나갈때, 보조권선에 흐르는 전류를 차단하는 것에 의하여 점화플러그의 긴 수명을 보증하고, 더욱 효과적으로 열발생을 감소하는 점화장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상술된 및 다른 목적과 양상이 이제 여기에 첨부된 도면의 제1도 내지 제13도를 참조로 하여 이후 더욱 상세하게 설명된다.

이후, 내연기관용 전자 점화장치가 제1도 내지 제13도의 도면을 참조로 하여 그의 실시에 따라 더욱 상세하게 설명된다.

본 발명의 제1실시를 먼저 참조하면, 제1도에서 축전지(1)와 점화코일(108)을 가진 알려진 형의 전류차단형 점화회로(100)를 가진 점화회로장치가 표시된다.

코일(108)의 2차 권선(111)은 일단에서 접지된다. 타단은 소정의 시이퀸스에서 고압케이블(7a-7e) 및 배전기(2)를 통하여 각 점화플러그(3-6)에 접속된다. 기전력 증대회로(200)가 점화회로(100)에 접속된다.

전류차단형 점화회로(100)는 정의 축전지단자에 접속된 그것의 타단에 2개의 저항(102) 및 (103)을 가진 저항 바이어스회로의 한 저항(102)과 부의 축전지단자간에 접속된 차단포인트(101)를 포함한다. 저항 바이어스회로의 접합점은 P-N-P 트랜지스터(104)의 베이스에 접속되고 그것의 에미터는 정의 축전지단자에 접속된다.

트랜지스터(104)의 콜렉터는 저항(105)을 통하여 접지되고 또한 역시 저항(106)을 통하여 N-P-N 트랜지스터(107)의 베이스에 접속된다. 트랜지스터(107)의 콜렉터와 에미터는 각기 1차 권선(109)을 통하여 정의 축전지단자와 대지에 접속된다.

기전력 증대회로(200)에서, 입력이 트랜지스터(104)의 콜렉터에 접속된 인버어터(210)가 그의 출력측에서 단안정 멀티바이브레이터(220)에 접속된다. 멀티바이브레이터(220)의 출력은 저항(201)을 통하여 N-P-N 트랜지스터(202)의 베이스에접속되고 그것의 에미터는 접지된다. 트랜지스터(202)의 콜렉터는 저항(203)을 통하여 P-N-P 트랜지스터(204)의 베이스에 접속되고, 그것의 에미터는 정의 축전지단자에 접속된다. 트랜지스터(204)의 콜렉터는 저항(205)을 통하여 접지되고, 또한 역시 저항(206)을 통하여 N-P-N 트랜지스터(207)의 베이스에 접속된다. 트랜지스터(207)의 콜렉터는 다이오우드(208)와 1차 보조권선(209)의 직렬조합을 통하여 정의 축전지단자에 접속되어 다이오우드(208)의 음극은 트랜지스터(207)의 콜렉터에 접속된다.

제1도에서, 1차 보조권선(209)은 1차 권선(109)이 역시 감겨져 있는 점화코일(108)의 철심(110)에 전자속이 1차 권선(109)의 그것에 반대방향으로 지나는 방법으로 감겨져 있는 것이 여기에 주목된다. 1차 및 2차 권선(109) 및 (111)간의 권수비는 전형적인 것과 동일한 권수비인 약 1대 100이다. 1차 보조권선과 2차 권선(209)및 (111)간의 권수비는 약 1: 200으로부터 1: 400까지이다.

동작에서 차단포인트(101)는 엔진의 캠샤프트 또는 엔진 크랭크로부터의 캠구동에 의하여 개폐되고, 제1도에서 차단포인트(101)의 폐쇄는 트랜지스터(104) 및 (107)을 도통하여 전류가 트랜지스터(107)를 통하여 따라서 점화코일(108)의 1차 권선(109)을 통하여 흐른다.

그후 차단포인트(101)가 열리면, 이것은 트랜지스터(104) 및 (107)을 비도통으로 하여 1차 권선(109)을 통하여 흐르는 전류는 정지된다.

1차 권선(109)을 통하여 흐르는 전류의 차단은 코어(110)의 자계의 신속한 소산을 일으켜 2차 권선(111)에 건너 고전압을 유도하여 그때 배전기(2)를 통하여 점화플러그(3-6)에 연속적으로 배전된다. 이것은 각 점화플러그의 갭을 건너 방전하여 아아크전류가 흐르게 한다.

차단포인트(101)가 트랜지스터(107)를 끊게 열리자마자 인버어터(210)는 멀티바이브레이터(220)에 적용되는 펄스를 산출한다. 결과로서, 멀티바이브레이터(220)는 이 실시에서 약 2ms의 소정의 펄스폭을 가진 고레벨출력신호를 발생하고, 트랜지스터(207)는 그러한 출력신호 동안에 회전하여 도통된다. 회로에서 다이오우드(208)는 그의 에미터전극으로부터 콜렉터전극으로 트랜지스터(207)를 통하여 전류가 흐르는 것을 방지 한다.

상술된 바와 같이 1차 보조권선(209)은 트랜지스터(207)가 도통일때 1차 보조권선(209)을 통하여 흐르는 전류에 의하여 철심(110)에 발생되는 전자속의 방향이 트랜지스터(107)가 도통일때 1차 권선(109)을 통하여 흐르는 전류에 의하여 철심(110)에 발생되는 전자속의 방향에 반대가 되는 방법으로 철심(110)에 감겨진다.

잘 알려진 바와 같이, 도통된 트랜지스터(107)를 가지고 발생된 전자속의 방향은 트랜지스터(107)가 비도통일때에 발생된 그것에 반대이므로, 1차 권선(109)이 통전되지 않을때에 철심(110)에 발생된 전자속은 1차 보조권선(209)이 통전될때 철심(110)에 발생된 전자속과 동일방향으로 지나간다.

그러므로 1차 보조권선(209)의 통전에 의하여 유기된 기전력은 1차 권선(109)을 통하여 흐르는 전류의 차단에 의하여 2차 권선(111)에 건너 유기되는 기전력에 가해진다.

1차 보조권선(209)을 경유하여 2차 권선(111)에 건너 발생되는 전압충격의 크기는 축전기 단자전압의 함수이고, 한편으로 점화플러그(3-6)의 아아크방전을 위하여 필요한 절대최소전압은 상술된 바와 같이 부하와 엔진속도에 따라 변한다. 그러나, 축전지단자전압이 비교적 낮아도, 1차 보조권선(209) 과 2차 권선(111)간의 권수비는 1차 및 2차 권선(109) 및 (111)간에 제공된 그것보다 큰 1: 200으로부터 1: 400까지로 선택되게 적응되기 때문에 절대최소전압보다 높은 2차 전압이 발생된다.

더우기 알려진 형의 1차 권선(109)과 2차 권선(111)의 양자가 사용될 수 있으므로 증대된 코일임피이던스 또는 1차 권선(109)을 가지고 통전되는 기대되지 않은 점화와 같은 문제는 없다.

이후, 본 발명의 제1실시의 동작이 제2도를 참조로 하여 더욱 상세하게 설명된다.

제2(a)도는 차단포인트(101) 개폐시의 단자전압의 파형을 표시하고, 제2(b)도는 1차 권선 전류파형을 표시한다.

1차 전류는 t₀에서 1차 권선을 통하여 흐르기 시작하여 t₁에서 그의 흐름이 정지하여 고압충격이 t₁에서 1차 전류의 돌연한 소멸에 의하여 동시에 2차 권선(111)에 유기된다.

유기된 전압은 제2(e)도에 표시된 바와 같은 아아크방전전류의 흐름을 하면서 점화플러그(3-6)에 연속적으로 배분된다.

이때에, 철심(110)을 통하여 통과하는 전자속은 제2(f)도에 표시된 바와 같이 X₀부터 X₁으로 변하고, 1차 권선(109)을 통하여 흐르는 전류에 대응하는 에너지가 철심(110)에 저장된다. 그 동안에 제2(c)도에 표신된 바와 같이 멀티바이브레이터(220)는 2ms의 시기동안 시간 t₁으로부터 그 레벨의 출력을 발생하여 제2(d)도에 표시된 바와 같은 시기동안 1차 보조권선(209)을 통하여 전류가 흐르게 된다. 제2(d)도에서 그러한 전류는 2개의 성분 "c " 및 "e " 로 분할되고, 여기에서 "c "만이 2차 권선(111)에 건너 증대된 전압에 의하여 일어나는 전체 아아크방전전류의 부분 d에 공헌한다.

전체의 전자속이 제2(f)도에 표시된 바와 같이 t₂에서 0으로 감소한후 회전하여 " e "에 대응하는 전류가 t₂부터 t₃까지 반대방향에서 전자속을 발생한다.

제2(b)도에 표시된 바와 같이 t₂로부터 t₃까지 철심(110)에 저장된 전자속은 1차 권선(109)및 트랜지스터(107)를 경유하여 흐르는 역전류 " f "를 형성하고 그후 " 0 "으로 된다. 시기 t₂로부터 t₃까지의 동안, 1차 보조권선(209)을 통하여 흐르는 전류는 철심(110)에서 전자속을 저장하고 있는 동안 소정의 치에서 남는다. 상술된 시기는 1차 보조권선(209)의 회전의 수가 1차 권선(109)의 1/2-1/4이고 보조권선 인덕턴스는 1차 권선(109)의 1/4-1/16로 되므로 1차 권선 전류가 소정의 치에 도달하는 t₀로부터 t₁까지의 시기의 1/2-1/4가 되게 적응된다. 그러므로 0으로부터 비교적 안정한 치로 1차 보조권선전류를 상승시키기 위한 시간은 비교적 안정한 치에 1차 보조권선전류가 도달하는 시간의 1/2-1/4이다. 결과적으로, 멀티바이브레이터(220)로부터 출력된 출력펄스의 펄스폭은 제2도의 t₁-t₃로서 1차 보조권선전류가 전자속의 저장을 위하여 공헌하는 시간을 넘어서 연장할 필요가 없다.

본 발명에서 , 1차 보조권선(209)의 회전의 수는 1차 권선(109)의 1/2-1/4이고, 보조권선(209)은 1차 권선(109)으로부터 역방향으로 철심(110)에 감겨진다.

역시 트랜지스터(207), 다이오우드(208) 및 멀티바이브레이터(220)를 가진 간단한 회로배치는 1차 보조권선(209)을 건너 발달된 전압이 1차 권선(109)과 1차 보조권선(209)간의 회전비에 의하여 곱해지므로 2차 회로에 유기된 전압출력을 2배로 한다. 그러므로 잘 알려진 형의 종래의 점화장치에서 얻어진 것과 비교할때 점화플러그(3-6)의 충분하고 강력한 아아크방전이 생기게 된다.

더우기, 1차 보조권선(209)의 회전의 수는 1차 권선(109)의 1/2-1/4이지만, 1차 보조권선(209)의 저항치가 보조의 것으로서 비교적 작은 직경의 권선을 이용하는 것에 의하여 1차 권선(109)의 것과 동일하면, 트랜지스터(107) 및 (207)은 동일한 전류정결을 가지게 된다.

본 발명에 따른 상술된 실시에서, 제1보조권선(209)을 통하여 흐르는 최대전류는 그것의 상술된 저항치에 의하여 결정되지만, 같은 효과가 일정전류회로를 가진 트랜지스터(207)를 구동하는 것에 의하여 얻어질 수 있다.

부가하여 멀티바이브레이터(220)는 일정시간을 가지고 2차 권선(111)에 건너 유기된 전압출력의 파형의 형을 가변으로 변하기 위하여 엔진속도 및/또는 부하의 양에 따라 그의 폭을 변하는 펄스를 발생하게 배치될수 있다.

이 실시에서 기전력 증대회로(200)는 엔진이 시동되자마자 가동되게 적응된다. 그러나 증대회로(200)의 가동은 배전기(2) 및 점화플러그(3-6)의 손상을 방지하기 위하여 예로서 시동시 혹은 낮은 엔진회전속도 및 저부하시에만 작동하도록 하여도 좋다.

제3도는 제2실시와 같은 장치를 표시하고 여기에서 1차 보조권선(209)이 통전되어 있는 동안 주기는 엔진속도에 응하여 변하게 된다. 전류차단형 점화회로(100)의 대부분의 부품과 그들의 접속은 제1도의 회로(100)와 동일하다. 그러나, 차단기코인트(101) 대신에 파형정형회로(113)에 접속된 전자픽업(112)이 이용되어 그것에 의하여 전자픽업 출력신호를 정형하고 그것이 저항(102)의 일단에 적용되어 트랜지스터(104)에 대한 저항 바이어스회로를 저항(103)과 함께 만든다.

파형정형회로(113)의 출력은 역시 단안정 멀티바이브레이터(231)와 AND게이트(232)의 2개의 입력단자의 하나에 접속된다. 멀티바이브레이터(231)의 출력은 인버어터(234)를 경유하여 AND게이트(232)의 다른 입력 단자에 접속된다. AND게이트(232)의 출력단자는 단안정 멀티바이브레이터(235) 및 (236)을 경유하여 AND게이트(237) 및 (238)의 입력단자의 하나에 접속된다.

파형정형회로(113)의 출력은 더욱 주파수-전압변환기(233)에 접속되고, 그것의 출력은 비교기(239) 및 (240)의 반전단자에 접속된다. 비교기(239) 및 (240)의 비반전단자는 각기 일정전압 V과 접지간에 제공된 전위분할기로서 직렬로 접속된 저항(241-243)의 접속점에 접속된다. 비교기(239) 및 (240)의 출력은 각기 AND게이트(237) 및 (238)의 다른 입력단자에 접속된다.

게이트(237) 및 (238)의 출력단자는 저항(201)을 통하여 트랜지스터(202)의 베이스전극에 접속된 OR게이트(252)의 입력단자에 접속된다. 이 배치에서 전류검출저항(211)이 트랜지스터(207)의 에미터 전극과 대지간에 직렬로 제공되고, 트랜지스터(207)와 저항(211)간의 접합이 트랜지스너(207)와 저항(206)간의 접합에 접속된 콜렉터전극과 대지에 접속된 에미터 전극을 가진 트랜지스터(212)의 베이스전극에 접속된다.

저항(211)을 통하여 흐르는 1차 보조전류가 소정의 치에 도달하였을때, 트랜지스터(212)가 도통되어 트랜지스터(207)에 대한 베이스 바이어스 전류의 양이 감소하여 결과적으로 소정의 치에 전류를 일정하게 조절한다.

상술된 회로배치의 작동이 제4도를 참조로 하여 설명된다. 파형정형회로(113)의 출력신호와의 동기에서 멀티바이브레이터(231)가 제4(c)도에 표시된 바와 같이 약 50μ의 펄스폭을 가진 펄스신호를 발생한다. 전자픽업(112)이 제4(a)도에 의하여 표시된 바와 같은 교번의 출력신호을 발생할때, AND게이트(232)가 제4(d)도에 의하여 표시된 바와 같은 펄스신호를 발생한다. 이들 신호는 AND게이트(232)의 출력신호와의 동기에서 멀티바이브레이터(235) 및 (236)에 공급되어 각기 제4(e)도 및 제4(f)도에 의하여 표시된 바와 같이 약 2 및 3ms의 펄스폭을 가진 고레벨출력을 발생한다.

이들 고레벨출력은 각기 AND게이트(237) 및 (238)의 입력단자에 공급된다.

엔진속도에 대응하는 주파수-전압변환기(233)의 출력전압이 비교기(239) 및 (240)의 반전단자에 공급된다.

전위분할기의 상대적인 저항치를 적절하게 선택하는 것에 의하여 비교기(239)는 엔진회전속도가 2000r.p.m 이하일때 고레벨출력을 발생하고, 비교기(204)는 엔진회전속도가 1000 r.p.m 이하일때 고레벨출력을 발생한다.

비교기(239) 및 (240)의 출력은 각기 AND게이트(237) 및 (238)의 다른 입력에 공급된다. 그러므로 엔진회전속도가 1000r.p.m 이하일때 OR게이트(252)는 제4(g)도에 의하여 표시된 바와 같이 멀티바이브레이터(236)와 동일한 고레벨출력을 발생한다. 위의 배치에서 1차 보조권선(209)의 통전은 점화성이 비교적 빈약한 엔진회전속도가 0-1000r.p.m 일때에는 1차 전류가 차단된후 3ms동안 전류가 1차 보조권선(209)을 통하여 흐르게 제어된다. 점화성이 비교적 좋은 엔지속도범위가 1000-2000r.p.m일때에는 전류가 2ms동안 그것을 통하여 흐른다.

점화성이 비교적 좋거나 우수한 엔진회전속도가 2000r.p.m를 초과할때에는 그것을 통하여 흐르는 전류는 없고, 그것에 의하여 점화플러그의 전극을 마모로부터 방지한다.

상술된 예시에서, 1차 보조권선(209)을 통하여 흐르는 전류는 1차 전류의 차단에 관하여 약 50μS의 지연시간을 가진다. 베이스-에미터간의 부유용량은 " 온 " 상태로부터 " 오프 " 상태로 구동되어야 할 트랜지스터(107)에 대하여 지연을 일으키므로, 1차 보조권선(209)을 위한 트랜지스터(207)는 트랜지스터(107)의 지연시기 동안에 스위치되어 기전력의 감소와 작은 스파아크의 발생을 방지한다. 그러므로, 트랜지스터(207)는 트랜지스터(107)가 비도통으로 되어야 할때까지의 어느 시기동안 비도통을 적극적으로 유지한다.

제5도는 제3실시로서의 다른 장치를 표시하고, 여기에서 저항(246) 및 (247)을 가진 전위분할기를 가진 방전시간 검출회로(250)가 부가된다. 분할기의 일단은 축전지(1)의 정의 단자에 접속되고, 타단은 축전지(1)의 부의 단가에 여기에 이 실시에서 대지에 접속된다. 저항(249)과 직렬로 접속된 저항(248)이 일단에서 트랜지스터(107)의 콜렉터 전극에 접속된다. 저항(246) 및 (247)간의 접합점은 비교기(245)의 반전단자에 접속되고, 저항(248) 및 (249)간의 다른 접합점은 비교기(245)의 비반전단자에 접속된다. 비교기(245)의 출력단자는 AND게이트(244)의 입력이 하나에 접속되고, 그것의 다른 입력은 직접 OR게이트(252)의 출력단자에 접속된다. AND게이트(244)의 출력단자는 저항(201)을 통하여 트랜지스터(202)에 접속된다.

제3의 실시에서, 2차 권선(111)에 건너서 발전되는 기전력의 크기는 엔진속도에 따라 AND게이트(244)로부터의 가변단안정신호의 펄스폭을 변하는 것에 의하여 1차 보조권선회로의 트랜지스터(207)의 도통시기를 제어하는 것에 의하여 제어된다. 실제에서 방전시간은 항상 방전통로가 제6(a)도에 의하여 표시된 바와 같은 실린더의 공기흐름에 인하여 변할때 변한다. 그러므로, 트랜지스터(207)가 가변단안정출력에 의하여만 제어된다면, 그것은 제7도의 참조에 의하여 이후 설명되는 바와 같이 가열된다.

트랜지스터(207)가 도통되었을때 방전전류가 제7(a)도에 의하여 표시된 바와 같이 때를 맞추어 t₁으로부터 t₂에 흐를때, 트랜지스터(207)는 제7(e)도의 b에 의하여 표시된 바와 같이 2차 회로로부터의 역기전력 V_RE에 인하여 비교적 낮은 전력소산에서 작동된다. 방전시간이 가변단안전출력의 펄스폭보다 상술된 공기흐름에 인하여 짧게 된다고 가상하면 트랜지스터(207)는 도통되어 있지만 방전전류는 t₂-t₃동안 흐르지 않는다. 그와 동시에, 트랜지스터(207)의 콜렉터 단자전압은 역기전력이 상실되므로서 상승하여, 따라서 제7(e)도의 c에 의하여 표시된 바와 같이 트랜지스터(207)에 의하여 증가된 전력 낭비로 된다. 따라서 트랜지스터(207)의 열손상을 방지하기 위하여, 이 제3의 장치에서 방전시간 검출회로(250)가 점화의 방전시간을 검출한다. 검출된 방전시간이 가변안정출력의 펄스폭보다 짧을때, 검출회로(250)는 트랜지스터(207)를 끊고, 그때 방전작용은 완료된다.

다음에, 방전시간 검출회로(250)에 의하여 방전시간을 검출하는 방법이 제8a-제8(e)도를 이용하여 설명된다.

방전전류가 제8(a)도에 표시된 바와 같이 각각의 점화플러그를 통하여 흐를때, 30-40볼트 범위의 비교적 높은 전압이 제8(b)도에 표시된 바와 같이 트랜지스터(207)의 콜렉터 전극에 나타난다. 저항(246-248)의 관계 치를 근사하게 선택하는 것에 의하여 비교기(245)의 출력은 제8(c)도에 보이는 바와 같이 축전지(1)의 정의 단자 전압(V_B ⁺)이 트랜지스터(107)의 콜렉터에 적용된다. 그러므로, 역치(驛値) 전압(Va)은 축전지단자전압(V_B ⁺)에 부가된 제어전압(Vb)을 포함한다.

트랜지스터(207)는 제8(c)도에 표시된 검출된 방전시간신호와 제8(d)도에 표시된 가변단안정출력의 양자를 수신하는 AND게이트(244)의 출력에 의하여 부세된다.

트랜지스터(207)는 제8(e)도에 표시된 바와 같이 전류를 1차 보조권선(209)을 통하여 통과하게 한다.

이 장치의 결과로서, 트랜지스터(207)는 t₁으로부터t₂까지의 방전시기가 t₁으로부터 t₃까지의 가변단안정출력의 펄스폭보다 짧아도 방전작용이 완료되었을때 확실히 끊어져 따라서 트랜지스터(207)가 과열되는 것을 방지한다.

제9도는 제4의 실시를 표시하고, 단안정 멀티바이브레이터(235)의 시정수가 엔진속도에 대응하는 전압치에 의하여 연속적으로 변하는 것이 제5도와 본질적으로 다르다.

단안정 멀티바이브레이터(235)로부터 출력된 가변단안정출력의 펄스폭은 엔진속도의 증가로 연속적으로 짧아진다.

제10도는 제5의 실시를 표시하고, AND게이트(232)의 출력이 플립플롭(261)의 설정단자(S)에 접속되는 것이 제9도와 본질적으로 다르다. 정부사점에 가까운 크랭크 각도위치를 검출하는 감지기(262)가 플립플롭(261)의 복귀단자(R)에 파형정형회로(263)를 경유하여 접속된다.

플립플롭(261)의 출력(Q)은 AND게이트(244)의 입력의 하나에 접속된다. 이 배열에서 플립플롭(261), 감지기(262) 및 파형정형회로(263)가 크랭크 각도위치 검출회로(260)를 만든다.

이 회로장치는 엔진속도에 관계없이, 1차 권선(109)을 통하여 흐르는 전류의 차단으로부터 정부사점 가까이의 크랭크 각도의 위치까지 1차 보조권선(209)을 통하여 전류가 통과하게 된다.

제11도는 제6의 실시를 표시하고, 여기에서 파형정형회로(113)에 접속된 전자픽업(112)은 파형정형회로(113)의 출력펄스가 끊어지는 위치가 실질적으로 때를 맞추어 정부사점에 대응하도록 배치된다. 파형정형회로(113)로부터의 출력은 인버어터(264)를 통하여 플립플롭(261)의 복귀단자(R)에 적용된다. 회로(113)의 출력은 역시 점화시간을 전자적으로 제어하게 전자점화시간 제어회로(114)에 직접 적용되고, 대응하는 점화시간 신호를 발생하여, 그것에 의하여 1차 코일(109)을 통하여 흐르는 전류를 스위치온 또는 오프한다. 회로(114)는 엔진동작 상태에 응하여 점화시간을 더욱 조절하기 위하여 어느 잘 알려진 회로라도 좋다. 점화시간신호가 역시 단안정 멀티바이브레이터(231) 및 AND게이트(232)의 양자에 공급되고, 그것의 출력은 제10도에 관련하여 위에 참조된 바와 같이 플립플롭(261)의 설정단자(S)에 접속된다. 장치는 감지기(262) 및 파형정형회로(263)없이 제5실시에 참조된 바와 같은 동일한 기능과 장점을 결과로서 제공한다.

제12도는 제7의 실시를 표시하고, 여기에서 2차 권선(111)의 일단이 저항(251)을 통하여 접지되고, 2차 권선(111)과 저항(251)간의 접합이 방전시간 검출회로(250)의 저항(248)에 접속된다. 이 경우에서 방전회로는 저항(251)에 의하여 직접 검출된다.

제13도는 제12도에 표시된 점에 대한 전압-시간 도표를 표시한다. 제13(a)도의 실선은 저항(251)을 건너서 발달된 전압파형을 표시하고, 점호코일(108)의 1차 전류가 차단되었을때, 또는 t₁에서 최대치를 취하고, 그후 점차적으로 감소된다. 1점 쇄선은 비교적 낮은 치를 취하는 소정의 설정전압(Vc)을 표시한다. 이 경우에서, 저항(251)을 건너간 전압이 설정전압(Vc)보다 높을때 고레벨 방전 검출신호가 제13(b)도에 표시된 바와 같이 비교기(245)로부터 출력된다.

본 발명의 약간 예시만으로 위에 상세하게 설명되었지만, 많은 수정이 본 발명의 신규한 기술과 장점으로부터 실질적으로 떠나지 않고 양호한 실시에서 가능하다는 것이 이 분야에 훈련된 사람들에게 쉽게 적용될 것이다.

따라서 그러한 수정은 다음의 크레임에 의하여 한정된 바와 같이 본 발명내에 포함될 것이다.

Claims

코어와, 상기 코어에 감겨진 1차 및 2차 권선을 가진 점화코일과, 상기 1차 권선을 통하여 흐르는 전류의 차단시에 2차 권선에 건너 고전압이 유기되게 1차 권선을 통하여 흐르는 전류를 교대로 개폐하는 제1전류 차단수단과, 상기 1차 권선보다 작은 회전수를 가진 보조권선과, 상기 1차 권선을 통하여 흐르는 전류의 각 차단시에 어느 시기동안 상기 보조권선을 통하여 전류흐름통로를 완성하는 제2전류 차단수단을 가지고, 상기 전류흐름통로는 자속이 1차 권선이 통전될때 발생된 자속의 방향에 반대방향으로 코어를 통하여 발생되게 하고, 다이오우드가 상기 전류흐름통로에 제공되고, 보조권선을 통하여 흐르는 전류의 역흐름을 방지하게 제2전류 차단수단과 직렬로 접속되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 전자 점화장치.
제1항에 있어서, 보조권선의 회전의 수는 1차 권선의 회전의 수의 1/2 내지 1/4인 내연기관용 전자 점화장치.
제1항에 있어서, 제2전류 차단수단은 단안정 멀티바이브레이터와 반도체 스위칭수단을 가지고 단안정 멀티바이브레이터는 1차 권선을 통하여 흐르는 전류가 차단되는 각 시간에 소정의 펄스폭을 가진 출력신호를 발생하고, 반도체 스위칭수단은 단안정 멀티바이브레이터로부터 상기 출력신호에 응하여 전류흐름통로에 대한 전도를 제공하는 내연기관용 전자 점화장치.
코어와 코어에 감겨진 1차 및 2차 권선을 가진 점화코일과, 상기 1차 권선을 통하여 흐르는 전류의 차단시에 2차 권선에 건너 고전압이 유기되게 1차 권선을 통하여 흐르는 전류를 교대로 개폐하는 전류차단수단과, 1차 권선의 것보다 적은 회전을 가진 보조권선과,부세되었을때 보조권선에 대한 전류흐름통로를 완성하는 반도체 스위칭수단을 가지고, 전류흐름통로는 자속이 1차 권선이 통전될때 발생된 자속의 방향에 반대방향으로 코어를 통하여 발생되게 하고, 다이오우드가 상기 전류흐름통로에 제공되고, 보조권선을 통하여 흐르는 전류의 역흐름을 방지하게 반도체 스위칭수단과 직렬로 접속되고 1차 권선을 통하여 흐르는 전류의 각 차단과 동기로 단안정 펄스신호를 발생하는 신호발생 회로수단을 가지고 상기 단안정 펄스신호의 펄스폭은 엔진회전속도에 따라 변하게 되고, 단안정 펄스신호가 적용되었을때, 보조권선을 통하여 흐르는 전류를 통과시키게 반도체 스위칭수단을 부세하기 위한 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 내연기관용 전자 점화장치.
제4항에 있어서, 단안정 펄스신호의 펄스폭은 증가하는 엔진회전속도로 짧아지는 내연기관용 전자 점화장치.
코어와, 코어에 감겨진 1차 및 2차 권선을 가진 점화코일과, 상기 1차 권선을 통하여 흐르는 전류의 차단시에 2차 권선을 건너 고전압이 유기되게 1차 권선을 통하여 흐르는 전류를 교대로 개폐하는 전류차단수단과 1차 권선의 것보다 적은 회전을 가진 보조권선과, 1차 권선을 통하여 흐르는 전류의 차단시에 부세되는 것에 의하여 보조권선에 대한 전류흐름통로를 완성하는 반도체 스위칭수단을 가지고, 전류흐름통로는 자속이 1차 권선이 통전될때 발생된 자속의 방향에 반대방향으로 코어를 통하여 발생되게 하고, 다이오우드가 상기 전류흐름통로에 제공되고, 보조권선을 통하여 흐르는 전류의 역흐름을 방지하게 반도체 스위칭수단과 직렬로 접속되고 방전검출회로수단이 아아크방전전류가 실질적으로 0에 감소되었을때, 반도체 스위칭수단을 끊기 위하여, 2차 회로의 아아크방전전류의 크기를 응하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 전자 점화장치.
제6항에 있어서, 방전검출회로수단은 아아크방전전류에 의하여 1차 권선에 건너 유기된 전압을 검출하는 내연기관용 전자 점화장치.
제7항에 있어서, 방전검출회로수단은 1차 권선과 전류차단수단과의 접합점의 전압치와, 축전지전압보다 크고, 1차 권선에 건너 유기된 전압보다 작은 치로 설정한 설정치를 비교하는 비교기를 가지고, 그것에 의하여 접합점의 전압이 설정치 이상일때 반도체 스위칭수단이, 방전검출신호에 응하게 되는 방전검출신호를 제공하는 내연기관용 전자 점화장치.
제6항에 있어서, 방전검출회로수단은 2차 권선의 일단과 대지간에 접속된 저항과, 저항을 건너 발달된 전압과 0보다 큰 소정의 설정치를 비교하는 비교기를 가지고, 상기 전압은 점화코일의 1차 권선을 통하여 흐르는 전류의 차단에서 그의 최대치를 취하고, 그후 0으로 감소되고, 그것에 의하여 상기 전압이 소정의 설정치 이상일때 방전검출신호를 제공하여 반도체 스위칭수단은 상기 방전검출신호에 응하게 되는 내연기관용 전자 점화장치.
코어와, 코어에 감겨진 1차 및 2차 권선을 가진 점화코일과, 상기 1차 권선을 통하여 흐르는 전류의 차단시에 2차 권선에 건너 고전압이 유기되게 1차 권선을 통하여 흐르는 전류를 교대로 개폐하는 전류차단수단과, 1차 권선의 것보다 적은 회전을 가진 보조권선과 부세되었을때 보조권선에 대한 전류흐름통로를 완성하는 반도체 스위칭수단을 가지고, 전류흐름통로는 자속이 1차 권선이 통전될때 발생된 자속의 방향과 반대방향으로 코어를 통하여 발생되게 하고, 다이오우드가 상기 전류흐름통로에 제공되고, 보조권선을 통하여 흐르는 전류의 역흐름을 방지하게 반도체 스위칭수단과 직렬로 접속되고 1차 권선을 통하여 흐르는 전류의 각 차단과 동기로 단안정 펄스신호를 발생하는 신호발생 회로수단을 가지고, 상기 단안정 펄스신호의 펄스폭은 엔진회전속도에 따라 변하게 되고, 아아크방전전류가 2차 권선을 통하여 흐르는가를 검출하고, 아아크방전전류의 존재에서 방전검출신호를 발생하는 방전검출회로수단과, 단안정 펄스신호와 방전검출신호의 양자가 적용되었을때 보조권선을 통하여 흐르는 전류를 통과시키게 반도체 스위칭수단을 부세하기 위하여 방전검출회로수단과 신호발생 회로수단에 접속된 논리회로수단을 가진는 것을 특징으로 하는 내연기관용 전자 점화장치.
제10항에 있어서, 단안정 펄스신호의 펄스폭은 증가하는 엔진회전속도에 따라 짧아지는 내연기관용 전자회로장치.
코어와, 코어에 감겨진 1차 및 2차 권선을 가진 점화코일과, 상기 1차 권선을 통하여 흐르는 전류의 차단시에 2차 권선에 건너고 전압이 유기되게 1차 권선을 통하여 흐르는 전류를 교대로 개폐하는 전류차단수단과 1차 권선의 것보다 적은 회전을 가진 보조권선과, 부세되었을때 보조궈넌에 대한 전류흐름통로를 완성하는 반도체 스위칭수단을 가지고, 전류흐름통로는 자속이 1차 권선이 통전될때 발생된 자속의 방향에 반대방향으로 코어를 통하여 발생되게 하고, 다이오우드가 상기 전류흐름통로에 제공되고, 보조권선을 통하여 흐르는 전류의 역흐름을 방지하게 반도체 스위칭수단과 직렬로 접속되고, 1차 권선을 통하여 흐르는 전류의 차단에서, 크랭크 각도위치로부터 정부사점 가까이의 소정의 크랭크 각도위치까지의 시기를 검출하고, 상기 시기에 대응하는 각도신호를 발생하는 각도위치 검출수단과, 아아크방전전류가 2차 권선을 통하여 흐르는가를 검출하고, 아아크방전전류의 존재에서 방전검출신호를 발생하는 방전검출회로수단과, 각도신호와 방전검출신호의 양자가 적용되었을때, 보조권선을 통하여 흐르는 전류를 통과시키게 반도체 스위칭수단을 부세하기 위하여 방전검출 회로수단과 각도위치 검출수단에 접속된 논리회로수단을 가지는 것을 특징으로 하는 내연기관용 전자 점화장치.