KR890003628B1 - 내연기관의 점화장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

내연기관의 점화장치

제1도는 종래의 내연기관의 점화장치의 회로도.

제2도는 종래의 내연기관의 점화장치의 각부분의 전압 및 전류를 나타낸 파형도.

제3도는 본 발명의 내연기관 점화장치의 제1실시예의 회로도.

제4도는 제3도의 실시예의 각부분의 전압 및 전류를 표시한 파형도.

제5도는 본 발명의 제2실시예의 회로도.

제6도는 제5도의 각부분의 전압 및 전류를 표시한 파형도.

제7도는 본 발명의 제3실시예를 표시한 회로도.

제8도는 제7도의 각부분의 전압 및 전류를 표시한 파형도.

제9도는 이발명의 제4실시예의 회로도.

제10도는 제9도의 각부분의 전압 및 전류를 표시한 파형.

제11도는 이발명의 제5실시예의 회로도.

제12도는 제11도의 각부분의 전압 및 전류를 표시한 파형도.

제13도는 제11도의 플립플롭 대신쓰는 회로구성 표시도 이다.

본 발명은 내연기관의 크랭킹(cranking)개시시의 노이즈(noise)에 의한 오동작을 막을수 있도록한 점화장치에 관한 것이다.

종래 이러한 장치로서는 제1도에 보인것이 있었다. 제1도에 있어서, 1은 직류전원, 2는 이 직류전원(1)의 온, 오프를 행하는 전원스위치, 3근 점화코일이며, 직류전원(1)의 정극(正極)으로부터 전원 스위치(2) 및 이점화코일(3)의 1차권선을 거쳐서 파원트랜지스터(4)의 콜렉터에 접속되어 있다.

점화코일(3)의 2차권선은 점화플러그(7)을 거쳐서 어스되어있다. 한편 6은 기관의 회전과 동기하여 신호를 발생하는 신호 발생기의 신호발생코일이며, 그 한끝은 어스되고 다른끝은 저항(5a)를 거쳐서 트랜지스터(5b)의 베이스에 접속되어있다. 트랜지스터(5b)는 트랜지스터(5e)와 더불어 파형처리회로(5)의 주체를 이루는 것이며, 이 경우는 슈미트트리거 회로(schmitt trigger circuit)구성이 되어 있다.

트랜지스터(5b)와 (5e)의 에미터는 공통하여 저항(5h)를 거쳐서 어스되어 있다.

트랜지스터(5b)의 콜렉터는 저항(5d)를 통하여 트랜지스터(5e)의 베이스에 접속되어 있으며, 동시에 저항(5c) 및 전원 스위치(2)를 거쳐서 직류전원(1)의 정극에 접속되어 있다. 또 트랜지스터(5e)의 콜렉터는 저항(5f) 및 전원스위치(2)를 거쳐서 직류전원(1)의 정극에 접속되어 있는 한편, 저항(5g)를 통하여 파워트랜지스터(4)의 베이스에 접속되어 있다. 이 파워트랜지스터(4)의 에미터는 어스되어있다. 제2도는 제1도의 각 부분의 신호를 보인것이다. 제2(a)도는 파형처리회로(5)로 공급되는 전원전압(V_B)를 나타내며, 제2(b)도는 시동전류(Is), 제2(c)도는 신호발생코일(6)의 신호전압, 제2(d)도는 트랜지스터(5b)의 출력전압, 제2(e)도는 점화코일(3)의 1차전류, 즉 파워 트랜지스터(4)의 콜렉터전류, 제2(f)도는 점화플러그(7)의 방전전압을 각각 표시하고 있다.

다음에 기관의 동작에 관하여 설명한다. 우선 제2도에 보인 시점 to에서, 전원스위치(2)를 「온」하면 파형처리회로(5)로의 전원전압(V_B)가 장치에 인가 공급된다.

이때 트랜지스터(5b)는 오프하여있으며, 제2(d)도에 보인 출력전압(V₁)은 「H」(고전위레벨)가 된다. 다음에서 시점 t₁부근에 이르러서 시동전류 Is(제2(b)도)가 상승한다.

이 시동전류(Is)는 수 100A나 되는 값을 지닌 가파르고 험준한 파형을 이루고 있으며 그 케이블근처에 상당한 자계를 발생한다.

만일 이 자계내에 상기 신호발생코일(6)이 설치되어 있으면, 시동전류(Is)와 동기하여 그 변화율에 비례한 전압이 이 신호 발생코일(6)에 노이즈전압(Vn)으로서 유기된다. 이 노이즈전압(Vn)의 크기가 파형처리회로(5)즉, 슈미트트리거 회로의 전단의 트랜지스터(5b)를 온하는 트리거전압(Von)을 넘으면 이 트리거호로는 트리거된다.

즉 제2도 가운데의 시점 t₁에서 트랜지서트(5b)가 온하여, 그 출력전압(V₁)은 L(저전위레벨)이 된다.

따라서 트랜지스터(5e)는 오프하고, 스위칭소자로서의 파원 트랜지스터(4)는 온하며, 파선으로 표시한 콜렉터전류(Ic)가 흐른다.

상기 노이즈전압(Vn)이 감쇄되기 시작하여 가령 시점t₂에서 트랜지스터(5b)의 오프전압(Voff)를 하회하면은, 트랜지스터(5b)는 다스 오프가되고, 그 출력전압(V₁)은 「H」가된다. 따라서 트랜지스터(5e)는 온하고 파워트랜지스터(4)는 오프하며, 그 콜렉터 전류(Ic)는 그 시점 t₂에서 차단되고, 점화플러그(7)에 방전전압(Vg)가 나타난다.

상기 시동전류(Is)유입에 의한 스타터는 그 출력회전력으로 기관을 돌리기 시작하여 우선 첫 정규신호인 Vs가 시점 t₃부근에서 신호발생코일(6)에 발생한다. 이 신호전압(Vs)는 이하 마찬가지로 트랜지스(5b)의 온(on) 전압(Von), 오프전압(Voff)를 횡단할때마다, 시점 t₁및 t₂의 경우와 마차가지 동작을 각 트랜지스터에 시킨다.

즉 시점 t₃, t₅, t₇에서 콜렉터전류(IC)를 흘리기 시작하여 시점 t₄, t₆, t₈에서 콜렉터전류(IC)를 차단시켜 점화플러그(7)에서 정규의 스파크방전을 시키도록 동작한다.

종래의 내연기관의 점화장치는 위와같이 시동전류(Is)가 만드는 자계에 의하여 신호발생코일(6)에게 노이즈전압(Vn)이 유기되어 파형처리회로(5)를 오작동시켜서 정규의 점화시점 t₄보다도 빠른시점 t₂에서 점화플러그에 스파크방전을 시키므로 기관앞에 역회전력을 발생시켜서 기관이 시동불능이 된다는 등 결함이 있었다.

또 이들의 결함을 없이하기 위하여 종래는 시동전류가 흐르는 케이블을 신호발생기(6)에서 분리하는 것을 대책으로 삼고 있었는데, 갖가지 배선배치의 제약상이 대책도 불가능하게되는 경우는 많았다.

본 발명은, 상기의 종래의 결점을 제거하기 위하여 행해진 것으로서, 전원전압과 신호 전압 또는 그 처리전압과를 기억 기능을 가진 회로에 입력하여, 적어도 이 회로가 한번 세트되고나서 리세트되기까지 점화코일이 작동되지 않도록하여 오동작을 막을수 있는 내연기관의 점화장치를 제안하는 것이다. 아래에 본 발명의 내연기관 점화장치의 실시예를 도면에 의하여 설명한다. 제3도는 한 실시예의 구성을 보인 회로도다.

여기서는 중복을 피하기 위하여 제1도와같은 부분에는 같은 부호를 붙여서 그 설명을 생략하고, 제1도와 다른 부분만을 중점적으로 기술한다.

제3도를 제1도와 비교하여도 뚜렷하듯이 제3도에서는 제1도에 있어서 부호 1-7까지의 부분은 제1도와 마찬가지이며, 부호(8)이후로 표시한 부분만이 새로 부가한 부분이다. 즉 제1도의 회로구성에 부호 8-12으로 표시한 부분이 새로 설치된 것이며, 8은 플립플롭회로(이하 FF라고한다)이다.

이 FF(8)은 파형처리회로(5)로의 전원전압(V_B)과 신호전압(Vs)또는 긍 처리전압(V₁)를 입력하여 적어도 한번 세트되고 나서 리세트될때까지는 점화코일이 작동하지 않도록 하기위하여 기억능력을 가진 회로로서 사용되고 있다.

11,12는 FF(8)내부에 설치되어 있는 트리거회로이며 콘덴서 (11a)와 저항(22h), 콘덴서(12a)와 저항(12h)로 각각 구성된 미분회로로 되어있다.

이 FF(8)의 세트단자(S)는 트리거회로(12)를 통하여 지연회로 (10)의 출력단자에 접속되어 있으며, 이 지연회로(10)의 입력 단자는 전원스위치(2)를 거쳐서 직류전원(1)의 정극에 접속되어 있다.

FF(8)의 리세트 입력단자 R은 트리거회로(11)를 통하여 트랜지스터(5b)의 콜렉터에 접속되어있으며, 출력단자(Q)는 다이오드(9)를 거쳐서 트랜지스터(5e)의 베이스에 접속되어 있다. 이 FF(8)는 제3도의 경우는 R-S FF 회로라고 불리우는 것이며, 입력단자 S에 「H」신호가 입력되면 출력단자(Q)에서 「H」신호를 출력하고, 다음에 리셋트, 입력단자 R에「H」신호가 입력되면 출력단자(Q)는「L」신호로 변화하도록 동작한다. 전원전압(V_B)는 지연회로(10)에 의하여 약간의 시간만 늦추어져서 전압(V_B')으로되어서 트리거회로(12)에서 미분되어서 상기 FF(8)의 세트입력단자(S)에 인가 공급된다. 리세트입력단자(R)에는 트랜지스터(5b)의 출력전압(V₁)이 트리거회로(11)에서 미분되어서 인가된다.

또 상기 지연회로(10)은 상기 FF(8)로 들어가는 세트입력 신호를 리세트입력신호보다도 늦추어서 노이즈가 들어올때까지는 반드시 세트하고나서 동작으로옮기도록 하기 위한 것이다.

다음에 이상과 같이 구성된 본 발명의 내연기관 점화장치의 동작에 관하여 제4도의 타임차트를 병용하여 설명한다.

제4도(a)는 신호 처리회로(5)로의 전원전압(V_B)을 나타내며, 제4(b)도는 지연회로(10)의 출력전압(V_B')를 나타내며, 제4(C)도는 시동절류(Is)를 나타내며, 제4(d)도는 신호 코일(6)의 신호전압(Vs)를 나타내며, 제4(e)도는 트랜지스터 (5b)의 출력전암(V₁)을 나타낸다.

제4(f)도는 트리거회로(12)의 출력전압 Vs'를 표시하며 제4(g)도는 트리거회로(11)의 출력전압 V_R'를 표시한다. 또 제4(h)도는 FF(8)의 출력 (V_Q)를 나타내며, 제4(i)도는 파워트랜지스터(4)의 콜렉터전류(Ic)를 나타내고 제4(j)도는 점화플러그(7)의 방전전압(Vg)이다.

우선 시점 to에서 전원스위치(2)가 온되면, 전원전압(V_B)가 파형처리회로(5)에 인가되고, 트랜지스터(5b)는 오프상태를 나타내며, 그 출력전압(V₁)은 「H」로 FF(8)이세트입력단자 (R)에 입력된다.

따라서 FF(8)의 출력(V_Q)는 여전히 「L」의 상태를 나태닌다. 다음에 약간의 시간이 지난 시점 to'에 있어서, 지연회로(10)의 출력단보다 전압(V_B')가 FF(8)의 세트입력단자(S)에 입력된다. 이렇게되면FF(8)의 출력 (V_Q)는 「H」로 반전하고 다이오드(9)를 거쳐서 트랜지스터(5e)에 그 베이스전류를 공급한다.

다음에 시점 t₁부근에서 시동전류(Is)가 흐르기 시작하고, 상기한 것처럼 신호전압(Vs)중에 노이즈(Vn)이 포함되고 그 노이즈전압(Vn)이 이시점 t₁에서 트랜지스터(5b)가 온되는 트리거전압(Von)을 넘으면, 트랜지스터(5b)는 온한다. 따라서 그 출력전압(V₁)이 「L」로 떨어지지만 트랜지스터(5e)는 FF(8)의 출력 (V_Q)에서 베이스전류의 공급을 받고 있기 때문에 계속 온상태를 유지한다.

이때문에 파워트랜지스터(4)는 오프상태 그대로이며, 상기 노이즈전압(Vn)에 의한 파선으로 표시된 콜렉터전류(IC)는 흐르지 않게된다.

다음에 시점 t₂에서, 노이즈전압(Vn)이 오프전압 Voff를 하회하면서 트랜지스터(5b)가 다시 오프상태가되고, 그출력전압(V₁)이 FF(8)의 리세트입력단자 R에게 입력되어 FF(8)의출력 (V_B)는 「L」레벨로 떨어진다.

이때 트랜지스터(5e)는 FF(8)으로부터의 베애ㅣ스전류의 공급은 중단되지만, 그대신 트랜지스터(5b)의 출력전압(V₁)에서 베이스전류의 공급을 받으므로 계속 온상태를 유지하며, 따라서 파워트랜지스터(4)는 오프상태를 유지한다. 다음에 기관이 돌기 시작하면, 신호발생코일(6)에는 정규의 신호전압(Vs)가나오기 시작하는데 이때 시점 t₃에 있어서, 그 신호전압(Vs)가 상기온트리거전압(Von)를 넘으면 트랜지스터(5b)가 온하여 그 출력전압(V₁)이 「L」레벨로 떨어진다. 그리고 트랜지스터(5e)는 그 베이스전류를 상기와같이 FF(8)의 출력(V_Q)으로부터 공급되지 않기 때문에 트랜지스터(5b)의 온과 동시에 오프하여 파워트랜지스터(4)를 온시킨다.

따라서 트랜지스터(4)의 클렉터전류(IC)는 흐르기 시작하여 점화코일(3)에는 에너지가 축적된다.

다음에 기관의 소정의 점화시기인 시점 t₄에 있어서, 신호전압(Vs)가 오프전압 Voff보다 하회하면 다시 트랜지스터(5b)가 오프하고, 트랜지스터(5e)가 온하면, 따라서, 파워트랜지스터(4)가 오프하여, 콜렉터전류(IC)이 차단되고, 점화코일(3)의 2차측에는 고전압이 유기되어 점화플러그(7)에 방전압(Vg)이 되어 방전하고 점화작용을 시킨다.

제4도에 있어서, 이어지는 시점 t₅, t₆에 있어서도 상기와 마찬가지 동작을 거듭 행하는 것이다.

다음에 제2의 실시예에 관하여 설명한다. 제5도는 그 회로도이다.

제5도는 부호11-13으로 나타낸 소위 에지트리거식 D형 FF회로(이것도 이하FF라고 칭한다)를 제3도의 구성에 새로 부가한 것이다. 이들의 FF(11)-(13)은 계속 접속되어서 FF(11)의 입력단(D)는 지연회로(10)의 출력단에 접속되어 있다. FF (11)의 출력단(Q)는 FF(12)의 입력단(D)에 접속되어서 FF(12)의 출력단자(Q)는 FF(13)의 입력단 D에 접속되고 FF(13)의 출력단(Q)는 FF(8)의 리세트입력단(R)에 접속되어 있다.

각 FF(11)-(13)의 트리거단자(T)는 트랜지스터(5b)의 콜렉터에 접속되어 있다.

그리고 FF(8)의 세트입력단(S)와 지연회로(10)의 입력단은 전원스위치(2)를 거쳐서 직류전원(1)의 정극에 접속되어 있다. 그밖의 구성은 제3도와 마찬가지이다.

상기 제5도의 실시예에 있어서의 각 부분의 전압, 전류파형은 제6도에 표시한다.

제6(a)도는 신호처리회로(5)로의 전원전압(V_B), 제6b)도는 지연회로(10)의 출력전압(V_B'), 제6(C)도는 신호전압(Vs), 제6(d)도는 트랜지스터(5b)의 출력전압(V₁), 제6(e)도-제6(g)도는 각기 EF(11)-(13)의 출력전압(V₁₁)-(V₁₃)을 나낸다. 또 제6(h)도는 FF(8)의 출력(V_Q), 제6도(i)는 파워 트랜지스터(4)는 콜렉터전류(IC), 제6도(j)는 점화 플러그(7)의 방전전압 이다. 우선 전원스위치(2)를 시점 to에서 온하면, 전 회로에 전원전압(V_B)가 공급되고, 그 결과 트랜지스터(5b)의 출력전압(V₁)은 「H」로, 또 FF(8)도 상기 전원 전압(V_B)에 의하여 세트되며, 그 출력(V_B)는 「H」가 된다.

따라서 트랜지스터(5e)는 FF(8)에서도 다이오드(9)를 거쳐서 베이스전류의 공급을 받는다. 그리고 약간 늦어서 시점 to'에서 지연회로(10)의 출력(V_B')도 H가 된다.

다음에 기관에 돌면서 정규의 점화신호(Vs)가 신호발생코일(6)에서 출력전에 복수개의 노이즈(Vn₁)-(Vn₃)가 차례로 제6(c)도에 보이듯이 입력되었다고 하면, 우선 시점 t₁에서 전압(V₁)의 리이딩에지에 의하여 FF(11)에 트리거 되어서, 약간의 지연시간td 뒤 그 출력전압(V₁₁)이 「H」가된다.

다음에 이어지는 시점 t₂, t₃에 서로 상기와 마찬가지로 FF(12)(13)이 차례로 트리거되어서, 그 출력전압(V₁₂)(V₁₃)이 「H」가된다.

그리고 최후의 출력전압(V₁₃)이 「H」가 되면 상기 FF(8)이 리세트되어서 그 출력전압(V_Q)는 「L」이 되므로 트랜지스터(5e)는 트랜지스터(5b)의 출력에 의해서만 제어되게된다. 따라서 다음시점 t₄에서 들어오는 정규의 점화신호(Vs)는 트랜지스터(5e)를 오프하고, 트랜지스터(4)를 온으로하여 파워트랜지스터(4)의 콜렉터전류(IC)를 통전시키며 다음은 상기와 마찬가지의 정규동작에 들어가는 것이다.

이상 제5도의 예에서는 노이즈전압(Vn)이 3개의경우이므로, 3개의 FF(11)-(13)을 사용하는 예를 보였지만, 들어오는 노이즈전압(Vn)의 수만큼, 상기 FF를 사용하면 목적을 달성할 수 있는 것이다.

이상 설명한대로 이 제2의 실시예에 있어서는 복수개의 노이즈전압이 계속하여 들어와도 그것에 대하여만 응답하지 않도록 구성이 가능한 효과를 갖는 것이다. 다음에 제3의 실시예에 관하여 제7도에 의하여 설명한다.

제7도에 있어서, 14는 인버터, 15는 콘덴서, 16은 RS플립플롭, 17, 18은 NAND게이트, 19는 콘덴서, 20, 20_A는 다이오드, 21은 다이리스터, 22, 23은 저항, 24는 트랜시스터, 25는 콘덴서이다.

상기 인버터(14)는 상기 트랜지스터(5b)로 부터의 신호(V₁)을 입력하여 그 극성을 반저하여 전압

을 얻는다. 전압

는 콘덴서(15)에 의하여 미분되어 (V₁')을 얻는다. 콘덴서(15)는 상기두개의 NAND게이트(17)(18)에 접속되고, 그 두개의 NAND게이트 (17)(18)는 각각 상기 플립플롭의 입력단자

에 접속되어 있다.

또 이플립플롭(16)은 입력단자

가 L레벨이 된때 트리거되는 것으로 한다.

상기 플립플롭(16)의 출력단자(Q)는 콘덴서(19)를 거쳐서 다이리스터(21)의 게이트단자에 접속되어 있다. 다이리스터(21)의 음극은 접지되어서 게이트와 음극사이에는 다이오드(20)가 접속되어 있다.

또 상기 플립플롭(16)의 출력단자(Q)는 상기 NAND게이트 (18)의 입력단자에 접속되는 동시에 다이오드(20A)를 통하여 상기 트랜지스터(5e)의 베이스에 접속되어 있다.

상기 다이리스터(21)는 양극은 저항(22)를 통하여 전원에 접속됨과 동시에 다른쪽 상기 NAND게이트(17)의 입력단자에 접속된다.

상기 플립플롭(16)의 다른 한개의 리세트 입력단자

에는 상기 트랜지스터(24)와 저항(23)이 접속되며, 상기 트랜지스터(24)의 베이스는 콘덴서(25)를 거쳐서 전원으로 접속되어있다. 또 상기 플립플롭(16)의 리세트 입격단자

는 그 입력으로서 L레벨이된때 리세트되는 것으로 한다.

다음에 제7도의 회로의 동작에관하여 제8도의 따라 설명한다. 우선 시점 to로 스위치(2)가 온되면 전회로에 전원전압(V_B)가 인가된다. 이 직후의 각 부분에 있어서의 전압레벨은 먼저 전압(V_B')이 상기 트랜지스터(24)가 상기 콘덴서(25)를 거쳐서 순방향으로 바이어스 되어서 온이되므로 L레벨, 따라서 플립플롭(16)은 리세트되어서 전압(Q_Q)는 L레벨, 전압(V₁)은 상술한대로 H레벨, 따라서 전압(

)은 L레벨, 전압(Q_Q)가 L레벨이며, 다이리스터(21)은 온하지 않고 전압 (Vc)는 H레벨이 되어있는 것이다.

그리고 약간의 시간이 흐른뒤, 즉 시험 to'에서는, 상기 트랜지스터(24)가 오프하기 때문에 상기 전압(V_B')는 H레벨이 된다.

다음에 시점 t₁근방에서 시동전류(Is)가 흐르기 시작하여 상술한대로 신호전압(Vs)중에 노이즈전압(Vn)이 포함되고, 그 노이즈전압(Vn)이 지금시점 t₁에서, 상기 트랜지스터 (5b)의 온트리거전압(Von)을 넘으면 트랜지스터(5b)는 온한다.

따라서 그 출력전압(V₁)이 L레벨로 저하하지만 상술한대로 이전압(V₁)의 반전전압(

)이 H레벨이 됨으로서 이 리이딩에지가 콘덴서(5)에 의하여 미분되어서 그 출력전압(V₁')을얻는다.

한편 NAND게이트(17)은 전압(Vc)이 H레벨이므로 오픈 상태에 있으며 상기 미분출력전압(V₁')는 플립플롭(16)의 세트립력단자(

)에 입력되고, 따라서 플립플롭(16)은 세트되어서 그 출력전압(V_Q)는 H레벨이 된다.

이 출력전압(V_Q)이 H레벨이 된다는 것은 다음의 3가지 작용이 동시에 행해지는 것이다. 즉 NAND게이트(18)을 개로 상태로 한다. 다이리스터(22)을 온시킨다. 그리고 트랜지스터(5e)를 온시키는 것이다.

이중에 다이리스터(21)은 온은 전압(Vc)을 L레벨로 저하시켜서 NAND게이트(17)을 폐로상태로 하게된다.

또 트랜지스터(5e)를 온시키는 것은 상기트랜지스터(5b)의 온에도 불구하고, 그 트랜지스터(5e)로의 베이스전류를 공급 하도록하여 온시킨다. 따라서 파워트랜지스터(4)는 오프상태 그대로이며, 상기 노이즈 전압(Vn)에 의한 파선표시의 콜렉터전류 Ic는 흐르지않게 된다. 다음에 시점 t₂에서 노이즈전압(Vn)이 오프전압(VOFF)를 하회하면 트랜지스터(5b)가 다시 오프상태가 되고, 그 출력 전압(V₁)은 H레벨이된다. 다음에 기관이 돌기 시작하면 신호발생코일(6)은 정규의신호 전압(Vs)이 출력하기 시작하는데 이때 시점 t₃에서 그 신호 전압(Vs)가 상기 트리거전압(Von)을 넘으면 트랜지스터(5b)가 온하고 그 출력전압(V₁)이 L레벨로 저하한다. 이렇게 되면 제8도에 보이듯이 NAND게이트(17)(18)에는 다시 콘덴서(15)에 의한 미분전압(V₁')가 입력되는데 상기와같이 한쪽 NAND게이트(17)은 폐로상태에 있으며 다른쪽의 NAND게이트(18)은 개로상태에 있으므로 플립롤롭(16)에는 리세트 입력으로서 입력되고, 그 출력전압(V_Q)는 반전하여 L레벨이 된다.

이 출력전압(V_Q)의 변화는 콘덴서(19)의 충전전하를 다이오드(20)을 거쳐서 방전시키게 되는데 다이리스터(21)은 온상태를 유재하므로 그뒤로도 계속하여 NAND게이트(17)을 폐로상태 그대로를 유지하는 것이다. 한편 이 출력전압(V_Q)가 L레벨이 됨으로서 다이오드(20A)를 거쳐서 트랜지스터 (5e)의로의 베이스전류의 공급이 차단되기때문에 트랜지스터(5e)는 시점 t₃에서 오프하게 된다.

따라서 트랜지스터(4)는 온하고 그 콜렉터전류(Ic)가 흐르기 시작하고, 점화코일(3)에는 에너지가 축적되는 것이다.

다음에 기관의 소정의 점화시기인 시점 t₄에서 신호전압(Vs)가 오프전압(VoFF)를 하회(下廻)하면 다시(5b)가 오프 하고 트랜지스터(5e)가 온하며, 따라서 파워트랜지스터(4)가 오프하고, 콜렉터전류(Ic)가 차단되며, 점화코일(3)의 2차측에는 고전압이 유기되고, 점화플러그(7)에 방전전압(Vg)가 되어 방전하여 첨화작용을 하는 것이다. 상기 플립플롭(16)은 시점 t₃에서 상술과같이 리세트되지만, 그출력전압(V_Q)가 NAND게이트(18)에 L레벨로서, 입력 됨으로서 NAND게이트(18)은 폐로상태가 된다. 따라서 시점 t₃이하는 NAND게이트(17)(18)공히 폐로상태를 유지하므로 입력트리거 전압(V₁')가 입력되어와도 플립플롭(16)은 아무 작동도 안하는 상태를 유지한다.

따라서 이후의 시점 t₅, t₆에 있어서는 점화신호(Vs)에 대응하는여 각트랜지스터(5b)(5e)(4)간 온, 오프 동작을 하여 상기와 마찬가지로 점화플러그(7)에 방전이 차례로 행해지는 것이다. 다음에 제9도에 의하여 제4도의 실시예에 관하여 설명한다. 제9도에서(102)(103)은 공히 D타이프의 에지트리거플립를롭이며, 도면과 같이 계속접속되어 있다. (101)은 제7도에 보인 제3의 실시예중의 플립플롭(16)과 동일하다. 즉 플립플롭(101)의 출력(V_Q1)은, 플립플롭(102)의 입력단자(D)에 입력되고 플립플롭(102)의 출력(V_Q2)는 다음의 플립플롭(103)의 입력단자(D)로 입력하여 그 출력(V_Q3)은 상술하는 제7도에 보인 실시예와 마찬가지로 콘덴선(19)를 거쳐서 다이리스터(21)에 입력됨과 동시에 NAND게이트(18)에 입력도 된다.

또 상기 플립플롭(102)(103)의 클럭립력 T는 함께 입력트리거전압(V₁')이 입력하도록 접속되어 있다 . 다른 것은 제7도에 보인 실시예와 마찬가지다.

제9도에 있어서의, 각부분의 전압 및 전류의 파형도를 제10동에 보인다. 다음에 제9도의 실시예의 동작에 관하여 제10도를 사용하여 설명한다.

우선 전원스위치(2)를 시점 to에서 온하면 전회로에 전원 전압(V_B)가 공급되고 그 결과 트랜지스터(5b)의 출력전압(V₁)은 H레벨에, 또 각플립플롭(101)(102)(103)은 상기 전원전압(V_B)에 의하여 리세트되고 그 출력(V_Q)는 L레벨이 된다.

다음에 기관이 돌아서 정규의 점화신호(Vs)가 신호 발생코일(6)에서 출력전에 복수개의 노이즈전압(V_n1)-(V_n3)이 차례로 10도에 보이듯이 들어오는 것으로 하면, 우선시점 t₁에서 전압(V₁)의 하강에지(trailing edge)에 의하여 플립플롭(101)이 트리거되고 그 출력전압(V_Q1)이 H레벨이된다. 다음에 계속하는 시점 t₃, t₅에서도 상기와마찬가지로 플립플로(102)(103)이 차례로 트리거 되어서 그 출력전압(V_Q2)(V_Q3)이 H레벨이 된다.

그리고 최후의 출력전압(V_Q3)이 H레벨이 되면 상기와 마찬가지로 다이리스터(21)가 온으로 트리거디어서 그 전압(Vc)는 L레벨이 된다.

따라서 플립플롭(101)의 NAND게이트(17)은 폐로상태가 됨과 더불어 NAND게이트(18)는 개로상태가 된다. 다시 다음시점 t₇에서 정규점화신호(Vs)의 첫번째가 입력되고, 그 트리거전압(V₁')가 들어오면 플립플롭(101)은 리세트되어서 그 출력(V_Q1)는 L레벨이 된다. 상기한 시점 t₇까지에 있어서는 플립플롭(101)의 출력전압(V_Q1)이 H레벨이기 때문에 다이오드(20A)를 통하여 트랜지스터(5e)는 바이어스되기 때문에 트랜지스터(5b)의 온, 오프 상태에 관계없이 온상태를 유지한다.

따라서 트랜지스터(4)는 온상태가 될수가 없어, 그콜렉터전류(Ic)가 제10도에 있어서 파선의 파형으로 표시한 형태로흐르지 않는다. 상술한바와 같이 플립플롭(101)이 리세트되어서, 그 출력전압(V_Q1)이 L레벨이 되므로 트랜지스터(5e)는 트랜지스터(5b)의 출력에 의해서만 제어되게 된다. 따라서, 다음에 t₇로 들어오는 정규신호(Vs)는 트랜지스터(5e)를 오프하고, 트랜지스터(4)를 온으로하고 코일전류(Ic)를 통전시키고 상술한바와 마찬가지로 정규동작에 들어가는 것이다.

또 플립플롭(102)(103)은 차례로 출력은 L레벨로 저하하여 그 출력(V_Q3)이 L레벨이되면 이번에는 플립플롭(101)의 R입력단자에 접속되어 있는 NAND게이트(18)도 폐로상태가 되므로 플립플롭(101)은 그출력(V_Q1)이 L레벨 그대로 유지된 상태를 그 이후도 계속한다.

상기 제9도의 싱시예에 있어서는 노이즈전압(Vn)이 3개의 경우이므로 3개의 프립플롭(101)(102)(103)을 사용하는 예를 보였는데 들어오는 노이즈전압(Vn)의 수와같은 수의 플립플롭을 사용하면 목적이 달성됨은 자명한 일이다.

다음에 제11도에 의하여 본 발명의 제5의 실시예에 관하여 설명한다.

제11도에 있어서 제1도와 같은 부분에는 같은 부호를 붙여서 그 설명을 생략하고, 제1도와는 다른부분을 주로 설명한다. 8은 플립플롭회로(이하 FF라고 부른다).

3은 트랜지스터, 32, 33은 각각 직류전원전압(V_B) 및 출력 전압(V₁)의 리이딩에지에서 트리거펄스를 발생하는 트리거회로다. FF 8은 입력측에 세트입력단자 S와 리세트입력단자 R이 있으며 출력측에는 출력단자 Q가 있다.

트랜지스트(31)은 그 베이스가 FF(8)의 출력단다 Q에 접속되고, 콜렉터가 파워트랜지스터(4)의 베이스에 접속되며, 에미터는 접지되어 있다.

트리거회로(32)는 FF(8)의 세트입력단자 S에, 그 출력단자가 접속되고, 입력단자는 트랜지스터(5b)의 콜렉터에 접속되어 있다. 트리거회로(33)의 출력단자FF(8)의 리세트입력단자 R에 접속되고, 입력단자가 직류전원(1)에 전원스위치(2)를 통하여 접속되어 있다.

한편, 34는 타이머회로이며, 비교기(34f)와 시정수 설정용 저항 (34a)와 콘덴서(34b)를 주체로하여 구성되어 있다. 이 저항(34a)와 콘덴서(34b)의 직렬회로의 한끝은 전원 스위치(2)를 거쳐서 직류전원(1)의 정극에 접속되고, 다른 끝은 접지되어 있다.

저항(34a)와 콘덴서(34b)와의 접속점은 저항(34c)를 거쳐서 비교기(34f)의 반전입력단자((-)입력단다)에 접속되어 있다.

또 저항(34a)와 콘덴서(34b)의 직렬회로에 병렬로, 저항(34b)와 저항(34e)의 직렬회로가 접속되어있으며, 이 저항(34d)와 (34e)의 접속점은 비교기(34f)의 비반전입력단자((+)입력단자)에 접속되어 있다.

비교기(34f)의 출력단자는 저항(34g)를 거쳐서 저항(34g)와 전원스위치(2)의 접속점에서 접속되어 있는 동시에 트랜지스터(35)의 베이스에 접속되어 있다.

이 트랜지스터(35)의 에미터는 접지되고 콜렉터는 FF(8)의 리세트 입력단자 R에 접속되어 있다.

다음에 위와같이 구성된 제11도에 나타낸 내연기관의점화 장치의 동작에 관하여 제12도의 타임차트를 병용하면서 설명한다. 제12도에 있어서 V32는 트리거회로(32)의 출력(제12(b)도) V33은 트리거회로(33)의 출력(제12(h)도), Vc는 콘덴서(34b)의 전압(제12(e)도), V_T는 타이머회로(34)의 출력(제12(f)도), V_R은 비교기(34f)의 비반전입력단자의 전압, V_Q는 FF(8)의 출력단자 Q는의 출력(제12(i)도)를 나타낸 것이다. 우선 시점 to에서 전원스위치(2)가 온이되면 전회로에 전원 전압(V_B)가 인가된다.

이때 전원스위치(2)가 채터링하면, 회로의 전원전압(V_B)는 제12(a)도에 보듯이「H」「L」을 거듭한다.

이 실시예에서는 한번만의 예를 보였지만, 실제로는 수 ms 사이에 몇번이고 「H」「L」을 거듭하는 일이많다.

전원전압(V_B)이 상승하면 그 상승에 동기하여 트리거회로(32)에 의하여 짧은 트리거펄스(V32)를 발생한다.

이 트리거펄스(V32)는 FF(8)의 세트입력단자 S에 입력되어서, FF(8)은 세트되기 때문에 출력단자Q는「H」가 되고, 트랜지스터(31)이 온하기 때문에 파워트랜지스터(4)의 베이스는「L」가 되고 이 파워 트랜지스터(4)는 차단상태를 유지한다.

또 시점 to에 있어서 트랜지스터(5b)의 출력전입(V₁)도 H레벨이되고 트리거회로(33)에 의하여 트리거펄스(V33)가 발생한다.

이 출력전압(V₁)은 전원스위치(2)의 채터링에 따라서 「H」「L」을 거듭하기때문에 시점 to, t₈에 있어서, 트리거펄스(V33)가 발생한다(도시생략).

이 때문이 FF(8)는 세트, 리세트를 거듭하고 채터링종료시점에서 FF(8)의 출력단자 Q가 확실히 세트, 즉 「H」레벨이 되는 것이 보증안되는 상태에 있다.

이 FF(8)의 동작을 확실히 하기 위하여 타이머회로(34)를 설치한것이며, 다음에 타이머회로(34)의 동작을 설명한다. 시점 to에서 전위스위치(2)가 온되면 제12(e)도에 보이는 전압(Vc)의 파형처럼, 콘덴서(34b)의 단자전압은 상승하여 어느시점에서 전원전압(V_B)과 거의같은 전압이 된다.

이 콘덴서(34b)의 전압(Vc)는 비교기(34f)의 반전입력 단자에 입력되고 비반전입력단자의 전압(V_R)과 비교되며, 전압(Vc)가 전압(V_R)을 상회한 시점 t₉에서 비교기 (35f)의 출력(V_T)(제12(f)도)는「L」레벨이 된다.

이 출력은 V_T의 파형에 있어서 시점 to-t₇사이, 시점 t₈-t₀사이는 Vc＜V_R이기 때문에 V_T는「H」레벨에 있으며 시점 t₇-t₈사이는 전원전압(V_B)도 제로이기 때문에「L」레벨이 되는 것이다.

여기에서 전원전전압(V_B)가 인가되어 출력(V_T)가 H가 되고 트랜지스터(35)를 온으로 하는데 필요한 시간을, 출력전암(V₁)이「H」가되고 트리거펄스(V33)을 발생하는데 필요한 시간보다도 짧게함으로서 타이머회로(34)의 출력(V_T)가「L」가 되는 시점 t₉가지, 트리거펄스(V33)가 FF(8)의 리세트 입력으로서 인가되는 것을 막을수가 있다. 상기 시간차를 만들기 위하여는 가령 트리거회로(33)을 구성하는 트랜지스터의 접속단수를, 타이머회로(34)의 출력단수에 비하여 많이하는등의 수단이 가능하게 된다.

이같이하여 전원스위치(2)의 체터링이 발생한 경우에는 타이머회로(34)의 동작에 의하여 불필요한 리세트입력, 즉 트리거회로(33)의 트리거펄스(V33)가 FF(8)에 인가되는 것을 막을수가 있기 때문에 FF(8)의 동작을 확실하게 할수가 있게된다. 다음에시점 t₁부근에서 시동전류(Is)가 흐르기 시작하여 상기한것처럼 신호전압(Vs)중에 노이즈(Vn)가 포함되고 그 노이즈정압(Vn)이 시점 t₁에서 트랜지스터(5b)가 온하는트리거전압(Von)을 넘으면, 트랜지스터(5b)는 온한다.

이로 인하여 트랜지스터(5e)가 오프하여 파워트랜지스터(4)에 베이스전류가 공급되도록 한다.

그러나 이시점 t₁에 있어서는 FF(8)은 세트상태에 있으며, FF(8)의 출력단자(Q)는「H」트랜지스터(31)은 온이기때문에 상기 트랜지스터(4)의 베이스전류는 모두 트랜지스터(31)로 흐르기 때문에 파워트랜지스터(4)가 온이되는 일이없다. 다시 시점 t₂에 있어서 노이즈전압(Vn)이 트랜지스터(5b)를 오프하는 레벨(VOFF)을 하회하면, 트랜지서터(5b)는 오프가되고, 트리거회로(33)은 트리거펄스(V33)을 발생한다. 이 시점에 있어서는, 타이머회로(34)에 의하여 트랜지스터(35)는 오프가 되어 있기 때문에 FF(8)은 이세트되고, 그 출력 단자(Q)가 H에서 L로 반전된다. 이후, 시점 t₃, t₅부근에서의 정규신호전압(Vs)의 빌생에 응하여 파워트랜지스터(4)가 온, 오프하고, 점화코일(3)의 통전을 제어하며, 시점t₄, t₆에, 점화코일(3)의 2차측에 고전압을 발생하고 점화플러그(7)가 스파크한다.

또 트리거펄스(V33)은 출력전압(V₁)에 따라서 발생하며, FF(8)의 리세트입력단자 R에 인가되는데, FF(8)의 출력단자(Q)는 아무변동을 일으키는 일은없다. 상기 설명에서 분명하듯이 시동전류(Is)에 의한 노이즈전압(Vn)에 의한 오동작때문에 통전되어 있던 코일전류(Ic)(제12(j)도)에서 (Ic)의 파선표시)가 없어지고 오점화를 막을수가 있다. 또 상기 실시예에 있어서는 FF(8)에 R-S플립플롭을 사용한 경우에 관하여 설명하였지만 이 FF(8)과 같은 기능을 발휘하는 제13도에 보인 회로구성을 사용하여도 좋다.

제13도에 있어서는 트리거회로(32)를 설치하는 일이 없다. 전원전압(V_B)인가 시점에 있어서 출력단자(Q)를 「H」레벨로 할수가 있다. 제13도에 보인 회로에 관하여 아래에 설명한다.

이 제13도에 있어서 제11도에 보인 접속점(P1)로 부터 전원전압(V_B)가 트랜지스터(122)(125)의 에미터에 인가됨과 동시에 저항(132)를 통하여 트랜지스터(131)의 클렉터에 인가되어있고, 이 트랜지스터(131)의 클렉터는 출력단자(Q)에 접속되어 있다. 이 출력단자(Q)는 제11도의 FF(8)의 출력단자(Q)에 상당한다. 트랜지스터(122)의 베이스와 콜렉터는 직결되고, 이콜렉터는 저항(123)을 통하여 트랜지스터(121)의 콜렉터에 접속되어 있다. 이 콜렉터는 트랜지스터(127)의 베이스 및 트랜지스터(126)의 콜렉터에 접속되어 있다. 트랜지스터(122)(126)(127)(131)의 에미터는 각각 접지되어 있으며, 트랜지스터(126)의 베이스에는 단자(R)를 통하여 제11도의 트리거펄스(V33)가 인가되도록되어 있다. 또 트랜지스터(127)의 콜렉터는 다이오드(124)와 저항(120)을 통하여 트랜지스터(121)의 베이스에 접속되어 있는 동시에 다이오드(128)과 저항(129)(130)을 거쳐서 접지되고, 다시 트랜지스터(125)의 콜렉터에 접속되어 있다.

저항(129)와 (130)의 접속점을 트랜지스터(131)의 베이스에 접속되어 있다.

다음에 제13도의 동작에 관하여 설명한다.

제11도에 보인 직류전원(1)이 인가되면, 전류는 우선 베이스, 콜렉터사이가 접속된 트랜지스터(122) 저항(123), 트랜지스터(127)의 베이스 에미터접지의 경로로 흐른다. 이때 트랜지스터(126)의 베이스, 즉 단자(R)은 접지전위에 있다고하자. 따라서 트랜지스터(126)이 오프하고 트랜지스터(127)은 온하고, 트랜지스터(125)의 콜렉터전류는 모두 트랜지스터(127)로 흐른다. 이때문에 트랜지스터(131)은 베이스전류가 공급되지않으므로 트랜지스터(131)은 오프가되고, 출력단자(Q)는「H」레벨로 선정된다. 다음에 트리거회로(33)에 의하여 트리거펄스(V33)가 단자(R)에 인가되면서, 트랜지스터(126)이 온이되어, 틀랜지스터(127)의 베이스전류가 공급되지 않기 때문에 트랜지스터(127)은 오프하고, 트랜지스터(125)의 콜렉터전류는 다이오드(124), 저항(120)을 거쳐서 트랜지스터(121)의 베이스전류 및 다이오드(128), 저항(129)를 거쳐서 트랜지스터(131)의 베이스전류가 되기 때문에, 상기 두개의 트랜지스터(121)(131)은 온하게 된다. 여기에서 트리거펄스(V33)이 없어지고, 트랜지스터(126)이 오프가 되더라도 트랜지스터(121)이 온하고 있기 때문에 트랜지스터(127)은 온하는 일이없이 트랜지스터(131)이 온으로 유지된다.

이상과같이 트랜지스터(131)이 오프인때 FF(8)의 세트상태에 트랜지스터(131)이 온인때 FF(8)의 리세트상태에 대응하여, 상기한 트리거회로(32)를 사용하지 않더라도 제13도의 회로에 의하여 상기 FF(8)의 기능을 다할 수가 있다.

또 상기 실시예에서는 점화코일(3)의 1차전류를 파워트랜지스터(4)로 차단하는 소위 전류차단형의 경우에 관하여 설명하였지만 콘덴서에 축적된 직류고전압을 다이리스터에 의하여 점화코일에 방전시키는 소위 콘덴서방전형의 경우에 관하여도 본 발명을 적용할수가 있다. 이상과같이 본 발명의 내연기관 점화장치에 따르면 기관의 시동에 즈음하여 우선전원전압의 입력에 의하여 세트되고, 한편 신호 전압에 동기하여 리세트되는 기억능력을 지니는 회로를 마련하여, 그 출력신호로 시동시의 소정시간, 회로를 일시적으로 로크(lock)하여 점화코일이 작동하지 않도록 구성하였으므로 상기 소정기간 내에 있어서의 노이즈전압에 의한 오작동을 완전히 막을수가 있어서 신뢰성이 높은 점화장치를 얻을수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 내연기관이 회전수에 동기한 신호를 발생하는 신호발생기와, 이 신호발생기의 출력신호를 파형처리하는 파형처리회로와, 이 파형처리회로의 출력신호에 의하여 구동되어서 점화코일이 1차전류를 단속하는 스위칭소자와, 상기 잠화코일과 상기 파형처리회로에 전력을 공급하는 직류전원을 구비한 내연기관 점화장치에 있어서, 상기 직류전원전압을 약간의 시간만 지연시키는 지연회로와, 이 지연회로의 출력에 의하여 세트되고 다음에 상기 신호발생기의 출력신호 또는 그 처리후의 신호에 의하여 리세트되는 플립·플롭회를 갖추고, 적어도 상기 세트에서 리세트까지의 기간은 상기 점화코일이 작동되지않도록 상기 스위칭소자를 제어하는 구성으로 한것을 특징으로 하는 내연기관 점화장치.
2. 내연기관의 회전수에 동기한 신호를 발생하는 신호발생기와, 이 신호발생기의 출력신호를 파형처리하는 파형처리회로와, 이 파형처리회로의 출력신호에 의하여 구동되어 점화코일의 1차전류를 단속하는 스위칭소자와, 상기 점화코일과 상기 파형처리회로에 전력을 공급하는 직류전원을 구비한 내연기관 점화장치에 있어서, 상기 직류전원전압은 약간의 시간만 지연시키는 지연회로와 이 지연회로의 출력을 데이터 입력으로하고 상기 파형처리회로의 출력을 클록신호로하는 1개또는 복수개의 종속 접속된 D형 플립·플롭회로와, 상기 직류전원 전압의 인가와 동시에 세트되고 상기 D형 플립·플롭회로의 출력에 의하여 리세트되는 R-S플립·플롭을 갖추고, 적어도 상기 세트에서 리세트까지의 기간은 상기 점화코일이 작동되지 않도록 상기 스위칭소자를 제어하는 구성으로한것을 특징으로 하는 내연기관점화장치.
3. 내연기관의 회전수에 동기한 신호를 발생하는 신호발생기와, 이 신호발생기의 출력신호를 파형처리하는 파형처리회로와, 이 파형처리회로의 출력신호에 의하여 구동되어서 점화코일의 1차전류를 단속하는 스위칭소자와, 상기 점화코일과 상기 파형처리회로에 전력을 공급하는 직류번원을 구비한 내연기관 점화장치에 있어서, 상기 직류전원 전압에 의하여 세트되고 다음에 상기 신호 발생기의 출력신호 또는 그 파형처리후의 신호에 의하여 리세트되는 플립·플롭회로와, 상기 직류전원전압 인가시점에서 소정시간을 계측하는 타이머회로를 갖추고, 적어도 상기 타이머회로가 계측하는 소정시간동안은 상기 플립·플롭회로가 리세트되지 않도록 하면서 상기 플립·플롭회로가 리세트되지 않도록하면서 상기 플립·플롭회로가 세트된후부터 리세트되기까지의 기간은 상기 점화코일이 작동되지 않도록 상기 스위칭소자를 제어하는 구성으로 한것을 특징으로 하는 내연기관점화장치.

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