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技術 内燃機関の点火装置

出願人 新電元工業株式会社
発明者 田口忠浩
出願日 1995年2月6日 (25年1ヶ月経過) 出願番号 1995-041255
公開日 1996年8月20日 (23年6ヶ月経過) 公開番号 1996-210233
状態 拒絶査定
技術分野 内燃機関の点火装置 点火時期の電気的制御
主要キーワード 電力消費素子 イニシャル信号 変形回 イニシャル点 アナログ演算回路 回転数検出回路 回路構成部品 点火時期制御回路
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この項目の情報は公開日時点(1996年8月20日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

目的

角量の比較的小さい内燃機関点火装置に於いて、簡単な制御回路で任意な点火時期要求に対応出来る、信頼性の高い点火装置を提供することを目的とする。

構成

回転数を検出してON−OFFさせるスイッチング素子電力消費素子からなるパルサ波形変形回路により、コンデンサ放電させる主スイッチング素子トリガさせる様に構成する。

概要

背景

図1は従来の点火装置の一実施例である。この回路は、発電機1の出力をダイオ−ド2で整流し、コンデンサ3を点火イグニッションコイル5を通して充電し、エンジン回転に同期してパルスを発生するパルサコイル13の信号により、制御回路8が点火時期を計算し、トリガ回路7がスイッチング素子4をトリガし、コンデンサ3に充電された電荷をイグニッションコイル5の一次側に急速に放電し、2次側高電圧を発生させ、点火プラグ6に火花を発生させて、エンジンの点火を行なうものである。

従来の点火装置では、点火時期の制御はパルサコイル13の信号タイミングでスイッチング素子4をトリガし点火を行なっていた。このため点火時期と機関回転数の関係は、図2の横軸を回転数Ne、たて軸を点火時期θとした時の点火時期特性に於いて、点線の様に点火時期θ1は一定であった。
(2)

ところが近年、機関の燃費向上、騒音対策等の関係で、図2の点火時期θは実線のθ2の様に、点火時期を一定回転数以上で遅角させる要求が出てきた。特にこの遅角角度が小さい場合、(1〜5°程度)リラクタなどの調整では実現できない。

そこで、電子回路等により、これらの要求に対応している。

図1の従来の制御回路8は、図3のt1で示すパルサイミングで点火信号を発生するイニシャル点信号発生回路10と、図3のt0及びt1のタイミングより、定電流源によりコンデンサを定電流充電して出来る、図3の電圧波形w1w2の比較をコンペレ−タで行ない遅角点で信号を発生する遅角信号発生回路9とを、信号選択回路12に入力し、機関の現在の回転数を検出する回転数検出回路11の出力により、信号選択回路には回転数に応じて、上記2つの信号を選択し、要求点火時期の信号を出力し、トリガ回路7を通して点火を行なっていた。

従って、従来の方法では回路構成部品が多く、装置が大きくなり、故障率も高くなる。この対策の為、専用ICを開発する等の追加が必要であった。又、設定が困難であり、非常に遅角量が小さい場合設定できない等の欠点があった。

概要

遅角量の比較的小さい内燃機関の点火装置に於いて、簡単な制御回路で任意な点火時期要求に対応出来る、信頼性の高い点火装置を提供することを目的とする。

回転数を検出してON−OFFさせるスイッチング素子と電力消費素子からなるパルサ波形変形回路により、コンデンサを放電させる主スイッチング素子をトリガさせる様に構成する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

発電コイル出力により充電されたコンデンサ電荷を、スイッチング素子を介してイグニッションコイル放電させる様に構成し、エンジン回転に同期したタイミング信号を発生するパルサコイルと、前記タイミング信号により、点火時期を決定するアナログ演算回路と、前記アナログ演算回路の出力により、前記スイッチング素子をトリガするトリガ回路とを有する内燃機関点火装置において、前記パルサコイル波形を変化させる事により点火時期を可変させる事を特徴とする内燃機関の点火装置。

--

0001

本発明は内燃機関点火装置における点火時期制御方法に関するものである。

背景技術

0002

図1は従来の点火装置の一実施例である。この回路は、発電機1の出力をダイオ−ド2で整流し、コンデンサ3を点火イグニッションコイル5を通して充電し、エンジン回転に同期してパルスを発生するパルサコイル13の信号により、制御回路8が点火時期を計算し、トリガ回路7がスイッチング素子4をトリガし、コンデンサ3に充電された電荷をイグニッションコイル5の一次側に急速に放電し、2次側高電圧を発生させ、点火プラグ6に火花を発生させて、エンジンの点火を行なうものである。

0003

従来の点火装置では、点火時期の制御はパルサコイル13の信号タイミングでスイッチング素子4をトリガし点火を行なっていた。このため点火時期と機関回転数の関係は、図2横軸を回転数Ne、たて軸を点火時期θとした時の点火時期特性に於いて、点線の様に点火時期θ1は一定であった。
(2)

0004

ところが近年、機関の燃費向上、騒音対策等の関係で、図2の点火時期θは実線のθ2の様に、点火時期を一定回転数以上で遅角させる要求が出てきた。特にこの遅角角度が小さい場合、(1〜5°程度)リラクタなどの調整では実現できない。

0005

そこで、電子回路等により、これらの要求に対応している。

0006

図1の従来の制御回路8は、図3のt1で示すパルサイミングで点火信号を発生するイニシャル点信号発生回路10と、図3のt0及びt1のタイミングより、定電流源によりコンデンサを定電流充電して出来る、図3電圧波形w1w2の比較をコンペレ−タで行ない遅角点で信号を発生する遅角信号発生回路9とを、信号選択回路12に入力し、機関の現在の回転数を検出する回転数検出回路11の出力により、信号選択回路には回転数に応じて、上記2つの信号を選択し、要求点火時期の信号を出力し、トリガ回路7を通して点火を行なっていた。

0007

従って、従来の方法では回路構成部品が多く、装置が大きくなり、故障率も高くなる。この対策の為、専用ICを開発する等の追加が必要であった。又、設定が困難であり、非常に遅角量が小さい場合設定できない等の欠点があった。

0008

機関の回転数により、点火時期を比較的小さく遅角させる内燃機関の点火装置において、制御回路を簡略化した、高信頼性の点火装置を提供する事を目的とする。

0009

図4は本発明の一実施例である。基本構成図1の従来の実施例と同じであり、制御回路8のトリガ出力によりスイッチング素子4を通してコンデンサ3を放電
(3)
させ、イグニッションコイル5に高電圧を発生させ内燃機関に点火させるものである。

0010

本発明では、パルサコイル13の出力はイニシャル信号発生回路10に入力され、その出力によりトリガ回路7がスイッチング素子4をトリガし点火を行なう。

0011

従来回路と同様に回転数検出回路11を有し、この出力はパルサ波形変形回路25に入力される。パルサ波形変形回路25は、トランジス等のスイッチング素子28と抵抗等の電力消費素子27とで構成されており、現在の回転数が設定回転数以上となると、スイッチング素子28をONさせて、パルサコイル13に対して電力消費素子27が負荷として接続される。

0012

この結果図5の様にパルサコイル出力波形w0はw0′の様に波高値が変化する。この理由はパルサコイルの出力電力が、同一回転数では一定であるため、電力消費素子27が電力消費する分だけ波高値が下がる事になる。

0013

ところで、一般にパルサコイルの出力タイミングを検出するイニシャル信号発生回路10は、図5のw0の波高値がV2となった点を基準としているため、V2が一定とすれば、検出タイミングはt1→t2’に変化する。従って、点火時期はt1→t2’に遅角する事になる。

0014

パルサコイル出力波形w0′は、電力消費素子27の損失量に応じて変化するので、この損失量(抵抗値によって決まる)を変化させる事によりt1からパルサ波形のピ−クタイミング(t3’)までの間で任意の点火時期を得る事ができる。

0015

ところで、本発明では高速で遅角する場合について説明して来たが、パルサ波形変形回路25の動作モ−ドを逆論理とすれば動作として利用できる事は当然で
(4)
ある。

0016

又、回転数検出回路11及びパルサ波形変形回路25を複数用意すれば、複数段の遅角特性や、ある回転数範囲のみ遅角させるなどの点火時期特性を得る事が出来るのは当然である。

発明の効果

0017

以上の様にスイッチング素子と電力消費素子だけで点火時期を設定できるため、小型の点火装置を提供できる。又、従来困難であった遅角量の小さい点火時期要求に対して、安定かつ信頼性の高い点火装置を提供できその効果は大である。

0018

さらに従来方式では、点火時期制御回路故障した場合の点火時期がどこに来るか分からず、機関の逆転等が考えられ、二輪車等に応用した場合大変危険であったが、本発明では、制御回路の故障によっては、逆転等の心配も少なく安全である。

図面の簡単な説明

0019

図1従来の点火装置の一実施例
図2点火時期特性図
図3従来の点火パルスタイミング図
図4本発明の点火装置の一実施例
図5本発明の点火パルスタイミング図
(5)

--

0020

1発電機
2ダイオ−ド
3コンデンサ
4スイッチング素子
5イグニッションコイル
6点火プラグ
7トリガ回路
8制御回路
9 遅角信号発生回路
10イニシャル点火信号発生回路
11回転数検出回路
12信号選択回路
13パルサコイル
25パルサ波形変形回路
26 ダイオ−ド
27電力消費素子
28 スイッチング素子

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