JP2665794B2 - 内燃機関の点火装置 - Google Patents

内燃機関の点火装置

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は内燃機関の点火装置に関し、特に失火検出手
段を備えた点火装置に係る。
[従来の技術] 内燃機関の点火装置は、一般的に、内燃機関の回転に
応じて信号を発生する信号発生装置の出力信号に応じ、
制御回路によりパワートランジスタを駆動し、点火コイ
ルの一次電流を断続するように構成されている。これに
より点火コイルの二次コイルに発生した高電圧を、配電
器を介して内燃機関の各気筒に設けた点火プラグに供給
して火花放電を発生させ、各気筒内の混合気に点火する
こととしている。
ところで、近時、電子制御式燃料噴射装置を搭載した
内燃機関が普及しているが、これにおいては点火装置等
の不調により失火が生じた場合直ちに燃料噴射を停止す
る必要がある。このため、失火を検出する種々の手段が
講じられ、例えば特開昭60−19962号公報に記載の装置
においては、一次電流を断続するためのパワートランジ
スタに流れる電流をインビーダンス素子によって検出す
る異常一次電流検出回路が開示されている。これは、点
火コイルの一次電圧を検出することにより失火か否かの
判断を行なうことは困難とし、一次電流を監視すること
としたものである。
[発明が解決しようとする課題] 然し乍ら、点火コイルの一次電流は、二次側の状況変
化に影響されないので、上記従来技術では点火コイルの
二次側に起因する失火、例えば点火プラグの不良、ハイ
テンションコードの離脱等による失火を検出することは
できない。
また、インピーダンス素子としてパワートランジスタ
のエミッタ側に接続される抵抗は抵抗値が小さいものが
選択されることから、抵抗値のバラツキにより検出精度
が変化するため、何等かの補正手段を設ける必要があ
る。
そこで、本発明は点火コイルの一次電圧を検出するこ
とを前提とし、点火コイルの一次側のみならず二次側に
起因する失火をも検出し得る失火検出手段を備えた点火
装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するため、本発明は第1図に示すよ
うに、内燃機関の回転に応じて点火信号を出力する制御
回路1と、該制御回路1の点火信号に応じて点火コイル
3の一次電流を断続するパワートランジスタ2とを備え
た内燃機関の点火装置において、パワートランジスタ2
の一次電流断続時に生ずる一次電圧を所定の基準電圧と
比較して基準電圧以上のサージ電圧を検出する第1の検
出回路10と、第1の検出回路10の出力サージ電圧の持続
時間を所定時間と比較し所定時間以上持続するサージ電
圧を検出する第2の検出回路20とを備え、前記一次電圧
が前記基準電圧以下であることを検出したとき及び前記
サージ電圧が所定時間以上持続していることを検出した
ときには所定の失火信号を出力するものである。
[作用] 以上の構成になる内燃機関の点火装置においては、内
燃機関の回転に応じ第1図に示す制御回路1から点火信
号が出力される。この点火信号によりパワートランジス
タ2が駆動され、点火コイル3の一次電流が断続され
る。これにより、点火コイル3の二次コイルに第2図
(a)に示すような波形の高電圧が誘起される。
上記パワートランジスタ2の作動によって生ずる一次
電圧は第1の検出回路10において所定の基準電圧VPと比
較され、基準電圧VP以上のサージ電圧が検出され、第2
図(b)に示すような基準電圧VPに達しない一次電圧と
区別される。このサージ電圧は第2の検出回路20におい
て所定の持続時間t0と比較され、第2図(c)に示すよ
うな所定時間t0以上持続するサージ電圧が検出される。
而して、上記一次電圧が基準電圧VPに達しないことが
検出されたとき、即ち一次側に起因する失火が検出され
たときには失火信号が出力される。また、上記サージ電
圧が所定時間以上持続していることが検出されたとき、
即ち二次側に起因する失火が検出されたときにも同様に
失火信号が出力される。
[実施例] 以下、本発明の望ましい実施例を図面に基いて説明す
る。
第3図は本発明の内燃機関の点火装置の一実施例を示
すもので、制御回路1は入力端子INが図示しない信号発
生装置に接続されており、図示しない内燃機関の回転に
応じてパルス信号を入力し、波形整形、閉角度制御等が
行なわれ、点火信号が出力される。信号発生装置として
は電磁発電方式の装置の外、光電方式あるいはホールIC
等を用いた磁気感応方式矩形波信号発生装置等、種々の
装置が知られている。また、制御回路1も周知の構成で
ある。
制御回路1は、二つのトランジスタをダーリントン接
続して成るパワートランジスタ2のベースに接続されて
いる。パワートランジスタ2のエミッタは接地され、コ
レクタは、点火コイル3の一次コイルの一端に接続され
ている。点火コイル3の一次コイルの他端は二次コイル
と共に電源VBに接続されている。而して、制御回路1の
出力点火信号によりパワートランジスタ2が駆動され、
点火コイル3の一次電流が断続される。これにより、点
火コイル3の二次コイルに高電圧が誘起され、この高電
圧が図示しない配電器を介して内燃機関の各気筒に設け
た図示しない点火プラグに印加され、点火プラグに火花
放電が生じ各気筒内の混合気が点火される。
本実施例の点火装置においては、上記点火コイル3に
接続されたパワートランジスタ2及び制御回路1に対
し、第3図に示した第1の検出回路10及び第2の検出回
路20が接続されている。
第1の検出回路10はパワートランジスタ2と点火コイ
ル3との接続点に接続された抵抗11及び抵抗12を有し点
火コイル3の一次電圧が分圧されコンパレータ15の反転
入力端子に入力している。コンパレータ15の非反転入力
端子には、定電圧電源VCCが抵抗13及び抵抗14によって
分圧されて入力しており、基準電圧VPが設定されてい
る。
第2の検出回路20はコンパレータ15の出力をJ端子入
力とし、制御回路1の出力をインバータ21aを介してK
端子入力とするJKフリップフロップ21(以下、単にフリ
ップフロップ21という)を有し、Q出力が抵抗22を介し
てトランジスタ23のベース入力とされている。トランジ
スタ23のエミッタは接地され、コレクタは抵抗24を介し
て定電圧電源VCCに接続されると共に、一端が接地され
たコンデンサ25及びトランジスタ26のベースに接続され
ている。トランジスタ26のエミッタは接地され、コレク
タは抵抗27を介して定電圧電源VCCに接続されると共に
トランジスタ28のベースに接続されている。トランジス
タ28も同様にエミッタが接地され、コレクタは抵抗29を
介して定電圧電源VCCに接続されると共に出力端子OUTに
接続されている。尚、出力端子OUTは図示しない電子制
御式燃料噴射装置用の電子回路ユニットに接続されてい
る。
以上の構成になる点火装置の作動を第4図に示した波
形図を参照して説明する。尚、第4図の(a)乃至
(f)は第3図の回路中のa乃至fの各点の動作波形を
示している。
前述のように点火コイル3の一次コイルは電源VBに接
続されており、パワートランジスタ2の導通時に一次電
流が供給される。そして、図示しない内燃機関の回転に
応じ制御回路1から第4図(a)のパルス信号が出力さ
れ、パワートランジスタ2のベース電流が断続される。
これにより、パワートランジスタ2が導通、遮断し点火
コイル3の一次電流が断続され、一次電流遮断時に二次
コイルに高電圧が誘起されて図示しない点火プラグに火
花放電が生ずる。
而して、第4図(a)のパルス信号の立下り毎に点火
コイル3の一次コイルにパルス電圧が出力され、これが
抵抗11及び抵抗12によって分圧され第4図(b)の信号
となる。この信号はコンパレータ15の反転入力端子に入
力し、抵抗13と抵抗14によって設定された所定電圧VP
比較され、所定電圧VP以上の値を有するサージ電圧が検
出される。即ち、第4図(c)の信号が出力される。こ
の出力信号(c)はフリップフロップ21のJ端子入力と
して、また第4図(a)の信号がインバータ21aを介し
てK端子入力として供給されるので、フリップフロップ
21のQ出力信号は第4図(d)のようになる。
フリップフロップ21のQ出力は抵抗22を介してトラン
ジスタ23に印加され、トランジスタ23が導通あるいは遮
断される。これによりコンデンサ25が抵抗24を介して充
放電し、第4図(e)の信号が出力される。そして、コ
ンデンサ25の充電電圧がトランジスタ26の動作レベルに
達するとトランジスタ26が導通し、従ってトランジスタ
28が遮断し、出力端子OUTから第4図(f)の信号が出
力される。
上記作動において、点火コイル3を介して図示しない
点火プラグに火花放電が生じた場合には第4図中t1乃至
t2時のように一次電圧が所定電圧VP以上となる時間は短
く、トランジスタ26が駆動され得る所定値までコンデン
サ25が充電されることはない。従って、トランジスタ26
は遮断状態が維持されている。
これに対し、例えば点火プラグが不良となり、あるい
はハイテンションコードの離脱といった点火コイル3の
二次側の原因により火花放電が生じなかった場合には、
サージ電圧が大となり第4図(d)中のt3乃至t4時のよ
うに所定電圧VP以上の時間が長くなり、コンデンサ25の
充電電圧がトランジスタ26の動作レベル以上になると、
第4図(f)の失火を示すパルス信号即ち失火信号が出
力される。
あるいは、第3図中t5乃至t6時にようにサージ電圧が
所定電圧VPレベルに達しない場合には、トランジスタ23
への入力が第3図(d)のようになるためトランジスタ
23が遮断し、第3図(f)のt5乃至t6間のパルス信号が
出力される。従って、何等かの理由で制御回路1への一
次電流が不十分となった場合にも失火信号が出力され
る。このようにして、失火信号が出力されると、図示し
ない電子回路ユニットにより図示しない電子制御式燃料
噴射装置の燃料噴射作動が停止される。
第5図は本発明の他の実施例を示すもので、二つの点
火コイル6,7が並設され、これらの各々にパワートラン
ジスタ4,5のコレクタが接続されている。パワートラン
ジスタ4,5のベースは並列に制御回路1に接続されてお
り、各々のベースと制御回路1との接続点にオア回路8
を介して第2の検出回路20が接続されている。その余の
構成は第3図の実施例と同様である。
而して、本実施例によれば、制御回路1の出力信号が
パワートランジスタ4,5に対し交互に分配され、点火コ
イル6,7から交互に高電圧が各気筒に出力される。点火
コイル6,7各々における点火プラグの失火検出は第1図
の実施例と同様に行なわれるが、失火と判断された場合
には前述の電子回路ユニットに信号が出力され、燃料噴
射作動が停止されると共に、制御回路1に出力信号が供
給され失火した側のパワートランジスタ4,5の何れか一
方が強制的に遮断されるように構成されている。
[発明の効果] 本発明は上述のように構成されているので、以下に記
載する効果を奏する。
即ち、本発明の点火装置においては、第1の検出回路
及び第2の検出回路により、点火コイルの一次側に起因
する失火のみならず、例えば点火プラグの不良、ハイテ
ンションコードの離脱等、二次側に起因する失火をも検
出することができる。而して、出力される失火信号に応
じ、例えば電子制御式燃料噴射装置の失火時における燃
料噴射作動を確実に停止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の点火装置の構成を示すブロック図、第
2図は本発明の点火装置における一次電圧の波形図であ
って、(a)は通常のサージ電圧、(b)は所定電圧に
達しない一次電圧、(c)は所定時間以上持続するサー
ジ電圧を示す波形図、第3図は本発明の点火装置の一実
施例を示す電気回路図、第4図は第3図の実施例におけ
る各点の信号の波形図、第5図は本発明の点火装置の他
の実施例を示す電気回路図である。 1……制御回路, 2,4,5……パワートランジスタ, 3,6,7……点火コイル, 10……第1の検出回路, 20……第2の検出回路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の回転に応じて点火信号を出力す
    る制御回路と、該制御回路の点火信号に応じて点火コイ
    ルの一次電流を断続するパワートランジスタとを備えた
    内燃機関の点火装置において、前記パワートランジスタ
    の一次電流断続時に生ずる一次電圧を所定の基準電圧と
    比較して該基準電圧以上のサージ電圧を検出する第1の
    検出回路と、該第1の検出回路の出力サージ電圧の持続
    時間を所定時間と比較し該所定時間以上持続するサージ
    電圧を検出する第2の検出回路とを備え、前記一次電圧
    が前記基準電圧以下であることを検出したとき及び前記
    サージ電圧が所定時間以上持続していることを検出した
    ときには所定の失火信号を出力することを特徴とする内
    燃機関の点火装置。
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