JPS5918550B2 - 内燃機関の無接点点火装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の無接点点火装置に関し、殊に１次巻
線への通電デユーティを適正に制御する為にピックアッ
プコイルの出力と該ピックアップコイルの出力を検出し
て点火パルスを形成する波形成形回路との相対的検出レ
ベルを制御する通電デユーティ短縮用バイアス回路と通
電デユーティ増大用バイアス回路とを備えだ点火装置の
バイアス制御に関する。

この種点火装置においては、ピックアップコイルの出力
が交流電圧である為、その出力が零位置の時を基準点火
位置に設定しておくと、相対検出レベルが通電デユーテ
ィを短縮する側に移動すると点火時期、が進み、逆に通
電デユーティを増大する側に移動すると点火時期が遅れ
る。

通電デユーティ短縮用バイアスが作用するのは一般機関
の低速回転時であり、一方通電デユーティ増大用バイア
スが作用するのは一般に機関の高速回転時である。

点火時期の進角特性は一般に機関の低速時には比較的少
ない進角位置で点火し、回転数の上昇と共に徐々に大き
な進角位置で点火する様に設定される。

２従って通電デユーティの制御による点火時期の変動は
通常の点火時期進角特性に対して逆の特性となり、機関
の出力低下や燃料の不完全燃焼を来たす。

本発明の目的はバイアス制御型の通電デューテ可制御機
能をそこなうことなく低速域から高速域まで広い範囲に
亘ってバイアス制御型の通電デユーティ制御に特有の点
火時期の変動を防止する点にある。

本発明においては、通電デユーティ短縮用バイアスを、
スイッチング素子の通電に同期して除去し遮断に同期し
て付与すると共に着火位置の前後所定時間に限って通電
デユーティ増大用バイアスを除去することによって達成
できる。

以下図面に示す本発明の一実施例を詳説する。

まず、第１図に示すブロック図によって本実施例の点火
装置の基本構成を説明する。

比較回路ＡはピックアップコイルＢの出力を所定の検出
レベルと比較して矩形波に整形する波形成形回路として
作用する。

ピックアップコイルＢの出力は機関の回転に同期した交
流電圧（波形を第３図ａに示す）である。

基本バイアス供給回路ＣはピックアップコイルＢの出力
が零レベルの時、比較回路Ａの出力が点火コイル２１０
の１次巻線へ流れる電流を遮断する為の出力を発生する
様に、比較回路ＡとピックアップコイルＢの出力との間
に相対検出レベルを設定すべく比較回路の基準入力がピ
ックアップコイルＢの出力の少なくともいずれか一方に
基本バイアスを供給する。

回転数−電圧変換回路りは各点火周期毎に比較的単時間
で充放電する小容量のポンプアップコンデンサと、ポツ
プアップコンデンサに充電された電荷と等しい電荷を蓄
積する比較的大容量の積分コンデンサとを有し、積分コ
ンデンサには回転数に比例した電圧が発生する。

バイアスレベル変動回路Ｅは回転数−電圧変換回路りの
出力、即ち積分コンデンサの端子電圧に応じたバイアス
電圧をピックアップコイルの出力に印加し、比較回路Ａ
とピックアップコイルの出力との間の相対検出レベルを
制御する。

その結果その相対検出レベルは機関の回転数の上昇に応
じて点火コイル２１０の１次巻線への通電デユーティ（
１次巻線への通電時間／周期Ｘ１００［％〕）が増大す
る方向に変化する。

増幅回路■は比較回路Ａが出力する矩形波を増幅してス
イッチング手段としてのパワートランジスタ２００にベ
ース電流を供給する。

電流制限回路Ｊは点火コイル２１０の回路に接続された
電流検出抵抗１６０〜１６３に流れる電流が所定値を越
えると出力を発生して増幅回路■に作用臥ハワートラン
ジスタ２００へのベース電流の供給を抑制してパワート
ランジスタ２００を非飽和状態にして、１次巻線電流を
その所定値以上にならない様に制限する。

非飽和時間検出回路Ｆはパワートランジスタ２００の非
飽和状態になっている時間を検出し、非飽和時間−電圧
変換回路Ｇによって電圧に変換する。

比較電圧バイアスレベル変動回路Ｈはその電圧に応じて
通電デユーティが短縮する方向に比較回路Ａとピックア
ップコイルＢの出力との相対検出レベルを制御する。

これによりパワートランジスタ２００の電流制限時間が
減少され、結果的に点火コイルに必要な点火エネルギを
得るに必要最少限の通電チューティが得られる。

着火補正回路にはピックアップコイルＢの出力電圧が所
定値を越えた時点からパワートランジスタが通電状態か
ら非通電状態に切換わるまでの聞出力を出し、バイアス
レベル変動回路Ｅに供給されている通電デユーティ増大
用バイアスを打消す方向にバイアスを変化させ、比較回
路ＡとピックアップコイルＢの出力との相対検出レベル
を基本バイアスによって定まる検出レベルに制御する。

これによって通電デユーティ増大用のバイアスがどんな
に大きくとも着火は常に基準点火位置で生じる。

ノイズキラー回路りはパワートランジスタが通電状態か
ら非通電状態に切換った時点から所定時間作動し、第１
にバイアスレベル変動回路Ｅに供給されている通電デユ
ーティ増大用バイアスを打消す方向にバイアスを変化さ
せ、相対検出レベルをピックアップコイルの出力電圧の
変化方向とは逆の方向に変動させる。

これによってこの期間ではピックアップコイルＢに重畳
する点火ノイズがあってもそれによって遮断中のパワー
トランジスタが導通するのを阻止できる。

また第１図には図示していないが、後述する如くパワー
トランジスタ２００の通電開始に同期して比較電圧バイ
アスレベル変動回路Ｈに供給されている通電デユーティ
短縮用のバイアスが除去され、パワートランジスタ２０
０の遮断に同期してそのバイアスが再度印加される様に
構成されているＯ その結果ノイズキラー回路りの作動中は相対検出レベル
が基本バイアスによって定まる検出レベルより更にピッ
クアップコイルの出力電圧の変化方向とは逆方向に変動
され、より点火ノイズを拾い憎くなる。

これは、ノイズキラー回路りによる検出レベルの制御は
基本バイアスによって定まる検出レベルより更にデユー
ティ短縮用バイアスによって与えられる検出レベルと同
じ方向に制御することができることを示している。

更にノイズキラー回路りは第１図には図示されていない
が後述する如く、ピックアップコイルＢの両端を短絡す
る回路を有していて、上記バイアス制御を行っている間
、その回路が作動してピックアップコイルＢの両端を端
絡し、バイアス制御だけでは除去できない様な大きな点
火ノイズが生じても点火回路が誤動作しない様に構成さ
れている。

以下第２図に基づき本実施例を詳説する。

第２図において、抵抗１０３，１０４，１０５゜１０６
．１０７，１２０、ツェナーダイオード６１、ＮＰＮ）
ランジスタ２，３、ダイオード４１．４２．４３、ＰＮ
Ｐトランジスタ８０よりなる基本バイアス供給回路、エ
ンジン回転に同期して正負の交流電圧を発生するピック
アップコイル１８０、抵抗１０８，１０９，１１０，１
１１に変化する電流を与えて、ピックアップコイル１８
０のバイアスレベルを変動させるバイアスレベル変動回
路、ダイオード５４を通して抵抗１１２に変化する電流
を与え、比較回路の比較電圧レベルを変動させる比較電
圧バイアスレベル変動回路、ＮＰＮ）ランジスタロ、７
，８．ＰＮＰ）ランジスタフ５，７６．７７、ツェナー
ダイオード６２、抵抗１１５，１１６，１１７よりなる
比較回路、ＮＰＮ）ランジメタ９，１０，１３，１５．
ＰＮＰトランジスタ７９，８１、抵抗１２１．１２５゜
１２８．１１９，１２２，１３０よりなる電流増巾回路
、ツェナーダイオード５９、ＮＰＮ）ランジスタ３２，
３３，１４、抵抗１５２，１５３゜１５４．１５５，１
５６、ダイオード５８ 、 ＰＮＰトランジスタ９１よ
りなるパワートランジスタ２００に流れる点火コイル２
１０の一次電流制御回路、ＮＰＮ）ランジスタ２６，２
７，２８゜２９．３０，３１．ＰＮＰ）ランジスタ８８
゜８９．９０、ツェナーダイオード６８、抵抗１５７．
１２６，１４７，１４８，１４９゜１５０．１５１より
なるパワートランジスタ２００の非飽和時間検出回路、
コンデンサー１７３゜ＰＮＰ）ランジスタ８７．７８、
ダイオード５４゜５５．５６，５７、抵抗１４６，１４
５，１４４゜１４３．１１８．ＮＰＮ）ランジスタ２４
．２５よりなる非飽和時間−電圧変換回路、コンデンサ
ー１７１，１７２．ＮＰＮ）ランジスタ２０゜２１．２
２、ダイオード５１，５２，５３、抵抗１３７．１３８
，１３９，１４０，１４１゜１４２、ツェナーダイオー
ド６７よりなる回転数−電圧変換回路、ＮＰＮ）ランジ
スタ１６，１７゜１９．２２，１．ダイオード４４，４
５，４６゜４７．４８，４９，５０．ＰＮＰ）ランジス
タフ１．７３，８４，８５、抵抗１０１，１０２゜１２
４．１３３，１３４，１３５よりなる着点位置補正回路
、ＮＰＮ）ランジスタ２２，４，５゜１８．１９，１．
ＰＮＰ）ランジスタフ ２．７３゜７４、抵抗１０１，
１１３，１１４，１０２よりなるノイズキラー回路、Ｎ
ＰＮトランジスタ１１゜１２、ＰＮＰ）ランジスタ８２
，８３、抵抗１２３．１２７よりなる定電流供給回路、
抵抗１３２、ツェナーダイオード６３，６４，６５゜６
６よりなる異常電圧検出回路、ツェナーダイオード１９
０、コンデンサー１７４、抵抗１３１よりなるパワート
ランジスタ２００の保護回路、高電圧を発生する点火コ
イル２１０、点火栓２２０より構成されている。

ピックアップコイル１８０の端子Ａには、端子Ｂに対し
て、第３図ａのような正負の交流電圧が発生区抵抗ｉｉ
ｏ、’＋ｉ１を通して、ＮＰＮ）ランジスタロのベース
に電流が供給される。

ピックアップコイル１８０の片端Ｂは、抵抗１０８を通
してダイオード４２のアノードに接続され、ダイオード
４２は、ツェナーダイオード６１、抵抗１０４、トラン
ジスタ２、抵抗１０６，１０７を通して一定電圧に保持
されている。

比較回路の基準側のトランジスタ７０ベースは抵抗１１
２を通して抵抗１０６，１０７の中点に接続され、エン
ジン停止時には、一定電圧にバイアスされている。

エンジンが回転し、ピックアップコイル１８０のＡ点側
に正の電圧が発生し、ＮＰＮトランジスタロのベース電
圧が、ＮＰＮトランジスタＴのベース電圧より高くなる
と、ＰＮＰトランジスタ７５に電流が流れ、ＰＮＰトラ
ンジスタ７６゜７７が０ＦＦＬＮＰＮ）ランジスタ９が
ＯＦ”Ｆ”ｔ、、ＮＰＮ）ランジスタ１０がＯＮＬ、Ｎ
ＰＮ）ランジスタ１３．１５がＯＦＦし、パワートラン
ジスタ２００がＯＮＬ、点火コイル２１０に一次電流が
流れる。

ピックアップコイル１８０のＡ点側の発生電圧が急激に
正から負に変化する時点で、ＮＰＮ）ランジスタロのベ
ース電圧カーＮＰＮ）ランジスタフのベース電圧より低
くなると、ＮＰＮトランジスタ７が導通り、ＰＮＰ）ラ
ンジスタフ６．７７が導通し、トランジスタ９がＯＮＬ
、）ランジスタ１０が０ＦＦＬ、トランジスタ１３．１
５がＯＮＬ、パワートランジスタ２００が０ＦＦＬ。

点火コイル２１０の二次端子に高電圧が発生し）点火栓
２２０で火花放電が生ずる。

トランジスタ９がＯＦＦするとＰＮＰ）ランジスタ８０
、抵抗１２０で定まる電流力ζＮＰＮ）ランジスタ３の
ベースに供給され、トランジスタ３がＯＮし、抵抗１０
６，１０７の中点電圧を数１０ｍＶ減少させ比較回路の
基準電圧側トランジスタ７のベース電圧を下げ、ｌ−ラ
ンジスタロの導通状態を促進し、トランジスタ９がＯＮ
するとＮＰＮ トランジスタ３がＯＦＦ”Ｌ、、抵抗１
０６゜１０７の中点電圧が増大し、ＮＰＮ）ランジスタ
フの導通状態を促進する。

パワートランジスタ２００に一次電流が流れると、電流
検出抵抗１６１に一次電流に応答した電圧が発生し、電
流検出抵抗１６２，１６３の中点に、抵抗分割された電
圧が発生する。

電流検出抵抗１６２ 、１６３の中点には、抵抗１５６
を通して、ＮＰＮ）ランジスタ３３のエミッタが接続さ
れコレクタは、トランジスタ１４のベースに接続され、
トランジスタ３３のベースは、抵抗１５３，１５４の中
点に接続され、該中点は、ツェナーダイオード６９の電
圧を抵抗１５３゜１５４で分割した一定電圧となってい
る。

トランジスタ３２は、ツェナーダイオード６９のエミッ
タフォロワ構成となり、抵抗１５２は、小抵抗で、前記
エミッタフォロワの発振防止の為に接続されており、抵
抗１５３，１５４の中点電圧Ｖ、は、下記の値に設定さ
れている。

但しＶＺ ：ツェナーダイオード６９のツェナー電圧 ＶＢＥ：）ランジスタ３２のベース・エミッタ間電圧及
びダイオード５８の順方 向電圧 即ち、電流検出抵抗１６２，１６３の中点電圧が増大し
抵抗１５３，１５４の中点電圧とほぼ等しい電圧になる
とＮＰＮ）ランジスタ３３は、ＯＮ状態から能動状態に
移り、トランジスタ１４のベースに電流を供給し、トラ
ンジスタ１４が導通する。

トランジスタ１４が導通するとトランジスタ１５も導通
し、パワートランジスタ２００のベース電流を減少させ
、パワートランジスタラ非飽和とする。

即チ、パワートランジスタ２００を飽和状態より非飽和
状態にする事により、一次電流の最大値を設定値に制御
する。

ダイオード５８は、トランジスタ５３のＶＢＥの温度係
数を打消す目的で挿入され、又、抵抗１５６は、電流検
出抵抗１６２，１６３の中点電位がサージ電圧により負
に落ち込んだ時に、トランジスタ３３を保護する目的で
挿入されている。

又、トランジスタ１４．１５をダーリントン構成とする
事により、抵抗１５５の値を大きくでき、制御回路をモ
ノリシックＩＣ（以後ＭＩＣと称す）で構成した場合に
、ＭＩＣのパワーを大巾に少なくできる。

又、ツェナーダイオード６９０カソードに接続されてい
るＰＮＰ）ランジスタ９１のコレクタ電流は、ベース共
通のＰＮＰ）ランジスタ８３のコレクタ電流と同じ電流
が流れる構成となっており、電源電圧が低い時にも、ツ
ェナーダイオード６９に必要な電流を供給でき、又、ツ
ェナーダイオード６９には、エミッタフォロワ構成のト
ランジスタ３２が接続されている為、ツェナーダイオー
ド６９の負荷インピーダンスは非常に大きく、従って、
低電圧時にも、ツェナー電圧の減少が少なく、従って抵
抗１５３，１５４の中点電圧は低電圧時にも、減少は少
なく、低電圧から高電圧迄、一次電流制限値の変動を少
なくできる効果がある。

一方、パワートランジスタが飽和状態から非飽和状態に
なり、パワートランジスタのコレクタ電圧が上昇し、抵
抗１４８ 、１４９の中点電圧より大きくなると、トラ
ンジスタ２８は抵抗１５７を通してパワートランジスタ
のコレクタに接続されている為、トランジスタ２８が導
通する。

ＮＰＮ）ランジスタ２９のコレクタ電流は、抵抗１５０
，１２７、トランジスタ１２の定電流構成より定まるが
、電源電圧上昇により多少増加する構成となり、例えば
１２Ｖで１００μＡ位、１６Ｖで１２０μＡ位となる構
成である。

パワートランジスタ２００がＯＦＦしている時には、Ｎ
ＰＮ）ランジスタ３０，３１がＯＮしているため、トラ
ンジスタ２８は０ＦＦｊ、ており、パワートランジスタ
２００が導通して非飽和となっている時に、トランジス
タ２８が導通する。

トランジスタ２８が導通すると、ＰＮＰトランジスタ９
０が導通し、その為ＰＮＰ）ランジスタ８７゜８８も導
通する。

トランジスタ８８が導通するとＮＰＮ）ランジスタ２６
が導通し、抵抗１４８゜１４９の中点電圧を下げる結果
トランジスタ２８の導通を安定化する。

ＰＮＰ）ランジスタ８７のコレクタ電流は、抵抗１４６
によりＰＮＰ）ランジスタ９０のコレクタ電流より少な
くなり、トランジスタ９０のコレクタ電流７５ζ電圧依
存をある程度持っている為トランジスタ８７のコレクタ
電流も電圧依存をある程度持っている。

トランジスタ８１が導通すると、コンデンサー１７３に
電荷が蓄積される。

即ち、パワートランジスタの非飽和時間が長いと、同じ
エンジン回転数に対して、コンデンサー１７３の端子電
圧は高くなる。

コンデンサー１７３の端子電圧は、エミッタフォロワー
構成のトランジスタ２３、抵抗１４４、ダイオード５４
を通してトランジスタ７０ベースに帰還され、コンデン
サ１７３の端子電圧が高い時には、トランジスタ７のベ
ース電圧も高くなる。

しかし、パワートランジスタ２００が導通している時点
では、トランジスタ２４，２５がＯＮｔ、ている為、コ
ンデンサー１７３の端子電圧は、トランジスタ７のベー
スには帰還されない。

この目的は１、パワートランジスタ２００が導通されて
いる時点に、比較回路の比較電圧が変動する場合、即ち
、同じエンジン回転数で、電源電圧が変動した場合に、
比較電圧も変動−その結果、点火時期を決定するタイミ
ングが、変動する事を防止する事である。

上記した動作により、パワートランジスタの非飽和時間
が増大すると、コンデンサ一端子電圧も上昇し、トラン
ジスタ７のベース電圧も上昇１その結果、トランジスタ
６の導通開始時点を遅らせ、パワートランジスタ２００
の導通時間を短くし、パワートランジスタ２００の非飽
和時間が短くなる。

一方、電源電圧が上昇すると、点火コイル−次電流の立
ち上がり傾斜が大きくなり、一次電流が一定値になる通
電時間も短くなる。

一定値に達する時間が短くなると、パワートランジスタ
の非飽和時間も増大し、その結果、コンデンサー１７３
の端子電圧も増大する。

一方、ピックアップコイルの発生電圧は電源電圧により
変動はしない為、ＰＮＰ）ランジスタ８７のコレクタ電
流が電圧変動に対して完全に一定の場合には、・電源電
圧１２Ｖ時のパワートランジスタの非飽和時間を極力少
なくする回路定数を決定し、例えば４気筒工ンジン６０
０ｒｐｍで５ｍ５ｅｃ とした場合に、電源電圧１６
Ｖ時には１０ｍ５ｅｃ 位となってしまう。

これに近い値を持たす為電源電圧増大に対して、トラン
ジスタ８７の電流値を少々増大させることにより、電源
電圧１２Ｖの時も１６Ｖの時もパワートランジスタの非
飽和時間を倍以上も違わない値とする事ができる。

次に回転数−電圧変換部等について設問する。

ピックアップコイル１８０に発生する交流電圧は、大体
正負の割合が５０係の交流電圧であり、何らかの処理を
しないと高速回転時にパワートランジスタ２００のＯＮ
デユーティを増大できない。

一方ピツクアップコイルの発生電圧は、エンジン回転数
が同じ場合でも、そのピーク値のばらつきは非常に大き
く、そのようなピックアップコイルを使用しても安定し
たデユーティを出力できる回路が必要となる。

一方、ピックアップ発生電圧の特徴として、ピーク値が
±４０４０係らついても、波形の８０係位は、ばらつか
ない為回転数に対して安定した電圧発生回路をピックア
ップコイル発生電圧波形にプラスする事により、高速回
転時にも約８０％のデユーティを出力できる。

即ち、トランジスタ１３がＯＦＦすると、抵抗１２８、
ダイオード５３、コンデンサー１７２、抵抗１４１、ダ
イオード５２、コンデンサー１７１のルートで電流が流
れ、コンデンサー１７１は、コンデンサー１７２の電荷
が満たんになる時間、電荷が蓄積され、トランジスタ１
３がＯＮすると、コンデンサー１７２に蓄積された電荷
は、ダイオード５９、抵抗１４１、コンデンサー１７２
、トランジスタ２２０ベース・エミッタ、トランジスタ
１３のルートで、ダイオード５９、トランジスタ２２．
１５の各ＶＢＥ 分の和となる３ＶＢＥを残してほとん
ど瞬時に放電される。

コンデンサー１７２が回転数にかかわらず毎周期放電さ
れる為、コンデンサー１７１の充電時間は、回転に対し
てほぼ一定となり、その結果、コンデンサー１７１の端
子電圧は、回転数増大に対して増大する電圧となる。

コンデンサー１７１の端子電圧は、抵抗１３９、トラン
ジスタ２１，２０．抵抗１３７、ダイオード５１、抵抗
１１１のルートで、トランジスタ６のベースに入力され
る。

即ち、高速回転時に、ピックアップコイル１８０のＡ点
側発生電圧が負電圧になっても、上記のルートでコンデ
ンサー１７１に蓄積された電圧が印加されトランジスタ
６のベース電圧が、トランジスタ７のベース電圧より高
くなり、トランジスタ６が導通１パワートランジスタ２
００が導通し、点火コイル２１０は通電され、従って高
速回転時には、約８０係のデユーティを得ることができ
る。

コンデンサー１７１の端子電圧は、高速回転時には、脈
動の少ない電圧となる為、常時トランジスター６のベー
スに印加されると、着火位置を決定する角度が回転増大
と共に遅れる事になり、その為所望着火位置近辺では、
周波数−電圧変換回路出力を供給し々い構成が必要とな
る。

その為、本実施例においては、ピックアップコイル発生
電圧が適当な正電圧になった時点て、前記周波数−電圧
変換回路出力を、ピックアツプコイル１８０接続回路に
印加されない構成とし、ピックアツプコイル１８０接続
回路への供給は、着火後一定時問直いてからとする構成
を取っている。

即ち、抵抗１１０，１１１の中点電圧がダイオード４７
，４８，４９，５０及びトランジスタ１７のベース・エ
ミッタ電圧の和の値（約３Ｖ）以上になった時点でトラ
ンジスタ１７をＯＮＬ、トランジスタ１６をＯＦＦさせ
、ＰＮＰ）ランジスタ８４、ダイオード４５のルートで
トランジスタ１９をＯＮさせ、コンデンサー１７１の蓄
積電荷をトランジスタ６のベースに流入しない構成とし
、着火位置が決定される時点は、回転にかかわらず一定
とする構成としている。

更に、前記回転数−電圧変換回路で使用されたトランジ
スタ２２は、トランジスタ１３がＯＮした後、数１００
１ｔｓｅｃの間、導通する事より、その導通時間、トラ
ンジスタ１８を導通させ、トランジスタ１９を導通させ
る構成とする事により、コンデンサー１７１の蓄積電荷
のピックアップコイル側への復帰を遅らせ、トランジス
タ６のチャタリングによる誤点火を防止している。

即ち、コンデンサー１７１より、ピックアップコイル１
８０へのバイアスがなくなってから、適当な時間後に、
トランジスタ６が非導通となり、トランジスタ９が導通
し、トランジスタ１０力徘導通になると、抵抗１２４、
ダイオード４４を通して、トランジスタ１６が導通し、
トランジスタ１９へのダイオード４５からの電流供給は
なくなるが、それと同時に、ト〉ンジスタ１３がＯＮＬ
、、トランジスタ２２が導通し、ＰＮＰトランジスタ７
３が導通し、ＰＮＰ）ランジスタフ１が導通し、トラン
ジスタ１８が導通し、抵抗１３６、ＰＮＰトランジスタ
８６を通してトランジスタ１９のベースに電流が供給さ
れる為、トランジスタ１６が導通しても、トランジスタ
１９は、トランジスタ２２が導通している時間導通する
。

一方、点火栓２２００着火は、トランジスタ１５がＯＮ
した後、パワートランジスタ２００が２０〜３０μｓｅ
ｃ後にカット０ＦＦｔ、、その後、４０〜５０μｓｅｃ
後に、点火コイルの二次電圧が数１０ＫＶとなり着火が
行なわれる為、ピックアップコイル１８０が接続されて
いる比較回路のトランジスタ６が導通してから後１００
μｓｅ改で着火が行なわれる。

点火栓２２０で着火が起こると、ピックアップコイル１
８０には、正負のノイズ電圧が数１０．ａｓｅｃの間重
畳される。

このノイズが乗る時点におけるピックアップコイルの電
圧は、負に向かっている時点であり、ノイズの負分け、
回路的には、トランジスタ６の非導通を安定させる方向
になっているが、ノイズの正分は、トランジスタ６の非
導通を妨げる分となり、これを除去する必要がある。

この為、トランジスタ２２は、トランジスタ６が非導通
となり、トランジスタ１３が導通してから数１００μｓ
ｅｃの間導通する事を利用し、その時間、トランジスタ
４を導通させ、トランジスタ６のベース電圧をダイオー
ド４２の順方向電圧（約０．７ Ｖ ）と同電位にする
事により上記ノイズをカットする。

即ち、トランジスタ２２が導通すると、ＰＮＰトランジ
スタ７３が導通し、トランジスタ７２が導通しトランジ
スタ５，４が導通する構成となっている。

トランジスタ４のエミッタをアース側に接続した場合に
も、上記ノイズはカットできるが、その場合に、本構成
回路では、トランジスタ４が導通している間、ピックア
ップコイル１８０に電流が流れ、トランジスタ４がＯＦ
Ｆした時点で、上記ピックアップコイル１８０の電流が
急減少し、その結果、ピックアップコイルのインダクタ
ンス分により、Ａ点に、不必要な電圧が発生し、トラン
ジスタ６の非導通を不安定にする現象が発生すを為、ト
ランジスタ４のエミッタは、ピックアップコイル１８０
のＢ点側に接続し、トランジスタ４が導通している間、
ピックアップコイル１８０に直流的な電流が流れる事を
防止している。

一方、走行中バッテリ接続端子が外れると、電源端子に
は、１２０〜１４０Ｖの電圧が加わる事があシ、このよ
うな電圧が発生した状態でパワートランジスタ２００が
導通すると、パワートランジスタ２００は瞬時に破壊す
る。

これを防止する為に、電源電圧が異常高電圧になると、
ツェナーダイオード６３，６４，６５，６６が導通し、
トランジスタ１５がＯＮＬ、、パワートランジスタ２０
０はＯＦＦする。

増巾回路で使用されている定電流回路について説明を行
なう。

抵抗１２７、トランジスタ１２で基準となる電流をあら
かじめ設定しておき、トランジスタ１１のコレクタ電流
は、抵抗１２３の値により、トランジスタ１２のコレク
タ電流より小さい値に設定され、又、その値は、電源電
圧変動に対して、トランジスタ１２のコレクタ電流の変
動より小さい変動となっている。

ＰＮＰ）ランジスタ８３には、トランジスタ１１のコレ
クタ電流とほぼ同じ値の電流が流れ、ＰＮＰ）ランジス
タ８１のコレクタ電流は、抵抗１２２の値により、ＰＮ
Ｐトランジスタ８３のコレクタ電流より少なく、かつ、
電圧変動に対してより安定した電流となる。

ＰＮＰ）ランジスタ８２の役目は、ＰＮＰトランジスタ
８３のエミッタに流れる電流とコレクタに流れる電流の
差を少なくする目的で挿入されている。

これは、モノリシックＩＣ内のＰＮＰ）ランジスタのｈ
ＦＥは、非常に小さく、ＰＮＰ トランジスタ８６，７
４゜γ８，７９，８０，８１．９１のベース電流がＰＮ
Ｐ）ランジスタのコレクタにダイレクトに流れる事によ
り、各トランジスタのコレクタ電流の設計が円滑に行か
なくなる事を防止する。

上記の様な、いわゆるＮＰＮ）ランジスタのペアによる
定電流吸い込み回路として、第２図ではトランジスタ１
２と１１，１２と８，１２と２９で使用しており、トラ
ンジスタ１１，８．２９のコレクタ電流は、電圧変動に
対して大巾に変動しない電流となっている。

又、ＰＮＰトランジスタのペアによる定電流流し出し回
路として、ＰＮＰトランジスタ８３と８１．８３と８０
．８３と７９．８３と７８゜８３と７４．８３と８６．
８３と９１及び、９０と８８．９０と８７．及び、Ｔ３
と７２，７３と７１．７５と１６があり、動作は、ＮＰ
Ｎトランジスタ１２による定電流吸い込み回路の逆とな
る。

上記定電流回路は、モノリシックＩ Ｃ（、ＭＩＣ）構
成とした場合に、ＭＩＣの内部素子占有面積を大巾に低
減できる効果がある。

以上の回路動作による各部波形を第３図、第４図を用い
て説明する。

ピックアップコイル１８０の片端Ａには、片端Ｂに対し
て第３図ａのような電圧が発生し、この発生電圧により
、トランジスタ６は、導通、非導通し、トランジスタ９
，１３０コレクタ電圧は、第３図すのようになり、トラ
ンジスタ１３のＯＦＦのタイミングでコンデンサー１７
１は充電される為、コンデンサー１７１の端子電圧は、
第３図Ｃのようになる。

一方、トランジスタ１３がＯＦＦの時点でパワートラン
ジスタ２００が導通し、点火コイル−次電流が第３図ｄ
のように流れ、一次電流が適当な値になると、電流制御
回路が働き、一次電流は一定値になる。

この時パワートランジスタのコレクタ電圧は、第３図ｅ
の様に非飽和状態となる。

この非飽和時間を検出するトランジスタ３０のコレクタ
電圧波形は、第３図ｆの様になり、非飽和時間−電圧変
換回路のコンデンサー１７３の端子電圧は、第３図ｇの
様になる。

第４図ｇは、第３図ｇと同波形であり、へ点電圧が適当
な値になると、トランジスタ１７が導通する。

トランジスタ１７のコレクタ電圧波形は第４図すの様に
なり、又、トランジスタ１０のコレクタ電圧は第４図Ｃ
の様になり、トランジスタ１０のＯＦＦと同時にトラン
ジスタ１６はＯＦＦするが、トランジスタ２２が適当な
時間導通し、トランジスタ２２のコレクタ電圧は、第４
図ｄの様になる。

即ち、トランジスタ１９のコレクタ電圧は、第４図ｅの
様になり、又、これら諸々の動きの結果、トランジスタ
６のベース電圧波形は、第４図ｆの様になる。

又、第４図ｇは、第３図ｇと同波形であるが、トランジ
スタ２４は、トランジスタ１３がＯＦＦの期間ＯＮする
為、トランジスタ７のベース電圧は、第４図りの様にな
る。

第５図は、ディストリビュータ回転に対する、点火コイ
ル通電時間、即ち、デユーティ特性である。

第５図の非制御時の曲線は、非飽和時間−電圧変換回路
の出力を比較電圧バイアスレベル変動回路に印加しない
時の特性であり、又、電源電圧上昇に対して、デユーテ
ィが減少するのは、一次電流が一定値に対する到達時間
が、電源電圧上昇で少なくなり、又、非飽和時間も少な
い為である。

第６図に、ディストリビュータ回転数に対する点火時期
遅れ特性を示す。

回転上昇に対してほぼ一定の傾斜で遅れるのは、前述し
たパワートランジスタのカットオフ時間と、点火コイル
２次電圧の立上り時間の和が１００μＢｅｃ位ある為で
あり、着火位置補正回路がある為に、第６図に示す以上
の遅れ特性にはならない。

以上説明した通り本発明によれば、通電デユーティ短縮
用バイアスが存在するときは通電開始と同時に相対検出
レベルがピックアップコイルの出力電圧からより遠ざか
る方向に変化するので、まず通電開始点で波形成形回路
の出力がバンチングを生じることがない。

次に通電デユーティ増大用バイアスが除去された状態で
着火が行なわれるので、いかなる相対検出レベルにおい
ても常に基本点火位置で着火でき、全回転域に亘って着
火位置の変動がない。

更にデユーティ短縮用バイアスは着火同時にまたデユー
ティ増大用バイアスは着火から所定期間遅れて正規のバ
イアスに戻るので、デユーティ短縮用バイアスが存在す
るところでは着火直後の相対検出レベルが、基本バイア
スで定まる検出レベルより更に点火ノイズを拾い増力へ
移動され、点火ノイズに強くなる。

更にまた、この様にデユーティ短縮用バイアスの存在す
るところでは着火直後に相対検出レベルがピックアップ
コイルの出力電圧からより遠ざかる方向に変化するので
着火直後に波形成形回路の出力が・・ンチングを生じる
ことがない。

かくして、バイアス制御型の通電デユーティ制御機能を
何等そこ々うことガく広い回転域に亘って着火時期の変
動を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による無接点点火装置の一実施例を示す
ブロック図、第２図は第１図の具体的実施例を示す回路
図、第３図は第２図における各部波形図、第４図は第２
図における各部波形図、第５図は本発明におけるディス
） ＩＪピユータの回転数−デユーティ特性図、第６図
は本発明におけるディストリビュータの回転数一点火時
期遅れ角度特性図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンの回転に同期した交流電圧を発生するピッ
   クアップコイル、′このピックアップコイルの出力を矩
   形波に整形する波形整形回路、この波形整形回路の出力
   に応じて点火コイルに電通するパワートランジスタ、こ
   のパワートランジスタを非飽和にすることにより該パワ
   ートランジスタの最大電流値を制御する電流制御回路、
   パワートランジスタの非飽和時間に応じ上記非飽和時間
   が短縮される方向に上記波形整形回路とピックアップコ
   イルの出力との相対検出レベルを制御する第１のバイア
   ス回路と、エンジンの回転数に応じて前記パワートラン
   ジスタの通電期間が増大する方向に上記波形整形回路と
   ピックアップコイルの出力との相対検出レベルを制御す
   る第２のバイアス回路を有するものにおいて、前記パワ
   ートランジスタの導通期間中作動して前記第１のバイア
   ス回路によるバイアスを除去する第１のバイアス除去回
   路と、前記パワートランジスタの遮断時点の前後所定期
   間に亘って前記第２のバイアス回路によるバイアスを除
   去する第２のバイアス除去回路を設けたことを特徴とす
   る内燃機関の無接点点火装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載した説明において、前
   記波形成形回路を比較回路で構成し、比較回路の基準端
   子に基本バイアスと前記第１のバイアス回路を介して通
   電デユーティ短縮用バイアスを供給し、入力端子にピッ
   クアップコイルの出力と前記第２のバイアス回路を介し
   て通電デユーティ増大用バイアスを供給したことを特徴
   とする内燃機関の無接点点火装置