JPS6327545B2 - - Google Patents
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- JPS6327545B2 JPS6327545B2 JP54150823A JP15082379A JPS6327545B2 JP S6327545 B2 JPS6327545 B2 JP S6327545B2 JP 54150823 A JP54150823 A JP 54150823A JP 15082379 A JP15082379 A JP 15082379A JP S6327545 B2 JPS6327545 B2 JP S6327545B2
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- JP
- Japan
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- ignition
- resistor
- circuit
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- capacitor
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P1/00—Installations having electric ignition energy generated by magneto- or dynamo- electric generators without subsequent storage
- F02P1/08—Layout of circuits
- F02P1/083—Layout of circuits for generating sparks by opening or closing a coil circuit
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、特許請求の範囲第1項の上位概念に
記載した点火装置に関する。
記載した点火装置に関する。
この型式の点火装置は、特開昭53−95441号公
報により公知である。この点火装置においては、
制御回路の制御コンデンサが、直列接続された閾
値スイツチを介して点火装置の1次電流回路と接
続されている。この制御コンデンサによつて、内
燃機関の回転数に依存して点火時点が調節され
る。点火時点に1次電流回路の点火電流が遮断さ
れると、立上り過渡振動が発生し、1次電流回路
と接続された制御電流回路を介して点火トランジ
スタに帰還される。その結果、特別な措置を講じ
なければ、点火トランジスタは過渡振動の間に振
動的にオン・オフを繰返す。従つて点火コイルの
2次側にある点火プラグには多重点火が生じる。
多重点火の個々の点火火花の燃焼時間(持続時
間)は10〜30μsなので、それにより得られる点火
エネルギーは非常に小さい。
報により公知である。この点火装置においては、
制御回路の制御コンデンサが、直列接続された閾
値スイツチを介して点火装置の1次電流回路と接
続されている。この制御コンデンサによつて、内
燃機関の回転数に依存して点火時点が調節され
る。点火時点に1次電流回路の点火電流が遮断さ
れると、立上り過渡振動が発生し、1次電流回路
と接続された制御電流回路を介して点火トランジ
スタに帰還される。その結果、特別な措置を講じ
なければ、点火トランジスタは過渡振動の間に振
動的にオン・オフを繰返す。従つて点火コイルの
2次側にある点火プラグには多重点火が生じる。
多重点火の個々の点火火花の燃焼時間(持続時
間)は10〜30μsなので、それにより得られる点火
エネルギーは非常に小さい。
実開昭52−73321号公報にもこの種の点火装置
が開示されている。この装置の制御回路は、実質
的に上述した装置の制御回路に相応している。そ
のためこの点火装置でも、点火時点に1次電流を
遮断すると立上り過渡振動が生じる。制御回路が
点火過程の間に点火トランジスタを確実に阻止で
きないからである。過渡振動の間に短い点火火花
が順次発生するが、そのすべてを合わせても点火
過程中に生じる点火エネルギーは小さい。従つて
特定の動作状態では点火できない危険がある。
が開示されている。この装置の制御回路は、実質
的に上述した装置の制御回路に相応している。そ
のためこの点火装置でも、点火時点に1次電流を
遮断すると立上り過渡振動が生じる。制御回路が
点火過程の間に点火トランジスタを確実に阻止で
きないからである。過渡振動の間に短い点火火花
が順次発生するが、そのすべてを合わせても点火
過程中に生じる点火エネルギーは小さい。従つて
特定の動作状態では点火できない危険がある。
本発明の課題は、内燃機関を確実に点火するた
めに、点火プラグに生じる点火火花のエネルギー
を高めることである。
めに、点火プラグに生じる点火火花のエネルギー
を高めることである。
本発明によればこの課題は、特許請求の範囲第
1項に記載した点火装置によつて解決される。本
発明の点火装置では、制御コンデンサが結合抵抗
を介して放電するが、この2つの素子から成る時
定数回路の時定数は適切に選定されている。従つ
てコンデンサの放電特性も良好であり、点火時点
後の過渡振動の間に制御トランジスタおよび点火
トランジスタが発振することはない。そのため点
火プラグには安定な単一の点火火花が発生し、そ
の点火エネルギーは大きく、持続時間も2msま
でと十分に長い。
1項に記載した点火装置によつて解決される。本
発明の点火装置では、制御コンデンサが結合抵抗
を介して放電するが、この2つの素子から成る時
定数回路の時定数は適切に選定されている。従つ
てコンデンサの放電特性も良好であり、点火時点
後の過渡振動の間に制御トランジスタおよび点火
トランジスタが発振することはない。そのため点
火プラグには安定な単一の点火火花が発生し、そ
の点火エネルギーは大きく、持続時間も2msま
でと十分に長い。
本発明の別の利点は、点火過程の間に1次電流
回路が発振的に制御されず、ただ1度遮断される
だけなので、点火トランジスタの負荷がかなり減
少する点にある。
回路が発振的に制御されず、ただ1度遮断される
だけなので、点火トランジスタの負荷がかなり減
少する点にある。
本発明のさらに別の利点は、制御トランジスタ
の制御電路に並列な抵抗によつて、制御トランジ
スタの特性のばらつきを補償できる。
の制御電路に並列な抵抗によつて、制御トランジ
スタの特性のばらつきを補償できる。
本発明の有利な実施態様は、各実施態様項に記
載されている通りである。
載されている通りである。
次に第1図に示した実施例について詳述する。
図示した点火装置は、回転する磁石装置11を
有する磁石点火器10を具えている。磁石装置1
1は、2個の磁極片の間に配置された永久磁石1
1aを有し、この永久磁石は、図示しない内燃機
関のフライホイール又はフアンホイールの外周に
配設されている。磁石装置11は、内燃機関のハ
ウジングに配設した点火電機子12と共働し、こ
の点火電機子は点火コイルとしても用いられ、1
次巻線13aと2次巻線13bとを具えている。
2次巻線13bは点火導線14を経て内燃機関の
点火プラグに接続されている。点火電機子12の
1次巻線13aは、スイツチ路としてNPN形点
火トランジスタ16を配設した1次電流回路に接
続されている。点火トランジスタ16はダーリン
トン接続されたスイツチングトランジスタとして
構成され、そのコレクタは、1次巻線13aの接
地側端に、エミツタはダイオード17を経て1次
巻線13aの他端にそれぞれ接続されている。逆
電流に対する保護用のダイオード17は点火トラ
ンジスタ16のスイツチ路と同じく順方向の極性
となるよう接続されている。点火トランジスタ1
6のベースは抵抗18を経て、接地されたコレク
タに接続されている。点火トランジスタ16のベ
ースとエミツタとにより形成される制御電路は制
御回路に接続してあり、その制御スイツチはこの
制御回路のNPN形制御トランジスタ19として
点火トランジスタ16の制御電路と並列に接続さ
れている。制御トランジスタ19のベースは、1
次接線13aと並列の制御回路の分路に、1.5K
Ωの結合抵抗20を介して接続されている。この
分路には、接地された200Ωの抵抗21及びこれ
と直列の22μFのコンデンサ22とが接続してあ
り、コンデンサ22は1次電流回路のダイオード
17の陰極に接続されている。点火電機子12の
1次巻線13aは更に抵抗23とダイオード24
との直列回路から成る分路を有し、ダイオード2
4は、点火に不要な1次電流回路中の半波は通過
させるが、磁石点火装置10の点火に必要な半波
は阻止するような極性を有する。抵抗23の調節
又はその代りに1以上の抵抗を適切に選定して、
点火に不要な磁石点火装置10の半波の減衰を制
御できる。
有する磁石点火器10を具えている。磁石装置1
1は、2個の磁極片の間に配置された永久磁石1
1aを有し、この永久磁石は、図示しない内燃機
関のフライホイール又はフアンホイールの外周に
配設されている。磁石装置11は、内燃機関のハ
ウジングに配設した点火電機子12と共働し、こ
の点火電機子は点火コイルとしても用いられ、1
次巻線13aと2次巻線13bとを具えている。
2次巻線13bは点火導線14を経て内燃機関の
点火プラグに接続されている。点火電機子12の
1次巻線13aは、スイツチ路としてNPN形点
火トランジスタ16を配設した1次電流回路に接
続されている。点火トランジスタ16はダーリン
トン接続されたスイツチングトランジスタとして
構成され、そのコレクタは、1次巻線13aの接
地側端に、エミツタはダイオード17を経て1次
巻線13aの他端にそれぞれ接続されている。逆
電流に対する保護用のダイオード17は点火トラ
ンジスタ16のスイツチ路と同じく順方向の極性
となるよう接続されている。点火トランジスタ1
6のベースは抵抗18を経て、接地されたコレク
タに接続されている。点火トランジスタ16のベ
ースとエミツタとにより形成される制御電路は制
御回路に接続してあり、その制御スイツチはこの
制御回路のNPN形制御トランジスタ19として
点火トランジスタ16の制御電路と並列に接続さ
れている。制御トランジスタ19のベースは、1
次接線13aと並列の制御回路の分路に、1.5K
Ωの結合抵抗20を介して接続されている。この
分路には、接地された200Ωの抵抗21及びこれ
と直列の22μFのコンデンサ22とが接続してあ
り、コンデンサ22は1次電流回路のダイオード
17の陰極に接続されている。点火電機子12の
1次巻線13aは更に抵抗23とダイオード24
との直列回路から成る分路を有し、ダイオード2
4は、点火に不要な1次電流回路中の半波は通過
させるが、磁石点火装置10の点火に必要な半波
は阻止するような極性を有する。抵抗23の調節
又はその代りに1以上の抵抗を適切に選定して、
点火に不要な磁石点火装置10の半波の減衰を制
御できる。
点火時期において点火トランジスタ16の発振
性スイツチ過程を抑制するため、点火トランジス
タ16の制御電路が全点火過程を通じて制御トラ
ンジスタ19のスイツチ路により短絡状態となる
ように、制御トランジスタ19の制御電路にコン
デンサ22から結合抵抗20を経てベース電流が
供給されるようにしなければならない。この場合
点火過程中においてもコンデンサ22が再充電さ
れるようにする必要がある。これは結合抵抗20
とコンデンサ22とにより形成される時定数回路
25を適切に選定することにより可能になる。時
定数T=R×Cはこの場合10μsより大きくする。
この実施例では T=1.5×103×22×10-9=33μs コンデンサ22の再充電のため、時定数回路2
5の時定数は、最大の火花持続時間より短くなる
ように選定しなければならない。従つて制御トラ
ンジスタ19が実際に遮断されている時間は、時
定数回路25の時定数よりも相当長く、回転数に
依存して400μs〜1.2msになる。
性スイツチ過程を抑制するため、点火トランジス
タ16の制御電路が全点火過程を通じて制御トラ
ンジスタ19のスイツチ路により短絡状態となる
ように、制御トランジスタ19の制御電路にコン
デンサ22から結合抵抗20を経てベース電流が
供給されるようにしなければならない。この場合
点火過程中においてもコンデンサ22が再充電さ
れるようにする必要がある。これは結合抵抗20
とコンデンサ22とにより形成される時定数回路
25を適切に選定することにより可能になる。時
定数T=R×Cはこの場合10μsより大きくする。
この実施例では T=1.5×103×22×10-9=33μs コンデンサ22の再充電のため、時定数回路2
5の時定数は、最大の火花持続時間より短くなる
ように選定しなければならない。従つて制御トラ
ンジスタ19が実際に遮断されている時間は、時
定数回路25の時定数よりも相当長く、回転数に
依存して400μs〜1.2msになる。
制御トランジスタ19には量産による多少のば
らつきがあるので、制御トランジスタ19を時定
数回路25と整合させるための補償抵抗26をト
ランジスタ19の制御電路に並列に接続する。補
償抵抗26の抵抗値は300Ω〜2KΩである。制御
トランジスタ19の温度変化は、20℃において
10KΩの、やはり制御トランジスタ19の制御区
間に並列に接続したNTC抵抗27により補償す
る。
らつきがあるので、制御トランジスタ19を時定
数回路25と整合させるための補償抵抗26をト
ランジスタ19の制御電路に並列に接続する。補
償抵抗26の抵抗値は300Ω〜2KΩである。制御
トランジスタ19の温度変化は、20℃において
10KΩの、やはり制御トランジスタ19の制御区
間に並列に接続したNTC抵抗27により補償す
る。
内燃機関の作動時に点火電機子12の1次巻線
13aには磁石装置11の回転により正及び負の
電圧半波が発生する。1次巻線13aの接地側端
子から見て、正の電圧半波は、ダイオード24と
抵抗23とによつて、他の点火装置部分がピーク
電圧のため損傷しない程度まで減衰される。負の
電圧半波は点火エネルギーの発生並びに点火のト
リガに必要とされる。各々の負の電圧半波が開始
されると制御電流は抵抗18を通つて点火トラン
ジスタ16の制御電路に流れ、点火トランジスタ
16を導通させる。このため1次電流が点火トラ
ンジスタ16のスイツチ路を経て流れる。また点
火装置の制御回路中のコンデンサ22は低い値の
抵抗21を経て充電される。コンデンサ22の電
荷は、点火時点において、結合抵抗20を経て制
御トランジスタ19の制御電路を導通に切換える
のに必要な値になる。このため制御トランジスタ
19は導通し、そのスイツチが点火トランジスタ
16の制御電路を短絡するので、点火トランジス
タ16は直ちに遮断される。このため1次電流は
急激に遮断され、1次巻線13a及び2次巻線1
3bに各々電圧パルスが誘起される。2次巻線1
3bの電圧パルスは点火プラグ15に点火火花を
発生させる。1次巻線13aの電圧パルスは、抵
抗21を経てコンデンサ21に至り、コンデンサ
21を再充電すると共に、結合抵抗20を経て制
御トランジスタ19のベースにも流れ、制御トラ
ンジスタ19を導通状態に保持する。
13aには磁石装置11の回転により正及び負の
電圧半波が発生する。1次巻線13aの接地側端
子から見て、正の電圧半波は、ダイオード24と
抵抗23とによつて、他の点火装置部分がピーク
電圧のため損傷しない程度まで減衰される。負の
電圧半波は点火エネルギーの発生並びに点火のト
リガに必要とされる。各々の負の電圧半波が開始
されると制御電流は抵抗18を通つて点火トラン
ジスタ16の制御電路に流れ、点火トランジスタ
16を導通させる。このため1次電流が点火トラ
ンジスタ16のスイツチ路を経て流れる。また点
火装置の制御回路中のコンデンサ22は低い値の
抵抗21を経て充電される。コンデンサ22の電
荷は、点火時点において、結合抵抗20を経て制
御トランジスタ19の制御電路を導通に切換える
のに必要な値になる。このため制御トランジスタ
19は導通し、そのスイツチが点火トランジスタ
16の制御電路を短絡するので、点火トランジス
タ16は直ちに遮断される。このため1次電流は
急激に遮断され、1次巻線13a及び2次巻線1
3bに各々電圧パルスが誘起される。2次巻線1
3bの電圧パルスは点火プラグ15に点火火花を
発生させる。1次巻線13aの電圧パルスは、抵
抗21を経てコンデンサ21に至り、コンデンサ
21を再充電すると共に、結合抵抗20を経て制
御トランジスタ19のベースにも流れ、制御トラ
ンジスタ19を導通状態に保持する。
1次電流の遮断と、点火プラグ15の点火火花
にエネルギーが放出されることとにより、振動過
程が開始されるので、この振動のビルドアツプ過
程が点火トランジスタ16に作用し、エネルギー
の不充分な複数個の短かい点火火花の発生が阻止
されるようにする必要がある。このような点火火
花の発生を阻止するため、制御トランジスタ19
が全点火過程を通じて飽和範囲に保たれるように
制御されて、点火トランジスタ16を有効に短絡
するようなコンデンサ22の電荷が時定数回路2
5の充分大きな時定数により結合抵抗20を経て
放電されるようにする。次に第2図〜第5図のオ
シログラムを参照しながら時定数回路の時定数と
点火火花との関係について説明する。
にエネルギーが放出されることとにより、振動過
程が開始されるので、この振動のビルドアツプ過
程が点火トランジスタ16に作用し、エネルギー
の不充分な複数個の短かい点火火花の発生が阻止
されるようにする必要がある。このような点火火
花の発生を阻止するため、制御トランジスタ19
が全点火過程を通じて飽和範囲に保たれるように
制御されて、点火トランジスタ16を有効に短絡
するようなコンデンサ22の電荷が時定数回路2
5の充分大きな時定数により結合抵抗20を経て
放電されるようにする。次に第2図〜第5図のオ
シログラムを参照しながら時定数回路の時定数と
点火火花との関係について説明する。
グラフの横軸は時間、縦軸は1次電流の大きさ
を示している。第2図から分かるように、1次電
流Ipは磁石の回転につれて上昇し、数アンペアに
達する。点火時点に1次電流は瞬間的に遮断さ
れ、点火プラグ15に点火火花が生じる。
を示している。第2図から分かるように、1次電
流Ipは磁石の回転につれて上昇し、数アンペアに
達する。点火時点に1次電流は瞬間的に遮断さ
れ、点火プラグ15に点火火花が生じる。
第2図a,bは時定数Tがほぼ100μsの場合で、
第2図aは回転数1000rpm、第2図bは8000rpm
である。どちらの場合でも、十分な持続時間tiを
有する単一の点火火花が生じている(第1図では
ti≒2ms、第2図はti≒0.6ms)。このような
点火火花のエネルギーは大きいので、確実な点火
が可能である。
第2図aは回転数1000rpm、第2図bは8000rpm
である。どちらの場合でも、十分な持続時間tiを
有する単一の点火火花が生じている(第1図では
ti≒2ms、第2図はti≒0.6ms)。このような
点火火花のエネルギーは大きいので、確実な点火
が可能である。
第3図a,bは時定数t≒13μsの場合で、回転
数はそれぞれ3000rpm、10000rpmである(第3
図以降、縦軸は下に向つて大きく成つている)。
この時定数でも単一の点火火花が生じ、持続時間
も十分長くなつている。
数はそれぞれ3000rpm、10000rpmである(第3
図以降、縦軸は下に向つて大きく成つている)。
この時定数でも単一の点火火花が生じ、持続時間
も十分長くなつている。
このように、時定数が10μsより大きければ十分
な接続時間を有する単一の点火火花が発生し、確
実な点火が行なえる。
な接続時間を有する単一の点火火花が発生し、確
実な点火が行なえる。
第4図a,bは時定数T≒9μsの場合で、回転
数はそれぞれ3000rpm、10000rpmである。どち
らの場合でも、持続時間ti≒20μsの短い点火火花
が2つ生じている。つまり多重点火が起つてい
る。これでは内燃機関を確実に点火することはで
きない。2番目の火花の後では、1次電流が小さ
すぎて点火トランジスタを導通状態に切換えるこ
ともできないのである。
数はそれぞれ3000rpm、10000rpmである。どち
らの場合でも、持続時間ti≒20μsの短い点火火花
が2つ生じている。つまり多重点火が起つてい
る。これでは内燃機関を確実に点火することはで
きない。2番目の火花の後では、1次電流が小さ
すぎて点火トランジスタを導通状態に切換えるこ
ともできないのである。
時定数がT≒5μsである第5図a,bの場合で
も、同様に多重点火が起つている。
も、同様に多重点火が起つている。
以上から明らかなように、時定数Tが10μsより
小さいと多重点火が生じて確実な点火が困難にな
る。そのために本発明では時定数を10μsより大き
くしている。
小さいと多重点火が生じて確実な点火が困難にな
る。そのために本発明では時定数を10μsより大き
くしている。
第1図は本発明による単気筒内燃機関用点火装
置の実施例を示す回路図、第2図〜第5図は時定
数回路の時定数と点火火花との関係を説明するた
めのオシログラムを示す図である。 10……磁石点火装置、11……磁石装置、1
2……点火電機子、13a……1次巻線、13b
……2次巻線、16……点火トランジスタ。
置の実施例を示す回路図、第2図〜第5図は時定
数回路の時定数と点火火花との関係を説明するた
めのオシログラムを示す図である。 10……磁石点火装置、11……磁石装置、1
2……点火電機子、13a……1次巻線、13b
……2次巻線、16……点火トランジスタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 少なくとも1つの1次巻線または発電機巻線
を有する磁石発電機が設けられ、該磁石発電機に
点火コイルの1次電流回路が接続され、点火コイ
ルの2次巻線が少なくとも1つの点火プラグに給
電し、 前記1次電流回路中に制御可能な電子的点火素
子が設けられ、該点火素子は、点火時点に制御ス
イツチによつて導通状態から遮断状態へ切換可能
であり、 抵抗およびそれに直列なコンデンサが発電機巻
線に並列に接続され、前記抵抗とコンデンサとの
間のタツプが結合抵抗を介して制御スイツチの制
御電路に導かれている、点火装置において、 結合抵抗20およびそれに直列接続された別の
抵抗26/27が、コンデンサ22に並列な分圧
器を形成し、該分圧器のタツプが制御スイツチ1
9の制御端子と接続されて、前記別の抵抗26/
27が制御スイツチ19の制御電路と並列に接続
され、 コンデンサの放電のために用いられるコンデン
サ22と結合抵抗20から形成された時定数回路
25の時定数(T=R×C)が、制御スイツチ1
9の導通時において10μsより大きい、 ことを特徴とする点火回路。 2 時定数回路25の時定数が最大の火花接続期
間より小さい特許請求の範囲第1項記載の点火装
置。 3 制御スイツチ19の制御電路と並列に接続さ
れた抵抗26が補償抵抗である特許請求の範囲第
1項又は第2項記載の点火装置。 4 制御スイツチ19の制御電路と並列にNTC
抵抗27が接続されている特許請求の範囲第1項
から第3項までのいずれか1項記載の点火装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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