JP2569195B2 - 内燃機関用点火装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、内燃機関用点火装置に関し、特に確実な
点火が可能な内燃機関用点火装置に関するものである。

［従来の技術］ 第３図は例えば特開平1-148071号公報に示された従来
の内燃機関用点火装置を示す回路図である。図におい
て、（１）は電源回路であって、バッテリ（２）と、こ
れに接続されたトランス（３）、このトランス（３）に
接続されたトランジスタ（４）、このトランジスタ
（４）のベースに接続されたトランジスタ（５）、この
トランジスタ（５）のベースに接続されたダイオード
（７）、このダイオード（７）に接続された発振回路
（８）を含むコンバータとから成る。トランス（３）の
２次側はダイオード（９）及びコンデンサ（10）を介し
て点火コイル（11）の１次側に接続され、この点火コイ
ル（11）の２次側に点火プラグ12が接続される。コンデ
ンサ（10）の一端とアースとの間にダイオード（13）が
接続され、コンデンサ（10）の他端とアースとの間に放
電制御用サイリスタ（14）が接続される。サイリスタ
（14）のゲートに点火時期制御回路（15）を介して信号
コイル（16）が接続される。（17）は電源出力供給阻止
回路であって、比較回路（18）を有し、その非反転端子
はサイリスタ（14）のゲートに接続され、その反転端子
は基準用抵抗器（19）及び（20）の接続点に接続され、
その出力端子はダイオード（22）を介してトランジスタ
（５）のベースに接続される。（21）は比較器（18）の
出力側に接続された抵抗器である。

次に、第３図に示した従来の内燃機関用点火装置の動
作について説明する。バッテリ（２）の電圧はトランス
（３）で高圧に昇圧され、ダイオード（９）で整流され
てコンデンサ（10）を充電する。エンジンの回転に同期
した信号コイル（16）からの信号が点火時期制御回路
（15）を介してサイリスタ（14）のゲートに供給され、
サイリスタ（14）が導通する。これによりコンデンサ
（10）の電荷がサイリスタ（14）及び点火コイル（11）
の１次側をを通して放電し、この結果点火コイル（11）
の２次側に高圧が発生して点火プラグ（12）が点火す
る。

また、このとき第４図（ａ）に示すようなサイリスタ
（14）のゲート・カソード間電圧Vgは比較器（18）に供
給されて設定電圧Vrと比較される。そしてゲート・カソ
ード間電圧Vgが設定電圧Vr以上になると比較器（18）の
出力側に第４図（ｂ）に示すような出力が得られ、これ
によりトランジスタ（５）がオンし、トランジスタ
（４）がオフしてそのコレクタ電圧は第４図（ｃ）のよ
うになり、実質的に発振が停止して電源回路（１）の出
力がコンデンサ（10）に供給されなくなる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の内燃機関用点火装置は以上のように、サイリス
タ（14）のゲート・カソード間電圧を検出してから発振
を停止させているので、発振停止寸前にトランス（３）
に溜まった磁気エネルギーがサイリスタ（14）に放電
し、サイリスタ（14）が長時間導通しっぱなしとなるか
ら次の発振、充電期間が短くなり、コンデンサ（10）が
十分充電されなくなるという問題点があった。

特に高速回転になると、点火から次の点火までの周期
が短くなるのでサイリスタ（14）が長時間導通しっぱな
しの影響が大きくなり、ついには次の点火時期までサイ
リスタ（14）が導通しっぱなしとなり失火してしまう問
題点があった。

また、サイリスタ（14）のゲート・カソード間電圧が
低下すると即座に発振が開始されるためサイリスタ（1
4）の耐圧が十分回復する前に電圧が加わり、サイリス
タ（14）が再び導通し電源回路（１）の出力が短絡され
る恐れがあり、やはりコンデンサ（10）が十分充電され
なくなるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、高速回転においても安定した高いコンデン
サ充電電圧が得られる内燃機関用点火装置を得ることを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る内燃機関用点火装置は、点火コイル
と、バッテリの出力を高電圧に変換するコンバータを有
する電源回路と、上記点火コイルの１次側に設けられて
上記電源回路の出力で充電されるコンデンサと、内燃機
関の点火時期に導通して上記コンデンサの電荷を上記点
火コイルの１次コイルに放電させる放電制御用サイリス
タと、第１および第２の遅延回路を有し、上記放電制御
用サイリスタのゲートにトリガ信号を与えるよりも上記
第１の遅延回路で設定される一定時間前に上記コンバー
タの動作を停止させ、上記サイリスタがトリガされ導通
した後上記第２の遅延回路で設定される一定時間経過後
に上記コンバータを再び動作させるコンバータ制御手段
とを備えたものである。

［作用］ この発明においては、放電制御用サイリスタをトリガ
するよりも一定時間前に発振を停止させ、放電制御用サ
イリスタがトリガされ導通した後一定時間後に発振を再
開する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図はこの発明の一実施例を示す回路図である。図にお
いて、（30）は後述のコンバータを有する電源回路であ
って、バッテリ（31）と、トランス（32）、発振トラン
ジスタ（33）、コンデンサ（34）、抵抗器（35）、（35
a）及び整流ダイオード（36）から成るコンバータとを
有する。バッテリ（31）はトランス（32）の１次コイル
（32a）及びトランジスタ（33）のコレクタ−エミッタ
を介して接地されると共に抵抗器（35a）を介してトラ
ンジスタ（33）のベースに接続される。トランス（32）
の帰還コイル（32c）はコンデンサ（34）及び抵抗器（3
5）を介してトランジスタ（33）のベースに接続され
る。トランス（32）の２次コイル（32b）はダイオード
（36）、コンデンサ（37）及び点火コイル（38）の１次
コイル（38a）を介して接地される。点火コイル（38）
の２次コイル（38b）には点火プラグ（39）が接続され
る。点火コイル（38）の１次コイル（38a）と並列にダ
イオード（40）が接続される。タイオード（36）とコン
デンサ（37）の接続点とアースとの間に放電制御用サイ
リスタ（41）が接続される。

（42）はエンジン（図示せず）の回転に同期して信号
を発生する信号コイルであって、ダイオード（43）を介
して比較器（44）の非反転端子に接続され、比較器（4
4）の反転端子は基準電圧を得る抵抗器（45）及び（4
6）の接続点Ｐに接続される。比較器（44）の出力端子
は抵抗器（47）及びコンデンサ（48）から成り、所定の
遅延時間t₁を有する遅延回路（49）を介して比較器（5
0）の非反転端子に接続される。遅延時間t₁はトランス
（32）の電磁エネルギーが十分小さくなるのに必要な時
間に設定される。そして比較器（50）の反転端子は接続
点Ｐに接続され、その出力端子は抵抗器（51）を介して
サイリスタ（41）のゲーとに接続される。

（52）は発振停止制御回路であって、比較器（53）、
ダイオード（54）、コンデンサ（55）、抵抗器（56）及
び発振停止トランジスタ（57）から成り、比較器（53）
の非反転端子は比較器（44）の出力端子に接続され、比
較器（53）の反転端子は接続点Ｐに接続され、比較器
（53）の出力端子はダイオード（54）及びコンデンサ
（55）を介して接地されると共に抵抗器（56）を介して
トランジスタ（57）のベースに接続され、トランジスタ
（57）のエミッタは接地され、そのコレクタはトランジ
スタ（33）のベースに接続される。コンデンサ（55）及
び抵抗器（56）は所定の遅延時間t₂を有する時定数回路
を構成し、遅延時間t₂はサイリスタ（41）の耐圧が十分
回復するのに必要な時間に設定される。尚、遅延回路
（49）及び発振停止制御回路（52）はコンバータ制御手
段を構成する。

次に、第１図に示したこの発明の一実施例の動作につ
いて第２図を参照しながら説明する。第２図において、
第２図（ａ）はトランジスタ（33）のコレクタ電圧、第
２図（ｂ）は信号コイル（42）の出力電圧、第２図
（ｃ）はトランジスタ（57）のベース−エミッタ間電
圧、第２図（ｄ）はサイリスタ（41）のゲート電圧、第
２図（ｅ）はコンデンサ（37）の充電電圧である。

信号コイル（42）の出力電圧が零か負の間は接続点Ｐ
の基準電圧より低いので比較器（44）及び（53）の出力
電圧は零である。従って、トランジスタ（57）はオフ
で、トランジスタ（33）は自励発振して第２図（ａ）に
示すようにオン、オフを繰り返し、コンバータは動作状
態にある。するとバッテリ（31）の電圧はトランス（3
2）で高圧に昇圧されてダイオード（36）で整流され、
第２図（ｅ）に示すようにコンデンサ（37）を徐々に充
電して行く。

次に信号コイル（42）の出力電圧が正になり、基準電
圧より高くなると、比較器（44）及び（53）の出力端子
にある出力電圧が得られる。比較器（53）の出力電圧は
トランジスタ（57）のベースに与えられ、トランジスタ
（57）のベース−エミッタ間に第２図（ａ）に示すよう
な電圧が発生し、トランジスタ（57）がオンする。これ
によりトランジスタ（33）がオフして発振が停止し、コ
ンバータの動作が停止される。このときトランジスタ
（33）のコレクタ電圧は第２図（ａ）に示すようにハイ
レベルを持続する。

一方、比較器（44）の出力電圧は遅延回路（49）で所
定の遅延時間t₁だけ遅延されて比較器（50）を通して第
２図（ｄ）に示すようなゲート電圧としてサイリスタ
（41）のゲートに供給される。これによりサイリスタ
（41）が導通し、このサイリスタ（41）及び点火コイル
（38）の１次コイル（38a）を通してコンデンサ（37）
の電荷が放電し、この結果点火コイル（38）の２次コイ
ル（38b）に高圧が発生し、これによって点火プラグ（3
9）が点火する。

次に信号コイル（42）の出力電圧が基準電圧より低く
なると、比較器（44）及び（53）の出力電圧は零とな
る。するとコンデンサ（55）に蓄積されていた電荷はト
ランジスタ（57）のベース−エミッタを介して放電し、
トランジスタ（57）のベース−エミッタ間電圧は第２図
（ｄ）に示すように所定の遅延時間t₂後に零となり、ト
ランジスタ（57）はオフする。これにより、トランジス
タ（33）がオンして発振が再開始し、コンバータが動作
状態になり、上述の動作を繰り返すことになる。

このように、本実施例ではサイリスタ（41）が導通す
る一定時間前に発振を停止してコンバータを非動作状態
にしているので、トランス（32）には電流が流れず、電
磁エネルギーが消滅しているから、その後サイリスタ
（41）をトリガしても問題にならない。また、点火後一
定時間発振をとめて確実にサイリスタ（41）の耐圧が回
復してから発振を再開するようにしているので、また引
きつずいてサイリスタ（41）が導通してしまうことがな
い。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、点火コイルと、バッ
テリの出力を高電圧に変換するコンバータを有する電源
回路と、上記点火コイルの１次側に設けられて上記電源
回路の出力で充電されるコンデンサと、内燃機関の点火
時期に導通して上記コンデンサの電荷を上記点火コイル
の１次コイルに放電させる放電制御用サイリスタと、第
１および第２の遅延回路を有し、上記放電制御用サイリ
スタのゲートにトリガ信号を与えるよりも上記第１の遅
延回路で設定される一定時間前に上記コンバータの動作
を停止させ、上記サイリスタがトリガされ導通した後上
記第２の遅延回路で設定される一定時間経過後に上記コ
ンバータを再び動作させるコンバータ制御手段とを備え
たので、コンバータの発振停止前にトランスに蓄えられ
た電磁エネルギーがサイリスタの導通により短絡されそ
の電磁エネルギーによりサイリスタが長時間導通するの
を防止し、高速回転においても安定した高いコンデンサ
充電電圧を得ることができ、また、サイリスタが非導通
状態になってからコンバータが発振するまでに時間遅れ
を持たせてサイリスタの転流失敗を防止でき、以て、エ
ンジンを確実に点火駆動できる内燃機関用点火装置が得
られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は第
１図の動作説明に供するための波形図、第３図は従来の
内燃機関用点火装置を示す回路図、第４図は第３図の動
作説明に供するための波形図である。 図において、（30）は電源回路、（31）はバッテリ、
（32）はトランス、（33）は発振トランジスタ、（37）
はコンデンサ、（38）は点火コイル、（41）は放電制御
用サイリスタ、（49）は遅延回路、（52）は発振停止制
御回路である。 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】点火コイルと、 バッテリの出力を高電圧に変換するコンバータを有する
   電源回路と、 上記点火コイルの１次側に設けられて上記電源回路の出
   力で充電されるコンデンサと、 内燃機関の点火時期に導通して上記コンデンサの電荷を
   上記点火コイルの１次コイルに放電させる放電制御用サ
   イリスタと、 第１および第２の遅延回路を有し、上記放電制御用サイ
   リスタのゲートにトリガ信号を与えるよりも上記第１の
   遅延回路で設定される一定時間以前に上記コンバータの
   動作を停止させ、上記サイリスタがトリガされ導通した
   後上記第２の遅延回路で設定される一定時間経過後に上
   記コンバータを再び動作させるコンバータ制御手段と を備えたことを特徴とする内燃機関用点火装置。