JPS6340940B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は自動車用配電器に係り、特に電子式点
火時期制御装置に使用するのに好適な自動車用配
電器に関する。

〔発明の背景〕

特開53―115420号等で知られる従来のこの種の
自動車用配電器は一般にエンジンの回転軸に固設
される回転電極に対峙してエンジンの気筒数に応
じた数の側電極が配設されており、該側電極は点
火プラグに接続されている。

点火進角が零である場合には回転電極と特定の
側電極が対向し、所定の気筒に対応する点火プラ
グに火花が発生するが、エンジンの負荷情報に応
じて点火進角制御がなされその点火進角が大きい
場合には回転電極と点火すべき気筒の点火プラグ
に接続される側電極とは間隔が大きくなる。

その場合に従来の配電器ではその構造上、本来
通電されるべき側電極に隣接する他の側電極に通
電がなされ所定の配電が行われない欠点があつ
た。

〔発明の目的〕

本発明の目的は側電極が配設される蓋体の外径
を大きくすることなく点火進角が大きい場合にも
確実に配電が可能な自動車用配電器を提供するこ
とにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴はエンジンのクランク軸に連動す
る回転軸先端部に固設され該回転軸と直交する平
面に略、Ｖ字状のロータに設けられる一対の回転
電極に対峙して、前記ロータを遮蔽する蓋体の円
周方向に配設される側電極の集電部を交互に回転
軸方向に長短となし、この側電極に対応して前記
ロータの片側に段差を設けると共に、前記蓋体中
心部に設けられる中心電極と接触する前記ロータ
中央部に設けられる導体部と前記回転電極との間
に電流の通流方向を規制する手段を設けたことに
ある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に示した実施例に基づき説
明する。本発明に係る自動車用配電器１００の構
造を第２図乃至第４図に示す。これらの図におい
て、エンジン本体２００のクランク軸に連動する
回転軸２０２の先端部には回転軸２０２と直交す
る平面上に略、Ｖ字状のロータ２０４が固設され
ており、該ロータ２０４の片側には段部２０４Ａ
が形成されている。そして前記ロータ２０４の中
央部には後述する中心電極の接触子と接触する導
体部２０６が配設され、該ロータの一方の回転翼
２０４Ｂの端部には回転電極２０８が、また他方
の回転翼２０４Ｃの端部には回転電極２１０が植
設されている。

一方、前記ロータ２０４を遮蔽する蓋体２２０
はボルト等の締付手段によりエンジン本体２００
に固設されている。該蓋体２２０の中心部には中
心電極２１２が配設されており、更に蓋体２２０
の円周方向には長い集電部２１４Ａを有する側電
極２１４と短い集電部２１６Ａを有する側電極２
１６が交互に回転軸２０２方向に気筒数に応じた
数（本実施例では６気筒であるので６本である。）
だけ前記回転電極２０８，２１０に対峙して設け
られている。

そして前記中心電極２１２の接触子２１２Ａは
導体部２０６と接触するように設けられており、
且つ前記導体部２０６と回転電極２０８，２１０
との間には点火電流の通流方向を規制する高圧ダ
イオードＤ１，Ｄ２が接続されている。この高圧
ダイオードＤ１，Ｄ２は点火進角が大きい場合に
中心電極２１２と通電すべき側電極と隣接する側
電極との通電を阻止するのに寄与している。

以上の構成からなる配電器１００において、中
心電極２１２に点火コイルの二次巻線より正電圧
が印加される場合にはダイオードＤ２を介して回
転電極２０８から側電極２１６に通電がなされ、
該側電極２１６に接続する点火プラグへ高電圧が
印加される。

一方、この時他の回転電極２１０は別の側電極
２１６と対向する位置にあるが、ダイオードＤ１
により通電が規制されると共に回転電極２１０と
該側電極２１６との間隙が大きい為に通電される
ことはない。また点火進角が大きく回転電極２０
８と側電極２１６の集電部２１６Ａとの対向位置
がずれても、側電極２１６に隣接する側電極２１
４には電極間の間隙が大きい為に通電がなされる
ことはない。

点火コイルの二次巻線から中心電極２１２に負
電圧が印加される場合も同様なので説明を省略す
る。

尚、第３図はロータ２０４の外観を示す斜視図
である。

次に本発明に係る自動車用配電器を使用するに
好適な点火時期調整回路を第４図に示す。

同図において、配電器１００に設けられた側電
極２１４（図上、黒丸で示す。）、２１６（図上、
白丸で示す。）は蓋体２２０の円周方向に交互に
配設されている。そして各側電極はエンジンの各
気筒に設けられた点火プラグＰ１〜Ｐ６と接続さ
れると共に点火コイル３００の二次巻線L₂の一
端に接続されている。

一方、エンジンのクランク軸にはクランク角セ
ンサ３０２が設けられており、該センサ３０２は
その出力信号（基準クランク角信号及びポジシヨ
ンパルス信号）が制御部３０４に入力されるよう
に該制御３０４の入力端Ａ，Ｂに接続されてい
る。

また制御部３０４の出力端Ｆ，Ｇは前記点火コ
イル３００の一次巻線L₁₁，L₁₂の一端とそのコレ
クタが接続される駆動トランジスタTR１，TR
２の夫々のベースに接続され、これらのトランジ
スタTR１，TR２のエミツタは共に接地されて
いる。

ここで前記一次巻線L₁₁とL₁₂は互いに巻方向を
逆にしてある。これは後述する如く二次巻線L₂
に誘起される点火電圧の極性がクランクシヤフト
が120度回転する毎に交互に変化するようにさせ
る為である。

そして前記巻線L₁₁，L₁₂，L₂の他端及び制御部
３０４の電源端子ＨはスイツチＳ１を介してバツ
テリV_Bに接続されている。

以上の構成において、スイツチ（例えばスター
タスイツチ）Ｓ１が閉成されると各部に給電がな
され、制御部３０４はクランク角センサ３０２よ
り基準クランク角信号（以下CRTと記す。）及び
ポジシヨンパルス信号（以下CPPと記す。）を取
り込み、クランク軸の回転に伴いクランク軸の回
転角240度毎にトランジスタTR１，TR２のベー
スに夫々、点火コイル３００の一次巻線L₁₁，L₁₂
に流れる一次電流を断続させる為の制御信号を出
力端Ｆ，Ｇより送出する。

ここで出力端Ｆ，Ｇより出力される制御信号は
互いにクランク軸の回転角で120度に相当する位
相差を有しており、前記トランジスタを交互に断
続させ第５図ａ，ｂの如き一次電流を一次巻線
L₁₁，L₁₂に流す。従つて、点火コイル３００の二
次巻線L₂には第５図ｃの如く、クランク軸の回
転角120度毎に一次巻線L₁₁，L₁₂における一次電
流が遮断される毎に正負のパルス電圧が交互に誘
起され各点火プラグへ順次、配電される。

例えば第４図の配電器１００における如く回転
電極が位置している場合において、第５図ｃのタ
イムチヤートの時刻Ｔ２では一次巻線L₁₂に流れ
る一次電流が遮断される結果、二次巻線L₂には
正のパルス電圧が誘起される。それ故、既述の説
明から明らかなように中心電極２１２より高圧ダ
イオードＤ２、回転電極２０８、側電極２１６を
介して点火プラグＰ２に高電圧が印加され、放電
火花が発生する。

他方この時、中心電極２１２から回転電極２１
０には高圧ダイオードＤ１により通流を規制され
る為に点火プラグＰ４に高電圧が印加されること
はない。また上記説明では点火進角が零の場合に
ついて述べているが、点火進角が大きい場合にも
既述の配電器の構造上、隣接する側電極に誤つて
通電され、例えば回転電極２１０、側電極２１４
を介して点火プラグＰ５に放電火花が発生するこ
とはない。

次に第４図の点火時期調整回路の制御部３０４
の具体的構成を第６図に示す。制御部３０４は点
火時期制御のみならず、エンジンの種々の制御を
担つている本願では直接は関係ないのでその説明
は省略する。第６図において、４００はマルチプ
レクサ（以下MPXと記す。）であり該MPX４０
０には各種センサから負荷信号Ｌ（例えば吸入空
気量等）、バツテリ電圧V_B等のアナログ信号が入
力されるが、これらのアナログ入力信号はMPX
４００で時分割的に選択され、アナログデイジタ
ル変換器（以下Ａ／Ｄと記す。）４０２に送出さ
れる。このＡ／Ｄ４０２で前記アナログ信号はデ
イジタル信号に変換され、入出力インターフエイ
ス回路４０４に送出される。

一方、前記MPX４００を介さずに直接、入出
力インターフエイス回路４０４に入力されるデイ
ジタル信号としてはクランク角センサ４０６から
出力されるクランク軸の回転角度信号Ｐ１，Ｐ２
がある。

角度信号Ｐ１はポジシヨンパルス信号（CPP）
で、例えばクランク軸の１度毎に出力され（第７
図ｂ）、角度信号Ｐ２は基準クランク角信号
（CRP）であり720度毎に出力される（第７図
Ａ）。

更にCPU４０８はデイジタル演算処理を行う
セントラルプロセツシングユニツナであり、
RAM４１０は読み出し及び書き込み可能な記憶
素子であり、そしてROM４１２は制御プログラ
ム及び固定データを格納する為の記憶素子であ
る。

また前記入出力インターフエイス回路４０４は
Ａ／Ｄ４０２及びクランク角センサ４０６より信
号を受け、CPU４０８へ信号を送出すると共に、
該CPU４０８より信号を受け取り、ANDゲート
４１４及びTR１又はANDゲート４１６及びTR
２を介して点火コイル３００へ点火信号を送出す
る。

一方４１８は120進カウンタであり、前記信号
Ｐ１をクロツクパルスとしてANDゲート４２０
を介して取り込み、該カウンタ４１８の出力パル
ス及び信号Ｐ２を入力とするORゲート４２２の
出力により、クロツクパルスの120発目、即ちク
ランク軸の回転角が120度になる毎にクリアされ
る（第７図Ｃ）。

そして120進カウンタ４１８の出力をANDゲー
ト４２４を介して２進カウンタ４２６にクロツク
パルスとして取り込む。インバータ４２８，４３
０はクランク軸が２回転（720度）する間、AND
ゲート４２０，４２４を開いておく為にこれらの
ANDゲートの一方の入力端とクランク角センサ
４０６の信号Ｐ２の出力端との間に接続されてい
る。

さて120進カウンタ４１８の出力端からは120ク
ロツク目で１発、パルスが出力されるので２進カ
ウンタ４２６には第７図Ｄの如きパルス信号が入
力され、ANDゲート４１４の一方の入力端にイ
ンバータ４３２を介して、またANDゲート４１
６の一方の入力端に夫々第７図Ｅの如くクランク
角120度毎に論理“１”，“０”を繰り返すゲート
信号を出力する。

一方、入出力インターフエイス回路４０４で
は、各種センサの出力信号を取り込みROM４１
２に格納されている制御プログラムに基づき
CPUで演算処理した演算結果に基づき点火コイ
ル３００の一次巻線L₁₁，L₁₂に通電する為の制御
信号を出力する。この制御信号はエンジンの各気
筒のピストンが上死点（TDC）に到達する直前
に点火プラグに点火電圧（二次巻線L₂に発生す
る電圧）が印加されるようなタイミングでクラン
ク角120度毎に入出力インターフエイス回路４０
４から出力される。この制御信号を受けるAND
ゲート４１４，４１６は互いにゲートを開くタイ
ミングが逆であり、即ちANDゲート４１６は第
７図Ｅの論理“１”の時に開くがANDゲート４
１４の場合はインバータ４３２により２進カウン
タの出力信号が反転する為に同図Ｅの論理“０”
の時に開くことになる。それ故、前記ANDゲー
ト４１４，４１６から駆動トランジスタTR１，
TR２を介して点火コイル３００の一次巻線L₁₂，
L₁₁に第７図Ｆ，Ｇの如き一次電流が流れる。

既述の如く、一次巻線L₁₁，L₁₂の巻方向を逆に
してある為に上記一次電流遮断時に二次巻線L₂
には第７図Ｈ，Ｉの如き逆極性の二次電圧が発生
する。

〔発明の効果〕

以上、本発明はエンジンのクランク軸に連動す
る回転軸先端部に固設されるＶ字状のロータに設
けられた一対の回転電極に対峙して、前記ロータ
を遮蔽する蓋体の円周方向に配設される側電極の
集電部を回転軸方向に長短となし、この側電極に
対応して前記ロータの片側に段差を設けると共
に、前記蓋体中心部に設けられる中心電極と回転
電極との間に電流の流通方向を規制する高圧ダイ
オードを接続するように構成したので、本発明に
よれば点火進角が大きい場合にも側電極が配設さ
れる蓋体の外径を大きくすることなく確実に配電
を行い得る自動車用配電器が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明に係る自動車用配電
器の一実施例を示し、第１図は中心電極に正の点
火電圧が印加された場合の状態を示す断面図、第
２図は中心電極に負の点火電圧が印加された場合
の状態を示す断面図、第３図はロータの部分の外
観を示す斜視図、第４図は本発明に係る自動車用
配電器を使用した点火時期調整回路の一実施例を
示す回路図、第５図は第４図の回路動作を説明す
る為のイムチヤート、第６図は第４図の回路の制
御部の具体的構成を示すブロツク図、第７図は第
６図の制御部の動作説明の為のタイムチヤートで
ある。 ２０４…ロータ、２０８，２１０…回転電極、
２１２…中心電極、２１４，２１６…側電極、２
２０…蓋体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンのクランク軸に連動する回転軸先端
   部に固設され該回転軸に直交する平面に略、Ｖ字
   状のロータに設けられた一対の回転電極と、前記
   ロータを遮蔽する蓋体の円周方向に前記回転電極
   に対峙して設けられる気筒数に応じた数の側電極
   と、前記蓋体中心部に配設される中心電極と、該
   中心電極と接触する前記ロータ中央部に設けられ
   る導体部とを具備し、前記側電極の集電部を交互
   に回転軸方向に長短となし且つロータの片側に段
   差を設けると共に前記回転電極と前記導体部との
   間に電流の通流方向を規制する手段を設けたこと
   を特徴とする自動車用配電器。