JP3605970B2 - Magneto ignition device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンの点火方式として高圧マグネト方式を用いるマグネト点火装置に関し、その1次コイルに流れる誘導電流を基に、該誘導電流を断続するスイッチング素子のための制御回路に直流電源を供給する直流電源回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
汎用、小型のエンジンにおいては、一般に点火方式として高速回転性能に優れた高圧マグネト方式が採用されている。
この高速マグネト方式は、磁石式交流発電機に点火コイルや断続器等を一体化したもので、接点を閉じて1次コイルの誘導電流(誘起電流)を短絡電流として流し、その短絡電流が最大になる付近で接点を開いて2次コイルに高電圧を発生させ、点火プラグに火花を起こさすものである。
【0003】
この1次コイルの誘導電流を断続するための断続器は一般にパワートランジスタ等の半導体スイッチング素子で、この半導体スイッチング素子を開閉制御する制御回路を必要としている。
一般に、この制御回路に直流電源を付勢するために、別捲線や電池類を用いること無く、誘導電流を利用した直流電源回路(順変換回路)をマグネト点火装置に付随させるが、この直流電源回路(順変換回路)に関し特開平8−218991が公開されている。
【0004】
図2(イ)は、特開平8−218991に開示するマグネト点火装置の一実施例の回路構成を示す。
マグネト点火装置は、磁石付きフライホイール10の回転により交流の誘導電圧を生じるマグネトコイル1の一次コイル1aと、交流の誘導電圧のうち順電圧の生成時に一次コイル1a間を短絡するためのスイッチング部12と、その短絡により高電圧を誘起するマグネトコイル1の二次コイル1bと、スイッチング部12を開閉制御するための制御回路14と、制御回路14に直流電流を給電する直流電源回路(順変換回路)16とを備えて成る。
【0005】
図2(ロ)は、スイッチング部12の回路構成を示す。
スイッチング部12は、一次コイル1aの両端(a点とb点)間に接続され、短絡電流を断続するパワートランジスタQと、a点とb点間に接続された分圧抵抗rとトランジスタQのベース電流を遮断するためのサイリスタTHを有している。
【0006】
また、制御回路14はサイリスタTHのゲート信号を生成し、サイリスタTHのターンオンとターンオフを制御する。
直流電源回路16は、誘導電圧のうち逆電圧時に生じる逆電流のみを整流するための流入側接合ダイオードD1及び流出側接合ダイオードD2と、それらダイオードD1、ダイオードD2の間の整流経路に設けられた有極性の蓄電用コンデンサCと、蓄電用コンデンサCに対し並列接続であって、6Vの定電圧整流ダイオード(ツェナーダイオード)ZD及び抵抗Rから成る直列回路とを有している。
【0007】
定電圧整流ダイオード(ツェナーダイオード)ZDの端子間電圧が制御回路14に直流電源電圧として給電されている。
フライホイール10の回転によってマグネトコイル1の一次コイル1aの両端(a点とb点)間に順電圧と逆電圧とが交番的に繰り返す誘導電圧が誘起される。
【0008】
a点の電位がb点に対して正(順電圧)の場合には、制御回路14の制御によりスイッチング部12はオン状態にあり、誘導電流はスイッチング部12を短絡電流Iaとして流れる。
短絡電流Iaが最大値に達したとき、これを制御回路14が検知してサイリスタTHをターンオンにするため、パワートランジスタQのベース電流が遮断し、トランジスタQがオフ状態になる。
【0009】
その結果、マグネトコイル1の二次コイル1bにスパイク状の高電圧(例えば300〜400V)が発生し、点火プラグの点火ギャップ6に火花が飛ぶ。
トランジスタQがオフ状態になると、マグネトコイル1の一次コイル1aの両端(a点とb点)間の順電圧は、トランジスタQのコレクタと流出側接合ダイオードD2のカソードとに印加される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
トランジスタQがオフ状態になると、a点とb点の間の順電圧は、例えば300V〜400Vとなるので整流手段に使用する接合ダイオードの耐圧は400V以内の耐圧を有するものを使用しなければならなかった。
本発明は、この特開平8−218991に開示する発明を改良するものであり、その目的は前記整流手段の逆電流の流入側、及び流出側接合ダイオードの耐圧の低減を可能とし、部品の小型化を計るとともに低価格を達成するマグネト点火装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の講じた手段は、磁石の回転により交流の誘導電圧を生じる1次コイルと、前記誘導電圧のうち順電圧の生成時に前記1次コイル間を短絡する断続手段と、その短絡により高電圧を誘起する2次コイルと、前記断続手段を開閉制御する制御手段と、前記制御手段に直流電流を供給する直流電源手段とを備えて成るマグネト点火装置において、前記直流電源手段は、前記誘導電圧のうち逆電圧時に生ずる逆電流のみを整流する整流手段と、前記整流手段の整流経路に間挿された蓄電手段と、前記蓄電手段に対し並列接続であって定電圧整流手段及び電流制限手段からなる直列回路とを有しており、前記定電圧整流手段の端子電圧を前記制御手段の直流電源とし、前記整流手段は逆電流の流入側接合ダイオードと逆電流の流出側接合ダイオードであり、前記流出側接合ダイオードが前記断続手段の入力端子に接続されているものとする。
【0012】
また、前記蓄電手段は唯一のコンデンサであり、前記定電圧整流手段は唯一の定電圧ダイオードであり、前記電流制限手段は唯一の抵抗であるものとする。
さらに、前記断続手段は、パワートランジスタと、前記パワートランジスタのベースとコレクタとの間に抵抗を、前記パワートランジスタのベースとエミッタとの間にサイリスタをそれぞれ接続するものとする。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明によるマグネト点火装置の一実施例の回路構成を示す。
マグネト点火装置は、磁石付きフライホイール10の回転により交流の誘導電圧を生じるマグネトコイル1の一次コイル1aと、交流の誘導電圧のうち順電圧の生成時に一次コイル1a間を短絡するためのスイッチング部12と、その短絡により高電圧を誘起するマグネトコイル1の二次コイル1bと、スイッチング部12を開閉制御するための制御回路14と、制御回路14に直流電流を給電する直流電源回路(順変換回路)16とを備えて成る。
【0014】
スイッチング部12は、図2(ロ)に例示する如く、一次コイル1aの両端(a点とb点)間に接続され、短絡電流を断続するパワートランジスタQと、a点とb点間に接続された分圧抵抗rとトランジスタQのベース電流を遮断するためのサイリスタTHを有している。
また、制御回路14はサイリスタTHのゲート信号を生成し、サイリスタTHのターンオンとターンオフを制御する。
【0015】
直流電源回路16は、誘導電圧のうち逆電圧時に生じる逆電流のみを整流するための流入側接合ダイオードD1及び流出側接合ダイオードD2と、それらダイオードD1、ダイオードD2の間の整流経路に設けられた有極性の蓄電用コンデンサCと、蓄電用コンデンサCに対し並列接続であって、6Vの定電圧整流ダイオード(ツェナーダイオード)ZD及び抵抗Rから成る直列回路とを有し、流入側接合ダイオードD1のアノードはマグネトコイル1の一次コイル1aのb点に接続し、流出側接合ダイオードD2のカソードはスイッチング部12のトランジスタQのベースに接続する。
【0016】
マグネトコイル1の一次コイル1aに誘起する逆電圧時に生じる逆電流は、b点より流入側接合ダイオードD1のアノードに流入し、流出側接合ダイオードD2のカソードよりスイッチング部12のパワートランジスタQのベース・コレクタを通ってa点に流出する。
定電圧整流ダイオード(ツェナーダイオード)ZDの端子間電圧が制御回路14に直流電源電圧として給電されている。
【0017】
フライホイール10の回転によってマグネトコイル1の一次コイル1aの両端(a点とb点)間に順電圧と逆電圧とが交番的に繰り返す誘導電圧が誘起される。
a点の電位がb点に対して正(順電圧)の場合には、制御回路14の制御によりスイッチング部12はオン状態にあり、誘導電流はスイッチング部12を短絡電流Iaとして流れる。
【0018】
短絡電流Iaが最大値に達したとき、これを制御回路14が検知してサイリスタTHをターンオンにするため、パワートランジスタQのベース電流が遮断し、トランジスタQがオフ状態になる。
その結果、マグネトコイル1の二次コイル1bにスパイク状の高電圧(例えば、10〜20KV)が発生し、点火プラグの点火ギャップ6に火花が飛ぶ。
【0019】
トランジスタQがオフ状態になると、マグネトコイル1の一次コイル1aの両端(a点とb点)間の順電圧(例えば、300〜400V)はトランジスタQのコレクタとエミッタとの間に印加される。
以上説明したように、直流電源回路16の流出側接合ダイオードD2のカソードをスイッチング部12のトランジスタQのベースに接続する。
【0020】
トランジスタQがオフ状態になる時、マグネトコイル1の一次コイル1aの両端(a点とb点)間の順電圧はトランジスタQのコレクタ・ベース間耐圧(VCB)が阻止し、流入側、及び流出側接合ダイオードD1、D2にはほとんど電圧が印加されない。
【0021】
【発明の効果】
本発明は、整流手段の流出側接合ダイオードを断続手段の入力部に接続するようにしたので、従来、必要とされた接合ダイオードの400V以上の耐圧を低電圧、例えば20V程度することができ、部品の小型化と低価格化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるマグネト点火装置の一実施例の構成図
【図2】特開平8−218991に開示されたマグネト点火装置の構成図
【符号の説明】
1 マグネトコイル
1a マグネトコイルの一次コイル
1b マグネトコイルの二次コイル
6 点火ギャップ
10 磁石付きフライホイール
12 スイッチング部
14 制御回路
16 直流電源回路
D1 流入側接合ダイオード
D2 流出側接合ダイオード
ZD 定電圧ダイオード
C 蓄電用コンデンサ
R 抵抗
Q パワートランジスタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a magneto ignition device that uses a high-pressure magneto system as an engine ignition system, and based on an induction current flowing through a primary coil thereof, supplies direct current to a control circuit for a switching element that interrupts the induction current. Power supply circuit.
[0002]
[Prior art]
In general-purpose, small-sized engines, a high-pressure magneto system excellent in high-speed rotation performance is generally employed as an ignition system.
This high-speed magneto system integrates an ignition coil, an interrupter, etc. into a magnet type alternator, closes the contacts, flows the primary coil induced current (induced current) as a short-circuit current, and the short-circuit current is maximized. The contact is opened in the vicinity of, and a high voltage is generated in the secondary coil, causing a spark in the spark plug.
[0003]
The interrupter for interrupting the induction current of the primary coil is generally a semiconductor switching element such as a power transistor, and requires a control circuit for controlling the opening and closing of the semiconductor switching element.
Generally, in order to energize the control circuit with a DC power supply, a DC power supply circuit (forward conversion circuit) using an induced current is attached to the magneto ignition device without using a separate winding or batteries, but this DC power supply Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-218991 discloses a circuit (forward conversion circuit).
[0004]
FIG. 2A shows a circuit configuration of an embodiment of a magneto ignition device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-218991.
The magneto ignition device includes a switching unit for short-circuiting between a primary coil 1a of a
[0005]
FIG. 2B illustrates a circuit configuration of the
The
[0006]
Further, the
The DC
[0007]
The voltage between the terminals of the constant voltage rectifier diode (Zener diode) ZD is supplied to the
The rotation of the
[0008]
When the potential at the point a is positive (forward voltage) with respect to the point b, the
When the short-circuit current Ia reaches the maximum value, the
[0009]
As a result, a spike-like high voltage (for example, 300 to 400 V) is generated in the secondary coil 1b of the
When the transistor Q is turned off, a forward voltage between both ends (points a and b) of the primary coil 1a of the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
When the transistor Q is turned off, the forward voltage between the point a and the point b becomes, for example, 300 V to 400 V. Therefore, the withstand voltage of the junction diode used for the rectifier must have a withstand voltage of 400 V or less. Did not.
The present invention is an improvement of the invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-218991, and an object of the present invention is to reduce the breakdown voltage of the junction diode on the inflow side and the outflow side of the reverse current of the rectifying means, and to reduce the size of parts It is an object of the present invention to provide a magneto ignition device which achieves a low price while achieving a low cost.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Means taken by the present invention to achieve the above object are a primary coil which generates an AC induced voltage by rotation of a magnet, and an intermittent means for short-circuiting between the primary coils when a forward voltage is generated from the induced voltage. A secondary coil for inducing a high voltage due to the short circuit, control means for opening and closing the intermittent means, and DC power supply means for supplying a DC current to the control means. The power supply means includes a rectifying means for rectifying only a reverse current generated at the time of a reverse voltage of the induced voltage, a power storage means interposed in a rectification path of the rectification means, and a constant voltage connected to the power storage means in parallel. A rectifying means and a series circuit comprising current limiting means, wherein a terminal voltage of the constant voltage rectifying means is used as a DC power supply of the control means, and the rectifying means has a reverse current inflow side junction diode and An outflow side junction diode current, it is assumed that the outflow-side junction diode is connected to an input terminal of said interrupting means.
[0012]
Further, the power storage means is a single capacitor, the constant voltage rectifier is a single constant voltage diode, and the current limiting means is a single resistor.
Further, the intermittent means connects a resistor between the power transistor and the base and collector of the power transistor, and connects a thyristor between the base and the emitter of the power transistor.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a circuit configuration of an embodiment of a magneto ignition device according to the present invention.
The magneto ignition device includes a switching unit for short-circuiting between a primary coil 1a of a
[0014]
The
Further, the
[0015]
The DC
[0016]
The reverse current generated at the time of the reverse voltage induced in the primary coil 1a of the
The voltage between the terminals of the constant voltage rectifier diode (Zener diode) ZD is supplied to the
[0017]
The rotation of the
When the potential at the point a is positive (forward voltage) with respect to the point b, the switching
[0018]
When the short-circuit current Ia reaches the maximum value, the
As a result, a spike-like high voltage (for example, 10 to 20 KV) is generated in the secondary coil 1b of the
[0019]
When the transistor Q is turned off, a forward voltage (for example, 300 to 400 V) between both ends (points a and b) of the primary coil 1a of the
As described above, the cathode of the outflow-side junction diode D2 of the DC
[0020]
When the transistor Q is turned off, the forward voltage between both ends (points a and b) of the primary coil 1a of the
[0021]
【The invention's effect】
In the present invention, since the outflow-side junction diode of the rectifier is connected to the input portion of the intermittent means, the withstand voltage of 400 V or more of the conventionally required junction diode can be reduced to a low voltage, for example, about 20 V. Parts can be reduced in size and cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a magneto ignition device according to the present invention; FIG. 2 is a configuration diagram of a magneto ignition device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-218991;
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記直流電源手段は、前記誘導電圧のうち逆電圧時に生ずる逆電流のみを整流する整流手段と、前記整流手段の整流経路に間挿された蓄電手段と、前記蓄電手段に対し並列接続であって定電圧整流手段及び電流制限手段からなる直列回路とを有しており、前記定電圧整流手段の端子電圧を前記制御手段の直流電源とし、前記整流手段は逆電流の流入側接合ダイオードと逆電流の流出側接合ダイオードであり、
前記流出側接合ダイオードが前記断続手段の入力端子に接続されている、
ことを特徴とするマグネト点火装置。A primary coil that generates an AC induced voltage by rotation of a magnet, an intermittent unit that short-circuits between the primary coils when a forward voltage is generated among the induced voltages, and a secondary coil that induces a high voltage by the short-circuit. A magneto ignition device comprising: a control unit that controls opening and closing of the intermittent unit; and a DC power supply unit that supplies a DC current to the control unit.
The DC power supply means is a rectification means for rectifying only a reverse current generated at the time of reverse voltage of the induced voltage, a power storage means interposed in a rectification path of the rectification means, and a parallel connection to the power storage means. A series circuit comprising a constant voltage rectifier and a current limiter, wherein a terminal voltage of the constant voltage rectifier is used as a DC power supply of the control means, and the rectifier has a reverse current inflow side junction diode and a reverse current. Outflow side junction diode of
The outflow-side junction diode is connected to an input terminal of the intermittent means,
A magneto ignition device characterized in that:
前記蓄電手段は唯一のコンデンサであり、前記定電圧整流手段は唯一の定電圧ダイオードであり、前記電流制限手段は唯一の抵抗である、
ことを特徴とするマグネト点火装置。In the magneto-ignition device according to claim 1,
The power storage means is a single capacitor, the constant voltage rectifier is a single constant voltage diode, and the current limiting means is a single resistor;
A magneto ignition device characterized in that:
前記断続手段は、パワートランジスタと、前記パワートランジスタのベースとコレクタとの間に抵抗を、前記パワートランジスタのベースとエミッタとの間にサイリスタをそれぞれ接続するものである、
ことを特徴とするマグネト点火装置。In the magneto-ignition device according to claim 1,
The intermittent means is for connecting a power transistor, a resistor between a base and a collector of the power transistor, and a thyristor between a base and an emitter of the power transistor, respectively.
A magneto ignition device characterized in that:
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JP29353096A JP3605970B2 (en) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | Magneto ignition device |
Applications Claiming Priority (1)
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JPH10141190A JPH10141190A (en) | 1998-05-26 |
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EP2937555A4 (en) | 2012-12-19 | 2017-01-18 | Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. | Ignition control device and ignition control method |
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1996
- 1996-11-06 JP JP29353096A patent/JP3605970B2/en not_active Expired - Fee Related
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